KR101302989B1 - Production system of fpso - Google Patents

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김승혁
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

FPSO용 생산시스템이 개시된다. 본 실시 예에 따른 생산시스템은 가스정 또는 유정으로부터 공급되는 가스 또는 오일을 처리하기 위한 처리장치를 갖는 FPSO용 생산시스템에 있어서, 처리장치는 가스정 또는 유정으로부터 공급되는 피드가스의 성분을 분리하는 고압 3상분리기와, 고압 3상분리기의 후단의 액상라인에 마련되는 저압 3상분리기와, 고압 3상분리기와 저압 3상분리기 사이의 액상라인에 마련되는 압력교환장치와, 저압 3상분리기의 배출측의 액상유체를 압력교환장치로 안내하기 위한 복귀라인을 포함하고, 복귀라인의 액상유체는 압력교환장치에 유입되어 고압의 액상유체와 혼합된다.A production system for FPSO is disclosed. The production system according to the present embodiment is a production system for FPSO having a processing device for processing a gas or oil supplied from a gas well or oil well, the processing device is a high-pressure 3 to separate the components of the feed gas supplied from the gas well or oil well A phase separator, a low pressure three phase separator provided in the liquid line at the rear of the high pressure three phase separator, a pressure exchange device provided in a liquid line between the high pressure three phase separator and a low pressure three phase separator, and a liquid fluid on the discharge side of the low pressure three phase separator. It includes a return line for guiding the pressure exchange device, the liquid fluid of the return line is introduced into the pressure exchange device and mixed with the high pressure liquid fluid.

Figure R1020110147357
Figure R1020110147357

Description

ＦＰＳＯ용 생산시스템{PRODUCTION SYSTEM OF FPSO}Production System for FPSSO {PRODUCTION SYSTEM OF FPSO}

본 발명은 해저에서 발굴한 원유 또는 천연가스를 생산하는 FPSO용 생산시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a production system for FPSO for producing crude oil or natural gas found in the seabed.

일반적으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)는 부유식 생산 및 저장설비로서, 해상에서 오일 또는 가스채굴부터 저장과 하역 등이 가능하고 이동이 자유로운 부유식 해상구조물이다.In general, FPSO (Floating Production Storage and Offloading) is a floating production and storage facility, and it is a floating offshore structure that can be stored and unloaded from oil or gas mining at sea.

이러한 FPSO는 오일을 생산 및 저장하는 OIL FPSO와, 천연가스를 생산 및 저장하는 LNG FPSO로 구분할 수 있다.These FPSOs can be classified into OIL FPSOs that produce and store oil and LNG FPSOs that produce and store natural gas.

선체의 상부에는 가스정에서 발굴된 피드가스(Feed gas)를 처리하여 오일 또는 액화천연가스를 생산하기 위한 처리장치가 배치되는 탑 사이드 모듈이 구비된다.The upper side of the hull is provided with a top side module is disposed a processing device for producing an oil or liquefied natural gas by treating the feed gas (Feed gas) discovered in the gas well.

처리장치는 몇몇의 분리된 처리공정, 예로서 피드가스수용, 가스처리, 탈수, 가스액화공정 등을 통하여 오일 또는 액화천연가스를 생산한다. The treatment apparatus produces oil or liquefied natural gas through several separate treatment processes, such as feed gas receiving, gas treatment, dehydration, gas liquefaction, and the like.

이러한 처리장치에는 고압의 유체압력을 감소하기 위하여 밸브가 사용되고, 후단공정에서 전단공정으로 유체를 되돌리는 사이클이 존재하며 후단공정에서 전단공정으로 되돌리는 유체의 압력을 전단공정의 운전압력으로 높이기 위한 다수의 펌프가 사용된다. 그러나, 처리장치에 사용되는 펌프는 에너지를 사용하는 장치이므로 부유식 해상구조물에서 오일 또는 액화천연가스를 생산하는 경우 에너지 소비량이 증가하는 문제점이 있다. In such a treatment device, a valve is used to reduce the fluid pressure at high pressure, and there is a cycle for returning the fluid from the rear end process to the front end process, and to increase the pressure of the fluid returned from the rear end process to the front end process to the operating pressure of the front end process. Many pumps are used. However, since the pump used in the treatment device is an energy-using device, when the oil or liquefied natural gas is produced in the floating offshore structure, energy consumption increases.

