KR102658574B1 - 석유 코크스 슬러리 제조 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 미리 정해진 시간 동안 고체형 석유 코크스, 물, 그리고 계면활성제를 혼합하고 분쇄하여 석유 코크스 슬러리를 제조하는 슬러리 제조기와, 상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하고, 기 설정된 석유 코크스 투입량에 따라 시간 간격을 두고 상기 석유 코크스 투입량을 나누어 상기 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입하는 피드 탱크 모듈과, 상기 슬러리 제조기로부터 제조된 석유 코크스 슬러리를 공급받아, 진동 스크린을 이용하여 상기 공급받은 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 진동 선별기를 포함하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템을 제공한다.

Description

석유 코크스 슬러리 제조 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING PETRO COKES SLURRY}
본 발명은 석유 코크스 슬러리 제조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석유 코크스 슬러리를 제조하는데 있어서 혼합 및 분쇄 효과가 향상된 석유 코크스 슬러리 제조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
석유 자원의 고갈에 의하여 석유 코크스가 재인식되어 그 이용방법이 여러가지로 검토되고 있다. 원유 정제과정에서 최종 잔류물인 석유 코크스는 발열량은 높지만 유함 함량이 높아서 활용에 제한적이었지만 가스화를 통하여 저렴한 에너지원으로 부각되었으며, 최근에는 고부가가치 소재인 음극활물질, 활성탄 등으로 탄 산업 소재사업까지 적용처 확대를 시도하고 있는 추세이다.
그러나, 석유 코크스는 석유의 액체 연료와 다르게 고체이기 때문에 통상의 파이프 라인이나 탱크로리 등에 의한 수송이 곤란하다. 이러한 이유로, 석유 코크스를 미분화하여 물에 분산시켜서 슬러리로 제조하여 액체와 유사하게 만드는 기술이 제안되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 석유 코크스 슬러리를 제조하는데 있어서 분쇄가 덜 된 슬러리를 선별하여 다시 분쇄함으로써 고체형 석유 코크스와 다른 첨가물을 함께 혼합 및 분쇄하는 효과가 현저히 향상된 석유 코크스 슬러리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 미리 정해진 시간 동안 고체형 석유 코크스, 물, 그리고 계면활성제를 혼합하고 분쇄하여 석유 코크스 슬러리를 제조하는 슬러리 제조기와, 상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하고, 기 설정된 석유 코크스 투입량에 따라 시간 간격을 두고 상기 석유 코크스 투입량을 나누어 상기 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입하는 피드 탱크 모듈과, 상기 슬러리 제조기로부터 제조된 석유 코크스 슬러리를 공급받아, 진동 스크린을 이용하여 상기 공급받은 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 진동 선별기를 포함하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 슬러리 제조기는, 상기 피드 탱크 모듈로부터 투입된 상기 석유 코크스 투입량의 70 %와, 물과, 계면활성제를 1차 혼합하여 분쇄한 후, 상기 피드 탱크 모듈로부터 상기 석유 코크스 투입량의 30 %를 추가로 공급받아 혼합하고 분쇄하여 상기 석유 코크스 슬러리를 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동 선별기는, 선별 베드의 기울기, 바람, 그리고 진동을 이용하여, 상기 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하고, 입자 크기에 따라 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 정해진 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리는 다시 슬러리 제조기로 투입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 피드 탱크 모듈은, 상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하는 피드 탱크와, 상기 피드 탱크의 하부에 위치하여, 상기 피드 탱크에 임시 저장되어 있던 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입시키기 위해 이송하는 이송부재와, 상기 슬러리 제조기로 투입할 상기 고체형 석유 코크스의 투입량을 조절하는 투입량 조절부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 피드 탱크 모듈은, 상기 피드 탱크와 연결되어, 상부로 투입된 상기 고체형 석유 코크스를 상기 피드 탱크로 전달하는 호퍼와, 상기 고체형 석유 코크스가 상기 피드 탱크에 투입되는 과정에서 발생되는 먼지 발생을 방지하기 위해, 상기 피드 탱크의 내부 압력을 고려하여 상기 호퍼를 통해 공급되는 상기 고체형 석유 코크스를 필터링하는 필터와, 상기 피드 탱크의 내부 압력을 고려하여, 상기 피드 탱크 내부의 가스를 외부로 배출시키는 벤트라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동 선별기에 의해 선별된 기 정해진 크기보다 작은 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리를 전달받아 저장하는 저장조와, 상기 저장조에 저장되어 있던 석유 코크스 슬러리를 회전하는 