SCOPUS
KCI등재
원유증류공정의 최적 설계 : 1 . 최적 원료 도입단의 결정 Part 1 . Determination of Optimal Feed Tray Locations = An Optimal Design of Crude Distillation Unit
저자
김경현 (연세대학교 화학공학과) ; 김석준 (연세대학교 화학공학과) ; 이태희 (연세대학교 화학공학과) ; 서정원 (연세대학교 화학공학과) ; 오민 (국립한밭대학교 화학공학과)
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
KDC
570
등재정보
SCOPUS,KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1-8(8쪽)
제공처
소장기관
원유 정제 산업에서 중요한 위치를 차지하고 있으며 에너지 소비량이 큰 원유증류공정을 대상으로 최적 설계를 수행하였다. 현재 상업가동 중인 150,000 BPSD의 원유중류공정 중 상압 증류탑과 경질 납사 안정기에 대한 수학적 모델을 만들고, 에너지 소비를 최소화 하도록 목적함수를 설정함으로써 MINLP 문제를 구성하여 이에 대한 해를 구하였다. 최적화작업을 통하여 최적 원료단과 상압증류탑의 응축기 및 pumparound의 최적 용량을 얻을 수 있었다. 새로운 설계조건의 경우 탑내의 기/액 흐름이 감소되었으며 따라서 증류탑의 크기를 줄일 수 있었다. 상압 증류탑과 안정기의 최적 원료단은 각각 34단과 14단이었으며 상압 증류탑의 응축기 용량이 약 15% 정도 감소할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 고온의 열을 회수 가능하게 하는 pumparound 용량을 약 37% 증가 시킬 수 있었다.
As a crude distillation unit(CDU) is one of the important processes in refinery industries and consumes enormous energy, an optimal design of a CDU was attempted. The target CDU is under commercially operated and its capacity is 150,000 BPSD. The mathematical models for an atmospheric distillation column(ADC) and naphtha stabilizer were established and we formulated the objective function so as to minimize the energy consumption. The optimal feed locations of both the atmospheric distillation column and stabilizer were obtained by solving mixed-integer nonlinear programming problems. The optimal duties of condenser and pumparound in the ADC were determined by the optimization task. In the case of optimal design, vapor and liquid load was apparently decreased and the size of the ADC and the stabilizer was accordingly decreased. The optimal feed tray of ADC and stabilizer were 34 and 14 respectively, and the condenser duty of the ADC was decreased by the amount of 15% and the duty of pumparound, which permits heat recovery, was increased by the degree of 37%.
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