JP2014505842A - LNG re-vaporization facility using marine jetty structure - Google Patents
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Abstract
海上に固定式に設置される鋼構造あるいは鉄筋コンクリート構造のジェッティ・ユニットと、ジェッティ・ユニットに停泊されてLNGを保存するための空間を提供する保存ユニットと、保存ユニットから供給されるLNGの再気化のためにモジュール化され、前記ジェッティ・ユニットの上部に、ジェッティ・ユニットから分離可能に設置される再気化ユニットと、前記再気化ユニットと前記保存ユニットとを互いに連結するアンローディング配管と、前記再気化ユニットによって気化された天然ガスを輸送するためのするための供給配管とを含む配管ユニットと、を含んでなることを特徴とする海上ジェッティ構造物を利用したLNG再気化設備を提供する。
【選択図】図1A steel or reinforced concrete jetty unit installed in a fixed manner at sea, a storage unit anchored in the jetty unit to provide a space for storing LNG, and regasification of LNG supplied from the storage unit A re-vaporization unit that is modularized to be separated from the jetty unit; an unloading pipe that connects the re-vaporization unit and the storage unit to each other; and An LNG re-vaporization facility using a marine jetty structure comprising: a piping unit including a supply piping for transporting natural gas vaporized by the vaporizing unit.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、海上ジェッティ構造物を利用したLNG(liquefied natural gas)再気化設備に係り、さらに詳細には、海上に設置されるジェッティ構造物に、モジュール化されたLNG再気化設備を施すことにより、LNG船に再気化設備を設置したり、あるいは陸上に再気化設備を設置する場合に比べて、設置コスト及び運転コストや製作時間を節減し、さらに安全にLNGを再気化を行うことができる海上ジェッティ構造物を利用したLNG再気化設備に関する。 The present invention relates to a liquefied natural gas (LNG) re-vaporization facility using a marine jetty structure, and more specifically, by applying a modularized LNG re-vaporization facility to a jetty structure installed on the sea. , LNG can be re-vaporized more safely compared to the case where re-vaporization equipment is installed on an LNG ship or when re-vaporization equipment is installed on land, reducing installation costs, operating costs and production time. The present invention relates to an LNG re-vaporization facility using a marine jetty structure.
LNG再気化設備とは、液化天然ガス(LNG:liquefied natural gas)を気化するための設備である。 The LNG revaporization facility is a facility for vaporizing liquefied natural gas (LNG).
LNGを気化して供給する施設は、陸上施設と海上施設とに大別される。陸上施設は、陸上に、LNG保存施設と再気化設備とを設置したものであり、海上施設は、海上に浮遊式構造物(一般的に、LNG船)または固定式構造物(GBS:gravity based structure)を製作した後、その構造物にLNG保存施設と再気化設備とを設置したものもあり(FSRU:floating storage regasification unit)、LNG船に再気化設備を備えたもの(SRV:shuttle regasification vessel)またはLNG RV(regasification vessel)もある。SRVまたはLNG RVは、自体航海機能を有し、船舶に再気化設備を具備した特殊な海洋設備であり、LNGを生産地で船積みした後、荷役位置まで移動し、海上でSTL(submerged turret loading)に係留しながら、船上に設置された再気化設備を利用して、LNGをガス形態で供給することができる特殊船舶であり、最近米国などで天然ガス供給用に常用化されており、韓国の造船所でも建造された。FRSUの場合、LNG船を基にして、新たな海上構造物の建造も検討されているが、経済性及び納期などの問題で、数隻の中古LNG船がFRSUに改造され、中南米やアジアなどの海上で天然ガスを供給している。 Facilities that vaporize and supply LNG are roughly classified into land facilities and offshore facilities. An onshore facility has an LNG storage facility and a revaporization facility installed on land, and an offshore facility has a floating structure (generally, an LNG ship) or a fixed structure (GBS: gravity based). Some structures have LNG storage facilities and revaporization equipment (FSRU: floating storage regasification unit), and LNG ships have revaporization facilities (SRV: shuttle regasification vessel) ) Or LNG RV (regasification vessel). SRV or LNG RV is a special marine facility that has its own voyage function and is equipped with a re-vaporization facility on the ship. After LNG is loaded at the production site, it moves to the loading position, and STL (submerged turret loading) ) Is a special vessel that can supply LNG in gas form using the re-vaporization equipment installed on the ship, and has recently been routinely used for natural gas supply in the US and other countries. It was also built at the shipyard. In the case of FRSU, construction of a new offshore structure is also being considered based on the LNG ship, but due to problems such as economic efficiency and delivery time, several used LNG ships have been converted to FRSU, and Latin America, Asia, etc. Supply natural gas at sea.
