공업화학 - 석유화학 공업의 원료

석유화학공업의 기초 원료

 

1. 석유화학 공업 원료의 제조

1) 올레핀계 탄화수소 제조

 - 정유소 가스 중 올레핀의 회수

 - 천연가스, LPG, 나프타의 열분해

 

2) 정유소가스

 : 석유의 정제과정에서 부생되는 가스

① 상압증류가스(토핑가스)

 : 상압증류 시 부생되는 가스이며 대부분 파라핀계 탄화수소이다.

② 접촉분해가스

 : 촉매를 사용하여 중유, 경유 등을 분해해 분해가솔린을 제조할 때 부생되는 가스

③ 접촉개질가스

 : 리포밍가솔린을 제조할 때 부새되는 가스이며 파라핀계 탄화수소를 주성분으로 하나 수소를 많이 포함한다.

 

3) 가스 성분의 분리

① 저온분류법

 : 상온에서 기상의 가스를 압축냉각시켜 액화하고 증류하여 각각의 성분으로 분리하는 방법

② 흡수법

 : 경유와 같은 흡수제를 이용하여 성분을 분리하는 방법

③ 흡착법

 : 활성탄과 같은 흡착제를 사용하여 성분을 분리하는 방법

 

 

4) 나프타의 열분해

 : 나프타는 부분산화법을 통해 아세틸렌과 에틸렌을 동시에 얻을 수 있다.

① 관상과마에 의한 분해법

 - 외부 가열식 관상가마에 의한 분해법 (관의 외부를 가열 분해하는 방법)

 - 과열수증기에 의한 분해법

② 이동상식 및 유동상식 분해법

  - 가열된 모래와 같은 열매체가 연속적으로 장치 안을 순환, 열매체에 접촉하는 탄화수소를 분해하는 방법

③ 접촉법

 - 관상가마에 촉매를 사용하는 방법

④ 부분연소법

 - 산소나 공기를 혼합하여 탄화수소의 일부를 연소시켜 그 연소열로 분해에 필요한 열량을 공급하는 방법

 

5) 에틸렌 제조공정 (Stone-webster)

 - 나프타를 열분해하여 저급 올레핀으로 얻는 방법

 - 관상로에 의한 나프타 분해법

 

 

 

2. 방향족 탄화수소의 제조

1) 원료

 - 방향족 탄화수소의 원료는 대부분 석유로부터 얻어지는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등이다.

2) 제조방법

① 리포밍 가솔린으로부터 추출한다.

② 올레핀 제조 시(나프타 크래킹) 분해가솔린으로부터 추출한다.

③ 리포밍 가솔린 중 고옥탄가 성분은 방향족이며, 나프타 분해 시 가솔린 유분중에도 방향족이 들어 있으므로 추출, 분리한다.

 

3) 분리 및 정제

① 용제추출법

 - 방향족에만 용해성을 나타내는 용제를 사용하여 분리하는 방법

② 흡착법

 - 실리카겔을 이용해 방향족만 흡착하는 흡착제를 사용해 회수하는 방법

③ 추출증류법

 - 페놀이나 크레졸 등을 용제로 사용하여 추출증류하는 방법