감압, 상압증류탑의 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요? 중동이나 남미에서 원유를 수입해서 정유사에 있는 증류탑에서 우리가 필요한 휘발유, 경유, 등유, 아스팔트등을 생산하여 공급하는걸로 알고 있습니다.

이 과정에서 감압, 상압증류탑이 사용된다고 들었는데 이들의 가동원리는 무엇인가요?

Answer 1

상압증류공정은 가장 기본적인 공정입니다.

이름에서 알 수 있듯이 증류를 이용해 원유를 가열, 냉각하여

일정한 범위의 비점을 가진 석유를 분리시킵니다.

감압 방식은 여기에 압력을 더 이용합니다.

Answer 2

감압증류와 상압증류는 모두 증류탑에서 사용되는 방법입니다. 감압증류는 진공상태에서 물질을 가열하여 증류하는 방법으로, 증류탑 맨 위쪽에서 시작하여 아래로 내려가면서 점차적으로 농도가 높은 순서로 증류됩니다. 상압증류는 물질을 액체와 기체로 구분하여 압력을 이용하여 증류하는 방법으로, 액체와 기체가 혼합되어 있는 증류탑에서 상단에서 액체를 집약시켜 기체를 분리하고 이를 순차적으로 반복하여 농도가 높은 순서로 증류됩니다. 증류탑 내부의 온도, 압력, 배관 등의 디자인이 원리에 영향을 미치며, 최종적으로는 각 물질의 증기압과 끓는점의 차이에 따라 증류됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

분별증류법이라고 부르며 원리는 물질의 끓는점이 다른것을 이용한 것입니다.

끓는점이 70도인 물질과 100도인 물질을 섞고, 온도를 80도로 가열하면 70도인 물질은 증발하고 100도인 물질은 남겠지요? 이와 같은 방법으로 70도인 물질은 기화된 것을 위쪽에서 수집하는 방식입니다.

원유에는 끓는점이 다양한 물질이 매우 많기 때문에, 층층별로 온도를 제어하여 끓는점이 낮은 물질은 더 위로 높은 물질은 아래에 맺히도록 하는 방식을 이용합니다.

여기서 감압, 상압이라는 뜻은 감압은 '압력을 낮춤'이라는 뜻이고 상압은 '현재 압력(대기압)'입니다.

즉, 감압은 압력을 더 낮추어 분별증류하는 방식이고, 상압은 그냥 일반 우리 대기중의 압력과 같은 압력에서 분별증류하는 방식입니다. 증기압의 원리 상 압력을 낮추면 물질의 기화가 더 쉽게되는 장점이 있습니다. 이를 통해 더 낮은 온도에서 기화를 시킬 수 있는 방식이 감압 증류 방식입니다.