KR20150088540A - Method for purifying fuel oil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연료유 정화 방법에 관한 것으로, 특히, 연료유 가속 탈황, 탈질 및 이온액 회수 재사용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel oil purification method, and more particularly, to a fuel oil accelerated desulfurization, denitrification, and ionic liquid recovery reusing method.
현재에 대부분 종래의 수소탈황기술을 사용하고 있으나 종래의 수소탈황 기술은 심도탈황(deep desulfurization) 가공 후 제조된 연료유에 여전히 약 50 PPM의 유황이 함유되어 있으며, 유황 함유량 10 PPM 이하로 심도탈황된 저유황 연료유를 요구하는 시장의 수요가 절박하다. 따라서 종래의 수소탈황 기술은 촉매반응속도를 높이고, 작동압력을 증가하고, 반응온도를 높이지 않는 한 현재의 수소탈황 기술은 심도탈황 목표를 달성할 수 없다.Although conventional hydrogen desulfurization technology is currently used, conventional hydrogen desulfurization technology still contains about 50 PPM of sulfur in the fuel oil produced after deep desulfurization and desulfurization depth of less than 10 PPM of sulfur content Demand in the market demanding low sulfur fuel oil is imminent. Thus, conventional hydrogen desulfurization techniques can not achieve the goal of depth desulfurization as long as the catalytic reaction rate is increased, the operating pressure is increased, and the reaction temperature is not increased.
사용되는 기술성질에 따라 현재 개발 중의 기술은 대체로 하기의 5가지를 들 수 있다.Depending on the nature of the technology being used, the following five technologies are currently under development.
1. 용제 추출 탈황 기술: 특정 용매를 추출제로 하고, 이러한 용매가 휘발성 및 독성을 가지기 때문에 환경을 오염시킬 수 있다.1. Solvent Extraction Desulfurization Technique: It is possible to pollute the environment because a certain solvent is used as an extracting agent and these solvents have volatility and toxicity.
2. 산화탈황 기술: 먼저 과산화수소(H2O2),오존(Ozone-O3),자외선(Ultraviolet),과산화산(Peroxyacid Peracid) 등 강한 산화물을 사용하여 연료유를 산화하고,다시 ACN(Acetonitrile),DMSO(dimethylsufoxide),DMF(N,N-dimethyformamide) 등 극성용매로 분리 추출하지만, 이러한 극성용매가 고휘발성 및 발화성을 가지기 때문에 화재 및 폭발이 발생하기 쉽다.2. Oxidative Desulfurization Technology: First, the fuel oil is oxidized using a strong oxide such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), ozone (Ozone-O 3 ), ultraviolet (Ultraviolet), peroxyacid peracid, ), DMSO (dimethylsufoxide), and DMF (N, N-dimethyformamide). However, since these polar solvents have high volatility and pyrophoricity, they are prone to fire and explosion.
3. 흡착 탈황 기술: 주요방법은 탈황공정에서 흡착제를 추가하여 연료 중의 황화물을 흡착하고, 다시 가수소탈황 반응을 통해 탈황 목적을 달성한다. 그러나 황화물 중의 DBT(디벤조티오펜)와 같은 황화물에 대한 흡착능력이 바람직하지 않다고 하는 문제점이 있다. 3. Adsorption desulfurization technology: The main method is to adsorb sulfides in the fuel by adding an adsorbent in the desulfurization process and achieve the desulfurization purpose through the hydrodesulfurization reaction again. However, there is a problem that the adsorption ability to sulfides such as DBT (dibenzothiophene) in the sulfide is undesirable.
4. 미생물 탈황기술: 촉매로서 미생물 대사 시 생성하는 탈황효소를 사용하여 탈황 반응을 촉진하여 탈황 효과를 달성한다. 그러나 반응속도가 늦고, 효율이 낮으며, 탈황균주 배양 비용이 높은 등 결함이 있다. 4. Microbial desulfurization technology: Desulfurization is promoted by using a desulfurizing enzyme that is produced by microbial metabolism as a catalyst to achieve a desulfurizing effect. However, there are defects such as slow reaction rate, low efficiency, high cost of desulfurization culture.
5. 이온액을 추출제로 탈황 및 탈질: 이 방법은 상술한 용매를 추출제로 하는 방법과 유사하다. 주로 이 방법은 무독성 실온 이온액(Room Temperature Ionic Liquid)을 추출제로 사용하고, 반응속도를 높이기 위해, 추출공정 후 과산화수소(H2O2) 등 산화제와 초산(Ethanoic Acid)(CH3COOH), 포름산(HCOOH) 또는 트리플루오로아세트산(CF3COOH)등 촉매제를 추가하여 탈황 반응 속도를 높이는 점에서 구별된다. 5. Desulfurization and denitrification of an ionic liquid as an extraction agent: This method is similar to the above-mentioned method of using a solvent as an extraction agent. This method mainly uses Room Temperature Ionic Liquid as an extraction agent and oxidizing agent such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and ethanoic acid (CH 3 COOH) after the extraction process, And a catalyst such as formic acid (HCOOH) or trifluoroacetic acid (CF 3 COOH) is added to increase the desulfurization reaction rate.
그러나, 산화제를 첨가하여 반응속도를 높이는 과정에서 사용되는 산화제, 예를 들어 과산화수소(H2O2)와 같이 고농도일 경우, 수용성 이온액을 만나면 격렬한 화학반응을 일으키고, 순간적인 고열에 의해 이온액이 가수분해 반응을 일으키기도 하여 이온액을 회수하여 재사용할 수 없는 문제가 있다. 따라서, 격렬한 반응을 일으키지 않고, 이온액이 가수분해 반응을 일으키지 않는 산화제로 바꾸어 사용할 필요가 있으며, 이 문제를 해결하지 않으면 이온액의 질량을 변화시켜, 부분적으로만 회수 가능하게 하거나 전혀 회수할 수 없게 되기 때문이다.However, when the oxidizing agent is used at a high concentration such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) used in the process of increasing the reaction rate by adding an oxidizing agent, when a water-soluble ionic liquid is encountered, a violent chemical reaction occurs, The hydrolysis reaction may be caused and the ionic liquid may be recovered and can not be reused. Therefore, it is necessary to use an oxidizing agent that does not cause a hydrolysis reaction without causing a violent reaction, and if this problem is not solved, the mass of the ionic liquid may be changed so that it can be partially recovered, This is because it is absent.
본 발명은, 더 안전하게 조작할 수 있고, 효율을 높일 수 있으며, 조작 비용을 더 낮추기 위해, 상기 이온액으로 추출 탈황을 행하는 관련 문제점에 대한 개선방법을 제공하였다. 이 방법을 사용하면, 저유황 및 저질소의 정제 연료유를 더 광범위하게 사용, 보급할 수 있고, 우리가 살고 있는 환경을 향상시킬 수 있으며, 산성 비 및 대기오염에 의한 피해를 낮출 수 있다.The present invention provides an improved method for the associated problem of performing extraction desulfurization with the ionic liquid in order to operate more safely, increase efficiency, and lower the operation cost. Using this method, it is possible to use and distribute low-sulfur and low-quality refined fuel oil more widely, improve the environment in which we live, and lower the damage caused by acid rain and air pollution.
본 발명의 목적은 산화제로서 종래의 과산화수소(H2O2) 대신에 오존(Ozone-O3)을 사용하여 탈황, 탈질하는 추출공정에서 반응속도를 높이면서도, 물질의 특성을 변화시키지 않는 연료유 가속 탈황, 탈질 및 이온액의 회수 재사용 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a fuel cell which does not change the characteristics of a substance while increasing the reaction rate in an extraction process for desulfurization and denitrification using ozone (Ozone-O 3 ) instead of conventional hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) Accelerated desulfurization, denitrification, and recovery and reuse of ionic liquid.
