초록
수소액화 공정은 수소 예냉 에너지, 액화에너지 그리고 Ortho/Para 변환열 제거 등 다량의 에너지가 요구되어 진다. 본 논문은 기존의 수소액화 공정에 LNG냉열을 이용하여 에너지절약 효과를 얻고자 기본설계 및 열해석을 수행하였다. 액화 소요에너지에 LNG냉열을 적용하면 수소액화공정의 에너지절약효과와 함께, LNG기지의 해수에 버려지는 LNG냉열을 회수, 이용하는 일석이조의 에너지절약기술이 된다. 열해석에 의한 설계를 수행한 결과 현재의 액체질소 예냉식 수소액화 플랜트의 소요에너지에 비하여 LNG냉열을 이용할 경우 소요동력량은 75%가 절감되었다. 이는 예냉을 액체질소 대신에 냉열을 사용하기 때문이다. 또한 LNG냉열량은 수소액화량 1T/D기준할 때 15T/D 유량이 요구되었다.
For the hydrogen liquefaction, the large amount of energy is consumed, because precooling, liquefaction and ortho/para conversion heats should be eliminated. In this paper the basic design and thermal analysis are carried out to reduce the energy consumption by using LNG cold energy for precooling process in hydrogen liquefaction processes. The LNG cold energy utilization for hydrogen precooling enables not only to get energy saving for liquefaction, but to recover the wasted cold energy to sea water at the LNG terminal. The results show that the energy saving rate for liquefaction using LNG cold energy is almost 75% of current industrial hydrogen liquefaction plant. The demand flow-rate of LNG is only 15T/D for 1T/D hydrogen liquefaction.