KR102332935B1 - Bio fuel system and marine structure having the same - Google Patents

Bio fuel system and marine structure having the same Download PDF

Info

Publication number
KR102332935B1
KR102332935B1 KR1020200041828A KR20200041828A KR102332935B1 KR 102332935 B1 KR102332935 B1 KR 102332935B1 KR 1020200041828 A KR1020200041828 A KR 1020200041828A KR 20200041828 A KR20200041828 A KR 20200041828A KR 102332935 B1 KR102332935 B1 KR 102332935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bio
biofuel
emulsion
oil
diesel
Prior art date
Application number
KR1020200041828A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210124614A (en
Inventor
최낙철
Original Assignee
한국조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조선해양 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Priority to KR1020200041828A priority Critical patent/KR102332935B1/en
Publication of KR20210124614A publication Critical patent/KR20210124614A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102332935B1 publication Critical patent/KR102332935B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/023—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for spark ignition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652—Biofuels, e.g. plant oils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0694—Injectors operating with a plurality of fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215—Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/505—Mixing fuel and water or other fluids to obtain liquid fuel emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/04—Organic compounds
    • C10L2200/0461—Fractions defined by their origin
    • C10L2200/0469—Renewables or materials of biological origin
    • C10L2200/0476—Biodiesel, i.e. defined lower alkyl esters of fatty acids first generation biodiesel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/04—Organic compounds
    • C10L2200/0461—Fractions defined by their origin
    • C10L2200/0469—Renewables or materials of biological origin
    • C10L2200/0484—Vegetable or animal oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2250/00—Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/08—Emulsion details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00—Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02—Specifically adapted fuels for internal combustion engines
    • C10L2270/026—Specifically adapted fuels for internal combustion engines for diesel engines, e.g. automobiles, stationary, marine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06—Heat exchange, direct or indirect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/10—Recycling of a stream within the process or apparatus to reuse elsewhere therein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/34—Applying ultrasonic energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

본 발명은 해양 구조물에 바이오 연료를 공급하기 위한 바이오 연료 시스템 및 이를 포함하는 해양구조물에 관한 것으로서, 상기 시스템은 바이오 오일 저장탱크; 바이오 디젤 저장탱크; 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 바이오 에멀전을 제조하는 혼합부; 및 상기 혼합부에서 제조되는 바이오 에멀전을 상기 해양 구조물의 수요처에 공급하는 바이오 연료 공급 라인을 포함하고, 상기 바이오 연료 공급 라인 상에는, 열매를 이용하여 바이오 에멀전을 가열하는 열교환기가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a biofuel system for supplying biofuel to an offshore structure and an offshore structure including the same, the system comprising: a biooil storage tank; biodiesel storage tanks; a mixing unit for preparing a bio-emulsion by mixing bio-oil, bio-diesel and water; and a biofuel supply line for supplying the bio-emulsion produced in the mixing unit to a consumer of the marine structure, wherein a heat exchanger for heating the bio-emulsion using fruit is provided on the biofuel supply line. .

Description

바이오 연료 시스템 및 이를 포함하는 해양구조물{Bio fuel system and marine structure having the same}Bio fuel system and marine structure including the same

본 발명은 바이오 연료 시스템 및 이를 포함하는 해양구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a biofuel system and an offshore structure including the same.

해양구조물의 발전, 추진 등 동력이나 전력을 공급하기 위한 시스템에 있어서, 기존 연료 대비 환경 오염을 저감하기 위해 다양한 대체 에너지를 연료로 사용하기 위한 시스템이 연구되어 적용되고 있는 추세이다.In systems for supplying power or electric power such as power generation and propulsion of offshore structures, systems for using various alternative energy as fuels to reduce environmental pollution compared to existing fuels are being studied and applied.

이러한 대체 에너지의 일환으로 식물, 동물, 미생물 등의 생물체로부터 메탄, 에탄올, 수소와 같은 바이오 연료를 수득하여 이용하는 방법이 주목 받고 있다. 바이오 연료의 일종으로서 바이오 오일은 콩과 같은 식물로부터 수득이 용이하다는 점에서 초기 많은 주목을 받았으나, 기존의 디젤 엔진에 대한 연료로 사용하기에는 점도가 높고, 산소 함량이 많으며, 발열량이 상대적으로 적다는 문제가 있었다. 이러한 문제는 바이오 오일의 에스테르화 반응을 통해 바이오 디젤을 제조함으로써 대부분 해결되어, 바이오 디젤 그 자체로서 또는 경유와 혼합하여 디젤 엔진에 대한 연료로 많이 사용하게 되었으며, 바이오 디젤이 바이오 연료 중 가장 많은 사용량을 차지하게 되었다. 그러나, 바이오 디젤은 기존 디젤 연료 대비 질소 산화물(NOx)의 배출량이 많아서, 이러한 질소 산화물 처리를 위해서는 배기가스 처리 장치를 설치하여야 한다는 문제가 있었다.As part of such alternative energy, a method of obtaining and using biofuels such as methane, ethanol, and hydrogen from living organisms such as plants, animals, and microorganisms is attracting attention. As a type of biofuel, bio-oil received a lot of attention in the beginning because it is easy to obtain from plants such as soybeans, but it is high in viscosity, high in oxygen content, and relatively low in calorific value for use as fuel for conventional diesel engines. There was a problem. Most of these problems have been solved by manufacturing biodiesel through the esterification reaction of biooil, and biodiesel itself or mixed with diesel has been used a lot as a fuel for diesel engines, and biodiesel is used the most among biofuels. came to occupy However, since biodiesel emits more nitrogen oxides (NOx) compared to conventional diesel fuels, there is a problem that an exhaust gas treatment device needs to be installed in order to treat such nitrogen oxides.

