$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

LNG 추진선박에 수소 연료전지 시스템 적용을 위한 개질기의 특성 분석
Analysis of the Characteristics of Reformer for the Application of Hydrogen Fuel Cell Systems to LNG Fueled Ships 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.27 no.1, 2021년, pp.135 - 144  

이윤호 (목포해양대학교 해양경찰학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 LNG 추진선박에서 발생하는 BOG(boil-off gas)를 이용하여 수소를 생산하고 수소 연료전지 시스템을 보조엔진으로 적용한 개질공정의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구를 위해 BOG 수증기 개질공정을 UniSim R410 프로그램을 이용해 공정설계하고, 개질기의 출구온도와 압력, SCR(steam carbon ratio)에 따른 생성물의 분율과 반응물의 소모량을 산출하였다. 연구 결과 개질온도가 890℃일때 메탄의 반응률이 100 %였으며, 최대 수소 생산량을 보였다. 또한 개질압력이 낮을수록 반응 활성도가 높았다. 하지만 그 이상의 온도가 되면 역반응의 우세로 인해 수소의 생산량은 감소하게 되고, 물과 이산화탄소의 양은 증가했다. 또한 SCR이 증가할수록 수소 생산량도 증가했으나 요구되는 에너지 소비량도 비례하여 증가했다. SCR이 1.8일 때 수소분율이 가장 높았으나 코킹방지를 위해 SCR이 3에서 운전하는 것이 최적 운전범위임을 확인했다. 그리고 개질압력이 낮을수록 발생되는 이산화탄소의 양은 증가했으며, 냉각 및 액화를 위해서는 이산화탄소 발생량을 기준으로 42.5 %의 LNG 냉열이 요구됨을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we investigated the characteristics of the process of hydrogen production using boil-of gas (BOG) generated from an LNG-fueled ship and the application of hydrogen fuel cell systems as auxiliary engines. In this study, the BOG steam reformer process was designed using the UniSim R410 ...

주제어

#LNG 추진선박   #연료전지   #개질기  

참고문헌 (18)

  1. Adhikari, S., S. Fernando, S. R. Gwaltney, S. D. F. To, R. M. Bricka, P. H. Steele, and A. Haryanto(2007), A Thermodynamics Analysis of Hydrogen Production by Steam Reforming of Glycerol, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 32, pp. 2875-2880. 

    상세보기 crossref

  2. Cheon, U. R., K. S. Ahn, and H. K. Shin(2018), Study on the Characteristics of Methanol Steam Reformer Using Latent Heat of Steam, Trans. of Korean Hydrogen and New Energy Society, Vol. 29, No. 1, pp. 19-24. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. Cho, J. H. and Y. W. Kim(2009), Simulation of the Mixed Propane Refrigeration Cycle Using a Commercial Chemical Process Simulator, Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 10, No. 11, pp. 3253-3259. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Lee, B. R., H. K. Lim(2016), Comparative studies for the performance of a natural gas steam reforming in a membrane reactor, Journal of the Korean Institute of Gas, Vol. 20, No. 6, pp.95-01. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Lee, T. H., J. H. Choi, T. S. Park, Y. S. Yoo, and S. W. Nam(2009), Design and Self-sustainable Operation of 1 kW SOFC System, Trans. of the Korean Hydrogen and New Energy Society, Vol. 20, No. 5, pp. 384-389. 

  6. Lim, T. W., B. L. Kil, J. S. Kim, S. G. Oh, S. K. Park, M. E. Kim, and M. H. Kim(2009), Performance Analysis of Marine Solid Oxide Fuel Cell and Gas Turbine Hybrid Power System (under Conditions of Turbine Cooling and ConstantTemperature in Cathode Inlet), Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 33, No. 8, pp. 1107-1115. 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. Lim, T. W., B. L. Kil, J. S. Kim, S. G. Oh, S. K. Park, M. E. Kim, K. J. Lee, J. S. Oh, and M. H. Kim(2010), Performance Analysis of Methanol Fueled Marine Solid Oxide Fuel Cell and Gas Turbine Hybrid Power System, Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 34, No. 8, pp. 1040-1049. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Oh, J. S., C. S. Jung, S. K. Park, and M. H. Kim(2016), Availability of SOFC systems equipped with a recycled steam reforming fuel processor, Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 40, No. 7 pp. 569-573. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. Park, J. P., S. H. Cho, S. H. Lee, D. J. Moon, T. O. Kim, and D. I. Shin(2014), Modeling, Simulation and Optimization of Hydrogen Production Process from Glycerol using Steam Reforming, Korean Chem. Eng. Res., Vol. 52, No. 6, pp. 727-735. 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. Park, Y. C. and K. J. Cho(2005), Status for the Technology of Hydrogen Production form Natural Gas, Korean Chem. Eng. Res., Vol. 43, No. 3, pp. 344-351. 

  11. Posada, A. and V. Manousiouthakis(2005), Heat and Power Integration of Methane Reforming based Hydrogen Production, Ind Eng. Chem. Res. Vol. 44, pp. 9113-9119. 

    상세보기 crossref

  12. Roh, H. S., D. J. Seo, Y. T. Seo, W. H. Jung, Y. S. Seo, and W. L. Yoon(2008), Development Trends of Hydrogen Manufacturing Maneuvers, News and Information for Chemical Engineering, Vol. 26, No. 1, pp. 4-11. 

  13. Rostrup-nielsen, J. R., J. Seehested, and J. K. Norskov(2002), Hydrogen and Synthesis Gas by Steam and CO2 Reforming, Adv, Actal, Vol. 47, pp. 65-139. 

  14. Seo, D. J., K. T. Chue, U. H. Jung, S. H. Park, W. L. Yoon(2009), Study on the development of small-scale hydrogen production unit using steam reforming of natural gas, The Korean Society for New and Renewable Energy, pp. 720-722. 

  15. Song, Y. U.(2018), A Study of Cryogenic ORC Application on the LNG Carriers using Cold Heat and Sea Water, The Journal of the Korean Society for Fisheries and Marine Sciences Education, Vol. 30, No. 3, pp. 839-849. 

    상세보기 crossref

  16. Xu, J. and G. F. Froment(1989), Methane Steam Reforming, Methnation and water-gas Shift: I. Instrinsic kinetics, AIChE J, Vol. 35, pp. 88-96. 

    상세보기 crossref

  17. Yi, Y., S. J. Park, M. S. Kim, J. S. Shin, and S. J. Shin(2018), A Study on Optimization of Reformer for kW Class SOFC System, Trans. of Korean Hydrogen and New Energy Society, Vol. 29, No. 4, pp. 317-323. 

    원문보기 상세보기 crossref

  18. Yoon, S. K.(2016), Characteristics of boil-off-gas partial re-liquefaction systems in LNG ships, Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 40, No. 3 pp. 174-179. 

    원문보기 상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로