KR100761974B1 - Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid - Google Patents
Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid Download PDFInfo
- Publication number
- KR100761974B1 KR100761974B1 KR1020060019938A KR20060019938A KR100761974B1 KR 100761974 B1 KR100761974 B1 KR 100761974B1 KR 1020060019938 A KR1020060019938 A KR 1020060019938A KR 20060019938 A KR20060019938 A KR 20060019938A KR 100761974 B1 KR100761974 B1 KR 100761974B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- working fluid
- natural gas
- heat exchanger
- outlet
- cold box
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 666
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 499
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 332
- 230000008859 change Effects 0.000 title description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 125
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 125
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 5
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 80
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 description 8
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
- F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
- F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
- F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
- F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
- F25J1/0072—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
- F25J1/0208—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle in combination with an internal quasi-closed refrigeration loop, e.g. with deep flash recycle loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
- F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
- F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
- F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
- F25J1/0292—Refrigerant compression by cold or cryogenic suction of the refrigerant gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/90—Mixing of components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
- F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
- F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/60—Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
본 발명은 천연가스의 액화장치에 관한 것으로, 특히 극저온의 액화 천연가스를 운송하는 운반선의 저장탱크에서 천연가스가 증발되어 발생된 증발가스를 액화함에 있어서 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 작동유체(냉매)의 유량조절이 가능한 유량조절수단이 구비된 천연가스 액화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefaction apparatus of natural gas, in particular, in response to the load fluctuations of the natural gas evaporated in the liquefaction of the natural gas evaporated from the storage tank of the carrier transporting cryogenic liquefied natural gas. The present invention relates to a natural gas liquefaction device having a flow rate control means capable of adjusting the flow rate of a fluid (refrigerant).
본 발명에 의한 천연가스 액화장치는, 액체 상태의 천연가스가 저장된 저장탱크 내부에서 발생된 기체 상태의 천연가스를 가압하는 천연가스 압축부; 상기 천연가스를 액화시켜 주기 위한 극저온 냉동사이클에서 작동유체를 가압냉각하기 위하여 가압 및 냉각과정이 반복되도록 복수의 작동유체 압축기와 냉각기가 연결된 작동유체 압축부; 상기 작동유체 압축부의 작동유체를 극저온 팽창시킨 후 응축기에서 상기 천연가스와 열교환하여 상기 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 주기 위한 콜드박스유닛; 및 상기 콜드박스유닛의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관을 통하여 일부의 작동유체를 상기 작동유체 압축부로 재순환시켜 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 콜드박스유닛에 의하여 액화된 천연가스가 상기 저장탱크로 환수되는 천연가스 액화장치로서, 상기 유량조절수단의 우회배관에는 상기 작동유체 압축부로 유입되는 작동유체의 압력 또는 온도를 낮추어주는 팽창밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.Natural gas liquefaction apparatus according to the present invention, the natural gas compression unit for pressurizing the natural gas of the gas state generated in the storage tank in which the natural gas of the liquid state is stored; A working fluid compressor connected to a plurality of working fluid compressors and coolers such that pressurization and cooling processes are repeated to pressurize and cool the working fluid in a cryogenic refrigeration cycle for liquefying the natural gas; A cold box unit for liquefying the natural gas in the gas state by exchanging the working fluid in the working fluid compression unit at a cryogenic temperature and exchanging heat with the natural gas in a condenser; And forming a bypass pipe in the working fluid inlet / outlet pipe of the cold box unit, and recycling a part of the working fluid to the working fluid compression unit through the bypass pipe to adjust the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit. A natural gas liquefaction apparatus including a regulating means, wherein the natural gas liquefied by the cold box unit is returned to the storage tank, and the pressure of the working fluid flowing into the working fluid compression unit in the bypass pipe of the flow adjusting means. Or it is characterized in that the expansion valve is installed to lower the temperature.
천연가스, 액화장치, 작동유체, 유량조절수단, 우회배관Natural gas, liquefaction equipment, working fluid, flow control means, bypass piping
Description
도 1은 본 출원인의 선출원에 도시된 버퍼탱크를 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도,1 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a buffer tank shown in the applicant's prior application;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도,2 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도,3 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도,4 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도,5 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a fourth embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 천연가스 재액화 장치의 개념을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram showing the concept of a natural gas reliquefaction apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 천연가스 압축부 2,2a,2b,2c: 콜드박스유닛1: natural
3: 유량조절수단 4: 작동유체 압축부3: flow control means 4: working fluid compression
10: 저장탱크 11: 제1천연가스 압축기10: storage tank 11: the first natural gas compressor
12: 제2천연가스 압축기 13: 안전밸브12: second natural gas compressor 13: safety valve
14: 재순환밸브 15: 기액분리기14: recirculation valve 15: gas-liquid separator
20: 응축기 21,21a: 제1열교환기20:
22: 제2열교환기 23: 제3열교환기22: second heat exchanger 23: third heat exchanger
24,26: 팽창터빈 25,30: 팽창밸브24, 26:
31: 제1밸브 32: 제2밸브31: first valve 32: second valve
33: 제3밸브 34: 제4밸브33: third valve 34: fourth valve
35: 예냉기 41: 제1작동유체 압축기35: precooler 41: first working fluid compressor
42: 제2작동유체 압축기 43: 제3작동유체 압축기42: second working fluid compressor 43: third working fluid compressor
44: 제1냉각기 45: 제2냉각기44: first cooler 45: second cooler
46: 제3냉각기 47: 서지밸브46: third cooler 47: surge valve
본 발명은 천연가스의 액화장치에 관한 것으로, 특히 극저온의 액화 천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 운송하는 운반선의 저장탱크에서 천연가스가 증발되어 발생된 증발가스(BOG, Boil Off Gas, 이하 "BOG" 또는 "증발된 천연가스"라 칭함)를 액화함에 있어서 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 작동유체(냉매)의 유량조절이 가능한 유량조절수단이 구비된 천연가스 액화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefaction apparatus of natural gas, and in particular, boil off gas (BOG) generated by evaporation of natural gas in a storage tank of a carrier transporting cryogenic liquefied natural gas (LNG). Liquefied "BOG" or "evaporated natural gas" relates to a natural gas liquefaction apparatus equipped with a flow control means capable of adjusting the flow rate of the working fluid (refrigerant) in response to the load variation of the evaporated natural gas .
일반적으로 육상에 설치되는 액화 천연가스(LNG)의 저장탱크뿐만 아니라, LNG를 수송하는 운반선의 저장탱크에 있어서도, 모스형이나 멤브레인형과 같은 저장탱크의 형상에 관계없이 통상적으로 하루 동안 개략 0.1% 내지 3%에 달하는 양의 LNG가 저장탱크를 싸고 있는 절연체를 통한 외부열의 유입 결과로 증발되며, 이러한 LNG BOG의 량이 많아질 경우 저장탱크 내부의 압력이 증가 되어 저장탱크의 폭발과 같은 위험한 상황을 초래하게 된다.In general, not only storage tanks of LNG (LNG) installed on land, but also storage tanks of carrier ships transporting LNG, generally 0.1% of the day, regardless of the shape of the storage tanks such as moss type or membrane type Up to 3% of LNG is evaporated as a result of the inflow of external heat through the insulators surrounding the storage tank, and when the amount of LNG BOG increases, the pressure inside the storage tank increases, which can cause dangerous situations such as explosion of the storage tank. Will result.
상기와 같이 LNG 저장탱크의 내부에서 발생하는 LNG 증발가스의 경우 전형적으로 운반선의 보일러나 발전기에 동력을 공급하기 위한 보조 연료원으로 사용되어 왔으나, 최근에 들어 LNG 운반선의 설계는 스팀구동에 따른 터빈 엔진보다는 오히려 디젤 엔진을 적용하고 있는 추세이므로, LNG 저장탱크의 내부에서 발생하는 증발가스를 보조 연료원으로 사용할 필요성이 급격히 감소하고 있다.As described above, LNG boil-off gas generated inside the LNG storage tank has been typically used as an auxiliary fuel source for powering a boiler or generator of a carrier, but in recent years, the design of an LNG carrier has a turbine according to steam driving. Since diesel engines are used rather than engines, the need for using boil-off gas generated inside the LNG storage tank as a secondary fuel source is rapidly decreasing.
따라서, 최근에는 이러한 LNG 증발가스를 회수하여 LNG로 재액화시킨 후 이를 다시 LNG 저장탱크로 보내는 재액화 시스템이 도입되고 있으며, 대표적인 예로는 미국특허등록공보 제6,449,983호 및 한국특허등록공보 제356764호에 기재된 것과 같은 재액화 시스템을 들 수 있다.Therefore, recently, a reliquefaction system for recovering such LNG boil-off gas and reliquefaction it into LNG and sending it back to the LNG storage tank has been introduced. And a reliquefaction system as described in the above.
상기한 재액화 시스템은 LNG 저장탱크에서 발생되는 LNG 증발가스를 재액화시켜 주기 위하여 밀폐시스템으로 이루어진 냉각장치에 의하여 순환하는 작동유체의 압축 및 극저온 팽창과정을 통하여 얻어진 극저온의 냉열을 이용하여 상기 LNG BOG를 액화시킨 후 이를 저장탱크에 환수(귀환)하도록 되어있다.The reliquefaction system uses the cryogenic cold heat obtained through the compression and cryogenic expansion of the working fluid circulated by a cooling system composed of a closed system in order to reliquefy the LNG evaporated gas generated in the LNG storage tank. The BOG is liquefied and then returned to the storage tank.
그러나 상기 LNG 증발가스는 LNG의 운반 및 보관 중 외부 온도조건에 따라 그 발생량의 증감 정도가 달라지기 때문에 이에 따른 냉각장치의 적절한 부하 조절이 필요하지만, 상기한 재액화 시스템은 밀폐시스템 내부에 수용된 작동유체의 유량조절이 불가능하므로 냉동부하의 조절이 어려운 문제점이 있다.However, the LNG boil-off gas is required to adjust the load of the cooling device according to the increase or decrease of the amount of generation according to the external temperature conditions during the transport and storage of LNG, the above-mentioned reliquefaction system is operated inside the closed system It is difficult to control the refrigeration load because it is impossible to control the flow rate of the fluid.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 천연가스 액화장치가 출원되고 있다.The natural gas liquefaction apparatus was devised to solve this problem.
도 1에 도시된 것은 본 출원인이 출원하여 아직 미공개된 예로서, 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치는 액화 천연가스의 저장탱크에서 증발된 천연가스를 다단의 천연가스 압축기로 가압하는 천연가스 압축부; 상기 천연가스를 액화시켜 주기 위한 극저온 냉동사이클에서 작동유체를 가압냉각하기 위하여 가압 및 냉각과정이 반복되도록 복수의 작동유체 압축기와 냉각기가 설치된 작동유체 압축부; 상기 작동유체 압축부의 작동유체를 팽창터빈에서 극저온 팽창시킨 후 응축기에서 상기 천연가스와 열교환하여 상기 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 주기 위한 콜드박스유닛; 및 상기 콜드박스유닛의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관에 버퍼탱크를 설치하여 상기 우회배관을 통하여 일부의 작동유체를 상기 버퍼탱크로 회수하여 저장하거나 저장된 작동유체를 상기 작동유체 압축부로 보충하여 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 콜드박스유닛에 의하여 액화된 천연가스가 상기 저장탱크로 환수되도록 되어 있다.1 is an unpublished application of the present applicant, and the natural gas liquefaction apparatus capable of controlling the load fluctuation by using the flow control means of the working fluid is characterized in that the multi-stage of the natural gas evaporated from the storage tank of the liquefied natural gas. Natural gas compression unit for pressurizing with a natural gas compressor; A working fluid compressor installed with a plurality of working fluid compressors and coolers to repeat the pressurizing and cooling processes to pressurize and cool the working fluid in the cryogenic refrigeration cycle for liquefying the natural gas; A cold box unit for liquefying the natural gas in the gas state by exchanging the working fluid in the expansion fluid cryogenically in an expansion turbine and then exchanging heat with the natural gas in a condenser; And forming a bypass pipe in the working fluid inlet / outlet pipe of the cold box unit, installing a buffer tank in the bypass pipe, recovering and storing a part of the working fluid into the buffer tank through the bypass pipe, or storing the stored working fluid. And a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit by supplementing with the fluid compression unit, and the natural gas liquefied by the cold box unit is returned to the storage tank.
또한, 상기 버퍼탱크가 설치된 우회배관에는 작동유체의 유입 및 유출 유량을 조절하기 위한 밸브가 상기 버퍼탱크의 입출구에 각각 설치되어 있어서, 냉동부하의 감소에 따라 작동유체의 유량을 감소시키고자 할 경우 유입측의 밸브를 개방하여 작동유체를 회수하고, 냉동부하의 증가에 따라 작동유체의 유량을 증가시키고자 할 경우 공급측의 밸브를 개방하여 작동유체를 공급하는 방법으로 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 순환 유량을 조절한다.In addition, in the bypass pipe in which the buffer tank is installed, valves for controlling the inflow and outflow of the working fluid are respectively installed at the inlet and the outlet of the buffer tank, so that the flow rate of the working fluid is reduced in accordance with the decrease in the refrigeration load. In order to recover the working fluid by opening the valve on the inflow side and to increase the flow rate of the working fluid according to the increase of the refrigeration load, the operation supplied to the cold box unit by opening the valve on the supply side and supplying the working fluid. Adjust the circulating flow rate of the fluid.
