LPG 생산 공정: "가스 회수 공정"과 "Merox 공정"

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

오늘의 EnergyTok 주제는 LPG 생산공정이자 넓은 의미의 CDU 공정이라고도 할 수 있는 "가스 회수 공정"과 "Merox 공정"입니다.

 

LPG 생산공정에 대해 알아보기 앞서, LPG 관련 아래 이전 발행글을 먼저 구독하시는 편을 권해드립니다.

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상압증류탑(Atmospheric Tower)에서 분별증류된 유분들은 증류점에 따라, LPG, Naphtha, Jet/Kero, Gasoil, AR 등으로 나뉘게 되는데요. A-Tower에서 분별증류되어 막 Run-Down 된 유분은 우리가 일상생활에서 사용하는 정유제품으로 사용되기에는 부족한 점이 많아 Fine-Tuning 작업이 꼭 필요합니다.

 

LPG는 주로 원유를 정제할 때 발생하는 부생가스와 천연산 혼합 가스에서 제조됩니다. 원유를 분별증류 시켜 최상단에서 추출되는 것이 바로 LPG입니다. 이 LPG 안에는 유해한 유황 화합물이 섞여 있어 불순물 제거 단계가 필요합니다. 메록스 공정이라 불리는 정제 공정을 통해 유황 성분인 황화수소와 악취가 심한 머캡탄 성분을 제거하고, 이후 가스 회수공정을 통해 고순도의 프로판이나 부탄으로 분리할 수 있습니다. 분리된 프로판은 약 -42℃에서, 부탄은 -0.5℃에서 냉각, 가압하여 액체 상태로 동그란 원 모양의 탱크에 저장합니다. LPG를 액화시킬 경우, 프로판은 약 1/270으로, 부탄은 1/240으로 부피가 줄어듭니다. 이 외에도 석유화학 공업의 또 다른 공정의 부산물로도 만들어지기도 합니다.

 

아래와 같이  LPG 생산을 위힌 핵심 세부 공정인 "가스 회수 공정"과 "Merox" 공정에 대하여 알아보겠습니다~

 

가스 회수 공정

 

CDU단의 대표적인 FIne-Tuning 공정 중 먼저 "가스 회수 공정"을 간략하게 소개하고자 합니다.

 

"가스 회수 공정"의 교과서상 정의는 "CDU 및 접촉개질공정에서 생성된 LPG로부터 프로판, 부탄을 분리 회수하는 공정"입니다. 공정의 간략한 흐름은 우선 Deethanizer에서 C2 성분을 우선 분류하여 공정의 연료 등으로 사용하고,

목적 생산물인 C3, C4의 악취를 유발하는 Merox 성분을 제거한 뒤 C3/C4를 분리하는 구조입니다.

 

LPG Gas Concentration Process Scheme

 

상기 Process Scheme과 같이, "가스 회수 공정"은 CDU로부터 나온 혼합물을 악취발생물질인 Mercaptan을 제거한 후 우리가 일상생활에서 사용하는 LPG 제품으로 분리하여 주는 공정입니다. 

 

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그렇다면 Merox 공정에서는 어떤 반응이 일어나서 황화수소 및 Mercaptan을 제거/전환하는 것일까요?

 

Merox 처리 공정

 

LPG, JET(항공유)를 연료로 사용하는 엔진의 연료관 부식물질인 황화수소(H₂S)를 제거

H₂S + 2 NaOH → Na₂S + H₂O

악취 발생 물질인 Mercaptan(R-SH)을  Disulfide(RSSR)로 전환(Sweetening 작업)

2 R-SH + ½ O₂  → R-S-S-R  + H₂O

 

​이번시간에는 LPG 생산을 위한 핵심 세부공정인 "가스 회수 공정"과 "Merox 공정"에 대하여 알아보았습니다!

다음 글에서는 "국내 LPG 수입사 현황"에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

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