KR20110048266A - 액화이산화탄소의 이송시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송부가 설치된 이송배관에서 상기 이송부를 중심으로 압력차가 발생하는 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관의 압력을 일정하게 유지하는 압력유지부가 구비되며, 상기 압력유지부는 액화이산화탄소가 이송될 때 상기 이송배관 상의 상기 이송부를 통과하면서 압력이 낮아지는 제2배관에 구비된 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템에 관한 것이다.

이에, 본 발명은 액화이산화탄소가 이송되는 과정에서 압력차가 크지 않게 유지하도록 함에 따라, 이송배관 내에서 압력이 하강하여 온도가 떨어져 액화이산화탄소가 고형의 드라이아이스로 상변화 되는 것을 방지하고, 드라이아이스가 이송부나 이송배관이 손상되는 것을 방지하며 드라이아이스에 의해 이송배관이 막혀 액화이산화탄소의 이송이 중단되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이산화탄소, 액화이산화탄소 이송, 상변화, 드라이아이스

Description

액화이산화탄소의 이송시스템 { Transfertation system and transfertation method of Liquid carbon dioxide }

본 발명은 액화이산화탄소의 이송시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화이산화탄소가 이송되는 과정에서 압력과 온도가 변하면서 발생하는 액화이산화탄소의 상변화를 방지하는 액화이산화탄소의 이송시스템에 관한 것이다.

화석 연료의 사용이 증가됨에 따라 대량으로 배출되는 이산화탄소는 지구온난화 현상을 야기하는 온실가스(Greenhouse Gas, GHG)중 하나로 지정되어 있다. 이산화탄소의 지구온난화지수는 다른 온실가스에 비하여 낮지만, 전체 온실가스 배출의 대략 80%를 차지하는 점과 그 배출량을 규제할 수 있다는 점에서 매우 중요한 온실가스로 분류되고 있다. 따라서 다양한 국제 협약을 통하여 각국에서 온실가스의 배출을 저감하도록 규제하고 있으며, 이로부터 파생되는 기술 중 하나로 각종 산업현장에서 발생되는 이산화탄소를 회수하여 별도의 장소에 격리 저장함으로써 대기 중에 방출되는 이산화탄소의 양을 저감시키는 이산화탄소 처리 기술이 등장하게 되었다.

이산화탄소의 배출을 저감하기 위한 처리 단계는 크게 이산화탄소의 회수, 분리 농축, 수송, 저장의 네 단계를 거쳐 이루어진다. 산업현장에서 발생된 이산화탄소를 포함하는 배출가스는 회수되어, 이산화탄소만을 고농도로 분리 농축하고 수송하여 저장되는데, 이산화탄소의 분리 농축 기술은 흡수공정, 흡착공정 또는 막분리 공정을 통하여 이루어진다.

이에, 근자에는 상기와 같이 배출가스에서 분리된 이산화탄소를 해양, 지중, 지표 등의 지하장소에 주입하여 저장하는 CCS(Carbon Capture and Storange)기술과 이를 운송하는 기술이 대두되고 있다.

이산화탄소는 삼중점이 -56.3℃, 5.17bar로 알려져 있으며, 상기의 공정을 거침으로써 분리 농축된 이산화탄소를 냉각 압축하여 주로 액화된 상태로 운반할 수 있으며, 이산화탄소의 액화는 천연가스의 액화에 널리 사용되는 팽창법, 다단냉각법, 혼합냉각법 등 다양한 공지수단을 전용함으로써 이루어질 수 있다.

액화된 이산화탄소의 수송은 수송 거리가 1000km 이상인 경우에는 파이프를 이용하는 것보다 선박을 이용하는 것이 경제적인 것으로 알려져 있다. 따라서 국가간 이산화탄소의 수송에 있어서 수송 수단으로는 선박이 타당하며, 이산화탄소 운반용 선박은 고압, 저온으로 냉각된 이산화탄소의 액화상태를 유지할 수 있는 탱크 시설을 갖추어야 한다.

특히, 기존의 자동차를 이용하는 운송과 달리 대량의 이산화탄소를 선박을 이용하여 장거리 운송할 경우 이산화탄소의 밀도를 높여서 많이 운송하는 것이 유리하다. 이산화탄소는 삼중점 근처에서 가장 밀도가 높으므로 삼중점 근처의 상태에서 액화된 이산화탄소를 운송하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다.

