KR20010108725A - A thermal cracking process for manufacturing the cracking gas oil from the used oil - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐유중에 함유되어 있는 중금속을 비롯한 산화물 및 오니(slurry)등을 열분해시켜 콜로이드 물질로 만들고, 증발 응축시킨 열분해 유분은 저유황 개질경유(cracking gas oil)로 제조하기 위한 고온 열분해 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 방법은 폐유를 단독, 또는 증류 공정중 탑저에서 발생되는 고비점 탄화수소유 중에 함유되어 있는 콜로이드 물질을 1차 제거기에서 제거하여 얻어지는 크래킹 헤비오일을 폐유와 혼합하여, 이를 원료유로 하여 다수의 관으로 구성된 수직 열분해 가열기를 통해 순환시켜 시브트레이 증류탑을 거쳐 폐유중에 함유되어 있는 수분은 응축기에서 응축 제거하고, 탑정의 옵가스(off gas)를 열분해 가열기의 열원으로 사용하고, 증류탑으로부터 기화되는 저비점 탄화수소는 냉각기에서 응축하여 개질경유를 제조하는 것으로 구성되어 있다.The present invention relates to a high-temperature pyrolysis method for producing a colloidal material by pyrolyzing oxides and sludges such as heavy metals contained in waste oil, and evaporating and condensing the pyrolysis oil into low sulfur cracking gas oil. As a process according to the present invention, a cracking heavy oil obtained by removing the colloidal material contained in the waste oil alone or in the high boiling hydrocarbon oil generated at the bottom of the distillation process in a primary eliminator is mixed with the waste oil, Circulated through a vertical pyrolysis heater composed of a plurality of pipes, and the water contained in the waste oil is condensed and removed from the condenser through a sieve tray distillation column, and the off-gas of the column is used as a heat source of the pyrolysis heater, Low-boiling hydrocarbons vaporized are condensed in the cooler to produce reformed diesel fuel. It consists of.

본 발명은 종래의 폐유처리기술 결점을 보완함으로서 공정을 단순화 시키고, 원료로서는 폐윤활유와 크래킹 헤비오일(Cracking Heavy oil)을 혼합 하여 폐윤활유 자원 리싸이클 산업에서 고심하는 중금속및 기타 유해물질 들의 처리 뿐만이 아니라, 폐윤활유를 열분해 시켜 부생되는 개질경유의 품질 및 수율의 향상을 경제성에 입각하여 해결할수 있게 되었으며, 아울러 인력, 시간, 특정폐기물 처리비용 절감에도 기대 효과를 증대시킨 1석2조의 효과는 장차 지구환경보전에 기여할수있는 계기가 되는 것이다.The present invention simplifies the process by complementing the drawbacks of the conventional waste oil treatment technology, as well as the treatment of heavy metals and other harmful substances that are agonizing in the waste lubricant resource recycling industry by mixing waste lubricant and cracking heavy oil as raw materials. In addition, it is possible to solve the improvement of the quality and yield of reformed diesel fuel by pyrolysis of waste lubricating oil on the basis of economic feasibility. It is an opportunity to contribute to environmental conservation.

Description

폐유로부터 개질경유를 제조하기 위한 고온 열분해 방법{A THERMAL CRACKING PROCESS FOR MANUFACTURING THE CRACKING GAS OIL FROM THE USED OIL}A high temperature pyrolysis method for producing reformed diesel fuel from waste oils {A THERMAL CRACKING PROCESS FOR MANUFACTURING THE CRACKING GAS OIL FROM THE USED OIL}

본 발명은 폐유중에 함유되 있는 중금속을 비롯한 산화물 그리고 오니(slurry)등을 열분해 시켜 콜로이드(Colloid)물질로 만들고, 증발 응축시킨 열분해 유분(溜分)은 저유황 개질경유(cracking gas oil)로 제조하기 위한 고온 열분해 방법에 관한 것이다.The present invention is made of a colloidal material by pyrolyzing oxides and slurries, such as heavy metals contained in the waste oil, and the pyrolysis oil obtained by evaporating condensation is produced with low sulfur cracking gas oil. It relates to a high temperature pyrolysis method for.

"폐유"라고 함은 여러가지 유형이 있겠으나 내연기관에 사용되는 가솔린 및 디젤 엔진오일(engine oil), 2 사이클 엔진오일(2 Cycle Engine oil), 농기계용 엔진오일, 자동차용 기어유(gear oil)등 주로 석유계 탄화수소(petroleum Hydrocabon)로서 일정한 거리를 주행하고 나면 교환되여 지는 물질인바 신유(新油)로서는 사용 할수 없는 폐유(Used oil)를 말한다.There are various types of "waste oil", but gasoline and diesel engine oils used in internal combustion engines, two cycle engine oils, agricultural engine oils and automotive gear oils. This is mainly used petroleum hydrocarbon, which is a substance that can be exchanged after a certain distance, and cannot be used as a new oil.

