• Title/Summary/Keyword: 액화효율

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메탄, 에틸렌, 에탄 및 프로판으로 구성된 새로운 작동 유체와 액화 천연가스의 냉열을 활용한 발전 공정의 효율 향상에 대한 연구 (A Study on the Efficiency Improvement of the Power Generation Process Using New Working Fluids Composed of Methane, Ethylene, Ethane, and Propane and the Cold Heat Contained in the Liquefied Natural Gas)

  • 조정호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.318-323
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    • 2024
  • In this paper, computer modeling works have been performed for the power generation Rankine cycle using new working fluids and liquefied natural gas (LNG) cold heat. PRO/II with PROVISION released January 2023 from AVEVA company was used, and Peng-Robinson equation of the state model with Twu's alpha function was selected for the modeling of the power generation cycle. Optimal working fluid composition was determined to maximize LNG cold heat to increase power generation efficiency and net power production.

열분해액화반응에 의한 헤미셀룰로오스의 분해특성 및 연료물질 생성 (Degradation Properties and Production of Fuels from Hemicellulose by Pyrolysis-liquefaction)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제19권2호
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    • pp.199-204
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    • 2008
  • 헤미셀룰로오스는 자일로스(xylose)와 만노스(mannose)와 같은 5당류(pentose)로 이루어져 있기 때문에 분해하면 고옥탄가의 연료 물질이나 연료첨가제로서 사용할 수 있는 가능성이 높다. 본 연구에서는 헤미셀룰로오스의 열화학적 전환방법으로 열분해 액화반응을 실시하여 반응온도의 영향, 전환율, 분해특성, 분해생성물질 및 에너지효율 등을 조사하였다. 실험은 튜브반응기로 반응시간 40 min에서 반응온도 $200{\sim}400^{\circ}C$로 변화시켜 가면서 수행하였다. 헤미셀룰로오스의 열분해 액화반응에 의해 생성된 액체 생성물은 주로 케톤류가 많았으며, 2,3-dimethyl-2-cyclopenten-1-one, 2,3,4-trimethyl-2-cyclopentan-1-one, 2-methyl-cyclopentanone과 같은 케톤류는 고옥탄가를 가진 연료 및 연료첨가제로 사용이 가능하였으나 페놀류는 연료로서의 가치가 낮은 것으로 나타났다. 헤미셀룰로오스의 열화학적 전환공정에 의해 생성된 액체 생성물의 발열량은 6680~7170 cal/g이었으며 셀룰로오스의 열분해 액화반응에서 에너지 효율과 질량수율은 $400^{\circ}C$에서 40 min 반응시켰을 때 각각 72.2%, 41.2 g oil/100 g raw material로 가장 좋았다.

Hydro-thermal Liquefaction Technology적용 시 유채대를 이용한 Crude oil생산에 미치는 반응온도의 영향 (Effect of Temperatures to Crude Oil Productions with Rapeseed Straw on Application of Hydro-thermal Liquefaction Technology)

  • 신중두;홍승길;권순익;박우균;박상원
    • 유기물자원화
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    • 제18권1호
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    • pp.104-109
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    • 2010
  • 본 연구는 hydrothermal 액화공정에서는 유채대를 사용하여 액화공정 적용 시 반응 온도에 따른 Crude oil 전환효율을 비교하였다. 촉매제로 NaOH 및 KOH와 같은 촉매제를 사용하여 반응온도 $180{\sim}320^{\circ}C$범위에서 $20^{\circ}C$간격으로 10분 동안 반응시켰다. 액화공정 시스템은 외부전기화로, 교반기 및 5,000 mL의 반응기로 구성되어 있다. 반응기에 식물체 잔사 160g, 증류수 2,000 mL 및 촉매제를 혼합하였으며, 촉매제량은 식물체 잔사량의 10%(wt/wt) 를 투입하였다. Crude oil생산량은 반응온도 $260{\sim}280^{\circ}C$에서 약 36%로 나타났으며, NaOH의 경우 반응온도 $300^{\circ}C$에서 전환효율이 NaOH와 비슷함을 보였다. 촉매제별 Crude oil에 대한 발열량 변화는 NaOH를 사용한 경우 반응온도가 증가함에 따라 발열량은 감소하였지만, KOH의 경우 발열량은 증가하는 경향을 보였다.

