New Product 손쉬운 시트교체형 써모다이나믹 트랩 TDC46M, TDS46M 보호캡 기본 제공 열 손실 최소화 Vol. 1 / May 13 자동 에어벤트 시동시 빠른 에어 배출과 예열시간 단축 손실 제로 에너지 소비량 최소화 46 bar g까지의 공정압력에 사용하도록 특별히 설계된 트랩 트랩 수명 연장과 에너지 효율 극대화 강화된 시트와 디스크 부품 마모 줄이고 수명은 연장 교체 가능한 시트와 디스크 비용 절감 스텐레스강 1메쉬 스트레나 스크린 내장 이물질로부터 내부를 보호하고 트랩의 수명 연장 석유정제 및 석유화학산업 Oil refinery and PetroChemical Industry 기획 특집 석유정제 및 석유화학은 여타 산업의 기반을 이루는 산업이다 우리 경제의 중추인 OPC산업에서의 사용 현황에 대해 알아보자 메인 배관 : 효과적인 응축수 제거 응축수 메인 배관 트레이싱 : 원할한 제품의 수송 기획 인터뷰 LG화학 여수 NCC공장의 오형석 대리를 만나 석유화학 산업에서의 에너지 절약과 생산성 향상의 노하우를 들어본다 메인 배관 TDC46M TDS46M 몸체 재질 탄소 스텐레스강 TDC46M TDS46M * 일정한 배관온도가 필요한 경우 TDC46M TDS46M 최소허용온도 최대허용온도 최대사용온도() 연결 사이즈 -9-4 4 46 bar g ½ (DN1), ¾ (DN), 1 (DN) 선택사양 블로우다운 밸브
기획 특집 - 석유정제 및 석유화학산업 어느 날 아침, Contents / May 13 석유화학이 없다면 눈을 떠보니 벽에 벽지가 사라지고 나무만 보인다. 방바닥에 장판은 없고 시멘트 맨바닥만 밟힌다. 거실로 나가 TV를 바라보니 액정만 덩그러니 놓여있는데, TV 속 전선들도 구리선만 남아있어 잘못 만졌다가는 감전되기 십상이다. 집안에 철재와 나무틀, 차디찬 시멘트만 보이고, 스위치도 사라져 불을 켤 수 없다. 친구에게 이 기가 막힌 상황을 알리려 전화기를 찾으니 번호 버튼과 수화기는 사라지고 구리선과 전기 회로만 보인다. 도대체 무슨 일이 일어난 걸까? 일단 밖으로 나가 알아보려 옷장 문을 여니 더 황당한 일이 기다리고 있다. 기획 특집-석유정제 및 석유화학산업 옷이 모두 없어진 것이다!! OPC 산업의 개요 3 OPC 산업에서의 발생과 사용 OPC 산업에서의 개선사례 1 기획 인터뷰 1 LG화학 여수 NCC공장 오영석 대리 After Service 14 TD6LM 시트교체형 써모다이나믹 트랩 Spirax Sarco News 1 New product 16 손쉬운 시트교체형 써모다이나믹 트랩 OPC (이하 OPC는 석유정제 및 석유화학산업을 대신합니다. ) Oil refinery and PetroChemical Industry 석유산업 석유화학산업 가공산업 최종제품 OPC 산업의 개요 석유정제 및 석유화학산업은 원유 및 천연가스를 정제 -41~1 가스 기초유분 폴리에틸렌 폴리프로필렌 폴리스티렌 ABS PVC PC, PBT, POM 등 EP <합성수지> 플라스틱 가공산업 하여 휘발유, 등유, 경유, 중유, 윤활유 및 석유가스를 생 산하는 석유산업과 나프타 또는 천연가스를 원료로 합 성수지(플라스틱), 합성섬유(폴리에스터, 나일론 등)원 료, 합성고무 및 각종 기초 화학제품을 생산하는 산업 을 말한다. 3~1 1~ 가솔린 납사 등유 에틸렌 프로필렌 부타디엔 BTX AN DMT EG TPA 카프로락탐 <합성섬유 원료> 섬유산업 발행 : 한국스파이렉스사코 http://www.spiraxsarco.com/kr/ 발행인 : 장욱 편집인 : 이지환 편집 : 이미경 디자인 : 에디아커뮤니케이션서비스 인쇄 : 영은문화 3~3 석 유 증 기 3 이상 경유 B-C유 중간원료 P-X VCM SM 등 SBR BR SB-Latex <합성고무> MD/TD/PPG 초산에틸 카본블랙 초산/MBK 페놀/아세톤 석유수지 PA/MA/옥탄올 AB... <기타 화학제품> 고무산업 페인트/접착제/ 세제/화장품/ 식품/의약품/ 비료/농약/ 기타특수소재 Steam People의 모든 내용은 인터넷 홈페이지 http://www.spiraxsarco.com/kr 에서도 만나실 수 있습니다. 본문 내용에 대한 문의사항이 있을 경우 홈페이지 Q&A 코너를 이용하시기 바랍니다. 한국스파이렉스사코(주) 기술위원 서중현 전무 (출처: 한국석유화학협회) 3
한국의 석유정제 및 석유화학산업 개발 196년대 이전 196년-현재 현재 석유산업 석유화학산업 발전과정 발전주체 & 특성 에틸렌생산능력 (기업수) 수출입 밸런스 석유화학 3대부문 수급추이 16 1 4 7 OPC산업에서의 1년경 처음 석유 도입 추정 193년 조선석유 원산공장 건설 1949년 대한석유저장공사설립 - 석유류 수입저장 판매 196년 대한석유공사(현 SK에너지) 설립 1964년 극동정유(현대오일뱅크) 허가 1966년 GS칼텍스 허가 197년 경인에너지(SK)허가 1976년 한이석유(S-Oil)허가 4대회사 (SK에너지, GS칼텍스, 현대오일뱅크,S Oil ) 7년대 (개발기) 정부주도산업육성 (울산단지가동) 11KTA< 7> (1개사) (백만톤) SK에너지 #1 (울산) 년대 (성장기) 정부주도 (석유화학육성법) 석유화학기반구축 (여수단지가동) KTA< > (개사) 197년 에틸렌생산 1개사 19년 에틸렌생산 개사 1997년 에틸렌생산 개사 3년 에틸렌생산 7개사 여천NCC #3 (여수) 석유화학산업 총 3사 3사업장 SK에너지 # (울산) 삼성토탈 (대산) LG화학 (여수) LG화학 (대산) 대한유화 (울산) 호남석화 (여수) 여천NCC # (여수) 현대오일뱅크 대산공장 SK에너지 울산공장 74 76 7 4 6 9 9 94 96 9 4 6 OPC산업은 생산제품이 매우 다양하고 각 제품마다 반응공정이 서로 달라 한마디로 요약할 수는 없다. 