에틸렌은 석유화학 산업의 필수적인 기초 원료이며 꾸준한 수요 증가가 예상된다. 에틸렌을 생산하는 방법 중 하나는 부탄 크래킹이다. 최근, 북미의 셰일 가스 혁명 이후 부탄의 생산량이 증가하고 있기 때문에 부탄 크래킹의 가격 경쟁력이 높아질 것으로 예상된다. 따라서 이러한 부탄 크래킹의 에틸렌 수율을 극대화 하여 수익성을 향상시키기 위해 노말 부탄 크래킹 공정을 고안하여, 이에 대한 ...
에틸렌은 석유화학 산업의 필수적인 기초 원료이며 꾸준한 수요 증가가 예상된다. 에틸렌을 생산하는 방법 중 하나는 부탄 크래킹이다. 최근, 북미의 셰일 가스 혁명 이후 부탄의 생산량이 증가하고 있기 때문에 부탄 크래킹의 가격 경쟁력이 높아질 것으로 예상된다. 따라서 이러한 부탄 크래킹의 에틸렌 수율을 극대화 하여 수익성을 향상시키기 위해 노말 부탄 크래킹 공정을 고안하여, 이에 대한 경제성 분석을 진행하였다. 노말 부탄 크래킹을 하기 위해서 혼합 부탄을 노말 부탄과 아이소 부탄으로 분리하는 공정이 필요하기 때문에 추가적인 비용이 들게 된다. 추가되는 공정의 비용을 계산하기 위해 공정 모사 소프트웨어인 Aspen HYSYS를 이용하여 분리 공정을 모사했다. 기존의 재래식 증류 방식은 에너지 효율이 낮기 때문에 에너지 효율을 높이기 위해 증기 재압축 방식을 적용했다. 두 방식의 경제성 비교를 통해 연간 1 MT 처리량 기준으로 증기 재압축 방식이 재래식 공정보다 약 $ 7.88/ton 만큼의 비용을 절약할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 다음으로 식 계산 소프트웨어인 POLYMATH에 부탄의 열분해 반응식을 입력하여 혼합 부탄 크래킹과 노말 부탄 크래킹의 수율을 구했다. 수율 계산 결과를 통해 노말 부탄 크래킹과 혼합 부탄 크래킹의 경제성 비교를 진행하였다. 경제성 비교 결과, 에틸렌 생산량이 약 394,000 ton/year인 공장 기준으로 노말 부탄 크래킹이 기존의 혼합 부탄 크래킹보다 연간 $ 67,190,000만큼 더 높은 수익을 얻을 수 있었다.
에틸렌은 석유화학 산업의 필수적인 기초 원료이며 꾸준한 수요 증가가 예상된다. 에틸렌을 생산하는 방법 중 하나는 부탄 크래킹이다. 최근, 북미의 셰일 가스 혁명 이후 부탄의 생산량이 증가하고 있기 때문에 부탄 크래킹의 가격 경쟁력이 높아질 것으로 예상된다. 따라서 이러한 부탄 크래킹의 에틸렌 수율을 극대화 하여 수익성을 향상시키기 위해 노말 부탄 크래킹 공정을 고안하여, 이에 대한 경제성 분석을 진행하였다. 노말 부탄 크래킹을 하기 위해서 혼합 부탄을 노말 부탄과 아이소 부탄으로 분리하는 공정이 필요하기 때문에 추가적인 비용이 들게 된다. 추가되는 공정의 비용을 계산하기 위해 공정 모사 소프트웨어인 Aspen HYSYS를 이용하여 분리 공정을 모사했다. 기존의 재래식 증류 방식은 에너지 효율이 낮기 때문에 에너지 효율을 높이기 위해 증기 재압축 방식을 적용했다. 두 방식의 경제성 비교를 통해 연간 1 MT 처리량 기준으로 증기 재압축 방식이 재래식 공정보다 약 $ 7.88/ton 만큼의 비용을 절약할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 다음으로 식 계산 소프트웨어인 POLYMATH에 부탄의 열분해 반응식을 입력하여 혼합 부탄 크래킹과 노말 부탄 크래킹의 수율을 구했다. 수율 계산 결과를 통해 노말 부탄 크래킹과 혼합 부탄 크래킹의 경제성 비교를 진행하였다. 경제성 비교 결과, 에틸렌 생산량이 약 394,000 ton/year인 공장 기준으로 노말 부탄 크래킹이 기존의 혼합 부탄 크래킹보다 연간 $ 67,190,000만큼 더 높은 수익을 얻을 수 있었다.
Ethylene is an essential raw material for the petrochemical industry and its demand is expected to grow steadily. One of the ways to produce ethylene is butane cracking. In recent years, the production of butane has increased since the shale gas revolution in North America, so the cost competitivene...
Ethylene is an essential raw material for the petrochemical industry and its demand is expected to grow steadily. One of the ways to produce ethylene is butane cracking. In recent years, the production of butane has increased since the shale gas revolution in North America, so the cost competitiveness of butane cracking is expected to increase. Therefore, to improve the profitability by maximizing the ethylene yield of butane cracking, the normal-butane cracking process was devised and the economic analysis was conducted. An additional cost is incurred because a step of separating the mixed-butane into normal-butane and iso-butane is required in order to perform normal-butane cracking. To calculate the cost of the added process, the separation process was simulated using the process simulation software Aspen HYSYS. Conventional distillation scheme has low energy efficiency, so vapor recompression scheme was applied to increase energy efficiency. Comparing the economics of the two methods, it can be seen that the vapor recompression based on 1 MT of annual throughput can save about $ 7.88 / ton over the conventional scheme. Next, the yield of mixed-butane cracking and normal-butane cracking was obtained by inputting the thermal decomposition reaction of butane into POLYMATH, an expression calculation software. The economical comparison of normal-butane cracking and mixed-butane cracking was conducted through yield calculation results. As a result of the economic comparison, normal-butane cracking achieved a profit of $ 67,190,000 per year higher than the existing mixed-butane cracking by the plant with about 394,000 tons/year of ethylene production.
Ethylene is an essential raw material for the petrochemical industry and its demand is expected to grow steadily. One of the ways to produce ethylene is butane cracking. In recent years, the production of butane has increased since the shale gas revolution in North America, so the cost competitiveness of butane cracking is expected to increase. Therefore, to improve the profitability by maximizing the ethylene yield of butane cracking, the normal-butane cracking process was devised and the economic analysis was conducted. An additional cost is incurred because a step of separating the mixed-butane into normal-butane and iso-butane is required in order to perform normal-butane cracking. To calculate the cost of the added process, the separation process was simulated using the process simulation software Aspen HYSYS. Conventional distillation scheme has low energy efficiency, so vapor recompression scheme was applied to increase energy efficiency. Comparing the economics of the two methods, it can be seen that the vapor recompression based on 1 MT of annual throughput can save about $ 7.88 / ton over the conventional scheme. Next, the yield of mixed-butane cracking and normal-butane cracking was obtained by inputting the thermal decomposition reaction of butane into POLYMATH, an expression calculation software. The economical comparison of normal-butane cracking and mixed-butane cracking was conducted through yield calculation results. As a result of the economic comparison, normal-butane cracking achieved a profit of $ 67,190,000 per year higher than the existing mixed-butane cracking by the plant with about 394,000 tons/year of ethylene production.
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