상기한 천연가스 액화장치는 증발가스의 발생량에 따른 냉동부하에 대응하기 위하여 작동유체의 유량조절수단이 구비되어 있지만, 상기 유량조절수단에는 작동유체를 저장하기 위한 버퍼탱크가 필수적으로 구비되어야 한다.The natural gas liquefaction apparatus is provided with a flow rate adjusting means of the working fluid to cope with the refrigeration load according to the amount of evaporated gas, but the flow rate adjusting means must be provided with a buffer tank for storing the working fluid.
냉동사이클의 운전을 위하여 상기 작동유체는 상기 작동유체 압축부에 의하여 고압으로 압축되는 단계와 팽창터빈 및 팽창밸브 등의 팽창수단에 의하여 저압으로 팽창되는 단계가 반복적으로 수행되는데, 종래의 천연가스 액화장치에서는 운전중 냉동부하의 감소에 따라 작동유체의 유량을 감소시켜 주기 위해서는 고압으로 압축된 작동유체를 상기 버퍼탱크로 회수하여야 하며 이때 저장되는 작동유체는 고압이기 때문에 안전에 위험 요소가 되고 있다.In order to operate a refrigeration cycle, the working fluid is repeatedly compressed to high pressure by the working fluid compression unit and expanded to low pressure by expansion means such as an expansion turbine and an expansion valve. In order to reduce the flow rate of the working fluid in accordance with the reduction of the refrigeration load during operation, the high pressure compressed working fluid has to be recovered to the buffer tank.
또한, 상기 버퍼탱크를 포함한 유량조절수단에는 감압 수단이 구비되어 있지 않아서 작동유체가 고압의 상태로 상기 버퍼탱크에 저장되며, 냉동사이클의 운전중 냉동부하의 증가로 상기 버퍼탱크에 저장된 고압의 작동유체를 보충할 경우 작동유체 압축부로 유입되는 라인 및 응축기 출구측 저압 라인의 압력이 증가 되고, 그 결과 팽창터빈 입출구에서의 압력차가 감소되어 냉동사이클의 효율이 크게 감소되는 문제점이 있다.In addition, the flow rate adjusting means including the buffer tank is not provided with a decompression means, the working fluid is stored in the buffer tank in a high pressure state, the operation of the high pressure stored in the buffer tank due to the increase of the refrigeration load during the operation of the refrigeration cycle When replenishing the fluid, the pressure of the line flowing into the working fluid compression unit and the low pressure line of the condenser outlet is increased, and as a result, the pressure difference at the inlet and outlet of the expansion turbine is reduced, thereby greatly reducing the efficiency of the refrigeration cycle.
아울러, 최근에는 액화천연가스(LNG) 운반선이 대형화됨에 따라 천연가스 재액화장치에 설치되는 버퍼탱크의 부피도 증가되어 제한된 공간에서는 설치가 곤란한 문제점이 있다. 예를 들면 210K급의 LNG 운반선에 장착되는 천연가스 재액화장치에는 냉동사이클의 작동유체로 질소를 사용하며, 이 경우 질소 버퍼탱크의 부피가 대략 30㎥이므로 장치의 설계시 설치공간이 마련되어야 한다.In addition, in recent years, as the LNG carrier is enlarged, the volume of the buffer tank installed in the natural gas reliquefaction apparatus is also increased, which makes it difficult to install in a limited space. For example, natural gas reliquefaction equipment mounted on 210K LNG carriers uses nitrogen as the working fluid of the refrigeration cycle.In this case, the volume of the nitrogen buffer tank is approximately 30m3, so the installation space must be provided when designing the device. .
이와 같이 질소 버퍼탱크를 구비하여 질소 순환량을 조절하는 장치에 관련하여 기존에 공개된 선행기술로서는 대한민국특허공개 제2005-94798호가 있으나, 이 특허출원에는 우회 라인과 질소의 저장탱크에 대해서만 기재하고 있다.As described above, Korean Patent Publication No. 2005-94798 discloses a related art for controlling a nitrogen circulation amount by providing a nitrogen buffer tank. However, the patent application describes only a bypass line and a nitrogen storage tank. .
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 콜드박스유닛의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관을 통하여 작동유체의 일부를 상기 작동유체 압축부로 재순환시켜 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하되 상기 작동유체 압축부로 공급되는 작동유체의 압력 및 온도를 낮춰주기 위하여 상기 우회배관에 팽창밸브를 설치하여 증발된 천연가스의 증감에 따른 냉동부하의 변동에 대응할 수 있도록 콜드박스유닛의 응축기로 공급되는 작동유체 순환유량을 조절하는 천연가스 액화장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to form a bypass pipe in the working fluid inlet and outlet pipe of the cold box unit, a portion of the working fluid through the bypass pipe to the working fluid By recirculating to the compression section to adjust the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit, but to reduce the pressure and temperature of the working fluid supplied to the working fluid compression unit installed expansion valve in the bypass pipe to increase and decrease the evaporated natural gas It is to provide a natural gas liquefaction apparatus for adjusting the working fluid circulation flow rate supplied to the condenser of the cold box unit to cope with the fluctuation of the refrigeration load.
이와 같은 본 발명의 목적은, 액체 상태의 천연가스가 저장된 저장탱크 내부에서 발생된 기체 상태의 천연가스를 가압하는 천연가스 압축부; 상기 천연가스를 액화시켜 주기 위한 극저온 냉동사이클에서 작동유체를 가압냉각하기 위하여 가압 및 냉각과정이 반복되도록 복수의 작동유체 압축기와 냉각기가 연결된 작동유체 압축부; 상기 작동유체 압축부의 작동유체를 극저온 팽창시킨 후 응축기에서 상기 천연가스와 열교환하여 상기 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 주기 위한 콜드박스유닛; 및 상기 콜드박스유닛의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관을 통하여 일부의 작동유체를 상기 작동유체 압축부로 재순환시켜 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 콜드박스유닛에 의하여 액화된 천연가스가 상기 저장탱크로 환수되는 천연가스 액화장치로서, 상기 유량조절수단의 우회배관에는 상기 작동유체 압축부로 유입되는 작동유체의 압력 또는 온도를 낮추어주는 팽창밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치에 의하여 달성된다.Such an object of the present invention, the natural gas compression unit for pressurizing the natural gas of the gas state generated in the storage tank in which the natural gas of the liquid state is stored; A working fluid compressor connected to a plurality of working fluid compressors and coolers such that pressurization and cooling processes are repeated to pressurize and cool the working fluid in a cryogenic refrigeration cycle for liquefying the natural gas; A cold box unit for liquefying the natural gas in the gas state by exchanging the working fluid in the working fluid compression unit at a cryogenic temperature and exchanging heat with the natural gas in a condenser; And forming a bypass pipe in the working fluid inlet / outlet pipe of the cold box unit, and recycling a part of the working fluid to the working fluid compression unit through the bypass pipe to adjust the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit. A natural gas liquefaction apparatus including a regulating means, wherein the natural gas liquefied by the cold box unit is returned to the storage tank, and the pressure of the working fluid flowing into the working fluid compression unit in the bypass pipe of the flow adjusting means. Or it is achieved by a natural gas liquefaction apparatus that can adjust the load fluctuation using the flow control means of the working fluid, characterized in that the expansion valve is installed to lower the temperature.
바람직하게는, 상기 우회배관에 설치된 팽창밸브의 전후측에는 유량조절을 위한 밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.Preferably, the front and rear sides of the expansion valve installed in the bypass pipe is characterized in that each valve for adjusting the flow rate is installed.
더욱 바람직하게는, 상기 팽창밸브의 입구와 상기 작동유체 압축부의 최후단 작동유체 압축기의 출구가 우회배관으로 연결되고, 여기에 유량조절을 위한 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.More preferably, the inlet of the expansion valve and the outlet of the last working fluid compressor of the working fluid compression unit is connected to the bypass pipe, characterized in that the valve for adjusting the flow rate is installed.
또한, 상기 팽창밸브의 출구와 상기 콜드박스유닛의 출구가 우회배관으로 연결되고, 상기 팽창밸브에 의하여 저온 팽창된 작동유체와 상기 콜드박스유닛으로 유입되는 고온부 작동유체 간의 열교환을 통하여 상기 고온부 작동유체를 예냉시켜 주도록 상기 우회배관에 예냉기가 설치되고, 상기 우회배관에 유량조절을 위한 밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the outlet of the expansion valve and the outlet of the cold box unit is connected to the bypass pipe, the high temperature part working fluid through the heat exchange between the low temperature expansion working fluid introduced into the cold box unit and the low temperature expansion working fluid by the expansion valve A precooler is installed in the bypass pipe to precool the valve, and a valve for adjusting the flow rate is installed in the bypass pipe.
또한, 상기 콜드박스유닛의 액화 천연가스의 출구와 상기 저장탱크의 출구가 우회배관으로 연결되고, 여기에 유량조절을 위한 밸브가 설치되며, 상기 우회배관을 통하여 공급되는 일부의 액화 천연가스와 상기 저장탱크로부터 공급되는 천연가스가 혼합되도록 하여 상기 천연가스 압축부로 공급되는 천연가스를 예냉시켜 주는 것을 특징으로 한다.In addition, the outlet of the liquefied natural gas of the cold box unit and the outlet of the storage tank is connected to the bypass pipe, a valve for adjusting the flow rate is installed here, a part of the liquefied natural gas supplied through the bypass pipe and the The natural gas supplied from the storage tank is mixed so as to precool the natural gas supplied to the natural gas compression unit.
삭제delete
또한, 상기 콜드박스유닛의 출구에는 기액분리기가 설치되어 액체 상태의 천연가스가 펌프에 의하여 상기 저장탱크로 환수되거나 상기 우회배관을 통하여 천연가스 압축부로 재투입되고, 기체 상태의 천연가스가 천연가스 압축부로 재투입되거나 배출되는 것을 특징으로 한다.In addition, a gas-liquid separator is installed at the outlet of the cold box unit so that the natural gas in the liquid state is returned to the storage tank by a pump or re-introduced into the natural gas compression unit through the bypass pipe, and the natural gas in the gas state is natural gas. It is characterized in that the re-injection or discharge into the compression unit.
아울러 상기 콜드박스유닛은, 상기 유량조절수단의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단으로부터 유입되는 작동유체를 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제1열교환기; 상기 제1열교환기의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창터빈; 및 상기 팽창터빈의 출구에 연결되어 상기 팽창터빈을 통과한 극저온의 작동유체와 상기 천연가스 압축부로부터 유입되는 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기를 포함하는 것을 특징 으로 한다.The cold box unit may further include: a first heat exchanger connected to an outlet of the flow regulating means for precooling the working fluid introduced from the flow regulating means to the low temperature part working fluid passing through the condenser; An expansion turbine connected to the outlet of the first heat exchanger to cryogenically expand the working fluid; And a condenser connected to the outlet of the expansion turbine to exchange heat between the cryogenic working fluid passing through the expansion turbine and the natural gas introduced from the natural gas compression unit to liquefy the natural gas.
또한 상기 콜드박스유닛은, 상기 유량조절수단의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기; 상기 제2열교환기의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체를 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기; 상기 제1열교환기로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기로 재투입하여 상기 제1열교환기를 지나는 예냉된 작동유체를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈; 상기 제1열교환기의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 천연가스 압축부로부터 유입되는 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cold box unit may further include: a second heat exchanger connected to an outlet of the flow regulating means for precooling the working fluid introduced from the flow regulating means to the low temperature part working fluid after the heat exchange process; A first heat exchanger connected to the outlet of the second heat exchanger for cooling the precooled working fluid to the low temperature operating fluid passing through the condenser; By bypassing a part of the working fluid flowing into the first heat exchanger and expanding it at a low temperature, it is mixed with the low temperature working fluid passed through the condenser and re-introduced into the first heat exchanger to further pass the pre-cooled working fluid passing through the first heat exchanger. Expansion turbine for cooling; An expansion valve connected to the outlet of the first heat exchanger to cryogenically expand the working fluid; And a condenser connected to the outlet of the expansion valve to allow the cryogenic working fluid and the natural gas introduced from the natural gas compression unit to pass through the expansion valve to liquefy the natural gas.
또한 상기 콜드박스유닛은, 상기 유량조절수단의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기; 상기 제2열교환기의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체, 상기 천연가스 압축부로부터 유입되는 천연가스 및 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체가 지나도록 3경로를 형성하고, 상기 예냉된 작동유체와 천연가스를 상기 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기; 상기 제1열교환기로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기로 재투입하여 상기 제1열교환기를 지나는 예냉된 작동유체와 천연가스를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈; 상기 제1열교환기의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 제1열교환기를 통과한 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cold box unit may further include: a second heat exchanger connected to an outlet of the flow regulating means for precooling the working fluid introduced from the flow regulating means to the low temperature part working fluid after the heat exchange process; It is connected to the outlet of the second heat exchanger to form three paths through which the pre-cooled working fluid, the natural gas flowing from the natural gas compression unit and the low-temperature section working fluid passing through the condenser, and the pre-cooled working fluid and natural A first heat exchanger for cooling gas to the cold working fluid; By bypassing a portion of the working fluid flowing into the first heat exchanger and expanding it at a low temperature, it is mixed with the low temperature working fluid passed through the condenser and re-introduced into the first heat exchanger to pass through the first heat exchanger and the pre-cooled working fluid and natural Expansion turbine for further cooling the gas; An expansion valve connected to the outlet of the first heat exchanger to cryogenically expand the working fluid; And a condenser connected to the outlet of the expansion valve to exchange the cryogenic working fluid passing through the expansion valve and the natural gas passing through the first heat exchanger to liquefy the natural gas.