최근에는 물과 가솔린, 경유, 등유, 중유 등의 연료 및 유화제를 혼합하여 에멀전을 제조하면, 상기 연료만을 이용한 연소 시에 대비하여 질소 산화물의 발생량을 저감시킬 수 있다는 점을 바탕으로 다양한 에멀전 연료의 제조 방법이나, 연소 장치로의 공급 시스템이 제안되고 있다. 상기와 같은 에멀전의 경우 물을 포함함으로써, 연소되는 연료의 비율이 상대적으로 낮아질 뿐만 아니라, 물에 의한 연료의 연소 온도가 낮아지기 때문에 연료의 연소에 따라 발생하는 질소 산화물과 이를 포함하는 배기가스의 배출량이 저감된다. 그러나, 이러한 에멀전을 제조하여 저장하는 경우에는 시간이 지남에 따라 상분리가 일어나게 되어, 추후 사용시 실질적으로 에멀전을 다시 제조해야하는 문제가 있었으며, 에멀전은 기존 화석연료 대비 어는점이 높아 해양 구조물에서는 사용하기 어렵다는 문제가 있었다.Recently, when an emulsion is prepared by mixing water and fuel such as gasoline, diesel, kerosene, and heavy oil, and an emulsifier, it is possible to reduce the amount of nitrogen oxides generated in comparison with combustion using only the fuel. A manufacturing method and a supply system to a combustion apparatus are proposed. In the case of the emulsion as described above, by including water, not only the ratio of the fuel to be burned is relatively low, but also the combustion temperature of the fuel by water is lowered. this is reduced However, in the case of preparing and storing such an emulsion, phase separation occurs over time, and there is a problem in that the emulsion must be prepared again in case of subsequent use. there was

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 바이오 연료 시스템 및 이를 포함하는 해양구조물을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a biofuel system and an offshore structure including the same.

본 발명의 일 측면에 따른 바이오 연료 시스템은 해양 구조물에 바이오 연료를 공급하기 위한 것으로서, 바이오 오일 저장탱크; 바이오 디젤 저장탱크; 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 바이오 에멀전을 제조하는 혼합부; 및 상기 혼합부에서 제조되는 바이오 에멀전을 상기 해양 구조물의 수요처에 공급하는 바이오 연료 공급 라인을 포함하고, 상기 바이오 연료 공급 라인 상에는 열매를 이용하여 바이오 에멀전을 가열하는 열교환기가 구비되는 것을 특징으로 한다.A biofuel system according to an aspect of the present invention is for supplying biofuel to an offshore structure, comprising: a bio-oil storage tank; biodiesel storage tanks; a mixing unit for preparing a bio-emulsion by mixing bio-oil, bio-diesel and water; and a biofuel supply line for supplying the bio-emulsion produced in the mixing unit to a consumer of the marine structure, wherein a heat exchanger for heating the bio-emulsion using fruit is provided on the biofuel supply line.

구체적으로, 상기 바이오 오일은 카놀라, 콩, 남등, 말냉이, 자트로파, 아마, 해바라기, 야자, 코코넛, 목재로부터 유래되는 식물성 원료; 우지, 양지, 라드, 닭 지방, 어유로부터 유래되는 동물성 원료; 및 조류 중 어느 하나 이상으로부터 생성되는 것일 수 있다.Specifically, the bio-oil may include vegetable raw materials derived from canola, soybean, mandarin, horseradish, jatropha, flax, sunflower, palm, coconut, and wood; animal raw materials derived from beef tallow, brisket, lard, chicken fat, and fish oil; And it may be produced from any one or more of algae.

구체적으로, 상기 바이오 디젤은 상기 바이오 오일의 에스테르화 반응을 통해 생성되는 것일 수 있다.Specifically, the biodiesel may be produced through an esterification reaction of the bio-oil.

구체적으로, 상기 시스템은 유화제 저장탱크를 더 포함하고, 상기 혼합부는 교반기이며, 상기 교반기는 바이오 오일, 바이오 디젤, 물 및 유화제를 포함하는 바이오 에멀전을 제조하는 것일 수 있다.Specifically, the system may further include an emulsifier storage tank, the mixing unit is a stirrer, and the stirrer may be to produce a bio-emulsion including bio-oil, bio-diesel, water and an emulsifier.

구체적으로, 상기 혼합부는 초음파 분쇄기일 수 있다.Specifically, the mixing unit may be an ultrasonic grinder.

구체적으로, 상기 열매는 상기 해양 구조물로부터 배출되는 배기가스일 수 있다.Specifically, the fruit may be exhaust gas discharged from the marine structure.

구체적으로, 상기 시스템은 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 바이오 연료 공급 라인을 유동하는 바이오 연료의 온도가 미리 설정된 온도보다 낮은 경우에만 상기 열교환기를 통해 상기 바이오 연료를 가열하도록 조절할 수 있다.Specifically, the system may further include a controller, and the controller may control to heat the biofuel through the heat exchanger only when the temperature of the biofuel flowing through the biofuel supply line is lower than a preset temperature.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 해양 구조물은 상기 일 측면에 따른 바이오 연료 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.An offshore structure according to another aspect of the present invention is characterized in that it has the biofuel system according to the aspect.

본 발명에 따른 바이오 연료 시스템은 탄소 중립 연료인 바이오연료를 이용하여 종래 화석연료 대비 해양 구조물의 이산화탄소 및 질소 산화물 배출량을 저감할 수 있어 친환경적이다.The biofuel system according to the present invention is eco-friendly because it is possible to reduce carbon dioxide and nitrogen oxide emissions of marine structures compared to conventional fossil fuels by using biofuel, which is a carbon-neutral fuel.

