KR102158712B1 - Light oil refining equipments using mixed heavy oil - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an oil refining apparatus for converting mixed heavy oil into light oil. According to the present invention, high-quality light oil (C_10-C_18) can be acquired from low-grade high-viscosity mixed heavy oil (C_20-C_60) through a multistage cracking decomposition reaction simultaneously using thermal energy and optical wave energy which is discharged by heating a ceramic complex having thermo-fluorescence. Accordingly, the thermal energy and the optical wave energy are simultaneously used, thereby providing advantages of acquiring the high-quality light oil at a relatively lower temperature condition and manufacturing the same in an economical and environmentally-friendly method. The oil refining apparatus comprises a stirring oil evaporator, a first separator, and a second apparatus.

Description

혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치{Light oil refining equipments using mixed heavy oil}Refining equipment that converts from mixed heavy oil to light oil {Light oil refining equipments using mixed heavy oil}

본 발명은 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저품위 고점도의 혼합중질유(C20~C60)를 열에너지와 열형광(Thermofluorescence) 특성을 갖는 세라믹 복합체를 가열시 방출되는 광파동에너지를 동시에 이용한 다단계 크래킹(Cracking) 분해과정을 통하여 양질의 경질유(C10~C18) 로 정제하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a refining apparatus that converts mixed heavy oil to light oil, and more particularly, a low-grade high-viscosity mixed heavy oil (C 20 ~ C 60 ) is released when heating a ceramic composite having thermal energy and thermofluorescence properties. It relates to a device for refining into high-quality light oil (C 10 ~ C 18 ) through a multi-stage cracking decomposition process using light wave energy at the same time.

일반적으로 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 폴리스티렌(Polystylene, PS) 등을 원료로 하는 폐플라스틱은 그 재활용도가 떨어져 대부분 소각이나 매립에 의해 처리되고 있다.In general, waste plastics made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), etc. as raw materials are treated by incineration or landfill due to their low recyclability.

폐플라스틱 소각이나 매립은 심각한 환경오염을 유발하고, 자연상태로 분해되기까지 많은 시간이 소요되므로 환경친화적이고 경제적인 폐플라스틱 처리 기술 개발이 요구되어 왔다.Waste plastic incineration or landfill causes serious environmental pollution, and it takes a lot of time to decompose into a natural state, so development of environmentally friendly and economical waste plastic treatment technology has been required.

이에 대한 대안으로 폐플라스틱을 액화하여 크래킹함으로써 대체연료로 재활용하는 방법이 제안되었는데, 이를 간략하게 설명한다.As an alternative to this, a method of liquefying and cracking waste plastic to recycle it as an alternative fuel has been proposed, which will be briefly described.

폐비닐이나 폐플라스틱 등의 폐합성수지의 원료는 석유이고, 휘발유, 디젤유, 액화가스 역시 석유로부터 추출된다.Petroleum is the raw material for waste synthetic resins such as waste vinyl and waste plastic, and gasoline, diesel oil, and liquefied gas are also extracted from petroleum.

폐합성수지의 원료는 분자량이 큰 고분자로 되어 있고 그 조성은 주로 탄소와 수소로 구성되어 있다. 또한 정유업체에서 생산되는 휘발유, 디젤유는 분자량이 비교적 작은 것이며 그 조성 역시 탄소와 수소로 이루어져 있다.The raw material of waste synthetic resin is made of high molecular weight polymer and its composition is mainly composed of carbon and hydrogen. In addition, gasoline and diesel oil produced by refineries have a relatively small molecular weight, and their composition is also composed of carbon and hydrogen.

크래킹 방법으로는 통상적으로 산소가 없는 조건하에서 고분자 물질을 가열하는 열분해 유화공정을 일부 이용하고 있으나, 열분해 단계에서 다이옥신 발생 등 환경공해의 원인으로 지적을 받고 있으며, 최근에는 열에너지와 촉매를 동시에 사용하는 친환경 분해방안이 대두되고 있다.As a cracking method, some pyrolysis and emulsification processes that heat polymer materials under oxygen-free conditions are commonly used, but they have been pointed out as a cause of environmental pollution such as dioxin generation in the pyrolysis step, and recently, thermal energy and catalyst are used simultaneously. An eco-friendly decomposition plan is emerging.

종래의 고온 열분해 유화공정은 잘게 부서진 폐합성수지를 호퍼(hopper)로부터 고온의 용융로로 공급하여 겔상으로 용융되게 한 후 겔상의 용융액을 열분해 반응로에서 450 ℃ 이상 고온으로 가열하여 기체와 액체로 분리시킨 다음 유류 성분을 갖는 기체상의 가스로부터 왁스 성분의 중유를 분리하고, 중유가 분리된 가스를 다시 콘덴서에 의해 응축시켜 고점도를 갖는 혼합중질유를 얻도록 구성된다. 여기에서 얻어지는 혼합중질유는 열분해 공정에서 생산하고자 하는 주 생성물로써, 저비점부터 고비점을 갖는 여러 중질유 성분이 많이 혼합되고 높은 점성을 갖는 짙은 흑갈색의 혼합유로서 중금속 유해물질 등을 많이 함유하고 있다.In the conventional high-temperature pyrolysis emulsification process, the broken waste synthetic resin is supplied from a hopper to a high-temperature melting furnace to be melted into a gel, and then the gel-like melt is heated to a high temperature of 450°C or higher in a pyrolysis reactor to separate gas and liquid. Next, the heavy oil of the wax component is separated from the gaseous gas having the oil component, and the gas from which the heavy oil is separated is condensed again by a condenser to obtain a mixed heavy oil having a high viscosity. The mixed heavy oil obtained here is the main product to be produced in the pyrolysis process, and is a dark black brown mixed oil having a high viscosity and many heavy oil components having a low boiling point to a high boiling point, and contains a lot of heavy metal harmful substances.

그러나 상기한 종래의 열분해 유화공정은 반응로에 공급된 용융액을 매회 공정마다 간접 가열을 이용하여 450 ℃ 이상 가열하여야 하므로, 가열 시간이 상대적으로 길어져서 많은 양의 폐합성수지를 신속하게 처리하지 못하는 문제점과 열분해 과정에서 생성되는 코크(Coke)와 타르(Tar)가 열분해 반응로 내벽에 침착되므로, 다음 작업을 하기 위해서는 반응로 내벽의 잔사를 제거해야 하며, 이에 따라 반응로를 연속적으로 가동하지 못하는 문제점이 있었다. 이들 열분해 혼합중질유는 황, 염소, 중금속류를 많이 함유하고 있으므로 연소 후 대기환경을 악화키는 수많은 문제점들이 대두되고 있으며 또한, 이들 혼합중질유는 왁스 함량이 너무 높아 상온에서 쉽게 굳거나 높은 점도를 가지므로 운반, 보관에서 항시 가열상태를 유지해야 하는 단점을 갖고 있다.However, in the conventional pyrolysis and emulsification process described above, since the melt supplied to the reaction furnace must be heated to 450° C. or more using indirect heating for each process, the heating time is relatively long, and a large amount of waste synthetic resin cannot be quickly treated. Since coke and tar generated in the process of over-pyrolysis are deposited on the inner wall of the pyrolysis reactor, it is necessary to remove the residue on the inner wall of the reactor in order to perform the next operation, and accordingly, the reactor cannot be operated continuously. There was this. Since these pyrolysis mixed heavy oils contain a lot of sulfur, chlorine, and heavy metals, there are many problems that deteriorate the atmosphere after combustion. Also, these mixed heavy oils have too high wax content and are easily hardened at room temperature or have high viscosity. It has the disadvantage of maintaining a heated state at all times during transportation and storage.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '폐오일을 이용한 직접가열식 폐합성수지의 유화 장치'가 개시되어 있다.For example, the following Patent Document 1 discloses a'direct heating type waste synthetic resin emulsification apparatus using waste oil'.

하기 특허문헌 1에 따른 폐오일을 이용한 직접가열식 폐합성수지의 유화 장치는 폐합성수지와 폐오일을 포함하는 원료가 공급되며, 고온 및 고압 하에서 열분해가 일어나 가스가 생성되는 반응로; 상기 반응로로부터 토출되는 원료를 가열하고, 가열된 원료를 다시 상기 반응로로 순환시키도록 상기 반응로와 배관으로 연결되어 있는 제1 가열부를 포함하는 제1 가열부재; 및 상기 반응로에서 생성되는 가스를 냉각 응축시켜서 재생유를 추출하는 냉각부를 포함한다.The direct heating type waste synthetic resin emulsification apparatus using waste oil according to the following Patent Document 1 is a reactor in which a raw material including waste synthetic resin and waste oil is supplied, and a gas is generated by pyrolysis under high temperature and high pressure; A first heating member including a first heating unit connected to the reaction furnace through a pipe to heat the raw material discharged from the reaction furnace and to circulate the heated raw material back to the reaction furnace; And a cooling unit for cooling and condensing the gas generated in the reaction furnace to extract recycled oil.

상기 반응로는 고온 및 고압 하에서 열분해가 일어난 후 감압되면서 가스가 생성되며, 상기 제1 가열부재에서 상기 배관의 일단부는 상기 반응로 측부를 관통하여 상기 반응로 내부와 연결되고 타단부는 상기 제1 가열부와 연결되어, 상기 반응로 내부의 상기 원료를 상기 제1 가열부로 토출시키는 토출관과, 일단부는 상기 제1 가열부와 연결되고 타단부는 상기 반응로 내부와 연결되어 상기 제1 가열부에서 가열된 상기 원료를 상기 반응로로 순환시키는 순환관을 포함한다.After pyrolysis occurs under high temperature and high pressure in the reactor, gas is generated while being decompressed, and one end of the pipe in the first heating member passes through the side of the reactor and is connected to the inside of the reactor, and the other end thereof is the first A discharge pipe connected to a heating unit to discharge the raw material inside the reaction furnace to the first heating unit, and one end is connected to the first heating unit and the other end is connected to the inside of the reaction furnace, and the first heating unit is And a circulation pipe for circulating the raw material heated in the reaction furnace.