이들 폐유(Used oil)들의 환경오염 물질들을 살펴보면, 고농도의 중금속과 유해물질(C1-, F-, PCB,PCT)들이 잔존하고 있으며, 아무런 정제공정없이 연료유로 사용할 경우 바륨(Ba), 취소(Br), 크롬(Cr), 카드늄(Cd), 납(Pb), 비소(As)등이 매연으로 발생되여 인체에 해가 될 뿐만이 아니라, 생물성장에도 막대한 피해가 야김됨은 물론, 마구버려질 경우는 폐윤활유중에 포함되어 있는 독성 첨가제인 소위 유성향상제, 내마모성 첨가제가 하천을 오염 시킬뿐만이 아니라, 식수원에 유입되면독성첨가제등은 정수처리가 어려워 수도수에 그데로 잔류 하게되며, 이를 사용할 경우 인체에 치명적인 해를 끼치게 된다는 점은 누구나 다 인지하는 사실이다.The waste oil Looking at the environmental contaminants from (Used oil), a high concentration of heavy metals and toxic substances (C1 -, F -, PCB, PCT) were remains and which, when using a fuel flow path without any purification step, barium (Ba), clear ( Br), chromium (Cr), cadmium (Cd), lead (Pb), arsenic (As), etc. are generated as soot and harmful to the human body, as well as enormous damage to biological growth, as well as thrown away In addition to polluting streams, so-called oil-based and wear-resistant additives, which are toxic additives contained in waste lubricating oils, are toxic additives, which are difficult to be purified when they enter the drinking water, remain in the tap water. It is a fact that everyone is aware of.

종래의 기술로서 이들 각종 폐유(Used oil)를 재정제하는 여러방법의 기술개발 내지 장단점을 지닌 특허는 다수 있으나 실용화로서 지속 되지 못하고 있는 것은 개질 연료유로서의 타르(tar) 과다 발생, 역겨운 냄새, 일정하지 못한 동점도의 변화, 색상등의 품질 수준을 비롯한 수율등을 감안 함에 있어서 경제성이 결여되어 있다는 결점이 있었다.Although there are many patents that have various technology development or pros and cons of refining these used oils as a conventional technology, it has not been continued as practical use, but excessive tar is generated as reformed fuel oil, disgusting smell, and constant There was a drawback that economic feasibility was lacking in consideration of unsuccessful change of kinematic viscosity, yield level including color level, etc.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 폐유처리기술 결점을 보완함에 있어서 공정을 단순화 시켜, 원료로서는 폐윤활유와 크래킹 헤비오일(Cracking Heavy oil)을 혼합 하여 폐윤활유 자원 리싸이클 산업에서 고심하는 중금속 및 기타유해물질 들의 처리 뿐만이 아니라, 폐윤활유를 열분해 시켜 부생되는 개질경유의 품질 및 수율의 향상을 경제성에 입각하여 해결할 수 있게 되었으며, 아울러 인력, 시간, 특정폐기물 처리비용을 절감하고 장차 지구환경보전에 기여할수있는, 폐윤활유로 부터 개질경유를 제조하기 위한 고온 열분해 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, simplifies the process in compensating the drawbacks of the conventional waste oil treatment technology, as a raw material by mixing waste lubricating oil and cracking heavy oil (Cracking Heavy oil) In addition to the treatment of heavy metals and other harmful substances, which are struggling in the resource recycling industry, it is possible to thermally decompose waste lubricants to improve the quality and yield of by-produced reformed diesel fuels on an economical basis, as well as manpower, time and specific waste disposal costs. The aim is to provide a high temperature pyrolysis method for the production of reformed diesel fuel from spent lubricating oil, which can reduce fuel consumption and contribute to global environmental conservation.

상기의 목적은 폐윤활유를 열분해시키기 위한 가열기로서 부식과 열에 강한 스테인리스강제(Stainlesss) 써스(SUS) 304의 재질로서 열분해시 코킹(Corking)을 방지하기 위하여 유속을 난류(亂流)로 함에 관규격(Tube Size)을 수직 다수(多數)의 3인치로 고안된 가열기(3 inch Vertical Cracking Heater), 가열기로부터 폐유가 열분해된 유분중 저비점 탄화수소와 고비점 탄화수소를 분리증류 하고 개질경유의 일정한 동점도 조정, 품질향상(취기 및 색상개량)이 되도록한 18단의 시브트레이 증류탑(sieve tray Distillation Column), 증류탑으로부터 얻어지는 고비점탄화수소중에 내포되여 있는 중금속을 비롯한 산화물 및 고형물을 제거하기 위한 콜로이드물질 제거기(colloid Filter), 1차 콜로이드물질제거기로 제거하고 얻어지는 잔여분의 열분해 헤비오일(Cracking Heavy oil)을 재차 농축하기 위해 원료인 폐유와 적정비율로 혼합 재사용하여 개질경유의 수율향상은 물론 크래킹 헤비오일중에 잔존하는 콜로이드물질과 불순물을 극소화함에 공정간에 필요한 중간조(Intermediate tank), 증류탑으로부터 발생되는 비응축성 가스(off gas)를 대기오염 방지와 병행하여 경제성을 감안하여 열분해 가열기(Cracking Heater)의 열원으로 사용하도록한 옵가스 번닝시스템(off gas Burning system), 폐유중에 포함되여 있는 수분을 응축 제거 하기위한 응축기(condensate pot), 그리고 공정간에 경제성에 입각하여 열에너지로 활용함에 필요한 열교환기(Heat Exchanger), 증류탑으로부터 기화되는 저비점 탄화수소를 응축하여 개질경유로 제조하기 위해 필요한 냉각기(Cooler), 기타 액체 수송에 필요한 각종펌프, 모든 공정을 자동 연속적으로 제어할수 있는 계장시스템(Instrumentation system)과 원료저장조 및 제품저장조로 구성되는 시스템을 이용하는 본 발명에 따른 고온 열분해 방법에 의하여 달성될 수 있는바, 이하에 상세히 설명한다.The above object is a heater for pyrolyzing waste lubricating oil. It is made of stainless steel SUS 304 which is resistant to corrosion and heat. The flow rate is turbulent to prevent caking during pyrolysis. (3 inch Vertical Cracking Heater), which is designed with a tube size of 3 inches of vertical, separates and distills low-boiling hydrocarbons and high-boiling hydrocarbons in the oil from which the waste oil is pyrolyzed from the heaters, and adjusts the constant kinematic viscosity of the reformed gas. 18 stage sieve tray distillation column for improved (odor and color improvement), colloid filter to remove oxides and solids, including heavy metals contained in high boiling hydrocarbons from distillation column The primary colloidal material remover is used to remove the remaining cracked heavy oil. Non-condensable gas from intermediate tanks and distillation columns needed to improve the yield of reformed diesel fuel as well as to minimize colloidal substances and impurities remaining in cracked heavy oils. Off gas burning system that uses gas as a heat source for cracking heater in consideration of economical efficiency, and condensate to condense and remove moisture contained in waste oil. pots), heat exchangers needed to utilize thermal energy in terms of economic efficiency between processes, coolers required to condense low-boiling hydrocarbons vaporized from distillation towers and make them via reforming, and various pumps necessary for transporting liquids. Instrumentation system for automatic and continuous control of all processes ystem) and a high temperature pyrolysis method according to the present invention using a system consisting of a raw material storage tank and a product storage tank, which will be described in detail below.

도 1은 본 발명의 방법을 실시하기 위한 시스템의 개략도1 is a schematic diagram of a system for practicing the method of the present invention

본 발명의 공정은 1)준비단계, 2)연속처리단계, 3)크래킹 헤비오일 혼합단계, 4)작업종료 단계로 구성되어 있다.The process of the present invention consists of 1) preparation step, 2) continuous processing step, 3) cracking heavy oil mixing step, 4) end of work.

1. 준비단계1. Preparation

도 1의 공정에서 보는 바와 같이 먼저 각종 폐윤활류가 혼합되여 있는 저장조(TK-101)의 원료유 5,000 리터를 원료유 송유펌프[Feed charge gear pump](Gp-1)를 작동시켜 후레쉬존(Flash zone)(FZ-1)을 통해 18개의 시브 트레이가 설치된 증류탑(T-201)의 탑측(Column side)으로 송유 한다. 이어서 증류탑(T-201)에 저정된 폐유의 량이 탑저 수위(LIC-1)로 확인되면 증류탑(T-201)의 폐유를 중유 순환공정 펌프(Circulation Process Pump)(PP-1)를 작동시켜 재질이 SUS 304 이며 3인치 다수의 관(Tube)으로 구성 되어진 수직 열분해 가열기(Vertical Cracking Heater)(H-201)를 통해 증류탑 탑측(Side Zone)(FZ-2)으로 계속하여 폐유(Used oil)을 순환시킨다.First, as shown in the process of Figure 1 by operating a feed charge gear pump (Gp-1) of 5,000 liters of raw material oil of the storage tank (TK-101) mixed with various waste lubricating flows (Flash) (Flash) (Flash The oil is fed to the column side of the distillation column (T-201) in which 18 sieve trays are installed through the zone FZ-1. Subsequently, when the amount of waste oil stored in the distillation column (T-201) is confirmed to be the column bottom level (LIC-1), the waste oil of the distillation column (T-201) is operated by operating a heavy oil circulation process pump (PP-1). This SUS 304 is a 3 inch tube consisting of a Vertical Cracking Heater (H-201) and continues to the used oil (Side Zone) (FZ-2) to the side of the distillation column. Circulate

2. 연속처리단계2. Continuous Processing Step

상기 준비 단계가 완료된 폐유의 연속처리 작업을 실시 하기위한 공정과 운전방법의 수순은 다음과 같다.The procedure of the process and operation method for performing the continuous processing of the waste oil of the preparation step is as follows.

