가열로는 고진공 분리 장치(HVU)의 증류 분리 공정에서 주요 열 동력원 역할을 합니다. 그 특정 기능은 고밀도의 긴 사슬 탄화수소로 구성된 중질 진공 잔사를 고강도 열 에너지에 노출시켜 공급 원료 온도를 정확히 340-360°C 범위로 높이는 것입니다. 이 열 투입은 재료의 점도를 낮추고 후속 분리 단계에서 증발에 필요한 엔탈피를 생성하는 전제 조건입니다.
가열로는 중질 잔사의 열 상태를 정밀하게 제어함으로써 재료가 흐를 수 있을 만큼 충분히 유동적이고 증발할 수 있을 만큼 충분한 에너지를 갖도록 하여 귀중한 가스 오일을 중질 바텀에서 분리할 수 있도록 합니다.
열 분리의 물리학
가열로는 단순히 온도를 높이는 것이 아니라, 분리를 기계적 및 화학적으로 가능하게 하기 위해 공급 원료의 물리적 특성을 변화시킵니다.
높은 점도 극복
장치로 들어가는 중질 진공 잔사에는 긴 사슬 탄화수소가 포함되어 있습니다. 자연 상태에서 이 사슬은 펌핑하거나 분별하기 어려운 매우 점성이 높은 두꺼운 유체를 생성합니다.
가열로는 열을 가하여 분자 사슬을 물리적으로 느슨하게 합니다. 점도를 크게 낮춤으로써 가열로는 공급 원료가 진공 분별 탑으로 효율적으로 이동하도록 보장합니다.
증발을 위한 엔탈피 제공
증류탑에서의 분리는 끓는점 차이에 의존합니다. 가열로는 이 상 변화를 유발하는 데 필요한 엔탈피(내부 열 에너지)를 제공합니다.
이 고강도 에너지 투입 없이는 더 무거운 성분은 잔사에서 분리하는 데 필요한 증기압에 도달하지 못할 것입니다.
운영 목표 및 출력
HVU의 효율성은 가열로가 공급 원료의 화학적 특성에서 파생된 특정 운영 목표를 달성하는 데 직접적으로 달려 있습니다.
340-360°C 온도 창
주요 참조는 340-360°C의 중요한 운영 창을 나타냅니다.
이 특정 범위를 유지하는 것이 필수적입니다. 이는 원하는 생성물을 방출하기에 충분한 에너지를 제공하는 동시에 가열로 튜브에서 원치 않는 열 분해가 발생할 수 있는 온도에 도달하지 않도록 합니다.
제품 분별 가능
이 가열 공정의 궁극적인 목표는 진공 분별 탑에 대한 공급 원료를 준비하는 것입니다.
가열된 공급 원료가 탑에 들어가면 가열로에서 제공하는 에너지를 통해 경질 진공 가스 오일(LVGO), 중질 진공 가스 오일(MVGO) 및 중질 진공 가스 오일(HVGO)을 포함한 별도의 제품 스트림을 추출할 수 있습니다.
절충점 이해
가열로는 필수적이지만, 그 작동에는 에너지 투입과 재료 무결성 간의 섬세한 균형이 필요합니다.
정밀도 대 분해
가열로는 고강도 에너지를 제공해야 하지만, 무차별적으로 열을 가할 수는 없습니다.
온도가 340°C 미만으로 떨어지면 점도가 너무 높게 유지되어 분리 효율이 급격히 떨어집니다. 반대로 360°C를 초과하면 긴 사슬 탄화수소가 열적으로 분해될 위험이 있으며, 장비가 오염되거나 제품 품질이 저하될 수 있습니다.
에너지 변환 효율
보조 맥락에서 언급했듯이, 산업용 가열로는 가열 요소 또는 버너를 사용하여 에너지(전기 또는 연료 등)를 열로 변환합니다.
여기서의 절충점은 운영 비용 대 열 제어입니다. 시스템은 경제적으로 고온에 도달할 만큼 효율적이어야 하며, 동시에 HVU에 필요한 20도 범위의 좁은 창을 유지할 만큼 반응성이 뛰어나야 합니다.
수율 및 효율성 최적화
고진공 장치(HVU)의 성능을 극대화하려면 가열로를 단순한 히터가 아닌 정밀 기기로 간주해야 합니다.
- 분리 효율이 주요 초점인 경우: 가열로가 340-360°C 범위를 일관되게 유지하여 가스 오일의 최대 증발에 필요한 정확한 엔탈피를 제공하도록 하십시오.
- 유압 안정성이 주요 초점인 경우: 가열로가 점도를 낮추어 중질 긴 사슬 탄화수소의 탑으로의 원활한 흐름을 보장하는 능력을 우선시하십시오.
가열로는 작업하기 어려운 중질 잔사를 고부가가치 증류물로 변환하는 중요한 관문입니다.
요약 표:
| 특징 | HVU 가열로 기능 및 목표 |
|---|---|
| 주요 역할 | 중질 잔사 분리를 위한 열 동력원 |
| 온도 범위 | 340°C - 360°C |
| 물리적 영향 | 긴 사슬 탄화수소의 점도 감소 |
| 열 출력 | 상 변화/증발을 위한 엔탈피 제공 |
| 주요 증류물 | LVGO, MVGO 및 HVGO |
| 운영 위험 | 360°C 초과 시 열 분해 또는 오염 |
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참고문헌
- Budi Nugroho, Al Misqi. Optimization Of Furnace Efficiency In High Vacuum Units: Analyzing Heat Absorption And Loss Methods For Enhanced Fuel Utilization. DOI: 10.61978/catalyx.v1i2.360
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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