KR101435144B1 - Ｃｏｇ 가스에 함유된 ｂｔｘ 회수 장치 - Google Patents

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Abstract

COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, COG 가스가 유입되고, 흡수유를 분사하여 COG 가스에 함유된 BTX를 포집하여 혼합유를 생성하는 흡수탑; 상기 흡수탑에 연결되고, 병렬로 배열된 다수의 혼합유 분배관을 포함하는 혼합유 분배헤드; 상기 각 혼합유 분배관에 병렬로 연결되어 혼합유를 제1온도로 가열하는 다수의 열교환기; 상기 혼합유 분배헤드에 연결되어 상기 다수의 열교환기에서 배출된 혼합유를 제2온도로 가열하는 오일 히터; 상기 오일 히터에서 가열된 혼합유가 유입되고, 혼합유에 함유된 BTX 성분이 증류되어 외부로 배출되도록 하는 증류탑; 및 상기 증류탑, 다수의 열교환기 및 흡수탑을 연결하여 상기 증류탑에서 회수된 혼합유를 상기 흡수탑에 공급하는 흡수유 회수관을 포함하는 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치를 제공한다.

Description

ＣＯＧ 가스에 함유된 ＢＴＸ 회수 장치{APPARATUS FOR COLLECTING BTX FROM COG}
본 발명은 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철소에서는 코크스 공정 중 COG(Coke Oven Gas) 가스가 발생될 수 있다. COG 가스는 대략 25-35g/Nm3의 BTX(Benzene.Toluene.Xylene) 성분을 함유하고 있다. COG 가스는 흡수탑에 유입되고, 흡수탑에서는 흡수유를 분사하여 COG 가스에 함유된 BTX를 포집할 수 있다. BTX를 함유한 혼합유는 열교환기에서 가열된 후 증류탑으로 보내진다. 증류탑에서는 혼합유로부터 BTX 성분과 흡수유가 다시 분리된다.
대한민국 공개번호 제10-2003-0052915호(2003.06.27. 공개)에는 조경유 회수용 흡수유로부터 슬러지를 선별 제거하는 방법 및 장치가 개시된다. 슬러지 제거 방법 및 장치는 흡수유 중 슬러지만 선별적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 열교환기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, COG 가스가 유입되고, 흡수유를 분사하여 COG 가스에 함유된 BTX를 포집하여 혼합유를 생성하는 흡수탑; 상기 흡수탑에 연결되고, 병렬로 배열된 다수의 혼합유 분배관을 포함하는 혼합유 분배헤드; 상기 각 혼합유 분배관에 병렬로 연결되어 혼합유를 제1온도로 가열하는 다수의 열교환기; 상기 혼합유 분배헤드에 연결되어 상기 다수의 열교환기에서 배출된 혼합유를 제2온도로 가열하는 오일 히터; 상기 오일 히터에서 가열된 혼합유가 유입되고, 혼합유에 함유된 BTX 성분이 증류되어 외부로 배출되도록 하는 증류탑; 및 상기 증류탑, 다수의 열교환기 및 흡수탑을 연결하여 상기 증류탑에서 회수된 혼합유를 상기 흡수탑에 공급하는 흡수유 회수관을 포함하는 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치를 제공한다.
상기 흡수유 회수관은 상기 다수의 열교환기에 연결되도록 다수의 흡수유 분배관이 형성된 흡수유 분배헤드를 포함할 수 있다.
상기 혼합유 분배헤드는, 상기 다수의 혼합유 분배관를 연결하는 연결관; 및 상기 혼합유 분배관과 연결관이 연결되는 부분에 배치되는 다수의 연결관 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합유 분배헤드는, 상기 각 혼합유 분배관 양측의 연결관 부분을 연결하는 바이패스관; 및 상기 바이패스관에 배치되는 바이패스 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 열교환기들의 하류측에 배치되는 다수의 온도센서; 및 상기 다수의 온도센서에서 감지된 온도값을 비교하고, 온도값이 상대적으로 낮은 열교환기에 혼합유의 공급량을 상대적으로 감소시키도록 상기 연결관 밸브들을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 연결관 밸브가 개방될 때에 상기 연결관 밸브에 대응하는 바이패스 밸브를 개방할 수 있다.
