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KR900005089B1 - 코우크스를 조절하는 방법 - Google Patents

코우크스를 조절하는 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

코우크스를 조절하는 방법
제1도는 본 발명에 따라 사용되는 장치의 개략도이다.
제2a도는 종래의 방식에 따른 코우킹 주기를 나타낸 것이다.
제2b도는 본 발명에 따른 코우킹 주기를 나타낸 것이다.
제2c도는 본 발명에 따른 다른형의 코우킹 주기를 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 장치 2 : 입구라인(line)
14 : 주입구 밸브 16,23 : 스위치밸브
18a,18b,18c,24a,24b,24c : 연결라인
20a, 20b,20c,34,36 : 밸브 22 : 조절공급입구라인
26a,26b,26c,29a,29b,29c : 절연밸브
28a,28b,28c : 출구라인 30 : 공통운반라인
32 : 워엄-업(warm-up)라인 A,B,C : 코우크스 드럼(coke drum)
지연된 코우킹(coking)처리로 비등방성 코우크스를 생산하는데 있어서, 반응 챔버(chamber)에서 형성된 코우크스를 조절하는 몇가지의 방법들이 공지되어 있다.
이러한 방법들중 하나는 코우크스가 형성되는 동안 특히 코우크스가 형성되는 후반 단계 동안 코우크스 드럼(drum)의 온도를 올리는 것이고, 다른 하나는 코우크스가 형성된 후 코우크스 드럼에다 또 다른 코우크스 원료를 공급시키지 않고 이미 형성된 코우크스에다 뜨거운 증기와 같은 그러한 코우커 부산물(coker product)을 재순환시키는 것이며, 또 다른 하나는 이미 형성된 코우크스의 온도를 750℉이상의 온도로 지속시키는 것이다.
상기와 같은 방법들은 비등방성 코우크스의 특수성을 개선시키는 경우에 사용된다.
상기와 같은 것에 의해 개선되는 특성은 휘발성 물질이 작게 함유되어 있는 것, 강도가 향상된 것과 결정성이 향상된 것 등이다. 이와같은 것에 의해 야기되는 효과는 열팽창계수가 작다는 것이다.
일반적으로 현장에서 코우크스를 조절할 경우 처리장치의 용량에 맞게 드럼의 크기를 조절해야 하기 때문에 양이 제한되어진다. 그리고 또 정해진 작동 주기내의 드럼내에 원료를 넣을 수 있도록 드럼내에 있는 코우크스를 완전히 제거하여 코우크스 원료를 받을 수 있도록 준비시켜야 하기 때문에 코우크스를 조절하는데 할당되는 시간은 일반적으로 8시간 이하가 된다. 그러므로 코우크스의 특성을 향상될 수 있는 정도가 제한되어진다.
본 발명의 목적은 코우크스의 조절을 연장시키는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 코우킹의 처리과정을 방해하지 않고 코우크스의 조절을 연장시키는 것이다.
이와 같은 목적을 성취시키기 위해 본 발명에 따른 방법에서의 부가적인 반응 챔버 즉 코우크스 드럼(coke drum)을 사용하여 코우크스의 조절에 할당된 시간을 연장시킨다. 이와같이 하면 코우크스의 특성이 향상되어진다.
종래의 처리장치에서, 하나의 코우크스 드럼이 코우크스를 형성시키기 위해 24시간 동안 사용되고, 다른 코우크스 드럼이 코우크스의 조절과 디코우킹(decoking)을 위해 24시간 동안 사용된다.
상기의 두 드럼은 연속해서 교대적으로 사용된다.
본 발명에서, 상기의 두 드럼과 동일한 세 번째의 드럼이 추가적으로 사용된다.
상기의 세개의 드럼은 각각 코우크스를 형성시키기 위해 24시간 동안 사용되고, 코우크스의 조절을 위해 24시간 동안 사용되며 디코우킹을 위해 24시간 동안 사용된다. 여기서 상기 세개의 드럼의 작동은 연속해서 교대적으로 행해진다.
상기 코우크스 드럼에 할당되는 시간을 변경시킬 수도 있다.
본 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에서, "10"은 본 발명에 따라 코우킹처리를 하는데 사용되는 장치를 나타낸다.
정류 과정에서 나오는 원류의 잔유물과 같은 그러한 소스(source)로부터 코우크스의 원료가 입구라인(12)을 통해 공급된다. 잔유물은 종래와 같은 용광로에서 약 900℉-1000℉정도의 온도로 가열되고, 그것에서부터 뜨거운 기름이 방출된다.
입구라인(12)은 상기와 같이 방출되는 뜨거운 기름을 받아 주이구 밸브(14)를 토과시켜 스위치 밸브(16)로 보낸다.
다수의 연결라안(18a)(18b)(18c)중 어느 한곳으로 코우크스 원료를 공급시키는 스위치 밸브(16)는 여러 상태를 선택할 수 있는 다중 스위치 밸브이다.
상기 연결 라인에 의해 스위치 밸브(16)와 조절챔버(conditioning chamber)즉 코우크스 드럼(A)(B)(C)이 연결되어 있다.
연결 라인에는 그것을 통해 흐르는 것을 중단시키는 역할을 하는 밸브(20a)(20b)(20c)가 설치되어 있다.
조절 공급 입구라인(22)을 통해 나오는 뜨거운 증기와 같은 코우커 부산물로된 뜨거운 조절용 유동체는 스위치 밸브(23)와 연결라인(24a)(24b)(24c)을 통해 코우크스 드럼(A)(B)(C)으로 공급된다. 조절용 유동체는 코우크스가 함유하고 있는 휘발성 성분을 감소시키고, 코우크스의 강도와 결정성을 양호하게 한다.
이러한 것에 의해 코우크스의 열팽창계수가 감소된다. 절연밸브(26a)(26b)(26c)가 연결라인(24a)(24b)(24c)에 각각 설치되어 있다. 조절 공급라인 즉 연결라인(24a)(24b)(24c)이 모든 형태의 컨디셔닝 처리에 요구되는 것은 아니다. 예로서 코우크스를 약 750℉정도의 온도로 유지시켜 코우크스를 조절할 수 있다.
코우크스 드럼 (A)(B)(C)에서부터 뻗어있는 출구라인(28a)(28b)(28c)을 사용하여 코우크스를 만드는 과정동안 발생되는 가벼운 부산물을 제거시킬 수 있다. 이에 의해 코우크스 드럼에는 코우크스만 남게된다.
출구라인(28a)(28b)(28c)은 각각 쌍을 이루고 있는 절연밸브(29a)(29b)(29c)를 통해 공통 운반라인(30)에 연결되어 있고, 절연밸브는 누설되는 것을 방지하기 위해 쌍으로 형성되어 있다.
워엄-업(warm-up) 라인(32)은 코우크스 원료용 입구라인(12)에서부터 직접 공통 운반라인(30)에 연결되어 있다. 워엄-업 라인(32)을 통해 흐르는 상태는 밸브(34)(36)에 의해 조절된다.
코우크스 원료를 코우크스 드럼에 공급시키기 전에 장치(10)를 발동시키는 동안 원료의 뜨거운 증기가 출구라인(28a)(28b)(28c)을 통해 코우크스 드럼(A)(B)(C) 속으로 공급되어 그 코우크스 드럼을 가열시킨다.
이에 의해 상온의 상태에 있는 드럼에 뜨거운 원료를 공급시킬 경우에 야기될 수 있는 열충격이 방지된다. 작동시에 코우크스의 원료가 입구라인(12)을 통해 스위치 밸브(16)로 흐르도록 주입구밸브(14)가 열려진다.
스위치밸브(16)에 의해 코우크스 원료는 3개의 코우크스 드럼중 어느 한 드럼에 연관되는 밸브를 통해 그 드럼속으로 흐르게 된다.
예로서, 코우크스 원료가 코우크스 드럼(A)속으로 흐를 경우에는 밸브(20a)를 경유하게 된다. 이때 스위치밸브(16)는 코우크스 원료가 다른 어떤 드럼(이 경우에는 코우크스 드럼(B)(C)이다)으로 흐르는 것을 방지한다.
코우크스 드럼(A)에 코우크스가 가득 채워질 때 코우크스 드럼(B)으로 원료가 흐를 수 있게 제어하는 밸브(26b)가 개방된다. 그리고 스위치밸브(16)는 원료가 연결라인(18b)과 밸브(20b)를 통해 흐르도록 한다. 이때 코우크스 드럼(A)속으로 원료가 흐르는 것을 제어하는 밸브(20a)는 폐쇄된다.
코우크스 드럼(B)에 코우크스가 가득채워 질 때 밸브(20a)는 개방되고, 스위치밸브(16)는 원료가 연결라인(18c)을 통해 흐르도록 한다. 이때 밸브(20b)는 폐쇄된다.
코우크스 드럼(B)에서 코우킹 작동이 완료될때 코우크스-드럼(C)에서도 똑같은 작동이 일어난다. 스위치 밸브(16)는 수동으로 또는 자동으로 작동된다. 코우킹 작동이 코우크스 드럼(A)에서 행해지고 있는 동안 코우크스 드럼(C)에서 이미 형성된 코우크스는 조절되어 진다.
조절은 형성된 코우크스를 포함하고 있는 코우크스 드럼을 통해 코우커 분류기(coker fractionator)로부터 나오는 뜨거운 증기가 포함된 코우커 부산물의 흐름을 포함할 수 있다.
다른 방법으로 스팀을 조절용 유동체로 사용할 수 있다. 조절용 유동체는 코우크스로부터 휘발성 물질을 많이 빼앗아 코우크스가 고온상태를 유지하도록 한다. 조절물질을 흘려보내지 않으면 코우크스가 온도가 급속히 떨어지게 된다.
조절 공급 입구라인(22)을 통해 스위치밸브(23)로 조절용 유동체를 흘려보내면 그것은 스위치밸브에 의해 절연밸브(26c)와 연결라인(24c)을 통해 코우크스 드럼으로 운반되어진다.
코우크스 드럼(C)에서 코우크스의 조절이 완료될 때 조절용 유동체가 코우크스 드럼(A)속으로 흐르도록 스위치밸브(23)가 전환된다. 유사하게 코우크스 드럼(A)에서 코우크스의 조절이 완료될 때 조절용 유동체가 코우크스 드럼(B)속으로 흐르도록 스위치 밸브(23)가 전환된다. 스위치밸브(23)를 수동 또는 자동으로 작동시킬 수 있다.
코우크스 드럼(A)에서 코우크스가 형성되고 코우크스 드럼(C)에서 코우크스가 조절되는 동안 코우크스 드럼(B)에서 코우크스를 제거할 수 있다. 이와같이 코우크스 드럼에서 코우크스를 제거하는 것을 디코킹(decoking)이라 한다. 코우크스 드럼에다 물을 높은 압력으로 주입시켜 드럼내에 있는 코우크스를 제거할 수 있다.
제2a도에 도시된 것과 같은 종래의 코우킹 과정에서는 단지 2개의 조절 챔버 즉 코우크스 드럼(A)(B)만이 사용되었고, 코우킹 형성 과정(코우크스 드럼에다 코우크스 원료를 공급하는 것도 포함)은 하나의 코우크스 드럼에서 행해졌으며, 조절과 디코킹은 다른 드럼에서 행해졌다.
여기서, 48시간의 전형적인 주기동안 코우킹에 할달되는 시간이 약 24시간이고, 조절과 디코킹에 할당되는 시간이 약 24시간이다. 이 결과 조절에 할당되는 시간은 일반적으로 8시간 이하가 된다.
제2b도와 제2c도에 도시된 것과 같이 본 발명의 방법에 따라 또 다른 코우크스 드럼(C)을 사용하면 조절시간을 증가시킬 수 있다.
예로서, 제2b도에 도시된 72시간의 주기 동안 코우킹 즉 코우크스 형성에 할당되는 시간은 종래와 같이 24시간 이지만 조절과 디코킹에 할당되는 시간은 각각 24시간이다.
제2b도의 과정으로부터 생긴 조절된 코우크스의 양은 제2a도의 과정으로부터 생긴 양과 동등하지만 조절시간이 많이 증가되어 있다. 제2b도의 과정에서, 코우크스가 코우크스 드럼(A)에 형성(코우크스 원료를 챔버로 공급하는 것도 포함)되는 시간, 코우크스 드럼(B)이 디코우킹 되는 시간과 코우크스 드럼(C)에서 코우크스가 조절되는 시간은 각각 24시간이며 이들은 각각 동시에 행해진다. 이와같이 형성되는 코우크스의 특성은 많이 향상되어진다.
유사하게 코우크스 드럼(A)에서 코우크스가 24시간 조절되는 동안 코우크스 드럼(B)에서는 코우킹이 진행되고, 코우크스 드럼(C)은 디코우킹 되어진다. 그리고 코우크스 드럼(A)이 24시간 디코우킹 되는 동안 코우크스 드럼(B)에서는 코우크스가 조절되고, 코우크스 드럼(C)에서는 코우킹이 진행되어진다.
제2c도는 본 발명에 따른 과정동안의 작동 주기 시간이 54시간으로 감축된 것을 나타낸 것이다. 이와같은 과정에서 생성되는 조절된 코우크스의 양은 종래의 시스템에서 생성되는 양보다 더 많다.
제2c도의 예에서, 코우킹 시간, 조절시간 및 디코킹의 시간은 각각 약 18시간씩이다. 그러나 조절시간과 디코우킹 시간에 할당된 시간이 36시간이므로 이에 대응하는 시간이 24시간인 것에 비교하면 50%가 증가된 것이다.
본 발명의 취지내에서 다양하게 변형시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 다수의 코우크스 드럼중 첫번째 코우크스 드럼에 코우크스 원료를 공급하여 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스를 형성시켜 코우크스의 특성을 향상시키기 위해 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스를 조절한 다음에 첫번째 코우크스 드럼을 디코우킹 시키고, 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절되는 동안 두번째 코우크스 드럼에 코우크스 원료를 공급하여 두번째 코우크스 드럼에서 코우크스를 형성시켜 첫번째 코우크스 드럼이 디코우킹 되는 동안 코우크스의 특성을 향상시키기 위해 두번째 코우크스에서 코우크스를 조절한 다음에 두번째 코우크스 드럼을 디코우킹 시키며, 두번재 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절되는 동안 세 번째 코우크스 드럼에 코우크스 원료를 공급하여 세 번째 코우크스 드럼에서 코우크스를 형성시켜 두번째 코우크스 드럼이 디코우킹 되는 동안 코우크스의 특성을 향상시키기 위해 세 번재 코우크스 드럼에서 코우크스를 조절한 다음에 세 번째 코우크스 드럼을 디코우킹 시키는 것을 특징으로 하는 코우크스를 조절하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 두번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 형성될 때 동시에 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절되고, 세 번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 형성될 때 동시에 두번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절되며, 두번재 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절될 때 동시에 첫번째 코우크스 드럼이 디코우킹되고, 세 번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절될 때 동시에 두번째 코우크스 드럼이 디코우팅 되는 것을 특징으로 하는 코우크스를 조절하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 3개의 코우크스 드럼중 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 형성될 때 동시에 세 번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절되고, 첫번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 조절될 때 동시에 세 번째 코우크스 드럼이 디코우킹되며, 첫번째 코우크스 드럼이 디코우킹될 때 동시에 세 번째 코우크스 드럼에서 코우크스가 형성되는 것을 특징으로 하는 코우크스를 조절하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 각 코우크스 드럼에서 코우크스를 조절할 때 코우크스에다 열을 가하는 것을 특징으로 하는 코우크스를 조절하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 코우크스를 통해 뜨거운 조절용 유동체를 흘려 보내어서 코우크스를 가열시키는 것으로된 것을 특징으로 하는 코우크스를 조절하는 방법.
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