나프타: 원유의 아들이자 PTA의 위대한-할아버지-당신은 얼마나 알고 있나요?
원유에서 파생된 대가족 중에서 가장 잘 알려진 구성원은 휘발유, 디젤, 등유{1}}일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 에너지 제품일 것입니다. 하지만 덜 유명한 이 자손은 우리 삶의 다양한 측면에도 관여하고 있습니다.{3}}이것이 바로 나프타입니다.
우리가 입는 화학섬유 옷, 생수병, 플라스틱 등 각종 화학제품은 대부분 이 덜 알려진 아이에게서 유래한다. 어느 정도 그 아버지인-원유-를 제쳐두고 대부분의 화학 제품의 조상이라고 부르는 것이 타당합니다. 따라서 화학적 경질유라고도 알려져 있습니다.
'나프타'라는 이름은 언뜻 보면 단순하고, 투박하고, 심지어 조금 귀엽게 들릴 수도 있습니다. 하지만 이 이름은 임의로 선택한 것이 아니다. 그 이름에 대해 두 가지 설명이 있습니다. 하나는 나프타가 상대적으로 끓는점이 낮아 석유 생산 과정에서 증류탑 상부에서 추출된다는 것입니다. 뇌도 인체의 윗부분에 있기 때문에 '나프타'라고 명명되었습니다. 또 다른 설명은 영어 이름 "naphtha"가 중국어의 "脑"(nēo) 발음과 유사한 음절을 가지고 있다는 것인데, 이는 외국 문학을 번역할 때 채택된 음역일 가능성이 높습니다.
1. 현대식 정유소 원유 처리
나프타가 그 아버지인 원유로부터 어떻게 생산되는지 설명하려면 이야기가 길어집니다. 간단히 말해서 나프타는 석유 정제의 중간 생성물과 탄화수소 혼합물입니다. 현대 원유 정제는 통합 공정입니다. 원유는 대규모 통합 장치를 통과하여 물리적 공정과 화학 반응을 거쳐 궁극적으로 다양한 1차 및 2차 제품을 분리합니다. 휘발유, 경유, 등유, 액화석유가스, 연료유, 아스팔트, 윤활유, 코크스와 같은 일반적인 제품 외에도 많은 사람들에게 알려지지 않은 중간 생성물인 나프타-도 있습니다. 나프타를 추가로 가공하면 벤젠, 혼합 자일렌(방향족 화합물), 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔(올레핀)이 생성됩니다.
2. 나프타의 두 가지 주요 공급원과 분류
I. 원유의 1차 증류로 생산:
나프타 생산량은 원유의 품질에 따라 달라집니다. 낮은 품질의-원유 생산량은 2-3%, 중간-품질의 원유 생산량은 20~30%, 특수 유형의 원유 생산량은 60~70%입니다. 이 유형을 직선형 나프타라고 합니다.
II. 2차 가공을 통해 생산된 나프타:
수소화분해를 통해 생산된 나프타, 주로 수소화분해된 나프타입니다. 이 유형은 황과 질소 함량이 낮고 우수한 특성을 가지고 있습니다.
또한 나프타는 전통적으로 증류 범위와 용도에 따라 분류됩니다.
경질 나프타: 증류 범위 30~90도, 밀도 0.69g/cm3, 황 함량 0.1%. 이는 일반적으로 에틸렌 생산을 위한 분해 공급원료 또는 가솔린 혼합 성분으로 사용됩니다.
중질 나프타: 증류 범위 80~180도, 밀도 0.72g/cm3, 황 함량 0.3%. 주로 촉매 개질 공급 원료로 사용됩니다.
그러나 나프타는 혼합물이다. 나프타 공급원료의 실제 조달에서는 단순히 "경질" 또는 "중질"로 분류하는 것이 아니라 주요 성분에 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 다양한 적용 분야에는 상당히 다른 나프타 탄화수소 조성이 필요하며, 나프타 공급원료의 조성은 원하는 최종 제품의 수율에 큰 영향을 미칩니다. 그래야만 한정된 나프타 자원을 효율적으로 활용해 수익을 극대화할 수 있습니다.
3. 나프타의 세 가지 주요 용도
촉매 개질 공급 원료: 국내 수요의 약 40%를 차지함. 촉매 개질을 통해 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 제품이 생산됩니다. 이들 제품은 주로 PX를 생산하는 데 사용되며, 이후 PTA를 만드는 데 사용됩니다.
분해 공급원료: 국내 수요의 약 58%를 차지함. 분해하면 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔과 같은 올레핀이 생성됩니다. 이 중 에틸렌 분해 수요가 가장 많아 전체 나프타 수요의 약 39%를 차지한다.
용매로서: 석유수지의 원료, 도료용제, 농약유화제, 은분말 압연 페이스트로 사용됩니다.
4. 나프타와 PTA
원유는 나프타를 생산하기 위해 특정 공정을 거칩니다. MX(혼합자일렌)는 나프타에서 정제되고, PX(파라자일렌)는 MX에서 정제됩니다. PTA는 PX(조제법의 65~67%를 차지함)를 원료로 하고 아세트산을 용매로 사용하여 생산됩니다. 촉매 작용으로 공기(35~33%를 차지하는 산소)로 산화되어 조질의 테레프탈산을 생성합니다. 그런 다음 조질 테레프탈산을 수소화 및 정제하여 불순물을 제거한 후 결정화, 분리 및 건조를 거쳐 최종 정제된 테레프탈산 생성물-PTA를 생산합니다.