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KR101670878B1 - MEG Regeneration System - Google Patents

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KR101670878B1
KR101670878B1 KR1020150008068A KR20150008068A KR101670878B1 KR 101670878 B1 KR101670878 B1 KR 101670878B1 KR 1020150008068 A KR1020150008068 A KR 1020150008068A KR 20150008068 A KR20150008068 A KR 20150008068A KR 101670878 B1 KR101670878 B1 KR 101670878B1
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reflux
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rich
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김윤기
김안나
문영식
안수경
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 발명은 MEG의 재생 시스템에 있어서, 리치 MEG를 공급받아 상기 리치 MEG로부터 물을 제거하는 증류탑; 및 상기 증류탑에 순환 공급되는 리플럭스를 응축시키도록 설치되고, 상기 증류탑의 전단에 설치되는 프리트리먼트 베슬 전단의 리치 MEG를 고온상태의 리플럭스의 열교환에 의해 응축시키는 리플럭스 콘덴서;를 포함하는 MEG 재생 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, MEG 재생시 고온의 리플럭스의 응축시 상대적으로 저온인 리치 MEG를 사용함으로써, 에너지 효율을 높이도록 하고, 운영비용(Operating Expenditure, OPEX)을 줄일 수 있다.The present invention relates to a regeneration system for MEG, comprising: a distillation tower for receiving water from a rich MEG and removing water from the rich MEG; And a reflux condenser installed to condense the reflux circulating in the distillation column and condensing the rich MEG at the front end of the pretreatment vessel provided at the front end of the distillation tower by heat exchange of the reflux in a high temperature state MEG reproduction system.
According to the present invention, by using a relatively low-temperature rich MEG in the condensation of the high-temperature reflux during the MEG regeneration, the energy efficiency can be increased and the operating expense (OPEX) can be reduced.

Description

ＭＥＧ 재생 시스템 {MEG Regeneration System}[0001] MEG Regeneration System [

본 발명은 MEG 재생 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 해양 탑사이드(Topside) 공정 중 하나인 MEG 재생공정에서 슬립 스트림 컨셉(Slip Stream Concept)을 적용시 폐열을 회수하여 에너지효율을 증대시킬 수 있도록 구성된 MEG 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a MEG regeneration system, and more particularly, to an apparatus and method for recovering waste heat to increase energy efficiency when a slip stream concept is applied in an MEG regeneration process, which is one of ocean topside processes. RTI ID = 0.0 > MEG < / RTI >

일반적으로, MEG(Mono Ethylene Glycol)는 부동액으로 많이 사용되는데, 해저(Subsea) 시추작업에서 해저 파이프라인에서 발생되는 하이드레이트(Hydrate)의 생성을 근본적으로 차단하는 열역학적 억제제(Thermodynamic Hydrate Inhibitor, THI)로 사용된다.In general, MEG (Mono Ethylene Glycol) is widely used as an antifreeze. It is a thermodynamic hydrate inhibitor (THI) that fundamentally blocks the hydrate generation in the subsea pipeline during subsea drilling. Is used.

도 1은 종래의 기술에 따른 MEG 순환 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional MEG circulation system.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 MEG 순환 공급 시스템(10)은 해상에 위치하는 탑사이드(Topside)에서 생성된 MEG를 해저에 위치하는 웰헤드(Wellhead; 1)로 주입하여 배관에서 하이드레이트의 생성을 방지하는 기능을 수행한다. MEG는 웰헤드(1)로부터 생성되는 물과 함께 세퍼레이터(Separator; 11)로 이동하여 물과 가스 등이 1차적으로 분리되도록 한 다음, MEG 재생 패키지(MEG Regeneration Package; 12)로 공급된다. 세퍼레이터(11)는 웰헤드(1)로부터 이동한 리치 MEG로부터 가스와 컨덴세이트를 분리하여, 가스 트리트먼트(Gas Treatment) 및 컨덴세이트 트리트먼트(Condensate Treatment)를 위해 보내게 된다. MEG 재생 패키지(12)는 세퍼레이터(11)로부터 다량의 물, 염 성분을 포함한 리치(Rich) MEG를 공급받아 물과 염성분을 제거하여 최종 생성되는 린(Lean) MEG를 웰헤드(1)로 주입하게 된다.As shown in FIG. 1, the conventional MEG circulation supply system 10 injects the MEG generated in the topside located on the sea floor into a wellhead 1 located on the sea floor, To prevent the generation of the data. The MEG moves to the separator 11 together with the water generated from the well head 1 so that water and gas are primarily separated and then supplied to the MEG regeneration package 12. The separator 11 separates the gas and the condensate from the rich MEG moved from the well head 1 and is sent for gas treatment and condensate treatment. The MEG regeneration package 12 receives rich MEG containing a large amount of water and salt components from the separator 11 and removes water and salt components from the separator 11 to remove the finally generated Lean MEG into the well head 1 .