상기 순환관의 타단부에는 상기 원료를 상기 반응로로 순환시키도록 제1 배출구와 제2 배출구가 각각 형성되며, 상기 제1 배출구는 상기 반응로에서 상기 원료의 열분해가 진행될 때 사용되고, 상기 제2 배출구는 상기 반응로에서 상기 원료의 열분해가 진행된 후 감압 하에서 상기 원료를 순환하여 가스화하는 과정에서 사용되며, 상기 제1 배출구는 단부가 외측 방향으로 벌어지지 않도록 형성되고, 상기 제2 배출구는 단부가 외측 방향으로 벌어져, 순환되는 원료가 옆으로 퍼지면서 상기 반응로 내벽에 부딪히도록 되어 있다. A first outlet and a second outlet are respectively formed at the other end of the circulation pipe to circulate the raw material to the reaction furnace, and the first outlet is used when pyrolysis of the raw material proceeds in the reaction furnace, and the second The outlet is used in the process of gasifying the raw material by circulating the raw material under reduced pressure after pyrolysis of the raw material in the reaction furnace proceeds, and the first outlet is formed so that the end does not open outward, and the second outlet has an end Spread outward, the circulating raw material spreads to the side and hits the inner wall of the reactor.

상기와 같은 구조를 갖는 장치에서는 기다란 탄화수소 사슬을 가진 고점도 혼합 재생유(C20~C60)만 생산되므로 양질의 경질 액상연료(C10~C18)를 얻는 것은 거의 불가능하다.In the apparatus having the above structure, it is almost impossible to obtain high-quality light liquid fuel (C 10 ~ C 18 ) because only high viscosity mixed recycled oil (C 20 ~ C 60 ) having a long hydrocarbon chain is produced.

하기 특허문헌 2에는 '폐합성수지 유화장치'가 개시되어 있다.The following Patent Document 2 discloses a'waste synthetic resin emulsifying device'.

하기 특허문헌 2에 따른 폐합성수지 유화장치는 폐합성수지가 투입될 수 있고, 상기 폐합성수지를 교반하며 열 분해할 수 있는 가열로; 상기 가열로와 연결되며 상기 가열로에서 폐합성수지가 열분해될 때 발생하는 유류 가스를 냉각 및 액화시키며 혼합유를 생성하는 냉각유닛; 및 상기 냉각유닛과 연결되게 구성되며 상기 혼합유를 비점차를 이용하여 경질유와 중질유로 분리하는 분리유닛을 포함한다.The waste synthetic resin emulsification apparatus according to the following Patent Document 2 can be added to the waste synthetic resin, a heating furnace capable of thermal decomposition while stirring the waste synthetic resin; A cooling unit connected to the heating furnace and cooling and liquefying oil gas generated when the waste synthetic resin is pyrolyzed in the heating furnace to generate mixed oil; And a separating unit configured to be connected to the cooling unit and separating the mixed oil into light oil and heavy oil by using a boiling point difference.

상기 분리유닛은 상기 냉각유닛과 연결되며 설정된 각도로서 상향 경사진 경사 유로부와, 상기 경사 유로부의 전방 시작단 측에 설치되며, 상기 혼합유를 가열하는 보조 히팅부와, 상기 경사 유로부에서 상기 보조 히팅부의 후방에 설치되며, 상기 보조 히팅부에 의해 기화된 혼합유 가스를 냉각하는 보조 냉각부와, 상기 보조 냉각부의 후방에서 상기 경사 유로부에 연결되며, 상기 보조 냉각부에 의해 액화된 중질유를 분리하는 제1 분기 유로와, 상기 경사 유로부의 끝단에 연결되며 상기 보조 냉각부에 의해 액화된 경질유를 분리하는 제2 분기 유로를 포함한다.The separating unit is connected to the cooling unit, an inclined flow path portion inclined upward at a set angle, an auxiliary heating portion installed at a front start end of the inclined flow path portion, and heating the mixed oil, and the inclined flow path portion An auxiliary cooling unit installed at the rear of the auxiliary heating unit to cool the mixed oil gas vaporized by the auxiliary heating unit, and the heavy oil liquefied by the auxiliary cooling unit and connected to the inclined flow path at the rear of the auxiliary cooling unit And a first branch flow path for separating the flow path, and a second branch flow path connected to an end end of the inclined flow path part and for separating the liquefied light oil by the auxiliary cooling part.

대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0019346호(2012년 3월 6일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2012-0019346 (published on March 6, 2012) 대한민국 실용신안 공개번호 제20-2012-0007128호(2012년 10월 17일 공개)Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-2012-0007128 (published on October 17, 2012)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저품질 고점도 혼합중질유(C20~C60)로부터 양질의 경질유(C10~C18)로 연속적으로 다단계 크래킹 분해하는 새로운 방식의 정제장치와 공법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above-described problems, a new type of purification apparatus that continuously decomposes multi-stage cracking from low-quality high-viscosity mixed heavy oil (C 20 ~ C 60 ) to high quality light oil (C 10 ~ C 18 ) And the construction method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 혼합중질유를 공급받아 교반 날개로 교반시키면서 하부에 설치된 히터로 가열시켜 상기 혼합중질유를 유증기로 전환하는 교반유증기; 상기 교반유증기에 연통되게 설치되며 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리기; 및 상기 제1 분리기와 연통되게 설치되며 하부에 설치된 가열히터로 상기 제1 분리기로부터 유입된 경질유를 가열하여 상기 경질유에 함유된 수분을 제거하는 제2 분리기;를 포함하는 혼합중질유를 경질유로 변환시키는 정제장치를 제공한다.In order to achieve the object as described above, in the present invention, in the present invention, the mixed heavy oil is supplied and stirred with a stirring blade and heated with a heater installed at the bottom to convert the mixed heavy oil into an oil vapor; A first separator installed in communication with the stirred oil vapor to decompose and condense the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to generate light oil; And a second separator installed in communication with the first separator and configured to remove moisture contained in the light oil by heating the light oil introduced from the first separator with a heating heater installed at the bottom thereof. Provides a purification device.

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상기 교반유증기는 상기 혼합중질유를 수용하는 교반 탱크; 상기 교반 탱크의 중앙에 설치된 회전축에 의해 회전되는 교반 날개; 및 상기 교반유증기 하부에 설치된 슬러지 배출구;를 포함하고, 상기 교반탱크의 하면은 중심부에서 가장자리부로 갈수록 높이가 낮아지는 원추형상일 수 있다.The stirred oil vapor is a stirring tank for accommodating the mixed heavy oil; A stirring blade rotated by a rotating shaft installed in the center of the stirring tank; And a sludge outlet installed under the stirred oil vapor, and the lower surface of the stirring tank may have a conical shape whose height decreases from the center toward the edge.

상기 교반유증기는 상기 교반유증기의 내부에 설치되는 세라믹 촉매판을 포함하고, 상기 세라믹 촉매판은, 세라믹 분말 및 불화물 분말을 혼합하고 판재로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 판재를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되는 것이고, 상기 세라믹은 ZrO2, MgO 및 Al2O3 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 세라믹 촉매판은 120 내지 180 ℃ 온도에서 적외선을 방출하는 것일 수 있다.The stirred oil vapor includes a ceramic catalyst plate installed inside the stirred oil vapor, and the ceramic catalyst plate includes steps of mixing ceramic powder and fluoride powder and forming a plate material; And sintering the molded sheet material at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 , MgO and Al 2 O 3 , and the fluoride is Any one or a mixture of two or more selected from LiF, MgF 2 and CaF 2 , and the ceramic catalyst plate may emit infrared rays at a temperature of 120 to 180°C.

상기 제1 분리기는 상기 교반유증기로부터 유증기가 하부로 유입되는 제1 분리기 본체; 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제1 분리기 본체의 하부에 배치되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리체; 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제1 분리체의 상부에 배치되며 상기 제1 분리체를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제2 분리체; 및 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제2 분리체 상부에 배치되며 상기 제2 분리체를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제3 분리체;를 포함한다.The first separator includes a first separator body through which oil vapor flows from the stirred oil vapor to a lower portion; A first separator provided inside the first separator body and disposed under the first separator body to decompose and condense the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to generate light oil; A second separator provided inside the first separator body, disposed above the first separator, and decomposing and condensing the oil vapor passing through the first separator to generate light oil; And a third separator provided inside the first separator body, disposed above the second separator, and decomposing and condensing the oil vapor passing through the second separator to generate light oil.

상기 제1 분리체, 제2 분리체 및 제3 분리체 각각은, 상기 교반유증기에서 유입된 유증기가 중심부에서 테두리 방향으로 이동하게 하는 삿갓 형상의 분리판; 상기 분리판의 하부에 배치되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 경질유인 유증기로 분해하는 복수의 제1 세라믹볼이 수용된 수용챔버; 상기 수용챔버 하부에 설치되어 상기 경질유인 유증기가 응축되어 생성된 경질유를 상기 제2 분리기로 배출하는 배출구;를 포함한다.Each of the first separator, the second separator, and the third separator may include a hat-shaped separator for allowing the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to move from the center toward the edge; A receiving chamber in which a plurality of first ceramic balls are disposed under the separating plate to decompose the oil vapor introduced from the stirred oil vapor into light oil, which is oil vapor; And an outlet installed below the receiving chamber to discharge the light oil generated by condensing the oil vapor, which is the light oil, to the second separator.