본 실시 예는 원유 또는 액화천연가스를 생산하는 과정에서 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 FPSO용 생산시스템을 제공한다.This embodiment provides a production system for FPSO that can improve energy efficiency in the process of producing crude oil or liquefied natural gas.

본 발명의 일 측면에 따른 FPSO용 생산시스템은 가스정 또는 유정으로부터 공급되는 가스 또는 오일을 처리하기 위한 처리장치를 갖는 FPSO용 생산시스템에 있어서, 상기 처리장치는 상기 가스정 또는 상기 유정으로부터 공급되는 피드가스의 성분을 분리하는 고압 3상분리기; 상기 고압 3상분리기의 후단의 액상라인에 마련되는 저압 3상분리기; 상기 고압 3상분리기와 상기 저압 3상분리기 사이의 상기 액상라인에 마련되는 압력교환장치; 상기 저압 3상분리기의 배출측의 액상유체를 상기 압력교환장치로 안내하기 위한 복귀라인;을 포함하고, 상기 복귀라인의 액상유체는 상기 압력교환장치에 유입되어 상기 고압의 액상유체와 혼합될 수 있다.Production system for FPSO according to an aspect of the present invention is a production system for FPSO having a processing device for processing a gas or oil supplied from a gas well or oil well, the processing device is a feed gas supplied from the gas well or the oil well High pressure three-phase separator for separating the components of the; A low pressure three phase separator provided in a liquid line at a rear end of the high pressure three phase separator; A pressure exchange device provided in the liquid line between the high pressure three phase separator and the low pressure three phase separator; And a return line for guiding the liquid fluid on the discharge side of the low pressure three-phase separator to the pressure exchange device, wherein the liquid fluid of the return line is introduced into the pressure exchange device and mixed with the high pressure liquid fluid. have.

상기 처리장치는 상기 처리장치의 초기 구동시 상기 고압 3상분리기의 배출측의 액상유체를 상기 압력교환장치를 우회하여 상기 저압 3상분리기에 안내하는 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.The treatment device may further include a bypass line for bypassing the pressure exchange device with the liquid fluid on the discharge side of the high pressure three phase separator during initial operation of the treatment device to the low pressure three phase separator.

상기 처리장치는 상기 저압 3상분리기의 유입측에 마련되어 상기 저압 3상분리기로 유입되는 액상유체의 압력을 조절하는 압력조절밸브를 더 포함할 수 있다.The treatment apparatus may further include a pressure control valve provided on the inlet side of the low pressure three-phase separator to control the pressure of the liquid fluid flowing into the low pressure three-phase separator.

상기 압력조절밸브는 상기 바이패스라인과 상기 액상라인의 연결측과 상기 저압 3상분리기의 유입측 사이의 상기 액상라인에 마련될 수 있다.The pressure control valve may be provided in the liquid phase line between the connection side of the bypass line and the liquid line and the inlet side of the low pressure three-phase separator.

상기 바이패스라인을 개폐하는 바이패스밸브를 더 포함할 수 있다. It may further include a bypass valve for opening and closing the bypass line.

상기 바이패스밸브와 상기 압력조절밸브 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.It may further include a control unit for controlling at least one of the bypass valve and the pressure control valve.

본 발명의 실시예의 FPSO용 생산시스템은 후단공정에서 전단공정으로 이송되는 유체의 공정 합류지점의 압력을 맞추기 위하여 사용되는 펌프를 제거할 수 있어 에너지 효율이 증가하게 된다.Production system for FPSO of the embodiment of the present invention can remove the pump used to match the pressure of the process confluence point of the fluid transferred to the front end process in the post-stage process to increase the energy efficiency.

