세부총괄: (1) 1차년도 ① 개발목표 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 조업 최적화를 위한 기초 데이터 확보 ② 개발내용 및 개발범위(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 흡착탑 내부의 유체 흐름 CFD 기초연구 ○ 여러 가지 성분 별 흡착등온식 및 물질전달계수 확보 ○ 석유화학 SMB의 최적화 연구에 사용 가능한 모델 구축 (2) 2차년도 ① 개발목표 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 설계 최적화를 위한 기초 데이터 확보 ②
세부총괄: (1) 1차년도 ① 개발목표 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 조업 최적화를 위한 기초 데이터 확보 ② 개발내용 및 개발범위(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 흡착탑 내부의 유체 흐름 CFD 기초연구 ○ 여러 가지 성분 별 흡착등온식 및 물질전달계수 확보 ○ 석유화학 SMB의 최적화 연구에 사용 가능한 모델 구축 (2) 2차년도 ① 개발목표 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 설계 최적화를 위한 기초 데이터 확보 ② 개발내용 및 개발범위(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ○ 석유화학 SMB의 최적화 연구에 사용 가능한 모델 완성 ○ Cold mock-up을 이용한 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 흡착탑 내부의 유체 흐름의 관찰 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 흡착탑 내부의 유체 흐름 CFD 연구의 실증화 연구 (3) 3차년도 ① 개발목표 ○ 에너지 절약형 SMB 공정 개발 (설계 최적화 단계) 및 Pilot Plant 설계 ② 개발내용 및 개발범위(시스템 구성도, 구조 등은 그림으로 표현) ○ Hot mock-up을 이용한 파라자일렌 분리용 SMB 공정의 흡착탑 내부의 유체 흐름의 감시 시스템 개발 ○ 파라자일렌 분리용 SMB 공정 pilot plant 설계 흡착제 개발 (한국화학연구원): (1) 1차년도 가) 연구목표 : 국산 SMB용 zeolite계 흡착제 개발을 위한 후보물질 도출 나) 주요연구내용 및 범위 ○ 상용 흡착제 분석 ○ Zeolite 유형 및 양이온 type 검토 ○ 결합제/가소제 유형 및 배합 성형 조건 검토 ○ 기초 data 확보 다) 연구수행 방법 ○ SciFinder 프로그램을 활용하여 파라자일렌 SMB용 흡착제 관련 특허, 연구 논문, 보고서 등을 면밀히 검토 분석하여 향후 연구진행에 활용될 기초 자료를 취합함 ○ 상용 흡착제의 성분과 구조 및 물성 등을 분석하고 관련 흡착제를 선정하여 흡착 test를 수행하여 흡착제를 screening 하고 국내 여건에 맞는 연구 추진 방향을 설정함 (2) 2차년도 가) 연구목표 : Lab 규모의 흡착제 제조 및 성능 평가 나) 주요연구내용 및 범위 ○ 흡착제 성형 조건 확립 ○ 성형 흡착제의 기본 물성 조사 ○ 자일렌 흡착 분리능 test 다) 연구수행 방법 ○ 흡착제 성형 조건 확립 - 최적 결합제/가소제 종류 및 배합 비율 선정 - Lab 규모 장치를 이용한 형상 및 기공제어 조건 확립 ○ 성형 흡착제의 기본 물성 조사 - 결정화도, 기계적인 강도, 기공분포도 측정 - 소성 조건 및 결합제의 제올라이트화 조건 연구 - 성형 흡착제의 회분식 연속 이온교환 조건 연구 ○ 흡착제의 자일렌 흡착 분리능 test - 제조된 흡착제의 평형흡착 test 실시 (3) 3차년도 가) 연구목표 : 상용공정 요구 반영 흡착제 제조 조건 확립 나) 주요연구내용 및 범위 ○ 기계적 강도 및 비표면적을 증가시키기 위한 결합제의 재합성 조건 검토 ○ 흡착 분리능, 기계적 강도 최적화를 위한 연속 이온교환조건 검토 다) 연구수행 방법 ○ 최적의 기계적 강도 및 비표면적을 갖는 흡착제의 제조하기 위하여 결합제의 제올라이트화 합성 연구를 수행함 ○ 최대의 이온교환율을 얻기 위한 연속 이온교환 조건을 검토함 ○ 제조된 흡착제의 단일 column test 실시 공정최적화 (서울대학교): (1) 1차년도 가) 연구목표 : 기존 SMB 공정 조업 최적화 나) 주요연구내용 및 범위 ○ SMB 공정 이론 모델 분석 ○ SMB 공정 데이터 수집 ○ 실험 모델 구성 ○ 기존 SMB 공정 조업 최적화 다) 연구수행 방법 ○ 논문/특허 등을 분석하여 SMB공정에 사용되는 이론모델 분석 ○ 삼성토탈에서 운전되고 있는 SMB 공정의 실 운전 데이터 수집 및 분석 ○ SMB 공정의 실험적 모델을 구성하고 민감도 분석을 통해 큰 영향력을 가지는 주요 결정변수를 탐색 ○ 공정 최적화 조업 조건의 연구 (2) 2차년도 가) 연구목표 : SMB 공정 설계 최적화 나) 주요연구내용 및 범위 ○ SMB 공정 모델 구현 ○ 모델 적용 Test 및 오차보정 다) 연구수행 방법 ○ 실험적 모델을 바탕으로 하여, SMB 공정 모델을 구현. ○ 실제 데이터를 바탕으로 SMB 공정 모델을 적용, 파라미터 수정을 통해 오차보정. ○ 결정 변수간 비선형 민감도 분석을 통해 최적화 개연성 타진. ○ 신경망 모델을 통한 최적영역 탐색 검증. (3) 3차년도 가) 연구목표 : SMB 공정 종합 최적화 및 안정성 최적화 나) 주요연구내용 및 범위 ○ SMB 공정 종합 최적화. ○ 운전원 조업/안전 교육. 다) 연구수행 방법 ○ 공정 각 변수 변화를 반영한 공정 최적화 모델 구성. ○ 운전원 조업 교육 및 안전 교육 실시.
Abstract▼
Adsorbent Development: In this study, binderless zeolite BaX was prepared for separation of p-xylene. The adsorbent for separation of p-xylene has been required high-strength, high-crystallinity, high-surface area and high-selectivity to p-xylene. But current adsorbent using clay binder is dissat
Adsorbent Development: In this study, binderless zeolite BaX was prepared for separation of p-xylene. The adsorbent for separation of p-xylene has been required high-strength, high-crystallinity, high-surface area and high-selectivity to p-xylene. But current adsorbent using clay binder is dissatisfied with their life cycle. The usage of low strength adsorbent decreased efficiency of column in adsorption process. Therefore we made adsorbent, binderless zeolite BaX, which has sufficient strength, high-crystallinity, high-surface area and selectivity to p-xylene. Preparation of binderless zeolite BaX has various steps, such as granulation, calcination, binderless treatment, ion-exchange and activation. Firstly we made zeolite NaX granules using NaX zeolite powder, colloidal silica sol solution and microcrystalline cellulose. so that we confirmed effect of containing amount of $SiO_2$ in granule to strength of sample after binderless treatment. The containing amount of $SiO_2$ in granule was controlled from 14.0wt.% to 22.3wt.% by concentration of colloidal silica sol solution during the granulation. And then zeolite NaX granule was calcined at ${500^{\circ}C}$ for 2hr. Calcined granule has very low compressive strength (0.126~128kgf) because microcrystalline cellulose which supported granule structure was removed by calcination. However, Compressive strength of granule was recovered by binderless treatment. Especially containing amount of $SiO_2$ in granule was increased with increasing compressive strength. Because small zeolite NaX synthesised in macropore of calcined granule. And those supported structure of calcined granule. After the binderless treatment, crystallinity could be recovered above 98.5% and compressive strength could be recovered above 0.470kgf and then we chose most outstanding sample(G3-B4). And prepared binderless zeolite BaX by ion exchange in successive batches (successive batch was conducted using 1.0N barium chloride dehydrate solution at ${80^{\circ}C}$ for 2hr. and then filtered and washed with boiling water. The zeolite was dried in an oven at ${110^{\circ}C}$ for 12hr. This procedure was repeated six times). 95%, the final degree of exchange, was achieved After the ion exchange. Those ion-exchanged samples were activated at ${400^{\circ}C}$ for 2hr. This sample was tested by batch adsorption with 1:1:1 mixed xylene isomer. as a result of tests, The prepared binderless zeolite BaX has more superior selectivity to p-xylene than commercial zeolite. single column test was conducted to confirm the adsorption capacity of p-xylene to compare with n-C10, ethyl-benzene. As a result of the experiment, the prepared binderless zeolite BaX has achieve efficiency of 80% to compare with commercial adsorbent. And the scale up condition was studied. In this study, we prepared the adsorbent to separate p-xylene from the xylene isomers. And it is conformed that prepared binderless zeolite BaX has high compressive strength, high specific surface area, high crystallinity and selectivity to the p-xylene. Process Development: In this study, theory model of SMB was analyzed and SMB process model was developed. The effect of all of the dead volume elements was reflected in the model synthetically. In particular, the effect caused by channeling on the separation performance was elucidated. A liquid phase multi-component adsorption isotherm with interaction parameters reflecting nonideality was also suggested. Important decision variables were selected by using developed model and operating data and from these data, optimal operation area was searched. Optimization of SMB process was developed and applied. The parameters and operating condition was reset to reflect the change in operating mode, which is moved from 7-zone mode to 8-zone mode.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.