공업화학 - 원유의 증류

원유의 증류를 하기 전 먼저 염을 제거해야 한다. 염은 장치를 부식시키고 염분의 고화로 인해 문제를 일으키기 때문이다. 이때 쓰는 탈염방법으로는 전기탈염법과 화학적 탈염법이 있다.

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1. 원유의 증류(Distillation)

 : 여러 종류의 탄화수소로 이루어진 혼합물을 혼합용액 성분의 끓는점 또는 휘발도의 차이를 이용하여 분리하는 조작

 

1) 상압증류(Topping)

 - 탈염공정을 거친 원유가 Pipe Still의 가열로에서 가열된 후 상압증류탑에 보내져 비점차로 등유, 나프타, 경유, 찌꺼기유, 유분으로 분류된다. 이를 Topping이라 한다.

 

※ 석유유분의 비점 및 탄소수 

유분		비점 범위(℃)	탄소 수
직류 가솔린	경질 나프타	30 ~ 120	5 ~ 8
	중질 나프타	100 ~ 200	7 ~ 12
등유		150 ~ 280	9 ~ 19
경유		230 ~ 350	14 ~ 23
찌꺼기유		300 이상	17 이상

 

2) 감압증류

 - 상압증류의 잔유에서 윤활유 같은 비점이 높은 유분을 얻을 때 사용한다.

 

 - 찌꺼기유를 고온에서 증류하면 열분해하여 품질이 낮아지므로 30 ~ 80mmHg로 감압하면 끓는점이 낮아져 비교적 저온에서 증류할 수 있으므로 열분해를 방지할 수 있다.

 

cf. 석유정제공업에서의 증류방법

1. 상압증류  2. 감압증류  3. 추출증류

 

 

3) 스트리핑(Stripping) - CH4 제거

 - 석유 유분 중 끓는점(b.p)가 낮은 탄화수소를 분리 및 제거하기 위해 석유유분에 수증기를 불어넣는 조작

 

 - 이때 사용장치를 Stripper라고 한다.

 

 - 등유, 경유, 윤활유 속에 들어있는 b.p가 낮은 유분을 제거하는데 사용한다.

 

4) 스테빌라이제이션(Stabilization) - 증기압 조정

 - 나프타 속에 들어있는 탄화수소를 증류하여 분류 및 제거시켜 상압에서 저장하기에 적당하도록 증기압을 조정하는 것

 

 - 이때 사용장치를 Stabilizer 라고 한다.

 

 

※ 정유(Oil refining)

 - 각종 탄화수소 물질의 혼합물인 원유를 증류(Distillation)하여 석유제품과 반제품을 만들어내는 공정

① 증류(Distillation)

 : 원유 성분을 비점의 차이에 의해 분리시키는 공정

② 정제(Refining)

 : 증류를 통해 유출된 유분에서 불순물 제거 등 2차 처리로 품질을 제고하는 공정

③ 배합(blending)

 : 정제된 각종 유분을 제품별 규격에 맞는 비율로 혼합하거나 첨가제를 주입하는 공정