또한 상기 콜드박스유닛은, 상기 유량조절수단의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기; 상기 제2열교환기의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체, 상기 천연가스 압축부로부터 유입되는 천연가스 및 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체가 지나도록 3경로를 형성하고, 상기 예냉된 작동유체와 천연가스를 상기 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기; 상기 제1열교환기의 출구에 연결되어 상기 제1열교환기로부터 유입되는 고온부 작동유체를 상기 응축기를 통과한 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제3열교환기; 상기 제1열교환기로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 제3열교환기를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기로 재투입하여 상기 제1열교환기를 지나는 예냉된 작동유체와 천연가스를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈; 상기 제3열교환기의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 제1열교환기를 통과한 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cold box unit may further include: a second heat exchanger connected to an outlet of the flow regulating means for precooling the working fluid introduced from the flow regulating means to the low temperature part working fluid after the heat exchange process; It is connected to the outlet of the second heat exchanger to form three paths through which the pre-cooled working fluid, the natural gas flowing from the natural gas compression unit and the low-temperature section working fluid passing through the condenser, and the pre-cooled working fluid and natural A first heat exchanger for cooling gas to the cold working fluid; A third heat exchanger connected to the outlet of the first heat exchanger for cooling the high temperature part working fluid introduced from the first heat exchanger to the low temperature part working fluid passing through the condenser; By bypassing a portion of the working fluid flowing into the first heat exchanger and expanding at low temperature, mixed with the low-temperature operating fluid passed through the third heat exchanger and re-introduced into the first heat exchanger to pass the pre-cooled working fluid passing through the first heat exchanger And an expansion turbine for further cooling natural gas; An expansion valve connected to the outlet of the third heat exchanger to cryogenically expand the working fluid; And a condenser connected to the outlet of the expansion valve to exchange the cryogenic working fluid passing through the expansion valve and the natural gas passing through the first heat exchanger to liquefy the natural gas.
이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이하에서 기재하는 온도, 압력은 하나의 예를 도시하는 것으로 본 발명이 이들의 수치로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The temperature and pressure described below show one example, and the present invention is not limited to these numerical values.
본 발명에 따른 액화 장치는 도 6에서 도시된 본 발명의 블록도에서와 같이 액체 상태의 천연가스가 저장된 저장탱크(10) 내부에서 발생된 기체 상태의 천연가스를 가압하는 천연가스 압축부(1), 상기 천연가스를 액화시켜 주기 위한 극저온 냉동사이클에서 작동유체를 가압냉각하기 위하여 가압 및 냉각과정이 반복되도록 복수의 작동유체 압축기와 냉각기가 연결된 작동유체 압축부(4), 상기 작동유체 압축부(4)의 작동유체를 극저온 팽창시킨 후 응축기에서 상기 천연가스와 열교환하여 상기 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 주기 위한 콜드박스유닛(2), 및 상기 콜드박스유닛(2)의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관을 통하여 일부의 작동유체를 상기 작동유체 압축부(4)로 재순환시켜 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량조절수단(3)으로 크게 구성된다. 상기 유량조절수단(3)의 우회배관에는 작동유체를 저온 팽창시켜 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되는 작동유체의 압력 또는 온도를 낮추어주는 팽창수단이 구비된다.The liquefaction apparatus according to the present invention is a natural gas compression unit (1) for pressurizing the natural gas of the gas state generated in the
이를 실시예 별로 구분하여 구체적으로 설명하면 아래와 같다. This will be described in detail by dividing each embodiment as follows.
(제1실시예)(First embodiment)
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도이다.2 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1실시예에 의한 천연가스 액화장치는 본 발명의 출원인에 의하여 기출원된 특허출원 제2005-65501호에 기재된 구성에 유량조절수단(3)을 부가하여 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 운전을 실시하도록 구성된 장치이다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the first embodiment of the present invention, the load fluctuation of the evaporated natural gas is added to the configuration described in the patent application No. 2005-65501 filed by the applicant of the present invention. In response to the device configured to perform the operation.
본 발명의 제1실시예에 의한 천연가스 액화장치는 저장탱크(10)에서 발생된 기체 상태의 천연가스(증발된 천연가스)를 추출하여 이를 극저온 냉동사이클과의 열교환에 의해 액화시킨 후 다시 상기 저장탱크(10)로 환수시켜 저장하기 위한 장치이다.The natural gas liquefaction apparatus according to the first embodiment of the present invention extracts the gaseous natural gas (evaporated natural gas) generated in the
본 발명의 제1 내지 제4실시예에 의한 천연가스 액화장치에 있어서, 상기 극저온 냉동사이클은 밀폐시스템(closed system)으로 이루어져 있으며, 밀폐시스템 내부를 순환하는 작동유체(냉매)에는 천연가스의 액화점(-162℃) 이하로 냉각될 수 있는 물질로 질소, 헬륨, 아르곤 등이 사용 가능 하지만, 본 발명에서는 작동유체로써 질소를 사용한 운전에 대하여 설명하기로 한다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention, the cryogenic refrigeration cycle is composed of a closed system, the working fluid (refrigerant) circulating inside the closed system liquefied natural gas Nitrogen, helium, argon, or the like may be used as the material that can be cooled below the point (−162 ° C.). In the present invention, operation using nitrogen as a working fluid will be described.
도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 천연가스 액화장치는 액체 상태의 천연가스가 저장된 저장탱크(10) 내부에서 발생된 기체 상태의 천연가스를 가압하는 천연가스 압축부(1); 상기 천연가스를 액화시켜 주기 위한 극저온 냉동사이클에서 작동유체를 가압냉각하기 위하여 가압 및 냉각과정이 반복되도록 복수의 작동유체 압축기(41,42,43)와 냉각기(44,45,46)가 연결된 작동유체 압축부(4); 상기 작동유체 압축부(4)의 작동유체를 극저온 팽창시킨 후 응축기(20)에서 상기 천연가스와 열교환하여 상기 기체 상태의 천연가스를 액화시켜 주기 위한 콜드박스유닛(2); 및 상기 콜드박스유닛(2)의 작동유체 입출구 배관에 우회배관을 형성하고, 상기 우회배관을 통하여 일부의 작동유체를 상기 작동유체 압축부(4)로 재순환시켜 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 유량을 조절하기 위한 유량조절수단(3)을 포함하여 구성되고, 상기 콜드박스유닛(2)에 의하여 액화된 천연가스가 상기 저장탱크(10)로 환수되도록 구성되어 있다.Natural gas liquefaction apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 2 is a natural gas compression unit (1) for pressurizing the natural gas of the gas state generated in the
여기서, 상기 유량조절수단(3)의 우회배관에는 작동유체를 저온 팽창시켜 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되는 작동유체의 압력 및 온도를 낮춰주도록 팽창밸브(30)가 설치되어 있다.Here, the
도 2를 참조하여 상기한 각 구성을 더욱 상세히 설명하면, 먼저 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스 중 증발된 천연가스를 추출하여 재액화시켜 주기 위하여 이를 공급 및 환수하는 시스템은 저장탱크(10), 천연가스 압축부(1), 응축기(20) 및 펌프(P)로 구성된다.Referring to Figure 2 in more detail with respect to the above-described configuration, first, the system for supplying and reclaiming the system to extract and re-liquefy the evaporated natural gas of the liquid natural gas stored in the
상기 저장탱크(10)의 상부에는 증발된 천연가스가 배출 및 추출될 수 있도록 배출구가 형성되어 천연가스 공급배관과 연결되어 있고, 상기 천연가스 공급배관에는 저장탱크(10) 내부의 천연가스가 소정의 압력(약 1.03bar) 이상으로 상승될 경우 개폐되어 상기 저장탱크(10)의 압력을 소정의 압력 이하로 낮춰 주도록 안전밸브(13)가 형성되어 있다.A discharge port is formed in the upper portion of the
상기 천연가스 압축부(1)는 모터(M), 복수의 천연가스 압축기(11,12) 및 이를 상호 연결시켜 주는 배관으로 구성되고, 상기 천연가스 압축기(11,12)는 모터 (M)에 의하여 구동되도록 연결되어 있다.The natural
상기 저장탱크(10)로부터 공급된 천연가스가 상기 천연가스 압축기(11,12)에 의하여 단계적으로 압축 이송될 수 있도록 제1 및 제2천연가스 압축기(11,12)가 배관에 의하여 순차적으로 연결되어 있다. 여기서, 본 발명에 의한 천연가스 압축부(1)는 천연가스를 2단 압축하여 이송하므로 제1 및 제2천연가스 압축기(11,12)가 배관에 의하여 직렬로 연결된다.The first and second
상기 응축기(20)는 압축된 천연가스를 극저온 팽창된 작동유체와 열교환시켜 액화시켜 주기 위한 장치로서 콜드박스유닛(2) 내부에 설치되어 있고, 상기 압축된 천연가스와 극저온 팽창된 작동유체가 통과하도록 내부에 유로가 형성되어 있다. 상기 응축기(20)의 천연가스 출구 배관에는 기액분리기(15)가 설치되어 응축된 상태의 천연가스는 펌프(P)에 의하여 상기 저장탱크(10)로 환수되거나 후술하는 우회배관을 통하여 천연가스 압축부(1)로 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.The
또한 상기 천연가스 압축부(1)로 공급되는 증발된 천연가스의 공급 온도를 조절하기 위하여 상기 콜드박스유닛(2)의 출구측 환수배관을 분기시켜 하나의 배관은 상기 저장탱크(10)에 연결하고, 다른 하나의 배관은 상기 저장탱크(10)의 출구와 상기 천연가스 압축부(1)의 입구를 연결하는 공급배관에 연결하여 우회배관을 형성하며, 상기 천연가스 압축부(1)로 공급되는 천연가스의 온도가 높아지면 상기 우회배관을 통하여 응축된 천연가스의 일부를 재순환시켜 증발된 천연가스와 응축된 천연가스를 혼합하는 방법으로 천연가스를 예냉시켜 온도를 조절한다. In addition, a branch pipe is connected to the
여기서, 상기 우회배관에는 응축된 천연가스의 재순환량을 조절하도록 재순환밸브(14)가 형성되어 있으며, 상기 재순환밸브(14)의 제어방법은 상기 밸브를 수동 개폐하거나 상기 저장탱크(10)의 출구 또는 상기 천연가스 압축부(1) 입구에 온도센서(미도시됨)를 형성하여 천연가스의 공급온도에 따라 상기 재순환밸브(14)의 개폐 정도를 자동 제어하는 것도 가능하다. 상기 온도센서에 의한 재순환밸브(14)의 자동 제어는 상기 천연가스 압축부(1)로 공급되는 온도가 정상상태에 도달할 때까지만 제어되며 이후 상기 재순환밸브(14)는 닫히고 응축된 천연가스는 상기 저장탱크(10)로 환수된다.Here, the recirculation pipe is formed with a
상기 콜드박스유닛(2)은 상기 유량조절수단(3)의 출구에 연결되어(유량조절수단(3)을 경유하지 않고 작동유체 압축부(4)로부터 바로 연결되어도 무방함) 상기 유량조절수단(3)으로부터 유입되는 작동유체를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제1열교환기(21); 상기 제1열교환기(21)의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창터빈(24); 및 상기 팽창터빈(24)의 출구에 연결되어 상기 팽창터빈(24)을 통과한 극저온의 작동유체와 상기 천연가스 압축부(1)로부터 유입되는 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기(20)를 포함하여 구성된다.The
이하, 본 발명에 의한 천연가스 액화장치의 콜드박스유닛(2)에는 작동유체의 극저온 팽창을 위하여 팽창터빈(24)이 장치되었지만, 이에 한정되지 않고 상기 팽창터빈(24)을 팽창밸브로 대체하여 사용하는 것도 가능하다.Hereinafter, the
여기서, 상기 저온부 작동유체는 상기 콜드박스유닛(2)의 팽창터빈(24)에 의하여 극저온 팽창되고 상기 응축기(20)에서 천연가스와 열교환을 실시한 후 상기 작동유체 압축부(4)로 환수되는 작동유체로 정의하고, 고온부 작동유체는 상기 작동유체 압축부(4)로부터 상기 팽창터빈(24)까지의 작동유체로 정의한다.Here, the low temperature operating fluid is cryogenic expansion by the
상기 팽창터빈(24)의 회전축에는 발전기(G)가 연결되어 상기 팽창터빈(24)에서 발생되는 전기에너지를 상기 작동유체 압축부(4) 또는 상기 천연가스 압축부(1)의 구동에너지로 이용하는 것도 가능하다.A generator G is connected to the rotary shaft of the
상기 콜드박스유닛(2)은 하나의 모듈로 형성되며, 이는 제한된 공간에 상기 제1열교환기(21), 팽창터빈(24) 및 응축기(20)를 밀집시킴으로써 각 구성요소 간의 배관을 짧게 형성할 수 있어서 배관을 통한 열손실을 최소화할 수 있다. 즉, 상기 팽창터빈(24)과 상기 응축기(20)를 연결하는 배관의 길이가 짧아져 상기 팽창터빈(24) 출구에서의 작동유체의 극저온 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.The