또한, 본 실시예의 FPSO용 생산시스템은 압력교환장치를 통하여 고압 유체의 압력 강하가 이루어지므로 압력의 소산량을 감소시킬 수 있게 된다.In addition, the production system for FPSO of the present embodiment can reduce the amount of pressure dissipation because the pressure drop of the high pressure fluid is made through the pressure exchange device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 FPSO에서 천연가스를 생산하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FPSO의 액화천연가스 생산설비의 일부를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초기 구동시 고압액상가스의 흐름을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력교환장치에 의해 압력교환이 이루어진 액상가스의 흐름을 나타낸 것이다.1 schematically shows an apparatus for producing natural gas in FPSO according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows a part of the liquefied natural gas production equipment of FPSO according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the flow of high-pressure liquid gas during the initial drive according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the flow of the liquid gas is a pressure exchange by the pressure exchange device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LNG FPSO에서 천연가스를 생산하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LNG FPSO의 액화천연가스 생산설비의 일부를 개략적으로 나타낸 것이다. Figure 1 schematically shows a device for producing natural gas in LNG FPSO according to an embodiment of the present invention, Figure 2 schematically shows a part of the LNG natural gas production equipment of LNG FPSO according to an embodiment of the present invention will be.

이하에서는 일 예로 LNG FPSO에 대해 설명한다.Hereinafter, the LNG FPSO will be described as an example.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading,20)는 해저(10)의 가스정(11)에서 채굴되는 원천가스를 라이저(12)를 통해 전달받아 LNG FPSO(20)의 선체 상부에 위치하는 처리장치(탑사이드모듈,21)에 의해 해상에서 천연가스를 생산, 액화 및 저장 후 LNG 운반선(25)에 하역을 수행하는 선박형 구조물이다.Referring to FIG. 1, the LNG Floating Production Storage and Offloading (FPSO) 20 according to the present embodiment receives the source gas mined from the gas well 11 of the seabed 10 through the riser 12 and receives the LNG FPSO 20. It is a vessel-type structure that unloads the LNG carrier 25 after producing, liquefying and storing natural gas at sea by a processing apparatus (topside module 21) located at the top of the hull.

처리장치(21)는 가스정(11)에서 발굴된 원천가스가 유입되어 전처리되는 피드가스수용유닛(feed gas receiving unit)을 포함한 전단공정과 전처리된 원천가스에 대하여 산 가스제거공정(acid gas removal), 탈수공정(dehydration), 안정화공정(stabilization)등을 포함한 후단공정으로 이루어진다.The treatment apparatus 21 includes a shearing process including a feed gas receiving unit into which the source gas extracted from the gas well 11 is introduced and pretreated, and an acid gas removal process for the pretreated source gas. It is a post-stage process including dehydration, stabilization, and so on.

도 2를 참조하면, LNG FPSO(20)의 터렛(22,도 1 참조)을 통하여 전달되는 원천가스는 피드가스수용유닛의 고압 3상분리기(30)로 유입되어 고압의 기상 탄화수소를 포함하는 기상유체와 고압의 액상 탄화수소를 포함하는 액상유체 및 고압의 물로 분리된다.Referring to FIG. 2, the source gas delivered through the turret 22 (see FIG. 1) of the LNG FPSO 20 is introduced into the high pressure three-phase separator 30 of the feed gas accommodating unit and includes gaseous hydrocarbons of high pressure. It is separated into a liquid fluid containing a fluid and a high pressure liquid hydrocarbon and high pressure water.

고압 3상분리기(30)에서 분리된 고압의 기상유체는 기상라인(31)을 통하여 산가스제거공정(23)으로 유입되어 처리되고, 고압의 물은 워터라인(33)을 통하여 워터처리공정(water treatment,24)으로 유입되어 처리된다.The high-pressure gas phase fluid separated by the high-pressure three-phase separator 30 is introduced into the acid gas removal process 23 through the gas phase line 31 and treated, and the high-pressure water is subjected to the water treatment process through the water line 33. water treatment, 24).

그리고, 고압의 액상 탄화수소를 포함하는 액상유체는 액상라인(32)을 통하여 저압 3상분리기(40)에 유입된다.In addition, the liquid fluid including the high pressure liquid hydrocarbon is introduced into the low pressure three-phase separator 40 through the liquid line 32.

고압 3상분리기(30)와 저압 3상분리기(40)는 공급되는 원천가스의 압력조건 및 후단공정의 요구압력조건에 따라 설계적으로 운전압력을 설정할 수 있으며, 일 실시예로 고압 3상 분리기(30)는 대략 75bar의 압력조건으로, 저압 3상분리기(40)는 대략 25bar의 압력조건에서 운전되도록 설계할 수 있다.The high-pressure three-phase separator 30 and the low-pressure three-phase separator 40 may be designed to set the operating pressure in accordance with the pressure conditions of the source gas supplied and the required pressure conditions of the post-stage process, in one embodiment a high pressure three-phase separator 30 is a pressure condition of approximately 75bar, the low pressure three-phase separator 40 may be designed to operate at a pressure condition of approximately 25bar.

