최근 화석 연료의 과다 사용에 따른 에너지 자원 고갈 및 환경오염에 대한 우려가 증가함에 따라 비화석연료 기반의 재생가능하고 지속가능하며, 환경친화성이 높은 에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 농산폐기물, 폐목재, 에너지작물, 도시고형폐기물, 미세조류, 거대조류 등 육상 및 해상에서 발생하는 바이오매스는 재생가능한 에너지원으로서 화석원료와는 달리 사용 후 발생하는 이산화탄소를 다시 흡수하는 탄소중립(carbon-nutral)의 특성을 갖고 있어 전세계적으로 많은 주목을 받고 있다. 바이오연료 중 당질계원료를 이용하는 바이오에탄올 및 식물성유지를 이용하는 바이오디젤은 현재 상업적인 생산이 이루어지고 있으나, 이들 1세대 바이오연료는 식량자원과의 경쟁이라는 원천적인 한계를 가지고 있고, 분자구조식에 산소를 포함하고 있기 때문에 기존 화석원료에서 출발하는 가솔린, 항공유 및 디젤과 비교하였을 때 에너지 함량이 낮은 단점이 있다. 따라서 기존 1세대 바이오연료에서 탈피하여, 식량자원과 경쟁이 없으며, 또한 분자구조식에 산소를 적게 포함하거나 아예 포함하지 않는 바이오연료("drop-in" 바이오연료) 생산에 많은 관심이 집중되고 있다. 이 글에서는 최근 그린공정으로 대표되는 초임계 유체를 이용한 "drop-in" 바이오연료를 제조하기 위한 바이오매스 액화의 기술동향을 소개하고자 한다.
본 논문에서는 대형 공조기기에서 냉매의 회수시간을 단축하기 위해 진공과 가압방식을 겸용하면서 작업 시 이동이 손쉽게 소형으로 회수 및 충전이 가능할 수 있는 냉매 회수 및 충전 전용기 개발을 하고자 한다. 냉매회수시스템의 작업과정은 냉매회수 장치와 냉동기의 증발기 하부에 충진용 밸브를 호스로 연결하고 진공펌프를 운전하여 저장 탱크 내에 부착된 압력계가 진공상태가 될 때까지 액냉매를 회수 한 후, 자체적으로 증발, 흡입, 액화시켜 탱크내의 온도와 압력을 낮추어 액화된 냉매를 저장탱크로 회수하는 장치로 구성되어 있다.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2009.11a
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pp.919-920
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2009
액화 천연 가스 플랜트 시뮬레이터는 막대한 자본 투자가 필요한 대형 시스템 설계 및 건설 단계에서 사전에 설계 오류 검출 및 시스템 검증을 함으로써 많은 비용을 절약해줄 수 있는 중요한 시스템이다. 이 연구에서는 플랜트, 시뮬레이터, 운전원 훈련 시스템 및 제어시스템을 운전하는 과정에서 발생하는 정보를 효과적으로 처리하기 위해서 구축되는 정보 처리 시스템의 기본 설계에 관한 내용을 소개한다. 전체 시스템은 물리적 플랜트와 가상 플랜트로 나눌 수 있고 가상 플랜트는 시뮬레이터와 운전원 훈련 시스템으로 구현되며, 제어 시스템은 PLC로 구현하고 Modubus 프로토콜과 OPC 서버를 통해 데이터 처리가 가능하다. 플랜트로부터 생성되는 데이터 처리에서는 실시간 데이터 처리 속도가 중요하므로 실시간 데이터베이스를 도입하였다. 실제 플랜트 데이터와 시뮬레이터 데이터는 상호 교환이 가능하도록 구성하였다. 본 시스템 설계는 기본 설계 단계이므로 향후 LNG 플랜트에 적용하기 위해서는 상세 설계가 필요하다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.12
no.2
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pp.1013-1019
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2011
In this paper, simulation works for a multi-stage cascade refrigeration cycle using propane, ethylene and methane as refrigerants have been performed for the liquefaction of natural gas using Peng-Robinson equation of state built-in PRO/II with PROVISION release 8.3. The natural gas feed compositions were supplied from Korea Gas Corporation and the flow rate was assumed to be 5.0 million tons per annual. Supply temperature for propane refrigerant was fixed as $-40^{\circ}C$, that for ethylene refrigerant as $-95^{\circ}C$, and that for methane refrigerant as $-155^{\circ}C$. For the multi-stage refrigeration cycle, three-stage refrigeration was assumed for propane refrigeration cycle, two-stage refrigeration for ethylene refrigeration cycle and three-stage refrigeration for methane refrigeration cycle. Natural gas was finally cooled and liquefied to $-162^{\circ}C$ by Joule-Thomson expansion. Conclusively, 91.71% by mole of the natural gas liquefaction ratio was obtained through a cascade refrigeration cycle and Joule-Thomson expansion and 0.433 kW of compression power was consumed for the liquefaction of 1.0 kg/hr of natural gas.
Kim, Doe-Hyun;Han, Joo-Yeon;Tak, Song-Su;Joe, Hoe-Yeon
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.25
no.6
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pp.106-110
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2021
The emergence of new hydrogen-related technologies and new businesses has expanded the need to reorganize systems in related fields such as manufacturing liquefied hydrogen (charging), and manufacturing liquefied hydrogen storage tanks and containers, and special applications continue to increase. Accordingly, we intend to establish and implement measures to strengthen safety management to share the status of designation of special hydrogen-related regulatory projects and secure minimum safety.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.34
no.1
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pp.46-52
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2010
In this study, several types of natural gas liquefaction processes using two staged Inter-cooler are simulated and designed to secure a competitiveness in the industry of natural gas liquefaction plant. These processes are based on basic cascade process, and all of these are improved with two staged compressors type. One of types is applied Inter-cooler to each cycle such as propane, ethylene, methane, the other type is applied Inter-cooler to whole cycle. These processes are compared characteristics of performance with basic process. Cascade process with two staged Inter-cooler in the whole cycle is on the top ranked with increment ratio of COP about 13.7 ~ 20.5%, and yield efficiency of this process are improved comparing with the basic process by 23.8% ~ 35% lower specific power, respectively.
The purpose of this work is to optimize composition of mixture refrigerants used in the C3MR (Propane & Mixed Refrigerants) process by a statistical optimization technique. C3MR studied in this work is one of widely used commercial natural gas liquefaction processes with high efficiency. Process simulation was performed in a commercial process simulator and methane ($C_1$), ethane ($C_2$), propane ($C_3$), and nitrogen ($N_2$) were selected as mixed refrigerants. Using the process model, optimum composition of refrigerants mixture was determined via mixture design and central composite design to produce minimum energy consumption. As a result, it was confirmed that energy consumption is reduced down to 11.3% comparing to existing design. It was also compared with heat effectiveness through temperature profile of MCHE (main cryogenic heat exchanger).
열교환기은 대부분의 플랜트에서 공정효율을 결정하는 핵심기자재이다. 이에 따라 플랜트 전체 효율을 향상시키기 위한 고효율 열교환기에 대한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있으며, 최근 들어 심해저플랜트 등의 고압환경용, 가스액화 플랜트 등에 적용되는 극저온용, 가스터빈 등에 적용되는 초고온용 등 극한환경에서 사용되는 플랜트용 고신뢰용 열교환기에 대한 니즈가 증가하고 있다. 따라서, 국내업체들의 플랜트 기자재 시장 진입 및 점유율 확대를 위해 이러한 극한환경용 열교환기에 대한 원천기술 확보 전략이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 플랜트용 열 교환기 기술현황에 대해 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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