KR102622555B1 - Pitch manufacturing system using pyrolysis fuel oil - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템에 관한 것으로서, 특히 석유계 잔사유에 포함되어있는 저비점 성분의 기화에 의해 반응기 내 석유계 잔사유의 부피가 감소하여 전열면적이 적어지더라도 석유계 잔사유를 일정한 온도로 가열하여 코크스(cokes) 형성없이 피치를 제조할 수 있는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템에 관한 것으로서, 석유계 잔사유가 저장되는 저장탱크와; 열매체유를 가열하는 히터와; 상기 저장탱크로부터 상기 석유계 잔사유를 공급받고, 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 상기 석유계 잔사유를 가열하여 중합반응시켜 피치를 제조하는 반응기와; 상기 반응기에 수용되어 순환배출구를 통해 배출되는 석유계 잔사유를 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 가열하여 중합온도로 상승 및 유지시켜 상기 반응기로 공급하는 순환 열교환부와; 상기 반응기로부터 발생되는 증류유분을 응축시키는 콘덴서와; 상기 반응기에 의해 중합이 완료되어 배출구를 통해 배출되는 피치를 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a continuous pitch production system using petroleum residue oil. In particular, even if the volume of petroleum residue oil in the reactor is reduced due to vaporization of low boiling point components contained in petroleum residue oil, the heat transfer area is reduced. It relates to a continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil that can produce pitch without forming coke by heating petroleum residue oil to a constant temperature, comprising: a storage tank in which petroleum residue oil is stored; a heater that heats heat oil; A reactor that receives the petroleum residue from the storage tank, heats the petroleum residue with heat medium oil heated by the heater, and polymerizes the petroleum residue to produce pitch; a circulation heat exchange unit that heats the petroleum residue oil received in the reactor and discharged through the circulation outlet by the heat medium oil heated by the heater, raises and maintains the polymerization temperature, and supplies it to the reactor; a condenser that condenses the distillate generated from the reactor; It is characterized in that it includes; a cooling unit that cools the pitch that is discharged through the outlet after polymerization is completed by the reactor.
Description
본 발명은 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템에 관한 것으로서, 특히 석유계 잔사유에 포함되어있는 저비점 성분의 기화에 의해 반응기 내 석유계 잔사유의 부피가 감소하여 전열면적이 적어지더라도 석유계 잔사유를 일정한 온도로 가열하여 코크스(cokes) 형성없이 피치를 제조할 수 있는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous pitch production system using petroleum residue oil. In particular, even if the volume of petroleum residue oil in the reactor is reduced due to vaporization of low boiling point components contained in petroleum residue oil, the heat transfer area is reduced. It relates to a continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil that can produce pitch without forming coke by heating petroleum residue oil to a constant temperature.
석유계 잔사유(PFO, FCC-DO, AR, VR 등)는 일반적으로 원유정제공정 및 석유화학 공정의 부산물로 발생하며 대부분이 저급 연료로 사용되고 있다.Petroleum residues (PFO, FCC-DO, AR, VR, etc.) are generally generated as by-products of crude oil refining processes and petrochemical processes, and most of them are used as low-grade fuel.
석유계 잔사유는 원유 및 석유화학 정제공정에서 발생하며, 특성상 불순물함량이 적고 미반응한 성분들은 연료로 활용가능하다는 장점을 지니고 있다. 그리고 석유계 잔사유를 이용하여 피치를 제조하는 방법과 관련하여 특허문헌 0001 내지 0003 등이 제안된 바 있다.Petroleum residues are generated from crude oil and petrochemical refining processes, and have the advantage of having low impurity content and unreacted components can be used as fuel. In addition, patent documents 0001 to 0003, etc. have been proposed in relation to a method of producing pitch using petroleum residues.
특허문헌 0001은 석유화학 부산물을 340 ℃ 내지 420 ℃의 온도에서 1 차 열처리하여 고형분을 제조하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 제조된 고형분을 700 ℃ 내지 900 ℃의 온도에서 2 차 열처리하여 휘발유분을 추출하는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2에서 추출된 휘발유분을 150 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서 3 차 열처리하여 바인더 피치를 제조하는 단계(단계 3);를 포함하는 바인더 피치의 제조방법에 관한 것으로서, 석유계 저급원료로부터 100 ℃ 내지 150 ℃의 연화점을 갖는 바인더 피치를 제조할 수 있으며, 연화점 제어를 위한 2 차적인 연화점 조절 단계를 생략할 수 있는 이점이 있다.Patent Document 0001 includes the steps of first heat treating petrochemical by-products at a temperature of 340 ℃ to 420 ℃ to produce solid content (step 1); Extracting gasoline content by performing secondary heat treatment on the solid content prepared in step 1 at a temperature of 700 ℃ to 900 ℃ (step 2); And a step (step 3) of producing binder pitch by tertiary heat treatment of the gasoline extract extracted in step 2 at a temperature of 150 ℃ to 250 ℃. It relates to a method of producing binder pitch, comprising: It is possible to manufacture a binder pitch having a softening point of 100°C to 150°C, and there is an advantage in that the secondary softening point adjustment step for softening point control can be omitted.
특허문헌 0002는 석유계 원료를 비활성 기체 분위기 하에서 10 bar 내지 40 bar의 압력 조건으로 300 ℃ 내지 370 ℃의 온도 범위에서 열처리하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 열처리된 석유계 원료를 상압에서 300 ℃ 내지 370 ℃의 온도 범위로 열처리하는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 열처리된 석유계 원료를 100 ℃ 내지 250 ℃의 온도 범위에서 감압 증류하는 단계(단계 3)를 포함하는 함침 피치의 제조방법에 관한 것으로서, 석유계 원료로부터 함침 공정의 효율 향상을 위한 높은 탄화수율(40 wt% 이상) 및 낮은 퀴놀린 불용분(QI, 2% 이하)을 갖는 함침피치를 제조할 수 있다.Patent Document 0002 includes the steps of heat-treating petroleum-based raw materials at a temperature range of 300 ℃ to 370 ℃ under pressure conditions of 10 bar to 40 bar under an inert gas atmosphere (step 1); Heat-treating the petroleum-based raw material heat-treated in step 1 at a temperature range of 300 ℃ to 370 ℃ at normal pressure (step 2); It relates to a method for producing impregnated pitch, comprising the step (step 3) of distilling the petroleum-based raw material heat-treated in step 2 under reduced pressure at a temperature range of 100 ℃ to 250 ℃, for improving the efficiency of the impregnation process from petroleum-based raw materials. Impregnated pitch can be produced with high carbonation yield (40 wt% or more) and low quinoline insoluble content (QI, 2% or less).
특허문헌 0003은 석유계 잔사유를 점진적으로 승온시켜 열처리 하고 용매추출법을 통해 제조된 피치를 추출할 수 있는 석유계 잔사유 기반 고순도 피치의 제조방법에 관한 것으로서, 경질유분을 효과적을 제거시켜 방향족 고리에 대한 중합정도가 현저히 증가하고, 또한, 탄화수율 및 연화점이 높은 고순도 피치를 제조할 수 있는 이점이 있다.Patent Document 0003 relates to a method for producing high-purity pitch based on petroleum residue oil, which can heat-treat petroleum residue oil by gradually raising the temperature and extract the pitch produced through solvent extraction. It effectively removes light oils to form aromatic rings. There is an advantage in that the degree of polymerization is significantly increased and high purity pitch with high carbonation yield and softening point can be produced.
한편, 석유계 잔사유는 다양한 탄화수소 혼합물로 피치를 제조하기 위해 가열시 기화되는 성분들에 의해 물리, 화학적인 특성이 계속해서 변화하기 때문에, 석유계 잔사유를 가열하는데 필요한 정확한 열량 계산이 어렵고, 기화되는 양에 의해 반응기 내의 석유계 잔사유의 부피가 계속해서 감소하여 전열면적이 줄어들게 된다. 반응기 내 석유계 잔사유의 부피가 감소하여 전열면적이 줄어든 상태에서 피치를 제조하기 위한 열량을 공급하기 위해서는 반응열원(열매체유)의 온도를 높여야 하고, 열매체유의 온도가 높아지면 석유계 잔사유와 온도차이가 심해져 코크스(cokes)가 발생할 우려가 있다.On the other hand, because the physical and chemical properties of petroleum residues continuously change due to components that vaporize when heated to produce pitch from various hydrocarbon mixtures, it is difficult to accurately calculate the amount of heat required to heat petroleum residues. Due to the amount of vaporization, the volume of petroleum residue oil in the reactor continues to decrease, thereby reducing the heat transfer area. In order to supply the amount of heat to produce pitch in a state where the volume of petroleum residue oil in the reactor is reduced and the heat transfer area is reduced, the temperature of the reaction heat source (heat medium oil) must be increased. As the temperature of the heat medium oil increases, the petroleum residue oil and There is a risk of coke formation as the temperature difference becomes severe.
석유계 잔사유가 국부적으로 높은 열을 받게 되면 코크스라는 피치와는 다른 부산물이 생성되고, 코크스가 반응기 내에 발생하여 성장하면서 열매체유와 석유계 잔사유와의 열교환을 방해하므로 고품질의 피치를 제조하는데 한계가 있다.When the petroleum residue is locally exposed to high heat, a by-product called coke, which is different from pitch, is produced. As the coke is generated and grows in the reactor, it interferes with heat exchange between the heat medium oil and the petroleum residue, making it difficult to produce high-quality pitch. There are limits.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 석유계 잔사유에 포함되어있는 저비점 성분의 기화에 의해 반응기 내 석유계 잔사유의 부피가 감소하여 전열면적이 적어지더라도 석유계 잔사유를 일정한 온도로 가열하여 코크스(cokes) 형성없이 피치를 제조할 수 있는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention to solve such conventional problems is to maintain the petroleum residue oil at a constant temperature even though the volume of the petroleum residue in the reactor is reduced by vaporizing the low boiling point components contained in the petroleum residue and the heat transfer area is reduced. The purpose is to provide a continuous pitch production system using petroleum residue that can produce pitch without forming coke by heating.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
석유계 잔사유가 저장되는 저장탱크와;A storage tank in which petroleum residues are stored;
열매체유를 가열하는 히터와;a heater that heats heat oil;
상기 저장탱크로부터 상기 석유계 잔사유를 공급받고, 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 상기 석유계 잔사유를 가열하여 중합반응시켜 피치를 제조하는 반응기와;A reactor that receives the petroleum residue from the storage tank, heats the petroleum residue with heat medium oil heated by the heater, and polymerizes the petroleum residue to produce pitch;
상기 반응기에 수용되어 순환배출구를 통해 배출되는 석유계 잔사유를 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 가열하여 중합온도로 상승 및 유지시켜 상기 반응기로 공급하는 순환 열교환부와;a circulation heat exchange unit that heats the petroleum residue oil received in the reactor and discharged through the circulation outlet by the heat medium oil heated by the heater, raises and maintains the polymerization temperature, and supplies it to the reactor;
상기 반응기로부터 발생되는 증류유분을 응축시키는 콘덴서와;a condenser that condenses the distillate generated from the reactor;
상기 반응기에 의해 중합이 완료되어 배출구를 통해 배출되는 피치를 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템을 제공한다.It provides a continuous pitch production system using petroleum residue, characterized in that it includes a cooling unit that cools the pitch that is discharged through the outlet after polymerization is completed by the reactor.
상기 히터에 의해 가열된 열매체유를 펌프에 의해 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부로 공급하는 주배출관과, 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부에 의해 석유계 잔사유와 열교환된 열매체유를 상기 히터에 유입시키는 주유입관을 포함하는 것이 좋다. a main discharge pipe that supplies the heat medium oil heated by the heater to the reactor and the circulation heat exchange unit by a pump, and a fuel oil that introduces the heat medium oil that has been heat-exchanged with petroleum residue oil by the reactor and the circulation heat exchange unit into the heater. It is a good idea to include admission.
특히, 상기 주배출관과 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부 사이에 각각 제1 분기배출관 및 제2 분기배출관이 구비되고, 상기 주유입관과 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부 사이에 각각 제1 분기유입관과 제2 분기유입관이 구비되는 것이 바람직하다.In particular, a first branch discharge pipe and a second branch discharge pipe are provided between the main discharge pipe, the reactor, and the circulation heat exchange unit, respectively, and a first branch inlet pipe and a second branch discharge pipe are provided between the main inlet pipe, the reactor, and the circulation heat exchange unit, respectively. It is desirable to have a two-branch inlet pipe.
상기 순환 열교환부는 통형상으로 이루어지고 외측면에 열매체유 유입구 및 열매체유 배출구가 각각 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 양단에 연통되도록 상기 하우징의 내부에 배치되어 석유계 잔사유가 순환하는 다수의 열교환 관체와, 상기 하우징의 일단부에 상기 다수의 열교환 관체와 연통되도록 형성되어 상기 순환배출구를 통해 배출되는 석유계 잔사유를 다수의 열교환 관체에 공급하는 공급챔버와, 상기 하우징의 타단부에 상기 다수의 열교환 관체와 연통되도록 형성되어 상기 다수의 열교환 관체를 통과한 석유계 잔사유를 상기 반응기로 배출시키는 배출챔버를 포함하여 이루어지는 것이 좋다.The circulation heat exchanger includes a housing that is formed in a cylindrical shape and has a heat medium oil inlet and a heat medium oil outlet, respectively, on the outer surface, and a plurality of heat exchangers disposed inside the housing so as to communicate with both ends of the housing, through which petroleum residue oil circulates. A pipe body, a supply chamber formed at one end of the housing to communicate with the plurality of heat exchange pipe bodies and supplying petroleum residue discharged through the circulation outlet to the plurality of heat exchange pipe bodies, and the plurality of heat exchange pipe bodies at the other end of the housing. It is preferable to include a discharge chamber formed to communicate with the heat exchange pipe bodies and discharging the petroleum residue that has passed through the plurality of heat exchange pipe bodies to the reactor.
본 발명의 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템은 반응기 내에 석유계 잔사유에 포함되어 있는 저비점 성분이 기화되어 열분해 연료유의 부피가 줄어들어 전열면적이 적어지더라도, 순환 열교환부에 배치된 다수의 열교환 관체를 통해 일정한 전열면적이 유지되기 때문에 반응기 내의 석유계 잔사유를 중합온도까지 일정하게 승온 및 유지시킬 수 있어 코크스의 발생을 방지하여 고품질의 피치를 제조할 수 있고, 열매체유의 온도를 상대적으로 낮출 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In the continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil of the present invention, the low boiling point components contained in the petroleum residue oil in the reactor are vaporized and the volume of the pyrolysis fuel oil is reduced, so that the heat transfer area is reduced, but the heat transfer area is reduced. Since a constant heat transfer area is maintained through the heat exchange tube, the petroleum residue oil in the reactor can be constantly heated and maintained up to the polymerization temperature, preventing the generation of coke, producing high-quality pitch, and keeping the temperature of the heat medium oil relative to the heat exchanger. This has the effect of reducing manufacturing costs.
도 1은 본 발명의 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 순환 열교환부의 종단면 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 3은 순환 열교환부에 보조 히터가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이고,
도 4는 도 4의 A-A선에 따른 단면상태를 나타내는 단면도이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil of the present invention.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the longitudinal cross-sectional state of the circulation heat exchanger.
Figure 3 is a partial cross-sectional view schematically showing the state in which the auxiliary heater is disposed in the circulation heat exchange unit;
Figure 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional state along line AA of Figure 4.
이하, 본 발명의 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the continuous pitch production system using petroleum residues of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as follows, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
도 1은 본 발명의 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil of the present invention.
본 발명의 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템은 도 1과 같이, 크게 저장탱크(10), 히터(20), 반응기(30), 순환 열교환부(40), 콘덴서(50) 및 냉각부(60)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 1, the continuous pitch manufacturing system using petroleum residue of the present invention largely includes a storage tank 10, a heater 20, a reactor 30, a circulation heat exchanger 40, a condenser 50, and cooling. It is composed of a unit 60.
상기 저장탱크(10)에는 석유계 잔사유 등의 석유화학 부산물이 저장된다. 상기 석유화학 부산물로서는 석유계 잔사유 이외에 중질유(Heavy oil), 초중질유(Ultra heavy oil), 감압잔사유(VR), 상압잔사유, FCC-DO(fluid catalytic cracking decant oil) 및 EBO(ethylene bottom oil) 등이 있다.Petrochemical by-products such as petroleum residues are stored in the storage tank 10. The petrochemical by-products include, in addition to petroleum residues, heavy oil, ultra heavy oil, vacuum residue (VR), normal pressure residue, FCC-DO (fluid catalytic cracking decant oil), and EBO (ethylene bottom). oil), etc.
상기 저장탱크(10) 내에 저장된 석유계 잔사유는 펌프에 의해 공급관(110)을 통해 반응기(30) 내에 공급된다.The petroleum residue stored in the storage tank 10 is supplied into the reactor 30 through the supply pipe 110 by a pump.
상기 히터(20)는 열매체유를 가열하여 순환배관(210,230)을 통해 상기 반응기(30) 및 순환 열교환부(40)에 순환시켜 석유계 잔사유를 가열하기 위한 것이다.The heater 20 is used to heat petroleum residue oil by heating heat medium oil and circulating it through the circulation pipes 210 and 230 to the reactor 30 and the circulation heat exchanger 40.
상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유는 상기 순환배관(210,230)을 통해 상기 반응기(30) 및 순환 열교환부(40)에 각각 공급되어 상기 반응기(30) 내에 수용된 석유계 잔사유를 가열함과 동시에, 상기 순환 열교환부(40)를 통해 순환되는 석유계 잔사유 또한 가열한다.The heat medium oil heated by the heater 20 is supplied to the reactor 30 and the circulation heat exchanger 40 through the circulation pipes 210 and 230, respectively, to heat the petroleum residue contained in the reactor 30. At the same time, the petroleum residue circulating through the circulation heat exchanger 40 is also heated.
상기 반응기(30) 내에 수용된 석유계 잔사유를 가열하여 중합반응을 통해 피치를 제조하기 위해, 상기 히터(20)는 열매체유를 450 내지 600℃ 이하로 가열하여 순환시키는 것이 좋다.In order to produce pitch through a polymerization reaction by heating the petroleum residue contained in the reactor 30, the heater 20 is preferably used to heat the heat medium oil to 450 to 600° C. or lower and circulate it.
그리고 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40)에 의해 석유계 잔사유와 열교환된 열매체유는 상기 순환배관(210,230)을 통해 상기 히터(20)로 유입되어 공급온도로 재가열된다.And the heat medium oil heat-exchanged with petroleum residue oil by the reactor 30 and the circulation heat exchange unit 40 flows into the heater 20 through the circulation pipes 210 and 230 and is reheated to the supply temperature.
상기 순환배관은 상기 히터(20)로부터 가열된 열매체유를 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40)에 배출하여 공급하는 주배출관(210)과, 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40)에 의해 석유계 잔사유와 열교환된 열매체유를 상기 히터(20)에 유입시키는 주유입관(230)을 포함하여 구성된다.The circulation pipe includes a main discharge pipe 210 that discharges and supplies heat medium oil heated from the heater 20 to the reactor 30 and the circulation heat exchange unit 40, and the reactor 30 and the circulation heat exchange unit 40. It is configured to include a main inlet pipe 230 that introduces heat exchanger oil with petroleum residue oil into the heater 20 by (40).
특히, 상기 히터(20)로부터 가열된 열매체유를 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40)에 균일하게 공급하기 위하여, 상기 주배출관(210)과 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40) 사이에 각각 제1 분기배출관(212) 및 제2 분기배출관(234)을 구성하고, 상기 주유입관(230)과 상기 반응기(30) 및 상기 순환 열교환부(40) 사이에 각각 제1 분기유입관(232)과 제2 분기유입관(214)을 구성하는 것이 좋다.In particular, in order to uniformly supply the heat medium oil heated from the heater 20 to the reactor 30 and the circulation heat exchanger 40, the main discharge pipe 210, the reactor 30, and the circulation heat exchanger 40 (40), a first branch discharge pipe 212 and a second branch discharge pipe 234 are formed, respectively, and a first branch discharge pipe 212 and a second branch discharge pipe 234 are formed between the main inlet pipe 230, the reactor 30, and the circulation heat exchange unit 40. It is better to configure a branch inlet pipe 232 and a second branch inlet pipe 214.
상기 주배출관(210) 또는 주유입관(230)에는 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유를 순환시키기 위한 순환펌프(미도시)가 구비된다.The main discharge pipe 210 or the main inlet pipe 230 is provided with a circulation pump (not shown) for circulating the heat medium oil heated by the heater 20.
상기 반응기(30)는 상기 저장탱크(10)로부터 석유계 잔사유를 공급받고, 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유에 의해 석유계 잔사유를 가열하여 저비점 성분들의 제거(기화) 및 중합반응시켜 피치를 제조하기 위한 것이다.The reactor 30 receives petroleum residue oil from the storage tank 10, and heats the petroleum residue oil using heat medium oil heated by the heater 20 to remove (vaporize) low-boiling components and polymerize them. This is to manufacture pitch.
상기 반응기(30)의 원통형 형상의 외벽과 내벽 사이에는 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유가 유입되어 배출되는 열매체유 수용공간이 형성되거나, 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유가 유입되어 배출되는 나선형의 통로가 형성될 수 있다.A heat medium oil receiving space is formed between the cylindrical outer and inner walls of the reactor 30, into which the heat medium oil heated by the heater 20 flows in and is discharged, or the heat medium oil heated by the heater 20 flows in and is discharged. A spiral passage may be formed for discharge.
상기 반응기(30) 내에 열매체유 수용공간이 형성된 경우 상부에 열매체유가 유입되는 유입구(312)가 형성되고 하부에 열매체유가 배출되는 배출구(314)가 형성된다.When a heat medium oil receiving space is formed in the reactor 30, an inlet 312 through which heat medium oil flows is formed at the top, and an outlet 314 through which heat medium oil is discharged is formed at the bottom.
상기 반응기(30)의 유입구(312)는 상기 제1 분기배출관(212)과 연결되고, 상기 배출구(314)는 상기 제1 분기유입관(232)과 연결된다.The inlet 312 of the reactor 30 is connected to the first branch discharge pipe 212, and the outlet 314 is connected to the first branch inlet pipe 232.
또한, 상기 반응기(30) 내에 나선형의 통로가 형성된 경우 상기 나선형의 통로의 하부에 열매체유가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 나선형의 통로의 상부에 열메체유가 배출되는 배출구가 형성된다. 한편, 상기 나선형의 통로는 상기 반응기(30)의 외벽과 내벽 사이에 구성되는 나선형의 격벽에 의해 형성되거나, 상기 반응기(30)의 외벽과 내벽 사이에 배치되는 나선형의 관에 의해 형성될 수 있다.In addition, when a spiral passage is formed in the reactor 30, an inlet through which heat medium oil flows is formed at the bottom of the spiral passage, and an outlet through which heat medium oil is discharged is formed at the top of the spiral passage. Meanwhile, the spiral passage may be formed by a spiral partition formed between the outer and inner walls of the reactor 30, or may be formed by a spiral tube disposed between the outer and inner walls of the reactor 30. .