이와 같이 슬립 스트림 컨셉(Slip Stream Concept)을 이용한 MEG 재생공정은 물과 MEG를 분리하기 위한 상압증류공정과 물/MEG 혼합액에서 염을 제거하기 위한 진공증류공정으로 이루어져 있으며, 히팅과 쿨링에 대한 부담이 가장 큰 탑사이드(Topside) 공정 중의 하나이다. 히팅과 쿨링에 대한 부담이 크다는 것은 공정을 운영하는데, 소요되는 운영비용(Operating Expenditure, OPEX)이 크다는 의미가 되므로 에너지 측면에서 최적화된 공정을 구성하는 것이 매우 중요한 설계가 될 수 있다. 따라서, 종래의 MEG 재생공정에서 에너지 효율을 증대시킬 필요성을 가지게 되었다.As described above, the MEG regeneration process using the Slip Stream Concept is composed of an atmospheric distillation process for separating water and MEG, and a vacuum distillation process for removing salts in a water / MEG mixed solution, and is responsible for heating and cooling Is one of the largest topside processes. The large burden of heating and cooling means that the operating expense (OPEX) required for operation of the process is large, so it is very important to design an optimized process in terms of energy. Therefore, there is a need to increase the energy efficiency in the conventional MEG regeneration process.

1. 국제공개번호 WO2014/036253, "PROCESS, METHOD, AND SYSTEM FOR REMOVING HEAVY METALS FROM FLUIDS"1. International Publication No. WO2014 / 036253, "PROCESS, METHOD, AND SYSTEM FOR REMOVING HEAVY METALS FROM FLUIDS" 2. 미국공개번호 2008/0023071, "HYDRATE INHIBITED LATEX FLOW IMPROVER"2. U.S. Pub. No. 2008/0023071, "HYDRATE INHIBITED LATEX FLOW IMPROVER"

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MEG 재생에 있어서, 폐열을 회수하여 리치(Rich) MEG의 가열에 사용되도록 함으로써 에너지 효율을 높이고, 운영비용(Operating Expenditure, OPEX)을 줄이는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for recovering waste heat to be used for heating a rich MEG in MEG regeneration, thereby improving energy efficiency and reducing operating expense There is a purpose to reduce.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, MEG의 재생 시스템에 있어서, 리치 MEG를 공급받아 상기 리치 MEG로부터 물을 제거하는 증류탑; 및 상기 증류탑에 순환 공급되는 리플럭스를 응축시키도록 설치되고, 상기 증류탑의 전단에 설치되는 프리트리먼트 베슬 전단의 리치 MEG를 고온상태의 리플럭스의 열교환에 의해 응축시키는 리플럭스 콘덴서;를 포함하는 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a regeneration system for MEG, comprising: a distillation tower for receiving water from a rich MEG and removing water from the rich MEG; And a reflux condenser installed to condense the reflux circulating through the distillation tower and condensing the rich MEG at the front end of the pretreatment vessel provided at the front end of the distillation tower by heat exchange of the reflux at a high temperature An MEG regeneration system using waste heat is provided.

상기 MEG 재생 시스템은, 리치 MEG로부터 2가 염을 제거하는 프리트리트먼트 베슬을 포함하는 전처리부; 상기 전처리부로부터 리치 MEG를 공급받아 상기 리치 MEG로부터 물을 제거하는 증류탑과 상기 증류탑에 순환 공급되는 리플럭스를 응축시키도록 설치되고, 상기 증류탑의 전단에 설치되는 프리트리먼트 베슬 전단의 리치 MEG를 고온상태의 리플럭스와의 열교환에 의해 가열시키는 리플럭스 콘덴서를 포함하는 재농축부; 및 상기 재농축부를 통과한 린 MEG에 잔여하는 염을 제거하는 플래시 세퍼레이터를 포함하는 재생부를 포함할 수 있다.The MEG regeneration system may further include: a pretreatment unit including a pretreatment vessel for removing divalent salt from the rich MEG; A rich MEG supplied from the pretreatment unit to remove water from the rich MEG, and a rich MEG provided at the front end of the pretreatment vessel, which is installed to condense the reflux circulated and supplied to the distillation tower, A reflux condenser including a reflux condenser heated by heat exchange with a reflux in a high temperature state; And a regenerator including a flash separator for removing salts remaining in the lean MEG passed through the re-condenser.

상기 증류탑은 상압증류공정에 의해 리치 MEG로부터 물을 제거하는 것일 수 있다.The distillation column may be to remove water from the rich MEG by an atmospheric distillation process.

상기 플래시 세퍼레이터는 진공증류공정에 의해 린 MEG로부터 염을 제거하는 것일 수 있다.The flash separator may be to remove salts from the lean MEG by a vacuum distillation process.

상기 리플럭스 콘덴서는, 상기 리치 MEG의 순환을 개폐시키는 유량조절밸브가 설치되는 열교환라인에 의해 상기 프리트리트먼트 베슬의 전단으로부터 리치 MEG를 순환 공급받는 것일 수 있다.The reflux condenser may circulate and supply the rich MEG from the front end of the pretreatment vessel by a heat exchange line provided with a flow rate control valve for opening and closing the circulation of the rich MEG.