본 발명의 목적은 단형 증류기(short-path distillator)의 작업 시스템을 통해, 저온, 저압의 안전한 작업 환경에서 저유황, 저질소의 연료유 및 이온액을 회수할 수 있으며, 저온, 저압 작업환경에서 탈황, 탈질하여, 2차 오염을 초래하지 않고, 조작이 더 안전하며, 에너지가 절약되고, 제조비용을 줄일 수 있는 장점을 갖는 연료유 가속 탈황, 탈질 및 이온액 회수 재사용 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a low-temperature, low-pressure and low-pressure, low-pressure, low-pressure, low-pressure, low- Denitrification, denitrification, and ionic liquid recovery reuse method that does not cause secondary contamination, safer operation, saves energy, and reduces manufacturing cost.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 연료유 추출 처리 단계, 산화 처리 단계, 원심분리 처리 단계, 연료유 회수 처리 단계, 이온액 회수 처리 단계, 공용처리 단계를 포함하며, 상기 연료유 추출 처리 단계는 상기 연료유와 이온액을 혼합하여 탈황, 탈질하는 추출공정이다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a fuel oil treatment apparatus comprising a fuel oil extraction treatment step, an oxidation treatment step, a centrifugal separation treatment step, a fuel oil recovery treatment step, an ionic liquid recovery treatment step and a common treatment step, Is an extraction process for desulfurization and denitrification by mixing the fuel oil and an ionic liquid.
상기 산화 처리 단계에서 종래의 과산화수소(H2O2) 대신에 산화제로서 오존(Ozone-O3)을 사용하여 연료유가 탈황, 탈질하는 추출 처리 단계에서 신속하게 반응하도록 하나, 이온액 또는 방향족(Aromatic) 탄화수소의 물성을 변화시키지 않는다.(Ozone-O 3 ) is used as an oxidizing agent instead of the conventional hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in the oxidation treatment step, the fuel oil quickly reacts in the extraction treatment step of desulfurizing and denitrating the fuel oil. ) Does not change the physical properties of the hydrocarbon.
상기 연료유 회수 처리 단계, 상기 이온액 회수 처리 단계에서는 각각 단형 증류기를 이용하여 저유황, 저질소의 연료유를 회수하고, 이온액을 회수한다.In the fuel oil recovery step and the ionic liquid recovery step, low-sulfur and low-quality fuel oil are recovered using a single-stage still, and the ionic liquid is recovered.
본 발명에 의하면, 탈황, 탈질 추출 처리 단계에서 반응속도를 높일 수 있고, 추출물의 물성을 변화시키지 않으면서 심도탈황, 탈질을 할 수 있으며, 저온, 저압의 환경에서 저유황, 저질소의 정제 연료유를 회수할 수 있고, 이온액을 회수하여 재사용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to increase the reaction rate in the desulfurization and denitrification extraction step, and to perform desulfurization and denitrification without changing the physical properties of the extract. In the low temperature and low pressure environment, Can be recovered, and the ionic liquid can be recovered and reused.
도 1은 본 발명의 연료유 추출 처리 단계, 산화 처리 단계, 원심분리 처리 단계 등 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 연료유 회수 처리 단계 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 이온액 회수 처리 단계 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 공용 처리 단계 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a system such as a fuel oil extraction processing step, an oxidation processing step, and a centrifugal separation processing step of the present invention.
2 is a diagram showing a fuel oil recovery process step system of the present invention.
Fig. 3 is a diagram showing the ionic liquid recovery process step system of the present invention.
4 is a diagram of a common processing stage system of the present invention.
도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명의 바람직한 실시예는 연료유 추출 처리 단계(Fuel Oil Extraction Process)(10), 산화 처리 단계(Oxidation Process)(20), 원심분리 처리 단계(High Speed Centrifuge Separation Process)(30), 연료유 회수 처리 단계(Fuel Oil Recovery Process)(40), 이온액 회수 처리 단계(Ionic Liquid Recovery Process)(50), 공용 처리 단계(Utility Facility)(60)를 포함하며, 이하에 상세하게 설명한다. 1 to 4, a preferred embodiment of the present invention includes a fuel
도 1을 참조하면, 상기 연료유 추출 처리 단계(10)는 상기 연료유와 이온액을 혼합하여 탈황 및 탈질을 진행하는 추출공정이다.Referring to FIG. 1, the fuel oil
상기 연료유 추출 처리 단계(10)에는 연료유 배합 가열조(11), 복수개 이송펌프(121, 122, 131, 132), 내부에 실온의 이온액 OMIM BF4(1-octyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborate) 또는 BMIMFeCl4(1-butyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborate)가 저장된 실온 이온액 저장조(14), 원심추출기(Centrifugal Extractor)(15) 및 연료유와 추출물의 혼합액 완충조(16)가 포함된다. In the fuel oil
상기 연료유 추출 처리 단계(10)에 있어서, 조작 시, 먼저 연료유 배합 가열조(11)에서 연료유를 70℃로 가열한 다음, 복수개의 이송펌프(121, 122, 131, 132)를 동시에 구동하여, 설정된 공급비에 따라 연료유와 이온액을 원심추출기(15)로 이송하여 탈황 및 탈질하는 추출 처리 단계를 진행한다. 원심추출기(15)를 통해 완성된 연료유와 이온액의 혼합액은 혼합액 완충조(16)로 들어가 계속하여 추출반응을 진행한다. The fuel oil is first heated to 70 DEG C in the fuel oil
상기 연료유와 이온액의 혼합비는 연료유의 성질 및 유황의 함유량에 따라 설정되며, 연료유와 이온액의 배합비는 다를 수 있다. 실험에 의하면, 서로 다른 종류의 연료유와 이온액의 혼합비는 3:1~1:3.5의 범위일 수 있으나, 이 비율은 연료유에 함유된 DBTs의 함유량 및 추출 처리 단계의 작업 온도의 영향을 받게 된다. The mixture ratio of the fuel oil and the ionic liquid is set according to the nature of the fuel oil and the content of the sulfur, and the mixing ratio of the fuel oil and the ionic liquid may be different. Experiments show that the mixing ratio of different types of fuel oil and ionic liquid can range from 3: 1 to 1: 3.5, but this ratio is affected by the content of DBTs in fuel oil and the working temperature of the extraction step do.
상기 산화 처리 단계(20)는 다음의 단계를 포함한다.The oxidation treatment step (20) includes the following steps.
