천연가스 이용현황과 생산방법

소개글

천연가스 이용현황과 생산방법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 천연가스의 수송
1) 냉동 가스수송선
2) 연안선 수송
3) 철도 LNG탱크 및 탱크로리
(1) 구조상의 특징
(2) 용기재료에 대한 최저온도
(3) 차량용 LNG 용기의 특징
(4) 진공단열

2. 천연가스 생산
(1)생산개요
1) 차수 및 완성
2) 유정내 조사 측정, 가스 개발계획
(2)천연가스포집
응결기와 분리기
(3)천연가스 정제
1)가스 수화물

4.천연가스소비현황

본문내용

특성으로 LNG는 안전성이 높은 Clean Energy로 불려진다.
한편, LNG는 다성분의 탄화수소로서 구성되기 때문에 성분이 다른 LNG를 동일저조에 저장하는 경우, 혼합이 나쁘면 층상화할 가능성이 있고, 그대로 장시간 저장하여 두면 증발에 의한 조성변화로 급격히 혼합하는 소위, 반전(Roll Over)을 일으키든지, 탄산가스가 농축하여 고화 석출하는 일이 있다. 또한 성분의 LNG가 수상에 누출하면 물과의 큰 온도차 때문에 폭발적으로 기화한다. 이 현상은 Eruption이라 불리어지고 있다. 다시 LNG에 물이 들어가면 Hydrate나 얼음을 생성하여 장치 내에서 막히는 일이 있으므로 취급상 주의할 필요가 있다.
(1)생산개요
시추의 성공으로 지하에 가스층의 존재가 확인되면 곧 수개의 갱을 굴착하여 가스전의 규모를 확인하고 적절한 계획을 수립하여 가스전을 굴착한다. 또 소요되는 지상시설을 건설하여 가스전으로서 생산 단계에 들어가게 된다.
1) 차수 및 완성
유정이 목적하는 심도까지 굴착되고 검사결과 채광 가스정으로서 완성하게 되면 Casing Pipe를 박고 차수(Cementing)하는 등 유정 완성이라고 불리우는 일련의 작업이 필요하다.
이 단계의 방법은 유정, 유리형 가스정의 경우와 수용형 가스정의 경우가 다르다. 그림과 같이 Tubing Pipe가 1개의 경우는 단층완성이라고 불려지며 Tubing Pipe가 됨에 따라 이층 동시 완성, 삼층 동시 완성이라고 불려진다.
2) 유정내 조사 측정, 가스 개발계획
가스전의 개발계획을 수립함에 있어서 필요한 것은 가스층의 형질을 개발초기에 정확히 파악함과 동시에 개발진행의 각 시점에서 매장량을 산출하여 가스전을 평가하고 가스정의 개발을 합리적으로 계획해서 최적의 가스량을 생산 계속할 수 있도록 기초를 만드는 것이다. 매장량의 계산방법에는 용적법, 물질 회수법, 감퇴 곡선법 등 3가지가 있다.
(2)천연가스포집
천연가스의 포집 시스템은 일반적으로 광구와 광구사이, 광구내 개개의 유정사이, 프로세스장비와 배관으로 구성되어 있고, 이외에도 공급 배관, 고압 주배관의 입구에 있는 압축기로 이루어져있다. 시스템의 규모와 복잡성은 가스생산의 한 지역으로부터 다른 지역, 가스생산지역 내에의 어느 쪽이든 다양할 수가 있다.
1) 배관 시스템
주어진 가스전(field)에 대한 배관 시스템 설계는 가스전의 형태에 의한 영향을 받게 된다. 미래의 개발에 대비, 지형의 취약 등에 의한 영향을 받는다. 주 포집 배관은 <그림10>에서와 같이 생산 필드에서 환상식 루프로 구성하여 놓는다. 루프에는 압축기지가 있고, 이들 주배관은 가스유정으로 연결되어 있고, 이와 같은 시스템은 배관면에서는 비경제적이다. 장점은 한쪽 배관의 보수 시에도 유정에서 가스를 생산할 수 있다. 그러나 단점은 투자비가 크다는 것이다. 가스필드 중심 가까이에 압축기지를 설치하고 공급관의 중심으로부터 방사형의 포집 시스템을 형성하는 그림 9과 같은 시스템이 있다.
<그림8> 격자식 가스정 <그림9> 방사식 가스정
2) 응결기와 분리기
가스가 유정헤드에서 나온 뒤에 바로 오일, 콘덴세이트, 휘발유 등 액체 탄수물의 액체를 제거하는 것은 배관 내에서 수화물 형성과 어름 형성을 피하는 포집시스템에서 이로 인한 유동장해를 근본적으로 감소시키기 위해서다. 일반적으로 가스 응결(Drip)설계는 아래의 형식중 하나 또는 그 이상으로 구성된다.
<그림10> 열교환의 기초 또는 가스응결기
(3)천연가스 정제
(1)가스 수화물
수증기는 유정으로부터 나오는 모든 천연가스에 실제로 존재한다. 많은 지역에서 물은 또한 옴겨 가게 된다. 온도와 압력 의한 평형조건에서 가스의 수증기 포함 되어 있다. 천연가스에 물은 고압 배관에서 정지 문제을 일으키는 잠재요인이 된다. 수화물로 알려진 고체혼합물은 화학적인 탄화 수소화합물의 혼합체로 형성 될 수가 있다. 천연가스와 물 사이에는 화학적인 결합은 없고, 물리적인 결합으로 격자에 구조적의 빈 공간에 메탄이 편리하게 차지하고 있다. 이런 조합은 물 46 몰분자에 가스 6 몰분자의 비로 된다. 많은 가스 고용수화물형태는 시스템 내에서 결정화가 된다. 보통, 상승된 압력에서 정상적인 물의 동결 점(32℉) 이상 온도에서 동결이 가능하게 된다.
4.천연가스소비현황
<표2> 세계 천연가스 소비현황
<표3> 국내 천연가스 소비현황 (도시가스용 & 발전용)
결론 및 토의
천연가스의 소비를 통해서, 현재 세계에너지 소비에 있어 천연가스가 차지하는 비중은 약 21%정도였고, 순위에 있어 석유 35%, 석탄 23%에 이어 3번째이다. 앞으로 세계에너지에서 천연가스의 비중이 25%내외로 석탄을 제치고 석유 다음으로 중요한 에너지원이 될 것으로 전망 되었다.
또한 천연가스소비 증대는 산업 부문이 주도할 것으로 예상되었다. 국내 산업은 선진국은 물론 경쟁국 산업에 비해서도 상대적으로 에너지를 많이 사용할 뿐만 아니라, 대기 오염 물질도 많이 배출하고 있다. 따라서 앞으로 환경문제와 관련한 통상 마찰을 완화하기 위해 국내 산업들이 천연 가스와 같은 환경 친화적인 에너지 사용 비중을 높일 것으로 보인다.
또 LNG 선의 크기는 작아 질 수 없는지에 대해서 생각하였다. 하지만, LNG가 저비중이기 때문에 탱크의 용적을 크게 할 필요가 있었으며, 이것에 관련해서 선박의 수압면적증대에 수반하는 풍압대책, 복원성 대책 등이 필요하게 된다. 때문에 적재중량에 비해 비교적 길이, 넓이, 깊이가 큰 선박이 될 수 밖에 없었다.
참고사이트
1. 한국가스공사 http://www.kogas.or.kr/
2. 한국가스공사 연구개발원 http://www.kogas.re.kr/
3. 한국가스연맹 http://www.kgu.or.kr
4. SK gas http://www.skgassagety.co.kr
5. Energy information administration
-http://www.eia.doe.gov/oil_gas/natural_gas/info_glance/natural_gas.html
6. http://tonto.eia.doe.gov/oog/info/ngw/ngupdate.asp

키워드

천연가스,   천연가스 생산,   천연가스 이용