본 발명에 따른 바이오 연료 시스템은 해양 구조물에서 발생하는 폐열을 이용하여 공급되는 바이오 에멀전을 가열함으로써 바이오 에멀전의 결빙을 방지할 수 있어 친환경적이다. The biofuel system according to the present invention is environmentally friendly because it is possible to prevent freezing of the bioemulsion by heating the supplied bioemulsion using waste heat generated from an offshore structure.

본 발명에 따른 바이오 연료 시스템은 필요시에만 바이오 에멀전을 제조하여 공급함으로써, 바이오 에멀전 저장에 따른 상분리 현상의 발생을 방지할 수 있다.The biofuel system according to the present invention can prevent the occurrence of phase separation due to bioemulsion storage by preparing and supplying the bioemulsion only when necessary.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a biofuel system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a biofuel system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하에서, 고온 및 저온은 상대적인 것으로서, 절대적인 수치를 나타내는 것은 아님을 알려둔다.Hereinafter, it should be noted that high temperature and low temperature are relative and do not represent absolute values.

이하에서, 바이오 연료는 식물, 동물, 조류 등 생물체인 바이오매스로부터 유래되는 바이오 오일, 바이오 디젤, 바이오 에멀전 등을 모두 포괄하는 표현임을 알려둔다.Hereinafter, it is noted that biofuel is an expression encompassing all bio-oils, biodiesel, bio-emulsions, etc. derived from biomass, which are living organisms such as plants, animals, and algae.

이하에서, 바이오 오일은 카놀라, 콩, 남등, 말냉이, 자트로파, 아마, 해바라기, 야자, 코코넛, 목재로부터 유래되는 식물성 원료; 우지, 양지, 라드, 닭 지방, 어유로부터 유래되는 동물성 원료; 및 조류 중 어느 하나 이상으로부터 생성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 바이오 오일은 상기 식물성 원료로부터 수득되는 식물성 기름이거나, 상기 동물성 원료로부터 유래되는 동물의 지방일 수 있다. 예를 들어, 바이오 오일은 대두와 같은 콩류로부터 유래되는 콩기름의 일종일 수 있으며, 목재의 열분해를 통해 수득될 수도 있다. 다른 예로는, 바이오 오일은 조류를 고온에 노출시켜 열분해하거나, 조류를 열수 액화(hydrothermal liquefaction)하여 수득될 수 있다.Hereinafter, bio-oils include vegetable raw materials derived from canola, soybean, mandarin, horseradish, jatropha, flax, sunflower, palm, coconut, wood; animal raw materials derived from beef tallow, brisket, lard, chicken fat, and fish oil; And it may be produced from any one or more of algae. Specifically, the bio-oil may be a vegetable oil obtained from the vegetable raw material or an animal fat derived from the animal raw material. For example, the bio-oil may be a type of soybean oil derived from legumes such as soybeans, and may be obtained through thermal decomposition of wood. As another example, bio-oil may be obtained by thermally decomposing algae by exposing them to high temperatures, or hydrothermal liquefaction of algae.

이하에서, 바이오 디젤은 바이오 오일을 에스테르화 반응시켜 생성되는 것일 수 있다. 따라서, 바이오 디젤은 식물성 기름 또는 동물성 지방을 기반으로한 디젤 연료를 의미할 수 있다. 예를 들어, 바이오 디젤은 바이오 오일을 지방산 에스테르와 화학적으로 반응시켜 제조하는 것일 수 있으며, 사슬형 알킬 에스테르를 포함할 수 있다.Hereinafter, biodiesel may be produced by esterification of bio-oil. Thus, biodiesel may refer to diesel fuel based on vegetable oil or animal fat. For example, biodiesel may be produced by chemically reacting bio-oil with a fatty acid ester, and may include a chain alkyl ester.

이하에서, 바이오 에멀전은 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 포함하여 연소되기 위한 연료로 사용되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 바이오 에멀전은 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 포함하는 유중수 형태의 에멀전일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the bio-emulsion may be used as a fuel for combustion, including bio-oil, bio-diesel and water. For example, the bio-emulsion may be a water-in-oil emulsion including bio-oil, bio-diesel, and water, but is not limited thereto.

이하에서, 해양 구조물은 화물을 운반하는 선박, 상선, 해양에서 천연 가스를 생산할 수 있는 선박, 가스 플랫폼과 해양 부유물을 모두 포괄하는 표현임을 알려둔다. 또한, 본 발명의 연료전지 시스템은 육상 플랜트에도 적용될 수 있다.Hereinafter, it is noted that the offshore structure is an expression encompassing all of a ship carrying cargo, a merchant ship, a ship capable of producing natural gas in the ocean, a gas platform, and an offshore float. In addition, the fuel cell system of the present invention can be applied to an onshore plant.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 바이오 연료 시스템을 설명한다.Hereinafter, a biofuel system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템에 관한 도면이다.1 is a view of a biofuel system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 오일 저장탱크(10), 바이오 디젤 저장탱크(20) 및 혼합부 등을 포함한다. 본 실시예에서 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 바이오 오일, 바이오 디젤, 물, 바이오 에멀전, 배기가스 등의 유체 흐름이 조절될 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention includes a biooil storage tank 10 , a biodiesel storage tank 20 , and a mixing unit. In this embodiment, valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the flow of bio-oil, bio-diesel, water, bio-emulsion, exhaust gas, etc. is adjusted according to the adjustment of the opening degree of each valve. can be

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 연료로서 바이오 에멀전을 제조하여 바이오 연료 공급 라인(L1)을 통해 상기 해양 구조물의 수요처(B)에 공급할 수 있다. 본 실시예에서 바이오 에멀전은 바이오 오일, 바이오 디젤, 물 및 유화제를 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may manufacture a bioemulsion as a biofuel and supply it to the demander (B) of the marine structure through the biofuel supply line (L1). In this embodiment, the bio-emulsion may include bio-oil, bio-diesel, water, and an emulsifier.

