석유 정제 업계 구매 담당자가 가스 분석을 고려하는 방식
정유 업계 구매 담당자는 황 관리, 수소 생산, 연소 효율, 비산 배출 및 플레어 배출 규제 준수 과제를 두루 해결해야 합니다. Claus 황 회수 장치(SRU)는 테일가스의 H₂S:SO₂ 비율을 정확히 2:1로 제어해야 합니다. 수소 개질과 PSA 순도는 수소화분해 및 수첨탈황 성능을 좌우하고, 알킬화 장치에는 연속 H₂S 모니터링이 필요합니다. FCC와 연소 히터 굴뚝에는 NOₓ / SO₂ CEMS가 필요하며, 플레어 규제 준수에는 가열식 FID를 이용한 총 탄화수소 보고가 필요합니다. GESHINE은 이러한 용도에 공정 H₂S, 고농도 수소(%), NDIR CO / CO₂ 및 FID THC 가스 분석기를 제공합니다.
산업 과제
- Claus SRU 테일가스 H₂S / SO₂ 비율 제어 — SO₂용 탄화수소 스크러버를 갖춘 UV 형광법, H₂S용 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS 적용. 황 전환율을 극대화하도록 2:1 비율 유지
- 수소 플랜트(SMR + PSA) 제품 가스 순도를 수첨탈황 / 수소화분해 공급 가스 기준으로 모니터링 — TCD로 고농도 %vol 측정
- 알킬화 장치(HF 또는 황산) 공정 및 안전 모니터링 — HF 알킬화에는 TDLAS HF 공정 가스 분석기와 경계 구역 누출 검출이 필요
- FCC 재생기 배기가스 CEMS(SO₂ / NOₓ / CO / CO₂ / O₂), 촉매 미분에 강한 고속 시료 채취 적용
- 40 CFR Part 60 Subpart Ja에 따른 플레어 헤더 총 탄화수소 모니터링 — 넓은 동적 범위의 가열식 FID 적용
- 연소 히터 / 연소로의 연소 효율(O₂ + CO 트림) 및 NOₓ 저감 최적화
- 산성수 스트리퍼, 아민 재생기 및 테일가스 처리 장치(TGTU) 아민 루프의 H₂S 및 NH₃ 모니터링
석유 정제 주요 가스
가스를 선택하면 해당 측정 대상에 맞는 가스 분석기 제품군, 기술 옵션 및 선정 가이드를 확인할 수 있습니다.
H₂S
황화수소
Claus SRU 공급 가스 및 테일가스, 아민 재생기, 산성수 스트리퍼에 적용합니다. GESHINE은 공정용 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS를 주력 기술로 제공합니다.
H₂S 가스 분석기 보기SO₂
이산화황
Claus SRU 테일가스, FCC 재생기 굴뚝, 보일러 연소에 적용합니다. 탄화수소 스크러버를 갖춘 UVF가 기준 시험방법입니다.
SO₂ / NOₓ 가스 분석기 보기H₂
수소
SMR + PSA 제품 순도, 수첨탈황 / 수소화분해 공급 가스, 알킬화 / 이성화 보충 가스에 적용합니다. TCD로 고농도 %vol을 측정합니다.
수소 가스 분석기 보기THC
총 탄화수소
40 CFR Part 60 Subpart Ja에 따른 플레어 헤더 질량 배출 측정에 적용합니다. 가열식 FID가 규제 준수 기준 시험방법입니다.
총 탄화수소 가스 분석기 보기NOₓ
질소산화물
FCC 재생기 CEMS 및 연소 히터 굴뚝에 적용합니다. CLD가 기준 시험방법입니다.
SO₂ / NOₓ 가스 분석기 보기CO / CO₂
일산화탄소 / 이산화탄소
FCC 재생기 CO 보일러 효율, 연소 히터 O₂ / CO 트림, 온실가스 MRV에 적용합니다. NDIR 공정용 / CEMS.
CO / CO₂ 가스 분석기 보기석유 정제 공정용 제품 코드
석유 정제 공정에 자주 선정되는 가스 분석기입니다. 이 산업 분야에서 일반적인 가스, 공정 조건 및 규제 준수 목표를 고려해 선정했습니다.
ZS8300-H2SZS8300-H2S 공정용 H₂S 가스 분석기
공정 가스의 H₂S 측정을 위한 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS 가스 분석기입니다. 측정 범위는 적용 분야에 맞춰 구성합니다.
Claus SRU 공급 가스 / 테일가스, 아민 재생기 및 산성수 스트리퍼에 사용하는 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS H₂S 공정 가스 분석기입니다.
ZS8100-O2ZS8100-O2 공정용 산소 가스 분석기
공정 최적화를 위한 고정확도 상자성식 O₂ 측정입니다.
연소 히터 연소 제어와 재생기 공기 균형 조절을 위한 상자성식 / 지르코니아식 공정 O₂ 측정입니다.
ZS6200-CO/CO2ZS6200-CO/CO₂ 공정용 NDIR 가스 분석기
CO와 CO₂를 동시에 측정하는 듀얼 채널 NDIR입니다.
FCC 재생기, 연소 히터 굴뚝 및 연소 효율 측정용 NDIR 공정 CO / CO₂ 가스 분석기입니다.
ZS8600-MGZS8600-MG 다성분 가스 분석기
정유 공정 가스 조성을 동시에 추적하는 다중 경로 TDLAS 다성분 가스 분석기입니다.
탄화수소 공정 혼합 가스 조성을 함께 추적하는 다성분 추출식 공정 가스 분석기입니다.
석유 정제 관련 규제 체계
석유 정제 모니터링 사양에 일반적으로 적용되는 표준입니다. 제품 코드별 인증 세부 정보는 각 제품 페이지에 기재되어 있습니다.
- 미국 EPA 40 CFR Part 60 Subpart J / Ja — 석유 정제 공장의 성능 표준(플레어 / 연료 가스)
- 미국 EPA 40 CFR Part 63 Subpart CC — 석유 정제 공장 유해 대기오염물질 배출 표준(NESHAP)
- 미국 EPA Method 25A / 25B — 총 기체상 유기물 농도
- EU 산업 배출 지침(IED) BAT — 광유 및 가스 정제 BREF (2015)
- API Standard 560 — 일반 정유 공정용 연소 히터
- API Standard 521 — 압력 방출 및 감압 시스템(플레어 시스템)
- API RP 932-B — 아민 장치의 환경 응력 균열 방지를 위한 설계, 재료, 제작, 운전 및 검사 지침
석유 정제 현장 적용 사례
석유 정제 운전 현장의 구축 사례와 일반적인 구성입니다.
일반적인 구축 사례 — SRU 테일가스 H₂S / SO₂ 비율 제어
수첨탈황 설비 비중이 큰 정유 공장의 Claus 황 회수 장치에 적용하는 대표적인 구축 구성입니다. 테일가스에 설치한 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS H₂S 가스 분석기와 UV 형광식 SO₂ 가스 분석기를 조합해 폐루프 2:1 H₂S:SO₂ 비율 제어를 구현합니다. 이를 통해 황 회수율을 높이고 공급 가스 변동 시 SO₂ 굴뚝 배출 급증을 완화합니다.
과제
Claus 반응 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O에서 황 회수 장치는 화학양론적 몰비 2:1의 공급 가스가 유입될 때 가장 효율적으로 작동합니다. 실제 현장에서는 상류 수첨탈황 공정 조건에 따라 산성 가스 공급 조성이 변합니다. 테일가스를 빠르게 분석하지 않으면 비율이 드리프트하여 황 회수 효율이 떨어지고, SO₂ 굴뚝 배출이 급증해 배출 허가 기준을 초과할 위험이 있습니다.
솔루션
- Claus 테일가스에서 H₂S 측정용 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS와 SO₂ 측정용 UV 형광식 가스 분석기를 적용해 폐루프 비율 제어에 맞춰 구성
- 채취 지점에서 가스 분석기까지 이동 중 응축되지 않도록 산성 가스 이슬점보다 높은 온도로 시료 라인을 가열
- 비율 출력을 공기 / O₂ 농축 제어기 및 산성 가스 분배기에 연결해 실시간 폐루프 조정 구현
- 연소 제어 화학양론을 위해 Claus 반응기 공기 공급부에 O₂ 공정 가스 분석기 설치. 해당 용도에는 ZS-SCS 가열 시료 스키드가 기본 적용됩니다.
결과
- 황 회수 효율이 설계 수준에 가까워집니다(비율을 적절히 제어하는 일반 플랜트의 회수율은 95–99.5 %입니다)
- 공급 가스 변동 시 테일가스 SO₂ 배출 급증의 지속 시간과 정도가 줄어듭니다.
- 황 제품 품질이 안정화되고 밝은 노란색 색상 규격을 유지하기 쉬워집니다.
- 개방 루프 운전을 비율 제어로 전환하면 SRU 굴뚝의 규제 기준 초과 위험이 줄어듭니다.
주요 카탈로그 내 관련 페이지
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가스 카테고리
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가스 분석기 선정 외에도 GESHINE은 이와 같은 설비의 시스템 설계, 현장 납품 및 수명주기 서비스를 지원합니다.
석유 정제 가스 분석 FAQ
이 산업 분야의 구매 및 사양 협의 과정에서 자주 제기되는 질문입니다.
Claus 테일가스의 목표 비율이 2:1 H₂S:SO₂인 이유는 무엇인가요?
Claus 반응 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O는 H₂S와 SO₂가 2:1 몰비로 촉매 변환기에 유입될 때 화학양론적 최적 조건으로 작동합니다. 어느 한쪽으로 비율이 드리프트해도 황 회수 효율이 저하됩니다. H₂S가 너무 많으면 미반응 H₂S가 테일가스에 남아 악취, 건강 및 규제 준수 문제가 생기고, SO₂가 너무 많으면 미반응 SO₂가 남아 산화 능력을 낭비합니다. 테일가스의 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS H₂S 측정과 UV 형광식 SO₂ 가스 분석기를 조합하면 이 제어 루프를 실시간으로 닫을 수 있습니다.
SMR + PSA 제품 가스의 수소 순도는 어떻게 측정하나요?
열전도도식(TCD) 가스 분석기(ZS6300-H2 등급)는 제품 가스 출구에서 고농도 H₂ %vol을 측정하며, 검출 한계는 ppm 수준이고 동적 범위는 여러 자릿수에 걸쳐 있습니다. TCD는 ≈99 % 순도 목표를 직접 측정합니다. 연료전지급 수소에 필요한 미량 불순물의 서브 ppm 측정에는 레이저 기반(TDLAS) 또는 크로마토그래피 방식이 필요하며, 이는 고농도 TCD 측정 범위에 포함되지 않습니다.
플레어 헤더 THC 모니터링에 가열식 FID가 필요한가요?
40 CFR Part 60 Subpart Ja에 따르면 그렇습니다. 플레어 벤트 가스의 총 탄화수소 측정은 가열 라인과 가열식 FID를 사용하는 기준 시험방법입니다. 차가운 시료 경로에서는 중질 탄화수소가 제거되어 측정값이 낮게 편향됩니다. 180 °C를 초과하는 온도로 가열하는 추출식 시료 채취와 플레어 헤더 동적 범위에 맞춘 설정을 적용한 가열식 FID 총 탄화수소 가스 분석기가 해당 용도에 지정된 기술입니다.
HF 알킬화 모니터링은 황산 알킬화와 다른가요?
예. HF 알킬화는 무수 HF를 촉매로 사용하므로 촉매 투입량 및 전환율 제어를 위한 공정 HF 측정과 작업자 노출 관리를 위한 경계 구역 HF 안전 모니터링이 모두 필요합니다. 가열식 Monel / PFA 시료 채취를 적용한 TDLAS HF(ZS8100-HF 등급)가 공정용으로 지정된 기술입니다. 고정식 HF 안전 센서와 UV-DOAS는 추가 경계 구역 모니터링 수단입니다. 황산 알킬화에는 HF 가스 분석기가 필요하지 않지만, 이 범위에 포함되지 않는 자체 미스트 / 에어로졸 / 황산염 추적 분석이 필요합니다.
테일가스 가스 분석기란 무엇이며, Claus 황 회수 장치에서 무엇을 측정하나요?
테일가스 가스 분석기는 Claus 황 회수 장치(SRU)를 나가는 가스와 설치된 경우 테일가스 처리 장치(TGTU)를 나가는 가스를 연속 측정하는 장치로, 황 회수 제어와 배출 규제 준수 확인에 사용됩니다. 잔류 황 성분(H₂S, SO₂)과 보조 성분을 측정해 SRU 공기 수요를 제어하며, 일반적인 Claus 제어 목표는 H₂S와 SO₂의 비율을 약 2:1로 유지하는 것입니다. 가스 분석기의 설치 위치와 가스 조건에 따라 기술을 선택합니다. H₂S는 현장 직접 측정식 굴뚝 횡단 TDLAS, SO₂는 펄스 UV 형광법 또는 UV 흡수법을 적용하며, 가스 온도와 황 이슬점을 고려해 현장 직접 측정 광학 방식 또는 가열 추출식 시료 채취를 선택합니다. GESHINE은 더 넓은 정유 가스 분석 범위에서 SRU 공급 가스 및 테일가스의 H₂S / SO₂ 측정과 연소 히터 O₂ 및 플레어 헤더 모니터링을 지원합니다.
정유 가스(연료 가스 및 공정 배출 가스)는 어떻게 분석하나요?
정유 가스는 FCC 장치, 개질기, 수첨탈황 장치 및 가스 플랜트에서 나오는 혼합 연료 가스와 공정 배출 가스로, 연소 제어와 안전을 위해 분석합니다. 연료 가스 발열량 및 균형을 확인하기 위한 전체 성분 분석(H₂, C1–C4 탄화수소, H₂S, CO)은 공정 GC의 역할입니다. GESHINE은 이와 함께 연속 운전하는 개별 성분 측정을 제공합니다. 처리 및 부식 관리를 위한 H₂S, 연소 히터 연소용 O₂, 효율 측정용 CO / CO₂가 여기에 포함됩니다. 납품 시스템 하나에 연속 성분 분석과 GC 조성을 함께 구성해야 하는 경우에는 파트너 GC 통합 범위로 검토합니다. 정유 산업 솔루션에서는 장치별로 이러한 측정 항목을 안내합니다.
필요한 적용 사례가 없으신가요? 플랜트, 운전 조건 및 규제 체계를 보내주시면 적용 엔지니어링 담당자가 48시간 이내에 답변합니다.
정유 가스 분석 프로젝트 범위 협의
장치(SRU, SMR / PSA, 알킬화, FCC 재생기, 수첨탈황 / 수소화분해, 플레어, 연소 히터, 아민 재생기), 측정 대상 가스, 농도 범위 및 규제 체계(EPA Part 60 Subpart J / Ja, Part 63 CC, EU IED BAT)를 알려주세요. GESHINE 적용 엔지니어가 가스 분석기 구성과 시료 채취 스키드의 범위를 검토하고 48시간 이내에 RFQ를 보내드립니다.
- 플랜트 유형 및 공정 장치(석유 정제)
- 측정 대상 성분 및 농도 범위
- 규제 체계(위 표준 목록 참조)
- CEMS 또는 공정용 / 안전용 측정
- 시료 가스 전처리 범위(온도, 먼지, 이슬점, 부식성 물질)
- 수량, 프로젝트 일정 및 통합 파트너