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상기 제1 세라믹볼은 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광 희토류계 형광체 물질(phosphor)을 혼합하고 직경 8 내지 15 mm의 구 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 구를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되고, 상기 세라믹은 ZrO2 및 MgO 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 유로퓸(europium, Eu) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물이고, 상기 제1 세라믹 볼은 80 내지 180 ℃의 온도에서 0.3 내지 0.5 μm 파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.The first ceramic ball is formed by mixing ceramic powder, fluoride powder, and thermofluorescent rare earth phosphor material into a spherical shape having a diameter of 8 to 15 mm; And sintering the molded sphere at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 and MgO, and the fluoride is LiF, MgF 2 and CaF Any one or a mixture of two or more selected from 2 , and the thermofluorescent rare earth phosphor material is a mixture of europium (Eu) and dysprosium (Dy), and the first ceramic ball is at a temperature of 80 to 180 °C. It may emit light having a wavelength of 0.3 to 0.5 μm.

상기 제2 분리기는 상기 제1 분리기로부터 경질유가 유입되는 제2 분리기 본체; 상기 제2 분리기 본체의 상부를 관통하고 끝단이 상기 제2 분리기 본체의 내부에 배치되는 유입관; 상기 제2 분리기 본체의 내측 하부에 설치되어 상기 제2 분리기 본체 내부로 유입된 경질유를 가열하여 수분을 제거하는 가열히터; 상기 제2 분리기 본체의 내부에 수용되며 유입된 경질유에 포함된 불순물을 흡착하여 제거하는 제2 세라믹볼; 및 상기 제2 분리기 본체의 상부에 설치되어 수분 및 불순물이 제거된 경질유를 배출하는 배출구;를 포함한다.The second separator includes a second separator body through which light oil is introduced from the first separator; An inlet pipe passing through an upper portion of the second separator body and having an end disposed inside the second separator body; A heating heater installed below the inner side of the second separator body to heat the light oil flowing into the second separator body to remove moisture; A second ceramic ball accommodated in the second separator body and adsorbing and removing impurities contained in the introduced light oil; And a discharge port installed on the upper portion of the second separator body to discharge light oil from which moisture and impurities have been removed.

상기 제2 세라믹볼은 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광 희토류계 형광체 물질을 혼합하고 직경 8 내지 15 mm의 구 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 구를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되고, 상기 세라믹은 ZrO2 및 MgO 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 터븀(terbium, Tb) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물이고, 상기 제2 세라믹볼은 80 내지 120 ℃의 온도에서 0.4 내지 0.6 μm 파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.The second ceramic ball is formed by mixing ceramic powder, fluoride powder, and a thermofluorescent rare earth phosphor material into a spherical shape having a diameter of 8 to 15 mm; And sintering the molded sphere at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 and MgO, and the fluoride is LiF, MgF 2 and CaF Any one or a mixture of two or more selected from 2 , the thermofluorescent rare earth phosphor material is a mixture of terbium (Tb) and dysprosium (Dy), and the second ceramic ball is at a temperature of 80 to 120 °C. It may emit light having a wavelength of 0.4 to 0.6 μm.

본 발명에 따르면, 저품위 고점도의 혼합중질유(C20~C60)를 열에너지와 열형광(Thermofluorescence) 특성을 갖는 세라믹 복합체를 가열하여 방출되는 광파동에너지를 동시에 이용한 다단계 크래킹 분해반응을 통하여 양질의 경질유(C10~C18)를 얻을 수 있다. 열에너지와 광파동에너지를 동시에 사용하기 때문에 비교적 낮은 온도 조건에서 양질의 경질유를 얻을 수 있으며, 경제적이면서도 친환경적인 방법으로 고품질의 경질유를 제조할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, a high-quality light oil through a multi-stage cracking decomposition reaction using light wave energy emitted by heating a ceramic composite having thermal energy and thermofluorescence properties by heating a low-grade high-viscosity mixed heavy oil (C 20 ~ C 60 ). (C 10 ~ C 18 ) can be obtained. Since heat energy and light wave energy are used at the same time, high quality light oil can be obtained under relatively low temperature conditions, and high quality light oil can be manufactured in an economical and eco-friendly way.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 장치의 교반유증기를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 장치의 교반유증기를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 장치의 제1 분리기를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 장치의 제2 분리기를 도시한 단면도이다.1 is a block diagram showing a refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the stirred oil vapor of the refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing the stirred oil vapor of the refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a first separator of a refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a second separator of a purification apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a purification apparatus for converting mixed heavy oil into light oil according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 혼합중질유를 공급받아 교반 날개(220)로 교반시키면서 하부에 설치된 히터(240)로 가열시켜 상기 혼합중질유를 유증기로 전환하는 교반유증기(200); 상기 교반유증기(200)에 연통되게 설치되며 상기 교반유증기(200)에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리기(300); 및 상기 제1 분리기(300)와 연통되게 설치되며 하부에 설치된 가열히터(404)로 상기 제1 분리기로부터 유입된 경질유를 가열하여 상기 경질유에 함유된 수분을 제거하는 제2 분리기(400);를 포함하는 혼합중질유를 경질유로 변환시키는 정제장치를 제공한다.The present invention is a stirred oil vapor 200 for converting the mixed heavy oil into oil vapor by heating with a heater 240 installed at the bottom while being supplied with the mixed heavy oil and stirring with the stirring blade 220; A first separator 300 installed in communication with the stirred oil vapor 200 and decomposing and condensing the oil vapor introduced from the stirred oil vapor 200 to generate light oil; And a second separator 400 installed in communication with the first separator 300 and configured to remove moisture contained in the light oil by heating the light oil introduced from the first separator with a heating heater 404 installed at the bottom thereof. It provides a purifying apparatus for converting mixed heavy oil to light oil.

본 발명의 일 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치는 전체적으로 80 내지 180 ℃ 온도 범위에서의 열에너지와 세라믹 방출 광파동에너지의 조합을 이용하여 초기의 혼합중질유(C20~C60)를 유증기화 -> 크래킹 분해반응 -> 응축 과정을 단계별로 실시하여 긴 탄화수소 결합을 끊어 최종적으로, C10~C18 탄소수를 갖는 양질의 경질유를 얻을 수 있다.The refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to an embodiment of the present invention uses a combination of heat energy in a temperature range of 80 to 180°C and light wave energy emitted from ceramics in the initial mixed heavy oil (C 20 to C 60 ). Oil vaporization -> cracking decomposition reaction -> condensation is carried out step by step to break long hydrocarbon bonds, and finally, good quality light oil having C 10 ~C 18 carbon number can be obtained.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치를 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing a refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저 혼합중질유 저장탱크(100)에 저장된 액상 또는 겔 상태의 고점도 혼합중질유는 펌프로 교반유증기(200)로 이송되고, 교반유증기(200)에서 유증기로 전환된다.First, the high viscosity mixed heavy oil in a liquid or gel state stored in the mixed heavy oil storage tank 100 is transferred to the stirred oil vapor 200 by a pump, and is converted from the stirred oil vapor 200 to the oil vapor.

상기 교반유증기(200)는 상기 혼합중질유를 수용하는 교반 탱크; 상기 교반 탱크의 중앙에 설치된 회전축(222)에 의해 회전되는 교반 날개(220); 상기 교반유증기(200) 하부에 설치된 슬러지 배출구(212);를 포함하고, 상기 교반탱크(210)의 하면은 중심부에서 가장자리부로 갈수록 높이가 낮아지는 원추형상일 수 있다.The stirred oil vapor 200 is a stirring tank for accommodating the mixed heavy oil; A stirring blade 220 rotated by a rotating shaft 222 installed in the center of the stirring tank; Including a sludge outlet 212 installed under the stirring oil vapor 200, the lower surface of the stirring tank 210 may have a conical shape whose height decreases from the center to the edge.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치에서 교반유증기(200)를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a stirred oil vapor 200 in a refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정제장치의 교반유증기(200)는 저장탱크(100)에서 유입된 혼합중질유를 교반탱크(210) 내에서 교반 날개(220)를 이용하여 교반하면서 하부에 설치된 히터(240)과 세라믹 촉매판(230)에 의해 유증기를 얻게 된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the stirring oil vapor 200 of the purification apparatus according to the embodiment of the present invention transfers the mixed heavy oil introduced from the storage tank 100 into the stirring blade 220 in the stirring tank 210. While stirring using ), oil vapor is obtained by the heater 240 and the ceramic catalyst plate 230 installed below.

즉, 교반유증기(200)에서는 저장탱크(100)에서 투입된 혼합중질유를 교반 날개(220)로 회전시키면서 히터(240)에서의 열에너지와 세라믹 촉매판(230)에서 방출되는 광파동에너지에 의하여 유증기로 전환시켜 배출되게 한다.That is, in the agitated oil vapor 200, the mixed heavy oil input from the storage tank 100 is rotated with the stirring blade 220, and the heat energy from the heater 240 and the light wave energy emitted from the ceramic catalyst plate 230 are used as oil vapor. Convert it to be discharged.

상기 교반유증기(200) 상면에는 모터(221)가 설치되고, 모터(221)에는 회전축(222)이 설치되고 그 하단에는 교반 날개(220)가 설치될 수 있다.A motor 221 is installed on the upper surface of the stirring oil vapor 200, a rotating shaft 222 is installed on the motor 221, and a stirring blade 220 may be installed at the lower end thereof.

도 3은 교반유증기(200)를 도시한 평면도이다.3 is a plan view showing the stirred oil vapor 200.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 교반유증기(200)는 교반탱크(210)와 중앙에 설치된 회전축(222)에 의해 회전되는 교반 날개(220) 밑에 설치되는 히터(240), 바닥면에 설치되는 세라믹 촉매판(230), 기화된 유증기가 배출되도록 상기 교반탱크(210)의 상부에 설치되는 연도(250)를 포함한다.1 to 3, the stirring oil vapor 200 according to the embodiment of the present invention is a heater installed under the stirring blade 220 rotated by the stirring tank 210 and the rotating shaft 222 installed in the center (240), a ceramic catalyst plate 230 installed on the bottom surface, and a flue 250 installed on the top of the stirring tank 210 so that vaporized oil vapor is discharged.

상기 교반탱크(210)에는 혼합중질유 저장탱크(100)과 연결되는 유입구(211)가 설치되고, 그 하부에는 교반탱크(210) 내부에 잔존하는 슬러지가 배출되도록 슬러지 배출구(212)가 설치된다.An inlet 211 connected to the mixed heavy oil storage tank 100 is installed in the stirring tank 210, and a sludge outlet 212 is installed in the lower portion thereof to discharge the sludge remaining in the stirring tank 210.

기존의 정제장치는 교반탱크(210)의 하면이 단순한 평판이거나, 교반탱크(210) 하면의 중심부의 높이가 가장자리부에 비하여 낮은 구조를 가져 중심부에 슬러지 배출구(212)가 위치하는 것이 일반적이다. 이러한 형상은 하면에 축적되는 슬러지가 오로지 슬러지에 작용하는 중력에 의해 배출되기 때문에, 배출이 원활하지 못한 문제가 있어왔다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정제장치는 교반탱크(210) 하면의 중심부에서 가장자리부로 갈수록 높이가 낮아지는 원추형상으로 구성되어 상기 교반탱크(210)의 바닥에 쌓이는 슬러지에 교반 날개(220)의 회전력이 추가적으로 가해지기 때문에 가장자리 슬러지 배출구(212)로 용이하게 밀어낼 수 있는 구조를 가진다. In the conventional purification apparatus, the lower surface of the stirring tank 210 is a simple flat plate, or the height of the center of the lower surface of the stirring tank 210 is lower than that of the edge portion, so that the sludge discharge port 212 is located in the center. In such a shape, since the sludge accumulated on the lower surface is discharged only by gravity acting on the sludge, there has been a problem that the discharge is not smooth. Purifying apparatus according to an embodiment of the present invention is composed of a conical shape that decreases in height from the center of the bottom of the stirring tank 210 to the edge of the stirring blade 220 on the sludge accumulated on the bottom of the stirring tank 210. Since the rotational force is additionally applied, it has a structure that can be easily pushed out to the edge sludge discharge port 212.

또한 교반탱크(210)에는 내부의 온도를 측정하도록 서로 다른 높이에 다수의 온도센서(213)가 설치되고, 교반탱크(210)의 외부에는 작업자가 교반탱크(210) 내부로 출입할 수 있도록 하기 위한 외부 사다리(214)가 설치될 수 있다.In addition, in the stirring tank 210, a plurality of temperature sensors 213 are installed at different heights to measure the internal temperature, and the outside of the stirring tank 210 allows the operator to enter and exit the inside of the stirring tank 210. For an external ladder 214 may be installed.

상기 교반탱크(210) 상면에는 작업자가 드나들 수 있도록 맨홀(215)이 설치되며, 내부에는 작업자가 출입할 수 있는 내부 사다리(216)가 설치될 수 있다.A manhole 215 is installed on the upper surface of the stirring tank 210 so that a worker can enter and exit, and an internal ladder 216 through which a worker can enter and exit may be installed.

상기 교반탱크(210)의 저면 및 원주면에는 혼합중질유를 가열하는 히터(240)가 교반 날개(220) 바로 아래에 설치되며, 상기 세라믹 촉매판(230)은 교반탱크(210) 하부에 설치될 수 있다.On the bottom and circumferential surfaces of the stirring tank 210, a heater 240 for heating the mixed heavy oil is installed directly under the stirring blade 220, and the ceramic catalyst plate 230 is installed under the stirring tank 210. I can.

상기 세라믹 촉매판은, 세라믹 분말 및 불화물을 혼합하고 판재로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 판재를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되는 것이고, 상기 세라믹은 ZrO2, MgO 및 Al2O3 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 세라믹 촉매판은 120 내지 180 ℃ 온도에서 적외선을 방출하는 것일 수 있다.The ceramic catalyst plate, mixing ceramic powder and fluoride, and forming a plate material; And sintering the molded sheet material at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 , MgO and Al 2 O 3 , and the fluoride is Any one or a mixture of two or more selected from LiF, MgF 2 and CaF 2 , and the ceramic catalyst plate may emit infrared rays at a temperature of 120 to 180°C.

상기 세라믹 분말과 불화물 분말은 세라믹 분말 100 중량부를 기준으로 불화물 분말 3 내지 10 중량부를 혼합하여 사용하는 것이 상기 강한 적외선 방출을 통하여 유증기화를 용이하도록 한다는 점에서 바람직하다. 상기 세라믹 분말 100 중량부를 기준으로 상기 불화물 분말이 3 중량부 미만 포함될 경우, 적외선 방출이 부족할 수 있으며, 10 중량부 초과 포함될 경우, 의도하는 적외선 파장대에서 벗어나는 파장대의 광이 방출될 수 있다는 문제가 있다.The ceramic powder and the fluoride powder are preferably used by mixing 3 to 10 parts by weight of the fluoride powder based on 100 parts by weight of the ceramic powder in terms of facilitating vaporization through the strong infrared emission. When the fluoride powder is included in less than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder, infrared emission may be insufficient, and when it is included in more than 10 parts by weight, there is a problem that light in a wavelength band deviating from the intended infrared wavelength band may be emitted. .

상기한 단계를 거쳐 제조된 세라믹 촉매판은 상기 교반유증기(200) 내 교반탱크(210) 바닥에 위치하며, 상기 히터(240)에 의해 120 내지 180 ℃의 온도로 가열되어 강한 적외선을 방출한다. 이와 같은 강한 광파동에너지는 열에너지와 조합되어 비교적 낮은 온도(120 내지 180 ℃)에서도 효과적으로 혼합중질유의 유증기화를 효과적으로 유도할 수 있다. The ceramic catalyst plate manufactured through the above steps is located on the bottom of the stirring tank 210 in the stirring oil vapor 200 and is heated to a temperature of 120 to 180° C. by the heater 240 to emit strong infrared rays. Such strong light wave energy is combined with thermal energy to effectively induce oil vaporization of mixed heavy oil even at a relatively low temperature (120 to 180°C).

중질유를 경질유로 정제하기 위한 기존의 방법은 450 ℃ 이상의 가열이 필수적으로 요구되었기 때문에, 정제 공정을 구동하기 위한 비용이 상승하고, 고온의 공정에서 필연적으로 수반되는 위험성의 문제가 있었다. 반면, 본 발명의 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치는 세라믹 촉매판(230)에서 방출하는 광파동에너지와 열에너지의 조합이 혼합중질유의 유증기화를 효과적으로 유도하여 비교적 낮은 120 내지 180 ℃ 온도 영역에서 공정이 진행될 수 있기 때문에 경제적이고, 안전하다는 장점이 있다.Existing methods for refining heavy oil into light oil require heating of 450° C. or higher indispensably, so the cost for driving the refining process increases, and there is a problem of inevitably involved in the high-temperature process. On the other hand, in the purification apparatus for converting mixed heavy oil to light oil of the present invention, the combination of light wave energy and thermal energy emitted from the ceramic catalyst plate 230 effectively induces the vaporization of the mixed heavy oil in a relatively low temperature range of 120 to 180°C. Since the process can proceed, there is an advantage of being economical and safe.

상기 교반탱크(210)로 투입된 혼합중질유는 교반 날개(220)에 의해 교반되면서 히터(240)과 세라믹 촉매판(230)에 의해 유증기로 원활하게 전환되며, 이 유증기는 교반탱크(210)의 상면에 설치되어 있는 연도(250)를 통해 제1 분리기(300)로 이동된다.The mixed heavy oil introduced into the stirring tank 210 is smoothly converted into oil vapor by the heater 240 and the ceramic catalyst plate 230 while being stirred by the stirring blade 220, and this oil vapor is the upper surface of the stirring tank 210 It is moved to the first separator 300 through the flue 250 installed in.

상기 교반탱크(210)의 외면에는 적정 높이로 유지시키는 다리(260)가 설치되고, 저면에는 교반탱크(210)로부터 가해지는 진동 또는 충격을 완충시키는 실린더(261)가 설치된다. 상기 실린더(261)는 교반탱크(210)의 하중을 지지함은 물론 교반탱크(210)에서 발생되는 진동이나 충격을 흡수하여 줌으로써, 교반탱크(210)를 보다 안정된 상태를 유지되게 한다.A leg 260 is installed on the outer surface of the stirring tank 210 to maintain an appropriate height, and a cylinder 261 is installed on the bottom surface to buffer vibration or shock applied from the stirring tank 210. The cylinder 261 supports the load of the stirring tank 210 as well as absorbs vibrations or shocks generated from the stirring tank 210, thereby maintaining the stirring tank 210 in a more stable state.