또한 상기 콜드박스유닛(2)을 모듈화함에 따라 콜드박스유닛(2) 및 천연가스 액화장치의 소형화가 가능하고, 선박에 장착을 용이하게 할 수 있다.In addition, by modularizing the
아울러, 상기 콜드박스유닛(2)은 일반적으로 알려진 단열재로 단열하는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 작동유체 압축부(4)는 상기 팽창터빈(24)에서 작동유체(질소)가 충분히 극저온 팽창될 수 있도록 고압(약 58bar)으로 압축시켜 이를 상기 유량조절수단(3)을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 가압 공급해 주는 수단으로서 작동유체를 다단계로 압축시켜 주기 위한 복수의 작동유체 압축기(41,42,43), 상기 작동유체 압축기(41,42,43)의 압축 운전에 의하여 가열된 작동유체를 냉각시켜 주기 위하여 각 작동유체 압축기(41,42,43) 사이에 설치되는 복수의 냉각기(44,45,46) 및 상기 작 동유체 압축기(41,42,43)의 압축 운전 중 작동유체의 압력이 급격하게 상승하거나 유량이 급격하게 증가되어 전체 시스템 즉, 천연가스 액화장치가 비정상적으로 운전될 경우 이를 우회시켜 다시 상기 작동유체 압축기(41,42,43)로 유입시켜 주기 위한 서지(surge)배관으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 서지배관에는 유량 제어를 위한 서지밸브(47)가 설치되어 있다.The working
본 발명에 의한 천연가스 액화장치의 작동유체 압축부(4)에는 작동유체를 3단계로 압축시켜 주기 위하여 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)가 배관에 의하여 순차적으로 연결되어 있고, 각 작동유체 압축기(41,42,43)의 출구에는 해수(海水)와의 열교환을 위한 제1 내지 제3냉각기(44,45,46)가 각각 연결되어 있다. 여기서, 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)는 하나의 회전축에 맞물려 회전되도록 정렬되어 있으며, 상기 회전축은 모터(M)에 의하여 구동되도록 연결되어 있다.The first to third working
또한 상기 제1 내지 제3냉각기(44,45,46)는 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)에 의하여 작동유체가 소정 온도 이상으로 상승될 경우에만 작동시켜 냉각시켜 주며, 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 회수되는 작동유체의 온도가 낮아서 상기 작동유체 압축부(4)에 열응력(thermal stress)이 가해질 경우에는 상기 제1 내지 제3냉각기(44,45,46)의 작동을 조절하는 것이 바람직하다.In addition, the first to
상기 유량조절수단(3)은 상기 작동유체 압축부(4)와 상기 콜드박스유닛(2) 사이에 위치되어 상기 작동유체 압축부(4)로부터 가압 공급되는 작동유체의 유량 및 온도를 조절하여 이를 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급하는 제어 수단으로서 상기 가압 공급되는 작동유체의 일부를 다양한 경로를 통하여 상기 작동유체 압축부(4)로 재순환시켜 주도록 연결되는 3개의 우회배관, 상기 우회배관에 의하여 결정되는 각 경로 상에 설치되는 4개의 밸브(31,32,33,34) 및 상기 우회배관들 중 특정 배관에 설치되어 작업유체를 저온 팽창시켜 주기 위한 팽창밸브(30)로 구성되어 있다.The flow rate adjusting means 3 is located between the working
상기 복수의 우회배관, 팽창밸브(30) 및 복수의 밸브(31,32,33,34)의 설치 위치를 각각 설명하면 다음과 같다.The installation positions of the plurality of bypass pipes, the
먼저, 제1우회배관은 냉동부하 변동시 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 일부를 우회시켜 작동유체의 유량을 조절하기 위한 배관으로서, 최후단의 제3작동유체 압축기(43)에 연결된 제3냉각기(46)로부터 연장된 작동유체 공급배관에서 분기되어 상기 콜드박스유닛(2)의 출구와 상기 작동유체 압축부(4)의 입구를 연결해 주는 회수배관에 연결되는 배관이다. 상기 제1우회배관에는 팽창밸브(30)가 설치되고, 상기 팽창밸브(30)의 전(입구)측 배관에는 제1밸브(31)가 설치되어 있으며, 상기 팽창밸브(30)의 후(출구)측 배관에는 제2밸브(32)가 설치되어 있다.First, the first bypass pipe is a pipe for controlling a flow rate of the working fluid by bypassing a part of the working fluid supplied to the
상기 제1우회배관을 통과하는 작동유체의 유량 조절은 팽창밸브(30)의 전후측에 설치된 밸브를 조작하여 조절할 수 있다.The flow rate control of the working fluid passing through the first bypass pipe can be controlled by operating a valve provided in front and rear of the expansion valve (30).
다음으로, 제2우회배관은 최후단의 제3작동유체 압축기(43) 출구와 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)의 입구측 배관을 연결해 주는 배관이며, 상기 제2우회배관에는 제3밸브(33)가 설치되어 있다.Next, the second bypass pipe is a pipe connecting the outlet of the third working
상기 제2우회배관은 최후단의 제3작동유체 압축기(43)에 의하여 압축된 작동유체의 온도가 약 40℃ 이상으로 가열되지 않은 상태에서 냉동시스템의 냉동부하가 감소 되었을 경우에 상기 최후단의 제3작동유체 압축기(43)에 연결된 제3냉각기(46)를 거치지 않고 작동유체의 일부를 우회시켜 작동유체의 유량을 조절하기 위한 배관이다. 여기서, 상기 제2우회배관으로 작동유체의 일부를 우회시켜 주는 온도 조건이 약 40℃인 이유는 일반적으로 상기 작동유체 압축부(4)에 의하여 압축되어 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 온도가 대략 40℃ 정도이기 때문이다. 만일 최후단의 제3냉각기(46)에 의하여 작동유체의 온도가 40℃ 이하로 냉각된 상태에서 작동유체의 일부가 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)로 우회될 경우 상기 팽창밸브(30)에 의하여 팽창된 작동유체의 온도가 영하 수십 도(℃)까지 낮아지게 되고, 영하로 냉각된 작동유체가 상기 작동유체 압축부(4)로 회수될 경우 상기 작동유체 압축부(4)에 열응력이 가해질 수 있기 때문에 작동유체의 온도를 적정 온도로 유지하는 것이 바람직하다.The second bypass pipe is the last stage when the refrigeration load of the refrigeration system is reduced when the temperature of the working fluid compressed by the third working
마지막으로, 제3우회배관은 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)의 출구와 상기 콜드박스유닛(2)의 출구측 회수배관을 연결해 주는 배관이며, 상기 제3우회배관에는 제4밸브(34)가 설치되어 있고, 상기 제3우회배관과 상기 콜드박스유닛(2)의 입구측 공급배관이 상호 교차되어 열교환이 이루어지도록 예냉기(35)가 형성되어 있다.Finally, the third bypass pipe is a pipe connecting the outlet of the
상기 제3우회배관은 최후단의 제3냉각기(46)에 의하여 냉각되어 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 고온부 작동유체의 온도가 40℃ 이상으로 유입될 경우 이를 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)에 의하여 저온 팽창된 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 배관으로서 이를 위해서는 반드시 열교환기 형태의 예냉기(35)가 형성되어 있어야 한다.The third bypass pipe is cooled by the
한편으로, 질소를 이용한 극저온 냉동사이클에 있어서, 상기 제1작동유체 압축기(41) 전단 근처에 작은 사이즈의 질소 버퍼탱크를 연결하여 상기 극저온 냉동사이클의 운전 과정에서 증감되는 소량의 질소를 보충하거나 조절하는 것도 가능하다.On the other hand, in the cryogenic refrigeration cycle using nitrogen, by supplying a small nitrogen buffer tank near the front end of the first working
상기 제1 내지 제3우회배관에 설치된 제1 내지 제4밸브(31,32,33,34)를 이용하여 다양한 방법으로 작동유체의 유량 및 온도 조절을 실시하는 각각의 운전모드는 후술되어질 본 발명의 천연가스 액화장치의 운전방법 부분에서 상세히 설명하기로 한다.Each operation mode for controlling the flow rate and temperature of the working fluid by various methods using the first to
본 발명의 제1실시예에 의한 천연가스 액화장치의 운전방법은 증발된 천연가스 순환과정과 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클로 구분하여 설명하기로 한다.The operation method of the natural gas liquefaction apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described by dividing the natural gas circulating process and the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen).
먼저, 증발된 천연가스의 순환과정을 설명하면, 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스가 외부의 온도차에 의하여 증발되어 내부 압력이 설정 압력 이상으로 상승되면 상기 저장탱크(10)의 출구에 형성된 안전밸브(13)가 개방되어 증발된 천연가스가 배출된다. 이때, 상기 증발된 천연가스의 온도가 설정온도 즉, -120℃ 이상인 경우에는 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스 또는 상기 응축기(20)로부터 유입되는 액화 천연가스의 일부가 상기 증발된 천연가스와 혼합되어 상기 천연가스 압축부(1)로 공급되는 천연가스가 1.03bar, -120℃로 유지되도록 한다. 여기서, 상기 액화 천연가스를 재순환시켜 주기 위해서는 환수배관의 우회배관에 설치된 재순환밸브(14)를 개방하여 액화된 천연가스의 일부가 유입되어 상기 증발된 천연가스와 혼합되도록 한다. 또한 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스를 투입하기 위해서는 상기 저장탱크(10)의 하부에 형성된 배관(미도시됨)이 증발된 천연가스의 공급배관과 연결되도록 배관을 형성하는 것이 바람직하다.First, when the circulating process of the evaporated natural gas, when the natural gas of the liquid state stored in the
상기 천연가스 압축부(1)로 유입된 증발된 천연가스는 2단의 천연가스 압축기(11,12)에서 3.2bar, -50.83℃로 압축되어 고온 고압의 과열 상태가 된다.The evaporated natural gas introduced into the natural
상기 압축된 천연가스는 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20)에서 질소 냉동사이클에 의하여 극저온 팽창된 작동유체(질소)와 열교환되어 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화된다.The compressed natural gas is heat-exchanged with a cryogenic expanded working fluid (nitrogen) by a nitrogen refrigeration cycle in the
상기 액화된 천연가스는 환수배관에 설치된 펌프(P)를 통하여 상기 저장탱크(10)로 환수되어 저장되고, 천연가스 액화장치의 초기 운전시 또는 상기 저장탱크(10)로부터 배출되는 천연가스가 고온으로 배출될 경우에는 액화 천연가스의 일부가 상기 재순환밸브(14)를 통하여 상기 증발된 천연가스와 혼합되도록 재투입된다. 여기서, 상기 저장탱크(10)로의 액화 천연가스의 환수방법은 저장탱크(10) 상부에서 분무헤드를 통하여 살포하거나 저장탱크(10) 바닥으로 공급하는 방법이 있다. 상기 저장탱크(10)의 바닥으로 유입되면 액화된 천연가스에 포함된 미응축 기체 중 질소성분이 액화 천연가스 내부에 용해되어 가스상 내의 질소 비율이 낮게 유지된 다. 질소는 액화점이 액화 천연가스의 주성분인 메탄보다 낮기 때문에 증발된 천연가스 내에 질소 함량의 증가를 방지하면 2단의 천연가스 압축기(11,12) 또는 응축기(20)의 부하를 줄일 수 있다.The liquefied natural gas is returned to and stored in the
다음으로, 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클의 운전과정을 설명하면, 14.2bar, 35.46℃의 질소 가스가 3단의 작동유체 압축기(41,42,43)와 냉각기(44,45,46)를 통과한 후 압력이 상승되어 58bar, 43℃로 승압되고, 상기 압축된 작동유체(질소)는 유량조절수단(3)의 운전모드에 따라서 유로가 결정되어 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급된다.Next, the operation process of the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen), the nitrogen gas of 14.2bar, 35.46 ℃ three stage working fluid compressor (41, 42, 43) and the cooler (44, 45, 46) After passing through the pressure is increased to 58bar, 43 ℃ pressure, the compressed working fluid (nitrogen) is a flow path is determined according to the operating mode of the flow rate control means (3) through the cold pipe unit (2) Is supplied.
상기 콜드박스유닛(2)으로 공급된 질소 가스는 제1열교환기(21)에서 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와의 열교환으로 58bar, -105℃로 냉각되고, 상기 고압의 작동유체가 상기 팽창터빈(24)을 지나면서 10.5bar, 167℃의 극저온, 저압 가스로 팽창되어 더욱 냉각된다.The nitrogen gas supplied to the
상기 극저온의 작동유체는 상기 응축기(20)에서 상기 천연가스 압축부(1)로부터 공급되는 증발된 천연가스와 열교환되어 상기 천연가스를 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화시켜 주고, 동시에 상기 극저온의 작동유체는 10.3bar, -134℃로 온도가 상승된다.The cryogenic working fluid is heat-exchanged with the evaporated natural gas supplied from the natural
상기 작동유체는 상기 제1열교환기(21)에서 상기 작동유체 압축부(4)로부터 공급된 고온부 작동유체와의 열교환으로 10bar, 40℃로 가열된 후 상기 회수배관을 통하여 상기 유량조절수단(3)을 거쳐 상기 작동유체 압축부(4)로 재투입되어 극저온 냉동사이클을 완성한다.The working fluid is heated to 10 bar, 40 ° C. by heat exchange with the high temperature part working fluid supplied from the working
이때, 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 유입되는 작동유체가 40℃ 이하로 유입되면, 상기 유량조절수단(3)을 적절한 운전모드로 전환하여 고온부 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 저온부 작동유체와 혼합되도록 하여 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되는 작동유체의 온도를 조절하는 것이 필요하다.At this time, when the working fluid flowing from the cold box unit (2) is introduced below 40 ℃, the flow control means (3) is switched to the appropriate operating mode to bypass a portion of the high temperature operating fluid mixed with the low temperature operating fluid It is necessary to control the temperature of the working fluid flowing into the working fluid compression unit (4).
상기 유량조절수단(3)을 통과하는 작동유체의 유로를 결정하는 운전모드는 기본적으로 4개의 경우로 정의되지만, 이에 한정되지 않고 극저온 냉동부하의 변동에 따라 적어도 2가지 이상의 운전모드를 혼합하여 작동유체를 순환시켜 주는 것도 가능하다.The operation mode for determining the flow path of the working fluid passing through the flow regulating means 3 is basically defined as four cases, but is not limited thereto and operates by mixing at least two operation modes according to the change in the cryogenic refrigeration load. It is also possible to circulate the fluid.
여기서, 상기 유량조절수단(3)의 운전모드 변경에 따라 대응할 수 있는 증발된 천연가스의 액화 운전부하는 70 ~ 100% 범위로 조절이 가능하다.Here, the liquefaction operation load of the evaporated natural gas can be adjusted in the range of 70 to 100% according to the change of the operation mode of the flow rate control means (3).
운전모드1
상기 유량조절수단(3)의 운전모드1은 상기 천연가스 액화장치의 운전부하(천연가스 공급량/액화 가능한 천연가스량)가 100% 이하인 경우 상기 제1우회배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20)로 공급되는 작동유체의 유량을 감소시켜 주는 운전모드이다.The
이를 위해서는, 상기 제1우회배관에 설치된 제1 및 제2밸브(31,32)를 열고, 상기 제2우회배관에 설치된 제3밸브(33)와 상기 제3우회배관에 설치된 제4밸브(34)를 닫아서 작동유체의 우회 경로를 형성한다.To this end, the first and
상기한 방법으로 우회 경로가 형성되면, 상기 작동유체 압축부(4)에서 압축된 작동유체의 일부가 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)를 통하여 저온 팽창되어 우회되고, 이는 상기 콜드박스유닛(2)의 출구를 통하여 회수되는 저온부 작동유체와 혼합되어 상기 작동유체 압축부(4)로 유입된다. 이때, 상기 팽창밸브(30)를 통과하는 작동유체는 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 회수되는 작동유체의 온도 및 압력에 근접하게 저온 팽창되는 것이 바람직하며, 특히 혼합된 작동유체의 온도가 적정 온도 이하로 낮아져 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)에 열응력으로 작용하거나 혼합된 작동유체의 압력이 적정 압력 이상으로 상승되어 압축 효율이 낮아지지 않도록 하는 것이 중요하다.When the bypass path is formed in the above-described manner, a part of the working fluid compressed by the working
상기 제1우회배관을 통과하는 작동유체의 유량은 상기 제1 및 제2밸브(31,32)의 개방 정도에 따라 조절되며, 이는 상기 천연가스 액화장치로 공급되는 증발된 천연가스량의 변동(부하 변동)에 따라 조절가능하다.The flow rate of the working fluid passing through the first bypass pipe is adjusted according to the opening degree of the first and
운전모드2
상기 유량조절수단(3)의 운전모드2는 상기 천연가스 액화장치의 운전부하(천연가스 공급량/액화 가능한 천연가스량)가 100% 이하이고, 최후단의 제3작동유체 압축기(43) 출구에서의 작동유체 온도가 소정 온도(약 40℃) 이하인 경우 상기 제2우회배관과 상기 제1우회배관의 후단을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20)로 공급되는 작동유체의 유량을 감소시켜 주는 운전모드이다.In the
이를 위해서는, 상기 제1우회배관에 설치된 제1밸브(31)를 닫고, 상기 제1우회배관에 설치된 제2밸브(32)와 상기 제2우회배관에 설치된 제3밸브(33)를 열고, 상기 제3우회배관에 설치된 제4밸브(34)를 닫아서 작동유체의 우회 경로를 형성한다.To this end, the
상기한 방법으로 우회 경로가 형성되면, 상기 최후단의 제3작동유체 압축기(43)의 출구에 연결된 제2우회배관을 통하여 압축된 작동유체의 일부가 공급되고, 상기 제1우회배관에 설치된 팽창밸브(30)에서 저온 팽창되어 상기 제1우회배관의 후단을 통하여 우회되며, 이는 상기 콜드박스유닛(2)의 출구를 통하여 회수되는 저온부 작동유체와 혼합되어 상기 작동유체 압축부(4)로 유입된다. 이때, 상기 팽창밸브(30)를 통과하는 작동유체는 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 회수되는 작동유체의 온도 및 압력에 근접하게 저온 팽창되는 것이 바람직하며, 특히 혼합된 작동유체의 온도가 적정 온도 이하로 낮아져 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)에 열응력으로 작용하거나 혼합된 작동유체의 압력이 적정 압력 이상으로 상승되어 압축 효율이 낮아지지 않도록 하는 것이 중요하다.When the bypass path is formed in the above manner, a portion of the compressed working fluid is supplied through the second bypass pipe connected to the outlet of the third working
상기 제2우회배관 및 제1우회배관의 후단을 통과하는 작동유체의 유량은 상기 제2 및 제3밸브(32,33)의 개방 정도에 따라 조절되며, 이는 상기 천연가스 액화장치로 공급되는 증발된 천연가스량의 변동(부하 변동)에 따라 조절가능하다.The flow rate of the working fluid passing through the rear end of the second bypass pipe and the first bypass pipe is adjusted according to the opening degree of the second and
운전모드3
상기 유량조절수단(3)의 운전모드3은 상기 천연가스 액화장치의 운전부하(천연가스 공급량/액화 가능한 천연가스량)가 100% 이하이고, 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 온도가 고온인 경우 상기 제1우회배관의 전단과 상기 제3우회배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20)로 공급되는 작동유체의 유량을 감소시킴과 동시에 상기 공급배관을 통과하는 고온의 작동유체를 예냉시켜 주는 운전모드이다.In the
이를 위해서는, 상기 제1우회배관에 설치된 제1밸브(31)를 열고, 상기 제1우회배관에 설치된 제2밸브(32)와 상기 제2우회배관에 설치된 제3밸브(33)를 닫고, 상기 제3우회배관에 설치된 제4밸브(34)를 열어서 작동유체의 우회 경로를 형성한다. 여기서, 상기 콜드박스유닛(2)의 입구와 연결되는 공급배관과 교차되는 상기 제3우회배관에는 상기 공급배관을 통과하는 고온의 작동유체와의 열교환을 위한 예냉기(35)가 설치되어 있다.To this end, the
상기한 방법으로 우회 경로가 형성되면, 상기 작동유체 압축부(4)에서 압축된 작동유체의 일부가 상기 제1우회배관을 통하여 공급되어 팽창밸브(30)에서 저온 팽창되고, 저온 팽창된 작동유체는 상기 팽창밸브(30)의 출구에 연결된 제3우회배관으로 유도되어 상기 예냉기(35)에서 고온의 작동유체와 열교환되며, 이후 상기 콜드박스유닛(2)의 출구를 통하여 회수되는 저온부 작동유체와 혼합되어 상기 작동유체 압축부(4)로 유입된다. 이때, 상기 팽창밸브(30)를 통과하는 작동유체는 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 회수되는 작동유체의 온도 및 압력에 근접하게 저온 팽창되는 것이 바람직하며, 특히 혼합된 작동유체의 온도가 적정 온도 이하로 낮아져 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)에 열응력으로 작용하거나 혼합된 작동유체의 압력이 적정 압력 이상으로 상승되어 압축 효율이 낮아지지 않도록 하는 것이 중요하다.When the bypass path is formed in the above-described manner, a part of the working fluid compressed by the working
상기 제1우회배관이 전단 및 제3우회배관을 통과하는 작동유체의 유량은 상기 제1 및 제4밸브(31,34)의 개방 정도에 따라 조절되며, 이는 상기 천연가스 액화장치로 공급되는 증발된 천연가스량의 변동(부하 변동)에 따라 조절가능하다.The flow rate of the working fluid through which the first bypass pipe passes through the front end and the third bypass pipe is controlled according to the opening degree of the first and
운전모드4
상기 유량조절수단(3)의 운전모드4는 상기 천연가스 액화장치의 운전부하(천연가스 공급량/액화 가능한 천연가스량)가 100% 이하이고, 최후단의 제3작동유체 압축기(43) 출구에서의 작동유체 온도가 소정 온도(약 40℃) 이하이며, 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 온도가 고온인 경우 상기 제2우회배관과 상기 제3우회배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20)로 공급되는 작동유체의 유량을 감소시킴과 동시에 상기 공급배관을 통과하는 고온의 작동유체를 예냉시켜 주는 운전모드이다.In the
이를 위해서는, 상기 제1우회배관에 설치된 제1 및 제2밸브(31,32)를 닫고, 상기 제2우회배관에 설치된 제3밸브(33)와 상기 제3우회배관에 설치된 제4밸브(34)를 열어서 작동유체의 우회 경로를 형성한다. 여기서, 상기 콜드박스유닛(2)의 입구와 연결되는 공급배관과 교차되는 상기 제3우회배관에는 상기 공급배관을 통과하는 고온의 작동유체와의 열교환을 위한 예냉기(35)가 설치되어 있다.To this end, the first and
상기한 방법으로 우회 경로가 형성되면, 상기 최후단의 제3작동유체 압축기(43)의 출구에 연결된 제2우회배관을 통하여 압축된 작동유체의 일부가 공급되어 팽창밸브(30)에서 저온 팽창되고, 저온 팽창된 작동유체는 상기 팽창밸브(30)의 출구에 연결된 제3우회배관으로 유도되어 상기 예냉기(35)에서 고온의 작동유체와 열교환되며, 이후 상기 콜드박스유닛(2)의 출구를 통하여 회수되는 저온부 작동유체와 혼합되어 상기 작동유체 압축부(4)로 유입된다. 이때, 상기 팽창밸브(30)를 통과하는 작동유체는 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 회수되는 작동유체의 온도 및 압력에 근접하게 저온 팽창되는 것이 바람직하며, 특히 혼합된 작동유체의 온도가 적정 온도 이하로 낮아져 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)에 열응력으로 작용하거나 혼합된 작동유체의 압력이 적정 압력 이상으로 상승되어 압축 효율이 낮아지지 않도록 하는 것이 중요하다.When the bypass path is formed in the above-described manner, a portion of the compressed working fluid is supplied through the second bypass pipe connected to the outlet of the third working
상기 제2우회배관 및 제3우회배관을 통과하는 작동유체의 유량은 상기 제3 및 제4밸브(33,34)의 개방 정도에 따라 조절되며, 이는 상기 천연가스 액화장치로 공급되는 증발된 천연가스량의 변동(부하 변동)에 따라 조절가능하다.The flow rate of the working fluid passing through the second bypass pipe and the third bypass pipe is adjusted according to the opening degree of the third and
본 발명에 의하면, 상기한 운전모드1 내지 4 중 하나의 운전모드 또는 적어 도 2가지 이상의 운전모드를 혼합한 모드에 의하여 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)에 공급되는 작동유체의 유량을 조절하는 경우에도 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되는 압력 및 총 유량은 항상 일정하기 때문에 상기 제1 내지 제3작동유체 압축기(41,42,43)의 운전 제어가 간단하고, 서지(surge)의 염려가 없다.According to the present invention, a working fluid supplied to the
또한 상기한 운전모드3 또는 4에 의하여 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛(2)에 공급되는 작동유체의 유량을 조절할 경우 상기 콜드박스유닛(2)으로 공급되는 고온 고압의 작동유체가 상기 팽창밸브(30)에 의하여 저온 팽창된 작동유체에 의하여 상기 제3우회배관에 설치된 예냉기(35)에서 열교환되어 예냉되므로 상기 콜드박스유닛(2)의 응축기(20) 효율이 향상되는 효과가 있다.In addition, when the flow rate of the working fluid supplied to the
아울러, 상기 유량조절수단(3)의 팽창밸브(30)에 의하여 저온 팽창된 작동유체가 상기 콜드박스유닛(2)으로부터 유입되는 작동유체와 혼합된 후 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되기 때문에 상기 작동유체 압축부(4)로 유입되는 작동유체의 온도 제어가 가능하며, 그 결과 고온의 작동유체가 유입될 경우 냉각수단으로 사용되었던 냉각수 펌프 또는 냉각팬을 사용하지 않게 되어 상기 냉각수단의 동력을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the low temperature expanded working fluid by the
(제2실시예)Second Embodiment
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도이다.3 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에 의한 천연가스 액화장치는 본 발명의 출원인에 의하여 기출원된 특허출원 제2005-78588호에 기재된 구성에 유량조절수단(3)을 부가하여 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 운전을 실시하도록 구성된 장치이다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the second embodiment of the present invention, the load variation of the natural gas evaporated by adding the flow rate adjusting means 3 to the configuration described in the patent application No. 2005-78588 filed by the applicant of the present invention. In response to the device configured to perform the operation.
본 발명의 제2실시예에 의한 천연가스 액화장치는 상기한 제1실시예에 대하여 콜드박스유닛(2a)의 구성과 상기 콜드박스유닛(2a)의 출구에 기액분리기(15)가 부가된 것만이 상이하고, 나머지 구성 및 각 구성의 연결관계는 제1실시예와 동일하다. 또한 본 발명의 제2실시예는 콜드박스유닛(2a)을 통한 냉동사이클의 운전방법만이 상이하고, 나머지 구성에 대한 운전방법 특히, 유량조절수단(3)에 대한 운전방법은 상기한 제1실시예와 동일하다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the second embodiment of the present invention, only the
따라서, 본 발명의 제2실시예에서는 제1실시예와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하고, 제1실시예와 상이한 구성에 대하여 설명하기로 한다.Therefore, in the second embodiment of the present invention, a description of portions overlapping with the first embodiment will be omitted, and a different configuration from the first embodiment will be described.
상기 콜드박스유닛(2a)은 상기 유량조절수단(3)의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단(3)으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기(22); 상기 제2열교환기(22)의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기(21); 상기 제1열교환기(21)로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기(21)로 재투입하여 상기 제1열교환기(21)를 지나는 예냉된 작동유체를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈(26); 상기 제1열교환기(21)의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브(25); 및 상기 팽창밸브(25)의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브(25)를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 천연가스 압축부(1)로부터 유입되는 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기(20)를 포함하여 구성된다.The
상기 콜드박스유닛(2a)의 출구에는 기액분리기(15)가 설치되어 액체 상태의 천연가스가 펌프(P)에 의하여 상기 저장탱크(10)로 환수되거나 상기 우회배관을 통하여 천연가스 압축부(1)로 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.A gas-
상기와 같이 상기 제2열교환기(22)에 의하여 작동유체를 예냉하고, 상기 팽창터빈(26)에 의하여 저온 팽창된 작동유체를 상기 제1열교환기(21)로 재투입시켜 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체를 더욱 냉각시켜 줌으로써 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체의 온도를 안정적으로 유지할 수 있다.As described above, the working fluid is pre-cooled by the
상기 콜드박스유닛(2a)은 하나의 모듈로 형성되며, 이는 제한된 공간에 상기 제1 및 제2열교환기(21,22), 팽창밸브(25), 팽창터빈(26) 및 응축기(20)를 밀집시킴으로써 각 구성요소 간의 배관을 짧게 형성할 수 있어서 배관을 통한 열손실을 최소화할 수 있다.The
상기 팽창터빈(26)의 회전축에는 발전기(G)가 연결되어 상기 팽창터빈(26)에서 발생되는 전기에너지를 상기 작동유체 압축부(4) 또는 상기 천연가스 압축부(1)의 구동에너지로 이용하는 것도 가능하다.A generator G is connected to the rotary shaft of the
본 발명의 제2실시예에 의한 천연가스 액화장치의 운전방법은 증발된 천연가 스 순환과정과 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클로 구분하여 간략하게 설명하기로 한다.The operation method of the natural gas liquefaction apparatus according to the second embodiment of the present invention will be briefly described by dividing the evaporated natural gas circulation process and the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen).
먼저, 증발된 천연가스의 순환과정을 설명하면, 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스가 외부의 온도차에 의하여 증발되어 내부 압력이 설정 압력 이상으로 상승되면 상기 저장탱크(10)의 출구에 형성된 안전밸브(13)가 개방되어 증발된 천연가스가 배출된다. 이때, 상기 증발된 천연가스는 액화된 천연가스와 적절히 혼합시켜 1.03bar, -120℃로 유지되도록 한다.First, when the circulating process of the evaporated natural gas, when the natural gas of the liquid state stored in the
상기 천연가스 압축부(1)로 유입된 증발된 천연가스는 2단의 천연가스 압축기(11,12)에서 2.5bar, -73℃로 압축되어 고온 고압의 과열 상태가 된다.The evaporated natural gas introduced into the natural
상기 압축된 천연가스는 상기 콜드박스유닛(2a)의 응축기(20)에서 질소 냉동사이클에 의하여 극저온 팽창된 작동유체(질소)와 열교환되어 2.3bar, -155℃의 과냉 액체로 액화된다.The compressed natural gas is heat-exchanged with a cryogenic expanded working fluid (nitrogen) by a nitrogen refrigeration cycle in the
상기 액화된 천연가스는 상기 기액분리기(15)에서 기체와 액체가 분리된 후 액체 상태의 천연가스가 환수배관에 설치된 펌프(P)를 통하여 상기 저장탱크(10)로 환수되어 저장되고, 천연가스 액화장치의 초기 운전시 또는 상기 저장탱크(10)로부터 배출되는 천연가스가 고온으로 배출될 경우에는 액화 천연가스의 일부가 상기 재순환밸브(14)를 통하여 상기 증발된 천연가스와 혼합되도록 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.The liquefied natural gas is returned to the
다음으로, 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클의 운전과정을 설명하면, 14bar, 35.4℃의 질소 가스가 3단의 작동유체 압축기(41,42,43)와 냉각기(44,45,46)를 통과한 후 압력이 상승되어 58bar, 43℃로 승압되고, 상기 압축된 작 동유체(질소)는 유량조절수단(3)의 운전모드에 따라서 유로가 결정되어 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2a)으로 공급된다.Next, the operation process of the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen), the nitrogen gas of 14bar, 35.4 ℃ to the three stage working fluid compressor (41, 42, 43) and the cooler (44, 45, 46) After passing through, the pressure is raised to 58 bar and 43 ° C., and the compressed working fluid (nitrogen) has a flow path determined according to the operation mode of the flow regulating means (3). Is supplied.
상기 콜드박스유닛(2a)으로 공급된 질소 가스는 제2열교환기(22)에서 저온부 작동유체와의 열교환으로 57.3bar, -83.5℃로 예냉되고, 제1열교환기(21)에서 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와의 열교환으로 57.5bar, -137.9℃로 냉각되고, 상기 고압의 작동유체가 상기 팽창밸브(25)를 지나면서 14.6bar, -163℃의 극저온, 저압 가스로 팽창되어 더욱 냉각된다. 여기서, 상기 제1열교환기(21)로 유입되는 저온부 작동유체는 상기 제1열교환기(21)로 공급되는 고온부 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 팽창터빈(26)에서 14.5bar, -140℃로 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합한 작동유체이다.The nitrogen gas supplied to the
상기 극저온의 작동유체는 상기 응축기(20)에서 상기 천연가스 압축부(1)로부터 공급되는 증발된 천연가스와 열교환되어 상기 천연가스를 2.3bar, -155℃의 과냉 액체로 액화시켜 주고, 동시에 상기 극저온의 작동유체는 14.4bar, -138.9℃로 온도가 상승된다.The cryogenic working fluid is heat-exchanged with the evaporated natural gas supplied from the natural
상기 작동유체는 상기 제1열교환기(21)에서 상기 작동유체 압축부(4)로부터 공급된 고온부 작동유체와의 열교환으로 14.2bar, -106℃로 가열되고, 상기 제2열교환기(22)를 통과하면서 14bar, 35.4℃로 가열된 후 상기 회수배관을 통하여 상기 유량조절수단(3)을 거쳐 상기 작동유체 압축부(4)로 재투입되어 극저온 냉동사이클을 완성한다.The working fluid is heated to 14.2 bar, −106 ° C. by heat exchange with the hot part working fluid supplied from the working
(제3실시예)(Third Embodiment)
도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도이다.4 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using a flow control means of a working fluid according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3실시예에 의한 천연가스 액화장치는 본 발명의 출원인에 의하여 기출원된 특허출원 제2005-109931호에 기재된 구성에 유량조절수단(3)을 부가하여 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 운전을 실시하도록 구성된 장치이다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the third embodiment of the present invention, the load variation of the natural gas evaporated by adding the flow rate adjusting means 3 to the configuration described in the patent application No. 2005-109931 filed by the applicant of the present invention. In response to the device configured to perform the operation.
본 발명의 제3실시예에 의한 천연가스 액화장치는 상기한 제1 및 제2실시예에 대하여 콜드박스유닛(2b)의 구성이 상이하고, 제1실시예에 대하여 상기 콜드박스유닛(2b)의 출구에 기액분리기(15)가 부가된 것만이 상이하며, 나머지 구성 및 각 구성의 연결관계는 제1 및 제2실시예와 동일하다. 또한 본 발명의 제3실시예는 콜드박스유닛(2b)을 통한 냉동사이클의 운전방법만이 상이하고, 나머지 구성에 대한 운전방법 특히, 유량조절수단(3)에 대한 운전방법은 상기한 제1실시예와 동일하다.The natural gas liquefaction apparatus according to the third embodiment of the present invention has a different configuration of the
따라서, 본 발명의 제3실시예에서는 제1실시예와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하고, 제1실시예와 상이한 구성에 대하여 설명하기로 한다.Therefore, in the third embodiment of the present invention, a description of portions overlapping with those of the first embodiment will be omitted, and a configuration different from the first embodiment will be described.
상기 콜드박스유닛(2b)은 상기 유량조절수단(3)의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단(3)으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기(22); 상기 제2열교환기(22)의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체, 상기 천연가스 압축부(1)로부터 유입되는 천연가스 및 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체가 지나도록 3경로를 형성하고, 상기 예냉된 작동유체와 천연가스를 상기 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기(21a); 상기 제1열교환기(21a)로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기(21a)로 재투입하여 상기 제1열교환기(21a)를 지나는 예냉된 작동유체와 천연가스를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈(26); 상기 제1열교환기(21a)의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브(25); 및 상기 팽창밸브(25)의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브(25)를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 제1열교환기(21a)를 통과한 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기(20)를 포함하여 구성된다.The
상기 콜드박스유닛(2b)의 출구에는 기액분리기(15)가 설치되어 액체 상태의 천연가스가 펌프(P)에 의하여 상기 저장탱크(10)로 환수되거나 상기 우회배관을 통하여 천연가스 압축부(1)로 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.A gas-
상기와 같이 상기 천연가스 압축부(1)에서 압축된 천연가스를 상기 제1열교환기(21a)에서 예냉함으로써 증발된 천연가스의 발생량 또는 온도 변화가 있어도 상기 응축기(20) 입구에서 증발된 천연가스의 온도를 설정된 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다. 또한 상기 제2열교환기(22)에 의하여 작동유체를 예냉하고, 상기 팽창터빈(26)에 의하여 저온 팽창된 작동유체를 상기 제1열교환기(21a)로 재투입시켜 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체를 더욱 냉각시켜 줌으로써 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체의 온도를 안정적으로 유지할 수 있다.The natural gas evaporated at the inlet of the
상기 콜드박스유닛(2b)은 하나의 모듈로 형성되며, 상기 팽창터빈(26)의 회전축에는 발전기(G)를 연결하여 전기에너지를 얻을 수 있다.The
본 발명의 제3실시예에 의한 천연가스 액화장치의 운전방법은 증발된 천연가스 순환과정과 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클로 구분하여 간략하게 설명하기로 한다.The operating method of the natural gas liquefaction apparatus according to the third embodiment of the present invention will be briefly described by dividing the natural gas circulating process and the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen).
먼저, 증발된 천연가스의 순환과정을 설명하면, 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스가 외부의 온도차에 의하여 증발되어 내부 압력이 설정 압력 이상으로 상승되면 상기 저장탱크(10)의 출구에 형성된 안전밸브(13)가 개방되어 증발된 천연가스가 배출된다. 이때, 상기 증발된 천연가스는 액화된 천연가스와 적절히 혼합시켜 1.03bar, -120℃로 유지되도록 한다.First, when the circulating process of the evaporated natural gas, when the natural gas of the liquid state stored in the
상기 천연가스 압축부(1)로 유입된 증발된 천연가스는 2단의 천연가스 압축기(11,12)에서 3.6bar, -41.98℃로 압축되어 고온 고압의 과열 상태가 된다.The evaporated natural gas introduced into the natural
상기 압축된 천연가스는 내부에 3경로가 형성된 제1열교환기(21a)에서 저온부 작동유체와의 열교환으로 3.3bar, -134℃로 냉각되고, 그 다음 상기 콜드박스유닛(2b)의 응축기(20)를 통과하면서 질소 냉동사이클에 의하여 극저온 팽창된 작동유체(질소)와 열교환되어 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화된다.The compressed natural gas is cooled to 3.3 bar and −134 ° C. by heat exchange with a low temperature working fluid in the
상기 액화된 천연가스는 상기 기액분리기(15)에서 기체와 액체가 분리된 후 액체 상태의 천연가스가 환수배관에 설치된 펌프(P)를 통하여 상기 저장탱크(10)로 환수되어 저장되고, 천연가스 액화장치의 초기 운전시 또는 상기 저장탱크(10)로부터 배출되는 천연가스가 고온으로 배출될 경우에는 액화 천연가스의 일부가 상기 재순환밸브(14)를 통하여 상기 증발된 천연가스와 혼합되도록 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.The liquefied natural gas is returned to the
다음으로, 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클의 운전과정을 설명하면, 14.3bar, 36.08℃의 질소 가스가 3단의 작동유체 압축기(41,42,43)와 냉각기(44,45,46)를 통과한 후 압력이 상승되어 58bar, 40℃로 승압되고, 상기 압축된 작동유체(질소)는 유량조절수단(3)의 운전모드에 따라서 유로가 결정되어 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2b)으로 공급된다.Next, the operation process of the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen), the nitrogen gas of 14.3bar, 36.08 ℃ three stage working fluid compressor (41, 42, 43) and the cooler (44, 45, 46) After passing through the pressure is increased to 58bar, 40 ℃ pressure, the compressed working fluid (nitrogen) is a flow path is determined according to the operation mode of the flow rate control means (3) through the
상기 콜드박스유닛(2b)으로 공급된 질소 가스는 제2열교환기(22)에서 저온부 작동유체와의 열교환으로 57.7bar, -70℃로 예냉되고, 3경로의 제1열교환기(21a)에서 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체 및 압축된 천연가스와의 열교환으로 57.4bar, -132℃로 냉각되고, 상기 고압의 작동유체가 상기 팽창밸브(25)를 지나면서 15.2bar, -162.6℃의 극저온, 저압 가스로 팽창되어 더욱 냉각된다. 여기서, 상기 제1열교환기(21a)로 유입되는 저온부 작동유체는 상기 제1열교환기(21a)로 공급되는 고온부 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 팽창터빈(26)에서 15.2bar, -129.3℃로 저온 팽창시킨 후 이를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합한 작동유체이다.The nitrogen gas supplied to the
상기 극저온의 작동유체는 상기 응축기(20)에서 상기 천연가스 압축부(1)로부터 공급되는 증발된 천연가스와 열교환되어 상기 천연가스를 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화시켜 주고, 동시에 상기 극저온의 작동유체는 14.9bar, -145℃로 온도가 상승된다.The cryogenic working fluid is heat-exchanged with the evaporated natural gas supplied from the natural
상기 작동유체는 상기 제1열교환기(21a)에서 상기 작동유체 압축부(4)로부터 공급된 고온부 작동유체 및 압축된 천연가스와의 열교환으로 14.6bar, -86.42℃로 가열되고, 상기 제2열교환기(22)를 통과하면서 14.3bar, 36.08℃로 가열된 후 상기 회수배관을 통하여 상기 유량조절수단(3)을 거쳐 상기 작동유체 압축부(4)로 재투입되어 극저온 냉동사이클을 완성한다.The working fluid is heated to 14.6 bar, −86.42 ° C. by heat exchange with the hot part working fluid supplied from the working
(제4실시예)(Example 4)
도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치의 시스템 개략도이다.5 is a system schematic diagram of a natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation by using a flow control means of a working fluid according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4실시예에 의한 천연가스 액화장치는 본 발명의 출원인에 의하여 기출원된 특허출원 제2006-1271호에 기재된 구성에 유량조절수단(3)을 부가하여 증발된 천연가스의 부하 변동에 대응하여 운전을 실시하도록 구성된 장치이다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the load fluctuation of the evaporated natural gas is added to the configuration described in the patent application No. 2006-1271, filed by the applicant of the present invention. In response to the device configured to perform the operation.
본 발명의 제4실시예에 의한 천연가스 액화장치는 상기한 제1 내지 제3실시예에 대하여 콜드박스유닛(2c)의 구성이 상이하고, 제1실시예에 대하여 상기 콜드박스유닛(2c)의 출구에 기액분리기(15)가 부가된 것만이 상이하며, 나머지 구성 및 각 구성의 연결관계는 제1 내지 제3실시예와 동일하다. 또한 본 발명의 제4실시예는 콜드박스유닛(2c)을 통한 냉동사이클의 운전방법만이 상이하고, 나머지 구성에 대한 운전방법 특히, 유량조절수단(3)에 대한 운전방법은 상기한 제1실시예와 동일하다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the configuration of the
따라서, 본 발명의 제4실시예에서는 제1실시예와 중복되는 부분에 대한 설명 은 생략하고, 제1실시예와 상이한 구성에 대하여 설명하기로 한다.Therefore, in the fourth embodiment of the present invention, a description of portions overlapping with those of the first embodiment will be omitted, and a configuration different from the first embodiment will be described.
상기 콜드박스유닛(2c)은 상기 유량조절수단(3)의 출구에 연결되어 상기 유량조절수단(3)으로부터 유입되는 작동유체를 열교환과정을 거친 저온부 작동유체로 예냉시켜 주기 위한 제2열교환기(22); 상기 제2열교환기(22)의 출구에 연결되어 예냉된 작동유체, 상기 천연가스 압축부(1)로부터 유입되는 천연가스 및 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체가 지나도록 3경로를 형성하고, 상기 예냉된 작동유체와 천연가스를 상기 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제1열교환기(21a); 상기 제1열교환기(21a)의 출구에 연결되어 상기 제1열교환기(21a)로부터 유입되는 고온부 작동유체를 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체로 냉각시켜 주기 위한 제3열교환기(23); 상기 제1열교환기(21a)로 유입되는 작동유체의 일부를 우회시켜 저온 팽창시킨 후 이를 상기 제3열교환기(23)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합하고 상기 제1열교환기(21a)로 재투입하여 상기 제1열교환기(21a)를 지나는 예냉된 작동유체와 천연가스를 더욱 냉각시켜 주기 위한 팽창터빈(26); 상기 제3열교환기(23)의 출구에 연결되어 작동유체를 극저온 팽창시켜 주는 팽창밸브(25); 및 상기 팽창밸브(25)의 출구에 연결되어 상기 팽창밸브(25)를 통과한 극저온의 작동유체와 상기 제1열교환기(21a)를 통과한 천연가스가 상호 열교환되어 상기 천연가스를 액화시켜 주는 응축기(20)를 포함하여 구성된다.The cold box unit (2c) is connected to the outlet of the flow rate control means 3, the second heat exchanger for pre-cooling the working fluid flowing from the flow rate control means (3) to the low-temperature operating fluid through a heat exchange process ( 22); It is connected to the outlet of the
상기 콜드박스유닛(2c)의 출구에는 기액분리기(15)가 설치되어 액체 상태의 천연가스가 펌프(P)에 의하여 상기 저장탱크(10)로 환수되거나 상기 우회배관을 통하여 천연가스 압축부(1)로 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.A gas-
상기와 같이 상기 천연가스 압축부(1)에서 압축된 천연가스를 상기 제1열교환기(21a)에서 예냉함으로써 증발된 천연가스의 발생량 또는 온도 변화가 있어도 상기 응축기(20) 입구에서 증발된 천연가스의 온도를 설정된 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다. 또한 상기 제2열교환기(22)에 의하여 작동유체를 예냉하고, 상기 팽창터빈(26)에 의하여 저온 팽창된 작동유체를 상기 제1열교환기(21a)로 재투입시켜 고온부 작동유체를 냉각시켜 주며, 상기 제3열교환기(23)에서 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체를 더욱 냉각시켜 줌으로써 상기 팽창밸브(25)로 공급되는 작동유체의 온도를 더욱 안정적으로 유지할 수 있다.The natural gas evaporated at the inlet of the
상기 콜드박스유닛(2c)은 하나의 모듈로 형성되며, 상기 팽창터빈(26)의 회전축에는 발전기(G)를 연결하여 전기에너지를 얻을 수 있다.The
본 발명의 제4실시예에 의한 천연가스 액화장치의 운전방법은 증발된 천연가스 순환과정과 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클로 구분하여 간략하게 설명하기로 한다.The operating method of the natural gas liquefaction apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be briefly described by dividing the natural gas circulating process and the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen).
먼저, 증발된 천연가스의 순환과정을 설명하면, 상기 저장탱크(10)에 저장된 액체 상태의 천연가스가 외부의 온도차에 의하여 증발되어 내부 압력이 설정 압력 이상으로 상승되면 상기 저장탱크(10)의 출구에 형성된 안전밸브(13)가 개방되어 증발된 천연가스가 배출된다. 이때, 상기 증발된 천연가스는 액화된 천연가스와 적절히 혼합시켜 1.03bar, -120℃로 유지되도록 한다.First, when the circulating process of the evaporated natural gas, when the natural gas of the liquid state stored in the
상기 천연가스 압축부(1)로 유입된 증발된 천연가스는 2단의 천연가스 압축기(11,12)에서 3.2bar, -50.83℃로 압축되어 고온 고압의 과열 상태가 된다.The evaporated natural gas introduced into the natural
상기 압축된 천연가스는 내부에 3경로가 형성된 제1열교환기(21a)에서 저온부 작동유체와의 열교환으로 3.1bar, -130℃로 냉각되고, 그 다음 상기 콜드박스유닛(2c)의 응축기(20)를 통과하면서 질소 냉동사이클에 의하여 극저온 팽창된 작동유체(질소)와 열교환되어 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화된다.The compressed natural gas is cooled to 3.1 bar and −130 ° C. by heat exchange with a low temperature working fluid in the
상기 액화된 천연가스는 상기 기액분리기(15)에서 기체와 액체가 분리된 후 액체 상태의 천연가스가 환수배관에 설치된 펌프(P)를 통하여 상기 저장탱크(10)로 환수되어 저장되고, 천연가스 액화장치의 초기 운전시 또는 상기 저장탱크(10)로부터 배출되는 천연가스가 고온으로 배출될 경우에는 액화 천연가스의 일부가 상기 재순환밸브(14)를 통하여 상기 증발된 천연가스와 혼합되도록 재투입된다. 또한, 기액분리기(15)에서 분리된 기체 상태의 천연가스는 그대로 배출될 수도 있고, 혹은 도시하지 않은 별도의 배관을 통해 천연가스 압축부(1)로 재투입될 수도 있다.The liquefied natural gas is returned to the
다음으로, 작동유체(질소)에 대한 냉동사이클의 운전과정을 설명하면, 14.2bar, 35.46℃의 질소 가스가 3단의 작동유체 압축기(41,42,43)와 냉각기(44,45,46)를 통과한 후 압력이 상승되어 58bar, 43℃로 승압되고, 상기 압축된 작동유체(질소)는 유량조절수단(3)의 운전모드에 따라서 유로가 결정되어 공급배관을 통하여 상기 콜드박스유닛(2c)으로 공급된다.Next, the operation process of the refrigeration cycle for the working fluid (nitrogen), the nitrogen gas of 14.2bar, 35.46 ℃ three stage working fluid compressor (41, 42, 43) and the cooler (44, 45, 46) After passing through the pressure is increased to 58bar, 43 ℃ pressure, the compressed working fluid (nitrogen) is a flow path is determined according to the operation mode of the flow rate control means (3) through the
상기 콜드박스유닛(2c)으로 공급된 질소 가스는 제2열교환기(22)에서 저온부 작동유체와의 열교환으로 57.9bar, -77℃로 예냉되고, 3경로의 제1열교환기(21a)에서 상기 제3열교환기(23)를 통과한 저온부 작동유체 및 압축된 천연가스와의 열교환으로 57.8bar, -134℃로 냉각된다. 상기 제1열교환기(21a)를 통과한 작동유체는 상기 제3열교환기(23)에서 상기 응축기(20)를 통과한 저온부 작동유체와의 열교환으로 57.7bar, -137℃로 더욱 냉각되고, 상기 고압의 작동유체가 상기 팽창밸브(25)를 지나면서 14.6bar, -163.3℃의 극저온, 저압 가스로 팽창되어 더욱 냉각된다. 여기서, 상기 제1열교환기(21a)로 유입되는 저온부 작동유체는 상기 제1열교환기(21a)로 공급되는 고온부 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 팽창터빈(26)에서 14.5bar, -136.9℃로 저온 팽창시킨 후 이를 상기 제3열교환기(23)를 통과한 저온부 작동유체와 혼합한 작동유체이다.The nitrogen gas supplied to the
상기 극저온의 작동유체는 상기 응축기(20)에서 상기 천연가스 압축부(1)로부터 공급되는 증발된 천연가스와 열교환되어 상기 천연가스를 3.0bar, -154.7℃의 과냉 액체로 액화시켜 주고, 동시에 상기 극저온의 작동유체는 14.5bar, -150.7℃로 온도가 상승된다.The cryogenic working fluid is heat-exchanged with the evaporated natural gas supplied from the natural
상기 작동유체는 상기 제3열교환기(23)에서 상기 제1열교환기(21a)를 통과한 고온부 작동유체와의 열교환으로 14.4bar, -140℃로 가열되고, 상기 제1열교환기(21a)에서 상기 작동유체 압축부(4)로부터 공급된 고온부 작동유체 및 압축된 천연가스와의 열교환으로 14.3bar, -98.88℃로 가열되며, 상기 제2열교환기(22)를 통과하면서 14.2bar, 35.46℃로 가열된 후 상기 회수배관을 통하여 상기 유량조절수단(3)을 거쳐 상기 작동유체 압축부(4)로 재투입되어 극저온 냉동사이클을 완성한다.The working fluid is heated to 14.4 bar and −140 ° C. by heat exchange with the high temperature part working fluid passing through the
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 작동유체의 유량조절수단을 이용하여 부하 변동 조절이 가능한 천연가스 액화장치는 증발된 천연가스의 증감에 따라 극저온 냉동사이클을 순환하는 작동유체의 일부를 회수하거나 보충하기 위하여 콜드박스유닛의 입출구에 형성된 우회배관에 버퍼탱크를 설치하여 사용했던 종래의 유량조절수단을 대체하기 위하여 상기 버퍼탱크 대신 팽창밸브를 설치하고, 상기 팽창밸브를 통과하도록 다양한 경로로 우회배관을 형성하여 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 고온부 작동유체의 유량 및 온도를 조절할 수 있다.As described above, the natural gas liquefaction apparatus capable of regulating load fluctuation using the flow control means of the working fluid according to the present invention recovers or replenishes a part of the working fluid circulating the cryogenic refrigeration cycle according to the increase and decrease of the evaporated natural gas. In order to replace the conventional flow control means used to install a buffer tank in the bypass pipe formed at the inlet and outlet of the cold box unit in order to install an expansion valve in place of the buffer tank, to form a bypass pipe in various ways to pass through the expansion valve By controlling the flow rate and temperature of the high temperature operating fluid supplied to the cold box unit.
또한 종래에는 작동유체 압축부에 의하여 고온 고압의 작동유체가 상기 버퍼탱크로 회수되었기 때문에 상기 버퍼탱크에 저장된 작동유체의 감압 및 냉각을 위해서는 강제로 배출시키고 추후 배출량만큼 다시 보충해야 하는 불편함이 있었지만, 본 발명에 의한 유량조절수단은 콜드박스유닛으로 공급되는 작동유체의 일부를 팽창밸브가 설치된 우회배관으로 우회시키고 이를 작동유체 압축부로 연속적으로 순환시켜 줌으로써 극저온 냉동사이클을 순환하는 작동유체의 유량이 항상 일정하게 유지될 수 있다.In addition, since the operating fluid of the high temperature and high pressure was recovered to the buffer tank by the operating fluid compression unit, it was inconvenient to discharge it forcibly and replenish it afterwards for the decompression and cooling of the working fluid stored in the buffer tank. The flow rate control means according to the present invention bypasses a part of the working fluid supplied to the cold box unit to the bypass pipe in which the expansion valve is installed and continuously circulates it to the working fluid compression unit so that the flow rate of the working fluid circulating the cryogenic refrigeration cycle is increased. It can be kept constant all the time.
아울러, 본 발명에 의한 천연가스 액화장치에서는 고압의 버퍼탱크가 제거됨으로써 우선 큰 부피를 차지하던 버퍼탱크의 설치공간을 효율적으로 사용하여 전체 시스템의 사이즈를 줄일 수 있고, 다음으로 폭발에 대한 위험 요소가 근본적으로 제거되어 안전성이 확보된다.In addition, the natural gas liquefaction apparatus according to the present invention can reduce the size of the entire system by efficiently using the installation space of the buffer tank occupying a large volume by removing the high-pressure buffer tank, and next, risk factors for explosion Is essentially eliminated to ensure safety.
본 발명에 의한 천연가스 액화장치에서 유량조절수단의 운전모드를 적절히 조절함에 따라 대응할 수 있는 증발된 천연가스의 액화 운전부하는 70 ~ 100% 범위 로 조절이 가능하다.In the natural gas liquefaction apparatus according to the present invention, the liquefaction operation load of the evaporated natural gas can be adjusted in a range of 70 to 100% by appropriately adjusting the operation mode of the flow control means.
상세하게는, 상기 유량조절수단의 운전모드1 내지 4 중 하나의 운전모드 또는 적어도 2가지 이상의 운전모드를 혼합한 모드에 의하여 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛에 공급되는 작동유체의 유량을 조절하는 경우에도 상기 작동유체 압축부로 유입되는 압력 및 총 유량은 항상 일정하기 때문에 복수의 작동유체 압축기의 운전 제어가 간단하고, 서지(surge)의 염려가 없다.Specifically, the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit by bypassing a part of the working fluid by one of the
또한 상기한 운전모드3 또는 4에 의하여 작동유체의 일부를 우회시켜 상기 콜드박스유닛에 공급되는 작동유체의 유량을 조절할 경우 상기 콜드박스유닛으로 공급되는 고온 고압의 작동유체가 상기 팽창밸브에 의하여 저온 팽창된 작동유체에 의하여 상기 제3우회배관에 설치된 예냉기에서 열교환되어 예냉되므로 상기 콜드박스유닛의 응축기 효율이 향상되는 효과가 있다.In addition, when the flow rate of the working fluid supplied to the cold box unit by bypassing a part of the working fluid by the
아울러, 상기 유량조절수단의 팽창밸브에 의하여 저온 팽창된 작동유체가 상기 콜드박스유닛으로부터 유입되는 작동유체와 혼합된 후 상기 작동유체 압축부로 유입되기 때문에 상기 작동유체 압축부로 유입되는 작동유체의 온도 제어가 가능하며, 그 결과 고온의 작동유체가 유입될 경우 냉각수단으로 사용되었던 냉각수 펌프 또는 냉각팬을 사용하지 않게 되어 상기 냉각수단의 동력을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the temperature control of the working fluid flowing into the working fluid compression unit because the working fluid expanded at a low temperature by the expansion valve of the flow control means is mixed with the working fluid flowing from the cold box unit and then flows into the working fluid compression unit As a result, when a high temperature working fluid is introduced, the cooling water pump or the cooling fan used as the cooling means is not used, thereby reducing the power of the cooling means.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050065501 | 2005-07-19 | ||
KR1020050065501 | 2005-07-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070011075A KR20070011075A (en) | 2007-01-24 |
KR100761974B1 true KR100761974B1 (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=38012167
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060019937A KR100761973B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-03-02 | Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid |
KR1020060019938A KR100761974B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-03-02 | Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid |
KR1020060034975A KR100777136B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-04-18 | Boil off gas reliquefaction apparatus using line mixer |
KR1020060034976A KR100777137B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-04-18 | Boil off gas reliquefaction apparatus using packing tower |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060019937A KR100761973B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-03-02 | Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060034975A KR100777136B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-04-18 | Boil off gas reliquefaction apparatus using line mixer |
KR1020060034976A KR100777137B1 (en) | 2005-07-19 | 2006-04-18 | Boil off gas reliquefaction apparatus using packing tower |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (4) | KR100761973B1 (en) |
CN (1) | CN101223260A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100965204B1 (en) | 2008-07-31 | 2010-06-24 | 한국과학기술원 | Liquefaction cycle of natural gas using multi-component refrigerant expander and the Working Method |
KR101940259B1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-01-18 | 삼성중공업 주식회사 | Reliquefaction system |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100835090B1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-06-03 | 대우조선해양 주식회사 | System and method for supplying fuel gas of lng carrier |
KR100912169B1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-08-14 | 대우조선해양 주식회사 | Apparatus and method for cycling condensate |
KR100932005B1 (en) * | 2009-07-28 | 2009-12-15 | 주식회사 동화엔텍 | Mgo cooling system for the ship |
KR101123977B1 (en) * | 2009-12-03 | 2012-03-27 | 한국가스공사연구개발원 | Natural gas liquefaction process and system using the same |
CN101915494A (en) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 华南理工大学 | Re-liquefaction method of shipped liquid cargo of ethylene/ethane evaporation gas |
KR101326091B1 (en) | 2011-12-02 | 2013-11-06 | 대우조선해양 주식회사 | Bog reliquefaction apparatus and lng bogreliquefaction method |
KR101325586B1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-11-06 | 고등기술연구원연구조합 | Natural gas liquefaction system |
CN103343881B (en) * | 2013-06-19 | 2015-09-02 | 广州华丰能源科技有限公司 | A kind of technique and device thereof reclaiming BOG |
US20150211788A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Starrotor Corporation | Modified Claude Process for Producing Liquefied Gas |
KR20160015699A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-15 | 대우조선해양 주식회사 | Fuel Supply System And Method |
CN104197635B (en) * | 2014-09-17 | 2017-03-15 | 刘国满 | A kind of LNG fuels and energies ship harbour stops re-liquefied system and liquifying method |
KR101973785B1 (en) * | 2014-10-30 | 2019-05-02 | 현대중공업 주식회사 | Apparatus for Recovering Natural Gas Liquids having Separator |
US10330381B2 (en) * | 2015-03-17 | 2019-06-25 | Siad Macchine Impianti S.P.A. | Plant for the liquefaction of nitrogen using the recovery of cold energy deriving from the evaporation of liquefied natural gas |
CN105486030B (en) * | 2015-08-24 | 2018-09-18 | 新奥科技发展有限公司 | Methane gas recovery system and recycling and control method |
KR102279906B1 (en) * | 2015-10-30 | 2021-07-23 | 한국조선해양 주식회사 | Gas Compressor Systems |
CN105333693A (en) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | Efficient and energy-saving BOG (boil-off gas) recycling device |
JP6757191B2 (en) * | 2016-07-05 | 2020-09-16 | 川崎重工業株式会社 | Ship |
CN106917957B (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-30 | 陕西液化天然气投资发展有限公司 | A kind of BOG recovery systems of LNG storage tank |
CN107314234B (en) * | 2017-06-30 | 2019-04-23 | 中海石油气电集团有限责任公司 | A kind of processing system and method solving LNG loss with LNG hydraulic turbine |
CN108531232B (en) * | 2018-02-23 | 2020-12-11 | 芜湖中燃城市燃气发展有限公司 | High-efficiency energy-saving natural gas processing device |
CN112219079A (en) * | 2018-05-29 | 2021-01-12 | 恩凯 | Boil-off gas reliquefaction system and boil-off gas reliquefaction method using same |
KR102141088B1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-08-04 | (주)천우테크 | Line mixer for cooling down |
CN110345386A (en) * | 2019-07-19 | 2019-10-18 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | A kind of LNG pipeline pre-cooling technique of self-circulation type |
JP7436980B2 (en) * | 2020-01-22 | 2024-02-22 | 日本エア・リキード合同会社 | liquefaction equipment |
CN112344207B (en) * | 2020-10-12 | 2021-12-31 | 华中科技大学 | Liquid hydrogen and high-pressure gas hydrogen combined hydrogenation system based on injection mixed pressure |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960701346A (en) * | 1993-12-30 | 1996-02-24 | 알프레드 엘마레 | METHOD AND APPARATUS FOR LIQUEFYING NATURAL GAS |
KR20010080489A (en) * | 1998-11-18 | 2001-08-22 | 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느 | Plant for liquefying natural gas |
KR20020054359A (en) * | 1999-12-01 | 2002-07-06 | 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느 | Offshore plant for liquefying natural gas |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5846299A (en) * | 1981-09-11 | 1983-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of recovering boil-off gas in lng storing plant |
JP2769219B2 (en) * | 1990-02-13 | 1998-06-25 | 大阪瓦斯株式会社 | LNG boil-off gas processing method and apparatus |
JPH08173781A (en) * | 1994-12-27 | 1996-07-09 | Osaka Gas Co Ltd | Gas-liquid mixer for liquified natural gas |
JPH10227398A (en) | 1997-02-17 | 1998-08-25 | Osaka Gas Co Ltd | Disposal facility of boiloff gas and method thereof, manufacturing facility of natural gas and method thereof |
JP3664862B2 (en) * | 1997-10-03 | 2005-06-29 | 三菱重工業株式会社 | LNG cold heat storage method and apparatus, and BOG reliquefaction method using cold storage heat and apparatus thereof |
JP2000146094A (en) * | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Bog compressor |
JP2001132897A (en) * | 1999-11-01 | 2001-05-18 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Boil-off gas (bog) cooling method and device therefor |
JP3790393B2 (en) * | 1999-11-05 | 2006-06-28 | 大阪瓦斯株式会社 | Cargo tank pressure control device and pressure control method for LNG carrier |
KR100441857B1 (en) | 2002-03-14 | 2004-07-27 | 대우조선해양 주식회사 | Boil off gas rel iquefaction method and system assembly of Liquefied natural gas carrier |
JP4194324B2 (en) | 2002-09-09 | 2008-12-10 | Ihiプラント建設株式会社 | Method and apparatus for reducing calorific value of high calorific value LNG |
-
2006
- 2006-03-02 KR KR1020060019937A patent/KR100761973B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-03-02 KR KR1020060019938A patent/KR100761974B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-04-18 KR KR1020060034975A patent/KR100777136B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-04-18 KR KR1020060034976A patent/KR100777137B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-07-19 CN CNA2006800258290A patent/CN101223260A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960701346A (en) * | 1993-12-30 | 1996-02-24 | 알프레드 엘마레 | METHOD AND APPARATUS FOR LIQUEFYING NATURAL GAS |
KR20010080489A (en) * | 1998-11-18 | 2001-08-22 | 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느 | Plant for liquefying natural gas |
KR20020054359A (en) * | 1999-12-01 | 2002-07-06 | 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느 | Offshore plant for liquefying natural gas |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100965204B1 (en) | 2008-07-31 | 2010-06-24 | 한국과학기술원 | Liquefaction cycle of natural gas using multi-component refrigerant expander and the Working Method |
KR101940259B1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-01-18 | 삼성중공업 주식회사 | Reliquefaction system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070011075A (en) | 2007-01-24 |
KR20070011074A (en) | 2007-01-24 |
KR100761973B1 (en) | 2007-10-04 |
KR100777136B1 (en) | 2007-11-28 |
KR20070011084A (en) | 2007-01-24 |
KR100777137B1 (en) | 2007-11-28 |
KR20070011085A (en) | 2007-01-24 |
CN101223260A (en) | 2008-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100761974B1 (en) | Natural gas liquefaction apparatus capable of controlling load change using flow control means of a working fluid | |
KR101629198B1 (en) | Vessel | |
JP6899335B2 (en) | Ship | |
CN103591767B (en) | Liquifying method and system | |
KR101805498B1 (en) | Vessel | |
CN105008834B (en) | For the method and apparatus of re-liquefied natural gas | |
US7540171B2 (en) | Cryogenic liquefying/refrigerating method and system | |
KR100761975B1 (en) | Lng bog reliquefaction apparatus and lng bog reliquefaction method | |
WO2013058308A1 (en) | Pressure rise suppression device for storage tank, pressure rise suppression system provided therewith, suppression method therefor, liquefied gas carrying vessel provided therewith, and liquefied gas storage facility provided therewith | |
WO2007011155A1 (en) | Lng bog reliquefaction apparatus | |
KR20100118564A (en) | Method and system for regulation of cooling capacity of a cooling system based on a gas expansion process | |
CN101137878A (en) | System and method for cooling a bog stream | |
JP6741691B2 (en) | Ship | |
KR101852682B1 (en) | liquefaction system of boil-off gas and ship having the same | |
CA3050798C (en) | Balancing power in split mixed refrigerant liquefaction system | |
KR20240032909A (en) | Equipment and methods for liquefying hydrogen | |
KR20230035309A (en) | Facility and method for hydrogen refrigeration | |
KR101858510B1 (en) | Boil-Off Gas Re-liquefaction System and Method | |
JP7198294B2 (en) | System and method for recondensing boil-off gas from a liquefied natural gas tank | |
KR20240083920A (en) | Carbon dioxide liquefaction system using closed cycle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |