KR101681728B1 - Boil Off Gas Treatment System - Google Patents

Boil Off Gas Treatment System Download PDF

Info

Publication number
KR101681728B1
KR101681728B1 KR1020150095401A KR20150095401A KR101681728B1 KR 101681728 B1 KR101681728 B1 KR 101681728B1 KR 1020150095401 A KR1020150095401 A KR 1020150095401A KR 20150095401 A KR20150095401 A KR 20150095401A KR 101681728 B1 KR101681728 B1 KR 101681728B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bog
compressor
lng
compressed
storage tank
Prior art date
Application number
KR1020150095401A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤상득
김현진
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020150095401A priority Critical patent/KR101681728B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101681728B1 publication Critical patent/KR101681728B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02Discharging liquefied gases
    • F17C7/04Discharging liquefied gases with change of state, e.g. vaporisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025Boil-off gases "BOG" from storages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0035Processes 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 gas expansion with extraction of work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/0035Processes 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 gas expansion with extraction of work
    • F25J1/0037Processes 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 gas expansion with extraction of work of a return stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0032Processes 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"
    • F25J1/004Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003Processes 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
    • F25J1/0047Processes 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
    • F25J1/0052Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008Hydrocarbons
    • F25J1/0085Ethane; Ethylene
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0201Processes 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 only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202Processes 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 only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0203Processes 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
    • F25J1/0208Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265Arrangement 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
    • F25J1/0267Arrangement 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 using flash gas as heat sink
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277Offshore use, e.g. during shipping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes 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
    • F25J1/0243Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03Treating the boil-off
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06Fluid distribution
    • F17C2265/066Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105Ships
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/90Mixing of components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/02Mixing or blending of fluids to yield a certain product
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30Compression of the feed stream

Abstract

According to the present invention, disclosed is a boil-off gas (BOG) treatment system capable of effectively compressing BOG to re-liquefy the BOG. The BOG treatment system comprises: a compander receiving and compressing BOG generated in a liquefied natural gas (LNG) storage tank installed in a ship or a marine structure, and including an expander receiving the BOG to perform adiabatic expansion, and a compressor connected to the expander and compressing the BOG by an expansion force; a high duty (HD) compressor unit to additionally compress the BOG compressed in a BOG compressor of the compander; a precooler to cool the BOG compressed in the HD compressor unit by heat exchange with BOG introduced to the BOG compressor from the LNG storage tank; a main heat exchanger to cool the BOG compressed in the HD compressor unit by heat exchange with the BOG adiabatically expanded in the expander of the compander; and an LNG cooling unit installed in an upstream of the precooler and supplying LNG pumped from the LNG storage tank to the BOG introduced to the precooler from the LNG storage tank to perform cooling.

Description

증발가스 처리 시스템{Boil Off Gas Treatment System}[0001] Boil Off Gas Treatment System [

본 발명은 증발가스 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 HD 컴프레서부에서 압축된 BOG가 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입될 BOG와 열교환으로 냉각되는 프리쿨러와, 부스트 컴프레서부에서 압축된 BOG가, 컴팬더의 익스팬더로부터 단열팽창으로 냉각된 BOG와 열교환으로 냉각되는 메인 열교환기를 포함하는 증발가스 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an evaporative gas processing system, and more particularly, to an evaporative gas processing system in which a BOG compressed by an HD compressor unit is cooled by heat exchange with BOG to be introduced into a BOG compressor of a compander, and a BOG compressed by a boost compressor unit, And a main heat exchanger cooled by heat exchange with the BOG cooled by the thermal expansion from the expander of the compander.

근래, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, consumption of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) and LPG (Liquefied Petroleum Gas) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of being able to increase the storage and transport efficiency because the volume becomes very small as compared with the gas. In addition, liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas) (hereinafter referred to as "LNG") can be used as an eco-friendly fuel which can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process,

예를 들어 액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, 천연가스 이송 시 LNG로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.For example, liquefied natural gas is a colorless transparent liquid which can be obtained by cooling natural gas containing methane as a main component to about -162 ° C and liquefying it, and has a volume of about 1/600 as compared with natural gas. Therefore, it can be transported very efficiently when liquefied by LNG for transporting natural gas.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162 ℃의 극저온이므로, LNG는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 LNG 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG 저장탱크 내에서는 지속적으로 LNG가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162 ° C at normal pressure, LNG is sensitive to temperature change and is easily evaporated. As a result, the LNG storage tank of the LNG carrier is insulated. However, since the external heat is continuously transferred to the LNG storage tank, the LNG is continuously vaporized in the LNG storage tank during the LNG transportation, BOG) occurs. This also applies to other low temperature liquefied gases such as ethane.

BOG는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 BOG를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 BOG의 처리를 위해, BOG를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, BOG를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.BOG is a kind of loss and an important issue in transportation efficiency. Further, when the evaporation gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may rise excessively, and there is a risk that the tank may be damaged. Therefore, various methods for treating BOG occurring in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying BOG to return to a storage tank for processing BOG, a method of returning BOG to a storage tank, And the like are used.

본 출원인은 2013년 7월 10일에 출원번호 제10-2013-0081029호로 증발가스를 냉각 유체로 이용하여 증발가스 자체의 냉열을 이용하는 재액화 장치에 대해 제안하였다. 제10-2013-0081029호의 특허로 제안된 부분재액화장치(PRS; Partial Re-liquefaction System)는 저장탱크 외부로 배출된 증발가스를 증발가스 자체를 냉매로 이용하여 재액화시키는 장치로서, 가격이 비싼 재액화 장치를 별도로 설치하지 않고도 증발가스를 재액화할 수 있어, 액화천연가스 저장탱크의 전체적인 자연기화율(BOR; Boil-off Rate)을 효율적으로 감소시킬 수 있는 획기적인 기술로 평가받고 있다.The present applicant has proposed a re-liquefying apparatus which utilizes the cooling heat of the evaporation gas itself by using the evaporation gas as the cooling fluid on Jul. 10, 2013, No. 10-2013-0081029. The Partial Re-liquefaction System (PRS) proposed in the patent of No. 10-2013-0081029 is a device for re-liquefying the evaporated gas discharged outside the storage tank by using the evaporation gas itself as a refrigerant, It is possible to re-liquefy the evaporated gas without separately installing the re-liquefier, and it is evaluated as an epoch-making technology that can effectively reduce the overall natural evacuation rate (BOR) of the liquefied natural gas storage tank.

도 1은 본 출원인의 출원번호 제10-2013-0081029호 발명의 재액화장치에 대한 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하여 재액화장치에서 증발가스를 재액화시키는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.1 is a schematic configuration diagram of the redispersion apparatus of the present invention, No. 10-2013-0081029. Referring to FIG. 1, the process of re-liquefying the evaporation gas in the re-liquefier will be briefly described below.

저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스는 다수개의 압축기(30)와 인터쿨러(미도시)를 포함하는 다단 압축기를 통해 압축될 수 있다. 도 1에 도시된 압축기에서는 다섯 개의 압축기(30)를 통과하면서 다섯 단계의 압축 및 냉각이 번갈아 이루어지며 압축된다. 압축과정을 모두 거친 증발가스의 일부는 고압의 연료를 필요로 하는 고압 연료 소비처(E1), 예를 들어 ME-GI 엔진과 같은 고압 엔진으로 보내지고, 압축된 가스의 잔량은 열교환기(20)로 보낸다. 다단 압축과정을 거쳐 열교환기(20)로 공급된 증발가스(A라인)는 저장탱크(10)로부터 배출되어 압축기로 도입될 증발가스(B라인)와 열교환기(20)에서 열교환하게 된다. 압축과정을 통해 증발가스의 온도가 높아지므로 이러한 압축된 증발가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(10)로부터 배출된 압축 전의 증발가스를 이용하는 것이다.The evaporated gas discharged from the storage tank 10 can be compressed through a multi-stage compressor including a plurality of compressors 30 and an intercooler (not shown). In the compressor shown in FIG. 1, five stages of compression and cooling are alternately performed while passing through five compressors 30, and are compressed. Some of the evaporated gas that has undergone the compression process is sent to a high-pressure fuel consuming station E1 requiring high-pressure fuel, for example, a high-pressure engine such as an ME-GI engine, Lt; / RTI > The evaporation gas (A line) supplied to the heat exchanger 20 through the multi-stage compression process is heat-exchanged in the heat exchanger 20 with the evaporation gas (B line) discharged from the storage tank 10 and introduced into the compressor. The temperature of the evaporation gas is increased through the compression process, so that the evaporation gas before compression discharged from the storage tank 10 is used as the refrigerant for cooling the compressed evaporation gas.

압축 후 열교환기(20)에서 열교환을 통해 냉각된 증발가스(C라인)는 감압장치(40)에서 감압된다. 열교환기(20) 및 감압장치(40)를 통과하면서 압축된 증발가스의 적어도 일부가 재액화된다. 기액분리기(50)에서는 재액화된 액화천연가스와 기체 상태로 남아 있는 증발가스를 분리하여 재액화된 증발가스는 저장탱크(10)로 돌려보내고, 기체 상태로 남아 있는 증발가스(D라인)는 저장탱크(10)로부터 배출되는 증발가스(B라인)와 함께 다시 열교환기(20)로 보낸다.The evaporated gas (C line) cooled through heat exchange in the heat exchanger 20 after the compression is decompressed in the decompressor 40. At least a part of the evaporated gas compressed while passing through the heat exchanger (20) and the pressure reducing device (40) is re-liquefied. In the gas-liquid separator 50, the re-liquefied liquefied natural gas is separated from the evaporated gas remaining in the gaseous state, and the re-liquefied evaporated gas is returned to the storage tank 10, and the evaporated gas (D line) (B line) discharged from the storage tank 10 to the heat exchanger 20 again.

선박 등에 다단 압축기 모두를 통과한 가스보다 저압의 가스를 공급받는 저압 연료소비처가 있는 경우에는, 다단 압축기 중 일부만을 거친, 예를 들어 다섯 개의 압축기(30) 중 세 개의 압축기를 가스 일부를 이러한 저압 연료 소비처(E2)에 연료로 공급할 수 있다. 또한, 저장탱크(10)로부터의 증발가스 발생량이 많아 고압 및 저압 연료소비처의 연료로 공급하고, 부분재액화장치에 의해 재액화시킨 후에도 남는 경우에는, 배출(Vent)시키거나 가스연소장치(GCU; Gas Combustion Unit)로 보내 소각시킨다.In the case where there is a low-pressure fuel consuming place which is supplied with a gas of lower pressure than the gas which has passed through all the multi-stage compressors in a ship, for example, three of the five compressors 30, And can be supplied as fuel to the fuel consumption destination E2. Further, when the amount of evaporative gas generated from the storage tank 10 is large and is supplied to the fuel of the high-pressure and low-pressure fuel consuming destination and remains after liquefaction by the partial liquefaction device, ; Gas Combustion Unit) to incinerate.

이러한 본 출원인의 선행발명은 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있는 장치인데, 이러한 장치를 구성하기 위해서는 고가의 압축기 등이 구성되므로 설비비용이 높고, 특히 다단 압축기에서 BOG를 초임계 상태까지 압축하면서 전력 소비가 많아 운영비용도 높았다. The present applicant's prior art is a device capable of effectively treating evaporative gas generated in a storage tank. In order to constitute such a device, an expensive compressor or the like is constituted, so that a facility cost is high. In particular, And the operating cost was also high.

본 발명은 이러한 문제를 해결하여 보다 효과적으로 BOG를 압축하여 재액화하여 처리할 수 있도록 하는 증발가스 처리 시스템을 제안하고자 한다.An object of the present invention is to propose a vaporized gas processing system which can solve the above problems and more effectively compress BOG to be re-liquefied and processed.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 또는 해상 구조물에 마련된 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas)를 공급받아 압축하되, BOG를 공급받아 단열팽창시키는 익스팬더(expander)와 상기 익스팬더에 연결되며 팽창력에 의해 BOG를 압축하는 BOG 컴프레서(compressor)를 포함하여 구성되는 컴팬더(compander);According to an aspect of the present invention, there is provided an expander for expanding a boil-off gas (BOG) generated in an LNG storage tank provided in a ship or an offshore structure, A compander comprising a BOG compressor for compressing BOG by an expansion force;

상기 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 상기 BOG를 추가 압축하는 HD(High Duty) 컴프레서부; An HD (High Duty) compressor unit for further compressing the BOG compressed by the BOG compressor of the compander;

상기 HD 컴프레서부에서 압축된 상기 BOG의 일부가 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입될 BOG와 열교환으로 냉각되는 프리쿨러(precooler);A precooler in which a part of the BOG compressed by the HD compressor unit is cooled by heat exchange with a BOG to be introduced into the BOG compressor of the compander;

상기 HD 컴프레서부를 거쳐 압축된 상기 BOG 중 상기 프리쿨러로 보내지지 않은 나머지 BOG가, 상기 컴팬더의 익스팬더로부터 단열팽창된 상기 BOG와 열교환으로 냉각되는 메인 열교환기; 및A main heat exchanger in which the remaining BOG not transmitted to the precooler among the BOG compressed through the HD compressor unit is cooled by heat exchange with the BOG thermally expanded from the expander of the compander; And

상기 프리쿨러의 상류에 마련되며, 상기 LNG 저장탱크로부터 상기 프리쿨러로 도입되는 상기 BOG에 상기 LNG 저장탱크로부터 펌핑된 LNG를 공급하여 냉각하는 LNG 쿨링부를 포함하는 증발가스 처리 시스템이 제공된다. And an LNG cooling unit provided upstream of the precooler for supplying LNG pumped from the LNG storage tank to the BOG introduced from the LNG storage tank to the precooler and cooling the LNG.

바람직하게는 상기 LNG 쿨링부는, 상기 LNG 저장탱크에 마련되어 LNG를 펌핑하는 LNG 공급펌프와, 상기 LNG 저장탱크로부터 공급되는 BOG에 상기 LNG 공급펌프에서 펌핑된 LNG를 분사하여 냉각시키는 스프레이쿨러를 포함할 수 있다. Preferably, the LNG cooling unit includes an LNG supply pump provided in the LNG storage tank for pumping LNG, and a spray cooler for spraying LNG pumped from the LNG supply pump to the BOG supplied from the LNG storage tank to cool the LNG .

바람직하게는, 상기 HD 컴프레서부에서 압축된 상기 BOG를 공급받아 임계압력을 초과하는 압력으로 추가 압축하는 부스트 컴프레서; 및 상기 부스트 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 상기 BOG를 냉각하는 부스트 컴프레서 쿨러;를 포함하는 부스트(boost) 컴프레서부를 더 포함하되, 상기 부스트 컴프레서부를 거쳐 압축된 상기 BOG가, 상기 메인 열교환기에서 상기 익스팬더로부터 단열팽창으로 냉각된 상기 BOG와 열교환으로 냉각될 수 있다. Preferably, the boost compressor further comprises a boost compressor for receiving the BOG compressed by the HD compressor and further compressing the BOG to a pressure exceeding a critical pressure; And a boost compressor provided at a rear end of the boost compressor and including a boost compressor cooler for cooling the compressed BOG, wherein the BOG compressed by the boost compressor is compressed by the expander in the main heat exchanger, Lt; RTI ID = 0.0 > BOG < / RTI >

바람직하게는 상기 HD 컴프레서부는, 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 상기 BOG를 추가 압축하는 적어도 하나의 HD 컴프레서와, 상기 HD 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 상기 BOG를 냉각하는 적어도 하나의 HD 컴프레서 쿨러를 포함하되, 상기 HD 컴프레서 및 HD 컴프레서 쿨러는 교대로 마련될 수 있다. Preferably, the HD compressor unit includes at least one HD compressor for further compressing the BOG compressed by the BOG compressor of the compander, and at least one HD compressor cooler provided at the rear end of the HD compressor for cooling the BOG compressed. The HD compressor and the HD compressor cooler may be alternately provided.

바람직하게는, 상기 부스트 컴프레서부에서 압축 후 상기 메인 열교환기로부터 냉각된 상기 BOG 또는 상기 BOG로부터 응축된 LNG를 공급받아 단열팽창시키는 팽창수단과, 상기 팽창수단으로부터 상기 BOG 또는 LNG를 공급받아 기액 분리하는 플래시 드럼(flash drum)을 더 포함할 수 있다. Preferably, expansion means for receiving the BOG or LNG condensed from the BOG cooled by the main heat exchanger after compression in the booster compressor and for thermally expanding the LNG is provided, and the BOG or LNG is supplied from the expansion means, And a flash drum to which the ink is supplied.

바람직하게는, 상기 플래시 드럼에서 분리된 액상의 LNG는 상기 LNG 저장탱크로 재저장되고, 상기 플래시 드럼에서 분리된 기상의 플래시 가스는 상기 스프레이쿨러 및 프리쿨러를 거쳐 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입되는 상기 BOG의 흐름에 합류될 수 있다. Preferably, the liquid LNG separated from the flash drum is restored to the LNG storage tank, and the gaseous flash gas separated from the flash drum is introduced into the BOG compressor of the compander through the spray cooler and the precooler. Lt; RTI ID = 0.0 > BOG < / RTI >

바람직하게는, 상기 스프레이쿨러에 분사된 LNG 및 상기 BOG로부터 응축된 LNG는, 상기 플래시 드럼에서 분리되어 상기 LNG 저장탱크로 재저장되는 LNG의 흐름에 합류될 수 있다. Advantageously, the LNG injected into the spray cooler and the LNG condensed from the BOG can be joined to the flow of LNG separated from the flash drum and restored to the LNG storage tank.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박 또는 해상 구조물에 마련된 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas)를 공급받아 압축하되, BOG를 공급받아 단열팽창시키는 익스팬더(expander)와 상기 익스팬더에 연결되며 팽창력에 의해 BOG를 압축하는 BOG 컴프레서(compressor)를 포함하여 구성되는 컴팬더(compander);According to another aspect of the present invention, there is provided a boiler for an internal combustion engine, comprising: an expander for receiving BOG (Boil-Off Gas) generated in an LNG storage tank provided in a ship or a sea structure and compressing the BOG, A compander comprising a BOG compressor for compressing BOG by an expansion force;

상기 LNG 저장탱크로부터 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서로 상기 BOG가 공급되는 제1 스트림; A first stream from which the BOG is supplied from the LNG storage tank to a BOG compressor of the compander;

상기 BOG 컴프레서로부터 압축된 상기 BOG가 추가 압축된 후 상기 컴팬더의 익스팬더로 공급되는 제2 스트림; A second stream supplied from the BOG compressor to the expander of the compander after the compressed BOG is further compressed;

상기 익스팬더로부터 단열팽창된 상기 BOG가 상기 BOG 컴프레서의 전단으로 공급되는 제3 스트림;A third stream in which the BOG thermally expanded from the expander is supplied to a front end of the BOG compressor;

상기 제2 스트림으로부터 분기되며 추가 압축된 상기 BOG가 임계압력을 초과하는 압력으로 압축 후 냉각되어 재액화되는 제4 스트림; 및A fourth stream that branches from the second stream and is further compressed to a pressure at which the BOG exceeds a critical pressure and then cooled and re-liquefied; And

상기 LNG 저장탱크로부터 LNG가 상기 제1 스트림으로 공급되어 상기 제1 스트림을 냉각시키는 제5 스트림을 포함하되, And a fifth stream from which the LNG is supplied to the first stream to cool the first stream from the LNG storage tank,

상기 제1 스트림과 제2 스트림, 상기 제3 스트림과 제4 스트림은 상호 열교환되는 것을 특징으로 하는 증발가스 처리 시스템이 제공된다. The first stream and the second stream, and the third stream and the fourth stream are mutually heat-exchanged.

바람직하게는, 상기 제2 스트림은 추가 압축 후 상기 익스팬더로 공급되기 전에 상기 제1 스트림과 열교환으로 냉각되되, 상기 제1 스트림은 상기 제2 스트림과의 열교환에 앞서 상기 제5 스트림으로 냉각되고, 상기 제4 스트림은 임계압력을 초과하는 압력으로 압축 후, 상기 제3 스트림과 열교환으로 냉각되고, 단열팽창으로 추가냉각될 수 있다. Advantageously, said second stream is cooled by heat exchange with said first stream before being fed to said expander after further compression, said first stream being cooled to said fifth stream prior to heat exchange with said second stream, The fourth stream may be cooled by heat exchange with the third stream after compression to a pressure exceeding the critical pressure, and may be further cooled by thermal expansion.

본 발명의 증발가스 처리 시스템을 통해 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 효과적으로 재액화하여 저장함으로써 탱크 및 선박의 안전을 확보하고, LNG의 수송효율을 높일 수 있다. 특히 별도의 냉매 시스템을 구성하지 않고 BOG를 이용하여 압축된 BOG를 냉각하여 재액화할 수 있어 비용을 절감하며, 선내 공간 확보에 기여할 수 있다. 또한 구성 및 작동이 간단하면서도 액화 효율이 높은 시스템을 구현할 수 있다.The BOG generated in the LNG storage tank can be effectively re-liquefied and stored through the evaporative gas processing system of the present invention, thereby securing the safety of the tank and the ship, and improving the transportation efficiency of the LNG. In particular, it is possible to cool the compressed BOG by using BOG without constituting a separate refrigerant system, and to re-liquefy the refrigerant, thereby reducing the cost and contributing to securing the space inside the ship. In addition, it is possible to implement a system that is simple in configuration and operation and high in liquefaction efficiency.

도 1은 본 출원인의 선행특허로 증발가스를 처리할 수 있는 부분재액화 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 기본 실시예에 따른 증발가스 처리 시스템으로 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 기본 실시예의 증발가스 처리 시스템을 보다 세부적으로 도시한다.
도 4는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제1 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제2 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5a에는 제2 실시예의 증발가스 처리 시스템으로부터 확장된 제2 변형예의 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5b에는 제2 변형예의 시스템과 이를 제어하기 위한 제어 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 6은 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제3 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 7은 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제4 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 8은 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제5 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 9는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제6 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
Fig. 1 schematically shows a partial redistribution device capable of treating an evaporative gas according to the applicant's prior patent.
Figure 2 schematically depicts an evaporative gas treatment system according to a basic embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the evaporative gas treatment system of the basic embodiment of the present invention in more detail.
Figure 4 schematically shows a vaporized gas processing system of a first embodiment of the present invention extending from a basic embodiment.
Figure 5 schematically shows a vaporization gas treatment system of a second embodiment of the present invention extending from a basic embodiment.
5A schematically shows a system of a second modification extended from the evaporative gas treatment system of the second embodiment.
5B schematically shows a system of the second modification and a control system for controlling the same.
Figure 6 schematically shows a vaporized gas processing system of a third embodiment of the present invention extending from a basic embodiment.
Figure 7 schematically shows a vaporized gas processing system of a fourth embodiment of the present invention extending from a basic embodiment.
Fig. 8 schematically shows a vaporized gas processing system of a fifth embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.
Fig. 9 schematically shows a vaporized gas processing system of a sixth embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

우선, 본 발명의 후술하는 증발가스 처리 시스템은, 저온 액체화물 또는 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 설치된 모든 종류의 선박과 해상 구조물, 즉 LNG 운반선, LEG(Liquefied Ethane Gas) 운반선, LNG RV와 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 해상 구조물에서 증발가스 처리를 위해 적용될 수 있다. First, the evaporation gas processing system described below of the present invention is a system for processing all kinds of ships and marine structures such as LNG carriers, Liquefied Ethane Gas (LEG) carriers, LNG RVs and LNG carriers equipped with storage tanks capable of storing low- It can be applied for evaporative gas treatment in marine structures such as LNG FPSO, LNG FSRU, including the same vessel.

후술하는 실시예에서는 설명의 편의상 대표적인 저온 액체화물인 LNG를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정하는 것이 아니며, 이러한 저장탱크에 저장되는 액화가스는 저온에서 액화시켜 수송할 수 있는 모든 액체화물일 수 있다. 예를 들어 LNG외에도, LEG, LPG, 액화질소나, 에틸렌, 아세틸렌, 프로필렌 등과 같은 액화 가스가 이에 해당할 수 있다. 이러한 액화 가스로부터 발생하는 증발가스의 처리를 위해 본 실시예를 적용할 수 있다. In the following embodiments, LNG, which is a representative low-temperature liquid cargo, is described as an example for convenience of explanation, but the present invention is not limited thereto. Liquefied gas stored in such a storage tank may be any liquid cargo that can be transported by liquefaction at a low temperature. For example, in addition to LNG, LEG, LPG, liquefied nitrogen, liquefied gas such as ethylene, acetylene, propylene, and the like may be applicable. The present embodiment can be applied to the treatment of the evaporative gas generated from such liquefied gas.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였고, 도 3에는 이러한 증발가스 처리 시스템을 보다 세부적으로 도시하였다.FIG. 2 schematically shows an evaporative gas treatment system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows this evaporative gas treatment system in more detail.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예 시스템의 증발가스 처리 시스템에서는, 선박 또는 해상 구조물에 마련된 LNG 저장탱크(T)에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas)를 공급받아 압축하되, BOG를 공급받아 단열팽창시키는 익스팬더(expander, 110)와 익스팬더에 연결되며 팽창력에 의해 BOG를 압축하는 BOG 컴프레서(compressor)(120)를 포함하여 구성되는 컴팬더(compander, 100)가 마련된다. BOG 재액화 라인(BL)을 따라 LNG 저장탱크로부터 발생하는 BOG(Boil-Off Gas)가 컴팬더(100)로 공급된다. 컴팬더의 익스팬더(110)는 예를 들어 터빈타입(turbine type)으로 마련될 수 있는데, 익스팬더에서 BOG를 단열팽창시킬 때 얻은 팽창력으로 터빈을 회전 운동시킬 때의 운동 에너지를 익스팬더에 회전 축을 통해 연결된 BOG 컴프레서(120)로 전달하여 BOG를 압축할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, in the evaporative gas processing system of the present embodiment, BOG (Boil-Off Gas) generated in an LNG storage tank T provided in a ship or an offshore structure is supplied, And a BOG compressor 120 connected to the expander and compressing the BOG by an expansion force. The compander 100 is provided with an expander 110 for receiving and expanding the BOG, and a BOG compressor 120 connected to the expander. BOG (Boil-Off Gas) generated from the LNG storage tank is supplied to the compander 100 along the BOG re-liquefaction line BL. The expander 110 of the compander may be provided, for example, in a turbine type. When the expansion force obtained when the BOG is thermally expanded in the expander, the kinetic energy when rotating the turbine is connected to the expander through the rotary shaft BOG compressor 120 to compress the BOG.

컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 BOG는 HD(High Duty) 컴프레서부(200)로 공급되어 추가로 압축된다. BOG 컴프레서(120)로부터 HD 컴프레서부(200)로 공급되는 BOG는 냉각기(150)를 거쳐 냉각될 수 있다. The BOG compressed by the BOG compressor of the compander is supplied to the HD (High Duty) compressor unit 200 and further compressed. The BOG supplied from the BOG compressor 120 to the HD compressor unit 200 can be cooled through the cooler 150. [

본 실시예의 시스템에는 HD 컴프레서부(200)에서 압축된 BOG가 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입될 BOG와 열교환으로 냉각되는 프리쿨러(precooler, 300)가 포함된다. BOG 컴프레서(120)와 HD 컴프레서부(200)를 거쳐 압축되면서 BOG의 온도가 높아지므로, LNG 저장탱크로부터 발생하여 BOG 재액화 라인(BL)을 통해 컴팬더(100)로 공급될 저온의 BOG와의 열교환을 통해 냉각될 수 있다. HD 컴프레서부에서 압축된 후 프리쿨러(300)를 거쳐 냉각된 BOG는 컴팬더의 익스팬더(110)로 도입되어 단열팽창된다. 단열팽창을 통해 BOG는 냉각되며, 단열팽창시의 팽창력에 의해 BOG 컴프레서(120)에서 BOG를 압축할 수 있다. The system of this embodiment includes a precooler 300 in which the BOG compressed by the HD compressor unit 200 is cooled by heat exchange with the BOG to be introduced into the BOG compressor of the compander. Temperature BOG which is generated from the LNG storage tank and supplied to the compander 100 through the BOG re-liquefaction line BL because the BOG is compressed through the BOG compressor 120 and the HD compressor unit 200, And can be cooled through heat exchange. The BOG cooled after being compressed by the HD compressor unit through the precooler 300 is introduced into the expander 110 of the compander and is thermally expanded. The BOG is cooled through the thermal expansion, and the BOG compressor 120 can compress the BOG by the expansion force at the time of the thermal expansion.

한편 본 실시예 시스템은, HD 컴프레서부에서 압축된 BOG를 공급받아 임계압력을 초과하는 압력으로 추가 압축하는 부스트 컴프레서부(400)와, 부스트 컴프레서부에서 압축된 BOG가, 컴팬더의 익스팬더로부터 단열팽창으로 냉각된 BOG와 열교환으로 냉각되는 메인 열교환기(500)를 포함한다. HD 컴프레서부(200)로부터 프리쿨러(300)로 연결되는 라인으로부터, 압축된 BOG를 부스트 컴프레서부(400)로 공급하기 위한 라인이 분기되고, 분기된 라인을 따라 부스트 컴프레서부로 공급된 BOG는 임계압력을 초과하는 압력으로 추가 압축된 후 메인 열교환기로 공급된다. BOG의 대부분을 이루는 메탄의 임계압력은 약 55 bar 정도이므로, 부스트 컴프레서부(400)를 거치면서 임계압력보다 높은 70 bar 이상의 압력까지 압축된 후 메인 열교환기(500)로 도입된다. Meanwhile, the system of the present embodiment includes a boost compressor unit 400 for receiving the BOG compressed by the HD compressor unit and further compressing the BOG to a pressure exceeding the critical pressure, and a BOG compression unit for compressing the BOG from the expander of the compander. And a main heat exchanger 500 cooled by heat exchange with BOG cooled by thermal expansion. A line for supplying the compressed BOG to the boost compressor unit 400 is branched from a line connected from the HD compressor unit 200 to the precooler 300. The BOG supplied to the boost compressor unit along the branched line is divided into a critical Further compressed to a pressure exceeding the pressure, and then supplied to the main heat exchanger. Since the critical pressure of methane forming most of the BOG is about 55 bar, it is compressed to a pressure of 70 bar or more higher than the critical pressure through the boost compressor unit 400 and then introduced into the main heat exchanger 500.

임계압력 초과의 압력으로 압축된 BOG는 메인 열교환기(500)에서, 익스팬더로부터 단열팽창된 BOG와 열교환되면서 냉각된다. 70 bar 이상의 압력까지 압축된 BOG의 온도는 25℃ 내외이므로, 익스팬더를 거쳐 1 bar 내외로 단열팽창된 -160 ℃ 내외의 BOG와 열교환을 통해 냉각되면서 재액화될 수 있다. The BOG compressed at a pressure exceeding the critical pressure is cooled in the main heat exchanger 500 while exchanging heat with the BOG thermally expanded from the expander. Since the temperature of BOG compressed to 70 bar or more is about 25 ℃, it can be re-liquefied while being cooled by heat exchange with BOG around -160 ℃ which is expanded to 1 bar through expander.

부스트 컴프레서부(400)에서 압축 후 메인 열교환기(500)로부터 냉각된 BOG 또는 BOG로부터 응축된 LNG는 팽창수단(600)으로 공급되어 단열팽창된다. 팽창수단을 예를 들어 J-T 밸브나 팽창기(expander)일 수 있으며, 팽창수단을 거쳐 단열팽창되면서 추가로 냉각될 수 있다. 팽창수단을 거쳐 단열팽창된 BOG 또는 LNG는 플래시 드럼(flash drum, 700)으로 공급되어, 기상과 액상으로 기액 분리된다.The LNG that has been condensed from BOG or BOG cooled by the post-compression main heat exchanger 500 in the boost compressor unit 400 is supplied to the expansion means 600 and is thermally expanded. The expansion means may be, for example, a J-T valve or an expander, and may be further cooled while being thermally expanded through the expansion means. The BOG or LNG, which is thermally expanded through the expansion means, is supplied to a flash drum (700) to be gas-liquid separated into vapor and liquid.

플래시 드럼(700)에서 분리된 액상의 LNG는 LNG 라인(LL)을 따라 LNG 저장탱크로 공급되어 재저장되고, 플래시 드럼에서 분리된 기상의 플래시(flash) 가스는 플래시 드럼 상부로부터 가스 라인(GL)을 통해 LNG 저장탱크로부터의 BOG 재액화 라인(BL)으로 합류된다. 합류된 플래시 가스는 BOG와 함께 프리쿨러(300)를 거쳐 컴팬더의 BOG 컴프레서(120)로 도입된다. 플래시 가스는 선내에 연료로 공급하거나, GCU로 보내어 처리하거나 vent시킬 수도 있다. The liquid phase LNG separated from the flash drum 700 is supplied to the LNG storage tank along the LNG line LL to be restored and the gaseous flash gas separated from the flash drum is supplied to the gas line GL To the BOG re-liquefaction line (BL) from the LNG storage tank. The combined flash gas is introduced into the BOG compressor 120 of the compander via the precooler 300 together with the BOG. The flash gas can be fed into the ship as fuel or sent to the GCU for processing or venting.

이상과 같은 시스템에서, LNG 저장탱크로부터 컴팬더의 BOG 컴프레서로 공급되는 BOG의 흐름을 제1 스트림, BOG 컴프레서로부터 압축된 BOG가 추가 압축된 후 컴팬더의 익스팬더로 공급되는 흐름을 제2 스트림, 익스팬더로부터 단열팽창된 BOG가 BOG 컴프레서의 전단으로 공급되는 흐름을 제3 스트림, 제2 스트림으로부터 분기되며 추가 압축된 BOG가 임계압력을 초과하는 압력으로 압축 후 냉각되어 재액화되는 흐름을 제4 스트림이라 지칭하면, 제1 스트림과 제2 스트림, 제3 스트림과 제4 스트림이 상호 열교환되는 것이다. 이와 같은 구성을 통해 본 실시예 시스템은 별도의 냉매 시스템을 마련하지 않고도, BOG 및 서로 다른 압력으로 압축된 BOG 간의 열교환을 통해 BOG를 냉각하여 재액화시킬 수 있다. In the above system, the flow of the BOG supplied from the LNG storage tank to the BOG compressor of the compander is referred to as a first stream, the flow supplied from the BOG compressor to the expander of the compander after the compressed BOG is further compressed is referred to as a second stream, The flow in which BOG thermally expanded from the expander is supplied to the front end of the BOG compressor is referred to as a third stream, and the flow in which the additional compressed BOG is compressed to a pressure exceeding the critical pressure, , The first stream and the second stream, and the third stream and the fourth stream are mutually heat-exchanged. With this configuration, the system of the present embodiment can re-liquefy BOG by cooling BOG through heat exchange between BOG and BOG compressed at different pressures without providing a separate refrigerant system.

별도의 냉매 시스템을 마련할 필요가 없으므로 시스템 구성 비용을 절감할 수 있고, BOG 자체만을 이용하여 BOG를 재액화할 수 있어 시스템이 간단하다. 또한 LNG 저장탱크로부터 발생하는 BOG는 온도가 낮아, 압축된 BOG와 온도 차이가 크므로 액화 효율도 높다. BOG를 재액화하여 LNG 저장탱크로 재저장하여 수송하므로 수송효율도 높일 수 있다. Since there is no need to provide a separate refrigerant system, the system construction cost can be reduced and the BOG can be re-liquefied using only the BOG itself, which simplifies the system. In addition, the BOG generated from the LNG storage tank has a low temperature and a high temperature difference with the compressed BOG, so the liquefaction efficiency is high. BOG is re-liquefied and transported to the LNG storage tank for transportation, which can increase transportation efficiency.

한편, HD 컴프레서부는 도 3에 도시된 바와 같이, 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 BOG를 추가 압축하는 복수의 HD 컴프레서(210a, 210b)와, HD 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 BOG를 냉각하는 복수의 HD 컴프레서 쿨러(220a, 220b)를 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 HD 컴프레서와 HD 컴프레서 쿨러는 도 3에서와 같이 하나의 HD 컴프레서 후단에 하나의 HD 컴프레서 쿨러가 마련되는 식으로, 컴프레서와 쿨러가 교대로 마련되는 형태로 배치된다. As shown in FIG. 3, the HD compressor unit includes a plurality of HD compressors 210a and 210b for further compressing the BOG compressed by the BOG compressor of the compander, and a plurality of HD compressors 210a and 210b provided downstream of the HD compressor, Of HD compressor coolers 220a and 220b. As shown in FIG. 3, a plurality of HD compressors and an HD compressor cooler are arranged in such a manner that one HD compressor compressor is provided at the rear of one HD compressor, and the compressor and the cooler are alternately provided.

부스트 컴프레서부(400) 또한, HD 컴프레서부에서 압축된 BOG를 공급받아 임계압력을 초과하는 압력으로 추가 압축하는 부스트 컴프레서(410)와, 부스트 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 BOG를 냉각하는 부스트 컴프레서 쿨러(420)를 포함하며, 전술한 HD 컴프레서부와 마찬가지로 복수의 컴프레서와 쿨러를 포함하여 이루어질 수도 있다. The boost compressor unit 400 further includes a boost compressor 410 that receives the BOG compressed by the HD compressor unit and further compresses the BOG to a pressure exceeding the critical pressure, a boost compressor cooler 410 provided at the rear stage of the boost compressor to cool the compressed BOG, (420), and may include a plurality of compressors and a cooler as in the HD compressor unit described above.

다음으로,도 4에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제1 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. Next, FIG. 4 schematically shows the evaporative gas treatment system of the first embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

전술한 실시예에서와 같이 본 제1 실시예에서도 HD 컴프레서부(200A)는 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 BOG를 추가 압축하는 복수의 HD 컴프레서(210aA, 210bA)와, HD 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 BOG를 냉각하는 복수의 HD 컴프레서 쿨러(220aA, 220bA)를 포함하여 구성되며, 이러한 복수의 HD 컴프레서와 HD 컴프레서 쿨러는 하나의 HD 컴프레서 후단에 하나의 HD 컴프레서 쿨러가 마련되는 식으로, 컴프레서와 쿨러가 교대로 마련되는 형태로 배치되어, 다단으로 BOG를 압축한다. As in the above-described embodiment, the HD compressor unit 200A also includes a plurality of HD compressors 210aA and 210bA for further compressing the BOG compressed by the BOG compressor of the compander, And a plurality of HD compressor coolers 220aA and 220bA for cooling the compressed BOG. In such a plurality of HD compressors and HD compressor coolers, one HD compressor cooler is provided at the rear of one HD compressor, And the cooler are alternately arranged in such a manner that the BOG is compressed in multiple stages.

본 제1 실시예는 이러한 HD 컴프레서부의 일부를 거쳐 압축된 BOG를 연료공급라인(FLA)을 통해 선내 엔진 등의 연료 소비처(E)로 공급할 수 있도록 구성한 것이 특징이다. 이러한 연료 소비처(E)는 예를 들어 선박의 발전용 엔진, 보다 구체적인 예로는 DFDE(Dual Fuel Diesel Engine)일 수 있다. The first embodiment is characterized in that the BOG compressed through a part of the HD compressor section is supplied through a fuel supply line (FLA) to a fuel consuming destination (E) such as an inboard engine. The fuel consumption point E may be, for example, a power generation engine for a ship, or more specifically, a dual fuel diesel engine (DFDE).

연료 소비처(E)가 DFDE인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 HD 컴프레서부(200A)의 첫 번째 HD 컴프레서(210aA) 및 HD 컴프레서 쿨러(220aA) 세트 후단에서의 토출구 압력이 3 내지 15 bar, 보다 바람직하게는 5 내지 7 bar가 되도록 설계하고, 이로부터 연료공급라인을 통해 압축된 BOG를 DFDE로 공급할 수 있도록 한다. 4, the discharge port pressure at the rear end of the first HD compressor 210aA and the HD compressor cooler 220aA set of the HD compressor unit 200A is 3 to 15 bar, More preferably 5 to 7 bar, from which the compressed BOG can be fed to the DFDE via the fuel supply line.

HD 컴프레서부(200A)의 전단에서 가스연소라인(RMLA)을 마련하여 컴팬더의 BOG 컴프레서(120A) 후단의 BOG를 선박 또는 해상 구조물에 마련되는 GCU로 공급할 수도 있다. GCU에서는 공급된 BOG를 연소시켜 제거하거나, 연소로 생성된 불활성가스를 선내에 이를 필요로 하는 장치로 공급할 수 있다. The gas combustion line RMLA may be provided at the front end of the HD compressor unit 200A to supply the BOG at the rear end of the BOG compressor 120A of the compander to the GCU provided in the ship or the sea structure. In the GCU, the supplied BOG can be removed by burning, or an inert gas generated by combustion can be supplied to the apparatus in the ship.

이와 같이 본 제1 실시예의 시스템은 다단으로 구성되는 HD 컴프레서부의 일부만을 거친 BOG를 연료 소비처에 연료로 공급하거나 HD 컴프레서부 전단에서 GCU로 보낼 수 있도록 구성됨으로써, 필요에 따라 BOG의 전부 또는 일부를 이들 구성으로 공급할 수 있다. 따라서 선내에 필요한 연료를 공급하면서, 액화해야 할 BOG의 양을 줄여 이를 위한 장치들의 부하를 줄이고, 에너지 효율을 높일 수 있다. As described above, the system according to the first embodiment of the present invention is configured such that the BOG passing through only a part of the HD compressor unit composed of multiple stages can be supplied as fuel to the fuel consuming place or sent to the GCU from the front end of the HD compressor unit, These configurations can be supplied. Therefore, it is possible to reduce the amount of BOG to be liquefied while supplying the necessary fuel to the ship, thereby reducing the load on the devices and increasing the energy efficiency.

다른 구성은 전술한 기본 실시예와 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. Other configurations are similar to those of the above-described basic embodiment, so duplicate descriptions are omitted.

도 5에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제2 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. 5 schematically shows a vaporized gas processing system of a second embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

도 5에 도시된 제2 실시예는, 선내에 고압가스를 연료로 사용하는 연료 소비처와 저압가스를 연료로 사용하는 연료 소비처가 있는 경우에 이들 장치에 모두 압축된 BOG를 공급할 수 있도록 구성한 것으로, 전술한 제1 실시예로부터 확장된 것이다. In the second embodiment shown in FIG. 5, when there is a fuel consuming place using a high-pressure gas as fuel and a fuel consuming place using low-pressure gas as fuel, the compressed gas can be supplied to these devices. This is an extension of the first embodiment described above.

저압가스를 공급받는 제1 연료 소비처로는 HD 컴프레서부 중 일부만을 거쳐 3 내지 15 bar로 압축된 BOG를 공급받는 선박용 엔진, 예를 들어 DFDE일 수 있고, 제2 연료 소비처는 HD 컴프레서부 및 부스트 컴프레서부를 거쳐 압축된 BOG를 공급받는 선박용 엔진, 예를 들어 선박의 추진용 엔진인 ME-GI 엔진일 수 있다. The first fuel consuming party receiving the low-pressure gas may be a marine engine, for example, a DFDE, which receives BOG compressed to 3 to 15 bar through only a part of the HD compressor unit. The second fuel consuming unit may include an HD compressor unit and a boost For example, an ME-GI engine, which is a propulsion engine for a marine vessel that is supplied with a compressed BOG through a compressor section.

이러한 소비처들로의 연료 공급을 위해 본 실시예에서는 두 가지 연료공급라인이 마련된다. 우선 제1 연료 소비처로(E1)의 연료공급을 위한 제1 연료공급라인(FL1B)이 전술한 제1 실시예에서와 마찬가지로 HD 컴프레서부(200B)의 첫 번째 HD 컴프레서(210aB) 및 HD 컴프레서 쿨러(220aB) 세트 후단에서 마련되며, 제2 연료 소비처(E2)로의 연료공급을 위한 제2 연료공급라인(FL2B)이 부스트 컴프레서부(400B)의 후단에서 마련된다.  Two fuel supply lines are provided in this embodiment for supplying fuel to such consuming places. The first fuel supply line FL1B for supplying fuel to the first fuel consumption destination E1 is connected to the first HD compressor 210aB of the HD compressor unit 200B and the HD compressor cooler 210b of the HD compressor unit 200B as in the first embodiment, And a second fuel supply line FL2B for supplying fuel to the second fuel consumption point E2 is provided at the rear end of the boost compressor unit 400B.

제2 연료 소비처가 ME-GI 엔진이라면 약 150 ~ 400 bar, 보다 바람직하게는 300 bar의 고압가스가 공급되는데, 연료 공급 조건에 맞추어 공급하기 위해 제2 연료공급라인(FL2B)에는 BOG를 추가 압축하는 고압 컴프레서(800B) 및 고압 컴프레서 후단 열교환기(810B)가 마련된다. BOG의 대부분을 이루는 메탄의 임계압력은 약 55 bar 정도이므로, 부스트 컴프레서부(400B)를 거쳐 임계압력 이상의 압력까지 압축된 후, 다시 고압 컴프레서(800B)를 거쳐 300 bar 내외의 초임계상태로 ME-GI 엔진에 공급될 수 있다.  When the second fuel consuming place is the ME-GI engine, high pressure gas of about 150 to 400 bar, more preferably 300 bar is supplied. In order to supply the high pressure gas in accordance with the fuel supply condition, BOG is added to the second fuel supply line FL2B A high-pressure compressor 800B and a high-pressure compressor rear-end heat exchanger 810B are provided. Since the critical pressure of methane forming most of the BOG is about 55 bar, it is compressed to a pressure equal to or higher than the critical pressure through the boost compressor unit 400B and then sent back to the ME -GI can be supplied to the engine.

이와 같은 본 제2 실시예는 BOG를 연료로 사용하는 선내의 저압, 고압가스 연료 소비처 모두에 필요한 연료를 공급할 수 있도록 구성하여, 액화해야 할 BOG의 양을 줄여 이를 위한 장치들의 부하를 줄이고, 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한 BOG의 발생량이나 선내 연료 소비처의 연료 필요 정도 등에 따라 BOG를 각 기관에 연료로 공급하거나 액화시킬 수 있어 탄력적인 시스템 운용이 가능한 장점이 있다. The second embodiment of the present invention is configured to supply the fuel required for both the low-pressure and high-pressure gas fuel consumption sites in the ship using the BOG as fuel, thereby reducing the amount of BOG to be liquefied thereby reducing the load of the devices, The efficiency can be increased. In addition, BOG can be supplied or liquefied to each engine depending on the amount of generated BOG or the fuel requirement of the in-vessel fuel consuming party, thus enabling a flexible system operation.

다른 구성은 전술한 기본 실시예 및 제1 실시예와 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. Other configurations are similar to those of the above-described basic embodiment and the first embodiment, so duplicated description will be omitted.

도 5a에는 전술한 제2 실시예의 증발가스 처리 시스템으로부터 확장된 제2 변형예의 시스템을 개략적으로 도시하였다. 5A schematically shows a system of a second modification extended from the evaporative gas treatment system of the second embodiment described above.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 변형예의 시스템은 LNG 저장탱크로부터 프리쿨러로 도입되는 BOG에 LNG 저장탱크로부터 펌핑된 LNG를 공급하여 냉각한 후 프리쿨러로 공급할 수 있도록 프리쿨러(300B')의 상류에 LNG 쿨링부를 마련한 것이다. As shown in FIG. 5A, the system of the present modification includes a pre-cooler 300B 'for supplying LNG pumped from the LNG storage tank to the BOG introduced from the LNG storage tank into the pre-cooler, And an LNG cooling unit is provided upstream.

시스템의 초기 운전 시와 같이, LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG의 온도가 비교적 높고, 파이프 라인을 비롯한 각종 설비들의 온도가 비교적 높을 때에 프리쿨러로 공급되는 BOG의 냉열이 충분하지 못한 경우 초기 구동시부터 시스템을 안정적으로 운전할 수 있을 때까지 시간이 지체되고, BOG의 액화효율이 떨어져 에너지 낭비가 발생할 수 있다.When the temperature of the BOG generated in the LNG storage tank is relatively high and the temperature of various facilities such as the pipeline is relatively high as in the initial operation of the system, when the BOG supplied to the precooler is not sufficiently cooled, The time is delayed until the system can be stably operated, the liquefaction efficiency of the BOG is reduced, and energy waste can occur.

본 변형예는 이러한 문제를 해결하기 위하여, LNG 쿨링부를 구성하였다. In order to solve such a problem, the present modified embodiment has constituted an LNG cooling unit.

LNG 쿨링부는, LNG 저장탱크에 마련되어 LNG를 펌핑하는 LNG 공급펌프(1010B')와, LNG 저장탱크로부터 공급되는 BOG에 LNG 공급펌프로 펌핑된 LNG를 분사하여 냉각시키는 스프레이쿨러(1020B')를 포함한다. 스프레이쿨러(1020B')를 통해 분사되는 LNG와 BOG가 접촉하여 BOG가 냉각된다. LNG 공급펌프(1010B')는 저장탱크 하부에 in tank type으로 마련될 수 있으며, LNG 공급펌프에서 펌핑된 LNG는 스프레이쿨러(1020B')로 공급된다. LNG의 액화온도는 -160℃ 내외의 극저온이므로, LNG 저장탱크 하부의 LNG를 스프레이쿨러(1020B')에서 BOG에 분사함으로써, BOG를 냉각시킬 수 있다. 초기 구동 시 외에도 필요한 경우 LNG를, 프리쿨러의 냉매로 사용될 BOG에 분사함으로써 BOG의 온도를 일정하게 유지할 수 있어, 시스템을 안정적으로 구동할 수 있다. The LNG cooling unit includes an LNG supply pump 1010B 'provided in the LNG storage tank for pumping LNG and a spray cooler 1020B' for cooling the BOG supplied from the LNG storage tank by spraying LNG pumped with the LNG supply pump do. The BOG is cooled by contacting the LNG injected through the spray cooler 1020B '. The LNG supply pump 1010B 'may be provided in the tank type below the storage tank, and the LNG pumped from the LNG supply pump is supplied to the spray cooler 1020B'. Since the liquefaction temperature of the LNG is cryogenic at around -160 ° C, the BOG can be cooled by injecting the LNG under the LNG storage tank to the BOG at the spray cooler 1020B '. In addition to the initial operation, if necessary, the temperature of the BOG can be kept constant by injecting the LNG into the BOG to be used as the refrigerant of the precooler, thereby enabling the system to be stably driven.

다른 구성은 전술한 실시예들과 유사하므로 중복된 설명은 생략한다Since other configurations are similar to those of the above-described embodiments, duplicate descriptions are omitted

도 5b에는 전술한 제2 변형예의 시스템과 이를 제어하기 위한 제어 시스템을 개략적으로 도시하였다.5B schematically shows the system of the second modification described above and a control system for controlling the same.

도 5b에 도시된 바와 같이 본 시스템은 제2 변형예의 시스템에서의 BOG 처리를 제어하기 위한 제어 시스템이다. As shown in FIG. 5B, the present system is a control system for controlling BOG processing in the system of the second modification.

본 제어 시스템은 프리쿨러(300B') 및 메인 열교환기(500B') 등을 포함하여 BOG를 재액화할 수 있는 재액화 처리부의 재액화 처리량과, 연료 소비처(E1, E2)로의 연료 공급량을 조절하여 LNG 저장탱크의 압력을 제어하는 GMS(Gas Management System) 제어부(GPC)를 포함하게 된다. The present control system controls the liquefaction amount of the re-liquefying processing unit capable of re-liquefying the BOG and the amount of fuel supplied to the fuel consuming stations E1 and E2, including the precooler 300B 'and the main heat exchanger 500B' And a GMS (Gas Management System) control unit (GPC) for controlling the pressure of the LNG storage tank.

증발가스 처리를 위한 재액화 시스템의 제어는 기본적으로 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 처리하여 LNG 저장탱크의 안전을 확보하고 LNG 수송률을 높이는 데 목적이 있다. 즉 증발가스 처리 시스템의 제어는 LNG 저장탱크의 압력 제어로 연결되는 것이다. 이를 위해 본 실시예의 시스템은 LNG 저장탱크의 LNG 온도 범위가 포화(saturated) 상태에 있도록 LNG 저장탱크의 압력을 제어하는 탱크 압력 제어부(TPC)를 더 포함하며, 이러한 탱크 압력 제어부의 신호를 받아 GMS 제어부에서 재액화 처리부에서의 재액화 처리량을 제어하게 된다. The control of the liquefaction system for the evaporative gas treatment basically aims at securing the safety of the LNG storage tank and increasing the LNG transport rate by treating the BOG generated in the LNG storage tank. That is, the control of the evaporative gas treatment system is connected to the pressure control of the LNG storage tank. To this end, the system of the present embodiment further comprises a tank pressure control unit (TPC) for controlling the pressure of the LNG storage tank such that the LNG temperature range of the LNG storage tank is in a saturated state, And the control unit controls the amount of re-liquefaction processing in the re-liquefaction processing unit.

연료 소비처는, 전술한 실시예들에 기술한 바와 같이 HD 컴프레서부의 일부를 거쳐 압축된 BOG를 연료로 공급받는 DFDE와 같은 제1 연료 소비처(E1)와, HD 컴프레서부 전부 및 부스트 컴프레서, 고압 컴프레서 등을 거쳐 압축된 BOG를 공급받는 추진용 엔진과 같은 제2 연료 소비처(E2)를 포함한다. The fuel consuming destination includes a first fuel consuming destination E1 such as a DFDE that is supplied with fuel as a BOG compressed through a part of the HD compressor unit as described in the above embodiments and a second fuel consuming destination E1 such as the HD compressor unit and the boost com- pressor, And a second fuel consumption point E2 such as a propulsion engine that is supplied with a compressed BOG through the second fuel consumption point E2.

이들 연료 소비처로의 BOG 연료 공급을 제어하기 위해 본 제어 시스템에는 제1 연료 소비처로 공급되는 BOG의 양을 감지하고 제어하는 제1 연료 제어부(F1C)와, 제2 연료 소비처로 공급되는 BOG의 양을 감지하고 제어하는 제2 연료 제어부(F2C)가 마련되며, GMS 제어부(GPC)는 탱크 압력 제어부의 신호를 받아, LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG의 양에서 제1 및 제2 연료 제어부에 의한 제1 및 제2 연료 소비처로의 연료 공급량을 제외한 나머지 BOG가 재액화되도록 재액화 처리부의 BOG 처리 유량을 조절한다.In order to control the supply of BOG fuel to these fuel consumption points, the present control system includes a first fuel control section F1C for sensing and controlling the amount of BOG supplied to the first fuel consumption point, The GPC control unit GPC receives a signal from the tank pressure control unit and determines the amount of BOG generated in the LNG storage tank based on the amount of BOG generated by the first and second fuel control units 1 and the remaining BOG excluding the fuel supply amount to the second fuel consuming destination is re-liquefied.

전술한 실시예에서 기술된 바와 같이 컴팬더의 익스팬더(110B')로부터 단열팽창된 BOG가 메인 열교환기(500B')에서, HD 컴프레서부를 거쳐 압축된 BOG를 냉각하기 위한 냉매로 이용되는데, 이와 같이 메인 열교환기에 냉매로 공급되는 BOG의 유량을 제어하기 위한 냉매 유량 제어부(ALC2)가 본 제어 시스템에 마련된다. 냉매 유량 제어부에서는 메인 열교환기의 하류에서 재액화 처리부를 거친 BOG의 재액화량, 즉 재액화된 LNG의 양을 기준으로 익스팬더(110B')를 거쳐 메인 열교환기(500B')로 공급될 BOG 냉매의 유량을 제어할 수 있다. 제어부(CC)를 통해 익스팬더의 주입구 설정 온도(inlet temperature set point)는 -50 내지 -60 ℃로 설정하면 이상(two phase) 흐름을 방지하고, 메인 열교환기에서 BOG 냉각을 위해 충분한 냉매 온도를 얻을 수 있다. The BOG thermally expanded from the expander 110B 'of the compander is used as a refrigerant for cooling the BOG compressed through the HD compressor unit in the main heat exchanger 500B' as described in the above embodiment. The control system is provided with a refrigerant flow rate controller ALC2 for controlling the flow rate of the BOG supplied to the main heat exchanger as a refrigerant. In the refrigerant flow rate control unit, the BOG refrigerant to be supplied to the main heat exchanger 500B 'via the expander 110B' based on the resolidification amount of the BOG through the re-liquefaction processing unit, that is, the amount of the re-liquefied LNG, Can be controlled. By setting the inlet temperature set point of the expander through the control unit CC to -50 to -60 DEG C, it is possible to prevent a two phase flow and obtain a sufficient refrigerant temperature for BOG cooling in the main heat exchanger .

한편 본 시스템에는, 제1 HD 컴프레서 쿨러 후단으로부터 제1 HD 컴프레서에서 압축된 BOG의 압력을 감지하는 제1 HD 압력지시조절부(H1C)와, 제2 HD 컴프레서 쿨러 후단으로부터 제2 HD 컴프레서에서 압축된 BOG의 압력을 감지하는 제2 HD 압력지시조절부(H2C)가 마련되며, 이들 제1 및 제2 HD 압력지시조절부와 연동되는 HD 제어부(ALC1)를 통해 제1 및 제2 HD 컴프레서(210aB', 210bB')를 제어하게 된다. HD 제어부(ALC1)를 통한 제1 HD 컴프레서에서의 BOG 토출 압력은 제1 연료 소비처의 연료 공급 압력으로 운용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 제1 연료 소비처가 DFDE인 경우 제1 HD 컴프레서의 BOG 토출 압력은 약 6 bara로 유지하여 운용할 수 있다. 이를 통해 제1 HD 컴프레서 하류로부터 제1 연료 소비처로 원활한 연료 공급이 이루어질 수 있으며, 제2 HD 컴프레서 주입구 가스 밀도를 일정하게 유지할 수 있다. HD 제어부(ALC1)를 통해 제2 HD 컴프레서에서의 BOG 토출 압력은 BOG 냉매의 예냉 및 이후 익스팬더 후단에서 극저온의 온도를 달성하기에 적합하게 운용하게 된다. 예를 들어 제2 HD 컴프레서의 토출 압력은 28 내지 30 bara로 유지할 수 있다.The system includes a first HD pressure indication control unit H1C for sensing the pressure of the BOG compressed by the first HD compressor from the rear end of the first HD compressor cooler, And a second HD pressure indicating control unit H2C for sensing the pressure of the BOG from the first and second HD compressing units A and B through the HD control unit ALC1 interlocked with the first and second HD pressure indicating adjusting units. 210b ', 210bB'. The BOG discharge pressure in the first HD compressor through the HD control unit ALC1 is preferably operated at the fuel supply pressure of the first fuel consumption point. For example, when the first fuel consumption point is DFDE, the BOG discharge of the first HD compressor The pressure can be maintained at about 6 bara. This enables smooth fuel supply from the downstream of the first HD compressor to the first fuel consumer and maintains the gas density of the second HD compressor inlet at a constant level. The BOG discharge pressure in the second HD compressor through the HD control unit ALC1 is appropriately operated to achieve preheating of the BOG refrigerant and subsequent cryogenic temperature at the downstream of the expander. For example, the discharge pressure of the second HD compressor can be maintained at 28 to 30 bara.

전술한 제2 변형예에서 기술한 바와 같이 LNG 저장탱크로부터 공급되는 LNG를 프리쿨러로 도입될 BOG에 분사하여 BOG를 냉각시키는 스프레이쿨러가 프리쿨러 상류에 마련되는 경우, 스프레이쿨러로부터 프리쿨러로 도입되는 BOG의 온도를 감지하여 스프레이쿨러를 제어하는 쿨러 제어부가 제어 시스템에 마련될 수 있다. When the spray cooler for spraying the LNG supplied from the LNG storage tank to the BOG to be introduced into the precooler and cooling the BOG is provided upstream of the precooler as described in the second modification, A cooler control unit for controlling the spray cooler by sensing the temperature of the BOG may be provided in the control system.

부스트 컴프레서부 후단으로부터 BOG의 압력을 감지하여 부스트 컴프레서부를 제어하는 로드 제어부(LC1)를 더 포함할 수 있다. 로드 제어부를 통해 부스트 컴프레서는 메인 열교환기(500B')에서의 BOG 열교환 효율을 높일 수 있도록 설정 압력을 임계압력 이상, 예를 들어 80 bar 이상으로 유지하게 된다. 메인 열교환기(500B')에서의 액화 효율을 높이기 위해 부스트 컴프레서(410B') 하류에 메인 열교환기로 도입될 BOG로부터 N2를 제거하기 위한 필터(450)를 마련할 수도 있다. 예를 들어 멤브레인 필터를 마련하는 경우 분자량이 무거운 N2를 메탄으로부터 분리하여 제거할 수 있다.And a load control unit LC1 that detects the pressure of the BOG from the rear end of the boost compressor unit and controls the boost compressor unit. The boost compressor maintains the set pressure higher than the critical pressure, for example, 80 bar or more, so as to increase the BOG heat exchange efficiency in the main heat exchanger 500B '. A filter 450 may be provided downstream of the boost compressor 410B 'to remove N 2 from the BOG to be introduced into the main heat exchanger in order to increase liquefaction efficiency in the main heat exchanger 500B'. For example, when a membrane filter is provided, N 2 having a high molecular weight can be removed from methane.

고압 컴프레서(800B')에도 BOG의 로드를 제어할 수 있는 BOG 로드 제어부(LC2)가 마련될 수 있다. The high-pressure compressor 800B 'may be provided with a BOG load control unit LC2 that can control the load of the BOG.

증발가스 처리 시스템에 대해서는 전술한 실시예들과 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. The evaporation gas processing system is similar to the above-described embodiments, so that duplicate descriptions are omitted.

도 6에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제3 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.6 schematically shows the evaporative gas treatment system of the third embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

제3 실시예의 시스템은 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG의 양이 많지 않거나 온도가 충분히 낮지않은 경우 등의 원인으로, 프리쿨러(300C)에서의 BOG에 의한 냉열(cold energy)이 부족한 경우에 대비하여, BOG와 함께 냉매 사이클을 구성하여 프리쿨러에 냉열을 충분히 공급할 수 있도록 구성한 것이다. The system according to the third embodiment is provided for the case where the cold energy due to BOG in the precooler 300C is insufficient due to a case where the amount of BOG generated in the LNG storage tank is not small or the temperature is not sufficiently low, , And BOG, so that the cooler cycle can be sufficiently supplied to the precooler.

이를 위해 냉매가 순환되며, 압축된 BOG를 프리쿨러에서 열교환으로 냉각시키는 냉매순환부(900C)가 마련되며, 이는, 냉매를 압축하는 냉매 컴프레서(910C)와, 냉매 컴프레서에서 압축된 냉매를 냉각하는 냉매 컴프레서 쿨러(920) 및 이를 단열팽창시켜 추가 냉각시키는 냉매팽창수단(930C)을 포함한다. 냉매는 에탄(ethane)일 수 있다. To this end, a refrigerant circulation unit 900C circulates the refrigerant and cools the compressed BOG by heat exchange in the precooler. The refrigerant circulation unit 900C includes a refrigerant compressor 910C for compressing the refrigerant, A refrigerant compressor cooler 920 and a refrigerant expansion means 930C for thermally expanding and cooling the refrigerant compressor. The refrigerant may be ethane.

HD 컴프레서부를 거쳐 압축된 BOG는 프리쿨러에서 BOG 컴프레서로 도입될 BOG 및 냉매 순환부를 순환하는 냉매와의 열교환으로 0 내지 -70 ℃, 바람직하게는 50℃ 이하의 온도로 냉각되어 익스팬더(110C)로 도입될 수 있다.The BOG compressed through the HD compressor unit is cooled by the heat exchange between the BOG to be introduced into the BOG compressor and the refrigerant circulating in the refrigerant circulating unit in the precooler to a temperature of 0 to -70 DEG C, preferably 50 DEG C or less, Can be introduced.

본 실시예는 익스팬더(110C)로 도입되는 압축된 BOG의 온도를 적정범위까지 낮출 수 있으므로, 단열팽창을 통해 추가 냉각된 BOG는 메인 열교환기(500C)에서 효과적인 냉매로 사용될 수 있다. 이를 통해 시스템의 액화 효율을 높일 수 있다.Since the present embodiment can lower the temperature of the compressed BOG introduced into the expander 110C to an appropriate range, the BOG further cooled through the thermal expansion can be used as an effective refrigerant in the main heat exchanger 500C. This can increase the liquefaction efficiency of the system.

다른 구성은 전술한 기본 실시예와 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. Other configurations are similar to those of the above-described basic embodiment, so duplicate descriptions are omitted.

도 7에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제4 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. 7 schematically shows a vaporized gas processing system according to a fourth embodiment of the present invention, which is extended from the basic embodiment.

본 발명의 실시예들에서는 전술한 바와 같이 BOG를 프리쿨러에서 직접 냉매로 사용하는데, 시스템의 초기 운전 시와 같이, LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG의 온도가 비교적 높고, 파이프 라인을 비롯한 각종 설비들의 온도가 비교적 높을 때에 프리쿨러로 공급되는 BOG의 냉열이 충분하지 못할 수 있다. 이 경우 초기 구동시부터 시스템을 안정적으로 운전할 수 있을 때까지 시간이 지체되고, BOG의 액화효율이 떨어져 에너지 낭비가 발생할 수 있다.In the embodiments of the present invention, as described above, BOG is directly used as a refrigerant in the precooler. However, as in the initial operation of the system, the temperature of the BOG generated in the LNG storage tank is relatively high, When the temperature is relatively high, the BOG supplied to the precooler may not be sufficiently cooled. In this case, the time is delayed until the system can be stably operated from the initial driving, and the energy efficiency of the BOG is lowered, resulting in waste of energy.

본 실시예는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 프리쿨러(300D)의 상류에 LNG 쿨링부(1000D)를 마련하여, LNG 저장탱크로부터 프리쿨러로 도입되는 BOG에 LNG 저장탱크로부터 펌핑된 LNG를 공급하여 냉각한 후 프리쿨러로 공급할 수 있도록 구성하였다. In order to solve this problem, in this embodiment, an LNG cooling unit 1000D is provided upstream of the precooler 300D, and LNG pumped from the LNG storage tank is supplied to the BOG introduced into the precooler from the LNG storage tank Cooled and then supplied to the precooler.

LNG 쿨링부(1000D)는, LNG 저장탱크에 마련되어 LNG를 펌핑하는 LNG 공급펌프(1010D)와, LNG 저장탱크로부터 공급되는 BOG에 LNG 공급펌프로 펌핑된 LNG를 분사하여 냉각시키는 스프레이쿨러(1020D)를 포함한다. 스프레이쿨러(1020D)를 통해 분사되는 LNG와, BOG는 드럼(drum, 미도시) 내부에서 접촉하면서 BOG가 냉각된다. LNG 공급펌프(1010D)는 저장탱크 하부에 in tank type으로 마련될 수 있다. LNG 공급펌프에서 펌핑된 LNG는 LNG 냉각라인(LCLD)을 통해 스프레이쿨러(1020D)로 공급된다. LNG의 액화온도는 -160℃ 내외의 극저온이므로, LNG 저장탱크 하부의 LNG를 스프레이쿨러(1020D)에서 BOG에 분사함으로써, 프리쿨러(300D)로 공급될 BOG를 냉각할 수 있다. 초기 구동 시 외에도 필요한 경우 LNG를, 프리쿨러의 냉매로 사용될 BOG에 분사함으로써 BOG의 온도를 일정하게 유지할 수 있어, 시스템을 안정적으로 구동할 수 있다. The LNG cooling unit 1000D includes an LNG supply pump 1010D provided in the LNG storage tank for pumping LNG, a spray cooler 1020D for cooling the BOG supplied from the LNG storage tank by spraying LNG pumped by the LNG supply pump, . The BOG cools the BOG while contacting the inside of the drum (not shown) with the LNG injected through the spray cooler 1020D. The LNG supply pump 1010D may be provided in the tank type below the storage tank. The LNG pumped from the LNG feed pump is supplied to the spray cooler 1020D through the LNG cooling line (LCLD). Since the liquefying temperature of the LNG is a cryogenic temperature of about -160 ° C, the BOG to be supplied to the precooler 300D can be cooled by spraying the LNG under the LNG storage tank to the BOG from the spray cooler 1020D. In addition to the initial operation, if necessary, the temperature of the BOG can be kept constant by injecting the LNG into the BOG to be used as the refrigerant of the precooler, thereby enabling the system to be stably driven.

분사된 LNG와 BOG가 접촉하면서 공급된 LNG 중 일부는 기화될 수 있으므로 기화가스 및 냉각된 BOG는 프리쿨러(300D)로 공급되고, 액상의 LNG는 플래시 드럼(700D)에서 분리된 액상의 LNG와 함께 LNG 라인(LLD)을 따라 LNG 저장탱크(T)로 재저장된다. Since some of the supplied LNG may be vaporized in contact with the injected LNG and the BOG, the vaporized gas and the cooled BOG are supplied to the precooler 300D, and the liquid LNG is supplied to the liquid LNG separated from the flash drum 700D Together with the LNG storage tank (T) along the LNG line (LLD).

다른 구성은 전술한 실시예들과 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. Other configurations are similar to those of the above-described embodiments, so duplicate descriptions are omitted.

도 8에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제5 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.8 schematically shows a vaporized gas processing system of a fifth embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

도 8에 도시된 제5 실시예의 시스템은 특히, 전술한 제2 실시예에, 제5 실시예의 구성을 부가하고, 제1 및 제2 연료 소비처로의 원활한 연료 공급을 위해 LNG를 연료로 공급할 수 있도록 연료공급을 위한 시스템을 추가한 시스템이다. The system of the fifth embodiment shown in Fig. 8 is particularly applicable to the second embodiment described above in which the configuration of the fifth embodiment is added and the LNG can be supplied as fuel for smooth fuel supply to the first and second fuel consuming stations This is a system that adds a system for fuel supply.

전술한 제2 실시예에서와 같이, 저압가스를 공급받는 제1 연료 소비처(E1)로는 HD 컴프레서부(200E) 중 일부만을 거쳐 3 내지 15 bar로 압축된 BOG를 공급받는 선박용 엔진, 예를 들어 DFDE일 수 있고, 제2 연료 소비처(E2)는 HD 컴프레서부(200E) 및 부스트 컴프레서부(400E)를 거쳐 압축된 BOG를 공급받는 선박용 엔진, 예를 들어 선박의 추진용 엔진인 ME-GI 엔진일 수 있다. As in the second embodiment described above, the first fuel consumption point E1 supplied with the low-pressure gas is a marine engine that is supplied with BOG compressed to 3 to 15 bar through only a part of the HD compressor unit 200E, for example, DFDE and the second fuel consuming destination E2 may be a marine engine to which a BOG compressed by the HD compressor unit 200E and the boost compressor unit 400E is supplied, for example, a ME-GI engine Lt; / RTI >

이러한 소비처들로의 BOG 연료 공급을 위해 제1 연료 소비처로(E1)의 연료공급을 위한 제1 연료공급라인(FL1E)이 HD 컴프레서부(200E)의 첫 번째 HD 컴프레서(210aE) 및 HD 컴프레서 쿨러(220aE) 세트 후단에서 마련되며, 제2 연료 소비처(E2)로의 연료공급을 위한 제2 연료공급라인(FL2E)이 부스트 컴프레서부(400E)의 후단에서 마련된다.  A first fuel supply line FL1E for supplying fuel to the first fuel consumption destination E1 for supplying BOG fuel to these consuming destinations is connected to the first HD compressor 210aE of the HD compressor unit 200E and the HD compressor And a second fuel supply line FL2E for supplying fuel to the second fuel consumption point E2 is provided at the rear end of the boost compressor section 400E.

제2 연료 소비처가 ME-GI 엔진이라면 약 150 ~ 400 bar, 보다 바람직하게는 300 bar의 연료 공급 조건에 맞추어 BOG를 공급하기 위해 제2 연료공급라인(FL2E)에는 BOG를 추가 압축하는 고압 컴프레서(800E) 및 고압 컴프레서 후단 열교환기(810E)가 마련된다. BOG의 대부분을 이루는 메탄의 임계압력은 약 55 bar 정도이므로, 부스트 컴프레서부(400E)를 거쳐 임계압력 이상의 압력까지 압축된 후, 다시 고압 컴프레서(800E)를 거쳐 300 bar 내외의 초임계상태로 ME-GI 엔진에 공급될 수 있다.  If the second fuel consuming place is the ME-GI engine, a high-pressure compressor (BOG) is added to the second fuel supply line FL2E to supply BOG in accordance with the fuel supply conditions of about 150 to 400 bar, more preferably 300 bar 800E and a high-pressure compressor rear-end heat exchanger 810E. Since the critical pressure of methane forming most of the BOG is about 55 bar, it is compressed to a pressure equal to or higher than the critical pressure through the boost compressor unit 400E, and then passed through the high-pressure compressor 800E to the supercritical state of about 300 bar -GI can be supplied to the engine.

여기에 추가로, 본 실시예에는 압축된 BOG 또는 LNG 저장탱크로부터 펌핑된 LNG를 연료로 공급할 수 있는 연료 공급부(1100E)가 마련된다. Additionally, in this embodiment, a fuel supply unit 1100E capable of supplying LNG pumped from a compressed BOG or LNG storage tank as fuel is provided.

연료 공급부(1100E)는, LNG 공급펌프로부터 LNG를 공급받아 기화시켜 제1 연료 소비처로 공급하는 저압 기화기(1110E)와, LNG 공급펌프로부터 LNG를 공급받아 제2 연료 소비처의 연료공급압력으로 압축하는 고압펌프(1120E)와, 고압펌프로부터 압축된 LNG를 공급받아 기화시켜 제2 연료 소비처로 공급하는 고압 기화기(1130E)를 포함할 수 있다. 제1 연료 소비처(E1)가 DFDE라면 LNG 공급펌프(1010E)로부터 공급받은 LNG를 저압 기화기(1110E)로 기화시켜 5 bar 내외의 압력으로 공급할 수 있다. 제2 연료 소비처(E2)가 ME-GI 엔진인 경우 고압펌프(1120E)에서 LNG를 300bar 내외의 고압으로 압축한 후 고압 기화기(1130E)에서 기화시켜 ME-GI 엔진으로 공급하게 된다. 다만 초임계 상태에서는 기체와 액체를 구분할 수 없으므로, '압축된 LNG가 강제기화된다'라는 표현은 압축된 LNG에 열에너지를 공급하여 온도를 높인다(또는, 밀도가 높은 초임계 상태에서 밀도가 낮은 초임계 상태로 변화한다)는 의미일 수 있다.The fuel supply unit 1100E includes a low-pressure vaporizer 1110E that receives LNG from the LNG supply pump and supplies the LNG to the first fuel consuming place, and a low-pressure vaporizer 1110E that receives LNG from the LNG supply pump and compresses the LNG to the fuel supply pressure of the second fuel consuming place A high-pressure pump 1120E, and a high-pressure vaporizer 1130E for supplying the vaporized LNG from the high-pressure pump to the second fuel consumption source. If the first fuel consumption point E1 is DFDE, the LNG supplied from the LNG supply pump 1010E may be vaporized by the low-pressure vaporizer 1110E and supplied at a pressure of about 5 bar. When the second fuel consumption point E2 is the ME-GI engine, the high pressure pump 1120E compresses the LNG to a high pressure of about 300 bar, and then it is vaporized in the high pressure vaporizer 1130E and supplied to the ME-GI engine. However, since the gas and liquid can not be distinguished from each other in the supercritical state, the expression 'forced LNG is vaporized' means that the compressed LNG is supplied with thermal energy to raise the temperature (or, in a denser supercritical state, Critical state) may be meaningful.

또한 연료 공급부(1100E)에는, HD 컴프레서부의 일부를 거쳐 압축된 BOG를 공급받고, LNG 공급펌프(1010E)로부터 공급받은 LNG를 혼합하여 액화시키는 리컨덴서(1150E)가 추가로 구성될 수 있다. 이를 위해, 압축된 BOG를 리컨덴서(1150E)로 공급하기 위한 리컨덴서라인(RCLE)이 제1 연료공급라인(FL1B)으로부터 분기될 수 있다. 리컨덴서(1150E)에서 액화된 LNG는 저압 기화기나 고압펌프로 공급되어, 기화되어 제1 및 제2 연료 소비처(E1, E2)에 연료로 공급될 수 있다. The fuel supply unit 1100E may further include a re-condenser 1150E that receives BOG compressed through a part of the HD compressor unit and mixes and liquefies the LNG supplied from the LNG supply pump 1010E. To this end, a recondenser line RCLE for supplying the compressed BOG to the condenser 1150E may be branched from the first fuel supply line FL1B. The LNG liquefied in the condenser 1150E may be supplied to a low-pressure vaporizer or a high-pressure pump and vaporized and supplied as fuel to the first and second fuel consuming stations E1 and E2.

이처럼 LNG 공급펌프로부터 LNG 저장탱크에서 펌핑된 LNG는 분기되어 스프레이쿨러, 리컨덴서, 저압기화기 또는 고압펌프로 공급될 수 있다.Thus, the LNG pumped from the LNG storage tank into the LNG storage tank may be branched and supplied to the spray cooler, re-condenser, low pressure vaporizer or high pressure pump.

본 실시예의 시스템은 전술한 실시예들과 같이 BOG를 압축하는 장치들이 다단의 HD 컴프레서부, 부스트 컴프레서부 등의 다단계로 구성됨으로써, 적은 에너지로 BOG를 액화시킬 수 있으며, 선내의 연료 소비처에서 필요한 압력 조건에 맞추어 다단 구성 중 전부 또는 일부를 거쳐 압축된 BOG를 분기하여 연료로 공급할 수도 있다. In the system of this embodiment, as in the above-described embodiments, the devices for compressing the BOG are configured in multiple stages such as a multi-stage HD compressor unit and a boost compressor unit, so that the BOG can be liquefied with a small energy, The compressed BOG can be branched and supplied as fuel through all or a part of the multistage configuration in accordance with the pressure conditions.

또한, BOG 발생량이 많지 않은 선박의 Ballast voyage 상태에서는, 연료 공급부(1100E)를 통해 LNG를 기화시켜 연료 소비처로 공급할 수 있어, 원활한 연료 공급이 이루어질 수 있다. Further, in the ballast voyage state of the ship in which the BOG generation amount is not much, the LNG can be vaporized through the fuel supply unit 1100E and supplied to the fuel consuming place, so that the fuel can be supplied smoothly.

본 실시예는 연료 공급부에 리컨덴서를 마련함으로써, BOG를 냉매로 하여 HD 컴프레서부, 부스트 컴프레서부, 프리쿨러, 메인 열교환기, 팽창수단 및 플래시 드럼 등의 재액 loop를 가동하지 않고도, 리컨덴서에서 LNG를 이용하여 일정 정도까지 BOG를 처리할 수 있어, 전체 재액 loop를 가동할 때에 비해 적은 에너지로 BOG를 처리할 수 있다. The present embodiment is characterized in that a re-condenser is provided in the fuel supply section so that the BOG can be used as the refrigerant to be discharged from the re-condenser without operating the HD-compressor section, the boost compressor section, the precooler, the main heat exchanger, BOG can be processed to a certain extent by using LNG, and BOG can be processed with less energy than when the whole liquid-repellent loop is operated.

시스템의 초기 구동시 BOG의 온도가 높지 않을 때에도 LNG 쿨링부를 통해 BOG를 냉각하여 프리쿨러에 냉매로 공급할 수 있어, BOG 냉매의 온도를 일정하게 유지할 수 있어 초기 구동시부터 안정적으로 시스템을 운용할 수 있다. Even when the temperature of the BOG is not high during the initial operation of the system, it is possible to cool the BOG through the LNG cooling unit and supply it as refrigerant to the precooler, so that the temperature of the BOG refrigerant can be kept constant, have.

이처럼 본 실시예는 다양한 운전조건에도 효과적으로 대응하여 구동될 수 있어, 효율적으로 BOG를 처리할 수 있다. As described above, the present embodiment can be effectively driven in response to various operating conditions, and the BOG can be efficiently processed.

다른 구성은 전술한 실시예들과 유사하므로 중복된 설명은 생략한다. Other configurations are similar to those of the above-described embodiments, so duplicate descriptions are omitted.

도 9에는 기본 실시예로부터 확장된 본 발명의 제6 실시예의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. Fig. 9 schematically shows a vaporized gas processing system of a sixth embodiment of the present invention extended from the basic embodiment.

본 실시예의 시스템은, 선박 또는 해상 구조물로부터 압축된 BOG를 선외의 육상소비처 또는 해상소비처로 공급될 수 있도록 구성한 것이다. 본 실시예의 선박 또는 해상 구조물은 예를 들어 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 또는 RV(Regasification Vessel)일 수 있다. The system of the present embodiment is configured so that the compressed BOG from a ship or an offshore structure can be supplied to off-shore off-shore or offshore consumption sites. The ship or marine structure of this embodiment may be, for example, a Floating Storage and Regulation Unit (FSRU) or a Regasification Vessel (RV).

본 실시예의 시스템에는 LNG 저장탱크로부터 LNG를 기화시켜 육상 또는 해상소비처로 공급하는 기화공급부(1200F)가 마련된다. The system of this embodiment is provided with a vaporizing and supplying unit 1200F for vaporizing LNG from the LNG storage tank and supplying it to the land or sea consumer.

기화공급부(1200F)는, LNG 저장탱크에 마련되어 LNG를 펌핑하는 LNG 배출펌프(1210F)와, LNG 배출펌프로부터 LNG를 공급받아 육상소비처의 필요압력으로 압축하는 LNG 부스터 펌프(1220F)와, LNG 부스터 펌프에서 압축된 LNG를 기화시켜 육상소비처로 공급하는 기화기(1230F)를 포함한다. LNG 저장탱크(T)로부터 펌핑된 LNG는 선외공급라인(SLF)을 통해, LNG 부스터 펌프(1220F)에서 임계압력 이상, 예를 들어 100 bar 내외의 압력으로 압축되고, 압축된 LNG는 다시 기화기(1230F)에서 기화된 후 선외로 공급된다. The vaporizing and supplying part 1200F includes an LNG discharge pump 1210F provided in the LNG storage tank for pumping LNG, an LNG booster pump 1220F for supplying the LNG from the LNG discharge pump and compressing the LNG at the required pressure of the land consumption consumer, And a vaporizer 1230F for vaporizing the compressed LNG from the pump and supplying it to the land consumption site. The LNG pumped from the LNG storage tank T is compressed to a pressure not less than a critical pressure, for example, about 100 bar, in the LNG booster pump 1220F through the extra-long axis supply line SLF and the compressed LNG is again supplied to the vaporizer 1230F) and then supplied to the outside of the ship.

한편, BOG의 발생량이 많다면 이를 액화하여 저장할 수도 있고, HD 컴프레서부(200F) 및 부스트 컴프레서부(400F)를 거쳐 압축하여 직접 선외로 공급할 수도 있다. 이를 위해 부스트 컴프레서부(400F)의 후단에는 압축된 BOG를 선외 공급할 수 있는 제1 선외공급라인(SL1F)가 마련된다. On the other hand, if the amount of generated BOG is large, it may be liquefied and stored, or may be compressed directly through the HD compressor unit 200F and the boost compressor unit 400F and supplied directly to the off-board. To this end, a first outboard marine supply line SL1F is provided at the rear end of the boost compressor unit 400F to supply the compressed BOG outboard.

한편, 기화공급부(1200F)에는, HD 컴프레서부(200F)의 일부를 거쳐 압축된 BOG를 공급받고, LNG 배출펌프(1210F)로부터 공급받은 LNG를 혼합하여 액화시키는 리컨덴서(1240F)가 마련되며, 리컨덴서에서 액화된 LNG는 LNG 부스터 펌프로 공급되어 압축 후 기화되어 선외로 공급될 수 있다. BOG를 전량 재액화시키는 대신, 전부 또는 일부를 HD 컴프레서부(200F)를 거쳐 저압, 예를 들어 6 bar 내외로 압축한 후 제2 선외공급라인(SL2F)를 통해 리컨덴서(1240F)로 공급하여 LNG 저장탱크로부터 공급되는 LNG와 혼합하여 LNG 부스터 펌프(1220F) 및 기화기(1230F)를 거쳐 선외로 공급하도록 한 것이다. BOG는 선외 공급이 필요치 않은 경우에는 재액화하거나 선내 연료 등으로 공급할 수 있다. The evaporation supply unit 1200F is provided with a condenser 1240F that receives BOG compressed through a part of the HD compressor unit 200F and mixes and liquefies the LNG supplied from the LNG discharge pump 1210F, Liquefied LNG in the condenser can be supplied to the LNG booster pump, compressed, vaporized and then supplied to the off-board. All or a part of the BOG is compressed to a low pressure, for example, about 6 bar through the HD compressor unit 200F and then supplied to the re-condenser 1240F through the second over-the-counter supply line SL2F, Mixed with the LNG supplied from the storage tank, and supplied to the outside via the LNG booster pump 1220F and the vaporizer 1230F. BOG can be re-liquefied or supplied as in-ship fuel if off-shore supply is not required.

이러한 구성 및 운용을 통해 BOG의 발생량 및 선외에서의 가스 수요 등에 따라 시스템을 효과적으로 운전하고, BOG를 처리할 수 있게 된다. Through this configuration and operation, the system can be operated effectively and the BOG can be processed according to the amount of generated BOG and the gas demand in the off-shore region.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

T: LNG 저장탱크
100: 컴팬더
200: HD 컴프레서부
300: 프리쿨러
400: 부스트 컴프레서
500: 메인 열교환기
600: 팽창수단
700: 플래시 드럼
T: LNG storage tank
100: Compander
200: HD compressor section
300: pre-cooler
400: Boost compressor
500: main heat exchanger
600: Expansion means
700: flash drum

Claims (9)

선박 또는 해상 구조물에 마련된 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas)를 공급받아 압축하되, BOG를 공급받아 단열팽창시키는 익스팬더(expander)와 상기 익스팬더에 연결되며 팽창력에 의해 BOG를 압축하는 BOG 컴프레서(compressor)를 포함하여 구성되는 컴팬더(compander);
상기 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 상기 BOG를 추가 압축하는 HD(High Duty) 컴프레서부;
상기 HD 컴프레서부에서 압축된 상기 BOG의 일부가 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입될 BOG와 열교환으로 냉각되는 프리쿨러(precooler);
상기 HD 컴프레서부를 거쳐 압축된 상기 BOG 중 상기 프리쿨러로 보내지지 않은 나머지 BOG가, 상기 컴팬더의 익스팬더로부터 단열팽창된 상기 BOG와 열교환으로 냉각되는 메인 열교환기; 및
상기 프리쿨러의 상류에 마련되며, 상기 LNG 저장탱크로부터 상기 프리쿨러로 도입되는 상기 BOG에 상기 LNG 저장탱크로부터 펌핑된 LNG를 공급하여 냉각하는 LNG 쿨링부를 포함하는 증발가스 처리 시스템.
An expander for supplying BOG (Boil-Off Gas) generated in an LNG storage tank provided in a ship or a marine structure and compressing the BOG and supplying the BOG to the expansion tank, a BOG A compander comprising a compressor;
An HD (High Duty) compressor unit for further compressing the BOG compressed by the BOG compressor of the compander;
A precooler in which a part of the BOG compressed by the HD compressor unit is cooled by heat exchange with a BOG to be introduced into the BOG compressor of the compander;
A main heat exchanger in which the remaining BOG not transmitted to the precooler among the BOG compressed through the HD compressor unit is cooled by heat exchange with the BOG thermally expanded from the expander of the compander; And
And an LNG cooling unit provided upstream of the precooler for supplying LNG pumped from the LNG storage tank to the BOG introduced from the LNG storage tank to the precooler to cool the BOG.
제 1항에 있어서, 상기 LNG 쿨링부는
상기 LNG 저장탱크에 마련되어 LNG를 펌핑하는 LNG 공급펌프; 및
상기 LNG 저장탱크로부터 공급되는 BOG에 상기 LNG 공급펌프에서 펌핑된 LNG를 분사하여 냉각시키는 스프레이쿨러;를 포함하는 증발가스 처리 시스템.
2. The apparatus of claim 1, wherein the LNG cooling unit
An LNG supply pump provided in the LNG storage tank for pumping LNG; And
And a spray cooler for spraying the LNG pumped by the LNG supply pump to the BOG supplied from the LNG storage tank to cool the BOG.
제 2항에 있어서,
상기 HD 컴프레서부에서 압축된 상기 BOG를 공급받아 임계압력을 초과하는 압력으로 추가 압축하는 부스트 컴프레서; 및 상기 부스트 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 상기 BOG를 냉각하는 부스트 컴프레서 쿨러;를 포함하는 부스트(boost) 컴프레서부를 더 포함하되,
상기 부스트 컴프레서부를 거쳐 압축된 상기 BOG가, 상기 메인 열교환기에서 상기 익스팬더로부터 단열팽창으로 냉각된 상기 BOG와 열교환으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 증발가스 처리 시스템.
3. The method of claim 2,
A boost compressor for receiving the BOG compressed by the HD compressor and further compressing the BOG to a pressure exceeding a critical pressure; And a boost compressor provided at a rear end of the boost compressor to cool the compressed BOG,
And the BOG compressed through the boost compressor unit is cooled by heat exchange with the BOG cooled by the expansion in the main heat exchanger from the expander.
제 3항에 있어서, 상기 HD 컴프레서부는
상기 컴팬더의 BOG 컴프레서에서 압축된 상기 BOG를 추가 압축하는 적어도 하나의 HD 컴프레서; 및
상기 HD 컴프레서의 후단에 마련되어 압축된 상기 BOG를 냉각하는 적어도 하나의 HD 컴프레서 쿨러;를 포함하되,
상기 HD 컴프레서 및 HD 컴프레서 쿨러는 교대로 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 처리 시스템.
4. The apparatus of claim 3, wherein the HD compressor unit
At least one HD compressor for further compressing the BOG compressed in the BOG compressor of the compander; And
And at least one HD compressor cooler provided at a rear end of the HD compressor to cool the compressed BOG,
Wherein the HD compressor and the HD compressor cooler are alternately provided.
제 4항에 있어서,
상기 부스트 컴프레서부에서 압축된 후 상기 메인 열교환기에 의해 냉각된 유체를 단열팽창시키는 팽창수단; 및
상기 팽창수단에 의해 팽창된 유체를 기액 분리하는 플래시 드럼(flash drum);
을 더 포함하는, 증발가스 처리 시스템.
5. The method of claim 4,
Expansion means for thermally expanding the fluid cooled by the main heat exchanger after being compressed by the boost compressor portion; And
A flash drum for gas-liquid separating the fluid expanded by the expansion means;
Further comprising: an evaporative gas treatment system.
제 5항에 있어서,
상기 플래시 드럼에서 분리된 액상의 LNG는 상기 LNG 저장탱크로 재저장되고,
상기 플래시 드럼에서 분리된 기상의 플래시 가스는 상기 스프레이쿨러 및 프리쿨러를 거쳐 상기 컴팬더의 BOG 컴프레서로 도입되는 상기 BOG의 흐름에 합류되는 것을 특징으로 하는 증발가스 처리 시스템.
6. The method of claim 5,
The liquid LNG separated from the flash drum is restored to the LNG storage tank,
Wherein the gaseous flash gas separated from the flash drum is joined to the flow of the BOG through the spray cooler and the precooler to the BOG compressor of the compander.
제 6항에 있어서,
상기 스프레이쿨러에서 분사된 후 배출된 LNG는, 상기 플래시 드럼에서 분리되어 상기 LNG 저장탱크로 재저장되는 LNG의 흐름에 합류되는 것을 특징으로 하는 증발가스 처리 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the LNG discharged after being sprayed from the spray cooler is joined to the flow of LNG separated from the flash drum and re-stored in the LNG storage tank.
삭제delete 삭제delete
KR1020150095401A 2015-07-03 2015-07-03 Boil Off Gas Treatment System KR101681728B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095401A KR101681728B1 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Boil Off Gas Treatment System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095401A KR101681728B1 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Boil Off Gas Treatment System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101681728B1 true KR101681728B1 (en) 2016-12-01

Family

ID=57577262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150095401A KR101681728B1 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Boil Off Gas Treatment System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101681728B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101925462B1 (en) * 2017-09-11 2018-12-05 (주)동화엔텍 Fuel gas supply system
KR20230094199A (en) * 2021-12-17 2023-06-28 삼성중공업 주식회사 Fuel providing system used for ship, and liquefied gas fueled ship having the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132899A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Osaka Gas Co Ltd Boil-off gas reliquefying method
KR200403633Y1 (en) * 2005-09-08 2005-12-12 주식회사 동화엔텍 Pre-cooling system of boil-off gas from LNG
JP2009030675A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for re-liquefying gas
KR20130080204A (en) * 2012-01-04 2013-07-12 에스티엑스조선해양 주식회사 Fuel gas supply and re-liquefaction system of lng/lpg combined carrier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132899A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Osaka Gas Co Ltd Boil-off gas reliquefying method
KR200403633Y1 (en) * 2005-09-08 2005-12-12 주식회사 동화엔텍 Pre-cooling system of boil-off gas from LNG
JP2009030675A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for re-liquefying gas
KR20130080204A (en) * 2012-01-04 2013-07-12 에스티엑스조선해양 주식회사 Fuel gas supply and re-liquefaction system of lng/lpg combined carrier

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101925462B1 (en) * 2017-09-11 2018-12-05 (주)동화엔텍 Fuel gas supply system
KR20230094199A (en) * 2021-12-17 2023-06-28 삼성중공업 주식회사 Fuel providing system used for ship, and liquefied gas fueled ship having the same
KR102640287B1 (en) * 2021-12-17 2024-02-26 삼성중공업 주식회사 Fuel providing system used for ship, and liquefied gas fueled ship having the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6366642B2 (en) Ship liquefied gas treatment system
JP6412565B2 (en) Evaporative gas treatment system for ship and evaporative gas treatment method
KR101356003B1 (en) System for treating boil-off gas for a ship
JP2016173184A5 (en)
KR101742284B1 (en) Boil Off Gas Treatment System
KR20210104597A (en) Gas treatment system and ship having the same
KR20190135982A (en) System for treating boil-off gas of a marine structure
KR101741790B1 (en) BOG Treatment System
KR20140138015A (en) Hybrid fuel supply system for a ship engine
KR20140075574A (en) Partial reliquefaction system of boil-off gas for a ship
KR101326091B1 (en) Bog reliquefaction apparatus and lng bogreliquefaction method
KR101670872B1 (en) Fuel Gas Supply System And Method For Ship Engine
KR101519537B1 (en) System for treating boil-off gas for a ship
KR101681727B1 (en) Boil Off Gas Treatment System
KR20190081312A (en) Boil-Off Gas Treating Apparatus and Method of Liquefied Gas Regasification System
KR20160008810A (en) Fuel Gas Supply System And Method For Ship Engine
KR101996283B1 (en) Boil-Off Gas Proceeding System and Method for Ship
KR101681728B1 (en) Boil Off Gas Treatment System
KR20140084575A (en) System for supplying fuel for a marine structure having a reliquefaction apparatus and a high pressure natural gas injection engine
KR102370608B1 (en) Control System Of Boil Off Gas Treatment System
KR101356004B1 (en) Method for treating boil-off gas for a ship
KR101681726B1 (en) Boil Off Gas Treatment System
KR101686514B1 (en) Boil Off Gas Treatment System
KR20200009719A (en) BOG Reliquefaction System and Method for Vessels
CN117980225A (en) System and method for treating boil-off gas of a watercraft

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191108

Year of fee payment: 4