LG-Caltex 정유 유동상 접촉 분해 공정의 동적 모델에 관한 연구

Abstract

중질유로부터 고 부가가치의 저 비점 유분을 생산하기 위한 FCCU는, 그 복잡한 변수간의 상호 연계성과 정유 공장내 에너지원으로써의 중요성으로 인하여 안정적 운전 및 최적화 연구의 연구 대상이 되어 왔다. FCCU의 새로운 제어 전략수립 및 최적화 연구를 위한 기초 연구로, 물질 및 에너지 발란스, 반응계의 압력관계를 중심으로 기초 식을 유도하고 각종 계통의 수식화를 통해 동적 모델을 수립하였다. 특히 현대 조업 중인 LG-Catex 정유의 Stone & Webster 타입 RFCCU(Residue Fluidized Catalytic Cracking Unit)를 대상으로 하여 각종 장치와 허용치, 제어 루프 등을 연결하여 모델에 반영하였다. 모델은 약 14 개의 상미분방정식과 248개의 대수식을 포트란 언어로 프로그램화 하였고, 각종 콘트롤러의 튜닝 상수는 실제치를 사용하였다. 동적 모델을 사용하여 몇 가지의 주요 외란에 대한 연관 변수들의 변화 추이를 검토하고, 가능한 범위 내에서 조업 기록과 비교한 결과 대체로 유사한 경향성을 유지함을 관찰할 수 있었다. 추후 반응 관계식등이 보완되고 보다 실제적인 경험식을 첨가할 경우 정량적 추이가 보다 정확한 모델식을 완성할 수 있을 것으로 보이며, 본 논문은 향후 다변수 제어나 최적화 연구에 기초 자료가 될 수 있을 것으로 보인다.