KR101053353B1 - COB cooling condensing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
응축기를 병렬로 설치하여 조업 중단없이 연속적으로 응축기의 내부 표면에 부착되는 불순물을 자동으로 세척하면서 코크스오븐가스를 냉각응축하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 병렬로 연결된 2개의 응축기(4A),(4B); 응축기에 세척스팀을 공급하도록, 응축기의 외부 상단에 위치하는 스팀밸브(9),(9') 응축기내부에 고압스팀을 분사하는 응축기 내부상단에 장착된 스팀노즐(15), (15') 및 세척물을 배출하기 위해 응축기 외부 하단에 장착된 드레인 밸브(14),(14');응축기 전단 차단밸브(10),(12)의 전단에 위치하며, 응축기로 유입되는 코크스 오븐가스의 온도/압력을 측정하는 전단 온도/압력 센서(7); 응축기 후단 차단밸브(11),(13)의 후단에 위치하며, 응축기로부터 배출되는 코크스 오븐가스의 온도 및/또는 압력을 측정하는 후단 온도/압력 센서(8); 응축기로의 코크스 오븐 가스의 유입을 조절하도록 각 응축기(4A),(4B)의 전단에 위치하는 응축기 전단 차단밸브(10), (12); 및 응축기로 부터 COG의 배출을 조절하도록 각 응축기(4A), (4B)의 후단에 위치하는 응축기 후단 차단밸브(11), (13)를 포함하는 COG냉각응축 장치가 제공된다. 또한, (a) 가스블로워(1), 애프터 쿨러(2) 및 워터 세퍼레이트(3)를 통과한 COG가 병렬로 연결된 응축기중 일 응축기((4A), 또는 (4B))를 통과하면서 COG중의 수분이 응축제거되는 단계; (b) 병렬로 연결된 2개의 응축기(4A),(4B) 전단 및 후단의 압력/온도센서(7),(8)에서 응축기에 유입되는 COG와 응축기에서 배출되는 COG의 온도/압력을 측정하는 단계; (c) 전단 온도/압력 센서(7)와 후단 온도/압력센서(8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O을 초과하거나 혹은 온도차이가 20℃미만으로 측정되면, 가동중이던 응축기의 전단 및 후단의 밸브는 폐쇄되고 COG의 냉각응축공정이 연속되도록 대기중이던 응축기의 전단 및 후단 밸브는 개방되는 단계; (d) 상기 전단 및 후단 밸브가 폐쇄된 응축기 상부의 세척밸브가 개방되고, 스팀은 응축기 내부상단에 장착된 스팀노즐((15) 또는 (15'))로 부터 고압스팀으로 분사되어 응축기 내부의 부착물을 세척하는 단계; (e) 세척된 부착물을 배출라인을 통해 배출되는 단계; 및 (f) 전단 온도/압력센서(7)와 후단 온도/압력센서(8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O 이하 혹은 온도차이가 20℃이상으로 측정될 때까지 상기 단계 (b)-(e)를 반복하여 응축기의 내부 부착물을 세척하는 단계를 포함하는 코크스 오븐 가스의 냉각응축 방법이 제공된다. 상기 장치 및 방법으로 COG 냉각응축장치의 응축기를 자동세척함으로써 장치의 운전중단 없이 단시간내에 효과적으로 응축기를 세척할 수 있다.
COG 냉각응축장치, 응축기, 플랫 노즐
An apparatus and method for cooling and condensing coke oven gas while installing condensers in parallel and automatically cleaning impurities adhering to the inner surface of the condenser continuously without interruption of operation. Two condensers 4A, 4B connected in parallel; Steam valves (9) and (9 ') located at the top of the outside of the condenser to supply cleaning steam to the condenser; Drain valves 14, 14 'mounted at the outer bottom of the condenser to discharge the wash water; located at the front of the condenser front shutoff valves 10, 12, and the temperature of the coke oven gas entering the condenser / Shear temperature / pressure sensor 7 for measuring pressure; A rear end temperature / pressure sensor (8) positioned at the rear end of the condenser rear end valves (11) and (13) for measuring the temperature and / or pressure of the coke oven gas discharged from the condenser; Condenser front end shutoff valves 10 and 12 positioned at the front end of each condenser 4A and 4B to regulate the inflow of coke oven gas into the condenser; And a condenser rear shut-off valve (11) and (13) positioned at the rear end of each condenser (4A) and (4B) to control the discharge of the COG from the condenser. In addition, (a) the water in the COG while passing through the gas blower (1), the after cooler (2) and the water separator (3) through one condenser (4A, or (4B)) of the condenser connected in parallel. The condensation is removed; (b) Measuring the temperature / pressure of the COG entering the condenser and the COG exiting the condenser at the pressure and temperature sensors 7 and 8 at the front and rear ends of the two condensers 4A and 4B connected in parallel. step; (c) If the pressure drop measured by the front end temperature / pressure sensor 7 and the rear end temperature / pressure sensor 8 exceeds 150 mmH 2 O or the temperature difference is less than 20 ° C, the front end of the operating condenser and Opening and closing the front and rear valves of the condenser, which are waiting for the downstream valve to be closed and the cooling condensation process of the COG to be continued; (d) The washing valve at the upper part of the condenser, in which the front and rear valves are closed, is opened, and steam is injected into the high pressure steam from the steam nozzle (15 or 15 ') mounted on the upper part of the condenser. Washing the attachment; (e) discharging the washed deposit through the discharge line; And (f) step (b)-until the pressure drop measured at the front temperature / pressure sensor 7 and the rear temperature / pressure sensor 8 is 150 mmH 2 O or less or the temperature difference is measured to be 20 ° C. or more. A method of cooling condensation of coke oven gas is provided comprising repeating (e) to wash the internal deposits of the condenser. With the above apparatus and method, the condenser of the COG cooling condenser can be automatically cleaned to effectively clean the condenser within a short time without shutting down the apparatus.
COG refrigerated condensers, condensers, flat nozzles
Description
도 1은 본 발명의 방법에 사용되는 COG 냉각응축장치를 나타내는 도면이며,1 is a view showing a COG cooling condensation apparatus used in the method of the present invention,
도 2는 COG 냉각응축 장치중 응축기의 내부구조 및 외부와의 연결구조를 나타내는 도면이다.
2 is a view showing the internal structure of the condenser and the connection structure to the outside of the COG cooling condensation apparatus.
* 도면의 주요부위에 대한 간단한 설명 *
Brief description of the main parts of the drawing
1... 가스 블로워 2... 애프터쿨러1
3... 워터 세퍼레이터 4... 냉각응축기(가스/물 교환기)3 ... Water Separator 4 ... Cooling Condenser (Gas / Water Exchanger)
5... 워터 콘덴서(냉각수 냉각장치) 6... 냉매 펌프5 ... water condenser (cooling water chiller) 6 ... refrigerant pump
7... 응축기 전단 압력 또는 온도센서 8... 응축기 후단 압력 또는 온도센서7 ... Condenser front pressure or
9, 9'... 스팀 밸브 10... 응축기 a 전단 차단밸브9, 9 '...
11... 응축기 a 후단 차단밸브 12... 응축기 b 전단 차단밸브 11 ... condenser a
13... 응축기 b 후단 차단밸브 14, 14'... 드레인 밸브13 ... Condenser b
15, 15'... 스팀 노즐 16... 제어기
15, 15 '...
본 발명은 제철소의 코크스 건류과정에서 부산물로 생성되는 코크스오븐가스(COG)The present invention is a coke oven gas (COG) produced as a by-product in the coke coagulation process of steel mills
의 냉각응축 장치 및 방법에 관한 것이다.
It relates to a cooling condensation apparatus and method of.
보다 상세하게는 본 발명은 응축기를 병렬로 설치하여 조업 중단없이 연속적으로More specifically, the present invention provides a condenser in parallel to continuously operate without interruption
응축기의 내부 표면에 부착되는 불순물을 자동으로 세척하면서 코크스오븐가스를 냉각응축하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
An apparatus and method for cooling and condensing coke oven gas while automatically cleaning impurities adhering to an inner surface of a condenser.
제철공정에서 발생하는 부생가스 중 COG는 코크스 제조공정에서 석탄을 건류할 때 Among the by-product gases generated in the steelmaking process, COG is used to dry coal in the coke manufacturing process.
발생하는 가연성 혼합가스로 수소, 메탄 및 일산화탄소 등이 주성분을 이루고 있으It is a combustible mixed gas that is composed mainly of hydrogen, methane and carbon monoxide.
며 이는 표 1에 나타낸 바와 같다.
This is shown in Table 1.
[표 1] 제철소 COG 조성 및 물성
[Table 1] COG Composition and Properties
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기타 소량의 황화수소(H2S), 시안화수소(HCN), 암모니아(NH3)등의 수용성 불순물 및 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 타르, 나프탈렌등의 유기물질이 포함되어 있으며 이는 표 2에 나타낸 바와 같다. Other small amount of water-soluble impurities such as hydrogen sulfide (H 2 S), hydrogen cyanide (HCN), ammonia (NH 3 ) and organic substances such as benzene, toluene, xylene, tar, naphthalene are included, as shown in Table 2. .
