화공기사 필기/공업화학
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공업화학 - 석유화학 공업의 원료화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 30. 09:21
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..
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석유화학 - 천연가스(Natural Gas)화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 29. 18:15
1. 천연가스 - 지하에서 산출되는 가연성 가스이며 메탄을 주성분으로 하고 에탄, 프로판, 부탄 등을 함유한다. - C7 이하의 파라핀계 탄화수소이며 산출되는 장소나 종류에 따라 황, 질소, 산소, 금속화합물의 종류나 함유량이 다르다 - 석유를 포함하는 지층과 같은 구조에서 산출되는 가스를 구조성 가스라 하며 유전가스와 유리가스로 분류된다. - 유전가스는 대부분 메탄, 에탄, 프로판, 부탄이며 유리가스는 대부분 메탄이 주성분이다. - 수용성 가스와 탄전가스는는 거의 메탄이며 약간의 불활성 가스를 포함한다. - 발열량은 성분과 조성에 따라 일정하지 않으며, 1m3의 열량은 약 8,500cal 정도로 석탄가스의 약 2배이다. 2. 천연가스의 분류 1) 산출 상태에 따른 분류 ① 구조성 가스 : 석유를 함유한..
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공업화학 - 석유의 정제(Purification)화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 29. 17:02
석유의 정제(Purification)과정은 불순물을 제거하거나 불용성분의 분리 목적을 가진다. 1. 연료유의 정제 1) 산에 의한 화학적 정제 - 주성분인 포화 탄화수소가 H2SO4와 작용하지 않는 다는 성질을 이용하여 H2SO4로 세척 - 진한 황산으로 처리하면 유분 속의 불순물은 황산에 용해되거나 술폰화 반응으로 물에 녹는 에스테르로 만들어지거나 침전물을 만들어 불순물을 분리, 제거한다. 2) 알칼리에 의한 정제 - 황산으로 처리한 후 알칼리(NaOH) 용액으로 세척하여 중화시킨다. 3) 흡착정제 - 다공질 흡착제인 산성백토, 활성백토, 활성탄 등의 흡착력이 큰 것을 이용하여 불순물이나 불용성분을 우선적으로 흡착 분리시킨다. 4) 스위트닝(Sweetening) - 부식성과 악취의 메르캅탄 황화수소, ..
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공업화학 - 석유의 전화화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 25. 10:19
1. 석유의 전화 : 크래킹(Cracking)이나 리포밍(Reforming)으로 석유유분을 화학적으로 변화시켜 보다 가치있는 제품으로 만드는 것 (가솔린의 옥탄가 향상 목적) 2. 분해(크래킹; Cracking) : 비점이 높고 분자량이 큰 탄화수소를 끓는점이 낮고 분자량이 작은 탄화수소로 전환시키는 방법 1) 열분해법(Thermal Cracking) - 중유, 경유 등의 중질유를 열분해시켜 가솔린을 얻는것이 목적이었으나, 접촉분해법이 개발된 이후에는 원료유의 성질을 개량하는 목적으로 사용한다. - 분해물로 에틸렌을 얻는다. - 라디칼 반응의 메커니즘을 갖는다. cf. 비스브레이킹과 코킹 - 비스브레이킹 (Visbreaking) : 점도가 높은 찌꺼기유에서 점도가 낮은 중질유를 얻는 방법(470 ℃) -..
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공업화학 - 석유 제품의 종류화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 25. 00:23
cf. 메록스(MEROX) 공정 - 가솔린, 제트 연료, 등유의 mercaptan(R-SH)를 추출하여 제거하고 Sweetening하여 악취와 부식성을 제거하는 공정 - 메록스 촉매(코발트 프탈로시아닌 술폰화물)의 수산화나트륨 수용액으로 티올류를 추출하고 공기로 산화시켜 이황화물 형태로 분리, 제거 R-SH + NaOH → NaSR + H2O (추출 공정) 4NaSR + O2 + 2H20 → 2 R-S-S-R + H2O (산화 공정) cf. 납사 수첨 탈황공정(Naphtha Hydro treating Unit) - 황 및 질소 화합물을 제거하는 공정 - 코발트 - 몰리브덴 촉매를 이용하여 황화수소를 무반응 수소와 함께 제거하는 방식 1. 액화석유가스 (LPG; Liquefied petroleum gas)..
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공업화학 - 석유의 성분과 분류화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 24. 21:15
1. 탄화수소 성분에 따른 분류 1) 파라핀(Paraffin)기 원유 - 파라핀계 탄화수소가 많이 들어있는 원유로 왁스분이 많아 품질이 좋은 고체 파라핀과 윤활유를 생성한다. - 온도에 의한 점도 변화는 작지만 응고점이 높아 저온에서 사용하기에는 곤란하다. - 가솔린유분의 옥탄가는 낮지만 등유의 연소성은 뛰어나다. 2) 나프텐(Naphthene)기 원유 - 나프텐계 탄화수소가 많이 들어 있는 원유로 품질 좋은 아스팔트 제조에 사용된다. - 가솔린 유분의 옥탄가는 비교적 우수하다. 3) 혼합기 원유 - 나프텐 원유 + 파라핀기 원유 - 중유, 윤활유의 제조에 사용된다. - 대부분의 원유가 혼합기 원유에 속한다. 4) 방향족 원유 - 방향족 탄화수소의 함유량이 많은 특수한 원유 2. 비탄화수소 성분 1) 산..
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공업화학 - 원유의 증류화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 24. 18:35
원유의 증류를 하기 전 먼저 염을 제거해야 한다. 염은 장치를 부식시키고 염분의 고화로 인해 문제를 일으키기 때문이다. 이때 쓰는 탈염방법으로는 전기탈염법과 화학적 탈염법이 있다. 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 1..
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공업화학 - 원유의 성질화공기사 필기/공업화학 2021. 3. 24. 17:14
1. 석유의 정제 1) 원유 : 유조(Oil pool)을 통하여 채취한 광유를 원유라고 한다. 2) 원유의 주성분 - paraffin계 탄화수소나 Cycloparaffin계 탄화수소(naphthene계 탄화수소)들로 구성되며 원유 중 80 ~ 90%를 차치한다. - 원유 중 olefin계 탄화수소는 거의 함유되어 있지 않다. - 방향족 탄화수소는 5 ~ 15% 정도 함유되어 있다. - 황화합물, 질소화합물 등 비탄화수소성분을 함유한 화합물은 4% 이하이다. 3) 원유의 원소 조성 원소 탄소 수소 산소 질소 황 연소 후 회분 조성(%) 82 ~ 87% 11 ~ 15% 0 ~ 2% 0 ~ 1% 0 ~ 5% 0.01 ~ 0.05% 2. 원유의 성질 1) 물리적 성질 ① 비중 : 석유의 비중은 공업적으로 API..