본 발명의 다른 측면에 따르면, MEG 재생 시스템에 있어서, 고온의 리플럭스(Reflux)의 쿨링 미디엄(cooling medium)으로서 상대적으로 저온인 리치 MEG를 이용함으로써, 시스템의 쿨링 듀티를 저감시키는 것을 특징으로 하는 MEG 재생 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention there is provided a MEG regeneration system characterized by reducing the cooling duty of the system by using a relatively low temperature rich MEG as the cooling medium of the high temperature reflux An MEG playback system is provided.

본 발명에 따르면, MEG 재생에 있어서, 고온 상태의 린(Lean) MEG이나 응축수 또는 리플럭스(Reflux)의 폐열을 회수하여, 리치(Rich) MEG의 가열에 사용함으로써 에너지 효율을 높이도록 하고, 운영비용(Operating Expenditure, OPEX)을 줄일 수 있다.According to the present invention, in the MEG regeneration, waste heat of lean MEG, condensed water or reflux at a high temperature is recovered and used for heating of a rich MEG, Thereby reducing the operating expense (OPEX).

도 1은 종래의 기술에 따른 MEG 순환 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional MEG circulation system.
2 is a configuration diagram illustrating an MEG regeneration system using waste heat according to the first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a MEG regeneration system using waste heat according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a MEG reproducing system using waste heat according to a third embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.2 is a configuration diagram illustrating an MEG regeneration system using waste heat according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(1000)은 시스템(1000) 내의 폐열을 이용하는 폐열회수부에 의해 리치 MEG(Rich Mono Ethylene Glycol)를 가열되도록 하는데, 이를 위해 예컨대 리치 MEG를 공급받아 리치 MEG로부터 물을 제거하는 증류탑(210)과, 증류탑(210)에 공급되기 전의 리치 MEG를 시스템(1000) 내의 폐열을 이용하여 가열시키는 폐열회수부를 포함한다. 폐열회수부는 본 실시예에서 증류탑(210)의 전단에 설치될 수 있고, 통과하는 리치 MEG를 증류탑(210)의 후단에 위치하는 리보일러(Reboiler; 270)를 통과한 고온상태의 린(Lean) MEG와의 열교환에 의해 가열시키는 열교환기(400)로 이루어질 수 있다.2, the MEG regeneration system 1000 using the waste heat according to the first embodiment of the present invention is configured to heat a rich MEG (Rich Mono Ethylene Glycol) by a waste heat recovery unit using waste heat in the system 1000 For this purpose, for example, it includes a distillation column 210 for removing water from the rich MEG, for example, a rich MEG, and a waste heat recovery unit for heating the rich MEG before being supplied to the distillation column 210 using waste heat in the system 1000 do. The waste heat recovering unit may be installed at a front end of the distillation tower 210 in the present embodiment and the rich MEG passing through the waste heat recovering unit may be introduced into a lean line at a high temperature through the reboiler 270 located at the rear end of the distillation tower 210, And a heat exchanger 400 for heating by heat exchange with MEG.

열교환기(400)는 제 1 이송라인(120)을 통과하는 리치 MEG를 열교환라인(410)을 통과하는 린 MEG와의 열교환에 의해 가열되도록 한다. 여기서 열교환라인(410)은 린 MEG을 이송시키는 제 2 이송라인(260)으로부터 연장되도록 마련될 수 있다. The heat exchanger 400 causes the rich MEG passing through the first transfer line 120 to be heated by heat exchange with the lean MEG passing through the heat exchange line 410. Where the heat exchange line 410 may be provided to extend from a second transfer line 260 for transferring the lean MEG.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(1000)은 MEG로부터 2가염 이온을 석출시키기 위한 전처리부(Pretreatment Section; 100), MEG로부터 물을 분리하기 위한 재농축부(Reconcentration Section; 200), 그리고 배출되는 MEG의 염 농도를 낮추도록 하는 재생부(Reclamation Section; 300)를 포함할 수 있다. The MEG regeneration system 1000 using waste heat according to the first embodiment of the present invention includes a pretreatment section 100 for precipitating divalent ions from the MEG, a reconditioning section 100 for separating water from the MEG, 200), and a Reclamation Section (300) for lowering the salt concentration of the exiting MEG.

전처리부(100)는 웰헤드(Wellhead)로부터 세퍼레이터(Separator)를 통과한 리치 MEG가 공급라인(150)을 통해서 프리트리트먼트 베슬(110)로 공급되고, 프리트리트먼트 베슬(110)에서 2가염을 석출시킨 리치 MEG가 제 1 이송라인(120)을 통해서 재농축부(200)로 공급된다. 프리트리트먼트 베슬(110)은 배기를 위한 배기라인(114)이 설치된다. 제 1 이송라인(120)으로부터 분기되어 공급라인(150)에 연결되는 재공급라인(121)에는 리치 MEG의 가열을 위한 리사이클 히터(Recycle Heater; 140)가 설치된다. The pretreatment unit 100 supplies a rich MEG having passed through a separator from a well head to a pretreatment vessel 110 through a supply line 150 and a pre- The rich MEG precipitated is supplied to the re-condensing unit 200 through the first transfer line 120. The pretreatment vessel 110 is provided with an exhaust line 114 for exhausting. A recycle heater 140 for heating the rich MEG is installed in the re-supply line 121 branched from the first transfer line 120 and connected to the supply line 150.

전처리부(100)는 Fe2 +, Mg2 +, CO3 2 -와 같은 2가염 성분이 온도가 높아질수록 잘 석출되는 특성을 이용하여, 프리트리트먼트 베슬(110)에서 2가염을 제거해 준다. 프리트리트먼트 베슬(110)로 들어오는 리치 MEG는 온도가 낮기 때문에 리사이클 히터(140)를 이용하여 온도를 증가시켜서 염이 석출되기 쉬운 조건을 조성한다. 석출된 2가염은 전처리부(100)와 재농축부(200) 사이에 설치된 원심분리기(Centrifuge)에서 제거될 수 있다.The pretreatment unit 100 removes divalent salts from the pretreatment vessel 110 by using the property that the divalent salt components such as Fe 2 + , Mg 2 + , and CO 3 2 - precipitate well as the temperature increases. Since the temperature of the rich MEG entering the pretreatment vessel 110 is low, the temperature is increased using the recycle heater 140 to create a condition in which the salt is likely to precipitate. The precipitated divalent salt can be removed from a centrifuge installed between the pretreatment unit 100 and the recondensation unit 200.

재농축부(200)는 제 1 이송라인(120)을 통해서 리치 MEG가 공급되는 증류탑(210)이 마련되고, 증류탑(210)으로부터 물이 분리된 린(Lean) MEG가 제 2 이송라인(260)을 통해서 재생부(300)로 공급된다. 증류탑(210)의 탑정에는 리플럭스(Reflux)가 순환되기 위한 리플럭스라인(220)이 연결되고, 리플럭스라인(220)에는 리플럭스의 응축 및 이송 등을 위한 리플럭스 콘덴서(Reflux Condenser; 230), 리플렉스 드럼(Reflux Drum; 240) 및 리플럭스 펌프(Reflux Pump; 250)가 각각 설치된다. 리플럭스라인(220)에는 응축수의 배출을 위한 배출라인(221)이 연결된다.리플렉스 드럼(240)에는 배기를 위한 배기라인(241)이 연결된다. 제 2 이송라인(260)에는 MEG의 가열을 위한 리보일러(MEG Reboiler; 270)가 설치되고, 리보일러(270)에는 MEG가 증류탑(210)으로 회수되어 순환되기 위한 회수라인(271)이 연결된다. The re-condenser 200 is provided with a distillation column 210 through which the rich MEG is supplied through the first transfer line 120 and a lean MEG in which water is separated from the distillation column 210 is supplied to the second transfer line 260 To the playback unit 300 through the playback unit 300. A reflux line 220 for circulating the reflux is connected to the top of the distillation column 210 and a reflux condenser 230 for condensing and transferring the reflux is connected to the reflux line 220. [ A reflux drum 240, and a reflux pump 250 are installed, respectively. The reflux drum 220 is connected to a discharge line 221 for discharging condensed water. An exhaust line 241 for discharging is connected to the reflex drum 240. A second transfer line 260 is provided with a MEG Reboiler 270 for heating the MEG and a recovery line 271 for recovering and circulating the MEG to the distillation column 210 is connected to the reboiler 270, do.

재농축부(200)는 상압에서 물의 끓는점이 약 100℃이고, MEG의 끓는점이 약 200℃인 두 물질 간의 끓는 점 차이를 이용하여, 증류탑(210)과 리보일러(270)를 이용한 상압증류법을 통해 물과 MEG를 쉽게 분리시킨다. 즉, 재농축을 통해서 리치 MEG에서 물을 제거해 주고, 물이 제거된 린 MEG는 재생부(300)로 이송되도록 한다. The re-condensing unit 200 uses an atmospheric distillation method using the distillation tower 210 and the reboiler 270 by using boiling point difference between the two materials having a boiling point of water of about 100 ° C at normal pressure and a boiling point of MEG of about 200 ° C Water and MEG are easily separated. That is, water is removed from the rich MEG through re-concentration, and the lean MEG from which the water is removed is transferred to the regeneration unit 300.

재생부(300)에는 제 2 이송라인(260)을 통해서 린 MEG가 공급되는 플래쉬 세퍼레이터(Flash Separator; 310)가 마련되고, 제 2 이송라인(260)에서 플레쉬 세퍼레이터(310)의 후단에 콘덴서(320)와 드럼(330)이 각각 설치된다. 드럼(330)에는 베큠 펌프(Vacuum Pump) 측으로의 연결을 위한 흡입라인(331)이 연결된다. 플래쉬 세퍼레이터(310)의 하부에는 슬러리 형태의 유체를 원심분리기(Centrifuge) 측으로 배출시키도록 배출라인(340)이 연결되고, 배출라인(340)에는 순환라인(341)이 분기되어 세퍼레이터(310)에 연결된다. 배출라인(340)에는 플래쉬 펌프(350)가 설치되고, 순환라인(341)에는 리사이클 히터(360)가 설치된다.The regenerating unit 300 is provided with a flash separator 310 to which a lean MEG is supplied through a second transfer line 260. A condenser is disposed downstream of the flash separator 310 in the second transfer line 260 320 and a drum 330 are installed. A suction line 331 for connection to the vacuum pump side is connected to the drum 330. A discharge line 340 is connected to the bottom of the flash separator 310 to discharge a slurry fluid to the centrifuge and a circulation line 341 is branched to the discharge line 340 to be connected to the separator 310 . The discharge line 340 is provided with a flash pump 350 and the circulation line 341 is provided with a recycle heater 360.

재생부(300)는 재농축부(200)를 통과한 린 MEG가 여전히 다량의 염 성분을 포함하고 있으므로, 린 MEG를 해저의 웰헤드로 주입하기 전에 린 MEG로부터 염을 제거해 주는 공정을 수행하게 된다. 이러한 염 제거 공정의 핵심은 진공상태에서 쉽게 증발되는 원리를 이용한 진공증류기법인데, 이는 플래쉬 세퍼레이터(310)의 상부에 진공을 형성시킴으로써 증발이 이루어지도록 하고, 증발되지 못한 염을 슬러리 형태로 플래쉬 세퍼레이터(310)의 하부로 보내어 원심분리기를 통해 제거되도록 한다.Since the lean MEG that has passed through the recondenser 200 still contains a large amount of salt component, the regeneration unit 300 performs a process of removing the salt from the lean MEG before injecting the lean MEG into the wellhead of the seabed do. The key to this salt removal process is a vacuum distillation technique using a principle of easy evaporation in a vacuum state. This is a vacuum distillation technique in which a vacuum is formed on the flash separator 310 to evaporate the salt, (310) and removed through a centrifuge.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(1000)에 따르면, 리보일러(270)를 통과한 고온상태의 린 MEG를 증류탑(210)으로 들어가는 리치 MEG 스트림과 열교환을 시켜줌으로써, 리치 MEG의 온도를 상승시킴으로써 리보일러(270)의 부담을 저감시켜 준다. 증류탑(210)을 지난 고온상태의 린 MEG는 탱크로 저장되기 전에 냉각되어야 하고, 증류탑(210)으로 들어가는 리치 MEG는 온도가 높아져야 하므로, 이 두 스트림이 열교환을 이루게 함으로써 가열과 냉각에 대한 부담을 동시에 줄일 수 있도록 한다. According to the MEG regeneration system 1000 using the waste heat according to the first embodiment of the present invention, the lean MEG at a high temperature passing through the reboiler 270 is heat-exchanged with the rich MEG stream entering the distillation tower 210 Thereby raising the temperature of the rich MEG, thereby reducing the burden on the reboiler 270. The lean MEG at high temperature past the distillation tower 210 must be cooled before being stored in the tank and the rich MEG entering the distillation tower 210 must be at a high temperature so that the two streams undergo heat exchange, Simultaneously reduce it.

재생부(300)를 통과한 최종생성물인 린 MEG는 150℃ 이상의 높은 온도를 가진다. 일반적으로는 이러한 높은 온도를 가지는 린 MEG를 탱크로 보내기 전에 냉각시켜야 하는데, 열교환기(400)에 의해 린 MEG가 가지는 폐열을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인한 린 MEG의 냉각 부담을 줄이게 된다. 또한 열교환기(400)에 의해 100~150℃ 고온의 린 MEG와 상대적으로 저온인 리치 MEG 간에 열교환이 이루어지도록 하여 리치 MEG의 가열 부담을 줄이게 되고, 이러한 리치 MEG의 가열 효과는 MEG의 유량이 커질수록 더 큰 효과를 볼 수 있다.Lin MEG, which is the final product that has passed through the regeneration unit 300, has a high temperature of 150 ° C or higher. Generally, such a high temperature lean MEG should be cooled before it is sent to the tank. In addition to using the waste heat of the lean MEG by the heat exchanger 400, it also reduces the cooling burden of the lean MEG. In addition, the heat exchanger 400 performs heat exchange between a lean MEG at a high temperature of 100 to 150 ° C and a relatively low-temperature rich MEG, thereby reducing the heating burden of the rich MEG. The heating effect of the rich MEG is such that the flow rate of the MEG becomes large The greater the effect, the better.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.3 is a block diagram showing a MEG regeneration system using waste heat according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(2000)은 시스템(2000) 내의 폐열을 이용하는 폐열회수부에 의해 리치(Rich) MEG(Mono Ethylene Glycol)가 가열되도록 하는데, 이를 위해 예컨대 폐열회수부는 증류탑(210)의 전단에 설치되는 프리트리트먼트 베슬(110)의 전단에 설치되고, 통과하는 리치 MEG를 증류탑(210)의 탑정에서 배출되는 고온상태의 응축수와의 열교환에 의해 가열시키는 열교환기(500)로 이루어질 수 있다. 열교환기(500)는 제 1 이송라인(120)을 통해서 통과하는 리치 MEG를 증류탑(210)의 탑정으로부터 배출라인(510)을 통해서 배출되는 응축수와의 열교환에 의해 가열되도록 한다.3, the MEG regeneration system 2000 using the waste heat according to the second embodiment of the present invention is configured to regulate a rich MEG (Mono Ethylene Glycol) by a waste heat recovery unit using waste heat in the system 2000, For example, the waste heat recovering unit is installed at the front end of the pretreatment vessel 110 installed at the front end of the distillation tower 210, and the rich MEG passing therethrough is disposed at a high temperature And a heat exchanger 500 for heating by heat exchange with the condensed water. The heat exchanger 500 allows the rich MEG passing through the first transfer line 120 to be heated by heat exchange with the condensate discharged from the top of the distillation column 210 through the discharge line 510.

한편 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(2000)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(1000)과 동일한 부분에 대해서 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략하기로 한다. Meanwhile, the MEG reproducing system 2000 using the waste heat according to the second embodiment of the present invention uses the same symbols as those of the MEG reproducing system 1000 using the waste heat according to the first embodiment of the present invention, Will be omitted.

이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(2000)에 따르면, 증류탑(210) 탑정의 최종 생산물인 응축수의 온도가 리치 MEG 스트림의 온도에 비해서 높다. 따라서 이러한 응축수를 열교환기(500)에서 리치 MEG와 열교환을 이루게 함으로써, 리치 MEG의 온도를 상승시키며, 이로 인해 응축수가 가지고 있는 폐열을 활용할 수 있게 된다. 또한 열교환기(500)를 통과한 응축수는 자동적으로 온도가 감소하므로 기존 공정에서 필요하였던 응축수 쿨러를 별도로 설치할 필요가 없게 된다. As described above, according to the MEG regeneration system 2000 using the waste heat according to the second embodiment of the present invention, the temperature of the condensate, which is the final product of the top of the distillation column 210, is higher than the temperature of the rich MEG stream. Thus, by making the condensed water perform heat exchange with the rich MEG in the heat exchanger 500, the temperature of the rich MEG is raised, thereby utilizing the waste heat of the condensed water. In addition, since the condensed water passing through the heat exchanger 500 automatically decreases in temperature, there is no need to separately install a condensate water cooler required in the conventional process.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템을 도시한 구성도이다.FIG. 4 is a block diagram showing a MEG reproducing system using waste heat according to a third embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(3000)은 시스템(1000) 내의 폐열을 이용하는 폐열회수부에 의해 리치(Rich) MEG(Mono Ethylene Glycol)가 가열되도록 하는데, 이를 위해 예컨대 폐열회수부는 증류탑(210)에 순환 공급되는 리플럭스(Reflux)를 응축시키도록 설치되고, 증류탑(210)의 전단에 설치되는 프리트리먼트 베슬(110) 전단의 리치 MEG를 고온상태의 리플럭스와의 열교환에 의해 가열시키는 리플럭스 콘덴서(Reflux Condenser; 600)로 이루어질 수 있다. 리플럭스 콘덴서(600)는 리치 MEG의 순환을 개폐시키는 유량조절밸브(620)가 설치되는 열교환라인(610)에 의해 프리트리트먼트 베슬(110)의 전단으로부터 리치 MEG를 순환 공급받게 된다. 따라서 유량조절밸브(620)의 동작에 의해 리플럭스 콘덴서(600) 측으로의 리치 MEG 순환량을 조절하게 된다. 4, the MEG regeneration system 3000 using the waste heat according to the third embodiment of the present invention is configured to regenerate a rich MEG (Mono Ethylene Glycol) by a waste heat recovery unit using waste heat in the system 1000, For example, the waste heat recovering unit is installed to condense reflux circulatingly supplied to the distillation tower 210, and the rich portion of the front end of the pretreatment vessel 110 installed at the front end of the distillation tower 210, And a reflux condenser 600 for heating the MEG by heat exchange with a high-temperature reflux condenser. The reflux condenser 600 receives the rich MEG from the front end of the pretreatment vessel 110 by the heat exchange line 610 provided with the flow control valve 620 for opening and closing the circulation of the rich MEG. Therefore, the rich MEG circulation amount to the reflux condenser 600 side is controlled by the operation of the flow rate control valve 620.

한편 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(3000)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(1000)과 동일한 부분에 대해서 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략하기로 한다. The MEG reproducing system 3000 using the waste heat according to the third embodiment of the present invention is similar to the MEG reproducing system 1000 using the waste heat according to the first embodiment of the present invention, Will be omitted.

이와 같은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폐열을 이용한 MEG 재생 시스템(3000)에 따르면, 리플럭스 콘덴서(600)는 리보일러(270)의 가열 부담 못지 않게 큰 냉각 부담을 가지게 되는데, 이를 활용하기 위해 리플럭스 콘덴서(600)가 냉각수 대신 프리트리트먼트 베슬(110) 전단의 리치 MEG를 냉매로서 사용할 수 있도록 한다. 리플럭스 콘덴서(600)에서 열교환된 리치 MEG는 프리트리트먼트 베슬(110)로 유입된다.According to the MEG regeneration system 3000 using the waste heat according to the third embodiment of the present invention, the reflux condenser 600 has a cooling load that is as great as the heating load of the reboiler 270, The reflux condenser 600 can use the rich MEG at the front end of the pretreatment vessel 110 instead of the cooling water as the refrigerant. The rich MEG heat exchanged in the reflux condenser 600 flows into the pretreatment vessel 110.

기존 공정에서는 리플럭스 콘덴서(600)에서 증기를 응축시키기 위하여, 냉각수를 사용하나, 이를 프리트리트먼트 베슬(110) 전단의 리치 MEG로 대체할 경우, 리치 MEG는 예열의 효과를 보게 되므로 리사이클 히터(140)의 부담을 줄일 수 있고, 저온 측에서는 냉각수를 사용하지 않아도 되므로 냉각에 대한 부담을 줄이는 효과를 가지게 된다. 또한 요구되는 냉각 부담에 따라 열교환라인(610)에 유량조절밸브(620)를 설치함으로써 원하는 양의 리치 MEG가 열교환되도록 조절할 수 있다.In the conventional process, when cooling water is used to condense the vapor in the reflux condenser 600, but when the rich MEG is replaced with the rich MEG at the front of the pretreatment vessel 110, the rich MEG has an effect of preheating, 140 can be reduced, and cooling water is not required to be used on the low-temperature side, thereby reducing the burden on cooling. Also, by providing a flow control valve 620 in the heat exchange line 610 according to the required cooling load, the desired amount of rich MEG can be adjusted to heat exchange.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

100 : 전처리부 110 : 프리트리트먼트 베슬
114 : 배기라인 120 : 제 1 이송라인
121 : 재공급라인 130 : 리사이클 펌프
140 : 리사이클 히터 150 : 공급라인
200 : 재농축부 210 : 증류탑
220 : 리플럭스라인 221 : 배출라인
230 : 리플럭스콘덴서 240 : 리플럭스 드럼
241 : 배기라인 250 : 리플럭스 펌프
260 : 제 2 이송라인 270 : 리보일러
271 : 회수라인 300 : 재생부
310 : 플래쉬 세퍼레이터 320 : 콘덴서
330 : 드럼 331 : 흡입라인
340 : 배출라인 341 : 순환라인
350 : 플래쉬 펌프 360 : 리사이클 히터
400,500 : 열교환기 410,610 : 열교환라인
510 : 배출라인 600 : 리플럭스 콘덴서
620 : 밸브 100: Pretreatment unit 110: Pretreatment vessel
114: exhaust line 120: first conveyance line
121: Re-supply line 130: Recycle pump
140: Recycle heater 150: Supply line
200: Re-condenser 210: Distillation tower
220: Reflux line 221: Discharge line
230: Reflux condenser 240: Reflux drum
241: exhaust line 250: reflux pump
260: second transfer line 270: reboiler
271: Collection line 300:
310: flash separator 320: condenser
330: Drum 331: Suction line
340: discharge line 341: circulation line
350: Flash pump 360: Recycle heater
400, 500: heat exchanger 410, 610: heat exchange line
510: discharge line 600: reflux condenser
620: Valve

Claims (7)