아울러 실린더(261)의 양측에는 실린더(261)와 함께 승강되는 완충기(262)가 설치되며, 이러한 완충기(262)는 복수개가 설치된다. 이러한 완충기(262)는 내부에 스프링(미도시)이 내장되어 교반탱크(210)의 충격이나 진동을 흡수하게 된다.In addition, a shock absorber 262 is installed on both sides of the cylinder 261 to move up and down together with the cylinder 261, and a plurality of such shock absorbers 262 are installed. The shock absorber 262 has a built-in spring (not shown) therein to absorb the shock or vibration of the stirring tank 210.

상기 교반유증기(200)의 상부에는 연도(250)를 통해 배출된 유증기로부터 경질유를 생성하는 제1 분리기(300)가 설치된다. 상기 제1 분리기(300)는 교반탱크(210)에서 생성되어 유입된 유증기를 정제, 응축하여 경질유로 분리하게 된다.A first separator 300 for generating light oil from the oil vapor discharged through the flue 250 is installed above the stirred oil vapor 200. The first separator 300 purifies and condenses the oil vapor generated and introduced in the stirring tank 210 to separate it into light oil.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유 경질유로 변환시키는 정제장치의 제1 분리기(300)를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a first separator 300 of a refining apparatus for converting mixed heavy oil to light oil and light oil according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 분리기(300)는 상기 교반유증기(200)로부터 유증기가 하부로 유입되는 제1 분리기 본체(301); 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제1 분리기 본체(301)의 하부에 배치되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리체(310); 상기 제1 분리기 본체(301) 내부에 마련되고 상기 제1 분리체(310)의 상부에 배치되며 상기 제1 분리체(310)를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제2 분리체(320); 및 상기 제1 분리기 본체 내부(301)에 마련되고 상기 제2 분리체(320) 상부에 배치되며 상기 제2 분리체(320)를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제3 분리체(330);를 포함한다.As shown in FIG. 4, the first separator 300 includes a first separator body 301 through which oil vapor flows from the stirred oil vapor 200 to the bottom; A first separator 310 provided inside the first separator body and disposed under the first separator body 301 to decompose and condense the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to generate light oil; A second separator provided inside the first separator body 301, disposed above the first separator 310, and decomposing and condensing the oil vapor passing through the first separator 310 to generate light oil ( 320); And a third separator provided inside the first separator body 301 and disposed above the second separator 320 and decomposing and condensing the oil vapor passing through the second separator 320 to generate light oil ( 330); includes.

상기 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330) 각각은, 상기 교반유증기에서 유입된 유증기가 중심부에서 테두리 방향으로 이동하게 하는 삿갓 형상의 분리판(312, 322, 332); 상기 분리판(312, 322, 332)의 하부에 배치되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 경질유인 유증기로 분해하는 복수의 제1 세라믹볼(305)이 수용된 수용챔버(316, 326, 336); 상기 수용챔버(316, 326, 336) 하부에 설치되어 상기 경질유인 유증기가 응축되어 생성된 경질유를 상기 제2 분리기로 배출하는 배출구(315, 325, 335);를 포함한다.Each of the first separator 310, the second separator 320, and the third separator 330 has a hat-shaped separator 312 that allows the oil vapor introduced from the stirring oil vapor to move from the center to the edge direction. , 322, 332); A receiving chamber (316, 326, 336) in which a plurality of first ceramic balls 305 are disposed under the separating plates 312, 322, and 332 to decompose the oil vapor introduced from the stirred oil vapor into light oil, which is oil vapor; And an outlet (315, 325, 335) installed below the receiving chambers (316, 326, 336) to discharge the light oil generated by condensing the light oil, which is the oil vapor, to the second separator.

상기 교반유증기(200)에서 기화된 유증기는 제1 분리기(300)의 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)에 의해 액상의 경질유로 냉각 및 추출될 수 있다.The oil vapor vaporized in the stirred oil vapor 200 is cooled and extracted as a liquid light oil by the first separator 310, the second separator 320, and the third separator 330 of the first separator 300. Can be.

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상기 제1 분리기(300)는 일정 직경을 갖는 원통형의 제1 분리기 본체(301)로 이루어지고, 제1 분리기 본체(301)의 상면에는 세라믹 촉매가 투입되는 제1 세라믹볼 제1 투입구(313)가 설치되며, 제1 분리기 본체(301)의 내부를 관찰할 수 있는 점검구(302)가 설치될 수 있다.The first separator 300 comprises a first separator body 301 of a cylindrical shape having a predetermined diameter, and a first ceramic ball first inlet 313 through which a ceramic catalyst is injected into the upper surface of the first separator body 301 Is installed, and an inspection tool 302 capable of observing the inside of the first separator body 301 may be installed.

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상기 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)는, 유증기가 접촉한 후 응축되도록 설치되는 소정 각도의 경사를 갖는 삿갓 형상의 분리판; 및 상기 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)의 내부에 존재하는 복수의 제1 세라믹볼(305);을 각각 포함할 수 있다.The first separator 310, the second separator 320, and the third separator 330 may include a hatchet-shaped separator having a slope of a predetermined angle, which is installed to condense after the oil vapor contacts; And a plurality of first ceramic balls 305 present inside the first separator 310, the second separator 320, and the third separator 330.

보다 구체적으로 상기 제1 분리체(310)는 제1 분리기 본체(301)의 저면으로부터 일정 높이로 고정되는 제1 유입관(311), 상기 제1 유입관(311)의 상측에 소정의 각도로 경사지게 설치되는 제1 분리판(312), 상기 제1 분리체(310) 내부에 제1 세라믹볼(305)이 투입되도록 경사지게 설치되는 제1 세라믹볼 투입구(313), 상기 제1 유입관(311) 및 상기 제1 분리판(312)을 청소할 수 있도록 설치되는 제1 청소구(314) 및 상기 제1 분리판(312)에 의해 분리된 유분을 배출시키는 제1 배출구(315)를 포함할 수 있다.More specifically, the first separator 310 has a first inlet pipe 311 fixed at a predetermined height from the bottom surface of the first separator body 301, and at a predetermined angle above the first inlet pipe 311 A first separating plate 312 installed in an inclined manner, a first ceramic ball inlet 313 inclinedly installed so that the first ceramic balls 305 are inserted into the first separating body 310, and the first inlet pipe 311 ) And a first cleaning port 314 installed to clean the first separation plate 312 and a first discharge port 315 discharging the oil separated by the first separation plate 312 have.

상기 삿갓 형상의 분리판의 직경은 상기 제1 내지 제3 유입관의 직경보다 긴 것이 유분을 분리하기에 적합하다는 점에서 바람직하다. 상기 소정의 각도는 상기 분리판의 단면이 60 내지 120°를 이루는 것이 상기 분리판에 접촉하는 유증기가 응축되어 원활히 흘러내려갈 수 있다는 점에서 바람직하다.The diameter of the hatchet-shaped separator is preferably longer than the diameters of the first to third inlet pipes in that it is suitable for separating oil. The predetermined angle is preferable in that the cross section of the separation plate is 60 to 120° in that the oil vapor contacting the separation plate is condensed and can flow down smoothly.

상기 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)는 생성된 경질유가 각각 배출되도록 설치되는 제1 배출구(315), 제2 배출구(325) 및 제3 배출구(335)를 포함하고, 상기 제1 배출구(315), 제2 배출구(325) 및 제3 배출구(335)의 후단에 위치하는 스프링 필터를 포함할 수 있다. 상기 스프링 필터는 상기 배출구를 따라 배출구의 내경에 맞닿는 직경의 스프링이 설치된 필터를 의미한다. 기존의 배출구는 슬러지의 양이 증가하여 배출구를 막는 현상이 발생하는 문제가 존재하였으나, 스프링 필터는 유류의 흐름과 후술할 제1 세라믹볼(305)에서 전달되는 미세진동이 스프링의 진동을 유발하여 슬러지에 의해 배출구가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 점에서 효과적이다.The first separator 310, the second separator 320, and the third separator 330 have a first outlet 315, a second outlet 325, and a third outlet installed to discharge the generated light oil, respectively. It includes an outlet 335 and may include a spring filter positioned at the rear end of the first outlet 315, the second outlet 325 and the third outlet 335. The spring filter refers to a filter provided with a spring having a diameter contacting the inner diameter of the outlet along the outlet. The existing discharge port has a problem that the amount of sludge increases and blocks the discharge port. However, in the spring filter, the flow of oil and the micro vibration transmitted from the first ceramic ball 305 to be described later cause the vibration of the spring. It is effective in that it can prevent clogging of the outlet by sludge.

상기 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)는 상기 제1 분리체(310)와 동일한 구조를 가질 수 있다.The second separator 320 and the third separator 330 may have the same structure as the first separator 310.

상기 제1 세라믹볼은 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광(thermo fluorescence) 희토류계 형광체 물질(phosphor)을 혼합하고 직경 8 내지 15 mm의 구 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 구를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되고, 상기 세라믹은 ZrO2 및 MgO 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 유로퓸(europium, Eu) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물이고, 상기 제1 세라믹 볼은 80 내지 180 ℃의 온도에서 0.3 내지 0.5 μm 파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.The first ceramic ball is formed by mixing ceramic powder, fluoride powder, and thermofluorescence rare earth phosphor material into a spherical shape having a diameter of 8 to 15 mm; And sintering the molded sphere at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 and MgO, and the fluoride is LiF, MgF 2 and CaF Any one or a mixture of two or more selected from 2 , and the thermofluorescent rare earth phosphor material is a mixture of europium (Eu) and dysprosium (Dy), and the first ceramic ball is at a temperature of 80 to 180 °C. It may emit light having a wavelength of 0.3 to 0.5 μm.

