KR20130105516A - 미스트 분리 장치 - Google Patents

미스트 분리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130105516A
KR20130105516A KR1020130027401A KR20130027401A KR20130105516A KR 20130105516 A KR20130105516 A KR 20130105516A KR 1020130027401 A KR1020130027401 A KR 1020130027401A KR 20130027401 A KR20130027401 A KR 20130027401A KR 20130105516 A KR20130105516 A KR 20130105516A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
separator
gas
inlet
natural gas
mist
Prior art date
Application number
KR1020130027401A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101974658B1 (ko
Inventor
네일 윌슨
뱅상 바르베르거
Original Assignee
크라이오스타 에스아에스
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 크라이오스타 에스아에스 filed Critical 크라이오스타 에스아에스
Publication of KR20130105516A publication Critical patent/KR20130105516A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101974658B1 publication Critical patent/KR101974658B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • B01D46/0031—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid with collecting, draining means
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • 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
    • 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
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0227—Means to treat or clean gaseous fuels or fuel systems, e.g. removal of tar, cracking, reforming or enriching
    • 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
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/043—Localisation of the removal point in the gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/046—Localisation of the removal point in the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/035—High pressure, i.e. between 10 and 80 bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0171—Arrangement
    • F17C2227/0178—Arrangement in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
    • F17C2227/0393—Localisation of heat exchange separate using a vaporiser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/01—Purifying the fluid
    • F17C2265/015—Purifying the fluid by separating
    • F17C2265/017—Purifying the fluid by separating different phases of a same fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

미스트 분리 장치는 제 1 가스 스트림용의 제 1 유입구(4)와 가스용의 유출구(8)를 갖는 메인 용기(2)를 포함한다. 상기 메인 용기는 상기 제 1 유입구(4)로부터 상기 유출구(8)까지 연장되는 가스 유동 경로를 따라, 제 2 분리기(22)로부터 이격된 제 1 분리기(20)를 또한 갖는다. 두 분리기(20, 22)는 가스로부터 액체 입자를 분리시킬 수 있으며, 상기 용기(2)는, 소정 시간 주기동안 상기 제 1 가스 스트림보다 높은 온도로 될 수 있는 제 2 가스 스트림을 상기 제 1 분리기(20) 및 제 2 분리기(22) 중간의 가스 유동 경로 내로 공급하기 위한 제 2 유입구(6)를 갖는다. 이에 의해 제 1 분리기(20)에서 수집되는 액체의 제 2 가스 스트림에 의한 기화는 최소화된다.

Description

미스트 분리 장치{MIST SEPARATION APPARATUS}
본 발명은, 특히, 일반적으로 선박 내 또는 다른 항양선 내의 엔진용 연료로 저장 탱크로부터 천연 가스를 공급하기 위한 설비에 사용하기 위한 미스트 분리 장치에 관한 것이지만, 이에 제한되지는 않는다.
선박이나 다른 항양선에서 연료로 천연 가스를 이용하는 것이 점점 흔해지고 있다. 천연 가스는 하나 이상의 탱크에 액체 형태로 저장된다(즉, 액화 천연 가스(LNG)). LNG는 1바아에서 -163℃의 비등점을 갖기 때문에, 저장 탱크 내에서 자연스럽게 기화될 것이고, 기화 천연 가스의 유동이 연료로 사용을 위해 연속적으로 차단될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 연료에 대한 요청이 LNG의 자연 기화에 의해 항상 충족될 수는 없다. 따라서, 자연적으로 기화하는 천연 가스는 강제 기화 천연 가스의 유동으로 보완된다.
천연 가스는 일반적으로, 엔진에 의해 요청받는 압력으로 압축기에서 압축된다. 액체 입자들이 압축기 내로 유입되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 이러한 입자는 압축기의 가동부(moving parts)에 손상을 입힐 수 있다. 따라서, 미스트 분리기가 압축기의 상류에 사용된다. 미스트 분리기는 가스로부터 액체의 입자를 분리하기 위한 메시 또는 다른 수단을 갖는 수직 용기를 포함한다. 용기 하부 또는 그 근처에 액체용 유출구가 존재하고, 그리고 용기의 상부에 액체 입자를 분리해낸 가스용 유출구가 존재한다. 용기는 액체를 제거하기 위한 배수관(drain)을 통상적으로 갖는다. 자연 기화 천연 가스와 강제 기화 천연 가스가 모두 공급될 경우, 용기는 자연 기화 천연 가스용 하나 이상의 유입구와, 강제 기화 천연 가스용 하나 이상의 유입구를 가질 수 있다. 강제 기화 천연 가스는, 중질 탄화수소를 함유한 액적의 제거를 촉진시킬 수 있는 조건을 제공하기 위해 의도적으로 조성에 따라 선택될 수 있는 요망 온도에서 생성될 수 있는 반면에, 자연 기화 천연 가스의 온도는 가변적이고 강제 기화 천연 가스의 온도보다 높은 경향이 있다. 따뜻한 가스 스트림은 메시 또는 다른 액체 분리 수단을 통과함에 따라 액체 입자 중 일부를 재기화시킬 수 있거나, 또는 곧 배출될 액체의 보디와 접촉하여 해당 액체 중 일부를 기화시킬 수 있는 문제점이 존재한다. 자연 기화 가스는 통상적으로 소량의 고급 탄화수소를 함유한다. 이러한 탄화수소는 수집된 액체 상태에서 불균형적으로 자연스럽게 발생하는 경향이 있다. 따라서, 액체의 재기화는 압축기로의 천연 가스 스트림 내 고급 탄화수소의 농도를 개선시키는 경향이 있을 것이다. 그러나, 일부 엔진은 제한된 양의 고급 탄화수소를 함유한 천연 가스 연료로 더 잘 작동된다.
본 발명은 개량된 미스트 분리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면 미스트 분리 장치가 제공되고, 상기 미스트 분리 장치는 제 1 가스 스트림용의 제 1 유입구와 가스용의 유출구를 갖는 메인 용기를 포함하며, 상기 메인 용기는 상기 제 1 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되는 가스 유동 경로를 따라, 제 2 분리기로부터 이격된 제 1 분리기를 갖고, 두 분리기는 가스로부터 액체 입자를 분리시킬 수 있으며, 상기 용기는, 소정 시간 주기동안 상기 제 1 가스 스트림보다 높은 온도로 될 수 있는 제 2 가스 스트림을 상기 제 1 분리기 및 제 2 분리기 중간의 가스 유동 경로 내로 공급하기 위한 제 2 유입구를 갖는다.
상기 제 1 분리기 및 상기 제 2 분리기 모두는 하나 이상의 다공질 패드, 다공질 메시, 체판(sieve plate), 또는 연돌 플레이트(예를 들어, 버블 캡 플레이트), 또는, 가스 또는 증기로부터 액체 입자의 분리를 위한 다른 유사 장치, 또는 이러한 장치들의 조합을 포함한다.
메인 용기 및 분리기의 배열을 위해 서로 다른 다수의 구성이 가능하다. 예를 들어, 제 1 분리기는 수평 또는 수직 패드 또는 메시를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 분리기는 수평 또는 수직 패드 또는 메시를 포함할 수 있다. 수평으로 배치되는 제 1 분리기는 수직으로 배치되는 제 2 분리기와 연계하여 사용될 수 있고, 그 역도 성립한다. 대안으로서, 두 분리기 모두 수평으로 배치되거나 수직으로 배치될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 분리기 모두는 이들 분리기와 연관된 배수관을 갖고, 상기 배수관은 액체 수집 용기와 연통된다.
제 1 분리기 및 제 2 분리기 모두가 수평으로 배치된 패드 또는 메시를 포함할 경우, 관통하는 가스 통로를 갖는 트레이가, 중력 하에서 제 2 분리기로부터 떨어짐에 따라 배출될 액체를 수집하기 위한 용도로, 제 1 및 제 2 분리기 중간에 제공될 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 미스트 분리 장치를 갖는 천연 가스의 유동을 위한 설비를 또한 제공한다. 이러한 구성에서, 메인 용기에 대한 상기 제 1 유입구는 일반적으로 자연 기화 LNG의 소스(예를 들어, LNG 저장 용기 또는 탱크)와 연통되고, 메인 용기에 대한 제 2 유입구는 일반적으로 강제 LNG 기화기와 연통된다. 강제 기화기는 LNG 저장 용기 또는 탱크와 연통되는 펌프로부터 LNG를 수용할 수 있다. 메인 용기에 대한 유출구는 통상적으로 압축기와 연통될 수 있다. 압축기는 일반적으로 선박 상의 또는 다른 항양선 상의 연소 엔진에 압축 천연 가스를 제공하는 데 이용될 수 있다. 대안의 구성에서, 메인 용기에 대한 유출구는 엔진과 직접 연통될 수 있다.
본 발명에 따른 미스트 분리 장치는 제 1 가스 스트림으로부터 분리되는 액체의 제 2 가스 스트림에 의한 재기화를 최소화시킨다. 이 결과는 두 가스 스트림 모두 천연 가스이고 결과적인 천연 가스가 연소 엔진(내연기관) 내 연료로 사용될 때 특별한 가치를 가질 수 있다. 이는 분리된 액체 입자 내에 고급 탄화수소가 (원 가스에 비교할 때) 비교적 풍부한 경향이 있고, 이러한 공급 탄화수소의 존재는 통상적으로, 충분한 양으로 존재할 경우, 연료의 품질에 해로운 효과를 갖는 경향이 있다.
본 발명에 따른 장치 및 설비는 이제 첨부 도면을 참조하여 예를 들어 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 나타내는 개략도,
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시되는 실시예에 대한 대안의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 천연 가스를 연소 엔진에 공급하기 위한 설비를 개략적으로 도시하는 도면.
서로 다른 도면에서 유사한 부분들은 동일한 도면 부호로 표시될 수 있다.
도면의 도 1을 참조하면, 천연 가스에 함유된 액체 탄화수소의 입자를 분리하기 위한 메인 용기(2)가 도시된다. 메인 용기(2)는 천연 가스용의 제 1 측부 유입구(4)와, 제 1 유입구(4)보다 높은 위치에서 천연 가스용의 제 2 측부 유입구(6)를 갖는다. 용기(2)의 상부에는 가스 유출구(8)가 또한 제공되고, 용기(2)의 하부에는 중력 하에 배수조(drain pot) 또는 섬프(sump)(14)까지 액체의 유동을 위한 제 1 배수관(10)이 제공된다.
메인 용기(2)는 수직으로 이격된 2개의 분리기(20, 22)를 수납한다. 두 분리기(20, 22) 모두 복수의 금속 메시 시트를 포함한다. 일반적으로, 각각의 분리기는 100mm 내지 200mm 범위(예를 들어, 150mm)의 두께를 갖는 코일형 금속 패브릭을 포함한다. 액체 입자를 지닌 가스가 장치의 작동시 시트 내 개구를 통과한다. 액체 입자는 분리기(20, 22)에서 가스로부터 분리된다.
소정의 시간 주기에 걸쳐 분리기(20)에서 수집된 액체는 분리기로부터 스며나오기 시작하여 용기(2)의 하부에서 수집될 것이다. 배수관은, 중력 하에서 배수조(14) 내로 액체를 떨어뜨리도록 하기 위해, 가끔 열리거나, 영구적으로 열린 상태로 유지될 수 있다.
따라서, 유입구(4)를 통해 유입되는 제 1 가스 스트림은 분리기(20)에 의해 액체 액적이 없게 되고, 분리기(20, 22) 중간의 공간 내로 들어간다. 거기서, 제 2 유입구(6)를 통해 용기(2)에 진입하는 제 2 가스 스트림과 만난다. 제 2 가스 스트림에 비말동반된 액체의 입자는 가스가 상승함에 따라 제 2 분리기(22)에 의해 분리된다. 액체가 없는 결과적인 가스 스트림은 유출구(8)를 통해 분리기 용기(2)를 빠져나온다. 소정의 시간 주기 이후, 액체는 중력 하에서 분리기(22)로부터 스며나온다. 액체는 제 1 분리기(20)와 제 2 분리기(22) 중간의 수집기(30)에 의해 수집된다. 수집기(30)는, 예를 들어 버블 캡 트레이(buble cap tray) 형태일 수 있다. 버블 캡 트레이의 연돌은 가스를 관통시키면서도 분리기(22)로부터의 액체를 수집하는데 효과적이다. 이와 같이 수집된 액체는 배수조(14)와 연통되는 제 2 배수관(12)에 전달된다. 배수관(12)이 메인 용기(2) 외부의 위치를 갖는 것으로 도 1에 도시되지만, 대안으로서 메인 용기(2)의 내부에 위치할 수도 있다.
도 1에 도시되는 장치의 전형적인 작동에서, 유입구(4)는 대략 100℃의 온도에서 분리기에 기화 천연 가스를 전달하는 LNG의 강제 기화기(도시되지 않음)와 연통한다. 기화되지 않은 LNG의 비말동반 액적은 제 1 분리기(20)를 통과함으로써 이 가스로부터 분리된다. 제 2 유입구(6)는 LNG용 저장 탱크(도시되지 않음)의 얼리지 공간(ullage space)과 연통된다. 자연 기화로 인해, 얼리지 공간은 -140℃ 내지 -50℃ 사이의 온도에서 천연 가스를 지니는 경향이 있다. 이러한 가스의 스트림은 유입구(6)로부터, 메인 용기(2) 내의 분리기(20)와 분리기(22) 사이의 공간 내 강제 기화 천연 가스의 유동 내로 공급된다. 자연 기화 천연 가스와 함께 메인 용기(2) 내로 유입되는 LNG 입자는 액체 입자가 없도록 천연 가스에서 분리되고, 따라서, 메인 용기(2)로부터 유출구(8)를 통해 빠져나온다. 분리기(22)에서 수집된 액체는 소정 시간 주기 후, 메시 층(또는 다른 분리 매체)으로부터 중력 하에서 스며나오는 경향이 있다. 따라서, 이렇게 수집된 LNG는, 배수조(14) 내로 배출된다. 요망될 경우, 배수조(14)는 가끔씩 비워지고, 수집된 액체는 일반적으로 제 2 유입구(6)와 연통되는 저장 용기로 복귀한다.
메인 용기(2)의 많은 대안의 구성이 존재한다.
도 2를 참조하면, 수평으로 배치되는 2개의 분리기(40, 42)가 사이에 갭을 두고 메인 용기(2) 내에 나란히 배열된다. 분리기(40)는 제 1 격실(44)의 일 측부(도시되는 바와 같이 좌측부) 상에 배치되고, 다른 분리기(42)는 제 2 격실(45)의 다른 측부(도시되는 바와 같이 우측부) 상에 배치된다. 제 1 유입구(4)는 분리기(40)와 격실(44) 사이에 형성되는 가스 공간과 연통된다. 제 2 유입구(6)는 제 1 격실(44)과 제 2 격실(45) 사이에 형성되는 메인 용기(2) 내 공간과 연통된다. 유입구(4)를 통해 유입되는 가스는 아래로부터 분리기(40)를 통과하고, 액체 입자는 분리기(40)에 의해 가스로부터 분리된다. 결과적인 가스는 격실(44)과 격실(45) 사이의 공간 내에서 유입구(6)를 통해 유입되는 가스와 혼합되고, 아래로부터 분리기(42)를 통과하며, 액체 입자는 분리기(42)에 의해 가스로부터 분리된다. 가스는 용기(2)로부터 용기(2)의 상부의 유출구(8)를 통과한다.
배수관(46, 48)은 각자의 분리기(40, 42) 아래에 제공되고, 배수관(46, 48)은 배수조(도 2에 도시되지 않음)와 연통된다.
이제 도 3을 살펴보면, 수평으로 이격된 2개의 수직 분리기(50, 52)가 용기(2) 내에 제공된다. 제 1 유입구는 (도시되는 바와 같이) 좌측부 상에 용기(2)의 상부와 연통한다. 따라서, 용기(2)를 통해 대체로 수평의 가스 유동이 존재한다. 분리기(50, 52) 중간에 용기(2)의 상부에 가스의 제 2 유입구가 존재한다. 배수관(54, 56)은 각각 분리기(50, 52)와 연통되고, 배수조(도 3에 도시되지 않음)에서 종료된다. 유출구(8)는 분리기(52)의 하류에 위치한다.
도 4를 참조하면, 배열은, 하측 수평 분리기(20)가 수직 관형 분리기(60)로 대체된다는 점을 제외하곤, 도 1에 도시되는 것과 유사하다. 유입구(4)로부터 제 1 가스 스트림의 반경방향 유동이 존재하고, 가스는 관형 분리기(60) 외부로부터, 관형 분리기 내부에 위치한 공간으로 전달된다. 분리기(60)는 유입구(4)를 통해 용기(2)에 유입되는 가스로부터 액체 입자를 분리한다. 액체 입자가 본질적으로 제거된 결과적인 가스는, 용기(2)를 통해 수직 상향으로 이동하여 제 2 분리기(62)를 만날 수 있다. 이러한 가스는 제 2 유입구(6)를 통해 용기(2)에 유입되는 가스의 제 2 스트림과 혼합된다. 결과적인 가스 혼합물은 제 2 분리기(62)를 통과하고, 이는 혼합물로부터 또는 가스의 제 2 스트림과 함께 유입되는 액체 입자를 제거하는 데 효과적이다. 배수관(68, 70)은 각각 분리기(60, 62)로부터 스며나오는 액체를 수집하기 위해 제공되고, 배수조(도 4에 도시되지 않음)와 연통한다. 액체 수집기 트레이(&4)는 제 2 분리기(62) 아래에, 그러나, 제 1 분리기(60) 위에 위치하여, 제 2 분리기(62)로부터 액체를 포획할 수 있다. 그 구조 및 작동은 도 1에 도시되고 도 1을 참조하여 설명한 수집기 트레이(30)의 구조 및 작동과 유사할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시되는 본 발명에 따른 장치의 실시예는, 각자 구성의 결과로 모두 공통적으로, 유입구(4)를 통해 메인 용기(2)에 유입되는 저온 가스 스트림(예를 들어, 강제 기화 LNG) 내 액적과 유입구(6)를 통해 메인 용기(2)에 유입되는 고온 가스 스트림(예를 들어, 자연 기화 LNG) 사이에 접촉이 없는 특징을 갖는다. 그 결과, 저온 가스 스트림으로부터 분리되는 액체 입자의 고온 가스 스트림에 의한 기화를 통해 높은 비등점 성분이 가스에 풍부하지 않다.
이제 도 5를 참조하면, 도 1에 도시되는 바와 같은 장치가, 저장 탱크(502)로부터 연소 엔진(530), 예를 들어, 이중 연료 디젤 엔진에 천연 가스를 공급하도록 의도된 설비(500) 내에 포함된다. 용기(2)로의 유입구(4)는 강제 기화기(506)와 연통되고, 강제 기화기(506)는 용기(502) 내의 수중 펌프(508)와 연통된다. 기화기(506)는 용기(502)로부터 펌프(508)에 의해 공급되는 LNG를 기화시키는 데 효과적이다. 일반적으로, 이러한 결과적인 증기 또는 가스는 -100℃의 온도에서 유입구(4)에 공급된다. 용기(2)의 제 2 유입구(6)는 LNG 저장 탱크(502)의 얼리지 공간과 직접 연통된다. 작동 시, 액체 입자는 유입구(4, 6)로의 공급물(feed)로부터 분리되고, 분리된 액체는 배수조(14) 내로 배출된다. 배수조는 탱크(502)에 연결되어 액체가 상기 탱크로 되돌아올 수 있다. 용기(2)로부터의 유출구(8)는 회전 압축기(520)로 이어지는 소정 길이의 파이프라인(500)에 연결된다. 압축기(520)는 압축기(520)의 유출구와 연통되는 연소 엔진(530)에 의해 요구되는 압력까지 천연 가스의 압력을 상승시킨다.
설비(500)는 천연 가스가 액화되는 위치와, LNG가 운반될 위치 사이의 긴 거리에 걸쳐 LNG를 운송하기 위해 선박의 탱커 또는 다른 용기 상에 제공될 수 있다. 통상적으로, LNG의 일부분은 복귀 항해를 위해 보유된다. 특히, 복귀 항해 중, 탱크(502)의 얼리지 공간 내 천연 가스의 온도는 강제 기화 LNG가 기화기(506)에 의해 유입구(4)에 전달되는 온도보다 높게 현저하게 상승할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 탱크(502) 내 얼리지 공간으로부터의 자연 기화 LNG가 LNG분리기 용기(2) 내 상당량의 고급 탄화수소를 재기화시키는 것을 방지하고, 따라서, 엔진(530)에 공급되는 공급물의 품질에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 가스 스트림용의 제 1 유입구와 가스용의 유출구를 갖는 메인 용기를 포함하는 미스트 분리 장치에 있어서,
    상기 메인 용기는 상기 제 1 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되는 가스 유동 경로를 따라, 제 2 분리기로부터 이격된 제 1 분리기를 갖고, 두 분리기는 가스로부터 액체 입자를 분리시킬 수 있으며, 상기 메인 용기는, 소정 시간 주기동안 상기 제 1 가스 스트림보다 높은 온도로 될 수 있는 제 2 가스 스트림을 상기 제 1 분리기 및 제 2 분리기 중간의 가스 유동 경로 내로 공급하기 위한 제 2 유입구를 갖는
    미스트 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분리기 및 상기 제 2 분리기 모두는 하나 이상의 다공질 패드, 패드 메시, 체판(sieve plate), 또는 연돌 플레이트를 포함하는
    미스트 분리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 분리기는 수평 또는 수직 패드 또는 메시를 포함하는
    미스트 분리 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 분리기는 수평 또는 수직 패드 또는 메시를 포함하는
    미스트 분리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 분리기 모두는 이들 분리기와 연관된 배수관을 갖고, 상기 배수관은 액체 수집 용기와 연통되는
    미스트 분리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 미스트 분리 장치를 포함하는
    천연 가스 운반 설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 유입구는 강제 기화 LNG의 소스와 연통되는
    천연 가스 운반 설비.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 유입구는 천연 기화 LNG의 소스와 연통되는
    천연 가스 운반 설비.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출구는 압축기와 연통되는
    천연 가스 운반 설비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압축기의 유출구는 연소 엔진과 연통되는
    천연 가스 운반 설비.
KR1020130027401A 2012-03-15 2013-03-14 미스트 분리 장치 KR101974658B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12290089.7A EP2638942B1 (en) 2012-03-15 2012-03-15 Mist separation apparatus
EP12290089.7 2012-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130105516A true KR20130105516A (ko) 2013-09-25
KR101974658B1 KR101974658B1 (ko) 2019-05-02

Family

ID=45954555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130027401A KR101974658B1 (ko) 2012-03-15 2013-03-14 미스트 분리 장치

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2638942B1 (ko)
JP (1) JP6285635B2 (ko)
KR (1) KR101974658B1 (ko)
CN (1) CN103381332B (ko)
DK (1) DK2638942T3 (ko)
ES (1) ES2605753T3 (ko)
PL (1) PL2638942T3 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108114564A (zh) * 2017-12-27 2018-06-05 江苏海岸药业有限公司 一种洗瓶机水气分离装置
CN114288791B (zh) * 2021-12-08 2023-06-16 合肥江航飞机装备股份有限公司 一种机载氧气浓缩器用气源处理装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034612A (ko) * 2004-07-12 2007-03-28 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 액화 천연 가스의 처리
KR20070104423A (ko) * 2005-01-21 2007-10-25 크라이오스타 에스아에스 천연 가스 공급 방법 및 장치
WO2010007535A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Cryostar Sas Conversion of liquefied natural gas
KR20100084799A (ko) * 2009-01-19 2010-07-28 삼성중공업 주식회사 예비냉각수단을 구비한 선박의 이중연료 엔진 연료공급장치
WO2010143978A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Ntnu Technology Transfer As A separator for a gas/liquid flow

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK145457C (da) * 1980-03-25 1983-04-18 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til fremstilling af svovlsyre,ved hvilken maengden af svovlsyretaage i afgangsgassen styres ved temperaturregulering
JPH02105700U (ko) * 1989-02-09 1990-08-22
DE19505231A1 (de) * 1995-02-16 1996-08-22 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Reinigen von Gasen mit Wasser
JP3969949B2 (ja) * 2000-10-25 2007-09-05 関西電力株式会社 アミン回収方法及び装置並びにこれを備えた脱炭酸ガス装置
JP3850737B2 (ja) * 2001-08-27 2006-11-29 大阪瓦斯株式会社 空気熱源液化天然ガス気化器
US6880360B2 (en) * 2002-10-03 2005-04-19 York International Corporation Compressor systems for use with smokeless lubricant
ATE497824T1 (de) * 2006-12-22 2011-02-15 Sulzer Chemtech Ag Einrichtung zum abscheiden von flüssigkeit aus einem mit flüssigkeitströpfchen befrachteten fluidstrom
JP4625478B2 (ja) * 2007-03-26 2011-02-02 関西電力株式会社 アミン回収方法及び装置並びにこれを備えた脱炭酸ガス装置
US8337587B2 (en) * 2008-05-20 2012-12-25 Lummus Technology Inc. Carbon dioxide purification
EP2180231A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-28 Cryostar SAS Convenrsion of liquefied natural gas
CN101559291B (zh) * 2009-05-18 2011-10-26 建湖县鸿达阀门管件有限公司 一种油气水三相分离器
CN102022228B (zh) * 2010-12-14 2012-08-22 奇瑞汽车股份有限公司 一种天然气汽车燃气过滤装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034612A (ko) * 2004-07-12 2007-03-28 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 액화 천연 가스의 처리
KR20070104423A (ko) * 2005-01-21 2007-10-25 크라이오스타 에스아에스 천연 가스 공급 방법 및 장치
WO2010007535A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Cryostar Sas Conversion of liquefied natural gas
KR20100084799A (ko) * 2009-01-19 2010-07-28 삼성중공업 주식회사 예비냉각수단을 구비한 선박의 이중연료 엔진 연료공급장치
WO2010143978A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Ntnu Technology Transfer As A separator for a gas/liquid flow

Also Published As

Publication number Publication date
PL2638942T3 (pl) 2017-08-31
DK2638942T3 (da) 2017-01-02
CN103381332A (zh) 2013-11-06
KR101974658B1 (ko) 2019-05-02
ES2605753T3 (es) 2017-03-16
EP2638942A1 (en) 2013-09-18
CN103381332B (zh) 2017-04-12
JP6285635B2 (ja) 2018-02-28
JP2013208610A (ja) 2013-10-10
EP2638942B1 (en) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8656726B2 (en) Natural gas supply method and apparatus
KR101672606B1 (ko) 수성 및/또는 유성 액체들 및 극저온 액체를 수집하고 분리하기 위한 디바이스
US20120017639A1 (en) Methods and systems for storing and transporting gases
CN110740928B (zh) 蒸发气体再液化系统以及船舶
JP6942143B2 (ja) ガスを消費する部材に燃料ガスを供給し、前記燃料ガスを液化するための設備
KR102088565B1 (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 선박
KR100912169B1 (ko) 응축액 순환장치 및 순환방법
KR101974658B1 (ko) 미스트 분리 장치
WO2019017796A1 (en) LOW-EMISSION OIL SHIP, SUPPLIED IN EXCESS OF VOLATILE ORGANIC COMPOUND (VOC)
KR20170081484A (ko) 메탄가 조절이 필요한 선박용 엔진의 액화가스 연료 공급 히터 및 그러한 연료 공급 히터를 포함하는 액화가스 연료 공급 시스템 및 방법
KR101295667B1 (ko) 케틀형 열교환기를 이용한 이종연료 디젤 엔진용 ｌｎｇ 공급장치
KR20150143583A (ko) 탱크 가열용 회로를 포함하는 천연 가스를 처리 및 공급하기 위한 개선된 시스템
KR102335585B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR101864151B1 (ko) 연료가스 공급시스템
KR20180015694A (ko) 메탄가 조절이 필요한 선박용 엔진의 액화가스 연료 공급 히터 및 그러한 연료 공급 히터를 포함하는 액화가스 연료 공급 시스템 및 방법
KR102350421B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR102340144B1 (ko) 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
JP2009067851A (ja) 炭化水素回収システム及びそれに用いる脱気装置、並びに炭化水素回収方法。
KR20230117435A (ko) 극저온 저장 탱크의 방벽간 공간으로부터 극저온 기체-액체 혼합물을 기화시키는 시스템 및 방법
KR20240032523A (ko) 연료 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20240043562A (ko) 연료 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
KR101387759B1 (ko) 선박의 화물창 세척 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant