화공전산응용 에틸렌 글리콜 공정

목차

1. 개요
1.1 석유화학산업과 에틸렌 글리콜
1.2 에틸렌 글리콜 이용

2. 이론
2.1 단위공정 및 사용한 열역학 모델: NRTL모델
2.2 증류
2.2.1 증류탑
2.2.2 Flash증류
2.3 이상 반응기
2.3.1 반응기 종류
2.3.2 반응기 선택
2.3.3 CSTR
2.3.4 반응기 설계

3. 공정설계
3.1 Ethylene Glycol 제조공정의 설명
3.2 HYSYS를 이용한 “ 에틸렌 글리콜 제조공정”의 설계
3.3 HYSYS를 이용한 “ 에틸렌 글리콜 제조공정”의 결론

4. 보기문제 풀이 및 연습문제 풀이
4.1 보기문제풀이
4.2 연습문제 풀이
4.2.1 연습문제 1
4.2.2 연습문제 2
4.2.3 연습문제 3

5. 참고문헌

본문내용

요약

에틸렌 옥사이드의 수화 반응으로 에틸렌 글리콜이 제조된다. 우리는 ①에틸렌 옥사이드의 수화반응을 위한 CSTR반응기의 설계 및 생성물 반응식의 이해와 ②생성물인 에틸렌글리콜의 순도를 높이기 위한 Distillation설계 ③경제성을 위한 환류의 설계로 에틸렌 글리콜 공정을 HYSYS를 이용하여 설계 및 이해 할 수 있다.

1. 개요
1.1 석유화학산업과 “에틸렌 글리콜제조 공정”에 대한 이해

그림 1. 석유화학 계통도
그림 2. 에틸렌 소비량의 증가 추세

오늘날 석유화학산업의 발달로 많은 석유화학제품이 생활 깊게 자리 잡고 있다. 최근 중국 인도와 같은 신흥국으로부터 촉발된 에틸렌 수요의 증가로 인한 세계적으로 에틸렌계열과 비-에틸렌계열의 구조적 갈림 현상이 극심해지면서 에틸렌을 이용한 합성물질의 수요극복을 위한 공정생성물에 대한 효율성증가 문제가 해당분야의 연구자들에게 시급한 문제다. 에틸렌 글리콜은 석유정제물인 납사의 석유화학기초유분인 에틸렌을 이용한 합성원료인 에틸렌 옥시드가 주원료이다. 이 번 프로젝트를 통해 에틸렌의 합성원료중 하나인 에틸렌글리콜의 제조공정을 이해하고, 특히 공정모사프로그램인 HYSYS를 이용하여 가장 기본적인 조건으로 에틸렌 글리콜에 대한 공정 설계는 큰 의미가 있다.

1.2 에틸렌 글리콜 이용
HOCH2CH2OH. 현대의 명명규칙에서는 1, 2-에탄디올. 가장 간단한 2가 알코올이며 간단히 글리콜이라 하는 경우도 있다. 에틸렌 옥시드의 수화 반응으로 제조된다. 텔레프탈산과의 에스테르화 반응 생성물은 합성섬유와 플라스틱으로서 중요하다. 기타 불포화 폴리에스테르의 성분, 자동차 엔진 냉각수의 동결방지용 부동액으로 사용된다.

2. 이론
2.1 단위공정 및 사용한 열역학 모델: NRTL모델
-국부 조성 모델들 중의 하나이다.( Wilson, NRTL 등)

참고 자료

IMF, BLOOMBERG 토러스투자증권리서치센터, 2011년 공개 자료
화학반응공학 Octave Levenspiel 저, 김상환 역, 개정 3판 2000
Unit Operations of Chemical Engineering, W. L. McCabe, J. C., Smith and P. Harriott, 6th.ed, McGraw-Hill, 2002, p633-703
W. L. McCabe,단위조작, McGraw-Hill, 6th edition, pp 13~702
권규혁 외 9, 일반화학실험, 형설출판사, 2001. pp 45~49
화학대사전, 세화출판사, 2001
J. M. Smith, 화학공학열역학, McGraw-Hill, 6th edition. p.333~371