• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.378-387
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• 2023

석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO₂를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO₂ 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권10호
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• pp.3241-3247
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• 2012

Ionic liquids (ILs) have been extensively investigated as promising alternatives to conventional organic solvents such as sulfolane and N,N-dimethylformamide for the selective extraction of aromatic hydrocarbons from the $C_6-C_{10}$ hydrocarbon mixtures produced from the cracking processes of naphtha and light oils. The most important advantage of ILs over conventional organic solvents is that they are immiscible with aliphatic hydrocarbons, and thus the back extraction of ILs from the raffinate phases and top hydrocarbon-rich layers is not necessary. In this paper, a brief review on the state of the art in the utilization of ILs for aromatics separation is presented.

• Carbon letters
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• 제1권2호
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• pp.69-75
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• 2000

Naphtha cracking bottom oil was reformed with heat treatment and then spun at $310^{\circ}C$. These pitch-based carbon fibers were carbonized at $1000^{\circ}C$ after oxidation at $280^{\circ}C$, for 90 min. These fibers were chemically activated with molar ratio of KOH/CF (1 : 1) at different temperatures ($250{\sim}900^{\circ}C$) for 1 hr. The process of activation was characterized with DTA, TGA, BET surface area and pore size distribution. The activation of fibers by KOH was performed by several process. One is the reduction process that carbon fiber was reacted with $K_2O$ produced from dehydration process above $400^{\circ}C$. The other is the process that $K_2CO_3$ was directly reacted with carbon fiber. At $800^{\circ}C$, the activation was performed by catalyzed mechanism that $K_2O$ was obtained from the reaction of metal potassium with $CO_2$, then was changed to $K_2CO_3$. At $870^{\circ}C$, the activation was also observed that activation mechanism was promoted by metal catalyst with $CO_2$ from decomposition of $K_2CO_3$. The specific surface area of prepared activated carbon fibers was dependent on the activation mechanism. The specific surface area was in the range of $1519{\sim}2000\;cm^3/g$ and was the largest prepared at $870^{\circ}C$. The pores developed were mostly micropores which was very narrow and uniform. The total pore volume was $0.58{\sim}0.77\;cm^3/g$.

• 한국물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.563-568
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• 2008

In petroleum refining industry, caustic (NaOH) solution is used to remove $H_2S$ from hydrocarbon streams in naphtha cracking process. Once $H_2S$ is absorbed in caustic solution, the solution becomes known as spent sulfidic caustic (SSC), which contains high concentrations of hydrogen sulfide and alkalinity. This study was focused on the evaluation of autotrophic denitrification by SSC in a hybrid Bardenpho process. SSC was injected to the anoxic (1) and anoxic (2) tank at different S/N ratio. In a previous lab-scale study, as we operated a modified Ludzack-Ettinger process, it was observed that the COD increment of effluent and nitrification failure happened because of non-biodegradable matters in SSC and high pH, respectively. Thus cilia media was packed at 2.4%(v/v) in all aerobic tanks and the pH of SSC was neutralized from 13.3 to 11.5 with addition of sulphuric acid ($H_2SO_4$). Consequently, these strategies were successful because no COD increment of effluent was observed and nitrification failure did not happen. The maximum TN removal efficiency was 77.5% when SSC was injected to both the anoxic (1) and anoxic (2) tanks. The mean TN concentration of effluent in this condition was 5.8 mg/L.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.224-228
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• 2015

나프타 분해공정에서 부산물로 발생하는 분해연료오일을 이용하여 열처리 및 UV 조사 시 다양한 농도의 $AlCl_3$을 첨가하여 새로운 방법으로 탄소전구체 피치를 제조하였다. 개질된 피치는 원소 분석, 화학 구조, 분자량 분포 및 연화점을 분석하여 특성평가를 하였다. 개질된 피치의 산소 함량은 $AlCl_3$의 첨가량이 증가할수록 증가한 반면 그 탄소 및 수소 함량은 거의 변화하지 않았다. UV 조사 개질피치는 열 개질만 된 피치보다 더 많은 방향족 탄소화합물로 이루어져 있었다. $AlCl_3$ 촉매첨가는 개질된 피치의 방향족화도에 큰 영향을 미치지 않았다. 제조된 피치의 연화점은 $103.3{\sim}168.9^{\circ}C$ 범위를 나타내었다. 또한 5 wt%의 $AlCl_3$를 첨가하여 UV 조사 개질된 피치의 수율은 48%에서 80%로 증가하였다. 이것을 통하여 UV 조사 개질 방법은 다양한 특성을 갖는 고수율의 피치를 제조를 위한 실용적이고 유용한 방법으로 여겨진다.