KR20170052785A - Hydrate inhibitor treatment system - Google Patents

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KR20170052785A
KR20170052785A KR1020150154344A KR20150154344A KR20170052785A KR 20170052785 A KR20170052785 A KR 20170052785A KR 1020150154344 A KR1020150154344 A KR 1020150154344A KR 20150154344 A KR20150154344 A KR 20150154344A KR 20170052785 A KR20170052785 A KR 20170052785A
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Abstract

The present invention relates to a hydrate inhibitor processing system and, more specifically, relates to a hydrate inhibitor processing system capable of recycling and using high pressure steam generated during a process of collecting hydrate inhibitor from an undersea pipe to regenerate the hydrate inhibitor to be able to be used. To achieve this, a system to collect and reuse hydrate inhibitor to inhibit hydrate generated in the undersea pipeline comprises: a first processing unit to remove a salt component with low solubility from the hydrate inhibitor transferred from the undersea pipeline; a second processing unit to remove moisture from the hydrate inhibitor from which the salt component with the lower solubility is removed, which is transferred from the first processing unit; a third processing unit to remove a salt component with high solubility from the hydrate inhibitor from which the moisture is removed, which is transferred from the second processing unit; and a steam circulation unit to circulate steam generated and discharged from the second processing unit to the third processing unit in order to use the steam as a heat source of the third processing unit.

Description

수화물 억제제 처리 시스템{Hydrate inhibitor treatment system}[0001] Hydrate inhibitor treatment system [0002]

본 발명은 수화물 억제제 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 해저 파이프라인으로부터 수화물 억제제를 회수한 후 사용 가능하도록 재생하기 위한 과정에서 발생되는 고압의 증기를 재순환시켜 활용하는 수화물 억제제 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrate inhibitor treatment system, and more particularly, to a hydrate inhibitor treatment system that recycles high pressure steam generated in a process for recovery after recovering a hydrate inhibitor from a subsea pipeline .

일반적으로, 해양플랜트는 바다에 매장되어 있는 오일 및 가스와 같은 해양 자원들을 발굴, 시추, 생산해내는 활동을 위한 장비와 설비를 말한다.In general, an offshore plant refers to equipment and facilities for the activities of excavating, drilling and producing marine resources such as oil and gas buried at sea.

이러한 해양플랜트를 통해 발굴된 오일 및 가스는 물을 포함하여 기타 물질이 포함되어 있으며, 이러한 오일 및 가스를 제외한 기타 물질을 제거하는 과정을 거치게 된다.Oil and gas extracted from these offshore plants contain other substances including water and other substances except oil and gas.

대부분의 물은 비교적 일련의 운전 과정을 거쳐 생산 분리기에 들어가 축적하게 되나, 공정 중에는 물이 보통 응축과 중요한 탄화수소의 부산물을 동반하게 된다.Most of the water enters the production separator through a relatively series of operating processes, but during the process the water is usually accompanied by condensation and significant hydrocarbon by-products.

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.Condensation and oil in the production separator are separated by a gravity difference in the separator before exiting through the separation outlet. Condensation enters directly into the consolidator where the remaining water is removed, while the water enters the production water system to remove the remaining oil.

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.The water particles separate from the gas flow and freezing under certain temperature and pressure conditions and hold the molecules of the hydrocarbons tightly to form a solid ice mass, such as a material known as hydrate. Restrictions such as valve body, orifice plate, pipeline line reducers and bands further aggravate the problem by further cooling the oil and gas to create a choking phenomenon that accelerates hydration formation. If this is not checked, hydration can eventually block each part and, in extreme cases, these can accumulate causing a large amount of local damage, such as bankruption of the valve body and pipe bands, puncture of the pressure vessel.

따라서, 이러한 수화물 형성(hydrate formation)을 줄이거나 방지하기 위해 해저 파이프라인 내에 수화물 억제제(Hydrate Inhibitor)를 주입하게 된다.Thus, a hydrate inhibitor is injected into the subsea pipeline to reduce or prevent this hydrate formation.

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.Wherein the hydrate inhibitor is a chemical that inhibits the formation of gas hydrates such that the equilibrium reaction forming the gas hydrate is hydrate formation at lower temperatures and higher pressures, thereby increasing the time it takes for the gas hydrates to form, Or any aggregate of gas hydrates formed can be suppressed.

이러한 수화물 억제제에는 대표적으로 모노에틸렌글리콜(MEG: Mono Ethylene Glycol)이 있다.Such hydrate inhibitors are typically monoethylene glycol (MEG).

MEG는 친수성을 갖고 있으며, 주입된 MEG의 90% 이상을 육상의 수용시설에서 회수할 수 있어 수화물 억제제로써 널리 사용되고 있다.MEG is hydrophilic and has been widely used as a hydrate inhibitor because it can recover more than 90% of the injected MEG from the inland water facility.

이렇게 해저 파이프라인에 주입되어 수화물 형성을 방지하고 다시 회수되는어 일련의 처리 과정을 거쳐 재생됨으로써 MEG의 재순환을 반복하게 된다.It is injected into the submarine pipeline to prevent the formation of hydrates and is regenerated through a series of processes that are recovered again, thereby repeating the recycling of the MEG.

도 1은 종래의 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram that schematically illustrates a conventional hydrate inhibitor treatment system. FIG.

도시된 바와 같이, 종래의 수화물 억제제 처리 시스템은 1차 처리부(10), 2차 처리부(20), 3차 처리부(30)으로 구성된다.As shown, the conventional hydrate inhibitor treatment system comprises a primary treatment section 10, a secondary treatment section 20, and a tertiary treatment section 30.

먼저, 해저 파이프라인에서 이송되는 물 등의 기타 물질이 포함되어 있는 Pre MEG는 1차 처리부(10)로 보내지는데, 이때 1차 염처리 챔버(11)에 수용된 채 알칼리 성분의 화학물질을 주입하고 펌프를 통해 순환하면서 MEG 내에 포함된 용해도가 낮은 염성분을 제거하는 공정이 이루어진다.First, the Pre MEG containing other substances such as water transferred from the submarine pipeline is sent to the primary treatment unit 10. At this time, the alkali chemicals contained in the primary salt treatment chamber 11 are injected The process of circulating through the pump and removing the low-solubility salt components contained in the MEG is accomplished.

그 다음, 낮은 염성분이 제거된 상태의 MEG는 2차 처리부(20)로 보내진다.Then, the MEG in a state in which the low salt content is removed is sent to the secondary processing unit 20.

상기 2차 처리부(20)로 보내진 MEG는 수분처리 챔버(21)에 수용되고, 가열된 수분처리 챔버(21) 내의 MEG는 펌프에 의해 제1 리보일러(12)로 보내지고 외부의 물이 유입되어 수분처리 챔버(21) 내의 수분을 가열 증발시켜 수분처리 챔버(21) 내로 유입되도록 하고, 수분이 제거된 MEG는 3차 처리부(30)로 보내진다.The MEG sent to the secondary processing unit 20 is received in the water treatment chamber 21 and the MEG in the heated water treatment chamber 21 is sent to the first reboiler 12 by the pump, So that the water in the water treatment chamber 21 is heated and evaporated to be introduced into the water treatment chamber 21, and the water-removed MEG is sent to the tertiary treatment unit 30.

이때, 수분처리 챔버(21)에서 발생되는 증기는 외부로 배출되거나 제1 컨디셔너(23)을 통해 냉각처리된 후 물로 응축되어 배출된다.At this time, the steam generated in the water treatment chamber 21 is discharged to the outside or is cooled through the first conditioner 23, and then condensed into water and discharged.

그 다음, 상기 3차 처리부(30)에 보내진 MEG는 2차 염처리 챔버(31)에 수용되고 제2 리보일러(32)에 의해 가열되면서 용해도가 높은 염성분을 제거하는 과정을 거친다.Then, the MEG sent to the tertiary treatment unit 30 is stored in the secondary salt treatment chamber 31 and heated by the second reboiler 32 to remove the salt component having high solubility.

그 다음, 용해도가 높은 염성분이 제거된 상태의 MEG는 제2 컨디셔너(33)에 의해 특정 온도로 전환된 후 진공펌프(35)에 의해 흡입되어 드럼(34)에 저장된다.Then, the MEG in a state in which the salt component having a high solubility is removed is converted to a specific temperature by the second conditioner 33, sucked by the vacuum pump 35, and stored in the drum 34.

그 다음, 드럼(34)에 저장된 염성분과 수분이 제거된 Post MEG는 외부로 보내지게 된다.Then, the post MEG from which the salt component stored in the drum 34 and moisture are removed is sent to the outside.

이렇게 상기와 같은 공정을 거쳐 생성된 Post MEG는 별도의 냉각장치(미도시)를 거쳐 낮은 온도로 냉각되어 다시 해저 파이프라인으로 보내져 순환하게 된다.The Post MEG generated through the above process is cooled to a low temperature through a separate cooling device (not shown), and then sent back to the submarine pipeline for circulation.

하지만, 상기 종래의 수화물 억제제 처리 시스템은 상기 2차 처리부에서 발생되어 배출되는 고압의 증기를 제1 컨디셔너(23)를 통해 냉각 처리 후 물로 배출되도록 함으로써 고열의 열에너지가 효율적으로 활용되지 못하고 배출되는 문제가 있다.However, in the conventional hydrate inhibitor treatment system, the high-pressure steam generated in the secondary treatment unit is discharged through the first conditioner 23 to the water after the cooling treatment, so that the heat energy of the high temperature can not be efficiently utilized and is discharged .

또한, 상기 2차 처리부에서 배출되는 고압의 증기를 낮은 온도로 강제적으로 냉각시키기 위해 제1 컨디셔너(23)를 운용함에 따라 설비의 부하는 물론 소비전력이 낭비되는 문제가 있다.In addition, since the first conditioner 23 is operated to forcibly cool the high-pressure steam discharged from the secondary processing unit to a low temperature, there is a problem that the power consumption as well as the load of the equipment is wasted.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수화물 억제제를 처리하는 과정에서 발생되어 외부로 배출되는 고압의 증기를 다시 재순환시켜 활용하고, 높은 열에너지를 필요로 하는 설비의 부하를 줄일 수 있는 수화물 억제제 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been conceived to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for recovering high- The present invention is directed to a system for treating a hydrate inhibitor capable of reducing the amount of a hydrate inhibitor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 해저 파이프라인에 생성된 수화물을 억제하기 위한 수화물 억제제를 회수하여 재사용하기 위한 처리 시스템에 있어서, 해저 파이프라인에서 보내지는 수화물 억제제에서 용해도가 낮은 염성분을 제거하기 위한 1차 처리부; 상기 1차 처리부에서 이송된 용해도가 낮은 염성분이 제거된 상태의 수화물 억제제에서 수분을 제거하기 위한 2차 처리부; 및 상기 2차 처리부에서 이송된 수분이 제거된 상태의 수화물 억제제에서 용해도가 높은 염성분을 제거하기 위한 3차 처리부;를 포함하고, 상기 2차 처리부에서 발생되어 배출되는 증기를 3차 처리부의 열원으로 사용하기 위해 3차 처리부로 순환되도록 구성되는 증기순환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Technical Solution In order to achieve the above object, the present invention provides a treatment system for recovering and reusing a hydrate inhibitor for suppressing hydrate generated in a submarine pipeline, the hydrate inhibitor having a solubility A primary treatment unit for removing low salt components; A secondary treatment unit for removing water from the hydrate inhibitor in a state in which the salt component having a low solubility removed from the primary treatment unit is removed; And a tertiary treatment unit for removing a salt component having a high solubility in a hydrate inhibitor in a state in which moisture transferred from the secondary treatment unit is removed, wherein steam generated and discharged from the secondary treatment unit is supplied to a heat source And the steam circulation unit is configured to be circulated to the tertiary treatment unit for use as the steam circulation unit.

이때, 상기 증기순환부에는, 상기 2차 처리부에서 배출되는 증기의 온도 및 압력을 높이기 위해 증기를 재압축하는 증기 재압축부가 설치되는 것을 특징으로 한다.The steam circulation unit is provided with a steam recycling unit for recompressing the steam to increase the temperature and pressure of the steam discharged from the secondary treatment unit.

또한, 상기 증기 재압축부는, 기계식 증기 재압축 방식의 MVR(Mechanical Vapor Recompression)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The steam recompression unit may be a mechanical vapor recompression (MVR) system.

한편, 상기 증기 재압축부는, 열 증기 재압축 방식의 TVR(Thermal Vapor Recompression)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The steam recompression unit may comprise a thermal vapor recompression (TVR) system.

상기와 같은 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The hydrate inhibitor treatment system according to the present invention has the following effects.

2차 처리부에서 생성되어 배출되는 고압의 증기를 증기순환부를 통해 3차 처리부로 재순환되도록 하고, 증기순환부에 증기 재압축부를 설치하여 고압 고열의 증기로 생성하여 순환시킴으로써, 제1 컨디셔너와 3차 처리부의 제2 리보일러의 가동률을 낮춰 부하를 줄일 수 있게 된다.Pressure steam generated and discharged from the secondary treatment unit is recycled to the tertiary treatment unit through the steam circulation unit and a vapor compression unit is installed in the steam circulation unit to generate and circulate the high pressure and high temperature steam, The operating rate of the second reboiler of the processing unit can be lowered and the load can be reduced.

이에 따라, 수화물 억제제를 처리 시스템에 사용되는 소비전력을 줄일 수 있고, 잉여 열에너지를 재활용하여 활용성을 향상시켜 수화물 억제제 처리 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the power consumption of the hydrate inhibitor in the treatment system can be reduced, and the surplus thermal energy can be recycled to improve the usability and enhance the efficiency of the hydrate inhibitor treatment.

도 1은 종래의 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic representation of a conventional hydrate inhibitor treatment system.
Figure 2 is a schematic representation of a hydrate inhibitor treatment system in accordance with the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a hydrate inhibitor treatment system in accordance with another embodiment of the present invention.

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.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor may properly define the concept of the term to describe its invention in the best possible way And should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도이다.FIG. 2 is a schematic view schematically showing a hydrate inhibitor treatment system according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic view schematically showing a hydrate inhibitor treatment system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템은 크게, 1차 처리부(100), 2차 처리부(200), 3차 처리부(300) 및 증기순환부(400)를 포함한다.2, the hydrate inhibitor treatment system according to the present invention mainly includes a primary treatment unit 100, a secondary treatment unit 200, a tertiary treatment unit 300, and a steam circulation unit 400.

해양플랜트를 통해 발굴된 오일 및 가스가 이송되는 해저 파이프라인에 생성되는 물을 포함한 기타 물질에 의한 수화물에 있어, 상기 수화물 생성을 억제하는 수화물 억제제를 해저 파이프라인에 주입 후 이를 다시 회수하고 재생하여 재사용하도록 처리하는 수화물 억제제 처리 시스템에 관한 것이다.In hydrates from other materials, including water, generated in oil and gas pipelines excavated through offshore plants, hydrate inhibitors that inhibit hydrate formation are injected into the subsea pipeline and then recovered and regenerated To a hydrate inhibitor treatment system for reuse.

더불어 상기 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템은 수화물 처리 과정에서 발생되어 배출되는 고압의 증기를 재순환되도록 구성하여, 높은 열에너지를 필요로 하는 설비의 부하를 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.In addition, the hydrate inhibitor treatment system according to the present invention is configured to recycle the high-pressure steam generated in the hydrate treatment process, thereby reducing the load of equipment requiring high heat energy.

먼저, 1차 처리부(100)는 수화물 억제제를 재생 가능하도록 하는 첫 번째 단계 공정에 해당한다.First, the primary processing unit 100 corresponds to a first step process for making the hydrate inhibitor regenerable.

상기 1차 처리부(100)는 해저 파이프라인에서 보내지는 수화물 억제제에서 용해도가 낮은 염성분을 제거하기 위한 부분이다.The primary treatment section 100 is a part for removing a low-solubility salt component from the hydrate inhibitor sent from the submarine pipeline.

이러한 상기 1차 처리부(100)는 해저 파이프라인 내에 생성되는 물 등의 기타 물질이 포함되어 생성된 수화물을 억제하기 위해 해저 파이프라인에 주입되는 수화물 억제제가 해저 파이프라인에 주입되어 수화물 억제 역할을 수행한 뒤 해저 파이프라인으로부터 회수되는 수화물 억제제(Pre MEG)를 처리하는 부분이다.The primary treatment unit 100 may include other substances such as water generated in the submarine pipeline, so that a hydrate inhibitor injected into the submarine pipeline may be injected into the submarine pipeline to suppress the generated hydrate, (Pre MEG) which is recovered from the subsea pipeline.

이때, 해저 파이프라인으로부터 이송되어 전달된 염성분 및 수분을 포함하는 수화물 억제제(Pre MEG)는 1차 염처리 챔버(110)로 보내져 수용된다.At this time, the hydrate inhibitor (Pre MEG) containing the salt component and moisture transferred from the submarine pipeline and transferred is sent to and received in the first salt treatment chamber 110.

상기 1차 염처리 챔버(110)에 수용된 수화물 억제제(Pre MEG)는 알칼리 성분의 화학물질에 의해 용해도가 낮은 염성분을 1차적으로 제거하는 작업이 이루어진다.The hydrate inhibitor (Pre MEG) contained in the primary salt treatment chamber 110 is primarily subjected to a treatment for removing a salt component having a low solubility by an alkali component.

즉, 상기 1차 염처리 챔버(110)에는 알칼리 성분의 화학물질을 주입하여 용해도가 낮은 염성분 제거하는데, 이는, 1차 염처리 챔버(110)에 알칼리 성분의 화학물질을 주입함으로써 수화물 억제제(Pre MEG)에 포함된 염의 용해도를 감소시켜 염의 침전을 가속화시킴으로써 침전 효율 향상에 따라 용이하게 염성분을 분리시켜 제거할 수 있도록 하기 위함이다.That is, the alkali component chemical is injected into the primary salt treatment chamber 110 to remove a salt component having a low solubility. This is accomplished by injecting an alkali component chemical into the primary salt treatment chamber 110 Pre MEG) to accelerate the precipitation of the salt, so that the salt component can be easily separated and removed as the precipitation efficiency is improved.

이때, 상기 1차 염처리 챔버(110)에 주입되는 알칼리 성분의 화학물질에는 수산화나트륨(NaOH)이 사용될 수 있다.At this time, sodium hydroxide (NaOH) may be used as a chemical substance of an alkali component injected into the primary salt treatment chamber 110.

이렇게 해저 파이프라인으로부터 전달된 수화물 억제제(Pre MEG)는 1차 염처리 챔버(110) 내에 수용되어 알칼리 성분의 화학물질에 의해 용해도가 낮은 염성분은 외부로 배출될 수 있게 된다.The hydrate inhibitor (Pre MEG) transferred from the subsea pipeline is accommodated in the first salt treatment chamber 110, so that a salt component having low solubility can be discharged to the outside by the alkali chemical.

다음으로, 2차 처리부(200)는 수화물 억제제에서 수분을 제거하기 위한 부분이다.Next, the secondary treatment part 200 is a part for removing water from the hydrate inhibitor.

상기 2차 처리부(200)는 상기 1차 처리부(100)에서 용해도가 낮은 염성분이 제거된 후 이송된 수화물 억제제에서 수분을 제거하기 위한 부분으로, 가열된 증기를 반복적으로 공급하여 높은 열에너지를 생성하게 된다.The secondary treatment unit 200 repeatedly supplies the heated steam to a portion for removing water from the hydrate inhibitor transferred after the salt component having a low solubility is removed in the primary treatment unit 100 to generate high heat energy do.

이러한 상기 2차 처리부(200)는 1차 처리부(100)에서 보내지는 수화물 억제제가 수용되는 수분처리 챔버(210)가 구비된다.The secondary processing unit 200 is provided with a water treatment chamber 210 in which the hydrate inhibitor sent from the primary processing unit 100 is accommodated.

상기 수분처리 챔버(210)에 수용된 수화물 억제제는 펌프에 의해 순환하며, 제1 리보일러(220)에 의해 가열된 후 생성된 증기를 수분처리 챔버(210)로 반복적으로 순환하여 공급함으로써 수분을 가열 증발시켜 수분이 제거될 수 있게 된다.The hydrate inhibitor contained in the water treatment chamber 210 is circulated by a pump. The steam generated after being heated by the first reboiler 220 is repeatedly circulated and supplied to the water treatment chamber 210 to heat water The water can be removed by evaporation.

이때, 상기 수분처리 챔버(210) 내의 온도는 약 100-135℃ 정도가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the temperature in the water treatment chamber 210 is about 100-135 ° C.

이렇게 수분처리 챔버(210)에 수용된 수화물 억제제에서 제거된 수분 중 일부는 제1 컨디셔너(230)를 통해 특정 온도로 냉각된 상태의 물로 응축되어 배출되게 되고, 나머지 일부는 후술하는 증기순환부(400)를 통해 재사용 가능하도록 순환하게 된다.Some of the moisture removed from the hydrate inhibitor contained in the water treatment chamber 210 is condensed and discharged into the water cooled to a specific temperature through the first conditioner 230 and the remaining part is discharged through the steam circulation unit 400 ) To be reusable.

다음으로, 3차 처리부(300)는 용해도가 높은 염성분을 제거하기 위한 부분이다.Next, the tertiary treatment unit 300 is a part for removing a salt component having high solubility.

상기 3차 처리부(300)는 1차 처리부(100)에 의해 용해도가 낮은 염성분이 제거된 후 용해도가 높은 염성분은 제거되지 않은 상태의 수화물 억제제에서 최종적으로 용해도가 높은 염성분을 제거하기 위한 부분이다.The tertiary treatment unit 300 may include a part for removing a salt component having a high solubility in a hydrate inhibitor in a state in which a salt component having a low solubility is removed by a primary treatment unit 100, to be.

이러한 상기 3차 처리부(300)는 1차 처리부(100)에서 용해도가 낮은 염성분이 제거되고, 2차 처리부(200)에서 수분이 제거된 상태의 수화물 억제제를 전달받게 된다.The tertiary treatment unit 300 receives the hydrate inhibitor in a state in which the salt component having low solubility is removed from the primary treatment unit 100 and the moisture is removed from the secondary treatment unit 200.

이때, 상기 3차 처리부(300)에는 2차 처리부(200)에서 이송되는 수화물 억제제가 수용되기 위한 2차 염처리 챔버(310)가 구비된다.At this time, the tertiary treatment unit 300 is provided with a secondary salt treatment chamber 310 for receiving the hydrate inhibitor transferred from the secondary treatment unit 200.

상기 2차 염처리 챔버(310)에 수용된 수화물 억제제는 2차 처리부(200)와 마찬가지로 증기 가열 방식에 의해 높은 열에너지를 얻어 용해도가 높은 염성분을 제거하는 과정을 거친다.The hydrate inhibitor contained in the secondary salt treatment chamber 310 is subjected to a process of removing a salt component having high solubility by obtaining a high thermal energy by a steam heating method as in the case of the secondary treatment unit 200.

따라서, 2차 염처리 챔버(310)에 수용된 수화물 억제제는 펌프에 의해 순환하고 제2 리보일러(32)에 의해 가열된 후 다시 2차 염처리 챔버(310)로 유입되는 과정이 반복하게 되고, 이 과정에서 용해도가 높은 염성분이 제거되면 제거된 염성분은 외부로 배출되게 된다.Accordingly, the hydrate inhibitor contained in the secondary salt treatment chamber 310 is circulated by the pump, heated by the second reboiler 32, and then flows into the secondary salt treatment chamber 310 again, In this process, when the highly soluble salt component is removed, the removed salt component is discharged to the outside.

이때, 상기 2차 염처리 챔버(310) 내의 온도는 약 140℃ 정도가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the temperature in the secondary salt treatment chamber 310 is about 140 ° C or so.

한편, 3차 처리부(300)에서 용해도가 높은 염성분이 제거된 수화물 억제제는 2차 염처리 챔버(310)에서 제2 컨덴셔너(330)로 이동되고 특정 온도로 냉각된 후 진공펌프(350)에 의해 흡입되어 드럼(340)에 임시 저장되게 된다.On the other hand, the hydrate inhibitor having a high solubility in the tertiary treatment unit 300 is removed from the secondary salt treatment chamber 310 to the second condenser 330, cooled to a specific temperature, and then sent to the vacuum pump 350 And is temporarily stored in the drum 340.

이렇게 상기 드럼(340)에 저장된 수화물 억제제는 최종적으로 염성분과 수분이 제거된 상태의 수화물 억제제(Post MEG)로써 재사용이 가능한 상태로 처리되어 배출된다.Thus, the hydrate inhibitor stored in the drum 340 is finally treated as a hydrate inhibitor (Post MEG) in a state in which the salt and moisture are removed, and is discharged and processed in a reusable state.

이때, 상기 1차 처리부(100)와 2차 처리부(200)에 의해 염성분 및 수분이 완전히 제거되었다고 판단될 경우에는 3차 처리부(300) 과정을 생략하고 배출될 수도 있다.At this time, if it is determined that the salt component and the moisture are completely removed by the primary processing unit 100 and the secondary processing unit 200, the process of the tertiary processing unit 300 may be omitted.

다음으로, 증기순환부(400)는 상기 2차 처리부(200)에서 발생되어 배출되는 증기를 순환시켜 재사용할 수 있도록 하는 역할을 한다.Next, the steam circulation unit 400 functions to circulate the steam generated and discharged from the secondary processing unit 200 to be reused.

상기 증기순환부(400)는 상기 2차 처리부(200)에서 발생되어 배출되는 고압의 증기 중 일부를 상기 3차 처리부(300)로 보내 제2 리보일러(320)의 열원으로 사용하도록 하기 위한 것이다.The steam circulation unit 400 is used to supply a part of the high pressure steam generated and discharged from the secondary processing unit 200 to the tertiary treatment unit 300 as a heat source of the second reboiler 320 .

상기 증기순환부(400)는 2차 처리부(200)의 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 증기가 이송되는 배관에 연결되도록 설치된다.The steam circulation unit 400 is installed to be connected to piping through which the steam discharged from the water treatment chamber 210 of the secondary processing unit 200 is transferred.

또한, 상기 증기순환부(400)는 3차 처리부(300)의 제2 리보일러(320)로 증기를 이송하기 위한 증기 이송라인(410)과 제2 리보일러(320)에서 배출되는 증기가 이송하기 위한 증기 배출라인(420)을 포함한다.The steam circulation unit 400 is connected to the vapor transfer line 410 for transferring the steam to the second reboiler 320 of the tertiary processor 300 and the steam discharged from the second reboiler 320, And a steam discharge line 420 for discharging the steam.

즉, 상기 증기 이송라인(410)을 통해 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 고압의 증기를 제2 리보일러(320)로 보내 제2 리보일러(320)의 열원으로 사용하고, 제2 리보일러(320)에서 배출되는 증기를 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 배관으로 보내 제1 컨디셔너(230)에 의해 냉각 응축되어 물로 배출될 수 있게 된다.That is, the high-pressure steam discharged from the water treatment chamber 210 through the steam transfer line 410 is sent to the second reboiler 320 as a heat source of the second reboiler 320, The steam discharged from the first condenser 320 is sent to the piping discharged from the water treatment chamber 210 to be cooled and condensed by the first conditioner 230 and discharged to the water.

이때, 제2 리보일러(320)는 증기 이송라인(410)으로부터 전달받은 고압의 증기의 유입량에 대응하여 가동되도록 설정된다.At this time, the second reboiler 320 is set to operate in response to the inflow amount of the high-pressure steam received from the steam transfer line 410.

한편, 상기 증기순환부(400)에는 상기 2차 처리부에서 배출되는 증기의 온도 및 압력을 높이기 위해 증기를 재압축하는 증기 재압축부(430)가 더 설치될 수 있다.The steam circulation unit 400 may further include a steam compression unit 430 for recompressing the steam to increase the temperature and pressure of the steam discharged from the secondary treatment unit.

상기 증기 재압축부(430)는 증기 이송라인(410)에 설치되어, 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 고압의 증기를 재압축하여 제2 리보일러(320)로 보내는 역할을 한다.The steam re-compression unit 430 is installed in the steam transfer line 410 and recompresses the high-pressure steam discharged from the water treatment chamber 210 to the second reboiler 320.

따라서, 상기 증기 재압축부(430)는 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 증기가 충분히 고압이 형성되었다고 판단될 경우에는 가동을 정지하도록 설정하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the steam compression unit 430 is set to stop the operation when it is determined that the steam discharged from the water treatment chamber 210 has a sufficiently high pressure.

이러한 상기 증기 재압축부(430)는 방식에 따라 기계식 증기 재압축 방식의 MVR(Mechanical Vapor Recompression) 또는 열 증기 재압축 방식의 TVR(Thermal Vapor Recompression) 중 어느 하나가 선택되어 적용될 수 있다.The steam recompression unit 430 can be selected from either a mechanical vapor recompression (MVR) system based on a mechanical vapor recompression system or a thermal vapor recompression system (TVR) system based on a thermal vapor recompression system.

도 2는 본 발명에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수화물 억제제 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도로서, 도 2에 도시된 증기순환부(400)는 기계식 증기 재압축 방식(MVR)의 증기 재압축부(430)를 나타낸 것이고, 도 3에 도시된 증기순환부(400)는 열 증기 재압축 방식(TVR)의 증기 재압축부(430')를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a schematic view schematically showing a system for treating a hydrate inhibitor according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic view schematically showing a system for treating a hydrate inhibitor according to another embodiment of the present invention, 3 shows a steam circulating part 400 of a mechanical vapor recompression type MVR and a vapor recompression part 430 of a thermal vapor recompression type TVR. ).

먼저, 기계식 증기 재압축 방식의 MVR(Mechanical Vapor Recompression)은 기계적 방식에 의한 증기 재압축 방식으로, 제품생산공정에서 발생되는 저온 폐열의 자기증발증기나 간접 열교환에 의한 열 매체 증발증기를 모터 또는 터빈구동방식의 압축기로 흡입, 압축시켜 생산공정의 가열 열원으로 재사용하는 시스템이다.First, Mechanical Vapor Recompression (MVR) of the mechanical vapor recompression system is a vapor recompression method by a mechanical method. The evaporation steam of the low temperature cogeneration generated in the production process of the product or the evaporation steam of the thermal medium by the indirect heat exchange is used as a motor or turbine It is a system that sucks and compresses by a driving type compressor and reuses it as a heat source of heating in production process.

이러한 기계식 증기 재압축 방식(MVR)은 기계적 압축을 위한 전기에너지와 회수증기와의 가격대비 그 경제성이 결정되고, 식품 및 석유화학산업의 증발 및 증류공정 등에서 적용되고 있다.This mechanical vapor recompression system (MVR) determines the economical efficiency with respect to the price of electric energy and steam for mechanical compression, and is applied to evaporation and distillation processes in the food and petrochemical industries.

다음으로, 열 증기 재압축 방식의 TVR(Thermal Vapor Recompression)은 Jet Pump(Ejector)의 여러 기능 중에서 고압의 증기를 구동원으로 하여 저압의 폐증기를 흡입, 압축한 후, 압축된 토출 증기를 공정의 가열 열원으로 재사용하는 기능(열압축기:Thermo Compressor)을 이용한 폐열회수 시스템이다.Next, the thermal vapor recompression type TVR (Thermal Vapor Recompression) uses a high pressure steam as a driving source among various functions of the jet pump (Ejector), sucks and compresses low pressure pulmonary steam, It is a waste heat recovery system using the function of reusing as a heat source (Thermo Compressor).

이러한 열 증기 재압축 방식(TVR)의 주기기인 Steam Ejector는 고진공도를 요하는 단위조작에 주로 이용하여 시설투자비가 낮고 기기의 설치 및 운전의 용이성으로 석유화학 및 식품 등 각종 산업공장에서 발생하는 저온 폐열을 회수하기 위한 목적으로 다양한 분야에서 적용되고 있고, 대표적으로 석유화학, 식품, 제지, 제철, 화력발전 등의 증기순환(폐열회수) 및 진공장치로 이용된다.The Steam Ejector, which is the cycle of the heat vapor recompression system (TVR), is mainly used for the unit operation requiring high vacuum, so that the facility investment cost is low and the installation and operation of the equipment is easy. (Waste heat recovery) such as petrochemical, food, paper, steel, and thermal power generation, and a vacuum device.

이렇게 상기 증기순환부(400)를 통해 2차 처리부(200)에서 발생되어 배출되는 증기를 3차 처리부(300)로 보내 제2 리보일러(320)의 열원으로 사용하도록 공급함으로써, 제2 리보일러(320)의 소비전력을 줄이고 부하를 줄여 잉여 열에너지를 재활용하여 활용성을 향상시킬 수 있게 된다.The steam generated and discharged from the secondary processing unit 200 through the steam circulation unit 400 is supplied to the tertiary treatment unit 300 so as to be used as a heat source of the second reboiler 320, It is possible to reduce the power consumption of the heat exchanger 320 and to reduce the load, thereby reusing the surplus thermal energy, thereby improving the usability.

이하에서는 도 2 내지 도 3을 참조하여 상기 설명한 수화물 억제제 처리 시스템의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the hydrate inhibitor treatment system described above with reference to Figs. 2 to 3 will be described.

먼저, 수화물 억제제를 해저 파이프라인에 주입 후 이를 다시 회수되는 수화물 억제제(Pre MEG)는 제1 처리부(100)의 1차 염처리 챔버(110)로 이송되어 화학물질에 의해 용해도가 낮은 염성분을 제거하고 펌프에 의해 순환 반복하는 과정을 거쳐 염성분은 외부로 배출된다.First, the hydrate inhibitor (Pre MEG), which is returned to the subsea pipeline after being injected into the subsea pipeline, is transferred to the primary salt treatment chamber 110 of the first treatment section 100 to remove a salt component having a low solubility And the salt component is discharged to the outside through the process of circulating and repeating by the pump.

그 다음, 1차 처리부(100)에서 용해도가 낮은 염성분이 제거된 수화물 억제제는 2차 처리부(200)로 이송되고, 수분처리 챔버(210)로 이송된다.Then, the hydrate inhibitor, in which the salt component having a low solubility is removed in the primary treatment section 100, is transferred to the secondary treatment section 200 and transferred to the water treatment chamber 210.

그 다음, 수분처리 챔버(210)에 수용된 수화물 억제제는 제1 리보일러(220)에 의해 증기 가열되고 펌프에 의해 반복적으로 순환하면서 수분이 제거되게 된다.The hydrate inhibitor contained in the water treatment chamber 210 is then steam heated by the first reboiler 220 and repeatedly circulated by the pump to remove moisture.

그 다음, 수화물 억제제에서 제거된 수분은 제1 컨덴셔너(230)를 거쳐 냉각되어 응축된 물이 외부로 배출되게 된다.Then, the moisture removed from the hydrate inhibitor is cooled through the first condenser 230, and the condensed water is discharged to the outside.

그 다음, 2차 처리부(200)에서 전달된 수화물 억제제는 3차 처리부(300)로 이송되고, 2차 염처리 챔버(310)에 수용된다.Then, the hydrate inhibitor delivered from the secondary treatment section 200 is transferred to the tertiary treatment section 300 and is accommodated in the secondary salt treatment chamber 310.

그 다음, 2차 염처리 챔버(310)에 수용된 수화물 억제제는 제2 리보일러(320)에 의해 증기 가열되고 펌프에 의해 반복적으로 순환하면서 용해도가 높은 염성분이 제거되게 되고, 용해도가 높은 염성분이 제거된 수화물 억제제는 제2 컨디셔너(330)를 거쳐 진공펌프(350)에 의해 드럼(340)으로 이동되어 저장되며, 3차 처리부(300)에서 제거된 용해도가 높은 염성분은 외부로 배출되게 된다.Then, the hydrate inhibitor contained in the secondary salt treatment chamber 310 is steam-heated by the second reboiler 320 and repeatedly circulated by the pump to remove the high-solubility salt component, and the high- The hydrate inhibitor is moved to and stored in the drum 340 by the vacuum pump 350 via the second conditioner 330 and the salt component having high solubility removed from the tertiary treatment unit 300 is discharged to the outside.

그 다음, 드럼(340)에 저장된 수화물 억제제(Post MEG)는 펌프를 통해 배출되게 된다.Then, the hydrate inhibitor (Post MEG) stored in the drum 340 is discharged through the pump.

그 다음, 2차 처리부(200)의 수분처리 챔버(210)로부터 배출되는 증기 중 일부는 제1 컨디셔너(230)로 보내지고, 나머지 일부는 증기순환부(400)의 증기 이송라인(410)으로 보내지게 된다.A part of the steam discharged from the water treatment chamber 210 of the secondary processing unit 200 is sent to the first conditioner 230 and the remaining part of the steam is supplied to the steam transfer line 410 of the steam circulation unit 400 Lt; / RTI >

그 다음, 증기 재압축기(430, 430')를 거쳐 고압 고온의 증기가 생성되고, 이러한 증기는 증기 이송라인(410)을 통해 제2 리보일러(320)로 보내지게 된다.Then, high-pressure and high-temperature steam is generated through the steam recompressors 430 and 430 ', and the steam is sent to the second reboiler 320 through the steam transfer line 410.

그 다음, 제2 리보일러(320)에서 필요한 증기를 제외한 잉여 증기는 다시 증기 배출라인(420)을 통해 수분처리 챔버(210)에서 배출되는 증기가 배출되는 배관으로 합류하여 제1 컨덴셔너(230)로 보내져 냉각 응축되어 물로 배출된다.The surplus steam other than the steam required in the second reboiler 320 then flows into the pipe through which the steam discharged from the water treatment chamber 210 is discharged through the steam discharge line 420 to be discharged to the first condenser 230 ), Cooled, condensed and discharged into water.

상기와 같은 일련의 과정을 반복적으로 수행하여 해저 파이프라인으로부터 전달된 수화물 억제제(Pre MEG)를 염성분과 수분을 제거하여 수화물 억제제(Post MEG)로 재생시킬 수 있게 된다.By repeating the above-mentioned series of processes, the hydrate inhibitor (Pre MEG) transferred from the submarine pipeline can be regenerated as a hydrate inhibitor (Post MEG) by removing the salt component and moisture.

상기 설명한 바와 같이, 2차 처리부(200)에서 생성되어 배출되는 고압의 증기를 증기순환부(400)를 통해 3차 처리부(300)로 재순환되도록 하고, 증기순환부(400)에 증기 재압축부(430)를 설치하여 고압 고열의 증기로 생성하여 순환시킴으로써, 제1 컨디셔너(230)와 3차 처리부(300)의 제2 리보일러(320)의 가동률을 낮춰 부하를 줄일 수 있게 된다.As described above, the high-pressure steam generated and discharged from the secondary processing unit 200 is recycled to the tertiary processing unit 300 through the steam circulation unit 400, and the steam circulation unit 400 is provided with the steam re- Pressure steam is generated and circulated to reduce the operation rate of the first reboiler 320 of the first conditioner 230 and the third reboiler 320 to reduce the load.

이에 따라, 수화물 억제제를 처리 시스템에 사용되는 소비전력을 줄일 수 있고, 잉여 열에너지를 재활용하여 활용성을 향상시켜 수화물 억제제 처리 효율성을 높일 수 있는 특징이 있는 것이다.Accordingly, the power consumption of the hydrate inhibitor can be reduced in the processing system, and the efficiency of the hydrate inhibitor treatment can be improved by improving the usability by reusing the surplus heat energy.

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.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

100: 1차 처리부 110: 1차 염처리 챔버
200: 2차 처리부 210: 수분처리 챔버
220: 제1 리보일러 230: 제1 컨디셔너
300: 3차 처리부 310: 2차 염처리 챔버
320: 제2 리보일러 330: 제2 컨디셔너
340: 드럼 350: 진공펌프
400: 증기순환부 410: 증기 이송라인
420: 증기 배출라인 430, 430': 증기 재압축부100: primary processing unit 110: primary salt processing chamber
200: secondary processing unit 210: water treatment chamber
220: first reboiler 230: first conditioner
300: tertiary treatment unit 310: secondary salt treatment chamber
320: Second reboiler 330: Second conditioner
340: Drum 350: Vacuum pump
400: steam circulation part 410: steam transfer line
420: steam discharge line 430, 430 ': vapor recompression section

Claims (4)

해저 파이프라인에 생성된 수화물을 억제하기 위한 수화물 억제제를 회수하여 재사용하기 위한 처리 시스템에 있어서,
해저 파이프라인에서 보내지는 수화물 억제제에서 용해도가 낮은 염성분을 제거하기 위한 1차 처리부;
상기 1차 처리부에서 이송된 용해도가 낮은 염성분이 제거된 상태의 수화물 억제제에서 수분을 제거하기 위한 2차 처리부; 및
상기 2차 처리부에서 이송된 수분이 제거된 상태의 수화물 억제제에서 용해도가 높은 염성분을 제거하기 위한 3차 처리부;를 포함하고,
상기 2차 처리부에서 발생되어 배출되는 증기를 3차 처리부의 열원으로 사용하기 위해 3차 처리부로 순환되도록 구성되는 증기순환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수화물 억제제 처리 시스템.A treatment system for recovering and reusing a hydrate inhibitor for inhibiting hydrates generated in a submarine pipeline,
A primary treatment unit for removing a low-solubility salt component from the hydrate inhibitor sent from the sea floor pipeline;
A secondary treatment unit for removing water from the hydrate inhibitor in a state in which the salt component having a low solubility removed from the primary treatment unit is removed; And
And a tertiary processing unit for removing a salt component having a high solubility in the hydrate inhibitor in a state where water transferred from the secondary treatment unit is removed,
And a steam circulation unit configured to circulate the steam generated and discharged from the secondary processing unit to the tertiary processing unit so as to use the vapor as a heat source of the tertiary processing unit. 제 1항에 있어서,
상기 증기순환부에는,
상기 2차 처리부에서 배출되는 증기의 온도 및 압력을 높이기 위해 증기를 재압축하는 증기 재압축부가 설치되는 것을 특징으로 하는 수화물 억제제 처리 시스템.The method according to claim 1,
In the steam circulation unit,
And a vapor recompression unit for recompressing the steam to increase the temperature and pressure of the steam discharged from the secondary treatment unit. 제 2항에 있어서,
상기 증기 재압축부는,
기계식 증기 재압축 방식의 MVR(Mechanical Vapor Recompression)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수화물 억제제 처리 시스템.3. The method of claim 2,
The steam re-
And a mechanical vapor recompression (MVR) of a mechanical vapor recompression system. 제 2항에 있어서,
상기 증기 재압축부는,
열 증기 재압축 방식의 TVR(Thermal Vapor Recompression)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수화물 억제제 처리 시스템.3. The method of claim 2,
The steam re-
And a TVR (Thermal Vapor Recompression) of a thermal vapor recompression type.
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