mvr, tvr 에서의 에너지 절약 및 적용 사례
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MVR, TVR 에서의 에너지 절약 및 적용 사례
삼성비피화학
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목 차 회사소개
에너지 진단에 의한 개선 사례 소개 TVR 사례 MVR 사례 효과 분석
폐가스 보일러 개선 사례 폐가스 보일러 적용사례
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회사설립 : 1989 년 7 월 13 일
대표이사 : 이 재 환 사장
종업원수 : 169 명
생산제품 : 공업용 초산 /VAM
공장입지 : 국가 공단인 울산 석유화학공업 단지 내
( 총면적 : 43,000 평 )
회사 소개
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단지내 공장 위치
삼성비피화학
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수소 NO1 CO
초산 공정
고순도 수소 생산
VAM 공정
수소정제공정(PSA)
공정 소개
납사
NO2 CO
메탄올
CO
납사
산소
초산
산소 에틸렌
초산 생산 VAM 생산
Spec. Actual
99.85% 99.88%
초산
제품순도
Spec. Actual
99.9% 99.95%
VAM( 초산비닐 )Spec. Actual
99.999% 99.999%
H2Spec. Actual
99.7% 99.8%
CO항목Spec. Actual
99.25% 99.43%
CO2
CO2판매
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프로젝트 목적 고유가에 따른 에너지 비용 감소
+ 에너지 진단 결과로 프로젝트 추진
연료 납사 사용감소에 따른 CO2 배출량 및 환경오염 감소
주요 추진 내용 초산 공정 (BP Licensor) 에서의 열회수 ,승압 및 제어시스템
+ 반응기 , 정제탑 열 회수를 통한 스팀 생산
+ 저압스팀 승압 (MVR/TVR) 및 제어 시스템
에너지 진단에 의한 개선 _MVR,TVR
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에너지 관리 진단
+ 진단 기관 : 에너지 관리공단 진단 지도실
+ 진단 기간 : 2000.1.26 - 2.2 (7 일간 )
2000.2.10 - 2.18 (8 일간 )
+ 진단 요원 : 정구룡 팀장외 3명
에너지 진단에 의한 개선 _MVR,TVR
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Project Schedule
2/4 3/4 4/4 1/4 2/4 3/4 4/41/42000 2001
에너지 진단
합작사 (BP) 와 기술검토
투자승인
자재구매
Construction
시운전 / 정상운전
5월Basic Design 3~4 월
1~2 월
Detail Design 12 월
6월5월
10 월
12 월
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일산화 탄소
메탄올초산 반응기(REACTOR)
저비점 물질정제공정
수 분정제공정
고비점물질정제공정
초 산저장시설
반응식 : CH3OH + CO → CH3COOH
초산 (Acetic Acid)공정
Licenser : BP, 메탄올 카보닐레이션 공법
반응기에서 주촉매 Ir, 조촉매 Ru, MeI(CH3I) 를 이용 메탄올과 CO 를 반응시켜 초산 생산
증발 분리조(Flash Tank)
MeI(CH3I)
용도 : VAM 원료 , TPA 용제 , 초산에스테르 , 염료 , 안료 , 의약품에 사용
물 제거
프로피온산 제거
촉매
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에너지 Project Overall Scheme
반응기
정제탑
정제탑
정제탑
Plants
증기발생
증기발생
증기발생MVR
TVR
TVR
TVR
LPSMPS
Motive Suction Flow 변화로 Control 불가
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반응기 증기발생 열교환기
정제탑 증기발생 열교환기
증기승압 시스템 (TVR)
증기승압 시스템 (MVR)
에너지 Project Overall
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주요 적용 기술• 반응기 Reactor 온도 Control (± 0.15 )℃
• 반응기의 급격한 반응변화에 따른 반응열 제거 제어시스템
• Existing Cooler 운전방법 /Fouling 검토
• 반응열제거 증가로 반응기 자동 Capacity-up 됨
반응기 Cooling Loop 증기 발생 시스템Existing System
Steam 7 T/HrPress 4.5 K/cm2에너지회수 3.5 G cal
회수율 39 %
H.Duty 9 G cal
New System
Steam 14 T/HrPress 4.5 - 6에너지회수 8.0 G cal
회수율 89 %
H.Duty 9 G cal
V-2101
CWR
New WHB
Existing
Temp : 165 ℃press : 4.5 Kg/cm2gSteam : 7 Ton/Hr
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LPS 를 TVR 이용 승압하여 MPS 로 사용
반응기 Cooling Loop 증기 발생기
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회수 LPS Steam
Exising MP Steam
6.0 te/hr (5.5 Kg/cm2 g)
2.7 te/hr (14 kg/cm2 g)
0.5 te/hr (14kg/cm2 g) 6 Kg/cm2 g9.2 te/hr
반응기 증기 발생 TVR Applcation
정제탑
※ 정제탑의 기존 사용하는 Steam 을 Motive Steam 으로 사용가능
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Existing System
SteamPress에너지회수회수율
H.Duty 5.7 G cal
New System
Steam 7 T/HrPress 1-2 K/Cm2g에너지회수 3.8G cal
회수율 67 %
H.Duty 5.7 G calPressure: 1.2 BarSteam : 7.2 te/hr
Pressure : 40 BarSteam: 5.1 te/hr
TVR
Press : 2 BarSteam : 12.3 te/hr
Plant
주요 적용 기술• 스팀 발생 및 승압 시스템
• 정제탑의 운전성 검토 (△P 검토 /Pressure Control 등 )
+ Column △P 영향 없음
• 스팀 발생 압력 /Flow Control ( 필요시 스팀 미 생산 )
• Existing Cooler 운전방법 /Fouling 검토
00
0
0
정제탑 2 증기 발생 및 승압 (TVR) 시스템
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반응기
정제탑 Plants
증기발생
증기발생
증기발생MVR
TVR
TVR
TVR
LPSMPS
Motive Suction Flow 변화로 Control 불가
정제탑
정제탑 2 증기 발생 및 승압 (TVR) 시스템
정제탑
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HPS Header
MPS Header
LPS Header
NO1 공정 NO2 공정 NO1 BLR
H/E H/E
LLPS Header
NO2 BLR NO3 BLR
정제탑
MPS/ HP Letdown
H/E H/E
LLPS Header 신설 LLPS User 를 LPS 로 교체
Excess LPS 를 MPS 로 사용
정제탑 2 증기 발생 및 승압 (TVR) 시스템 (LLPS Header 신설)
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TVR(Ejector) Application
Rs = Motive/Sction
Control Type Ejector 선정
Fixed Type Ejector 선정
+ Process Condition fix 어려움+ 운전조건변경시 Noise 심함
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Double Stage MVR
Temp : 123 ℃press : 1.2 Kg/cm2gSteam : 14 Ton/Hr
press : 4.1 Kg/cm2 gSteam: 14 Ton/Hr
MVR M
press : 1.0 Kg/cm2 gSteam: 14 Ton/Hr
HPS TVR
△P 0.09Existing System
Steam 0Press 0에너지회수 0
회수율 0
H.Duty 10.2 G cal
New System
Steam 14 T/HrPress 4-5K/Cm2g에너지회수 8.3G cal
회수율 81 %
H.Duty 10.2 G cal
주요 적용 기술• 스팀 발생 및 승압 시스템 (MVR)
• 정제탑의 운전성 검토 (△P 검토 /Pressure Control 등 )
+ Column △P 영향 없음
• 스팀 발생 압력 /Flow Control ( 필요시 스팀 미 발생 )
• 포화증기 MVR 공급설비 및 인입 /토출부 온도 제어시스템
• Existing Cooler 운전방법 /Fouling 검토
정제탑 3 증기 발생 및 승압 (MVR) 시스템
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반응기
정제탑
Plants
증기발생
증기발생
증기발생MVR
TVR
TVR
TVR
LPSMPS
Motive Suction Flow 변화로 Control 불가
정제탑
정제탑
정제탑 3 증기 발생 및 승압 (MVR) 시스템
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