KR20200049933A - 부유식 플랫폼 - Google Patents

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KR20200049933A
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KR1020180129868A
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성용욱
김재관
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

부유식 플랫폼이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 플랫폼은 저온의 액상 암모니아 및 이의 증발가스를 저장하는 암모니아저장탱크; 및 육상의 각각의 수요처의 요구조건에 맞게 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 처리하여 수요처로 각각 공급하는 암모니아공급장치;를 포함하며, 암모니아공급장치는 암모니아로부터 수소를 추출하여 육상의 제1수요처로 공급하는 작업과, 암모니아를 상온의 액상 암모니아로 변환시켜 육상의 제2수요처로 공급하는 작업과, 암모니아를 이용하여 전기를 생산하여 육상의 제3수요처로 공급하는 작업 중 하나 이상을 수행한다.

Description

부유식 플랫폼{FLOATING PLATFORM}
본 발명은 부유식 플랫폼에 관한 것이다.
암모니아는 기존의 화석 에너지를 대체할 수 있는 친환경적인 에너지원으로 최근 암모니아를 각종 수요처의 에너지원으로 활용하고자 하는 개발이 이루어지고 있다. 예컨대 암모니아로부터 수소를 분리시켜 자동차의 엔진 연료로 활용할 수 있다.
그러나, 암모니아는 독성을 가진 물질이므로, 육상에 암모니아 처리 설비를 마련할 경우, 상당히 넓은 부지가 필요하고, 각종 민원 발생 및 위험 요소가 존재할 수 있다.
따라서, 암모니아를 처리하고 공급하는 설비를 해상의 부유식 플랫폼에 마련할 필요성이 제기된다.
본 발명의 실시 예는 암모니아를 육상의 각 수요처의 공급조건에 맞게 처리하고 공급하는 부유식 플랫폼을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 저온의 액상 암모니아 및 이의 증발가스를 저장하는 암모니아저장탱크; 및 육상의 각각의 수요처의 요구조건에 맞게 상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 처리하여 상기 수요처로 각각 공급하는 암모니아공급장치;를 포함하며, 상기 암모니아공급장치는 상기 암모니아로부터 수소를 추출하여 육상의 제1수요처로 공급하는 작업과, 상기 암모니아를 상온의 액상 암모니아로 변환시켜 육상의 제2수요처로 공급하는 작업과, 상기 암모니아를 이용하여 전기를 생산하여 육상의 제3수요처로 공급하는 작업 중 하나 이상을 수행하는 부유식 플랫폼이 제공될 수 있다.
상기 암모니아공급장치는 상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 개질시키는 개질기와, 상기 개질기에 의해 생성된 혼합유체로부터 수소를 추출하는 수소추출부와, 상기 추출된 수소를 상기 제1수요처로 공급하는 제1공급라인을 포함할 수 있다.
상기 개질기는 상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 가열시키는 개질용 히터 및 상기 암모니아저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 개질용 압축기 중 하나 이상을 포함하고, 상기 개질기의 개질 반응을 위해 상기 개질기로 열 공급을 수행하는 버너를 포함하되, 상기 버너는 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아 또는 상기 개질 반응에 의해 생성된 수소를 태워 상기 열 공급을 수행할 수 있다.
상기 수소추출부는 상기 혼합유체를 쿨링시키는 제1쿨러와, 상기 쿨링된 혼합유체를 기액 분리시키는 기액분리기와, 상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 질소 및 수소에 혼합된 암모니아 기체를 제거하는 흡착제 및 수소만을 정제하기 위한 PSA(Pressure Swing Absorption) 또는 멤브레인을 가진 정제부를 포함할 수 있다.
상기 암모니아공급장치는 상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 상기 증발가스를 가압하여 상온의 액상 암모니아로 변환시키는 제1압축부와, 상기 변환된 상온의 액상 암모니아를 상기 제2수요처의 공급조건에 맞게 쿨링시켜 온도를 조절하는 제2쿨러와, 상기 쿨링된 상온의 액상 암모니아를 상기 제2수요처로 공급하는 제2공급라인과, 상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하여 상온의 액상 암모니아로 변환시키는 제1히터와, 상기 변환된 상온의 액상 암모니아를 상기 제3수요처로 공급하는 제3공급라인을 포함할 수 있다.
