KR101195330B1 - Apparatus and method for liquefying, and system for transferring that apparatus - Google Patents

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정영수
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Abstract

PURPOSE: A liquefaction apparatus, a liquefaction method, and a fluid transferring system including the same are provided to improve the operational energy of the liquefaction apparatus by liquefying carbon dioxide through multi-stepped compressing and expanding processes. CONSTITUTION: A liquefaction apparatus(110) is composed of a compressing unit(210), a condenser(220), and an expanding unit(230). The compressing unit gradually compresses gaseous first feed stream using a plurality of compressors such that ensures a first target pressure at the first feed stream. The condenser condenses the first feed stream of the first target pressure into liquid second feed stream. The expanding unit eliminates gaseous components from expanded second feed stream at each expanding step. The eliminated gaseous components are supplied into the compressing unit to cool the first feed stream. [Reference numerals] (AA) First feed stream; (BB) Second feed stream

Description

액화장치 및 액화방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템{Apparatus and Method for Liquefying, and System for Transferring That Apparatus}Liquefaction apparatus and liquefaction method and fluid delivery system including the same {Apparatus and Method for Liquefying, and System for Transferring That Apparatus}

본 발명은 액화장치 및 방법과 이를 포함하는 유체 전달 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 이산화탄소가 포함된 혼합기체를 액화시킬 수 있는 액화장치 및 방법과 이를 포함하는 유체 전달 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefaction apparatus and method and a fluid delivery system including the same, and more particularly, to a liquefaction apparatus and method capable of liquefying a mixed gas containing carbon dioxide and a fluid delivery system including the same.

이산화탄소(CO2)는 암모니아를 생산하거나, 석탄 또는 가스 발전 플랜트에 의한 에너지 생성 등 산업공정에서 대량의 부산물로 생산되는 기체이다. 이러한 이산화탄소는 온실 기체이므로, 이러한 부산물을 대기 중으로 방출하는 것은 환경적으로 바람직하지 않다. 따라서 이산화탄소를 대기 중으로 방출하지 않고, 처리하기 위한 기술 개발이 시도되고 있고, 그 중 대표적인 것이 이산화탄소의 포집 및 저장 기술이라 할 수 있다.Carbon dioxide (CO2) is a gas produced as a by-product in large quantities in industrial processes, such as producing ammonia or generating energy from coal or gas power plants. Since such carbon dioxide is a greenhouse gas, it is environmentally undesirable to release these by-products into the atmosphere. Therefore, development of technology for treating carbon dioxide without discharging it into the atmosphere has been attempted, and a representative one of them may be called carbon capture and storage technology.

이산화탄소의 포집 및 저장 기술은, 각종 산업현장에서 발생되는 이산화탄소를 회수하여 별도의 장소에 격리 저장함으로써 대기 중에 방출되는 이산화탄소의 량을 저감시키는 이산화탄소 처리 기술이 중 하나이다.Carbon dioxide capture and storage technology is one of the carbon dioxide treatment technology to reduce the amount of carbon dioxide emitted to the atmosphere by recovering and storing carbon dioxide generated in various industrial sites in a separate place.

이러한 이산화탄소의 포집 및 저장은 크게 이산화탄소의 포집, 수송, 저장과 같은 단계를 거쳐 이루어진다. 여기서, 다양한 산업현장에서 생산되어 포집된 대량의 이산화탄소를 저장소까지 경제적으로 수송하기 위해서는, 포집된 이산화탄소를 높이기 위해 이산화탄소를 액화시킬 필요가 있다.The capture and storage of carbon dioxide is largely carried out through steps such as capture, transport and storage of carbon dioxide. Here, in order to economically transport a large amount of carbon dioxide produced and collected at various industrial sites to a storage, it is necessary to liquefy carbon dioxide to increase the collected carbon dioxide.

그러나 종래의 이산화탄소 액화 공정의 경우, 이산화탄소를 액화시키기 위하여 다량의 열교환기 뿐만 아니라 값비싼 외부 냉매를 필요로 하였기 때문에 대규모의 이산화탄소를 액화하기 위한 장치에는 적용할 수 없거나, 적용가능 하더라도 운용비용이 증가한다는 문제점이 있다.However, since the conventional carbon dioxide liquefaction process requires not only a large amount of heat exchanger but also an expensive external refrigerant to liquefy carbon dioxide, it is not applicable to a device for liquefying a large amount of carbon dioxide, or even if it is applicable, the operating cost increases. There is a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 외부 냉매나 열교환기 없이도 이산화탄소를 액화시킬 수 있는 액화장치 및 방법과 이를 포함하는 유체전달 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a liquefaction apparatus and method capable of liquefying carbon dioxide without a separate external refrigerant or heat exchanger, and to provide a fluid delivery system including the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 액화장치는, 서로 연결된 복수개의 압축기를 포함하고, 상기 복수개의 압축기를 이용하여 기상의 제1 피드(Feed) 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 압축유닛; 상기 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키는 응축기; 및 서로 연결된 복수개의 밸브를 포함하고, 상기 복수개의 밸브를 이용하여 상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 팽창유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquefaction apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the above object comprises a plurality of compressors connected to each other, so that the first feed stream of the gaseous phase to the first target pressure by using the plurality of compressors. A compression unit for compressing the first feed stream step by step; A condenser to condense the first feed stream at the first target pressure into a second liquid feed stream; And an expansion unit including a plurality of valves connected to each other, and expanding the second feed stream in stages so that the second feed stream becomes a second target pressure by using the plurality of valves.

이때, 상기 압축유닛을 구성하는 압축기와 개수와 상기 팽창유닛을 구성하는 밸브의 개수는 동일한 것을 특징으로 한다.In this case, the number of compressors constituting the compression unit and the number of valves constituting the expansion unit are the same.

일 실시예에 있어서, 상기 압축유닛은, 상기 제1 피드 스트림이 제1 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 압축하는 제1 압축기; 상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림이 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력이 되도록 상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제2 압축기; 상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림이 상기 제2 압력보다 높은 제3 압력이 되도록 상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제3 압축기; 및 상기 제3 압축기로부터 출력되는 상기 제1 피드 스트림이 상기 제3 압력보다 높은 상기 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제3 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제4 압축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the compression unit comprises: a first compressor for compressing the first feed stream such that the first feed stream is at a first pressure; A second compressor for compressing the first feed stream output from the first compressor such that the first feed stream output from the first compressor is a second pressure higher than the first pressure; A third compressor for compressing the first feed stream output from the second compressor such that the first feed stream output from the second compressor is a third pressure higher than the second pressure; And a fourth compressor for compressing the first feed stream output from the third compressor such that the first feed stream output from the third compressor becomes the first target pressure higher than the third pressure. do.

또한, 상기 압축유닛은, 상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제2 압축기로 공급하는 제1 인터쿨링부; 상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제3압축기로 공급하는 제2 인터쿨링부; 및 상기 제3 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제4압축기로 공급하는 제3 인터쿨링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The compression unit may further include: a first intercooling unit cooling and cooling the first feed stream output from the first compressor to the second compressor; A second intercooling unit cooling the first feed stream output from the second compressor and supplying the first feed stream to the third compressor; And a third intercooling unit cooling the first feed stream output from the third compressor to supply the fourth feed stream to the fourth compressor.

이때, 제1 내지 제3 인터쿨링부는, 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 제1 피드 스트림의 온도를 감소시키는 제1 쿨러; 및 상기 제1 쿨러로부터 출력되는 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제1 기액 분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the first to third intercooling unit, the first cooler for reducing the temperature of the first feed stream using any one of water, sea water, and fresh water; And a first gas-liquid separator for removing moisture from the first feed stream output from the first cooler.

한편, 상기 팽창유닛은, 상기 응축기로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제3 압력이 되도록 상기 응축기로부터 출력되는 제2 피드 스트림을 팽창시키는 제1 밸브; 상기 제1 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제2 압력이 되도록 상기 제1 밸브로부터 출력되는 피드 스트림을 팽창시키는 제2 밸브; 상기 제2 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 밸브로부터 출력되는 피드 스트림을 팽창시키는 제3 밸브; 및 상기 제3 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 획득되는 기체 성분이 상기 제1 압력이 되도록 상기 기체 성분을 팽창시키는 제4 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the expansion unit, a first valve for expanding the second feed stream output from the condenser so that the second feed stream output from the condenser is the third pressure; A second valve for expanding the feed stream output from the first valve such that the second feed stream output from the first valve becomes the second pressure; A third valve for expanding the feed stream output from the second valve such that the second feed stream output from the second valve becomes the second target pressure; And a fourth valve for expanding the gas component such that the gas component obtained in the second feed stream output from the third valve becomes the first pressure.

상기 팽창유닛은, 상기 제1 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 상기 제3 인터쿨링부에 공급하여 상기 제3 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제2 기액 분리기; 상기 제2 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 상기 제2 인터쿨링부에 공급하여 제2 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제3 기액 분리기; 및 상기 제3 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체성분을 상기 제4 밸브를 통해 상기 제1 인터쿨링부에 공급하여 상기 제1 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제4 기액 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The expansion unit removes gaseous components from the second feed stream output from the first valve and supplies the removed gaseous components to the third intercooling unit to cool the first feed stream at the third pressure. A second gas-liquid separator; A third gas-liquid separator that removes gaseous components from the second feed stream output from the second valve and supplies the removed gaseous components to the second intercooling unit to cool the first feed stream at a second pressure; And removing gaseous components from the second feed stream output from the third valve, and supplying the removed gaseous components to the first intercooling unit through the fourth valve so that the first feed stream of the first pressure is provided. And a fourth gas-liquid separator to allow cooling.

이때, 상기 복수개의 밸브는 줄-톰슨 밸브인 것을 특징으로 하고, 상기 제1 피드 스트림은 이산화탄소 또는 상기 이산화탄소를 포함하는 혼합기체인 것을 특징으로 한다.In this case, the plurality of valves is characterized in that the Joule-Thomson valve, the first feed stream is characterized in that the carbon dioxide or a mixed gas containing the carbon dioxide.

한편, 상기 응축기는, 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 상기 압축유닛으로부터 출력되는 제1 피드 스트림의 온도를 10℃ 내지 30℃의 액체로 냉각시키는 제2 쿨러; 및 상기 제2 쿨러로부터 출력되는 액상의 제2 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제5 기액 분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the condenser may include a second cooler for cooling the temperature of the first feed stream output from the compression unit with a liquid of 10 ° C to 30 ° C using any one of water, sea water and fresh water; And a fifth gas-liquid separator for removing moisture from the liquid second feed stream output from the second cooler.