상기 열교환기들의 상류측에 배치되는 다수의 제1압력센서; 및 상기 열교환기들의 하류측에 배치되는 다수의 제2압력센서를 더 포함하고, 상기 각 열교환기의 상류측과 하류측의 압력차를 비교하고, 압력차가 상대적으로 낮은 열교환기에 혼합유의 공급량을 상대적으로 감소시키도록 상기 연결관 밸브를 개폐시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 연결관 밸브가 개방될 때에 상기 연결관 밸브에 대응하는 바이패스 밸브를 개방할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 열교환기가 전체적으로 균일하게 열교환되도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 열교환기를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치의 제어방법에 관한을 제1실시예를 도시한 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치의 제어방법에 관한을 제2실시예를 도시한 플로우 차트이다.
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 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치는, 흡수탑(110), 혼합유 분배헤드(120), 다수의 열교환기(130), 오일 히터(140), 증류탑(150) 및 흡수유 회수관(180)을 포함할 수 있다.
코크스 공정에서는 부산물로 COG 가스가 발생될 수 있다. COG 가스에는 BTX 성분이 함유되어 있다.
흡수탑(110)에는 코크스 공정에서 발생된 COG 가스가 유입될 수 있다. 이때, COG 가스는 흡수탑(110)의 하측으로 유입될 수 있다. 흡수탑(110)에는 흡수유가 분사될 수 있다. 흡수유는 COG 가스에 분사되어 COG 가스에 함유된 BTX를 포집할 수 있다. 이때, 흡수유는 COG 가스에 함유된 BTX를 포집하고, BTX가 제거된 COG 가스는 흡수탑(110)의 상측으로 배출될 수 있다. 흡수탑(110)에서는 대략 30℃ 정도의 BTX가 포집된 흡수유가 배출될 수 있다. 이하, BTX가 포집된 흡수유를 혼합유라고 칭하기로 한다.
혼합유 분배헤드(120)는 흡수탑(110)에 연결될 수 있다. 혼합유 분배헤드(120)는 병렬로 배열된 다수의 혼합유 분배관(123)을 포함할 수 있다. 이러한 혼합유 분배헤드(120) 및 혼합유 분배관(123)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
다수의 열교환기(130)는 각 혼합유 분배관(123)에 병렬로 연결될 수 있다. 열교환기(130)는 유입된 혼합유를 제1온도로 가열할 수 있다. 이때, 제1온도는 대략 140-150℃ 정도 일 수 있다.
오일 히터(140)는 배관에 의해 혼합유 분배관(123)의 토출측에 연결될 수 있다. 오일 히터(140)는 배관에 의해 열교환기(130)와 직렬로 배열될 수 있다. 오일 히터(140)는 배관에 의해 증기 공급부(141)에 연결될 수 있다. 증기 공급부(141)와 증기 공급부(141) 사이의 배관에는 유량 제어부(145)가 더 포함될 수 있다. 유량 제어부(145)는 오일 히터(140)에 공급되는 증기량을 제어할 수 있는 밸브일 수 있다.
오일 히터(140)는 증기 공급부(141)에서 공급된 증기에 의해 혼합유를 제2온도로 가열하여 배출할 수 있다. 이때, 제2온도는 180℃ 정도의 온도일 수 있다.
증류탑(150)은 배관에 의해 오일 히터(140)에 연결될 수 있다. 증류탑(150)에는 오일 히터(140)에서 가열된 혼합유가 유입될 수 있다. 증류탑(150)의 내부에는 스팀이 공급됨에 의해 혼합유에 함유된 BTX 성분이 증류되어 외부로 배출되도록 할 수 있다. 이때, 증류탑(150)에 공급되는 스팀은 대략 200℃ 정도의 온도를 가질 수 있다.
이때, 오일 히터(140)는 증류탑(150)에 180℃ 정도의 혼합유를 공급하고, 증류탑(150)에는 대략 200℃ 정도의 스팀이 공급되므로, 혼합유와 스팀 사이에 비등온도차가 발생될 수 있다. 이러한 비등온도차는 스팀으로부터 포화증기를 발생시킬 수 있다. 포화증기는 혼합유에 함유된 BTX 성분만을 비등온도차에 의해 증류탑(150)의 상측으로 분리할 수 있다. 따라서, 증류탑(150)에서는 BTX 성분과 혼합유가 분리될 수 있다. 또한, 증류탑(150)에서 분리된 BTX 성분에는 수분(증기)가 포함되어 있다.
증류탑(150)의 BTX 성분은 냉각기(170)에 유입될 수 있다. 냉각기(170)에서 BTX 성분이 응축됨에 의해 BTX와 수분이 분리될 수 있다. 이렇게 분리된 BTX는 저장탱크에 저장되거나 또는 다른 시설물로 이송될 수 있다.
증류탑(150), 다수의 열교환기(130) 및 흡수탑(110)을 연결하도록 흡수유 회수관(180)이 더 포함될 수 있다. 흡수유 회수관(180)은 증류탑(150)에서 분리된 흡수유를 다수의 열교환기(130)에서 열교환시킨 후 흡수탑(110)에 재유입시킬 수 있다. 이때, 흡수유는 다수의 열교환기(130)에서 가열된 후 냉각부(미도시)에서 대략 30℃ 정도의 온도로 냉각된 후 흡수탑(110)에 공급될 수 있다. 이러한 흡수유 회수관(180)은 흡수유를 계속적으로 재활용할 수 있도록 한다.
흡수유 회수관(180)은 다수의 열교환기(130)에 연결되도록 다수의 흡수유 분배관(185)이 형성된 흡수유 분배헤드(181)를 포함할 수 있다. 다수의 열교환기(130)에는 흡수유 회수관(180)을 통해 대략 170℃ 정도의 흡수유가 유입된다. 고온의 흡수유는 흡수탑(110)으로부터 다수의 열교환기(130)로 유입된 혼합유와 열교환될 수 있다. 따라서, 다수의 열교환기(130)는 흡수유의 일부 열에너지를 회수할 수 있다.
도 2는 열교환기를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 혼합유 분배헤드(120)는, 혼합유 유입관(121), 혼합유 배출관(122) 및 다수의 혼합유 분배관(123)을 포함할 수 있다.
혼합유 유입관(121)은 배관에 의해 흡수탑(110)에 연결될 수 있다. 또한, 혼합유 유입관(121)은 다수의 열교환기(130)의 상류측에 배치될 수 있다.
혼합유 유입관(121)은 혼합유의 유입측에서 토출측으로 갈수록 유로가 작아지는 형태를 가질 수 있다. 이때, 혼합유 유입관(121)의 내경은 다단으로 감소될 수 있다. 이처럼 혼합유 유입관(121)이 토출측으로 갈수록 유로가 작아지게 형성되므로, 혼합유 유입관(121)의 토출측 끝단부로 갈수록 유압이 점차적으로 증가될 수 있다. 따라서, 혼합유 유입관(121)의 혼합유 유입측에 연결된 열교환기(130)와, 혼합유 유입관(121)의 토출측에 연결된 열교환기(130)에는 거의 혼합유의 공급량이 균일해 질 수 있다. 결국, 다수의 열교환기(130)에는 혼합유 유입관(121)의 연결 위치에 관계없이 거의 균일하게 혼합유가 공급될 수 있다.
혼합유 배출관(122)은 다수의 열교환기(130)의 하류측에 배치되고, 배관에 의해 오일 히터(140)와 연결될 수 있다. 혼합유 배출관(122)은 혼합유의 토출측으로 갈수록 유로가 작아지는 형태를 가질 수 있다. 이때, 혼합유 배출관(122)의 내경은 다단으로 감소될 수 있다. 이처럼 혼합유 배출관(122)이 토출측으로 갈수록 유로가 작아지게 형성되므로, 혼합유 배출관(122)의 토출측에서 혼합유의 유량이 많아지더라도 혼합유의 배출을 원활하게 할 수 있다.
혼합유 유입관(121)과 혼합유 배출관(122)은 다수의 혼합유 분배관(123)에 의해 연결될 수 있다. 이때, 다수의 혼합유 분배관(123)은 병렬로 배치될 수 있다.
각 혼합유 분배관(123)에는 하나씩의 열교환기(130)가 연결될 수 있다. 따라서, 혼합유 유입관(121)의 혼합유는 다수의 혼합유 분배관(123)을 통해 다수의 열교환기(130)에 동시에 분배될 수 있다. 또한, 다수의 열교환기(130)의 혼합유는 열교환된 후 다수의 혼합유 분배관(123)을 통해 혼합유 배출관(122)으로 합류될 수 있다.
각 혼합유 분배관(123)에는 열교환기(130)의 상류측과 하류측에 밸브(125)가 배치될 수 있다. 혼합유 분배관(123)의 밸브는 해당 열교환기(130)에 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 혼합유 분배관(123)의 밸브(125)는 다수의 열교환기(130) 중 하나에만 혼합유가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 열교환기(130)가 고장 나거나 유지보수가 필요한 경우, 다수의 열교환기(130)를 가동시킬 수 있다. 따라서, 열교환기(130)를 교체하거나 유지보수할 때에도 계속적으로 BTX를 회수할 수 있다.
혼합유 분배헤드(120)는 다수의 혼합유 분배관(123)를 연결하는 연결관(127)과, 각 분배관과 연결관(127)이 연결되는 부분에 배치되는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 더 포함할 수 있다. 연결관(127)이 다수의 혼합유 분배관(123)을 동시에 연결하므로, 특정 혼합유 분배관(123)의 혼합유가 다른 혼합유 분배관(123)으로 유동되도록 할 수 있다. 이러한 연결관(127)은 다수의 혼합유 분배관(123)에서 발생된 압력 편차를 해소 내지 최소화할 수 있다.
혼합유 분배헤드(120)는 각 혼합유 분배관(123) 양측의 연결관(127) 부분을 연결하는 바이패스관(129)과, 바이패스관(129)에 배치되는 바이패스 밸브(V2,V5)를 더 포함할 수 있다. 바이패스관(129)은 특정 혼합유 분배관(123)의 혼합유가 인접한 혼합유 분배관(123)에 유입되지 않고 다른 혼합유 분배관(123)으로 유입되게 할 수 있다. 또한, 바이패스관(129)은 연결관(127)의 부위별로 발생된 압력 편차를 해소 내지 최소화할 수 있다.
각 열교환기(130)의 하류측에는 온도센서(T1-T4)가 배치될 수 있다. 이때, 온도센서(T1-T4)는 열교환기(130)마다 배치될 수 있다. 다수의 온도센서(T1-T4)는 해당 열교환기(130)에서 토출되는 혼합유의 온도를 감지할 수 있다. 다수의 온도센서(T1-T4)는 감지된 온도에 관한 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다.
혼합유가 특정 열교환기(130)에 상대적으로 많이 공급될 경우 혼합유의 열교환 시간이 상대적으로 감소되므로, 특정 열교환기(130)에서 토출되는 혼합유는 온도가 상대적으로 낮아질 수 있다. 결과적으로, 특정 열교환기(130)에서 토출되는 혼합유의 온도가 낮다고 판단되면, 특정 열교환기(130)에는 혼합유의 공급량이 상대적으로 많다고 판단할 수 있다.
또한, 혼합유가 특정 열교환기(130)에 상대적으로 적게 공급될 경우 혼합유의 열교환 시간이 상대적으로 증가되므로, 특정 열교환기(130)에서 토출되는 혼합유는 온도가 상대적으로 높아질 수 있다. 결과적으로, 특정 열교환기(130)에서 토출되는 혼합유의 온도가 높다고 판단되면, 특정 열교환기(130)에는 혼합유의 공급량이 상대적으로 적다고 판단할 수 있다.
이와 같이, 각 열교환기(130)의 토출 혼합유의 온도는 각 열교환기(130)의 혼합유 공급량을 판단할 수 있는 인자로 활용될 수 있다. 열교환기(130)의 토출 혼합유의 온도는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 개폐하여 열교환기(130)의 혼합유 공급량을 제어할 수 있는데 이용될 있다. 이에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치의 제어방법에 관한을 제1실시예를 도시한 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 다수의 온도센서(T1-T4)에서는 각 열교환기(130)의 하류측 온도를 감지하여, 감지된 온도에 관한 신호를 제어부(160)에 제공한다(S11).
제어부(160)는 다수의 온도센서(T1-T4)에서 감지된 온도값을 비교하고, 각 열교환기(130)의 혼합유 공급량을 판단할 수 있다(S12).
이때, 제어부(160)는 온도값이 상대적으로 높은 열교환기(130)에서 유량이 상대적으로 낮다고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 온도값이 상대적으로 높은 열교환기(130)에 혼합유의 공급량이 증가되도록 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 제어할 수 있다(S13). 이때, 제어부(160)는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)가 개방될 때에 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)에 대응하는 바이패스 밸브(V2,V5)를 개방시킬 수 있다.
또한, 제어부(160)는 온도값이 상대적으로 낮은 열교환기(130)에 혼합유의 공급량을 상대적으로 감소시키도록 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)가 개방될 때에 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)에 대응하는 바이패스 밸브(V2,V5)를 개방시킬 수 있다.
