2025/01 31

증류탑 bottleneck troubleshooting

생산현장에서 가끔씩 column 용량 제약으로 feed량을 늘릴 수 없다라는 문의가 제기되곤 하지만, 원인이 무엇인지 깊은 고민을 하지 않고 눈에 보이는 결과만으로 판단을 하곤 한다.​​증류탑 용량 제약은 의외로 간단한 곳에서 발생될 수 있다. 예를 들어 condenser 청소나 back flushing을 수년 동안 하지 않았다거나 tray가 plugging되어 물청소가 필요한 경우이다. 이처럼 용량 제약은 설계적인 문제보다는 오히려 유지 관리의 문제가 훨씬 더 많다. ​기존 증류탑의 flooding을 해석하는 방법으로 column을 통한 overall pressure drop을 확인, 탑저온도를 유지시킨 상태에서 환류량을 증가시키거나 환류비를 조절함에 따라 변화하는 트레이간의 압력강하를 조사하고, 탑정..

golden joint 이해

golden joint는 golden weld 혹은 closure weld라고 한다. 기술적으로 가능하지 않거나 적용할 경우 위험하거나 혹은 막대한 비용이 발생하여 압력 테스트를 할 수 없는 용접부위를 말하며, 가능한 RT등 NDE를 적용하여 leak test없이 용접의 건전성을 엄격하게 시험해야한다. 혹시 계약적으로 정의가 되어 있지 않은 해당 시험 부위가 있으면 발주처와 협의한다.​​​new piping이 existing piping에 연결되는 즉, tie-in point에 적용되는 용접방식으로서, 수압 테스트를 할 수 없지만 용접에 결함이 없어야 한다. 그래서 용접사의 자격에 대한 requirement도 까다롭고, 용접부위에 대한 비파괴 검사도 다른 경우와 달리 까다롭다. 일반적으로 용접의 모든 l..

배관설계 2025.01.04

액화수소 (LH2) 이해

​​수소는 가장 환경 친화적인 에너지원이며 수소 에너지의 저장, 이송, 연료전지를 이용한 발전, 수소 전기차 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 그 응용범위의 확대를 위해서는 경제성 및 효율성이 개선되어야 하며 수소의 저장 및 운송 기술의 확보가 필요하고 이는 친환경, 저탄소 사회로 가기 위해 확보해야 할 가장 중요한 기술 분야의 하나이다. 가장 효율적인 수소 저장방법으로 여겨지는 액화수소 관련하여 수소 액화 기술 및 극초저온 저장 기술에 대해 살펴보고자 한다.​Industrial usage of H2 today​​​일반적으로 수소의 종류는 아래와 같이 구분하며 이는 수소 제조 방법 및 환경 영향 측면에서 분류한 것이지 수소 자체가 다른 것은 아니다.​​​​green H2: 재생에너지를 이용한 수전해를 통..

공정설계 2025.01.04

Mist eliminator design 이해

​​​아래의 설계 범위에 대해 test를 수행한 업체에서 공개한 저널을 review하여 요약을 하였으며, demister 설계 및 설치, 운전에 reference로 활용이 될 수 있어서 공유한다. ​specific surface area (236–868 m2/m3), void fraction (97–99%), wire diameter (0.14–0.28 mm), packing density (130–240 kg/m3), superficial gas velocity (0.109–0.118 m/s) ​​demister를 통한 압력 강하는 dry와 wet의 합이지만 실험 결과 dry pressure drop은 무시할 만하다. Wet pressure drop은 specific surface area, packi..

기계장치설계 2025.01.04

Distillation Column PSV relief load 계산 이해

정상조건에서의 balance를 참조하여 column top과 bottom에 대해 각각 HMB를 재구성한다. 유입되는 흐름은 +, 유출되는 흐름은 -로 지정하여 모든 stream에 대해 summation한 값이 0이어야 한다. 만약 balance에 문제가 된다면 correction을 수행하고, 이후 relieving 조건에서 검토하되 역시 top과 bottom으로 나누어 analysis를 좀더 용이하게 할 수 있다.​​ 예상되는 contingency로는 total power failure, partial power failure, air cooler failure, reflux failure, control failure, external fire 등이다. 이러한 과압 시나리오는 safety checkli..

공정설계 2025.01.04

HVAC heat pump 이해

글로벌 HVAC 시장에서 히트펌프 보일러가 주목받고 있으며 최근 삼성전자에서 발표한 내용을 보면 그 추세가 유지되는 것 같다.​ https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2024122512464378744​사실 히트펌프 보일러는 러시아-우크라이나 전쟁으로 더 빠르게 유럽시장에 보급되었다. 즉, 러시아에서 유럽으로 가스 공급을 차단하자 자구책으로 가스 대신 전기를 이용한 히트펌프 보일러를 사용하여 난방을 하게 된 것이다. ​뿐만 아니라 독일, 프랑스 등 유럽 주요 국가에서는 정부의 에너지 전환 정책에 따라 가정용 히트펌프의 보급이 활발히 이뤄지고 있다. 또한 유럽 연합(EU)에서는 에너지 효율성과 지속 가능한 에너지 사용을 촉진하기 위해 다양한 지원 정책과 규제를 시행하고 있으며 이..

시사 & 이슈 2025.01.04

Manual Sampling 설계 사항

Take off connection은 vertical 배관이 가장 적합하고, horizontal 배관에서 sampling을 해야 할 경우 gas배관은 top에서, liquid 배관은 side에서 branch한다. 다만, tapping point는 main line의 Top / side / bottom connection을 일괄적으로 적용하기 보다 process 특성에 맞게 고려하며, 예를 들어 slurry나 condensing우려가 있을 경우 bottom connection은 피하고, vapor pocket이 형성될 경우 sampling에 영향을 줄 수 있는 공정이라면 specific하게 해당 sampling에 P&ID note로 표현하여 vapor pocket을 피하도록 한다.​ Gas인 경우 hori..

배관설계 2025.01.03

질소 역류에 의한 질식 (KOSHA)

질소는 설비로부터 인화성 물질을 퍼지하거나 tank blanket, 그리고 compressor dry gas seal에 공급되기도 하며, flare header의 양압을 유지하기 위해서도 필요한 유틸리티이다. 이러한 중요한 유틸리티를 잘못 사용할 경우 치명적인 사고로 이어질 수 있다.​​​다음의 사고사례도 질소에 의한 질식사고로서 2021.5.30.(일) xx 사업장내 용광로의 분진을 포집하는 국소배기장치 (Bag Filter 타입)에서 Pulsing용 질소가 금속 포집박스로 역류되어 근로자 2명이 질식되어 사망한 사고이다. (전단 blower가 가동정지되고 메탈케이스 설비 점검차 내부에 들어가 사고가 난 것으로 이해함)​​​bag filter는 분진이 대기로 방출되지 않도록 가스내 분진을 제거하여 가스..

사고사례 2025.01.03

Merox 공정 이해

MEROX라는 용어는 MERcaptan OXidation의 약어로서 UOP licensor 공정의 하나이며 petroleum distillate내 mercaptan을 제거하기 위해 촉매를 이용한 화학적 처리를 하는 공정이다. ​이 공정에서는 황화합물인 머캅탄이 제거되거나 덜 유해한 형태로 전환이 되며 알카리 환경의 최적의 운전조건에서 머캅탄을 UOP 촉매를 이용하여 disulfide로 산화를 시킨다.​​메탄티올이라고 불리는 머캅탄은 냄새, 제품의 안정성과 품질, 부식 등 여러 문제를 야기한다. 메록스 공정을 통해 석유화학 제품을 선택적으로 산화반응을 하여 sweeter disulfide로 전환이 되어 제품내에 존재하게 된다.​​이에 따라 냄새를 제거하고 황화합물을 제거하며 제품 spec을 맞추고 가솔린의..

공정설계 2025.01.03

POE (Polyolefin) Elastomer

POE는 PE에 비해 밀도가 낮고 탄성이 높고, 저온에서의 충격 강도가 우수하여 자동차 내외장재, 식품 포장지, 케이블이나 와이어, 접착제, 필름, 의료분야 등에 사용된다.​​​​POE는 PE를 근간으로 한 폴리머이며, EPR (ethylene propylene rubber), EVA (ethylene vinyl acetate), SBC (styrene-block copolymer), PVC (polyvinyl chloride) 등의 다양한 폴리머를 대체할 수 있다. 이는 밀도가 낮을 뿐만 아니라 유연성과 가공성이 좋고, 화학적 저항성이 높고 가볍다. molding, compounding, blending 등 다양한 용도로도 활용이 가능하다. 또한 결정화 및 유리 전이온도가 낮고, 다른 폴리머들과의 호환..

공정설계 2025.01.03