체(mesh)를 이용하여 필터링하여 이물질을 걸러내는 스트레이너와, 상기 스트레이너를 통과한 석유 코크스 슬러리를 보관하는 서비스 탱크와, 상기 서비스 탱크로부터 배출된 석유 코크스 슬러리를 가스화기로 공급하는 공급펌프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 공급펌프는, 상기 서비스 탱크로부터 배출된 석유 코크스 슬러리가 유입되는 유입구와, 상기 석유 코크스 슬러리를 상기 가스화기로 공급하기 위해 유출하는 유출구와, 상기 공급펌프의 내부 압력을 기초하여 상기 유출구가 막힌 것으로 판단되면, 상기 유입된 석유 코크스 슬러리를 상기 서비스 탱크로 다시 전달하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 외부로부터 제공되는 상기 고체형 석유 코크스를 상기 피드 탱크 모듈로 이송하는 호이스트 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 석유 코크스 슬러리를 제조하기 위한 방법에 있어서, 피드 탱크 모듈이, 기 설정된 석유 코크스 투입량의 70 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 상기 석유 코크스 슬러리를 제조하기 위해 배출하는 단계와, 슬러리 제조기가, 물, 계면활성제, 그리고 상기 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 공급받아 혼합하고 분쇄하는 단계와, 상기 피드 탱크 모듈이 상기 석유 코크스 투입량의 30 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입하는 단계와, 상기 슬러리 제조기가, 상기 혼합하고 분쇄된 혼합 분쇄물에 상기 30 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 추가로 혼합하고 분쇄함에 따라 석유 코크스 슬러리를 제조하는 단계와, 진동 선별기가, 진동 스크린을 이용하여 상기 공급받은 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 단계를 포함하는 석유 코크스 슬러리 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동 선별기에 의해 입자 크기에 따라 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 정해진 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리를 다시 슬러리 제조기로 이송시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동 선별기는, 선별 베드의 기울기, 바람, 그리고 진동을 이용하여, 상기 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 석유 코크스 슬러리를 제조하는데 있어서 분쇄가 덜 된 슬러리를 선별하여 다시 분쇄함으로써 고체형 석유 코크스와 다른 첨가물을 함께 혼합 및 분쇄하여, 슬러리 제조 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석유 코크스 슬러리 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 피드 탱크 모듈에 석유 코크스가 투입되는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 슬러리 제조기와 진동 선별기가 동작하는 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 저장조와 스트레이너의 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 서비스 탱크와 공급 펌프의 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 석유 코크스 슬러리 제조 시스템 및 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석유 코크스 슬러리 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 석유 코크스 슬러리 제조 시스템(10)은 호이스트 모듈(110), 피드 탱크 모듈(130), 물 공급 모듈(150), 계면활성제 공급 모듈(170), 슬러리 제조기(190), 진동 선별기(210), 리턴 라인(230), 제1 펌프(250), 제1 저장조(270), 제2 펌프(290), 제2 저장조(310), 제3 펌프(330), 스트레이너 모듈(350), 서비스 탱크(370), 공급펌프(390)를 포함하여 구성될 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 피드 탱크 모듈에 석유 코크스가 투입되는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도1 및 도2를 참조하면, 호이스트 모듈(110)은 외부로부터 제공되는 석유 코크스(21)를 피드 탱크 모듈(130)로 이송시키는 장치로서, 피드 탱크 모듈(130)의 상부에 위치할 수 있다. 이때, 호이스트 모듈(110)이 이송하는 석유 코크스는 외부 공급처로부터 공급된 고체형태의 석유 코크스일 수 있고, 이러한 고체형 석유 코크스는 톤백에 담겨진 상태로 공급되어, 호이스트 모듈(110)은 고체형 석유 코크스를 톤백채로 피드 탱크 모듈(130)로 투입시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 석유 코크스 슬러리를 제조하기 위해 필요한 고체형 석유 코크스의 일일 공급량이 정해져 있고, 호이스트 모듈(110)은 상기 일일 공급량을 나누어 정해진 용량만큼 피드 탱크 모듈(130)로 투입할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 호이스트 모듈(110)은 로드셀을 이용하여 톤백에 담긴 고체형 석유 코크스의 무게를 측정하여, 측정된 무게를 고려하여 피드 탱크 모듈(130)로 고체형 석유 코크스를 투입할 수 있다.