상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 포함하되, 상기 발전부는 상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 상기 증발가스를 가압하는 제2압축부와, 상기 가압된 증발가스를 쿨링시키는 제3쿨러와, 상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하는 제2히터와, 상기 제3쿨러 및 상기 제2히터를 거쳐 공급된 암모니아를 이용하여 전기를 생산하는 엔진, 터빈 및 연료전지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 발전부는 상기 암모니아저장탱크, 제2압축부, 제3쿨러를 연결하는 압축라인과, 상기 가압펌프와 제2히터 및 상기 압축라인의 제3쿨러 후단을 연결하는 가열라인을 더 포함하되, 상기 압축라인과 상기 가열라인을 통해 공급된 암모니아를 이용하여 전기를 생산하고, 상기 제2히터는 상기 제2압축부에서 기체상태로 암모니아를 공급하고자 저압 압축이 수행될 경우, 상기 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 가열시켜 기체 상태로 변환시키고, 상기 제2압축부에서 액체상태로 암모니아를 공급하고자 고압 압축이 수행될 경우, 상기 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 가열시켜 상온의 액상 암모니아로 가열시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 부유식 플랫폼은 암모니아를 육상의 각 수요처의 공급조건에 맞게 처리하고 공급할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 암모니아 운반선, 암모니아공급장치를 가진 부유식 플랫폼 및 수요처와의 관계를 개념도로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 암모니아공급장치의 구성요소를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 암모니아공급장치에 포함된 발전부의 구성을 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 플랫폼(100)은 암모니아 운반선(10)으로부터 암모니아를 공급받아 저장하는 암모니아저장탱크(110)와, 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 육상의 각 수요처(201~204)의 요구조건에 맞게 변환시켜 공급하는 암모니아공급장치(101)를 포함한다.
암모니아 운반선(10)은 대략 ―34℃의 상압의 액상 암모니아를 저장할 수 있으며, 부유식 플랫폼(100)은 로딩암(미도시) 등 다양한 수단을 통해 암모니아 운반선(10)으로부터 암모니아를 공급받아 암모니아저장탱크(110)에 저장한다.
암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 개질하여 질소와 수소를 생성한 후 질소는 배출시키고 수소는 육상의 수요처로 공급할 수 있다.
또, 암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 저온의 액상 암모니아를 상온의 액상 암모니아로 변환시켜 육상의 수요처로 공급할 수 있다.
또, 암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 이용하여 전기를 생산하여 육상의 수요처로 공급할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상술한 부유식 플랫폼(100)의 암모니아공급장치(101)는 저온의 액상 암모니아 및 이의 증발가스를 저장하는 암모니아저장탱크(110)와, 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 개질시키는 개질기(120)와, 개질기(120)에 의해 생성된 혼합유체로부터 수소를 추출하는 수소추출부(130)와, 수소추출부(130)에 의해 추출된 수소를 육상의 제1수요처(201)로 공급하는 제1공급라인(L1)을 포함한다.
여기서, 수소추출부(130)는 개질기(120)에 의해 생성된 혼합유체를 쿨링시키는 제1쿨러(131)와, 제1쿨러(131)에 의해 쿨링된 혼합유체를 기액 분리시키는 기액분리기(133)와, 기액분리기(133)에 의해 분리된 기체상태의 질소 및 수소에 혼합된 암모니아 기체를 제거하기 위한 흡착제(135a) 및 수소만을 정제하기 위한 PSA(Pressure Swing Absorption) 또는 멤브레인(135b)가진 정제부(135)를 포함한다.
또, 암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 증발가스를 가압하여 상온의 액상 암모니아로 변환시키는 제1압축부(140)와, 제1압축부(140)에 의해 변환된 상온의 액상 암모니아를 쿨링시키는 제2쿨러(150)와, 제2쿨러(150)에 의해 쿨링된 상온의 액상 암모니아를 육상의 제2수요처(202)로 공급하는 제2공급라인(L2)을 포함한다.
또, 암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110) 내부에 마련된 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하여 상온의 액상 암모니아 상태로 변환하는 제1히터(160)와, 제1히터(160)에 의해 변환된 상온의 액상 암모니아를 육상의 제3수요처(203)로 공급하는 제3공급라인(L3)을 포함한다.
또, 암모니아공급장치(101)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 이용하여 전기를 생산하고, 제4공급라인(L4)을 통해 제4수요처(204)로 공급하는 발전부(170)를 포함할 수 있다.
