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원유 증류

진공 증류를 사용하면 원유 혼합물에 포함된 다양한 종류의 오일을 낮은 온도에서 분리할 수 있습니다.

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원유 증류에서 진공의 역할

원유는 땅에서 추출될 때 다양한 액체 탄화수소가 섞인 혼합물입니다.
진공 상태에서는 액체의 끓는점이 낮아질 수 있습니다.
디젤 연료, 난방유 또는 나프타와 같은 유용한 제품을 만들기 위해서는 먼저 증류 과정을 통해 각 성분으로 분리되어야 합니다.

그러나 원치 않는 부산물이 발생하거나 품질이 저하되지 않도록 오일을 일정 온도 미만으로 유지되어야 합니다.

진공 상태에서는 액체의 끓는점이 낮아질 수 있습니다. 따라서 진공 증류를 통해 원유 혼합물에 포함된 다양한 종류의 오일을 낮은 온도에서 분리할 수 있습니다.

원유 증류를 위한 Busch (부쉬)의 진공 기술

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Busch (부쉬)의 제품군에는 원유 증류 과정을 위한 다양한 진공 솔루션이 포함되어 있습니다. Busch (부쉬)는 개별 펌프와 전체 진공 시스템을 공급합니다.

원유의 진공 증류에는 DOLPHIN 액봉식 진공 펌프가 사용됩니다. 견고하고 위험한 공정에 적합하므로 완벽한 솔루션입니다. 또한 액봉식 진공 펌프에 대한 API(미국석유협회) 기준 681 및 메카니컬씰에 대한 기준 682도 충족합니다. ATEX 인증 버전을 이용할 수 있습니다.

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제품 비교

원유 증류의 진공 애플리케이션

원유 증류는 석유 정제소에서 원유에 포함된 다양한 탄화수소 화합물을 (분별이라고도 함) 분리하기 위해 수행하는 공정입니다. 이를 위해 정제 공정에서는 각 성분의 끓는점이 다르다는 점을 활용합니다.

아래 다이어그램은 증류 과정을 보여줍니다. 이 과정은 대기 증류와 진공 증류의 두 가지 기본 단계로 나눌 수 있습니다.
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대기 증류

원유는 대기압에서 약 370℃까지 가열됩니다(1). 이로 인해 증발하게 됩니다. 그런 다음 증기를 분별 기둥으로 이동합니다(2). 이 기둥은 온도에 따라 달라집니다. 원유가 들어오는 바닥은 매우 뜨겁지만, 기둥은 위쪽으로 갈수록 점점 차가워집니다. 이 탑은 높이에 따라 여러 개의 분별 트레이로 구분되어 있습니다(3). 이러한 트레이는 버블 캡이 달린 구멍이 뚫린 플랫폼입니다. 증기는 기둥을 통해 상승하면서 각 플랫폼을 통과하고, 이로 인해 냉각되고 다시 응축됩니다. 그러나 끓는점이 다르기 때문에 각 분별은 서로 다른 수준에서 응축되어 뽑아낼 수 있습니다. 그 결과 각 분별이 다른 분별에서 분리됩니다(4).

끓는점이 가장 낮은 분별의 품질 저하 또는 "크래킹"을 방지하기 위해 가열 온도는 400°C를 초과할 수 없습니다. 그러나 일부 탄화수소는 끓는점이 더 높기 때문에 모든 탄화수소를 분리할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 증류 후에도 그러한 탄화수소의 잔여 혼합물이 남아 있습니다(5). 대기 잔류물이라고 하는 이 잔류물을 분리하기 위해 이번에는 진공 상태에서 2차 증류가 진행됩니다.
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진공 증류

진공 상태에서는 액체의 끓는점이 낮아집니다. 일부 탄화수소는 끓는점이 500℃에 육박하기 때문에 이 점이 매우 유리합니다. 대기 잔류물에 있는 모든 화합물을 고온에 노출시키면 가장 무거운 화합물이 기화되기 전에 가장 가벼운 화합물이 분해되어 원치 않는 부산물이 발생하게 됩니다. 압력을 낮추면, 잔여 탄화수소는 온도를 약간만 높여서도 추가적으로 분리할 수 있다.

10~50mbar의 거친 진공범위에서 잔여물은 진공 증류 기둥에서 2차 증류됩니다(6). 대기압 상태에서 마찬가지로, 서로 다른 성분이 서로 다른 높이에서 재응축되어 배출됩니다(7).

원유 증류에 대해 자세히 알아보기

Busch (부쉬)의 어떤 진공 솔루션이 원유 증류 공정에 적합한가?