상기 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광 희토류계 형광체 물질은 상기 세라믹 분말 100 중량부를 기준으로 불화물 3 내지 10 중량부, 열형광 희토류계 형광체 물질 1 내지 6 중량부를 혼합하여 사용하는 것이 열형광을 여기(excitation) 시키는데 바람직하다. 상기 배합 범위를 벗어날 경우, 제조되는 제1 세라믹볼의 열형광을 여기시키는데 부족할 수 있으며, 내구성 저하되거나 의도하는 0.3 내지 0.5 μm 파장의 광이 아닌 여타 범위 파장의 광이 방출될 수 있다는 문제가 있다. The ceramic powder, fluoride powder, and thermofluorescent rare earth phosphor material may be used by mixing 3 to 10 parts by weight of fluoride and 1 to 6 parts by weight of the thermofluorescent rare earth phosphor material based on 100 parts by weight of the ceramic powder. excitation). If it is out of the above blending range, there is a problem that it may be insufficient to excite the thermal fluorescence of the first ceramic ball to be manufactured, and durability may be deteriorated or light of a wavelength in a range other than the intended 0.3 to 0.5 μm wavelength may be emitted. .

상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 유로퓸 산화물 분말(화학식; Eu2O3) 및 디스프로슘 산화물 분말(화학식; Dy2O3)을 혼합하여 사용할 수 있으며, 유로퓸 및 디스프로슘이 함유되어 제조된 최종 세라믹 복합체는 80 내지 180 ℃의 온도 구간에서 0.3 내지 0.5 μm 파장의 광을 방출하도록 유도한다.The thermal fluorescence rare earth phosphor material may be used by mixing europium oxide powder (chemical formula; Eu 2 O 3 ) and dysprosium oxide powder (chemical formula; Dy 2 O 3 ), and the final ceramic composite prepared by containing europium and dysprosium is It is induced to emit light having a wavelength of 0.3 to 0.5 μm in the temperature range of 80 to 180 °C.

상기 제1 세라믹볼은 상기 소결한 구에 레이저를 조사하여 효율적으로 여기시키는 단계;를 추가하여 제조되는 것이 열형광 발생을 증대시킨다는 점에서 바람직하다.The first ceramic ball is preferably produced by adding a step of irradiating a laser to the sintered sphere to efficiently excite it in terms of increasing the generation of thermal fluorescence.

보다 상세하게는 제1 분리기(300) 내부에는 복수의 제1 세라믹볼(305)이 내장되며, 상기 제1 세라믹볼(305)은 0.3 내지 0.5 μm의 파장의 광파동에너지를 방출하므로서 열에너지와 함께 유증기의 크래킹 정제반응을 일으킬 뿐 아니라 분리, 응축되는 경질유의 순도를 높이도록 한다. More specifically, a plurality of first ceramic balls 305 are embedded in the first separator 300, and the first ceramic balls 305 emit light wave energy of a wavelength of 0.3 to 0.5 μm, It not only causes cracking and refining reaction of oil vapor, but also increases the purity of light oil that is separated and condensed.

고온의 유증기들이 상기 제1 세라믹볼(305)의 표면과 접촉할 경우 유증기(C20~C60)의 긴 탄화수소사슬들이 열에너지 및 광파동에너지에 의해 크래킹되어 경질유인 유증기 입자로 변환된다. 상기 제1 분리체(310)에는 대부분 C16~C18로 분해된 경질유인 유증기들이 응축된 경질유가 생성되고, 두차례 분해과정을 거친 제2 분리체(320)에는 대부분 C13~C15로 분해된 경질유인 유증기들이 응축된 경질유가 모여지며, 세차례 분해과정을 거친 제3 분리체(330)에는 대부분 C10~C12로 분해된 경질유인 유증기들이 응축된 경질유가 모여진다. 이러한 제1 세라믹볼(305)은 미세 기공구조를 갖기 때문에, 1차 경질유에 포함된 이물질을 걸러주는 효과도 가진다. 상기 제1 세라믹볼(305)는 제1 분리체, 제2 분리체 및 제3 분리체 각각에 수십 내지 수백개 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 각 분리체에 구비되는 제1 세라믹볼의 개수는 분리체의 부피, 유증기의 유량, 유속 등에 의해 적절히 조절될 수 있다.When high temperature oil vapors contact the surface of the first ceramic ball 305, long hydrocarbon chains of oil vapor (C 20 ~ C 60 ) are cracked by thermal energy and light wave energy, and are converted into oil vapor particles, which are light oil. In the first separation body 310, light oil in which oil vapors, which are mostly light oils decomposed to C 16 ~ C 18 , are condensed, is generated, and in the second separation body 320 that has undergone two decomposition processes, most of them are C 13 ~ C 15 . Light oil in which oil vapors, which are decomposed light oils, are condensed, and light oil, in which oil vapors, which are light oils decomposed to C 10 ~ C 12 , are condensed, are collected in the third separator 330 that has been decomposed three times. Since the first ceramic ball 305 has a fine pore structure, it also has an effect of filtering out foreign substances contained in the primary light oil. The number of the first ceramic balls 305 may be tens to hundreds of each of the first separator, the second separator, and the third separator, but is not limited thereto. The number of first ceramic balls provided in each separator may be appropriately adjusted according to the volume of the separator, the flow rate of oil vapor, and the flow rate.

상기와 같이 모여진 경질유는 배출구(315, 325, 335)를 통하여 제2 분리기(400)의 유입관(402)으로 이송된다. The light oil collected as described above is transferred to the inlet pipe 402 of the second separator 400 through the outlets 315, 325, and 335.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제 플랜트에서 제2 분리기(400)를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a second separator 400 in a refining plant for converting mixed heavy oil to light oil according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 분리기(400)는 상기 제1 분리기로부터 경질유가 유입되는 제2 분리기 본체(401); 상기 제2 분리기 본체(401)의 상부를 관통하고 끝단이 상기 제2 분리기 본체의 내부에 배치되는 유입관(402); 상기 제2 분리기 본체(401)의 하부에 설치되어 상기 제2 분리기 본체 내부로 유입된 경질유를 가열하여 수분을 제거하는 가열히터(404); 상기 제2 분리기 본체(401)의 내부에 수용되며 유입된 경질유에 포함된 불순물을 흡착하여 제거하는 복수의 제2 세라믹볼(410); 및 상기 제2 분리기 본체(401)의 상부에 설치되어 수분 및 불순물이 제거된 경질유를 배출하는 배출구(405);를 포함하고, 상기 배출구의 후단에 위치하는 스프링 필터(미도시)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the second separator 400 includes a second separator body 401 through which light oil is introduced from the first separator; An inlet pipe (402) passing through an upper portion of the second separator body (401) and having an end disposed inside the second separator body; A heating heater 404 installed under the second separator body 401 to heat the light oil flowing into the second separator body to remove moisture; A plurality of second ceramic balls 410 accommodated in the second separator body 401 and adsorbing and removing impurities contained in the introduced light oil; And a discharge port 405 installed above the second separator body 401 to discharge light oil from which moisture and impurities have been removed, and a spring filter (not shown) located at a rear end of the discharge port.

상기 제2 분리기(400)는 제1 분리기(300)에서 생성된 경질유에 포함된 수분을 재차 분리시킴으로써, 보다 고품질의 액상 경질유를 얻을 수 있도록 한다.The second separator 400 separates the moisture contained in the light oil generated in the first separator 300 again, so that a higher quality liquid light oil can be obtained.

보다 상세하게는 상기 제2 분리기(400)는 일정 직경 및 높이를 갖는 원통형의 제2 분리기 본체(401)로 이루어지고, 제2 분리기 본체(401)의 상측에서부터 내부로 유입관(402)이 설치될 수 있다.More specifically, the second separator 400 is made of a cylindrical second separator body 401 having a predetermined diameter and height, and an inlet pipe 402 is installed from the upper side of the second separator body 401 to the inside. Can be.

상기 제2 분리기 본체(401)의 상면에는 양측에 각각 제2 세라믹볼 투입구(403)가 설치되고, 제2 분리기 본체(401)의 하부에는 유입관(402)을 통해 유입된 경질유를 가열시키는 가열히터(404)가 설치될 수 있다.Heating to heat the light oil introduced through the inlet pipe 402 is installed on the upper surface of the second separator body 401 on both sides of the second ceramic ball inlet 403, respectively, and the lower portion of the second separator body 401 A heater 404 may be installed.

상기 제2 분리기 본체(401)의 상부에는 제2 분리기 본체(401)의 내부에 남아 있는 경질유를 배출시킬 수 있는 배출구(405)가 설치되고, 제2 분리기 본체(401)의 상부에는 수분의 기화에 의해 수분 함량이 감소된 보다 양질의 경질유를 냉각하는 오일 냉각기(406)가 설치될 수 있다.An outlet 405 capable of discharging the light oil remaining in the second separator main body 401 is installed at the upper part of the second separator main body 401, and vaporization of moisture is provided at the upper part of the second separator main body 401. An oil cooler 406 may be installed to cool light oil of higher quality with a reduced moisture content.

상기 배출구(405)의 후단에는 스프링 필터가 포함되는데, 상기 스프링 필터는 제1 분리기(300) 부분에서 상술한 바와 같이, 상기 배출구(405)를 따라 배출구(405)의 내경에 맞닿는 직경의 스프링이 설치된 필터를 의미한다. 기존의 배출구는 슬러지의 양이 증가하여 배출구를 막는 현상이 발생하는 문제가 존재하였으나, 스프링 필터는 유류의 흐름과 후술할 제2 세라믹볼(410)에서 전달되는 미세진동이 스프링의 진동을 유발하여 슬러지에 의해 배출구가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 점에서 효과적이다.A spring filter is included at the rear end of the outlet 405, and the spring filter has a diameter spring contacting the inner diameter of the outlet 405 along the outlet 405 as described above in the first separator 300. It means the installed filter. The existing discharge port has a problem that the amount of sludge increases and blocks the discharge port. However, in the spring filter, the flow of oil and the micro vibration transmitted from the second ceramic ball 410 to be described later cause the vibration of the spring. It is effective in that it can prevent clogging of the outlet by sludge.

상기 제2 분리기 본체(401)에는 하부 및 중간 높이에 다수의 온도센서(407)가 설치되며, 제2 분리기 본체(401)의 하부에는 제2 분리기 본체(401) 내부에 남은 찌꺼기 등을 배출시킬 수 있는 청소구(408)가 설치되고, 제2 분리기 본체(401)의 저면에는 기화에 의해 잔존하는 수분을 배출시키는 드레인(409)이 설치될 수 있다.A plurality of temperature sensors 407 are installed at the lower and middle heights of the second separator main body 401, and at the lower part of the second separator main body 401, the residues remaining inside the second separator main body 401 are discharged. A cleaning tool 408 may be installed, and a drain 409 for discharging remaining moisture due to vaporization may be installed on the bottom of the second separator body 401.

또한 제2 분리기(400) 내부에는 제2 세라믹볼(410)이 내장되며, 상기 제2 세라믹볼(410)은 경질유의 순도를 높이도록 한다. 이러한 제2 세라믹볼(410)은 내부에 미세한 기공이 형성되어 있으므로, 경질유에 포함된 불순물을 걸러주는 효과도 가진다.In addition, a second ceramic ball 410 is embedded in the second separator 400, and the second ceramic ball 410 increases the purity of the light oil. Since the second ceramic ball 410 has fine pores formed therein, it also has an effect of filtering impurities contained in light oil.

아울러 상기 제2 분리기(400)의 일측에는 유분의 온도를 저하시키는 냉각기(450)가 설치되며, 상기 냉각기(450)의 하부에는 냉각된 오일을 저장하는 경질유 저장탱크(460)가 설치될 수 있다.In addition, a cooler 450 for lowering the temperature of the oil may be installed at one side of the second separator 400, and a light oil storage tank 460 for storing the cooled oil may be installed below the cooler 450. .

상기 제2 세라믹볼은 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광(fluorescence) 희토류계 형광체 물질(phosphor)을 혼합하고 직경 8 내지 15 mm의 구 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 성형한 구를 1300 내지 1450 ℃의 온도에서 소결하는 단계;를 포함하여 제조되고, 상기 세라믹은 ZrO2 및 MgO 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 불화물은 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 터븀(terbium, Tb) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물이고, 상기 제2 세라믹볼은 80 내지 120 ℃의 온도에서 0.4 내지 0.6 μm 파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.The second ceramic ball is formed by mixing ceramic powder, fluoride powder, and a fluorescent rare earth phosphor material into a spherical shape having a diameter of 8 to 15 mm; And sintering the molded sphere at a temperature of 1300 to 1450° C., wherein the ceramic is any one or a mixture of two or more selected from ZrO 2 and MgO, and the fluoride is LiF, MgF 2 and CaF Any one or a mixture of two or more selected from 2 , the thermofluorescent rare earth phosphor material is a mixture of terbium (Tb) and dysprosium (Dy), and the second ceramic ball is at a temperature of 80 to 120 °C. It may emit light having a wavelength of 0.4 to 0.6 μm.

상기 세라믹 분말, 불화물 분말 및 열형광 희토류계 형광체 물질은 상기 세라믹 분말 100 중량부를 기준으로 불화물 3 내지 10 중량부, 열형광 희토류계 형광체 물질 1 내지 6 중량부를 혼합하여 사용하는 것이 열형광을 여기 시키는데 바람직하다. 상기 배합 범위를 벗어날 경우, 제조되는 제2 세라믹볼의 열형광을 여기시키는데 부족할 수 있으며, 내구성 저하되거나 의도하는 0.4 내지 0.6 μm 파장의 광이 아닌 여타 범위 파장의 광이 방출될 수 있다는 문제가 있다. The ceramic powder, fluoride powder, and thermofluorescent rare earth phosphor material are mixed with 3 to 10 parts by weight of fluoride and 1 to 6 parts by weight of the thermofluorescent rare earth phosphor material based on 100 parts by weight of the ceramic powder to excite thermal fluorescence. desirable. If it is out of the above blending range, it may be insufficient to excite the thermal fluorescence of the second ceramic ball to be manufactured, and there is a problem that durability may be deteriorated or light of a wavelength in a range other than the intended light of 0.4 to 0.6 μm may be emitted. .

상기 열형광 희토류계 형광체 물질은 터븀 산화물 분말(화학식; Tb3O4) 및 디스프로슘 산화물 분말(화학식; Dy2O3)을 혼합하여 사용할 수 있으며, 터븀 및 디스프로슘이 함유되어 제조된 최종 세라믹 복합체는 80 내지 120 ℃의 온도에서 0.4 내지 0.6 μm 파장의 광을 방출하도록 유도한다.The thermofluorescent rare earth phosphor material may be used by mixing terbium oxide powder (chemical formula; Tb 3 O 4 ) and dysprosium oxide powder (chemical formula; Dy 2 O 3 ), and the final ceramic composite prepared by containing terbium and dysprosium is It is induced to emit light with a wavelength of 0.4 to 0.6 μm at a temperature of 80 to 120°C.

상기 제2 세라믹볼은 상기 소결한 구에 레이저를 조사하여 효율적으로 여기시키는 단계;를 더욱 포함하여 제조되는 것이 열형광 발생을 증대시킨다는 점에서 바람직하다. It is preferable that the second ceramic ball further comprises a step of irradiating a laser to the sintered sphere to efficiently excite it in terms of increasing the generation of thermal fluorescence.

보다 상세하게는 상기 제2 세라믹볼(410)은 미세기공 구조를 가지며 80 내지 120 ℃의 온도에서 가시광선 영역 광파동에너지를 방출한다. 따라서 제2 분리기(400)에서 경유하는 경질유는 제2 세라믹볼(410)과 접촉하여 일부 잔류 중질유가 추가적으로 분해되고, 경질유 내에 잔류하는 수분과 불순물이 흡착된다. 그 결과 양질의 액상의 경질유를 얻을 수 있게 된다. More specifically, the second ceramic ball 410 has a microporous structure and emits light wave energy in the visible region at a temperature of 80 to 120°C. Accordingly, the light oil passed through the second separator 400 contacts the second ceramic ball 410 to further decompose some residual heavy oil, and moisture and impurities remaining in the light oil are adsorbed. As a result, it is possible to obtain a high-quality liquid light oil.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합중질유(C20~C60)로부터 경질유 (C10~C18)로 변환시키는 정제장치에 의하면, 교반유증기(200)에 공급된 중질혼합유를 가열에너지 및 세라믹 촉매판에서 방출되는 광파동에너지에 의해 유증기로 변환시킬 수 있고, 기화된 유증기를 제1 분리기(300)에서 1차 분리시킬 수 있으며, 제1 분리기(300)의 제1 분리체(310), 제2 분리체(320) 및 제3 분리체(330)에 의해 단계별로 정제된 유증기를 냉각시켜 각 단계에서 액상으로 냉각, 추출하여 상용 가능한 고품위 경질유를 얻을 수 있다.As described above, according to the purification apparatus for converting the mixed heavy oil (C 20 ~ C 60 ) to light oil (C 10 ~ C 18 ) according to the present invention, the heavy mixed oil supplied to the stirred oil vapor 200 is heated energy and The light wave energy emitted from the ceramic catalyst plate can be converted into oil vapor, the vaporized oil vapor can be first separated in the first separator 300, and the first separator 310 of the first separator 300 , By cooling the oil vapor purified step by step by the second separator 320 and the third separator 330, and cooling and extracting the liquid phase in each step, it is possible to obtain a commercially available high-quality light oil.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that the invention can be changed in various ways without departing from the gist.

100: 저장탱크 200: 교반유증기
210: 교반탱크 211: 유입구
212: 슬러지 배출구 213: 온도센서
214: 외부 사다리 215: 맨홀
216: 내부 사다리 220: 교반 날개
221: 모터 222: 회전축
230: 세라믹 촉매판 240: 히터
250: 연도 260: 다리
261: 실린더 262: 완충기
300: 제1 분리기 301: 제1 분리기 본체
302: 점검구 303: 출구
305: 제1 세라믹볼 310: 제1 분리체
311: 제1 유입관 312: 제1 분리판
313: 제1 세라믹볼 제1 투입구 314: 제1 청소구
315: 제1 배출구 316: 제1 수용챔버
326: 제2 수용챔버 336: 제3 수용챔버
320: 제2 분리체
321: 제2 유입관 322: 제2 분리판
323: 제1 세라믹볼 제2 투입구 325: 제2 배출구
330: 제3 분리체 331: 제3 유입관
332: 제3 분리판 333: 제1 세라믹볼 제3 투입구
335: 제3 배출구 400: 제2 분리기
401: 제2 분리기 본체 402: 유입관
403: 제2 세라믹볼 투입구 404: 가열히터
405: 배출구 406: 오일 냉각기
407: 온도센서 408: 청소구
409: 드레인 410: 제2 세라믹볼
450: 냉각기 460: 경질유 저장탱크100: storage tank 200: stirred oil vapor
210: stirring tank 211: inlet
212: sludge outlet 213: temperature sensor
214: external ladder 215: manhole
216: inner ladder 220: stirring blade
221: motor 222: rotating shaft
230: ceramic catalyst plate 240: heater
250: year 260: leg
261: cylinder 262: shock absorber
300: first separator 301: first separator body
302: access port 303: exit
305: first ceramic ball 310: first separator
311: first inlet pipe 312: first separation plate
313: first ceramic ball first inlet 314: first cleaning hole
315: first outlet 316: first receiving chamber
326: second receiving chamber 336: third receiving chamber
320: second separator
321: second inlet pipe 322: second separation plate
323: first ceramic ball second inlet 325: second outlet
330: third separator 331: third inlet pipe
332: third separating plate 333: first ceramic ball third inlet
335: third outlet 400: second separator
401: second separator body 402: inlet pipe
403: second ceramic ball input port 404: heating heater
405: outlet 406: oil cooler
407: temperature sensor 408: cleaning tool
409: drain 410: second ceramic ball
450: cooler 460: light oil storage tank