아래는 온도센서(T1-T4)에서 감지된 온도에 따라 밸브를 개방하는 것에 관한 예를 도시한 표이다. 설명의 편의를 위해 열교환기(130) A,B,C,D라고 칭하기로 한다. 그리고, 열교환기(130) A,B,C는 가동중이고, 열교환기(130) D는 정지된 상태이다.
온도 검침 유량 판단 밸브 개방
온도모드 A>B=C A<B=C V4→V2→V1
A>B>C A<B<C V4→V2
A<B<C A>B>C V2→V4
예를 들면, 온도센서(T1-T4)는 열교환기(130) A,B,C에 관한 온도를 감지하여 제어부(160)에 전달한다. 제어부(160)는 열교환기(130) A,B,C에서 토출되는 혼합유의 온도를 판단한다.
열교환기(130) A의 온도가 상대적으로 높고, 열교환기(130) B,C의 온도는 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 낮으며, 열교환기(130) B와 열교환기(130) C의 온도는 동일할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 열교환기(130) B,C의 유량이 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 많다고 유량을 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V4→V2→V1 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
또한, 열교환기(130) A의 온도가 가장 높고, 열교환기(130) B의 온도는 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 낮으며, 열교혼기 C의 온도는 가장 낮을 수 있다. 이때, 제어부(160)는 유량이 열교환기(130) C, 열교환기(130) B, 열교환기(130) C 순으로 많다고 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V4→V2 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
또한, 열교환기(130) A의 온도가 가장 낮고, 열교환기(130) B의 온도는 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 높으며, 열교혼기 C의 온도는 가장 높을 수 있다. 이때, 제어부(160)는 유량이 열교환기(130) C, 열교환기(130) B, 열교환기(130) C 순으로 작다고 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V2→V4 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
한편, 열교환기(130)들의 상류측에는 다수의 제1압력센서(P11-P14)가 배치되고, 열교환기(130)들의 하류측에는 다수의 제2압력센서(P21-P24)가 배치될 수 있다. 이때, 제1압력센서(P11-P14)와 제2압력센서(P21-P24)는 열교환기(130)마다 배치될 수 있다. 제1압력센서(P11-P14)는 열교환기(130)의 상류측 압력을 감지하고, 제2압력센서(P21-P24)는 열교환기(130)의 하류측 압력을 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치의 제어방법에 관한을 제2실시예를 도시한 플로우 차트이다.
도 4를 참조하면, 제1압력센서(P11-P14)와 제2압력센서(P21-P24)는 각 열교환기(130)의 상류측과 하류측의 압력을 감지할 수 있다(S21). 다수의 제1,2압력센서는 감지된 압력에 관한 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 제어부(160)는 제1압력센서(P11-P14)와 제2압력센서(P21-P24)의 압력차를 연산할 수 있다(S22). 그리고, 제어부(160)는 각 열교환기(130)에 대응되는 압력차를 비교한다(S23).
특정 열교환기(130)의 압력차가 다른 열교환기(130)보다 상대적으로 큰 경우, 특정 열교환기(130)에서 혼합유가 정체되어 원활하게 토출되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 특정 열교환기(130)의 압력차가 다른 열교환기(130)보다 상대적으로 작은 경우, 특정 열교환기(130)에서 혼합유가 원활하게 배출되는 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 각 열교환기(130)에서 토출 혼합유의 압력차는 각 열교환기(130)에서 혼합유의 유량을 판단할 수 있는 인자로 활용될 수 있다. 열교환기(130)의 압력차는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 개폐하여 열교환기(130)의 혼합유 공급량을 제어할 수 있는데 이용될 있다. 이에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제어부(160)는 각 열교환기(130)의 상류측과 하류측의 압력차를 비교하고, 각 열교환기(130)에서의 혼합유 유량을 판단할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 압력차가 상대적으로 큰 열교환기(130)에서 유량이 상대적으로 낮다고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 압력차가 상대적으로 큰 열교환기(130)에 혼합유의 공급량을 상대적으로 증가시키도록 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)가 개방될 때에 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)에 대응하는 바이패스 밸브(V2,V5)를 개방시킬 수 있다.
또한, 제어부(160)는 압력차가 상대적으로 작은 열교환기(130)에서 혼합유의 유량이 상대적으로 많다고 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 압력차가 상대적으로 작은 열교환기(130)에 혼합유의 공급량을 상대적으로 감소시키도록 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)가 개방될 때에 연결관 밸브(V1,V3,V4,V6)에 대응하는 바이패스 밸브(V2,V5)를 개방시킬 수 있다.
아래는 제1압력센서(P11-P14)와 제2압력센서(P21-P24)에서 감지된 온도에 따라 밸브를 개방하는 것에 관한 예를 도시한 표이다. 설명의 편의를 위해 열교환기(130) A,B,C,D라고 칭하기로 한다. 그리고, 열교환기(130) A,B,C는 가동중이고, 열교환기(130) D는 정지된 상태이다.
압력 검침 유량 판단 밸브 개방
압력모드 A>B=C A<B=C V4→V2→V1
A>B>C A<B<C V4→V2
A<B<C A>B>C V2→V4
표 2를 참조하면, 제1압력센서(P11-P14)와 제2압력센서(P21-P24)는 열교환기(130) A,B,C에 관한 압력을 감지하여 제어부(160)에 전달한다. 제어부(160)는 열교환기(130) A,B,C에서 토출되는 혼합유의 압력차를 판단한다.
열교환기(130) A의 압력이 상대적으로 높고, 열교환기(130) B,C의 압력은 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 낮으며, 열교혼기 B와 열교환기(130) C의 압력은 동일할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 열교환기(130) B,C의 유량이 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 많다고 유량을 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V4→V2→V1 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
또한, 열교환기(130) A의 압력이 가장 높고, 열교환기(130) B의 압력이 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 낮으며, 열교환기(130) C의 압력이 가장 낮을 수 있다. 이때, 제어부(160)는 유량이 열교환기(130) C, 열교환기(130) B, 열교환기(130) C 순으로 많다고 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V4→V2 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
또한, 열교환기(130) A의 압력이 가장 낮고, 열교환기(130) B의 압력은 열교환기(130) A에 비해 상대적으로 높으며, 열교혼기 C의 압력이 가장 높을 수 있다. 이때, 제어부(160)는 유량이 열교환기(130) C, 열교환기(130) B, 열교환기(130) C 순으로 작다고 판단할 수 있다.
제어부(160)는 밸브(V1-V6)를 V2→V4 순으로 개방한다. 따라서, 열교환기(130) A,B,C의 상류측에서 압력을 균일하게 할 수 있으므로, 열교환기(130) A,B,C의 유량 편차가 해소될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 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.
110: 흡수탑 120: 혼합유 분배헤드
130: 열교환기 140: 오일 히터
150: 증류탑 170: 냉각기
180: 흡수유 회수관

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. COG 가스가 유입되고, 흡수유를 분사하여 COG 가스에 함유된 BTX를 포집하여 혼합유를 생성하는 흡수탑;
    상기 흡수탑에 연결되고, 병렬로 배열된 다수의 혼합유 분배관을 포함하는 혼합유 분배헤드;
    상기 각 혼합유 분배관에 병렬로 연결되어 혼합유를 제1온도로 가열하는 다수의 열교환기;
    상기 혼합유 분배헤드에 연결되어 상기 다수의 열교환기에서 배출된 혼합유를 제2온도로 가열하는 오일 히터;
    상기 오일 히터에서 가열된 혼합유가 유입되고, 혼합유에 함유된 BTX 성분이 증류되어 외부로 배출되도록 하는 증류탑;
    상기 증류탑, 다수의 열교환기 및 흡수탑을 연결하여 상기 증류탑에서 회수된 혼합유를 상기 흡수탑에 공급하는 흡수유 회수관;
    상기 열교환기들의 상류측에 배치되는 다수의 제1압력센서;
    상기 열교환기들의 하류측에 배치되는 다수의 제2압력센서; 및
    상기 각 열교환기의 상류측과 하류측의 압력차를 비교하고, 압력차가 상대적으로 낮은 열교환기에 혼합유의 공급량을 상대적으로 감소시키도록 연결관 밸브를 개폐시키는 제어부를 포함하고,
    상기 혼합유 분배헤드는,
    상기 다수의 혼합유 분배관를 연결하는 연결관;
    상기 혼합유 분배관과 연결관이 연결되는 부분에 배치되는 다수의 연결관 밸브;
    상기 각 혼합유 분배관 양측의 연결관 부분을 연결하는 바이패스관; 및
    상기 바이패스관에 배치되는 바이패스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 COG 가스에 함유된 BTX 회수 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 연결관 밸브가 개방될 때에 상기 연결관 밸브에 대응하는 바이패스 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 COG 가스에 함유된 BTX 회수장치.
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