에틸렌 제조용 열분해로 코킹 억제 기술

전문가 제언

□ 에틸렌 분해로에서는, 1000~1200℃로 가열된 로내의 복사관을 통해, 나프타, 에탄 등의 원료를 분해하며, 이 과정에서는 코크가 발생하여, 관의 열전달률 저하, 패쇄 등이 발생한다. 코크 저감을 통한 관의 장수명화 연구는 Phillips, Nalco, SEP, Nova, AtoFina 등에서 추진중이나, 공정상 및 경제성 등의 문제로 아직 실용화되지 못 했다.

□ Daido Steel은 1998년부터 기존의 내열 원심주조관(0.4C-25Cr-20Ni) 내면에 50Cr-50Ni를 독자 개발한 최적성분의 분말을 PPW 내면에 육성하여, 코크의 발생억제와 모관으로의 침탄 저지를 이루어, 내열원심주조관에 비해, 나프타 원료 1.3배, 에탄 30% 첨가 경우 1.5배의, Run length 연장을 최근 확인했다.

□ SK기술원은 ‘과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업’의 일환으로, 기존 분해로 튜브의 낮은 열전달 효율 문제를 해결하기 위해 튜브 내부 형태 개선 등을 통해 최적의 튜브 형태를 선별했다. 2004년 11월 현재, SK 울산공장 전체 열분해로의 튜브 교체로, 분해로 운전일수 2배 증대, 에틸렌 8% 증산 달성으로, 연간 100억원 수준의 이익 창출과, 연료 사용량 저감으로 CO2 배출량 7%를 저감했다.

□ SK는 코크 저감 외에, Fire Box 열손실 저감기술 등을 포함하는 기존 나프타 분해의 공정효율 개선 등을 통해, 에너지저감 뿐 아니라 나프타 분해공정 관련기술의 전반적인 수준향상을 이루고 있다.

□ 열분해 공정의 특성상, 간접가열이 불가피하며, 고분자 물질의 점성 또는 비전도성에 의한 열 구배가 상존하여 반응기 내벽에서의 코킹은 피할 수 없으며, 그 원인은 철이나 니켈 성분에 의한 탄화수소의 탈수소 촉매반응으로 판단된다. 이에, 코크형성 과정상의 촉매효과 및 전열 메커니즘 해석 등의 기반기술 확보를 통한 튜브내면 개질, 코팅 등의 효과적 코킹 억제시스템 확보와 함께 반응기 형상연구 등이 필요하다.

저자

Masato Fujiwara

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

46(10)

잡지명

배관기술(A057)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1~5

분석자

조*제

분석물

• 에틸렌 제조용 열분해로 코킹 억제 기술.pdf [179,158 byte]

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