상기 반응기(30)의 하부에는 석유계 잔사유를 상기 순환 열교환부(40)에 의해 가열하여 배출하기 위한 순환배출구(322)와, 석유계 잔사유의 중합반응에 의해 제조된 피치를 배출하기 위한 피치배출구(325)가 형성된다.At the bottom of the reactor 30, there is a circulation outlet 322 for heating and discharging petroleum residue oil by the circulation heat exchanger 40, and a circulation outlet 322 for discharging pitch produced by the polymerization reaction of petroleum residue oil. A pitch outlet 325 is formed.
그리고 상기 반응기(30)에는 상기 순환 열교환부(40)에 의해 재가열된 석유계 잔사유가 유입되는 순환유입부(324)가 형성될 수 있다.In addition, a circulation inlet 324 may be formed in the reactor 30 into which petroleum residue reheated by the circulation heat exchanger 40 flows.
상기 순환유입부(324)의 출구는 상기 반응기(30) 내부의 상측에 배치되는 것이 좋다. 상기 순환유입부(324)의 출구가 상기 반응기(30) 내부의 상측에 배치됨에 따라 상기 순환유입부(324)를 통해 유입되는 가열된 석유계 잔사유와 상기 반응기(30) 내부에 있는 비교적 온도가 낮은 석유계 잔사유간의 밀도차에 의한 혼합을 유도할 수 있다.The outlet of the circulation inlet 324 is preferably located on the upper side of the reactor 30. As the outlet of the circulation inlet 324 is located at the upper side of the inside of the reactor 30, the heated petroleum residue flowing in through the circulation inlet 324 and the relative temperature inside the reactor 30 Mixing can be induced due to the density difference between low-low petroleum residues.
상기 반응기(30) 내에 공급된 석유계 잔사유는 상기 히터(20)에 의해 가열되어 순환되는 열매체유에 의해 중합온도인 380 내지 440℃ 이상의 온도로 승온되며, 중합온도에서 1~8시간 동안 열중합반응이 진행되어 피치가 제조되며, 이러한 과정에서 석유계 잔사유의 저비점 성분들이 기화된다.The petroleum residue supplied into the reactor 30 is heated by the heater 20 and heated to a temperature of 380 to 440° C. or higher, which is the polymerization temperature, by the circulating heat medium oil, and is thermally polymerized for 1 to 8 hours at the polymerization temperature. The reaction proceeds to produce pitch, and in this process, the low boiling point components of the petroleum residue are vaporized.
도 2는 순환 열교환부의 종단면 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the longitudinal cross-sectional state of the circulation heat exchanger.
다음으로, 상기 순환 열교환부(40)는 상기 반응기(30)에 수용되어 순환배출구(322)롤 통해 배출되는 석유계 잔사유를 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유에 의해 가열하여 석유계 잔사유의 온도를 상승시켜 상기 반응기(30)로 공급하기 위한 것이며, 상기 과정을 반복하여 석유계 잔사유를 중합반응 온도로 상승 및 유지하기 위한 것이다.Next, the circulation heat exchange unit 40 heats the petroleum residue oil accommodated in the reactor 30 and discharged through the circulation discharge port 322 roll by the heat medium oil heated by the heater 20 to obtain the petroleum residue oil. The purpose is to increase the temperature of the crude oil and supply it to the reactor 30, and to raise and maintain the petroleum residue to the polymerization reaction temperature by repeating the above process.
상기 순환 열교환부(40)는 원통다관식 열교환기, 이중관식 열교환기, 평판형 열교환기 및 코일식 열교환기 등으로 구성될 수 있으나, 열교환 효율이 우수하고, 관리성이 우수한 원통다관식 열교환기를 사용하는 것이 좋다.The circulation heat exchange unit 40 may be composed of a shell-and-tube heat exchanger, a double-tube heat exchanger, a plate-type heat exchanger, and a coil-type heat exchanger, but a shell-and-tube heat exchanger with excellent heat exchange efficiency and excellent manageability is used. It's good to use.
상기 순환 열교환부(40)는 통형상으로 이루어지고 외측면에 열매체유 유입구(412) 및 열매체유 배출구(411)가 각각 형성되는 하우징(410)과, 상기 하우징(410)의 양단에 연통되도록 상기 하우징(410)의 내부에 배치되어 석유계 잔사유가 통과되는 다수의 열교환 관체(420)와, 상기 하우징(410)의 일단부에 상기 다수의 열교환 관체(420)와 연통되도록 형성되어 상기 다수의 열교환 관체(420)에 석유계 잔사유를 공급하는 공급챔버(430)와, 상기 하우징(410)의 타단부에 상기 다수의 열교환 관체(420)와 연통되도록 형성되어 상기 다수의 열교환 관체(420)를 통과한 석유계 잔사유를 배출시키는 배출챔버(440)가 구비된다.The circulation heat exchange unit 40 is made in a cylindrical shape and is in communication with a housing 410 having a heat medium oil inlet 412 and a heat medium oil outlet 411 formed on the outer surfaces, respectively, and both ends of the housing 410. A plurality of heat exchange pipes 420 are disposed inside the housing 410 through which petroleum residue passes, and one end of the housing 410 is formed to communicate with the plurality of heat exchange pipes 420, A supply chamber 430 for supplying petroleum residue to the heat exchange tube body 420, and a supply chamber 430 formed at the other end of the housing 410 to communicate with the plurality of heat exchange tube bodies 420, the plurality of heat exchange tube bodies 420 A discharge chamber 440 is provided to discharge the petroleum residue that has passed through.
상기 열매체유 유입구(412)는 상기 제2 분기배출관(234)과 연결되어, 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유가 상기 제2 분기배출관(234) 및 상기 열매체유 유입구(412)를 통해 상기 하우징(410) 내로 유입된다.The heat medium oil inlet 412 is connected to the second branch discharge pipe 234, so that the heat medium oil heated by the heater 20 passes through the second branch discharge pipe 234 and the heat medium oil inlet 412. flows into the housing 410.
그리고 상기 하우징(410) 내로 유입된 열매체유는 상기 다수의 열교환 관체(420)를 통과하는 석유계 잔사유와 열교환된 후 상기 열매체유 배출구(411)로 배출되고, 상기 열매체유 배출구(411)를 통해 배출된 열매체유는 상기 제2 분기유입관(214) 및 상기 주유입관(230)을 통해 상기 히터(20)로 유입된다.And the heat medium oil flowing into the housing 410 is heat-exchanged with the petroleum residue oil passing through the plurality of heat exchange pipes 420 and then discharged through the heat medium oil outlet 411. The heat medium oil discharged through the second branch inlet pipe 214 and the main inlet pipe 230 flows into the heater 20.
상기 하우징(410) 내로 유입된 열매체유는 상기 공급챔버(430)를 통해 공급되어 상기 다수의 열교환 관체(420)로 통과되는 석유계 잔사유와 열교환됨에 따라 석유계 잔사유는 가열된다. 가열된 석유계 잔사유는 상기 배출챔버(440)를 통해 배출된다. 상기 배출챔버(440)를 통해 배출된 재가열된 석유계 잔사유는 순환유입부(324)를 통해 상기 반응기(30) 내로 공급된다. The heat medium oil flowing into the housing 410 is supplied through the supply chamber 430 and exchanges heat with the petroleum residue oil passing through the plurality of heat exchange tubes 420, thereby heating the petroleum residue oil. Heated petroleum residue is discharged through the discharge chamber 440. The reheated petroleum residue discharged through the discharge chamber 440 is supplied into the reactor 30 through the circulation inlet 324.
도 3은 순환 열교환부에 보조 히터가 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이고, 도 4는 도 4의 A-A선에 따른 단면상태를 나타내는 단면도이다.FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which an auxiliary heater is disposed in the circulation heat exchange unit, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional state taken along line A-A of FIG. 4.
한편, 상기 배출챔버(440)를 통해 배출되는 가열된 석유계 잔사유의 온도를 측정하는 온도측정부(미도시)와, 상기 하우징(410)의 열매체유 유입구(412)로 유입되는 열매체유를 재가열하는 보조 히터(460)가 구비되는 것이 좋다.Meanwhile, a temperature measuring unit (not shown) measures the temperature of the heated petroleum residue discharged through the discharge chamber 440, and a heat medium oil flowing into the heat medium oil inlet 412 of the housing 410. It is desirable to have an auxiliary heater 460 for reheating.
상기 온도측정부에 의해 상기 배출챔버(440)를 통해 배출되는 재가열된 석유계 잔사유가 미리 설정된 기준온도 이하일 경우 상기 보조 히터(460)에 의해 상기 하우징(410)의 열매체유 유입구(412)를 통해 유입되는 열매체유를 가열함으로서, 상기 반응기(30) 내의 석유계 잔사유를 중합반응 온도로 일정하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.When the reheated petroleum residue discharged through the discharge chamber 440 by the temperature measuring unit is below a preset reference temperature, the heat medium oil inlet 412 of the housing 410 is opened by the auxiliary heater 460. By heating the heat medium oil flowing through, there is an advantage in that the petroleum residue oil in the reactor 30 can be maintained at a constant polymerization reaction temperature.
특히, 상기 하우징(410)에는 상기 열매체유 유입구(412)와 연통되도록 구비되고 단부가 폐쇄된 원통형 형상으로 이루어진 보조챔버(450)가 구비되고, 상기 보조챔버(450)의 단부의 외주면에 상기 제2 분기배출관(234)이 연결되는 유입구가 형성되어 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유가 유입된다.In particular, the housing 410 is provided with an auxiliary chamber 450 that is in communication with the heat medium oil inlet 412 and has a cylindrical shape with a closed end, and the auxiliary chamber 450 is provided on the outer peripheral surface of the end of the auxiliary chamber 450. An inlet to which the second branch discharge pipe 234 is connected is formed, through which heat medium oil heated by the heater 20 flows.
상기 보조챔버(450)의 유입구는 상기 보조챔버(450)의 축선을 기준으로 하측에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2 분기배출관(234)이 상기 보조챔버(450)의 하측에 형성된 유입구에 연결됨에 따라 상기 제2 분기배출관(234)을 통해 유입되는 열매체유가 상기 보조챔버(450) 내에 선회하면서 상기 하우징(410) 내로 유입되고, 이에 보조챔버(450) 내에 유입된 열매체유는 상기 보조 히터(460)에 의해 효과적으로 재가열되는 이점이 있다.The inlet of the auxiliary chamber 450 is preferably formed below the axis of the auxiliary chamber 450. As the second branch discharge pipe 234 is connected to the inlet formed on the lower side of the auxiliary chamber 450, heat medium oil flowing in through the second branch discharge pipe 234 rotates within the auxiliary chamber 450 and flows into the housing ( 410), and thus the heat medium oil flowing into the auxiliary chamber 450 has the advantage of being effectively reheated by the auxiliary heater 460.
상기 보조챔버(450)의 외측면에는 히터설치공(452)이 형성되고, 상기 히터설치공(452)을 통해 상기 보조 히터(460)가 상기 보조챔버(450) 내에 배치되어 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유를 재가열한다.A heater installation hole 452 is formed on the outer surface of the auxiliary chamber 450, and the auxiliary heater 460 is disposed within the auxiliary chamber 450 through the heater installation hole 452, thereby forming the heater 20. The heat medium oil heated by is reheated.