[표 2] 제철소 COG 주요 불순물 함량(g/Nm3)[Table 2] COG Main Impurity Content in Steel Mill (g / Nm 3 )
[표 3] COG 배관내 불순물 퇴적의 영향[Table 3] Effect of Impurity Deposit in COG Pipe
상기 COG는 제철소에서 가열로 등의 연료가스로 전량 사용되고 있는 중요한 열원이다. 그러나, 그 사용에 있어서 COG내의 각종 불순물이 배관내에 퇴적되어 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 문제가 유발된다.
The COG is an important heat source that is used entirely in fuel gas, such as a heating furnace, in a steel mill. However, in use, various impurities in the COG are deposited in the pipe, causing problems as shown in Table 3 below.
제철소에서는 이러한 COG사용과 관련된 문제점들을 해결하기 위하여 COG배관 폐쇄원인 물질을 제거할 수 있는 방안들이 검토되었으며, 일부는 실제 현장에서 적용된 바 있다. 실제로 페라민 계통의 화학약품을 투입하여 퇴적을 억제하는 방법이 적용되었으나, 장기간 운전시 배관 내부에서 퇴적물이 퇴적함으로 현재 적용하지 않고 있으며, 응축기등의 전단에는 필터가 사용되고 있으나, 2일에 한번정도 정비나 교체가 필요한 실정이다.
In order to solve these problems related to the use of COG, steelworks have been examined to eliminate the causes of COG piping closure, and some of them have been applied in actual field. In practice, a method of suppressing the deposition by applying a chemical of feramine is applied, but it is not currently applied due to the deposition of sediment inside the pipe during long-term operation, and the filter is used for the front end of the condenser, but once every two days Maintenance or replacement is required.
특히, COG 배관내 불순물 퇴적의 주원인은 COG중의 황화수소이며 그 밖에 HCN, NH3, 나프탈렌, 타르등인데, 이들은 포화 이상으로 존재하는 수분에 의하여 퇴적 및 부식이 촉진되는 것으로 밝혀지고 있으며, 각 물질별 퇴적 및 부식작용은 하기 표 4에 나타낸 바와 같다. In particular, the main causes of impurity deposition in COG pipes are hydrogen sulfide in COG, and HCN, NH 3 , naphthalene, tar, etc., which are found to promote deposition and corrosion by moisture present above saturation. Sedimentation and corrosion actions are as shown in Table 4 below.
[표 4] COG 배관 퇴적물의 생성원 및 그 작용[Table 4] Generation Sources of COG Pipeline Sediments and Their Effects
제철공정에서 상기의 불순물들을 제거하기 위하여 부생 COG를 암모니아수로 플러By-product COG was flushed with ammonia water to remove the impurities in the steelmaking process.
싱하고, 1차 냉각기로 냉각한 후 전기집진기를 거쳐 블로우어를 통과하고 이 때 상승된 온도를 최종냉각기에서 30℃정도로 떨어뜨린다. 이후 암모니아 흡수탑을 거쳐 암모니아가 흡수되고 벤졸 스크러버에서 BTX, 타르, 나프탈렌 등이 흡수제거된다.
After cooling, the first cooler passes through a blower through an electrostatic precipitator, and the elevated temperature is dropped to about 30 ° C. from the final cooler. After that, the ammonia is absorbed through the ammonia absorption tower, and BTX, tar, naphthalene, etc. are absorbed and removed from the benzol scrubber.
암모니아 흡수탑에 쓰이는 흡수액은 디켄터에서 나오는 안수, 흡수탑을 통과한 흡Absorption liquid used in the ammonia absorption tower is the ordination from the decanter and the absorption through the absorption tower.
수액을 스틸(Still)에서 재처리한 탈안수 및 연수의 혼합액이다. 흡수탑을 거쳐 나 오는 흡수액은 스틸에서 암모니아 및 같이 흡수된 일부의 황화수소, 시안화수소 등이 제거되고 폐수처리장으로 유입되며, 스틸에서 나오는 암모니아 및 수증기, 황화수소, 시안화수소 등의 혼합가스는 분해로로 유입되어 암모니아는 수소와 질소로 분해되었다가 다른 가스와 같이 연소되어 질소, 수증기, SOx, NOx 등으로 공기중에 방출된다.
A sap is a mixed solution of desalinated water and soft water reprocessed in steel. Absorption liquid from the absorption tower is removed from the ammonia and some of the hydrogen sulfide and hydrogen cyanide adsorbed in the steel and flows into the waste water treatment plant. Inflow, ammonia is decomposed into hydrogen and nitrogen, and then burned together with other gases and released into the air as nitrogen, water vapor, SOx, and NOx.
표 2에 나타낸 바와 같이 화성공장에서의 COG 정제후에도 황화수소, 암모니아, 시As shown in Table 2, hydrogen sulfide, ammonia,
안등의 불순물이 소량 존재하며 이를 제거하기 위하여 냉연공장 등에서는 가성소다There is a small amount of impurities in the lamp and caustic soda in cold rolling mills to remove it.
용액을 주성분으로 하는 흡수액을 이용하여 불순물을 제거하고 있다
Impurities are removed using an absorbent liquid containing the solution as the main component.
냉연공장에서 운영중인 탈유설비는 변형된 Fumaks Process로 이는 Sumimoto Metals The deoiling plant operating in the cold rolling mill is a modified Fumaks Process, which is called Sumimoto Metals.
Industries Ltd. 에서 개발된 것으로 흡수액으로 산소운반체로 작용하는 피크릭산Industries Ltd. Picric acid, developed as an absorbent and acts as an oxygen carrier
(picric acid)과 알칼리원으로 작용하는 NaOH의 혼합액이 사용된다. 상기 공정은 A mixture of picric acid and NaOH that acts as an alkali source is used. The process
공정효율이 우수하여 황화수소가 95% 이상의 효율로 제거되며, 암모니아가 또한 제거되어 정상운전시에는 황화수소와 암모니아의 농도가 10ppm 이하로 감소된다.
Due to the excellent process efficiency, hydrogen sulfide is removed with an efficiency of more than 95%, and ammonia is also removed to reduce the concentration of hydrogen sulfide and ammonia to 10 ppm or less in normal operation.
그러나, 황화수소, HCN등을 흡수한 탈유처리후 발생되는 가스중에는 포화 수분량의 However, in the gas generated after the deoiling process absorbing hydrogen sulfide and HCN,
수분이 함유되어 있어 부식이나 배관퇴적에 가장 큰 원인이 되고 있다.
It contains water, which is the main cause of corrosion and pipe deposition.
이와 같은 COG 냉연공장에서의 탈유설비 후단에서의 배관퇴적 문제는 COG 중의 포 The problem of pipe deposition at the rear end of deoiling equipment in COG cold rolling mill is
화수분에 의해 야기된다. 따라서, 수분을 제거하기 위해 현재 냉각응축법을 이용한 COG 수분제거장치가 설치, 운전되고 있으며 그 결과 배관퇴적물질 감소와 부식방지에 현저한 효과를 나타내고 있는 실정이다.
Caused by pollination. Therefore, the COG moisture removal device using the cooling condensation method is currently installed and operated to remove the water, and as a result, it has a significant effect on reducing pipe deposits and preventing corrosion.
그러나 상기 수분제거장치를 장시간 운전하는 경우, 응축기의 내부 표면에 물과 함께 제거된 COG 중의 불순물이 퇴적하여 가스의 냉각 효율이 저하될 뿐만 아니라, 가스 압력 강하로 인하여 설비의 운전을 중단하고, 응축기 내부를 세척하여야 한다.
However, when the water removal apparatus is operated for a long time, impurities in the COG removed together with water are deposited on the inner surface of the condenser, not only to reduce the cooling efficiency of the gas, but also to stop the operation of the facility due to the gas pressure drop. The interior should be cleaned.
그 결과 COG를 연료로 사용하는 가열로의 운전에 지장을 초래하며, 응축기의 해체, As a result, the operation of the furnace using COG as fuel is disturbed, and the condenser is dismantled,
세척, 조립에 많은 인력과 시간이 투입되고 있는 실정이다.
A lot of manpower and time is spent on cleaning and assembly.
이에 본 발명의 목적은 COG 정제장치의 유지보수 및 운전을 원할하게 할 수 Accordingly, an object of the present invention can facilitate the maintenance and operation of the COG purification apparatus.
있는 효과적인 COG 정제장치 및 방법을 제공하는 것이다.
To provide an effective COG purification apparatus and method.
본 발명의 다른 목적은 조업 중단없이 연속적으로 응축기의 내부표면에 부착된 불순물을 자동으로 세척하면서 코크스오븐가스를 정제하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for purifying coke oven gas while automatically cleaning impurities adhering to the inner surface of a condenser continuously without operation interruption.
본 발명의 일 견지에 의하면, According to one aspect of the invention,
병렬로 연결된 2개의 응축기(4A),(4B), Two
응축기에 세척스팀을 공급하도록, 응축기의 외부 상단에 위치하는 스팀밸브(9),(9');
응축기내부에 고압스팀을 분사하는 응축기 내부상단에 장착된 스팀노즐(15), (15'); 및
세척물을 배출하기 위해 응축기 외부 하단에 장착된 드레인 밸브(14),(14');
응축기 전단 차단밸브(10),(12)의 전단에 위치하며, 응축기로 유입되는 코크스 오븐가스의 압력 또는 온도를 측정하는 전단 압력 또는 온도센서(7); A shear pressure or
응축기 후단 차단밸브(11),(13)의 후단에 위치하며, 응축기로부터 배출되는 코크스 오븐가스의 압력 또는 온도를 측정하는 후단 압력 또는 온도센서(8); A rear end pressure or
응축기로의 코크스 오븐 가스의 유입을 조절하도록 각 응축기(4A), (4B)의 전단에 위치하는 응축기 전단 차단밸브(10), (12); 및 Condenser front
응축기로 부터 코크스 오븐 가스의 배출을 조절하도록 각 응축기(4A), (4B)의 후단에 위치하는 응축기 후단 차단밸브(11), (13)를 포함하는 코크스 오븐 가스의 냉각응축 장치가 제공된다. A cooling condensation apparatus for the coke oven gas is provided that includes a condenser rear shutoff valve (11) and (13) located at the rear end of each condenser (4A) and (4B) to regulate the discharge of the coke oven gas from the condenser.
