KR20170059675A - MEG Regeneration System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 MEG 재생 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, MEG 재생 시스템에 있어서 필요로 하는 장비의 숫자를 최소화하고, 공정을 간소화(Compact)하여 요구되는 공간이 적어 연안(Offshore)에서의 설치 및 운영이 용이하도록 한 MEG 재생 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an MEG reproducing system, which minimizes the number of equipment required for the MEG reproducing system, simplifies the process, And more particularly, to an MEG playback system that is easy to operate.
일반적으로, MEG(Mono Ethylene Glycol)는 해저 시추 작업에 있어서 해상 부유구조물과 연결된 해저 웰(Well)의 파이프라인에서 발생하는 하이드레이트 (Hydrate)의 생성을 방지하는 부동액으로서 주입된다. 주입된 후 시추된 천연가스(Natural Gas) 및 물(Water) 등의 이물질과 함께 회수된 MEG(이하 리치(Rich) MEG라 함)는 해상 부유구조물의 가스 생산공정(Production Process)에서 분리되어 재생시킨다.In general, the MEG (Mono Ethylene Glycol) is injected as an antifreeze to prevent the generation of hydrate in the pipeline of the subsea well connected to the floating structure in the subsea drilling operation. MEG (hereinafter referred to as "Rich MEG") recovered together with foreign substances such as natural gas and water drilled after the injection is separated and regenerated in the gas production process of the floating structure .
도 1은 종래의 MEG 재생 시스템을 간략하게 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 MEG 재생 시스템은 전처리공정(Pre-treatment Process)(a), 재농축공정(Reconcentration Process)(b) 및 재생공정(Reclamation Process)(c) 등 3단계에 걸쳐 MEG를 분리한다. Figure 1 schematically illustrates a conventional MEG regeneration system. As shown in FIG. 1, the conventional MEG regeneration system has three steps, namely, a pre-treatment process (a), a recondensing process (b), and a reclamation process (c) Separate the MEGs.
전처리공정에서는 히터(Heater)와 펌프(Pump)를 설치하여 온도와 압력 조건을 변화시키고, 산도(pH)를 적절히 조절함으로써 리치 MEG로부터 Mg2 +, Ca2 + 등의 저용해성염(Low Soluble Salts)을 석출한다. 재농축공정에서는 증류탑(Distillation Column)을 설치하여 MEG(끓는점: 1기압, 약 200℃)와 물(Water, 끓는점: 1기압, 약 100℃)의 끓는점 차이로 리치 MEG로부터 물을 제거함으로써 약 40~50wt%의 리치 MEG를 90wt%의 린(Lean) MEG로 농축시킨다. 재생공정에서는 진공증류(Vacuum Distillation) 공정을 통해 린 MEG 전량을 증발시킴으로써 슬러리형태의 고용해성염(High Soluble Salts)을 제거하여 MEG를 분리한다. In the pretreatment process, a heater and a pump are provided to change the temperature and pressure conditions, and the pH of the solution is adjusted appropriately, so that low solubility salts such as Mg 2 + and Ca 2 + ). In the re-concentration process, a distillation column is installed to remove water from the rich MEG by boiling point difference between MEG (boiling point: 1 atm, about 200 ° C.) and water (water, boiling point: 1 atm, about 100 ° C.) The ~ 50 wt% rich MEG is concentrated with 90 wt% Lean MEG. In the regeneration process, the MEG is separated by removing the high solubility salts in the form of slurry by evaporating the whole amount of the lean MEG through a vacuum distillation process.
