KR101441241B1

KR101441241B1 - Lng 처리 시스템 및 lng 처리 방법

Info

Publication number: KR101441241B1
Application number: KR1020130045721A
Authority: KR
Inventors: 백은성; 김주태; 김발영; 김해천; 한주석
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-09-17

Abstract

본 발명은 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 LNG 처리 시스템은, LNG 저장탱크와 제1 수요처 사이에 설치되는 BOG 공급라인; 상기 BOG 공급라인에 설치되는 BOG 압축/냉각장치; 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 마련되되, 상기 BOG 압축/냉각장치와 상기 제1 수요처 사이의 상기 BOG 공급라인으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인이 연결되는 BOG/BOG 열교환기; 및 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 설치되며, 상기 BOG 공급라인의 내부에 예열가스를 유입시켜 상기 BOG 압축/냉각장치를 초기 구동시키는 예열가스 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법은, 예열가스 공급장치를 LNG 저장탱크와 BOG/BOG 열교환기 사이 또는 BOG/BOG 열교환기와 BOG 압축/냉각장치 사이에 구비시켜, 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스 자체로 LNG 처리 시스템을 초기 운전시킬 수 있음으로써, LNG 처리 시스템의 효율을 향상시킬 수 있고, BOG/BOG 열교환기에서 LNG 저장탱크로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 배출되는 BOG를 BOG/LNG 열교환장치로 공급하여 BOG/LNG 열교환기의 열원 및 제2 수요처의 연료로 사용할 수 있음으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있고, 예열가스를 이용하여 LNG 저장탱크에서 유출되는 BOG를 압축기에서 압축할 수 있는 온도로 가열시킬 수 있음으로써, 압축기를 고가의 재질로 만들지 않아도 되어 가격 경쟁력을 상승시킬 수 있다.

Description

LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법{A Treatment System of Liquefied Natural Gas and Method for Treating Liquefied Natural Gas}

본 발명은 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법에 관한 것이다.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.

이러한 선박은 엔진을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 함으로써, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다.

그러나 최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다.

그러나 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 엔진에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있으며, 이와 더불어 LNG 저장탱크의 LNG로부터 외부의 열 침투로 자연 발생되는 증발가스(Boil-Off Gas; 이하 BOG라 칭함)를 효율적으로 사용할 수 있는 기술에 대하여도 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스를 이용하여 LNG 처리 시스템을 초기 운전시키고, 초기 운전 동안에 가열된 예열가스를 LNG 저장탱크에서 유출되는 BOG와 열교환시켜 BOG가 압축기에서 압축할 수 있는 온도의 BOG로 가열되고, 이후부터는 가열된 BOG가 LNG 저장탱크에서 유출되는 BOG와 열교환되도록 함으로써, LNG 처리 시스템의 효율을 향상시킬 수 있게 하는 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, BOG/BOG 열교환기에서 LNG 저장탱크로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 배출되는 BOG를 BOG/LNG 열교환장치로 공급하여 BOG/LNG 열교환기의 열원 및 제2 수요처의 연료로 사용할 수 있음으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있게 하는 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 LNG 처리 시스템은, 본 발명의 LNG 처리 시스템은, LNG 저장탱크와 제1 수요처 사이에 설치되는 BOG 공급라인; 상기 BOG 공급라인에 설치되는 BOG 압축/냉각장치; 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 마련되되, 상기 BOG 압축/냉각장치와 상기 제1 수요처 사이의 상기 BOG 공급라인으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인이 연결되는 BOG/BOG 열교환기; 및 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 설치되며, 상기 BOG 공급라인의 내부에 예열가스를 유입시켜 상기 BOG 압축/냉각장치를 초기 구동시키는 예열가스 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 예열가스 공급장치는, 예열가스를 저장하는 예열가스 저장탱크; 일단이 상기 예열가스 저장탱크에 연결되고, 타단이 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG/BOG 열교환기 사이의 상기 BOG 공급라인의 내부와 연결되는 예열가스 공급라인; 및 상기 예열가스 공급라인에 설치되며, 상기 예열가스가 유입되는 것을 제어하는 예열가스 제어밸브를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 예열가스 공급장치는, 예열가스를 저장하는 예열가스 저장탱크; 일단이 상기 예열가스 저장탱크에 연결되고, 타단이 상기 BOG/BOG 열교환기와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인의 내부와 연결되는 예열가스 공급라인; 및 상기 예열가스 공급라인에 설치되며, 상기 예열가스가 유입되는 것을 제어하는 예열가스 제어밸브를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 예열가스는, 상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 불활성가스일 수 있다.

구체적으로, 상기 예열가스는, 상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 질소일 수 있다.

구체적으로, BOG 압축/냉각장치는, 압축기와 냉각기를 포함하는 BOG 압축/냉각부가 적어도 2개 이상 설치되며, 상기 복수 개의 BOG 압축/냉각부 사이에 배분기가 설치되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 배분기의 전단에는, 상기 제1 수요처에서 요구하는 압력 및 온도의 BOG를 상기 제1 수요처에 공급하는 적어도 1개 이상의 상기 BOG 압축/냉각부가 상기 BOG 공급라인에 설치되고, 상기 배분기의 후단에는, 상기 BOG/BOG 열교환기에서 상기 LNG 저장탱크로부터 유출되는 BOG와 열교환하도록 가열된 BOG를 상기 BOG/BOG 열교환기에 공급하는 적어도 1개 이상의 상기 BOG 압축/냉각부가 상기 제1 BOG 회수라인에 설치되는 것을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 수요처는, 저압용 엔진으로 이종연료 엔진일 수 있다.

구체적으로, 상기 BOG/BOG 열교환기에 연결된 상기 제1 BOG 회수라인으로부터 연장되는 제2 회수라인에 설치되는 분배밸브; 및 상기 분배밸브에 의해 상기 제2 BOG 회수라인으로부터 분기되는 BOG/예열가스 벤트라인을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 LNG 저장탱크와 제2 수요처 사이에 설치되는 LNG 공급라인; 상기 BOG/BOG 열교환기에 연결된 상기 제1 BOG 회수라인으로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인에 연결되며, 상기 LNG 공급라인에 설치되는 BOG/LNG 열교환장치; 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG/LNG 열교환장치 사이의 상기 LNG 공급라인 또는 상기 LNG 저장탱크 내에 설치되는 부스팅 펌프; 및 상기 BOG/LNG 열교환장치와 상기 제2 수요처 사이의 상기 LNG 공급라인에 설치되는 히터를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 BOG/LNG 열교환장치는, 상기 LNG 공급라인에 마련되되, 상기 BOG/BOG 열교환기로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인이 연결되는 BOG/LNG 열교환기; 상기 BOG/LNG 열교환기로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인에 설치되는 임시 저장탱크; 및 상기 BOG/LNG 열교환기가 상기 LNG 공급라인에 의해 연결되고, 상기 부스팅 펌프가 상기 LNG 공급라인에 의해 연결되고, 상기 임시 저장탱크가 상기 제2 BOG 회수라인에 의해 연결되는 혼합기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 BOG/LNG 열교환기는, 상기 LNG 공급라인을 통해 공급되는 LNG를 상기 BOG/BOG 열교환기에서 상기 제2 BOG 회수라인을 통해 공급되는 배기 BOG와 열교환시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 임시 저장탱크는, 기액 분리기일 수 있다.

구체적으로, 상기 히터는, 상기 제2 수요처에서 요구하는 연소 온도로 LNG를 가열할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 수요처는, 고압용 엔진으로 MEGI 엔진이거나, 저압용 엔진으로 이종연료 엔진일 수 있다.

구체적으로, 상기 BOG/LNG 열교환장치와 상기 히터 사이의 상기 LNG 공급라인 또는 상기 부스팅 펌프와 상기 BOG/LNG 열교환장치 사이의 상기 LNG 공급라인에 고압펌프가 설치되는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법은, 예비 운전모드로 세팅하는 단계; LNG 저장탱크와 BOG 압축/냉각장치 사이의 BOG 공급라인 내부에 예열가스 공급장치의 예열가스를 유입시키는 단계; 상기 예열가스로 BOG 압축/냉각장치를 초기 구동시키는 단계; 상기 BOG 압축/냉각장치에서 가열된 상기 예열가스를 제1 BOG 회수라인을 통해 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계; 초기 운전모드로 전환하여, 상기 BOG 공급라인 내부로의 상기 예열가스 유입을 차단시키고, 상기 LNG 저장탱크의 제1 BOG를 상기 BOG 공급라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계; 상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가열된 예열가스와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 상기 제1 BOG를 열교환시켜, 상기 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계; 상기 가열된 제1 BOG를 상기 BOG 압축/냉각장치로 공급하여 가압된 제1 BOG로 변화시키는 단계; 상기 가압된 제1 BOG를 상기 제1 BOG 회수라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계; 상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가압된 제1 BOG와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 제2 BOG를 열교환시켜, 상기 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계; 정상 운전모드로 전환하여, 상기 가열된 제2 BOG를 상기 BOG 압축/냉각장치로 공급하여 가압된 제2 BOG로 변화시키는 단계; 상기 가압된 제2 BOG의 일부를 상기 BOG 공급라인을 통해 제1 수요처에 공급하여 상기 제1 수요처를 구동시키고, 상기 가압된 제2 BOG의 나머지를 상기 제1 BOG 회수라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계; 및 상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가압된 제2 BOG와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 제3 BOG를 열교환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 예열가스는, 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 마련되는 상기 BOG/BOG 열교환기의 전단 또는 후단에 유입될 수 있다.

구체적으로, 상기 예열가스를 유입하는 단계 내지 상기 예열가스를 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계의 과정을 적어도 한번 이상 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 상기 제1 BOG를 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계 내지 상기 상기 제2 BOG가 KDRL 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계의 과정을 적어도 한번 이상 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 BOG가 상기 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계에서, 열교환이 이루어진 상기 가열된 예열가스는, 대기중으로 배출되거나, 예열가스 회수장치에 저장될 수 있다.

구체적으로, 상기 가압된 제1 BOG와 상기 제2 BOG를 열교환시키는 단계 또는 상기 가압된 제2 BOG와 상기 제3 BOG를 열교환시키는 단계에서, 열교환이 이루어진 상기 가압된 제1 BOG 또는 상기 가압된 제2 BOG는, 대기중으로 배출되거나, BOG 회수장치에 저장될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 내지 제3 BOG의 온도는 -100℃ 내지 -160℃이고, 상기 가열된 제1 BOG 및 상기 가열된 제2 BOG의 온도는 상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도이고, 상기 가압된 제1 BOG 및 상기 가압된 제2 BOG의 온도는 상기 제1 수요처에서 요구하는 온도일 수 있다.

구체적으로, 상기 BOG/BOG 열교환기에서 열교환이 이루어진 상기 가압된 제1 BOG 또는 상기 가압된 제2 BOG가 제2 수요처를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치로 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 LNG 처리 시스템 및 LNG 처리 방법은, 예열가스 공급장치를 LNG 저장탱크와 BOG/BOG 열교환기 사이 또는 BOG/BOG 열교환기와 BOG 압축/냉각장치 사이에 구비시켜, 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스 자체로 LNG 처리 시스템을 초기 운전시킬 수 있음으로써, LNG 처리 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, BOG/BOG 열교환기에서 LNG 저장탱크로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 배출되는 BOG를 BOG/LNG 열교환장치로 공급하여 BOG/LNG 열교환기의 열원 및 제2 수요처의 연료로 사용할 수 있음으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 예열가스를 이용하여 LNG 저장탱크에서 유출되는 BOG를 압축기에서 압축할 수 있는 온도로 가열시킬 수 있음으로써, 압축기를 고가의 재질로 만들지 않아도 되어 가격 경쟁력을 상승시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 내지 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(1)은, 예열가스 공급장치(10), LNG 저장탱크(100), BOG/BOG 열교환기(200), BOG 압축/냉각장치(300), 제1 수요처(400), BOG/LNG 열교환장치(500), 부스팅 펌프(600), 고압 펌프(700), 히터(800), 제2 수요처(900)를 포함한다.

예열가스 공급장치(10)는, 후술할 LNG 저장탱크(100)와 후술할 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있으며, LNG 처리 시스템(1)의 초기 운전시 BOG 공급라인(102) 내부에 예열가스를 유입하여 후술할 압축기(301)를 구동시키고, 후술할 BOG/BOG 열교환기(200)에서 예열가스로 후술할 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 열교환시킬 수 있게 한다. 예열가스 공급장치(10)는, 예열가스 저장탱크(11), 예열가스 공급라인(12), 예열가스 제어밸브(13)를 포함한다.

예열가스 저장탱크(11)는, LNG 처리 시스템(1)의 초기 운전시 후술할 압축기(301)를 구동시킬 수 있고, 후술할 BOG/BOG 열교환기(200)에서 후술할 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 열교환시킬 수 있는 예열가스가 저장된다.

예열가스는, BOG 공급라인(102)에 직접 유입되므로, 다른 물질과 물리적 화학적 반응을 일으키기 어려운 가스, 예를 들어 불활성가스일 수 있다. 불활성가스는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈, 질소, 이산화탄소, 프레온 등일 수 있으며, 이들 중에서 퍼지 효과와 비용적인 측면을 고려하여, 예열가스로 질소를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

또한 예열가스는, LNG 처리 시스템(1)의 초기 운전시 후술할 압축기(301)를 구동시켜야 하고, BOG와 열교환도 이루어져야 하므로, 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온를 유지해야 한다.

예열가스 공급라인(12)은, 일단이 예열가스 저장탱크(11)에 연결되고, 타단이 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)의 내부와 연결되어, 예열가스 저장탱크(11)로부터 예열가스가 BOG 공급라인(102)으로 유입되는 통로를 제공할 수 있다.

예열가스 제어밸브(13)는, 예열가스 공급라인(12)에 설치되며, LNG 처리 시스템(1)의 예비 운전모드시 개방되어 예열가스가 BOG 공급라인(102)의 내부로 유입될 수 있도록 하고, 초기 운전모드 및 정상 운전모드시 폐쇄 상태를 유지하여, 예비 운전모드시에는 BOG 공급라인(102)에 예열가스만 존재하게 하고, 초기/정상 운전모드시 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 가능한 혼합되지 않도록 한다.

LNG 저장탱크(100)는, 후술할 제1 및 제2 수요처(400, 900)에 연료를 공급할 수 있도록 LNG가 저장된다. LNG 저장탱크(100)는 천연가스를 액체 상태로 보관하여야 하는데, 이때 LNG 저장탱크(100)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다. 이하 본 명세서에서, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있고, BOG는 기상 상태, 기상/액상 상태, 액상 상태 모두를 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.

LNG 저장탱크(100)의 상부와 제1 수요처(400) 사이에는 BOG를 전달하는 BOG 공급라인(102)이 설치될 수 있고, BOG 공급라인(102)에는 예열가스 공급장치(10), 후술할 BOG/BOG 열교환기(200), 후술할 BOG 압축/냉각장치(300) 등이 구비되어 제1 수요처(400)에 연료가 공급되도록 할 수 있다.

이때 BOG 공급라인(102)에는 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG의 량을 조절하는 BOG 제어밸브(101)를 비롯한 복수 개의 밸브가 설치될 수 있다.

BOG 제어밸브(101)는, LNG 저장탱크(100)와 예열가스 공급장치(10) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치되며, LNG 처리 시스템(1)의 예비 운전모드시 폐쇄 상태를 유지하고, 초기 운전모드 및 정상 운전모드시 개방 상태를 유지한다.

또한, LNG 저장탱크(100)의 하부와 제2 수요처(900) 사이에는 LNG를 전달하는 LNG 공급라인(107)이 설치될 수 있고, LNG 공급라인(107)에는 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500), 후술할 부스팅 펌프(600), 후술할 고압 펌프(700), 후술할 히터(800) 등이 구비되어 제2 수요처(900)에 연료가 공급되도록 할 수 있다.

이때 LNG 공급라인(107)에는 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 LNG의 량을 조절하는 유량조절밸브(도시하지 않음)를 비롯한 복수 개의 밸브가 설치될 수 있다.

도면에서는 LNG 저장탱크(100)가 하나인 것을 도시하였지만, 적어도 2개 이상 직렬 또는 병렬로 구비될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여, 먼저 LNG 처리 시스템(1)의 운전모드를 정의하면 다음과 같다.

예비 운전모드는, 후술할 제1 및 제2 수요처(400, 900) 중에서 적어도 어느 하나에 연료를 공급하기 위하여 설비를 초기화하는 상태로서, 예열가스 공급장치(10)로부터 후술할 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스를 BOG 공급라인(102) 내부로 유입시켜 후술할 BOG/BOG 열교환기(200)를 통해 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시키고, BOG 압축/냉각장치(300)에서 가열된 예열가스를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하고, 이와 같이 예열가스가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태를 말한다.

초기 운전모드는, 예비 운전모드가 안정화되면, 예열가스 공급장치(10)의 예열가스가 BOG 공급라인(102)으로 유출되는 것을 차단하고, LNG 저장탱크(100)의 제1 BOG를 BOG 공급라인(102)으로 유출시켜 예비 운전모드시 제1 BOG 회수라인(103a) 내부에 존재하는 가열된 예열가스와 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어져, 제1 BOG가 압축기(301)에서 압축할 수 있는 가열된 제1 BOG로 변화되고, 가열된 제1 BOG를 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제1 BOG로 변화시키고, 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하고, LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 제2 BOG를 가압된 제1 BOG와 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환시켜 가열된 제2 BOG로 변화시키고, 이와 같이 BOG/BOG 열교환기(200) 및 BOG 압축/냉각장치(300)를 경유한 BOG가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태를 말한다.

정상 운전모드는, 초기 운전모드가 안정화되면, 가열된 제2 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제2 BOG로 변화시키고, 가압된 제2 BOG를 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 배분기(350)에 의해 제1 수요처(400)와 BOG/BOG 열교환기(200)로 적절하게 배분 공급하여, 가압된 제2 BOG의 일부로 제1 수요처(400)의 구동이 시작되고, BOG/BOG 열교환기(200)에서는 나머지 가압된 제2 BOG에 의해 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 제3 BOG와 열교환이 지속적으로 이루어지는 상태를 말한다. 여기서 제1 수요처(400)를 가압된 제1 BOG를 공급하여 구동할 수 있지만, 정상 운전모드의 안정화를 위해서는 가압된 제2 BOG를 공급하여 엔진(400)이 구동되도록 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 예열가스 공급장치(10)의 예열가스의 온도는 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있고, LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 제1 내지 제3 BOG의 온도는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG가 1기압 하에서 -162℃임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있고, 가열된 제1 BOG 및 가열된 제2 BOG의 온도는 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있고, 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG의 온도는 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도, 예를 들어 약 41℃일 수 있고, BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어져 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 가압된 제1 또는 제2 BOG의 온도는, 예를 들어 -60℃ 내지 -90℃일 수 있다. 여기서 언급된 온도는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 시스템(1)에서 사용하는 구성 요소의 종류, 주변 환경 요인 등 여러 가지 변수에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

BOG/BOG 열교환기(200)는, 예열가스 공급장치(10)와 후술할 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련되되, 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 배분기(350)에서 BOG 공급라인(102)으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인(103a)이 연결될 수 있다.

예비 운전모드시, BOG/BOG 열교환기(200)에서는, BOG 공급라인(102)과 제1 BOG 회수라인(103a) 각각에 예열가스 공급장치(10)로부터 유출되는 예열가스가 채워질 수 있다.

이때 BOG/BOG 열교환기(200)에 연결된 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워진 예열가스는, 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)에 설치되는 분배밸브(104)에 의해 분기되는 BOG/예열가스 벤트라인(105)을 통해 외부로 배출되는데, 대기중으로 배출시킬 수도 있지만, 예열가스 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 예열가스를 저장하여 재활용할 수도 있다.

초기 운전모드시, BOG/BOG 열교환기(200)에서는, BOG 공급라인(102)에 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 예열가스가 채워져 상호 열교환이 이루어지면서, 제1 BOG가 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화될 수 있도록 한다. 이후, 가열된 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 경유하면서 가압된 제1 BOG로 변화되고, 가압된 제1 BOG가 BOG/BOG 열교환기(200)의 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워져 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제2 BOG와 지속적으로 열교환이 이루어질 수 있는 분위기가 조성될 수 있으며, 이때 제2 BOG는 가압된 제1 BOG와 열교환되어 가열된 제2 BOG로 변화될 수 있다. 여기서 가압된 제1 BOG는, 제1 수요처(400)에서 요구되는 압력과 온도를 유지할 수 있고, 가열된 제2 BOG는, 가열된 제1 BOG와 마찬가지로 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 유지할 수 있다.

또한 BOG/BOG 열교환기(200)에 연결된 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워진 가압된 제1 BOG는, 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)에 설치되는 분배밸브(104)에 의해 분기되는 BOG/예열가스 벤트라인(105)을 통해 외부로 배출되는데, 대기중으로 배출시킬 수도 있지만, 이 방식은 에너지 효율성이 떨어져 바람직하지 않고, 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결되는 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되어 후술할 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원 및 후술할 제2 수요처(900)의 연료로 사용되거나, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 재활용할 수도 있다.

정상 운전모드시, BOG/BOG 열교환기(200)에서는, 가열된 제2 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 가압된 제2 BOG로 변화되어 그 일부가 제1 수요처(400)로 공급되어 제1 수요처(400)가 구동되게 하지만, 가압된 제2 BOG의 나머지는 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되어, LNG 저장탱크(100)로부터 유출되어 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG와 지속적으로 열교환이 이루어질 수 있게 한다. 여기서 가압된 제2 BOG는, 가압된 제1 BOG와 마찬가지로 제1 수요처(400)에서 요구되는 압력과 온도를 유지할 수 있다.

이때 BOG/BOG 열교환기(200)에 연결된 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워진 가압된 제2 BOG는, 초기 운전모드시와 마찬가지로 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결되는 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되어 후술할 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원 및 후술할 제2 수요처(900)의 연료로 사용되거나, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 재활용할 수도 있다.

BOG 압축/냉각장치(300)는, BOG/BOG 열교환기(200)와 후술할 제1 수요처(400) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있으며, 예비 운전모드시 유입되는 예열가스로 초기 구동되고, 이후 유입되는 가열된 제1 BOG 및 가열된 제2 BOG를 압축 및 냉각 과정을 통해 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도 및 압력을 갖는 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG가 되도록 한다. BOG 압축/냉각장치(300)는, 제1 내지 제4 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330, 340), 배분기(350)를 포함한다. 본 발명에서는 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330, 340)가 4개 설치된 경우를 설명하고 있지만, 4개 이상 또는 이하, 예를 들어 적어도 2개 이상 설치될 수 있다.

제1 내지 제4 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330, 340) 각각은, 압축기(301)와 냉각기(302)를 포함할 수 있다. 압축기(301)는, 초기 작동시 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG를 압축할 수 있도록 초저온에 견딜 수 있는 재질로 만들어져야 하지만, 비용적인 측면 등을 고려할 때 현실적으로 불가능하며, 이에 따라 통상적으로 상온의 BOG를 압축할 수 있는 재질로 제작되어 지며, 본 발명의 제1 실시예에서는 이러한 압축기(301)를 초기 작동시킬 수 있게 하는 LNG 처리 시스템(1)을 제공하기 위함이다.

제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330) 각각은, BOG 공급라인(102)에 직렬로 설치될 수 있고, 제1 BOG 압축/냉각부(310)의 압축기(301)는 BOG 공급라인(102)에 의해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결될 수 있고, 제3 BOG 압축/냉각부(330)의 냉각기(302)는 BOG 공급라인(102)에 의해 후술할 배분기(350)와 연결될 수 있다.

제4 BOG 압축/냉각부(340)는, 후술할 배분기(350)에서 BOG 공급라인(102)으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인(103a)에 설치될 수 있으며, 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330) 및 배분기(350)를 경유한 예열가스 또는 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 역할을 할 수 있다.

배분기(350)는, 일단에 제3 BOG 압축/냉각부(330)의 냉각기(302)가 BOG 공급라인(102)에 의해 연결되고, 타단에 제1 수요처(400)가 BOG 공급라인(102)에 의해 연결되고, 제4 BOG 압축/냉각부(340)의 압축기(301)가 BOG 공급라인(102)으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인(103a)에 의해 연결될 수 있다.

배분기(350)는, 예비 운전모드 또는 초기 운전모드시에 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)를 경유한 예열가스 또는 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되도록 하고, 정상 운전모드시에 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)를 경유한 가압된 제2 BOG 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)가 구동되도록 하고, 나머지 가압된 제2 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되도록 한다.

배분기(350)를 기준으로 볼 때, 배분기(350)의 전단에 설치되는 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)는 제1 수요처(400)에 BOG를 공급하기 위한 용도이고, 배분기(350)의 후단에 설치되는 제4 BOG 압축/냉각부(340)는 BOG/BOG 열교환기(200)로 BOG를 공급하기 위한 용도라 할 수 있다. 본 실시예에서는 배분기(350)의 전단에 3개의 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)가 설치되고, 후단에 1개의 BOG 압축/냉각부(340)가 설치된 것을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 배분기(350)의 전단 및 후단 각각에 적어도 1개 이상의 BOG 압축/냉각부가 설치되는 것도 포함된다.

제1 수요처(400)는, BOG 공급라인(102)을 통해 배분기(350)와 연결되며, BOG/BOG 열교환기(200) 및 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 공급되는 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 연료로 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 제1 수요처(400)는 저압용 엔진, 예를 들어 이종연료 엔진일 수 있다.

한편, 제1 수요처(400)는, 가압된 제1 BOG를 연료로 구동되어 추력을 발생시킬 수 있으나, 적어도 가압된 제1 BOG로 초기 운전모드를 안정화시키고, 이후 가압된 제2 BOG를 연료로 구동되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 통해 본 제1 실시예는, 예열가스 공급장치(10)를 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이에 구비시켜, 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스를 이용하여 LNG 처리 시스템(1)을 초기 운전시키고, 초기 운전 동안에 가열된 예열가스로 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG를 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도로 가열시키고, 이후부터는 가열된 BOG가 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 새로운 BOG와 열교환되도록 함으로써, LNG 처리 시스템(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.

BOG/LNG 열교환장치(500)는, LNG 저장탱크(100)의 하부와 후술할 제2 수요처(900) 사이에서 LNG를 전달하는 LNG 공급라인(107)에 설치될 수 있으며, BOG/BOG 열교환기(200)의 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)과 연결되어, BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 공급받아, LNG 공급라인(107)을 통해 유입되는 LNG와 열교환시키고, LNG와 열교환된 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 재액화시켜 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있게 한다. BOG/LNG 열교환장치(500)는, BOG/LNG 열교환기(510), 임시 저장탱크(520), 혼합기(530)를 포함한다.

BOG/LNG 열교환기(510)는, 후술할 혼합기(530)와 후술할 히터(800) 사이의 LNG 공급라인(107)에 마련되되, BOG/BOG 열교환기(200)의 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)이 연결될 수 있다.

BOG/LNG 열교환기(510)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 공급되지 않을 때, LNG 공급라인(107)의 LNG를 가열하는 열원으로 선박 내의 엔진 배기, 보일러 또는 발전기의 폐열 등을 이용할 수 있으며, 또한 특정한 화학 물질을 이용하여 LNG와 열교환시켜서, 화학 물질이 열을 방출하고 LNG가 열을 제공받도록 할 수 있다. 이때 화학 물질은, 별도의 사이클을 순환함으로써 스팀 등에 의해 열을 공급받아 가열된 후, 공급받은 열을 LNG에 제공하는 글리콜 워터 등일 수 있다.

또한 BOG/LNG 열교환기(510)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 배출되는 가압된 제1 및 제2 BOG가 공급될 때, LNG 공급라인(107)의 LNG를 가열하는 열원으로 가압된 제1 및 제2 BOG를 이용할 수 있으며, 이때 BOG/LNG 열교환기(510)에서는 LNG 공급라인(107)에 LNG 저장탱크(100)에서 유출되어 후술할 부스팅 펌프(600) 및 후술할 혼합기(530)를 경유한 LNG가 채워져, 제2 BOG 회수라인(103b)에 채워진 가압된 제1 및 제2 BOG와 열교환이 이루어질 수 있다. 이를 통해 가압된 제1 및 제2 BOG는 LNG와 열교환하면서 열을 빼앗기게 되므로, 후술할 임시 저장탱크(520)에서 재액화가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

임시 저장탱크(520)는, BOG/LNG 열교환기(510)와 후술할 혼합기(530) 사이의 제2 BOG 회수라인(103b)에 설치될 수 있으며, BOG/LNG 열교환기(510)를 경유한 BOG를 임시로 저장한다.

임시 저장탱크(520)는, 기액 분리기일 수 있으며, 저장된 BOG를 재액화시키고, 액화되지 않은 BOG를 상부에 설치된 BOG 벤트라인(106)을 통해 대기중으로 배출시키거나, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 다른 용도로 재활용할 수 있도록 한다.

혼합기(530)는, BOG/LNG 열교환기(510)가 LNG 공급라인(107)에 의해 연결되고, 후술할 부스팅 펌프(600)가 LNG 공급라인(107)에 의해 연결되고, 임시 저장탱크(520)가 제2 BOG 회수라인(103b)에 의해 연결될 수 있다.

혼합기(530)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 공급되지 않을 때, 후술할 부스팅 펌프(600)를 경유한 LNG를 LNG 공급라인(107)을 통해 BOG/LNG 열교환기(510)로 공급되도록 하고, 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 공급될 때, 임시 저장탱크(520)로부터 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 유입되는 BOG(재액화된 BOG)와 후술할 부스팅 펌프(600)를 경유한 LNG를 혼합시켜 LNG 공급라인(107)을 통해 BOG/LNG 열교환기(510)로 공급되도록 한다.

이를 통해 본 제1 실시예는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 배출되는 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급하여 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원으로 사용할 수 있고, 임시 저장탱크(520)에서 BOG를 재액화 하여 혼합기(530)에서 LNG와 혼합하여 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있도록 함으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다.

부스팅 펌프(600)는, LNG 저장탱크(100)와 BOG/LNG 열교환장치(500)의 혼합기(530) 사이의 LNG 공급라인(107) 또는 LNG 저장탱크(100) 내에 설치될 수 있으며, LNG 저장탱크(100)로부터 LNG를 빼내어서 LNG를 수 내지 수십 bar 이내로 가압할 수 있으며, 부스팅 펌프(131)를 거친 LNG는 1bar 내지 25bar로 가압될 수 있다.

고압 펌프(700)는, BOG/LNG 열교환장치(500)와 후술할 히터(800) 사이의 LNG 공급라인(107) 또는 부스팅 펌프(600)와 BOG/LNG 열교환장치(500) 사이의 LNG 공급라인(107)에 설치될 수 있으며, LNG 저장탱크(100)로부터 배출된 LNG를 후술할 제2 수요처(900)에서 요구하는 압력으로 가압할 수 있다.

LNG는 LNG 저장탱크(100)로부터 약 10bar 정도의 압력으로 배출된 후 부스팅 펌프(600)에 의해 1차로 가압되는데, 고압 펌프(700)는 부스팅 펌프(600)에 의해 가압된 액체상태의 LNG를 2차로 가압하여, 후술할 히터(800)에 공급한다. 이때 고압 펌프(700)는 LNG를 후술할 제2 수요처(900)에서 요구하는 압력, 예를 들어 200bar 내지 400bar까지 가압하여 제2 수요처(900)에 공급함으로써, 제2 수요처(900)가 LNG를 통해 추력을 생산하도록 할 수 있다.

히터(800)는, BOG/LNG 열교환장치(500)와 후술할 제2 수요처(900) 사이의 LNG 공급라인(107)에 설치될 수 있으며, 제2 수요처(900)에서 요구하는 연소 온도로 LNG를 2차 가열하여 제2 수요처(900)에 공급한다.

히터(800)는, LNG를 가열하는 열원으로 선박 내의 엔진 배기, 보일러 또는 발전기의 폐열 등을 이용할 수 있으며, 또한 특정한 화학 물질을 이용하여 LNG와 열교환시켜서, 화학 물질이 열을 방출하고 LNG가 열을 제공받도록 할 수 있다. 이때 화학 물질은, 별도의 사이클을 순환함으로써 스팀 등에 의해 열을 공급받아 가열된 후, 공급받은 열을 LNG에 제공하는 글리콜 워터 등일 수 있다.

제2 수요처(900)는, LNG 저장탱크(100)로부터 공급되는 LNG와 BOG/LNG 열교환장치(500)에서 재액화된 BOG를 혼합한 연료로 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 제2 수요처(900)는, 고압 펌프(700)가 설치될 경우 MEGI 엔진일 수 있고, 고압 펌프(700)가 설치되지 않을 경우 이종연료 엔진일 수 있다.

제2 수요처(900)가 이종연료 엔진일 경우, LNG 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있고, LNG와 오일이 혼합되어 공급되지 않을 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 제2 수요처(900)의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.

제2 수요처(900)는 LNG의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서 제2 수요처(900) 구동 시 최종적으로 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 선체(도시하지 않음)가 전진 또는 후진하게 된다.

물론 제1 실시예에서 제2 수요처(900)는 프로펠러를 구동하기 위한 제2 수요처(900)일 수 있으나, 발전을 위한 제2 수요처(900) 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 제2 수요처(900)일 수 있다. 즉 제1 실시예는 제2 수요처(900)의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만 제2 수요처(900)는 LNG의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(2)은, 예열가스 공급장치(20), LNG 저장탱크(100), BOG/BOG 열교환기(200), BOG 압축/냉각장치(300), 제1 수요처(400), BOG/LNG 열교환장치(500), 부스팅 펌프(600), 고압 펌프(700), 히터(800), 제2 수요처(900)를 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에서, 예열가스 공급장치(20)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)은 전술할 본 발명의 제1 실시예의 LNG 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성 요소인 예열가스 공급장치(20)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

예열가스 공급장치(20)는, 본 발명의 제1 실시예의 예열가스 공급장치(10)와는 달리, BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있으며, 제1 실시예와 마찬가지로 제2 실시예의 LNG 처리 시스템(2)의 초기 운전시 BOG 공급라인(102) 내부에 예열가스를 유입하여 압축기(301)를 구동시키고, 이러한 예열가스로 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제1 BOG와 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환시킬 수 있게 한다. 예열가스 공급장치(20)는, 예열가스 저장탱크(21), 예열가스 공급라인(22), 예열가스 제어밸브(23)를 포함한다.

예열가스 저장탱크(21)는, 제1 실시예의 예열가스 저장탱크(11)와 동일한 구성 및 작용을 하므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 예열가스 저장탱크(21)에 저장되는 예열가스 역시 제1 실시예에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 공급라인(22)은, 일단이 예열가스 저장탱크(21)에 연결되고, 타단이 BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)의 내부와 연결되어, 예열가스 저장탱크(21)로부터 예열가스가 BOG 공급라인(102)으로 유입되는 통로를 제공할 수 있다.

예열가스 제어밸브(23)는, 예열가스 공급라인(22)에 설치되며, 작용은 제1 실시예의 예열가스 제어밸브(13)에서 언급한 바와 동일하다.

이하, 본 발명의 제1 실시예와는 달리 본 발명의 제2 실시예에서는 예열가스 공급장치(20)가 BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치됨으로써, 제1 실시예와 비교하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

첫째, 제1 실시예에서는 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG의 량을 조절하는 BOG 제어밸브(101)가 LNG 저장탱크(100)와 예열가스 공급장치(10) 사이에 위치되도록 설치되어야 하지만, 제2 실시예의 BOG 제어밸브(101)는 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있다.

둘째, 제1 실시예에서는 예비 운전모드를 예열가스가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의하였지만, 제2 실시예에서는 예비 운전모드를 예열가스가 BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의된다.

셋째, 예비 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에서는, 제1 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)과 제1 BOG 회수라인(103a)에 예열가스가 채워지지만, 제2 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)에 예열가스가 채워지지 않는다.

이와 같이, 제2 실시예의 LNG 처리 시스템(2)은, 예열가스 공급장치(20)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)이 전술할 제1 실시예의 LNG 처리 시스템(1)의 구성과 동일하므로, 제1 실시예의 설명으로부터 제2 실시예를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기한 구성을 갖는 제1 및 제2 실시예의 LNG 처리 시스템(1, 2)을 이용한 연료 공급 방법을 도 6a 및 도 6b를 참고하여 설명하기로 한다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1, 도 2, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(1, 2)의 연료 공급 방법은, LNG 처리 시스템(1, 2)을 예비 운전모드로 세팅하는 단계(S601), LNG 저장탱크(100)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102) 내부에 예열가스 공급장치(10, 20)의 예열가스를 유입시키는 단계(S602), 예열가스로 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시키는 단계(S603), BOG 압축/냉각장치(300)에서 가열된 예열가스를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S604), 초기 운전모드로 전환하여, BOG 공급라인(102) 내부로의 예열가스 유입을 차단시키고, LNG 저장탱크(100)의 제1 BOG를 BOG 공급라인(102)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S605), BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가열된 예열가스와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제1 BOG를 열교환시켜, 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계(S606), 가열된 제1 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제1 BOG로 변화시키는 단계(S607), 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S608), BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제1 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제2 BOG를 열교환시켜, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계(S609), 정상 운전모드로 전환하여, 가열된 제2 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제2 BOG로 변화시키는 단계(S610), 가압된 제2 BOG의 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)를 구동시키고, 가압된 제2 BOG의 나머지를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S611), BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG를 열교환시키는 단계(S612), 및 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 단계(S620)를 포함한다.

단계 S601에서는, 제1 및 제2 수요처(400, 900) 중에서 적어도 어느 하나에 연료를 공급하기 위하여, LNG 처리 시스템(1, 2)을 예비 운전모드로 세팅한다.

단계 S602에서는, LNG 저장탱크(100)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102) 내부에 예열가스 공급장치(10, 20)의 예열가스를 유입시킨다.

예열가스는, LNG 저장탱크(100)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련되는 BOG/BOG 열교환기(200)의 전단 또는 후단에 유입될 수 있다.

예열가스의 온도는 BOG 압축/냉각장치(300)의 구성 요소인 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있다.

단계 S603에서는, 예열가스로 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시킨다. 이때 예열가스는 BOG 압축/냉각장치(300)에서 압축 및 냉각 과정을 거치면서 가열되어 온도가 상승될 수 있다.

LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 BOG의 온도는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG가 1기압 하에서 -162℃임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있으며, 압축기(301)를 초저온에서 견딜 수 있는 재질로 제작하지 않는 이상 통상의 압축기(301)로 이러한 초저온의 BOG를 압축하기가 불가능하기 때문에 상온의 예열가스로 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시키는 것이며, 이는 후술할 단계 S605에서와 같이 BOG/BOG 열교환기(200)에서 예열가스와 제1 BOG를 열교환시킨 후, 후술할 단계 S609에서와 같이 BOG/BOG 열교환기(200)에서 가압된 제1 BOG와 제2 BOG를 열교환시키는 것을 가능하게 한다. 즉, 이때부터 BOG/BOG 열교환기(200)에서 BOG와 BOG 사이의 열교환이 시작된다.

단계 S604에서는, BOG 압축/냉각장치(300)에서 가열된 예열가스를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

상기에서, 단계 S602 내지 단계 S604의 과정을 적어도 한번 이상 수행할 수 있으며, 이는 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되는 가열된 예열가스를 예비 운전모드에서 안정화시키기 위함이다.

단계 S605에서는, 초기 운전모드로 전환하여, BOG 공급라인(102) 내부로의 예열가스 유입을 차단시키고, LNG 저장탱크(100)의 제1 BOG를 BOG 공급라인(102)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

제1 BOG의 온도는 BOG가 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 것임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있다.

단계 S605에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가열된 예열가스와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제1 BOG를 열교환시켜, 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화된다.

가열된 제1 BOG의 온도는, BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있다.

제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가열된 예열가스는, BOG 공급라인(102)에 채워지는 제1 BOG와 열교환된 후 외부로 배출되는데, 대기중으로 배출시킬 수도 있지만, 예열가스 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 예열가스를 저장하여 재활용할 수도 있다.

단계 S607에서는, 가열된 제1 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제1 BOG로 변화시킨다.

가압된 제1 BOG의 온도는, 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도, 예를 들어 약 41℃일 수 있다. 물론 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도는 엔진의 종류에 따라 달라질 수 있다.

단계 S608에서는, 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

단계 S609에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제1 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제2 BOG를 열교환시켜, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화된다.

제2 BOG의 온도는, BOG가 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 것임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있고, 가열된 제2 BOG의 온도는 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있다.

제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제1 BOG는, BOG 공급라인(102)에 채워지는 제2 BOG와 열교환된 후 외부로 배출되는데, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 재활용할 수 있고, 후술할 단계 S620에서와 같이 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급할 수 있다. 여기서 가압된 제1 BOG의 온도는, 예를 들어 -60℃ 내지 -90℃일 수 있다.

상기에서, 단계 S605 내지 단계 S609의 과정을 적어도 한번 이상 수행할 수 있으며, 이는 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급되는 가열된 제1 BOG 또는 가열된 제2 BOG와 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되는 가압된 제1 BOG를 초기 운전모드에서 안정화시키기 위함이다.

단계 S610에서는, 정상 운전모드로 전환하여, 가열된 제2 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)로 공급하여 가압된 제2 BOG로 변화시킨다.

가압된 제2 BOG의 온도는, 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도, 예를 들어 약 41℃일 수 있다. 물론 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도는 엔진의 종류에 따라 달라질 수 있다.

단계 S611에서는, 가압된 제2 BOG의 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)를 구동시키고, 가압된 제2 BOG의 나머지를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

단계 S612에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG를 열교환시킨다.

제3 BOG의 온도는, BOG가 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 것임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있다.

제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG는, BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG와 열교환된 후 외부로 배출되는데, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 재활용할 수 있고, 후술할 단계 S620에서와 같이 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급할 수 있다. 여기서 가압된 제2 BOG의 온도는, 예를 들어 -60℃ 내지 -90℃일 수 있다.

상기에서, 단계 S610 내지 단계 S612의 과정은 운전이 종료될 때까지 지속적으로 수행될 수 있다.

단계 S620에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급된다.

BOG/BOG 열교환기(200)로부터 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 이용하여 제2 수요처(900)를 구동시키는 방법은, 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 제2 BOG 회수라인(103b)에 의해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결되는 BOG/LNG 열교환기(510)에서 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 LNG와 열교환시키고, BOG/LNG 열교환기(510)와 제2 BOG 회수라인(103b)에 의해 연결되는 임시 저장탱크(520)에서 BOG를 재액화시키고, 임시 저장탱크(520)로부터 유입되는 BOG(재액화된 BOG)와 LNG 저장탱크(100)에서 부스팅 펌프(600)를 경유하여 유입되는 LNG를 혼합기(530)에서 혼합시켜 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있게 하고, 이러한 혼합 연료를 BOG/LNG 열교환기(510), 고압 펌프(700), 히터(800)를 경유시켜 제2 수요처(900)에 공급함으로써, 제2 수요처(900)를 구동시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(3)은, 예열가스 공급장치(30), LNG 저장탱크(100), BOG/BOG 열교환기(200), BOG 압축/냉각장치(300), 제1 수요처(400), BOG/LNG 열교환장치(500), 부스팅 펌프(600), 고압 펌프(700), 히터(800), 제2 수요처(900)를 포함한다.

본 발명의 제3 실시예에서, 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)은 전술할 본 발명의 제1 실시예의 LNG 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 동일한 구성일 수도 있고, 반드시 동일한 구성을 지칭하지 않을 수도 있다.

예열가스 공급장치(30)는, 후술할 LNG 저장탱크(100)와 후술할 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있다. 예열가스 공급장치(30)는, 예열가스 저장탱크(31), 예열가스 공급라인(32), 예열가스 제어밸브(33), 예열가스 벤트라인(34), 예열가스 히터(35)를 포함한다.

예열가스 저장탱크(31)는, LNG 처리 시스템(3)의 초기 운전시 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)를 구동시킬 수 있도록 하고, 후술할 BOG/BOG 열교환기(200)에서 후술할 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제1 BOG와 열교환시킬 수 있도록 하는 예열가스가 저장된다.

예열가스는, 후술할 예열가스 히터(35)에 공급되어 BOG 공급라인(102) 내부의 제1 BOG와 열교환시키는 것으로, 전술한 제1 실시예와 같이 불활성가스일 수 있고, 다른 가스일 수도 있다. 불활성가스는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈, 질소, 이산화탄소, 프레온 등일 수 있다.

또한 예열가스는, LNG 처리 시스템(3)의 초기 운전모드시, 제1 BOG를 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화되도록 열교환시킬 수 있는 온도를 유지해야 한다.

예열가스 공급라인(32)은, 일단이 예열가스 저장탱크(31)에 연결되고, 타단이 후술할 예열가스 히터(35)에 연결되어, 예열가스 저장탱크(31)로부터 예열가스가 예열가스 히터(35)로 유입되는 통로를 제공할 수 있다.

예열가스 제어밸브(33)는, 예열가스 공급라인(32)에 설치되며, LNG 처리 시스템(3)의 초기 운전모드시 개방되어 예열가스가 후술할 예열가스 히터(35)로 공급될 수 있도록 하고, 정상 운전모드시에는 후술할 예열가스 히터(35)를 작동시키지 않아도 되므로 에너지 절감 측면에서 폐쇄 상태로 유지시키는 것이 바람직하다.

예열가스 벤트라인(34)은, 후술할 예열가스 히터(35)로부터 배출되는 예열가스를 외부로 배출시키는 통로를 제공할 수 있으며, 배출되는 예열가스는 대기중으로 배출시킬 수도 있지만, 예열가스 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 예열가스를 저장하여 재활용할 수도 있다.

예열가스 히터(35)는, 일단이 예열가스 공급라인(32)이 연결되고, 타단이 예열가스 벤트라인(34)이 연결되며, 후술할 LNG 저장탱크(100)와 후술할 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련될 수 있다.

예열가스 히터(35)에서는, 예열가스 저장탱크(31)로부터 예열가스를 공급받아 후술할 LNG 저장탱크(110)로부터 유출되는 제1 BOG와 열교환시켜, 제1 BOG가 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화되도록 한다.

LNG 저장탱크(100)의 상부와 제1 수요처(400) 사이에는 BOG를 전달하는 BOG 공급라인(102)이 설치될 수 있고, BOG 공급라인(102)에는 예열가스 공급장치(30), 후술할 BOG/BOG 열교환기(200), 후술할 BOG 압축/냉각장치(300) 등이 구비되어 제1 수요처(400)에 연료가 공급되도록 할 수 있다.

BOG 제어밸브(101)는, LNG 저장탱크(100)와 예열가스 공급장치(30) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치되며, LNG 처리 시스템(3)의 초기 운전모드시 폐쇄 상태를 유지하고, 정상 운전모드시 개방 상태를 유지한다.

본 발명의 제3 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여, 먼저 LNG 처리 시스템(3)의 운전모드를 정의하면 다음과 같다.

초기 운전모드는, 후술할 제1 및 제2 수요처(400, 900) 중에서 적어도 어느 하나에 연료를 공급하기 위하여 설비를 초기화하는 상태로서, 예열가스 공급장치(30)로부터 예열가스를 유출하여 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35)를 작동시키고, LNG 저장탱크(100)의 제1 BOG가 BOG 공급라인(102)으로 유출되도록 하고, 예열가스 히터(35)가 마련된 BOG 공급라인(102)을 제1 BOG가 경유하면서 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화되고, 가열된 제1 BOG가 BOG 공급라인(102)을 통해 후술할 BOG/BOG 열교환기(200)와 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)를 경유하여 가압된 제1 BOG로 변화하고, 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하고, 이와 같이 예열가스 공급장치(30)의 예열가스 히터(35)에 의해 가열된 제1 BOG 및 BOG 압축/냉각장치(300)에 의해 가압된 제1 BOG가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태를 말한다.

정상 운전모드는, 초기 운전모드가 안정화되면, 예열가스 공급장치(30)의 작동을 중지시켜 예열가스가 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35)로 유출되는 것을 차단하고, LNG 저장탱크(100)로부터 BOG 공급라인(102)을 통해 유출되는 제2 BOG가 가압된 제1 BOG와 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어져, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되고, 가열된 제2 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 경유하면서 가압된 제2 BOG로 변화되고, 가압된 제2 BOG를 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 배분기(350)에 의해 제1 수요처(400)와 BOG/BOG 열교환기(200)로 적절하게 배분 공급하여, 가압된 제2 BOG의 일부로 제1 수요처(400)의 구동이 시작되고, BOG/BOG 열교환기(200)에서는 나머지 가압된 제2 BOG에 의해 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 제3 BOG와 열교환이 지속적으로 이루어지는 상태를 말한다. 여기서 제1 수요처(400)를 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG로 구동할 수 있지만, 정상 운전모드의 안정화를 위해서는 가압된 제2 BOG를 공급하여 엔진(400)이 구동되도록 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 예열가스 공급장치(30)의 예열가스의 온도는 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG를 가열하여 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있고, LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 제1 내지 제3 BOG의 온도는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG가 1기압 하에서 -162℃임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있고, 가열된 제1 BOG 및 가열된 제2 BOG의 온도는 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있고, 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG의 온도는 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도, 예를 들어 약 41℃일 수 있고, BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 후에 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG의 온도는, 예를 들어 -60℃ 내지 -90℃일 수 있다. 여기서 언급된 온도는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 시스템(3)에서 사용하는 구성 요소의 종류, 주변 환경 요인 등 여러 가지 변수에 따라 달라질 수 있음은 물론이다

BOG/BOG 열교환기(200)는, 예열가스 공급장치(30)와 후술할 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련되되, 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 배분기(350)에서 BOG 공급라인(102)으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인(103a)이 연결될 수 있다.

초기 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에서는, BOG 공급라인(102)에 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제1 BOG가 예열가스 공급장치(30)의 예열가스 히터(35)에 의해 변화된 가열된 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 BOG 압축/냉각장치(300)에 의해 가열된 제1 BOG가 변화된 가압된 제1 BOG가 채워질 수 있다.

정상 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에서는, 제1 BOG 회수라인(103a)에 가압된 제1 BOG가 채워진 상태에서, BOG 공급라인(102)에 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제2 BOG가 채워져 열교환이 이루어져, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되고, 가열된 제2 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 가압된 제2 BOG로 변화되고, 가압된 제2 BOG를 후술할 BOG 압축/냉각장치(300)의 배분기(350)에 의해 제1 수요처(400)와 BOG/BOG 열교환기(200)로 적절하게 배분 공급하여, 가압된 제2 BOG의 일부로 제1 수요처(400)의 구동이 시작되고, BOG/BOG 열교환기(200)에서는 나머지 가압된 제2 BOG에 의해 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 제3 BOG와 열교환이 지속적으로 이루어지는 상태를 말한다. 여기서 제1 수요처(400)를 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG로 구동할 수 있지만, 정상 운전모드의 안정화를 위해서는 가압된 제2 BOG를 공급하여 엔진(400)이 구동되도록 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 초기 운전모드 및 정상 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에 연결된 제1 회수라인(103a)에 채워진 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG는, 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)에 설치되는 분배밸브(104)에 의해 분기되는 BOG 벤트라인(305)을 통해 외부로 대기중으로 배출시키거나 BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 BOG를 저장하여 재활용할 수도 있다. 또한 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG는, 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결되는 후술할 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급하여 후술할 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원 및 후술할 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있다.

BOG 압축/냉각장치(300)는, BOG/BOG 열교환기(200)와 후술할 제1 수요처(400) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있으며, 초기 운전모드시 예열가스 공급장치(30)의 예열가스에 의해 가열된 제1 BOG로 초기 구동되고, 이후 유입되는 가열된 제2 BOG를 압축 및 냉각 과정을 통해 제1 수요처(400)에서 요구하는 온도 및 압력을 갖는 가압된 제2 BOG가 되도록 한다. BOG 압축/냉각장치(300)는, 제1 내지 제4 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330, 340), 배분기(350)를 포함한다. 본 발명에서는 BOG 압축/냉각부가 4개 설치된 경우를 설명하고 있지만, 4개 이상 또는 이하로 설치될 수 있다.

제1 내지 제4 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330, 340) 각각은, 압축기(301)와 냉각기(302)를 포함할 수 있다. 압축기(301)는, 초기 작동시 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG를 압축할 수 있도록 초저온에 견딜 수 있는 재질로 만들어져야 하지만, 비용적인 측면 등을 고려할 때 현실적으로 불가능하며, 이에 따라 통상적으로 상온의 BOG를 압축할 수 있는 재질로 제작되어 지며, 본 발명의 제3 실시예에서는 이러한 압축기(301)를 초기 작동시킬 수 있게 하는 LNG 처리 시스템(3)을 제공하기 위함이다.

제4 BOG 압축/냉각부(340)는, 후술할 배분기(350)에서 BOG 공급라인(102)으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인(103a)에 설치될 수 있으며, 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330) 및 배분기(350)를 경유한 예열가스 또는 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 역할을 할 수 있다.

배분기(350)는, 초기 운전모드 및 정상 운전모드시에 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)를 경유한 가압된 제1 BOG 및 가압된 제2 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되도록 하고, 정상 운전모드시에 제1 내지 제3 BOG 압축/냉각부(310, 320, 330)를 경유한 가압된 제2 BOG 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)가 구동되도록 하고, 나머지 가압된 제2 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되도록 한다.

제1 수요처(400)는, BOG 공급라인(102)을 통해 배분기(350)와 연결되며, BOG/BOG 열교환기(200) 및 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 공급되는 가압된 제2 BOG를 통해 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 제1 수요처(400)는 저압용 엔진, 예를 들어 이종연료 엔진일 수 있다.

한편, 제1 수요처(400)는, 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 연료로 구동되어 추력을 발생시킬 수 있으나, 적어도 가압된 제1 BOG로 초기 운전모드를 안정화시키고, 이후 가압된 제2 BOG를 연료로 구동되도록 하는 것이 바람직하다.

BOG/LNG 열교환장치(500)는, LNG 저장탱크(100)의 하부와 후술할 제2 수요처(900) 사이에서 LNG를 전달하는 LNG 공급라인(107)에 설치될 수 있으며, BOG/BOG 열교환기(200)에 연결된 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)과 연결되어, BOG/BOG 열교환기(200)에서 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제2 또는 제3 BOG와 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 공급받아, LNG 공급라인(107)을 통해 유입되는 LNG와 열교환시키고, LNG와 열교환된 BOG를 재액화시켜 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있게 한다. BOG/LNG 열교환장치(500)는, BOG/LNG 열교환기(510), 임시 저장탱크(520), 혼합기(530)를 포함한다.

BOG/LNG 열교환기(510)는, 후술할 혼합기(530)와 후술할 히터(800) 사이의 LNG 공급라인(107)에 마련되되, BOG/BOG 열교환기(200)에 연결되는 제1 BOG 회수라인(103a)으로부터 연장되는 제2 BOG 회수라인(103b)이 연결될 수 있다.

BOG/LNG 열교환기(510)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 공급되지 않을 때, LNG 공급라인(107)의 LNG를 가열하는 열원으로 선박 내의 엔진 배기, 보일러 또는 발전기의 폐열 등을 이용할 수 있으며, 또한 특정한 화학 물질을 이용하여 LNG와 열교환시켜서, 화학 물질이 열을 방출하고 LNG가 열을 제공받도록 할 수 있다. 이때 화학 물질은, 별도의 사이클을 순환함으로써 스팀 등에 의해 열을 공급받아 가열된 후, 공급받은 열을 LNG에 제공하는 글리콜 워터 등일 수 있다.

또한 BOG/LNG 열교환기(510)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 공급될 때, LNG 공급라인(107)의 LNG를 가열하는 열원으로 BOG를 이용할 수 있으며, 이때 BOG/LNG 열교환기(510)에서는 LNG 공급라인(107)에 LNG 저장탱크(100)에서 유출되어 후술할 부스팅 펌프(600) 및 후술할 혼합기(530)를 경유한 LNG가 채워져, 제2 BOG 회수라인(103b)에 채워진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG와 열교환이 이루어질 수 있다. 이를 통해 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG는 LNG와 열교환하면서 열을 빼앗기게 되므로, 후술할 임시 저장탱크(520)에서 재액화가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

혼합기(530)는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 배출되는 BOG가 공급되지 않을 때, 후술할 부스팅 펌프(600)를 경유한 LNG를 LNG 공급라인(107)을 통해 BOG/LNG 열교환기(510)로 공급되도록 하고, BOG가 공급될 때, 임시 저장탱크(520)로부터 제2 BOG 회수라인(103b)을 통해 유입되는 BOG(재액화된 BOG)와 후술할 부스팅 펌프(600)를 경유한 LNG를 혼합시켜 LNG 공급라인(107)을 통해 BOG/LNG 열교환기(510)로 공급되도록 한다.

이를 통해 본 제3 실시예는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급하여 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원으로 사용할 수 있고, 임시 저장탱크(520)에서 BOG를 재액화 하여 혼합기(530)에서 LNG와 혼합하여 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있도록 함으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다.

이러한 고압 펌프(700)는, 후술할 제2 수요처(900)가 저압용 엔진 또는 고압용 엔진, 예를 들어 이종연료 엔진 또는 MEGI 엔진일 경우에 설치할 수 있다. 한편, 고압 펌프(700)를 설치하지 않을 경우에는 고압용 엔진을 구동시킬 수 없어, 후술할 제2 수요처(900)는 저압용 엔진, 예를 들어 이종연료 엔진일 수 있다.

제2 수요처(900)는, LNG 저장탱크(100)로부터 공급되는 LNG와 BOG/LNG 열교환장치(500)에서 재액화된 BOG를 혼합한 연료로 구동되어 추력을 발생시킨다. 이때 제2 수요처(900)는, 전술한 바와 같이 고압 펌프(700)가 설치될 경우 MEGI 엔진 또는 이종연료 엔진일 수 있고, 고압 펌프(700)가 설치되지 않을 경우 이종연료 엔진일 수 있다.

물론 제3 실시예에서 제2 수요처(900)는 프로펠러를 구동하기 위한 제2 수요처(900)일 수 있으나, 발전을 위한 제2 수요처(900) 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 제2 수요처(900)일 수 있다. 즉 제3 실시예는 제2 수요처(900)의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만 제2 수요처(900)는 LNG의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(4)은, 예열가스 공급장치(40), LNG 저장탱크(100), BOG/BOG 열교환기(200), BOG 압축/냉각장치(300), 제1 수요처(400), BOG/LNG 열교환장치(500), 부스팅 펌프(600), 고압 펌프(700), 히터(800), 제2 수요처(900)를 포함한다.

본 발명의 제4 실시예에서, 예열가스 공급장치(40)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)은 전술할 본 발명의 제3 실시예의 LNG 처리 시스템(3)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제3 실시예와 다른 구성 요소인 예열가스 공급장치(40)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

예열가스 공급장치(40)는, 제3 실시예의 예열가스 공급창치(30)와는 달리, BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있다. 예열가스 공급장치(40)는, 예열가스 저장탱크(41), 예열가스 공급라인(42), 예열가스 제어밸브(43), 예열가스 벤트라인(44), 예열가스 히터(45)를 포함한다.

예열가스 저장탱크(41)는, 제3 실시예의 예열가스 저장탱크(31)와 동일한 구성 및 작용을 하므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 예열가스 저장탱크(41)에 저장되는 예열가스 역시 제3 실시예에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 공급라인(42)은, 일단이 예열가스 저장탱크(41)에 연결되고, 타단이 후술할 예열가스 히터(45)에 연결되어, 예열가스가 예열가스 저장탱크(41)로부터 예열가스 히터(45)로 공급되는 통로를 제공할 수 있다.

예열가스 제어밸브(43)는, 예열가스 공급라인(42)에 설치되며, 작용은 제3 실시예의 예열가스 제어밸브(33)에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 벤트라인(44)은, 후술할 예열가스 히터(35)로부터 배출되는 예열가스를 외부로 배출시키는 통로를 제공할 수 있으며, 작용은 제3 실시예의 예열가스 벤트라인(34)에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 히터(45)는, 일단이 예열가스 공급라인(42)이 연결되고, 타단이 예열가스 벤트라인(44)이 연결되며, BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련될 수 있다.

예열가스 히터(45)에서는, 예열가스 저장탱크(31)로부터 예열가스를 공급받아 LNG 저장탱크(110)로부터 유출되는 제1 BOG와 열교환시켜, 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화되도록 한다.

이하, 본 발명의 제3 실시예와는 달리 본 발명의 제4 실시예에서는 예열가스 공급장치(40)가 BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치됨으로써, 제3 실시예와 비교하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

첫째, 제3 실시예에서는 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG의 량을 조절하는 BOG 제어밸브(101)가 LNG 저장탱크(100)와 예열가스 공급장치(30) 사이에 위치되도록 설치되어야 하지만, 제4 실시예의 BOG 제어밸브(101)는 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있다.

둘째, 제3 실시예에서는 초기 운전모드를 예열가스 히터(35)에 의해 제1 BOG가 변화된 가열된 제1 BOG가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의하였지만, 제4 실시예에서는 초기 운전모드를 예열가스 히터(45)에 의해 제1 BOG가 변화된 가열된 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의해야 한다.

셋째, 초기 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에서는, 제3 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)에 가열된 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 BOG 압축/냉각장치(300)에 의해 가열된 제1 BOG가 변화된 가압된 제1 BOG가 채워지지만, 제4 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)에 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 가압된 제1 BOG가 채워진다.

이와 같이, 제4 실시예의 LNG 처리 시스템(4)은, 예열가스 공급장치(40)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)이 전술할 제3 실시예의 LNG 처리 시스템(3)의 구성과 동일하므로, 제3 실시예의 설명으로부터 제4 실시예를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(5)은, 예열가스 공급장치(50), LNG 저장탱크(100), BOG/BOG 열교환기(200), BOG 압축/냉각장치(300), 제1 수요처(400), BOG/LNG 열교환장치(500), 부스팅 펌프(600), 고압 펌프(700), 히터(800), 제2 수요처(900)를 포함한다.

본 발명의 제5 실시예에서, 예열가스 공급장치(50)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)은 전술할 본 발명의 제3 실시예의 LNG 처리 시스템(3)에서의 각 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 이에 따라 여기서는 설명의 중복을 피하기 위하여 동일 구성 요소 각각에 대한 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 제3 실시예와 다른 구성 요소인 예열가스 공급장치(40)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

예열가스 공급장치(50)는, 제3 실시예의 예열가스 공급창치(30)와는 달리, BOG/BOG 열교환기(200) 내부에 설치될 수 있다. 예열가스 공급장치(50)는, 예열가스 저장탱크(51), 예열가스 공급라인(52), 예열가스 제어밸브(53), 예열가스 벤트라인(54), 예열가스 히터(55)를 포함한다.

예열가스 저장탱크(51)는, 제3 실시예의 예열가스 저장탱크(31)와 동일한 구성 및 작용을 하므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 예열가스 저장탱크(51)에 저장되는 예열가스 역시 제3 실시예에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 공급라인(52)은, 일단이 예열가스 저장탱크(51)에 연결되고, 타단이 후술할 예열가스 히터(55)에 연결되어, 예열가스 저장탱크(51)로부터 예열가스가 예열가스 히터(55)로 유입되는 통로를 제공할 수 있다.

예열가스 제어밸브(53)는, 예열가스 공급라인(52)에 설치되며, 작용은 제3 실시예의 예열가스 제어밸브(33)에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 벤트라인(54)은, 후술할 예열가스 히터(55)로부터 배출되는 예열가스를 외부로 배출시키는 통로를 제공할 수 있으며, 작용은 제3 실시예의 예열가스 벤트라인(34)에서 언급한 바와 동일하다.

예열가스 히터(55)는, 일단이 예열가스 공급라인(52)이 연결되고, 타단이 예열가스 벤트라인(54)이 연결되며, BOG/BOG 열교환기(200) 내부의 BOG 공급라인(102)에 마련될 수 있다.

예열가스 히터(55)에서는, 예열가스 저장탱크(51)로부터 예열가스를 공급받아 LNG 저장탱크(110)로부터 유출되는 제1 BOG와 열교환시켜, 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화되도록 한다.

이하, 본 발명의 제3 실시예와는 달리 본 발명의 제5 실시예에서는 예열가스 공급장치(50)가 BOG/BOG 열교환기(200) 내부의 BOG 공급라인(102)에 설치됨으로써, 제3 실시예와 비교하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

첫째, 제3 실시예에서는 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG의 량을 조절하는 BOG 제어밸브(101)가 LNG 저장탱크(100)와 예열가스 공급장치(30) 사이에 위치되도록 설치되어야 하지만, 제5 실시예의 BOG 제어밸브(101)는 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이의 BOG 공급라인(102)에 설치될 수 있다.

둘째, 제3 실시예에서는 초기 운전모드를 예열가스 히터(35)에 의해 제1 BOG가 변화된 가열된 제1 BOG가 BOG/BOG 열교환기(200)--> BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의하였지만, 제5 실시예에서는 초기 운전모드를 예열가스 히터(55)에 의해 제1 BOG가 변화된 가열된 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)--> BOG/BOG 열교환기(200)로의 순행 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 상태라고 정의해야 한다.

셋째, 초기 운전모드시 BOG/BOG 열교환기(200)에서는, 제3 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)에 가열된 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 BOG 압축/냉각장치(300)에 의해 가열된 제1 BOG가 변화된 가압된 제1 BOG가 채워지지만, 제5 실시예의 경우 BOG 공급라인(102)에 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 제1 BOG가 채워지고, 제1 BOG 회수라인(103a)에 가압된 제1 BOG가 채워진다.

이와 같이, 제5 실시예의 LNG 처리 시스템(5)은, 예열가스 공급장치(50)를 제외한 나머지 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)이 전술할 제3 실시예의 LNG 처리 시스템(3)의 구성과 동일하므로, 제3 실시예의 설명으로부터 제5 실시예를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기한 구성을 갖는 제3, 제4 및 제5 실시예의 LNG 처리 시스템(3, 4, 5)을 이용한 연료 공급 방법을 도 7a 및 도 7b를 참고하여 설명하기로 한다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3 내지 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3 내지 도 5, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 내지 제5 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(3, 4, 5)의 연료 공급 방법은, LNG 처리 시스템(3, 4, 5)을 초기 운전모드로 세팅하는 단계(S701), 예열가스 공급장치(30, 40, 50)로부터 예열가스를 유출하여 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35, 45, 55)를 작동시키는 단계(S702), LNG 저장탱크(100)로부터 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 BOG가 유출되도록 하고, 제1 BOG가 예열가스 히터(35, 45, 55)를 경유하면서 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계(S703), 가열된 제1 BOG로 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시키고, 가열된 제1 BOG가 가압된 제1 BOG로 변화되는 단계(S704), 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S705), 정상 운전모드로 전환하여, 예열가스 공급장치(30, 40, 50)의 작동을 중지시켜 예열가스가 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35, 45, 55)로 유출되는 것을 차단하는 단계(S706), BOG/BOG 열교환기(200)에서, LNG 저장탱크(100)로부터 BOG 공급라인(102)을 통해 유출되는 제2 BOG가 제1 BOG 회수라인(103a) 내부에 존재하는 가압된 제1 BOG와 열교환이 이루어지고, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계(S707), 가열된 제2 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 가압된 제2 BOG로 변화되는 단계(S708), 가압된 제2 BOG의 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)를 구동시키고, 가압된 제2 BOG의 나머지를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급하는 단계(S709), BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG를 열교환시키는 단계(S710), 및 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 단계(S720)를 포함한다.

단계 S701에서는, 제1 및 제2 수요처(400, 900) 중에서 적어도 어느 하나에 연료를 공급하기 위하여, LNG 처리 시스템(3, 4, 5)을 초기 운전모드로 세팅한다.

단계 S702에서는, 예열가스 공급장치(30, 40, 50)로부터 예열가스를 유출하여 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35, 45, 55)를 작동시킨다.

예열가스 히터(35, 45, 55)는, LNG 저장탱크(100)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이의 BOG 공급라인(102)에 마련되는 BOG/BOG 열교환기(200)의 전단, 후단 또는 내부에 마련될 수 있다.

예열가스 히터(35, 45, 55)에서는, 예열가스 저장탱크(31)로부터 예열가스를 공급받아 LNG 저장탱크(110)로부터 유출되는 제1 BOG와 열교환시켜, 제1 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화되도록 한다.

예열가스는, 불활성가스일 수 있으며, 불활성가스로는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈, 질소, 이산화탄소, 프레온 등일 수 있다. 또한 예열가스는, 불활성가스 이외 다른 가스를 사용할 수 있다.

또한 예열가스는, LNG 처리 시스템(3, 4, 5)의 초기 운전모드시, 제1 BOG를 BOG 압축/냉각장치(300)의 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화되도록 열교환시킬 수 있는 온도를 유지해야 하며, 제1 BOG와 열교환된 후 외부로 배출되는데, 대기중으로 배출시킬 수도 있지만, 예열가스 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 예열가스를 저장하여 재활용할 수도 있다.

단계 S703에서는, LNG 저장탱크(100)로부터 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 BOG가 유출되도록 하고, 제1 BOG가 예열가스 히터(35, 45, 55)를 경유하면서 가열된 제1 BOG로 변화된다.

제1 BOG의 온도는, BOG가 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 것임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있다. 가열된 제1 BOG의 온도는, 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있다.

단계 S704에서는, 가열된 제1 BOG로 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시키고, 가열된 제1 BOG가 가압된 제1 BOG로 변화된다.

LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 BOG의 온도는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG가 1기압 하에서 -162℃임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있으며, 압축기(301)를 초저온에서 견딜 수 있는 재질로 제작하지 않는 이상 통상의 압축기(301)로 이러한 초저온의 BOG를 압축하기가 불가능하기 때문에, 전술한 단계 S702 및 단계 S703을 통해 예열가스 히터(35, 45, 55)로 LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 BOG를 상온의 BOG로 형성하여 BOG 압축/냉각장치(300)를 초기 구동시킬 수 있게 한다.

단계 S705에서는, 가압된 제1 BOG를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

상기에서, 단계 S702 내지 단계 S705의 과정을 적어도 한번 이상 수행할 수 있으며, 이는 초기 운전모드에서 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급되는 가압된 제1 BOG를 안정화시키기 위함이다.

단계 S706에서는, 정상 운전모드로 전환하여, 예열가스 공급장치(30, 40, 50)의 작동을 중지시켜 예열가스가 BOG 공급라인(102)에 마련된 예열가스 히터(35, 45, 55)로 유출되는 것을 차단한다.

예열가스 히터(35, 45, 55)는, 전술한 단계 S702에서와 같이, 초기 운전모드에서 제1 BOG를 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 가열된 제1 BOG로 변화시키기 위함이며, 정상 운전모드시에도 계속 작동시킬 수 있지만, 가압된 제1 BOG가 후술할 단계 S707에서와 같이 제2 BOG와 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어지기 때문에 에너지 절감 차원에서 예열가스 공급장치(30, 40, 50)의 작동을 중단시키는 것이 바람직하다.

단계 S707에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서, LNG 저장탱크(100)로부터 BOG 공급라인(102)을 통해 유출되는 제2 BOG가 제1 BOG 회수라인(103a) 내부에 존재하는 가압된 제1 BOG와 열교환이 이루어지고, 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화된다.

제2 BOG의 온도는, BOG가 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 것임을 고려할 때, 예를 들어 -100℃ 내지 -160℃일 수 있다. 가열된 제2 BOG의 온도는, 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도, 예를 들어 상온일 수 있다.

단계 S708에서는, 가열된 제2 BOG가 BOG 압축/냉각장치(300)를 통해 가압된 제2 BOG로 변화되다.

단계 S709에서는, 가압된 제2 BOG의 일부를 BOG 공급라인(102)을 통해 제1 수요처(400)에 공급하여 제1 수요처(400)를 구동시키고, 가압된 제2 BOG의 나머지를 제1 BOG 회수라인(103a)을 통해 BOG/BOG 열교환기(200)로 공급한다.

단계 S710에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서, 제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG와 BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG를 열교환시킨다.

제1 BOG 회수라인(103a)에 채워지는 가압된 제2 BOG는, BOG 공급라인(102)에 채워지는 제3 BOG와 열교환된 후에 외부로 배출되는데, BOG 회수장치(도시하지 않음)를 구비시켜 폐기되는 가압된 제2 BOG를 저장하여 재활용할 수 있고, 후술할 단계 S720에서와 같이 BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG가 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급될 수 있다. 여기서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG의 온도는, 예를 들어 -60℃ 내지 -90℃일 수 있다.

상기에서, 단계 S707 내지 단계 S710의 과정은 운전이 종료될 때까지 지속적으로 수행될 수 있다.

단계 S720에서는, BOG/BOG 열교환기(200)에서 열교환이 이루어진 가압된 제1 BOG 또는 가압된 제2 BOG를 제2 수요처(900)를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급한다.

BOG/BOG 열교환기(200)로부터 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급되는 BOG를 이용하여 제2 수요처(900)를 구동시키는 방법은, BOG 회수라인(103)에 의해 BOG/BOG 열교환기(200)와 연결되는 BOG/LNG 열교환기(510)에서 BOG를 LNG와 열교환시키고, BOG/LNG 열교환기(510)와 제2 BOG 회수라인(103b)에 의해 연결되는 임시 저장탱크(520)에서 BOG를 재액화시키고, 임시 저장탱크(520)로부터 유입되는 BOG(재액화된 BOG)와 LNG 저장탱크(100)에서 부스팅 펌프(600)를 경유하여 유입되는 LNG를 혼합기(530)에서 혼합시켜 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있게 하고, 이러한 혼합 연료를 BOG/LNG 열교환기(510), 고압 펌프(700), 히터(800)를 경유시켜 제2 수요처(900)에 공급함으로써, 제2 수요처(900)를 구동시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 예열가스 공급장치(10, 20, 30, 40, 50)를 LNG 저장탱크(100)와 BOG/BOG 열교환기(200) 사이 또는 BOG/BOG 열교환기(200)와 BOG 압축/냉각장치(300) 사이에 구비시켜, 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 예열가스 자체로 LNG 처리 시스템(1, 2, 3, 4, 5)을 초기 운전시킬 수 있음으로써, LNG 처리 시스템의 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 본 발명은, BOG/BOG 열교환기(200)에서 LNG 저장탱크(100)로부터 유출되는 BOG와 열교환한 후 외부로 배출되는 BOG를 BOG/LNG 열교환장치(500)로 공급하여 BOG/LNG 열교환기(510)의 열원 및 제2 수요처(900)의 연료로 사용할 수 있음으로써, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있고, 예열가스를 이용하여 LNG 저장탱크(100)에서 유출되는 BOG를 압축기(301)에서 압축할 수 있는 온도로 가열시킬 수 있음으로써, 압축기(301)를 고가의 재질로 만들지 않아도 되어 가격 경쟁력을 상승시킬 수 있다.

1, 2, 3, 4, 5: LNG 처리 시스템
10, 20, 30, 40, 50: 예열가스 공급장치
11, 21, 31, 41, 51: 예열가스 저장탱크
12, 22, 32, 42, 52: 예열가스 공급라인
13, 23, 33, 43, 53: 예열가스 제어밸브
34, 44, 54: 예열가스 벤트라인 35, 45, 55: 예열가스 히터
100: LNG 저장 탱크 101: BOG 제어밸브
102: BOG 공급라인 103a, 103b: 제1, 제2 BOG 회수라인
104: 분배밸브 105: BOG/예열가스 벤트라인
106, 305: BOG 벤트라인 107: LNG 공급라인
200: BOG/BOG 열교환기 300: BOG 압축/냉각장치
301: 압축기 302: 냉각기
310, 320, 330, 340: 제1 내지 제4 BOG 압축/냉각부
350: 배분기 400: 제1 수요처
500: BOG/LNG 열교환장치 510: BOG/LNG 열교환기
520: 임시 저장탱크 530: 혼합기
600: 부스팅 펌프 700: 고압 펌프
800: 히터 900: 제2 수요처

Claims

LNG 저장탱크와 제1 수요처 사이에 설치되는 BOG 공급라인;
상기 BOG 공급라인에 설치되는 BOG 압축/냉각장치;
상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 마련되되, 상기 BOG 압축/냉각장치와 상기 제1 수요처 사이의 상기 BOG 공급라인으로부터 분지되는 제1 BOG 회수라인이 연결되는 BOG/BOG 열교환기; 및
상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 설치되며, 상기 BOG 공급라인의 내부에 예열가스를 유입시켜 상기 BOG 압축/냉각장치를 초기 구동시키는 예열가스 공급장치를 포함하며,
상기 예열가스 공급장치는,
예열가스를 저장하는 예열가스 저장탱크;
일단이 상기 예열가스 저장탱크에 연결되고, 타단이 상기 BOG 공급라인의 내부와 연결되는 예열가스 공급라인; 및
상기 예열가스 공급라인에 설치되며, 상기 예열가스가 유입되는 것을 제어하는 예열가스 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 예열가스 공급라인은,
일단이 상기 예열가스 저장탱크에 연결되고, 타단이 상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG/BOG 열교환기 사이의 상기 BOG 공급라인의 내부와 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 예열가스 공급라인은
일단이 상기 예열가스 저장탱크에 연결되고, 타단이 상기 BOG/BOG 열교환기와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인의 내부와 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 예열가스는,
상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 불활성가스인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 예열가스는,
상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 질소인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, BOG 압축/냉각장치는,
압축기와 냉각기를 포함하는 BOG 압축/냉각부가 적어도 2개 이상 설치되며, 상기 복수 개의 BOG 압축/냉각부 사이에 배분기가 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 배분기의 전단에는, 상기 제1 수요처에서 요구하는 압력 및 온도의 BOG를 상기 제1 수요처에 공급하는 적어도 1개 이상의 상기 BOG 압축/냉각부가 상기 BOG 공급라인에 설치되고,
상기 배분기의 후단에는, 상기 BOG/BOG 열교환기에서 상기 LNG 저장탱크로부터 유출되는 BOG와 열교환하도록 가열된 BOG를 상기 BOG/BOG 열교환기에 공급하는 적어도 1개 이상의 상기 BOG 압축/냉각부가 상기 제1 BOG 회수라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 수요처는,
저압용 엔진으로 이종연료 엔진인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 BOG/BOG 열교환기에 연결된 상기 제1 BOG 회수라인으로부터 연장되는 제2 회수라인에 설치되는 분배밸브; 및
상기 분배밸브에 의해 상기 제2 BOG 회수라인으로부터 분기되는 BOG/예열가스 벤트라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크와 제2 수요처 사이에 설치되는 LNG 공급라인;
상기 BOG/BOG 열교환기에 연결된 상기 제1 BOG 회수라인으로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인에 연결되며, 상기 LNG 공급라인에 설치되는 BOG/LNG 열교환장치;
상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG/LNG 열교환장치 사이의 상기 LNG 공급라인 또는 상기 LNG 저장탱크 내에 설치되는 부스팅 펌프; 및
상기 BOG/LNG 열교환장치와 상기 제2 수요처 사이의 상기 LNG 공급라인에 설치되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 BOG/LNG 열교환장치는,
상기 LNG 공급라인에 마련되되, 상기 BOG/BOG 열교환기로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인이 연결되는 BOG/LNG 열교환기;
상기 BOG/LNG 열교환기로부터 연장되는 상기 제2 BOG 회수라인에 설치되는 임시 저장탱크; 및
상기 BOG/LNG 열교환기가 상기 LNG 공급라인에 의해 연결되고, 상기 부스팅 펌프가 상기 LNG 공급라인에 의해 연결되고, 상기 임시 저장탱크가 상기 제2 BOG 회수라인에 의해 연결되는 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 11 항에 있어서, 상기 BOG/LNG 열교환기는,
상기 LNG 공급라인을 통해 공급되는 LNG를 상기 BOG/BOG 열교환기에서 상기 제2 BOG 회수라인을 통해 공급되는 배기 BOG와 열교환시키는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 11 항에 있어서, 상기 임시 저장탱크는,
기액 분리기인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 히터는,
상기 제2 수요처에서 요구하는 연소 온도로 LNG를 가열하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 제2 수요처는,
고압용 엔진으로 MEGI 엔진이거나, 저압용 엔진으로 이종연료 엔진인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 BOG/LNG 열교환장치와 상기 히터 사이의 상기 LNG 공급라인 또는 상기 부스팅 펌프와 상기 BOG/LNG 열교환장치 사이의 상기 LNG 공급라인에 고압펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템.
예비 운전모드로 세팅하는 단계;
LNG 저장탱크와 BOG 압축/냉각장치 사이의 BOG 공급라인 내부에 예열가스 공급장치의 예열가스를 유입시키는 단계;
상기 예열가스로 BOG 압축/냉각장치를 초기 구동시키는 단계;
상기 BOG 압축/냉각장치에서 가열된 상기 예열가스를 제1 BOG 회수라인을 통해 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계;
초기 운전모드로 전환하여, 상기 BOG 공급라인 내부로의 상기 예열가스 유입을 차단시키고, 상기 LNG 저장탱크의 제1 BOG를 상기 BOG 공급라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계;
상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가열된 예열가스와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 상기 제1 BOG를 열교환시켜, 상기 제1 BOG가 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계;
상기 가열된 제1 BOG를 상기 BOG 압축/냉각장치로 공급하여 가압된 제1 BOG로 변화시키는 단계;
상기 가압된 제1 BOG를 상기 제1 BOG 회수라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계;
상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가압된 제1 BOG와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 제2 BOG를 열교환시켜, 상기 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계;
정상 운전모드로 전환하여, 상기 가열된 제2 BOG를 상기 BOG 압축/냉각장치로 공급하여 가압된 제2 BOG로 변화시키는 단계;
상기 가압된 제2 BOG의 일부를 상기 BOG 공급라인을 통해 제1 수요처에 공급하여 상기 제1 수요처를 구동시키고, 상기 가압된 제2 BOG의 나머지를 상기 제1 BOG 회수라인을 통해 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계; 및
상기 BOG/BOG 열교환기에서, 상기 제1 BOG 회수라인에 채워지는 상기 가압된 제2 BOG와 상기 BOG 공급라인에 채워지는 제3 BOG를 열교환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 예열가스는,
상기 LNG 저장탱크와 상기 BOG 압축/냉각장치 사이의 상기 BOG 공급라인에 마련되는 상기 BOG/BOG 열교환기의 전단 또는 후단에 유입되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 예열가스는,
상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도를 갖는 불활성가스인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 예열가스를 유입하는 단계 내지 상기 예열가스를 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계의 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 제1 BOG를 상기 BOG/BOG 열교환기로 공급하는 단계 내지 상기 제2 BOG가 가열된 제2 BOG로 변화되는 단계의 과정을 적어도 한번 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제1 BOG가 상기 가열된 제1 BOG로 변화되는 단계에서,
열교환이 이루어진 상기 가열된 예열가스는, 대기중으로 배출되거나, 예열가스 회수장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 가압된 제1 BOG와 상기 제2 BOG를 열교환시키는 단계 또는 상기 가압된 제2 BOG와 상기 제3 BOG를 열교환시키는 단계에서,
열교환이 이루어진 상기 가압된 제1 BOG 또는 상기 가압된 제2 BOG는, 대기중으로 배출되거나, BOG 회수장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제1 수요처는,
저압용 엔진으로 이종연료 엔진인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 BOG의 온도는 -100℃ 내지 -160℃이고,
상기 가열된 제1 BOG 및 상기 가열된 제2 BOG의 온도는 상기 BOG 압축/냉각장치의 압축기에서 압축할 수 있는 온도이고,
상기 가압된 제1 BOG 및 상기 가압된 제2 BOG의 온도는 상기 제1 수요처에서 요구하는 온도인 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 BOG/BOG 열교환기에서 열교환이 이루어진 상기 가압된 제1 BOG 또는 상기 가압된 제2 BOG가 제2 수요처를 구동시키기 위한 연료로서 BOG/LNG 열교환장치로 공급되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 처리 시스템의 LNG 처리 방법.