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본 발명의 다른 견지에 의하면,According to another aspect of the present invention,
(a) 가스블로워(1), 애프터 쿨러(2) 및 워터 세퍼레이트(3)를 통과한 코크스오븐가스가 병렬로 연결된 응축기중 하나의 응축기((4A)또는(4B))를 통과하면서 코크스 오븐가스중의 수분이 응축제거되는 단계; (a) Coke oven gas passing through a gas blower (1), after cooler (2) and a water separator (3) through a condenser (4A or 4B) of one of the condensers connected in parallel. Condensation of moisture in the water;
(b) 병렬로 연결된 2개의 응축기(4A), (4B) 전단 및 후단의 압력 또는 온도 센서 (7),(8)에서 응축기에 유입되는 코크스오븐 가스와 응축기에서 배출되는 코크스 오븐 가스의 온도 또는 압력을 측정하는 단계; (b) the temperature of the coke oven gas entering the condenser and the coke oven gas exiting the condenser at the pressure or
(C) 상기 전단 압력 또는 온도 센서(7)와 후단 압력 또는 온도 센서 (8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O 이상이거나 혹은 온도차이가 20℃이하로 측정되면, 가동중이던 응축기의 전단 및 후단의 밸브는 폐쇄되고 코크스 오븐가스의 냉각응축공정이 연속될 수 있도록 대기중이던 응축기의 전단 및 후단 밸브는 개방되는 단계; (C) If the pressure drop measured by the front pressure or
(d) 상기 전단 및 후단 밸브가 폐쇄된 응축기 상부의 스팀 세척밸브가 개방되고 스팀은 응축기 내부상단에 장착된 스팀노즐((15) 또는 (15'))로 부터 고압스팀으로 분사되어 응축기 내부의 부착물을 세척하는 단계; (d) The steam cleaning valve on the upper part of the condenser, in which the front and rear valves are closed, is opened, and steam is injected into the high pressure steam from the steam nozzle (15 or 15 ') mounted on the upper part of the condenser. Washing the attachment;
(e) 세척된 부착물을 배출라인을 통해 배출되는 단계; 및
(f) 상기 전단 압력 또는 온도센서(7)와 후단 압력 또는 온도센서(8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O 미만 혹은 온도차이가 20℃를 초과할 때까지 상기 단계 (b) 내지 (e)를 반복하여 응축기의 내부 부착물을 세척하는 단계를 포함하는 코크스 오븐 가스의 냉각응축 방법이 제공된다. (e) discharging the washed deposit through the discharge line; And
(f) steps (b) to (b) until the pressure drop measured by the front pressure or
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본 발명에 의한 COG 정제장치의 전반적인 시스템은 일반적인 것이다. 다만, 본 발명에서는 종래 COG가스의 냉각응축공정 시스템에 사용되는 응축기 2개(4A),(4B)가 병렬로 배치되며, 각 응축기의 내부에는 응축기를 세정하는 스팀노즐이 장착됨을 특징으로 한다.
The overall system of the COG purification apparatus according to the present invention is general. However, in the present invention, two
이때, 상기 냉각응축기의 전단 차단밸브(10), (12) 및 후단 차단밸브(11),(13)의 전단 및 후단의 배관에는 각각 응축기의 세정시점을 감지하기 위한 압력 또는 온도센서(7) 및 (8)이 장착된다. 압력 또는 온도센서(7),(8)에서 측정된 값의 신호는 제어기(16)에 전달된다. 전단 및 후단의 압력 또는 온도센서에서 측정된 값이 응축기의 세척시점을 판단하기 위해 미리 설정된 값과 비교하여 응축기를 세척하여야 하는 것으로 판단되면, 제어기(16)는 세척되어야할 응축기(4A) 또는 (4B)의 전단 및 후단 밸브 (10)과 (11) 또는 (12)과 (13)의 차폐를 제어한다. At this time, the front or rear pipes of the
이와 동시에 COG의 냉각응축에 사용되지 않고 대기중이던 응축기로의 밸브가 개방되어, COG가스의 유로가 변경된다.
At the same time, the valve to the condenser, which is not used for cooling condensation of the COG, is opened, and the flow path of the COG gas is changed.
상기 응축기 전단 및 후단의 밸브가 차폐된 후, 제어기(16)에 의해 세척하고자 하는 응축기에 스팀을 도입하는 스팀밸브(9) 혹은 (9')이 개방된다. 스팀밸브(9) 혹은 (9')의 개폐는 압력 또는 온도 센서(7),(8)에서 감지된 압력 또는 온도에 따라 제어기(16)에서 제어된다.
After the valves before and after the condenser are shielded, the
후단 압력 또는 온도 센서(8)에서 설정 압력을 초과하는 압력강하가 감지되거나 또는 설정온도차보다 작은 온도차가 감지되는 경우에 응축기내부에 부착물이 다량 부착된 것으로 응축기 세척이 개시된다.
When the pressure drop exceeding the set pressure or a temperature difference smaller than the set temperature difference is sensed at the rear pressure or the
후단 압력센서(8)의 압력이 전단의 압력 센서(7)에 비하여 150 mmH2O 이상 강하되는 경우, 응축기 세척이 개시되도록 제어된다. 상기 장치 가동시 응축기 내부에 불순물이 없는 경우에도 응축기 장치 자체에 의하여 약 50mm H2O의 압력강하를 나타낸다. 압력이 떨어지면 가스의 유량이 감소하므로, 버너를 정상조업 할 수 있는 유량변동을 감안할 때, 응축기 후단에서의 압력강하가 150 mmH20 이상인 경우에 응축기 내부의 이물질을 세척하여야 하는 것으로 판단한다. When the pressure of the
또한, 응축기 전단과 후단의 온도센서에서 감지되는 온도차가 20℃이하인 경우에 응축기를 세척하여야 하는 것으로 판단한다. 그 이유는 상기 응축기의 설계용량을 감안시, 20℃이하의 온도차는 내부 부착물로 인하여 충분한 냉각효과를 나타내지 못함에 기인한 것으로 판단되기 때문이다.
In addition, it is determined that the condenser should be cleaned when the temperature difference detected by the temperature sensor at the front and rear ends of the condenser is less than 20 ° C. The reason is that, considering the design capacity of the condenser, it is determined that the temperature difference of 20 ° C. or less is due to insufficient cooling effect due to internal deposits.
상기 압력 또는 온도 측정에 의해 응축기를 세척하여야 하는 것으로 판단되면, 제어기(16)에 의해 가동중이던 응축기 전,후단의 밸브를 차단하여 응축기내로의 COG가스의 유입이 방지되고, COG 가스의 유입이 차단된 응축기 상부의 스팀밸브(9) 혹은 (9')이 개방되어 응축기를 세척하기 위한 스팀이 응축기 내부로 유입된다.
When it is determined that the condenser should be cleaned by the pressure or temperature measurement, the valves before and after the condenser operated by the
유입된 스팀은 응축기 내부 상단에 장착되어 있는 스팀노즐(15) 혹은 (15')를 통해 응축기내부로 분사되어 응축기 내부의 불순물을 세척, 제거한다. The introduced steam is injected into the condenser through the
세척된 불순물은 응축기 하단의 드레인 밸브(14) 혹은 (14')를 통해 배출된다.
The cleaned impurities are discharged through the
응축기 내부 불순물의 세척은 온도 또는 압력센서에서 응축기의 세척을 필요로 하지 않는 것으로 판단되는 시점까지 반복될 수 있다. 상기 COG 냉각 응축장치의 밸브 개폐 그리고 가스 및 스팀의 이동등 전반적인 공정은 제어기(16)에 의해 제어 된다.
The cleaning of impurities inside the condenser may be repeated until it is determined that the temperature or pressure sensor does not require cleaning of the condenser. The overall process of valve opening and closing of the COG cooling condenser and movement of gas and steam is controlled by the
세척된 응축기는 다른 응축기의 세척을 필요로 할 때까지 대기된다.
The cleaned condenser is waited until it needs cleaning of the other condenser.
상기와 같이, 병렬로 연결된 응축기중 하나의 응축기가 세척되는 동안, 다른 하나의 응축기는 COG 냉각응축 공정을 행하게 됨으로 응축기 세척으로 인하여 조업이 중단되지 않고, COG를 연속적으로 냉각응축 가능한 것이다.
As described above, while the condenser of one of the condenser connected in parallel is washed, the other condenser is subjected to the COG cooling condensation process, the operation is not stopped due to the condenser washing, it is possible to continuously condensate COG.
가동중인 응축기에 의한 GOC 정제공정 도중, 온도 및 압력 센서에서 감지되는 온도 또는 압력이 응축기의 세척을 필요로 하면, 세척을 필요로하는 응축기는 세척되고, 상기 세척된 응축기에서의 COG의 냉각응축공정이 개시된다.
During the GOC refining process by the running condenser, if the temperature or pressure sensed by the temperature and pressure sensor requires the cleaning of the condenser, the condenser in need of cleaning is washed and the cooling condensation process of COG in the washed condenser This is disclosed.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 COG 정제 장치 및 이의 자동세척 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a COG purifying apparatus and an automatic washing method thereof according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 COG 정제 장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 응축기의 내부 1 is a view showing a COG purification apparatus according to the present invention, Figure 2 is the inside of the condenser
및 외부와의 연결구조를 구체적으로 나타내는 도면이다. 이하, 도 2의 응축기 4A 내부의 불순물을 세척하는 것을 예로서 설명한다.
And it is a view showing in detail the connection structure with the outside. Hereinafter, washing of impurities in the
COG는 1차적으로 가스블로워(1)에서 1800 mmH2O 정도의 압력으로 승압되고, 승압된 The COG is first stepped up to a pressure of about 1800 mmH 2 O in the gas blower (1),
가스는 이를 1차적으로 냉각시키는 애프터쿨러(2)를 거치게 된다. 그 후, 애프터The gas passes through an
쿨러(2)의 후단에 설치된 수분 분리장치인 워터 세퍼레이터(3)를 경유하고, 응축기Via the
(4)인 가스/물 열교환기에서 최종적으로 원하는 온도로 가스의 온도를 떨어뜨려 가(4) in the gas / water heat exchanger to finally drop the temperature of the gas to the desired temperature
스중의 수분이 제거된다. 한편 COG의 냉각에 사용되는 냉각수(cooling water)는 워터 콘덴서(5)에서 냉각되어 C/W(cooling water) 배출구를 통해 배출되고 냉각 응축기(4A),(4B)의 C/W 유입구로 유입된다. 한편, 냉각 응축기(4A),(4B)에서 COG의 냉각에 사용된 C/W 냉각응축기에서 배출되어 워터 콘덴서로 유입된다. Moisture in the water is removed. Meanwhile, cooling water used for cooling COG is cooled in the water condenser 5, discharged through a cooling water outlet, and flows into the C / W inlets of the
제거되는 수분의 양은 가스의 온도에 따라서 변하므로 온도를 조절함으로써 수분제The amount of water removed varies with the temperature of the gas, so controlling the temperature
거량을 조절할 수 있다. 응축기(4A)에 공급되는 냉매로는 물과 에틸렌 글리콜을 1:1로 혼합한 용액이 이용되며 냉매는 펌프(6)을 통하여 공급되고 열교환 후의 냉매는 워터 콘덴서(5)에서 원하는 온도로 냉각된다.
You can adjust the amount. As a refrigerant supplied to the
도 2에서와 같이 2개의 응축기(4A), (4B)가 서로 병렬로 연결된다. 두 응축기중 하나(4A)를 가동하여 COG 정제장치를 행하는 도중 응축기(4A)의 전단 및 후단의 압력 또는 온도 센서 (7)와 (8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O이상 혹은 혹은 온도차가 20℃이하인 경우, 제어기(16)에 의해 가동중이던 응축기(4A) 의 전단에 위치하는 밸브(12) 및 후단에 위치하는 밸브(13)이 차단되어, 응축기(4A)내부로의 COG가스의 유입을 중단된다. 이때, 응축기 (4B)의 전단 및 후단 밸브(10) 및 (11)이 개방되어 COG가 응축기 (4B)로 유입되고 응축기 (4A)가 세척되는 동안 COG의 응축냉각은 응축기 (4B)에서 조업중단 없이 계속된다. As shown in Fig. 2, two
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상기 밸브(12) 및 (13)이 차단되면, 제어기(16)에 의해 응축기(4A) 상부에 위치하는 스팀밸브(9)가 개방되고 응축기 (4A)를 세척하기 위한 스팀이 응축기 내부로 유입된다. 스팀은 응축기 내부 상단에 장착되어 있는 스팀노즐(15)로부터 고압스팀으로 분사되어 응축기 내부의 부착물이 세척된다. When the
그 후, 세척된 부착물은 응축기(4A)의 외부 하단의 배출라인을 통해 배출된다.The washed deposit is then discharged through the discharge line at the outer bottom of the
스팀노즐(15)(15')로는 콘 타입, 미스트 타입, 중공 타입 및 플랫타입등 어떠한 형태의 노즐이 사용될 수 있으며, 플랫타입이 불순물 제거효율면에서 특히 바람직한 것이다. As the steam nozzles 15 and 15 ', nozzles of any type, such as cone type, mist type, hollow type and flat type, may be used, and the flat type is particularly preferable in terms of impurities removal efficiency.
상기 응축기(4A) 세척은 전단 압력 혹은 온도 센서(7)과 후단 압력 혹은 온도 센서(8)에서 측정된 압력강하가 150 mmH2O 미만 혹은 온도차이가 20℃를 초과할 때까지 반복될 수 있다. The
응축기(4A)의 세척이 완료되면, 전단 및 후단 밸브(12), (13)를 차단한 상태에서 가동중인 응축기(4B)를 세척하여야 할 때까지 응축기(4A)는 대기하게 된다.
When the cleaning of the
상기와 같이 하나의 응축기(4A)가 세척되는 동안, COG는 다른 응축기 (4B)로 유입되어 정제공정이 행하여지며, 응축기 (4B)에 의한 정제도중 응축기 세척을 필요로 하는 온도 및 압력이 감지되면, 상기한 바와 같이 응축기 (4B)가 세척되며, 이때, COG는 응축기(4A)에서 계속하여 냉각응축된다. While the one
한편, 이와 같이 응축기(4A)를 통과한 가스는 배관을 거쳐 가열로에 공급된다.
On the other hand, the gas which passed the
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, the following examples do not limit the present invention.
실시예 1Example 1
COG 가스를 응축기(4A)를 통과시키면서 전,후단의 온도차 및 압력차에 따른 수While passing COG gas through
분 및 불순물의 생성경향을 파악하였다.
The production tendency of powder and impurities was identified.
응축기 (4B)는 폐쇄하고 COG 가스를 응축기(4A)에 통과시키면서 응측기 전,후단의 온도차를 30℃로 유지하면서 운전한 결과 30일 정도 경과 후, 응축기(4A)가 초기상태에 비하여 온도 하강 속도가 30% 정도 둔화되었으며 전,후단의 압력강하도 초기 50 mmH2O에서 150 mmH2O로 증가하였다. 이때 COG의 평균 유입량은 2,800Nm3/hr 이었다. 한편, 응축기 (4A)에는 물과 에탄올이 1:1중량비로 혼합된 냉매가 사용되었다. The
따라서, 제어기 (16)에 의해 먼저 응축기 (4A)의 전,후단 밸브(12),(13)를 천천히 닫으면서 COG는 응축기 (4B)의 전,후단 밸브(10), (11)이 개방되어 COG가 응축기(4B)에 유입되도록 운전하였다. 밸브가 완전히 폐쇄되면 응축기 상단에 설치된 스팀 밸브(9)가 개방되어 스팀이 응축기 (4A)에 유입되고 응축기 내부의 플랫타입의 스팀노즐(15)을 통해 스팀을 분사하여 1시간 30분동안 응축기 내부의 부착 물질을 세척하였다. Accordingly, while slowly closing the front and
제거된 불순물들은 응축기 하부의 드레인 밸브(14)를 통하여 배출하였다.
Removed impurities were discharged through the
응축기 (4A)는 세척완료 후, 응축기 (4B)를 세척하여야 할 때까지 대기된다. 이와 같이 응축기 내부의 불순물을 자동세척함으로써 응축기 전, 후단의 온도하강 속도 및 압력강하가 초기의 상태로 회복되었다.
The
실시예 2Example 2
응축기 내부부 세정용 노즐의 타입을 하기 표 5와 같이 달리한 것을 제외하고는 상 기 실시예 1과 같은 방법으로 응축기(4A)내부의 부착물을 제거하였다. 각기 다른 노즐형태를 사용한 경우의 불순물 제거율을 구하여 하기 표 5에 나타내었다. Except that the type of the nozzle for cleaning the inside of the condenser was changed as shown in Table 5, the deposit in the
불순물의 제거율은 열 교환기 내부의 불순물 부착 면적을 산정하여 산출하였다.
The removal rate of impurities was calculated by calculating the impurity adhesion area inside the heat exchanger.
[표 5]TABLE 5
미스트 타입
중공 타입
플랫 타입Cone type
Mist type
Hollow type
Flat type
40-50
60-70
95-9880-85
40-50
60-70
95-98
본 발명의 장치 및 방법으로 COG 가스수분제거장치의 응축기를 자동세척함으로써 장치의 운전중단 없이 단시간내에 효과적으로 응축기를 세척할 수 있다. 이는 응축기의 세척 및 COG 정제장치의 가동면에서 매우 경제적이고 효율적인 것이다. The apparatus and method of the present invention can automatically clean the condenser in a short time without stopping the device by automatically washing the condenser of the COG gas moisture removal device. This is very economical and efficient in terms of cleaning the condenser and operating the COG refinery.
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KR20210051686A (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-10 | 주식회사 포스코 | Penetration apparatus for blockage of water sealing valve |
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-
2003
- 2003-12-24 KR KR1020030096775A patent/KR101053353B1/en active IP Right Grant
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