증류 2가지 비교(정제 증류, 분별 증류)

증류 2가지 비교(정제 증류, 분별 증류)

정제 증류와 분별 증류는 혼합물에서 다양한 물질을 분리하는 데 유용한 산업 공정으로 정유, 화학산업에서 활용됩니다. 정유시설을 예로 정제 증류, 분별 증류의 개념을 알아보고 비교해 보겠습니다.

정제 증류(Refining distillation)

정제 증류는 불순물을 제거하여 순도를 높이는 증류법으로 원유를 제품으로 전환합니다. 일반적으로 석유 정유소에서 원유를 LPG(액화석유가스), 가솔린 또는 휘발유, 디젤, 등유와 같은 제품으로 전환하는 데 정제 증류를 사용합니다.

석유 정유소는 단위와 저장 탱크를 포함하여 여러 처리 단계 및 보조 시설을 포함하는 대규모 산업 시설입니다.  정유소 각각은 고유의 처리시설과 다양한 정유 공정의 조합을 가지고 있습니다.

정유 증류 공정의 주요 구성 요소에는 원유 증류 장치, 진공 증류, 나프타 수소 처리기, 촉매 개질 장치, 알킬화 장치, 이성질화 장치, 증류물 수소 처리기, Merox, 아민 가스 처리기, 유동 촉매 분해, 수소 분해, 비스브레이커 등이 포함됩니다. 그 외에도 증기 개질, 사워 워터 스트리퍼, 냉각탑, 폐수 수집 시스템, LPG 저장 용기, 원유 및 완제품 저장 탱크를 포함한 유틸리티 장치와 같은 보조 처리 장치가 있습니다.

분별 증류(Fractional distillation)

분별 증류는 원유의 탄화수소 분획을 분리하는 데 유용한 기술입니다. 이 공정에서 끓는점의 차이에 따라 다양한 탄화수소를 분리할 수 있습니다. 이 분리 공정을 분별(Fraction)이라고 합니다.

공정을 고려할 때 먼저 원유를 매우 높은 온도와 압력으로 가열하면 원유가 증발하기 시작합니다. 증기는 분별 증류탑으로 들어가고 탑을 따라 온도가 구별됩니다.(아래는 고온, 위는 저온). 증기가 탑의 아래에서 위로 이동하면서 온도가 떨어집니다. 탑의 온도가 증기 속 탄화수소의 비등점과 같아지는 지점에서, 해당 탄화수소는 응축됩니다. 증류탑에는 서로 다른 거리에 있는 여러 개의 판이 있으므로, 응축된 증기를 이 판에서 액체로 수집할 수 있습니다.

분별증류를 통해 상압증류탑에서 원유를 가열하여, LPG는 -42~1도, 휘발유 및 나프타는 30~120도, 등유 및 제트연료유는 150~280도, 경유는 230~350도, 아스팔트 및 잔사유는 300도 이상에서 생산합니다.

출처 : 한국석유공사

정제 증류와 분별 증류의 차이점

정제 증류와 분별 증류는 서로 다른 유형의 증류 방법입니다. 정제 증류와 분별 증류의 주요 차이점은 정제 증류가 여러 시설로 석유의 다양한 성분을 분리하는 반면 분별 증류는 비등점을 이용하여 다양한 분획에서 서로 다른 온도에서 액화되는 탄화수소를 분리한다는 것입니다. 또한 정제 증류는 변환(conversion)의 개념을 포함하는 데 반해분별 증류는 분리(Fraction)의 개념을 가지고 있습니다.