그런데, 이러한 액화이산화탄소는 운송된 후 하역시에 밸브나 좁은 배관을 지나면서 급격한 압력차이가 발생하여 온도가 떨어지면서 액체 상태의 이산화탄소가 고형화되는 문제점이 있다.

예를 들면, 탱크에 저장되었던 액화이산화탄소를 펌프로 이송할 경우 펌프 후단에 밸브를 전후로 전단에는 고압의 액화이산화탄소가 존재하고, 후단에는 상압의 빈 배관이 존재한다. 이때, 밸브를 열고 펌프를 작동시켜 액화이산화탄소를 운송할 경우 밸브 전후의 전후단 배관의 압력차가 발생하고, 줄-톰슨 효과에 의해 온도가 떨어지게 되어 액화이산화탄소가 고체로 상이 변해서 드라이아이스가 되는 것이다.

도 1을 참조하여 상세하게 설명하면, 이산화탄소의 삼중점은 압력이 5.17bar이상이고, 온도는 -56.3℃ 이상인 상태이다. 이때, 액화이산화탄소를 대량으로 장거리 수송하려면 액체 상태의 이산화탄소이되, 밀도가 높아야하므로 삼중점과 근접한 압력과 온도로 액화시키게 된다. 이러한 액화이산화탄소 상태에서 압력이 낮아지면 줄-톰슨 효과에 의해 온도가 낮아지면서 고체 상태의 드라이아이스가 되는 것이다.

따라서, 배관에서 드라이아이스가 생길 경우 배관이나 밸브를 막아서 유체의 흐름을 막을 수 있고, 배관파손 등의 사고를 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액화이산화탄소가 이송될 때 단열된 좁은 통로를 통과한 후에도 액화이산화탄소의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 액화이산화탄소의 이송시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 액화이산화탄소가 이송되는 이송배관에서 액화이산화탄소가 이송부를 통과한 후 인입되는 이송배관의 제2배관에 고압의 유체를 공급하도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이송배관의 제2배관에 공급되는 고압의 유체와 액화이산화탄소가 화학반응이 일어나지 않도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 액화이산화탄소가 이송배관 상에서 상변화가 발생하지 않는 압력조건을 유지하도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이송되는 액화이산화탄소를 기화시켜 고압의 이산화탄소 가스 상태로 공급되도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이송배관의 제2배관에 공급된 고압의 유체를 배출시키도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이송배관의 불순물을 제거하면서 이송배관의 압력을 고압으로 유지하도록 함에 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위해 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송부가 설치된 이송배관에서 상기 이송부를 중심으로 압력차가 발생하는 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관의 압력을 일정하게 유지하는 압력유지부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 압력유지부는 액화이산화탄소가 이송될 때 상기 이송배관 상의 상기 이송부를 통과하면서 압력이 낮아지는 제2배관에 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 압력유지부는 상기 이송배관 중에서 상기 제2배관에 고압의 유체를 주입하는 유체주입배관인 것을 특징으로 한다.

상기 유체주입배관에 주입되는 유체는 불활성 가스인 것을 특징으로 한다.

상기 유체주입배관에 주입되는 유체는 액화이산화탄소의 압력에서 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관의 압력차보다 높은 압력이 더해진 압력으로 주입되는 것을 특징으로 한다.

상기 압력유지부는 상기 저장탱크와 상기 이송배관의 제2배관을 연결하는 압력유지배관과, 상기 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 가압시키는 가압기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 압력유지부에는 상기 가스주입배관으로 주입된 유체를 배출시키는 유체배출배관이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송부가 설치된 이송배관에서 상기 이송부를 중심으로 압력차가 발생하는 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관 중 제2배관에 고압의 유체를 공급하여 제1배관과 제2배관의 압력을 일정하게 유 지하는 것을 특징으로 한다.

저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송배관에 유체를 송풍하여 상기 이송배관의 불순물을 제거하는 단계와, 상기 이송배관에 고압유체를 주입하여 상기 이송배관을 고압으로 유지하는 단계 및 상기 이송배관을 쿨링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송배관에 송풍되는 유체는 고압 유체이되 저온으로 냉각된 것을 특징으로 한다.