MEG의 재생 시스템에 있어서,
리치 MEG를 공급받아 상기 리치 MEG로부터 물을 제거하는 증류탑;
상기 증류탑으로 공급되는 리치 MEG로부터 2가염을 석출하는 프리트리트먼트 베슬;
상기 프리트리트먼트 베슬로 공급되는 리치 MEG를 가열하는 가열부;
상기 증류탑 및 프리트리트먼트 베슬이 마련되는 공급라인; 및
상기 증류탑으로부터 고온의 탑정생성물을 순환시키는 리플럭스라인;을 포함하고,
상기 가열부에서는 상기 프리트리트먼트 베슬로 공급되는 리치 MEG와 상기 고온의 탑정생성물이 열교환하여 상기 리치 MEG는 가열된 후 상기 프리트리트먼트 베슬 및 증류탑을 통해 린 MEG가 되고, 상기 탑정생성물은 상기 리치 MEG에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하여,
상기 증류탑으로부터 배출되는 고온의 유체를 상기 증류탑으로 도입되는 저온의 리치 MEG를 가열하는 열매체로 활용함으로써 상기 탑정생성물의 쿨링 듀티 및 상기 리치 MEG의 가열 듀티를 저감시킬 수 있는, MEG 재생 시스템.In the MEG regeneration system,
A distillation tower which receives the rich MEG and removes water from the rich MEG;
A pretreatment vessel for precipitating a divalent salt from the rich MEG supplied to the distillation column;
A heating unit for heating the rich MEG supplied to the pretreatment vessel;
A feed line in which the distillation column and the pretreatment vessel are provided; And
And a reflux line for circulating a high temperature column product from the distillation column,
In the heating unit, the rich MEG supplied to the pretreatment vessel is exchanged with the high-temperature overhead product, and the rich MEG is heated to become a lean MEG through the pretreatment vessel and the distillation tower. Characterized by being cooled by MEG,
Wherein the high temperature fluid discharged from the distillation column is used as a heating medium for heating the low temperature rich MEG introduced into the distillation tower, thereby reducing the cooling duty of the top product and the heating duty of the rich MEG. 청구항 1에 있어서,
상기 리플럭스라인에는,
상기 탑정으로부터 배출되는 리플럭스를 응축시키는 리플럭스 콘덴서; 및
상기 리플럭스 콘덴서에서 응축된 리플럭스 응축수를 상기 증류탑의 탑정으로 재공급하는 리플럭스 펌프;가 마련되는, MEG 재생 시스템. The method according to claim 1,
In the reflux line,
A reflux condenser for condensing the reflux discharged from the top; And
And a reflux pump for refluxing condensed reflux condensate in the reflux condenser to the top of the distillation tower. 청구항 2에 있어서,
상기 가열부는,
상기 공급라인에 마련되는 열교환기로써,
상기 열교환기는 상기 프리트리트먼트 베슬 전단에 마련되고, 상기 열교환기는 상기 리플럭스 펌프 후단으로부터 분기되는 배출라인과 연결되며,
상기 열교환기에서는 상기 프리트리트먼트 베슬로 공급되는 리치 MEG와 상기 응축수를 열교환시킴으로써,
상기 리치 MEG의 예열 및 상기 증류탑 리플럭스 응축수의 냉각을 하나의 장치에서 실시할 수 있는, MEG 재생 시스템.The method of claim 2,
The heating unit includes:
A heat exchanger provided in the supply line,
Wherein the heat exchanger is provided at a front end of the pretreatment vessel, the heat exchanger is connected to a discharge line branched from the rear end of the reflux pump,
In the heat exchanger, heat exchange is performed between the rich MEG supplied to the pretreatment vessel and the condensed water,
The preheating of the rich MEG and the cooling of the distillation tower reflux condensate can be carried out in one device. 청구항 2에 있어서,
상기 가열부는,
상기 리플럭스라인에 마련되는 리플럭스 콘덴서로써,
상기 리플럭스 콘덴서는 상기 공급라인으로부터 상기 프리트리트먼트 베슬 전단에서 분기되는 열교환라인과 연결되며,
상기 리플럭스 콘덴서는 상기 프리트리트먼트 베슬로 공급되는 리치 MEG와 상기 리플럭스를 열교환시킴으로써,
상기 증류탑 리플럭스의 응축 및 상기 리치 MEG의 예열을 하나의 장치에서 실시할 수 있는, MEG 재생 시스템. The method of claim 2,
The heating unit includes:
A reflux condenser provided in the reflux line,
The reflux condenser is connected to the heat exchange line branched from the supply line at the front end of the pretreatment vessel,
The reflux condenser exchanges heat between the rich MEG supplied to the pretreatment vessel and the reflux,
Wherein the condensation of the distillation tower reflux and the preheating of the rich MEG can be carried out in a single apparatus. 리치 MEG를 예열하는 단계;
프리트리트먼트 베슬에서 상기 예열된 리치 MEG로부터 염을 석출하는 단계; 및
상기 염이 석출된 리치 MEG를 증류탑으로 공급하여 물을 분리제거 하는 단계;를 포함하고,
상기 리치 MEG를 예열하는 단계는,
상기 증류탑에서 배출되는 고온의 탑정생성물과 상기 리치 MEG를 열교환시킴으로써,
상기 리치 MEG의 가열 듀티 및 상기 탑정생성물의 쿨링 듀티를 저감시키는 것을 특징으로 하는, MEG 재생 방법.Preheating the rich MEG;
Precipitating a salt from the preheated rich MEG in a pretreatment vessel; And
Supplying a rich MEG having the salt precipitate to a distillation column to separate and remove water,
The step of preheating the rich MEG comprises:
By heat-exchanging the high-temperature top product discharged from the distillation column and the rich MEG,
Thereby reducing the heating duty of the rich MEG and the cooling duty of the top product. 청구항 5에 있어서,
상기 리치 MEG를 예열하는 단계는,
상기 증류탑의 탑정에서 배출되는 고온의 리플럭스와 상기 리치 MEG를 열교환시키는 단계;
상기 리치 MEG를 가열시키면서 응축된 저온의 리플럭스를 상기 증류탑 상부로 재공급하는 단계; 및
상기 고온의 리플럭스를 응축시키면서 가열된 리치 MEG를 상기 프리트리트먼트 베슬로 공급하는 단계;를 포함하는, MEG 재생 방법.The method of claim 5,
The step of preheating the rich MEG comprises:
Exchanging heat between the high-temperature reflux discharged from the top of the distillation column and the rich MEG;
Refluxing the condensed low temperature reflux while heating the rich MEG to the top of the distillation column; And
And supplying the heated rich MEG to the pretreatment vessel while condensing the hot reflux. 청구항 5에 있어서,
상기 리치 MEG를 예열하는 단계는,
상기 증류탑에서 배출된 고온의 리플럭스를 리플럭스 콘덴서에서 응축시키는 단계;
상기 리플럭스 콘덴서에서 응축된 리플럭스 응축수와 상기 리치 MEG를 열교환시키는 단계; 및
상기 응축수에 의해 가열된 리치 MEG를 상기 프리트리트먼트 베슬로 공급하는 단계;를 포함하는, MEG 재생 방법.
The method of claim 5,
The step of preheating the rich MEG comprises:
Condensing the high-temperature reflux discharged from the distillation column in a reflux condenser;
Exchanging reflux condensate condensed in the reflux condenser and the rich MEG; And
And supplying rich MEG heated by the condensate to the pretreatment vessel.
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