그러나 대부분의 OPC 공정은 반응기와 증류탑으로 구성되며 증류탑의 부속설비로 히터 또는 리보일러, 그리고 컨덴서 및 쿨러로 구성되어 있다. 즉 에너지적인 측 면에서 석유화학공정의 특징은 가열과 냉각의 반복이라고 할 수 있다. 여천NCC #1 (여수) 9년대 (도약기) 대규모 신증설 (대산단지가동) 4,9KTA< 97> (개사) 9년대말~ 년대초 (구조조정기) 민간주도 업계재편 활발한 M&A,7KTA< 3> (7개사) 표1은 하루 1,배럴의 원유를 정제하는 뉴질랜드의 Marsden Point Refinery 정유회사에 설치된 설비의 규모를 보여주고 있다. 이 표를 보면 OPC 산업이 얼마나 많은 장치가 필요한 산업인지 알 수 있다. 정유회사에서는 단순하게 증류만 하는 것이 아니라 개질을 통해 보다 부가가치가 높은 제품의 생산은 물론 옥탄가가 높은 환경 친화적인 제품을 생산하기 위한 반응기를 운전하고 있다. 롯데대산유화 (대산) 년대중반~ (재도약기) 규모경제 확보 및 해외투자진출확대 6,9KTA< 7> (7개사) 순수입 순수입 균형 균형 순수출 순수출 순수출 확대 표1. Marsden Point Refinery 정유회사 설비 규모(1,배럴/일 원유 정제 설비) 총 배관 길이 6km 밸브 계기 펌프 압축기 터빈 열교환기,개,개 7개 3개 1개 4개 의 발생 역청 또한 에틸렌 생산을 위한 나프 타 크래커나 정유회사의 고도 화 설비 및 각종 반응기에 고 온의 열을 공급하기 위한 히터 의 배기열을 이용하여 을 발생하고 있다. 석유화학 공 정의 합성반응이 발열반응이 면 발열반응열을 제거하기 위하여 물을 증발시켜 을 발생하고 흡 열반응인 경우에는 으로 가열하거나 히터를 이용하여 가열하는데 히터를 이용하는 경우에는 히터의 배기열에서 을 발생하고 있다. 이와 같은 각종 히터의 배기열이나 폐열회수장치에서 (WHB : Waste heat boiler, HRSG : heat recovery steam generator) 을 발생하여 공정에 사용하고 그래도 발생량이 부족한 경우에는 보일러를 설 치하여 을 발생한다. 에어쿨러 냉각탑 개 개 저장탱크 프로펠러믹서 증류탑 1개 1개 6개 반응기 히터 증기발생기 7개 개 1개 SM(Styrene Monomer) 생산공정의 발생 정유 공정은 원유를 가열하여 증발된 유증기를 다시 냉각하여 액화되 63. 는 공정을 통해 제품을 분리한다. 이때 가열하는 온도는 34 이상의 9.9 6.14 T/H 고온으로 히터에서 배출되는 연소가스에서 이 발생되어 공정에 활 질소 고압 DF 1.41 T/H 용된다. 349.3 보일러 공급수 9.13% 7.4 T/H 원유의 증류탑 개념도 6.6% 버블캡 11 1 6 원유 버너 34 7.1 49.1 가스 6.6% 16.7 휘발유 나프타 등유 경유 의 사용 일반적으로 대형 정유공장이나 에틸렌 공장에서는 약 1,t/h 이상의 을 사용하며 규모에 따라,t/h이상의 을 사용하는 공장도 있다. 이들 의 대부분은 증류탑의 리보일러에 사용하고 공정의 불 순물을 제거하기 위한 스트리핑용으로 사용하고 있다. 또한 탱크나 배 관의 방열손실에 의해 제품이 굳거나 점도가 상승하는 것을 방지하기 위한 트레이싱용으로도 사용하고 있다. 제품이나 원료를 수송하 기 위한 펌프, 압축기의 구동원으로 모터 대신 터빈을 사용하는 경우 도 있다. 터빈 과거에는 전기 공급이 안정적이 지 못하여 정전이 자주 발생하였 다. 이 경우 정전이 발생하더라도 공정의 핵심이 되는 압축기나 냉 각수 펌프, 보일러 연소용 공기 블 로워 같은 설비는 공정을 안전하 게 정지시키고 핵심설비는 계속 가동하여 재 가동을 신속하게 하도록 터빈을 설치하였다. 4
터빈을 설치하는 경우에는 공정에서 터빈의 배압 요구 압력을 기 과를 주면서 가열도 한다. 정유 공정에서 탈황을 위하여 스트리퍼에 공 수 있어 효율적이다. 그러나 공정 배관내의 유체가 굳거나 결정이 생 준하여 HP(약 4 bar g), MP(또는 IP, 약 1~ bar g) 및 LP(약3.~ bar g)로 구분하여 압력군을 구성하고 터빈의 안정된 운전을 위하 여 복수터빈(Condensing turbine)을 설치하기도 한다. 그러나 최근에는 터빈 구동을 위해 소비되는 발생비용과 전력비 용을 비교하여 터빈을 설치한 경우에도 터빈을 가동하지 않고 전기 모 터를 가동하는 사례도 증가하고 있다. 