Analysis of the Control Variables for Natural Gas Liquefied Process Using Mixed Refrigerant

The process of liquefied natural gas is less then $-160^{\circ}C$ to natural gas by cooling at atmospheric pressure. When control strategy was made, one of the most significant is analysis of process. It is important to understand the control variable change according to manipulated variable change. In this study, we experiment natural gas liquefied process using C3MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) process by BSU(Bench Scale Unit). We analyzed the change of refrigerant temperature and natural gas temperature according to the change of refrigerant flow rate so as to search an influence flow rate according to adjust each manipulated variables. One of the manipulated variable affected a number of control variables, but were able to confirm a control variable with a large response.

혼합냉매를 이용한 천연가스 액화공정의 제어변수 분석

천연가스 액화 공정은 상온의 천연가스를 상압 $-160^{\circ}C$ 이하로 냉각해서 액화시키는 공정으로, 안정된 LNG 생산을 위해서는 최적의 제어 전략이 필요하다. 제어 전략을 수립할 때 가장 중요한 작업 중 하나가 공정의 분석인데, 조절 변수의 변화에 따른 제어 변수의 변화를 파악하는 것이다. 본 논문에서는 C3MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정으로 BSU(Bench Scale Unit)를 제작하여 천연가스 액화 공정을 실험하였다. 각 조절변수의 조작에 따른 유량의 변화가 공정에 미치는 영향을 알아보기 위해서 냉매의 유량변화에 따른 냉매 온도 변화 및 천연가스의 온도 변화를 분석하였고, 천연가스 자체의 유량 변화에 따른 냉매의 온도 변화를 분석함으로써 3개의 조절 변수와 공정의 제어변수들과의 관계를 알아보았다. 각 제어변수들은 독립적인 요소들이 아닌 서로 연관되어 유기적인 움직임을 보였으나, 특정 조절 변수의 변화에 따라 큰 반응을 보이는 제어 변수를 확인 할 수 있었다.