바이오 오일 저장탱크(10)는 바이오 오일을 저장하였다가, 후술할 교반기(40)에 공급할 수 있다. 상기 바이오 오일 저장탱크(10)가 저장할 수 있는 바이오 오일은 전술한 바와 같으며, 바이오 오일 저장탱크(10)는 해양 구조물에 대하여 탈부착 가능하게 구비되어 바이오 오일의 충전을 용이하게 할 수 있다.The bio-oil storage tank 10 may store bio-oil and supply it to the agitator 40 to be described later. The bio-oil that can be stored in the bio-oil storage tank 10 is as described above, and the bio-oil storage tank 10 is detachably provided with respect to the marine structure to facilitate the filling of the bio-oil.

바이오 디젤 저장탱크(20)는 바이오 디젤을 저장하였다가, 후술할 교반기(40)에 공급할 수 있다. 상기 바이오 디젤 저장탱크(20)가 저장할 수 있는 바이오 디젤은 전술한 바와 같으며, 바이오 디젤 저장탱크(20)는 해양 구조물에 대하여 탈부착 가능하게 구비되어 바이오 디젤의 충전을 용이하게 할 수 있다.The biodiesel storage tank 20 may store biodiesel and supply it to the agitator 40 to be described later. The biodiesel that can be stored in the biodiesel storage tank 20 is the same as described above, and the biodiesel storage tank 20 is detachably provided with respect to the marine structure to facilitate charging of the biodiesel.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 유화제 저장탱크(30)를 더 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may further include an emulsifier storage tank 30 .

유화제는 상기 바이오 오일, 바이오 디젤과 물을 혼합하여 안정적인 에멀전을 제조하기 위해 첨가하는 것일 수 있다. 유화제는 연소 후에 발생하는 유해 성분을 저감하기 위해 탄소, 수소 및 산소로 구성되는 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 보다 바람직하게는, 유화제는 친유성인 것을 이용하여 유중수 형태의 바이오 에멀전 제조에 적합한 것일 수 있다. 예를 들어, 유화제는 스판(span) 계열로 불리는 소르비탄 또는 트윈(tween) 계열로 불리는 소르베이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The emulsifier may be added to prepare a stable emulsion by mixing the bio-oil, bio-diesel, and water. As the emulsifier, it may be preferable to use a nonionic surfactant composed of carbon, hydrogen and oxygen in order to reduce harmful components generated after combustion. More preferably, the emulsifier may be suitable for preparing a water-in-oil type bio-emulsion using a lipophilic one. For example, the emulsifier may be sorbitan called a span series or sorbate called a tween series, but is not limited thereto.

유화제 저장탱크(30)는 유화제를 저장하였다가, 후술할 교반기(40)에 공급할 수 있다. 유화제 저장탱크(30)는 해양 구조물에 대하여 탈부착 가능하게 구비되어 유화제의 충전을 용이하게 할 수 있다.The emulsifier storage tank 30 stores the emulsifier, and may be supplied to the stirrer 40 to be described later. The emulsifier storage tank 30 is provided to be detachably attached to the marine structure to facilitate the filling of the emulsifier.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 물 공급부(A)를 더 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may further include a water supply unit (A).

물 공급부(A)는 바이오 에멀전 제조에 필요한 물을 공급하기 위한 수단이다. 예를 들어, 물 공급부(A)는 해양 구조물의 담수화 설비에 연결되어, 해수로부터 담수화된 청수를 바이오 연료 시스템에 공급할 수 있다. 물 공급부(A)는 후술할 교반기(40)에 연결되어 물을 공급할 수 있다.The water supply unit (A) is a means for supplying water required for bioemulsion production. For example, the water supply unit A may be connected to a desalination facility of an offshore structure to supply fresh water desalinated from seawater to the biofuel system. The water supply unit (A) may be connected to a stirrer 40 to be described later to supply water.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 바이오 에멀전을 제조하는 혼합부로 교반기(40)를 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may include a stirrer 40 as a mixing unit for preparing a bio-emulsion by mixing bio-oil, bio-diesel, and water.

구체적으로, 교반기(40)는 바이오 오일 저장탱크(10), 바이오 디젤 저장탱크(20), 유화제 저장탱크(30) 및 물 공급부(A)로부터 각각 바이오 오일, 바이오 디젤, 유화제 및 물을 공급받아 혼합함으로써 바이오 에멀전을 제조할 수 있다.Specifically, the agitator 40 is supplied with bio-oil, bio-diesel, emulsifier and water from the bio-oil storage tank 10, the bio-diesel storage tank 20, the emulsifier storage tank 30 and the water supply unit (A), respectively. A bio-emulsion can be prepared by mixing.

교반기(40)는 바이오 연료 공급 라인(L1)을 통해 해양 구조물의 수요처(B)에 바이오 에멀전을 공급할 수 있다.The agitator 40 may supply the bio-emulsion to the consumer (B) of the marine structure through the biofuel supply line (L1).

수요처(B)는 해양 구조물의 추진이 가능한 경우 추진을 위한 메인 엔진, 보조 엔진일 수 있고, 바람직하게는 상기 엔진은 디젤 엔진일 수 있다. 또한, 수요처(B)는 해양 구조물에 필요한 전력을 공급하는 발전 엔진일 수 있다.The demand (B) may be a main engine or an auxiliary engine for propulsion when propulsion of an offshore structure is possible, and preferably, the engine may be a diesel engine. In addition, the demand (B) may be a power generation engine for supplying power required for offshore structures.