a. 상기 산화 처리 단계(20)에 있어서, 복수개의 이송펌프(211, 212), (221, 222)를 포함하고, 공압기(231), 고압기체의 여과 및 불순물 선별 제거 공정(232), 오존 생성기(Ozone Generator)(233)를 포함하는 오존 생성기 어셈블리(23); 벤투리 기액혼합기(Venturi Ejector)(24); 배기장치(Ventilator)(251)를 포함하는 혼합액 완충 혼합조(25); 배기 송풍기(26); 활성탄 흡착조(27); 가속 반응조(28)를 포함한다.a. In the oxidation step (20), a plurality of feed pumps (211, 212), (221, 222) are provided and a pneumatic device (231), filtration and impurity discrimination removing process (232) An ozone generator assembly 23 including an
b. 상기 산화 처리 단계(20)에 있어서, 실제 조작 시, 오존 생성기(233)가 먼저 구동되어 오존을 생성하기 시작하며, 오존을 2~3 kg/cm2의 압력으로 압축하여 실린더에 저장하고, 혼합액 완충조(16) 내부의 연료유와 이온액의 혼합액이 설정된 높이의 액위에 도달하면, 이송펌프(211, 212)가 구동되어, 원심추출기(15)를 거친 연료유와 이온액의 혼합액을 벤투리 기액혼합기(2)로 이송한다. 액체가 벤투리 기액혼합기(24)를 통과할 때 동시에 측방향 바이패스 입구로부터 압축된 오존을 흡입하여 벤투리 기액혼합기(24)에 유입되어 혼합액과 기액 혼합된다. 오존이 벤투리 기액혼합기(24)의 목부를 통과할 때, 통로가 좁아지지만 목부를 지난 후 갑자기 커지기 때문에 오존 가스가 벤투리 기액혼합기(24) 내에서 버블형 격렬한 요동을 형성한다. 이 현상은 오존과 연료유와 이온액의 혼합액의 상호 접촉을 높일 수 있어, 산화 반응을 가속화하여 추출 처리 단계의 반응속도를 높이지만, 물질의 특성(이온액 또는 방향족(Aromatic) 탄화수소)이 변하지 않는다. 기액혼합 후의 혼합액은 혼합액 완충 혼합조(25)에 들어가 반응하고, 혼합액으로부터 나온 기체에는 붕괴된 오존이 포함되어 상승하여 배기장치(251)에 축적된다. 이때, 송풍기(26)가 구동되어 기체를 펌핑하여 활성탄 흡착조(27)를 거쳐 대기 중에 배출된다. 이 메카니즘은 존재할 가능성이 있는 공기 오염 배출물을 먼저 흡입하여 공기가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 혼합액 완충 혼합조(25)로 들어간 혼합액은 계속하여 추출 반응하고, 혼합액 완충 혼합조(25)의 액위가 설정된 높이에 도달하면 다시 이송펌프(221, 222)를 구동하여, 혼합액을 가속 반응조(28)로 보내 계속 반응시켜 다음 단계를 진행한다.b. During the actual operation, the
원심분리 처리 단계(30)에서는 상기 산화 처리 단계(20)의 가속 반응조(28)에서 추출 반응 후의 혼합액을 고속 분리하여, 이온액과 추출물의 혼합액 및 연료유와 소량의 추출물의 혼합액을 형성한다.In the
상기 원심분리 처리 단계(3)에는 복수개의 이송펌프(311, 312), 고속 원심분리기(High Speed Disc Separator)(32), 이온액과 추출물의 혼합액의 임시 저장조(33), 연료유와 소량의 추출물의 혼합액의 임시 저장조(34)를 포함한다.In the centrifugal separation step (3), a plurality of
상기 원심분리 처리 단계(30)에 있어서, 조작 시, 연료유와 이온액의 혼합물은 가속 반응조(28)에서 설정된 시간 주기 내에 추출 반응을 완성하면, 이송펌프(311, 312)가 구동되어, 혼합물을 고속 원심분리기(32)로 보내고, 혼합액 중의 상층액 즉 연료유와 이온액 함유 추출물 사이의 비중이 다른 차이성을 이용하여 고속 원심분리기로 2가지 서로 다른 성분을 고속 분리한다. 분리된 이온액(추출물 함유)은 배관을 순환하여 이온액과 추출물의 혼합액의 임시 저장조(33)로 들어가고, 연료유(소량의 추출물 함유)는 배관을 순환하여 연료유와 소량의 추출물의 혼합액의 임시 저장조(34)로 들어가 처리된다.In the
상기 이온액(OMIM BF4)의 비중은 약 1.10 kg/liter이고, 이온액(BMIMFeCl4)의 비중은 1.365 kg/liter이며, 연료유의 비중은 연료유의 성분에 따라 결정된다. 휘발유가 약 0.73~0.76 kg/liter, 고속디젤(High Speed Diesel)이 0.83~0.86 kg/liter, 선박용 휘발유(Marine Diesel) 및 보일러용 휘발유가 약 0.85~0.87 kg/liter이다. 항공 연료유(Jet Fuel)는 약 0.75~0.8 kg/liter이고, 중유(Heavy Fuel Oil)는 종류에 따라 결정되는 바, 일반적으로 IFO-180~IFO-380 또는 1~6호 중유를 사용하며, 비중은 0.86~0.991 kg/liter이다. 그러나, 이온액에 비해, 이온액과 연료유의 비중은 여전히 상당한 차이가 있으며, 고속 분리기를 사용하여 두 물질을 분리할 수 있다. The specific gravity of the ionic liquid (OMIM BF4) is about 1.10 kg / liter, the specific gravity of the ionic liquid (BMIMFeCl4) is 1.365 kg / liter, and the specific gravity of the fuel oil is determined according to the fuel oil component. Gasoline is about 0.73 to 0.76 kg / liter, high-speed diesel is 0.83 to 0.86 kg / liter, marine diesel and boiler gasoline are about 0.85 to 0.87 kg / liter. The jet fuels are about 0.75 to 0.8 kg / liter. Heavy fuel oil is determined depending on the type. In general, IFO-180 to IFO-380 or 1-6 heavy oil is used. Specific gravity is 0.86 ~ 0.991 kg / liter. However, compared to the ionic liquid, the specific gravity of the ionic liquid and fuel oil is still considerably different, and the two materials can be separated using a high-speed separator.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 연료유 회수 처리 단계(40)는 단형 증류를 작업 핵심으로 하며, 다음의 단계를 포함한다. As shown in Fig. 2, the fuel oil
a. 상기 연료유 회수 처리 단계(40)에 있어서, 연료유 회수 처리 단계의 복수개의 이송펌프(411, 412, 421, 422, 431, 432), 연료유 회수 처리 단계의 예열기(44), 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(Short Path Evaporator)(45), 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조(46), 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(47), 연료유 회수 처리 단계의 복수개의 열매체유 이송펌프(481, 482), 연료유 회수 처리 단계의 연료유 임시 저장조(491), 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(492), 연료유 회수 처리 단계의 진공 완충조(493), 연료유 회수 처리 단계의 기액분리기(494), 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프(495), 정제유 저장조(496), 연료유 회수 처리 단계의 부산물 저장조(497)를 포함한다.a. In the fuel oil
b. 상기 연료유 회수 처리 단계(40)에 있어서, 실제 조작 시, 먼저 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(47) 및 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프(481, 482)가 구동되어, 열매체유를 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)의 실린더 벽 중간층 및 연료유 회수 처리 단계의 예열기(44)의 열매체유 가열자켓층으로 이송하고, 다시 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(47)로 돌아온다. 다른 일부 열매체유는 분기관을 순환하여 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조(46)로 이송되고, 다시 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프(481, 482) 입구로 돌아와 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(47)로 보내진다. 이 예열 과정은 지속적으로 진행되며 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)의 실린더 벽 중간층의 온도 및 연료유 회수 처리 단계의 예열기(44)의 열매체유 가열자켓층이 설정된 작업온도에 도달하면, 열매체유 가열로(47)는 방열 후 역류된 열매체유의 온도가 설정된 온도보다 낮아질 때까지 가열을 멈추었다가 다시 구동되어 가열한다. 즉 가열로가 다시 간헐적으로 구동되어 필요한 작업온도를 유지한다. 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(47)의 발열량 및 온도는 시스템에 배치된 다이오드형 온도 제어기(Heating Fluid Controller, 도시하지 않음)를 통해 제어된다.b. In the fuel oil recovery processing step (40), the heating oil oil heating path (47) in the fuel oil recovery processing step and the heating oil oil transfer pump (481, 482) in the fuel oil recovery processing step are first driven, The heat medium oil is transferred to the intermediate wall of the cylinder wall of the single-stage still 45 in the fuel oil recovery step and to the heating medium oil heating jacket layer of the
c. 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열 시스템이 동작 시, 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프(495)가 동시에 구동되어, 연료유 회수 처리 단계의 진공 완충조(493), 연료유 회수 처리 단계의 기액분리기(494)를 통해 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45), 연료유 임시 저장조(491), 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(492)를 진공상태로 하기 시작하고, 모든 파이프 라인 내부의 진공압력이 설정된 작업 압력이 되면 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프(495)는 공기 배출을 멈추고, 원료가 투입되어, 단형 증류기(45) 내부의 작업 압력이 상승하면 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프(495)가 다시 공기를 배출하기 시작한다. 다시 말해서, 진공펌프가 다시 간헐적으로 구동되어 필요한 작업압력을 유지한다. 이 매커니즘은 작업과정에서 전체 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부의 작업압력을 항상 설정된 범위로 유지함으로써 시스템의 안정성을 유지한다. c. During operation of the heating oil heating system in the fuel oil recovery process stage, the
d. 시스템에서 준비가 완료되어 작동하기 시작하고, 원심분리 처리 단계(30)에서 연료유와 소량의 추출물의 혼합액의 임시 저장조(34)가 높은 액위에 도달하면, 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프(411, 412)가 구동되어, 연료유와 소량의 추출물의 혼합액을 연료유 회수 처리 단계의 예열기(44)로 이송하여 간접적으로 가열한다. 연료유 회수 처리 단계의 예열기(44)를 통과한 원료는 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부 상방의 원료 분배판에 공급되고, 다시 원료 분배판에서 배기구와 대각선으로 배치된 원료 배출구로부터 떨어진 다음 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내의 실린더(Cylinder) 벽을 따라 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)로 들어간다. 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부에 4면이 상방의 모터(451) 및 감속기(452)에 의해 구동되어 지속적으로 회전할 수 있는 블레이드 모듈(케이지(cages)라고도 함, 도시하지 않음)이 설치되어 있으며, 케이지느 전방에 흑연으로 이루어진 블레이드가 설치되어 있다. 흑연 블레이드 후방의 스프링 유닛이 흑연 블레이드를 전방으로 밀어 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)의 내부 실린더 벽을 지지하기 때문에, 원료가 실린더 벽을 따라 하방으로 흐를 때 지속적으로 회전하며, 회전속도가 약 160~180 RPM인 흑연 블레이드는 연료유와 소량의 추출물의 혼합액을 실린더 벽의 표면에 도포하여 소정의 두께의 박막을 형성한다. 원료가 분배판으로부터 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내로 흘러들어간 위치가 배기구와 180도의 협각을 이루기 때문에, 원료가 박막을 형성한 위치가 바로 배기구의 맞은편의 일측변에 있으며, 실린더 벽이 원래 지속적으로 예열된 상태에서, 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부의 작업압력과 작업온도가 이미 록킹된 연료유 성분이 증발되어 분자상으로 되 작업 조건에 도달하였기 때문에, 원료가 연료유 실린더 벽을 따라 떨어져 블레이드에 의해 실린더 벽상에 압축 도포되어 박막형상으로 된 다음, 박막의 표면에서 순간적으로 열을 받으면, 모든 록킹을 목표로 하고 있는 연료유 분자가 즉시 전부 증발되어 방출된다. 대각선 맞은편 위치의 배기구에서 지속적으로 공기를 배출하여 저압의 입구를 형성하기 때문에 상기 증발된 분자는 작업압력이 상대적으로 낮은 배기구 방향을 따라 이동하기 시작한다. 그러나, 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 중간의 위치에 위에서 아래로 한조의 응축기(도시하지 않음)가 설치되어 있기 때문에, 상기 증발된 연료유 분자는 응축기를 지나 배기구에 도달하기 전에 먼저 응축기 상의 응축관에 접촉되고, 응축관 내부에 냉각수가 흐르고 있기 때문에 응축기 표면에 부착된 연료유 분자의 온도가 하강하여 액체 상태로 응축되고, 다시 하방의 파이프 라인을 순환하여 연료유 임시 저장조(491)로 들어간다. 연료유 임시 저장조(491)의 내부가 높은 액위에 도달하면, 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프(421, 422)가 자동으로 구동되어, 회수한 연료유를 정제유 저장조(496)로 보내 운송되도록 한다.d. When the
e. 연료유 회수 처리 단계(40)에 있어서, 연료유와 소량의 추출물의 혼합액 중에서 소량의 추출물이 황화물, 질화물 및 방향족 탄화수소 등 불순물(Impurities)이 함유하면, 설정된 소정의 작업압력 및 작업온도에서 증발되어 분자상으로 될 수 없기 때문에, 이러한 불순물은 여전히 액체상태로 천천히 실린더 벽을 따라 흘러내려 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부 하방의 경사형 수납 호퍼 내에 떨어졌다가 배출관으로 흘러들어가 최종적으로 하방의 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(492)로 흘러들어간다. 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(492)의 액위가 높은 액위에 도달하면, 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프(431, 432)가 구동되어, 부산물을 연료유 회수 처리 단계의 부산물 저장조(497)로 보내 운송되도록 한다. e. In the fuel
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 이온액 회수 처리 단계(50)는 단형 증류기를 핵심으로 하며, 하기 단계를 포함한다.As shown in Fig. 3, the ionic liquid recovery processing step (50) is centered on a single still, and includes the following steps.
a. 상기 이온액 회수 처리 단계(50)에 있어서, 이온액 회수 처리 단계의 복수개의 이송펌프(511, 512, 521, 522, 531, 532), 이온액 회수 처리 단계의 예열기(54), 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(Short Path Evaporator)(55), 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조(56), 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(57), 이온액 회수 처리 단계의 복수개의 열매체유 이송펌프(581, 582), 이온액 회수 처리 단계의 이온액 임시 저장조(591), 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(592), 이온액 회수 처리 단계의 진공 완충조(593), 이온액 회수 처리 단계의 기액분리기(594), 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프(595), 이온액 회수 처리 단계의 이온액 저장조(596), 이온액 회수 처리 단계의 부산물 저장조(597)를 포함한다.a. A plurality of transfer pumps 511, 512, 521, 522, 531, and 532 in the ionic liquid recovery process step, a
b. 상기 이온액 회수 처리 단계(50)에 있어서, 실제 조작 시, 먼저 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(57) 및 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프(581, 582)가 구동되어 열매체유 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 실린더 벽 중간층 및 이온액 회수 처리 단계의 예열기(54)의 열매체유 가열자켓층으로 이송하고, 다시 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(57)로 돌아온다. 다른 일부 열매체유는 분기관을 순환하여 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조(56)로 이송되고, 다시 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프(581, 582)의 입구로 돌아와 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(57)로 보내진다. 이 예열 과정은 지속적으로 진행되며, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 실린더 벽 중간층 온도 및 이온액 회수 처리 단계의 예열기(54)의 열매체유 가열자켓층이 설정된 작업온도에 도달하면, 열매체유 가열로는 방열 후 역류된 열매체유의 온도가 설정된 온도보다 낮아질 때까지 가열을 임시 멈추었다가 다시 구동되어 가열한다. 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로(57)의 발열량 및 온도는 시스템에 배치된 다이오드형 온도 제어기(Heating Fluid Controller 및 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC), 도시하지 않음)를 통해 제어된다.b. In the ionic liquid recovery processing step (50), in the actual operation, the heating medium oil heating furnace (57) in the ionic liquid recovery processing step and the heating medium oil transferring pumps (581, 582) in the fuel oil recovery processing step are driven, To the cylinder wall intermediate layer of the single-phase still 55 in the ionic liquid recovery step and to the heating medium oil heating jacket layer of the
c. 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열 시스템이 동작 시 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프(595)가 동시에 구동되어, 이온액 회수 처리 단계의 진공 완충조(593), 이온액 회수 처리 단계의 기액분리기(594)를 통해 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(55), 이온액 임시 저장조(591), 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(592)를 진공상태로 하기 시작하고, 모든 파이프 라인 내부의 진공압력이 설정된 작업압력에 도달하면, 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프(595)는 임시 공기 배출을 멈추고, 원료가 투입되어 단형 증류기 내부의 작업압력이 상승하면 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프(595)가 다시 공기를 배출하기 시작한다. 다시 말해서, 가열로가 다시 간헐적으로 구동되어 작업온도를 유지한다. 이 메카니즘은 작업과정에서 전체 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)내부의 작업압력을 항상 설정된 범위로 유지하여 시스템의 안정성을 유지한다.c. The
d. 시스템에서 준비가 완료되어 작동하기 시작하고, 원심분리 처리 단계(30)에서 이온액과 추출물의 혼합액의 임시 저장조(33)가 높은 액위에 도달하면, 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프(511, 512)가 구동되어, 이온액과 추출물의 혼합액을 이온액 회수 처리 단계의 예열기(54)로 이송하여 간접적으로 가열한다. 이온액 회수 처리 단계의 예열기(54)를 통과한 원료는 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부 상방의 원료 분배판에 공급되고, 다시 원료 분배판에서 배기구와 대각선으로 배치된 원료 배출구로부터 떨어진 다음 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내의 실린더(Cylinder) 벽을 따라 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)로 들어간다. 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부에 4면이 상방의 모터(551) 및 감속기(552)에 의해 구동되어 지속적으로 회전할 수 있는 블레이드 모듈(케이지라고도 함, 도시하지 않음)이 설치되어 있으며, 케이지(cages)는 전방에 흑연으로 이루어진 블레이드(blade)가 설치되어 있다. 흑연 블레이드 후방의 스프링 유닛은 흑연 블레이드를 전방으로 밀어 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 내부 실린더 벽을 지지하기 때문에, 원료가 실린더 벽을 따라 하방으로 흐를 때 지속적으로 회전하며, 회전속도가 약 160~180 RPM인 흑연 블레이드는 이온액과 추출물의 혼합액을 실린더 벽의 표면에 도포하여 소정의 두께의 박막을 형성한다. 원료가 분배판으로부터 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내로 흘러들어간 위치가 배기구와 180도의 협각을 이루기 때문에, 원료가 박막을 형성한 위치가 바로 배기구의 맞은편의 일측변에 있다. 실린더 벽이 원래 지속적으로 예열된 상태에서, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부의 작업압력과 작업온도가 이미 록킹된 이온액 성분이 증발되어 분자상으로 되는 작업 조건에 도달하였기 때문에, 원료가 이온액 실린더 벽을 따라 떨어지고, 블레이드에 의해 실린더 벽상에 압축 도포되어 박막형상으로 된 다음, 박막의 표면에서 순간적으로 열을 받으면, 모든 록킹을 목표로 하고 있는 이온액 분자가 즉시 전부 증발되어 방출된다. 대각선 맞은편 위치의 배기구에서 지속적으로 공기를 배출하여 저압의 입구를 형성하기 때문에 상기 증발된 이온액 분자는 작업압력이 상대적으로 낮은 배기구 방향을 따라 이동하기 시작한다. 그러나, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 중간의 위치에 위에서 아래로 한조의 응축기(도시하지 않음)가 설치되어 있기 때문에, 상기 증발된 이온액 분자는 응축기를 지나 배기구에 도달하기 전에 먼저 응축기 상의 응축관에 접촉되고, 응축관 내부에 냉각수가 흐르고 있기 때문에 응축기 표면에 부착된 이온액 분자의 온도가 하강하여 액체 상태로 응축되고, 다시 하방의 파이프 라인을 순환하여 이온액 임시 저장조(591)로 들어간다. 이온액 임시 저장조(591)의 내부가 높은 액위에 도달하면, 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프(521, 522)가 자동으로 구동되어, 회수한 이온액을 정제유 저장조(596)로 보내 이송되도록 한다.d. When the
e. 이온액 회수 처리 단계(50)에 있어서, 연료유와 소량의 추출물의 혼합액 중에서 소량의 추출물이 황화물, 질화물 및 방향족 탄화수소 등 불순물(Impurities)을 함유하면 설정된 소정의 작업압력 및 작업온도에서 증발되어 분자상으로 될 수 없기 때문에, 이러한 불순물은 여전히 액체상태로 천천히 실린더 벽을 따라 흘러내려 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부 하방의 경사형 수납 호퍼에 떨어졌다가 다시 배출관으로 흘러들어가 최종적으로 하방의 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(592)로 배출되어 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조(592)의 액위가 높은 액위에 도달하면, 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프(531, 532)가 구동되어 상기 부산물을 이온액 회수 처리 단계의 부산물 저장조(597)에 저장하였다가 운송한다. e. In the ionic liquid recovery step (50), when a small amount of the extract in the mixed liquid of the fuel oil and the small amount of extract contains impurities such as sulfides, nitrides and aromatic hydrocarbons, it evaporates at a predetermined working pressure and operating temperature The impurities still flow down along the cylinder wall in the liquid state, fall down into the inclined type storage hopper located inside the single-stage still 55 in the ionic liquid recovery processing stage, flow into the discharge pipe again, and finally When the liquid in the byproduct
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 공용 처리 단계(60)는 냉각수 및 빙수를 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)의 응축기 및 외부에 배치된 냉각트랩(453) 및 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 응축기 및 외부에 배치된 냉각트랩(53)에 제공하여 사용하도록 한다.As shown in FIG. 4, the
상기 공용 처리 단계(60)에는 냉각수탑(1), 빙수기 세트(62), 복수개의 빙수기 냉각수 이송펌프(631, 632), 냉각수 회수펌프(641, 642), 냉각수 이송펌프(651, 652), 냉각수 이송펌프(661, 662) 등 설비를 구비한다.The
상기 공용 처리 단계(60)에 있어서, 조작 시, 상기 공용 처리 단계(60)에 포함된 설비가 차례로 구동되어, 빙수, 냉각수를 빙수기 냉각수 이송펌프(631, 632), 냉각수 이송펌프(651, 652), 냉각수 이송펌프(661, 662)를 통해 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 및 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 냉각수 입구 파이프 라인과 같은 목표 설비에 이송하고, 빙수 및 냉각수는 다시 회수관을 순환하여 돌아와, 냉각수 회수펌프(641, 642)를 통해 냉각수탑으로 보내져 방열 및 냉각된다. 그리하여 다시 냉각수를 방출할 때 설정된 온도로 된다. 시스템의 수요에 따라 방출되는 냉각수의 온도는 약 25~28℃이고, 회수된 냉각수의 온도는 약 30~33℃로서 온도차이는 약 5℃이다. 따라서, 냉각수탑에 필요한 방열 에너지, 개별 냉각수 이송펌프의 작업압력 및 유량 등 파라미터는 작업 시스템의 개별 조건과 수요에 따라 설계하고, 다시 개별적인 설계에 따라 실제 수요 부합되도록 적절한 규격으로 한다.The facilities included in the
일 실시예에서, 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부의 작업압력이 20~25 Pa(Pascal)이다.In one embodiment, the working pressure inside the unitary still 45 of the fuel oil recovery process step is 20-25 Pa (Pascal).
일 실시예에서, 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45) 내부의 작업온도가 150~180℃이다.In one embodiment, the working temperature inside the single still 45 of the fuel oil recovery process step is 150-180 占 폚.
일 실시예에서, 연료유 회수 처리 단계(40)의 흑연 블레이드로 연료유와 소량의 추출물의 혼합액을 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)의 실린더 벽 표면에 도포하여 두께가 1 mm 미만의 박막을 형성한다. In one embodiment, a mixture of the fuel oil and a small amount of the extract is applied to the cylinder wall surface of the single-phase still 45 of the fuel oil recovery step with the graphite blade of the fuel oil
일 실시예에서, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부의 작업압력이 20~25 Pa(Pascal)이다.In one embodiment, the working pressure inside the monolithic still 55 of the ionic liquid recovery process step is 20-25 Pa (Pascal).
일 실시예에서, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55) 내부의 작업온도가 110~130℃이다.In one embodiment, the working temperature inside the single-phase still 55 of the ionic liquid recovery process step is 110 to 130 占 폚.
일 실시예에서, 이온액 회수 처리 단계(50)의 흑연 블레이드로 이온액과 추출물의 혼합액을 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)의 실린더 벽 표면에 도포하여 두께가 1 mm 미만의 박막을 형성한다. In one embodiment, a mixture of the ionic liquid and the extract is applied to the surface of the cylinder wall of the single-phase still 55 of the ionic liquid recovery process step with the graphite blade of the ionic liquid
본 발명의 일 실시예에서, 상기 연료유 회수 처리 단계(40)에서의 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)에는 외부에 부설된 냉각트랩(453), 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프(454), 저장조(455)가 더 연결되어, 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기(45)에서 발생한 경량의 탄화수소가 상기 냉각트랩(453)으로 들어가 응축될 수 있도록 하며, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프(454)를 통해 상기 냉각트랩(453)에서 응축된 원료를 상기 저장조(455)로 이송하여 운송되도록 한다. In one embodiment of the present invention, the single-stage still 45 of the fuel oil recovery step in the fuel oil
본 발명의 실시예에서, 상기 이온액 회수 처리 단계(50)에서의 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)에는 외부에 부설된 냉각트랩(553), 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프(554), 저장조(555)가 더 연결되어 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기(55)에서 발생한 경량의 탄화수소가 상기 냉각트랩(553)으로 들어가 응축될 수 있록 하며, 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프(554)를 통해 상기 냉각트랩(553)에서 응축된 원료를 상기 저장조(555)로 이송하여 운송되도록 한다.In the embodiment of the present invention, the single-stage still 55 in the ionic liquid recovery processing step in the ionic liquid
10: 연료유 추출 처리 단계
11: 연료유 배합 가열조
121, 122, 131, 132: 이송펌프
14: 실온 이온액 저장조
15: 원심추출기
16: 연료유와 추출물의 혼합액 완충조
20: 산화 처리 단계
211, 212, 221, 222: 이송펌프
23: 오존 생성기 어셈블리
231: 공압기
232: 고압기체의 여과 및 불순물 선별 제거 공정
233: 오존 생성기
24: 벤투리 기액혼합기
25: 혼합액 완충 혼합조
251: 배기장치
26: 배기 송풍기
27: 활성탄 흡착조
28: 가속 반응조
30: 원심분리 처리 단계
311, 312: 이송펌프
32: 고속 원심분리기
33: 이온액과 추출물의 혼합액의 임시 저장조
34: 연료유와 추출물의 혼합액의 임시 저장조
40: 연료유 회수 처리 단계
411, 412, 421, 422, 431, 432: 연료유회수 처리 단계의 이송펌프
44: 연료유 회수 처리 단계의 예열기
45: 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기
451: 모터
452: 감속기
453: 냉각트랩
454: 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프
455: 저장조
46: 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조
47: 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로
481, 482: 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프
491: 연료유 임시 저장조
492: 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조
493: 연료유 회수 처리 단계의 진공 완충조
494: 연료유 회수 처리 단계의 기액분리기
495: 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프
496: 정제유 저장조
497: 연료유 회수 처리 단계의 부산물 저장조
50: 이온액 회수 처리 단계
511, 512, 521, 522, 531, 532: 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프
54: 이온액 회수 처리 단계의 예열기
55: 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기
551: 모터
552: 감속기
553: 냉각트랩
554: 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프
555: 저장조
56: 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조
57: 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로
581, 582: 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프
591: 이온액 임시 저장조
592: 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조
593: 이온액 회수 처리 단계의 진공 완충조
594: 이온액 회수 처리 단계의 기액분리기
595: 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프
596: 이온액 저장조
597: 이온액 회수 처리 단계의 부산물 저장조
60: 공용처리 단계
61: 냉각수탑
62: 빙수기 세트
631, 632: 빙수기 냉각수 이송펌프
641, 642: 냉각수 회수 펌프
651, 652: 냉각수 이송펌프
661, 662: 냉각수 이송펌프10: Fuel oil extraction processing step
11: Fuel oil blending heating tank
121, 122, 131, 132: Feed pump
14: Room temperature ionic liquid storage tank
15: Centrifugal extractor
16: Mixing liquid of fuel oil and extract Buffer
20: oxidation step
211, 212, 221, 222: Feed pump
23: Ozone generator assembly
231: Pneumatic machine
232: filtration of high-pressure gas and process for removing impurities
233: Ozone generator
24: venturi gas-liquid mixer
25: Mixing liquid Buffer mixing tank
251: Exhaust system
26: Exhaust blower
27: activated carbon adsorption tank
28: Acceleration reaction tank
30: Centrifugation treatment step
311, 312: Feed pump
32: High-speed centrifuge
33: Temporary storage of a mixture of ionic liquid and extract
34: Temporary storage of mixed liquid of fuel oil and extract
40: fuel oil recovery process step
411, 412, 421, 422, 431, 432: a transfer pump
44: Preheater of the fuel oil recovery step
45: Single type distiller in fuel oil recovery step
451: Motor
452: Reducer
453: Cooling Trap
454: Feed pump in fuel oil recovery process
455: Storage tank
46: Heat oil expansion tank in the fuel oil recovery step
47: Heat oil heating furnace in the fuel oil recovery step
481, 482: Heat oil transfer pump in the fuel oil recovery step
491: Fuel oil temporary reservoir
492: By-product temporary storage of fuel oil recovery stage
493: Vacuum buffer tank in fuel oil recovery step
494: Gas-liquid separator in fuel oil recovery process
495: Vacuum pump in fuel oil recovery process
496: refined oil storage tank
497: By-product storage tank of the fuel oil recovery step
50: ionic liquid recovery step
511, 512, 521, 522, 531, 532: transfer pump of ionic liquid recovery process step
54: preheater of ionic liquid recovery process step
55: Single stage still in the ionic liquid recovery step
551: Motor
552: Reducer
553: Cooling Trap
554: Transfer pump in ionic liquid recovery process step
555: Storage tank
56: thermal oil expansion tank in ionic liquid recovery process step
57: Heating oil heating furnace in ionic liquid recovery step
581, 582: heat medium oil transfer pump in ionic liquid recovery process step
591: Temporary storage tank for ionic liquid
592: By-product temporary storage of the ionic liquid recovery step
593: Vacuum buffer tank in ionic liquid recovery process
594: a gas-liquid separator in an ionic liquid recovery step
595: Vacuum pump in ionic liquid recovery process
596: ionic liquid storage tank
597: By-product storage tank of the ionic liquid recovery step
60: common processing step
61: cooling water tower
62: Ice water set
631, 632: Ice water cooling water transfer pump
641, 642: Coolant recovery pump
651, 652: Coolant transfer pump
661, 662: Coolant transfer pump
Claims (8)
(2) a. 복수개의 이송펌프를 포함하고, 공압기, 기체의 여과 및 불순물 선별 제거 공정, 오존 생성기를 포함하는 오존 생성기 어셈블리와, 벤투리 기액혼합기와, 배기장치를 포함하는 혼합액 완충 혼합조와, 배기 송풍기와, 활성탄 흡착조와, 가속 반응조를 포함하고,
b. 상기 오존 생성기 어셈블리는 오존을 제조하여 저장하며, 상기 연료유 추출 처리 단계에서 추출된 연료유와 이온액의 혼합액을 이송펌프를 통해 상기 벤투리 기액혼합기로 이송하고, 상기 벤투리 기액혼합기는 압축된 오존을 흡입하여, 상기 추출된 연료유와 이온액의 혼합액을 기액혼합하여, 버블형 요동을 형성하며,
c. 상기 벤투리 기액혼합기의 기액혼합작용을 거친 혼합액은 상기 혼합액 완충 혼합조로 들어가 반응을 하고, 혼합액에서 나온 오존은 상기 배기장치로 상승하여 축적되고, 상기 배기 송풍기에 의해 상기 기체를 펌핑하고 활성탄 흡착조를 거쳐 대기 중에 배출되며, 상기 혼합액 완충 혼합조에 유입된 혼합액이 설정된 액위에 도달하면 이송펌프가 구동되어 혼합액을 상기 가속 반응조로 이송하여 계속 반응시키는 산화 처리 단계;
(3) 원심분리기를 이용하여, 상기 산화 처리 단계에서 상기 가속 반응조에서 추출되어 반응한 혼합액을 원심분리하여 이온액과 추출물의 혼합액 및 연료유와 추출물의 혼합액을 형성하는 원심분리 처리 단계;
(4) 단형 증류기를 작업핵심으로 하는 연료유 회수 처리 단계로서,
a. 연료유 회수 처리 단계의 복수개의 이송펌프, 연료유 회수 처리 단계의 예열기, 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기, 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조, 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로, 연료유 회수 처리 단계의 복수개의 열매체유 이송펌프, 연료유 회수 처리 단계의 연료유 임시 저장조, 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조, 연료유 회수 처리 단계의 진공 완충조, 연료유 회수 처리 단계의 기액분리기, 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프, 연료유 회수 처리 단계의 정제유 저장조, 연료유 회수 처리 단계의 부산물 저장조를 포함하고,
b. 상기 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로 및 상기 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프로 열매체유를 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 중간층 및 상기 연료유 회수 처리 단계의 예열기의 가열자켓으로 이송하고, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로로 돌아오며, 다른 일부 열매체유는 상기 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조로 이송하고, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 열매체유 가열로로 돌아오며, 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 및 상기 연료유 회수 처리 단계의 예열기의 가열자켓층이 설정된 작업온도에 도달하면 열매체유 가열로가 간헐적으로 구동되어 필요한 작업온도를 유지하며,
c. 상기 연료유 회수 처리 단계의 진공펌프가 구동되어 상기 연료유 회수 처리 단계의 진공 완충조, 상기 연료유 회수 처리 단계의 기액분리기를 통해 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기, 상기 연료유 회수 처리 단계의 연료유 임시 저장조, 상기 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조를 설정된 작업압력이 될 때까지 진공으로 하고, 진공 펌프는 간헐적으로 구동되어 필요한 작업온도를 유지하며,
