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Kriging models for forecasting crude unit overhead corrosion
탁경재,김정환,권휘웅,조재현,문일 한국화학공학회 2016 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.33 No.7
Crude unit overhead corrosion is a major issue in the refinery field. However, the corrosion models in the literature are difficult to apply to real refinery processes due to the characteristics of corrosion. We propose a Kriging model, an advanced statistical tool for geostatistics, to forecast the corrosion rate in a real refinery plant. Instead of spatial coordinates, the proposed model employs the non-spatial coordinates of six key corrosion variables: H2S, Cl−, Fe2+, NH3, pH, and flowrate. The Kriging model is compared with two well-known forecasting models, multiple linear regression and an artificial neural network. To overcome the insufficiency of the number of data sets measured in the plant to use the six non-spatial coordinates, the significance probability is applied to reduce the dimensions from six to four. Among all the developed models in this paper, the Kriging model with four corrosion variables showed the best forecasting performance.
C3-MR 공정의 프로판 사이클 압력 레벨에 따른 에너지효율 최적화를 위한 사례연구
이인규(Inkyu Lee),탁경재(Kyungjae Tak),임원섭(Wonsub Lim),문일(Il Moon),김학성(Haksung Kim),최광호(Kwangho Choi) 한국가스학회 2011 한국가스학회지 Vol.15 No.6
천연가스 액화공정은 극저온에서 운전되며 에너지 소비가 매우 크기 때문에 압축기의 에너지 소모를 최소화하는 것이 공정의 효율 측면에서 중요하다. 여러 가지 천연가스 액화공정 중 C3-MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정의 경우 순수냉매인 프로판과 혼합냉매를 사용하는 두 개의 냉각 사이클로 구성되어있다. 본 연구에서는 C3-MR 공정에서 최적의 프로판 압력 레벨을 찾기 위해 프로판 사이클을 별개로 구성하여 모사하였다. 또한, 압력 레벨에 따른 조건을 변화시켜가며 사례 연구를 수행하고 이를 통해 압축기에서 소모되는 에너지양을 비교하였다. 그 결과 압력 레벨이 높을수록 총 에너지 소모량이 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 압력 레벨이 3일 때 보다 압력 레벨이 5일 때 에너지 소모는 약 23.7% 감소하는 값을 얻을 수 있었다. Natural gas liquefaction process runs under cryogenic condition, and it spends large amount of energy. Minimizing energy consumption of natural gas liquefaction process is an important issue because of its physical characteristics. Among many kinds of natural gas liquefaction processes, C3-MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) process uses two kind of refrigerants. One is the propane as the pure refrigerant(PR) and the other is the mixed refrigerant(MR). In this study, to find the optimal compressing level, propane cycle is simulated on different pressure level. The case study result shows relationship between energy consumption and pressure level. As a result, the conclusion is that at a higher pressure level, process consumes lower energy. At 5 pressure-levels, energy consumption is 23.7% lower than 3 pressure-levels.
Web-based multi-dimensional education system for the simulated moving bed process
Hweeung Kwon,문일,탁경재,이인규,Jinsuk Lee 한국화학공학회 2014 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.31 No.10
This paper describes the development of an operator-education program for a simulated moving bed (SMB)pilot plant that separates para-xylene isomer from mixed xylenes. The education program was motivated from reliableand safe operations for a newly developed SMB technology, in particular, a priori education on preventing accidentssuch as explosion, fire and toxic material release, most of which result from the lack of understanding of the processesbeing operated. This SMB process education program has overall SMB process description, sixteen operating screenand response procedure for accident of leak and explosion. The proposed system was implemented based on client/server architecture in company-wise LAN environment and applied previously operator heuristics. In addition, it featuresmulti-dimensional animation for virtual reality of process flow, using multi-media techniques. Operators are expected tobenefit from education that is free of time and space constraints. The education system for the pilot plant will contributeto keeping the full scale SMB operation workforce performing at a high level of proficiency as well as refreshing theoperational skills of senior operators.
동력 공급 장치 선택을 통한 C3MR 공정의 순수냉매 사이클 설계 분석
이인규(Inkyu Lee),탁경재(Kyungjae Tak),임원섭(Wonsub Lim),문일(Il Moon),김학성(Haksung Kim),최광호(Kwangho Choi) 한국가스학회 2013 한국가스학회지 Vol.17 No.3
극저온에서 운전되는 천연가스 액화공정은 에너지 소모가 매우 크다. 천연가스 액화공정 내 대부분의 에너지는 압축기에서 소모되기 때문에 압축기에 소모되는 총 에너지 소모량을 최소화 시키는 것이 공정 설계 및 운전 시중요한 요소가 된다. 다양한 천연가스 액화공정 중 C3MR (Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정은 혼합냉매와 순수냉매 사이클로 구성된다. 본 연구에서는 C3MR 공정 내 순수냉매 사이클의 최적의 설계를 찾기 위해 압력의 수를 다르게 하여 모사하였다. 이를 통해 압력 단계에 따라 압축기에서 필요로 하는 에너지양을 비교하였다. 또한, 장치 수에 따른 공정의 비용 분석을 위해 동력 공급 장치 선택 모델을 적용하였다. 결론적으로 장치를 많이 사용하는 설계일수록 더 적은 에너지를 필요로 한다는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 비용적인 측면으로 전환하여 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다. Natural gas liquefaction process which is operated under cryogenic condition spends large amount of energy. Most of energy in the natural gas liquefaction process is consumed by compressors. Therefore, minimizing energy consumption of compressors is an important issue in process design and operation. Among various natural gas liquefaction processes, propane pre-cooled mixed refrigerant (C3MR) process consists of mixed refrigerant system and pure refrigerant system. In this study, to find the optimal design of pure refrigerant system, pure refrigerant cycle is simulated on different number of pressure levels and the necessary energy of each design is compared. After that, the driver selection model is applied to analyse each processes, which has different number of equipments, in terms of cost. As the result, the design using many equipments spends lower energy. Using this result, this study suggests standard of process design selection by the cost term.
권휘웅 ( Hwe Eung Kwon ),탁경재 ( Kyong Jae Tak ),김정환 ( Jung Hwan Kim ),오민 ( Min Oh ),채주승 ( Joo Seung Chae ),김현수 ( Hyeon Soo Kim ),문일 ( Il Moon ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.6
폭약은 높은 에너지를 포함하는 반응성 물질이며 폭발이 발생할 경우 강한 빛, 높은 열, 소음 및 고압을 발생시킨다. 폭발 지점 주변의 손상은 대부분 높은 과압과 폭풍파에 영향을 받는다. 따라서 폭발에 의한 압력 및 폭풍파의 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 HMX와 같은 고폭화약의 최대 과압 및 폭풍파 속도를 분석하였다. 먼저 HMX 폭발에 관하여 4가지 경우를 선정하고 폭발현상을 모델링하였으며 HMX의 양에 따른 폭발시뮬레이션을 통하여 최대 과압 및 폭풍파 속도를 도출하였다. 또한, 폭발이 Geometry 중심에서 일어난다고 가정하고 계산된 과압과 폭풍파 속도로부터 폭심에서 인접해 있는 위치의 영향을 분석하였다. 대조군으로 이용된 TNT도 함께 시뮬레이션 및 분석하였으며 HMX시뮬레이션 결과와 비교함으로써 HMX의 상대적인 과압 및 폭풍파속도를 확인하였다. 본 연구는 HMX가 포함된 복합화약이 폭발하였을 경우 최대 과압 및 폭풍파속도 산정 시 기초데이터로 활용할 수 있다. Explosives are reactive material that contain a great amount of high potential energy. They produce detonation if released suddenly, accompanied by the production of strong light, high heat, great noise and high pressure. Damage at surrounding detonation point is affected by high pressure and blast wave for explosives detonation. Consequently, analysis of pressure and blast wave is very important. This study focuses on the analysis of maximum overpressure and blast wave of explosives for safety assurance. First of all, four cases of the amount of HMX were selected. Secondly, maximum pressure and blast wave were calculated through detonation simulation along with a set of TNT and HMX quantities. The peripheral effect of detonation point was analyzed by calculating overpressure and absolute velocity and considering detonation occurred in the center of geometry by HMX. Also, maximum overpressure and blast wave of HMX were compared to equivalent amount of TNT, which was taken as a base case and verified through theoretical HMX graph. This study contributes to the base case for overpressure and blast wave of complex gunpowder containing HMX.