KR20170051583A - 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트 - Google Patents

해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR20170051583A
KR20170051583A KR1020150150898A KR20150150898A KR20170051583A KR 20170051583 A KR20170051583 A KR 20170051583A KR 1020150150898 A KR1020150150898 A KR 1020150150898A KR 20150150898 A KR20150150898 A KR 20150150898A KR 20170051583 A KR20170051583 A KR 20170051583A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methanol
gas
marine resources
reactor
manifold
Prior art date
Application number
KR1020150150898A
Other languages
English (en)
Inventor
김영훈
남기일
박상민
Original Assignee
현대중공업 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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020150150898A priority Critical patent/KR20170051583A/ko
Publication of KR20170051583A publication Critical patent/KR20170051583A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/12—Arrangements for supervising or controlling working operations for injecting a composition into the line
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C9/00—Aliphatic saturated hydrocarbons
    • C07C9/02—Aliphatic saturated hydrocarbons with one to four carbon atoms
    • C07C9/04—Methane
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
    • F17D1/05—Preventing freezing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수화물 억제제를 자체 생산하여 공급할 수 있는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트에 관한 것이다.
이를 위해, 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에서 CO2를 제거하여 분리하는 CO2 제거부; 상기 CO2 제거부에서 분리된 CO2를 이송하기 위한 이송부; 상기 이송부를 통해 이송된 CO2가 유입되고, 유입된 CO2를 원료가스로 사용하여 화학적 반응에 의해 CO2를 메탄올로 생성하는 반응기; 및 상기 반응기에서 생성된 메탄올을 웰로 공급하기 위한 공급부;를 포함하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트를 제공한다.

Description

해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트{Hydrate inhibitor Generator and Offshore Plant having the same}
본 발명은 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수화물 억제제를 자체 생산하여 공급할 수 있는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트에 관한 것이다.
일반적으로, 해양플랜트는 바다에 매장되어 있는 오일 및 가스와 같은 해양 자원들을 발굴, 시추, 생산해내는 활동을 위한 장비와 설비를 말한다.
이러한 해양플랜트를 통해 발굴된 오일 및 가스는 물을 포함하여 기타 물질이 포함되어 있으며, 이러한 오일 및 가스를 제외한 기타 물질을 제거하는 과정을 거치게 된다.
대부분의 물은 비교적 일련의 운전 과정을 거쳐 생산 분리기에 들어가 축적하게 되나, 공정 중에는 물이 보통 응축과 중요한 탄화수소의 부산물을 동반하게 된다.
생산 분리기에서의 응축 및 오일은 분리 출구를 거쳐 빠져나가기 전에 분리기 내에서 중력 차에 의해 분리가 이루어진다. 응축은 잔존하는 물이 제거되는 합체기로 직접 들어가는데 반해 물은 남아 있는 오일을 제거시키기 위해 생산수 시스템으로 들어가게 된다.
물 입자는 특정 온도 및 압력의 조건하에서 가스의 흐름 및 결빙으로부터 분리되며 수화물(hydrate)이라고 알려진 물질과 같은 고체 얼음 덩어리를 형성하기 위해 탄화수소의 분자를 꽉 붙잡고 있다. 이때 밸브의 몸체, 오리피스판, 배관 라인 레듀셔 및 밴드와 같은 제약 조건은 오일 및 가스를 더욱 냉각시켜 수화 형성을 가속화 시키는 조름 현상을 만들어 문제를 더욱 악화시킨다. 이를 점검하지 않을 경우, 수화로 인해 결국에는 각 부위가 막힐 수 있으며, 극단적인 경우 이러한 것들이 쌓여 밸브 몸체 및 배관 밴드를 파산시키고 압력 용기 부분을 구멍 내는 등 많은 양의 국부적인 손상을 일으키게 된다.
따라서, 이러한 수화물 형성(hydrate formation)을 줄이거나 방지하기 위해 해저 파이프라인 또는 웰 내에 수화물 억제제(Hydrate Inhibitor)를 주입하게 된다.
여기서, 수화물 억제제는 가스 수화물의 형성을 억제하는 화학물질로써, 가스 수화물 형성하는 평형 반응을 더 낮은 온도 및 더 높은 압력에서의 수화물 형성이 되도록 함으로써 가스 수화물이 형성되는데 걸리는 시간이 증가하도록 가스 수화물 형성을 억제하거나, 형성된 임의의 가스 수화물이 응집되는 것을 억제할 수 있게 된다.
이러한 수화물 억제제에는 대표적으로 메탄올(MeOH) 또는 모노에틸렌글리콜(MEG: Mono Ethylene Glycol)이 있다.
도 1은 종래의 해양플랜트 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 해양플랜트(10)는 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)에 설치되는 복수개의 웰(11), 상기 웰(11)을 통해 이송되는 해양자원이 모이는 매니폴드(12), 상기 매니폴드(12)로부터 탑사이드(Topside)로 해양자원을 이송하기 위한 파이프라인(13), 상기 파이프라인(13)을 통해 이송된 해양자원에서 가스와 오일을 분리하기 위한 분리기(14), 상기 분리기(14)에서 분리된 가스를 소정의 처리 공정을 통해 가스를 처리하여 CO2를 분리 배출하는 가스처리부(15)를 포함하고, 수화물 억제제인 메탄올을 셔틀탱커(Shuttle Tanker)로부터 공급받아 저장하는 메탄올탱크(16) 및 상기 메탄올탱크(16)에 저장된 메탄올을 매니폴드(12)로 공급하기 위한 메탄올 공급라인(17)을 포함하여 구성된다.
이러한 상기 종래의 해양플랜트(10)는 웰(11)에서 매니폴드(12)로 해양자원을 모은 뒤 파이프라인(13)을 통해 탑사이드로 해양자원을 이송하여 가스와 오일을 분리하고 최종적으로 가스를 처리하여 저장하고 CO2는 외부로 배출하도록 구성된다.
또한, 수화물 생성을 억제하기 위해 메탄올을 운반하는 셔틀탱커로부터 메탄올을 공급받아 매니폴드(12)로 주입하고 있다.
하지만, 종래의 해양플랜트(10)는 가스처리부(15)에서 가스를 처리하여 저장한 뒤 CO2를 해양으로 여과 없이 배출함으로써 환경을 오염시키는 문제가 있다.
또한, 수화물을 생성을 억제하기 위한 메탄올을 해양플랜트의 웰(11) 또는 매니폴드(12)에 공급하기 위해서 셔틀탱커로부터 메탄올을 주기적으로 공급을 받아야 함으로써 메탄올 구입비용 및 운송비용이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해양자원을 생산하는 과정에서 발생되어 해양으로 배출되는 CO2의 양을 줄이고, 메탄올을 자체 생산하여 공급할 수 있는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에서 CO2를 제거하여 분리하는 CO2 제거부; 상기 CO2 제거부에서 분리된 CO2를 이송하기 위한 이송부; 상기 이송부를 통해 이송된 CO2가 유입되고, 유입된 CO2를 원료가스로 사용하여 화학적 반응에 의해 CO2를 메탄올로 생성하는 반응기;및 상기 반응기에서 생성된 메탄올을 웰로 공급하기 위한 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 CO2 제거부에는, 해양자원으로부터 분리된 CO2를 압축하기 위한 압축기가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이송부는, CO2 제거부로부터 분리된 CO2를 웰로 보내기 위한 제1이송라인;과 반응기로 보내기 위한 제2이송라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 반응기는, 이송부로부터 CO2 일부를 공급받고, 해양자원을 통해 발굴한 가스를 처리하는 가스처리부로부터 CO2 일부를 공급받아 원료가스로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공급부는, 반응기로부터 생성된 메탄올을 저장하는 메탄올 저장탱크; 및 상기 메탄올 저장탱크에 저장된 메탄올을 매니폴드 또는 웰로 공급하기 위한 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)에 설치되는 복수개의 웰; 상기 복수개의 웰이 설치되어 웰로부터 해양자원을 공급받는 매니폴드; 상기 매니폴드로부터 탑사이드까지 해양자원을 이송하기 위한 파이프라인; 상기 파이프라인을 통해 이송된 해양자원을 가스와 오일로 분리하기 위한 분리기; 및 상기 분리기를 통해 분리된 가스에서 CO2를 분리하여 배출하고 나머지 가스를 저장하기 위한 처리공정을 수행하는 가스처리부; 및 상기 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트는 다음과 같은 효과가 있다.
CO2 제거부를 통해 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에서 CO2를 제거하여 분리하고, 이 과정에서 발생하는 CO2를 반응기의 원료가스로 사용하여 반응기의 화학적 반응에 의해 CO2를 메탄올로 생성할 수 있게 된다.
이에 따라, 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에 포함된 CO2를 재활용함으로써 해양으로 배출되는 CO2의 양을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지하고, CO2를 이용하여 메탄올을 자체 생산함으로써 메탄올 구입비용 및 운송비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 해양플랜트 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 해양플랜트 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 해양플랜트의 일반적인 운전 상황 시 공정 흐름을 나타낸 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 해양플랜트의 비상 상황 시 공정 흐름을 나타낸 흐름도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 해양플랜트 구성을 개략적으로 나타낸 개략도, 도 3은 본 발명에 따른 해양플랜트의 일반적인 운전 상황 시 공정 흐름을 나타낸 흐름도, 도 4는 본 발명에 따른 해양플랜트의 비상 상황 시 공정 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 해양플랜트(100)는 크게, 웰(110), 매니폴드(120), 파이프라인(130), 분리기(140), 가스처리부(150)를 포함하여 구성되되, CO2 제거부(160), 이송부(170), 반응기(180), 공급부(190)를 포함하는 수화물 억제제 생성기를 더 포함하여 구성된다.
상기 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트(100)는 해양에 매장되어 있는 저장원(Reservoir)에서 석유, 가스 등의 해양자원을 발굴, 시추, 생산하기 위한 해양플랜트에 있어, 해저 파이프라인 등의 해양자원이 이송되는 통로에 수화물이 형성되는 것을 방지하기 위해 주입되는 수화물 억제제(Hydrate Inhibitor)를 자체생산이 가능한 해양플랜트에 관한 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 해양플랜트(100)의 웰(110)은 해양자원이 매장되어 있는 저장원에 설치된다.
이때, 저장원에 대해 복수개가 분산되어 설치될 수 있으며, 해저면에 대해 수직 또는 수평상으로 배치되도록 설치될 수 있다.
상기 웰(110)을 통해 해양자원과 혼합물이 포함된 유체가 저장원으로부터 이송되게 되고, 상기 혼합물은 CO2를 포함한다.
다음으로, 매니폴드(120)는 복수개의 웰(110)로부터 해양자원과 혼합물이 포함된 유체를 공급받는 부분이다.
상기 매니폴드(120)는 복수개의 웰(110)과 연결되도록 설치되고, 웰(110)들이 매니폴드(120)를 향해 연결되도록 배치됨으로써 복수개의 웰(110)로부터 이송된 해양자원과 혼합물이 포함된 유체는 한 곳의 매니폴드(120)로 모일 수 있게 된다.
이때, 경우에 따라 상기 매니폴드(120)는 저장원에 대해 소정 간격에 분산된 채 복수개가 설치될 수 있다.
다음으로, 파이프라인(130)은 매니폴드(120)로부터 탑사이드(Topside)까지 해양자원을 이송하기 위한 부분이다.
상기 파이프라인(130)은 일측이 매니폴드(120)에 연결되고, 타측은 해양플랜트(100)의 해상에 설치되는 탑사이드까지 연장되도록 설치된다.
따라서, 웰(110)을 통해 해양자원과 혼합물이 포함된 유체가 매니폴드(120)에 모인 뒤 파이프라인(130)을 통해 탑사이드로 보내질 수 있게 된다.
이때, 상기 파이프라인(130)은 복수개가 분산 배치되도록 설치될 수도 있으며, 해저면을 따라 밀착되도록 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 파이프라인(130)은 매니폴드(120)부터 탑사이드까지 해양자원과 혼합물이 혼합된 유체를 이송하기 위한 유로를 제공할 수 있는 것으로, 단열처리될 수도 있다.
다음으로, 분리기(140)는 해양자원을 가스와 오일로 분리하기 위한 부분이다.
상기 분리기(140)는 탑사이드에 위치된 파이프라인(130)과 연결되도록 설치되어, 파이프라인(130)을 통해 이송된 해양자원을 각각 가스와 오일로 분리 처리하는 공정을 수행한다.
따라서, 상기 분리기(140)에는 가스와 오일을 분리하는 공정이 완료된 후 가스가 배출되는 라인과 오일이 배출하는 라인이 각각 별도로 구비된다.
상기 분리기(140)에서는 이루어지는 공정은, 파이프라인(130)에서 공급되는 해양자원에 대해 3상 분리, 수처리, 저장 등과 같은 소정의 처리공정을 포함한다.
다음으로, 가스처리부(150)는 분리기(140)에서 분리된 가스를 저장하거나 처리하기 위한 공정을 수행하기 위한 부분이다.
상기 가스처리부(150)는 분리기(140)에서 분리된 가스에서 CO2를 분리하여 CO2 벤트(151)로 배출하고, 나머지 가스를 저장하는 처리 공정을 수행한다.
또한, 후술하는 반응기(180)로 CO2를 보내기 위한 역할도 병행한다.
이와 같이, 상기 해양플랜트(100)는 웰(110)에서 흡입되어 이송된 해양자원과 혼합물이 혼합된 유체를 매니폴드(120)로 보내고 파이프라인(130)을 통해 탑사이드로 이송된 후 분리기(140)에서 가스와 오일로 분리되며, 분리된 가스에서 CO2를 처리하여 배출하고 나머지 가스는 저장하는 공정을 통해 해양자원을 발굴하는 공정이 이루어진다.
한편, 상기 해양플랜트(100)에는, 매니폴드(120) 또는 웰(110)에 주입되어 수화물 생성을 억제하기 위한 수화물 억제제를 자체 생산하여 공급할 수 있는 수화물 억제제 생성기를 더 포함할 수 있다.
이하, 상기 수화물 억제제 생성기에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
상기 수화물 억제제 생성기는 크게, CO2 제거부(160), 이송부(170), 반응기(180), 공급부(190)를 포함하여 구성된다.
상기 CO2 제거부(160)는 매니폴드(120)와 분리기(140) 사이에 설치된 파이프라인(130) 일측에 설치된다.
이러한 CO2 제거부(160)는 매니폴드(120)로부터 파이프라인(130)으로 이송되는 해양자원과 혼합물이 혼합된 유체에서 CO2를 제거하여 분리하는 공정이 이루어진다.
즉, 상기 CO2 제거부(160)는 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원이 파이프라인(130)을 통해 이송될 때 해양자원과 혼합물이 혼합된 유체에 포함되어 있는 CO2를 제거하고 분리기(140)로 이송될 수 있도록 한다.
예컨대, 상기 CO2 제거부(160)는 해양자원과 혼합물이 혼합된 유체로부터 CO2를 분리하기 위한 멤브레인(Membrane)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 CO2 제거부(160)는 일부 또는 전부가 해양에 잠긴 상태로 상기 파이프라인(130)에 연결되게 설치될 수 있다. 상기 CO2 제거부(160)는 분리기(140)로부터 이격된 거리에 비해 상기 매니폴드(120)로부터 이격된 거리가 더 짧은 위치에서 상기 파이프라인(130)에 설치될 수 있다.
이렇게, 상기 CO2 제거부(160)는 상기 매니폴드(120)로부터 공급되는 유체로부터 CO2를 분리한 후에, CO2가 제거된 유체를 상기 파이프라인(130)으로 배출한다.
한편, 상기 CO2 제거부(160)에는 해양자원으로부터 분리된 CO2를 압축하기 위한 압축기(161)가 설치될 수 있다.
상기 압축기(161)는 CO2 제거부(160)에서 분리된 CO2를 고압으로 형성하기 위해 압축하기 위함으로, 추후 후술하는 반응기(180)로 보내기 위한 압력을 형성하거나, 고압의 CO2를 웰(110)로 보내기 위함이다.
다음으로, 이송부(170)는 웰(110) 또는 반응기(180)로 CO2를 보내기 위한 통로 역할을 한다.
상기 이송부(170)는 CO2 제거부(160)로부터 분리된 CO2를 웰(110)로 보내기 위한 제1이송라인(171)과 반응기(180)로 보내기 위한 제2이송라인(172)을 포함한다.
먼저, 상기 제1이송라인(171)은 CO2 제거부(160)에서 분리된 CO2를 웰(110)에 보내 웰(110)에서 이송되는 해양자원 유체의 이송 압력을 상승시키기 위한 역할을 도모한다.
따라서, CO2 제거부(160)에서 배출되는 CO2는 압축기(161)를 통해 고압으로 압축된 후 웰(110)로 보내지게 된다.
한편, 상기 제2이송라인(172)는 반응기(180)로 CO2를 보내기 위한 통로를 제공한다.
따라서, 상기 이송부(170)는 일측이 CO2 제거부(160)에 연결되도록 설치되고, 타측이 탑사이드 상부에 설치된 반응기(180)에 설치되도록 일부가 해저에 잠긴 상태로 설치되게 된다.
다음으로, 반응기(180)는 CO2를 이용하여 메탄올을 생성하기 위한 부분이다.
상기 반응기(180)는 이송부(170), 즉, 제2이송라인(172)를 통해 이송된 CO2가 유입되고, 유입된 CO2를 원료가스로 사용한다.
이러한 상기 반응기(180)에 유입된 CO2는 화학적 반응에 의해 메탄올로 생성되게 된다.
이때, 상기 반응기(180)는 이송부(170)로부터 CO2 일부를 공급받고, 해양자원을 통해 발굴한 가스를 처리하는 가스처리부(150)로부터 CO2 일부를 공급받아 원료가스로 사용하게 된다.
이러한 상기 반응기(180)는 CO2를 포함하여 CO, 물 등을 통해 화학적 반응을 일으켜 메탄올 및 기타 부산물이 생성될 수 있게 된다.
한편, 상기 반응기(180)에는 가스처리부(150)에서 CO2를 공급받기 위해 가스처리부(150)와 반응기(180) 사이에 유입라인(181)이 설치된다.
또한, 상기 반응기(180)에 유입된 CO2를 원료가스로 사용하여 생성된 메탄올을 배출하기 위한 배출라인(182)이 설치된다.
마지막으로, 공급부(190)는 상기 반응기(180)에서 생성된 메탄올을 웰(110)로 공급하기 위한 부분이다.
먼저, 상기 공급부(190)는 반응기(180)에서 생성된 메탄올을 저장하기 위한 메탄올 저장탱크(191), 메탄올 저장탱크(191)에 저장된 메탄올을 펌핑하는 펌프(192), 펌프(192)의 펌핑에 의해 웰(110) 또는 매니폴드(120)로 메탄올을 공급하는 공급라인(193)을 포함한다.
상기 메탄올 저장탱크(191)는 반응기(180)에서 메탄올이 생성되어 배출되는 배출라인(182)와 연결되도록 설치된다.
따라서, 반응기(180)에서 생성된 메탄올은 배출라인(182)을 통해 메탄올 저장탱크(191)에 저장되게 된다.
상기 펌프(192)는 메탄올 저장탱크(192)에 저장되어 있는 메탄올을 공급라인(193)으로 이송되도록 하기 위해 펌핑 동작을 수행한다.
이때, 상기 메탄올 저장탱크(191)과 펌프(192)는 탑사이드 상부에 배치되도록 설치될 수 있다.
한편, 상기 펌프(192)에 의해 펌핑되어 이송되는 메탄올은 해저에 설치된 공급라인(193)으로 이송하게 되고, 매니폴드(120) 또는 웰(110)로 공급되게 된다.
상기 공급부(190)를 통해 메탄올을 매니폴드(120) 또는 웰(110)로 공급함으로써, 메탄올이 수화물 생성을 억제할 수 있게 되는 것이다.
이렇게 상기 해양플랜트(100)에 수화물 억제제 생성기를 설치함으로써 해양자원과 혼합물이 포함된 유체에 포함된 CO2를 활용하여 메탄올을 자체 생산할 수 있고, 해양으로 배출되는 CO2 양을 줄일 수 있게 된다.
이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 상기 설명한 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트의 작용에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하여 일반적인 운전 상황 시 공정 흐름을 설명하도록 한다.
먼저, 복수개의 웰(110)을 통해 해양자원과 혼합물이 포함된 유체가 저장원으로부터 이송되어 매니폴드(120)로 유입된다.
그 다음, 매니폴드(120)에 수용된 유체는 파이프라인(130)을 통해 탑사이드에 위치한 분리기(140)로 이송되고, 분리기(140)를 통해 가스와 오일로 분리하는 공정을 거친다.
그 다음, 분리기(140)에서 배출된 가스는 가스처리부(150)로 이송되어 잔여 CO2를 분리하고 나머지 가스는 저장하는 공정을 수행한다.
이때, 상기 파이프라인(130)에 설치된 CO2 제거부(160)에 의해 파이프라인(130)으로 이송된 유체에서 CO2를 분리하는 공정을 거친다.
그 다음, 상기 CO2 제거부에서 분리된 CO2는 압축기(161)를 거쳐 고압으로 생성된 후 제2이송라인(172)를 통해 반응기(180)로 보내져 반응기(180)의 원료가스로 사용된다.
그 다음, 반응기(180)에서는 제2이송라인(172)과 유입라인(181)을 통해 CO2를 공급받고, CO2 등의 원료가스를 통해 화학적 반응이 일어나 메탄올을 생성한다.
그 다음, 반응기(180)에서 생성된 메탄올은 배출라인(182)을 통해 이송되어 메탄올 저장탱크(191)에 저장된다.
그 다음, 메탄올 저장탱크(191)에 저장된 메탄올은 펌프(192)의 펌핑에 의해 공급라인(193)을 거쳐 웰(110) 또는 매니폴드(120)로 공급되게 된다.
한편, 도 4를 참조하여 비상 상황 시 공정 흐름을 설명하도록 한다.
여기서 비상 상황이라 함은 반응기(180)의 유지 보수와 같은 공정이 수행될 경우 반응기(180)를 일시적으로 작동하지 않은 상태를 말한다.
먼저, 복수개의 웰(110)을 통해 해양자원과 혼합물이 포함된 유체가 저장원으로부터 이송되어 매니폴드(120)로 유입된다.
그 다음, 상기 파이프라인(130)에 설치된 CO2 제거부(160)에 의해 파이프라인(130)으로 이송된 유체에서 CO2를 분리하는 공정을 거친다.
그 다음, 압축기(161)를 통해 CO2를 압축한 뒤 제1이송라인(171)을 통해 웰(110)로 다시 CO2를 보내게 된다.
그 다음, 메탄올 저장탱크(191)에 저장된 메탄올은 펌프(192)의 펌핑에 의해 공급라인(193)을 거쳐 웰(110) 또는 매니폴드(120)로 공급되게 된다.
따라서, 일시적으로 반응기(180)를 작동하지 않을 경우에도 CO2를 웰(110)로 보내고 메탄올을 공급하는 공정을 수행할 수 있게 된다.
상기 설명한 바와 같이, CO2 제거부(160)를 통해 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에서 CO2를 제거하여 분리하고, 이 과정에서 발생하는 CO2를 반응기(180)의 원료가스로 사용하여 반응기(180)의 화학적 반응에 의해 CO2를 메탄올로 생성할 수 있게 된다.
이에 따라, 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에 포함된 CO2를 재활용함으로써 해양으로 배출되는 CO2의 양을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지하고, CO2를 이용하여 메탄올을 자체 생산함으로써 메탄올 구입비용 및 운송비용을 줄일 수 있는 특징이 있는 것이다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 해양플랜트 110: 웰
120: 매니폴드 130: 파이프라인
140: 분리기 150: 가스처리부
151: CO2 벤트 160: CO2 제거부
161: 압축기 170: 이송부
171: 제1이송라인 172: 제2이송라인
180: 반응기 181: 유입라인
182: 배출라인 190: 공급부
191: 메탄올 저장탱크 192: 펌프
193: 공급라인

Claims (6)

  1. 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)으로부터 발굴한 해양자원에서 CO2를 제거하여 분리하는 CO2 제거부;
    상기 CO2 제거부에서 분리된 CO2를 이송하기 위한 이송부;
    상기 이송부를 통해 이송된 CO2가 유입되고, 유입된 CO2를 원료가스로 사용하여 화학적 반응에 의해 CO2를 메탄올로 생성하는 반응기; 및
    상기 반응기에서 생성된 메탄올을 웰로 공급하기 위한 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 CO2 제거부에는,
    해양자원으로부터 분리된 CO2를 압축하기 위한 압축기가 설치되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는,
    CO2 제거부로부터 분리된 CO2를 웰로 보내기 위한 제1이송라인;과
    반응기로 보내기 위한 제2이송라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반응기는,
    이송부로부터 CO2 일부를 공급받고, 해양자원을 통해 발굴한 가스를 처리하는 가스처리부로부터 CO2 일부를 공급받아 원료가스로 사용하는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공급부는,
    반응기로부터 생성된 메탄올을 저장하는 메탄올 저장탱크; 및
    상기 메탄올 저장탱크에 저장된 메탄올을 매니폴드 또는 웰로 공급하기 위한 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기.
  6. 해양자원이 매장되어 있는 저장원(Reservoir)에 설치되는 복수개의 웰;
    상기 복수개의 웰이 설치되어 웰로부터 해양자원을 공급받는 매니폴드;
    상기 매니폴드로부터 탑사이드까지 해양자원을 이송하기 위한 파이프라인;
    상기 파이프라인을 통해 이송된 해양자원을 가스와 오일로 분리하기 위한 분리기;
    상기 분리기를 통해 분리된 가스에서 CO2를 분리하여 배출하고 나머지 가스를 저장하기 위한 처리공정을 수행하는 가스처리부; 및
    제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양플랜트.
KR1020150150898A 2015-10-29 2015-10-29 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트 KR20170051583A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150150898A KR20170051583A (ko) 2015-10-29 2015-10-29 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150150898A KR20170051583A (ko) 2015-10-29 2015-10-29 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170051583A true KR20170051583A (ko) 2017-05-12

Family

ID=58739976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150150898A KR20170051583A (ko) 2015-10-29 2015-10-29 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170051583A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2657569C1 (ru) Стимулирующие текучие среды на основе смеси шфлу
RU2509208C2 (ru) Способ получения объединенного газообразного углеводородного потока и жидких углеводородных потоков и устройство для его осуществления
US6537349B2 (en) Passive low pressure flash gas compression system
US6296060B1 (en) Methods and systems for producing off-shore deep-water wells
JP2012518102A (ja) 海底に埋まっているハイドレートを市場価値のある炭化水素組成物に変換する方法
CN101182771A (zh) 一种海底天然气水合物开采方法及装置
RU2689452C2 (ru) Модульная установка для обработки потока композиции обратного притока и способы его обработки
NO325702B1 (no) System, fartøy og fremgangsmåte for produksjon av olje og tyngre gassfraksjoner fra et reservoar under havbunnen
KR20150023851A (ko) 글리콜 스트림을 순환시키기 위한 방법과 장치, 및 천연 가스 생성물 스트림을 생성하는 방법
EP3612715B1 (en) Subsea processing of crude oil
US20180073343A1 (en) Method and System for Subsea Purification of Produced Water From Subsea Oil Producing Installations
US20200378234A1 (en) Subsea Processing of Crude Oil
GB2451170A (en) Method of cleaning a crude oil separator vessel.
US20050034869A1 (en) Method and system for handling producing fluid
WO2011040839A1 (ru) Комплексная кустовая установка обезвоживания нефти, очистки и утилизации попутно добываемой пластовой воды
KR20170051583A (ko) 해양플랜트용 수화물 억제제 생성기 및 이를 포함하는 해양플랜트
CN106837338A (zh) 一种深海天然气水合物开采控制方法
RU2635799C9 (ru) Производственный кластер для добычи и переработки газового конденсата шельфового месторождения
JP2006045128A (ja) メタンハイドレートの分解方法及び分解装置
KR101961611B1 (ko) 해양플랜트
NO20170631A1 (en) Subsea processing of crude oil
GB2554076A (en) Subsea hydrocarbon processing
KR20140128339A (ko) 해양 중유 생산
KR20150000275A (ko) 해양플랜트용 해양자원 이송장치 및 이를 포함하는 해양플랜트
RU2198285C2 (ru) Способ добычи и транспорта природного газа из газовых и газогидратных морских месторождений - "цветы и пчелы"