(1) 준비단계가 완료된 폐유를 증류탑(T-201)으로부터 수직열분해 가열기 (H-201)로, 수직열분해 가열기(H-201)로부터 증류탑(T-201)으로 연속 반복 회전시키면서 완전 순환이 이루어지면, 상기 가열기(H-201)를 별도로 마련된 서비스 연료공급원 (KT)으로 하여금 경유를 송유하고 상기 가열기(H-201)에 있는 오일 버너(oil Burner)를 가동(버너출력 100%)하여 상기 가열기(H-201)를 가열한다.(1) Complete circulation is achieved by continuously rotating waste oil from the distillation column (T-201) to the vertical pyrolysis heater (H-201) and from the vertical pyrolysis heater (H-201) to the distillation column (T-201). When the heater (H-201) is provided separately, a service fuel supply source (KT) provided with oil is supplied with oil and the oil burner (burner output 100%) operated in the heater (H-201) is operated to burn the heater. Heat (H-201).

(2) 상기 가열기(H-201)에서 가열되여지는 시간이 점차 경과하여 가열기(H-201)의 출구온도가 90℃이상이 되면 폐유중에 포함되여 있는 수분은 증류탑(T-201)에서 기화하여 탑정을 경유하여 콘덴세이트포트(condensate pot)(CP-1)에서 응축하므로서 폐유중에 포함되여 있던 수분이 분리 발생된다. 따라서 가열기(H-201)의 출구온도가 100℃이상이 되면 가열기(H-201)의 오일버너(H-202) 출력을 TIC-1 으로 25%로 낮추어 운전한다.(2) When the time to be heated in the heater (H-201) gradually passes and the outlet temperature of the heater (H-201) is more than 90 ℃, the water contained in the waste oil is vaporized in the distillation column (T-201) Condensate in the condensate pot (CP-1) via the column top causes separation of the water contained in the waste oil. Therefore, when the outlet temperature of the heater (H-201) is 100 ℃ or more, the oil burner (H-202) output of the heater (H-201) is lowered to 25% by TIC-1 to operate.

이의 이유는 정상화 작업에서 옵가스를 가열기(H-201)의 번닝시스템(H-203)인 가스버너 열원으로 사용시 탄소의 비산으로 인한 불꽃 방지장치(Flame Arrester)의 일부 막힘(Plugging)을 최소화 하기 위함이며, 나아가 폐유중에 포함되여 있는 수분을 콘덴세이트포트(CP-1)에서 완전하게 제거되는 시간은 폐유중에포함되여진 수분의 량에 따라 좌우되나 대략 3시간에서 4시간이 소요된다.The reason for this is to minimize some plugging of Flame Arrester due to the scattering of carbon when using Opgas as a gas burner heat source, the burner system (H-203) of heater (H-201) in normalization operation. Furthermore, the time to completely remove the water contained in the waste oil in the condensate pot (CP-1) depends on the amount of water contained in the waste oil, but it takes about 3 to 4 hours.

(3) 가열기(H-201)의 가열온도가 지속되면서 폐유중에 수분이 제거되고 증류탑(T-201)의 탑저(Bottom)온도가 150℃에 이르면 증류탑(T-201)에서는 저비점 탄화수소 성분이 증발하기 시작하여 탑저 수위(LIC-1)가 낮아지기 시작한다. 따라서 이때는 폐유저장조(TK-101)의 폐유를 송유펌프(GP-1)를 가동시켜 제어밸브(FIC-2)로 하여금 원료량을 조절하여 증발되는 양 만큼 열교환기(E-1, E-2)를 거쳐 증류탑(T-201)에 송유(Charging)시킨다.(3) As the heating temperature of the heater (H-201) continues, water is removed from the waste oil, and when the bottom temperature of the distillation column (T-201) reaches 150 ° C, the low boiling point hydrocarbon component evaporates in the distillation column (T-201). The bottom level (LIC-1) begins to lower. Therefore, in this case, the waste oil of the waste oil storage tank (TK-101) is operated by the oil feed pump GP-1, and the control valve FIC-2 adjusts the amount of raw material to be evaporated by the amount of heat exchanger E-1 and E-2. Charging to the distillation column (T-201) through).

(4) 상기(3)의 방법이 연속 되는 가운데 가열기(H-201)의 굴뚝(vent stack)의 증기색(steam color)이 푸른색을 띄우면 폐유증에 수분이 증발되였음을 인지하여 가열기(H-201)의 오일 버너를 잠그고 증류탑(T-201)에서 발생되는 옵가스(Off gas)를 가열기(H-201)의 연료로 사용할 수 있도록 가스 버닝시스템 자동제어(Instrumentation)(PI-201)로 옵가스(Off gas)을 200 Nm3/hr로, 압력을 자동제어(PI-201)로 0.03 ㎏/㎠로 조정한다.(4) If the steam color of the vent stack of the heater (H-201) turns blue while the method of (3) above is continued, the heater recognizes that water has evaporated in the lung oil. Automatic control of gas burning system (PI-201) to lock the oil burner of H-201 and to use off gas generated in the distillation column (T-201) as fuel for the heater (H-201). The off gas is adjusted to 200 Nm 3 / hr and the pressure to 0.03 kg / cm 2 by automatic control (PI-201).

(5) 한편 상기 (3)의 방법이 연속 지속 되는 가운데 가열기(H-201)의 출구온도(T-201의 FZ-2)는 점점 상승하게 되고 가열기(H-201)의 온도가 상승하면 할수록 열분해(thermal cracking)가 활발하여져서 옵가스(off gas)의 량은 점점 증가 하게되고 물질수지에 의한 기체발생량(off gas)이 5%에 달하는 자동제어 후로메타(Flow meter)(FC-1)에 나타나면 증류탑(T-201)의 18단 시브트레이 에서는 기체분사(gas stripping)와 함께 탈취가 진행되며 한편 탄화수소 비점에 의한 기액접촉이 일어난다.(5) On the other hand, while the method of (3) continues, the outlet temperature (FZ-2 of T-201) of heater (H-201) gradually increases, and as the temperature of heater (H-201) increases Automatic thermal flow meter (FC-1), which increases the amount of off gas due to active thermal cracking and 5% of off gas by mass balance. In the 18-stage sieve tray of the distillation column (T-201), deodorization proceeds along with gas stripping, while gas-liquid contact occurs by hydrocarbon boiling point.

(6) 상기 (5)의 방법이 지속되는 가운데 가열기(H-201)의 출구온도가 499℃에 달하면 증류탑(T-201)의 내부 온도도 역시 상승하게 된다.(6) If the outlet temperature of the heater (H-201) reaches 499 ° C while the method of (5) is continued, the internal temperature of the distillation column (T-201) also increases.

따라서 증류탑(T-201)에서는 폐유가운데 불순물인 고농도의 중금속과 유해물질들은 높은 온도에 의해 증발하지 못하고 콜로이드물질로 탑저에서 발생하므로 탑저수위(LIC-1) 자동조절에 의하여 탑저 공정펌프(PP-2)를 가동시켜 400℃의 높은 온도를 공정간 에너지로 이용하여 열교환기(E-1)을 통하여 중금속 유해성분등은 중금속 제거기(F-1)에서 폐유중에 내포되여 있는 콜로이드물질을 여과기로 1차 제거 시키고 잔여분의 폐헤비오일(Waste Heavy oil)은 중간제품 저장조(Intermediate)(TK-302)로 자동제어장치에 의해 송유 하게되며 물질수지(Material Balance)로 볼 때 고비점탄화수소유 발생 20%중 중금속제거기(F-1)에서 발생되는 콜로이드 물질은 크래킹헤비오일중 3.50%가 된다.Therefore, in the distillation column (T-201), high concentration of heavy metals and harmful substances, which are impurities in the waste oil, do not evaporate due to high temperature and are generated at the bottom of the colloidal material, so the bottom process pump (PP-1) is automatically controlled by the bottom water level (LIC-1). 2) by using the high temperature of 400 ℃ as inter-process energy by using the heat exchanger (E-1) through the heat exchanger (E-1) and heavy metal remover (F-1) to the colloidal substances contained in the waste oil to filter 1 Waste heavy oil is removed and residual heavy oil is sent to the intermediate product tank (TK-302) by automatic control device and high boiling point hydrocarbon oil generated by material balance is 20%. Colloidal material generated in the heavy heavy metal remover (F-1) is 3.50% of the cracking heavy oil.

한편 증류탑(T-201)의 탑정 온도가 160℃에 이르면 증류탑(T-201)의 #6 와 #7 사이의 어큐므레이터(Accumulator)(A-1)의 액체를 오버헤드공정펌프(overhead Process Pump)(PP-4)를 가동시켜 냉각기(EC-1)에서 90℃로 냉각된 액체를 증류탑 (T-201)의 탑정으로 환류(Reflux)를 실시하여 탑정의 온도가 80-150℃로 유지되도록 자동제어장치(FIC-3)로 조정한다(환류를 실시하는 목적은 열분해 증기에 포함되여 있는 카본(Carbon)을 제거하고 개질경유제품의 색상 향상을 높여주기 위함이다).On the other hand, when the top temperature of the distillation column (T-201) reaches 160 ° C, the liquid in the accumulator (A-1) between # 6 and # 7 of the distillation column (T-201) is overhead process pump. Pump (PP-4) was operated to reflux the liquid cooled to 90 ° C in the cooler (EC-1) to the top of the distillation column (T-201) to maintain the temperature of the tower at 80-150 ° C. Adjust with automatic control unit (FIC-3) if possible (the purpose of reflux is to remove carbon contained in pyrolysis steam and to improve the color of modified diesel products).

(7) 상기 (6)의 방법이 지속됨에 따라 증류탑(T-201)의 어큐므레이터의 액위(Level)(LIC-2)도 점점 늘어나면서 어큐므레이터의 온도도 같이 상승하게 되는데 어큐므레이터의 온도가 260-380℃에 도달하면 자동제어장치(FIC-4)를 통해 증류탑(T-201)의 어큐므레이터 바로 아래단 시브트레이의 온도를 330-360℃로 유지하도록 한다.(7) As the method of (6) is continued, the level (LIC-2) of the accumulator of the distillation column (T-201) also increases, and the temperature of the accumulator also increases. When the temperature reaches 260-380 ℃, the temperature of the sheave tray directly below the accumulator of the distillation column (T-201) is maintained at 330-360 ℃ through the automatic controller (FIC-4).

(8) 한편 상기 (7)의 방법이 연속됨에 따라 증류탑(T-201)의 액위(LIC-2)의 자동제어에 의하여 개질경유가 배출되고 물질수지에 의하여 80%가 유출 제품저장조(TK-301)에 보내지게 된다.(8) Meanwhile, as the method of (7) is continued, the reformed diesel oil is discharged by the automatic control of the liquid level LIC-2 of the distillation column T-201, and 80% is discharged by the material balance. 301).

(9) 상기 (5),(6),(7) 및 (8)의 운전 방법이 지속하는 가운데 12시간이 경과하여 정상운전에 도달하면 중간조(Intermediate Tank)(TK-302)의 수위가 30%에 달하게 된다.(9) If the normal operation is reached after 12 hours while the operation methods of (5), (6), (7) and (8) continue, the level of the intermediate tank (TK-302) It will reach 30%.

따라서 증류탑(T-201)의 탑저에서는 고비점탄화수소유중 콜로이드 물질이 활발하게 생성되고 탑저수위(LIC-1)에서 크래킹헤비오일중 콜로이드물질등을 중금속 제거기(F-1)로 충분히 제거할 수 있도록 조절한다.Therefore, the colloidal material in the high boiling point hydrocarbon oil is actively generated in the column bottom of the distillation column (T-201) and the colloidal material in the cracking heavy oil can be sufficiently removed by the heavy metal remover (F-1) at the column bottom level (LIC-1). Adjust

3. 크래킹헤비오일혼합단계3. Cracking Heavy Oil Mixing Stage

(1) 연속 작업단계가 정상화 되고 증류탑(T-201)탑저중에서 발생되는 고비점탄화수소유를 중금속 제거기(F-1)로 콜로이드물질등을 제거함으로서 중간제품으로서 크래킹 헤비오일을 얻게되는데 이들중에도 중금속 제거기(F-1)로 1차 제거되지 못한 고형물질들을 재차 제거 하기위하여 휘드(Feed:폐유)대 크래킹헤비오일의 비율을 80-84%대 20-16%의 범위가 되도록 별도의 계장설비를 이용 자동 조정한다. 단 이때 송유펌프(GP-1)의 최대 압력은 정상화 작업시 3.5 ㎏/㎠를 초과 하지 않도록 한다.(1) The cracking heavy oil is obtained as intermediate product by removing the colloidal substances with heavy metal remover (F-1) from the high boiling point hydrocarbon oil generated in the bottom of the distillation column (T-201). In order to remove solids that were not removed first by the eliminator (F-1), separate instrumentation equipment should be installed so that the ratio of feed oil to cracking heavy oil is in the range of 80-84% to 20-16%. Use automatic adjustment. At this time, the maximum pressure of the oil pump (GP-1) should not exceed 3.5 ㎏ / ㎠ during normalization.

(2) 상기 (1)의 방법이 지속되는 가운데 시간이 경과하여 12시간에 이르면 연속처리작업 공정의 # 6과 #7 사이의 어큐므레이터의 액은 10%가 증가됨을 엿볼수가 있다. 따라서 액위(LIC-2)를 자동 조절하여 정상화 단계 12시간, 크래킹 헤비오일 혼합단계 12시간, 합계 24시간이 경과되면 이때부터 폐유로부터 개질경유를 얻는 수율은 90%에 이르게 된다.(2) It can be seen that the solution of accumulator between # 6 and # 7 of the continuous processing operation process increases by 10% when time elapses while the method of (1) continues. Therefore, when the normalization stage 12 hours, cracking heavy oil mixing stage 12 hours, a total of 24 hours after the liquid level (LIC-2) is automatically adjusted, the yield of reformed diesel oil from the waste oil reaches 90%.

(3) 한편 상기 (2)의 공정이 지속됨에 따라 증류탑(T-201)의 탑저 고비점탄화수소유를 상기 (1)에서 제시한 배합비율 만큼 탑저 공정펌프(PP-2)로 더 뽑아내도록 탑저수위(LIC-1)로 자동 조절함으로서 중금속 제거기(F-2)에서 2차 제거되는 불순물은 고비점 탄화수소유 20%중 1.5%가 된다.(3) On the other hand, as the process of (2) is continued, the column is further drawn out to the bottom process pump (PP-2) as much as the mixing ratio shown in the above (1). By automatically adjusting to the low water level (LIC-1), the impurities removed in the heavy metal remover (F-2) secondary become 1.5% of the high boiling hydrocarbon oil 20%.

(4) 이러한 공정을 거처 폐윤활유로부터 얻어진 개질경유의 성상은 다음과 같다.(4) The properties of the modified diesel fuel obtained from the waste lubricating oil through this process are as follows.

시험항목Test Items 시험방법Test Methods 개질경유성상Modified gas phase 비중(15/4℃)Specific gravity (15/4 ℃) KS M 2002KS M 2002 0.8180 - 0.82900.8180-0.8290 발열량(Cal/g)Calorific value (Cal / g) KS M 2057KS M 2057 10,400 - 10,90010,400-10,900 반응reaction KS M 2012KS M 2012 중성neutrality 인화점(PM ℃)Flash point (PM ℃) KS M 2010KS M 2010 55-6055-60 유동점(℃)Pour point (℃) KS M 2016KS M 2016 -25.0- -27.5-25.0- -27.5 동점도(50℃)Kinematic viscosity (50 ℃) KS M 2014KS M 2014 4. 00-4. 304. 00-4. 30 황분(%)Sulfur (%) KS M 2027KS M 2027 0. 09 -0. 070. 09-0. 07 색(ASTM)Color (ASTM) KS M 2106KS M 2106 1. 0 - 1. 51. 0-1. 5 회분(Ash)Ash KS M 2044KS M 2044 0. 01 이하0.01 or less 산값(mg KOH/g)Acid value (mg KOH / g) KS M 2004KS M 2004 0. 023 - 0. 030. 023-0. 03 냄새(odor)Odor 관능법Sensory method detection thresholddetection threshold 세탄지수1Cetane Index 1 KS M 2610KS M 2610 55- 6055- 60 중금속(Cd,Pb,Cr,As)Heavy metals (Cd, Pb, Cr, As) 유도결합플라스마발광 분광광도계Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometer 불검출Not detected 중류성상 (℃)IP (%)95 (%)Midstream (℃) IP (%) 95 (%) KS M 2031KS M 2031 80-150260-36080-150260-360

4. 작업종료단계4. End of work

상기 준비단계, 연속처리단계 및 크래킹 헤비오일 혼합단계가 완료되여 전형적인(Normal) 운전이 되는 시간은 폐유중 수분함량에 따라 24-48시간이 소요되며 물질수지상 옵가스가 5-6%, 개질경유가 88-90%, 콜로이드물질 및 불순물이 5-6%가 정상적으로 발생되고 연속작업이 300일 지속된후 셧다운(Shut down)을 실시하고자 하는경우 다음 수순에 의한다.The preparation, sequential processing and cracking heavy oil mixing steps are completed and the normal operation takes 24-48 hours depending on the water content in the waste oil. If you want to shut down after 88-90%, 5-6% of colloidal substances and impurities are generated normally and continuous work is continued for 300 days, follow the procedure below.

(1) 먼저, 가열기(H-201)의 번닝시스템의 불꽃을 낮추면 증류탑 탑측(FZ-2)의 출구온도가 점차로 낮아진다. 이때 병행하여 중간조(TK-302)의 크래킹 헤비오일의 혼합비를 자동제어에 의하여 중지하고 병행하고 저장조(TK-101)의 송유도 중지한다.(1) First, when the flame of the burning system of the heater H-201 is lowered, the outlet temperature of the distillation column tower side FZ-2 is gradually lowered. At the same time, the mixing ratio of the cracking heavy oil of the intermediate tank (TK-302) is stopped by automatic control and parallel, and the oil supply of the storage tank (TK-101) is also stopped.

(2) 탑저공정펌프(PP-2)의 순환공정펌프(PP-1)만을 지속적으로 가동함으로서 열분해 가열기에서 코킹이 방지된다.(2) Coking is prevented in the pyrolysis heater by continuously operating only the circulating process pump PP-1 of the bottom process pump PP-2.

(3) 상기 (2)의 방법이 지속됨에 따라 탑정의 압력이 상압(常壓)으로 되고 열분해 가열기의 온도가 80℃를 자동제어상에서 나타나면 순환공정펌프(PP-1)의 작동을 정지 시키고 증류탑(T-201)의 탑저공정펌프(Bottom Pump)(PP-2)로 증류탑(T-201)에 잔분하는 고비점탄화수소유를 중간조(TK-302)로 송유하므로서 작업이 종료 된다.(3) As the method of (2) above is continued, if the pressure of the top of the column becomes atmospheric pressure and the temperature of the pyrolysis heater is 80 ° C under automatic control, the operation of the circulating process pump (PP-1) is stopped and the distillation column The operation is terminated by feeding the high boiling point hydrocarbon oil remaining in the distillation column (T-201) to the intermediate tank (TK-302) with the bottom pump (PP-2) of (T-201).

본 발명은 종래의 폐유처리기술 결점을 보완함으로서 공정을 단순화 시키고, 원료로서는 폐윤활유와 크래킹 헤비오일(Cracking Heavy oil)을 혼합하여 폐윤활유 자원 리싸이클 산업에서 고심하는 중금속및 기타유해물질 들의 처리 뿐만이 아니라, 폐윤활유를 열분해 시켜 부생되는 개질경유의 품질 및 수율의 향상을 경제성에 입각하여 해결할수 있게 되었으며, 아울러 인력, 시간, 특정폐기물 처리비용 절감에도 기대 효과를 증대시킨 1석 2조의 효과는 장차 지구환경보전에 기여할수 있는 계기가 되는 것이다.The present invention simplifies the process by complementing the drawbacks of the conventional waste oil treatment technology, as well as the treatment of heavy metals and other harmful substances in the waste lubrication resources recycling industry by mixing waste lubricant and cracking heavy oil as raw materials In addition, the improvement of the quality and yield of reformed diesel fuel by pyrolysis of waste lubricating oil can be solved on the basis of economic feasibility. It is an opportunity to contribute to environmental conservation.

Claims (3)

폐유로부터 개질경유를 제조하는 고온 열분해 방법에 있어서, 폐유를 단독, 또는 증류공정중 탑저에서 발생되는 고비점 탄화수소유 중에 함유되어 있는 콜로이드물질을 1차 제거기에서 제거하여 얻어지는 크래킹 헤비오일을 폐유와 혼합하여, 이를 원료유로 하여 다수의 관으로 구성된 수직 열분해 가열기를 통해 순환시켜 시브트레이 증류탑을 거쳐 폐유중에 함유되어 있는 수분은 응축기에서 응축 제거하고, 탑정의 옵가스(off gas)를 열분해 가열기의 열원으로 사용하고, 증류탑으로부터 기화되는 저비점 탄화수소는 냉각기에서 응축하여 개질경유를 제조하는 것을 특징으로 하는 폐유로 부터 개질경유를 제조하기 위한 고온 열분해 방법.In the high-temperature pyrolysis method for producing reformed light oil from waste oil, a cracking heavy oil obtained by removing the colloidal material contained in the waste oil alone or in the high boiling hydrocarbon oil generated at the bottom of the distillation process in a primary eliminator is mixed with the waste oil. The oil is circulated through a vertical pyrolysis heater composed of a plurality of pipes, and the water contained in the waste oil is condensed and removed from the condenser through a sieve tray distillation column, and the off gas of the tower top is used as a heat source of the pyrolysis heater. And a low boiling point hydrocarbon vaporized from the distillation column is condensed in a cooler to produce reformed diesel fuel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 증류탑에서 어큐므레이터의 기액을 뽑아 환류시 탑정온도를 80-150℃로 유지하고 어큐므레이터의 바로 하단의 온도를 260-380℃로 유지시킴을 특징으로 하는 폐유로 부터 개질경유를 제조하기 위한 고온 열분해 방법.Extraction of the accumulator gas from the distillation column to maintain the top temperature at 80-150 ℃ during reflux and to maintain the temperature of the bottom of the accumulator at 260-380 ℃ to produce a modified diesel from waste oil High temperature pyrolysis method. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 증류탑의 탑측에서 열분해 가열기를 통하여 증류탑 측면인 후레쉬존으로 폐유를 순환시키는 것을 특징으로 하는 폐유로 부터 개질경유를 제조하기 위한 고온 열분해 방법.A high temperature pyrolysis method for producing a reformed diesel fuel from waste oil, characterized in that the waste oil is circulated to a fresh zone on the side of the distillation column through a pyrolysis heater at the top of the distillation column.
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