나프타분해공정(NCC, naphtha cracking center)에서의 분리공정

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소개글
나프타분해공정(NCC, naphtha cracking center)에서의 분리공정에 대한 자료입니다.
목차
서론
1. Polypropylene
2. NCC(Naphtha Cracking Center)
3. Distillation of propane/propylene (conventional system)
4. New Separation Process
본문내용
서론

화학공정은 반응공정과 분리정제공정으로 구성되며 70 ~ 80% 이상의 장치비 및 에너지, 운전비가 분리정제공정에서 소요된다. 현재 석유화학산업에서 이용되고 있는 부타디엔/부탄, 에틸렌/에탄 및 프로필렌/프로판 등의 올레핀 분리기술은 증류기술을 기본으로 하고 있는데, 증류기술은 시설투자비가 높을 뿐만 아니라 에너지 집약점이라는 단점이 있다. 이것을 해결하기 위하여 우리는 본래의 증류기술을 분리막 기술과 접목시킨 올레핀 분리회수 hybrid system에 대해 조사하였다. 이 접목된 기술은 기존의 것보다 30~40 % 정도의 에너지 절약이 가능하고, 장치의 소형화가 가능하여 시설투자비도 상당히 절감될 것이라고 기대한다.

석유화학 산업에서는 에틸렌과 프로필렌을 생산하는 나프타분해공정 (NCC)을 사용한다. NCC는 경질나프타 (C5 ~ C7) 을 열분해(cracking)하는 공정과 분해가스에서 에틸렌과 프로필렌을 정제하는 분리공정으로 이루어져있다.
나프타 분해공정은 800℃에서 distillation을 통해 이루어진다. 이 공정에는 엄청난 에너지가 소모되고, 올레핀과 파라핀의 relative volatility가 크지 않기 때문에 에틸렌은 160단 정도의 plate가 요구되고, 프로필렌의 경우 220단 ~ 260단의 증류탑이 요구된다. 이것은 엄청난 투자비와 에너지소비를 요구하는 공정이다.

이것을 해결하기 위하여 우리는 본래의 증류기술을 분리막 기술과 접목시킨 올레핀 분리회수에 대해 조사하였다. 그 중에서도 중질나프타를 분해한 생성물에서 에틸렌과 프로필렌을 상온에서 분리하는 흡착분리기술, 프로필렌/프로판 흡착분리의 공정 개발과 올레핀 함유 가스에서 올레핀을 회수하는 기술에 대해 조사하였다.
1. Polypropylene
폴리프로필렌은 프로필렌을 원료로 하여 첨가중합을 통해 만들어지는 고분자 물질로 기본적으로 섬유와 플라스틱 모두에 사용할 수 있으며 그 특징은 다음과 같다.
① 가볍다.
② 강하다.
③ 물을 흡수하지 않는다.
④ 열가소성 고분자이다.
⑤ 강산, 강염기 등 약품에 강하다.
또한 폴리프로필렌은 자동차 부품, 가정 전기 부품, 의료용품, 식품 포장 필름, 섬유 소재 등 다양하게 사용되고 있다.
폴리프로필렌은 이처럼 우리의 생활과 밀접한 관련이 있기 때문에 그 원료인 프로필렌을 원유로부터 분리해내는 과정이 매우 중요하다고 할 수 있다.

2. NCC(Naphtha Cracking Center)
NCC란 원유를 정제하여 생산된 나프타를 주원료로 고온(800℃)에서 열분해 반응 후 급냉공정, 압축공정, 정제공정을 거쳐 주요제품인 에틸렌, 프로필렌과 여러 종류의 부산물을 생산해내는 시설을 말한다.