d. 상기 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프는 상기 원심분리 처리 단계에서 형성된 상기 연료유와 추출물의 혼합액을 상기 연료유 회수 처리 단계의 예열기로 이송하여 가열하고, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기로 보내 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설치된 블레이드로 상기 연료유와 추출물의 혼합액을 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 표면에 도포하여 박막을 형성하고, 상기 박막이 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 중간층에 의해 열매체유 가열 시 발생되는 온도를 받아 가열되도록 하여 연료유 분자를 증발시키고, 상기 연료유 분자는 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부의 응축기로 펌핑되고, 상기 응축기는 응축기 표면에 부착된 연료유 분자의 온도를 낮추어 액체상태로 응축시키고, 액체상태의 연료유는 다시 상기 연료유 임시 저장조로 들어가 상기 정제유 저장조로 보내지며,
e. 상기 연료유와 추출물의 혼합액 중의 추출물이 증발되어 분자상으로 되지 못하고, 액체상태로 되어 실린더벽을 따라 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부 하방으로 떨어지고, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조로 들어가 상기 부산물 저장조로 보내지는 연료유 회수 처리 단계;
(5) 단형 증류기를 작업핵심으로 하는 이온액 회수 처리 단계로서,
a. 이온액 회수 처리 단계의 복수개의 이송펌프, 이온액 회수 처리 단계의 예열기, 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기, 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조, 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로, 이온액 회수 처리 단계의 복수개의 열매체유 이송펌프, 이온액 회수 처리 단계의 이온액 임시 저장조, 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조, 이온액 회수 처리 단계의 진공 완충조, 이온액 회수 처리 단계의 기액분리기, 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프, 이온액 회수 처리 단계의 이온액 저장조, 이온액 회수 처리 단계의 부산물 저장조를 포함하고,
b. 상기 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로 및 상기 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 이송펌프로 열매체유 중 일부를 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 중간층 및 상기 이온액 회수 처리 단계의 예열기의 가열자켓층으로 이송하고, 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로로 돌아오며, 다른 일부 열매체유는 상기 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 팽창조로 보내지고 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 열매체유 가열로로 돌아와 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 및 상기 이온액 회수 처리 단계의 예열기의 가열자켓층이 설정된 작업온도에 도달하면 열매체유 가열로가 간헐적으로 구동되어 필요한 작업온도를 유지하며,
c. 상기 이온액 회수 처리 단계의 진공펌프가 구동되어 상기 이온액 회수 처리 단계의 진공 완충조, 상기 이온액 회수 처리 단계의 기액분리기를 통해 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기, 상기 이온액 회수 처리 단계의 이온액 임시 저장조, 상기 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조를 설정된 작업압력으로 될 때까지 진공으로 한 다음, 진공 펌프가 간헐적으로 구동되어 필요한 작업온도를 유지하며,
d. 상기 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프는 상기 원심분리 처리 단계에서 형성된 상기 이온액과 추출물의 혼합액을 상기 이온액 회수 처리 단계의 예열기로 이송하여 가열하고, 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기로 보내 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설치된 블레이드로 상기 이온액과 추출물의 혼합액을 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 표면에 도포하여 박막을 형성하여, 상기 박막이 단형 증류기의 실린더 벽 중간층에 의해 열매체유 가열 시 발생되는 온도를 받아 가열되도록 하여 이온액 분자를 증발시키고, 상기 이온액 분자는 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부의 응축기로 펌핑되고, 상기 응축기는 응축기 표면에 부착된 이온액 분자의 온도를 낮추어 액체상태로 응축시키고, 액체상태의 이온액은 다시 상기 이온액 임시 저장조로 들어가 상기 이온액 저장조로 보내지며,
e. 상기 이온액과 추출물의 혼합액 중의 추출물은 증발되어 분자상으로 되지 못하고, 액체상태로 되어 실린더벽을 따라 상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부 하방으로 떨어지고, 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 부산물 임시 저장조로 들어갔다가 상기 이온액 회수 처리 단계의 부산물 저장조로 보내지는 이온액 회수 처리 단계; 및
(6) 냉각수탑 및 빙수기를 이용해 냉각수 및 빙수를 생산하여, 응축수로서 상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설치된 응축기 및 외부에 부설된 냉각트랩에 냉각수 및 빙수를 제공하고, 또 응축수로서 상기 이온 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설치된 응축기 및 외부에 부설된 냉각트랩에 상기 냉각수 및 빙수를 제공하는 공용 처리 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.(1) a step of extracting fuel oil, which is an extraction process for desulfurization and denitrification by mixing fuel oil and ionic liquid;
(2) a. A mixing liquid buffer mixer including a plurality of transfer pumps and including a pneumatic device, a gas filtering and impurity sorting removing process, an ozone generator assembly including an ozone generator, a venturi gas-liquid mixer, and an exhaust device, An activated carbon adsorption tank, and an acceleration reaction tank,
b. The ozone generator assembly produces and stores ozone, and the mixture of the fuel oil and the ionic liquid extracted in the fuel oil extraction processing step is transferred to the venturi gas-liquid mixer through a transfer pump. The venturi gas- The ozone is sucked, the mixed liquid of the extracted fuel oil and the ionic liquid is mixed with gas-liquid to form a bubble-like oscillation,
c. The mixed liquid, which has undergone the gas-liquid mixing operation of the venturi gas-liquid mixer, enters the mixed solution buffer mixer, and the ozone discharged from the mixed solution rises and accumulates in the exhaust device. The gas is pumped by the exhaust blower, An oxidation treatment step in which the transfer pump is driven to transfer the mixed solution to the acceleration reaction tank when the mixed solution introduced into the mixed solution buffer and mixing vessel reaches a predetermined level, thereby continuing the reaction;
(3) a centrifugal separation step of centrifugally separating the mixed solution extracted and reacted in the acceleration reaction tank in the oxidation treatment step using a centrifugal separator to form a mixed solution of the ionic liquid and the extract and a mixed solution of the fuel oil and the extract;
(4) As a fuel oil recovery process step having a single-stage still as a working core,
a. A plurality of feed pumps in the fuel oil recovery step, a preheater of the fuel oil recovery step, a single-stage still of the fuel oil recovery step, a thermal oil expansion tank of the fuel oil recovery step, A plurality of thermal oil transfer pumps in the fuel oil recovery step, a fuel oil temporary storage tank in the fuel oil recovery process stage, a byproduct storage tank in the fuel oil recovery process stage, a vacuum buffer tank in the fuel oil recovery process stage, A gas-liquid separator, a vacuum pump in the fuel oil recovery step, a refinery oil reservoir in the fuel oil recovery step, and a by-product reservoir in the fuel oil recovery step,
b. Wherein the heat oil heating furnace of the fuel oil recovery process and the heat oil transfer pump of the fuel oil recovery process are connected to the intermediate wall of the cylinder wall of the fuel oil recovery process step and the preheater of the fuel oil recovery process step And then returns to the heating oil heating furnace of the fuel oil recovery processing step. Further, the other part of the heating oil is transferred to the heating oil expansion tank of the fuel oil recovery processing step, and then the heating medium of the fuel oil recovery processing step The heating oil heating furnace is intermittently driven when the cylinder wall of the single-stage still and the heating jacket layer of the preheater of the fuel oil recovery processing step reaches the set working temperature, Maintaining the temperature,
c. The vacuum pump of the fuel oil recovery process step is driven so that the vacuum buffer tank of the fuel oil recovery process stage, the single-stage still tank of the fuel oil recovery process stage through the gas-liquid separator of the fuel oil recovery process stage, A temporary storage tank for the fuel oil in the fuel oil recovery step is set to a vacuum until the set working pressure is reached and the vacuum pump is driven intermittently to maintain the required working temperature,
d. The feed pump of the fuel oil recovery process transfers the mixed fuel of the fuel oil and the extract formed in the centrifugal separation process to the preheater of the fuel oil recovery process step and heats the mixed fuel to the single stage still And a thin film is formed by applying a mixture of the fuel oil and the extract to a cylinder wall surface of a single-phase still in the fuel oil recovery step with a blade installed in a single-phase still in the fuel oil recovery step, The fuel oil molecules are evaporated by being heated by a temperature generated when the heating medium oil is heated by the cylinder wall intermediate layer of the single-stage still in the recovery process step, and the fuel oil molecules are pumped to the condenser inside the single- And the condenser has a temperature of the fuel oil molecules attached to the surface of the condenser And condensed to a liquid state Sanctuary, the fuel oil in a liquid state and re-enter into the fuel oil temporary storage tank is sent to the refined oil storage tank,
e. The extract in the mixed liquid of the fuel oil and the extract is not evaporated to become a molecular phase and becomes a liquid state and falls downward in the interior of the single-phase still in the fuel oil recovery step along the cylinder wall, A fuel oil recovering step of entering the storage tank and being sent to the byproduct storage tank;
(5) An ionic liquid recovery process step having a single-stage still as a working core,
a. A plurality of transfer pumps in the ionic liquid recovery step, a pre-heater in the ionic liquid recovery step, a single-stage still in the ionic liquid recovery step, a thermal oil expansion tank in the ionic liquid recovery step, A plurality of thermal oil transfer pumps in the ionic liquid recovery step, an ionic liquid temporary storage tank in the ionic liquid recovery process step, a byproduct storage tank in the ionic liquid recovery process step, a vacuum buffer tank in the ionic liquid recovery process step, Liquid separator, a vacuum pump in an ionic liquid recovery process step, an ionic liquid storage tank in an ionic liquid recovery process step, and a byproduct storage tank in an ionic liquid recovery process step,
b. Wherein the heat medium oil heating furnace in the ionic liquid recovery process step and the heating medium oil transfer pump in the ionic liquid recovery process step are arranged so that a part of the heating medium oil is supplied to the intermediate wall of the cylinder wall of the single- Is transferred to the heating jacket layer of the preheater and returns to the heating oil heating furnace of the ionic liquid recovery process step, and the other part of the heating oil oil is sent to the thermal oil expansion tank of the ionic liquid recovery process step, The heating oil heating furnace is driven intermittently when the cylinder wall of the single-phase still and the heating jacket layer of the preheater of the ionic liquid recovery processing step reach the set working temperature, Maintaining the temperature,
c. The vacuum pump of the ionic liquid recovery process step is driven so that the vacuum buffer tank of the ionic liquid recovery process step and the monolithic still of the ionic liquid recovery process step through the gas / liquid separator of the ionic liquid recovery process step, The temporary reservoir of the byproduct of the ionic liquid recovery process is evacuated until the set working pressure is reached and then the vacuum pump is intermittently driven to maintain the required working temperature,
d. Wherein the transfer pump in the ionic liquid recovery process step transfers the mixed liquid of the ionic liquid and the extract formed in the centrifugal separation process step to the preheater of the ionic liquid recovery process step and heats the mixed liquid to the monolithic still A mixed solution of the ionic liquid and the extract is applied to the surface of the cylinder wall of the single-phase still in the ionic liquid recovery step by a blade installed in the single-stage still in the ionic liquid recovery step to form a thin film, The temperature of the heating medium is heated by the intermediate layer of the cylinder wall to be heated to evaporate the ionic liquid molecules and the ionic liquid molecules are pumped to the condenser inside the single type still in the ionic liquid recovery step, The temperature of the ionic liquid molecules adhering to the liquid is lowered, The ionic liquid in the liquid state again enters the ionic liquid temporary storage tank and is sent to the ionic liquid storage tank,
e. The extract in the mixed solution of the ionic liquid and the extract is not evaporated to become a molecular phase and is in a liquid state and falls down into the interior of the single-phase still in the ionic liquid recovery process step along the cylinder wall, An ionic liquid recovery process step of entering the storage tank and sending it to a byproduct storage tank in the ionic liquid recovery process step; And
(6) Providing cooling water and ice water using a cooling water tower and an ice water grate, supplying cooling water and ice water to a condenser provided inside the single-phase still water recovery step of the fuel oil recovery step and cooling traps attached to the outside as condensed water, A common processing step of providing the cooling water and the ice water to the condenser provided inside the single-stage still in the ion recovery processing step and the cooling trap attached to the outside,
≪ / RTI >
상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 또는 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설정된 작업 압력이 20~25 Pa인 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the working pressure set in the monolithic still in the fuel oil recovery step or in the monolithic still in the ionic liquid recovery step is 20 to 25 Pa.
상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설정된 작업온도가 150~180℃인 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the working temperature set in the single-phase still in the fuel oil recovery step is 150 to 180 ° C.
상기 연료유 회수 처리 단계의 흑연 블레이드로 연료유와 추출물의 혼합액을 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 표면에 도포하여 두께가 1 mm 미만인 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
Wherein a mixture of the fuel oil and the extract is applied to the cylinder wall surface of the single-phase still in the fuel oil recovery step with the graphite blade in the fuel oil recovery step to form a thin film having a thickness of less than 1 mm.
상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기 내부에 설정된 작업온도가 110~130℃인 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the working temperature set in the single-phase still in the ionic liquid recovery step is 110 to 130 占 폚.
상기 이온액 회수 처리 단계의 흑연 블레이드로 이온액과 추출물의 혼합액을 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기의 실린더 벽 표면에 도포하여 두께가 1 mm 미만인 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
Wherein a mixed solution of an ionic liquid and an extract is applied to the surface of a cylinder wall of a single-phase still in the ionic liquid recovery step with a graphite blade in the ionic liquid recovery step to form a thin film having a thickness of less than 1 mm.
상기 연료유 회수 처리 단계에서의 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기에 외부에 부설된 냉각트랩, 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프, 저장조가 더 연결되어,
상기 연료유 회수 처리 단계의 단형 증류기에서 발생한 탄화수소가 상기 냉각트랩으로 들어가 응축될 수 있도록 하며, 다시 상기 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프를 통해 상기 냉각트랩에서 응축된 원료를 상기 저장조로 이송하여 운송되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
A cooling trap attached to the outside of the single-phase still in the fuel oil recovery step in the fuel oil recovery process step, a transfer pump in the fuel oil recovery process step, and a storage tank are further connected,
The hydrocarbon that has been generated in the single-stage distillation unit in the fuel oil recovery process step can be introduced into the cooling trap to be condensed, and the raw material condensed in the cooling trap is transferred to the storage tank through the transfer pump in the fuel oil recovery process step And the fuel is supplied to the fuel tank.
상기 이온액 회수 처리 단계에서의 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기에 외부에 부설된 냉각트랩, 연료유 회수 처리 단계의 이송펌프, 저장조가 더 연결되어,
상기 이온액 회수 처리 단계의 단형 증류기에서 발생한 탄화수소가 상기 냉각트랩으로 들어가 응축될 수 있도록 하며, 다시 상기 이온액 회수 처리 단계의 이송펌프를 통해 상기 냉각트랩에서 응축된 원료를 상기 저장조로 이송하여 운송되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료유 정화 방법.The method according to claim 1,
A cooling trap attached to the outside, a transfer pump in a fuel oil recovery process step, and a storage tank are further connected to the single-stage still in the ionic liquid recovery process in the ionic liquid recovery process,
The condensed raw material in the cooling trap is transferred to the storage tank through the transfer pump in the ionic liquid recovery process step to transfer the condensed raw material to the storage tank, And the fuel is supplied to the fuel tank.
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CN111151295A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 华南理工大学 | Surface modified composite carbon material for oxidative desulfurization and preparation method thereof |
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CN111151295B (en) * | 2019-12-31 | 2021-12-21 | 华南理工大学 | Surface modified composite carbon material for oxidative desulfurization and preparation method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |