본 연구에서는 소규모의 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG) 플랜트에 적용 가능한 통합된 천연가스 액화 및 NGL(Natural Gas Liquid) 회수 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 단일 혼합 냉매를 이용한 냉각 시스템을 통하여 냉각된 천연가스에서 NGL을 회수하고 남은 천연가스를 액화시키는 데 적용될 수 있다. 또한, 장치의 개수가 적고, 공정이 단순하기 때문에 모듈화된 공정을 구성할 수 있어 소규모의 LNG 플랜트에 적합하다. 공정의 모사와 ...
본 연구에서는 소규모의 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG) 플랜트에 적용 가능한 통합된 천연가스 액화 및 NGL(Natural Gas Liquid) 회수 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 단일 혼합 냉매를 이용한 냉각 시스템을 통하여 냉각된 천연가스에서 NGL을 회수하고 남은 천연가스를 액화시키는 데 적용될 수 있다. 또한, 장치의 개수가 적고, 공정이 단순하기 때문에 모듈화된 공정을 구성할 수 있어 소규모의 LNG 플랜트에 적합하다. 공정의 모사와 최적화를 위해 Aspen HYSYS를 사용하였다. 공정 모사 후에는 에너지 소비량을 최소화하는 것을 목적함수로 하여 공정의 운전변수인 냉매의 조성 및 유량, 최고 압력, 열 교환 후 중간 온도의 최적값을 도출하였다. 이 때 에너지 소비량은 base case 대비 약 14.35% 감소하였다. 또한 비용 평가를 통하여 기존의 통합되지 않은 공정에 비해 제안된 공정의 수익성이 높은 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 NGL 회수 공정과 통합된 천연가스 액화 공정을 제안함으로써 소규모 LNG 플랜트의 수익성 향상에 기여할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 소규모의 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG) 플랜트에 적용 가능한 통합된 천연가스 액화 및 NGL(Natural Gas Liquid) 회수 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 단일 혼합 냉매를 이용한 냉각 시스템을 통하여 냉각된 천연가스에서 NGL을 회수하고 남은 천연가스를 액화시키는 데 적용될 수 있다. 또한, 장치의 개수가 적고, 공정이 단순하기 때문에 모듈화된 공정을 구성할 수 있어 소규모의 LNG 플랜트에 적합하다. 공정의 모사와 최적화를 위해 Aspen HYSYS를 사용하였다. 공정 모사 후에는 에너지 소비량을 최소화하는 것을 목적함수로 하여 공정의 운전변수인 냉매의 조성 및 유량, 최고 압력, 열 교환 후 중간 온도의 최적값을 도출하였다. 이 때 에너지 소비량은 base case 대비 약 14.35% 감소하였다. 또한 비용 평가를 통하여 기존의 통합되지 않은 공정에 비해 제안된 공정의 수익성이 높은 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 NGL 회수 공정과 통합된 천연가스 액화 공정을 제안함으로써 소규모 LNG 플랜트의 수익성 향상에 기여할 것으로 기대된다.
In this study, integrated natural gas liquefaction and NGL (Natural Gas Liquid) recovery process applicable to small scale LNG plants was proposed. The proposed process can be applied to recover NGL from cooled natural gas through a cooling system using a single mixture of refrigerant and to liquefy...
In this study, integrated natural gas liquefaction and NGL (Natural Gas Liquid) recovery process applicable to small scale LNG plants was proposed. The proposed process can be applied to recover NGL from cooled natural gas through a cooling system using a single mixture of refrigerant and to liquefy the remaining natural gas. In addition, it is suitable for small LNG plants as the modular process can be constructed because the number of equipments is small and the process is simple. Aspen HYSYS was used to simulate and optimize processes. After the process simulation, the optimum value of the composition and flow rate of the refrigerant, the refrigerant pressure, and the intermediate temperature after heat exchange were derived to minimize the unit energy consumption which is objective function. The unit energy consumption decreased by about 14.35% compared to the base case. Also, through the cost evaluation, It is found that the profitability of theproposed process is higher than that of the non-integrated process. This study is expected to contribute to profitability improvement of small scale LNG plant by proposing integrated natural gas liquefaction process with NGL recovery process.
In this study, integrated natural gas liquefaction and NGL (Natural Gas Liquid) recovery process applicable to small scale LNG plants was proposed. The proposed process can be applied to recover NGL from cooled natural gas through a cooling system using a single mixture of refrigerant and to liquefy the remaining natural gas. In addition, it is suitable for small LNG plants as the modular process can be constructed because the number of equipments is small and the process is simple. Aspen HYSYS was used to simulate and optimize processes. After the process simulation, the optimum value of the composition and flow rate of the refrigerant, the refrigerant pressure, and the intermediate temperature after heat exchange were derived to minimize the unit energy consumption which is objective function. The unit energy consumption decreased by about 14.35% compared to the base case. Also, through the cost evaluation, It is found that the profitability of theproposed process is higher than that of the non-integrated process. This study is expected to contribute to profitability improvement of small scale LNG plant by proposing integrated natural gas liquefaction process with NGL recovery process.
주제어
#Integrated Process Optimization Cost Evaluation 천연가스 액화 NGL 회수 통합 공정 최적화 비용 평가 Natural Gas Liquefaction NGL Recovery
학위논문 정보
저자
이명석
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
엔지니어링융합협동과정
지도교수
문일
발행연도
2019
총페이지
vi, 45장
키워드
Integrated Process Optimization Cost Evaluation 천연가스 액화 NGL 회수 통합 공정 최적화 비용 평가 Natural Gas Liquefaction NGL Recovery
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