KR102626668B1 - 차압 전송기를 사용하여 소포제 주입을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents
차압 전송기를 사용하여 소포제 주입을 제어하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 컬럼의 압력차에 기초하여 소포제 주입을 제어하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 지능형 차압 전송기를 사용하여 방향족 물질(aromatics) 추출 유닛의 압력차에 기초하여 소포제 주입을 제어하는 방법에 관한 것이다. 제어기는 소포제 주입 시스템과 통신하여 필요할 때에만 유닛에 소포제가 주입되도록 한다.
Description
본 발명은 컬럼의 압력차에 기초하여 소포제 주입을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 지능형 차압 전송기를 사용하여 방향족 물질(aromatics) 추출 유닛의 압력차에 기초하여 소포제 주입을 제어하는 방법에 관한 것이다. 제어기는 소포제 주입 시스템과 통신하여 필요할 때에만 유닛에 소포제가 주입되도록 한다.
이러한 기본 공정은 개질된 석유 나프타(개질물(reformate)), 열분해 가솔린(파이가스(pygas)), 또는 코크스-오븐 경유와 같은 탄화수소 혼합물로부터 고순도 방향족 물질을 회수하는 데 사용된다. 이는 또한 연료에서 벤젠 감소를 위해 사용될 수 있다. 방향족 물질 회수 공정은, 방향족 물질의 회수를 위해 이용가능한 가장 효율적인 용매인, 테트라하이드로티오펜-1,1-다이옥사이드 또는 설포란과 같은 사용되는 용매에서 그 명칭을 따온다.
다수의 방향족 물질 추출 유닛이 발포를 겪으며, 이는 소포제 주입을 필요로 한다. 그러나, 소포제 미립자, 특히 소포제 내의 실리카가 하류에서 트레이 상에서 발견될 수 있다. 이는 유닛에서 오염 문제를 야기한다. 소포제 내의 실리카는 또한 방향족 물질 추출 유닛에서 라피네이트(raffinate) 내에서 나타날 수 있는데, 이는 하류 수소화처리 반응기에 대한 문제를 야기할 수 있다.
본 발명은 소포제 주입 시스템과 통신하여 필요할 때에만 유닛에 소포제가 주입되도록 하는 지능형 제어기를 기술한다. 발포의 증상은, 특히 컬럼을 가로질러 느리게 상승하는 압력 강하에 의해 나타나는 플러딩(flooding)과 유사하다. 전송기에 의해 감지되는 초기 플러딩은 소포제 주입 펌프에 신호를 보내 펌프를 미리 결정된 유량으로 시동시킬 것이다. 추세의 변화를 조사함으로써, 현재의 소포제 주입이 충분하지 않은 경우 소정의 신호가 작업자에게 다시 경고를 발하게 될 것이다. 작업자는 소포제 유량을, 예를 들어 스트리퍼 공급물의 1 중량 ppm에서 스트리퍼 공급물의 2 중량 ppm으로, 필요하다면 더 높은 유량으로 조정할 수 있다. 발포가 가라앉으면, 소포제가 감소되고 완전히 중단될 수 있다.
상기에서, 달리 지시되지 않는 한, 모든 온도는 섭씨 온도로 제시되며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다. 본 발명의 다른 목적, 이점 및 응용이 하기의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 실시예의 추가의 목적, 이점 및 신규한 특징이 하기의 설명에 부분적으로 제시될 것이며, 부분적으로는 하기의 설명을 검토할 때 당업자에게 명백해질 것이거나, 또는 실시예의 제조 또는 작동에 의해 학습될 수 있다. 개념의 목적 및 이점은 첨부된 청구범위에 구체적으로 지시된 방법, 기구 및 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
하기의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 기재된 실시 형태의 응용 및 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 상기의 배경 기술 또는 하기의 상세한 설명에서 제시된 임의의 이론에 의해 구애되고자 하는 의도는 없다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "구역"은 하나 이상의 장비 품목 및/또는 하나 이상의 하위 구역을 포함하는 영역을 지칭할 수 있다. 장비 품목은 하나 이상의 반응기 또는 반응기 용기, 가열기, 교환기, 파이프, 펌프, 압축기, 및 제어기를 포함할 수 있다. 추가적으로, 반응기, 건조기, 또는 용기와 같은 장비 품목이 하나 이상의 구역 또는 하위 구역을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자 및 다른 물질을 포함할 수 있다. 더욱이, 용어 "Cx 탄화수소를 포함하는 스트림"은 "x"개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 포함하는 스트림, 적합하게는 "x"개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 대부분인 스트림, 그리고 바람직하게는 각각 "x"개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자가 75 중량% 이상인 스트림을 포함할 수 있다. 더욱이, 용어 "Cx+ 탄화수소를 포함하는 스트림"은 "x"개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 대부분 포함하고, 적합하게는 (x-1)개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 10 중량% 미만 및 바람직하게는 1 중량% 미만으로 포함하는 스트림을 포함할 수 있다. 마지막으로, 용어 "Cx- 스트림"은 "x"개 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 대부분 포함하고, 적합하게는 (x+1)개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 10 중량% 미만 및 바람직하게는 1 중량% 미만으로 포함하는 스트림을 포함할 수 있다.
용어 "컬럼"은 상이한 휘발도의 하나 이상의 성분을 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼들을 의미한다. 달리 지시되지 않는 한, 각각의 컬럼은, 오버헤드 증기를 응축시키고 오버헤드 스트림의 일부분을 다시 컬럼의 상부로 환류시키기 위해 컬럼의 오버헤드 상에 응축기를 포함한다. 하부 스트림의 일부분을 기화시키고 다시 컬럼의 하부로 보내 분별 에너지를 공급하기 위해, 컬럼의 하부에 리보일러가 또한 포함된다. 컬럼으로의 공급물은 예열될 수 있다. 상부 압력은 컬럼의 출구에서의 오버헤드 증기의 압력이다. 하부 온도는 액체 하부 출구 온도이다. 오버헤드 라인 및 하부 라인은 컬럼에 대한 환류 또는 리보일의 하류에서의 컬럼으로부터의 네트 라인(net line)을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "오버헤드 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 상부 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "하부 스트림"은 컬럼과 같은 용기의 하부 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시 형태는 지능형 차압 전송기를 사용하여 방향족 물질 추출 유닛에서 소포제의 수준을 감지하는 방법에 관한 것이다. 발포의 증상은, 특히 컬럼을 가로질러 느리게 상승하는 압력 강하에 의해 나타나는 플러딩과 유사하다. 전송기에 의해 감지되는 초기 플러딩은 소포제 주입 펌프에 신호를 보내 펌프를 미리 결정된 유량으로 시동시킬 것이다. 추세의 변화를 조사함으로써, 현재의 소포제 주입이 충분하지 않은 경우 소정의 신호가 작업자에게 다시 경고를 발하게 될 것이다. 작업자는 소포제 유량을, 예를 들어 스트리퍼 공급물의 1 중량 ppm에서 스트리퍼 공급물의 2 중량 ppm으로, 필요하다면 더 높은 유량으로 조정할 수 있다. 발포가 가라앉으면, 소포제가 감소되고 완전히 중단될 수 있다.
방향족 물질 추출 유닛에서 소포제의 수준을 감지하는 방법의 효과에는 기존 유닛에 대한 낮은 설치 비용, 지속되는 소포제 주입의 악영향 및 불필요하게 낭비되는 소포제의 감소, 및 유닛의 신뢰성 개선에 따른 다운타운(downtown)의 감소가 포함된다.
본 발명에서, 방향족 물질 추출 유닛에서 소포제 주입을 제어하는 방법은 다양한 지점에서 압력을 측정하는 단계를 포함한다. 압력은 압력 센서를 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 희박 용매(lean solvent) 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 오버헤드와 희박 용매 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 오버헤드와 희박 용매 지점 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 공급 지점과 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 공급 지점과 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 마지막으로, 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 희박 용매 주입 지점과 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력을 측정하고, 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 희박 용매 주입 지점과 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 압력차 정보를 사용하여, 소포제 주입의 유량을 조정하기 위한 결정이 이루어질 수 있다.
추세의 변화를 조사함으로써, 현재의 소포제 주입이 충분하지 않은 경우 작업자에게 다시 경고하는 소정의 신호가 있을 수 있다. 작업자는 필요하다면 소포제 유량을 더 높은 유량으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 스트리퍼 공급물의 1 중량 ppm에서 스트리퍼 공급물의 2 중량 ppm으로 소포제 유량을 조정할 수 있다.이어서, 발포가 가라앉으면, 소포제가 감소되고 완전히 중단될 수 있다. 일부 예에서, 소포제는 폴리 다이메틸 실록산을 포함한다. 소포제는 주입 전에 혼합될 필요가 있을 수 있다.
