KR101378796B1 - 이산화탄소 운반선의 하역 시스템 - Google Patents

이산화탄소 운반선의 하역 시스템 Download PDF

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Abstract

이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 개시된다. 본 발명의 이산화탄소 운반선의 하역 시스템은 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서, 선체의 카고 탱크에 마련되어 액화 처리된 이산화탄소가 저장되는 복수의 가압형 탱크; 복수의 가압형 탱크에 각각 마련되며 복수의 가압형 탱크 내부의 하부로부터 상부를 거쳐 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관; 및 데크에 마련되며 액체화물 배관에 연결되어, 압력차에 의해 이산화탄소를 공급받아 펌핑하는 하역용 펌프를 포함한다.

Description

이산화탄소 운반선의 하역 시스템{Unloading System For Carbon Dioxide Carrier}
본 발명은 이산화탄소 운반선의 하역 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가압형 탱크의 하부로부터 상부를 거쳐 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관을 각각의 가압형 탱크에 마련하여 언로딩이 이루어지도록 하고, 리턴 배관을 통해 기체 상태의 이산화탄소 일부를 가압형 탱크에 복귀시킴으로써 탱크 내 압력을 제어할 수 있는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템에 관한 것이다.
화석 연료의 사용 증가에 따라 대량으로 배출되는 이산화탄소는 지구온난화 현상을 야기하는 온실가스 중 하나로 지정되어 있다. 이산화탄소의 지구온난화지수는 다른 온실가스에 비하여 낮으나, 전체 온실가스 배출의 약 80%를 차지한다는 점과 배출량을 규제할 수 있다는 점에서 매우 중요한 온실가스로 분류되고 있다. 따라서 다양한 국제 협약을 통하여 각국에서 지구온난화 방지를 위해 온실가스의 배출을 저감하도록 규제하고 있으며, 대표적으로 1997년 채택되고 2005년 공식 발효된 교토의정서를 들 수 있다. 이에 따라 이산화탄소의 양을 저감시키는 이산화탄소 처리 기술이 제안되고 있으며, 이산화탄소를 저장소에 저장하는 방법이나, 타국에 매각하는 이산화탄소 배출권 매매 등의 새로운 사업 모델도 등장하고 있다.
이산화탄소의 배출을 위한 저감 처리 단계는 크게, 이산화탄소의 회수, 분리 농축, 수송, 저장의 네 단계를 거쳐 이루어진다.
산업현장에서 발생하는 이산화탄소를 포함한 배출가스를 회수하여, 이산화탄소만을 고농도로 분리 농축하는데, 이러한 분리 농축 기술은 공지된 바와 같이 흡수공정, 흡착공정 또는 막 분리 공정 등을 통하여 이루어진다.
한편, 이산화탄소의 삼중점은 -56.3 ℃, 0.517 MPa로 알려져 있으며, 상기 공정을 거쳐 분리 농축된 이산화탄소는 냉각 압축하여 액체 상태로 상 변화시킴으로써 다량의 이산화탄소를 한정된 공간의 탱크 내부에 저장할 수 있다. 이러한 이산화탄소의 액화는 천연가스의 액화에 널리 사용되는 팽창법, 다단냉각법, 혼합냉각법 등 다양한 공지수단을 전용하여 이루어질 수 있다.
또한 액화된 이산화탄소의 수송은 수송거리가 1000 ㎞ 이상인 경우에는 파이프를 이용하기보다 선박을 이용하는 것이 경제적이라고 알려져 있다. 따라서 국가간 이산화탄소의 수송수단으로는 선박이 타당하며, 이산화탄소 운반용 선박은 고압, 저온으로 냉각된 이산화탄소의 액화상태를 유지할 수 있는 탱크 시설을 갖추어야 한다.
고압, 저온의 액화 가스를 운반할 수 있는 기존의 선박으로는 압축천연가스(PLNG) 운반용 선박(엑손모빌, US2005/037245)이 있다. 천연가스를 약 1.7 MPa, -115 ℃의 액화 상태에서 수송하기 위한 운반 탱크를 제시하였다.