피드 탱크 모듈(130)은 호이스트 모듈(110)로부터 투입된 고체형 석유 코크스를 임시 저장하고, 기 설정된 석유 코크스 투입량에 따라 시간 간격을 두고 석유 코크스 투입량을 나누어 고체형 석유 코크스를 슬러리 제조기(190)로 투입시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 피드 탱크 모듈(130)은 도2에 도시된 바와 같이, 피드 탱크(feed tank)(131), 호퍼(133), 이송부재(135), 필터(137), 벤트라인(139), 그리고 투입량 조절부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
호이스트 모듈(110)로부터 이송된 톤백에 담겨진 고체형 석유 코크스는 호퍼(133)로 투입되고, 상기 고체형 석유 코크스는 호퍼(133)를 지나 피드 탱크(131)로 투입된다. 피드 탱크(131)는 상기 투입된 고체형 석유 코크스를 슬러리 제조기(190)로 전달하기 전에 임시 저장할 수 있다.
이송부재(135)는 피드 탱크(131)의 하부에 위치하여, 피드 탱크에 임시 저장되어 있던 고체형 석유 코크스를 슬러리 제조기(190)로 투입시키기 위해 고체형 석유 코크스를 이송한다. 예컨대, 본 발명의 이송부재(135)는 컨베이어로 구현될 수 있다. 상기 이송부재(135)에 의해 이송된 고체형 석유 코크스(27)는 슬러리 제조기(190)로 투입된다.
본 실시예에 따른 투입량 조절부(미도시)는 슬러리 제조기(190)로 투입할 고체형 석유 코크스의 투입량을 조절할 수 있다. 본 발명의 투입량 조절부는 도3을 참조한 설명에서 보다 구체적으로 후술한다.
필터(137)는 고체형 석유 코크스가 피드 탱크(131)에 투입되는 과정에서 발생되는 먼지 발생을 방지하기 위해, 피드 탱크(131)의 내부 압력을 고려하여, 호퍼(133)를 통해 공급되는 고체형 석유 코크스를 필터링할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 필터(137)는 피드 탱크(131) 내부의 압력이 임계치 이상인 경우에는 투입되는 고체형 석유 코크스를 필터링하면서 피드 탱크(131) 내부로 투입시키고, 상기 피드 탱크 내부의 압력이 임계치보다 낮은 경우에는 투입되는 고체형 석유 코크스를 별도 필터링하지 않고, 바로 피드 탱크(131) 내부로 투입시킬 수 있다.
그리고, 벤트라인(139)은 피드 탱크(131)의 내부 압력을 고려하여, 피드 탱크 내부의 가스를 외부로 배출(23)시킬 수 있다.
다시 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬러리 제조기(190)는 미리 정해진 시간 동안 투입된 고체형 석유 코크스와, 물과, 계면활성제를 혼합하고 분쇄하여 석유 코크스 슬러리를 제조할 수 있다.
슬러리 제조기(190)는 물 공급 모듈(150) 및 계면활성제 공급 모듈(170)과 연결되어, 각각으로부터 물과 계면활성제를 공급받을 수 있다.
진동 선별기(210)는 슬러리 제조기(190)로부터 제조된 석유 코크스 슬러리를 공급받아, 진동 스크린(Vibration Screen)을 이용하여, 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 슬러리 제조기와 진동 선별기가 동작하는 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도3을 참조하면, 슬러리 제조기(190)는 피드 탱크 모듈(130)로부터 고체형 석유 코크스(31)를 공급받고, 계면활성제 공급 모듈(170)로부터 계면활성제(33)를 공급받으며, 물 공급 모듈(150)로부터 물(35)을 공급받아, 고체형 석유 코크스(31), 계면활성제(33), 그리고 물(35)을 혼합 및 분쇄함으로써, 석유 코크스 슬러리를 제조한다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 슬러리 제조기(190)는 볼 밀(ball mill)일 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따르면 슬러리 제조기(190)는 1차적으로 먼저, 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스와, 미리 정해진 물의 공급량의 100%에 해당하는 물과, 미리 정해진 계면활성제의 공급량의 100%를 혼합하여 분쇄한다. 그리고, 상기 1차적으로 먼저 혼합 분쇄된 분쇄물에, 피드 탱크 모듈(130)로부터 상기 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 나머지 30%에 해당하는 고체 석유 코크스를 추가로 공급받아 2차로 혼합하여 분쇄하여 최종적으로 석유 코크스 슬러리를 제조한다.
이때, 피드 탱크 모듈(130)의 투입량 조절부(미도시)는 상기 미리 정해지는 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 슬러리 제조기(190)로 전달하기 위하여, 피드 탱크(131)의 무게 변화량을 고려하여 이송부재(135)의 동작을 제어함에 따라 석유 코크스 투입량을 조절하여 슬러리 제조기(190)로 공급할 수 있다.
일 예로, 투입량 조절부(미도시)는 피드 탱크(131) 내부에 있던 고체형 석유 코크스가 이송부재(135)로 배출되기 이전의 피드 탱크(131)의 무게와 피드 탱크(131) 내부에 있던 고체형 석유 코크스가 이송부재(135)로 배출됨에 따른 피드 탱크의 무게의 차이와, 상기 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 70%에 따른 고체형 석유 코크스의 무게를 비교하여, 비교 결과에 따라 이송부재(135)의 동작을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 슬러리 제조기(190)가 두 번에 걸쳐 석유 코크스를 나누어 혼합 분쇄하는 이유는, 투입량 전부를 한번에 혼합 분쇄하는 것보다 혼합 및 분쇄가 더 효과적으로 잘 되기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 계면활성제 공급 모듈(170)은 외부의 공급처로부터 공급되는 계면활성제(33)와, 물(37)을 혼합한 혼합물을 펌프(171)를 이용하여 슬러리 제조기(190)로 투입하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진동 선별기(210)는 선별 베드를 구비할 수 있다. 진동 선별기(210)는 선별 베드의 기울기, 바람, 그리고 진동을 이용하여 슬러리 제조기(190)에 의해 제조된 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별한다.
이렇게, 입자 크기에 따라 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 설정된 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리(38)는 리턴 라인(230)을 통해 다시 슬러리 제조기(190)로 투입된다. 그리고, 상기 기 설정된 크기보다 작은 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리(39)는 제1 펌프(250)를 통해 저장조로 이송된다.
한편, 본 발명의 슬러리 제조기(190)는 2차 혼합 분쇄를 완료함에 따라 석유 코크스 슬러리를 제조한 뒤, 피드 탱크 모듈(130)로부터 새로이 고체형 석유 코크스를 공급받아 1차 혼합 분쇄를 준비할 때, 리턴 라인(230)으로부터 상기 기 설정된 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리(38)가 이송되면, 먼저 리턴 라인(230)으로 이송된 상기 기 설정된 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리(38)를 우선적으로 투입시키고, 그 후에 피드 탱크 모듈(130)로부터 고체형 석유 코크스를 공급받을 수 있다.
예컨대, 슬러리 제조기(190)는 상기 1차 혼합 분쇄를 위해서는 기 설정된 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 공급받아야 하는데, 리턴 라인(230)에 의해 투입된 석유 코크스 슬러리(38)의 양이 기준치보다 많으면, 피드 탱크 모듈(130)로부터 고체형 석유 코크스를 55%만 공급받도록 제어할 수 있다. 반면, 리턴 라인(230)에 의해 투입된 석유 코크스 슬러리(38)의 양이 기준치보다 적으면, 기존대로 피드 탱크 모듈(130)로부터 고체형 석유 코크스를 상기 기 설정된 투입량의 70%를 공급받도록 구현될 수 있다.
본 발명의 저장조는 진동 선별기(210)에 의해 선별된 기 정해진 크기보다 작은 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리를 전달받아 저장하는 탱크이다. 본 발명의 실시예에 따른 저장조는 제1 저장조(270)와, 제2 저장조(310)로 구성되는 것으로 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 하나의 저장조로 구성될 수도 있으며, 3개 이상의 저장조로 구성될 수도 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 저장조와 스트레이너의 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도4를 참조하면, 진동 선별기(210)로부터 선별된 상기 기 정해진 크기보다 작은 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리(39)가 내부로 투입되고, 투입된 석유 코크스 슬러리(39)는 제2 펌프(290)에 의해 제2 저장조(310)로 이송될 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 제2 저장조(310)는 석유 코크스 슬러리가 서비스 탱크(370)로 투입되기 이전에 일정량에 따라 투입되도록 석유 코크스 슬러리의 이송을 딜레이(delay)하는 역할을 하는 탱크일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 저장조(270) 및 제2 저장조(310)는 외부로부터 냉각수(41)를 공급받을 수 있다.
제2 저장조(310)에 저장되어 있던 석유 코크스 슬러리는 제3 펌프(330)를 통해 스트레이너 모듈(350)로 전달된다.
본 발명의 스트레이너 모듈(350)는 석유 코크스 슬러리를 회전하는 체(mesh)를 이용하여 필터링하는 구성으로서, 석유 코크스 슬러리에 있는 이물질을 걸러내는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스트레이너 모듈(350)는 도4에 도시된 바와 같이 제1 스트레이너(351) 및 제2 스트레이너(353)로 구성될 수 있고, 기본적으로 제3 펌프(330)를 통해 이송되는 석유 코크스 슬러리는 제1 스트레이너(351)를 통과하여 서비스 탱크(370)로 이송되도록 설계되지만, 제1 스트레이너(351)가 막히거나 고장난 경우 상기 석유 코크스 슬러리가 제2 스트레이너(353)를 통과하도록 설계된다.
상기와 같이, 제1 스트레이너(351) 또는 제2 스트레이너(353)를 통과한 석유 코크스 슬러리(43)는 서비스 탱크(370)로 투입된다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 서비스 탱크와 공급 펌프의 동작 원리를 구체적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도5를 참조하면, 스트레이너 모듈(350)를 통과한 석유 코크스 슬러리(43)가 서비스 탱크(370)로 투입되고, 서비스 탱크(370)는 스트레이너 모듈(350)를 통과한 석유 코크스 슬러리를 가스화기(410)로 보내기 이전에 임시로 보관한다.
그리고, 공급펌프(390)는 서비스 탱크(370)로부터 배출된 석유 코크스 슬러리를 가압하여 가스화기(410)로 공급한다. 이때, 가스화기(410)는 외부의 구성으로 마련될 수도 있고, 본 발명의 석유 코크스 슬러리 제조 시스템(10)에 포함되는 구성으로 마련될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급펌프(390)는 유입구와, 유출구와, 제어부와, 서비스 탱크 리턴라인(395)을 포함하여 구성될 수 있다.
유입구는 서비스 탱크(390)로부터 배출된 석유 코크스 슬러리가 유입되는 입구이며, 유출구는 석유 코크스 슬러리를 가스화기(410)로 공급하기 위해 유출하는 출구이다.
그리고, 공급펌프(390)의 제어부는 공급펌프(390)에 설치된 압력계를 이용하여 내부 압력을 측정하고, 측정된 내부 압력에 기초하여 상기 유출구가 막힌 것으로 판단되면, 유입구로 유입된 석유 코크스 슬러리를 서비스 탱크 리턴라인(395)을 통해 다시 서비스 탱크(370)로 이송시킬 수 있다.
보다 구체적인 실시예에 따르면, 제어부는 측정된 공급펌프(390)의 내부 압력이 기준 압력보다 낮으면 석유 코크스 슬러리(53)를 가스화기(410)로 전달하고, 상기 내부 압력이 기준 압력보다 높으면 석유 코크스 슬러리를 다시 서비스 탱크(370)로 이송시킨다.
도5를 참조하면, 본 실시예에 따른 서비스 탱크(370)는 외부로부터 냉각수(51)를 공급받을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 석유 코크스 슬러리 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 석유 코크스 슬러리 제조 방법은, 먼저 피드 탱크 모듈(130)이 호이스트 모듈(110)로부터 투입되어 임시 보관하고 있던 고체형 석유 코크스 중 기 설정된 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 배출하여, 슬러리 제조기(190)로 이송시킨다.
이에 따라 슬러리 제조기(190)가 물, 계면활성제, 및 상기 기 설정된 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 공급받아 1차적으로 혼합 및 분쇄한다. 상기 1차적으로 혼합 및 분쇄하는 시간은 미리 정해지는 것일 수 있다.
상기 슬러리 제조기(190)에 의해 상기 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스가 1차적으로 혼합 및 분쇄되면, 피드 탱크 모듈(130)은 나머지 30%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 슬러리 제조기(190)로 마저 투입한다.
이에 따라, 슬러리 제조기(190)는 상기 1차로 혼합 및 분쇄된 분쇄물에 상기 나머지 30%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 추가로 혼합시켜 2차적으로 분쇄함에 따라 석유 코크스 슬러리를 제조한다.
슬러리 제조기(190)는 제조된 석유 코크스 슬러리를 진동 선별기(210)로 전달하고, 진동 선별기(210)는 진동 스크린을 이용하여 상기 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별함으로써, 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 정해진 크기 보다 작은 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리는 저장조로 보내고, 상기 기 정해진 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리는 다시 슬러리 제조기(190)로 리턴시킨다.
이상의 본 발명의 석유 코크스 슬러리 제조 방법은 도1 내지 도5를 참조하여 보다 상세하게 상술하였으므로, 중복되는 바 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 석유 코크스 슬러리 제조 시스템
110: 호이스트 모듈
130: 피드 탱크 모듈
150: 물 공급 모듈
170: 계면활성제 공급 모듈
190: 슬러리 제조기
210: 진동 선별기
230: 리턴 라인
250: 제1 펌프
270: 제1 저장조
290: 제2 펌프
310: 제2 저장조
330: 제3 펌프
350: 스트레이너 모듈
370: 서비스 탱크
390: 공급펌프
410: 가스화기

Claims (11)

  1. 미리 정해진 시간 동안 고체형 석유 코크스, 물, 그리고 계면활성제를 혼합하고 분쇄하여 석유 코크스 슬러리를 제조하는 슬러리 제조기와,
    상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하고, 기 설정된 석유 코크스 투입량에 따라 시간 간격을 두고 상기 석유 코크스 투입량을 나누어 상기 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입하는 피드 탱크 모듈과,
    상기 슬러리 제조기로부터 제조된 석유 코크스 슬러리를 공급받아, 진동 스크린을 이용하여 상기 공급받은 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 진동 선별기를 포함하되,
    상기 피드 탱크 모듈은,
    상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하는 피드 탱크와,
    상기 피드 탱크의 하부에 위치하여, 상기 피드 탱크에 임시 저장되어 있던 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입시키기 위해 이송하는 이송부재와,
    상기 이송부재에 의해 고체형 코크스가 배출되기 이전의 상기 피드 탱크의 무게와 배출된 후의 상기 피드 탱크의 무게의 차이값, 및 미리 정해진 무게값을 비교한 결과에 따라 상기 슬러리 제조기로 투입할 상기 고체형 석유 코크스의 투입량을 조절하는 투입량 조절부를 포함하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬러리 제조기는,
    무게에 대하여 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 70 %에 해당하는 고체형 석유 코크스와, 물과, 계면활성제를 1차적으로 혼합하여 분쇄하고, 상기 피드 탱크 모듈로부터 상기 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 30 %를 추가로 공급받아 2차적으로 혼합하고 분쇄하여 상기 석유 코크스 슬러리를 제조하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진동 선별기는,
    선별 베드의 기울기, 바람, 그리고 진동을 이용하여, 상기 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하고,
    입자 크기에 따라 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 정해진 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리는 다시 슬러리 제조기로 투입되는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피드 탱크 모듈은,
    상기 피드 탱크와 연결되어, 상부로 투입된 상기 고체형 석유 코크스를 상기 피드 탱크로 전달하는 호퍼와,
    상기 고체형 석유 코크스가 상기 피드 탱크에 투입되는 과정에서 발생되는 먼지 발생을 방지하기 위해, 상기 피드 탱크의 내부 압력을 고려하여 상기 호퍼를 통해 공급되는 상기 고체형 석유 코크스를 필터링하는 필터와,
    상기 피드 탱크의 내부 압력을 고려하여, 상기 피드 탱크 내부의 가스를 외부로 배출시키는 벤트라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 진동 선별기에 의해 선별된 기 정해진 크기보다 작은 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리를 전달받아 저장하는 저장조와,
    상기 저장조에 저장되어 있던 석유 코크스 슬러리를 회전하는 체(mesh)를 이용하여 필터링하여 이물질을 걸러내는 스트레이너와,
    상기 스트레이너를 통과한 석유 코크스 슬러리를 보관하는 서비스 탱크와,
    상기 서비스 탱크로부터 배출된 석유 코크스 슬러리를 가스화기로 공급하는 공급펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공급펌프는,
    상기 서비스 탱크로부터 배출된 석유 코크스 슬러리가 유입되는 유입구와,
    상기 석유 코크스 슬러리를 상기 가스화기로 공급하기 위해 유출하는 유출구와,
    상기 공급펌프의 내부 압력을 기초하여 상기 유출구가 막힌 것으로 판단되면, 상기 유입된 석유 코크스 슬러리를 상기 서비스 탱크로 다시 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    외부로부터 제공되는 상기 고체형 석유 코크스를 상기 피드 탱크 모듈로 이송하는 호이스트 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 시스템.
  9. 석유 코크스 슬러리를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    피드 탱크 모듈이, 무게에 대하여 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 70 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 상기 석유 코크스 슬러리를 제조하기 위해 배출하는 단계와,
    슬러리 제조기가, 물, 계면활성제, 그리고 상기 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 70%에 해당하는 고체형 석유 코크스를 공급받아 혼합하고 분쇄하는 단계와,
    상기 피드 탱크 모듈이 상기 미리 정해진 석유 코크스 투입량의 30 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 상기 슬러리 제조기로 투입하는 단계와,
    상기 슬러리 제조기가, 상기 혼합하고 분쇄된 혼합 분쇄물에 상기 30 %에 해당하는 고체형 석유 코크스를 추가로 혼합하고 분쇄함에 따라 석유 코크스 슬러리를 제조하는 단계와,
    진동 선별기가, 진동 스크린을 이용하여 상기 공급받은 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 단계를 포함하되,
    상기 피드 탱크 모듈은,
    상기 고체형 석유 코크스를 임시 저장하는 피드 탱크와,
    상기 고체형 코크스가 배출되기 이전의 상기 피드 탱크의 무게와 배출된 후의 상기 피드 탱크의 무게의 차이값, 및 미리 정해진 무게값을 비교한 결과에 따라 상기 슬러리 제조기로 투입할 상기 고체형 석유 코크스의 투입량을 조절하는 투입량 조절부를 포함하는 석유 코크스 슬러리 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 진동 선별기에 의해 입자 크기에 따라 선별된 석유 코크스 슬러리 중 기 정해진 크기 이상의 입자 크기를 가지는 석유 코크스 슬러리를 다시 슬러리 제조기로 이송시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 진동 선별기는,
    선별 베드의 기울기, 바람, 그리고 진동을 이용하여, 상기 석유 코크스 슬러리를 입자 크기에 따라 선별하는 것을 특징으로 하는 석유 코크스 슬러리 제조 방법.
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