CDU (Crude Distillation Unit) 상압증류탑

증류 (Distillation)

혼합물인 원유를 끓는점의 차이를 이용하여, 증발과 응축의 과정을 통해 분리하는 공정을 증류라 하며, 증류를 통해 분리된 부분을 유분(Distillate)이라 합니다.
CDU 공정은 상압 증류 공정으로서, 원유를 증류하여 LPG, 납사, 경유, 등유 및 잔사유(Reduced Crude)로 구분하게 됩니다.

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CDU(Crude Distillation Unit) 상압증류탑의 구성 장치

CDU(Crude Distillation Unit) 상압증류탑의 구성장치

1) 열교환기(Heat Exchanger)

열교환기(Heat Exchanger)

Crude는 상압증류탑으로 들어가기 전에 330 – 350℃로 가열되어야 하고 생산된 product는 40℃로 냉각되어야 합니다. 따라서 A-Column에서 나온 제품의 열을 회수하여 에너지 효율을 극대화하기 위한 장치입니다. 공정에 Feed된 원유는 CDU공정에서 분리된 유분(납사, Kero, DSL, RC)과 열교환하여 110 – 135℃까지 온도를 높여 Desalter로 보내지게 됩니다. (Desalting에는 일정한 온도가 필요하기때문입니다.)

 

2) 탈염기(Desalter)

탈염기(Desalter)

원유선에 사용되는 *Ballast water로 바닷물을 사용하기 때문에 원유 속에는 Na, Mg, Ca 등의 염화물이 10 – 1,000 ppm 정도 함유되어 있습니다. 염화물은 원유 가열로에 들어가면 가수 분해되어 염산을 생성하게 되어 증류탑, 냉각기 등의 장치를 부식시키게 됩니다. 또한 원유 예열 열교환기에 염이 축적되면 열전도를 전하시키는 문제를 야기시키기도 합니다. 따라서 탈염(desalting)의 과정을 필수로 거쳐야 합니다. 탈염의 방법으로는 전기탈염법과 화학탈염법이 있으며 병행해서 사용되고 95% 이상의 탈염 효율을 얻고 있습니다. (*Ballst water: 선박 운항 시 평형을 유지하고 최적의 속도와 효율을 내기 위해 선박 내 탱크에 싣는 바닷물)

3) 가열로(Heater)

가열로(Heater)

상압증류에 필요한 온도(330 – 350℃)까지 열을 올리는 장치입니다. Heater에는 off gas(fuel gas)와 fuel oil이 연료로 사용됩니다.

4) 상압증류탑(Atmospheric Distillation Column, A-Column)

상압증류탑(Atmospheric Distillation Column, A-Column)

상압 상태인 Flash Zone(A Column에서 feed가 도입되는 부분)에서 가열된 원유가 분산되면 중질분은 액상으로 아래로 떨어지고 그 외는 위로 향하게 되는 증류의 원리를 이용한 탑입니다. 하단은 상단보다 고온임으로 액체보다 가벼운 것은 다시 상단으로 올라가게 되며, 이와 같이 tray와 tray에서 액화 및 기화가 반복됩니다.

5) Stripper

Stripper는 A-Column의 측면으로 나오는 등유 및 경유 또는 맨 하부로 내려간 잔사유의 인화점(flash point)을 올리기 위해 사용됩니다. 이와 같이 비점이 낮은 유분에 스팀을 불어넣어 분리하는 조작을 stripping이라고 하며, 이러한 장치를 stripper라고 합니다.