KR101149498B1 - 천연가스 하이드레이트 컨테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연가스 하이드레이트 컨테이너에 관한 것으로서, 도어에 의해 밀폐되거나 개방되는 천연가스 하이드레이트의 저장공간을 가지는 본체와, 저장공간을 냉각시키도록 본체에 설치되는 냉각유닛과, 저장공간으로부터 천연가스를 배출시키도록 본체에 마련되며, 천연가스의 배출을 제어하는 배출포트와, 저장공간으로부터 물을 배출시키도록 본체에 마련되며, 물의 배출을 제어하는 배수포트를 포함한다. 따라서, 본 발명은 천연가스 하이드레이트의 운송 시 운송선의 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이고, 천연가스 하이드레이트의 운송선 구조를 간단하도록 함과 아울러 제작 비용을 줄일 수 있도록 하며, 천연가스 하이드레이트의 선적 및 하역을 용이하도록 하는 효과를 가진다.

천연가스 하이드레이트, 본체, 저장공간, 냉각유닛, 배출포트, 배수포트

Description

천연가스 하이드레이트 컨테이너{NATURAL GAS HYDRATE CONTAINER}

본 발명은 천연가스 하이드레이트의 운송 시 운송선의 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이도록 하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너에 관한 것이다.

일반적으로, 저온 및 고압 상태에서 천연가스와 물이 결합되면, 물 입자들의 격자 사이에 천연가스가 채워져서 고체 형태를 이루게 되는데, 이를 천연가스 하이드레이트(natural gas hydrate)라고 한다.

이러한 천연가스 하이드레이트의 제조 기술은 안전하면서도 저렴한 천연가스의 운송 기술로서 오래 전부터 관심을 가져왔으며, 현재에는 하이드레이트화 기술을 이용한 천연가스의 운송 기술에 대한 효율 및 경제성 등을 향상시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

종래에서 천연가스 하이드레이트화 기술을 이용한 천연가스의 운송 방법을 설명하면, 가스전에서 각종 플랜트 설비를 이용하여 하이드레이트를 제조한 다음, 천연가스 하이드레이트 운송선을 이용하여 수요처로 천연가스 하이드레이트를 운송 하고, 이를 수요처의 재가스화 설비를 이용하여 천연가스로 사용하게 된다.

종래의 천연가스 하이드레이트 운송선을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 천연가스 하이드레이트 운송선을 도시한 단면도이다. 종래의 기술에 따른 천연가스 하이드레이트 운송선(10)은 선체(11)의 내측에 펠렛(pellet) 타입의 천연가스 하이드레이트(1)가 채워지기 위한 저장탱크(12)가 마련되고, 저장탱크(12)의 상부에 냉기의 손실을 차단하여 외부 공기와의 접촉을 차단하기 위한 도어(13)가 설치된다.

상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 천연가스 하이드레이트 운송선은 천연가스 하이드레이트를 펠렛 타입으로 운송하게 되면 펠렛 사이의 공극 발생으로 인해 저장탱크의 공간 활용을 힘들게 하여 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 저하시키고, 천연가스 하이드레이트가 저온을 유지하여야 하기 때문에 운송선의 저장탱크가 이러한 조건을 만족시키기 위하여 복잡한 구조를 가짐과 아울러 제작 비용이 증가하며, 천연가스 하이드레이트가 고체의 성상을 가지는 특성상 선적 및 하역을 어렵게 하는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 천연가스 하이드레이트의 운송 시 운송선의 저장탱크에 대한 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이고, 천연가스 하이드레이트 운송선의 제작 비용을 줄이며, 천연가스 하이드레이트의 선적 및 하역을 용이하도록 한다.

본 발명에 따른 천연가스 하이드레이트 컨테이너는, 천연가스 하이드레이트의 운송에 사용되는 컨테이너로서, 도어에 의해 밀폐되거나 개방되는 천연가스 하이드레이트의 저장공간을 가지는 본체와, 저장공간을 냉각시키도록 본체에 설치되는 냉각유닛과, 저장공간으로부터 천연가스를 배출시키도록 본체에 마련되며, 천연가스의 배출을 제어하는 배출포트와, 저장공간으로부터 물을 배출시키도록 본체에 마련되며, 물의 배출을 제어하는 배수포트를 포함한다.