터빈과 모터는 각각의 장단점이 있어 어느 것이 좋다고 단정할 수는 없지만 에너지 절감 차원에서만 보면 터빈에서 배출하는 저압 을 1% 소비하지 못하고 벤트하게 되는 경우에는 터빈 구동보다는 모터 피드 증류탑 오버헤드(탑정) 리플럭스 오버헤드 컨덴서 리플럭스 드럼 리플럭스펌프 리보일러 가스 제품탱크 액상 급한 은 원유 속에 함유된 가스를 교반하여 제거하고 상부의 컨덴 서에서 응축하면서 수용성 가스를 제거한다. 이때 이 오염되므로 응축수를 회수하여 이용하지 못하고 폐수로 배출된다. 따라서 스트리 퍼에 공급하는 은 가능하면 폐수의 재증발증기를 이용한다. 트레이싱 응용별 트랩 설치 수량 공정용(리보일러, 히터) : 3% 기는 경우라면 에너지 절감보다 공정의 안정적인 운전을 위해서 TD (Thermodynamic Disk)트랩을 설치해야 한다. 저장탱크 저장탱크와 오그덴 펌프 정유 및 석유화학공 정에는 원유 등 원료 를 저장하거나 생산 구동이 더 경제적일 수 있다. 일부 공장에서는 공정의 폐열을 이용하여 저압 사용량을 줄일 수 있으나 터빈을 반드시 가동해야 하는 상황 에서 눈에 보이는 에너지를 절감하지 못하는 사례도 있어 터빈 구 바텀(탑저) 펌프 잔류물액상 계기 트레이싱 : % 주관 드레인 : 1% 된 제품을 저장하는 많은 저장탱크가 필 요하다. 그 중 일부 동과 모터 구동에 대한 현명한 선택이 요구된다. 석유화학공장의 계통도 (예) LP의 응축수는 대기압의 저압 응축수 탱크로 회수하여 탈기기에 동파방지 트레이싱 : % 공정배관 트레이싱 : 4% 제품은 펌핑할 수 있는 점도를 유지하기 위하여 히팅코일을 통해 가열 하고 있다. 저장 제품의 종류에 따라 피치유와 같이 점도가 높은 제품 은 16 이상의 온도를 유지해야 하므로 1 bar g 이상의 MP을 메인 연료 보일러 폐열 보일러 연료가스 가스터빈 공급한 후 탈기기에서 보일러 또는 발생장치에 공급한다. 오버헤드 컨덴서는 리보일러에서 가열된 유증기가 증류탑의 각 단을 정유 및 석유화학공정의 유체는 상온에서 굳거나 점도가 높아지므로 이용하며 배출된 응축수에서 LP을 발생하여 사용한다. 원유나 벙 커C유와 같은 경우는 1 미만의 온도를 유지하면 되므로 3. bar g HP 공정증기발생 터빈 복수 터빈 추가복수 공정사용 거친 후 제일 상단(오버헤드, 탑정)에서 최종적으로 응축하는 장치로 서 리보일러에서 으로 가열한 열량의 많은 부분을 이 컨덴서에서 냉각하여 배출한다. 오버헤드에서 응축하는 온도에 따라 을 발생 배관의 온도를 유지시켜 주기 위해서 배관을 따라 트레이싱 또는 전기 트레이싱을 한다. 동절기에는 물이 얼거나 계기 등이 동파되는 것 을 방지하기 위하여 동파방지용 트레이싱을 하게 된다. 일반적으로 정 정도의 LP을 공급한다. 그러나 대부분 저장탱크의 용량이 매우 커서 탱크 내의 유체온도를 유 지하기 위해서는 히팅코일을 충분히 여유있게 설치하게 되는데 이럴 MP 공정증기발생 터빈 배압 공정사용 하기도 하고 다른 증류탑의 가열원으로 이용하기도 하며 온도가 낮아 냉각수로 활용할 수 없으면 공기로 냉각한다. 유회사에 설치된 트랩의 약 %가 트레이싱에 사용되며 주관용 드레인 트랩이 약 1%, 공정가열용 트랩은 약 3%에 불과하다. 경우 전열면적이 오버사이징되어 히팅하기 위한 컨트롤 밸브가 닫히게 되며, 이 때 코일 내의 압력이 진공까지 낮아지게 된다. 결 LP 탈기기 보일러 공급수 공정증기발생 순수 탱크 증류탑, 리보일러와 컨덴서 벤트 저압 용축수 탱크 공정사용 중압 용축수 탱크 다양한 제품을 생산하는 과정에서 원하는 제품을 정제하는 공정은 주 스트리퍼 원료 공급 냉각수 측면 배출 컨덴서 불순물과 응축수 배출 따라서 트레이서에 문제가 생기면 생산공정에 직접적으로 영향을 미치 므로 트레이싱이 무엇보다 중요하다. 트레이서에는 많은 양의 스 팀트랩이 설치되어 있어 트랩의 효율적인 관리 방안이 필요하다. 최근에는 트레이서의 설치시간을 단축하고 편리한 관리를 위하여 스 팀 공급 매니폴드와 응축수 매니폴드를 패키지로 제작하여 설치하고 있으며 트레이서의 노출 부위도 현장에서 보온하지 않고 미리 보온 된 튜브를 설치하는 추세이다. 또한 트랩의 설치 수량이 많고, 응 축수는 대기압 응축수 탱크로 회수해야 하므로 트랩의 타입을 온 도조절식 트랩으로 설치하는 것이 응축수가 가진 현열까지 이용할 국 응축수 회수관을 설치하더라도 히팅코일에서 응축수가 배출되지 못하고 응축수를 드레인하는 경우가 발생하게 된다. 한동안 응축수의 온도를 제어하는 응축수 회수방법을 추진하였으나 탱 크 과열이나 햄머링 문제를 효율적으로 해결하지 못하였다. 1 이하 로 온도를 유지하는 모든 저장탱크에서 가장 효율적으로 응축수를 회 수하는 방법은 스파이렉스사코의 오그덴 펌프를 설치하는 것이다. 과열증기와 포화증기 로 증류탑에서 이루어지며 증류탑의 하부에서는 리보일러를 설치하여 OPC공정에서는 터빈을 사용하는 경우가 많고 공정지역의 면적이 넓 공정을 가열 증발하게 되며 증류탑의 상부(탑정, 오버헤드)에는 증발 어 수송 배관 거리가 1km를 넘는 경우도 많아 포화증기를 공급하 된 유증기를 응축하는 컨덴서가 설치된다. 리보일러의 가열온도나 용량에 따라 히터나 열매유를 이용하는 경우 스트리핑용 제품 직접분사 는 것보다 과열증기를 공급하는 것이 유리하다. 또한 터빈에서 배출되는 도 과열증기이므로 리보일러에 공급하는 도 있으나 대부분의 리보일러에는 을 이용하고, 응축수에서 재증 도 과열증기가 된다. 그러나 보다 효율적인 가열과 리보일러의 전 발증기를 활용하기 위한 중앙 응축수 탱크 및 저압 응축수 탱크를 이용 공정액 중에 포함된 가스나 원하지 않는 액체를 가열 증발하여 배출하 열면적을 최대한 활용하기 위해서는 과열증기보다는 포화증기를 이용 한다. 는 용도로 스트리퍼를 이용하는데 주로 을 직접 분사하여 교반 효 하는 것이 효율적이다. 이를 위하여 디슈퍼히터를 설치하기도 한다. 6 7
디슈퍼히터 설치도 과열증기 냉각수 TCV 압력 제어 밸브 압력 컨트롤러 디슈퍼히터 온도 컨트롤러 체크 밸브 안전밸브 탈기기 OPC공정은 고압 을 발생하여 터빈을 구동하고 있어 수질 관리가 매우 중요하다. 특히 보일러 급수 중 용존산소를 반드시 제거해야 하므 로 탈기기를 설치하고 있다. 특히 DMW(탈이온수)를 많이 사용하므로 탈기기의 역할은 매우 중요하다. 일반적으로 탈기기의 운전압력은. bar g(11 )에서 bar g (133 )가 되는데 응축수를 대기압의 급수탱 크로 회수하였다가 탈기기에서 11 까지 승온하는데 이 필요하 다. 또한 DMW를 이용하여 폐열회수를 하더라도 DMW의 공급온도가 1 를 넘는 경우가 적어 역시 을 공급하여 탈기기의 온도를 유 지하게 된다. % Failed steam traps 주기적인 트랩 점검을 통한 불량율 감소 1 1 1 st 19.4.6.3 4. 4.4.9 nd 3 rd 4 th th 6 th 라서 효율적인 트랩관리를 위한 프로그램이 필요하고 일부 공장은 스 팀트랩 관리 전담반을 두고 운영한다. 데이터 수집, 점검 및 정비작업 위치 설치 수량 불량률 위치 설치 수량 불량률 OPC-1 OPC- OPC-3 OPC-4 OPC- OPC-6 OPC-7 OPC- OPC-9 OPC-1 OPC-11 79,9 63, 4,97 39,66 37,141 3,3 4,17 9,93 9,36 9,13,9.%.% 1.7%.3%.% 4.1% 3.% 1.4% 4.4% 1.% 6.7% OPC-1 OPC-13 OPC-14 OPC-1 OPC-16 OPC-17 OPC-1 OPC-19 OPC- OPC-1 Total,33 4,6 3,69 3,3,343,339,6 1,3 1,6 1,199 39,64 9.1% 4.% 1.% 9.%.%.% 9.% 3.% 4.% 9.9% 4.4% 진공 발생과 MVR (4단 압축 응축수 회수나 열 회수가 잘되는 공장은 탈기기의 승온용 사용량 을 주기적으로 1년에 ~3회 점검함으로써 트랩의 평균 불량율을 응축수 회수 이.t/h 이하로 유지되기도 하지만 탈기기에 1-t/h의 을 사 용하는 공장도 있다. 이와 같이 사용량이 많은 공장은 응축수 회 %대로 유지하고 있다. 스파이렉스사코는 트랩의 관리를 위한 데 이터 수집과 관리 시스템 구축 지원과 트랩 점검을 위한 진단팀 운.6kg/cm 1.4kg/cm.994kg/cm 리보일러와 오그덴 펌프 수 시스템에 문제가 있을 가능성이 크고 DMW를 예열하여 공급하는 폐열 회수 시스템이 효과적으로 운영되지 못하고 있다고 판단된다. 영으로 계약에 따라 주기적으로 트랩 점검을 실시하여 에너지 낭 비를 차단하는데 일조하고 있다. 그리고 트랩에서만 이 누출 1.kg/cm 다음 사례는 LP 의 응축수에서 3. bar g의 LP 을 발생하고 남 은 약 14 의 LP 응축수 활용을 개선한 사례이다. 전에는 대기압 응축 되는 것이 아니고 트랩에 설치된 바이패스 밸브도 이 누출되는 경 우가 많다. 특히 바이패스 배관이 응축수 회수관으로 연결된 경우에는 1.3kg/cm.kg/cm 수 탱크로 회수하여 벤트 을 냉각수로 응축하던 것을 개선 후에는 이 누출되거나 바이패스 밸브가 열릴 경우에도 육안으로 확인되.63kg/cm 3.71kg/cm 14 의 응축수를 직접 탈기기로 회수하여 탈기기에서 사용하는 지 않아 방치하는 경우가 발생하므로 주의를 요한다. 3.96kg/cm 사용량을 절감한 사례이다. 공정 폐열 회수 정에서는 터빈에서 배출되는 LP 의 발란스 문제와 함께 MVR로 생 대기 벤트 OPC 공정 특성상 히터를 많이 사용하므로 히터의 배기열에서 을 산한 LP 의 활용처가 적고 MVR 자체의 설치비가 고가이고, 전력 수 급 능력 등이 MVR 설치 확산의 걸림돌이 되고 있다. 탈기기용 LP 절감량 발생하는 것이 기본이고, 증류탑의 경우 리보일러에서 공급한 열량의 경제성을 고려하지 않고 1개 정유공장에서 현재 냉각하고 있는 열량 1.7t/h 대부분은 오버헤드(탑정)로 배출되는 유증기의 증발을 위해 사용된다. 으로 저압 을 발생하여 발전할 수 있는 용량이 이론적으로 거의 응축수는 에너지나 물의 가치로 볼 때 반드시 회수해야 하고 OPC공 정에서의 응축수 회수는 더욱 중요하다. 특히 사용량이 1,t/ h가 넘는다면 스트리퍼 등에서 직접 분사로 인해 응축수를 회수 할 수 없는 경우가 많다. 이 경우에는 급수량이 절대적으로 부족하여 LP 플래시 베셀 보일러 급수.9t/h 이 오버헤드 유증기의 증발 잠열을 회수하기 위하여 저온 공정의 리보 일러 가열원으로 사용하거나 을 발생하는 폐열회수 시스템을 많 이 활용하고 있다. 그러나 오버헤드 유증기의 응축온도가 11~13 보다 낮은 경우에는 이 열량을 효율적으로 활용하기 힘들어 대부분 에 1MW 이상이 될 것으로 추정되므로 안타깝다고 할 수 있다. OPC 공정에 제공할 수 있는 스파이렉스사코의 제품 및 서비스 DMW(탈이온수)를 약 4-t/h로 만들어 사용하므로 저온의 응축 어쿨러 또는 냉각수로 공정 유증기를 응축하고 있어 많은 양의 에너지 일반적으로 스파이렉스사코는 트랩 전문회사로 알려져 석유화학 라도 반드시 회수해야 한다. 일부 공정에서는 리보일러 내 코일의 압력이 낮게 되므로 응축수 트랩과 트랩관리 프로그램 를 대기로 날려버리는 경우도 많다. 최근에는 이 저온 오버헤드 냉각열을 이용하여 진공 또는 저압 을 공정에는 트랩만 공급하는 것으로 알고 있는 고객이 많다. 그러나 실제로 스파이렉스사코는 거의 모든 유체 제어분야에 관련된 제품과 가 제대로 배출되지 못하여 햄머링이 발생하는 경우가 많다. 이러한 경 OPC 공장의 경우 트레이싱이 많아 트랩의 숫자도 많다. 정 생산하고 생산된 저압 을 MVR(기계식 압축기)로 가압하여 유 서비스를 공급하고 있다. 공압식, 전기구동식 컨트롤 밸브, 오그덴 응 우에는 응축수를 회수하지 못하고 드레인시키는데 오그덴 펌핑트랩을 유회사나 에틸렌 생산공장의 경우 설치된 트랩이,~, 용한 고압 으로 만들어 사용하는 폐열 회수 시스템이 확산되고 있 축수 회수 전용 펌프, 1:1의 유량 측정비를 갖는 증기유량계, 보일러 적용하게 되면 응축수를 회수할 수 있다. 직접 분사 사용량이 많 여개에 달하고 있어 이들 트랩의 관리가 제대로 이뤄지지 않으면 다. MVR을 활용하는 경우 전력비용은 들어가지만 투입되는 전기는 가 컨트롤, 수배관 밸런싱 밸브, 수처리 약품과 관련 장비 등이 있다. 또한 아 응축수 회수량이 적을 경우에는 DMW 보충수를 많이 사용하게 된 트랩에서 이 누출되어 손실이 발생하거나 트랩이 막혀 응축 스 상태의 을 압축하여 유용한 적정압력의 을 만드는 것이므 분야의 노하우와 전문적인 시각을 바탕으로 한 공정시스템의 에 다. 이 때는 대기압 탱크에서 벤트되는 을 회수하기 위하여 벤트스 수 배출이 되지 않아 트레이서에 문제가 발생하기도 한다. 트랩의 로 에너지 측면에서 효과가 있으며 압축한 의 운전비용도 1,- 너지 진단 서비스를 제공하고 있다. 팀 회수 장치를 사용하면 효과적이다. 정상적인 수명을 약 7년으로 보고 매년 약 1%의 불량이 발생한다고 1,원/t 수준이므로 LNG를 이용한 발생가격이 4,~, 분야의 솔루션을 제공하는 한국스파이렉스사코는 OPC 산업 고객 가정하면 이들 트랩에서 누출되는 의 손실량도 적지 않게 된다. 따 원/t에 비하여 경제적이다. 그럼에도 불구하고 터빈을 많이 사용하는 공 여러분의 에너지 절감 노력에 항상 함께 하고 있다. 9
기획 특집 - OPC산업에서의 개선사례 레진 / 분리 드럼 오버헤드 가스 열량 이용 저압 생산 OPC 펜탄 컬럼 탑저 리보일러 시스템 개선 (리보일러 열원 : 온수) 한국스파이렉스사코 여수영업소 신창도 차장 회사명 : 코오롱인더스트리 여수공장 투자비 : 6억 절감효과 : 1억/년 회수기간 :.4년 시리얼 번호 유체 Vapor 유량(kg/hr) Liquid Total Max. 온도 ( ) Normal Min. 압력 (kg/cm g) 엔탈피(kcal/kg) 온수 유량 (kcal/hr) 라인 크기(inch) 파이핑 재질 KNT공정 내 레진/ 분리 드럼에서 발생하는 7 고온의 오버헤드 유증기를 냉각수로 응축시켜 재회수하 고, 잔류 가스는 플레어 스텍에서 처리하는 공정 개선시스템은 오버헤드 가스 고온의 열을 냉각수로 냉각하지 않고 전단에 쉘 & 플레이트 발생기를 설치하여 T/H(3.kg/cm ) 을 생산함으로써 에너지를 절감한 사례 1 7, 7,.3 74 7. 7, 7, 7. 376. 3 6,94 7, 11.13. 7.91 4 6, 6, 3. 19. 냉수 34,99 34,99 7. 3. 7.9 6 냉수 34,99 34,99 3.14 3. 3.14 7. 41. 9 3. 1 브라인 1,31 1,31-3. 11 브라인 1,31 1,31 1 3. 1 물 1,7 1,7 9 67 6. 물 1,7 1,7 9 67 6 4.7 3 물 1,7 1,7 9 67 6 4. 4 물 1,7 1,7 9 67 6 4. 6.11 1,7 1,7 14 3. 6.6,637,94 1,9,36 1,4,3 97,73 1,6,1 1,197 1,147,76 1 SUS34 1 SUS34 4 SUS34 3 SUS34 A16-B A16-B SUS34 1½ SUS34 A16-B A16-B A16-B A16-B A16-B A16-B A16-B 6 A16-B 6 1,7 1,7 14 3.4 6 A16-B 회사명 : LG화학 여수 펜탄 공장 투자비 : 6억 절감효과 : 억/년 회수기간 : 1.1년 개선 전 3 HE-3 4.3 ton/h.1 P.C-1 P.C-3 71.1 HE- 6. LG화학 여수 펜탄 공장은 LS 을 약 9.3톤/시간 사용하여 펜탄 제품을 연간 6천톤 생산 분리탑에 사용되는 사용량을 절감하고자 TPG 공장의 1단 반응기 폐열을 이용하였으며, 펜탄/TPG 공장의 열통합을 이루어 에너지를 절감 TPG 공장은 에틸렌 공장으로부터 부산물로 생산된 Raw Pyrolysis Gasoline (RPG)을 수첨 처리하여 안정된 Heart-Cut제품 (C6-C7)과 C+를 생산하며, Heart-Cut제품은 방향족 추출 공장의 원료로 사용 C+는 방향족 정제 공정의 자일렌탑 원료로 사용 펜탄 컬럼 탑저 리보일러 시스템 개선 에너지 절감 프로젝트에서 중요 역할을 하는 TPG 1단 반응기는 원료를 1단계로 수첨 반 응시켜 부분 안정화 시키는데 그 목적이 있음. 