저압 3상분리기(40)는 분리기의 효율을 높이기 위하여 설계된 압력조건에 맞는 압력이 공급될 필요가 있다.Low pressure three-phase separator 40 needs to be supplied with a pressure suitable for the pressure conditions designed to increase the efficiency of the separator.

따라서, 고압 3상분리기(30)에서 분리되어 나오는 액상유체는 고온 고압의 상태를 가지므로 저압 3상분리기(40)에 유입되기 위하여는 고온 고압의 액상유체의 압력을 조절하여 저압 3상분리기(40)에 유입되도록 하여야 한다.Therefore, since the liquid fluid separated from the high pressure three-phase separator 30 has a state of high temperature and high pressure, in order to flow into the low pressure three-phase separator 40, the low pressure three-phase separator may be controlled by adjusting the pressure of the liquid fluid of high temperature and high pressure. 40) should be introduced.

이를 위해, 본 실시예에서는 고압 3상분리기(30)와 저압 3상분리기(40)를 연결하는 액상라인(32)에는 고온 고압의 액상유체의 압력을 조절하기 위한 압력교환장치(50)를 구비한다.To this end, in the present embodiment, the liquid pressure line 32 connecting the high pressure three phase separator 30 and the low pressure three phase separator 40 is provided with a pressure exchange device 50 for controlling the pressure of the liquid fluid of high temperature and high pressure. do.

압력교환장치(50)는 내부에 액상가스가 유입되어 저장되는 챔버(미도시)를 구비하고, 챔버는 양측이 각각 고압 3상분리기(30)와 저압 3상분리기(40)에 연통되도록 형성된다.The pressure exchange device 50 has a chamber (not shown) in which liquid gas is introduced and stored therein, and the chambers are formed so that both sides communicate with the high pressure three phase separator 30 and the low pressure three phase separator 40, respectively. .

또한, 압력교환장치(50)의 챔버는 후단공정에서 이송되는 액상유체가 흐르는 복귀라인(60)과 연통되도록 마련된다. 본 생산시스템에서는 후단공정의 운전요구압력을 일 예로 대략 6bar로 설정할 수 있다.In addition, the chamber of the pressure exchange device 50 is provided to be in communication with the return line 60 through which the liquid fluid conveyed in the subsequent step flows. In this production system, the operation demand pressure of the post-stage process can be set to approximately 6 bar as an example.

복귀라인(60)은 후단공정에서 처리되어 잔류되는 액상유체가 흐르는 관으로서, 일 예로 후단공정의 입구조건을 맞추도록 압축을 수행하는 압축기의 보호를 위한 서지드럼(surge drum)과 같은 기액 분리기에서 분리된 액상유체가 후단공정에 배치되는 펌프의 압력에 의해 전단공정으로 이송되는 관으로 이루어질 수 있다.The return line 60 is a tube through which the liquid fluid remaining after being processed in the post-stage process flows, for example, in a gas-liquid separator such as a surge drum for protecting a compressor that performs compression to meet the inlet conditions of the post-stage process. The separated liquid fluid may be made of a tube that is transferred to the shearing process by the pressure of the pump disposed in the rear-end process.

압력교환장치(50)는 고압 3상분리기(30)에서 유입되는 고압의 액상유체(제1압력유체)와 후단공정의 복귀라인(60)에서 유입되는 저압의 액상유체(제3압력유체)가 혼합되어 저압 3상분리기(40)에 유입되는 중압의 액상유체(제2압력유체)를 형성한다.The pressure exchange device 50 has a high pressure liquid fluid (first pressure fluid) flowing from the high pressure three-phase separator 30 and a low pressure liquid fluid (third pressure fluid) flowing from the return line 60 of the subsequent step. The mixture is mixed to form a medium pressure liquid fluid (second pressure fluid) flowing into the low pressure three-phase separator 40.