종래의 MEG 재생 시스템은 상기 서술한 바와 같이 3개의 공정을 거쳐 진행하기 때문에 상당히 복잡하고, 많은 장비를 설치해야 하기 때문에 많은 공간을 차지하며, 시스템제어가 복잡하다는 단점이 있었다. 따라서, 최근 들어 해저 시추 작업의 증가로 활발히 그 작업이 진행되고 있는 해양 플랜트(Offshore Plant)의 특성상 공간적, 중량적 제한이 있으므로 해상에서의 운영이 불리하다.Since the conventional MEG reproducing system proceeds through three processes as described above, the conventional MEG reproducing system is complicated and requires a lot of equipment, so that it occupies a lot of space and complicates system control. Therefore, the offshore plant which is actively working due to the increase of the underwater drilling work recently has a disadvantage in terms of operation at sea because of its spatial and weight limitations.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 종래의 MEG 재생 시스템의 3단계 공정을 위해 여러 개의 복잡한 장치들을 설치하기 보다는, 반응증류탑을 설치하여 MEG를 분리·회수하여, 종래의 MEG 재생 시스템보다 장치가 간편해지므로 공간 효율을 높이고, 시스템제어를 간단하게 할 수 있어 해상(Offshore)에서의 운영이 용이한 MEG 재생 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a reactive distillation column for separating and recovering MEG, , It is an object of the present invention to provide an MEG playback system that is easier to operate in offshore, because it is simpler than a conventional MEG playback system, thereby improving space efficiency and simplifying system control.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 해저파이프에 부동액으로 주입된 후 물(Water), 염(Salts) 성분과 함께 회수된 리치 MEG(Rich Mono Ethylene Glycol)로부터 MEG를 분리하는 MEG 재생 시스템에 있어서, 상기 리치 MEG에 포함된 물을 1차적으로 제거하는 H2O분리막(Membrane); 상기 H2O분리막 후단에 설치되며 상기 리치 MEG로부터 MEG를 분리 회수하는 반응증류탑(Reactive Distillation Column);을 포함하는 MEG 재생 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for separating MEG from a rich MEG (Rich Mono Ethylene Glycol) that is injected into an undersea pipe as an antifreeze and recovered together with water and Salts components An MEG regeneration system, comprising: an H 2 O separation membrane (membrane) for primarily removing water contained in the rich MEG; And a reactive distillation column disposed at a downstream end of the H 2 O separation membrane to separate and recover the MEG from the rich MEG.
바람직하게는, 상기 H2O분리막을 바이패스하여 상기 반응증류탑으로 리치 MEG를 공급하는 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.Preferably, the apparatus further comprises a bypass line for bypassing the H 2 O separation membrane and supplying the rich MEG to the reaction distillation column.
바람직하게는, 상기 반응증류탑은 리치 MEG를 MEG, 물(Water) 및 염(Salts)으로 3상 분리하여 배출할 수 있다.Preferably, the reactive distillation column is capable of separating the rich MEG into three phases separated by MEG, water and salts.
바람직하게는, 상기 반응증류탑의 전단에 설치되며 상기 리치 MEG를 공정 조건에 따른 압력으로 가압하기 위한 리치 MEG 펌프; 및 상기 반응증류탑의 전단에 설치되며 상기 리치 MEG를 공정 조건에 따른 온도로 가열하기 위한 리치 MEG 히터(Heater);를 더 포함할 수 있다.Preferably, the rich MEG pump installed at the front end of the reactive distillation column for pressurizing the rich MEG with a pressure corresponding to the process conditions; And a rich MEG heater disposed at a front end of the reactive distillation column for heating the rich MEG to a temperature according to process conditions.
바람직하게는, 상기 반응증류탑은 6단으로 구성될 수 있다.Preferably, the reactive distillation column may be composed of six stages.
바람직하게는, 상기 반응증류탑의 후단에 설치되며 상기 반응증류탑에서 배출된 염과 MEG의 혼합물을 고체상의 염 성분과 액체상의 MEG로 분리하는 원심분리기(Centrifuge);를 더 포함할 수 있다.The centrifugal separator may further include a centrifuge disposed downstream of the reactive distillation column for separating a mixture of salt and MEG discharged from the reactive distillation column into a solid salt component and a liquid MEG.
바람직하게는, 상기 반응증류탑 내부에 설치되며 상기 반응증류탑 내의 압력 조건을 조절하는 압력조절장치; 및 상기 반응증류탑 외부에 설치되며 상기 반응증류탑 내의 온도 조건을 조절하는 리보일러(Reboiler);를 더 포함할 수 있다.Preferably, the pressure regulating device is installed inside the reactive distillation column and regulates pressure conditions in the reactive distillation column. And a reboiler installed outside the reactive distillation column and regulating a temperature condition in the reactive distillation column.
