석유정제 석유화학 산업폐수처리

목차

제Ⅰ장 . 서론
제1절. 연구의 필요성 및 목적
제2절. 연구 방법
제3절. 연구 내용
제Ⅱ장 . 본론
제1절. 석유정제, 석유화학산업의 정의
1.1 석유정제의 정의
1.2 석유화학산업(공업)의 정의
제2절. 석유정제, 석유화학 폐수의 정의
2.1 석유정제 폐수의 정의
2.2 석유화학산업(공업) 폐수의 정의
제3절. 국내외 산업현황 및 시장성 평가
3.1 국내 산업현황 및 시장성 평가
3.2 국외 산업현황 및 시장성 평가
제4절. 발생공정으로 부터의 폐수 발생량 및 수질 농도
제5절. 폐수처리를 위한 공정
5.1 국내공정 및 사례
제6절. 공정제안
제7절. 폐수처리의 재활용 및 재이용
제Ⅲ장 . 결론
※참고문헌

본문내용

nanthrene 그리고 4환 인 pyrene 등이 그 대표적인 물질이며, 환경에서 자주 검출되는 물질로는 고리가 2환에서 6환까지 약 200 여종의 이성질체가 존재하는 것으로 알려져 있다. 이들 PAHs 등에 대한 환경 규제는 미국 등 선진국의 경우 수 ppm 내외로 매우 엄격하다.
결국 이러한 엄격한 방향족 화합물의 화학공업에 대한 환경적 적용은 그렇지 않아도 수입에만 의존하는 고가의 원유를 가지고 석유제품을 생산하고 있는 국내 석유화학공업의 경쟁력을 크게 상실하게 만들 것이 틀림없다.
현재 BTEX 및 PAHs 등 방향족 화합물들이 포함되어 있는 석유 화학 공업의 폐기물들은 석유정제공정으로부터 열분해, 개질공정 그리고 여타 정밀화학공정까지 거의 전 화학공정으로부터 산출된다. 그러나 우리나라의 경우 적극적 처리 개념의 이들 폐기물의 유용 화를 위한 연구는 매우 부족한데, 무엇 보다 이들 물질의 산출, 유통 그리고 처리 현황의 종합적인 조사 분석이 시급하나 현재까지 구체적으로 파악되어 있지 않고 있으며, 다만 국내, 외적 산업과 환경에서의 시급한 필요성에 의한 국가적 정책차원에서의 화학공단의 생태 산업 단지 화 등 여러 형태의 연구와 투자 등이 진행되고 있다.
이러한 현실은 그동안 화학공업의 생산성에서 환경적인 측면의 중요성이 상대적으로 무시 되어온 결과이다. 그러나 오늘날의 화학 공업은 양산되는 이러한 환경유해 물질, 특히 다량 산출되는 난분해성 방향족 화합물의 취급과 처리에 있어서 결코 무시 할 수 없는 국내, 외적인 많은 제약을 받을 것이며 앞으로 이러한 규제와 어려움은 더욱 강화 될 것이 자명함을 생각하면 좀 더 적극적인 연구와 투자가 절실하다고 하겠다.
초산 폐수로 부터의 유용자원 재활용
석유화학공장에서 나오는 폐수는 대부분 초산을 포함하고 있으며, 초산의 농도는 0.1~1.5%로 눈으로 봐서는 보통 물과 큰 차이가 없지만 식초를 물에 탄 것처럼 약간 시큼한 냄새가 난다.
자연계에 흘러들어갈 경우, 인근 주민의 눈과 코를 자극해 충혈 시키는 등 건강에 위협을 준다.
이와 같은 환경오염 방지를 위해서는 초산 폐수의 주성분인 막대한 양의 물(약99 %)을 증발시켜야 하므로 매년 수천억 원의 비용과 에너지를 소모해야 하기 때문에 경제성이 없어 대부분 폐수처리장으로 보내고 있는 실정이다.
또한 이 같은 증발처리를 위해 화석연료를 연소시키는 과정에서 지구온난화의 주범인 이산화탄소가 다량 발행한다.
초산폐수 중에 포함돼있는 초산과 메틸아세테이트(MA)를 분리하는 것은 증류 및 흡착 방법 등 기존의 통상적인 기술로도 가능하나, 막대한 설비투자비 및 에너지 소모량과 높은 운전비용 때문에 전혀 실용화되지 않고 있다. 따라서 설비투자비를 줄이고 , 에너지 소모량과 이산화탄소 발생량을 획기적으로 줄일 수 있는 첨단기술 이 절실히 필요한 실정이었다.
이 기술은 초산폐수로부터 초산과 MA를 분리하는 공정과 에스테르화 반응을 통한 흡착제 활성화 공정 및 가수분해 반응을 통한 초산회수공정으로 구성되어 있다. 이 과정에서 생산되는 초산과 메탄올은 공정에 재투입됨으로서 부산물을 효율적으로 이용할 수 있음과 동시에 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다.
개발공정 중 초산 회수공정은 초산으로 흡착된 활성탄소를 메탄올과 물로 탈착시
켜 재생함으로써 교체가 필요 없는 매우 경제적 기술이며 고상의 폐기물을 발생시
키지도 않는다.
또한 가수분해 공정은 양이온 교환수지를 특별한 가공 없이 반응촉매로 직접 사 용함으로서 기존의 액체 산 촉매 사용에 따른 장비의 부식문제 및 생성물과 촉매의 분리 문제를 해결할 수 있게 되어 기존 공정의 단점인 촉매 마모손실과 촉매제조에 필요한 높은 비용을 획기적으로 저감할 수 있게 되었다.
제Ⅲ장 . 결론
이번 연구는 석유정제 및 석유화학산업에서 발생하는 폐수의 발생원과 폐수의 농도, 그리고 그에 따른 국내외 처리공정을 조사하고 설명하는 데에 그 목적이 있다.
대부분의 처리공정의 경우 국내의 정유사는 물론 국외 대규모 정유회사나 석유화학산업체의 경우에도 비슷한 처리 공정을 사용하고 있고, 그 처리공정 중 가장 주요한 처리공정은 유수분리장치(Oil Separator)이다.
유수분리장치는 기름과 물의 밀도 차에 의해 수중의 기름을 부력을 이용하여 분리하는 장치로서 API, PPI, CPI유수분리장치 등이 있다. 에멀션화한 기름을 함유한 폐수의 유수분리장치를 설명하면 다음과 같다.
교반조에 폐수를 넣고 분리제와 흡착제를 첨가하여 급격히 교반시키면 분리제의 작용에 의해 에멀션은 물과 기름으로 분리된다.
분리된 기름은 흡착제에 흡수되고 폐수는 물과 기름으로 흡착한 두 개의 흡착제로 나누어진다. 이때 폐수는 80℃로 가온하여 5~10분간 교반시킨다. 유수분리한 폐수는 여과실로 옮겨서 물과 오일케이크로 나눈다. 처리수 중의 잔유량은 20㎎/ℓ이하가 된다.
유리유를 함유한 폐수의 처리에는 API식 유수분리장치 등이 사용된다. 폐수 중에 100~300㎎/ℓ 범위의 미세한 유적이 현탁 되어 있을 때는 백반 4~25㎎/ℓ, 유산반토0~6㎎/ℓ을 첨가하여 가압부상분리 조작을 행하면 75~90%의 기름이 분리된다.
이 방법은 유적군에 기포가 부착하여 수면에 스컴(scum)층을 형성한다.
이 스컴층은 기계로 긁어 제거한다. 분리수는 내측에 설치된 격벽판과 외벽 사이를 통해 배출된다.
이처럼 석유정제 및 석유화학산업의 폐수처리에 있어서 핵심기술은 유수분리이며, 폐수의 처리 효율과 폐수처리수의 농도와 환경기준에 의한 적합성, 재활용성 역시 유수분리 장치의 효과적인 설치와 이용에 있다고 할 수 있겠다.
※참고문헌
국회도서관
한국석유화학공업협회
대한석유협회
http://www.s-oil.com/
http://www.skenergy.com/
http://www.gscaltex.co.kr/
http://www.oilbank.co.kr/
두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com
국립환경과학원(http://www.nier.go.kr)
국가환경정보센터(http://www.konetic.or.kr)
EBN산업뉴스
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키워드

석유정제,   석유화학,   산업폐수,   처리