[분리공정] ASPEN PLUS를 이용한 방향족 추출공정

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레포트 > 공학계열
2011.05.25
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소개글

[분리공정] ASPEN PLUS를 이용한 방향족 추출공정에 대한 자료입니다.

1. Introduction

1.1. 석유화학 산업에서 분리 공정의 중요성

1.2. 분리 공정의 BTX plant로의 적용

2. Theoretical Approach

2.1. Naphtha reforming

2.2. McCabe-Thiele Method

2.3. 기존의 분리 공정

2.4. 새로운 분리 공정의 제안

3. Aspen plus simulator를 이용한 공정 설계

3.1. 설계 공정 개요

3.2. Two distillation column

3.3. Three Distillation Column

4. Result of simulations and discussion

4.1. 기존의 공정에서 얻어낼 수 있는 results

4.2. 분리 공정에 대한 purity 계산 및 비교

4.3. 분리 공정에 대한 Recovery 계산 및 비교

4.4. MSA와 ESA 측면에서의 접근

5. Reference

본문내용

2.4. 새로운 분리 공정의 제안

2.4.1. Distillation tower를 이용한 분리 공정
우리가 기존에 다루었던 분리 공정은 extractor와 stripper를 이용한 상 분리 방법으로 특정 물질에 대한 친화력을 이용하여 방향족 성분과 비방향족 성분을 분리하였다. 그러나 이 방법을 이용하면 추가적으로 solvent의 비용을 고려해야 한다는 단점이 있고 실험적인 상평형 데이터의 확보가 필수적이다. 특히 실험적 상평형 정보를 얻기 위해서는 특허권을 가지고 있는 기업의 자료를 이용해야 하지만 그 비용이 상당하기 때문에 자료의 확보가 용이하지 않다는 단점이 있다.
한편, distillation tower를 이용한 분리공정에서는 그러한 추가적 비용이나 정보가 없이 feed의 조성과 온도 및 압력 조건을 이용한 separation이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그렇기 때문에 새로운 분리 공정으로 extractor와 stripper를 대신하여 distillation tower를 이용한 분리 공정을 simulation해 보기로 하였다.

2.4.2. 보다 높은 purity를 가지는 separation process
Distillation tower를 이용한다고 하였을 때 초기 조건 및 온도와 압력조건, block 조건 등을 변화시킴에 따라 separation의 정도가 달라진다. 특히 우리가 주목해야 할 부분은 다른 물질보다도 benzene의 purity인데 이것은 benzene을 통해 다른 방향족 화합물도 합성이 가능하기 때문이다.
이와 같은 관점에서 distillation tower에서 column의 수와 stage의 수, temperature와 pressure condition 등을 조절해가며 trial and error의 과정을 거쳐 product 내의 benzene purity를 가장 높게 회수할 수 있는 최적의 simulation을 모사하는 것을 목표로 모의실험을 진행하였다.
Fig 2.7. 새로운 분리 공정의 제안

참고문헌

5. Reference

1) Jung-Ho Cho, An Environmental study on the aromatics extraction process, Kyungin Women's college (1999)

2) Smith, and Van Ness, "Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics", 3rd ed, McGraw-Hill, New York (1987)

3) Charles Newton Kimberlin Jr., Naphtha Reforming Process, Unitied states patent office (1960)

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