한편, 상기 액화장치는, 상기 압축유닛으로 공급되는 상기 제1 피드 스트림의 온도를 상온으로 냉각시키는 제3 쿨러; 및 상기 제3 쿨러로부터 출력되는 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제6 기액 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the liquefaction apparatus, the third cooler for cooling the temperature of the first feed stream supplied to the compression unit to room temperature; And a sixth gas-liquid separator for removing moisture from the first feed stream output from the third cooler.

일 실시예에 있어서, 상기 압축유닛에 포함되는 압축기의 개수(n)는, 수학식

Figure 112011075377960-pat00001
를 이용하여 산출하고, 여기서
Figure 112011075377960-pat00002
은 상기 압축유닛으로 입력되는 상기 제1 피드 스트림의 압력을 나타내며,
Figure 112011075377960-pat00003
은 상기 제1 타겟 압력을 나타내고,
Figure 112011075377960-pat00004
는 상기 압축유닛에 포함되는 압축기의 압축비를 나타내는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the number (n) of the compressor included in the compression unit is,
Figure 112011075377960-pat00001
Using
Figure 112011075377960-pat00002
Denotes the pressure of the first feed stream input to the compression unit,
Figure 112011075377960-pat00003
Represents the first target pressure,
Figure 112011075377960-pat00004
Represents a compression ratio of the compressor included in the compression unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유체전달 시스템은, 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하고, 상기 압축된 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키며, 상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 액화장치; 상기 액화장치에 의해 생성된 제2 피드 스트림이 저장되는 저장탱크; 상기 제2 피드 스트림을 상기 액화장치로부터 상기 저장 탱크로 전달하는 공급장치; 상기 저장탱크에 저장된 제2 피드 스트림을 이송장치로 공급하는 하역장치; 상기 저장탱크에서 저장된 제2 피드 스트림으로부터 발생되는 기상의 제1 피드 스트림을 재액화시켜 상기 저장 탱크로 공급하는 재액화장치; 및 상기 저장탱크로부터 상기 이송장치로 공급되는 제2 피드 스트림을 재순환시키는 재순환 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A fluid delivery system according to another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of compressing the first feed stream in stages such that the first feed stream in vapor phase is a first target pressure, and the compressed first feed stream A liquefaction apparatus to condense the second feed stream into a liquid phase feed and to expand the second feed stream stepwise such that the second feed stream is at a second target pressure; A storage tank in which a second feed stream generated by the liquefaction apparatus is stored; A feeder for transferring said second feed stream from said liquefaction device to said storage tank; An unloading device for supplying a second feed stream stored in the storage tank to a transfer device; A reliquefaction apparatus for reliquefying and supplying a first feed stream in a gaseous phase generated from a second feed stream stored in the storage tank to the storage tank; And a recirculation device for recirculating the second feed stream supplied from the storage tank to the transfer device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 액화방법은, 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 단계; 상기 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키는 단계; 및 상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A liquefaction method according to another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of compressing the first feed stream in such a way that the first feed stream in the gas phase is the first target pressure; Condensing the first feed stream at the first target pressure into a second liquid feed stream; And stepwise expanding the second feed stream such that the second feed stream is at a second target pressure.

본 발명에 따르면, 별도의 외부 냉매 없이도 이산화탄소를 액화시킬 수 있으므로 적은 비용으로 대규모의 이산화탄소를 액화시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, since carbon dioxide can be liquefied without a separate external refrigerant, there is an effect that liquefied large-scale carbon dioxide at a low cost.

또한, 본 발명에 따르면 열교환기 없이 다단압축 및 다단팽창 과정을 통해 이산화탄소를 액화시킬 수 있으므로 액화장치의 운전 에너지를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the carbon dioxide can be liquefied through a multistage compression and a multistage expansion process without a heat exchanger, the operating energy of the liquefaction apparatus can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체전달 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 액화장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 액화장치의 세부구성에 대한 일 예를 보여주는 도면.
도 4는 도 2에 도시된 압축유닛의 운전 에너지 감소를 보여주는 그래프.
도 5는 도 1에 도시된 액화장치의 운전 에너지 감소를 보여주는 그래프.
도 6은 도 1에 도시된 유체전달장치의 세부 구성을 보여주는 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화방법을 보여주는 플로우차트.
도 8은 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 방법을 보여주는 플루우차트.
도 9는 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 방법을 보여주는 플루우차트.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a fluid delivery system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing the configuration of the liquefaction apparatus shown in FIG.
3 is a view showing an example of a detailed configuration of the liquefaction apparatus shown in FIG.
4 is a graph showing a reduction in operating energy of the compression unit shown in FIG.
5 is a graph showing a reduction in operating energy of the liquefier shown in FIG.
6 is a block diagram showing a detailed configuration of the fluid transfer device shown in FIG.
7 is a flowchart showing a liquefaction method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart illustrating a method of compressing a first feed stream in stages.
9 is a flow chart showing a method of expanding the second feed stream in stages.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체전달 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a fluid delivery system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체전달 시스템(100)은 액화장치(110) 및 유체전달장치(130)를 포함하는 것으로서, 액화장치(110)를 이용하여 기상의 제1 피드(Feed) 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 액화한 후, 유체전달장치(130)를 이용하여 제2 피드 스트림을 선박과 같은 이송장치(130)에 포함된 오프쇼어 탱크(Offshore Tank)로 전달하는 역할을 수행한다.As shown in FIG. 1, the fluid delivery system 100 according to the present invention includes a liquefaction device 110 and a fluid delivery device 130, and uses a liquefaction device 110 to provide a gaseous first feed ( After liquefying the stream into a liquid second feed stream, the second feed stream is delivered to an offshore tank included in a transport device 130 such as a ship by using the fluid transfer device 130. Play a role.

먼저, 액화장치(110)는 기상의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 액화한다. 일 실시예에 있어서, 기상의 제1 피드 스트림은 기상의 이산화탄소 또는 이산화탄소가 포함된 혼합기체일 수 있다.First, the liquefaction apparatus 110 liquefies a gaseous first feed stream into a liquid phase second feed stream. In one embodiment, the gaseous first feed stream may be gaseous carbon dioxide or a mixed gas containing carbon dioxide.

이러한 액화장치(110)의 구성을 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The configuration of such a liquefaction apparatus 110 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화장치(110)의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화장치(110)의 세부구성에 대한 일 예를 보여주는 도면이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of a liquefaction apparatus 110 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an example of a detailed configuration of the liquefaction apparatus 110 according to an embodiment of the present invention Figure showing.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화장치(110)는 크게 압축유닛(210), 응축기(220), 및 팽창유닛(230)을 포함한다.As shown in Figures 2 and 3, the liquefaction apparatus 110 according to an embodiment of the present invention includes a compression unit 210, a condenser 220, and an expansion unit 230.

압축유닛(210)은 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축한다. 기상의 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하기 위해, 압축유닛(210)은 복수개의 압축기를 포함할 수 있다.The compression unit 210 compresses the first feed stream in stages so that the first feed stream becomes the first target pressure. In order to compress the gas phase first feed stream stepwise, the compression unit 210 may include a plurality of compressors.

일 실시예에 있어서, 압축기의 개수는 압축기의 압축비, 압축유닛으로 입력되는 제1 피드 스트림의 압력, 압축유닛으로 출력되는 제1 피드 스트림의 압력(제1 타겟 압력)을 이용하여 산출할 수 있다. 구체적으로, 압축기의 개수는 아래의 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다.In one embodiment, the number of compressors may be calculated using the compression ratio of the compressor, the pressure of the first feed stream input to the compression unit, and the pressure (first target pressure) of the first feed stream output to the compression unit. . Specifically, the number of compressors may be calculated using Equation 1 below.

Figure 112011075377960-pat00005
Figure 112011075377960-pat00005

수학식 1에서, n은 압축유닛(210)에 포함되는 압축기의 개수를 나타내고,

Figure 112011075377960-pat00006
은 압축유닛(210)으로 입력되는 제1 피드 스트림의 압력을 나타내며,
Figure 112011075377960-pat00007
은 압축유닛(210)으로부터 출력되는 제1 피드 스트림의 압력을 나타내고,
Figure 112011075377960-pat00008
는 압축기의 압축비를 나타낸다. 이때, 압축기의 압축비는 3 내지 4일 수 있다.In Equation 1, n represents the number of compressors included in the compression unit 210,
Figure 112011075377960-pat00006
Denotes the pressure of the first feed stream input to the compression unit 210,
Figure 112011075377960-pat00007
Represents the pressure of the first feed stream output from the compression unit 210,
Figure 112011075377960-pat00008
Denotes the compression ratio of the compressor. At this time, the compression ratio of the compressor may be 3 to 4.

이하에서는 설명의 편의를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 압축유닛(210)이 4개의 압축기(300~330)를 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, the compression unit 210 will be described on the assumption that the compression unit 210 includes four compressors 300 to 330.

제1 압축기(300)는 제1 피드 스트림이 제1 압력이 되도록 제1 피드 스트림을 압축한다. 일 실시예에 있어서, 제1 압력은 2~4Bar일 수 있다. 바람직하게 제1 압력은 4Bar일 수 있다.The first compressor 300 compresses the first feed stream such that the first feed stream is at a first pressure. In one embodiment, the first pressure may be 2 ~ 4Bar. Preferably the first pressure may be 4 Bar.

제2 압축기(310)는, 제1 압력의 제1 피드 스트림이 제2 압력이 되도록 제1 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다. 일 실시예에 있어서, 제2 압력은 제1 압력보다 큰 값으로서, 4~16Bar일 수 있다. 바람직하게 제2 압력은 13Bar일 수 있다.The second compressor 310 compresses the first feed stream at the first pressure such that the first feed stream at the first pressure is the second pressure. In one embodiment, the second pressure is greater than the first pressure, it may be 4 ~ 16Bar. Preferably the second pressure may be 13 Bar.

제3 압축기(320)는, 제2 압력의 제1 피드 스트림이 제3 압력이 되도록 제2 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다. 일 실시예에 있어서, 제3 압력은 제2 압력보다 큰 값으로서, 12~40Bar일 수 있다. 바람직하게 제3 압력은 32Bar일 수 있다.The third compressor 320 compresses the first feed stream at the second pressure such that the first feed stream at the second pressure is the third pressure. In one embodiment, the third pressure is greater than the second pressure, it may be 12 ~ 40Bar. Preferably the third pressure may be 32 Bar.

제4 압축기(330)는 제3 압력의 제1 피드 스트림이 제2 압력보다 높은 제1 타겟 압력이 되도록 제3 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다. 일 실시예에 있어서, 제1 타겟 압력은 40~70Bar 일 수 있다. 바람직하게 제1 타겟 압력은 51.75Bar일 수 있다.The fourth compressor 330 compresses the first feed stream at the third pressure such that the first feed stream at the third pressure is the first target pressure higher than the second pressure. In one embodiment, the first target pressure may be 40 ~ 70Bar. Preferably the first target pressure may be 51.75 Bar.