이 반응은 발열반응이며 반응기 출구 유체를 순환시켜 원료와 혼합 시킴으로써 반응에 필요한 온도까지 상승시키는데, 순환액 중 일부를 열회수 및 냉각시키는 방법으로 반응기입구 온도를 조절 (1 ) 공정 진단을 통하여 펜탄 컬럼 탑저 온도 7~ 를 유지하기 위하여 을 사용하고 있는 공정에 냉각수로 버려지던 TPG 1단 반응기 폐열을 펜탄 컬럼 리보일러 열원으로 사용함으로써 펜탄 공정의 사용량을 절감 * 신규 열교환기는 설치공간이 적고, 열 효율이 좋은 쉘 & 플레이트 열교환기를 사용 P.C- 공급 71. HE-4 69.. ton/h HE- TPG 반응기 P.C-1 P.C- P.C-3 TPG Reactor HE-1 HE- HE-3 HE-4 HE- IC/DeC6 Column CY-/NC6 Column NC Column First Stage Reactor ESCO Heat Exchanger First Stage Recycle Cooler P.C-1 Bottom Reboiler P.C- Bottom Reboiler P.C-3 Bottom Reboiler 레진, 레진, 분리 드럼 11 1 브라인 7 4 플레어 스텍 9 열교환기 6 열교환기 패키지 시스템 1 On-Off 밸브 냉각수 회수 드럼 3 3 온도 전송기 압력계 온도계 온도계 안전밸브 4 기수 분리기 수위 컨트롤 밸브 유량 전송기 발생기 온도 전송기 압력 전송기 압력계 압력계 압력계 3 1 필터 6 펌프 압력 컨트롤 밸브 응축수 저압 헤더 개선 후 P.C-1 3.1 4.9ton/h(19, 3.kg/cmg) SPHE-1 94. P.C-3 71.1 6. Case 1 : 최대 열 회수 - 사용 : ton/hr - 절감 : 9.63 - = 9.63 ton/hr 9. 온수 6ton/h(94., 3kg/cmg) Heat Balance =,, kcal/hr = P.C-1+P.C-+P.C-3 = TPG Reactor =,,+1,1,+1,9, =,, kcal/hr 급수 SPHE-3 SPHE-6 SPHE- 71. 69. P.C- 냉수 6ton/h(, 3kg/cmg) HE-1 9. HE- SPHE- SPHE-4 HE-1 벤젠+톨루엔 49ton/h(114., kg/cmg) 벤젠+톨루엔 49ton/h(114., kg/cmg) TPG 반응기 P.C-1 IC/DeC6 Column P.C- CY-/NC6 Column P.C-3 NC Column TPG Reactor First Stage Reactor HE-1 ESCO Heat Exchanger HE- First Stage Recycle Cooler SPHE-1 P.C-1 Bottom Reboiler SPHE- P.C- Bottom Reboiler SPHE-3 P.C-3 Bottom Reboiler SPHE-4 TPG Reactor Heat Recovery Exchanger SPHE- TPG Reactor Feed Preheater SPHE-6 Steam Heater * SPHE : Shell & Plate Heat Exchanger Case : 평상시 열 회수 - 사용 : 4.9 ton/hr - 절감 : 9.63-4.9 = 4.73 ton/hr - 절감금액 : 4.73ton/hr 6,원/ton 4hr/day 36day/year =,46,,원 Heat Balance =,, kcal/hr = P.C-1+P.C-+P.C-3 = TPG Peactor + Steam Heater =,,+1,1,+1,9, =,, kcal/hr
Profile 기획 인터뷰 LG화학 여수 NCC공장 LG화학 여수 NCC공장 BD/BTX팀 오형석 대리 1991년 준공되어 납사를 주원료로 하여 에틸렌, 프로 필렌, 부타디엔 등 만여 톤의 제품을 생산하고 있 습니다. 약 만 평의 부지에서 6여 명의 직원이 근 무하고 있으며, 작년에는 4조 천억의 매출액, 3천억의 영업이익을 기록하였습니다. BD/BTX팀 오형석 대리 견을 개진합니다. 관리자들도 단순히 업무를 지시하는 것이 아니라 에너지 분야의 파트너, 스파이렉스사코 년 LG석유화학 동력팀 입사 11년 LG화학 BD/BTX(부타디엔, 벤젠/톨루엔/자 일렌)팀 발령 13년 현재 BD/BTX팀 파트리더로 투자 검토, 프로 세스 검토 등 생산성 향상 및 원가 경쟁력 확보를 위 한 프로젝트 추진 업무 담당 모든 일에 대해 열린 마음을 가지고 직원들의 의견을 듣고 수용함 으로써 자유롭고 활기찬 일터를 만들어 나가고 있습니다. 또한 많 은 엔지니어들이 업무 시간 이외에는 미래를 위하여 자기계발에 투 자를 많이 하고 있습니다. 저 같은 경우 영어와 일본어를 공부해서 각종 자격증을 취득해 나가고 있습니다. 