陸上に天然ガスを供給する施設を設置する場合、LNG船の接岸施設の近くに、大規模の敷地を設けなければならず、大規模な工事を行わなければならないので、設備に莫大なコストが発生し、近隣住民らの請願を解決しなければならず、一度施設を設ければ、移すことができないという短所などがあり、最近では、短期間に天然ガスを供給する目的で、海上に天然ガスを供給することができる施設の設置を計画している。 When installing a facility that supplies natural gas on land, a large-scale site must be established near the LNG ship's berthing facility, and a large-scale construction must be performed. There is a disadvantage that it is necessary to resolve the petition of neighboring residents, and once it is established, it cannot be transferred. Recently, natural gas has been introduced to the sea for the purpose of supplying natural gas in a short period of time. We are planning to install a facility that can supply gas.
しかし、海上にLNGの保存設備及び再気化設備のために、新しい浮遊式構造物や再気化設備を備えたLNG船を建造する場合、少なくとも数年という長い時間と多くのコストとが必要となり、中古LNG船を改造し、再気化設備を備えた浮遊式構造物として使用する場合にも、中古LNG船の船齢及び貨物倉の形態によって、短くては1年、長くては数年の修理時間と多大な改造コストとが必要となる。このとき、メンブレン型貨物倉を有した中古LNG船の場合、甲板上部に設置される再気化設備のため貨物倉の一部に構造補強が必要な場合もあり、LNG船積み時及び再気化時の頻繁なLNGの液位変化により、貨物倉にLNGが部分的に満たされている状態(partial loading)が発生し、スロッシングによる損傷(sloshing damage)の危険性があり、LNGの保存及び再気化設備の運用に制限が伴う。 However, when building LNG ships equipped with new floating structures and re-vaporization facilities for LNG storage and re-vaporization facilities on the sea, it takes a long time of at least several years and a lot of costs. When a used LNG ship is remodeled and used as a floating structure equipped with re-vaporization equipment, the repair time will be as short as one year or as long as several years depending on the age of the used LNG ship and the form of cargo hold. And a great amount of remodeling costs. At this time, in the case of a used LNG ship with a membrane-type cargo hold, structural reinforcement may be necessary for a part of the cargo hold because of the re-vaporization equipment installed on the upper part of the deck. At the time of LNG loading and re-vaporization Frequent LNG liquid level changes may cause partial loading of the LNG in the cargo hold (partial loading), risk of sloshing damage, LNG storage and re-vaporization facilities There are restrictions on the operation of
一方、FSRUやSRVなどの場合、海洋気候環境から安定している係留のために、ジェッティ(jetty)などの海上構造物に係留された状態で、ジェッティに設置されたローディングアーム(loading arm)を介してLNGを供給され、船上に設置された再気化設備を介して、高圧(一般的に、40気圧から90気圧)の天然ガスを高圧ガスアーム(high pressure gas arm)を介して地上に供給する。このとき、係留された状態では、FSRUやLNG RVのような浮遊式設備の場合、潮流と風とに影響を受けるので、係留された状態で、上下方向及び左右方向の直線運動及び回転運動が必然的に伴うので、固定式構造物であるジェッティに設置されるローディングアーム及び高圧ガスアームには、船体の運動を吸収するように運動性を有した部品を含んでおり、FSRUやLNG RVが潮流や波によって移動することにより、ローディングアームと高圧ガスローディングアームとの運転設計範囲以上に、ジェッティと離隔されれば、自動的にパイプラインが分離されるように構成されている。一般的なLNG船は、荷役(アンローディング)時や船積み(ローディング)時には、数気圧以内で運転されるが、FSRUやLNG RVの高圧ガスアームは、高圧の天然ガスを扱うことになるので、常時高圧の天然ガスが漏れるという潜在的な可能性が常にあり、FSRUやLNG RVの火事及び爆発事故の危険要因になっている。 On the other hand, in the case of FSRU and SRV, for the purpose of mooring that is stable from the marine climatic environment, the loading arm installed in Jetty is moored in an offshore structure such as jetty. LNG is supplied via a high-pressure gas arm, and high-pressure (typically 40 to 90 atm) natural gas is supplied to the ground via a re-vaporization facility installed on the ship. . At this time, in the case of a moored state, in the case of floating type equipment such as FSRU and LNG RV, it is affected by tidal currents and winds. Inevitably, the loading arm and high-pressure gas arm installed in Jetty, which is a fixed structure, include parts that have mobility to absorb the movement of the hull, and FSRU and LNG RV are tidal currents. By moving with a wave, the pipeline is automatically separated when it is separated from the jetty beyond the operating design range of the loading arm and the high-pressure gas loading arm. A general LNG ship is operated within a few atmospheres when unloading or loading (loading), but the high-pressure gas arm of the FSRU or LNG RV handles high-pressure natural gas. There is always the potential for leaking high pressure natural gas, which is a risk factor for FSRU and LNG RV fires and explosions.
本発明は、背景技術の問題点を解決するために導き出されたものであり、FSRUやLNG RVを新規で建造したり、あるいは中古LNG船を改造したFSRUやLNG RVに比べて、施工期間が短縮されてコストが節減されながら、さらに安全な海上ジェッティ構造物を利用したLNG再気化設備を提供するところにある。 The present invention has been derived to solve the problems of the background art, and has a construction period longer than that of an FSRU or LNG RV in which a FSRU or LNG RV is newly constructed or a used LNG ship is modified. The object of the present invention is to provide a LNG re-vaporization facility that uses a safer offshore jetty structure while being shortened to save costs.
前述の課題の解決手段として本発明は、海上に固定式で設置される鋼構造あるいは鉄筋コンクリート構造のジェッティ・ユニットと、前記ジェッティ・ユニットに停泊されてLNGを保存するための空間を提供する保存ユニットと、前記保存ユニットから供給されるLNGの再気化のためにモジュール化され、前記ジェッティ・ユニットの上部に、ジェッティ・ユニットから分離可能に設置される再気化ユニットと、前記再気化ユニットと前記保存ユニットとを互いに連結するアンローディング配管と、前記再気化ユニットによって気化された天然ガスを輸送するためのするための供給配管とを含む配管ユニットと、を含んでなることを特徴とする海上ジェッティ構造物を利用したLNG再気化設備を提供する。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a steel structure or a reinforced concrete structure jetty unit that is fixedly installed on the sea, and a storage unit that is anchored in the jetty unit and provides a space for storing LNG. A re-vaporization unit that is modularized for re-vaporization of LNG supplied from the storage unit, and is installed on the upper part of the jetty unit so as to be separable from the jetty unit, and the re-vaporization unit and the storage A marine jetty structure comprising: an unloading pipe that connects the units to each other; and a pipe unit that includes a supply pipe for transporting the natural gas vaporized by the revaporization unit. Provide LNG re-vaporization equipment using materials.
前記再気化ユニットに、電力や海水などを供給するように、電源と海水ポンプとを含むユーティリティ設備がモジュール化され、前記ジェッティの上部に分離可能に設置されたユーティリティ・ユニットをさらに具備することが望ましい。 Utility equipment including a power source and a seawater pump is modularized so as to supply electric power, seawater, etc. to the re-vaporization unit, and further includes a utility unit detachably installed above the jetty. desirable.
前記再気化ユニットは、海水を利用したオープンラック蒸発機形態であることがさらに望ましい。 More preferably, the revaporization unit is in the form of an open rack evaporator using seawater.
前記ユーティリティ・ユニットの海水ポンプと、前記保存ユニットに設けられるバラスト水ポンプとを同時に活用し、前記再気化ユニットに海水を供給してもよい。 Seawater may be supplied to the re-vaporization unit by simultaneously using the seawater pump of the utility unit and the ballast water pump provided in the storage unit.
前記保存ユニットに設けられた電力設備、蒸気発生機、バラスト水ポンプを活用し、前記再気化ユニットに必要な電源、蒸気、海水を供給するように構成することもできる。 The power supply, steam, and seawater necessary for the re-vaporization unit may be supplied by using power equipment, a steam generator, and a ballast water pump provided in the storage unit.
前記保存ユニットは、前記ジェッティ・ユニットに対して固定式に設置され、移動可能なLNG船またはFSUからLNGをローディングし、これを前記再気化ユニットに移送することが望ましい。 Preferably, the storage unit is installed in a fixed manner with respect to the jetty unit, loads LNG from a movable LNG ship or FSU, and transfers it to the revaporization unit.
前記保存ユニットは、前記ジェッティ・ユニットと分離可能に設置され、LNGをローディングするために移動可能に構成されることが望ましい。 The storage unit is preferably installed to be separable from the jetty unit and configured to be movable to load LNG.
本発明によれば、固定式構造物であるジェッティ・ユニットに再気化設備を設置してLNGを再気化することにより、海上でLNGを再気化しながらも、浮遊式構造物で再気化を行う場合に発生しうる高圧の天然ガス漏れの危険性を顕著に減らすことができるLNG再気化設備を提供することができる。 According to the present invention, a re-vaporization facility is installed in a jetty unit that is a fixed structure to re-vaporize LNG, so that re-vaporization is performed with a floating structure while re-vaporizing LNG at sea. It is possible to provide an LNG revaporization facility capable of significantly reducing the risk of high-pressure natural gas leakage that may occur in some cases.
以下、図面を参照しながら、本発明の1つの実施形態によるLNG再気化設備について説明することにより、本発明を実施するための具体的な内容について説明する。 Hereinafter, the specific content for implementing this invention is demonstrated by demonstrating the LNG re-vaporization equipment by one Embodiment of this invention, referring drawings.
図1は、本発明の1つの実施形態によるLNG再気化設備について説明するための模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an LNG re-vaporization facility according to one embodiment of the present invention.
本実施形態によるLNG再気化設備は、海上でLNGを再気化し、陸上の天然ガス使用先に供給するための設備であり、ジェッティ・ユニット10、保存ユニット20、再気化ユニット30、配管ユニット40及びユーティリティ・ユニット50から構成される。
The LNG re-vaporization facility according to the present embodiment is a facility for re-vaporizing LNG at sea and supplying it to land-based natural gas usage destinations. The
前記ジェッティ・ユニット10は、海上に固定式に設置され、鋼構造あるいは鉄筋コンクリート構造で製作される。ジェッティ(jetty)は、さまざまな意味に使用されるが、防波堤(breakwater)のように、内海と外海とを区分する構造物という意味に使われたり、あるいは船舶の接岸のための施設の意味に使われたりする。大型コンテナ船やタンカー、LNG船などの大型船舶を停泊させるためには、一定深さ以上の水深が確保された場所が要求されるが、陸上から海上まで連結されたジェッティを設置し、接岸施設として使用したり、浚渫後、コンテナ・ターミナルなどの構造物を施工し、接岸施設として使用したりする。本発明で、ジェッティ・ユニット10は、海上に半分永久的に設置され、潮流などによって水面の高さが変化する場合にも、海抜高度を一定に維持することができる構造物であり、その形状は重要ではなく、前記保存ユニット20が停泊することができる構造であるならば十分である。前記ジェッティ・ユニット10には、保存ユニット20の停泊のためのムアリング・ドルフィン(mooring dolphin)や、フェンダ(fender)などの構造物が設置され、かような構造物は、図示上の便宜さのために、図1には省略されている(図1には、全ての構成が極めて単純化された状態で図示されている)。
The
前記保存ユニット20は、前記ジェッティ・ユニット10に停泊され、LNGを保存するための空間を提供する構成である。中古LNG船を改造して使用することもでき、LNG FSU(floating storage unit)を使用することもできる。一方、保存ユニット20は、前記ジェッティ・ユニット10に固定式に係留され、必要によって、ジェッティ・ユニット10と分離されて移動することができるように構成し、これとは別途に、他のLNG船でLNGを供給され、再気化ユニット30に再供給させることも可能であり、自らLNG生産基地または他のFSUに移動してLNGを供給され、再びジェッティ・ユニット10に停泊した状態で、再気化ユニット30にLNGを供給することもできる。その場合、LNGの持続的な再気化のために、LNG残留量によって、他のLNG船がLNGを運搬し、ジェッティの反対側に係留し、再気化ユニットにLNGを順次に供給することもできる。
The
固定される形態の保存ユニット20を使用するか、あるいは移動する保存ユニット20を使用するかは、周辺の状況や経済性などを考慮して決定することができる。例えば、中古LNG船を保存ユニット20として使用する場合、移動性はすでに確保されているので、移動するように使用するか、あるいは固定された状態で使用するかは、周辺状況を考慮して決めればよいのである。
Whether the
一方、中古LNG船を保存ユニット20として使用する場合、一般的に、中古LNG船の場合、LNGのローディングとアンローディングとを同時に行うことはできないように配管が構成されているが、LNGを供給するためのLNG船からLNGをローディングする配管21と、LNGをアンローディングするアンローディング配管41とを同時に使用するように、適切に改造することが必要でもある。また、保存ユニット20が移動する場合には、アンローディング配管41と保存ユニット20とを分離するための適切な設備が必要である。本実施形態では、保存ユニット20が、LNG船からLNGを供給されるように、LNGローディング配管21によって連結される場合であるが、LNG船が、直接再気化ユニット30にLNGを供給することもできる。かような構成を取る場合、再気化ユニット30は、保存ユニット20と、別途のLNG船(図示せず)とから同時にLNGを供給されて気化する。
On the other hand, when a used LNG ship is used as the
前記保存ユニット20には、電力設備、蒸気発生機、バラスト水ポンプP2などのユーティリティ施設22が具備されているが、中古LNG船もFSUもいずれもかような施設が一般的に具備されているので、中古LNG船やFSUを改造する場合、さらなる設備が不要である。
The
前記再気化ユニット30は、前記保存ユニット20から供給されるLNGの再気化のためにモジュール化されたものであり、前記ジェッティ・ユニット10から分離可能に設置される。再気化ユニット30が、固定式のジェッティ・ユニット10上に設置されることにより、海上でLNGの再気化が行われるにもかかわらず、従来のFSRU及びLNG RVのような海上再気化ユニットの問題点である水面の高さ、及び潮流並びに風の変化による高圧ガスアームの運用、及び運用範囲離隔による自動配管分離による天然ガス漏出の危険性を基本的に解決することができる。
The
本実施形態で、前記再気化ユニット30の熱交換機は、海水を利用したオープンラック蒸発機(open rack vaporizer)形態を使用するが、それは、熱交換機の上部から下部に海水を均一に流す方式でLNGを気化させる設備であり、初期投資額が低廉であり、運用コストも高価ではないという長所がある。当該方式の場合、海水が不均一に塗布されれば、熱交換機内部で凍結が起こり、熱交換機の性能が低下するので、既存の海上浮遊式設備であるFSRUやLNG RVの再気化設備では、使用が現実的に不可能であるが、本発明の場合、固定式のジェッティ・ユニット10の上部に、再気化設備30が設置されることによって比較的低価の熱交換システムであるオープンラック蒸発機を使用することができる。
In the present embodiment, the heat exchanger of the
前記オープンラック蒸発機に海水を供給するのは、前記ユーティリティ・ユニット50に設けられた海水ポンプP1と、前記保存ユニット20に設けられたユーティリティ施設22のバラスト水ポンプP2とを利用すればよい。図1には、両者とも使用すると図示されているが、両者とも使用する必要はなく、海水ポンプP1をメインに使い、バラスト水ポンプP2を補助的に使用することもでき、保存ユニット20が移動する場合であるならば、海水ポンプP1のみを使用することが望ましいともいえる。オープンラック蒸発機に海水を供給する方式も、状況を考慮して適切に選択することができる。
The seawater is supplied to the open rack evaporator by using a seawater pump P1 provided in the utility unit 50 and a ballast water pump P2 of the
前記配管ユニット40は、前記再気化ユニット30と前記保存ユニット20とを互いに連結し、保存ユニット20から再気化ユニット30にLNGを供給するためのアンローディング配管41と、前記再気化ユニット30によって気化された天然ガスを、陸上の使用先に供給するための供給配管42と、を含んでなる。必要な場合、前記配管ユニット40の一部は、海水面の下に設置されることもある。
The piping unit 40 connects the
前記ユーティリティ・ユニット50は、前記再気化ユニット30に、電力や蒸気、海水などを供給するための電源、海水ポンプP1、蒸気発生機などを具備した構成であり、前記再気化ユニット30と同様にモジュール化され、前記ジェッティ・ユニット10の上部に分離可能に設置される。前記ユーティリティ・ユニット50と、前記再気化ユニット30は、電力線51、海水配管52、蒸気配管53などで連結されており、本実施形態で、前記電力線51、海水配管52、蒸気配管53は、保存ユニット20に設置されたユーティリティ施設とそれぞれ連結される構成を取っており、同時にあるいは相補的に使用可能になるように構成されている。もちろん、図1に図示されたところと異なり、ユーティリティ・ユニット50だけ使用することも可能である。
The utility unit 50 includes a power source for supplying electric power, steam, seawater and the like to the
図1に図示された配管ユニット40、電力線51、海水配管52、蒸気配管53は、図示上の便宜のために極めて単純化した形態で図示し、実際には、はるかに複雑に構成される。ただし、このように単純に図示する場合にも、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、十分な理解が可能であると判断される。
The piping unit 40, the
以下では、LNGを再気化するフローについて説明することにより、前述の各構成の機能、作用及び効果に係わる説明を行う。 In the following, a description will be given of functions, operations, and effects of the above-described components by describing a flow for re-vaporizing LNG.
保存ユニット20に保存されたLNGは、アンローディング配管41を介して、再気化ユニット30に供給され、再気化設備30に供給された液体状態のLNGは、再気化ユニット30で気化された状態で、供給配管42を介して、陸上の使用先に移送される。
The LNG stored in the
保存ユニット20は、ジェッティ10に半固定された状態で使われ、LNG船からLNGをローディングすることもでき(ローディング配管21を介した供給)、自ら移動しながら、近隣のFSUやLNG生産地からLNGを供給されもする。保存ユニット20が移動する場合であるならば、いくつかの保存ユニット20を用い、1つの保存ユニット20がLNGのローディングのために移動する間、他の保存ユニット20から再気化ユニット30に天然ガスを供給するように構成し、天然ガスの供給を絶やさないことが望ましい。
The
再気化ユニット30に供給される電力、海水、蒸気などは、モジュール化されたユーティリティ・ユニット50を介して供給される。
Electric power, seawater, steam and the like supplied to the
以上、本発明の望ましい1つの実施形態について説明することにより、本発明の実施のための具体的な内容を提供したが、本発明の技術的思想は、説明された実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない範囲内で多様な形態のLNG再気化設備に具体化される。 As mentioned above, specific contents for implementing the present invention have been provided by describing one desirable embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is limited to the described embodiment. Instead, the present invention is embodied in various forms of LNG re-vaporization equipment within the scope not departing from the technical idea of the present invention.
Claims (8)
前記ジェッティ・ユニットに停泊されてLNGを保存するための空間を提供する保存ユニットと、
前記保存ユニットから供給されるLNGの再気化のためにモジュール化され、前記ジェッティ・ユニットの上部に、ジェッティ・ユニットから分離可能に設置される再気化ユニットと、
前記再気化ユニットに、電力や海水などを供給するように、電源と海水ポンプとを含むユーティリティ・ユニットと、
前記再気化ユニットと前記保存ユニットとを互いに連結するアンローディング配管と、前記再気化ユニットによって気化された天然ガスを輸送するためのするための供給配管とを含む配管ユニットと、を含んでなることを特徴とする海上ジェッティ構造物を利用したLNG再気化設備。 A steel or reinforced concrete jetty unit fixedly installed at sea;
A storage unit anchored in the Jetty unit to provide a space for storing LNG;
A re-vaporization unit that is modularized for re-vaporization of LNG supplied from the storage unit, and is installed on the upper part of the jetty unit so as to be separable from the jetty unit;
A utility unit including a power source and a seawater pump so as to supply electric power or seawater to the re-vaporization unit;
An unloading pipe for connecting the revaporization unit and the storage unit to each other; and a pipe unit including a supply pipe for transporting the natural gas vaporized by the revaporization unit. LNG re-vaporization equipment using marine jetty structures characterized by
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