KR100948740B1 - 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스생산장치 - Google Patents

과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스생산장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치에 관한 것으로 특히, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와; 냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와; 흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와; 플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와; 팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와; 생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와; 팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와; 기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)와; 생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와; 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와; 저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와; 기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501);로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 생성된 액화석유가스(LPG)의 잠열을 이용하여 예비 냉각에 사용함으 로써 액화 설비의 에너지 소모를 줄일 수 있고, 또 액화석유가스(LPG)를 연료로 사용하기 위해 기화하는 과정에 소모되는 가열 에너지를 줄일 수 있으며, 생산물로 생산하는 고압 액화천연가스를 과 냉각을 시킴으로써 고압에서 생성된 액화천연가스가 저압에서 운전되는 화물창에 저장되면서 감압에 의해 증발하는 자연현상을 방지할 수 있어 발생가능한 감압 생성 가스(플래쉬 가스)가 방출되지 않아 플래쉬 가스의 재순환에 필요한 압축 설비의 용량 및 추가설치를 줄이고 이에 따른 에너지 소비를 줄여 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
Figure R1020080025541
과 냉각, 잠열, 액화천연가스, 액화석유가스, 플래쉬 가스

Description

과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치{High Efficient Offshore Liquefied Natural Gas Production Facility Using Subcooling and Latent Heat Exchange}
본 발명은 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생성된 액화석유가스를 송출 전에 기화시킴으로써 잠열을 이용하고, 생성된 액화천연가스를 송출 전에 과 냉각시켜 발생하는 플래쉬 가스를 감소시켜 장치를 단순화하고 에너지 소비를 감소시킬 수 있도록 발명한 해상 액화천연가스 생산 설비에 관한 것이다.
다시 말해서, 본 발명은 액화석유가스를 유입되는 원료 가스나 냉매와 열교환 시켜 액화석유가스가 포함하고 있는 냉열을 회수할 뿐만 아니라, 액화석유가스를 연료 가스로 이용하는데 필요한 증발 및 가열 설비를 제거하여 에너지 소모를 감소시키고 장치 설치를 제거할 수 있으며, 또한, 생성된 고압 액화천연가스를 과 냉각시켜 상압 화물창으로 보냄으로써, 플래쉬 가스의 생성을 줄이거나 감소시켜, 플래쉬 가스의 재 액화에 필요한 압축 설비를 최소화하고 이에 필요한 에너지 소비를 감소시킬 수 있도록 발명한 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천 연가스 생산장치에 관한 것이다.
일반적으로, 해상 액화천연가스 생산 설비는 고압에서 액화석유가스와 액화천연가스를 분리해서 생산하고, 생산물을 상압의 화물창에 저장하게 된다.
이와 같이 생산된 액화석유가스를 연료가스(Fuel Gas)로 사용하기 위해서는 증발 및 예열공정이 필요하고, 이를 위해서는 관련 설비들을 추가로 설치해야 하는 문제점이 있다.
또, 생성된 고압 액화천연가스를 상압 화물창으로 이송하면 압력 강하에 의해 다량의 플래쉬 가스가 발생하므로 화물창의 압력을 유지하기 위해서는 플래쉬 가스를 연소시키거나, 대기로 방출 또는 액화장치로 재순환시켜 액화시켜야 한다.
그런데, 이때 상기 액화장치의 압력은 화물창보다 높으므로 플래쉬 가스 재순환을 위해서는 압축 설비가 필요하며, 따라서 재순환 플래쉬 가스만큼 액화 설비의 용량이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 생성된 액화석유가스를 유입되는 원료 가스나 냉매와 열교환 시켜 액화석유가스가 포함하고 있는 냉열을 회수하고, 액화석유가스를 연료가스로 이용하는데 필요한 증발 및 가열 설비를 제거하여 에너지 소모를 감소시키고, 생성된 고압 액화천연가스는 과 냉각시켜 상압 화물창으로 보내 주는 방식을 통해 플래쉬 가스의 생성을 줄이거나 감소시켜, 플래쉬 가스의 재 액화에 필요한 압축 설비를 최소화하고 이에 필요한 에너지 소비를 감소시킬 수 있는 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기와; 냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기와; 흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기와; 생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기와; 팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브와; 기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비와 액화석유가스(LPG) 화물창으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기;로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기와; 냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기와; 플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기와; 팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기 및 2차 팽창기와; 생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기와; 1차 액화천연가스(LNG) 분리기에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브와; 저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브와; 기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비와 액화천연가스(LNG) 화물창으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기;로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기와; 냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기와; 흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기와; 플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기와; 팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기 및 2차 팽창기와; 생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기와; 팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브와; 기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비와 액화석유가스(LPG) 화물창으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기와; 생성된 액화천연가 스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기와; 1차 액화천연가스(LNG) 분리기에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브와; 저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브와; 기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비와 액화천연가스(LNG) 화물창으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기;로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기와; 냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기와; 흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기와; 플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기와; 팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기 및 2차 팽창기와; 생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기와; 상기 1차 액화석유가스(LPG) 분리기에서 분리된 액화석유가스를 가열시켜 액화석유가스(LPG) 화물창으로 보내주는 액화석유가스(LPG) 가열기와; 생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기와; 1차 액화천연가스(LNG) 분리기에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브와; 저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브와; 기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비와 액화천연가 스(LNG) 화물창으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기와; 상기 2차 액화천연가스(LNG) 분리기에서 배출되는 플래쉬 가스를 압축시켜 1차 초저온 열교환기 측으로 전달하는 플래쉬 가스 압축기;로 구성한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 액화석유가스의 잠열을 이용하여 고효율의 해상 액화천연가스를 생산해 냄으로써 냉열 생산을 위한 운전 비용을 감소시킬 수 있고, 또 연료가스공급장치에 연료가스를 공급하기 위한 예열 장치의 열원을 감소시킬 수 있으며, 액화천연가스를 과 냉각하여 플래쉬 가스 생산을 감소시켜 줌으로써 플래쉬 가스 재순환 압축 설비를 제거하고 액화 공정의 장치 크기를 줄일 수 있음은 물론 전체적인 에너지 소모를 대폭 줄일 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 장치의 제 1 내지 제 3 실시 예에 따른 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치의 제 4 실시 예에 따른 블록 구성도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명의 제 1 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와;
팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와;
기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203);로 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 제 2 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1 차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501);로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 3 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와;
팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와;
기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)와;
생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501);로 구성한 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 제 4 실시 예는, 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와;
상기 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)에서 분리된 액화석유가스를 가열시켜 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 액화석유가스(LPG) 가열기(602) 와;
생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)와;
상기 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)에서 배출되는 플래쉬 가스를 압축시켜 원료가스(100)와 함께 1차 초저온 열교환기(103) 측으로 전달하는 플래쉬 가스 압축기(601);로 구성한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명 장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시 예는 냉매 압축기(101)와, 냉매 열교환기(102), 1차 초저온 열교환기(103), 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201), 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202) 및 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)로 구성한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
또, 본 발명의 제 2 실시 예는 냉매 압축기(101)와, 냉매 열교환기(102), 2차 초저온 열교환기(105), 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106), 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402), 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403) 및 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)로 구성한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
또한, 본 발명의 제 3 실시 예는, 상기한 제 1 및 제 2 실시 예의 구성요소를 모두 포함한 형태를 갖는 것을 주요기술 구성요소로 한다.
즉, 본 발명의 제 3 실시 예는 냉매 압축기(101)와, 냉매 열교환기(102), 1차 초저온 열교환기(103), 2차 초저온 열교환기(105), 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106), 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201), 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202), 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203), 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402), 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403) 및 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)를 모두 구비한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이와 같이 제 1 내지 제 3 실시 예는 그 구성품의 일부가 분리되어 별도의 장치로 구성되거나 이들 구성요소를 모두 포함한 형태로 구성되어 있으므로 이들 구성요소들의 작동관계를 실시 예 별로 분리 설명하지 않고 통합하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 냉매 압축기(101)는 1차 초저온 열교환기(103)에서 사용되는 냉매 자체가 1차 초저온 열교환기(103)에서 원료가스(100)를 액화시키면서 발생되는 냉매를 압축하는 기능을 수행하고, 상기 냉매 열교환기(102)는 냉매 압축기(101)에서 냉매를 압축시킬 때 발생하는 열을 제거한 후 다시 1차 초저온 열교환기(103)로 이 냉매를 전달하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 1차 초저온 열교환기(103)는 자체 내로 유입되는 원료가스(100)와 2차 초저온 열교환기(105)로부터 전달되어 오는 액화석유가스(LPG)가 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 2차 초저온 열교환기(105)는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)에서 유입되는 액화석유가스(LPG)에서 발생되는 플래쉬 가스 생성을 줄이기 위해 과 냉각을 유발하는 기능을 수행하고, 상기 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)는 2차 초저온 열교환기(105)의 액화석유가스(LPG) 입,출력부에 각각 설치되어 팽창에 의해 냉열을 생산하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)는 1차 초저온 열교환기(103)에서 생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하여 1차 및 2차 초저온 열교환기(103)(105)로 전달하고, 상기 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)는 1차 초저온 열교환기(103)에서 배출되는 액화석유가스(LPG)를 팽창시켜 액화석유가스(LPG)의 추가적인 온도 하강을 유발하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)를 통해 온도가 하강된 후 유입되는 액화석유가스(LPG)를 기상과 액상으로 분리하여 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 기능을 수행한다.
또한, 상기 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)는 2차 초저온 열교환기(105)에서 분리, 생성된 액화천연가스를 분리하는 기능을 수행하고, 상기 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되는 액화천연가스의 압력을 제어하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되는 액화천연가스의 압력을 저압으로 팽창시키는 기능을 수행하고, 상기 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)를 통해 저압으로 팽창된 액화천연가스(LNG)를 기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 기능을 수행하게 된다.
한편, 본 발명의 제 4 실시 예는 제 3 실시 예에의 구성요소에서 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)를 제거하는 대신 액화석유가스(LPG) 가열기(602)와 플래쉬 가스 압축기(601)를 더 구비시킨 것을 주요기술 구성요소로 한다.
따라서 중복된 설명을 피하기 위해 다른 구성요소들의 동작관계는 전술로써 대신하고 상기 액화석유가스(LPG) 가열기(602)와 플래쉬 가스 압축기(601)의 동작관계만 설명하면 다음과 같다.
상기에 있어서 상기 액화석유가스(LPG) 가열기(602)는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)에서 분리된 액화석유가스를 가열시켜 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 기능을 수행하고, 상기 플래쉬 가스 압축기(601)는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)에서 배출되는 플래쉬 가스를 압축시켜 원료가스(100)와 함께 다시 1차 초저온 열교환기(103) 측으로 전달하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 액화석유가스를 유입되는 원료가스나 냉매와 열교환시켜 줌으로써 액화석유가스가 포함하고 있는 냉열을 회수할 수 있을 뿐만 아니 라, 액화석유가스를 연료 가스로 이용하는데 필요한 증발 및 가열 설비를 제거할 수 있어 에너지 소모를 감소시키고 장치 설치를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 생성된 고압 액화천연가스를 과 냉각시켜 상압 화물창으로 보냄으로써, 플래쉬 가스의 생성을 줄이거나 감소시킬 수 있어 플래쉬 가스의 재 액화에 필요한 압축 설비를 최소화하고 이에 필요한 에너지 소비를 감소시킬 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
도 1은 본 발명 장치의 제 1 내지 제 3 실시 예에 따른 블록 구성도.
도 2는 본 발명 장치의 제 4 실시 예에 따른 블록 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 원료가스
200 : 액화석유가스(LPG) 연료 가스 또는 배가스 설비
300 : 액화석유가스(LPG) 화물창
400 : 고압 액화천연가스(LNG) 연료 가스 또는 배가스 설비
500 : 액화천연가스(LNG) 화물창
600 : 고압 액화천연가스(LNG) 연료 가스 또는 배가스 설비
101 : 냉매 압축기 102 : 냉매 열교환기
103 : 1차 초저온 열교환기 104 : 1차 팽창기
105 : 2차 초저온 열교환기 106 : 2차 팽창기
201, 203 : 1차 및 2차 액화석유가스(LPG) 분리기
202 : 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브
401, 501 : 1차 및 2차 액화천연가스(LNG) 분리기
402 : 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브
403 : 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브

Claims (4)

  1. 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
    냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
    흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
    생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와;
    팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와;
    기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203);로 구성한 것을 특징으로 하는 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치.
  2. 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
    냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
    플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
    팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
    생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
    1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
    저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
    기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501);로 구성한 것을 특징으로 하는 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치.
  3. 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
    냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
    흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
    플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
    팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
    생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분 리기(201)와;
    팽창에 의해 추가적인 온도 하강을 유발하는 액화석유가스(LPG) 팽창 밸브(202)와;
    기상과 액상으로 분리하여 액화석유가스(LPG) 연료가스 또는 배기가스 설비(200)와 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 2차 액화석유가스(LPG) 분리기(203)와;
    생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
    1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
    저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
    기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501);로 구성한 것을 특징으로 하는 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치.
  4. 액화를 발생시키는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(101)와;
    냉매의 압축 시 발생하는 열을 제거하는 냉매 열교환기(102)와;
    흐름 간의 상호 열교환 시 액화석유가스(LPG)를 기화시켜 잠열을 이용하는 1차 초저온 열교환기(103)와;
    플래쉬 가스 생성을 줄이는 과 냉각을 유발하는 2차 초저온 열교환기(105)와;
    팽창에 의해 냉열을 생산하는 1차 팽창기(104) 및 2차 팽창기(106)와;
    생성된 액화석유가스를 기상과 액상으로 분리하는 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)와;
    상기 1차 액화석유가스(LPG) 분리기(201)에서 분리된 액화석유가스를 가열시켜 액화석유가스(LPG) 화물창(300)으로 보내주는 액화석유가스(LPG) 가열기(602)와;
    생성된 액화천연가스를 분리하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)와;
    1차 액화천연가스(LNG) 분리기(401)에서 배출되어 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(400)로 전달되는 액화천연가스의 압력을 제어하는 1차 액화천연가스(LNG) 분리기 압력 제어 밸브(402)와;
    저압으로 액화천연가스를 팽창시키는 액화천연가스(LNG) 팽창 밸브(403)와;
    기상과 액상으로 분리하여 고압 액화천연가스(LNG) 연료가스 또는 배기가스 설비(600)와 액화천연가스(LNG) 화물창(500)으로 보내주는 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)와;
    상기 2차 액화천연가스(LNG) 분리기(501)에서 배출되는 플래쉬 가스를 압축시켜 원료가스(100)와 함께 1차 초저온 열교환기(103) 측으로 전달하는 플래쉬 가스 압축기(601);로 구성한 것을 특징으로 하는 과 냉각과 잠열 교환을 이용한 고효율 해상 액화천연가스 생산장치.
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