DOI QR코드

DOI QR Code

Study on Simulation and Optimization of C3MR Liquefaction Cycle

천연가스 액화공정의 C3MR 냉동사이클의 공정모사와 최적화에 관한 연구

  • Received : 2012.07.11
  • Accepted : 2013.02.25
  • Published : 2013.02.28

Abstract

The LNG liquefaction plant which have a higher value-added business in the LNG value chain takes about 35% of total cost. Liquefaction process is core technology of liquefaction plant. Almost all of cost which was consumed from the liquefaction plant, using for operation energy of liquefaction process. The cost can be reduced by increasing efficiency of liquefaction cycle. C3MR(propane pre-cooled, mixed refrigerant cycle) which liquefies NG using propane and MR cycle has the high efficiency, so C3MR is mostly used liquefaction process in LNG industry. In this study, process simulation and analysis were performed for C3MR process. C3MR process variables were found through this simulation and analysis, and then the process optimization was performed. It is considered that the results of process analysis, process variables and process optimization study can be utilized to develope new liquefaction process.

LNG Value Chain에서 액화플랜트는 고부가가치를 지니며 전체 Cost의 약 35%를 차지한다. 액화플랜트의 핵심기술은 액화공정이며, 여기서 발생하는 대부분의 Cost는 액화공정의 운전에 필요한 에너지 생성과정에서 소비된다. 액화공정의 에너지소비를 줄이기 위한 방법은 액화공정의 핵심공정인 액화사이클의 효율을 높이는 것이다. 세계적으로 널리 이용되고 액화 효율이 높은 LNG 플랜트의 액화공정은 C3MR(프로판과 혼합냉매) 공정이다. C3MR 공정은 프로판 사이클과 혼합냉매 사이클을 이용하여 천연가스를 액화시키는 공정이다. 본 연구에서는 C3MR을 대상공정으로 하여 공정분석과 공정모사를 수행하였다. 이를 통해 C3MR의 공정변수를 알아내었으며 이후 공정최적화를 수행하였다. 본 연구에서 수행한 C3MR의 공정분석, 공정변수, 최적화 결과는 새로운 액화 공정개발에 활용 될 것으로 생각된다.

Keywords

References

  1. Mark, P., Liu, Y. N., Joseph, P. and Ronald, B., 2007, "The C3MR liquefaction cycle: versatility for a fast growing, ever change LNG industry," Technology advancement sin process, machinery, anathematic cryogenic heat exchanger, ps2-5.
  2. Khan, M.S., Yoon, M.K., Husnil, Y.A., Lee, M.Y., "Robust control of Propane Pre-cooled mixed refrigerant process for natural gas liquefaction", Control Automation and Systems (ICCAS), 702-706 (2010)
  3. Aspen Technology Incorporate, "Aspen One HYSYS", ver. 2007. 1, (2006)
  4. Park, J.K, Cjoi. K.H., Lee, S.G., Yang, Y. M., Cho, J.H., "Estimation of Density of Methane and Ethane and Vapor Liquid Equilibrium Predictions for Methane-Ethane Binary System Using PR and PC-SAFT Equations of State",
  5. Aspen Technology Incorporate, "Aspen Physical Property System", ver. 2007. 1, (2006)
  6. G. Venkatarathnam, "Cryogrnic Mixed Refrigerant Process" Springer Science, (2010)
  7. Jorgen Bauck Jensen. "Optimal Operation of Refrigeration Cycles", PhD thesis, NTNU, Faculty of Natural Sciences and Technology, Department of Chemical Engineering, (2008)
  8. Cho, Jungho, Kim, Laehyun, "Design of the energy saving for the chemical process" Ajin, (2007)

Cited by

  1. 상용 공정시뮬레이션 프로그램을 이용한 부유식 LNG 발전설비의 BOG 회수시스템 공정모사 vol.26, pp.6, 2013, https://doi.org/10.7837/kosomes.2020.26.6.732