즉, 압력교환장치(50)는 공정의 후단에서 공정의 전단으로 복귀하는 저압의 액상유체의 압력을 증가시키고, 고압 3상분리기(30)에서 토출되어 액상라인(32)에 흐르는 고압의 액상유체의 압력을 낮추는 기능을 수행한다.That is, the pressure exchange device 50 increases the pressure of the low pressure liquid fluid returning to the front end of the process at the end of the process, and discharges from the high pressure three-phase separator 30 to flow in the liquid line 32 To lower the pressure.

압력교환장치(50)의 챔버는 서로 다른 압력을 가진 액상유체의 원활한 믹싱을 위하여 피스톤 또는 스크류 형태의 내부구조를 가질 수 있다.The chamber of the pressure exchange device 50 may have an internal structure in the form of a piston or a screw for smooth mixing of liquid fluids having different pressures.

이러한 압력교환장치(50)에 의하여 후단공정에서의 액상유체의 압력은 전단공정에서의 액상유체의 압력에 비하여 상당히 낮은 압력을 가지므로 후단공정에서 복귀되는 액상유체의 압력을 전단공정의 조건에 맞추기 위한 별도의 펌프의 사용이 필요치 않게 된다. 따라서, 펌프를 구동하기 위한 에너지의 소비를 줄일 수 있게 된다.By the pressure exchange device 50, the pressure of the liquid fluid in the post-stage process is considerably lower than the pressure of the liquid fluid in the front-end process, so that the pressure of the liquid fluid returned from the post-stage process is adjusted to the conditions of the shear process. There is no need for a separate pump. Thus, it is possible to reduce the consumption of energy for driving the pump.

또한, 압력교환장치(50)는 고압의 액상유체가 저압 3상분리기(40)의 유입조건에 맞추도록 기존의 밸브를 통해 압력 강하를 하는 경우보다 압력의 소산량이 감소하게 되므로 에너지 효율을 더욱더 높일 수 있게 된다.In addition, the pressure exchange device 50 further increases the energy efficiency since the pressure dissipation amount is reduced compared to the case where the pressure drop through the existing valve so that the high-pressure liquid fluid to match the inlet conditions of the low-pressure three-phase separator 40. It becomes possible.

한편, 액상라인(32)에는 압력교환장치(50)의 입구쪽 액상라인(32)과 출구쪽 액상라인(32)을 연결하는 바이패스라인(70)이 마련될 수 있다.Meanwhile, the liquid line 32 may be provided with a bypass line 70 connecting the inlet liquid line 32 and the outlet liquid line 32 of the pressure exchange device 50.

바이패스라인(70)은 고압 3상분리기(30)에서 토출되는 고압의 액상유체가 압력교환장치(50)를 바이패스하여 압력교환장치(50)의 출구쪽 액상라인(32)으로 흐르도록 하여 고압 3상분리기(30)의 배출측의 액상유체가 압력교환장치(50)를 거치지 않고 직접 저압 3상분리기(40)로 안내하는 기능을 수행한다.The bypass line 70 allows the high pressure liquid fluid discharged from the high pressure three phase separator 30 to bypass the pressure exchange device 50 and flow to the liquid line 32 at the outlet side of the pressure exchange device 50. The liquid fluid on the discharge side of the high-pressure three-phase separator 30 performs a function of guiding the low-pressure three-phase separator 40 directly without passing through the pressure exchange device 50.

또한, 액상라인(32)과 바이패스라인(70)의 교차점에는 바이패스라인(70)으로의 액체의 흐름을 단속하기 위한 바이패스밸브(71)가 마련되고, 압력교환장치(50)의 출구쪽 액상라인(32)에는 저압 3상분리기(40)에 유입되는 액상유체의 압력을 조절하는 압력조절밸브(80)가 마련될 수 있다. In addition, at the intersection of the liquid line 32 and the bypass line 70, a bypass valve 71 for controlling the flow of the liquid to the bypass line 70 is provided, and the outlet of the pressure exchange device 50 is provided. The side liquid line 32 may be provided with a pressure control valve 80 for adjusting the pressure of the liquid fluid flowing into the low pressure three-phase separator 40.

또한, 바이패스밸브(71)와 압력조절밸브(80)를 제어하는 제어부(90)를 포함할 수 있다.In addition, the control unit 90 for controlling the bypass valve 71 and the pressure control valve 80 may be included.

제어부(90)는 액상라인(32)과 바이패스라인(70)을 선택적으로 개폐하여 고압 3상분리기(30)의 배출측의 액상유체를 액상라인(32) 또는 바이패스라인(70)으로 선택적으로 흐르도록 할 수 있다.The control unit 90 selectively opens and closes the liquid line 32 and the bypass line 70 to selectively select the liquid fluid on the discharge side of the high pressure three-phase separator 30 as the liquid line 32 or the bypass line 70. Can be flowed through.

또한, 제어부(90)는 압력조절밸브(80)의 개도를 조절하여 저압 3상분리기(40)로 유입되는 액상유체의 압력이 설정된 저압 3상분리기(40)의 운전압력이 되도록 할 수 있다.In addition, the controller 90 may adjust the opening degree of the pressure control valve 80 so that the pressure of the liquid fluid flowing into the low pressure three-phase separator 40 may be the operating pressure of the low pressure three-phase separator 40.

이때, 압력조절밸브(80)는 바이패스라인(70)과 연결된 부분 후단과 저압 3상분리기(40)의 유입측사이의 액상라인(32)에 배치될 수 있다.At this time, the pressure control valve 80 may be disposed in the liquid phase line 32 between the rear end portion connected to the bypass line 70 and the inlet side of the low pressure three-phase separator 40.

압력조절밸브(80)는 초기 구동시 바이패스라인(70)을 경유하여 저압 3상분리기(40)의 입구쪽 액상라인(32)에 흐르는 액상유체의 압력을 조절하거나, 압력교환장비(50)에서 조절된 압력이 저압 3상분리기(40)의 작동 압력보다 높은 경우 압력을 조절하는 기능을 수행한다.The pressure regulating valve 80 adjusts the pressure of the liquid fluid flowing in the inlet liquid line 32 of the low pressure three-phase separator 40 through the bypass line 70 during initial operation, or the pressure exchange device 50. If the pressure adjusted in the higher than the operating pressure of the low pressure three-phase separator 40 performs a function to adjust the pressure.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 천연가스 생산시스템의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the natural gas production system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초기 구동시 고압액상가스의 흐름을 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력교환장치에 의해 압력교환이 이루어진 액상가스의 흐름을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the flow of the high-pressure liquid gas during the initial operation according to an embodiment of the present invention, Figure 4 shows the flow of the liquid gas is a pressure exchange by the pressure exchange device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 초기 구동시 가스정(11)에서 발굴된 고온 고압의 원천가스는 피드가스수용유닛으로 유입되어 처리된다. 피드가스수용유닛으로 유입된 원천가스는 고압 3상분리기(30)를 통과하고, 고압 3상분리기(30)에서 분리된 고압의 기상유체는 산 가스제거공정으로 이송되고, 고압의 액상유체는 액상라인(32)을 통해 저압 3상분리기(40)로 이송된다.First, as shown in FIG. 3, the source gas of the high temperature and high pressure found in the gas well 11 during initial driving is introduced into the feed gas accommodating unit and processed. Source gas introduced into the feed gas receiving unit passes through the high pressure three-phase separator 30, the high-pressure gas phase fluid separated in the high pressure three-phase separator 30 is transferred to the acid gas removal process, the high-pressure liquid fluid is liquid It is conveyed to the low pressure three-phase separator 40 via line 32.

이때, 제어부(90)는 바이패스밸브(71)가 바이패스라인(70)을 개방하고 액상라인(32)을 폐쇄하여 액상라인(32)을 따라 흐르는 고압의 액상유체가 압력교환장치(50)에 유입되는 것을 차단한다. 이는 초기 구동시 후단공정에서 압력교환장치(50)로 유입되는 저압의 액상유체가 존재하지 않기 때문이다.At this time, the control unit 90, the bypass valve 71 opens the bypass line 70, closes the liquid line 32, the high-pressure liquid fluid flowing along the liquid line 32 is a pressure exchange device (50) To block inflow. This is because there is no low pressure liquid fluid flowing into the pressure exchange device 50 in the rear stage during initial driving.

바이패스라인(70)을 경유하여 저압 3상분리기(40)의 입구쪽 액상라인(32)으로 유입된 고압의 액상유체는 저압 3상분리기(40)로 유입되는데, 제어부(90)는 압력조절밸브(80)의 개도를 제어하여 저압 3상분리기(40)의 작동 압력으로 조절된 후 저압 3상분리기(40)에 유입된다. 저압 3상분리기(40)에 유입된 액상유체는 다시 기상유체와 액상유체로 분리되어 후단공정으로 유입되어 처리되고, 후단공정에서 처리되고 남은 일부의 액상유체는 복귀라인(60)을 통해 압력교환장치(50)에 유입된다.The high pressure liquid fluid introduced into the inlet liquid line 32 of the low pressure three phase separator 40 via the bypass line 70 is introduced into the low pressure three phase separator 40, and the control unit 90 controls the pressure. By controlling the opening degree of the valve 80 is adjusted to the operating pressure of the low pressure three-phase separator 40 is introduced into the low pressure three-phase separator 40. The liquid fluid introduced into the low pressure three-phase separator 40 is separated into a gaseous fluid and a liquid fluid again and flowed into the after-stage process, and some of the remaining liquid fluids processed in the after-stage process are pressure-exchanged through the return line 60. Flows into the device 50.

복귀라인(60)을 통해 압력교환장치(50)로 유입되는 액상유체가 존재하는 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이 제어부(90)는 바이패스밸브(71)를 폐쇄하고 액상라인(32)을 개방하여 고압 3상분리기(30)에서 분리된 고압의 액상유체가 압력교환장치(50)에 이송되게 한다.When there is a liquid fluid flowing into the pressure exchange device 50 through the return line 60, as shown in FIG. 4, the controller 90 closes the bypass valve 71 and closes the liquid line 32. Open to allow the high pressure liquid fluid separated in the high pressure three-phase separator 30 is transferred to the pressure exchange device (50).

압력교환장치(50)에 유입된 고압의 액상유체는 후단공정에서 복귀라인(60)을 통해 압력교환장치(50)에 유입된 저압의 액상유체와 혼합되어 압력교환이 이루어지고, 압력교환을 통해 저압 3상분리기(40)의 작동 압력으로 조절된 액상유체는 저압 3상분리기(40)에 유입된다.The high pressure liquid fluid introduced into the pressure exchange device 50 is mixed with the low pressure liquid fluid introduced into the pressure exchange device 50 through the return line 60 in the post-stage process to perform pressure exchange. The liquid fluid controlled by the operating pressure of the low pressure three phase separator 40 is introduced into the low pressure three phase separator 40.

이때, 압력교환장치(50)에 의해 믹싱(mixing)이 이루어진 액상유체의 압력이 저압 3상분리기(40)의 작동 압력에 비하여 더 높은 경우에는 제어부(90)는 압력조절밸브(80)를 제어하여 액상유체의 압력을 저압 3상분리기(40)의 운전압력으로 조절한 후 저압 3상분리기(40)로 유입되게 한다.At this time, when the pressure of the liquid fluid mixed by the pressure exchange device 50 is higher than the operating pressure of the low-pressure three-phase separator 40, the control unit 90 controls the pressure regulating valve 80 By adjusting the pressure of the liquid fluid to the operating pressure of the low pressure three-phase separator 40 to enter the low pressure three-phase separator 40.

이러한 구성을 통하여, 전단공정의 고압의 액상유체를 이용하여 후단공정에서 복귀하여 합류되는 액상유체의 압력을 높일 수 있게 되므로 에너지 효율이 향상되게 된다.Through this configuration, it is possible to increase the pressure of the liquid fluid to be joined by returning from the subsequent step by using the high-pressure liquid fluid of the shearing process is to improve the energy efficiency.

한편, 본 실시 예에서는 처리장치 중 피드가스수용유닛에서 이루어지는 공정을 일 예로 설명하였으나, LNG FPSO의 처리장치에서 고압의 유체가 저압으로 압력 감소가 이루어지는 과정에 후단공정의 저압 유체의 압력을 증가시켜야 하는 구성을 갖는 공정이라면 적용 가능함을 밝힌다.Meanwhile, in the present embodiment, the process performed in the feed gas receiving unit of the treatment apparatus has been described as an example, but the pressure of the low pressure fluid in the rear end process must be increased in the process of reducing the pressure of the high pressure fluid to the low pressure in the LNG FPSO treatment apparatus. If it is a process having a configuration to say that it is applicable.

본 발명은 LNG FPSO 및 OIL FPSO에 동일하게 적용될 수 있으므로, 일 실시예로 LNG FPSO에 대해 설명하고 있으나, OIL FPSO도 본 발명에 포함됨은 물론이다.Since the present invention can be equally applicable to LNG FPSO and OIL FPSO, the LNG FPSO is described as an embodiment, but the OIL FPSO is also included in the present invention.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

11: 가스정, 20: LNG FPSO,
30: 고압 3상분리기, 32: 액상라인,
40: 저압 3상분리기, 50: 압력교환장치,
60: 복귀라인, 70: 바이패스라인,
71: 바이패스밸브, 80: 압력조절밸브,
90: 제어부.11: gas well, 20: LNG FPSO,
30: high pressure three phase separator, 32: liquid phase line,
40: low pressure three-phase separator, 50: pressure exchange device,
60: return line, 70: bypass line,
71: bypass valve, 80: pressure regulating valve,
90: control unit.

Claims (6)

가스정 또는 유정으로부터 공급되는 가스 또는 오일을 처리하기 위한 처리장치를 갖는 FPSO용 생산시스템에 있어서,
상기 처리장치는 상기 가스정 또는 상기 유정으로부터 공급되는 피드가스의 성분을 분리하는 고압 3상분리기;
상기 고압 3상분리기의 후단의 액상라인에 마련되는 저압 3상분리기;
상기 고압 3상분리기와 상기 저압 3상분리기 사이의 상기 액상라인에 마련되는 압력교환장치;
상기 저압 3상분리기의 배출측의 액상유체를 상기 압력교환장치로 안내하기 위한 복귀라인;을 포함하고,
상기 복귀라인의 액상유체는 상기 압력교환장치에 유입되어 상기 고압의 액상유체와 혼합되는 FPSO용 생산시스템.In the production system for FPSO having a processing device for processing gas or oil supplied from a gas well or oil well,
The treatment apparatus includes a high pressure three-phase separator for separating components of the feed gas supplied from the gas well or the oil well;
A low pressure three phase separator provided in a liquid line at a rear end of the high pressure three phase separator;
A pressure exchange device provided in the liquid line between the high pressure three phase separator and the low pressure three phase separator;
And a return line for guiding the liquid fluid on the discharge side of the low pressure three-phase separator to the pressure exchange device.
The liquid fluid of the return line is introduced into the pressure exchange device is mixed with the high pressure liquid fluid production system for FPSO. 제 1항에 있어서,
상기 처리장치는 상기 처리장치의 초기 구동시 상기 고압 3상분리기의 배출측의 액상유체를 상기 압력교환장치를 우회하여 상기 저압 3상분리기에 안내하는 바이패스라인을 더 포함하는 FPSO용 생산시스템.The method of claim 1,
The processing apparatus further includes a bypass line for guiding the liquid-phase fluid on the discharge side of the high pressure three-phase separator to the low pressure three-phase separator by bypassing the pressure exchange device during the initial operation of the processing apparatus. 제 2항에 있어서,
상기 처리장치는 상기 저압 3상분리기의 유입측에 마련되어 상기 저압 3상분리기로 유입되는 액상유체의 압력을 조절하는 압력조절밸브를 더 포함하는 FPSO용 생산시스템.The method of claim 2,
The processing apparatus further comprises a pressure control valve provided on the inlet side of the low pressure three-phase separator to control the pressure of the liquid fluid flowing into the low pressure three-phase separator. 제 3항에 있어서,
상기 압력조절밸브는 상기 바이패스라인과 상기 액상라인의 연결측과 상기 저압 3상분리기의 유입측 사이의 상기 액상라인에 마련되는 FPSO용 생산시스템.The method of claim 3, wherein
The pressure control valve is a production system for FPSO is provided in the liquid line between the connection side of the bypass line and the liquid line and the inlet side of the low pressure three-phase separator. 제 3항에 있어서,
상기 바이패스라인을 개폐하는 바이패스밸브를 더 포함하는 FPSO용 생산시스템.The method of claim 3, wherein
Production system for FPSO further comprising a bypass valve for opening and closing the bypass line. 제 5항에 있어서,
상기 바이패스밸브와 상기 압력조절밸브 중 하나 이상을 제어하는 제어부를 더 포함하는 FPSO용 생산시스템.6. The method of claim 5,
And a controller for controlling at least one of the bypass valve and the pressure regulating valve.
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