정유공장 수입 원유 관리 방법(원유 성분 분석, 배합 관리)

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

 

지난 시간에는 '벤치마크 원유 종류'에 대하여 정리해보았는데요.

 

2023.01.08 - [EnergyTok/정유·화학] - Benchmark 원유 종류, 원유 성분 분석

Benchmark 원유 종류, 원유 성분 분석

 

오늘의 EnergyTok 주제는 실전편으로 원유를 정제설비인 CDU(상압증류공정)에 투입하기 전에, 국내 정유사 원유 엔지니어가 최적의 원유를 어떻게 관리하는지 알아보도록 하겠습니다. 투입 원유의 종류 및 석유제품 목적 생산물을 막론하고, 정유공장으로 도입된 원유는 본격적인 정유공정에 들어가기 앞서 아래의 관리 단계를 거쳐야합니다.

 

1) 불순물 제거 공정(전처리 공정)
2) 원유 성분/물성 규명 및 분석
3) 정유 설비별 최적 효율의 원유 배합/투입

 원유 불순물 제거/전처리 공정 

해외에서 수입되어 저장/비축된 원유는 공정에 적합하게 배합되어 CDU 공정에 Feed-In 되기 이전에, 염과 같은 불순물 제거를 위한 De-Salter 등의 처리과정을 먼저 거치게 됩니다. 불순물을 정제하지 않고 정유공정에 그대로 넣게되면 설비의 부식 및 노후화, 생산제품의 수율 저하 등이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다. 전처리 후 원유는 대규모 탱크에 저장되어 배합을 기다리게 되는데, 원유 저장탱크의 종류는 아래 이전 발행 글 링크를 참조 부탁드립니다.

2023.01.08 - [EnergyTok/정유·화학] - 원유 저장탱크 종류, 한국석유공사 석유 비축, 저유소 사업

원유 저장탱크 종류, 한국석유공사 석유 비축, 저유소 사업

 

 원유 성분/물성 분석, 원유별 Assay 작성 

 

 원유의 품질 성상 체크 포인트 

 

1. API도 = 141.5/비중(60/60F)-131.5

- API( American Petroleum Institute ) 낮을수록 중질원유, 높을수록 경질원유

- 주요 석유제품의 API도 (물 : 10)

*Naph: 70

*쿠웨이트산 원유: 30

*Asphalt: 5

 

2. Distillation : 증류점 (비점, Boiling Point) 별 수율 규명

3. 불순물 함량 : Stream별 불순물 함량 규명 -S(유황), Salt(염분), 금속(Ni, V, Ca...)

4. 기타 물성 - 점도(Viscosity), 증기압, PONA(Paraffins, Olefin, Naphthene, Aromatics) 함량 등

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 원유 성분(성상) 분석 

 

정유사 엔지니어는  세계 각지에서 정유공장으로 도입되는 원유가 그 성상이 상이함에 따라 석유제품을 생산하는 정제 공장 상의 온도, 압력 등 최적의 운전 조건도 변화를 주어야 하기에,  일반적으로 상기와 같은 항목 등을 분석하여 Crude Assay를 생성, 기록하여 원유 구매/공장 가동 의사결정을 지원합니다.

 

<국내 정유사 구매 주요 원유 유종 및 품질 성상>

 

<정유사 엔지니어의 원유 Assay Data 생성>

- 원유 도입/하역

- 원유 자체 성상 분석(신규유종/주요 유종/성상변동 유종 등 대상 선정)

- 원유 Cutting 실험(CDU 모사 원유 Cutting 실험 장비 활용 등)

- Crude Assay 생성 및 원유구매 의사결정 지원

- 원유 샘플 1개를 정제하는데 7일, 성분 분석 및 Assay 작성까지 통상적으로 3주 소요

- 원유의 배합 비율 조정 및 정유공장의 최적 운전 조건 등 설정

 

 정유 설비별 최적  원유 배합/투입 

 

한 개의 상압증류탑(CDU 설비, A-Tower)에 한가지 종류의 원유가 들어간다고 생각되기 쉽지만, 실제는 그렇지 않습니다. 각 유종별 정제마진 등을 고려하여, 생산 모듈 최적화를 위해 다양한 Origin의 원유를 사전에 Blending, 배합하여 각 CDU에 투입할 준비를 마칩니다. 일반적으로 국내 정유사는 보다 저렴한 가격의 고유황 원유(Arab Heavy, Kuwait, Murban 원유) 를 약 90% 이상 정유공정에 투입하고 있습니다. 다만, 일부 설비 및 특정 유종 생산의 최적화를 위해 Arab Light, WTI와 같은 경질 원유 등도 Blending하여 정유 공정용 Feed를 관리하고 있습니다.

 

오늘은 '정유공장 수입 원유 관리 방법'에 대하여 알아보았습니다.

다음 글에서는 CDU(상압증류공정)을 정리해보겠습니다.

2023.01.08 - [EnergyTok/정유·화학] - CDU 공정 (상압증류공정)

CDU 공정 (상압증류공정)