도 3에서는 압축유닛(210)이 4개의 압축기를 포함하는 것으로 설명하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 압축기의 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다.In FIG. 3, the compression unit 210 has been described as including four compressors. However, this is only one example, and the number of compressors may be variously changed.

일 실시예에 있어서, 압축유닛(210)은 액화장치(110)의 전체적인 운전에너지를 감소시키기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 압축기(300~330)들 사이에 연결되어 제1 피드 스트림을 냉각시키는 복수개의 인터쿨링부(302~322)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the compression unit 210 is connected between each of the compressor (300 ~ 330), the first feed stream, as shown in Figure 3, in order to reduce the overall operating energy of the liquefaction apparatus 110 It may further include a plurality of intercooling unit (302 ~ 322) for cooling.

구체적으로, 제1 인터쿨링부(302)는 제1 압축기(300)와 제2 압축기(310) 사이에 연결되어 제1 압축기(300)로부터 출력되는 제1 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다.In detail, the first intercooling unit 302 is connected between the first compressor 300 and the second compressor 310 to cool the first feed stream having the first pressure output from the first compressor 300.

이러한 제1 인터쿨링부(302)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 쿨러(304) 및 제1 기액 분리기(306)를 포함한다. 여기서, 제1 쿨러(304)는 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 제1 압축기(300)로부터 출력되는 제1 압력의 제1 피드 스트림의 온도를 감소시키고, 제1 기액 분리기(306)는 제1 쿨러(304)로부터 출력되는 제1 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다. 제1 기액 분리기(306)에 의해 제거된 수분은 외부로 배출된다.As shown in FIG. 3, the first intercooling unit 302 includes a first cooler 304 and a first gas-liquid separator 306. Here, the first cooler 304 reduces the temperature of the first feed stream of the first pressure output from the first compressor 300 by using any one of water, seawater, and fresh water, and the first gas-liquid separator 306. ) Removes moisture from the first feed stream at a first pressure output from the first cooler 304. Water removed by the first gas-liquid separator 306 is discharged to the outside.

다음으로 제2 인터쿨링부(312)는 제2 압축기(310)와 제3 압축기(320) 사이에 연결되어 제2 압축기(310)로부터 출력되는 제2 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다.Next, the second intercooling unit 312 is connected between the second compressor 310 and the third compressor 320 to cool the first feed stream having the second pressure output from the second compressor 310.

이러한 제2 인터쿨링부(312)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 쿨러(314) 및 제2 기액 분리기(316)를 포함한다. 여기서, 제2 쿨러(314)는 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 제2 압축기(310)로부터 출력되는 제2 압력의 제1 피드 스트림의 온도를 감소시키고, 제2 기액 분리기(316)는 제2 쿨러(314)로부터 출력되는 제2 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다. 제2 기액 분리기(316)에 의해 제거된 수분은 외부로 배출된다.As shown in FIG. 3, the second intercooling unit 312 includes a second cooler 314 and a second gas-liquid separator 316. Here, the second cooler 314 reduces the temperature of the first feed stream of the second pressure output from the second compressor 310 by using any one of water, seawater, and fresh water, and the second gas-liquid separator 316. ) Removes moisture from the first feed stream at a second pressure output from the second cooler 314. Water removed by the second gas-liquid separator 316 is discharged to the outside.

다음으로, 제3 인터쿨링부(322)는 제3 압축기(320)와 제4 압축기(330) 사이에 연결되어 제3 압축기(320)로부터 출력되는 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다.Next, the third intercooling unit 322 is connected between the third compressor 320 and the fourth compressor 330 to cool the first feed stream having the third pressure output from the third compressor 320.

이러한 제3 인터쿨링부(322)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 쿨러(324) 및 제3 기액 분리기(326)를 포함한다. 여기서, 제3 쿨러(324)는 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 제3 압축기(320)로부터 출력되는 제3 압력의 제1 피드 스트림의 온도를 감소시키고, 제3 기액 분리기(326)는 제3 쿨러(324)로부터 출력되는 제3 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다. 제3 기액 분리기(326)에 의해 제거된 수분은 외부로 배출된다.As illustrated in FIG. 3, the third intercooling unit 322 includes a third cooler 324 and a third gas-liquid separator 326. Here, the third cooler 324 reduces the temperature of the first feed stream of the third pressure output from the third compressor 320 by using any one of water, sea water, and fresh water, and the third gas-liquid separator 326. ) Removes moisture from the first feed stream at a third pressure output from the third cooler 324. Water removed by the third gas-liquid separator 326 is discharged to the outside.

상술한 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 기액 분리기(306~326)는 제1 피드 스트림으로부터 제거된 수분을 개별적인 배관을 통해 외부로 배출할 수 있지만, 공통된 하나의 배관을 통해 외부로 배출할 수도 있다.In the above-described embodiment, the first to third gas-liquid separators 306 to 326 can discharge the water removed from the first feed stream to the outside through separate pipes, but to the outside through one common pipe. It may be.

또한, 상술한 실시예에 있어서, 압축유닛(210)이 3개의 인터쿨링부를 포함하는 것으로 기재하였지만, 이는 하나의 예일뿐 인터쿨링부의 개수는 압축유닛(210)에 포함된 압축기의 개수에 따라 다양하게 변경가능하다. 예컨대, 압축기의 개수를 n이라 할 때, 인터쿨링부의 개수는 n-1이 될 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, the compression unit 210 has been described as including three intercooling units, but this is only one example, the number of the intercooling unit varies depending on the number of compressors included in the compression unit 210 Can be changed. For example, when the number of compressors is n, the number of intercooling units may be n-1.

이와 같이, 본 발명은 각 압축기의 출력 단에 제1 피드 스트림을 냉각시키기 위한 인터쿨링부를 포함하기 때문에, 도 4에 도시된 A영역에서 알 수 있는 바와 같이 각 압축기에 의해 압축된 제1 피드 스트림을 냉각한 후 다시 압축할 수 있어 액화장치(110)의 전체적인 운전에너지를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, since the present invention includes an intercooling unit for cooling the first feed stream at the output end of each compressor, the first feed stream compressed by each compressor as can be seen in the region A shown in FIG. After cooling it can be compressed again to reduce the overall operating energy of the liquefaction apparatus 110.

다시 도 2를 참조하면, 응축기(220)는, 압축유닛(210)으로부터 출력되는 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시킨다. 이를 위해, 응축기(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제4 쿨러(340) 및 제4 기액 분리기(342)를 포함한다.Referring back to FIG. 2, the condenser 220 condenses the first feed stream at the first target pressure output from the compression unit 210 into the liquid second feed stream. To this end, the condenser 220 includes a fourth cooler 340 and a fourth gas-liquid separator 342, as shown in FIG. 3.

제4 쿨러(340)는, 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 압축유닛(210)으로부터 출력되는 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림의 온도를 10℃ 내지 30℃로 냉각시킨다.The fourth cooler 340 cools the temperature of the first feed stream at the first target pressure output from the compression unit 210 to 10 ° C. to 30 ° C. using any one of water, sea water, and fresh water.

일 실시예에 제4 쿨러(340)는 제1 피드 스트림을 보다 효율적으로 냉각시키기 위해 복수개의 서브 쿨러(미도시)로 구현될 수 있다. 구체적으로, 제4 쿨러(340)는 제1 피드 스트림을 포화온도(Saturation Temperature)까지 냉각시키는 제1 서브 쿨러, 제1 피드 스트림을 포화온도에서 응축시켜 제2 피드 스트림으로 만드는 제2 서브 쿨러, 및 제2 피드 스트림을 타겟 온도까지 냉각시키는 제3 서브 쿨러를 포함할 수 있다.In one embodiment, the fourth cooler 340 may be implemented with a plurality of sub coolers (not shown) to cool the first feed stream more efficiently. In detail, the fourth cooler 340 may include a first sub cooler for cooling the first feed stream to a saturation temperature, a second sub cooler for condensing the first feed stream at a saturation temperature to a second feed stream, And a third sub cooler for cooling the second feed stream to a target temperature.

제4 기액 분리기(342)는, 제4 쿨러(340)로부터 출력되는 제2 피드 스트림으로부터 수분을 제거하고, 제거된 수분을 외부로 배출한다.The fourth gas-liquid separator 342 removes water from the second feed stream output from the fourth cooler 340 and discharges the removed water to the outside.

다시 도 2를 참조하면, 팽창유닛(230)은 도 4의 B영역에 도시된 바와 같이, 응축기(220)로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키고, 팽창과정에 제2 피드 스트림으로부터 기체 성분을 제거하여 이를 재순환시킴으로써 제1 피드 스트림의 온도를 냉각시킨다. 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키기 위해, 팽창유닛(230)은 복수개의 밸브를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the expansion unit 230 expands the second feed stream in stages such that the second feed stream output from the condenser 220 becomes the second target pressure, as shown in region B of FIG. 4. And remove the gaseous components from the second feed stream during the expansion and recycle them to cool the temperature of the first feed stream. In order to expand the second feed stream stepwise, the expansion unit 230 may include a plurality of valves.

일 실시예에 있어서, 팽창유닛(230)은 압축유닛(210)을 구성하는 압축기와 동일한 개수의 밸브를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축유닛(210)이 4개의 압축기를 포함하는 경우, 팽창유닛(230) 또한 4개의 밸브를 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 팽창유닛(230)이 4개의 밸브를 포함하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.In one embodiment, the expansion unit 230 may include the same number of valves as the compressor constituting the compression unit 210. For example, as shown in FIG. 3, when the compression unit 210 includes four compressors, the expansion unit 230 may also include four valves. Hereinafter, it will be described on the assumption that the expansion unit 230 includes four valves for convenience of description.

먼저, 제1 밸브(350)는, 응축기(230)로부터 출력된 제1 타겟 압력의 제2 피드 스트림이 제3 압력이 되도록, 개폐동작을 통해 응축기(230)로부터 출력된 제1 타겟 압력의 제2 피드 스트림을 팽창시킨다.First, the first valve 350 is configured to control the first target pressure output from the condenser 230 through the opening and closing operation so that the second feed stream of the first target pressure output from the condenser 230 becomes the third pressure. 2 Inflate the feed stream.

다음으로, 제2 밸브(360)는, 제1 밸브(350)로부터 출력된 제3 압력의 제2 피드 스트림이 제2 압력이 되도록, 개폐동작을 통해 제1 밸브(350)로부터 출력된 제3 압력의 제2 피드 스트림을 팽창시킨다.Next, the second valve 360 is a third output from the first valve 350 through the opening and closing operation so that the second feed stream of the third pressure output from the first valve 350 is the second pressure. Expand the pressure second feed stream.

다음으로, 제3 밸브(370)는, 제2 밸브(360)로부터 출력된 제2 압력의 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록, 개폐동작을 통해 제2 밸브(360)로부터 출력된 제2 압력의 제2 피드 스트림을 팽창시킨다.Next, the third valve 370 is configured to output the second valve 360 through the opening and closing operation so that the second feed stream of the second pressure output from the second valve 360 becomes the second target pressure. Inflate the second feed stream at two pressures.

다음으로, 제4 밸브(380)는, 제3 밸브로(370)부터 출력되는 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 획득된 기체 성분이 제1 압력이 되도록, 개폐동작을 통해 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 획득된 기체 성분을 팽창시킨다.Next, the fourth valve 380 is configured to control the second pressure through the opening and closing operation so that the gas component obtained in the second feed stream having the second pressure output from the third valve passage 370 becomes the first pressure. 2 Expand the gaseous components obtained in the feed stream.

상술한 실시예에 있어서, 각 밸브(350~380)는 줄-톰슨(Joul-Thomson) 밸브일 수 있다.In the above-described embodiment, each valve 350 to 380 may be a Joul-Thomson valve.

일 실시예에 있어서, 팽창유닛(230)은 액화장치(110)의 전체적인 운전에너지를 감소시키기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 밸브(330~380)들 사이에 연결되어 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 분리해 내는 복수개의 기액 분리기(390~396)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the expansion unit 230 is connected between the respective valves (330 ~ 380), as shown in Figure 3, to reduce the overall operating energy of the liquefier 110, the second feed stream It may further include a plurality of gas-liquid separator (390 ~ 396) for separating the gas component in the.

구체적으로, 제5 기액 분리기(390)는 제1 밸브(350)로부터 출력되는 제3 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 제거된 기체 성분을 제3 인터쿨링부(322)에 포함된 제3 기액 분리기(326)로 공급한다. 여기서, 제5 기액 분리기(390)가 제거된 기체 성분을 제3 인터쿨링부(322)에 포함된 제3 기액 분리기(326)로 공급하는 이유는, 제3 기액 분리기(326)로 입력되는 제3 압력의 제1 피드 스트림이 제3 압력의 제1 피드 스트림보다 온도가 낮은 제3 압력의 기체 성분을 통해 추가로 냉각될 수 있도록 하기 위한 것이다.Specifically, the fifth gas-liquid separator 390 removes gaseous components from the second feed stream at the third pressure output from the first valve 350 and includes the removed gaseous components in the third intercooling unit 322. To the third gas-liquid separator 326. The reason why the gas component from which the fifth gas-liquid separator 390 is removed is supplied to the third gas-liquid separator 326 included in the third intercooling unit 322 may be a third input to the third gas-liquid separator 326. To allow the first feed stream at three pressures to be further cooled through the gas component at a third pressure, which is lower in temperature than the first feed stream at the third pressure.

다음으로, 제6 기액 분리기(392)는 제2 밸브(360)로부터 출력되는 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 제거된 기체 성분을 제2 인터쿨링부(312)에 포함된 제2 기액 분리기(316)로 공급한다. 여기서, 제거된 기체 성분을 제2 인터쿨링부(312)에 포함된 제2 기액 분리기(316)로 공급하는 이유는 제2 기액 분리기(316)로 입력되는 제2 압력의 제1 피드 스트림이 제2 압력의 제1 피드 스트림보다 온도가 낮은 제2 압력의 기체 성분을 통해 추가로 냉각될 수 있도록 하기 위한 것이다.Next, the sixth gas-liquid separator 392 removes gaseous components from the second feed stream at the second pressure output from the second valve 360 and includes the removed gaseous components in the second intercooling unit 312. To the second gas-liquid separator 316 thus prepared. Here, the reason for supplying the removed gas component to the second gas-liquid separator 316 included in the second intercooling unit 312 is that the first feed stream of the second pressure input to the second gas-liquid separator 316 may be used. To allow further cooling through a gaseous component of a second pressure, which is lower in temperature than the first feed stream of two pressures.

다음으로, 제7 기액 분리기(394)는 제3 밸브(370)로부터 출력된 제2 타겟 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 제거된 기체 성분을 제4 밸브(390)로 제공한다. 이후, 제4 밸브(390)는 상술한 바와 같이 제2 타겟 압력의 기체 성분이 제1 압력이 되도록 팽창시켜 제1 인터쿨링부(302)에 포함된 제1 기액 분리기(306)로 공급한다. 이를 통해 제1 기액 분리기(306)로 입력되는 제1 압력의 제1 피드 스트림이 제1 압력의 제1 피드 스트림보다 온도가 낮은 제1 압력의 기체 성분을 통해 추가로 냉각된다.Next, the seventh gas-liquid separator 394 removes gaseous components from the second feed stream at the second target pressure output from the third valve 370 and provides the removed gaseous components to the fourth valve 390. . Thereafter, as described above, the fourth valve 390 expands the gas component at the second target pressure to be the first pressure and supplies the gas to the first gas-liquid separator 306 included in the first intercooling unit 302. This further cools the first feed stream at a first pressure input to the first gas-liquid separator 306 through a gas component at a first pressure that is lower in temperature than the first feed stream at the first pressure.

상술한 바와 같이, 본 발명은 제5 내지 제7 기액 분리기(390~394)를 통해 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 제거된 기체 성분을 재순환시켜 제1 피드 스트림을 추가로 냉각하기 때문에, 액화장치(110)의 운전 에너지를 감소시킬 수 있게 된다. 즉, 도 4의 A영역에 도시된 바와 같이, 제거된 기체 성분을 재순환시키는 경우(414)가, 제거된 기체 성분을 재순환 시키지 않는 경우(412)에 비해 액화장치(110)의 운전 에너지가 감소된다는 것을 알 수 있다.As described above, the present invention removes gaseous components from the second feed stream through fifth to seventh gas-liquid separators 390-394, and recycles the removed gaseous components to further cool the first feed stream. As a result, the operating energy of the liquefaction apparatus 110 can be reduced. That is, as shown in region A of FIG. 4, the operation energy of the liquefaction apparatus 110 is reduced when the removed gas component is recycled (414) compared with the case where the removed gas component is not recycled (412). It can be seen that.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화장치(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 압축유닛(210) 이전에 연결되는 제5 쿨러(396) 및 제8 기액 분리기(398)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the liquefaction apparatus 110 according to an embodiment of the present invention further includes a fifth cooler 396 and an eighth gas-liquid separator 398 connected to the compression unit 210, as shown in FIG. 3. can do.

제5 쿨러(396)는, 압축유닛(210)으로 공급되는 제1 피드 스트림의 온도를 상온으로 냉각시킨다. 이때. 제5 쿨러(396)는 물, 해수, 또는 담수 중 어느 하나를 이용하여 제1 피드 스트림의 온도를 상온까지 냉각시킬 수 있다.The fifth cooler 396 cools the temperature of the first feed stream supplied to the compression unit 210 to room temperature. At this time. The fifth cooler 396 may cool the temperature of the first feed stream to room temperature using any one of water, seawater, and fresh water.

다음으로, 제8 기액 분리기(398)는, 제5 쿨러(396)로부터 출력되는 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하고, 수분이 제거된 제1 피드 스트림을 압축유닛(210)으로 공급한다. 이때, 제거된 수분은 액화장치(110) 외부로 배출된다.Next, the eighth gas-liquid separator 398 removes moisture from the first feed stream output from the fifth cooler 396 and supplies the first feed stream from which the moisture is removed to the compression unit 210. At this time, the removed water is discharged to the outside of the liquefaction apparatus (110).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화장치(110)는 별도의 외부 냉매 없이 복수개의 압축기를 이용하여 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하여 응축시킨 후, 복수개의 밸브를 이용하여 액상의 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 냉매를 사용하는 기존의 액화장치에 비해 운전 에너지가 대략 7.2% 정도 감소된다는 것을 알 수 있다.As described above, the liquefaction apparatus 110 according to the present invention compresses and condenses the first feed stream step by step so that the first feed stream in the gaseous phase becomes the first target pressure by using a plurality of compressors without a separate external refrigerant. Afterwards, since the second feed stream is expanded in stages so that the liquid second feed stream becomes the second target pressure by using a plurality of valves, as shown in FIG. 5, compared to the conventional liquefaction apparatus using an external refrigerant. It can be seen that the operating energy is reduced by approximately 7.2%.

다시 도 1을 참조하면, 유체전달장치(130)는, 액화장치(110)로부터 액상의 제2 피드 스트림을 공급받고, 이를 이송장치(120)로 전달하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 저장탱크(140), 공급장치(150), 하역장치(160), 재순환장치(170), 및 재액화 장치(180)를 포함한다.Referring back to FIG. 1, the fluid delivery device 130 receives the second feed stream of the liquid phase from the liquefaction device 110 and delivers it to the transport device 120, as shown in FIG. 1. Storage tank 140, supply device 150, unloading device 160, recirculation device 170, and the reliquefaction device 180 is included.

먼저, 저장탱크(140)에는, 액화장치(110)으로부터 공급되는 액상의 제2 피드 스트림이 저장된다. 이때, 이러한 저장탱크(140) 중 적어도 일부는 열 전도율(Thermal Conductivity)이 1 W(Watt)/m(meter)K(Kelvin) 이하인 물질을 이용하여 제조된 것일 수 있다.First, in the storage tank 140, a second feed stream of the liquid phase supplied from the liquefaction apparatus 110 is stored. In this case, at least some of the storage tanks 140 may be manufactured using a material having a thermal conductivity of 1 W (Watt) / m (meter) K (Kelvin) or less.

이와 같이, 본 발명이 낮은 열 전도율로 제조된 저장탱크(140)를 이용하는 것은, 저장탱크(140)의 단열성을 향상시켜 저장탱크(140)에 저장되는 액상의 제2 피드 스트림이 장시간 동안 액체 상태로 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.As such, the use of the storage tank 140 manufactured by the low thermal conductivity of the present invention improves the thermal insulation of the storage tank 140 so that the liquid second feed stream stored in the storage tank 140 is in a liquid state for a long time. It is intended to be maintained as.

상술한 바와 같이, 저장탱크(140)의 단열성을 향상시키게 되면, 단열이 되지 않은 경우나 단열이 부족한 경우에 비해 유체전달 시스템(100)의 운전 에너지를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, when the thermal insulation of the storage tank 140 is improved, the operating energy of the fluid delivery system 100 may be reduced as compared with the case where the thermal insulation is not performed or the thermal insulation is insufficient.