바이오 에멀전의 경우, 저장 기간에 따라 수상 및 유상으로의 상분리가 진행되므로, 다량을 만들어 저장하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 시스템은 수요처(B)의 필요시에만 교반기(40)를 작동하여 바이오 에멀전을 제조하여 수요처(B)에 공급할 수 있다.In the case of a bio-emulsion, since phase separation into an aqueous phase and an oil phase proceeds depending on the storage period, it may not be desirable to make and store a large amount. Therefore, the system according to the present embodiment can manufacture a bio-emulsion by operating the stirrer 40 only when the demand (B) is required and supply it to the consumer (B).

바이오 연료 공급 라인(L1)은 교반기(40)로부터 공급되는 바이오 에멀젼을 유동시켜 수요처(B)에 공급할 수 있다. 바이오 에멀전 제조 과정에서는 교반기(40) 가동에 의한 열이 발생하며, 교반기(40)를 이용하여 혼합함에 따라 제조되는 바이오 에멀전이 결빙되지는 않는다. 그러나, 바이오 에멀전을 공급하는 과정에서는 바이오 에멀전이 냉각됨에 따라 결빙 현상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 바이오 에멀전은 대략 0 내지 4℃ 조건에서 적어도 일부가 얼게 될 수 있다. 바이오 연료 공급 라인(L1)은 상기 라인 상에 후술할 열교환기(70)를 구비하여 상기 라인을 통해 유동하는 바이오 에멀젼의 결빙을 방지하여 원활한 바이오 연료 공급을 달성할 수 있다.The biofuel supply line (L1) may flow the bio-emulsion supplied from the agitator 40 and supply it to the consumer (B). In the bio-emulsion manufacturing process, heat is generated by the operation of the stirrer 40 , and the bio-emulsion produced by mixing using the stirrer 40 does not freeze. However, in the process of supplying the bio-emulsion, freezing may occur as the bio-emulsion is cooled. For example, at least a part of the bio-emulsion may be frozen at approximately 0 to 4°C. The biofuel supply line L1 may be provided with a heat exchanger 70 to be described later on the line to prevent freezing of the bioemulsion flowing through the line, thereby achieving a smooth biofuel supply.

열교환기(70)는 열매 공급부(C)로부터 열매 공급 라인(L2)을 통해 공급되는 열매의 열 에너지를 이용하여 상기 바이오 연료 공급 라인(L1)을 유동하는 바이오 에멀전을 가열할 수 있다.The heat exchanger 70 may heat the bio-emulsion flowing through the biofuel supply line L1 by using the heat energy of the fruit supplied from the heat medium supply unit C through the heat medium supply line L2 .

열매 공급부(C)는 해양 구조물에 마련되는 수요처(B), 이코노마이저(도시하지 않음) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 열매 공급부(C)는 상기 해양 구조물에서 발생하는 폐열을 공급하기 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 열매 공급부(C)는 상기 수요처(B)의 배기 라인(도시하지 않음)에 연결되어, 열매로 상기 수요처(B)로부터 배출되는 고온의 배기 가스를 공급하는 것일 수 있다. 예를 들어, 열매 공급부(C)는 해양 구조물 내에 마련되는 이코노마이저일 수 있고, 열매로 상기 이코노마이저로부터 생산되는 스팀을 공급하는 것일 수 있다.The heat supply unit (C) may be a consumer (B), an economizer (not shown), etc. provided in an offshore structure, but is not limited thereto. Preferably, the heat supply unit (C) may be a means for supplying waste heat generated in the marine structure. For example, the heat medium supply unit C may be connected to an exhaust line (not shown) of the consumer B to supply high-temperature exhaust gas discharged from the consumer B as a heat medium. For example, the heat supply unit C may be an economizer provided in an offshore structure, and may supply steam produced from the economizer as a heat medium.

열매 공급 라인(L2)은 열매 공급부(C)로부터 열매를 공급받아 상기 열교환기(70)를 거쳐 외부로 벤트하거나 상기 열매를 재활용할 수 있다(C'). 예를 들어, 상기 열교환기(70)를 거친 열매는, 바이오 디젤 대비 상대적으로 어는점이 높은 바이오 오일을 저장하는 바이오 오일 저장탱크(10)에 나머지 열 에너지를 공급할 수 있다.The heat supply line L2 may receive heat from the heat supply unit C and vent it to the outside through the heat exchanger 70 or recycle the heat (C'). For example, the fruit that has passed through the heat exchanger 70 may supply the remaining thermal energy to the bio-oil storage tank 10 that stores bio-oil having a relatively higher freezing point than bio-diesel.

열매 공급 라인(L2) 상에는 유동하는 열매의 유량을 조절하기 위한 밸브(80)가 구비될 수 있다. 상기 밸브(80)는 후술할 제어부(60)에 의해 그 개도가 조절되는 것일 수 있다.A valve 80 for controlling the flow rate of the flowing heat medium may be provided on the heat medium supply line L2. The opening degree of the valve 80 may be controlled by a control unit 60 to be described later.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 제어부(60)를 더 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may further include a control unit 60 .

제어부(60)는 상기 바이오 연료 공급 라인(L1)을 유동하는 바이오 연료의 온도가 미리 설정된 온도보다 낮은 경우에만, 상기 열교환기(70)를 통해 상기 바이오 연료를 가열하도록 조절할 수 있다.The controller 60 may control to heat the biofuel through the heat exchanger 70 only when the temperature of the biofuel flowing through the biofuel supply line L1 is lower than a preset temperature.

구체적으로, 제어부(60)는 상기 바이오 연료 공급 라인(L1) 상의 적어도 한 군데에서 상기 라인을 통해 유동하는 바이오 에멀전의 온도를 실시간으로 또는 주기적으로 측정할 수 있다.Specifically, the controller 60 may measure the temperature of the bio-emulsion flowing through the line in at least one location on the biofuel supply line L1 in real time or periodically.

