KR20120126994A - 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 선박이 정박되는 플랫폼과 연통하는 지하저장소에 주입 유닛을 이용하여 선박의 압력 탱크로부터 액체 이산화탄소를 가압하고 가열하여 주입하기 위하여, 액체 이산화탄소를 선박으로 플랫폼이 상부에 설치된 지하저장소까지 운송하여 선박의 압력 탱크로부터 액체 이산화탄소를 임계점 이상으로 가압하고 물의 빙점 이상으로 가열하여 밀도를 대폭 증가시켜 지하저장소에 주입하는 실시예의 적용이 가능하다.

Description

이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법{SHIPPING AND INJECTION DEVICE AND METHOD OF CARBON DIOXIDE}
본 발명은 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이산화탄소를 포집, 운송 및 주입 저장하는 일련의 공정을 안정적이고 효율적으로 실시하여 대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 량을 줄일 수 있도록 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근에는 이산화탄소의 대기 중 배출을 줄이기 위한 실질적인 노력의 일환으로 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon dioxide capture and storage, 이하'CCS')에 대한 관련 기술의 중요성이 높아지고 있다.
CCS는 석탄을 에너지원으로 하는 화력발전소로부터 대량 배출되는 이산화탄소를 포집하여 폐유정과 같은 큰 공간이 형성된 저장소까지 운송하여 주입하는 일련의 과정을 일컬음이며, 대용량 운송을 위해서는 보통 이산화탄소 운송용 선박을 이용한다.
이산화탄소는 액화하면 기체에 비하여 수백배 이상 압축될 수 있으므로 대용량 운송시 대형 선박에 의하여 적절한 내부 압력을 유지할 수 있도록 설계된 압력 탱크에 수용하여 운송하게 되는 것이다.
그러나, 이산화탄소는 액화천연가스나 액체 질소 등의 극저온 유체와 같은 온도 범위는 아니지만 운송 후 저장소에 주입할 때 압력 변화 및 상변화 등에 유의해야 할 점이 많다.
따라서, 압력 탱크로부터 저장소로 액화된 이산화탄소를 배출할 때 급격한 압력 변화로 인하여 저장소까지 연결된 배관의 연결부위가 파손되거나, 이송되는 액체 이산화탄소가 통과하는 배관 내외로 결빙되는 등의 문제로 인하여 원활한 이송에 지장을 주는 등의 문제가 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 이산화탄소를 포집, 운송 및 주입 저장하는 일련의 공정을 안정적이고 효율적으로 실시하여 대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 량을 줄일 수 있도록 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액체 이산화탄소가 저장되는 지하저장소의 상측에 설치되고 액체 이산화탄소를 운송하는 선박이 정박되며 지하저장소와 중력 방향으로 연통되는 플랫폼과, 선박에 구비된 압력 탱크로부터 순차적으로 임계점을 초과하는 압력까지 가압하고 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하여 액체 이산화탄소를 지하저장소로 이송시키는 주입 유닛을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.
상기와 같은 구성의 실시예를 적용하여 본 발명은 액체 이산화탄소를 선박에 구비된 압력 탱크에 수용하고 지하저장소의 상부에 설치된 플랫폼까지 운송하는 제1 단계와, 선박이 플랫폼에 정박하고 플랫폼과 지하저장소를 연통하는 주입 배관의 입구와 압력 탱크를 상호 연결하는 제2 단계와, 선박에 구비되고 압력 탱크와 주입 배관 사이에 배치되는 가압 펌프로 임계점을 초과하도록 액체 이산화탄소를 가압하는 제3 단계와, 선박에 구비되고 가압 펌프와 지하저장소 사이에 배치되는 가열기로 빙점을 초과하도록 주입 배관을 가열하면 가압된 액체 이산화탄소가 중력 방향으로 지하저장소에 이송되는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법에 따른 실시예를 적용할 수 있다.
그리고, 본 발명은 선박으로 운송된 액체 이산화탄소를 지하저장소에 주입하기 전에 가압 펌프로써 임계점을 초과하는 압력까지 가압한 후, 가압된 액체 이산화탄소를 지하저장소와 연결된 주입 배관을 통하여 주입하되, 주입 배관과 연결된 가열기로써 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하며, 가압 펌프 및 가열기는 선박에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법에 따른 실시예를 적용할 수도 있다.
