| 초록 |
복잡한 성분들이 섞여있는 납사를 열분해하는 분해로를 포함한 NCC(Naphtha Cracking Center) 공정은 생산품인 에틸렌과 프로필렌 등이 화학 산업의 기초 원료로 사용되는 최대 규모 화학 공정 중의 하나이다. 원료와 생산품 및 소모되는 유틸리티의 양이 많고, 고온에서 열분해되어 저온에서 분리되는 공정의 특성상 조업 상의 마진이 크게 운전되고 있어 조업을 최적화할 경우의 경비 절감 효과가 매우 크다. 특히 고온의 열분해로는 납사를 최종 생산물로 분해하며 고온의 스팀을 생산하는 장치로 최적 조업의 효과가 가장 크게 된다. 그러나 열분해로 내부에서는 해석이 까다로운 복사 열전달에 의하여 반응관에 반응열이 공급되고, 반응관의 configuration이 다양하며, 내부에서 일어나는 반응이 수없이 많고 더욱이 납사의 성분이 너무 복잡하여 일어나는 반응들을 규명하는 것조차 어려워 최적 조업 및 계의 해석에 사용될 수 있는 정밀 모델을 구하는 것이 매우 어려운 것으로 알려져 왔다. 그러나 우리 나라의 에틸렌 생산량이 세계 4위에 해당하는 만큼 열분해로 조업의 최적화는 필수적이며 이를 위한 정밀 모델의 개발이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 열을 공급하는 radiant box 부분과 반응이 일어나는 반응관 부분에 대하여 다양한 반응관 configuration을 고려할 수 있도록 유연하고 계산부하가 작으면서도 연료가스, 공기, feed 등 주요 조업변수의 변화를 충분히 반영할 수 있는 정밀 모델을 개발하였다. |
