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BUSINESS 최신기술

ATA 공정 라이센스 설계기술

화공플랜트 > 석유화학

최신기술 기본정보(글보기) 표입니다. 이 표는 완료연도, 기술인증으로 구성
완료연도 기술인증
2005 년 2005년

ATA 공정 라이센스 설계기술 (2005 ∼ 2006, 인천정유 BTX Plant 적용, CPC 및 GS Caltex ATA 공정 라이센싱 Proposal)

본 기술은 공정라이센서들이 보유한 기본설계 기술을 확보하여, SK에너지가 개발한 aromatics transalkylation 신촉매를 바탕으로 촉매가 최대성능을 발휘하고, 높은 에너지 효율을 갖는 SK건설의 독자적인 신규공정 설계기술이다.
Advanced Trans-Alkylation(ATA)공정은 톨루엔과 heavy C9+ aromatics를 반응시켜 벤젠과 자일렌을 생산하는 공정으로서, SK기술원이 개발한 ATA촉매는 촉매 안전성과 feed 조성에 대한 융통성, 높은 제품 품질, 낮은 운전비등으로 세계적 경쟁력이 있는 촉매이다. ATA촉매는 acidic 기능과 metal기능이 균형을 이루도록 설계되어 있어서, disproportionation, transalkylation, dealkylation, hydrocracking, selective hydrogenation반응이 제어된 상태로 일어난다. ATA촉매는 heavy C9+ aromatics를 100%까지 처리할 수 있는 유일한 공정으로, 고부가가치 벤젠과 자일렌의 수율을 최대로 높일 수 있는 동시에, 톨루엔과 heavy aromatics 부산물을 최소화 시킬 수 있다. 이러한 촉매를 바탕으로 우리회사는 SK에너지와 함께 세계적 경쟁력을 가진 라이센스를 개발 하였다. ATA공정은 toluene과 C9+ heavy aromatics를 받는 feed surge drum, ATA 촉매 반응이 일어나는 fixed
bed 촉매반응기, 반응물과 반응원료의 열교환을 위한 feed/effluent heat exchanger, 반응온도까지 반응물의 온도상승을 위한 heater, 반응물의 온도를 낮추기 위한 air cooler 및 trim cooler, 반응물의 기·액분리를 위한 separator, recycle gas의 압축을 위한 compressor 등으로 구성된다. 이러한 ATA reaction section에서 분리된 반응물은 stripper에서 benzene보다 낮은 비점의 물질을 제거하며, stripper bottom product는 BTX fractionation section으로 이송되어 products 성분분리 절차를 거친다. 이 과정에서 미 반응된 C9+ heavy aromatics와 ATA 반응기에서 처리가 불가능한 C11+ heavy aromatics가 함께 분리되며,
C9+ heavy aromatics는 ATA reaction loop로 recycle되고 C11+ heavy aromatics는 refinery로 이송된다. 개발한 ATA 패키지에서 촉매 반응 section은 톨루엔의 dispropornation반응과 C9 aromatics와 toluene의 반응에 의해 xylene 을 생산하는 transalkylation 반응이 원활히 이루어지도록 반응물의 distribution을 고려하고, 반응기내 압력강하가 최소화 되도록 설계하였
다. 또한 수소 recycle loop가 존재 하므로 최소 수소순도, H2/HC비 등을 고려한 수소 밸런스 loop를 설계하였으며, 반응물의 에너지 회수를 위한 열교환망을 합성하였다. 그리고 benzene purity를 고려한 stripper 설계 및 에너지 회수를 고려한 운전압력을 결정하였다. BTX fractionation section은 olefin제거를 위한 clay treater 최적 운전 조건을 설계하였으며, benzene purity spec.달성을 위한 벤젠증류탑을 설계하였다. 톨루엔 recycle 및 xylene purity를 고려한 톨루엔 증류탑을 설계하였으며,
mixed xylene의 purity를 고려한 증류탑 설계 및 에너지 회수 및 장치비 절감을 고려한 reboiling scheme을 설계하였다. 또한 fractionation section의 에너지 최적화와 운전 융통성을 고려한 열교환망을 설계하였으며, heavy aromatics recycle량 융통성을 고려한 heavy aromatics column을 설계하였다.
개발된 기술의 라이센싱 추진을 위해 대만 CPC 및 GS Caltex ATA 공정 설계 및 proposal(15000 BPD)을 제출하였으며, 이 외에도 중국 Liaoyang Petrochemical에 technical proposal을 제출하였고, 포르투갈 Petrogal, 유럽 Shell ATA 공정에 대한 초기설계를 수행하였다. 또한 인천정유 BTX 플랜트에 expansion공사에 ATA공정을 적용하고 기본 설계 패키지를 제공하였다.

ATA공정 reactor loop의 flow diagram입니다. 자세한 내용은 이미지 상단의 내용을 참조하세요.
<ATA공정 reactor loop의 flow diagram>


SK ATA 공정의 block diagram입니다. 자세한 내용은 ATA공정 reactor loop의 flow diagram이미지 상단의 내용을 참조하세요.
<SK ATA 공정의 block diagram>

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