또한, 본 발명은 선박으로 운송된 액체 이산화탄소를 지하저장소에 주입하기 전에 액체 이산화탄소가 수용된 압력 탱크로부터 이송펌프로 지하저장소 상부의 플랫폼과 연통하는 주입배관의 가압 펌프측으로 이송한 후, 가압 펌프로써 임계점을 초과하는 압력까지 가압한 후, 가압된 액체 이산화탄소를 주입 배관과 연결된 가열기로써 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하되, 이송펌프는 선박에 구비되고, 가압 펌프 및 가열기는 플랫폼에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법에 따른 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 주입 유닛을 이용하여 임계점을 초과하는 압력으로만 이산화탄소를 가압함으로써 이산화탄소의 단위부피당 밀도가 높아짐에 따라 가압된 액체 이산화탄소의 자체 중량에 의하여 높은 압력과 먼 거리에 이격된 지하저장소에도 선박의 압력 탱크로부터 대량의 액체 이산화탄소를 용이하게 주입할 수 있다.
따라서, 액체 이산화탄소가 임계점을 넘어선 상태에서 주입되면 온도와 압력이 상승하더라도 지속적으로 초임계 상태를 유지하게 되므로 상변화에 따른 압력 탱크과 주입 배관의 연결부위 손상을 방지할 수 있다.
그리고, 액체 이산화탄소가 임계점을 넘어선 상태에서 주입되면 기존 기술과 같이 높은 압력과 멀리 이격된 지하저장소의 환경에 맞춰 150~200 bar의 고압 상태로 가압하는데 따른 불필요한 에너지 소모를 대폭 줄일 수 있다.
그리고, 본 발명은 주입 유닛을 이용하여 가압된 이산화탄소를 물의 빙점 이상으로만 가열하여 주입함으로써 각종 배관의 내외에 걸친 결빙을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 주입 유닛을 선박에 설치하면 고정된 속도로 작동되는 펌프를 사용하더라도 다양한 환경의 지하저장소에 이산화탄소를 주입할 수 있으므로, 운용의 폭이 넓어지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소의 운송 및 주입 장치가 설치된 선박과 플랫폼을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소의 운송 및 주입 방법을 나타낸 블록선도
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소의 운송 및 주입 장치가 설치된 선박과 플랫폼을 나타낸 개념도이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 선박(300)이 정박되는 플랫폼(100)과 연통하는 지하저장소(400)에 주입 유닛(200)을 이용하여 선박(300)의 압력 탱크(301)로부터 액체 이산화탄소를 가압하고 가열하여 주입하는 구조임을 파악할 수 있다.
플랫폼(100)은 액체 이산화탄소가 저장되는 지하저장소(400)의 상측에 설치되고 액체 이산화탄소를 운송하는 선박(300)이 정박되며, 지하저장소(400)와 중력 방향으로 연통되는 구조물이다.
도 1에서 미설명 부호로 302는 압력 탱크(301) 내의 액체 이산화탄소를 배출하기 위한 이송 펌프를 나타낸다.
주입 유닛(200)은 선박(300)에 구비된 압력 탱크(301)로부터 순차적으로 임계점을 초과하는 압력까지 가압하고 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하여 액체 이산화탄소를 지하저장소(400)로 이송시키는 역할을 수행하는 것이다.
여기서, 플랫폼(100)은 예인선의 유도로 이동하거나 애지머쓰 로터(azimuth rotor) 나 엔진 등의 장치를 장착하여 자항 추진이 가능함은 물론이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.
주입 유닛(200)은 전술한 바와 같이 압력 탱크(301) 내부의 액체 이산화탄소를 임계점 이상으로 가압하고 물의 빙점 이상으로 가열하여 지하저장소(400)에 주입하기 위한 것으로, 가압 펌프(210) 및 가열기(220)를 포함한다.
가압 펌프(210)는 압력 탱크(301)와 지하저장소(400)를 상호 연통하는 주입 배관(110) 상에 장착되어 임계점을 초과하는 압력까지 가압하는 것이며, 가열기(220)는 압력 탱크(301)와 지하저장소(400)를 상호 연통하는 주입 배관(110) 상에 장착되어 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하는 것이다.