이때, 상기 보조챔버(450)의 중앙에 상기 보조 히터(460)를 배치시킴과 동시에 상기 보조 히터(460)에 의해 상기 열매체유를 효율적으로 재가열시키기 위하여 상기 보조 히터(460)를 나선형으로 감싼 상태로 상기 보조챔버(450) 내에 배치되는 나선부(455)가 구비되는 것이 좋다. 이때 상기 보조 히터(460)의 열을 확산시켜 상기 열매체유를 효과적으로 재가열하기 위해 상기 나선부(455)를 알루미늄재질로 형성하는 것이 좋다.At this time, the auxiliary heater 460 is placed in the center of the auxiliary chamber 450 and the auxiliary heater 460 is spirally wrapped in order to efficiently reheat the heat medium oil by the auxiliary heater 460. Therefore, it is preferred that a spiral portion 455 disposed within the auxiliary chamber 450 is provided. At this time, in order to diffuse the heat of the auxiliary heater 460 and effectively reheat the heat medium oil, it is recommended that the spiral portion 455 be made of aluminum.
상기 순환 열교환부(40)에 의해 중합반응 온도로 재가열된 석유계 잔사유는 상기 배출챔버(440)의 배출구(442)와 연결된 순환유입부(324)을 통해 상기 반응기(30)에 공급된다. The petroleum residue reheated to the polymerization reaction temperature by the circulation heat exchange unit 40 is supplied to the reactor 30 through the circulation inlet 324 connected to the outlet 442 of the discharge chamber 440.
그리고, 상기 반응기(30)로부터 발생되는 증류유분은 상기 콘덴서(50)에 의해 응축되고, 증류유분 탱크(70)에 저장된다.And, the distillate generated from the reactor 30 is condensed by the condenser 50 and stored in the distillate tank 70.
또한, 상기 반응기(30)에 의해 중합이 완료되어 제조된 피치는 상기 반응기(30)의 배출구를 통해 배출되고, 상기 배출구를 통해 배출된 피치는 산화되지 않는 일정온도까지 상기 냉각부(60)에 의해 냉각되고, 상기 냉각부(60)에 의해 냉각된 피치는 벨트 쿨러(80) 등을 통해 100℃ 이하로 냉각된 상태로 톤백(ton bag)(90) 등에 저장된다.In addition, the pitch produced after polymerization is completed by the reactor 30 is discharged through the outlet of the reactor 30, and the pitch discharged through the outlet is stored in the cooling unit 60 up to a certain temperature at which it is not oxidized. The pitch cooled by the cooling unit 60 is cooled to 100° C. or lower through a belt cooler 80 and stored in a ton bag 90 or the like.
이와 같이, 상기 반응기(30) 내에 증류유분이 기화되어 석유계 잔사유의 부피가 감소하여 전열면적이 적어지더라도, 상기 반응기(30) 내에 가열된 석유계 잔사유를 순환 열교환부(40)에 의해 재가열시킨 후 반응기(30)로 공급함으로서, 상기 반응기(30) 내의 석유계 잔사유를 중합온도로 일정하게 유지시킬 수 있어 코크스의 발생을 방지하여 고품질의 피치를 제조할 수 있고, 열매체유의 온도를 상대적으로 낮출 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.In this way, even if the distillate content is vaporized in the reactor 30 and the volume of the petroleum residue is reduced and the heat transfer area is reduced, the petroleum residue heated in the reactor 30 is circulated to the heat exchanger 40. By reheating and then supplying it to the reactor 30, the petroleum residue oil in the reactor 30 can be maintained at a constant polymerization temperature, thereby preventing the generation of coke and producing high-quality pitch, and the temperature of the heat medium oil There is an advantage in that manufacturing costs can be reduced as the can be relatively lowered.
10: 저장탱크,
20: 히터,
30: 반응기,
40: 순환 열교환부,
50: 콘덴서,
60: 냉각부10: storage tank,
20: heater,
30: reactor,
40: Circulating heat exchange unit,
50: condenser,
60: Cooling unit
Claims (8)
열매체유를 가열하는 히터와;
상기 저장탱크로부터 상기 석유계 잔사유를 공급받고, 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 상기 석유계 잔사유를 가열하여 중합반응시켜 피치를 제조하는 반응기와;
상기 반응기에 수용되어 순환배출구를 통해 배출되는 석유계 잔사유를 상기 히터에 의해 가열된 열매체유에 의해 가열하여 중합온도로 상승 및 유지시켜 상기 반응기로 공급하는 순환 열교환부와;
상기 반응기로부터 발생되는 증류유분을 응축시키는 콘덴서와;
상기 반응기에 의해 중합이 완료되어 배출구를 통해 배출되는 피치를 냉각시키는 냉각부;를 포함하고,
상기 히터에 의해 가열된 열매체유를 펌프에 의해 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부로 공급하는 주배출관과, 상기 주배출관과 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부 사이에 각각 구비되는 제1 분기배출관 및 제2 분기배출관과, 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부에 의해 석유계 잔사유와 열교환된 열매체유를 상기 히터에 유입시키는 주유입관과, 상기 주유입관과 상기 반응기 및 상기 순환 열교환부 사이에 각각 구비되는 제1 분기유입관과 제2 분기유입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.
A storage tank in which petroleum residues are stored;
a heater that heats heat oil;
A reactor that receives the petroleum residue from the storage tank, heats the petroleum residue with heat medium oil heated by the heater, and polymerizes the petroleum residue to produce pitch;
a circulation heat exchange unit that heats the petroleum residue oil received in the reactor and discharged through the circulation outlet by the heat medium oil heated by the heater, raises and maintains the polymerization temperature, and supplies it to the reactor;
a condenser that condenses the distillate generated from the reactor;
It includes a cooling unit that cools the pitch that is discharged through the outlet after polymerization is completed by the reactor,
A main discharge pipe for supplying the heat medium oil heated by the heater to the reactor and the circulation heat exchange unit by a pump, and a first branch discharge pipe and a second branch discharge pipe respectively provided between the main discharge pipe and the reactor and the circulation heat exchange unit. and a main inlet pipe that introduces heat medium oil heat-exchanged with petroleum residue by the reactor and the circulation heat exchange unit into the heater, and a first branch inflow provided between the main inlet pipe and the reactor and the circulation heat exchange unit, respectively. A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue comprising a pipe and a second branch inlet pipe.
상기 순환 열교환부는 통형상으로 이루어지고 외측면에 열매체유 유입구 및 열매체유 배출구가 각각 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 양단에 연통되도록 상기 하우징의 내부에 배치되어 석유계 잔사유가 순환하는 다수의 열교환 관체와, 상기 하우징의 일단부에 상기 다수의 열교환 관체와 연통되도록 형성되어 상기 순환배출구를 통해 배출되는 석유계 잔사유를 다수의 열교환 관체에 공급하는 공급챔버와, 상기 하우징의 타단부에 상기 다수의 열교환 관체와 연통되도록 형성되어 상기 다수의 열교환 관체를 통과한 석유계 잔사유를 상기 반응기로 배출시키는 배출챔버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.
According to paragraph 1,
The circulation heat exchanger includes a housing that is formed in a cylindrical shape and has a heat medium oil inlet and a heat medium oil outlet, respectively, on the outer surface, and a plurality of heat exchangers disposed inside the housing so as to communicate with both ends of the housing, through which petroleum residue oil circulates. A pipe body, a supply chamber formed at one end of the housing to communicate with the plurality of heat exchange pipe bodies and supplying petroleum residue discharged through the circulation outlet to the plurality of heat exchange pipe bodies, and the plurality of heat exchange pipe bodies at the other end of the housing. A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil, comprising a discharge chamber formed to communicate with the heat exchange pipe body and discharging the petroleum residue oil that has passed through the plurality of heat exchange pipe bodies to the reactor.
상기 순환 열교환부의 하우징에는 상기 열매체유 유입구와 연통되도록 구비되고 단부가 폐쇄된 원통형 형상으로 이루어지고 단부의 외주면에 상기 히터에 의해 가열된 열매체유가 유입되는 유입구가 형성된 보조챔버와;
상기 보조챔버 내에 유입된 열매체유를 재가열하는 보조 히터;가 구비되는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.
According to paragraph 2,
In the housing of the circulation heat exchanger, an auxiliary chamber is provided in communication with the heat medium oil inlet, has a cylindrical shape with a closed end, and has an inlet through which heat medium oil heated by the heater flows on the outer peripheral surface of the end;
A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue oil, characterized in that it is provided with an auxiliary heater for reheating the heat medium oil introduced into the auxiliary chamber.
상기 보조챔버의 유입구는 상기 보조챔버의 축선을 기준으로 하측에 형성되는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.
According to paragraph 3,
A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue, characterized in that the inlet of the auxiliary chamber is formed below the axis of the auxiliary chamber.
상기 보조챔버의 외측면에 히터설치공이 형성되고, 상기 히터설치공을 통해 상기 보조 히터가 상기 보조챔버 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.
According to paragraph 3,
A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue, characterized in that a heater installation hole is formed on the outer surface of the auxiliary chamber, and the auxiliary heater is disposed within the auxiliary chamber through the heater installation hole.
상기 보조 히터를 나선형으로 감싼 상태로 상기 보조챔버(450) 내에 배치되는 나선부가 구비되는 것을 특징으로 하는 석유계 잔사유를 이용한 연속식 피치제조시스템.According to clause 5,
A continuous pitch manufacturing system using petroleum residue, characterized in that a spiral portion is provided within the auxiliary chamber 450 while spirally surrounding the auxiliary heater.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162185A (en) | 2000-11-21 | 2002-06-07 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | Heat exchanging device |
| KR100716873B1 (en) | 2005-10-31 | 2007-05-09 | 한국전력공사 | Apparatus for transferring the highly viscous fuel by using a heat transfer oil |
| JP2009007479A (en) | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Ihi Corp | Method for modifying heavy fuel and modification apparatus therefor |
| KR101147926B1 (en) | 2011-11-30 | 2012-05-24 | 주식회사 제일플랜트 | Heating and cooling cycle isolated type temperature control apparatus for chemical reactor |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09143478A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-03 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Production of asphalt |
| KR101104789B1 (en) * | 2009-05-20 | 2012-01-25 | 오종찬 | reheat system for a water supply |
| BR112014007815A2 (en) * | 2011-09-30 | 2017-04-18 | Meg Energy Corp | cyclonic solvent separation without asphaltene |
| KR20170017370A (en) * | 2015-08-06 | 2017-02-15 | 웰이앤씨 주식회사 | A temperature control apparatus for ultra high temperature synthetic chemistry reactor and operating method thereof |
| KR101804298B1 (en) | 2016-05-18 | 2017-12-05 | 한국화학연구원 | Method of manufacturing binder pitch from petroleum by-product |
| KR101966886B1 (en) | 2016-10-13 | 2019-04-09 | 인하대학교 산학협력단 | Manufacturing method of high purity pitch from pyrolysis fuel oil |
| KR101916392B1 (en) | 2016-12-27 | 2018-11-09 | 한국화학연구원 | A method of preparing impregnating pitch from petroleum material and impregnating pitch prepared using the same |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162185A (en) | 2000-11-21 | 2002-06-07 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | Heat exchanging device |
| KR100716873B1 (en) | 2005-10-31 | 2007-05-09 | 한국전력공사 | Apparatus for transferring the highly viscous fuel by using a heat transfer oil |
| JP2009007479A (en) | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Ihi Corp | Method for modifying heavy fuel and modification apparatus therefor |
| KR101147926B1 (en) | 2011-11-30 | 2012-05-24 | 주식회사 제일플랜트 | Heating and cooling cycle isolated type temperature control apparatus for chemical reactor |
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