현재 바람직한 실시 형태로 고려되는 것에 의해 본 발명이 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시 형태로 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 변경 및 등가의 배열을 포함하고자 하는 것으로 이해되어야 한다.
구체적인 실시 형태
하기는 구체적인 실시 형태들과 관련하여 설명되지만, 이러한 설명은 예시하고자 하는 것이며 전술한 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하고자 하는 것은 아님이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 실시 형태는 방향족 물질 추출 유닛에서 소포제 주입을 제어하는 방법이며, 이 방법은 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 오버헤드와 희박 용매 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 오버헤드와 희박 용매 지점 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 공급 지점과 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 공급 지점과 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계; 희박 용매 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션과 희박 용매 주입 지점과 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계; 및 소포제 주입의 유량을 조정하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시 형태는, 압력차는 발포를 결정하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 압력차를 감지하는 것은 소포제 주입 펌프에 신호를 보내 펌프를 미리 결정된 유량으로 시동시키는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 추세의 변화를 조사함으로써, 현재의 소포제 주입이 충분하지 않은 경우 소정의 신호가 작업자에게 다시 경고를 발하게 될, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 작업자는 필요하다면 소포제 유량을 더 높은 유량으로 조정할 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 작업자는 스트리퍼 공급물의 1 중량 ppm에서 스트리퍼 공급물의 2 중량 ppm으로 소포제 유량을 조정할 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 발포가 가라앉으면, 소포제가 감소되고 완전히 중단될 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 소포제는 폴리 다이메틸 실록산을 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 필요 시 105 중량 ppm의 소포제가 주입되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 소포제는 주입 전에 혼합되는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 소포제 주입 시스템으로서, 제1 압력원과 유체 연통하는 제1 측정 장치; 제2 압력원과 유체 연통하는 제2 측정 장치; 방향족 물질 추출 유닛과 유체 연통하는 소포제 투입 유닛; 및 제어기를 포함하는, 소포제 주입 시스템. 본 발명의 일 실시 형태는, 제1 측정 장치는 압력 센서를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 제2 측정 장치는 압력 센서를 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 제어기는 압력차를 측정하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 제어기는 소포제 주입 펌프에 신호를 보내 펌프를 미리 결정된 유량으로 시동시키는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 추세의 변화를 볼 때, 현재의 소포제 주입이 충분하지 않은 경우 작업자에게 다시 경고하는 신호가 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 작업자는 필요하다면 소포제 유량을 더 높은 유량으로 조정할 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 작업자는 스트리퍼 공급물의 1 중량 ppm에서 스트리퍼 공급물의 2 중량 ppm으로 소포제 유량을 조정할 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 발포가 가라앉으면, 소포제가 감소되고 완전히 중단될 수 있는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다. 본 발명의 일 실시 형태는, 소포제는 폴리 다이메틸 실록산을 포함하는, 본 단락의 제1 실시 형태까지의 본 단락의 이전 실시 형태들 중 하나의 실시 형태, 임의의 실시 형태, 또는 모든 실시 형태이다.
추가의 상술 없이도, 전술한 설명을 사용하여 당업자는 본 발명을 최대한으로 이용하고 본 발명의 본질적인 특징을 용이하게 확인하여, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이, 본 발명의 다양한 변경 및 수정을 행하고 이를 다양한 사용 및 조건에 적응시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 전술한 바람직한 구체적인 실시 형태는 본 개시의 나머지를 어떠한 방식으로든 제한하는 것이 아니라 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며, 그것은 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 수정 및 등가의 배열을 포함하도록 의도된다.
상기에서, 달리 지시되지 않는 한, 모든 온도는 섭씨 온도로 제시되며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
Claims (10)
- 방향족 물질(aromatics) 추출 유닛에서 소포제 주입을 제어하는 방법으로서,
희박 용매(lean solvent) 주입 지점과 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
오버헤드와 상기 희박 용매 주입 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 상기 공급 지점 사이의 섹션과 상기 오버헤드와 상기 희박 용매 주입 지점 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 상기 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
상기 공급 지점과 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 상기 공급 지점 사이의 섹션과 상기 공급 지점과 상기 컬럼의 하부 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 상기 공급 지점 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력을 측정하는 단계;
상기 희박 용매 주입 지점과 상기 공급 지점 사이의 섹션과 상기 희박 용매 주입 지점과 상기 컬럼의 상부 트레이 사이의 섹션의 압력차를 결정하는 단계; 및
상기 소포제 주입의 유량을 조정하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 압력차는 발포를 결정하는, 방법.
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