산업의 고도화에 따른 경제성장으로 인류의 삶의 질은 많이 좋아졌지만 경제활동으로 인한 각종 환경 오염물질은 상대적으로 많이 배축된 것이 사실이다. 특히 대기오염물질의 주 요인이 되고있는 질소산화물과 아황산가스 등 많은 오염물질이 있지만 최근 더욱더 문제가 되고있는 것이 휘발성 유기화합물질로써 대기중의 탄화수소 화합물의 총칭으로 광 화학 옥시던터와 오존 등으로 인한 대기오염으로 인체에 미치는 영향이 아주 심각하며, 발생장소도 대규모 석유화학 장치산업의 원유를 정제하는 정제공정에서부터 저유소 및 중간 제품공정, 그리고 소비자가 직접 접하는 전국각지에 산재되어 있는 주유소 등에서 많은 량의 휘발성 유기화합물질이 발생되고 있다. 이에 대한 대책으로 정부차원에서 우선 대규모 석유화학단지를 휘발성 유기화합물질 배출저감을 위한 종합대책지역으로, 전남 여천지역은 1996. 9. 20일, 울산지역은 1997. 7. 1일에 지정고시 하였다. 울산지역의 경우 당초 대상물질이 47개 항목에서 시행초기에 보완적인 차원에서 크실렌 및 초산 등 일부물질이 수정된 31개 항목으로 변경고시 되었으며, 이에 대해 사업장에서는 해당물질에 따른 처리시설을 설치 가동 중에 있다. 그러나 휘발성 유기화합물질의 발생조건과 발생량, 각 물질의 혼합시 안전성문제 등이 공정조건상 일정하지 않아 방지시설 선정설치에 많은 에로사항이 있었다. 기존의 시설에 방지시설을 추가한다는 것은 화학공장 특성상 여러 가지 조건이 있으며, 그 동안 많은 시행착오를 하면서 설치하였다. 그러나 일부시설은 아직도 완벽한 방지효과를 얻기에는 부족하므로 향후 계속적인 기술 및 설비투자와 관리대책이 보완되어야 할 것으로 사료된다.
산업의 고도화에 따른 경제성장으로 인류의 삶의 질은 많이 좋아졌지만 경제활동으로 인한 각종 환경 오염물질은 상대적으로 많이 배축된 것이 사실이다. 특히 대기오염물질의 주 요인이 되고있는 질소산화물과 아황산가스 등 많은 오염물질이 있지만 최근 더욱더 문제가 되고있는 것이 휘발성 유기화합물질로써 대기중의 탄화수소 화합물의 총칭으로 광 화학 옥시던터와 오존 등으로 인한 대기오염으로 인체에 미치는 영향이 아주 심각하며, 발생장소도 대규모 석유화학 장치산업의 원유를 정제하는 정제공정에서부터 저유소 및 중간 제품공정, 그리고 소비자가 직접 접하는 전국각지에 산재되어 있는 주유소 등에서 많은 량의 휘발성 유기화합물질이 발생되고 있다. 이에 대한 대책으로 정부차원에서 우선 대규모 석유화학단지를 휘발성 유기화합물질 배출저감을 위한 종합대책지역으로, 전남 여천지역은 1996. 9. 20일, 울산지역은 1997. 7. 1일에 지정고시 하였다. 울산지역의 경우 당초 대상물질이 47개 항목에서 시행초기에 보완적인 차원에서 크실렌 및 초산 등 일부물질이 수정된 31개 항목으로 변경고시 되었으며, 이에 대해 사업장에서는 해당물질에 따른 처리시설을 설치 가동 중에 있다. 그러나 휘발성 유기화합물질의 발생조건과 발생량, 각 물질의 혼합시 안전성문제 등이 공정조건상 일정하지 않아 방지시설 선정설치에 많은 에로사항이 있었다. 기존의 시설에 방지시설을 추가한다는 것은 화학공장 특성상 여러 가지 조건이 있으며, 그 동안 많은 시행착오를 하면서 설치하였다. 그러나 일부시설은 아직도 완벽한 방지효과를 얻기에는 부족하므로 향후 계속적인 기술 및 설비투자와 관리대책이 보완되어야 할 것으로 사료된다.
High growth of economy and industrial development was produced every air pollutants, that is, SOx, NOx, dust, VOCs and malodorous gas was produced. Recently, volatile organic compounds(VOCs) was bring about very serious environmental problems. Ulsan petrochemical complex was densely a large ...
High growth of economy and industrial development was produced every air pollutants, that is, SOx, NOx, dust, VOCs and malodorous gas was produced. Recently, volatile organic compounds(VOCs) was bring about very serious environmental problems. Ulsan petrochemical complex was densely a large scale of petrochemical plant. This study was carried out to select treatment equipment of VOCs produced from petrochemical plant, and has compared with Carbon filter, Regenerative thermal oxidation(RCO) and Flare stack for technical merit and demerit but also initial investment and operating cost.
High growth of economy and industrial development was produced every air pollutants, that is, SOx, NOx, dust, VOCs and malodorous gas was produced. Recently, volatile organic compounds(VOCs) was bring about very serious environmental problems. Ulsan petrochemical complex was densely a large scale of petrochemical plant. This study was carried out to select treatment equipment of VOCs produced from petrochemical plant, and has compared with Carbon filter, Regenerative thermal oxidation(RCO) and Flare stack for technical merit and demerit but also initial investment and operating cost.
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문제 정의
역의 문제점을 보완하여 시정한 결과 많은 발전을 하게 되었으나 아직도 부족하다. 본 연구에서는 석유화학 공장의 휘발성유기화합물 처리시설 적용사례를 조사 . 연구하였다.
가설 설정
가) 시료채취장치 : 기존의 시료채취장치는 액상을 채취하는데 채취위치에 따라 내용물의 온도가 고온(60℃ 이상)에서 저온(60℃ 이하)까지 분포되어 있기 때문에 시료채취시 많은 휘발성 유기화합물이 발생한다. 특히, 고온의 시료를 채취할 경우 증기의 대부분이 휘발성 유기화합 물질로 이것을 시료 Bomb system 을 설치하여 외부로 누출되지 않고 채취할 수 있는 방식을 선정하였다.
제안 방법
부원료의 손실을 방지하기 위하여 질소-Sealing을 하여 관리하고 있으나 Vent(Breather) val.,e 작동 시에는 많은 양의 VOCs가 유출되고 있으므로포집시설을 하여 소각탑 배관에 연결하여 처리하였다.
1. K사에서 사용하고 있는 B.T.X의 특성상 가연성 물질로 소각처리하는 방법이 가장 효율적이었으며 별도의 처리시설을 두지 않고 기존의 소각탑 (Flare stack)에 배관을 연결하여 소각처리 하였다.
3. 배관규격은 압력과 거리, 설비의 용량 등을 고려하여 설계 제작하였으며 전체적인 압력 균형을 유지토록 하였다. 즉, VOCs 물질의 발생 시설과 최종 소각탑(Flare stack)까지 연결되는 배관의 규격과 거리에 따라 설계하였다.
K사가 비교. 검토한 처리방법중 선정된 소각처리법을 적용하기 위해 휘발성유기화합물의 배출원 및 배출량을 산정하여 그 처리 계통도를 Fig. 1에 도시하였다.
,e : psv) 후단에 VOCs 처리설비를 해야 하기에 설비보존 및 안전관리에 많은 문제가 있다. 그러나 궁극적으로 환경 보전이라는 차원에서 VOCs 방지시설을 설치해야 한다는 전제하에 추진하게 되었으며 석유화학 단지 내 21개사의 설비운영상 각 설비의 운전조건이 제각기 다르고 생산품과 저장물질의 양과 질이 다르기 때문에 특성에 맞는 VOCs 방지시설을 검토하게 되었다. 특히 VOCs 방지시설 선정시 고려사항으로는 관련법규를 준수하면서도 가장 경제적이고 효율적인 방지기술을 선택하는 방향을 조사하였다.
나) 배수장치 : 주로 폐수 배수로로 드레인 되는 용제 중에서 일부 휘발성 유기화합물이 포함되어 있기 때문에 투명유리로 된 확인 구가 부착된 배관을 연결하여 외부로 노출시키지않고 처리하는 방식을 선택하였다.
단, 단가는 경질 방향족 화합물의 처리단가 (165.5$/MT) 를 적용하였으며, 연간 가동일수는 360일로 하였다.
울산 석유화학단지 내의 K사는 자사의 공정에서 발생되는 휘발성 유기화합물을 제어하기 위해 기존배출 시설의 운전상태와 휘발성유기화합물의 특성을 고려하여 4가지 처리방식을 선정하여 처리방법, 적용기준, 운전 비용, 장 . 단점, 효율 등을 비교 . 검토하였으며 그 결과는 Table 2에 나타내었다.
있다. 따라서 중간 집수조에도 덮개를 설치하여 배관을 연결하므로써 소각 탑으로 이송하여 소각처리 하였다.
원 . 부원료 저장시설 Vent 설비, 공정 중의 중간 집수조와 투자비용 분야로 구분하여 조사하였다.
배관규격은 압력과 거리, 설비의 용량 등을 고려하여 설계 제작하였으며 전체적인 압력 균형을 유지토록 하였다. 즉, VOCs 물질의 발생 시설과 최종 소각탑(Flare stack)까지 연결되는 배관의 규격과 거리에 따라 설계하였다.(Fig.
그러나 궁극적으로 환경 보전이라는 차원에서 VOCs 방지시설을 설치해야 한다는 전제하에 추진하게 되었으며 석유화학 단지 내 21개사의 설비운영상 각 설비의 운전조건이 제각기 다르고 생산품과 저장물질의 양과 질이 다르기 때문에 특성에 맞는 VOCs 방지시설을 검토하게 되었다. 특히 VOCs 방지시설 선정시 고려사항으로는 관련법규를 준수하면서도 가장 경제적이고 효율적인 방지기술을 선택하는 방향을 조사하였다.
유기화합물이 발생한다. 특히, 고온의 시료를 채취할 경우 증기의 대부분이 휘발성 유기화합 물질로 이것을 시료 Bomb system 을 설치하여 외부로 누출되지 않고 채취할 수 있는 방식을 선정하였다.
휘발성 유기화합물을 처리하는 여러가지 방법 중 가장 효율적으로 처리할 수 있는 4가지 방법 (흡착회수방식, 흡열연소 산화식, 촉매연소 산화식, 소각처리법)을 분석하였으며 그 결과 회수하는 방법과 소각하는 방법으로 크게 분류하여 검토하였다.
대상 데이터
울산 석유화학 단지 내 휘발성 유기화합물 처리시설 설치대상 사업장 14개사 중 K사의 휘발성 유기화합물처리설비 선정 과정 및 처리설비를 조사. 검토한 결과 다음과 같은 결론를 얻었다.
조사 대상으로는 우리나라 석유화학 단지 중 설치연도가 가장 오래되고 생산규모가 큰 1개 지역 (울산)을 선정하였으며 전체 21개 사업장 증 VOCs 대상 사업장 14개사에 대한 일반적인 사항을 조사하고 그 중에서 K사의 실제 적용사례를 집중적으로 조사 . 연구하였으며, 전체 21개사 중 14 개사를 제외한 나머지 7개사는 현행 환경 관계 법규상 31개의 VOCs에 속하지 않으므로 제외하였다.
성능/효과
나) 회수 system 적용시 회수 절감액은 2, 445만 원/년으로 산출되었으나 초기 시설 투자비가 과다하여 경제성이 없는 것으로 나타났다.
다) 소각처리법에 소요되는 투자비는 VOCs 포집에 필요한 설비이므로 다른 system 경우에서도 기본적인 사항임이 확인되었으며 결과적으로 최소투자비와 운전비용이 가장 적고 운전이 용이한 소각 처리법으로 추진하였다.
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