일 실시예에 있어서, 제2 피드 스트림이 이산화탄소를 포함하는 경우, 이산화탄소의 삼중점은 압력이 5.71bar 이상이고 온도는 -56.3℃이상인 상태이므로, 이산화탄소가 높은 밀도를 갖는 액화 상태로 유지되도록 하기 위해, 저장탱크(140)는, -48℃ 내지 -52℃의 온도 및 6bar 내지7bar의 압력 조건에서 운전될 수 있다.In one embodiment, when the second feed stream contains carbon dioxide, the triple point of carbon dioxide is at a pressure of at least 5.71 bar and at a temperature of at least -56.3 ° C., so that the carbon dioxide remains in a liquefied state with high density, The storage tank 140 may be operated at a temperature of −48 ° C. to −52 ° C. and a pressure of 6 bar to 7 bar.

이러한 이유 이외에도, 저장탱크(140)의 운전 압력이 7bar를 초과하게 되면 저장탱크(140)의 제조비용이 급격하게 증가하기 때문에 7bar이하의 압력 조건에서 운전될 수 있는 저장탱크(140)를 이용하는 것이 경제적인 측면에서 효율적이다.In addition to this reason, if the operating pressure of the storage tank 140 exceeds 7bar, since the manufacturing cost of the storage tank 140 is rapidly increased, using a storage tank 140 that can be operated under a pressure condition of 7bar or less. It is economically efficient.

다음으로, 공급장치(150)는, 액화장치(110)로부터 공급되는 액상의 제2 피드 스트림을 저장탱크(140)로 전달하는 역할을 수행한다. 이러한 공급장치(150)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 배관(642) 및 제1 펌프(644)를 포함한다.Next, the supply device 150 serves to deliver the second feed stream of the liquid phase supplied from the liquefaction device 110 to the storage tank 140. As shown in FIG. 6, the supply device 150 includes a first pipe 642 and a first pump 644.

먼저, 제1 배관(642)은, 액화장치(110)와 저장탱크(140)를 연결시켜 액화장치(110)로부터 공급되는 제2 피드 스트림이 저장탱크(140)에 저장될 수 있도록 한다.First, the first pipe 642 connects the liquefaction apparatus 110 and the storage tank 140 to allow the second feed stream supplied from the liquefaction apparatus 110 to be stored in the storage tank 140.

일 실시예에 있어서, 이러한 제1 배관(642) 중 적어도 일부는 열 전도율이 1 W/mK 이하인 물질을 이용하여 제조된 것일 수 있다. 이는 제1 배관(642)의 단열성을 향상시켜 제1 배관(642)을 통해 전달되는 제2 피드 스트림이 액체 상태로 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.In one embodiment, at least some of these first pipes 642 may be manufactured using a material having a thermal conductivity of 1 W / mK or less. This is to improve the thermal insulation of the first pipe 642 so that the second feed stream delivered through the first pipe 642 can be maintained in the liquid state.

상술한 바와 같이, 제1 배관(642)의 단열성을 향상시키게 되면, 단열이 되지 않은 경우나 단열이 부족한 경우에 비해 유체전달 시스템(100)의 운전 에너지를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, when the thermal insulation of the first pipe 642 is improved, the operating energy of the fluid delivery system 100 may be reduced as compared with the case where the thermal insulation is not performed or the thermal insulation is insufficient.

다른 실시예에 있어서, 제1 배관(642)의 단열성을 더욱 향상시키기 위해, 제1 배관(642)을, 11.5cm 이상의 두께로 형성할 수도 있다. 이는 배관의 두께가 11.5cm 이하가 되면 단열성이 낮아 지기 때문이다.In another embodiment, in order to further improve the heat insulation of the first pipe 642, the first pipe 642 may be formed to a thickness of 11.5 cm or more. This is because the insulation is lowered when the thickness of the pipe is less than 11.5cm.

제1 펌프(644)는, 액화장치(110)으로부터 액체 상태의 제2 피드 스트림을 펌핑하여 제1 배관(642)을 통해 저장탱크(140)에 저장시킨다.The first pump 644 pumps the second feed stream in the liquid state from the liquefaction apparatus 110 and stores the second feed stream in the storage tank 140 through the first pipe 642.

일 실시예에 있어서, 제1 배관(642) 중 저장탱크(140)에 연결되는 부위에서의 압력 강하를 고려하여, 이러한 제1 펌프(644)는, 제1 배관(642) 내에서의 압력이 5bar 이상이 될 수 있도록 펌핑할 수 있는 성능을 가진 펌프가 이용될 수 있다.In one embodiment, in consideration of the pressure drop in the portion of the first pipe 642 connected to the storage tank 140, such a first pump 644, the pressure in the first pipe (642) Pumps with the ability to pump up to 5 bar or more can be used.

한편, 도 6에서 도시하지는 않았지만, 유체전달장치(120)는 액화장치(110)에서 저장탱크(140)로의 제2 피드 스트림의 전달을 제어하기 위한 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 6, the fluid delivery device 120 may further include a valve (not shown) for controlling the delivery of the second feed stream from the liquefaction device 110 to the storage tank 140.

다시 도 1을 참조하면, 하역장치(160)는, 저장탱크(140)에 저장되어 있는 제2 피드 스트림을 이송장치(120)로 전달하는 역할을 수행한다. 이러한 하역장치(160)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 배관(652) 및 제2 펌프(654)를 포함한다.Referring back to FIG. 1, the unloading device 160 serves to transfer the second feed stream stored in the storage tank 140 to the transporting device 120. This unloading device 160, as shown in Figure 6, includes a second pipe 652 and the second pump 654.

먼저, 제2 배관(652)은, 저장탱크(140)와 이송장치(120)를 연결시켜 저장탱크(140)에 저장되어 있는 제2 피드 스트림이 이송장치(120)로 공급될 수 있도록 한다.First, the second pipe 652 connects the storage tank 140 and the transport apparatus 120 so that the second feed stream stored in the storage tank 140 may be supplied to the transport apparatus 120.

일 실시예에 있어서, 이러한 제2 배관(652) 중 적어도 일부는 열 전도율이 1 W/mK 이하인 물질을 이용하여 제조된 것일 수 있다. 이는 제2 배관(652)의 단열성을 향상시켜 제2 배관(652)을 통해 전달되는 제2 피드 스트림이 액체 상태로 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.In one embodiment, at least some of these second piping 652 may be manufactured using a material having a thermal conductivity of 1 W / mK or less. This is to improve the thermal insulation of the second piping 652 so that the second feed stream delivered through the second piping 652 can be maintained in the liquid state.

상술한 바와 같이, 제2 배관(652)의 단열성을 향상시키게 되면, 단열이 되지 않은 경우나 단열이 부족한 경우에 비해 유체전달 시스템(100)의 운전 에너지를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, if the heat insulation of the second pipe 652 is improved, the operating energy of the fluid delivery system 100 may be reduced as compared with the case where the heat insulation is not performed or the heat insulation is insufficient.

다른 실시예에 있어서, 제2 배관(652)의 단열성을 더욱 향상시키기 위해, 제2 배관(652)을, 11.5cm 이상의 두께로 형성할 수도 있다. 이는 배관의 두께가 11.5cm 이하가 되면 단열성이 낮아 지기 때문이다.In another embodiment, in order to further improve the thermal insulation of the second pipe 652, the second pipe 652 may be formed to a thickness of 11.5 cm or more. This is because the insulation is lowered when the thickness of the pipe is less than 11.5cm.

제2 펌프(654)는, 저장탱크(140)로부터 제2 피드 스트림을 펌핑하여 제2 배관(652)을 통해 이송장치(120)에 저장시킨다.The second pump 654 pumps the second feed stream from the storage tank 140 and stores the second feed stream in the transfer apparatus 120 through the second pipe 652.

일 실시예에 있어서, 제2 배관(652) 중 이송장치(120)에 연결되는 부위에서의 압력 강하를 고려하여, 이러한 제2 펌프(654)는, 제2 배관(652) 내에서의 압력이 5bar 이상이 될 수 있도록 펌핑할 수 있는 성능을 가진 펌프가 이용될 수 있다.In one embodiment, in consideration of the pressure drop in the portion of the second pipe 652 connected to the conveying device 120, the second pump 654, the pressure in the second pipe (652) Pumps with the ability to pump up to 5 bar or more can be used.

한편, 도 6에서 도시하지는 않았지만, 하역장치(160)는 저장탱크(140)에서 이송장치(120)로의 제2 피드 스트림 전달을 제어하기 위한 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 6, the unloading device 160 may further include a valve (not shown) for controlling the delivery of the second feed stream from the storage tank 140 to the conveying device 120.

다시 도 1을 참조하면, 재순환 장치(170)는, 저장탱크(140)로부터 이송장치(120)로 공급되는 제2 피드 스트림을 저장탱크(140)로 재순환시키는 역할을 수행한다.Referring back to FIG. 1, the recirculation apparatus 170 serves to recycle the second feed stream supplied from the storage tank 140 to the transfer apparatus 120 to the storage tank 140.

이와 같이, 본 발명이 재순환 장치(170)를 이용하여 제2 피드 스트림을 재순환(Recirculation) 시키는 것은, 이송장치(170)로 제2 피드 스트림의 하역이 진행 중이지 않는 경우, 제2 배관(652)을 비워두게 되면 내부 온도가 상온까지 상승할 수 있고, 이로 인해 제2 피드 스트림이 제2 배관(652)을 통해 이송장치(120)로 다시 하역될 때 제2 피드 스트림이 급격하게 기화되는 것을 방지하기 위한 것이다.As described above, according to the present invention, the recirculation of the second feed stream by using the recirculation apparatus 170 is performed when the unloading of the second feed stream to the transfer apparatus 170 is not in progress. ), The internal temperature may rise to room temperature, which causes the second feed stream to evaporate rapidly when the second feed stream is unloaded back to the feeder 120 through the second pipe 652. It is to prevent.

이러한 재순환 장치(170)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 배관(662), 제3 펌프(664), 및 제1 밸브(666)를 포함한다.This recirculation device 170, as shown in FIG. 6, includes a third pipe 662, a third pump 664, and a first valve 666.

먼저, 제3 배관(662)는, 일단은 제2 배관(652) 중 이송장치(120)에 연결되는 부위에 연결되고, 타단은 저장탱크(140)에 연결되어, 제2 배관(652)을 통해 이송장치(120)로 제공되는 제2 피드 스트림을 저장탱크(140)로 재주입한다.First, the third pipe 662, one end is connected to the portion of the second pipe 652 connected to the transfer device 120, the other end is connected to the storage tank 140, the second pipe 652 Re-injecting the second feed stream provided to the transport device 120 through the storage tank 140.

이러한 제3 배관(662)도 상술한 제1 및 제2 배관(642, 652)와 동일하게 적어도 일부는 열 전도율이 1 W/mK 이하인 물질을 이용하여 제조된 것이거나, 그 두께가 11.5cm 이상 일 수 있다. 이는 제3 배관(662)의 단열성을 향상시켜 제3 배관(662)을 통해 전달되는 제2 피드 스트림이 액체 상태로 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.At least a part of the third pipe 662 is manufactured using a material having a thermal conductivity of 1 W / mK or less, or the thickness thereof is 11.5 cm or more, similarly to the first and second pipes 642 and 652 described above. Can be. This is to improve the thermal insulation of the third pipe 662 so that the second feed stream delivered through the third pipe 662 can be maintained in the liquid state.

다음으로, 제3 펌프(664)는, 제2 배관(652)을 통해 이송장치(120)로 제공되는 제2 피드 스트림을 펌핑하여 제3 배관(162)을 통해 저장탱크(140)로 재주입시킨다.Next, the third pump 664 pumps the second feed stream provided to the conveying apparatus 120 through the second pipe 652 and re-injects it into the storage tank 140 through the third pipe 162. Let's do it.

일 실시예에 있어서, 이러한 제3 펌프(664)는, 제3 배관(662) 중 저장탱크(140)에 연결되는 부위에서의 압력 강하를 고려하여, 제3 배관(662) 내에서의 압력이 5bar 이상이 될 수 있도록 펌핑할 수 있는 성능을 가진 펌프가 이용될 수 있다.In one embodiment, such a third pump 664, considering the pressure drop in the portion of the third pipe 662 connected to the storage tank 140, the pressure in the third pipe 662 Pumps with the ability to pump up to 5 bar or more can be used.

다음으로, 제1 밸브(666)는, 제2 피드 스트림이 제2 배관(652)을 통해 이송장치(120)로 제공되는 제1 시간구간 동안에는 닫히고, 제1 시간구간을 제외한 제2 시간구간 동안에는 열려 제2 피드 스트림이 제3 배관(662)을 통해 저장탱크(140)로 재주입되도록 한다.Next, the first valve 666 is closed during the first time interval in which the second feed stream is provided to the feeder 120 through the second pipe 652, and during the second time interval except the first time interval. Open to allow the second feed stream to be re-injected into the storage tank 140 through the third pipe 662.

다시 도 1을 참조하면, 재액화 장치(180)는, 저장탱크(140)에 저장된 액상의 제2 피드 스트림으로부터 발생되는 기상의 제1 피드 스트림을 재액화시켜 저장탱크(140)로 재주입하는 역할을 수행한다. 이는 저장탱크(140)에 저장되어 있는 액상의 제2 피드 스트림이 이송장치(120)로 빈번하게 제공되는 과정에서 발생되는 기상의 제1 피드 스트림을 재액화 시킴으로써 저장탱크(140)를 보다 안정적으로 운전하기 위한 것이다.Referring back to FIG. 1, the reliquefaction apparatus 180 re-liquefies the first feed stream of the gaseous phase generated from the second liquid feed stream stored in the storage tank 140 to re-inject it into the storage tank 140. Play a role. This makes the storage tank 140 more stably by reliquefying the first feed stream of the gaseous phase generated in a process in which the liquid second feed stream stored in the storage tank 140 is frequently provided to the feeder 120. It is to drive.

이러한 재액화 장치(180)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제4 배관(671), 제1 열교환기(672), 제5 배관(673), 제9 기액분리기(674), 제6 배관(675), 및 냉각장치(680)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the reliquefaction apparatus 180 includes a fourth pipe 671, a first heat exchanger 672, a fifth pipe 673, a ninth gas-liquid separator 674, and a sixth pipe. 675, and a cooling device 680.

먼저, 제4 배관(671)은 저장탱크(140)와 제1 열교환기(672)를 연결시키고, 저장탱크(140)에 발생된 기상의 제1 피드 스트림을 제1 열교환기(672)로 전달한다.First, the fourth pipe 671 connects the storage tank 140 and the first heat exchanger 672, and transfers the gaseous first feed stream generated in the storage tank 140 to the first heat exchanger 672. do.

다음으로, 제1 열교환기(672)는, 제4 배관(671)을 통해 저장탱크(140)로부터 전달되는 기상의 제1 피드 스트림을 액상의 냉매를 이용하여 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 액화시킨다.Next, the first heat exchanger 672 uses the liquid phase refrigerant as the first feed stream in the gaseous phase transferred from the storage tank 140 through the fourth pipe 671 to the liquid phase second liquid phase. Liquefy into a feed stream.

다음으로, 제5 배관(673)은, 제1 열교환기(672)에 의해 액화된 제2 피드 스트림을 제9 기액 분리기(674)로 전달한다.Next, the fifth pipe 673 delivers the second feed stream liquefied by the first heat exchanger 672 to the ninth gas-liquid separator 674.

제9 기액 분리기(674)는, 제5 배관(673)을 통해 제1 열교환기(672)로부터 전달되는 제2 피드 스트림으로부터 기체 성분을 제거하고, 기체 성분이 제거된 액상의 제2 피드 스트림을 제6 배관(675)을 통해 저장탱크(140)로 재주입한다. 이와 같이, 제9 기액 분리기(674)를 이용하여 액상의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 분리해 내는 이유는 제1 열교환기(672)를 통해 액화된 제2 피드 스트림에는 여전히 기체 성분이 포함되어 있을 수 있기 때문이다.The ninth gas-liquid separator 674 removes gaseous components from the second feed stream delivered from the first heat exchanger 672 via the fifth pipe 673, and removes the gaseous second feed stream from which the gaseous components are removed. Re-injection into the storage tank 140 through the sixth pipe (675). As such, the reason for separating gaseous components from the liquid second feed stream using the ninth gas-liquid separator 674 is that the second feed stream liquefied through the first heat exchanger 672 still contains gaseous components. Because there may be.

한편, 제9 기액 분리기(674)는 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분을 제7 배관(676)을 통해 외부로 배출한다.Meanwhile, the ninth gas-liquid separator 674 discharges the gas component removed from the second feed stream to the outside through the seventh pipe 676.

다음으로, 냉각장치(190)는, 제1 열교환기(672)로부터 방출되는 기상의 냉매를 냉각하여 액상의 냉매로 변환하는 역할을 수행한다. 이러한 냉각장치(190)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제8 배관(681), 가압기(682), 제9 배관(683), 제2 열교환기(684), 제10 배관(685), 및 제2 밸브(686)를 포함한다.Next, the cooling device 190 serves to cool the gaseous refrigerant discharged from the first heat exchanger 672 and convert the refrigerant into a liquid phase refrigerant. As shown in FIG. 6, the cooling device 190 includes an eighth pipe 681, a pressurizer 682, a ninth pipe 683, a second heat exchanger 684, a tenth pipe 685, and A second valve 686 is included.

먼저, 제8 배관(681)은, 제1 열교환기(672)와 가압기(682)를 연결하고, 제1 열교환기(672)로부터 방출되는 기상의 냉매를 가압기(682)로 전달한다.First, the eighth pipe 681 connects the first heat exchanger 672 and the pressurizer 682, and delivers the gaseous refrigerant discharged from the first heat exchanger 672 to the pressurizer 682.

다음으로, 가압기(682)는, 제8 배관(681)을 통해 제1 열교환기(672)로부터 방출되는 기상의 냉매를 가압한다.Next, the pressurizer 682 pressurizes the refrigerant in the gas phase discharged from the first heat exchanger 672 through the eighth pipe 681.

다음으로, 제9 배관(683)은, 가압기(682)와 제2 열교환기(684)를 연결하고, 가압기(682)에 의해 가압된 기상의 냉매를 제2 열교환기(684)로 전달한다.Next, the ninth pipe 683 connects the pressurizer 682 and the second heat exchanger 684, and transfers the refrigerant in the gaseous phase pressurized by the pressurizer 682 to the second heat exchanger 684.

다음으로, 제2 열교환기(684)는, 제9 배관(683)을 통해 가압기(682)로부터 전달되는 기상의 냉매를 냉각하여 액상의 냉매로 변환한다. 일 실시예에 있어서, 제2 열교환기(684)는 바닷물 등을 이용하여 기상의 냉매를 냉각할 수 있다.Next, the second heat exchanger 684 cools the gaseous refrigerant delivered from the pressurizer 682 through the ninth pipe 683 and converts it into a liquid refrigerant. In one embodiment, the second heat exchanger 684 may cool the refrigerant in the gas phase using sea water or the like.

다음으로, 제10 배관(685)은 제2 열교환기(684)와 제1 열교환기(672)를 연결시켜, 액상의 냉매가 제1 열교환기(672)로 다시 공급될 수 있도록 한다.Next, the tenth pipe 685 connects the second heat exchanger 684 and the first heat exchanger 672 so that the liquid refrigerant can be supplied to the first heat exchanger 672 again.

다음으로, 제2 밸브(686)는 제10 배관(685)을 통해 제2 열교환기(684)로부터 전달되는 액상의 냉매 온도와 압력을 감소시키는 역할을 수행한다. 즉, 본 발명은 이러한 제2 밸브(686)의 개폐를 제어함으로써, 줄-톰슨(Joul-Thomson) 효과에 의해 제2 열교환기(684)로부터 방출된 액상 냉매의 온도 및 압력이 감소되도록 하는 것이다.Next, the second valve 686 serves to reduce the refrigerant temperature and pressure of the liquid phase delivered from the second heat exchanger 684 through the tenth pipe 685. That is, the present invention controls the opening and closing of the second valve 686 so that the temperature and pressure of the liquid refrigerant discharged from the second heat exchanger 684 by the Joul-Thomson effect are reduced. .

상술한 재액화 장치(670)를 구성하는 제4 내지 제10 배관(671, 673, 675, 676, 681, 683, 685)도 상술한 제1 및 제2 배관(642, 652)과 동일하게 적어도 일부는 열 전도율이 1 W/mK 이하인 물질을 이용하여 제조된 것이거나, 그 두께가 11.5cm 이상 일 수 있을 것이다.The fourth to tenth pipes 671, 673, 675, 676, 681, 683, and 685 constituting the reliquefaction apparatus 670 described above are at least the same as the first and second pipes 642 and 652 described above. Some may be prepared using materials having a thermal conductivity of 1 W / mK or less, or may be 11.5 cm or more in thickness.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 액화방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the liquefaction method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축한다(S700). 이하, 도 8을 참조하여 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.7 is a flowchart showing a liquefaction method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, first, the first feed stream is compressed in stages so that the first feed stream in the gas phase becomes the first target pressure (S700). Hereinafter, a method of gradually compressing the first feed stream will be described in more detail with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.8 is a flowchart illustrating a method of gradually compressing a first feed stream in accordance with an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 제1 피드 스트림이 제1 압력이 되도록 제1 피드 스트림을 압축한다(S800). 이후, 제1 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S810). 일 실시예에 있어서, 제1 피드 스트림은 물, 해수, 또는 담수 중 어느 하나를 이용하여 냉각시킬 수 있다. 이후, 냉각된 제1 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다(S820). 이러한 수분 제거 과정은 선택적으로 포함될 수 있을 것이다.As shown, the first feed stream is compressed so that the first feed stream becomes the first pressure (S800). Thereafter, the first feed stream of the first pressure is cooled (S810). In one embodiment, the first feed stream may be cooled using any of water, seawater, or fresh water. Thereafter, water is removed from the cooled first feed stream at the first pressure (S820). This water removal process may optionally be included.