원유 증류와 같이 습하고 위험하며 높은 유량이 요구되는 공정의 경우, Busch (부쉬)의 DOLPHIN 액봉식 진공 펌프가 이상적인 선택입니다. Busch (부쉬) 전문가가 고객의 공정에 가장 적합한 진공 펌프를 찾을 수 있도록 최선을 다해 도와드립니다.

원유 증류에는 어떤 유형의 증류 방식이 사용됩니까?

원유는 분별 증류를 통해 분리됩니다. 이는 끓는점이 서로 다르다는 특성을 이용하여 오일 혼합물을 개별 성분으로 분리하는 과정입니다.

분별 증류는 먼저 대기압 하에서 수행됩니다. 이러한 조건에서 수행되는 형태의 증류를 대기 증류라고 합니다. 그러나 대기 증류 후에는 대기 잔류물이라고 하는 화합물 혼합물이 남게 되며, 이 또한 분해해야 합니다.

이를 위해 수행되는 다음 단계는 진공 증류입니다. 이번에는 진공 상태에서 분별 증류 공정을 반복합니다. 대기 증류의 잔여물은 대기압에서 끓는점이 매우 높기 때문에 진공 상태에서 진행하게 되면 더 낮은 온도에서 분해할 수 있습니다. 이렇게 하면 화합물이 분해되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 '크래킹'이라고도 합니다.

원유 증류가 중요한 이유는 무엇입니까?

지하 저류층에서 끌어올린 원시 형태의 원유도 연료로 사용하는 것이 가능하지만, 분별로 분해하면 훨씬 더 유용하고 더 가치가 높아집니다. 원유 증류는 이렇게 중요한 단계입니다.

증류를 통해 서로 다른 화합물을 분리하여 개별적으로 사용할 수 있습니다. 증류된 물질은 등유, 디젤, 석유와 같은 원료나 나프타와 같은 기타 화학 공정의 원료로 사용될 수 있습니다.

효율을 높이고 원치 않는 부산물의 발생을 방지하기 위해 증류는 두 단계로 진행되며, 먼저 대기압에서 증류한 후 진공 상태에서 증류가 수행됩니다.

원유의 끓는점은 어느정도 일까요?

원유는 끓는점이 서로 다른 다양한 탄화수소의 혼합물입니다. 따라서 특정 끓는점이 아닌 끓는 범위에 대해 이야기해야 합니다.

끓는 범위는 최초 제품의 첫 번째 방울을 얻을 수 있는 최저 끓는점부터 끓는점이 가장 높은 화합물이 증발하는 최종 끓는점까지로 계산됩니다. 이는 20℃~500℃ 사이의 넓은 범위를 의미할 수 있습니다.

대기압에서 가장 먼저 기화되는 물질은 25°C에서 기화되는 액화 석유 가스입니다. 마지막은 350℃ 이상에서 기화되는 역청입니다. 이는 일반적으로 끓는점이 더 높고 진공 증류를 통해 분리해야 하는 다른 대기 중 잔류물과 함께 분리됩니다.

다른 모든 일반적인 연료와 윤활유의 끓는점은 이러한 두 극단 사이에 위치합니다.

원유 진공 증류란 무엇입니까?

이름에서 알 수 있듯이, 진공 증류란 대기압 미만의 진공 상태에서 수행되는 증류입니다. 이를 통해 끓는점이 높은 무거운 오일이 낮은 온도에서 기화되므로 가벼운 오일이 변질되거나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

원유의 구성 성분은 무엇입니까?

원유는 주로 수소와 탄소 분자로 구성된 화학물질인 다양한 탄화수소의 혼합물입니다.

일반적으로 탄화수소는 원유 전체 중량의 약 98%를 차지합니다. 나머지 2%는 질소, 산소, 황 및 다양한 금속을 포함한 기타 원소로 구성됩니다.

이러한 탄화수소를 분리하고 유용한 오일을 추출하기 위해 원유는 분별 증류 공정을 거치며, 이 공정의 일부는 진공 상태에서 수행됩니다.

크래킹이란?

석유 정제 공정이 끝나면 대량의 중질유가 남게 됩니다. 이러한 상품을 사용이 가능하지만, 수익성이 가장 높은 제품은 아닙니다. 따라서 석유 산업에서는 크래킹이라는 공정을 사용합니다.

가장 무거운 오일은 탄화수소 분자의 사슬이 가장 길며, 이 사슬을 끊으면 더 짧은 사슬로 분해됩니다. 이를 통해 제트 연료와 같은 탄화수소나 디젤 또는 가솔린과 같은 자동차 연료의 수익성이 높은 분별이 더 가벼워집니다.

증류탑 내에서 부수적으로 크래킹이 발생할 수도 있습니다. 온도가 너무 높으면 끓는점이 가장 낮은 탄화수소가 분해되기 시작합니다. 그러나 정제 공정과 달리 이 공정은 통제되지 않으며 실제로 필요하거나 유용한 탄화수소를 생산하지 못할 수도 있습니다. 이를 방지하기 위해 진공 증류가 사용됩니다. 이를 통해 분별의 끓는점을 낮추어 더 낮은 온도에서 분리할 수 있습니다.

원유 증류에는 어떤 수준의 진공이 사용되나요?

잔류 원유 혼합물의 끓는점을 낮추기 위해 진공을 가합니다. 압력은 10~50hPa(mbar) 사이의 거친친 진공범위입니다. 그 결과 증류탑의 온도는 최대 약 370℃까지만 상승해야 합니다.

원유의 주요 용도는 무엇입니까?

원유의 주요 용도는 난방유, 휘발유(가솔린), 항공유 등 다양한 종류의 연료를 추출할 수 있는 원자재로 사용됩니다.

하지만 원유는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 많은 일상 제품의 원자재이기도 합니다. 창틀부터 식품 포장, 스마트폰, 볼펜에 이르기까지 원유는 모든 플라스틱의 기본 원자재입니다.

그러나 이 원자재에서 사용 가능한 오일을 만들기 위해서는 증류를 통해 원유를 분리해야 하며, 이러한 일부 증류 공정은 진공 상태에서 수행됩니다.

원유 증류의 온도 범위는 어떻게 됩니까?

원유 증류 온도는 다양한 분별의 끓는점과 직접적인 관련이 있습니다. 이러한 끓는점의 범위는 25°C에서 500°C 이하까지 다양합니다.

그러나 탄화수소는 370°C를 초과하는 온도에서 분해되거나 균열이 생길 수 있습니다. 따라서 원유는 절대로 이 온도 이상으로 가열되지 않습니다. 따라서 대기압에서의 분별 증류는 약 350°C의 온도에서 수행됩니다.

끓는점이 가장 높은 마지막 화합물을 분리하기 위해 잔류 혼합물을 진공 상태에서 증류합니다. 이렇게 하면 끓는점이 370℃ 미만으로 낮아져 분별이 변질되는 것을 방지할 수 있습니다.

원유와 석유의 차이점은 무엇입니까?

석유라는 이름에는 두 가지 의미가 있습니다. 석유는 정제되지 않은 미가공 원유와 정제 공정에서 석유로 전환될 수 있는 석유 제품을 모두 지칭할 수 있습니다. 이 이름은 두 가지 의미로 혼용되어 사용되는 경우가 많습니다.

원유 증류

원유에서 휘발유, 디젤유, 항공 연료 및 난방유를 생산하려면 먼저 성분별로 분해되어야 합니다.

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원유 증류는 어떻게 수행됩니까?

이것이 정유 공장의 증류 공정입니다. 먼저 관형 용광로의 원유를 대기압에서 약 370°C까지 가열하여 증발시킵니다. 원유 증기는 증류탑('정류탑')으로 옮겨지고, 그곳에서 증기가 떠오르면서 차가워집니다. 그러면 여러가지 탄화수소가 그 비등점에 따라 상이한 수준에서 액화되고, 따로따로 추출될 수도 있습니다.

상압 증류 공정에서는 온도가 400°C를 넘지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 원유 성분이 저하('크랙')됩니다. 그러나 이런 온도에서는 완전한 분리가 이루어지지 않습니다. 비등점이 높은 탄화수소 혼합물이 탑의 맨 아래 부분에 남습니다. 이른바 상압 잔수유입니다.

이 잔류 용액은 진공 상태에서 두 번째 증류 과정을 거쳐야 합니다. 압력을 낮추면(저진공 10~50mbar) 혼합물의 비등점이 낮아져 약간만 온도를 높여도 추가 분리가 일어납니다. 이러한 공정을 통해 다음과 같은 가치 있는 제품을 분리할 수 있습니다.
진공 경유, 왁스 증류액 및 추가적인 처리를 위한 중간 제품으로서의 진공 잔류물.

Busch (부쉬)의 일치 제품

원유의 진공 증류를 위해서는 COBRA 스크류 진공펌프와 Dolphin 액봉식 진공 펌프가 사용됩니다. 이러한 펌프는 응용 분야에 따라 Panda Roots 진공 부스터 또는 증기 이젝터와 함께 사용할 수도 있습니다.

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