발전부(170)는 도 3에 도시한 바와 같이 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 증발가스를 가압하는 제2압축부(171)와, 제2압축부(171)에 의해 가압된 증발가스를 쿨링시키는 제3쿨러(172)와, 암모니아저장탱크(110) 내부에 마련된 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하는 제2히터(173)와, 암모니아를 이용하여 전기를 생산하는 엔진(175)을 포함한다.
이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.
암모니아저장탱크(110)는 저온의 액상 암모니아 및 이의 증발가스를 저장한다. 암모니아저장탱크(110)의 내부에는 가압펌프(112)가 마련되어 설정된 압력에 따라 저온의 액상 암모니아를 가압하여 외부로 내보낼 수 있다.
개질기(120)는 암모니아저장탱크(110)로부터 기상 및 액상의 암모니아를 공급받아 이를 개질시켜 수소와 질소로 분리시킨다.
여기서 액상의 암모니아를 공급받아 개질시킬 경우, 가압펌프(112)에 의해 암모니아저장탱크(110)에 저장된 액상의 암모니아가 개질기(120)로 공급될 수 있다. 이 경우, 개질기(120)에 포함된 개질용 히터(121)에 의해 해당 액상의 암모니아가 가열된 후 개질기(120)에 의해 개질이 이루어질 수 있다.
또, 암모니아저장탱크(110)로부터 기상의 암모니아(즉 증발가스)를 공급받아 개질시킬 경우, 개질기(120)에 포함된 개질용 압축기(122)에 의해 해당 기상의 암모니아를 압축시킨 후 개질기(120)에 의해 개질이 이루어질 수 있다. 상술한 개질용 히터(121) 및 압축기(122)는 선택적으로 사용 가능하다.
구체적으로 개질기(120) 내부의 개질 촉매에 암모니아를 주입시키면 개질 반응이 일어난다. 이때 반응온도는 개질 촉매에 따라 다르지만, 본 발명의 실시 예에서는 300℃ 내지 800℃ 범위일 수 있다. 상술한 개질 촉매로는 Ru 촉매가 사용될 수 있다
이러한 개질 반응은 흡열반응으로 외부에서 열을 공급해 주어야 한다. 열 공급은 연료를 버너(125)로 태워서 공급할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아 또는 개질 반응에 의해 생성된 수소가 버너(125)에 의해 태워져서 상술한 열 공급에 사용될 수 있다. 이러한 열 공급에 의해 300℃ 내지 800℃ 범위로 반응온도가 유지될 수 있다.
여기서, 상술한 개질용 히터(121) 또는 압축기(122)에 의해 암모니아에 열이 공급되어, 버너(125)의 용량을 효과적으로 줄일 수 있다.
상술한 개질 반응 후에는 질소와 수소가 생성되고, 질소는 외부로 배출시키되 수소는 육상의 제1수요처(201)로 공급하기 위해 수소추출부(130)에 의해 추출될 필요가 있다. 즉, 개질기(120)에서 암모니아가 100％ 수소와 질소로 분해되는 것이 아니며, 개질기(120) 후단부에서 질소, 수소 외에 분해되지 않은 암모니아도 존재하게 되며, 이러한 암모니아를 제거할 필요가 있다. 개질기(120)의 후단부의 온도는 수백도 이상일 수 있으며, 이에 수소추출부(130)의 제1쿨러(131)를 통해 냉각을 수행한다. 이를 통해 수십 기압의 개질된 가스의 온도가 떨어지게 되며, 암모니아가 응축된다.
즉, 개질기(120)로 공급되는 20℃, 50bar의 암모니아가 개질기(120) 바로 후단부에서는 수백도의 온도를 가진 50bar의 암모니아 기체 상태가 된다. 이러한 암모니아 기체는 제1쿨러(131)를 거쳐 수십도의 온도로 조절되고, 이때 질소와 수소는 그대로 기체상태를 가지고 있고, 암모니아만 액체 상태로 존재하게 된다.
기액분리기(133)는 액체상태의 암모니아와 기체상태의 질소 및 수소의 혼합유체를 기액 분리시킨다.
정제부(135)는 기액분리기(133)에 의해 분리된 기체상태의 질소 및 수소에도 소량의 암모니아 기체가 존재하므로 흡착제(135a)에 의해 이를 제거한다. 본 발명의 실시 예에서 흡착제(135a)로는 MgCl2, CaCl2, SrCl2 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 각 흡착제(135a)는 작동 온도가 다르며, 제1쿨러(131) 후단부의 온도에 따라 다르게 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로 MgCl2는 140℃~400℃, CaCl2는 30℃~230℃, SrCl2는 20℃~150℃의 작동 온도를 가지며, 제1쿨러(131) 후단부의 온도에 따라 선택되어 사용될 수 있다.
이러한 흡착제(135a)는 질소, 수소 중에 포함된 암모니아를 거의 대부분 제거할 수 있고, 흡착제(135a)를 통과한 혼합유체로부터 수소만을 정제하기 위해 이후 정제부(135)에 포함된 PSA(Pressure Swing Absorption) 또는 멤브레인(135b)이 사용될 수 있다. 예컨대 멤브레인(분리막이라고도 함)(135b)은 수소 분자 크기가 질소보다 작은 것을 이용하여, 수소만 분리시킬 수 있다.
정제부(135)에 의해 분리된 수소는 제1공급라인(L1)을 통해 육상의 제1수요처(201)로 공급된다. 여기서, 도시하지는 않았으나, 제1수요처(201)의 요구조건에 따라 정제부(135) 후단에 압축부 및 쿨러 등의 수단이 마련될 수 있다.
제1수요처(201)는 예컨대, 제1공급라인(L1)을 통해 공급받은 수소를 공기 중 산소와 반응시켜 전기 에너지 등을 생산하는 등 다양하게 이용할 수 있는 설비들을 포함할 수 있다.
제1압축부(140)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 증발가스를 육상의 제2수요처(202)의 공급조건에 맞게 가압하여 상온의 액상 암모니아로 변환시킨다. 제1압축부(140)는 도시하지는 않았으나 압축기와 냉각기가 교대로 배치된 다단 압축방식을 사용할 수 있다.
제2쿨러(150)는 제1압축부(140)에 의해 변환된 상온의 액상 암모니아를 제2수요처(202)의 공급조건에 맞게 쿨링시켜 온도를 조절할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 암모니아 증발가스는 제1압축부(140)를 거쳐 가압되며, 제2쿨러(150)를 거쳐 액화된 후, 제2공급라인(L2)을 통해 상온의 액상 암모니아 상태로 제2수요처(202)로 공급된다.
구체적으로 육상의 제2수요처(202)가 상온의 암모니아 액체를 필요로 하는 경우, 암모니아는 8bar 이상이 되어야 액화가 되므로, 제1압축부(140)를 통해 최소 10bar 이상으로 가압하여 보내주게 된다. 제1압축부(140)에 의해 가압된 암모니아 증발가스는 제2쿨러(150)를 거쳐 10bar의 상온의 액상 암모니아 상태가 되어 육상의 제2수요처(202)로 제2공급라인(L2)을 통해 공급된다.
또한, 필요에 따라서 제2쿨러(150)번 후단부에 기액분리기(미도시)가 설치될 수 있으며, 해당 기액분리기에서 액화된 상온의 암모니아만 제2공급라인(L2)을 통해 제2수요처로 공급할 수 있다.
제2수요처(202)는 예컨대 제2공급라인(L2)을 통해 공급받은 상온의 액상 암모니아를 개질하여 수소로 전환한 후 연료로 사용하기 위한 설비들을 마련할 수 있다.
제1히터(160)는 암모니아저장탱크(110) 내부에 마련된 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하여 상온의 액상 암모니아로 변환시킨다. 이때, 가압펌프(112)는 대략 ―34℃의 상압으로 저장된 액상 암모니아를 제3수요처(203)의 공급조건에 맞게 예컨대 대략 10bar 이상으로 가압하여 제1히터(160)로 공급할 수 있다. 제1히터(160)는 예컨대 해수 또는 엔진 및 보일러 등의 폐열을 열교환 매체로 이용하여 저온의 액상 암모니아의 온도를 상승시킬 수 있다.
구체적으로 육상의 제3수요처(203)가 상온의 암모니아 액체를 필요로 하는 경우, 암모니아는 8bar 이상이 되어야 액화가 되므로, 가압펌프(112)를 통해 최소 10bar 이상으로 가압하여 보내주게 된다. 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아는 제1히터(160)를 거쳐 10bar의 상온의 액상 암모니아 상태가 되어 육상의 제3수요처(203)로 제3공급라인(L3)을 통해 공급된다.
다른 예에서는 육상의 수요처의 필요에 따라 제1히터(160)를 거치지 않고, 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 곧바로 육상의 수요처로 공급할 수도 있다.
또, 상술한 제1히터(160)를 거친 유체를 기액 분리시켜 액상만 육상의 제3수요처(203)로 보내고, 기상은 상술한 제1압축부(140)의 전단 또는 후단으로 보낼 수도 있다.
제3수요처(203)는 제3공급라인(L3)을 통해 공급받은 상온의 액상 암모니아를 개질하여 수소로 전환한 후 연료로 사용하거나, 상온의 액상 암모니아를 그대로 연료로 사용하기 위한 설비들을 마련할 수 있다.
발전부(170)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 암모니아를 이용하여 발전을 수행한다.
발전부(170)의 제2압축부(171)는 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 증발가스를 설정된 압력에 따라 가압시킨다.
제3쿨러(172)는 제2압축부(171)에 의해 가압된 증발가스를 쿨링시킨다.
여기서, 상술한 제2압축부(171)는 저압 또는 고압으로 암모니아저장탱크(110)로부터 공급받은 증발가스를 가압시킬 수 있다. 즉, 가스 상태로 암모니아를 공급하고자 할 경우에는 저압으로 압축시키고, 액체상태로 암모니아를 공급하고자 할 경우 고압으로 압축시킬 수 있다.
저압 압축을 수행할 경우, 제2압축부(171) 전단에서 대략 ―33℃, 1bar 정도의 암모니아 기체(증발가스)는 제2압축부(171) 후단에서 대략 190℃, 10bar 정도로 변환되고, 제3쿨러(172) 후단에서 대략 30℃ 이상, 10bar 정도로 변환될 수 있다.
고압 압축을 수행할 경우, 제2압축부(171) 전단에서 대략 ―33℃, 1bar 정도의 암모니아 기체(증발가스)는 제2압축부(171) 후단에서 대략 280℃, 20bar 정도로 변환되고, 제3쿨러(172) 후단에서 대략 50℃ 이상, 20bar 정도로 변환될 수 있다.
제2히터(173)는 암모니아저장탱크(110) 내부에 마련된 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열시킨다. 이때, 제2히터(173)는 상술한 바와 같이 제2압축부(171)에서 저압 압축이 수행될 경우, 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 가열시켜 기체 상태로 변환시킨다.
또, 제2히터(173)는 제2압축부(171)에서 고압 압축이 수행될 경우에는 가압펌프(112)에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 상온의 액상 암모니아로 가열시킨다.
그리고 상술한 저압 혹은 고압 압축 두 경우 모두, 제2히터(173)는 예컨대 해수 또는 엔진 및 보일러 등의 폐열을 열교환 매체로 이용하여 저온의 액상 암모니아의 온도를 상승시킬 수 있으며, 전기를 이용해서 저온의 액상 암모니아를 가열할 수도 있다.
상술한 암모니아저장탱크(110), 제2압축부(171), 제3쿨러(172) 및 엔진(175)은 압축라인(L5)으로 연결되고, 가압펌프(112), 제2히터(173) 및 압축라인(L5)의 제3쿨러(172) 후단은 가열라인(L6)으로 연결된다. 제2히터(173)를 거쳐 가열된 암모니아는 압축라인(L5)의 제3쿨러(172) 후단으로 합류되어 엔진(175)으로 공급된다.
엔진(175)은 압축라인(L5) 및 가열라인(L6)을 통해 공급된 암모니아를 이용하여 전기를 생산하며, 다른 예에서는 엔진(175) 외에도 터빈이나 연료 전지에 의해 전기가 생산될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 플랫폼을 통해 암모니아를 육상의 각 수요처의 공급조건에 맞게 처리하여 효과적으로 공급할 수 있다.
즉, 육상의 각 수요처의 공급조건에 따라 암모니아로부터 수소만을 분리시켜 공급하거나, 저온으로 저장된 액상의 암모니아를 상온의 액상 암모니아로 변환시켜 공급하거나, 암모니아를 이용하여 전기를 생산하여 공급할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 암모니아 운반선 100: 부유식 플랫폼
101: 암모니아공급장치 110: 암모니아저장탱크
120: 개질기 121: 개질용 히터
122: 개질용 압축기 130: 수소추출부
131: 제1쿨러 133: 기액분리기
135: 정제부 140: 제1압축부
150: 제2쿨러 160: 제1히터
170: 발전부 171: 제2압축부
172: 제3쿨러 173: 제2히터
175: 엔진

Claims (7)

  1. 저온의 액상 암모니아 및 이의 증발가스를 저장하는 암모니아저장탱크; 및
    육상의 각각의 수요처의 요구조건에 맞게 상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 처리하여 상기 수요처로 각각 공급하는 암모니아공급장치;를 포함하며,
    상기 암모니아공급장치는
    상기 암모니아로부터 수소를 추출하여 육상의 제1수요처로 공급하는 작업과, 상기 암모니아를 상온의 액상 암모니아로 변환시켜 육상의 제2수요처로 공급하는 작업과, 상기 암모니아를 이용하여 전기를 생산하여 육상의 제3수요처로 공급하는 작업 중 하나 이상을 수행하는 부유식 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암모니아공급장치는
    상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 개질시키는 개질기와,
    상기 개질기에 의해 생성된 혼합유체로부터 수소를 추출하는 수소추출부와,
    상기 추출된 수소를 상기 제1수요처로 공급하는 제1공급라인을 포함하는 부유식 플랫폼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개질기는 상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 가열시키는 개질용 히터 및
    상기 암모니아저장탱크로부터 증발가스를 공급받아 압축시키는 개질용 압축기 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 개질기의 개질 반응을 위해 상기 개질기로 열 공급을 수행하는 버너를 포함하되, 상기 버너는 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아 또는 상기 개질 반응에 의해 생성된 수소를 태워 상기 열 공급을 수행하는 부유식 플랫폼.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수소추출부는
    상기 혼합유체를 쿨링시키는 제1쿨러와,
    상기 쿨링된 혼합유체를 기액 분리시키는 기액분리기와,
    상기 기액분리기에 의해 분리된 기체상태의 질소 및 수소에 혼합된 암모니아 기체를 제거하는 흡착제 및 수소만을 정제하기 위한 PSA(Pressure Swing Absorption) 또는 멤브레인을 가진 정제부를 포함하는 부유식 플랫폼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 암모니아공급장치는
    상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 상기 증발가스를 가압하여 상온의 액상 암모니아로 변환시키는 제1압축부와,
    상기 변환된 상온의 액상 암모니아를 상기 제2수요처의 공급조건에 맞게 쿨링시켜 온도를 조절하는 제2쿨러와,
    상기 쿨링된 상온의 액상 암모니아를 상기 제2수요처로 공급하는 제2공급라인과,
    상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하여 상온의 액상 암모니아로 변환시키는 제1히터와,
    상기 변환된 상온의 액상 암모니아를 상기 제3수요처로 공급하는 제3공급라인을 포함하는 부유식 플랫폼.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암모니아공급장치는
    상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 암모니아를 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 포함하되,
    상기 발전부는
    상기 암모니아저장탱크로부터 공급받은 상기 증발가스를 가압하는 제2압축부와,
    상기 가압된 증발가스를 쿨링시키는 제3쿨러와,
    상기 암모니아저장탱크 내부에 마련된 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 공급받아 이를 가열하는 제2히터와,
    상기 제3쿨러 및 상기 제2히터를 거쳐 공급된 암모니아를 이용하여 전기를 생산하는 엔진, 터빈 및 연료전지 중 하나 이상을 포함하는 부유식 플랫폼.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발전부는
    상기 암모니아저장탱크, 제2압축부, 제3쿨러를 연결하는 압축라인과,
    상기 가압펌프와 제2히터 및 상기 압축라인의 제3쿨러 후단을 연결하는 가열라인을 더 포함하되,
    상기 압축라인과 상기 가열라인을 통해 공급된 암모니아를 이용하여 전기를 생산하고,
    상기 제2히터는 상기 제2압축부에서 기체상태로 암모니아를 공급하고자 저압 압축이 수행될 경우, 상기 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 가열시켜 기체 상태로 변환시키고,
    상기 제2압축부에서 액체상태로 암모니아를 공급하고자 고압 압축이 수행될 경우, 상기 가압펌프에 의해 가압된 저온의 액상 암모니아를 가열시켜 상온의 액상 암모니아로 가열시키는 부유식 플랫폼.
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