상기 이송배관에 송풍되는 유체는 액화이산화탄소의 압력과 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명은 액화이산화탄소가 이송되는 과정에서 항상 일정한 압력을 유지하도록 함에 따라, 이송배관 내에서 압력이 하강하여 온도가 떨어져 액화이산화탄소가 고형의 드라이아이스로 상변화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 액화이산화탄소가 드라이아이스가 되어 이송부나 이송배관이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 액화이산화탄소가 이송과정에서 상변화되어 이송이 중단되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 액화이산화탄소가 좁은 이송배관에 인입될 때 이송배관에서 액화이산화탄소의 압력을 일정하게 유지하기 위해 고압의 불활성 가스를 공급함에 따라 액화이산화탄소와 불활성 가스가 화학반응을 일으키는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이송배관의 압력을 일정하게 유지하기 위해 공급된 고압의 유체가 배출되는 별도의 가스배출배관이 구비됨에 따라 액화이산화탄소를 이송시킨 후 별도로 공급되는 고압유체를 분리 배출하여 이송되는 액화이산화탄소에 불순물이 포함되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 기화시켜 고압가스 상태의 이산화탄소를 이용하여 액화이산화탄소의 압력강하를 방지할 수 있으므로 별도의 고압가스를 이용하지 않아도 되므로 액화이산화탄소를 이송하는 이송시스템의 구조가 간단해지고, 그에 따라 이송비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 이송배관에 고압, 저온의 유체를 송풍하여 불순물을 제거하고, 이송배관을 고압, 저온으로 유지하여 액화이산화탄소가 이송될 때 줄-톰슨 효과가 발생해도 액화이산화탄소가 상변화하는 것을 방지함과 아울러, 온도차에 의해 이송배관이 파손되거나, 이송배관에서 소음이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 이산화탄소의 특성곡선을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 일실시예를 도시한 도면이며, 도 3는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템은 액화이산화탄소가 저장된 저장탱크(10)와, 저장탱크(10)에 저장된 액화이산화탄소를 이송하는 이송배관(20)과, 이송배관(20)을 통해 이송되는 액화이산화탄소를 저장하는 저장소(40) 그리고, 액화이산화탄소가 이송되는 배관에서 액화이산화탄소의 압력이 일정하게 유지되도록 하는 압력유지부(50)로 이루어진다.

저장탱크(10)에는 포집된 이산화탄소를 액화시킨 액화이산화탄소가 저장된다. 이때, 액화이산화탄소는 대량의 이산화탄소를 장거리 운송할 수 있도록 도 1에 나타난 A와 같이 삼중점과 근접한 조건으로 액화되어 높은 밀도를 유지하는 것이 바람직하다. 여기서, A는 -48~-52℃ 정도의 온도와 6~7bar 정도의 압력이 될 수 있다.

이송배관(20)은 저장탱크(10)에 저장된 액화이산화탄소를 저장소(40)로 이송하는 유로로서, 이송배관(20) 상에는 저장탱크(10)에서 액화이산화탄소를 저장소(40)로 이송하기 위한 펌프나 밸브와 같은 이송부(30)가 구비된다.

예를 들면, 이송부(30)가 밸브일 경우, 이송배관(20) 상에 설치된 밸브가 개방되었을 때 저장탱크(10)에 저장된 액화이산화탄소가 이송배관(20)으로 유입될 수 있다. 또한, 이송부(30)가 펌프일 경우 펌프가 작동되면 저장탱크(10)에 저장된 액화이산화탄소가 펌프를 통해 이송배관(20)으로 강제이송된다.

이에, 이송배관(20)은 이송배관(20) 상에 설치된 이송부(30)를 중심으로 저장탱크(10)와 연결된 제1배관(21)과 저장소(40)측과 연결된 제2배관(23)으로 나누어진다.

여기서, 이송배관(20)에는 이송배관(20)의 제1배관(21)과 제2배관(23)의 압력을 항상 일정하게 유지하는 압력유지부(50)가 구비된다.

이때, 압력유지부(50)는 이송배관(20) 상의 이송부(30)를 통과한 액화이산화탄소가 압력과 온도가 떨어지면서 제2배관(23)으로 이송됨에 따라 제2배관(23)에 압력을 가하여 제1배관(21)과 제2배관(23)의 압력을 일정하게 유지하는 것이다.

이것은, 액화이산화탄소는 밀도가 높은 이산화탄소의 삼중점과 근접한 조건 즉, -48~-52℃ 정도의 온도와 6~7bar 정도의 압력으로 액화되어 저장탱크(10)에 저장되는데 이러한 액화이산화탄소가 저장탱크(10)에 비해 비교적 좁은 통로인 이송배관(20)으로 유입되어 이송되면서 줄-톰슨 효과에 의해 압력이 떨어지고, 온도도 떨어진다. 이와 같은 줄-톰슨 효과는 이송부(30) 즉, 밸브나 펌프를 통과하면서 감압되면 더욱 급격하게 일어나므로, 이송부(30)를 통과하여 제2배관(23)으로 인입된 액화이산화탄소는 압력이 하강하므로 온도도 하강하여 도 1의 B에 나타난 바와 같이 이산화탄소의 특성곡선 중 승화라인을 지나 고형화 될 수 있다.

이에, 압력유지부(50)는 일실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상압으로 유지되다가 액화이산화탄소가 이송된 후 압력이 급격하게 하강하는 제2배관(23)에는 고압의 유체를 공급하는 유체주입배관(51)이 될 수 있다.

상세하게 설명하면, 압력유지부(50)는 제2배관(23)과 연통되게 설치된 유체주입배관(51)을 통해 고압의 유체를 주입하여 제2배관(23)의 압력을 미리 상승시켜 제1배관(21)과 제2배관(2)의 압력차가 크지 않도록 함에 따라 줄-톰슨 효과에 의한 온도 하강을 방지한다.

이때, 주입되는 고압의 유체는 불활성 가스로서 화학적으로 안정되어 액화이산화탄소와 화학반응이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 불활성 가스는 헬륨(He)을 제외한 18족 원소가 될 수 있으며, 화학적으로 안정된 질소나 이산화탄소가 될 수 있다.

여기서, 유체주입배관(51)에 주입되는 고압의 유체는 액화이산화탄소와 화학반응을 일으키지 않고, 액화이산화탄소와 섞여도 분리가 용이하다면 고압의 액체나 액화가스가 될 수 있음은 물론이다.

또한, 유체주입배관(51)으로 주입되는 유체의 압력은 액화이산화탄소가 이송될 때, 액화이산화탄소의 압력에서 이송배관(20)의 제1배관(21)과 제2배관(23)의 압력차보다 더 높은 압력으로 가압된 압력인 것이 바람직하다. 이것은 이송배관(20)의 제1배관(21)에서는 이산화탄소의 삼중점에 근접한 액화이산화탄소의 압력이 이송배관(20)의 제2배관(23)에서 하강하므로 하강한 만큼의 압력을 보상하여 액화이산화탄소가 상변화를 일으켜 드라이아이스가 되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 이송배관(20)의 제2배관(23)에는 유체배출배관(54)이 더 구비된다. 유체배출배관(54)은 유체주입배관(51)을 통해 제2배관(23)에 주입되어 액화이산화탄소의 압력을 다시 상승시킨 유체를 배출시킨다. 따라서, 주입된 유체가 압력을 상승시킨 후 다시 배출됨에 따라 액화이산화탄소와 섞여 저장소(40)에 저장되는 것이 방지된다.

여기서, 제2배관(23)과 연결된 유체주입배관(21)의 반대편에는 고압유체 공급탱크(52)가 설치되어 유체주입배관(51)으로 주입될 고압유체를 수용하고, 제2배 관(23)과 연결된 유체배출배관(54)의 반대편에는 배출유체 저장탱크(55)가 연결되어 유체주입배관(21)으로 주입된 고압유체가 액화이산화탄소의 압력을 상승시키고 배출되는 가스를 수용함은 물론이다.

또한, 유체주입배관(51) 상에는 고압유체 공급탱크(52)에서 공급된 고압유체가 제2배관(23)에 공급된 후 다시 고압유체 공급탱크(52)로 역류하지 않도록 공급체크밸브(53)가 설치되고, 유체배출배관(54) 상에는 압력이 하강되어 배출되는 가스가 제2배관(23)으로 역류하지 않도록 배출체크밸브(56)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3을 참조하면, 배출유체 저장탱크(55)의 일측에는 고압유체 공급탱크(51)와 연결되는 회수배관(61)이 구비되고, 회수배관(61) 상에는 제2배관(23)에서 액화이산화탄소의 압력을 상승시키면서 압력이 하강된 유체를 가압하여 다시 고압유체 공급탱크(51)로 공급될 수 있도록 공급가압기(65)가 구비된다.

따라서, 유체배출배관(54)에서 배출되어 배출유체 저장탱크(55)에 수용된 가스는 회수배관(61)으로 이송되어 공급가압기(65)를 통해 가압된 후 다시 고압유체가 되어 고압유체 공급탱크(51)로 공급되어 재사용이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 액화이산화탄소 이송시스템의 또 다른 실시예는 압력유지부(50')가 되는 유체주입배관(51')이 제2배관(23)과 액화이산화탄소가 저장된 저장탱크(10)를 연결한다.

여기서, 유체주입배관(51') 상에 주입되는 고압의 가스로는 액화 이산화탄소가 저장된 저장탱크(10)의 상측에 존재하는 가스 상태의 이산화탄소이거나, 액화이산화탄소를 기화시킨 가스 상태의 이산화탄소가 될 수 있다.

이에, 저장탱크(10)의 상측에는 저장 탱크(10)의 상부에 존재하는 가스상태의 이산화탄소를 공급할 수 있도록 유체주입배관(51')이 설치될 수 있다.

여기서, 유체주입배관(51') 상에는 가스 상태의 이산화탄소를 가압하여 고압가스가 되도록 하는 가압기(58)가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 저장탱크(10)의 하측에는 액화이산화탄소가 이동되면서 기화되도록 저장탱크(10)와 유체주입배관(51')을 연결하는 기화배관(25)이 더 설치되고, 기화배관(25) 상에는 액체이산화탄소를 고압의 이산화탄소 가스로 전환시키는 기화기(57)가 설치될 수 있다.

여기서, 유체주입배관(51')과 연통되며, 기화기(57)가 설치된 기화배관(25)은 저장탱크(10)와 인접하게 설치되고, 가압기(58)는 제2배관(23)과 인접하게 설치될 수 있다. 또한, 유체주입배관(51')에는 제2배관(23)으로 공급되는 이산화탄소 가스가 역류되는 것을 방지하는 이산화탄소 체크밸브(53')가 구비된다.

이에, 액화이산화탄소 저장탱크(10)의 상부에 존재하는 가스 상태의 이산화탄소는 유체주입배관(51') 상에 설치된 가압기(58)에 의해 가압되어 고압의 이산화탄소 가스 상태로 제2배관(23)으로 공급되거나, 액화이산화탄소 저장탱크(10)의 하부에 존재하는 액화이산화탄소는 기화배관(25)으로 유입되어 기화기(57)에 의해 기화되어 가스 상태의 이산화탄소로 기화된 후 상기와 같이, 가압기(58)에 의해 가압 되어 제2배관(23)으로 공급되어 제1배관(21)과 제2배관(23)의 압력을 일정하게 유지하고, 제2배관(23)으로 공급된 이산화탄소는 이산화탄소 체크밸브(53')에 의해 유체주입배관(51')으로 역류되는 것이 방지된다.

여기서, 가스상태의 이산화탄소는 유체배출배관(54)을 통해 배출유체 저장탱크(55)로 저장되었을 때 상기와 같은 줄-톰슨 효과에 의해 압력과 온도가 하강하여 배출유체 저장탱크(55)의 내부에 드라이아이스가 생성되는 것을 방지하기 위해 도시되지 않은 압력조절기가 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 실시예들은 액화이산화탄소가 이송배관(20)의 이송부(30)를 통과하면서 압력과 온도가 떨어지는 제2배관(23)에 고압유체를 공급하여 제1배관(21)과 제2배관(23)이 항상 일정한 압력을 유지할 수 있는 액화이산화탄소의 이송방법이 된다.

도 5는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 다른 실시방법을 도시한 도면이다.

먼저, 이송할 액화이산화탄소를 이송시키는 이송배관(20)을 세정한다. 이것은 이송배관(20)에 잔존하는 불순물을 제거하기 위한 것으로서 일정한 압력을 가진 유체를 송풍하여 이루어진다. S1

다음, 이송배관(20)에 고압의 유체를 주입하여 이송배관(20)을 고압으로 유지한다. 이때, 고압의 유체는 액화이산화탄소가 이송부(30)를 통해 압력과 온도가 하강하여도 액화이산화탄소가 상변화되지 않도록 충분한 압력을 갖는 것이 바람직하다. S2

다음, 액화이산화탄소의 온도가 하강함에 따라 이송배관(20)에서 수격현상이 일어나 이송배관(20)을 손상시키거나 소음을 발생시키는 것을 방지하기 위해 이송배관(20)을 일정한 온도로 냉각시킨다. S3

여기서, 이송배관(20)을 세정할 때, 사용되는 유체는 액화이산화탄소의 상변화가 방지되는 압력을 갖는 고압유체를 송풍하여 이송배관(20)을 세정하되 고압으로 유지할 수 있다.

또한, 이송배관(20)에 고압의 유체를 주입할 때, 고압이되 낮은 온도를 갖는 유체를 주입하여 이송배관(20)을 고압상태로 유지하되 냉각시킬 수 있다.

그리고, 이송배관(20)을 세정할 때, 고압이면서 냉각된 유체를 사용하여 이송배관(20)의 불순물을 제거함과 동시에 이송배관(20)을 고압을 유지하며 냉각시킬 수 있다.

따라서, 저장탱크(10)에 저장된 액화이산화탄소는 불순물이 제거되되 고압 상태이며 냉각된 이송배관(20)을 통해 저장소(40)로 공급되므로 이송배관(20)의 이송부(30)를 통과하면서 압력이 하강하여도 액화이산화탄소가 이송되기 전부터 이송배관(20)이 고압상태이므로 하강된 압력이 보상되어 액화이산화탄소가 드라이아이스로 변화하는 것이 방지된다.

또한, 이송배관(20)는 액화이산화탄소가 이송부(30)를 통과하면서 온도가 하강하여도 이송배관(20)이 냉각된 상태이므로 수격현상이 일어나 소음이 발생하거나, 이송배관(20)이 손상되는 것이 방지된다.

도 6은 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템이 선박에 선적되는 것 을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템이 선박에서 하역되는 것을 도시한 도면이다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 각종 산업활동으로 발생된 이산화탄소를 포집하고 이를 액화시킨 액화이산화탄소는 상술한 바와 같은 액화이산화탄소의 이송시스템과 이송방법에 의해 저장탱크(10)에서 선박(S)에 설치된 저장소(40)로 선적된다.

그 후, 액화이산화탄소가 주입될 위치로 이동한 선박(S)은 다시 상술한 바와 같이 액화이산화탄소를 하역하여 선박(S)의 저장탱크(10)에서 지하의 저장소(40)로 주입할 수 있다.

도 1은 이산화탄소의 특성곡선을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 일실시예를 도시한 도면.

도 3는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템의 실시예를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템이 선박에 선적되는 것을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 액화이산화탄소의 이송시스템이 선박에서 하역되는 것을 도시한 도면.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

10 : 저장탱크 20 : 이송배관

21 : 제1배관 23 : 제2배관

30 : 이송부 50 : 압력유지부

51 : 유체주입배관 52 : 고압가스 공급탱크

54 : 유체배출배관 55 : 배출가스 저장탱크

Claims (11)

1. 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송부가 설치된 이송배관에서 상기 이송부를 중심으로 압력차가 발생하는 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관의 압력을 일정하게 유지하는 압력유지부가 구비된 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압력유지부는 액화이산화탄소가 이송될 때 상기 이송배관 상의 상기 이송부를 통과하면서 압력이 낮아지는 제2배관에 구비된 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 압력유지부는 상기 이송배관 중에서 상기 제2배관에 고압의 유체를 주입하는 유체주입배관인 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 유체주입배관에 주입되는 유체는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 가스주입배관에 주입되는 유체는 액화이산화탄소의 압력에서 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관의 압력차보다 높은 압력이 더해진 압력으로 주입되는 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 압력유지부는 상기 저장탱크와 상기 이송배관의 제2배관을 연결하는 압력유지배관;과

   상기 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 가압시키는 가압기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
7. 제 3항 내지 제 6항에 있어서,

   상기 압력유지부에는 상기 유체주입배관으로 주입된 유체를 배출시키는 유체배출배관이 더 구비된 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송시스템.
8. 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송부가 설치된 이송배관에서 상기 이송부를 중심으로 압력차가 발생하는 상기 이송배관의 제1배관과 제2배관 중 제2배관에 고압의 유체를 공급하여 제1배관과 제2배관의 압력을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송방법.
9. 저장탱크에 저장된 액화이산화탄소를 이송시키는 이송배관에 유체를 송풍하여 상기 이송배관의 불순물을 제거하는 단계;

   상기 이송배관에 고압유체를 주입하여 상기 이송배관을 고압으로 유지하는 단계; 및

   상기 이송배관에 저온유체를 주입하여 상기 이송배관을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 이송배관에 송풍되는 유체는 고압 유체이되 저온으로 냉각된 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 이송배관에 송풍되는 유체는 액화이산화탄소의 압력과 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 액화이산화탄소의 이송방법.

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