바이오매스 가스화 내의 $H_2S$, COS, $CO_2$ 복합 제거를 위한 메탄올 흡수탑 개발 (Development of a Methanol Absorption System for the Removal of $H_2S$, COS, $CO_2$ in Syngas from Biomass Gasifier)

  • 엄원현;김재호;이시훈
    • 공업화학
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    • 제23권1호
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    • pp.23-27
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    • 2012
  • 비식용 바이오매스로부터 합성액체연료를 생산하기 위해 바이오매스 가스화와 Fisher-Tropsch (FT) 반응을 연계하는 바이오매스 액화(BTL) 공정이 개발되고 있다. 그러나 바이오매스 가스화 내에 포함되어 있는 $H_2S$, COS 및 $CO_2$는 FT 반응의 효율을 저하시키고 촉매를 피독시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 합성가스 내에 포함된 산성가스들의 제거를 위해 lab-scale 메탄올 흡수탑을 제작하여 산성가스 제거 특성을 고찰하였다. 메탄올 흡수탑 내의 온도, 압력, 메탄올 사용량 및 산성가스 농도에 따른 제거 성능의 영향을 고찰하였다. 메탄올 흡수탑은 $H_2S$, COS의 제거와 동시에 이산화탄소를 효율적으로 제거하여 바이오매스 액화 공정에 효율적으로 이용할 수 있음을 확인하였다.

복합미생물제제를 이용한 RCM공법의 선박오수 처리장치 적용에 관한 연구

  • 하신영;송지경;김인수
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.85-86
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    • 2014
  • 본 연구에서는 유입수의 변동이 심하고 전문가가 부재한 환경인 선박에서 발생하는 오수의 효과적인 처리를 위하여 RCM공법을 선박오수처리장치에 적용하는 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소 인의 고도처리 효율과 선박이라는 특수환경과의 접목성을 검토한 결과 RCM공정에 유효미생물을 주입하는 방법은 선박환경에 적합한 것으로 평가되었다. 또한 RCM공정은 활성슬러지 공정에서 배출되는 슬러지는 배출시키지 않고 슬러지액화분해조(SDC)에서 재분해하여 순환함으로써, 최근 해양투기가 금지됨으로 인해 문제가 되고 있는 슬러지의 발생량을 최소한으로 하여 친환경적인 수처리가 가능하다. 복합미생물제제 주입 후 미생물 관찰결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현을 확인하였으며 이들의 상호기작으로 질소 인의 처리에 도움을 주어 처리효율이 높은것이라 판단된다. 유기물 제거효율 실험결과 $BOD_5$, CODcr T-N, T-P의 처리효율이 각각 96, 97, 78, 81.68 %로 나타나 Membrane이나 Filter없이도 강화되어가는 해양오염기준을 충족시킬 수 있는 공정으로 판단된다.

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액화천연가스 플랜트 시스템 위험도평가 기술 (Risk Assessment Technology of LNG Plant System)

  • 최송천;하제창;이미해;조영도;장윤석;최신범;최재붕
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.162-170
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    • 2009
  • 고유가 및 에너지 문제 해결대책의 하나로 고부가가치 산업인 액화천연가스(LNG) 플랜트 건설시장에 대한 세계적 관심이 증대되고 있다. 본 논문은 선진국의 기술독점에 대응하기 위해 추진중인 우리나라의 위험도평가 기술개발 방안을 소개하기 위한 것이다. 먼저 위험도평가 기술을 정의한 후 국내외 기술의 특징 및 수준을 분석하였다. 기술분석 결과를 토대로 위험도평가 프로그램, 비파괴진단 신뢰도평가 기술, 안전기준 통합클래스 개발이라는 핵심 요소를 도출하였다. 이는 정보 기반의 융합기술로써, 다양한 설비 검사 및 진단분야의 데이터베이스와 인공지능형 최적화 기법을 탑재한 비파괴평가 시스템과 연계하여 LNG 플랜트 모듈화 및 효율성 개선을 위해 활용될 수 있다.

LNG냉열발전시스템에 있어서 직접팽창 및 유기랭킨사이클의 운전성능평가 (Performance Analysis of Direct Expansion and Organic Rankine Cycle for a LNG Cold Power Generation System)

  • 조은비;정문;황인주;강춘형
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권1호
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    • pp.55-62
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    • 2015
  • 국내에서는 천연가스 공급국가와 수입국가의 거리, 공급시설 투자, 국가 간 협력 등 여러 가지 제약에 따라 액화천연가스를 수입하고 있다. 수입한 액화천연가스를 수요처로 공급하기 위해 해수를 이용한 기화과정에서 냉열이 낭비되고 있다. 본 연구에서는 이러한 냉열을 효율적으로 활용하는 냉열발전시스템에서 직접팽창과 유기랭킨사이클 방식의 운전성능을 비교 연구하였다. 시뮬레이션은 Aspen HYSYS를 이용하여 수행하였으며, 운전성능 분석은 T-S 선도 및 시스템 성능 해석을 토대로 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과로부터 발전시스템의 운전 측면에서는 유기랭킨사이클 방식이 유리한 것을 확인하였다.

분자체를 이용한 LNG 액화 플랜트 탈수 공정의 효율성 향상에 관한 연구 (Study on the Improvement of Efficiency in Dehydration Process of LNG Liquefaction Plant Using Molecular Sieve)

  • 박종화;유돈상;조대명
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.105-113
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    • 2024
  • The natural gas dehydration process plays a central role in liquefying LNG. This study proposes two natural gas dehydration process systems applicable to liquefied natural gas (LNG) liquefaction plants, and compares and analyzes energy optimization measures through simulation. The fuel gas from feed stream (FFF) case, which requires additional equipment for gas circulation, disadvantages are design capacity and increased energy. On the other hand, the end flash gas (EFG) case has advantages such as low initial investment costs and no need for compressors, but has downsides such as increased power energy and the use of gas with different components. According to the process simulation results, the required energy is 33.22 MW for the FFF case and 32.86 MW for the EFG case, confirming 1.1% energy savings per unit time in the EFG case. Therefore, in terms of design pressure, capacity, device configuration, and required energy, the EFG case is relatively advantageous. However, further research is needed on the impact of changes in the composition of regenerated gas on the liquefaction process and the fuel gas system.

C3-MR 공정의 프로판 사이클 압력 레벨에 따른 에너지효율 최적화를 위한 사례연구 (Case Studies for Optimizing Energy Efficiency of Propane Cycle Pressure Levels on C3-MR Process)

  • 이인규;탁경재;임원섭;문일;김학성;최광호
    • 한국가스학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.38-43
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    • 2011
  • 천연가스 액화공정은 극저온에서 운전되며 에너지 소비가 매우 크기 때문에 압축기의 에너지 소모를 최소화하는 것이 공정의 효율 측면에서 중요하다. 여러 가지 천연가스 액화공정 중 C3-MR(Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) 공정의 경우 순수냉매인 프로판과 혼합냉매를 사용하는 두 개의 냉각 사이클로 구성되어있다. 본 연구에서는 C3-MR 공정에서 최적의 프로판 압력 레벨을 찾기 위해 프로판 사이클을 별개로 구성하여 모사하였다. 또한, 압력 레벨에 따른 조건을 변화시켜가며 사례 연구를 수행하고 이를 통해 압축기에서 소모되는 에너지양을 비교하였다. 그 결과 압력 레벨이 높을수록 총 에너지 소모량이 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 압력 레벨이 3일때 보다 압력 레벨이 5일 때 에너지 소모는 약 23.7% 감소하는 값을 얻을 수 있었다.

산소를 이용한 정어리 액화단백질 농축물의 제조 및 이용에 관한 연구 (PROCESSING OF LIQUEFIED SARDINE PROTEIN CONCENTRATE BY ENZYMIC METHOD AND ITS UTILIZATION)

  • 김장양;한봉호;이근태;조덕재;김세권;김수현
    • 한국수산과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.143-153
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    • 1979
  • 정어리를 효율적으로 이용하기 위한 방법으로써 저장성이 길고 용해성이 좋은 액화단백질 농축물의 제조에 관하여 실험하였다. 정어리를 통째로 마쇄하고 같은 량의 물과 산소를 가하여 가수분해할 때, 첨가하는 단백질 분해산소의 온도는 육량에 대하여 $0.2\%$, 처리온도는 $55^{\circ}C$, 처리시간은 4시간이 적당하였다. 액화단백질에 $15\%$의 활성탄을 가하여 실온에서 30분간 처리함으로써 탈색 및 탈취를 동시에 행할 수 있었다. 제품의 지방 및 단백질함량과 용해성으로보아 정어리를 가수분해, 용매 추출, 탈색, 탈취 및 농축하는 방법보다는 isopropyl alchol로써 추출하여 얻은 분말단백질을 액화하는 방법이 유리하였다.

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