Claims (9)

혼합중질유를 공급받아 교반 날개로 교반시키면서 하부에 설치된 히터로 가열시켜 상기 혼합중질유를 유증기로 전환하는 교반유증기;
상기 교반유증기에 연통되게 설치되며 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리기; 및
상기 제1 분리기와 연통되게 설치되며 하부에 설치된 가열히터로 상기 제1 분리기로부터 유입된 경질유를 가열하여 상기 경질유에 함유된 수분을 제거하는 제2 분리기;를 포함하고,
상기 제1 분리기는 상기 교반유증기로부터 유증기가 하부로 유입되는 제1 분리기 본체; 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제1 분리체; 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제1 분리체의 상부에 배치되며 상기 제1 분리체를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제2 분리체; 및 상기 제1 분리기 본체 내부에 마련되고 상기 제2 분리체 상부에 배치되며 상기 제2 분리체를 거친 유증기를 분해하고 응축하여 경질유를 생성하는 제3 분리체;를 포함하고,
상기 제1 분리체, 제2 분리체 및 제3 분리체 각각은, 상기 교반유증기에서 유입된 유증기가 중심부에서 테두리 방향으로 이동하게 하는 삿갓 형상의 분리판; 상기 분리판의 하부에 배치되어 상기 교반유증기에서 유입된 유증기를 경질유인 유증기로 분해하는 복수의 제1 세라믹볼이 수용된 수용챔버; 상기 수용챔버 하부에 설치되어 상기 경질유인 유증기가 응축되어 생성된 경질유를 상기 제2 분리기로 배출하는 배출구;를 포함하고,
상기 분리판의 테두리는 상기 복수의 제1 세라믹볼에 매몰되고, 상기 분리판의 테두리 방향으로 이동된 유증기는 상기 복수의 제1 세라믹볼에 접촉되어 경질유인 유증기로 분해되고, 경질유인 유증기는 상기 분리판에 접촉하여 응축되며,
상기 제1 세라믹볼은 ZrO2 또는 MgO 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 세라믹 분말과 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 불화물 분말과 유로퓸(europium, Eu) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물인 열형광 희토류계 형광체 물질을 혼합하고 성형한 후 소결하여 제조되고,
상기 제1 세라믹볼은 80 내지 180 ℃의 온도에서 0.3 내지 0.5 μm 파장의 광을 방출하여 상기 교반유증기로부터 유입된 유증기를 경질유인 유증기로 분해하는 것인 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치.
Agitation oil vapor for converting the mixed heavy oil into oil vapor by heating with a heater installed at the bottom while being supplied with the mixed heavy oil and stirring with a stirring blade;
A first separator installed in communication with the stirred oil vapor to decompose and condense the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to generate light oil; And
A second separator installed in communication with the first separator and configured to remove moisture contained in the light oil by heating the light oil introduced from the first separator with a heating heater installed at the bottom thereof, and
The first separator includes a first separator body through which oil vapor flows from the stirred oil vapor to a lower portion; A first separator provided inside the first separator body to decompose and condense the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to generate light oil; A second separator provided inside the first separator body, disposed above the first separator, and decomposing and condensing the oil vapor passing through the first separator to generate light oil; And a third separator provided inside the first separator body, disposed above the second separator, and decomposing and condensing the oil vapor passing through the second separator to generate light oil.
Each of the first separator, the second separator, and the third separator may include a hat-shaped separator for allowing the oil vapor introduced from the stirred oil vapor to move from the center toward the edge; A receiving chamber in which a plurality of first ceramic balls are disposed under the separating plate to decompose the oil vapor introduced from the stirred oil vapor into light oil, which is oil vapor; And an outlet installed below the receiving chamber to discharge the light oil generated by condensing the oil vapor, which is the light oil, to the second separator,
The rim of the separating plate is buried in the plurality of first ceramic balls, and the oil vapor moved in the rim direction of the separating plate is in contact with the plurality of first ceramic balls to be decomposed into light oil, which is oil vapor, It condenses by contacting the separation plate
The first ceramic ball includes at least one ceramic powder selected from ZrO 2 or MgO, a fluoride powder selected from LiF, MgF 2 and CaF 2 or a mixture of two or more, europium (Eu), and dysprosium (dysprosium). It is prepared by mixing and molding a thermofluorescent rare earth phosphor material, which is a mixture of Dy), followed by sintering,
The first ceramic ball is a purification apparatus for converting mixed heavy oil into light oil by decomposing the oil vapor introduced from the stirred oil vapor into light oil, by emitting light having a wavelength of 0.3 to 0.5 μm at a temperature of 80 to 180 °C.
제1항에 있어서,
상기 교반유증기는 상기 혼합중질유를 수용하는 교반 탱크;
상기 교반 탱크의 중앙에 설치된 회전축에 의해 회전되는 교반 날개; 및
상기 교반유증기 하부에 설치된 슬러지 배출구;를 포함하고,
상기 교반탱크의 하면은 중심부에서 가장자리부로 갈수록 높이가 낮아지는 원추형상인 혼합중질유를 경질유로 변환시키는 정제장치.
The method of claim 1,
The stirred oil vapor is a stirring tank for accommodating the mixed heavy oil;
A stirring blade rotated by a rotating shaft installed in the center of the stirring tank; And
Including; sludge outlet installed under the stirred oil vapor,
A purifying apparatus for converting mixed heavy oil into light oil having a conical shape whose height is lowered from the center to the edge of the stirring tank.
제1항에 있어서,
상기 교반유증기는 상기 교반유증기의 내부에 설치되는 세라믹 촉매판을 포함하고,
상기 세라믹 촉매판은 ZrO2, MgO 및 Al2O3 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 세라믹 분말과 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 불화물 분말을 혼합하고 판재로 성형한 후 소결하여 제조되고,
상기 세라믹 촉매판은 120 내지 180 ℃ 온도에서 적외선을 방출하는 것인 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치.
The method of claim 1,
The stirred oil vapor includes a ceramic catalyst plate installed inside the stirred oil vapor,
The ceramic catalyst plate is a mixture of any one or two or more mixtures of ceramic powder selected from ZrO 2 , MgO and Al 2 O 3 and fluoride powders of any one or two or more mixtures selected from LiF, MgF 2 and CaF 2 It is manufactured by sintering after molding with,
The ceramic catalyst plate is a purification apparatus for converting from mixed heavy oil to light oil, which emits infrared rays at a temperature of 120 to 180°C.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 분리기는,
상기 제1 분리기로부터 경질유가 유입되는 제2 분리기 본체;
상기 제2 분리기 본체의 상부를 관통하고 끝단이 상기 제2 분리기 본체의 내부에 배치되는 유입관;
상기 제2 분리기 본체의 내측 하부에 설치되어 상기 제2 분리기 본체 내부로 유입된 경질유를 가열하여 수분을 제거하는 가열히터;
상기 제2 분리기 본체의 내부에 수용되며 유입된 경질유에 포함된 불순물을 흡착하여 제거하는 복수의 제2 세라믹볼; 및
상기 제2 분리기 본체의 상부에 설치되어 수분 및 불순물이 제거된 경질유를 배출하는 배출구;를 포함하고,
상기 제2 세라믹볼은 ZrO2 또는 MgO 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 세라믹 분말과 LiF, MgF2 및 CaF2 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 불화물 분말과 터븀(terbium, Tb) 및 디스프로슘(dysprosium, Dy)의 혼합물인 열형광 희토류계 형광체 물질을 혼합하고 성형한 후 소결하여 제조되고,
상기 제2 세라믹볼은 80 내지 120 ℃의 온도에서 0.4 내지 0.6 μm 파장의 광을 방출하는 것인 혼합중질유로부터 경질유로 변환시키는 정제장치.The method of claim 1,
The second separator,
A second separator body through which light oil is introduced from the first separator;
An inlet pipe passing through an upper portion of the second separator body and having an end disposed inside the second separator body;
A heating heater installed below the inner side of the second separator body to heat the light oil flowing into the second separator body to remove moisture;
A plurality of second ceramic balls accommodated in the second separator body and adsorbing and removing impurities contained in the introduced light oil; And
Includes; a discharge port installed on the upper portion of the second separator body to discharge the light oil from which moisture and impurities have been removed,
The second ceramic ball includes at least one ceramic powder selected from ZrO 2 or MgO, a fluoride powder that is a mixture of any one or two or more selected from LiF, MgF 2 and CaF 2 , and terbium (Tb) and dysprosium, It is prepared by mixing and molding a thermofluorescent rare earth phosphor material, which is a mixture of Dy), followed by sintering,
The second ceramic ball is a purification apparatus for converting from mixed heavy oil to light oil, which emits light having a wavelength of 0.4 to 0.6 μm at a temperature of 80 to 120 °C. 삭제delete
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