바람직하게는, 상기 압력조절장치는 상기 반응증류탑의 각 단(Tray)에 설치될 수 있다.Preferably, the pressure regulating device may be installed at each stage of the reactive distillation column.
바람직하게는, 상기 반응증류탑의 상부로는 기체상의 물이 분리되어 배출되고, 상기 기체상의 물의 적어도 일부를 응축시키는 환류응축기; 상기 환류응축기에서 응축된 상기 물을 기액분리하여 응축된 액체상의 물을 상기 반응증류탑의 상부(Top)로 재공급하는 환류드럼; 및 상기 환류드럼에서 분리된 기체상의 물을 배출시키는 환류펌프;를 더 포함할 수 있다.Preferably, a reflux condenser for separating and discharging gaseous water above the reactive distillation column and for condensing at least a portion of the gaseous water; A reflux drum for separating the condensed water from the reflux condenser by gas-liquid separation and re-supplying the condensed liquid water to the top of the reactive distillation column; And a reflux pump for discharging gaseous water separated from the reflux drum.
바람직하게는, 상기 반응증류탑의 중간부로는 상기 리치 MEG로부터 분리된 액체상의 MEG가 배출될 수 있다.Preferably, the liquid phase MEG separated from the rich MEG may be discharged to the middle portion of the reactive distillation column.
바람직하게는, 상기 반응증류탑의 하부(Bottom)로 분리되어 배출된 적어도 일부의 액체상의 MEG를 포함하는 고체상의 염을 상기 원심분리기로 공급하는 재순환펌프; 및 상기 고체상의 염에 적어도 일부 포함된 액체상의 MEG를 상기 반응증류탑으로 기화시켜 재공급하는 재순환히터;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the recycle pump supplies the solid phase salt containing at least a portion of the liquid MEG separated and discharged to the bottom of the reactive distillation column to the centrifuge; And a recycle heater for vaporizing and re-supplying the liquid MEG at least partially contained in the solid phase salt to the reactive distillation column.
바람직하게는, 상기 반응증류탑에는 상기 리치 MEG와 응고제(Chemicals)를 함께 공급할 수 있다.Preferably, the reactive MEG and the coagulant may be supplied to the reaction column.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 해저파이프에 부동액으로 주입된 후 물(Water), 염(Salts) 성분과 함께 회수된 리치 MEG(Rich Mono Ethylene Glycol)로부터 MEG를 분리하는 MEG 재생 시스템에 있어서, 상기 리치 MEG에 포함된 물을 1차적으로 제거하는 H2O분리막(Membrane); 상기 H2O분리막 후단에 설치되는 반응증류탑(Reactive Distillation Column); 상기 반응증류탑의 후단에 설치되며 상기 반응증류탑에서 배출된 혼합물을 고체상의 염 성분과 액체상의 MEG로 분리하는 원심분리기(Centrifuge)를 포함하는 MEG 재생 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an MEG regeneration system for separating a MEG from a rich MEG (Rich Mono Ethylene Glycol) which is injected into an undersea pipe as an antifreeze and then recovered together with water and Salts components, An H 2 O separation membrane (membrane) for primarily removing water contained in the rich MEG; A reactive distillation column disposed downstream of the H 2 O separation membrane; There is provided an MEG regeneration system including a centrifuge disposed downstream of the reactive distillation column and separating the mixture discharged from the reactive distillation column into a solid phase salt component and a liquid phase MEG.
본 발명에 따르면, MEG 재생 시스템에 있어서, 기존 3단계 공정을 대신해 반응증류탑을 설치하여 장치의 개수를 최소화시켜 MEG를 분리하여 회수함으로써, 종래의 MEG 재생 시스템보다 공간 효율이 높고, 공정이 간소화되며 시스템 제어가 간단해지므로 해상에서의 운영을 용이하게 할 수 있다. According to the present invention, in the MEG regeneration system, a reactive distillation column is provided in place of the existing three-stage process to minimize the number of the apparatuses, thereby separating and recovering the MEG. Thus, the space efficiency is higher and the process is simplified System control is simplified, and operation at sea can be facilitated.
또한, 반응증류탑의 전단에 H2O분리막을 설치하여, 웰(Well)의 사정에 따라 리치 MEG에 물 함유량이 많을 경우에는 1차적으로 물을 제거하여, 에너지 비용은 낮추고 MEG 재생 효율은 높일 수 있다.In addition, an H 2 O separation membrane is provided at the upstream of the reactive distillation column, and when water content is large in the rich MEG according to the well, the water is firstly removed to lower the energy cost and increase the MEG regeneration efficiency have.
도 1은 종래기술에 따른 MEG 재생 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 MEG 재생 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이패스라인을 추가한 MEG 재생 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a prior art MEG regeneration system.
2 is a schematic diagram of an MEG playback system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of an MEG reproduction system to which a bypass line according to an embodiment of the present invention is added.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention, and to the contents of the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.
본 발명에 따른 MEG 재생 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전처리 공정 단계(Pre-Treatment Process)(a), 재농축 공정 단계(Reconcentration Process)(b) 및 재생 공정 단계(Reclamation Process)(c) 등 3단계에 걸쳐 리치 MEG로부터 MEG를 분리회수하는 복잡한 단계와 제어, 장치들을 대신하여 장치 및 제어가 간단(Compact)하고 적은 공간을 요구하는 MEG 재생 시스템을 제공함으로써 공간적인 제약이 많은 해양플랜트(Offshore Plant)에서의 설치 및 운영을 용이하게 할 수 있다. 1, the MEG regeneration system according to the present invention includes a conventional pre-treatment process (a), a re-concentration process (b), and a regeneration process (reclamation process) c) a MEG regeneration system that requires a compact and small space in place of the complicated steps and controls for separating and recovering the MEG from the rich MEG, And can be easily installed and operated in a plant (offshore plant).
따라서, 해양에서 운용되며 MEG(Mono Ethylene Glycol)를 해저 파이프에 주입한 후 천연가스 등과 함께 회수된 리치(Rich) MEG로부터 MEG를 재생하고자 하는 필요성을 갖는 모든 선박 및 해양구조물 등에 적용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 상기 서술한 바와 같은 MEG 재생 공정을 필요로 하는 육상플랜트(Onshore Plant)에서도 적용될 수 있다. Therefore, it can be applied to all marine structures and marine structures which are operated in the ocean and have a need to inject MEG (Mono Ethylene Glycol) into a submarine pipe and regenerate MEG from a rich MEG recovered together with natural gas. But can also be applied to an onshore plant requiring the MEG regeneration process as described above.
일반적으로, MEG는 부동액으로 많이 사용되는데, 해저 시추작업 시 해양플랜트의 탑사이트(Topside)에서 MEG를 해저의 웰헤드(Wellhead)로 주입하여 해저에 설치된 파이프에서의 하이드레이트(Hydrate)생성을 억제하기 위해 주입한다. MEG는 웰헤드로부터 생성되는 물, 가스 등과 함께 회수되는데 가스생산공정에서 1차적으로 물과 가스 등이 분리된 후 다량의 물, 염 등을 포함한 리치 MEG가 MEG 재생 시스템으로 공급되고, MEG 재생 시스템에서 물(Water)과 염(Salts) 성분 등이 제거되어 최종 분리회수되는 린(Lean) MEG (이하 MEG라 함)를 웰헤드로 재공급하게 된다.Generally, MEG is commonly used as an antifreeze. In submarine drilling, the MEG is injected from the topside of the offshore plant to the submarine wellhead to inhibit the hydrate formation in the subsea pipes . The MEG is recovered together with the water, gas, etc. generated from the well head. After the water and the gas are first separated in the gas production process, the rich MEG containing a large amount of water and salt is supplied to the MEG regeneration system. The water and salt components are removed from the solution and the final separated and recovered Lean MEG (hereinafter referred to as MEG) is reintroduced into the wellhead.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEG 재생 시스템이다. 2 is a MEG reproduction system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 MEG 재생 시스템은 리치 MEG를 공급받아 리치 MEG로부터 MEG를 분리하는 반응증류탑(Reactive Distillation Column)(10)을 포함한다. 반응증류탑(10)에서 리치 MEG는 MEG와 물의 끓는점의 차이를 이용하여 액체상의 MEG, 기체상의 물, 고체상의 염 성분으로 분리하여 회수할 수 있다.As shown in FIG. 2, the MEG regeneration system according to the present invention includes a
상기 반응증류탑(10)의 전단에 해저웰(Well)의 사정에 따라, 리치 MEG에 물(Water) 함유량이 많은 경우 H2O분리막(H2O Membrane)(20)을 설치하여 상기 반응증류탑(10)으로 리치 MEG를 공급하기 전에 1차적으로 물을 제거할 수 있다. A H 2 O separation membrane (H 2 O membrane) 20 is installed at the front end of the
상기 H2O분리막(20)은 일종의 필터(Filter)일 수 있으며, 리치 MEG를 통과시킴으로써, 리치 MEG에 포함된 물을 흡수시켜 제거할 수 있다. 또는 상기 H2O분리막(20)은 분자체(Molecular Sieve)일 수 있으며, 리치 MEG에 포함된 물을 여과시켜 흡수 및 제거할 수 있다.The H 2
상기 H2O분리막(20)의 후단이며 반응증류탑(10)의 전단에는 상기 반응증류탑(10)으로 공급되는 리치 MEG 유체를 공정에 필요한 압력으로 가압하기 위한 리치 MEG 펌프(21) 및 상기 반응증류탑(10)으로 공급되는 리치 MEG 유체를 공정에 필요한 온도로 가열하기 위한 리치 MEG 히터(Heater)(22)가 설치될 수 있다. 상기 리치 MEG 펌프(21)와 리치 MEG 히터(22)는 상기 반응증류탑(10)의 전단에 리치 MEG 펌프(21), 리치 MEG 히터(22)의 순서로 다수 개 설치될 수 있다. The H 2 O and the rear end of the
상기 H2O분리막(20)을 통과하여 1차적으로 물이 제거된 리치 MEG는 상기 리치 MEG 펌프(21)로 공급될 수 있다. The rich MEG through which the water is primarily removed after passing through the H 2
또는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 H2O분리막(20)을 바이패스하여 상기 리치 MEG 펌프(21)로 리치 MEG를 공급하는 바이패스 라인(BL)을 더 마련하여, 해저웰의 사정에 따라, 리치 MEG에 포함된 물의 함유량이 적은 경우에는 상기 바이패스 라인(BL)을 통하여 상기 H2O분리막(20)을 통과하지 않고 바로 리치 MEG 펌프(21) 및 리치 MEG 히터(22) 또는 반응증류탑(10)으로 공급될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 3, a bypass line BL for bypassing the H 2
반응증류탑이란, 하나의 증류탑에서 반응과 분리의 두 가지 조작을 동시에 수행하는 것으로, 장치비와 운전비용을 현저히 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 반응영역으로부터 반응물 또는 생성물을 연속적이고 빠른 제거에 의해 높은 제품 순도와 선택도를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. The reactive distillation column is a device which performs both the reaction and separation operations simultaneously in one distillation column. It can not only reduce the apparatus cost and the operation cost significantly, but also allows the reaction product or product to be continuously and rapidly removed from the reaction zone, And has the advantage of being able to obtain selectivity.
상기 반응증류탑(10)의 전단에서 공정에 필요한 압력 및 온도로 가압 또는 가열된 리치 MEG는 응고제(Chemicals)와 함께 상기 반응증류탑(10)으로 공급될 수 있는데, 이 응고제와 함께 공급된 상기 리치 MEG에 포함된 염(Salts) 성분들이 상기 응고제와 반응하여 고체상으로 분리되어 배출될 수 있다. 상기 염 성분은 Ca2 +, Mg2 +등을 포함할 수 있다.The rich MEG, which is pressurized or heated at the pressure and temperature required for the process at the upstream of the
상기 반응증류탑(10)은 공정 조건에 따라 다단으로 구성될 수 있는데, 예를 들어 6단으로 구성될 수 있다. The
상기 반응증류탑(10)의 외부에는 리보일러(Reboiler, 미도시)가 더 설치되어 상기 리치 MEG를 가열하고, 리치 MEG에 포함된 성분들은 끓는점에 따라 탑 상부로는 물이 기체상으로, 탑 중간부로는 MEG가 액체상으로 분리되어 배출될 수 있다. MEG의 끓는점은 1기압에서 약 200℃이며 물의 끓는점 1기압에서 약 100℃이다. A reboiler (not shown) is installed outside the
또한, 상기 반응증류탑(10)의 내부에는 압력조절장치(미도시)가 설치될 수 있는데 특히 각 상기 반응증류탑(10)의 각 단(Tray)에 설치될 수 있다. 상기 압력조절장치는 각 단에 설치되어 압력을 흡수하여 상기 반응증류탑(10)에서 증발되어 상기 반응증류탑(10)의 상부(Top)으로 올라가는 유체의 압력을 강하시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 가열되어 상기 반응증류탑(10) 내부에서 증류에 의해 분리될 때 MEG 및 물은 각 단(Tray)에 설치된 압력조절장치에 의해 압력이 조절되고 이에 따라 분리하고자 하는 리치 MEG 내의 성분들이 증발과 응축을 반복하며 순수한 물 또는 순수한 MEG로 정제될 수 있다. A pressure regulator (not shown) may be installed in the
예를 들어, 반응증류탑(10)의 최하부일 수 있는 1단에서의 리치 MEG 유체의 온도는 150℃, 압력은 6bar로 조절될 수 있으며, 2단에서는 128℃, 5bar, 3단에서는 90℃, 4bar, 4단에서는 80℃, 2.5bar, 5단에서는 55℃, 1bar, 탑의 최상부일 수 있는 6단에서는 50℃, 0.1bar일 수 있다. For example, the temperature of the rich MEG fluid in the first stage, which may be the lowermost portion of the
상기 반응증류탑(10)에서 리치 MEG로부터 분리된 기체상의 물은 상기 반응증류탑(10)의 상부로 배출되고, 액체상의 MEG는 탑의 중간부로, 고체상의 염은 탑의 하부로 배출될 수 있다. The gaseous phase separated from the rich MEG in the
상기 반응증류탑(10)의 상부로 배출된 기체상의 물은 환류응축기(30)로 공급하여 적어도 일부는 응축시킬 수 있다. 상기 기체상의 물과 응축액은 환류드럼(31)으로 공급되어 기액분리 된 후 기체성분은 환류펌프(32)를 통해 외부로 배출되고, 상기 응축액은 상기 반응증류탑(10)으로 재공급될 수 있다. 상기 응축액을 상기 반응증류탑(10)으로 재공급하는 것은 상기 반응증류탑(10)의 상부에서의 분리조작이 용이하게 일어날 수 있도록 하는 목적일 수 있다.The gaseous water discharged to the upper portion of the reactive distillation column (10) can be supplied to the reflux condenser (30) to condense at least a part of it. The gas phase water and the condensate are supplied to the
상기 반응증류탑(10)의 하부로 배출된 고체상의 염은 적어도 일부의 액체상의 MEG를 포함할 수 있다. 상기 고체상의 염과 함께 포함된 적어도 일부의 액체상의 MEG는 재순환펌프(40)를 통해 재순환히터(41), 원심분리기(42) 또는 MEG 재생 시스템의 외부 즉, 린 MEG 저장탱크 등으로 배출될 수 있다. The solid phase salt discharged to the lower portion of the
상기 반응증류탑(10)의 하부로 배출된 고체상의 염과 액체상의 MEG 혼합물은 슬러리 형태일 수 있으며, 재순환히터(41)에서 액체상의 MEG 중 일부가 기화되어 상기 반응증류탑(10)으로 재공급될 수 있고, 나머지 일부는 원심분리기(42)로 공급되어 고체상의 염과 액체상의 MEG로 분리된다. 상기 원심분리기(42)에서 분리된 고체상의 염은 외부로 배출되고 액체상의 MEG는 상기 재순환펌프(40)로 재공급되어 순환하며 정제되어 린 MEG 저장탱크 등으로 배출될 수 있다.The MEG mixture of the solid phase salt and the liquid phase discharged to the lower portion of the
본 발명에 따른 MEG 재생 시스템은 공정 조건에 따라 H2O분리막(20), 반응증류탑(10) 및 리치 MEG 펌프(21), 리치 MEG 히터(22) 등의 장치, 파이프라인 등이 다수개 마련될 수 있다.The MEG regeneration system according to the present invention may include a plurality of devices such as the H 2
기존 공정에서는 리치 MEG로부터 물, 염 성분들을 제거하고 MEG를 회수하기 위하여 여러 종류의 장치를 다수 개 필요로 하였으나, 본 발명에 따르면 해저웰(Well)의 사정에 따라 H2O분리막을 설치해 1차적으로 물을 제거할 수 있고, 반응증류탑(10)으로 리치 MEG로부터 물, 염, MEG를 분리하여 회수함으로써 MEG 재생 시스템이 차지하는 공간을 축소하고, 장치의 숫자가 적으므로 제어 또한 용이하게 할 수 있게 되므로 해양플랜트와 같이 공간적인 제약이 큰 상황에서도 저비용 고효율의 MEG 재생 공정을 수행할 수 있게 된다.In the conventional process, a plurality of kinds of devices are required to remove water and salt components from the rich MEG and to recover the MEG. However, according to the present invention, an H 2 O separation membrane is provided according to the circumstances of a submarine well, And water, salt, and MEG are separated and recovered from the rich MEG by the
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.
a : 전처리 공정 단계
b : 재농축 공정 단계
c : 재생 공정 단계
10 : 반응증류탑(Reactive Distillation Column)
20 : H2O분리막(H2O Membrane)
21 : 리치 MEG 펌프(Pump)
22 : 리치 MEG 히터(Heater)
30 : 환류응축기
31 : 환류드럼
32 : 환류펌프
40 : 재순환펌프
41 : 재순환히터
42 : 원심분리기
BL : 바이패스 라인a: preprocessing step
b: Re-concentration step
c: regeneration process step
10: Reactive Distillation Column
20: H 2 O Membrane (H 2 O Membrane)
21: Rich MEG pump (Pump)
22: Rich MEG heater (Heater)
30: reflux condenser
31: reflux drum
32: Reflux pump
40: recirculation pump
41: Recirculation heater
42: Centrifuge
BL: Bypass line
Claims (13)
상기 리치 MEG에 포함된 물을 1차적으로 제거하는 H2O분리막(Membrane);
상기 H2O분리막 후단에 설치되며 상기 리치 MEG로부터 MEG를 분리 회수하는 반응증류탑(Reactive Distillation Column);을 포함하는 MEG 재생 시스템.An MEG regeneration system for separating MEG from a rich MEG (Rich Mono Ethylene Glycol), which is injected into an undersea pipe as an antifreeze and recovered together with water and Salts components,
An H 2 O separation membrane (membrane) for primarily removing water contained in the rich MEG;
And a reactive distillation column disposed at a downstream end of the H 2 O separation membrane to separate and recover the MEG from the rich MEG.
상기 H2O분리막을 바이패스하여 상기 반응증류탑으로 리치 MEG를 공급하는 바이패스라인을 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method according to claim 1,
And a bypass line bypassing the H 2 O separation membrane to supply the rich MEG to the reactive distillation column.
상기 반응증류탑은 리치 MEG를 MEG, 물(Water) 및 염(Salts)으로 3상 분리하여 배출하는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 2,
Wherein the reactive distillation column separates the rich MEG into three phases by MEG, water and salts and discharges it.
상기 반응증류탑의 전단에 설치되며 상기 리치 MEG를 공정 조건에 따른 압력으로 가압하기 위한 리치 MEG 펌프; 및
상기 반응증류탑의 전단에 설치되며 상기 리치 MEG를 공정 조건에 따른 온도로 가열하기 위한 리치 MEG 히터(Heater)를 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 2,
A rich MEG pump installed at a front end of the reactive distillation column for pressurizing the rich MEG with a pressure according to process conditions; And
And a rich MEG heater installed at a front end of the reactive distillation column for heating the rich MEG to a temperature according to process conditions.
상기 반응증류탑은 6단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 3,
Wherein the reactive distillation column comprises six stages.
상기 반응증류탑의 후단에 설치되며 상기 반응증류탑에서 배출된 염과 MEG의 혼합물을 고체상의 염 성분과 액체상의 MEG로 분리하는 원심분리기(Centrifuge)를 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 3,
And a centrifugal separator disposed at a downstream end of the reactive distillation column and separating the mixture of the salt discharged from the reactive distillation column and the MEG into a solid salt component and a liquid MEG.
상기 반응증류탑 내부에 설치되며 상기 반응증류탑 내의 압력 조건을 조절하는 압력조절장치; 및
상기 반응증류탑 외부에 설치되며 상기 반응증류탑 내의 온도 조건을 조절하는 리보일러(Reboiler);를 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 3,
A pressure regulating device installed inside the reactive distillation column and regulating a pressure condition in the reactive distillation column; And
And a reboiler installed outside the reactive distillation column and regulating a temperature condition in the reactive distillation column.
상기 압력조절장치는 상기 반응증류탑의 각 단(Tray)에 설치되는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 7,
Wherein the pressure regulating device is installed at each stage of the reactive distillation column.
상기 반응증류탑의 상부로는 기체상의 물이 분리되어 배출되고,
상기 기체상의 물의 적어도 일부를 응축시키는 환류응축기;
상기 환류응축기에서 응축된 상기 물을 기액분리하여 응축된 액체상의 물을 상기 반응증류탑의 상부(Top)로 재공급하는 환류드럼; 및
상기 환류드럼에서 분리된 기체상의 물을 배출시키는 환류펌프;를 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 3,
On the upper part of the reactive distillation column, gaseous water is separated and discharged,
A reflux condenser for condensing at least a portion of the gaseous water;
A reflux drum for separating the condensed water from the reflux condenser by gas-liquid separation and re-supplying the condensed liquid water to the top of the reactive distillation column; And
And a reflux pump for discharging gaseous water separated in the reflux drum.
상기 반응증류탑의 중간부로는 상기 리치 MEG로부터 분리된 액체상의 MEG가 배출되는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 3,
And a liquid phase MEG separated from the rich MEG is discharged at an intermediate portion of the reactive distillation column.
상기 반응증류탑의 하부(Bottom)로 분리되어 배출된 적어도 일부의 액체상의 MEG를 포함하는 고체상의 염을 상기 원심분리기로 공급하는 재순환펌프; 및
상기 고체상의 염에 적어도 일부 포함된 액체상의 MEG를 상기 반응증류탑으로 기화시켜 재공급하는 재순환히터;를 더 포함하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 6,
A recycle pump for supplying a solid phase salt containing at least a part of the liquid MEG separated and discharged to the bottom of the reactive distillation column to the centrifugal separator; And
And a recycle heater for vaporizing and re-supplying the liquid phase MEG at least partially contained in the solid phase salt to the reactive distillation column.
상기 반응증류탑에는 상기 리치 MEG와 응고제(Chemicals)를 함께 공급하는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템.The method of claim 11,
Wherein the reactive MEG and the coagulant are supplied to the reaction distillation column.
상기 리치 MEG에 포함된 물을 1차적으로 제거하는 H2O분리막(Membrane);
상기 H2O분리막 후단에 설치되는 반응증류탑(Reactive Distillation Column);
상기 반응증류탑의 후단에 설치되며 상기 반응증류탑에서 배출된 혼합물을 고체상의 염 성분과 액체상의 MEG로 분리하는 원심분리기(Centrifuge)를 포함하는 MEG 재생 시스템.An MEG regeneration system for separating MEG from a rich MEG (Rich Mono Ethylene Glycol), which is injected into an undersea pipe as an antifreeze and recovered together with water and Salts components,
An H 2 O separation membrane (membrane) for primarily removing water contained in the rich MEG;
A reactive distillation column disposed downstream of the H 2 O separation membrane;
And a centrifuge installed downstream of the reactive distillation column for separating the mixture discharged from the reactive distillation column into a solid salt component and a liquid MEG.
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