제어부(60)는 측정된 바이오 에멀전의 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여, 바이오 에멀전의 온도가 상기 미리 설정된 온도보다 낮은 경우에는 열매 공급 라인(L2) 상에 마련되는 밸브(80)의 개도를 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 미리 설정된 온도는 4℃일 수 있다. 이에 따라, 열교환기(70)에서 바이오 에멀전에 공급되는 열 에너지의 양을 증가시킬 수 있으며, 수요처(B)로 공급되는 바이오 에멀전은 일정 이상의 온도를 유지할 수 있게 된다.The controller 60 compares the measured temperature of the bio-emulsion with a preset temperature, and when the temperature of the bio-emulsion is lower than the preset temperature, increases the opening degree of the valve 80 provided on the heat supply line L2. can For example, the preset temperature may be 4°C. Accordingly, the amount of heat energy supplied to the bio-emulsion from the heat exchanger 70 can be increased, and the bio-emulsion supplied to the demander (B) can maintain a temperature above a certain level.

제어부(60)가 바이오 에멀전의 온도를 측정, 비교하여 열매의 공급 유량을 조절하는 것을 예시하였으나, 이외에도 제어부(60)는 바이오 에멀전의 유량, 압력 등을 측정하고 미리 설정된 값과 비교함으로써 열매의 공급 유량을 조절할 수도 있다. 따라서, 수요처(B)의 바이오 연료 필요량이 적거나 없게 됨에 따라 공급되는 바이오 에멀전의 유량이 감소하는 경우에, 제어부(60)는 이를 감지하여 상기 바이오 에멀전의 가열에 사용되는 열매의 공급 유량을 감소시키고, 상기 열매의 열 에너지를 해양 구조물의 다른 필요한 수요처에서 사용하도록 할 수 있다.Although the control unit 60 measures and compares the temperature of the bio-emulsion to control the supply flow rate of the fruit, in addition, the control unit 60 measures the flow rate, pressure, etc. of the bio-emulsion and compares it with a preset value to supply the fruit. You can also adjust the flow rate. Therefore, when the flow rate of the supplied bio-emulsion decreases as the bio-fuel required amount of the consumer (B) is small or absent, the control unit 60 detects this and reduces the supply flow rate of the fruit used for heating the bio-emulsion. and the thermal energy of the fruit can be used for other necessary demand of offshore structures.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 연료로서 바이오 오일, 바이오 디젤, 유화제 및 물을 혼합하여 제조한 바이오 에멀전을 해양 구조물의 수요처에 공급할 수 있다. 이때, 상기 수요처에서 필요한 경우에만 바이오 에멀전을 제조하여 바로 공급함으로써, 바이오 에멀전의 장기 저장에 따른 상분리 문제를 방지할 수 있다. 또한, 바이오 에멀전을 제조하여 상기 수요처에 공급하는 경우에는 공급되는 상기 바이오 에멀전의 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 열매를 통해 일정 온도 이상을 유지함으로써, 바이오 에멀전의 결빙을 방지하여 안정적인 연료 공급이 가능하게 된다. 이때, 상기 열매로는 해양 구조물에서 발생하는 폐열을 이용할 수 있다.As described above, the biofuel system according to an embodiment of the present invention can supply a bio-emulsion prepared by mixing bio-oil, bio-diesel, an emulsifier and water as a bio-fuel to a consumer of an offshore structure. In this case, by preparing and directly supplying the bio-emulsion only when necessary at the demand, it is possible to prevent the problem of phase separation due to long-term storage of the bio-emulsion. In addition, when bio-emulsion is manufactured and supplied to the consumer, the temperature of the supplied bio-emulsion is compared with a preset temperature and maintained above a certain temperature through the fruit, thereby preventing freezing of the bio-emulsion and stable fuel supply. will do In this case, as the heat medium, waste heat generated from offshore structures may be used.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템에 관한 도면이다.2 is a view of a biofuel system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 오일 저장탱크(10), 바이오 디젤 저장탱크(20) 및 초음파 분쇄기(50) 등을 포함한다. 본 실시예에서 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 바이오 오일, 바이오 디젤, 물, 바이오 에멀전, 배기가스 등의 유체 흐름이 조절될 수 있다.The biofuel system according to another embodiment of the present invention includes a biooil storage tank 10 , a biodiesel storage tank 20 , and an ultrasonic grinder 50 . In this embodiment, valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the flow of bio-oil, bio-diesel, water, bio-emulsion, exhaust gas, etc. is adjusted according to the adjustment of the opening degree of each valve. can be

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.Hereinafter, the present embodiment will be mainly described on the points that are different from the previous embodiment, and the parts omitted from the description will be replaced with the previous content.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 바이오 에멀전을 제조하는 혼합부로 초음파 분쇄기(50, ultrasonificator)를 포함할 수 있다.The biofuel system according to an embodiment of the present invention may include an ultrasonic pulverizer (50, ultrasonificator) as a mixing unit for producing a bio-emulsion by mixing bio-oil, bio-diesel, and water.

구체적으로, 초음파 분쇄기(50)는 바이오 오일 저장탱크(10), 바이오 디젤 저장탱크(20) 및 물 공급부(A)로부터 각각 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 공급받아 초음파 분쇄함으로써, 콜로이드 형태의 바이오 에멀전을 제조할 수 있다. 이렇게 제조되는 바이오 에멀전의 경우, 종래 유화제를 더 첨가하여 교반기에서 혼합하여 제조되는 바이오 에멀전 대비 저장 기간에 따른 안정성이 우수하다.Specifically, the ultrasonic grinder 50 receives bio-oil, bio-diesel, and water from the bio-oil storage tank 10, the bio-diesel storage tank 20 and the water supply unit (A), respectively, and ultrasonically pulverizes them, so that the colloidal bio Emulsions can be prepared. In the case of the bio-emulsion prepared in this way, the stability according to the storage period is excellent compared to the bio-emulsion prepared by adding an emulsifier and mixing it in a stirrer in the related art.

