Column Startup & Shutdown 절차 요약

Column Startup & Shutdown 절차 요약

증류탑(Column)의 시운전(Startup)과 정지(Shutdown)은 정해진 순서에 따라 안전하고 효율적으로 수행되어야 하며, 이 단계에서의 실수는 품질 저하, 장비 손상, 안전사고로 이어질 수 있다.

본 글에서는 Column의 운전 개시 및 정지 절차를 단계별로 정리하고, 현장에서 자주 발생하는 이슈 및 대응 방법까지 실무 관점에서 설명한다.

1. Startup (시운전) 절차

① 사전 점검

• 탑 내부 정비 및 세척 완료 여부 확인
• Tray, Downcomer, Packing 손상 유무 점검
• 계장 신호 및 연동 기기(CV, PCV, Flow Interlock) 확인

② Purging (N₂ 또는 증기 퍼지)

• 탑 내부 산소 제거 및 가연성 가스 축적 방지
• N₂ Purging 또는 Steam Out 수행
• Purge Line 및 Vent Stack 개방 상태 확인

③ Heating-Up (예열 단계)

• Reboiler 또는 Heating Coil 가동
• Column 내부 온도 점진적으로 상승
• 온도 상승 중 급격한 압력 변동 방지

④ Feed Cut-In

• 안정된 온도, 압력 도달 후 Feed 도입
• Reflux Ratio 초기에는 높게 설정하여 분리 안정화
• Top/Bottom Sampling 및 분석 병행

⑤ 정상 운전 전환

• Reflux 자동제어 전환, Tray Level 조정
• Column Pressure Control (PCV) 안정화
• 온도 Profile 확인 및 Product Off-Spec 방지

2. Shutdown (정지) 절차

① Feed 차단

• Feed Valve 차단, 재순환 유동 확인
• 탑 내부 제품 순도 유지 위해 Reflux 유지

② Reflux 및 Heating 중단

• Reboiler Duty 점진적 감압
• Reflux Ratio 점점 낮춤
• Top 증기 제거용 Vent 라인 개방 준비

③ Depressurization

• 탑 내부 압력 제어 해제 → Vent Stack 또는 Flare 라인으로 감압
• 진공 증류탑의 경우 N₂ Backfill 고려

④ Drain 및 Gas Free

• Bottom Drain Line 개방 → 잔류물 제거
• N₂ 또는 Air Purge로 내부 가스 제거 (Gas Free 작업 준비)

⑤ LOTO & 유지보수 이관

• 기계적 보호 및 밸브 폐쇄 (Lock Out Tag Out)
• 정비팀에 탑 상태 이관

3. 실무 운영상 주요 체크포인트

• ΔP 확인: 시운전 시 Tray 파손 방지 위해 압력차 급변 주의
• Top Condenser 압력: 냉각 불충분 시 탑 압력 상승 → Relief 위험
• Bottom Temperature: Reboiler Duty 과도하면 Local Overheat 발생 가능
• 샘플링 타이밍: Off-spec 방지를 위해 안정화 이후 Sampling 실시

결론

Column의 시운전과 정지는 단순한 장치 ON/OFF 작업이 아니라, 기-액 평형, 열량 분포, 안전 압력 관리를 모두 아우르는 복합 운전 단계이다.

특히 초기 예열 및 Feed 도입 타이밍, 정지 시 압력 해제 절차는 탑 내부 손상 예방과 제품 품질 유지에 결정적인 역할을 한다.

정확한 순서와 조건 설정, 트렌드 감시, 계기 연동 확인을 통해 플랜트의 신뢰성 높은 운영을 달성할 수 있다.