가압 펌프(210)와 가열기(220)는 압력 탱크(301)로부터 지하저장소(400)측을 향하여 순차적으로 배치되고, 가압 펌프(210)와 가열기(220)는 높은 기동성을 도모하고 어떠한 조건의 지하저장소라도 대응할 수 있도록 선박(301)에 장착되는 것이 바람직하다.
또한, 주입 유닛(200)은 특별히 도시하지 않았으나, 가압 펌프와 가열기를 압력 탱크(301)로부터 순차적으로 배치하되 플랫폼(100)에 장착하여 지하저장소의 환경에 따른 정확하고 적절한 조치를 할 수 있을 것이다.
상기와 같은 실시예의 이산화탄소의 운송 및 주입 장치를 이용한 이산화탄소의 운송 및 주입 방법에 대하여 설명하고자 한다.
본 발명은 도 2와 같이 액체 이산화탄소를 선박으로 플랫폼이 상부에 설치된 지하저장소까지 운송하여 선박의 압력 탱크로부터 액체 이산화탄소를 임계점 이상으로 가압하고 물의 빙점 이상으로 가열하여 밀도를 대폭 증가시켜 지하저장소에 주입하는 실시예의 적용이 가능함을 알 수 있다.
참고로, 도면에 표기되지 않은 부호는 도 1을 참고한다.
제1 단계(S10)에서는 액체 이산화탄소를 선박(300)에 구비된 압력 탱크(301)에 수용하고 지하저장소(400) 상부에 설치된 플랫폼(100)까지 선박(300)으로 운송하는 작업이 실시된다.
여기서, 압력 탱크(301)에 수용되는 액체 이산화탄소의 온도 범위는 -55℃ 내지 -10℃이며, 지하저장소(400)까지 이동하기 전에 액체 이산화탄소를 압력 탱크(301)에 수용하는 선적과정을 더 실시할 수 있다.
제2 단계(S20)에서는 선박(300)이 지하저장소(400)의 상부에 설치된 플랫폼(100)에 정박하고, 플랫폼(100)과 지하저장소(400)를 연통하는 주입 배관(110)의 입구와 압력 탱크(301)를 상호 연결하는 작업이 실시된다.
제3 단계(S30)에서는 선박(300)에 구비되고 압력 탱크(301)와 주입 배관(110) 사이에 배치되는 가압 펌프(210)로 임계점을 초과하도록 액체 이산화탄소를 가압하는 작업이 실시된다.
여기서, 가압 펌프(210)는 액체 이산화탄소를 73.9 bar 내지 100 bar의 범위 내에서 가압하는 것이 바람직하다.
이산화탄소는 임계점에 도달하면 467㎏/㎥로 밀도가 대폭 높아지므로, 이렇게 밀도가 높아진 이산화탄소를 주입 배관(110)으로 유도하면 이산화탄소의 증가된 자체 중량으로 인하여 지하저장소(400)에 자연스러운 주입이 가능하게 된다.
예를 들어 지하저장소(400)가 해저면에서 하부측으로 1km 지점에 존재한다면 이산화탄소는 이론상 최초 상태보다 45bar 이상으로 압력이 증가하게 된다(실제 압력의 증가량은 이산화탄소가 주입될 때 온도 및 압력이 변화함에 따라서 밀도 또한 변화하므로 다소 차이가 있을 수 있음).
따라서, 이산화탄소는 임계점 이상으로만 가압되더라도 100bar 이상의 높은 압력 조건에 예를 든 바와 같이 1km 이상의 하부 지점에 위치한 지하저장소라 하더라도 전술한 조작에 의하여 용이하게 주입될 수 있는 것이다.
또한, 가압 펌프(210)는 도시된 바와 같이 단일 설치될 수 있으며, 특별히 도시하지 않았으나 복수로 배치되어 각각의 가압 펌프가 순차적으로 압력을 높이는 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.
제4 단계(S40)에서는 선박(300)에 구비되고 가압 펌프(210)와 지하저장소(400) 사이에 배치되는 가열기(220)로 빙점을 초과하도록 주입 배관(110)을 가열하는 작업을 실시하며, 가압된 액체 이산화탄소는 전술한 바와 같이 대폭 증가된 밀도와 압력에 의하여 중력 방향으로 지하저장소(400)에 이송되는 것이다.
여기서, 가열기(220)는 주입 배관(110)을 물의 빙점 이상, 즉 0.1 내지 30℃의 범위 내에서 가열하는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 선적과정은 잔여 수분 및 이산화탄소 기체를 제거하는 퍼징(purging) 과정과, 가압 과정과, 냉각 과정과, 선적 과정 및 안정화 과정을 포함하는 일련의 작업을 연속적으로 실시할 수 있다.
퍼징 과정에서는 압력 탱크(301) 및 압력 탱크(301)에 연결되는 배관 내에 상온의 질소 가스를 주입함으로써 잔여 수분 및 이산화탄소 기체를 제거하는 작업이 실시된다.
이산화탄소는 불가연성이므로 인화의 위험성은 없고 잔여 산소가 심각한 위험을 초래하지는 않으나, 영하인 온도 범위의 이산화탄소를 압력 탱크(301)에 충진하면 잔여 수분이 결빙되어 가압 펌프(210) 및 이송 펌프(302) 등과 밸브류 등의 오작동 및 파손을 유발할 수 있으므로 잔여 수분을 제거한다.
그리고, 잔여 이산화탄소 기체, 특히 수분이 함유된 이산화탄소는 부식성이 강하므로 제거되어야만 하는 것이다.
가압 과정에서는 압력 탱크(301)와 연결된 가압 펌프(220) 또는 별도로 마련된 압력 펌프(이하 미도시)로 압력 탱크(301) 내부를 가압하는 작업이 실시된다.
예를 들어 -50℃의 이산화탄소가 충진될 때에는 포화압력인 6.78bar 이상의 이산화탄소가 압력 탱크(301)에 충진된다.
만약, 이산화탄소가 1 bar인 상압 상태의 압력 탱크(301)에 6.78 bar의 압력으로 갑자기 충진되면 급격한 압력 감소가 일어나면서 온도가 변화하는 줄-톰슨(Joule-Thomson) 효과로 인하여 온도가 급감할 수 있고, 삼중점인 -56.5도보다 더 낮은 온도로 떨어지면 이산화탄소가 고형화될 수 있다.
따라서, 이러한 가압과정은 LNG운반선과 같은 액화가스 운반선에서는 필요없지만, 이산화탄소 운송선에서는 필요한 과정이라 할 수 있다.
본 발명자의 시뮬레이션 실험 결과에 의하면 압력 탱크(301) 내부를 5 bar이상으로 가압하면 액체 이산화탄소를 충진할 때 이산화탄소의 고형화 문제가 발생 되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명자가 실제 실시한 실험에서는 5 bar까지 상승시키지 않고 질소 가스를 이용해서 3 bar까지 압력 탱크(301)를 가압하여도 이산화탄소 충진 작업에는 문제가 발생하지 않았다.
이는 3 bar로 가압된 압력 탱크(301)의 온도가 높기 때문에 액체 이산화탄소가 압력 탱크(301)에 장착된 주입밸브(미도시)를 통과하면서 고형화되더라도 주위의 온도로 승화되어 이산화탄소 충진 작업에는 문제를 일으키지 않기 때문이다.
냉각 과정에서는 압력 탱크(301)와 연결된 냉각기(220)로 압력 탱크(301) 내부를 냉각하는 작업이 이루어진다.
즉, 이산화탄소를 압력 탱크(301)에 충진하기 이전에 예냉시키는 것이다.
예를 들어, LNG운반선과 같은 액화가스 운반선의 화물탱크는 예냉되지 않은 상태에서 극저온의 액체화물이 바로 선적될 경우 화물탱크와 액체화물의 온도 차로 발생되는 열충격(thermal shock)으로 인하여 화물탱크와 배관 등에 손상을 줄 우려가 있음은 물론, 액체화물의 과도한 기화로 인한 BOG(Boil-off Gas)가 대량 발생하게 되는 것이다.
