KR101400149B1 - 오일 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

오일 처리 시스템 및 오일 처리 방법이 개시된다. 해저에서 원유 유출 사고 발생시 사고 유정으로부터 유출되는 혼합 유체를 회수하고 회수된 혼합 유체를 원유, 워터 및 가스로 분리하고, 분리된 원유 중 일부 및 가스 중 하나 이상을 연소시키는 회수 설비를 포함하는 제1 선박; 및 제1 선박으로부터 분리된 원유 중 나머지를 전달받아 타 지역으로 운반하는 제2 선박을 포함하는 오일 처리 시스템이 제공된다.

Description

오일 처리 시스템 및 그 방법{Oil Treatment system and oil treatment method}
본 발명은 오일 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 사고 유정의 오일을 처리하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 석유 자원의 의존도가 높아지면서 해저 유정 개발이 활발히 진행되고 있다. 해저 유정을 개발하는 과정에 시추 작업이 수반되는데 시추 작업 중 폭발사고 등이 발생하기도 한다. 이 경우, 해저 유정의 오일이 해수로 유출되어 심각한 해양 오염을 초래할 수 있어 오일 유출 사고 시 이를 처리할 수 있는 시스템 개발이 필요하다.
공개특허공보 제10-2012-0008256호(2012.01.30.)
본 발명의 실시예는, 환경오염을 유발하지 않고 사고 유정의 오일을 효과적으로 처리하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해저에서 원유 유출 사고 발생시 사고 유정으로부터 유출되는 혼합 유체를 회수하고 회수된 혼합 유체를 원유, 워터 및 가스로 분리하고, 분리된 원유 중 일부 및 가스 중 하나 이상을 연소시키는 회수 설비를 포함하는 제1 선박; 및 상기 제1 선박으로부터 분리된 원유 중 나머지를 전달받아 타 지역으로 운반하는 제2 선박을 포함하는 오일 처리 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 회수 설비는, 상기 사고 유정을 시추하는 시추관; 상기 시추관을 통해 상기 사고 유정에서 배출된 혼합 유체를 각각 원유, 워터 및 가스로 분리하는 원유-워터-가스 분리 장치; 및 상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 원유를 임시 저장하는 임시 저장 탱크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회수 설비는, 상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 워터를 저장하는 슬롭 탱크; 및 상기 슬롭 탱크에 저장된 워터가 상기 제 1 선박의 외부로 배출되기 전 상기 워터에 함유된 원유를 제거하기 위한 원유-워터 분리 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회수 설비는, 상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 가스를 소각하는 버너를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 해저에서 원유 유출 사고 발생시, 회수 설비를 탑재한 제1 선박을 이용하여 사고 유정으로부터 유출되는 혼합 유체를 회수하는 단계; 상기 제1 선박에서 회수된 혼합 유체를 원유, 워터 및 가스로 분리하는 단계; 상기 제1 선박에서 분리된 원유 중 일부 및 가스 중 하나 이상을 연소시키는 단계; 및 제2 선박에서, 상기 제1 선박으로부터 분리된 원유 중 나머지를 전달받아 타 지역으로 운반하는 단계를 포함하는 오일 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 혼합 유체를 회수하는 단계는 상기 제 1 선박의 시추관을 이용하여 상기 사고 유정을 시추하는 단계를 포함하고, 상기 분리하는 단계 이후, 상기 분리된 원유를 상기 제 1 선박 내에 임시 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분리하는 단계 이후, 상기 제1 선박에서, 상기 분리된 워터에 함유된 원유를 추가 회수하는 단계; 및 상기 제1 선박에서, 원유가 추가 회수된 후 잔존하는 워터를 배출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 선박이 사고 유정의 원유를 회수하고 이를 제 2 선박으로 이송하여 저장함으로써 환경 오염 없이 사고 유정의 원유를 효과적으로 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 시스템에 포함된 회수 설비를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 방법에서 원유를 회수하는 단계를 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 시스템에 포함된 회수 설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 시스템(1)은 사고가 발생하여 원유가 유출되거나 유출될 가능성이 있는 사고 유정(4)의 원유를 처리하기 위한 것으로, 사고 유정(4)의 원유를 회수하기 위한 제 1 선박(10)과, 제 1 선박(10)으로 회수된 원유가 이송되는 제 2 선박(20)을 포함한다. 본 실시예에서 오일 처리란 해저로부터의 원유를 포함하는 오일을 시추하여 오일로부터 원유 및 가스를 생산하는 공정, 또는 원유, 가스, 해수를 분리하는 공정을 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에서 오일이란 해저로부터 시추한 원유, 가스 및 해수를 포함하는 혼합 유체를 포함할 수 있다.
제 1 선박(10)은 사고 유정(4)의 오일을 회수하기 위한 용도로 사용된다. 이를 위해, 제 1 선박(10)에는 회수 설비(30)가 탑재된다. 본 실시예에서 제 1 선박(10)은 시추선일 수 있다.
도 2를 참조하면, 회수 설비(30)는 시추관(31), 원유-워터-가스 분리 장치(32) 및 임시 저장 탱크(33)를 포함한다.
시추관(31)은 사고 유정(4)을 시추한다. 사고 유정(4)의 오일, 즉 해저로부터 시추한 원유, 가스 및 해수를 포함하는 혼합 유체는 시추관(31)을 통해 제 1 선박(10)으로 이동한다.
시추관(31)을 통해 사고 유정(4)에서 배출된 혼합 유체는 원유-워터-가스 분리 장치(32)로 유입된다. 원유-워터-가스 분리 장치(32)는 혼합 유체를 각각 원유, 워터 및 가스로 분리한다. 이와 같은 원유-워터-가스 분리 장치(32)는 예를 들어 시중에서 판매되는 EWTTM 등을 포함할 수 있다.
원유-워터-가스 분리 장치(32)에 의해 분리된 원유는 임시 저장 탱크(33)에서 임시 저장된다. 임시 저장 탱크(33)에 저장된 원유는 후술하는 제 2 선박(20)의 원유 저장 탱크(21)로 이송된다.
회수 설비(30)는 슬롭 탱크(34)와 원유-워터 분리 장치(35)를 더 포함할 수 있다. 슬롭 탱크(34)는 원유-워터-가스 분리 장치(32)에 의해 분리된 워터를 저장한다. 이때, 슬롭 탱크(34)에 저장되는 워터는 원유-워터-가스 분리 장치(32)에 의해 미쳐 분리되지 못한 원유를 함유한다. 이와 같이 원유를 함유한 워터는 원유-워터 분리 장치(35)를 통해 원유가 제거된 형태로 바다에 배출된다. 여기서 원유-워터 분리 장치(35)는 예를 들어 밀도차를 이용한 중력방식이나 원심분리를 이용한 방식을 사용하는 통상적인 유수분리기 형태를 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
한편, 회수 설비(30)는 원유-워터-가스 분리 장치(32)에 의해 분리된 가스를 소각하는 버너(36)를 더 포함할 수 있다. 버너(36)는 예를 들어 통상적인 드릴쉽에 탑재된 플레어 타워 형태를 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
회수 설비(30) 중 임시 저장 탱크(33)에 저장된 원유는 원유 이송 라인을 통해 제 2 선박(20)의 원유 저장 탱크(21)로 이송되어 저장된다. 원유 저장 탱크(21)를 구비한 제 2 선박(20)은 예를 들어 원유 운반을 주 목적으로 하는 오일 탱커(Oil tanker) 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 원유 운반을 주 목적으로 하는 선박의 경우 원유 저장 탱크(21)의 용량이 커서 사고 유정(4)의 원유를 충분히 저장할 수 있어 오일 처리가 효율적이다. 사고 유정(4)으로부터 회수된 원유가 제 1 선박(10)에서 제 2 선박(20)으로 이송되는 과정에서 제 1 선박(10)과 제 2 선박(20)은 계류 라인(미도시)을 통해 상호 연결된다.
이상으로 살펴본 본 실시예에 따른 오일 처리 시스템(1)은 제 1 선박(10)이 사고 유정(4)의 원유를 회수하고 이를 제 2 선박(20)으로 이송하여 저장함으로써 환경 오염 없이 사고 유정(4)의 원유를 효과적으로 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 방법의 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 처리 방법에서 원유를 회수하는 단계를 도시한 순서도이다. 이하, 본 실시예에 따른 방법을 설명함에 있어서 도 1 및 2에서 설명한 시스템(1)이 사용되는 것으로 가정하고, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 방법은 사고 유정(4)의 오일을 처리하기 위한 방법으로서, 회수 설비(30)를 탑재한 제 1 선박(10)을 이용하여 사고 유정(4)의 오일을 회수하는 단계(S301)와, 제 1 선박(10)으로 회수된 원유를 제 2 선박(20)으로 이송하여 저장하는 단계(S302)를 포함한다.
먼저, 회수 설비(30)를 탑재한 제 1 선박(10)을 이용하여 사고 유정(4)의 오일을 회수하는 단계(S301)에서 제 1 선박(10)은 회수설비(30)의 시추관(31)을 이용하여 사고 유정(4)을 시추한다.(S401)
시추관(31)을 통해 사고 유정(4)으로부터 배출된 혼합 유체, 즉 원유, 워터 및 가스가 혼합된 유체는 원유-워터-가스 분리 장치(32)를 통해 원유, 워터 및 가스로 각각 분리된다.(S402) 이때, 분리된 원유는 임시 저장 탱크(33)에 임시 저장(S403)되고, 그리고 분리된 워터는 슬롭 탱크(34)에 저장(S404)된 후 원유-워터 분리 장치(35)를 거쳐 원유가 추가 회수(S405)된 상태로 바다에 배출된다. 분리된 가스는 버너(36)에 의해 소각된다.(S406)
이와 같이 제 1 선박(10)으로 회수되어 임시 저장 탱크(33)에 임시 저장된 원유는 제 2 선박(20)으로 이송되어 저장된다(S302). 제 2 선박(20)은 원유 저장 탱크(21)를 구비할 수 있으며, 제 2 선박(20)으로 이송된 원유는 원유 저장 탱크(21)에 저장된 후 다른 장소로 이송된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 오일 처리 방법은 제 1 선박(10)이 사고 유정(4) 오일을 회수하고 오일로부터 원유를 분리하여 이를 제 2 선박(20)으로 이송하여 저장함으로써 환경 오염 없이 사고 유정(4)의 오일을 효과적으로 처리할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 제 1 선박
20 : 제 2 선박
21 : 원유 저장 탱크
30 : 회수 설비
31 : 시추관
32 : 원유-워터-가스 분리 장치
33 : 임시 저장 탱크
34 : 슬롭 탱크
35 : 원유-워터 분리 장치

Claims (7)

  1. 해저에서 원유 유출 사고 발생시 사고 유정으로부터 유출되는 혼합 유체를 회수하고 회수된 혼합 유체를 원유, 워터 및 가스로 분리하고, 분리된 원유 중 일부 및 가스 중 하나 이상을 연소시키는 회수 설비를 포함하는 제1 선박; 및
    상기 제1 선박으로부터 분리된 원유 중 나머지를 전달받아 타 지역으로 운반하는 제2 선박을 포함하되,
    상기 회수 설비는,
    상기 사고 유정을 시추하는 시추관;
    상기 시추관을 통해 상기 사고 유정에서 배출된 혼합 유체를 각각 원유, 워터 및 가스로 분리하는 원유-워터-가스 분리 장치;
    상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 원유를 임시 저장하는 임시 저장 탱크;
    상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 워터를 저장하는 슬롭 탱크;
    상기 슬롭 탱크에 저장된 워터가 상기 제 1 선박의 외부로 배출되기 전 상기 워터에 함유된 원유를 제거하기 위한 원유-워터 분리 장치 및
    상기 원유-워터-가스 분리 장치에 의해 분리된 가스를 소각하는 버너
    를 포함하는 오일 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 해저에서 원유 유출 사고 발생시, 회수 설비를 탑재한 제1 선박을 이용하여 사고 유정으로부터 유출되는 혼합 유체를 회수하는 단계;
    상기 제1 선박에서 회수된 혼합 유체를 원유, 워터 및 가스로 분리하는 단계;
    상기 제1 선박에서 분리된 원유 중 일부 및 가스 중 하나 이상을 연소시키는 단계; 및
    제2 선박에서, 상기 제1 선박으로부터 분리된 원유 중 나머지를 전달받아 타 지역으로 운반하는 단계를 포함하되,
    상기 혼합 유체를 회수하는 단계는
    상기 제 1 선박의 시추관을 이용하여 상기 사고 유정을 시추하는 단계를 포함하고,
    상기 분리하는 단계 이후,
    상기 분리된 원유를 상기 제 1 선박 내에 임시 저장하는 단계;상기 제1 선박에서, 상기 분리된 워터에 함유된 원유를 추가 회수하는 단계; 및
    상기 제1 선박에서, 원유가 추가 회수된 후 잔존하는 워터를 배출하는 단계를 포함하는
    오일 처리 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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