유사 분야의 기술로, 가압된 LPG를 수송하는 LPG 운반선이 있다. 널리 사용되고 있는 LPG 운반선 중 하나의 형태로, 저온, 고압의 압력형 탱크가 구비되어 있으므로 이산화탄소 운반 탱크의 조건과 유사하다.
근래 화물 운송용 선박은, 설계 단계에서부터 특정 화물만을 운송하는 전용 선박으로 설계, 제작되는 경우가 많은데, 수출처에서 수입처로 특정화물을 운반한 이후, 수입처에서 수출처로 이동할 때에는 공선 상태이므로, 이를 효과적으로 활용할 수 있는 방법이 필요하다. 특히 저온, 고압의 압력형 탱크가 구비된 LNG, LPG 운반선이나 오일 셔틀 탱커 등의 경우, 유사한 조건의 이산화탄소 운반선으로 활용하여 수익을 창출할 수 있는 것이다.
도 1에는 종래 기술의 일 예에 따른 액체화물 운반선의 하역 시스템(엑손모빌, 등록번호 제10-0569621호)을 개략적으로 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액체 상태로 저장된 LNG는 수송선이 견고하게 정박하고 운송 라인(13)이 적합하게 연결되면, 수중 펌프(18)에 의해 탱크(16)로부터 라인(20)을 통해 펌핑되고, 부스터 펌프(21)로 전달된다. 부스터 펌프(21)가 LNG의 압력을 현저히 상승시킨 후, LNG는 라인(22)을 통해 기화기(25)로 전달된다. 기화기(25)는 LNG를 기화시켜 천연가스로 복귀시키고, 천연가스는 그 후 운송 라인(13)을 통해 이송된다.
액체화물 운반선(S)에 복수의 탱크(16)가 마련되는 경우에는, 각각의 탱크(16)마다 내부에 수중 펌프(18)가 구비되게 된다.
이러한 종래 시스템에서는 데크 아래의 밀폐 공간에 배관이 설치되는데, 탱크(16)와 배관을 용접하여 일체로 하더라도 수중 펌프(18)가 데크 하부에 마련되고 펌프의 입구 쪽에 밸브가 마련되어, 배관 특히 누출가능성이 큰 밸브가 데크 하부에 배치됨으로써, 누출이 있는 경우 인화성이 높고, 저온의 질식 위험이 있는 가스가 밀폐 공간에 적체되는 문제가 있을 수 있다.
또한 하역 초기에는 탱크에 고압으로 압축된 가스가 저장되어 있어 압력차에 의해 배출속도가 빠르지만, 탱크 내의 압력을 제어하지 않기 때문에 일정량의 액체화물이 배출된 이후에는 내부 압력이 떨어져 압력차가 줄어들어 배출속도가 느려지고 액체화물의 일부는 배출할 수 없다. 이는 선박의 운송효율과 관련되는 중요한 문제이다.
특히 이산화탄소를 액화하여 저장한 탱크에서 하역이 진행됨에 따라 탱크 내부의 압력이 떨어지는 경우, 삼중점 이하의 압력 조건이 되어 이산화탄소가 고화되어 드라이아이스가 되거나 기화되는 등, 액체 상태를 유지할 수 없게 된다. 액체 이산화탄소가 고화되는 경우, 배관이나 탱크에서 드라이아이스가 성장하면서 배관의 폐색과 각종 장비의 손상을 초래할 수 있는 점도 문제로 지적된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가압형 탱크의 하부로부터 상부를 거쳐 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관을 각각의 가압형 탱크에 마련하여 언로딩이 이루어지도록 하고, 리턴 배관을 통해 기체 상태의 이산화탄소 일부를 가압형 탱크에 복귀시킴으로써 탱크 내 압력을 제어할 수 있도록 하여, 밀폐 공간에서 유출 시에 발생할 수 있는 안전사고 위험을 방지하고, 언로딩 진행에 따라 탱크 내 압력이 저하되어 배출 속도가 느려지는 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서,
선체의 카고 탱크에 마련되어 액화 처리된 상기 이산화탄소가 저장되는 복수의 가압형 탱크;
상기 복수의 가압형 탱크에 각각 마련되며 상기 복수의 가압형 탱크 내부의 하부로부터 상부를 거쳐 상기 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관; 및
상기 데크에 마련되며 상기 액체화물 배관에 연결되어, 압력차에 의해 상기 이산화탄소를 공급받아 펌핑하는 하역용 펌프를 포함하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 제공된다.
이산화탄소 운반선의 하역 시스템은, 상기 데크 위에 마련되며 상기 액체화물 배관에 연결되며 액화 처리된 상기 이산화탄소가 상기 복수의 가압형 탱크로부터 언로딩(unloading)되는 액체 헤더와, 상기 데크에 마련되며 상기 액체화물 배관에서 상기 하역용 펌프로 공급되는 상기 이산화탄소가 임시 저장되는 버퍼 탱크를 더 포함하되, 액화 처리된 상기 이산화탄소는 상기 가압형 탱크로부터 상기 하역용 펌프 및 상기 버퍼 탱크로 압력차에 의해 전달될 수 있다.
이산화탄소 운반선의 하역 시스템은 상기 버퍼탱크로부터 기체 상태인 상기 이산화탄소의 적어도 일부가 상기 가압형 탱크로 유도되는 리턴 배관과, 상기 리턴 배관에 마련되며 상기 이산화탄소가 압축시키는 컴프레서와, 상기 리턴 배관에 연결되어 상기 이산화탄소를 상기 가압형 탱크에 주입시키는 기체 헤더를 더 포함하되, 상기 이산화탄소를 상기 가압형 탱크로 주입시키면서 상기 가압형 탱크 내 압력을 제어할 수 있다.
이산화탄소 운반선의 하역 시스템은 상기 버퍼탱크로부터 액체 상태인 상기 이산화탄소의 일부를 배출시켜 상기 컴프레서의 입구로 유도하는 액체 배관과, 상기 액체 배관에 마련되어 상기 이산화탄소를 펌핑하는 액체 배관 펌프와, 상기 액체 배관에 마련되며 상기 액체 배관 펌프에서 펌핑된 상기 이산화탄소를 기화시키는 기화기를 더 포함할 수 있다.
이산화탄소 운반선의 하역 시스템은 상기 액체화물 배관의 상단부에 마련되며 상기 액체화물 배관을 개폐하는 액체화물 배관 밸브를 더 포함하되, 상기 액체화물 배관 밸브는 상기 데크의 상부에 배치될 수 있다.
이산화탄소 운반선의 하역 시스템에서 상기 액체 헤더, 상기 액체화물 배관 밸브 및 상기 버퍼 탱크는 상기 데크의 상부에 배치되며, 상기 하역용 펌프는 데크의 하부에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서,
상기 하역 시스템은 상기 운반선의 내부에 액화된 이산화탄소가 저장된 복수의 가압형 탱크를 구비하고, 상기 가압형 탱크의 내부에 일측부가 마련되고 타측부는 데크의 상단으로 연결되어 상기 가압형 탱크로부터 상기 액화된 이산화탄소를 배출시켜 하역 공정으로 유도하는 액체화물 배관을 포함하며, 상기 액체화물 배관은 데크의 하단에서는 이음부를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 제공된다.
상기 액체화물 배관을 통해 상기 복수의 가압형 탱크에서 배출된 이산화탄소 중 일부를 기체 상태로 상기 복수의 가압형 탱크에 주입시킴으로써 상기 가압형 탱크 내의 압력을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면 전술한 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 구비된 이산화탄소 운반선이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 해상설비의 하역 방법에 있어서,
액화 처리된 상기 이산화탄소를 복수의 가압형 탱크에 저장하고, 저장된 상기 이산화탄소를 상기 복수의 가압형 탱크 내부에서 연결된 배관을 통해 압력차에 의해 이송하여 펌프를 거쳐 언로딩(Unloading)하되, 상기 펌프의 석션 라인은 데크 상부에 배치되며, 상기 펌프로 이송되는 상기 이산화탄소의 적어도 일부를 배출시켜 기체 상태로 상기 복수의 가압형 탱크에 유도하여 주입함으로써 상기 가압형 탱크 내 압력을 제어하면서 상기 이산화탄소를 하역할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 방법이 제공된다.
본 발명의 이산화탄소 운반선의 하역 시스템은, 가압형 탱크의 하부로부터 상부를 거쳐 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관을 각각의 가압형 탱크에 마련하여 언로딩이 이루어지도록 하고, 리턴 배관을 통해 기체 상태의 이산화탄소 일부를 가압형 탱크에 복귀시킴으로써 탱크 내 압력을 제어할 수 있도록 하여, 밀폐 공간에서 유출 시에 발생할 수 있는 안전사고 위험을 방지하고, 언로딩 진행에 따라 탱크 내 압력이 저하되어 배출 속도가 느려지는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래의 액체화물 운반선의 하역 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 운반선의 하역 시스템의 개념을 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2의 시스템에 리턴 배관이 추가되는 개념을 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 3의 시스템에 액체 배관이 추가되는 개념을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에서 데크 상부에 배치되는 액체화물 배관 밸브가 마련되는 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에서 액체 헤더, 액체화물 배관 밸브 및 버퍼 탱크는 데크 상부에, 하역용 펌프는 데크 하부에 배치되는 실시예를 개략적으로 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 운반선의 하역 시스템의 개념을 개략적으로 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 운반선의 하역 시스템은 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서, 선체(S)의 카고 탱크에 마련되어 액화 처리된 이산화탄소가 저장되는 복수의 가압형 탱크(100)와, 복수의 가압형 탱크(100)에 각각 마련되며 복수의 가압형 탱크(100) 내부의 하부로부터 상부를 거쳐 상기 선체의 데크(D)로 연결되는 액체화물 배관(110)과, 데크(D)에 마련되며 액체화물 배관(110)에 연결되어, 압력차에 의해 이산화탄소를 공급받아 펌핑하는 하역용 펌프(300)를 포함한다.
본 실시예는, 데크(D) 위에 마련되며 액체화물 배관(110)에 연결되며 액화 처리된 이산화탄소가 복수의 가압형 탱크(100)로부터 언로딩(unloading)되는 액체 헤더(120)와, 데크(D)에 마련되며 액체화물 배관(110)에서 하역용 펌프(300)로 공급되는 이산화탄소가 임시 저장되는 버퍼 탱크(200)를 더 포함하되, 액화 처리된 이산화탄소는 가압형 탱크(100)로부터 하역용 펌프 및 버퍼 탱크로 압력차에 의해 전달될 수 있다.
가압형 탱크(100)는 탱크 내부가 고압으로 설정되어 탱크 외부나 버퍼 탱크(200)와의 압력 차에 의해 탱크 내 액체화물이 배출될 수 있는 설비이다. 가압형 탱크(100)에는 고압, 저온의 액화된 이산화탄소가 저장되므로, 가압형 탱크(100)는 이러한 압력과 온도에 대한 내구성과 단열성을 지녀야하며, 온도제어시설을 갖출 수 있다.
가압형 탱크(100)에 저장된 액화 이산화탄소는 이산화탄소의 삼중점(-56.3 ℃, 0.517 MPa)를 고려하여, -55 내지 -20 ℃, 5.5 내지 20 bar사이일 수 있다.
종래 액체화물 운반선에서는 배관이 가압형 탱크 상부로 연결되는 격납용과 하부로 연결되는 하역용, 두 가지로 분리되어 있었다. 가압형 탱크의 하부로 연결되는 하역용 배관은, 선체(S) 데크(D) 아래의 밀폐공간에 배치됨으로써, 탱크와 배관의 연결부위에서 유출이 발생하는 경우 이를 발견하기가 어려워 밀폐공간에 다량의 유해가스가 찰 수 있고, 이로 인한 질식, 인화 가능성이 있었다. 그러나, 본 실시예는 이러한 두 가지 배관의 역할을 액체화물 배관(110) 하나에서 이루어지도록 할 수 있다.
본 실시예의 액체화물 배관(110)은 복수의 가압형 탱크(100)의 내부에 각각 마련되어, 가압형 탱크(100)의 바닥부분에서부터 탱크의 상부를 지나 데크(D)로 향하게 된다. 따라서 액체화물 배관(110)에서 유출이 발생하더라도 가압형 탱크(100) 내부에 머물거나, 데크(D) 상부로 유출되므로 쉽게 발견할 수 있고, 밀폐된 공간이 아니므로 안전사고의 위험도 줄어든다.
액체화물 배관(110)과 액체 헤더(120)는 플랜지로 연결될 수 있다.
본 실시예는 버퍼 탱크(200)로부터 기체 상태인 이산화탄소의 적어도 일부가 가압형 탱크(100)로 유도되는 리턴 배관(210)과, 리턴 배관(210)에 마련되며 이산화탄소가 압축시키는 컴프레서(220)와, 리턴 배관(210)에 연결되어 이산화탄소를 가압형 탱크(100)에 주입시키는 기체 헤더(230)를 더 포함하되, 이산화탄소를 가압형 탱크(100)로 주입시키면서 가압형 탱크(100) 내 압력을 제어할 수 있다.
이러한 본 실시예의 개념을 도 3에 개략적으로 도시하였다.
액체 헤더(120)는 복수의 가압형 탱크(100) 각각에 마련된 복수의 액체화물 배관(110)과 연결됨으로써, 언로딩시에 각각의 액체화물 배관(110)으로부터의 액화 이산화탄소를 모아 이후의 하역 단계로 유도한다.
하역이 진행됨에 따라, 가압형 탱크(100) 내의 액화 이산화탄소가 배출되면서 탱크 내의 압력이 떨어지게 된다. 탱크 내의 압력이 떨어지면 외부와의 압력차가 줄어들면서 배출속도가 느려지게 되는데, 이러한 현상을 방지할 수 있도록 본 실시예는 리턴 배관(210)을 마련하였다.
버퍼 탱크(200)에 유도된 이산화탄소로부터 상 변화된 기체 이산화탄소 일부를 가압형 탱크(100)로 복귀시킴으로써 가압형 탱크(100)의 감소한 압력을 보충해주는 것이다. 탱크 내의 압력 감소는 배출속도에 영향을 줄뿐만 아니라, 액체 이산화탄소의 상 변화를 일으킬 수 있다. 탱크 내 압력변화로 인해 고화된 이산화탄소는 탱크에 연결된 배관을 막거나 펌프 등 설비의 고장을 초래할 수 있는데, 본 실시예는 리턴 배관(210)과 기체 헤더(230)를 마련함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다.
가압형 탱크(100) 내의 압력을 모니터링하여 필요한 가압 정도를 고려하여 컴프레서(220)에서 이산화탄소를 압축시켜 가압형 탱크(100)로 주입시킨다. 이러한 컴프레서(220)의 작동을 위한 제어부가 추가될 수 있다.
기체 헤더(230)는 복수의 가압형 탱크(100) 각각의 상부에 천연가스를 주입시킬 수 있도록 복수의 가압형 탱크(100)에 연결된 복수의 배출구가 마련된 형태이다.
본 실시예는 버퍼 탱크(200)로부터 액체 상태인 이산화탄소의 일부를 배출시켜 컴프레서(220)의 입구로 유도하는 액체 배관(240)과, 액체 배관(240)에 마련되어 이산화탄소를 펌핑하는 액체 배관 펌프(241)와, 액체 배관(240)에 마련되며 액체 배관 펌프(241)에서 펌핑된 이산화탄소를 기화시키는 기화기(242)를 더 포함할 수 있다.
이러한 본 실시예의 개념을 도 4에 개략적으로 도시하였다.
버퍼 탱크(200) 내의 기체 상태인 이산화탄소 만으로는 가압형 탱크(100)에 필요한 가압효과를 달성할 수 없는 경우, 버퍼 탱크(200)에 유도된 액화 이산화탄소의 일부를 기화시켜 컴프레서(220)로 도입시킨 후, 리턴 배관(210)과 기체 헤더(230)를 따라 가압형 탱크(100)로 주입시킬 수 있다.
도면에서 나타내지 않았으나, 필요한 경우 시스템 외부의 이산화탄소 탱크로부터 이산화탄소를 공급받아 컴프레서(220)를 거쳐 가압형 탱크(100)로 주입하여 가압형 탱크(100) 내 압력을 조절할 수도 있다.
본 실시예는 액체화물 배관(110)의 상단부에 마련되며 액체화물 배관(110)을 개폐하는 액체화물 배관 밸브(111)를 더 포함하되, 액체화물 배관 밸브(111)는 데크(D)의 상부에 배치될 수 있다.
액체화물 배관(110)을 데크(D) 상부까지 연장하고, 액체화물 배관 밸브(111)를 데크(D)의 상단에 두어, 상대적으로 유출 가능성이 큰 부분들이 밀폐되지 않은 개방된 장소에 배치됨으로써 안전성을 확보할 수 있다. 액체화물 배관 밸브(111)는 액체화물 배관(110)과 액체 헤더(120)를 연결하는 부분에 마련될 수 있다.
이러한 본 실시예의 개념을 도 5에 개략적으로 도시하였다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 액체 헤더(120), 액체화물 배관 밸브(111) 및 버퍼 탱크(200)는 데크(D)의 상부에 배치되며, 하역용 펌프(300)는 데크(D)의 하부에 배치될 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예를 도 6에 개략적으로 도시하였다. 도 6에서 알 수 있듯이, 유출 가능성이 큰 액체화물 배관(110) 대부분을 밀폐된 공간이 아닌 데크(D) 상부에 둠으로써, 유출이 발생하더라도 안전사고 위험을 낮출 수 있다.
이상의 실시예들에서 알 수 있듯이, 하역용 펌프(300)는 데크(D)의 상부에 배치될 수도 있고, 데크의 하부에 배치될 수도 있다. 그러나 하역용 펌프(300)가 데크(D)의 하부에 배치되는 경우에도 유출 가능성이 큰 펌프의 석션(Suction) 라인은 데크(D) 상부에 둠으로써, 밀폐된 공간에서 유출되는 경우 있을 수 있는 안전사고를 방지한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서,
하역 시스템은 운반선의 내부에 액화된 이산화탄소가 저장된 복수의 가압형 탱크(100)를 구비하고, 가압형 탱크(100)의 내부에 일측부가 마련되고 타측부는 데크(D)의 상단으로 연결되어 가압형 탱크(100)로부터 액화된 이산화탄소를 배출시켜 하역 공정으로 유도하는 액체화물 배관(110)을 포함하며, 액체화물 배관(110)은 데크(D)의 하단에서는 이음부를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 제공된다.
액체화물 배관(110)을 통해 복수의 가압형 탱크(100)에서 배출된 이산화탄소 중 일부를 기체 상태로 복수의 가압형 탱크(100)에 주입시킴으로써 가압형 탱크(100) 내의 압력을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 전술한 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 구비된 이산화탄소 운반선이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 해상설비의 하역 방법에 있어서,
액화 처리된 이산화탄소를 복수의 가압형 탱크(100)에 저장하고, 저장된 이산화탄소를 복수의 가압형 탱크(100) 내부에서 연결된 배관을 통해 압력차에 의해 이송하여 펌프를 거쳐 언로딩(Unloading)하되, 펌프의 석션 라인은 데크(D) 상부에 배치되며, 펌프로 이송되는 이산화탄소의 적어도 일부를 배출시켜 기체 상태로 복수의 가압형 탱크(100)에 유도하여 주입함으로써 가압형 탱크(100) 내 압력을 제어하면서 이산화탄소를 하역할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 방법이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예의 이산화탄소 운반선의 하역 시스템은, 가압형 탱크(100)의 하부로부터 상부를 거쳐 선체(S)의 데크(D)로 연결되는 액체화물 배관(110)을 각각의 가압형 탱크(100)에 마련하고 언로딩이 이루어지도록 함으로써, 종래의 시스템에서 언로딩용 배관을 탱크의 하부로 배치하여 밀폐된 공간에 액화 이산화탄소가 유출되는 경우 발생할 수 있는 안전사고 위험을 줄일 수 있다. 액체화물 배관(110)을 가압형 탱크(100) 내부에 설치함으로써 배관 주위의 별도의 비용 없이 단열효과도 얻을 수 있다. 종래의 탱크 하부로 배치된 언로딩용 배관에 비해 배관 길이가 짧아질 수 있어 시스템의 설치 및 보수 비용을 절감하는 효과도 있다.
각종 배관과 펌프들을 데크(D) 상부에 마련함으로써, 설비의 점검과 보수 작업등이 수월해진다.
또한, 본 실시예는 시스템 내의 이산화탄소 기체 또는 액화된 이산화탄소 중 일부를 기화시켜 가압형 탱크(100)로 유도하는 배관과 기체 헤더(230)를 구비함으로써, 언로딩 진행 중 가압형 탱크(100)의 급격한 압력 저하에 따라 가압형 탱크(100) 내의 압력저하로 탱크 내의 이산화탄소가 상 변화로 고화되면서 배관이나 밸브를 막거나 장비를 손상시키는 문제를 해결할 수 있으며, 가압형 탱크(100)의 압력을 유지함으로써 탱크 내의 이산화탄소를 배출속도 저하 없이 신속하게 배출할 수 있다.
본 실시예는 액화 이산화탄소에 대해 기술하고 있으나, 본 실시예의 시스템은 다른 액화가스 운송 시스템에도 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
S: 선체
D: 데크
100: 가압형 탱크
110: 액체화물 배관
111: 액체화물 배관 밸브
120: 액체 헤더
200: 버퍼 탱크
210: 리턴 배관
220: 컴프레서
230: 기체 헤더
240: 액체 배관
241: 액체 배관 펌프
242: 기화기
300: 하역용 펌프

Claims (10)

  1. 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서,
    선체의 카고 탱크에 마련되어 액화 처리된 상기 이산화탄소가 저장되는 복수의 가압형 탱크;
    상기 복수의 가압형 탱크에 각각 마련되며 상기 복수의 가압형 탱크 내부의 하부로부터 상부를 거쳐 상기 선체의 데크로 연결되는 액체화물 배관;
    상기 데크에 마련되며 상기 액체화물 배관에 연결되어, 압력차에 의해 상기 이산화탄소를 공급받아 펌핑하는 하역용 펌프;
    상기 데크 위에 마련되며 상기 액체화물 배관에 연결되며 액화 처리된 상기 이산화탄소가 상기 복수의 가압형 탱크로부터 언로딩(unloading)되는 액체 헤더;
    상기 데크에 마련되며 상기 액체화물 배관에서 상기 하역용 펌프로 공급되는 상기 이산화탄소가 임시 저장되는 버퍼 탱크;
    상기 버퍼탱크로부터 기체 상태인 상기 이산화탄소의 적어도 일부가 상기 가압형 탱크로 유도되는 리턴 배관;
    상기 리턴 배관에 마련되며 상기 이산화탄소가 압축시키는 컴프레서; 및
    상기 리턴 배관에 연결되어 상기 이산화탄소를 상기 가압형 탱크에 주입시키는 기체 헤더를 포함하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    액화 처리된 상기 이산화탄소는 상기 가압형 탱크로부터 상기 하역용 펌프 및 상기 버퍼 탱크로 압력차에 의해 전달되고,
    상기 이산화탄소를 상기 가압형 탱크로 주입시키면서 상기 가압형 탱크 내 압력을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 버퍼탱크로부터 액체 상태인 상기 이산화탄소의 일부를 배출시켜 상기 컴프레서의 입구로 유도하는 액체 배관;
    상기 액체 배관에 마련되어 상기 이산화탄소를 펌핑하는 액체 배관 펌프; 및
    상기 액체 배관에 마련되며 상기 액체 배관 펌프에서 펌핑된 상기 이산화탄소를 기화시키는 기화기를 더 포함하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 액체화물 배관의 상단부에 마련되며 상기 액체화물 배관을 개폐하는 액체화물 배관 밸브를 더 포함하되,
    상기 액체화물 배관 밸브는 상기 데크의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 액체 헤더, 상기 액체화물 배관 밸브 및 상기 버퍼 탱크는 상기 데크의 상부에 배치되며, 상기 하역용 펌프는 데크의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  7. 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운반선의 하역 시스템에 있어서,
    상기 하역 시스템은 상기 운반선의 내부에 액화된 이산화탄소가 저장된 복수의 가압형 탱크를 구비하고, 상기 가압형 탱크의 내부에 일측부가 마련되고 타측부는 데크의 상단으로 연결되어 상기 가압형 탱크로부터 상기 액화된 이산화탄소를 배출시켜 하역 공정으로 유도하는 액체화물 배관을 포함하며, 상기 액체화물 배관은 데크의 하단에서는 이음부를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 액체화물 배관을 통해 상기 복수의 가압형 탱크에서 배출된 이산화탄소 중 일부를 기체 상태로 상기 복수의 가압형 탱크에 주입시킴으로써 상기 가압형 탱크 내의 압력을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 시스템.
  9. 제 1항 내지 제 2항, 및 제 4항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 이산화탄소 운반선의 하역 시스템이 구비된 이산화탄소 운반선.
  10. 이산화탄소를 액화 처리하여 운송하는 운송선의 하역 방법에 있어서,
    액화 처리된 상기 이산화탄소를 복수의 가압형 탱크에 저장하고, 저장된 상기 이산화탄소를 상기 복수의 가압형 탱크 내부에서 연결된 배관을 통해 압력차에 의해 이송하여 펌프를 거쳐 언로딩(Unloading)하되, 상기 펌프의 석션 라인은 데크 상부에 배치되며, 상기 펌프로 이송되는 상기 이산화탄소의 적어도 일부를 배출시켜 기체 상태로 상기 복수의 가압형 탱크에 유도하여 주입함으로써 상기 가압형 탱크 내 압력을 제어하면서 상기 이산화탄소를 하역할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 운반선의 하역 방법.
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JP2022156205A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 三菱造船株式会社 船舶、船舶におけるタンクの圧力調整方法
JP2024007094A (ja) * 2022-07-05 2024-01-18 三菱造船株式会社 浮体、ガス圧力制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110007450A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 대우조선해양 주식회사 이산화탄소 수송용 선박
KR20110074056A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 대우조선해양 주식회사 액화이산화탄소의 지하저장방법.
KR20120054394A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 삼성중공업 주식회사 재기화 시스템
KR20120065667A (ko) * 2010-12-13 2012-06-21 대우조선해양 주식회사 유체 이송 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110007450A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 대우조선해양 주식회사 이산화탄소 수송용 선박
KR20110074056A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 대우조선해양 주식회사 액화이산화탄소의 지하저장방법.
KR20120054394A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 삼성중공업 주식회사 재기화 시스템
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