이러한 자기계발은 해외 한국스파이렉스사코를 처음 알게 된 건 제가 동력팀에서 근무할 때 였습니다. 그 때 트랩이 고장 나서 트랩을 검토하던 중 스파이 렉스사코에 트랩을 전문적으로 진단하는 팀이 있다는 것을 알 게 되었고 SSC(Steam System Clinic)팀을 통해 공장 전체 진 단을 할 수 있게 되었습니다. 그로부터 매년 SSC팀에서 트랩 출장의 기회로도 이어져 개인적인 성장과 회사의 발전이라는 윈윈 진단을 해 오고 있고 꼼꼼한 진단과 사후관리에 믿음을 갖게 되었 (win-win) 효과를 가져오게 되었습니다. 다른 팀원들도 외국어 습니다. 및 스포츠 활동 등을 통해 Work & Life Balance(일과 삶의 균 현재는 스파이렉스사코와 함께 공장 전체의 Heat Balance를 다 형)를 맞추어 나가고 있습니다. 시 세우고 반응기에서 나오는 폐열을 증류탑 열원으로 재사용할 수 OPC 산업에서 은 어떻게 사용하나요? 전기와 비교했을 때 의 장점은 공장 자체에서 생산되는 폐열을 있는 시스템을 만드는 과정 중에 있습니다. 공정을 운영할 때는 미 저희 석유화학 공장에서는 을 다방면으로 활용하고 있습니다. 이용해 생산이 가능하기 때문에 비용 절감을 할 수 있다는 것 LG화학의 Best Team 처 생각하지 못했던 부분을 스파이렉스사코와 함께 진단을 하면서 석유화학 공정에서는 크래킹 히터(Cracking Heater)에 원료인 입니다. 또한 전기는 정전 시 펌프가 꺼지는 등 불안정한 점이 다소 BD/BTX팀의 장점은 끈끈한 팀웍과 회사 일을 내 일처럼 생각하 에너지 절감에 대한 새로운 시각을 갖게 되었습니다. 그리고 이 프 납사를 투입하여 1 이상의 열을 가해 납사를 탄소 1개 단위 있지만 은 항상 일정하게 공급이 가능하기 때문에 안정성 면에 고 발전시켜 나가는 강한 실행력입니다. 저희 팀에서 생산하고 있 로젝트를 진행하면서 스파이렉스사코가 단순 제품 판매자가 아닌 부터 1개 이상의 단위로 각각 분리합니다. 서도 을 선호하고 있습니다. 는 제품이 타이어에 쓰이는 부타디엔인데 전세계적으로 부타디 에너지 유체 분야의 든든한 조력자라는 것을 다시 한번 깨닫게 되 이렇게 제품을 생산하는데 그 1 의 열이 그대로 나왔을 때 버 저희 여수 NCC공장이 전세계 에틸렌 공장에서 세계 최고의 원단 엔에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 따라서 많은 판매량을 기 었습니다. 앞으로도 스파이렉스사코와 함께 석유화학 산업의 발전 려지는 폐열을 이용해서 을 생산하게 됩니다. 그러한 을 위를 달성하고 있는데 이런 의 장점이 결합되어 시너지 효과를 록하고 있는데 어떻게 하면 생산성 증대를 시킬 수 있을까에 대 을 위해 열심히 노력하겠습니다. 이용해 터빈을 돌리고 동력원으로 활용합니다. 동력원으로 활용한 나타낸 것이라 생각합니다. 요즘 에너지 절감이 많이 화두가 되고 한 스터디를 팀 내에서 자체적으로 진행했습니다. 공장 내 버틀넥 후에 나오는 은 또 각종 열교환기에 열원으로 사용되게 됩니 있는데 앞으로도 활용이 에너지 절감의 수단으로 각광받을 것 (bottle-neck) 포인트가 어디인지, 어떤 타워/설비가 필요한지에 다. 마지막으로는 열교환기에서 나오는 을 트레이싱 으로 이라 확신합니다. 대하여 시뮬레이션을 통해 진단하고 분석하면서 아이디어를 도출 사용하여 배관 보온을 하고 있습니다. 이렇게 을 동력원뿐만 했습니다. 아니라 열원으로 재활용하고 있습니다. 나와 회사가 함께 성장하는 곳 그 아이디어를 발전시켜 솔루션을 공장에 적용시킴으로써 생산 LG그룹의 정도경영 문화로 인해 저희 조직에서도 인간 존중을 실 성을 1% 향상시킬 수 있었고 그것은 영업이익 증대로 이어졌 OPC 산업에서 앞으로의 전망은? 저희 공장에서는 에너지원으로 과 전기를 사용하고 있습니다. 현해 나가고 있습니다. 팀장과 팀원의 관계가 수직관계가 아닌 수 평관계로서 업무나 회사의 발전 방향에 관해 자유롭게 토론하고 의 습니다. 이 사례로 작년에 LG화학 석유화학 사업본부에서 Best Practice상을 수상하기도 했습니다. 한국스파이렉스사코 사업개발팀 최명진 1 13
After Service TD6LM 시트교체형 써모다이나믹 트랩 안전정보 TD6LM 시트교체형 고압용 써모다이나믹 트랩은 스트레나와 교체 가능한 시트가 내장되어 있어 유지보수가 용이하며, 6barg까 지의 증기주관 드레인용으로 설계되었고 과열증기와 증기주관 드 레인 등 상대적으로 응축수 부하가 적은 곳에 사용되도록 설계되었 습니다. 또한 외기의 낮은 온도, 비, 바람 등의 영향을 최소화 하기 위한 보온캡이 표준으로 공급됩니다. 정비 절차 분해 전 확인 사항 : 주변 배관의 안전 사항, 전/후단 밸브 개폐 여부 필요 공구 : 3mm, 17mm 복스, 복스렌치, 토크렌치 각부 명칭 Cover nuts Strainer cap Strainer screen Gasket 분해 및 조립순서 Seat, Disc Top cover Body Seat Disc 작업의 허가 : 일정한 자격을 갖춘 사람이 본 제품을 적절한 설치와 시운전 그리고 사용과 유지보수를 해야만 안전한 운전을 보증할 수 있습니다. 배관과 설비 공사에 대한 일반적인 시방과 안전 규정 뿐만 아니라 공구 및 안전 장비의 적절한 사용 규칙 을 준수해야 합니다. 설치 운전자는 스파이렉스사코의 설치 및 정비지침서 를 충분 히 읽고 숙지하여야 합니다. 배관 내의 위험한 유체 : 배관 내에 현재 무엇이 있는지 또는 이전에 배관 내부에 무엇이 있었는지를 검토하고 가연성 물질, 인체에 유해한 물질, 높은 온도에 대해서 는 사전에 충분한 안전대책을 강구합니다. 제품 주위의 위험한 환경 : 폭발의 위험성이 있는 지역, 산소가 부족한 지역, 위험 한 가스 온도가 극히 높은 곳, 뜨거운 표면, 화재의 위험성이 있는 곳, 심한 소음, 움 직이는 기계류 등에 대해서는 사전에 충분한 안전대책을 강구토록 합니다. 잔류 위험 : 제품이 사용 중일 때 제품의 외부 표면은 매우 뜨거울 수 있으며 거의 모 든 제품은 스스로 드레인하는 기능을 가지고 있지 않으므로 설치되어 있는 제품을 분해하거나 배관에서 제품을 떼어낼 때 특히 주의해야 합니다. 추천 조임값 구분 TD6LM TD6M 항목 Strainer cap Cover studs Cover nuts * 본 정비 절차는 유튜브에 등록된 동영상을 통해 확인이 가능합니다. http://youtu.be/ifw_ucumy 또는 mm 3 A/F M1*1. 17A/F N m 14-1 - 4- Spirax Sarco News 13 에너지 절감을 위한 증기실무기술세미나 실시 에너지 절감은 기업 운영의 주요 과제이며 온실가스 감축과 에너지 목표 관리제는 피해갈 수 없는 당면한 현실이 되었습니다. 이에 고객 여러분 과 함께 3년간 성장해 온 한국스파이렉스사코는 에너지 전문 기업으로서 그 동안 축적된 경험과 지식을 공유하고자 증기실무기술세미나를 실 시하였습니다. 부산을 시작으로 울산, 대구 경북, 대전 충남, 수원 경기, 서울지역까지 6개 지역에서 고객과 함께 하였습니다. 의 현재와 미래, 트랩, 감압 시스템, 유량계, 열교환 이론과 시스템의 최근 경향, 그리고 보일러 수처리를 통한 에너지 절감 방안을 소개 하였습니다. 한국스파이렉스사코의 찾아가는 서비스인 지역세미나에 참여해 주신 모든 분들께 감사드립니다. 내년에도 또 다른 지역에서 고객 여러분을 찾아갑니다. 계속해서 많은 참여와 성원 부탁드립니다. 13 증기실무연수교육 안내 본 교육은 국내 유일의 교육과정으로 및 산업용 유체 분야의 기술 향상과 에너지 절감에 대한 최신의 기술지식을 보급하기 위 하여 관련 현장 실무자 및 엔지니어를 대상으로 실시하고 있는 교육 프로그램입니다. 자세한 사항은 당사 홈페이지 www.spiraxsarco.com/kr에서 확인하시기 바랍니다. TD6LM 트랩 보온 캡 제거 커버 너트 제거 커버 너트 제거 월별 월. (수) ~ 1 (금) 보일러 수처리 과정. 1 (수) ~ 16 (목) 교육과정. (수) ~ 4 (금) 수배관 과정. 3 (목) ~ 31 (금) 교육 신청 방법 1. 홈페이지에 접속하여 교육일정 확인 및 선택 (http://www.spiraxsarco.com/kr) 6월 대학(원)생 과정 6. 7 (금) 6. 1 (수) ~ 14 (금) 6. 6 (수) ~ (금). 예약 양식을 내려 받은 후 참가신청서 작성 3. Fax 및 e-mail로 참가신청서 전달 커버 분해 디스크 제거 시트 제거 * 몸체 내부 청소 후 정비 부품인 Seat and Disc assembly 부품을 분해, 역순으로 조립한다. Strainer Screen 가스켓 제거 가스켓 제거 월 9월 1월 11월 실무 종합 과정. 6(월) ~ 3 (금) 대학(원)생 과정 9. 3 (화) 보일러 수처리 과정 1. 1 (목) ~ 11 (금) 대학(원)생 과정 11. (화) 정유 및 석유화학 과정 9. (목) ~ 6 (금) 1. 16 (수) ~ 1 (금) 보일러 하우스 과정 11. 6 (수) ~ (금) 9. 11 (수) ~ 13 (금) 정비 과정 1. 3 (수) ~ (금) 11. 13 (수) ~ 1 (금) 유량 모니터링과 제어시스템과정 9. (수) ~ 7 (금) 1. 3 (수) ~ 11. 1 (금) 에너지 절감 과정 11. 1 (목) ~ (금) 4. 신청문의 한국스파이렉스사코 기술연수원 교육담당자 Tel : 3--3 Fax : 3-11- e-mail : training@kr.spiraxsarco.com. 신청기간 13년 1월부터 선착순 마감 (과정별 1달 전까지 신청 부탁 드립니다.) 11. 7 (수) ~ 9 (금) 스트레나 캡 * Strainer Screen 청소 후 분해, 역순으로 조립 한다. 스트레나 캡 스트레나 스크린 제거 한국스파이렉스사코(주) 서비스용역팀 정유성 과장 교육 일정은 당사 사정에 따라 변경될 수 있으니 참가 전에 확인하시기 바랍니다. 전국을 대상으로 개방되어 있으니 원하시는 일정에 신청하여 주십시오. 1일 1박 일 박 3일 4박 일 14 정규과정 이외에 고객의 요청에 따라 단위회사별로 별도로 기획하는 특별과정도 실시하오니 영업사원에게 문의하여 주시기 바랍니다. 교육실 좌석이 3명으로 제한되어 있는 관계로 교육 참가 신청서는 선착순으로 접수하고 있습니다.