액화천연가스 BOG의 다양한 조건에서의 처리 기술-1

1. 서론

중국의 LNG 산업은 액화, 운송, 터미널 가스화, 최종 이용에 이르는 비교적 완벽한 산업 사슬을 구축했으며, 발전 속도와 성숙도가 점점 더 높아져 중국 천연가스 하류 이용을 위한 견고한 발전 기반을 마련하고 있습니다. 현재 중국에는 14개의 연안 LNG 터미널이 건설되었거나 건설 중이며, 완공 시 총 수용 능력은 연간 5천만 톤을 넘어설 것으로 예상됩니다. 또한, 예비 작업 단계에 있는 프로젝트도 다수 존재합니다. 액화 플랜트, 위성 스테이션, 차량 및 선박 연료 공급 시설 또한 빠르게 발전하고 있습니다. 2013년 5월 기준, 전국적으로 50개 이상의 액화 플랜트가 건설 및 가동 중이며, 총 액화 용량은 일일 2,300만 m³에 달합니다. LNG는 -162℃의 저온 저장과 상압, 특수한 운송 조건, 저장 탱크의 하역 및 충전 시 압력 변화, 저장 탱크 및 파이프라인의 열 손실 등으로 인해 다량의 기화 가스, 즉 가스 정체 현상이 발생합니다. 운송선, 저장탱크 및 파이프라인의 정상적인 운항과 안전을 보호하기 위해서는 다량의 침전물 처리와 압력의 동적 균형을 유지하여 안전 제어 범위 내에 압력을 유지하는 것이 필수적입니다. 따라서 운항 안전과 에너지 절약을 위해 다양한 조건에서의 침전물 처리 공정을 연구하여 침전물 회수율을 높이고 천연가스 낭비를 줄이는 것이 중요합니다.

 

2가지 방법 설계

4 x 160,000m³ 규모의 수용 시설에서 일일 증발률을 0%로 가정할 때, 0.5%의 증발률을 고려하면 일일 LNG 증발량은 약 320m³이며, 이로 인해 발생하는 침전물은 약 192,000m³, 즉 약 144톤/일입니다. 하역 조건에서 온도 변화와 압력 변화로 인해 발생하는 침전물의 양은 기존 조건보다 수 배, 심지어 십 배까지 증가할 수 있습니다. 침전물을 적절한 공정으로 처리하면 장비 및 인력 손상을 줄일 뿐만 아니라 에너지 소비와 비용도 절감할 수 있습니다.

다양한 조건에서의 습지 처리 과정을 연구하기 위해, 수용 시설과 위성 시설을 예로 들어 습지 처리량에 따른 처리 공정 선택을 살펴보겠습니다. 푸젠성에 위치한 수용 시설(16만m³ 저장 탱크 4개)과 산둥성에 위치한 위성 시설(10만m³ 저장 탱크 10개)을 가정합니다. 비유하자면, 탱크 종류에 따라 증발률이 다르고, 처리 방법 또한 습지의 후속 처리에 영향을 미칩니다. 따라서 탱크 종류와 LNG 처리 규모에 따라 적절한 처리 공정을 선택해야 합니다.

 

3. 습지의 기존 처리 방식

생성된 찌꺼기를 처리하는 방법은 일반적으로 네 가지가 있습니다. 첫째, 재응축; 둘째, 직접 압축; 셋째, 연소 또는 배출; 넷째, LNG 운반선으로 반환.

(1) 재응축 처리 공정. 가스-액체 분리 탱크를 통과한 후, 보그는 보그 압축기로 들어갑니다. 가압된 보그는 재응축기로 들어가 동일한 압력으로 가압된 수출 LNG와 혼합됩니다. 보그는 과냉각 LNG가 보유한 냉각 용량에 의해 응축되고 LNG 바이패스와 혼합되어 고압 펌프로 들어가 기화기에서 기화되어 고압 배관망으로 이송됩니다(2). 터미널의 재응축 공정 흐름도는 그림 1에 나와 있습니다.

(2) 직접 압축 공정. Bog는 압축기에 의해 압축된 후 파이프 네트워크로 직접 배출됩니다.

(3) 플레어 연소 또는 벤트. 탱크와 선실의 압력이 특정 값에 도달하면 압력을 안전하고 제어 가능한 범위로 낮추기 위해 벤트 또는 플레어 연소가 종종 사용됩니다. 벤트 또는 플레어 연소는 천연가스를 크게 낭비합니다. 따라서 이 방법은 비상시 안전 처리 조치입니다.

(4) Bog는 LNG 저장 탱크의 하역으로 인해 발생하는 압력 균형을 맞추고 진공을 채우기 위해 리턴 암을 통해 LNG 선박으로 이송됩니다. 이 방법은 편리하고 빠르지만 LNG 선박의 하역에만 적합합니다.

소형 LNG 플랜트 2

 

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게시 시간: 2022년 6월 26일