본 발명은 천연가스 하이드레이트의 운송 시 운송선의 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이고, 천연가스 하이드레이트의 운송선 구조를 단순하도록 함과 아울러 제작 비용을 줄이며, 천연가스 하이드레이트의 선적 및 하역을 용이하도록 하는 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 하이드레이트 컨테이너를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 도 어(111)에 의해 개방되는 저장공간(112)을 가지는 본체(110)와, 저장공간(112)을 냉각시키는 냉각유닛(120)과, 저장공간(112)으로부터 천연가스의 배출을 가능하도록 하는 배출포트(130)와, 저장공간(112)으로부터 물의 배출을 가능하도록 하는 배수포트(140)를 포함할 수 있다.

본체(110)는 도어(111)가 일측에 개폐 가능하도록 설치되고, 내측에 천연가스 하이드레이트의 저장을 위한 저장공간(112)이 마련되며, 도어(111)에 의해 저장공간(112)이 기밀을 유지하도록 밀폐되거나 개방되고, 도어(111)의 개방을 제한하기 위하여 다양한 방식의 록킹부재(111a)가 마련될 수 있으며, 상부에 크레인 등을 사용하여 운반할 수 있도록 체결부(113)가 마련될 수 있다.

본체(110)는 저장하고자 하는 천연가스 하이드레이트의 형상에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으며, 운송선(200; 도 4에 도시)에 쉽게 적재 및 하역되도록 함과 아울러 이러한 적재의 효율을 높이기 위하여 직육면체로 제작될 수 있다. 이 때, 천연가스 하이드레이트는 직육면체로 제작됨으로써 저장공간(112)에 다수가 적층되는 규격으로 제작되거나, 한 개만으로도 저장공간(112)을 채울 수 있는 규격을 가지도록 제작될 수 있다.

냉각유닛(120)은 저장공간(112)에 저장된 천연가스 하이드레이트가 일정 온도, 예를 들면 -20℃ 정도를 유지하기 위해 저장공간(112)을 냉각시키도록 본체(110)에 설치되는데, 일례로 본체(110) 내측의 바닥면과 측면에 각각 설치되며, 냉각사이클에 의해 냉매를 공급하는 냉매공급부(121)와, 냉매공급부(121)로부터 순환 공급되는 냉매가 통과시킴으로써 천연가스 하이드레이트에 냉기를 전달하는 냉 매라인(122)을 포함할 수 있다.

배출포트(130)는 저장공간(112)으로부터 천연가스를 배출시키도록 본체(110)에 마련되며, 천연가스의 배출을 제어한다.

배출포트(130)는 저장공간(112)으로부터 천연가스가 배출되기 위한 경로를 제공하도록 본체(110)의 상부에 설치되는 배출관(131)과, 배출관(131)에 설치되는 배출밸브(132)를 포함할 수 있으며, 본체(110)가 적층 시 다른 본체 또는 다른 본체의 배출포트와의 간섭을 방지하도록 본체(110)의 외측면에 마련됨과 아울러 배출관(131)의 끝단이 내측에 위치하는 제 1 포트홈(133)과, 제 1 포트홈(133)을 개폐시키도록 설치되는 제 1 포트커버(134)를 더 포함할 수 있다.

배수포트(140)는 저장공간(112)으로부터 물을 배출시키도록 본체(110)에 마련되며, 물의 배출을 제어한다.

배수포트(140)는 저장공간(112)으로부터 물이 배출되기 위한 경로를 제공하도록 본체(110)의 하부에 설치되는 배수관(141)과, 배수관(141)에 설치되는 배수밸브(142)를 포함하며, 본체(110)가 적층 시 다른 본체 또는 다른 본체의 배수포트와의 간섭을 방지하도록 본체(110)의 외측면에 마련됨과 아울러 배수관(141)의 끝단이 내측에 위치하는 제 2 포트홈(143)과, 제 2 포트홈(143)을 개폐시키도록 설치되는 제 2 포트커버(144)를 더 포함할 수 있다.

본체(110)에 저장된 천연가스 하이드레이트의 재가스화를 촉진시키기 위하여 저장공간(112)을 가열시키도록 본체(110)에 설치되는 가열유닛(150)을 더 포함할 수 있다.

가열유닛(150)은 일례로 본체(110)의 상측에 설치되어 본체(110)에 수납된 전원공급부 또는 외부의 전원공급부로부터 전원을 공급받아 동작하는 히터로 이루어질 수 있으며, 이에 한하지 않고 다양한 방식의 발열 장치가 사용될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 천연가스 하이드레이트 컨테이너의 작동을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

천연가스 하이드레이트를 운송하기 위하여 직육면체로 미리 제작된 천연가스 하이드레이트를 도어(111)의 개방에 의해 본체(110)의 저장공간(112) 내에 저장시킨 다음, 도어(111)의 폐쇄에 의해 저장공간(112)이 밀폐되도록 한다. 그리고, 냉각유닛(120)의 구동에 의해 저장공간(112)을 냉각시킴으로써 천연가스가 하이드레이트화된 상태를 유지하도록 한다.

본체(110)의 저장공간(112)에 천연가스 하이드레이트의 저장을 마치면, 도 4에 도시된 바와 같이, 운송선(200), 예를 들면 컨테이너선에 다수로 적층하며, 이로 인해 운송선(200)의 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이고, 운송선(200)이 천연가스 하이드레이트의 운송에 필요한 냉각 장치 또는 냉기의 유출을 방지하기 위한 구성을 가지지 않아도 됨으로써 운송선(200)의 구조를 단순화하도록 함과 아울러 제작 비용을 줄일 수 있다.

천연가스 하이드레이트가 저장된 컨테이너(100)들을 적재한 운송선(200)이 원하는 목적지에 도달하면, 컨테이너(100)를 하역시킴으로써 천연가스 하이드레이트의 하역을 용이하도록 하며, 하역된 컨테이너(100)가 운송수단에 의해 수요처에 도달하면, 배출관(131)의 끝단에 외부의 가스이송라인(미도시)을 연결한 다음 배출 밸브(132)를 개방시키고, 가열유닛(150)의 구동에 의해 저장공간(112)을 가열시키면, 저장공간(112) 내의 천연가스 하이드레이트가 재가스화되어 배출관(131)과 가스이송라인(미도시)을 통해 수요처로 천연가스를 공급하게 된다.

한편, 천연가스 하이드레이트의 재가스화에 의해 해리된 물은 배수밸브(142)의 개방에 의해 배수관(141)을 통해 외부로 배수된다.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 천연가스 하이드레이트의 운송 시 운송선의 공간 활용도를 높임으로써 천연가스 하이드레이트의 운송 효율을 높이고, 천연가스 하이드레이트의 운송선 구조를 단순하도록 함과 아울러 제작 비용을 줄이며, 천연가스 하이드레이트의 선적 및 하역을 용이하도록 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 천연가스 하이드레이트의 운송선을 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 하이드레이트 컨테이너를 도시한 사시도이고,

도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스 하이드레이트 컨테이너가 적층된 운송선을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 본체 111 : 도어

111a : 록킹부재 112 : 저장공간

120 : 냉각유닛 121 : 냉매공급부

122 : 냉매라인 130 : 배출포트

131 : 배출관 132 : 배출밸브

133 : 제 1 포트홈 134 : 제 1 포트커버

140 : 배수포트 141 : 배수관

142 : 배수밸브 143 : 제 2 포트홈

144 : 제 2 포트커버 150 : 가열유닛

Claims (6)

1. 천연가스 하이드레이트의 운송에 사용되는 컨테이너로서,

   도어에 의해 밀폐되거나 개방되는 천연가스 하이드레이트의 저장공간을 가지는 본체와,

   상기 저장공간을 냉각시키도록 상기 본체에 설치되는 냉각유닛과,

   상기 저장공간으로부터 천연가스를 배출시키도록 상기 본체에 마련되며, 상기 천연가스의 배출을 제어하되, 상기 저장공간으로부터 천연가스가 배출되기 위한 경로를 제공하도록 상기 본체의 상부에 설치되는 배출관, 상기 배출관에 설치되는 배출밸브, 상기 본체의 외측면에 마련되며 상기 배출관의 끝단이 내측에 위치하는 제 1 포트홈, 상기 제 1 포트홈을 개폐시키도록 설치되는 제 1 포트커버를 갖는 배출포트와,

   상기 저장공간으로부터 물을 배출시키도록 상기 본체에 마련되며, 상기 물의 배출을 제어하는 배수포트

   를 포함하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 배수포트는,

   상기 저장공간으로부터 물이 배출되기 위한 경로를 제공하도록 상기 본체의 하부에 설치되는 배수관과,

   상기 배수관에 설치되는 배수밸브

   를 포함하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 배수포트는,

   상기 본체의 외측면에 마련되며, 상기 배수관의 끝단이 내측에 위치하는 제 2 포트홈과,

   상기 제 2 포트홈을 개폐시키도록 설치되는 제 2 포트커버

   를 더 포함하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 저장공간을 가열시키도록 상기 본체에 설치되는 가열유닛

   을 더 포함하는 천연가스 하이드레이트 컨테이너.

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