다음으로, 제1 압력의 제1 피드 스트림이 제1 압력보다 높은 제2 압력이 되도록 제1 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다(S830). 이후, 제2 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S840). 이후, 냉각된 제2 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다(S850). 이러한 수분 제거 과정은 선택적으로 포함될 수 있을 것이다.Next, the first feed stream of the first pressure is compressed so that the first feed stream of the first pressure is a second pressure higher than the first pressure (S830). Thereafter, the first feed stream of the second pressure is cooled (S840). Thereafter, water is removed from the cooled first feed stream at the second pressure (S850). This water removal process may optionally be included.

다음으로, 제2 압력의 제1 피드 스트림이 제2 압력보다 높은 제3 압력이 되도록 제2 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다(S860). 이후, 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S870). 이후, 냉각된 제3 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거한다(S880). 이러한 수분 제거 과정은 선택적으로 포함될 수 있을 것이다.Next, the first feed stream of the second pressure is compressed so that the first feed stream of the second pressure is higher than the second pressure (S860). Thereafter, the first feed stream of the third pressure is cooled (S870). Thereafter, water is removed from the cooled first feed stream at the third pressure (S880). This water removal process may optionally be included.

다음으로, 제3 압력의 제1 피드 스트림이 제3 압력보다 높은 제1 타겟 압력이 되도록 제3 압력의 제1 피드 스트림을 압축한다(S890).Next, the first feed stream of the third pressure is compressed so that the first feed stream of the third pressure is higher than the third pressure (S890).

이와 같이, 본 발명은 기상의 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하기 때문에 액화장치의 운전 에너지를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention can reduce the operating energy of the liquefaction apparatus because the first feed stream in the gas phase is compressed in stages.

다시 도 7을 참조하면, 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시킨다(S710). 일 실시예에 있어서, 이러한 응축과정은, 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 포화온도까지 1차적으로 냉각시키는 과정, 포화온도를 갖는 제1 피드 스트림을 응축시켜 제2 피드 스트림으로 액화시키는 과정, 및 제2 피드 스트림을 타겟 온도까지 다시 냉각시키는 과정으로 이루어질 수 있다.Referring back to FIG. 7, the first feed stream at the first target pressure is condensed into the second feed stream in the liquid phase (S710). In one embodiment, the condensation may include: first cooling the first feed stream at the first target pressure to the saturation temperature, and condensing the first feed stream having the saturation temperature to liquefy the second feed stream. , And cooling the second feed stream back to the target temperature.

이후, 액상의 제2 피드 스트림으로부터 기체 성분을 제거한 후(S720), 기체 성분이 제거된 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시킨다(S730). 이하, 도 9를 참조하여 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Thereafter, after removing the gas component from the liquid second feed stream (S720), the second feed stream is expanded in stages so that the second feed stream from which the gas component has been removed becomes a second target pressure (S730). Hereinafter, a method of gradually expanding the second feed stream will be described in detail with reference to FIG. 9.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 방법을 보여주는 플로우차트이다.9 is a flowchart illustrating a method of stepwise expanding a second feed stream in accordance with one embodiment of the present invention.

먼저, 기체 성분이 제거된 제2 피드 스트림이 제3 압력이 되도록 제2 피드 스트림을 팽창시킨다(S900). 이후, 제3 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거한다(S910).First, the second feed stream is expanded so that the second feed stream from which the gaseous components have been removed is at a third pressure (S900). Thereafter, the gas component is removed from the second feed stream at the third pressure (S910).

다음으로, 기체 성분이 제거된 제3 압력의 제2 피드 스트림이 상기 제2 압력이 되도록 기체 성분이 제거된 제3 압력의 피드 스트림을 팽창시킴과 동시에 제3 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분을 이용하여 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S920). 이후, 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거한다(S930).Next, the second feed stream at the third pressure from which the gaseous component has been removed is expanded from the second feed stream at the third pressure while expanding the feed stream at the third pressure from which the gaseous component has been removed such that the second pressure is at the second pressure. The first feed stream at the third pressure is cooled using the gas component (S920). Thereafter, the gas component is removed from the second feed stream at the second pressure (S930).

다음으로, 기체 성분이 제거된 제2 압력의 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 기체성분이 제거된 제2 압력의 제2 피드 스트림을 팽창시킴과 동시에 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분을 이용하여 제2 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S940). 이후, 제2 타겟 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거한다(S950).Next, expand the second feed stream at the degassed second pressure so that the second feed stream at the second pressure degassed to be the second target pressure and simultaneously in the second feed stream at the second pressure The first feed stream of the second pressure is cooled by using the removed gas component (S940). Thereafter, the gas component is removed from the second feed stream at the second target pressure (S950).

다음으로, 제2 타겟 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분이 제1 압력이 되도록 기체 성분을 팽창시키고(S960), 제1 압력의 기체 성분을 이용하여 제1 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시킨다(S970).Next, the gas component is expanded so that the gas component removed from the second feed stream at the second target pressure becomes the first pressure (S960), and the first feed stream at the first pressure is expanded using the gas component at the first pressure. Cool (S970).

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 유체전달 시스템 110: 액화장치
120: 이송장치 130: 유체전달장치
140: 저장탱크 150:공급장치
210: 압축유닛 220: 응축기
230: 팽창유닛100: fluid delivery system 110: liquefaction apparatus
120: transfer device 130: fluid transfer device
140: storage tank 150: supply device
210: compression unit 220: condenser
230: expansion unit

Claims (21)

서로 연결된 복수개의 압축기를 포함하고, 상기 복수개의 압축기를 이용하여 기상의 제1 피드(Feed) 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 압축유닛;
상기 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키는 응축기; 및
서로 연결된 복수개의 밸브를 포함하고, 상기 복수개의 밸브를 이용하여 상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키고, 각 팽창 단계마다 상기 팽창된 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 상기 압축 유닛에 공급하여 상기 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 팽창유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.A compression unit including a plurality of compressors connected to each other, and compressing the first feed stream step by step such that the first feed stream in the gas phase becomes a first target pressure using the plurality of compressors;
A condenser to condense the first feed stream at the first target pressure into a second liquid feed stream; And
A plurality of valves connected to each other, wherein the plurality of valves are used to inflate the second feed stream stepwise such that the second feed stream is at a second target pressure, the expanded second feed stream for each expansion step; And an expansion unit for removing the gaseous component at and supplying the removed gaseous component to the compression unit to cool the first feed stream. 제1항에 있어서,
상기 압축유닛을 구성하는 압축기의 개수와 상기 팽창유닛을 구성하는 밸브의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
The number of compressors constituting the compression unit and the number of valves constituting the expansion unit is the same. 제1항에 있어서,
상기 압축유닛은,
상기 제1 피드 스트림이 제1 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 압축하는 제1 압축기;
상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림이 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력이 되도록 상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제2 압축기;
상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림이 상기 제2 압력보다 높은 제3 압력이 되도록 상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제3 압축기; 및
상기 제3 압축기로부터 출력되는 상기 제1 피드 스트림이 상기 제3 압력보다 높은 상기 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제3 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 압축하는 제4 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
The compression unit,
A first compressor for compressing the first feed stream such that the first feed stream is at a first pressure;
A second compressor for compressing the first feed stream output from the first compressor such that the first feed stream output from the first compressor is a second pressure higher than the first pressure;
A third compressor for compressing the first feed stream output from the second compressor such that the first feed stream output from the second compressor is a third pressure higher than the second pressure; And
And a fourth compressor for compressing the first feed stream output from the third compressor such that the first feed stream output from the third compressor is the first target pressure higher than the third pressure. Liquefaction apparatus. 제3항에 있어서,
상기 압축유닛은,
상기 제1 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제2 압축기로 공급하는 제1 인터쿨링부;
상기 제2 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제3압축기로 공급하는 제2 인터쿨링부; 및
상기 제3 압축기로부터 출력되는 제1 피드 스트림을 냉각시켜 상기 제4압축기로 공급하는 제3 인터쿨링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 3,
The compression unit,
A first intercooling unit cooling the first feed stream output from the first compressor and supplying the first feed stream to the second compressor;
A second intercooling unit cooling the first feed stream output from the second compressor and supplying the first feed stream to the third compressor; And
And a third intercooling unit cooling the first feed stream output from the third compressor to supply the fourth feed stream to the fourth compressor. 제4항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 인터쿨링부는,
물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 제1 피드 스트림의 온도를 감소시키는 제1 쿨러; 및
상기 제1 쿨러로부터 출력되는 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제1 기액 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.5. The method of claim 4,
The first to third intercooling unit,
A first cooler for reducing the temperature of the first feed stream using any one of water, seawater, and fresh water; And
And a first gas-liquid separator for removing moisture from the first feed stream output from the first cooler. 제4항에 있어서,
상기 팽창유닛은,
상기 응축기로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제3 압력이 되도록 상기 응축기로부터 출력되는 제2 피드 스트림을 팽창시키는 제1 밸브;
상기 제1 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제2 압력이 되도록 상기 제1 밸브로부터 출력되는 피드 스트림을 팽창시키는 제2 밸브;
상기 제2 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림이 상기 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 밸브로부터 출력되는 피드 스트림을 팽창시키는 제3 밸브; 및
상기 제3 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 획득되는 기체 성분이 상기 제1 압력이 되도록 상기 기체 성분을 팽창시키는 제4 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.5. The method of claim 4,
The expansion unit,
A first valve for expanding the second feed stream output from the condenser such that the second feed stream output from the condenser is the third pressure;
A second valve for expanding the feed stream output from the first valve such that the second feed stream output from the first valve becomes the second pressure;
A third valve for expanding the feed stream output from the second valve such that the second feed stream output from the second valve becomes the second target pressure; And
And a fourth valve for expanding the gas component such that the gas component obtained in the second feed stream output from the third valve becomes the first pressure. 제6항에 있어서,
상기 팽창유닛은,
상기 제1 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 상기 제3 인터쿨링부에 공급하여 상기 제3 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제2 기액 분리기;
상기 제2 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 상기 제2 인터쿨링부에 공급하여 제2 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제3 기액 분리기; 및
상기 제3 밸브로부터 출력되는 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체성분을 상기 제4 밸브를 통해 상기 제1 인터쿨링부에 공급하여 상기 제1 압력의 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 제4 기액 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.The method according to claim 6,
The expansion unit,
A second gas-liquid separator that removes gaseous components from the second feed stream output from the first valve and supplies the removed gaseous components to the third intercooling unit to cool the first feed stream at the third pressure ;
A third gas-liquid separator that removes gaseous components from the second feed stream output from the second valve and supplies the removed gaseous components to the second intercooling unit to cool the first feed stream at a second pressure; And
The gaseous component is removed from the second feed stream output from the third valve, and the removed gaseous component is supplied to the first intercooling unit through the fourth valve to cool the first feed stream at the first pressure. And a fourth gas-liquid separator to make it possible. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 밸브는 줄-톰슨 밸브인 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
And the plurality of valves are Joule-Thomson valves. 제1항에 있어서,
상기 제1 피드 스트림은 이산화탄소 또는 상기 이산화탄소를 포함하는 혼합기체인 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
Wherein the first feed stream is carbon dioxide or a mixed gas comprising the carbon dioxide. 제1항에 있어서,
상기 응축기는,
물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 상기 압축유닛으로부터 출력되는 제1 피드 스트림의 온도를 10℃ 내지 30℃의 액체로 냉각시키는 제2 쿨러; 및
상기 제2 쿨러로부터 출력되는 액상의 제2 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제5 기액 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
The condenser,
A second cooler for cooling the temperature of the first feed stream output from the compression unit with a liquid of 10 ° C. to 30 ° C. using any one of water, sea water, and fresh water; And
And a fifth gas-liquid separator for removing moisture from the liquid second feed stream output from the second cooler. 제1항에 있어서,
상기 압축유닛으로 공급되는 상기 제1 피드 스트림의 온도를 상온으로 냉각시키는 제3 쿨러; 및
상기 제3 쿨러로부터 출력되는 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 제6 기액 분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화장치.The method of claim 1,
A third cooler cooling the temperature of the first feed stream supplied to the compression unit to room temperature; And
And a sixth gas-liquid separator for removing moisture from the first feed stream output from the third cooler. 삭제delete 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하고, 상기 압축된 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키며, 상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 액화장치;
상기 액화장치에 의해 생성된 제2 피드 스트림이 저장되는 저장탱크;
상기 제2 피드 스트림을 상기 액화장치로부터 상기 저장 탱크로 전달하는 공급장치;
상기 저장탱크에 저장된 제2 피드 스트림을 이송장치로 공급하는 하역장치;
상기 저장탱크에서 저장된 제2 피드 스트림으로부터 발생되는 기상의 제1 피드 스트림을 재액화시켜 상기 저장 탱크로 공급하는 재액화장치; 및
상기 저장탱크로부터 상기 이송장치로 공급되는 제2 피드 스트림을 재순환시키는 재순환 장치를 포함하고,
상기 액화장치는 각 팽창 단계마다 상기 팽창된 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하고, 상기 제거된 기체 성분을 이용하여 상기 압축된 제1 피드 스트림이 냉각되도록 하는 것을 특징으로 하는 유체전달 시스템.Gradually compressing the first feed stream such that a first gaseous feed stream is at a first target pressure, condensing the compressed first feed stream into a second liquid feed stream, and the second feed stream being second A liquefaction device that gradually expands the second feed stream to a target pressure;
A storage tank in which a second feed stream generated by the liquefaction apparatus is stored;
A feeder for transferring said second feed stream from said liquefaction device to said storage tank;
An unloading device for supplying a second feed stream stored in the storage tank to a transfer device;
A reliquefaction apparatus for reliquefying and supplying a first feed stream in a gaseous phase generated from a second feed stream stored in the storage tank to the storage tank; And
A recirculation device for recirculating a second feed stream supplied from the storage tank to the transfer device,
Wherein the liquefaction apparatus removes gaseous components from the expanded second feed stream at each expansion stage and uses the removed gaseous components to cool the compressed first feed stream. 제13항에 있어서,
상기 액화장치는,
상기 제1 피드 스트림이 상기 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 복수개의 압축기;
상기 복수개의 압축기 사이에 연결되어 각 압축기로부터 출력되는 상기 제1 피드 스트림을 냉각시키는 인터쿨링부;
상기 제1 타겟 압력을 갖는 제1 피드 스트림을 제2 피드 스트림으로 응축시키는 응축기; 및
상기 제2 피드 스트림이 상기 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키는 복수개의 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체전달 시스템.The method of claim 13,
The liquefaction apparatus,
A plurality of compressors for gradually compressing the first feed stream such that the first feed stream is the first target pressure;
An intercooling unit connected between the plurality of compressors to cool the first feed stream output from each compressor;
A condenser to condense the first feed stream having the first target pressure into a second feed stream; And
And a plurality of valves that gradually expand the second feed stream such that the second feed stream is the second target pressure. 제13항에 있어서,
상기 제1 피드 스트림은 이산화탄소 또는 상기 이산화탄소를 포함하는 혼합기체인 것을 특징으로 하는 유체전달 시스템.The method of claim 13,
And the first feed stream is carbon dioxide or a mixed gas comprising the carbon dioxide. 기상의 제1 피드 스트림이 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 단계적으로 압축하는 단계;
상기 제1 타겟 압력의 제1 피드 스트림을 액상의 제2 피드 스트림으로 응축시키는 단계;
상기 제2 피드 스트림이 제2 타겟 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 단계적으로 팽창시키고, 각 팽창 단계마다 상기 팽창된 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하는 단계; 및
상기 제거된 기체 성분을 이용하여 상기 압축된 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화방법.Compressing the first feed stream in stages such that a gaseous first feed stream is at a first target pressure;
Condensing the first feed stream at the first target pressure into a second liquid feed stream;
Gradually expanding the second feed stream such that the second feed stream is at a second target pressure and removing gaseous components from the expanded second feed stream at each expansion step; And
Cooling the compressed first feed stream using the removed gaseous component. 제16항에 있어서,
상기 압축하는 단계는,
상기 제1 피드 스트림이 제1 압력이 되도록 상기 제1 피드 스트림을 압축하는 단계;
상기 제1 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계;
상기 냉각된 제1 압력의 제1 피드 스트림이 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력이 되도록 상기 제1 압력의 제1 피드 스트림을 압축하는 단계;
상기 제2 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계;
상기 냉각된 제2 압력의 제1 피드 스트림이 상기 제2 압력보다 높은 제3 압력이 되도록 상기 제2 압력의 제1 피드 스트림을 압축하는 단계; 및
상기 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계;
상기 냉각된 제3 압력의 제1 피드 스트림이 상기 제3 압력보다 높은 상기 제1 타겟 압력이 되도록 상기 제3 압력의 제1 피드 스트림을 압축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화방법.17. The method of claim 16,
The compressing step,
Compressing the first feed stream such that the first feed stream is at a first pressure;
Cooling the first feed stream at the first pressure;
Compressing the first feed stream at the first pressure such that the cooled first feed stream at the first pressure is a second pressure higher than the first pressure;
Cooling the first feed stream at the second pressure;
Compressing the first feed stream at the second pressure such that the cooled first feed stream at the second pressure is a third pressure higher than the second pressure; And
Cooling the first feed stream at the third pressure;
Compressing the first feed stream at the third pressure such that the cooled first feed stream at the third pressure is the first target pressure higher than the third pressure. 제17항에 있어서,
상기 제1 압력의 제1 피드 스트림 내지 제3 압력의 피드 스트림을 물, 해수, 및 담수 중 어느 하나를 이용하여 냉각시키는 것을 특징으로 하는 액화방법.18. The method of claim 17,
And cooling the feed stream of the first to third pressures of the first pressure by using any one of water, sea water, and fresh water. 제17항에 있어서,
상기 제1 압력의 제1 피드 스트림 내지 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계는,
상기 냉각된 제1 압력의 제1 피드 스트림 내지 제3 압력의 제1 피드 스트림으로부터 수분을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화방법.18. The method of claim 17,
The cooling of the first feed stream at the first pressure to the first feed stream at the third pressure may include:
Removing water from the cooled first feed stream at the first pressure to the first feed stream at a third pressure. 제17항에 있어서,
상기 팽창시키는 단계는,
상기 제2 피드 스트림이 상기 제3 압력이 되도록 상기 제2 피드 스트림을 팽창시키는 단계;
상기 제3 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하는 단계;
상기 기체 성분이 제거된 제3 압력의 제2 피드 스트림이 상기 제2 압력이 되도록 상기 기체 성분이 제거된 제3 압력의 피드 스트림을 팽창시키는 단계;
상기 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하는 단계;
상기 기체 성분이 제거된 제2 압력의 제2 피드 스트림이 상기 제2 타겟 압력이 되도록 상기 기체성분이 제거된 제2 압력의 제2 피드 스트림을 팽창시키는 단계; 및
상기 제2 타겟 압력의 제2 피드 스트림에서 기체 성분을 제거하는 단계;
상기 제2 타겟 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분이 상기 제1 압력이 되도록 상기 기체 성분을 팽창시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화방법.18. The method of claim 17,
The expanding step,
Expanding the second feed stream such that the second feed stream is at the third pressure;
Removing gaseous components from the second feed stream at the third pressure;
Expanding the feed stream at a third pressure from which the gas component has been removed such that the second feed stream at a third pressure at which the gas component has been removed is at the second pressure;
Removing gaseous components from the second feed stream at the second pressure;
Expanding the second feed stream at a second pressure from which the gaseous component has been removed such that the second feed stream at a second pressure to which the gaseous component has been removed is the second target pressure; And
Removing gaseous components from the second feed stream at the second target pressure;
Expanding said gaseous component such that said gaseous component removed from said second feed stream at said second target pressure is said first pressure. 제20항에 있어서,
상기 냉각시키는 단계는,
상기 제3 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분을 이용하여 상기 제3 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계;
상기 제2 압력의 제2 피드 스트림에서 제거된 기체 성분을 이용하여 상기 제2 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계; 및
상기 제1 압력의 기체 성분을 이용하여 상기 제1 압력의 제1 피드 스트림을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화방법.21. The method of claim 20,
The cooling step,
Cooling the first feed stream at the third pressure using a gaseous component removed from the second feed stream at the third pressure;
Cooling the first feed stream at the second pressure using a gaseous component removed from the second feed stream at the second pressure; And
Cooling the first feed stream at the first pressure using a gaseous component of the first pressure.
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