즉, 본 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 초음파 분쇄기(50)를 포함하되, 유화제를 사용하지 않으면서 바이오 에멀전을 제조할 수 있게 된다. 초음파 분쇄기(50)를 통해 제조한 바이오 에멀전은 한 달 가량 저장하더라도 상분리가 발생하지 않을 수 있다.That is, the biofuel system according to the present embodiment includes the ultrasonic grinder 50 , but it is possible to prepare a bioemulsion without using an emulsifier. In the bio-emulsion prepared through the ultrasonic grinder 50, phase separation may not occur even if it is stored for about a month.

초음파 분쇄기(50)에서 제조되는 바이오 에멀전은 별도의 저장탱크(도시하지 않음)에 저장하거나, 바이오 연료 공급 라인(L1)을 통해 수요처(B)에 공급될 수 있다.The bio-emulsion produced by the ultrasonic crusher 50 may be stored in a separate storage tank (not shown) or may be supplied to the consumer B through the biofuel supply line L1.

초음파 분쇄기(50)에서 바이오 에멀전을 제조하는 과정에서도 초음파 분쇄기(50) 가동에 의한 열이 발생하며, 분쇄 과정에 따른 물리적 혼합에 따라 제조되는 바이오 에멀전이 결빙되지는 않는다. 그러나, 바이오 에멀전을 공급하는 과정에서는 바이오 에멀전이 냉각됨에 따라 결빙 현상이 발생할 수 있으며, 이에 대한 방지 수단으로서 본 시스템이 열매 공급라인(L2), 열교환기(70), 제어부(60), 밸브(80) 등을 더 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다.Even in the process of manufacturing the bio-emulsion in the ultrasonic grinder 50, heat is generated by the operation of the ultrasonic grinder 50, and the bio-emulsion produced by physical mixing according to the grinding process is not frozen. However, in the process of supplying the bio-emulsion, as the bio-emulsion is cooled, freezing may occur, and as a means of preventing this, the present system uses the heat medium supply line (L2), the heat exchanger (70), the control unit (60), the valve ( 80) and the like may be further included as described above.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료 시스템은 바이오 연료로서 바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 제조한 바이오 에멀전을 해양 구조물의 수요처에 공급할 수 있다. 바이오 에멀전 제조시 교반기 대신 초음파 분쇄기를 이용함으로써 유화제를 첨가하지 않고도 상기 바이오 에멀전을 일정 기간 동안 안정하게 유지할 수 있게 된다. 또한, 바이오 에멀전을 제조하여 상기 수요처에 공급하는 경우에는 공급되는 상기 바이오 에멀전의 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 열매를 통해 일정 온도 이상을 유지함으로써, 바이오 에멀전의 결빙을 방지하여 안정적인 연료 공급이 가능하게 된다. 이때, 상기 열매로는 해양 구조물에서 발생하는 폐열을 이용할 수 있다.As described above, the biofuel system according to an embodiment of the present invention can supply a bio-emulsion prepared by mixing bio-oil, bio-diesel, and water as a bio fuel to a consumer of an offshore structure. By using an ultrasonic grinder instead of a stirrer when preparing the bio-emulsion, the bio-emulsion can be stably maintained for a certain period without adding an emulsifier. In addition, when bio-emulsion is manufactured and supplied to the consumer, the temperature of the supplied bio-emulsion is compared with a preset temperature and maintained above a certain temperature through the fruit, thereby preventing freezing of the bio-emulsion and stable fuel supply. will do In this case, as the heat medium, waste heat generated from offshore structures may be used.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the embodiments and a known technology may be included as another embodiment.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is merely an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, descriptions related to variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

A: 물 공급부 B: 수요처
C: 열매 공급부
10: 바이오 오일 저장탱크 20: 바이오 디젤 저장탱크
30: 유화제 저장탱크 40: 교반기
50: 초음파 분쇄기 60: 제어부
70: 열교환기 80: 밸브
L1: 바이오 연료 공급 라인 L2: 열매 공급 라인A: Water supply B: Demand
C: Fruit supply
10: bio-oil storage tank 20: bio-diesel storage tank
30: emulsifier storage tank 40: agitator
50: ultrasonic grinder 60: control unit
70: heat exchanger 80: valve
L1: Biofuel supply line L2: Fruit supply line

Claims (8)

해양 구조물에 바이오 연료를 공급하는 바이오 연료 시스템으로서,
바이오 오일 저장탱크;
바이오 디젤 저장탱크;
바이오 오일, 바이오 디젤 및 물을 혼합하여 바이오 에멀전을 제조하는 혼합부; 및
상기 혼합부에서 제조되는 바이오 에멀전을 상기 해양 구조물의 수요처에 공급하는 바이오 연료 공급 라인을 포함하고,
상기 바이오 연료 시스템은, 상기 수요처에서 필요로 하는 경우에만 상기 바이오 에멀전을 제조하여 상기 수요처에 공급하는 것이며,
상기 바이오 연료 공급 라인 상에는, 상기 해양 구조물로부터 배출되는 배기가스를 열매로 이용하여 바이오 에멀전을 가열하는 열교환기가 구비되는 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.A biofuel system for supplying biofuels to offshore structures, comprising:
bio oil storage tank;
biodiesel storage tanks;
a mixing unit for preparing a bio-emulsion by mixing bio-oil, bio-diesel and water; and
and a biofuel supply line for supplying the bio-emulsion produced in the mixing unit to a consumer of the marine structure,
The biofuel system is to manufacture the bio-emulsion only when it is required by the consumer and supply it to the consumer,
A biofuel system, characterized in that, on the biofuel supply line, a heat exchanger for heating the bioemulsion by using the exhaust gas discharged from the marine structure as a heat medium. 제1항에 있어서,
상기 바이오 오일은,
카놀라, 콩, 남등, 말냉이, 자트로파, 아마, 해바라기, 야자, 코코넛, 목재로부터 유래되는 식물성 원료; 우지, 양지, 라드, 닭 지방, 어유로부터 유래되는 동물성 원료; 및 조류 중 어느 하나 이상으로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.According to claim 1,
The bio-oil is
vegetable raw materials derived from canola, soybean, mandarin, horseradish, jatropha, flax, sunflower, palm, coconut, wood; animal raw materials derived from beef tallow, brisket, lard, chicken fat, and fish oil; and algae. 제2항에 있어서,
상기 바이오 디젤은,
상기 바이오 오일의 에스테르화 반응을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.3. The method of claim 2,
The biodiesel is
Biofuel system, characterized in that produced through the esterification reaction of the bio-oil. 제1항에 있어서,
상기 시스템은 유화제 저장탱크를 더 포함하고,
상기 혼합부는 교반기이며,
상기 교반기는,
바이오 오일, 바이오 디젤, 물 및 유화제를 교반하여 바이오 에멀전을 제조하는 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.According to claim 1,
The system further comprises an emulsifier storage tank,
The mixing part is a stirrer,
The stirrer,
A biofuel system characterized in that the bio-emulsion is prepared by stirring bio-oil, bio-diesel, water and an emulsifier. 제1항에 있어서,
상기 혼합부는 초음파 분쇄기인 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.According to claim 1,
The biofuel system, characterized in that the mixing unit is an ultrasonic grinder. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 시스템은 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 바이오 연료 공급 라인을 유동하는 바이오 연료의 온도가 미리 설정된 온도보다 낮은 경우에만 상기 열교환기를 통해 상기 바이오 연료를 가열하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 바이오 연료 시스템.According to claim 1,
The system further comprises a control unit,
The control unit is
Biofuel system, characterized in that the control to heat the biofuel through the heat exchanger only when the temperature of the biofuel flowing through the biofuel supply line is lower than a preset temperature. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 바이오 연료 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 해양 구조물.An offshore structure, characterized in that it has a biofuel system according to any one of claims 1 to 5 and 7.
KR1020200041828A 2020-04-06 2020-04-06 Bio fuel system and marine structure having the same KR102332935B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200041828A KR102332935B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Bio fuel system and marine structure having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200041828A KR102332935B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Bio fuel system and marine structure having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210124614A KR20210124614A (en) 2021-10-15
KR102332935B1 true KR102332935B1 (en) 2021-11-30

Family

ID=78115523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200041828A KR102332935B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Bio fuel system and marine structure having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102332935B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535449A (en) * 2006-04-27 2009-10-01 ニュー・ジェネレイション・バイオフューエルズ，インコーポレイテッド Biofuel composition and method for producing biofuel

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011107977A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-09 Trans Bio-Diesel Ltd. A process for the enzymatic synthesis of fatty acid alkyl esters
KR20130110840A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 현대중공업 주식회사 Waste heat recovery system for ship
WO2018154651A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 株式会社大島造船所 Fuel composition, ship, and fuel composition automatic switching system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535449A (en) * 2006-04-27 2009-10-01 ニュー・ジェネレイション・バイオフューエルズ，インコーポレイテッド Biofuel composition and method for producing biofuel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210124614A (en) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barik et al. Investigation on combustion performance and emission characteristics of a DI (direct injection) diesel engine fueled with biogas–diesel in dual fuel mode
Panneerselvam et al. Effects of injection timing on bio-diesel fuelled engine characteristics—An overview
Ravikumar et al. Performance and emission analysis on blends of diesel, restaurant yellow grease and n-pentanol in direct-injection diesel engine
Riyadi et al. Biodiesel for HCCI engine: Prospects and challenges of sustainability biodiesel for energy transition
Ramesha et al. Experimental investigation of biogas-biodiesel dual fuel combustion in a diesel engine
Palit et al. Environmental impact of using biodiesel as fuel in transportation: a review
Siddique et al. Home and water heating using biofuels
Pham et al. A comprehensive review on the use of biodiesel for diesel engines
Lakshmana Naik et al. Optimized parameters for production of biodiesel from fried oil
KR102332935B1 (en) Bio fuel system and marine structure having the same
Gautam et al. Development of the ethyl ester from jatropa oil through response surface methodology approach
Gopal et al. Production of biodiesel from vegetable oil using CaO catalyst & analysis of its performance in four stroke diesel engine
Piętak et al. Methane-a fuel for agriculture
Azad et al. Advanced biofuels: Applications, technologies and environmental sustainability
Vibhanshu et al. Experimental investigation of diesel engine fueled with Jatropha oil blend with ethanol
Harari Effect of injection timing on the performance and emissions of dual fuel engine operated with compressed biogas and calophyllum inophyllum methyl ester
CN106520224A (en) Biofuel composition
Singha et al. Rice bran oil biodiesel as an alternative in single cylinder CI engine with DI ethyl ether blends
Singh et al. Experimental studies on single cylinder CI engine using mahua oil and ethanol blends
WO2019180249A1 (en) Method for fuelling diesel engines
Pathak et al. A comprehensive review of biodiesel and CNG as alternative fuels for compression ignition engine
Werncke et al. Comparison of emissions and engine performance of crambe biodiesel and biogas
Paintsil Optimisation of the Transesterification Stage of Biodiesel Production using statistical methods
Deep et al. Study of performance and emissions parameters of single cylinder diesel engine fuelled with micro emulsion of Jatropha Oil and Ethanol
Muniz et al. The Use of Hydrogen in the Production of Fuels and Additives for Internal Combustion Engines

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant