Choke 밸브 개폐가 해저 파이프라인과 주입정의 Cooldown 거동에 미치는 영향 평가

Abstract

해양 CCS는 육상 발전소에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 파이프라인과 주입정을 통하여 해 저의 퇴적층까지 수송 및 저장하는 것이다. 울산항에서 해저 파이프라인을 이용하여 동해 고갈 가스 전과 대수층에 이산화탄소를 수송 및 저장하는 공정의 cooldown 과정에 대한 FEED 연구를 진행하 였다. 공정의 운전 중 일시정지가 진행되는 cooldown 과정에서 해저 파이프라인과 주입정 내의 흐름 은 정지된다. 이 때 해저 파이프라인과 주입정 내 CO2는 압력 강하와 더불어 주변 온도와 열적 평형 상태를 이루게 된다. Cooldown을 진행할 때, topside Choke 밸브의 개폐 여부에 따라 정상상태에서 천이상태로 변화하는 거동에 차이가 있다. Choke 밸브를 닫을 경우, 파이프라인과 주입정 안의 CO2 는 단상을 유지한 체 안정적으로 정지된다. 반면 Choke 밸브를 열어놓은 상태로 cooldown을 진행하 면, CO2는 단상 고밀도 상태에서 기-액 혼합인 2상 상태로 상변화가 일어나고 주입정과 파이프라인 에서 천이상태유동이 발생하며 불안정한 상태를 보였다.