본 발명에서는 이러한 문제를 방지하기 위하여 이산화탄소를 압력 탱크(301)에 주입하는 선적과정에서도 냉각 과정을 포함시킨 것이다.
이후, 선적 과정에서는 액체 이산화탄소가 압력 탱크(301) 내로 주입되는 작업이 실시되고, 압력 탱크(301) 내로 액체 이산화탄소의 주입이 완료되면 안정화 과정이 실시된다.
안정화 과정에서는 액체 이산화탄소의 선적이 완료되면 압력 탱크(301) 내부에 혼재된 이산화탄소 기체를 배출하고 액체 이산화탄소를 추가로 압력 탱크(301) 내부에 충진하는 작업을 복수회 실시함으로써, 액체 이산화탄소의 선적이 완료된 직후의 비정상적인 승압 현상을 방지할 수 있다.
이때, 액체 이산화탄소의 가압 및 가열은 높은 기동성을 도모하고 어떠한 조건의 지하저장소라도 대응할 수 있도록 선박(301)에 모두 장착된 가압 펌프(210)와 가열기(220)에 의하여 이루어질 수 있다.
그리고, 액체 이산화탄소의 가압 및 가열은 특별히 도시하지 않았으나, 지하저장소의 환경에 따른 정확하고 적절한 조치를 할 수 있도록 가압 펌프와 가열기를 압력 탱크(301)로부터 순차적으로 배치하되 플랫폼(100)에 장착되도록 하여 일련의 작업을 실시할 수도 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명은 이산화탄소를 포집, 운송 및 주입 저장하는 일련의 공정을 안정적이고 효율적으로 실시하여 대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 량을 줄일 수 있도록 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...플랫폼 200...주입 유닛
300...선박 400...지하저장소

Claims (12)

  1. 액체 이산화탄소를 선박에 구비된 압력 탱크에 수용하고 지하저장소의 상부에 설치된 플랫폼까지 운송하는 제1 단계;
    상기 선박이 상기 플랫폼에 정박하고, 상기 플랫폼과 상기 지하저장소를 연통하는 주입 배관의 입구와 상기 압력 탱크를 상호 연결하는 제2 단계;
    상기 선박에 구비되고 상기 압력 탱크와 상기 주입 배관 사이에 배치되는 가압 펌프로 임계점을 초과하도록 상기 액체 이산화탄소를 가압하는 제3 단계; 및
    상기 선박에 구비되고 상기 가압 펌프와 상기 지하저장소 사이에 배치되는 가열기로 빙점을 초과하도록 상기 주입 배관을 가열하면, 가압된 상기 액체 이산화탄소가 중력 방향으로 상기 지하저장소에 이송되는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단계에서,
    상기 압력 탱크에 수용되는 액체 이산화탄소의 온도 범위는 -55℃ 내지 -10℃인 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단계에서,
    상기 지하저장소까지 이동하기 전에 상기 액체 이산화탄소를 상기 압력 탱크에 수용하는 선적과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 선적과정은,
    상기 압력 탱크 및 상기 압력 탱크에 연결되는 배관 내의 잔여 수분 및 이산화탄소 기체를 제거하는 퍼징(purging) 과정과,
    상기 압력 탱크와 연결된 가압 펌프로 상기 압력 탱크 내부를 가압하는 가압 과정과,
    상기 압력 탱크와 연결된 냉각기로 상기 압력 탱크 내부를 냉각하는 냉각 과정과,
    상기 액체 이산화탄소를 상기 압력 탱크 내로 주입하는 선적 과정과,
    상기 액체 이산화탄소의 선적이 완료되면 상기 압력 탱크 내부에 혼재된 이산화탄소 기체를 배출하고 액체 이산화탄소를 추가로 상기 압력 탱크 내부에 충진하는 것을 복수회 실시하는 안정화 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 단계에 있어서,
    상기 가압 펌프는 상기 액체 이산화탄소를 73.9 bar 내지 100 bar의 범위 내에서 가압하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4 단계에 있어서,
    상기 가열기는 상기 주입 배관을 0.1 내지 30℃의 범위 내에서 가열하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 단계에 있어서,
    상기 가압 펌프는 복수로 배치되어 각각의 가압 펌프가 순차적으로 압력을 높이는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  8. 선박으로 운송된 액체 이산화탄소를 지하저장소에 주입하기 전에 가압 펌프로써 임계점을 초과하는 압력까지 가압한 후, 가압된 액체 이산화탄소를 상기 지하저장소와 연결된 주입 배관을 통하여 주입하되, 상기 주입 배관과 연결된 가열기로써 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하며,
    상기 가압 펌프 및 상기 가열기는 상기 선박에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  9. 선박으로 운송된 액체 이산화탄소를 지하저장소에 주입하기 전에 상기 액체 이산화탄소가 수용된 압력 탱크로부터 이송펌프로 상기 지하저장소 상부의 플랫폼과 연통하는 주입배관의 가압 펌프측으로 이송한 후, 상기 가압 펌프로써 임계점을 초과하는 압력까지 가압한 후, 가압된 액체 이산화탄소를 상기 주입 배관과 연결된 가열기로써 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하며,
    상기 이송펌프는 선박에 구비되고, 상기 가압 펌프 및 상기 가열기는 상기 플랫폼에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 방법.
  10. 액체 이산화탄소가 저장되는 지하저장소의 상측에 설치되고 액체 이산화탄소를 운송하는 선박이 정박되며, 상기 지하저장소와 중력 방향으로 연통되는 플랫폼; 및
    상기 선박에 구비된 압력 탱크로부터 순차적으로 임계점을 초과하는 압력까지 가압하고 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하여 상기 액체 이산화탄소를 상기 지하저장소로 이송시키는 주입 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 주입 유닛은,
    상기 압력 탱크와 상기 지하저장소를 상호 연통하는 주입 배관 상에 장착되어 임계점을 초과하는 압력까지 가압하는 가압 펌프와,
    상기 압력 탱크와 상기 지하저장소를 상호 연통하는 주입 배관 상에 장착되어 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하는 가열기를 포함하며,
    상기 가압 펌프와 상기 가열기는 상기 압력 탱크로부터 순차적으로 배치되고,
    상기 가압 펌프와 상기 가열기는 상기 선박에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 주입 유닛은,
    상기 압력 탱크와 상기 지하저장소를 상호 연통하는 주입 배관 상에 장착되어 임계점을 초과하는 압력까지 가압하는 가압 펌프와,
    상기 압력 탱크와 상기 지하저장소를 상호 연통하는 주입 배관 상에 장착되어 물의 빙점 이상인 온도까지 가열하는 가열기를 포함하며,
    상기 가압 펌프와 상기 가열기는 상기 압력 탱크로부터 순차적으로 배치되고,
    상기 가압 펌프와 상기 가열기는 상기 플랫폼에 장착되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 운송 및 주입 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008034A (ko) * 2014-07-11 2016-01-21 현대중공업 주식회사 해양 부유식 설비 및 그 운용 방법
CN109357574A (zh) * 2018-11-27 2019-02-19 永州市鑫东森机械装备有限公司 应用于二氧化碳移动工作站的循环运输线
KR20200061462A (ko) * 2018-11-23 2020-06-03 삼성중공업 주식회사 이산화탄소 지중 저장시스템
WO2022092217A1 (ja) * 2020-10-28 2022-05-05 三菱造船株式会社 液化二酸化炭素の移載方法、浮体

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008034A (ko) * 2014-07-11 2016-01-21 현대중공업 주식회사 해양 부유식 설비 및 그 운용 방법
KR20200061462A (ko) * 2018-11-23 2020-06-03 삼성중공업 주식회사 이산화탄소 지중 저장시스템
CN109357574A (zh) * 2018-11-27 2019-02-19 永州市鑫东森机械装备有限公司 应用于二氧化碳移动工作站的循环运输线
CN109357574B (zh) * 2018-11-27 2024-04-05 湖南烈岩科技有限公司 应用于二氧化碳移动工作站的循环运输线
WO2022092217A1 (ja) * 2020-10-28 2022-05-05 三菱造船株式会社 液化二酸化炭素の移載方法、浮体
EP4215798A4 (en) * 2020-10-28 2024-03-27 Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd METHOD FOR TRANSFER OF LIQUEFIED CARBON DIOXIDE AND FLOAT

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