LNG(액화천연가스)는 전통적인 화석 연료에 대한 보다 깨끗하고 효율적인 대안을 제공하면서 세계 시장에서 중요한 에너지원으로 부상했습니다. LNG 장비 공급업체로서 당사는 추가 처리를 위해 LNG를 준비하는 데 전처리 장비가 수행하는 중추적인 역할을 이해하고 있습니다. 이 블로그에서는 LNG 전처리 장비가 이 필수 작업을 수행하는 방법에 대한 복잡한 내용을 자세히 살펴보겠습니다.
LNG 전처리의 기본 이해
전처리 과정을 살펴보기 전에 이것이 왜 필요한지 이해하는 것이 중요합니다. 천연가스에는 천연가스가 물, 이산화탄소, 황화수소, 중탄화수소 등 다양한 불순물을 함유하고 있습니다. 이러한 불순물은 액화 공정 및 이후 LNG 사용 중에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 물은 얼어 파이프라인을 막을 수 있고, 이산화탄소와 황화수소는 부식과 환경 문제를 일으킬 수 있습니다.
LNG 전처리의 주요 목표는 이러한 불순물을 제거하여 액화 및 운송에 필요한 엄격한 품질 기준을 충족하는 것입니다. 이는 전문 전처리 장비를 통해 수행되는 일련의 공정을 통해 달성됩니다.
물 제거
LNG 전처리의 첫 번째 단계 중 하나는 천연가스 흐름에서 물을 제거하는 것입니다. 물은 액화에 사용되는 극저온 장비에 얼음이 형성되어 막힘과 장비 고장을 초래할 수 있습니다. 물을 제거하기 위해 우리는 종종 분자체 탈수 장치를 사용합니다.
분자체는 매우 균일한 기공 구조를 가진 다공성 물질입니다. 이러한 기공은 더 큰 가스 분자가 통과할 수 있도록 하면서 물 분자를 선택적으로 흡착할 수 있을 만큼 작습니다. 천연가스는 분자체 층을 통과하며, 여기서 물은 체 표면에 흡착됩니다. 체에 물이 포화되면 가열하여 흡착된 물을 방출함으로써 체를 재생합니다. 이 공정은 천연가스에서 지속적이고 효율적인 수분 제거를 보장합니다.
산성가스 제거
이산화탄소(CO2), 황화수소(H2S)와 같은 산성 가스는 LNG 전처리의 또 다른 주요 관심사입니다. 이러한 가스는 액화 장비의 부식을 유발하고 LNG 연소 시 온실가스 배출을 증가시킬 수 있습니다. 산성 가스를 제거하기 위해 일반적으로 아민 기반 흡수 공정을 사용합니다.
모노에탄올아민(MEA) 또는 디에탄올아민(DEA)과 같은 아민 용액은 산성 가스에 대한 친화성이 높습니다. 천연가스는 흡수탑을 통과하여 아민 용액과 접촉하게 됩니다. 산성 가스는 아민과 반응하여 가용성 화합물을 형성한 다음 가스 흐름에서 분리됩니다. 풍부한 아민 용액은 재생탑으로 보내져 가열되어 산성 가스를 방출합니다. 재생된 아민 용액은 흡수 과정에서 재사용될 수 있습니다.
중탄화수소 제거
프로판, 부탄, 펜탄과 같은 중질 탄화수소도 LNG 공정에서 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 탄화수소는 저온에서 응축되어 열 교환기 및 기타 장비에 오염을 일으킬 수 있습니다. 중질 탄화수소를 제거하기 위해 당사는 극저온 증류 또는 흡착과 같은 공정을 사용합니다.
극저온 증류에서는 천연 가스가 낮은 온도로 냉각되어 중질 탄화수소가 응축됩니다. 응축된 중질 탄화수소는 증류를 통해 가스 흐름에서 분리됩니다. 반면, 흡착 공정에서는 활성탄이나 실리카겔과 같은 흡착제를 사용하여 가스 흐름에서 중질 탄화수소를 선택적으로 흡착합니다.
수은 제거
수은은 LNG 액화 플랜트에 사용되는 알루미늄 열교환기에 심각한 손상을 줄 수 있는 독성이 강한 원소입니다. 천연가스에서 수은을 제거하기 위해 우리는 수은 제거 장치를 사용합니다. 이러한 장치에는 일반적으로 황 함침 활성탄 또는 기타 수은 특정 흡착제가 포함되어 있습니다.
천연가스는 수은 제거 베드를 통과하며, 여기서 수은은 흡착제 표면에 흡착됩니다. 흡착된 수은은 흡착제가 교체될 때까지 베드에 유지됩니다. 수은 제거 공정의 효율성을 보장하려면 가스 흐름의 수은 함량을 정기적으로 모니터링하는 것이 필수적입니다.
추가 공정에서 전처리의 역할
천연가스가 전처리를 거치면 액화와 같은 추가 처리가 가능해집니다. 전처리된 천연가스는 불순물 함량이 훨씬 낮아 장비 손상 위험을 줄이고 액화 공정의 효율성을 향상시킵니다.
에서액화천연가스 플랜트, 전처리된 천연가스를 극저온(-162°C)으로 냉각시켜 액체상태로 변화시키는 공정입니다. 물, 산성 가스, 중탄화수소, 수은과 같은 불순물이 없기 때문에 액화 공정이 원활하고 안전하게 진행될 수 있습니다.
전처리된 천연가스에서 생산된 고품질 LNG는 특수 저장 탱크에 저장되어 전 세계 다양한 목적지로 운송될 수 있습니다. 에LNG 생산공장, LNG는 추가로 가공되거나 발전, 운송 및 기타 산업 응용 분야의 연료로 사용될 수 있습니다.
품질 관리 및 모니터링
전처리 과정 전반에 걸쳐 품질 관리와 모니터링이 가장 중요합니다. 우리는 천연가스 흐름의 구성을 지속적으로 모니터링하기 위해 다양한 센서와 분석 장비를 사용합니다. 이 장비는 물, 산성 가스, 중탄화수소, 수은과 같은 불순물의 존재를 실시간으로 감지할 수 있습니다.
모니터링 결과에 따라 천연가스가 요구되는 품질 기준을 충족하는지 확인하기 위해 전처리 장비를 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 가스 흐름의 수분 함량이 너무 높으면 분자체 탈수 장치를 조정하여 흡착 용량을 높일 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 전처리 장비의 중요성
LNG 장비 공급업체로서 우리는 안정적이고 효율적인 전처리 장비 제공의 중요성을 인식하고 있습니다. 당사의 장비는 혹독한 조건에서 작동하고 LNG 산업의 엄격한 품질 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.
우리는 전처리 장비의 내구성과 성능을 보장하기 위해 고품질 재료와 첨단 제조 기술을 사용합니다. 장비가 최적의 수준에서 작동할 수 있도록 정기적인 유지 관리 및 서비스도 제공됩니다.
LNG 장비 요구 사항이 있으면 문의하세요.
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참고자료
- 스페이트, JG(2019). 천연가스 전송 및 처리 핸드북: 원리 및 실무. 걸프 전문 출판.
- Kohl, AL, & Nielsen, RB(1997). 가스 정화. 걸프 출판사.
- Mokhatab, S., Mak, HY, & Speight, JG(2014). 천연가스공학 핸드북. CRC 프레스.