KR102181934B1 - 코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법 - Google Patents

코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법 Download PDF

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Abstract

황화수소의 포집이 가능한 황화수소 포집탑; 암모니아의 포집이 가능한 암모니아 포집탑; 상기 황화수소 포집탑과 연결된 제1가스 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 제2가스 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 코크스 오븐 가스를 공급하는 코크스 오븐 가스 공급부; 및 상기 황화수소 포집탑과 연결된 농안수 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 바이패스 농안수 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 농안수를 공급하는 농안수 공급부;를 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치가 소개된다.

Description

코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법{PURIFYING APPARATUS OF COKE OVEN GAS AND PURIFYING METHOD OF COKE OVEN GAS}
본 발명은 코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 황화수소 포집탑의 세정 작업 또는 내장재 교체 작업 시, 암모니아 포집탑을 이용하여 코크스 오븐 가스를 정제할 수 있는 코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법에 관한 것이다.
종래에는 황화수소포집탑(H2S Scrubber) 내부 폐쇄로 차압이 발생되면 내장재 교체 작업 및 세정(Cleaning)시 황화수소포집탑(H2S Scrubber) 코크 오븐 가스(Coke Oven Gas)를 바이패스(By Pass)시키고, 내장재 교체 작업과 세정(Cleaning)시에는 스팀(Steam)과 열안수(Hot Ammonia Liquid)를 이용하여 세정(Cleaning) 후, 황화수소포집탑(H2S Scrubber)의 재운전으로 황화수소(H2S)를 포집하였다.
황화수소포집탑(H2S Scrubber)에서 황화수소(H2S)를 포집하지 않고, 코크 오븐 가스(Coke Oven Gas)를 바이패스(By Pass) 시킬 경우, 황화수소(H2S)는 배관기기의 부식 원인 중 가장 큰 요인으로 철과 반응하여 생긴 유화철 또는 원소상태의 유황은 배관 폐쇄의 원인과, 후 공정 코크 오븐 가스(Coke Oven Gas)를 열원으로 사용하는 공정 가열로 제품에 황부식과 굴뚝 폐가스(Waste Gas)중 백연현상 및 유황산화물(SOX) 함량이 법 기준치 초과 사례 등의 문제점이 있었다.
황화수소 포집탑의 세정 작업 또는 내장재 교체 작업 시, 암모니아 포집탑을 이용하여 코크스 오븐 가스를 정제할 수 있는 코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치는 황화수소의 포집이 가능한 황화수소 포집탑; 암모니아의 포집이 가능한 암모니아 포집탑; 상기 황화수소 포집탑과 연결된 제1가스 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 제2가스 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 코크스 오븐 가스를 공급하는 코크스 오븐 가스 공급부; 및 상기 황화수소 포집탑과 연결된 농안수 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 바이패스 농안수 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 농안수를 공급하는 농안수 공급부;를 포함한다.
상기 황화수소 포집탑과 연결된 열안수 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑에 열안수를 공급하는 열안수 공급부; 상기 황화수소 포집탑의 하부에 연결된 질소 가스 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑에 질소를 공급하는 질소 가스 공급부; 및 상기 황화수소 포집탑 상부에 형성된 벤트배관과 연결되어 상기 황화수소 포집탑에 음압을 형성시키는 음압부;를 더 포함할 수 있다.
상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑과 연결되어 조안수를 회수하는 조안수 회수부;를 더 포함할 수 있다.
상기 황화수소 포집탑의 하부 및 상기 암모니아 포집탑의 하부에 연결되어 상기 황화수소 포집탑의 내부의 레벨과 상기 암모니아 포집탑의 내부의 레벨을 조절하는 레벨부;를 더 포함할 수 있다.
상기 코크스 오븐 가스 공급부는, 상기 제1가스 공급배관 및 상기 제2가스 공급배관과 연통된 가스 메인배관; 상기 황화수소 포집탑과 상기 가스 메인배관을 연통시키는 제1출구배관; 및 상기 암모니아 포집탑과 상기 가스 메인배관을 연통시키는 제2출구배관;을 포함할 수 있다.
코크스 오븐 가스의 이동 방향을 기준으로, 상기 가스 메인배관 중, 상기 제1가스 공급배관과 연결된 곳을 지나 제1메인밸브가 형성되고, 상기 제2가스 공급배관과 연결된 곳을 지나 제2메인밸브가 형성되며, 상기 제1가스 공급배관에는 제1공급밸브가 형성되고, 상기 제2가스 공급배관에는 제2공급밸브가 형성될 수 있다.
상기 농안수 공급배관은, 상기 황화수소 포집탑의 상부에 연결된 상부 공급배관; 상기 황화수소 포집탑의 중부에 연결된 중부 공급배관; 및 상기 황화수소 포집탑의 하부에 연결된 하부 공급배관;을 포함하고, 상기 바이패스 농안수 공급배관은 상기 중부 공급배관과 연통되며, 상기 상부 공급배관에 제1농안수밸브가 형성되고, 상기 중부 공급배관에 제2농안수밸브가 형성되며, 상기 하부 공급배관에 제3농안수밸브가 형성되고, 상기 바이패스 농안수 공급배관에 바이패스밸브가 형성될 수 있다.
상기 열안수 공급부는, 열안수의 공급이 이루어지는 열안수 공급배관; 상기 열안수 공급배관과 상기 황화수소 포집탑 상부를 연결하는 제1분기배관; 및 상기 열안수 공급배관과 상기 황화수소 포집탑 하부를 연결하는 제2분기배관;을 포함할 수 있다.
상기 음압부는, 음압을 형성시키는 음압기; 상기 벤트배관과 상기 음압기를 연결하는 음압배관; 및 상기 벤트배관에 형성된 벤트벨브;를 포함할 수 있다.
상기 조안수 회수부는, 제1포트배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑과 연결된 제1실포트; 제2포트배관을 통해, 상기 암모니아 포집탑과 연결된 제2실포트; 및 제1조안수배관을 통해, 상기 제1실포트와 연결되고, 제2조안수배관을 통해, 상기 제2실포트와 연결된 조안수탱크;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제방법은 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계; 암모니아 포집탑으로 상기 코크스 오븐 가스 및 농안수를 우회시켜 공급하는 단계; 및 상기 암모니아 포집탑에서 상기 농안수를 이용하여 상기 코크스 오븐 가스 중의 황화수소를 포집하는 단계;를 포함한다.
상기 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후, 상기 황화수소 포집탑에 열안수를 공급하여 상기 황화수소 내부를 세정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후, 상기 황화수소 포집탑을 환기시키는 단계; 상기 황화수소 포집탑에 질소를 공급하여 상기 황화수소 포집탑 내부를 질소로 치환시키는 단계; 및 상기 황화수소 포집탑 내부의 내장재를 교체하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치 및 코크스 오븐 가스 정제방법에 따르면 황화수소 포집탑의 세정 작업 또는 내장재 교체 작업 시, 암모니아 포집탑을 이용하여 코크스 오븐 가스를 정제할 수 있다.
이에 따라 공정 코크 오븐 가스(Coke Oven Gas)를 열원으로 사용하는 공정 가열로 제품에 황부식과 굴뚝 폐가스(Waste Gas)중 백연현상 및 유황산화물(SOX) 함량이 법 기준치 초과 사례 등의 문제점을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치를 도식화하여 나타낸 모습이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다.
보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
코크스 오븐 가스 정제장치
하기에서는 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치는 황화수소의 포집이 가능한 황화수소 포집탑(100), 암모니아의 포집이 가능한 암모니아 포집탑(200), 황화수소 포집탑(100)과 연결된 제1가스 공급배관(310) 및 암모니아 포집탑(200)과 연결된 제2가스 공급배관(320)을 통해, 황화수소 포집탑(100) 및 암모니아 포집탑(200)에 선택적으로 코크스 오븐 가스(COG)를 공급하는 코크스 오븐 가스 공급부 및 황화수소 포집탑(100)과 연결된 농안수 공급배관(410) 및 암모니아 포집탑(200)과 연결된 바이패스 농안수 공급배관(420)을 통해, 황화수소 포집탑(100) 및 암모니아 포집탑(200)에 선택적으로 농안수를 공급하는 농안수 공급부를 포함한다.
여기서 농안수란 암모니아 농도가 높은 용액으로서, 구체적으로, 자유 암모니아(Free-NH3)가 13 내지 15g/l인 용액을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제장치는 황화수소 포집탑(100)과 연결된 열안수 공급배관(510)을 통해, 황화수소 포집탑(100)에 열안수를 공급하는 열안수 공급부 황화수소 포집탑(100)의 하부에 연결된 질소 가스 공급배관(610)을 통해, 황화수소 포집탑(100)에 질소를 공급하는 질소 가스 공급부 및 황화수소 포집탑(100) 상부에 형성된 벤트배관(710)과 연결되어 황화수소 포집탑(100)에 음압을 형성시키는 음압부를 더 포함할 수 있다. 질소 가스 공급배관(610)에는 질소밸브(611)가 형성될 수 있다.
여기서 열안수란 황화수소 포집탑(100) 내부를 세정하기 위한 용액으로서, 구체적으로, 자유 암모니아(Free-NH3)가 5 내지 10g/l인 용액을 의미할 수 있다. 온도는 70 내지 80℃일 수 있다.
또한, 황화수소 포집탑(100) 및 암모니아 포집탑(200)과 연결되어 조안수를 회수하는 조안수 회수부를 더 포함할 수 있다.
여기서 조안수란 황화수소 포집에 사용된 농안수를 의미할 수 있다. 구체적으로, 자유 암모니아(Free-NH3)가 12 내지 13g/l인 용액을 의미할 수 있다.
또한, 황화수소 포집탑(100)의 하부 및 암모니아 포집탑(200)의 하부에 연결되어 황화수소 포집탑(100)의 내부의 레벨과 암모니아 포집탑(200)의 내부의 레벨을 개별적으로 조절하는 레벨부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 코크스 오븐 가스 공급부는 제1가스 공급배관(310) 및 제2가스 공급배관(320)과 연통된 가스 메인배관(330), 황화수소 포집탑(100)과 가스 메인배관(330)을 연통시키는 제1출구배관(340) 및 암모니아 포집탑(200)과 가스 메인배관(330)을 연통시키는 제2출구배관(350)을 포함할 수 있다. 제1출구배관(340)에는 제1출구밸브(341)가 형성되고, 제2출구배관(350)에는 제2출구밸브(351)가 형성될 수 있다.
제1가스 공급배관(310)에는 제1공급밸브(311)가 형성되고, 제2가스 공급배관(320)에는 제2공급밸브(321)가 형성될 수 있다.
코크스 오븐 가스의 이동 방향을 기준으로, 가스 메인배관(330) 중, 제1가스 공급배관(310)과 연결된 곳을 지나 제1메인밸브(331)가 형성되고, 제2가스 공급배관(320)과 연결된 곳을 지나 제2메인밸브(332)가 형성되며, 가스 메인배관(330)의 코크스 오븐 가스 배출구 측에는 제3메인밸브(333)가 형성될 수 있다.
또한, 제1가스 공급배관(310)에는 제1공급밸브(311)가 형성되고, 제2가스 공급배관(320)에는 제2공급밸브(321)가 형성될 수 있다. 밸브의 개폐를 통해, 황화수소 포집탑(100)과 암모니아 포집탑(200)에 자유로이 선별적으로 코크스 오븐 가스의 공급 위치를 조절할 수 있다.
농안수 공급배관(410)은 황화수소 포집탑(100)의 상부에 연결된 상부 공급배관(430), 황화수소 포집탑(100)의 중부에 연결된 중부 공급배관(440) 및 황화수소 포집탑(100)의 하부에 연결된 하부 공급배관(450)을 포함하고, 바이패스 농안수 공급배관(420)은 중부 공급배관(440)과 연통되며, 상부 공급배관(430)에 제1농안수밸브(941)(431)가 형성되고, 중부 공급배관(440)에 제2농안수밸브(941)(441)가 형성되며, 하부 공급배관(450)에 제3농안수밸브(941)(451)가 형성되고, 바이패스 농안수 공급배관(420)에 바이패스밸브(421)가 형성될 수 있다.
밸브의 개폐를 통해, 황화수소 포집탑(100)과 암모니아 포집탑(200)에 자유로이 선별적으로 농안수의 공급 위치를 조절할 수 있다.
열안수 공급부는 열안수의 공급이 이루어지는 열안수 공급배관(510), 열안수 공급배관(510)과 황화수소 포집탑(100) 상부를 연결하는 제1분기배관(520) 및 열안수 공급배관(510)과 황화수소 포집탑(100) 하부를 연결하는 제2분기배관(530)을 포함할 수 있다. 제1분기배관(520)에는 제1분기밸브(521)가 형성되고, 제2분기배관(530)에는 제2분기밸브(531)가 형성될 수 있다.
제1분기배관(520) 및 제2분기배관(530)을 통해, 열안수를 황화수소 포집탑(100)의 상부 및 하부로 각각 공급하여 상부와 하부를 세정할 수 있다.
음압부는 음압을 형성시키는 음압기(720), 벤트배관(710)과 음압기(720)를 연결하는 음압배관(730) 및 벤트배관(710)에 형성된 벤트벨브를 포함할 수 있다. 음압배관(730)에 형성된 음압밸브(731)를 더 포함할 수 있다.
열안수 공급부, 질소 공급부 및 음압부의 작동을 통해, 황화수소 포집탑(100) 내부를 세정할 수 있다.
조안수 회수부는 제1포트배관(810)을 통해, 황화수소 포집탑(100)과 연결된 제1실포트(820), 제2포트배관(830)을 통해, 암모니아 포집탑(200)과 연결된 제2실포트(840) 및 제1조안수배관(940)(850)을 통해, 제1실포트(820)와 연결되고, 제2조안수배관(940)(860)을 통해, 제2실포트(840)와 연결된 조안수탱크(870)를 포함할 수 있다.
제1포트배관(810)에는 제1실포트밸브(811)가 형성되고, 제2포트배관(830)에는 제2실포트밸브(831)가 형성될 수 있다.
레벨부는 공통배관(910), 공통배관(910)에 형성된 공통밸브(911), 공통배관(910)과 연결된 레벨펌프(920), 암모니아 포집탑(200)으로 안수를 공급하는 안수펌프(930), 암모니아 포집탑(200)과 암수펌프를 연결하는 안수배관(940) 및 안수배관(940)에 형성된 안수밸브(941)를 포함할 수 있다. 안수펌프(930)와 제1분기배관(520)을 연결하는 연결배관(950) 및 연결배관(950)에 형성된 연결밸브(951)를 더 포함할 수 있다.
여기서 안수란 암모니아 포집탑(200)에서 암모니아를 포집하기 위한 용액으로서, 구체적으로, 자유 암모니아(Free-NH3)가 5 내지 10g/l인 용액을 의미할 수 있다.
코크스 오븐 가스 정제방법
본 발명의 일 실시예에 의한 코크스 오븐 가스 정제방법은 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계, 암모니아 포집탑으로 코크스 오븐 가스 및 농안수를 우회시켜 공급하는 단계 및 암모니아 포집탑에서 농안수를 이용하여 코크스 오븐 가스 중의 황화수소를 포집하는 단계를 포함한다.
황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후, 황화수소 포집탑에 열안수를 공급하여 황화수소 내부를 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후, 황화수소 포집탑을 환기시키는 단계, 황화수소 포집탑에 질소를 공급하여 황화수소 포집탑 내부를 질소로 치환시키는 단계 및 황화수소 포집탑 내부의 내장재를 교체하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 기준으로 코크스 오븐 가스 정제장치의 작동에 따라 코크스 오븐 가스 정제방법을 살펴보기로 한다.
황화수소 포집탑(100) 내부의 세정 작업을 위해 먼저, 안수밸브(941)를 닫는다. 제2실포트밸브(831)를 연 다음, 암모니아 포집탑(200)으로의 농안수 공급을 위해 바이패스밸브(421)를 열고, 제1농안수밸브(941)(431)를 닫는다. 공통밸브(911)를 열고, 황화수소 포집탑(100)의 하부 레벨을 관리한다. 연결밸브(951)를 닫고, 안수펌프(930) 작동을 정지시킨다.
이후, 암모니아 포집탑(200)이 쿨링 스테이지 상태에 있도록 하고, 황화수소 포집탑(100)이 쿨링 스테이지 상태에 있는 것을 중단시킨다. 암모니아 포집탑(200)으로의 코크스 오븐 가스 공급을 위해 제1공급밸브(311)를 닫고, 제2공급밸브(321)를 연다. 암모니아 포집탑(200) 하부 레벨 관리가 양호할 경우, 공통밸브(911)를 닫고, 제1출구밸브(341)를 닫는다.
제1실포트밸브(811)를 닫고, 열안수의 공급을 위해 제1분기밸브(521)를 연다. 레벨펌프(920)를 작동시키고, 음압밸브(731)를 열어 황화수소 포집탑(100)에 음압을 건다. 이와 같은 작동을 통해, 황화수소 포집탑(100) 내부를 세정한다.
황화수소 포집탑(100) 내부의 세정 작업이 완료되면 열안수 공급을 중단하기 위해 제1분기밸브(521)를 닫고, 레벨펌프(920) 작동을 정지시킨다. 음압밸브(731)를 닫고, 제1실포트밸브(811)를 연다. 제1출구밸브(341)를 열고, 다시 황화수소 포집탑(100)이 쿨링 스테이지 상태에 있도록 하고, 암모니아 포집탑(200)이 쿨링 스테이지 상태에 있는 것을 중단시킨다. 황화수소 포집탑(100)으로의 코크스 오븐 가스 공급을 위해 제1공급밸브(311)를 열고, 제2공급밸브(321)를 닫는다.
연결밸브(951)를 열고, 암수펌프를 작동시킨다. 공통밸브(911)를 닫고, 황화수소 포집탑(100)의 하부 레벨과 암모니아 포집탑(200)의 하부 레벨이 개별적으로 조절되도록 모드를 전환시킨다. 제2실포트밸브(831)를 닫고, 제1농안수밸브(941)(431)를 연다. 바이패스밸브(421)를 닫고, 안수밸브(941)를 열어 황화수소 포집탑(100)과 암모니아 포집탑(200)을 분리시킨다. 황화수소 포집탑(100)에서의 코크스 오븐 가스 내, 황화수소 포집 기능을 작동시킨다.
황화수소 포집탑(100) 내부의 내장재 교체 작업을 위해 먼저, 안수밸브(941)를 닫는다. 제2실포트밸브(831)를 연 다음, 암모니아 포집탑(200)으로의 농안수 공급을 위해 바이패스밸브(421)를 열고, 제1농안수밸브(941)(431)를 닫는다. 공통밸브(911)를 열고, 황화수소 포집탑(100)의 하부 레벨을 관리한다. 연결밸브(951)를 닫고, 안수펌프(930) 작동을 정지시킨다.
이후, 암모니아 포집탑(200)이 쿨링 스테이지 상태에 있도록 하고, 황화수소 포집탑(100)이 쿨링 스테이지 상태에 있는 것을 중단시킨다. 암모니아 포집탑(200)으로의 코크스 오븐 가스 공급을 위해 제1공급밸브(311)를 닫고, 제2공급밸브(321)를 연다. 암모니아 포집탑(200) 하부 레벨 관리가 양호할 경우, 공통밸브(911)를 닫고, 제1출구밸브(341)를 닫는다.
벤트밸브(711)를 열고, 황화수소 포집탑(100)으로 유입되는 밸브를 모두 닫는다. 질소밸브(611)를 열고, 질소를 공급하여 황화수소 포집탑(100) 내부를 질소로 치환시킨다. 이후, 질소밸브(611)를 닫고, 플랜지부 블라인더(Blind Flange)를 삽입하여 내장재를 교체한다.
황화수소 포집탑(100) 내부의 내장재 교체 작업이 완료되면 플랜지부 블라인더(Blind Flange)를 취외하고, 질소밸브(611)를 열어 황화수소 포집탑(100) 내부를 질소로 치환시킨다. 이후, 질소밸브(611)를 닫고, 제1공급밸브(311)를 일부 연다. 벤트밸브(711)를 열어 벤트배관(710)으로부터 가스를 채취하여 착화 테스트(Ignition Test)를 실시한 다음, 착화 시, 벤트밸브(711)를 닫고, 제1공급밸브(311)를 닫는다. 제1출구밸브(341)를 열고, 황화수소 포집탑(100) 운전 준비 상태로 밸브들을 점검하기 위해 열고 닫고를 실시한다.
황화수소 포집탑(100)이 쿨링 스테이지 상태에 있도록 하고, 암모니아 포집탑(200)이 쿨링 스테이지 상태에 있는 것을 중단시킨다. 황화수소 포집탑(100)으로의 코크스 오븐 가스 공급을 위해 제1공급밸브(311)를 열고, 제2공급밸브(321)를 닫는다.
연결밸브(951)를 열고, 암수펌프를 작동시킨다. 공통밸브(911)를 닫고, 황화수소 포집탑(100)의 하부 레벨과 암모니아 포집탑(200)의 하부 레벨이 개별적으로 조절되도록 모드를 전환시킨다. 제2실포트밸브(831)를 닫고, 제1농안수밸브(941)(431)를 연다. 바이패스밸브(421)를 닫고, 안수밸브(941)를 열어 황화수소 포집탑(100)과 암모니아 포집탑(200)을 분리시킨다. 황화수소 포집탑(100)에서의 코크스 오븐 가스 내, 황화수소 포집 기능을 작동시킨다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
메인배관 입측의 코크스 오븐 가스를 샘플링하고, 메인배관 출측의 코크스 오븐 가스를 샘플링하여 가스 내의 황화수소와 암모니아를 분석하였다.
[실시예 1-5]
하기 표 1에서 TEST 전은 황화수소 포집탑을 정상 가동시켰을 때의 결과이며, TEST 후는 암모니아 포집탑으로 변경 운전 4시간 후의 결과이다. 코크스 가동률이 120~125%이고, 코크스 오븐 가스 발생량 79.428~80.678Nm3/h에서의 결과이다.
[표 1]
Figure 112019019654717-pat00001
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 황화수소 포집탑 운전을 정지하고, 암모니아 포집탑으로 기능을 변경 운전하여도 암모니아 변경 효율은 변화가 없었으며, 암모니아 포집탑에서 황화수소를 포집하였음에도 황화수소 제거 효율은 소량 밖에 떨어지지 않은 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 6-7]
하기 표 2에서 TEST 전은 황화수소 포집탑을 정상 가동시켰을 때의 결과이며, TEST 후는 암모니아 포집탑으로 변경 운전 4시간 후의 결과이다. 코크스 가동률이 66.44~100%이고, 코크스 오븐 가스 발생량 57.764~65.280Nm3/h에서의 결과이다.
[표 2]
Figure 112019019654717-pat00002
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 황화수소 포집탑 운전을 정지하고, 암모니아 포집탑으로 기능을 변경 운전하여도 암모니아 변경 효율은 변화가 없었으며, 암모니아 포집탑에서 황화수소를 포집하였음에도 황화수소 제거 효율은 소량 밖에 떨어지지 않은 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기 구현예 및/또는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예 및/또는 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 황화수소 포집탑 200: 암모니아 포집탑
310: 제1가스 공급배관 311: 제1공급밸브
320: 제2가스 공급배관 321: 제2공급밸브
330: 메인배관 331: 제1메인밸브
332: 제2메인밸브 333: 제3메인밸브
340: 제1출구배관 341: 제1출구밸브
350: 제2출구배관 351: 제2출구밸브
410: 농안수 공급배관 420: 바이패스 농안수 공급배관
421: 바이패스밸브 430: 상부 공급배관
431: 제1농안수밸브 440: 중부 공급배관
441: 제2농안수밸브 450: 하부 공급배관
451: 제3농안수밸브 510: 열안수 공급배관
520: 제1분기배관 521: 제1분기밸브
530: 제2분기배관 531: 제2분기밸브
610: 질소 가스 공급배관 611: 질소밸브
710: 벤트배관 711: 벤트밸브
720: 음압기 730: 음압배관
731: 음압밸브 810: 제1포트배관
811: 제1실포트밸브 820: 제1실포트
830: 제2포트배관 831: 제2실포트밸브
840: 제2실포트 850: 제1조안수배관
860: 제2조안수배관 870: 조안수탱크
910: 공통배관 911: 공통밸브
920: 레벨펌프 930: 안수펌프
940: 안수배관 941: 안수밸브
950: 연결배관 951: 연결밸브

Claims (13)

  1. 황화수소의 포집이 가능한 황화수소 포집탑;
    암모니아의 포집이 가능한 암모니아 포집탑;
    상기 황화수소 포집탑과 연결된 제1가스 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 제2가스 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 코크스 오븐 가스를 공급하는 코크스 오븐 가스 공급부;
    상기 황화수소 포집탑과 연결된 농안수 공급배관 및 상기 암모니아 포집탑과 연결된 바이패스 농안수 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑에 선택적으로 농안수를 공급하는 농안수 공급부;
    상기 황화수소 포집탑과 연결된 열안수 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑에 열안수를 공급하는 열안수 공급부;
    상기 황화수소 포집탑의 하부에 연결된 질소 가스 공급배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑에 질소를 공급하는 질소 가스 공급부; 및
    상기 황화수소 포집탑 상부에 형성된 벤트배관과 연결되어 상기 황화수소 포집탑에 음압을 형성시키는 음압부;
    를 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 황화수소 포집탑 및 상기 암모니아 포집탑과 연결되어 조안수를 회수하는 조안수 회수부;를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 황화수소 포집탑의 하부 및 상기 암모니아 포집탑의 하부에 연결되어 상기 황화수소 포집탑의 내부의 레벨과 상기 암모니아 포집탑의 내부의 레벨을 조절하는 레벨부;를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코크스 오븐 가스 공급부는,
    상기 제1가스 공급배관 및 상기 제2가스 공급배관과 연통된 가스 메인배관;
    상기 황화수소 포집탑과 상기 가스 메인배관을 연통시키는 제1출구배관; 및
    상기 암모니아 포집탑과 상기 가스 메인배관을 연통시키는 제2출구배관;을 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  6. 제5항에 있어서,
    코크스 오븐 가스의 이동 방향을 기준으로, 상기 가스 메인배관 중, 상기 제1가스 공급배관과 연결된 곳을 지나 제1메인밸브가 형성되고, 상기 제2가스 공급배관과 연결된 곳을 지나 제2메인밸브가 형성되며,
    상기 제1가스 공급배관에는 제1공급밸브가 형성되고, 상기 제2가스 공급배관에는 제2공급밸브가 형성된 코크스 오븐 가스 정제장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 농안수 공급배관은,
    상기 황화수소 포집탑의 상부에 연결된 상부 공급배관;
    상기 황화수소 포집탑의 중부에 연결된 중부 공급배관; 및
    상기 황화수소 포집탑의 하부에 연결된 하부 공급배관;을 포함하고,
    상기 바이패스 농안수 공급배관은 상기 중부 공급배관과 연통되며,
    상기 상부 공급배관에 제1농안수밸브가 형성되고, 상기 중부 공급배관에 제2농안수밸브가 형성되며, 상기 하부 공급배관에 제3농안수밸브가 형성되고,
    상기 바이패스 농안수 공급배관에 바이패스밸브가 형성된 코크스 오븐 가스 정제장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열안수 공급부는,
    상기 열안수 공급배관과 상기 황화수소 포집탑 상부를 연결하는 제1분기배관; 및
    상기 열안수 공급배관과 상기 황화수소 포집탑 하부를 연결하는 제2분기배관;을 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 음압부는,
    음압을 형성시키는 음압기;
    상기 벤트배관과 상기 음압기를 연결하는 음압배관; 및
    상기 벤트배관에 형성된 벤트벨브;를 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 조안수 회수부는,
    제1포트배관을 통해, 상기 황화수소 포집탑과 연결된 제1실포트;
    제2포트배관을 통해, 상기 암모니아 포집탑과 연결된 제2실포트; 및
    제1조안수배관을 통해, 상기 제1실포트와 연결되고, 제2조안수배관을 통해, 상기 제2실포트와 연결된 조안수탱크;를 포함하는 코크스 오븐 가스 정제장치.
  11. 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계;
    암모니아 포집탑으로 상기 코크스 오븐 가스 및 농안수를 우회시켜 공급하는 단계; 및
    상기 암모니아 포집탑에서 상기 농안수를 이용하여 상기 코크스 오븐 가스 중의 황화수소를 포집하는 단계;를 포함하는 코크스 오븐 가스 정제방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후,
    상기 황화수소 포집탑에 열안수를 공급하여 상기 황화수소 내부를 세정하는 단계;를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 정제방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 황화수소 포집탑으로 공급되는 코크스 오븐 가스 및 농안수의 공급을 중단하는 단계 이후,
    상기 황화수소 포집탑을 환기시키는 단계;
    상기 황화수소 포집탑에 질소를 공급하여 상기 황화수소 포집탑 내부를 질소로 치환시키는 단계; 및
    상기 황화수소 포집탑 내부의 내장재를 교체하는 단계;를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 정제방법.
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