전 세계 유가가 급등하고 지속 가능한 에너지로의 전환이 가속화됨에 따라 에탄올, 바이오디젤, 부탄올과 같은 대체 연료의 생산 및 사용이 전례 없는 수준에 이르렀습니다. 이러한 바이오 연료는 에너지 구성을 재편할 뿐만 아니라 연료 혼합의 정확성, 품질 관리 및 운영 효율성을 보장하기 위한 첨단 센싱 기술에 대한 시급한 수요를 창출하고 있습니다.
에탄올 제조업체와 공급업체를 예로 들면, 연료의 일관성을 유지하고 생산 비용을 최적화하며 엄격한 규제 기준을 충족하는 것이 엄청난 과제입니다.
공정 감지 기술 분야의 선도적인 혁신 기업인 Lonnmeter는 이러한 과제를 정면으로 해결하기 위해 설계된 최첨단 솔루션인 특허 기술을 선보입니다.인라인 밀도계석유화학 및 대체 연료 시장의 변화하는 요구에 맞춰 개발된 이 획기적인 기술은 연료 품질을 실시간으로 모니터링할 수 있는 강력하고 비용 효율적인 방법을 제공합니다.
전통적인 에탄올 제조 방식의 과제
옥수수 줄기에서 연료용 에탄올을 생산하는 바이오 연료 제조업체는 일반적으로 온도 조절을 통해 에탄올 분획을 분리하는 전통적인 증류 방식을 사용합니다. 그러나 메탄올이나 에스테르와 같은 원료의 불순물로 인해 증류 과정에서 불순물이 우선적으로 기화되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 메탄올은 에탄올보다 끓는점인 64.7°C에서 먼저 기화되어 에탄올 분획에 섞입니다.
온도 제어 시스템은 에탄올과 메탄올 및 기타 불순물을 효과적으로 구분하지 못하여 최종 에탄올 순도에 상당한 변동이 발생하고 재작업이 잦아집니다.
불순물로 인한 순도 오류
원액 발효액의 메탄올 함량이 1.5%를 초과하면, 증류탑 상단 온도가 78.3°C에 도달할 때 에탄올-메탄올-물 혼합물이 순수 에탄올보다 먼저 증발합니다. 따라서 이 삼원 혼합물의 밀도는 목표값인 0.80g/cm³보다 훨씬 낮아집니다. 온도 제어 시스템은 이러한 차이를 감지하지 못하고 정상적인 추출을 계속 진행하여 최종 제품의 메탄올 함량이 과도하게 높아지는 결과를 초래합니다.
수동 개입 연기
수동 밀도 샘플링 및 테스트는 샘플링 후 20분의 지연 시간이 소요됩니다. 이 시간 동안 5~8톤의 불량 에탄올이 이미 추출되었을 수 있으며, 환류비의 실시간 조정이 불가능하여 공정 안정성이 저하됩니다.
바이오연료 품질 모니터링을 위한 론미터 솔루션
고정밀 실시간 모니터링
론미터의 특허 기술을 이용한 실시간 밀도 측정은 연료 성분의 정밀한 분석을 가능하게 합니다. 코리올리스 질량 밀도계는 유체의 진동 주파수를 이용하여 질량 밀도를 측정하며, ±0.001 g/cm³의 정밀도를 달성합니다. 이를 통해 에탄올, 물, 메탄올 및 기타 성분 간의 밀도 차이를 실시간으로 구분할 수 있어, 기존 온도 제어 방식에서 메탄올 증발로 인해 발생하는 순도 오판정을 방지할 수 있습니다.
정밀도 ±0.001 g/cm³의 튜닝 포크형 밀도계는 고온·고압 환경에서 점도 2000 CP 미만의 유체 측정에 적합합니다. 또한, 내장된 온도 보상 기능은 온도 변화에 따른 밀도 변동의 영향을 보정하고, 밀도 변동 표준편차(σ)를 모니터링하여 사전에 경보를 발생시켜 공정 제어에 필요한 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다.
동적 폐루프 제어
론미터의 솔루션은 자동화된 제어 로직을 통해 공정 매개변수의 동적 최적화를 구현합니다. 사전 설정된 밀도 임계값은 연동 메커니즘을 작동시킵니다. 예를 들어, 에탄올 증류 밀도가 너무 높으면 환류비를 자동으로 높이고, 밀도가 너무 낮으면 추출량을 조절합니다.
간섭 방지 성능 및 신뢰성을 고려한 설계
산업 현장의 혹독한 환경을 견딜 수 있도록 설계된 론미터(Lonnmeter) 장비는 내식성 소재와 방폭형 디자인을 특징으로 합니다. 하스텔로이(Hastelloy) 및 티타늄 합금과 같은 소재는 메탄올 및 아세트산과 같은 강력한 부식성 매체에 대한 내성을 제공하여 장비 수명을 8~10년으로 연장시켜 줍니다. 이는 기존 스테인리스강 장비보다 2~3배 더 긴 수명입니다.
막힘 방지 유로 설계로 고점도 유체의 잔류 위험을 줄였습니다. 방폭 인증을 획득하여 가연성 및 폭발성 환경에 적합하며, 넓은 온도 범위(-40°C~150°C)는 북극의 추위부터 열대 지방의 더위까지 극한 조건을 포괄하여 안정적인 작동을 보장합니다.
다용도 애플리케이션
인라인 밀도계는 연료 생산, 저장, 운송 및 사용의 전 과정에 적용 가능합니다. 바이오에탄올 증류에서는 컬럼 상단 밀도를 실시간으로 모니터링하여 순도 95%의 에탄올을 정밀하게 분리할 수 있습니다. 석유화학 진공 증류에서는 밀도에 따른 동적 분획 분리를 통해 중복 분획을 15%에서 5% 미만으로 줄여 수율을 8% 향상시킵니다. 연료 저장 및 운송에서는 밀도 데이터를 이용하여 부피 유량을 질량 유량으로 변환함으로써 온도 변화로 인한 측정 오차를 방지하고 공정한 거래 정산을 보장합니다. 항공 연료 모니터링에서는 실시간 오염 경고를 통해 밀도 기준 준수를 보장합니다.
지능형 통합 및 데이터 관리:
Lonnmeter 장비는 IIoT(산업용 사물 인터넷) 통합을 지원하여 클라우드 플랫폼을 통해 원격 모니터링, 데이터 추적 및 예측 유지보수를 가능하게 합니다. 연료 품질의 정밀 제어는 생산 효율성 향상과 시장 경쟁력 강화에 핵심적인 요소입니다.
지금 바로 문의하시면 맞춤형 솔루션을 무료로 제공해 드립니다. 전문 팀이 귀사의 공정 시나리오와 연료 유형에 맞춰 밀도 모니터링 계획을 설계해 드립니다. 또한, 선착순 100명에게는 장비의 정확성과 성능을 실제 환경에서 검증할 수 있는 무료 샘플을 한정 수량으로 제공합니다.
게시 시간: 2025년 6월 6일
