KR102040000B1 - Liquefied gas storage ship, and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
액화가스 저장 선박 및 이의 운용방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박은 천연가스의 산지로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처에서 하역한 저장탱크 중 하나 이상의 제1저장탱크로 상기 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여, 하역 후 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 질소가스공급라인; 질소가스 공급에 의해 발생한 제1저장탱크 내부의 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 공급받아 압축하는 제1압축부; 압축된 혼합가스를 가열시키는 가열부; 및 가열된 혼합가스를 저장탱크 중 하나 이상의 제2저장탱크로 공급하여, 하역 후 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 가열혼합가스공급라인;을 포함한다.A liquefied gas storage vessel and its operating method are disclosed. The liquefied gas storage vessel according to an embodiment of the present invention is nitrogen gas or the demand source supplied from the demand source to at least one first storage tank of the liquefied natural gas supplied from the source of natural gas from the demand source of natural gas A nitrogen gas supply line for supplying nitrogen gas vaporized with liquid nitrogen supplied from the gas to vaporize the liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading; A first compression unit receiving and compressing a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the first storage tank generated by nitrogen gas supply; A heating unit for heating the compressed mixed gas; And a heated mixed gas supply line for supplying the heated mixed gas to one or more second storage tanks in the storage tank to vaporize the liquefied natural gas remaining in the second storage tank after unloading.
Description
본 발명은 액화가스 저장 선박 및 이의 운용방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquefied gas storage vessel and its operation method.
최근에는 온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유를 대신하여 청정 에너지원인 천연가스를 액화가스 저장 선박(이하, “선박”이라고도 함)의 연료로 이용하고 있다.Recently, with the tightening of the International Maritime Organization (IMO) regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants, the shipbuilding and shipping industry replaces existing fuel oil, heavy oil and diesel oil with natural gas, which is a clean energy source. (Hereinafter referred to as "ship") as a fuel.
이러한 천연가스는 저장 및 운송의 용이성을 위해 대략 -163℃의 극저온으로 냉각되어 부피를 1/600 줄인 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas) 상태로 변환되고, 가스정 등의 산지에서 선박의 저장탱크에 저장된다. 선박은 저장탱크에 액화천연가스를 저장한 후 원거리의 수요처로 운송하여 하역시킨다.This natural gas is cooled to cryogenic temperatures of approximately -163 ° C for ease of storage and transportation, and converted to Liquefied Natural Gas (LNG) with a volume reduced by 1/600. Are stored in. The vessel stores liquefied natural gas in a storage tank and transports it to a remote demand site for unloading.
한편, 종래에 산지에서 운항하여 수요처에 도착한 선박은 운송한 액화천연가스를 수요처의 저장시설로 공급하여 하역한 후, 다시 액화천연가스의 운송을 위해 저장탱크가 빈 상태로 산지로 운항하게 되는데, 이는 액화가스 저장 선박의 운용 효율성을 저하시켜 비효율적인 면이 있다.On the other hand, ships that have arrived at the demand destination by operating in the mountain area are supplied to the storage facility of the demand destination and unloaded, and then the storage tank is operated to the mountain area with empty storage tank for transportation of the liquefied natural gas again. This lowers the operating efficiency of the liquefied gas storage vessel has an inefficient aspect.
또, 종래에는 저장탱크에 액화가스를 선적하기 이전에 화재나 폭발 가능성을 없애기 위해 불활성 가스를 저장탱크의 내부에 공급하여 산소를 제거한다. 그리고, 스프레이장치를 이용하여 저장탱크 내벽을 쿨링시키는 과정을 수행한다. 예컨대, 한국공개특허 제10-2010-0110500호(2010.10.13. 공개)는 질소를 이용하여 저장탱크를 불활성화한 후, 쿨링작업을 수행하는 기술을 공개한 바 있다. In addition, in order to eliminate the possibility of fire or explosion prior to shipping the liquefied gas to the storage tank, inert gas is supplied to the inside of the storage tank to remove oxygen. Then, a process of cooling the inner wall of the storage tank using a spray device is performed. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0110500 (published on October 13, 2010) discloses a technology of performing a cooling operation after deactivating a storage tank using nitrogen.
그러나 이를 위해 선박은 별도의 질소가스 발생기(N2 Generator) 및 관련 설비를 선체에 구비하여야 하므로, 설비 비용 및 관리 비용 등이 발생한다. However, for this purpose, the ship should be equipped with a separate nitrogen gas generator (N2 Generator) and related facilities on the hull, incurs facility costs and management costs.
본 발명의 실시 예는 천연가스의 산지와 수요처에서 액화천연가스 및 액체질소를 저장탱크에 교대로 저장하면서 운송할 수 있고, 이를 통해 운용의 효율성을 향상시킬 수 있는 액화가스 저장 선박 및 이의 운용방법을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention can be transported while storing the liquefied natural gas and liquid nitrogen in the storage tank alternately in the origin and demand of natural gas, through which the liquefied gas storage vessel and its operation method can be improved efficiency To provide.
또, 수요처로부터 질소가스 및 액체질소를 공급받아 하역 후 저장탱크에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업 및 쿨링작업을 수행하는 액화가스 저장 선박 및 이의 운용방법을 제공하고자 한다.In addition, to provide a liquefied gas storage vessel and a method of operating the liquefied gas storage and cooling operation for the liquefied natural gas remaining in the storage tank after receiving the nitrogen gas and liquid nitrogen from the demand source.
본 발명의 일 측면에 따르면, 천연가스의 산지로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처에서 하역한 저장탱크 중 하나 이상의 제1저장탱크로 상기 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여, 하역 후 상기 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 질소가스공급라인; 상기 기화 작업에 의해 발생한 상기 제1저장탱크 내부의 천연가스와 상기 질소가스의 혼합가스를 공급받아 압축하는 제1압축부; 상기 압축된 혼합가스를 가열시키는 가열부; 및 상기 가열된 혼합가스를 상기 저장탱크 중 하나 이상의 제2저장탱크로 공급하여, 하역 후 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 가열혼합가스공급라인;을 포함하는 액화가스 저장 선박이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the liquefied natural gas supplied from the source of natural gas to the first storage tank of one or more of the storage tanks unloaded from the demand of the natural gas nitrogen gas supplied from the demand source or the liquid supplied from the demand source A nitrogen gas supply line for supplying nitrogen gas vaporized with nitrogen to vaporize liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading; A first compression unit receiving and compressing a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the first storage tank generated by the vaporization operation; A heating unit for heating the compressed mixed gas; And a heated mixed gas supply line for supplying the heated mixed gas to at least one second storage tank of the storage tanks to vaporize the liquefied natural gas remaining in the second storage tank after unloading. Ships may be provided.
상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 공급받아 압축하는 제2압축부와, 상기 압축된 혼합물을 상기 수요처 쪽으로 내보내는 제1배출라인을 더 포함할 수 있다.And a second compression unit configured to receive and compress a mixture of the natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas, and a first discharge line for discharging the compressed mixture toward the demand destination. can do.
상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 상기 제1압축부로 공급하여 압축시키는 제2배출라인과, 상기 질소가스공급라인의 상기 제1압축부와 상기 가열부 사이로부터 분기되어 상기 압축된 혼합물을 상기 수요처 쪽으로 내보내는 분기라인을 더 포함할 수 있다.A second discharge line for supplying and compressing a mixture of natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas to the first compression unit, and the first compression unit of the nitrogen gas supply line And a branching line branched from between the heating unit and the compressed mixture to send the compressed mixture toward the demand destination.
상기 저장탱크와 상기 수요처를 연결하는 스프레이라인과, 하역 후 내부의 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 처리작업이 완료된 상기 저장탱크의 내측으로 상기 스프레이라인을 통해 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 분사시켜 쿨링시키는 노즐부를 더 포함할 수 있다.Spraying the liquid nitrogen supplied from the demand source through the spray line into the spray line connecting the storage tank and the demand source, and the storage tank after the vaporization process for the remaining liquefied natural gas after the unloading is completed It may further comprise a nozzle unit for cooling.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 천연가스의 산지로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처에서 하역한 저장탱크 중 하나 이상의 제1저장탱크로 상기 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여, 하역 후 상기 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 기화시키는 단계; (b) 상기 기화 작업에 의해 발생한 상기 제1저장탱크 내부의 천연가스와 상기 질소가스의 혼합가스를 압축 및 가열하여 하나 이상의 제2저장탱크로 공급하여 하역 후 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 기화시키는 단계; 및 (c) 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 상기 제1저장탱크의 내측에 분사시켜 상기 제1저장탱크를 쿨링시키는 단계;를 포함하는 액화가스 저장 선박의 운용방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, (a) from the nitrogen gas supplied from the source or the demand source to the first storage tank of one or more of the storage tanks unloaded from the source of the natural gas liquefied natural gas supplied from the source of natural gas Supplying nitrogen gas vaporizing the supplied liquid nitrogen to vaporize the liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading; (b) compressing and heating a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the first storage tank generated by the vaporization operation and supplying it to one or more second storage tanks to liquefy remaining in the second storage tank after unloading. Vaporizing natural gas; And (c) cooling the first storage tank by injecting liquid nitrogen supplied from the demand source into the first storage tank to provide a method of operating a liquefied gas storage vessel.
상기 (b) 단계 이후, 상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 공급받아 압축시켜 상기 수요처 쪽으로 내보내는 과정을 더 포함할 수 있다.After the step (b), the method may further include the step of receiving the compressed mixture of the natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas to be discharged toward the demand destination.
상기 (c) 단계 이후, 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 수행 중인 경우, 상기 쿨링작업이 이루어진 제1저장탱크 내부에서 발생한 가스를 압축 및 가열하여 상기 제2저장탱크로 공급하여, 상기 제2저장탱크의 기화 작업에 사용되도록 하는 과정을 더 포함할 수 있다. After the step (c), when the vaporization operation for the liquefied natural gas remaining in the second storage tank is being performed, the second storage tank by compressing and heating the gas generated in the first storage tank in which the cooling operation is performed. Supplying to, may further include the step of being used for the vaporization of the second storage tank.
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박 및 이의 운용방법은 천연가스의 산지와 수요처에서 액화천연가스 및 액체질소를 저장탱크에 교대로 저장하면서 운송할 수 있고, 이를 통해 운용의 효율성을 향상시킬 수 있다.The liquefied gas storage vessel and its operation method according to an embodiment of the present invention can be transported while alternately storing the liquefied natural gas and liquid nitrogen in the storage tank in the origin and demand of natural gas, thereby improving the efficiency of operation Can be.
또, 수요처로부터 질소가스 및 액체질소를 공급받아 하역 후 저장탱크에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업 및 쿨링작업을 수행할 수 있다.In addition, by receiving nitrogen gas and liquid nitrogen from the demand source, it is possible to perform vaporization and cooling operations for the liquefied natural gas remaining in the storage tank after unloading.
또, 수요처로부터 질소가스를 공급받아 하역 후 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업을 수행하고, 제1저장탱크 내부에 발생한 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 하역 후 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스의 기화 작업에 사용하고, 기화 작업이 완료된 제1저장탱크 내부에 대한 쿨링작업을 수요처로부터 공급받은 액체질소를 이용하여 수행함으로써, 수요처로부터 공급받는 질소가스의 양을 줄이고 액체질소의 순도를 수요처의 요구에 맞추기 위해 필요한 운용시간을 단축시킴으로써 효율성을 향상시킬 수 있다.In addition, after receiving the nitrogen gas from the demand source, and performing the vaporization work for the liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading, the second storage after unloading the mixed gas of natural gas and nitrogen gas generated in the first storage tank By reducing the amount of nitrogen gas supplied from the demand source, it is used for the vaporization of the liquefied natural gas remaining in the tank and cooling the inside of the first storage tank after the vaporization operation is performed using the liquid nitrogen supplied from the demand source. Efficiency can be improved by shortening the operating time needed to meet the purity of liquid nitrogen to meet the needs of the customer.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천연가스의 산지와 천연가스의 수요처 사이를 운항하면서 액화천연가스와 액체질소를 저장탱크에 저장하는 액화가스 저장 선박의 모습을 도시한 것이다.
도 2는 수요처에서 하역 작업 후, 도 1에 도시된 액화가스 저장 선박의 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 이용하여 기화시키고, 제1저장탱크에 발생한 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 압축 및 가열시켜 제2저장탱크의 기화 작업에 이용하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 다른 예로서, 제2저장탱크 기화 작업으로 발생한 천연가스와 혼합가스의 혼합물을 도 2의 제1압축기를 통해 압축시켜 수요처로 배출시키는 모습을 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 제2저장탱크의 기화 작업 중 수요처로부터 제1저장탱크로 액체질소를 공급하여 제1저장탱크에 대한 쿨링작업을 수행하는 모습을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박의 운용방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a view illustrating a liquefied gas storage vessel storing liquefied natural gas and liquid nitrogen in a storage tank while operating between a source of natural gas and a destination of natural gas according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 2 uses the nitrogen gas supplied from the source of the liquefied natural gas remaining in the first storage tank of the liquefied gas storage vessel shown in Figure 1 after the unloading operation at the demand source or the nitrogen gas vaporized liquid nitrogen supplied from the demand source And vaporize, and compress and heat the mixed gas of natural gas and nitrogen gas generated in the first storage tank to be used for vaporizing the second storage tank.
FIG. 3 illustrates another example of compressing a mixture of natural gas and mixed gas generated by a second storage tank vaporization operation through a first compressor of FIG.
FIG. 4 illustrates a cooling operation of the first storage tank by supplying liquid nitrogen to the first storage tank from a demand source during the vaporization of the second storage tank of FIG. 2.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a liquefied gas storage vessel according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as an example to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천연가스의 산지와 천연가스의 수요처 사이를 운항하면서 액화천연가스와 액체질소를 저장탱크에 저장하는 액화가스 저장 선박의 모습을 나타낸다.1 is a view illustrating a liquefied gas storage vessel storing liquefied natural gas and liquid nitrogen in a storage tank while operating between a source of natural gas and a demand source of natural gas according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박(100, 이하 “선박”이라고도 함)은 천연가스의 산지(1)로부터 액화천연가스(LNG)를 공급받아 저장탱크(110)에 저장한 후, 수요처(2)로 운항하여, 저장탱크(110)에 저장된 액화천연가스(LNG)를 수요처(2)에서 하역하고, 빈 저장탱크(110)에 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소(LN2)를 저장하여 다시 천연가스의 산지(1)로 운송할 수 있다.1, a liquefied gas storage vessel (100, hereinafter referred to as "ship") according to an embodiment of the present invention is supplied with liquefied natural gas (LNG) from the source (1) of natural
여기서, 저장탱크(110)는 선체에 복수 개 설치되되, 외부의 열 침입에 의한 증발가스 발생을 최소화하도록 단열 처리된 멤브레인(Membrane) 타입으로 이루어질 수 있다. 저장탱크(110)는 천연가스의 산지(1)로부터 액화천연가스를 공급받아 저장하고, 수요처(2)로부터 액체질소를 공급받아 저장할 수 있다. 즉, 선박(100)은 천연가스의 산지(1)와 수요처(2)를 왕복 운항하면서, 저장탱크(110)에 액화천연가스와 액체질소를 교대로 저장할 수 있다. 저장탱크(110)는 내부에 저장된 액화가스를 외부로 송출하기 위한 송출펌프(미도시) 및 펌프타워(미도시)를 구비할 수 있다. 참고로, 선박(100)에 구비된 연료탱크(110a)는 항시 선박(100)의 공급연료로서 액화천연가스를 저장하고 있다.Here, the
이를 통해 종래에 선박이 수요처에 액화천연가스를 하역한 후, 다시 액화천연가스의 운송을 위해 천연가스의 산지로 운항 시, 저장탱크가 빈 상태로 운용되어 비효율적이었던 문제점을 해소시킬 수 있다.Through this, the vessel can unload the liquefied natural gas to the demand place, and when the voyage to the natural gas production area for the transportation of the liquefied natural gas, it is possible to solve the problem that the storage tank is empty and operated in an empty state.
도 2는 수요처에서 하역 작업 후, 도 1에 도시된 액화가스 저장 선박의 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 이용하여 기화시키고, 제1저장탱크에 발생한 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 압축 및 가열시켜 제2저장탱크의 기화 작업에 이용하는 모습을 도시한 것이다. 이하에서는 설명의 편의상 저장탱크(110)를 제1저장탱크(111)와 제2저장탱크(112)로 나누어서 설명한다. Figure 2 uses the nitrogen gas supplied from the source of the liquefied natural gas remaining in the first storage tank of the liquefied gas storage vessel shown in Figure 1 after the unloading operation at the demand source or the nitrogen gas vaporized liquid nitrogen supplied from the demand source And vaporize, and compress and heat the mixed gas of natural gas and nitrogen gas generated in the first storage tank to be used for vaporization of the second storage tank. Hereinafter, for convenience of description, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박(100)은 천연가스의 산지(1, 도 1 참조)로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처(2)에서 하역하고, 하역 후에는 액체질소를 저장탱크(110)에 저장하기 위한 과정을 거친다. 2, the liquefied
본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 저장 선박(100)은 액화천연가스 하역 후, 저장탱크(110) 중 하나 이상의 제1저장탱크(111)로 수요처(2)로부터 공급받은 질소가스 또는 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여, 하역 후 제1저장탱크(111)에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 질소가스공급라인(L1)과, 상술한 기화 작업에 의해 발생한 제1저장탱크(111) 내부의 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 공급받아 압축하는 제1압축부(120)와, 제1압축부(120)에 의해 압축된 혼합가스를 가열시키는 가열부(130)와, 가열부(130)에 의해 가열된 혼합가스를 저장탱크(110) 중 하나 이상의 제2저장탱크(112)로 공급하여, 하역 후 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 가열혼합가스공급라인(L2)을 포함한다.The liquefied
또, 액화가스 저장 선박(100)은 상술한 가열부(130)에 의해 가열되어 공급된 혼합가스에 의해 발생한 제2저장탱크(112) 내부의 천연가스와 혼합가스의 혼합물을 공급받아 압축하는 제2압축부(140)와, 제2압축부(140)에 의해 압축된 혼합물을 수요처(2) 쪽으로 내보내는 제1배출라인(L3)을 포함한다. In addition, the liquefied
도 2에서는 이해를 돕기 위해 제1저장탱크(111)와 제2저장탱크(112)를 대상으로 상술한 기화 작업 및 관련 구성이 적용된 것을 나타내었으나, 이러한 구성은 다른 저장탱크(110)에도 적용 가능하다. 이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.In FIG. 2, the above-described vaporization operation and the related configuration are applied to the
질소가스공급라인(L1)은 수요처(2)로부터 공급받은 질소가스 또는 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 펌프에 의해 액화천연가스 하역이 완료된 하나 이상의 제1저장탱크(111)로 공급하여, 펌프로는 하역이 불가능한 제1저장탱크(111)에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 한다. 이때, 복수의 제1저장탱크(111)로 동시에 질소가스가 공급되거나 어느 하나의 제1저장탱크(111)로 질소가스가 공급될 수 있다.Nitrogen gas supply line (L1) is one or more
여기서, 제1저장탱크(111)의 기화 작업을 위해 수요처(2)로부터 공급되는 질소가스는 도시하지는 않았으나 질소가스공급라인(L1) 또는 수요처(2)에 마련된 가열수단에 의해 설정 온도로 가열된 후 제1저장탱크(111)로 공급될 수 있다.Here, although not shown, the nitrogen gas supplied from the
또, 제1저장탱크(111)의 기화 작업을 위해 수요처(2)로부터 액체질소가 공급되는 경우, 도시하지는 않았으나 질소가스공급라인(L1)에 마련된 기화수단(미도시)에 의해 해당 액체질소를 질소가스로 기화시킨 후 제1저장탱크(111)로 공급할 수 있다. 이때, 기화수단(미도시)이 수요처(2)에 마련되어 상술한 액체질소를 질소가스로 기화시킨 후 질소가스공급라인(L1)을 통해 제1저장탱크(111)로 공급할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의 상 제1저장탱크(111)의 기화 작업을 위해 수요처(2)로부터 질소가스가 공급되는 것을 예로 들어 설명한다.In addition, when the liquid nitrogen is supplied from the demand source (2) for the vaporization of the
상술한 바와 같이, 수요처(2)로부터 공급된 질소가스에 의해 제1저장탱크(111)의 남아있는 액화천연가스가 기화되면 천연가스가 발생하며 이는 질소가스와 혼합된 혼합가스로 가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 제1압축부(120)로 공급된다.As described above, when the remaining liquefied natural gas of the
제1압축부(120)는 미리 설정된 압력을 기초로 해당 혼합가스를 압축시키고, 가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 압축된 혼합가스를 가열부(130)로 보낸다.The
가열부(130)는 예컨대 히터를 포함하며, 상술한 제1압축부(120)에 의해 압축된 혼합가스를 가열시켜 가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 하나 이상의 제2저장탱크(112)로 공급한다.The
가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 공급된 가열된 혼합가스에 의해 제2저장탱크(112)의 남아있는 액화천연가스가 기화되면 천연가스가 발생하며, 이는 상술한 혼합가스와 혼합된 혼합물로 제1배출라인(L3)을 통해 제2압축부(140)를 거쳐 수요처(2)로 배출된다. 이는 혼합물에는 천연가스가 다량 함유되어 있으므로, 이후 제2저장탱크(112)에 순도 높은 액체질소를 저장하기 위해 제1배출라인(L3)을 통해 배출하여 주는 것이 좋기 때문이다.Natural gas is generated when the remaining liquefied natural gas of the
제2압축부(140)는 수요처(2)에서 요구하는 압력에 따라 상술한 혼합물을 압축시킬 수 있다.The
이와 같이, 제1저장탱크(111)의 액화천연가스 기화에 사용되었던 질소가스를 제1저장탱크(111) 내부에서 발생한 천연가스와 함께 압축 및 가열하여 제2저장탱크(112)의 액화천연가스 기화에 재사용함으로써, 수요처(2)로부터 공급받는 질소가스의 양을 줄일 수 있다.As such, the nitrogen gas used for the liquefied natural gas vaporization of the
도 3을 참조하면, 다른 예로서 액화가스 저장 선박(100)은 가열혼합가스공급라인(L2)의 제1압축부(120) 전단에 연결되어, 상술한 가열부(130)에 의해 가열되어 공급된 혼합가스에 의해 발생한 제2저장탱크(112) 내부의 천연가스와 혼합가스의 혼합물을 제1압축부(120)로 공급하여 압축시키는 제2배출라인(L4)과, 가열혼합가스공급라인(L2)의 제1압축부(120)와 가열부(130) 사이로부터 분기되어 제1압축부(120)에 의해 압축된 혼합물을 수요처(2) 쪽으로 내보내는 분기라인(L5)을 포함할 수 있다. 이를 통해 상술한 제2압축부(140)를 별도로 구비하지 않아도 된다.Referring to FIG. 3, as another example, the liquefied
한편, 도 4를 참조하면, 액화가스 저장 선박(100)은 저장탱크(110)와 수요처(2)를 연결하는 스프레이라인(L6)과, 하역 후 내부의 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 처리작업이 완료된 저장탱크(110)의 내측으로 스프레이라인(L6)을 통해 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 분사시켜 쿨링시키는 노즐부(150)를 마련할 수 있다.On the other hand, referring to Figure 4, the liquefied
도 4에서는 이해를 돕기 위해 제1저장탱크(111)와 수요처(2)를 연결하도록 스프레이라인(L6)이 구성되고, 제1저장탱크(111) 내측의 스프레이라인(L6) 끝단에 노즐부(150)가 구성된 것을 예로 들어 설명하였지만, 이러한 구성은 다른 모든 저장탱크(110)에 구성될 수 있다.In FIG. 4, the spray line L6 is configured to connect the
즉, 상술한 바와 같이 기화 작업이 완료된 저장탱크(110)에 대해서는 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소에 의해 쿨링작업이 수행될 수 있다. That is, as described above, the cooling operation may be performed by the liquid nitrogen supplied from the
이때, 예컨대 제1저장탱크(111) 내벽에 대한 쿨링작업이 수행하는 도중, 하역 후 아직 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 수행 중인 경우, 쿨링작업이 이루어진 제1저장탱크(111) 내부에서 발생한 가스를 가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 제1압축부(120)와 가열부(130)로 보내어 압축 및 가열시키고, 제2저장탱크(112)로 공급하여, 제2저장탱크(112)의 기화 작업에 사용되도록 할 수 있다. At this time, for example, during the cooling operation for the inner wall of the
이때, 쿨링작업이 이루어진 제1저장탱크(111) 내부에서 발생한 가스에는 질소 성분이 많이 포함되므로 제2저장탱크(112)의 기화 작업에 효과적으로 사용될 수 있고, 이를 통해 수요처(2)로부터 공급받는 질소가스의 양을 줄일 수 있다. 또한 제2저장탱크(112)의 기체에 포함된 천연가스의 함량을 줄이고, 질소가스의 함량을 증가시켜, 이후에 선적될 액체질소의 순도를 높일 수 있다.At this time, since the gas generated in the
또, 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 완료된 경우에는 제1저장탱크(111)와 함께 제2저장탱크(112)에 대한 쿨링작업이 동시에 수행될 수도 있다.In addition, when the vaporization work for the liquefied natural gas remaining in the
쿨링작업이 완료된 이후에는 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소가 제1저장탱크(111)에 채워지게 된다.After the cooling operation is completed, the liquid nitrogen supplied from the
이하에서는 상술한 내용을 기초로 도 5를 통해 액화가스 저장 선박(100)의 운용방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of operating the liquefied
먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 천연가스의 산지(1)로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처(2)에서 하역하는 저장탱크(110) 중 하나 이상의 제1저장탱크(111)로 수요처(2)로부터 공급받은 질소가스를 공급하여, 하역 후 제1저장탱크(111)에 남아있는 액화천연가스를 기화시킨다(S1). 수요처(2)로부터 공급받은 질소가스는 도시하지는 않았으나 가열수단에 의해 설정된 온도로 가열된 상태에서 제1저장탱크(111) 내부로 공급될 수 있다.First, as shown in FIG. 2, the liquefied natural gas supplied from the producing
다른 예에서는 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여 제1저장탱크(111)에 남아있는 액화천연가스를 기화시킬 수도 있다. 이 경우, 도시하지는 않았으나 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 기화시키는 기화수단이 마련될 수 있다.In another example, the liquefied natural gas remaining in the
다음으로, 상술한 기화 작업에 의해 발생한 제1저장탱크(111) 내부의 천연가스와 질소가스의 혼합가스를 압축 및 가열하여 하나 이상의 제2저장탱크(112)로 공급하여, 하역 후 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스를 기화시킨다(S2). 여기서, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2저장탱크(112)의 남아있는 액화천연가스가 기화되면 천연가스가 발생하며 이는 상술한 혼합가스와 혼합된 혼합물로 제1배출라인(L3)을 통해 제2압축부(140)를 거쳐 수요처(2)로 배출될 수 있다. 다른 실시 예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 제2저장탱크(112) 내에서 발생한 천연가스와 혼합가스의 혼합물이 제2배출라인(L4)을 통해 제1압축부(120)를 거쳐 압축된 후 분기라인(L5)을 통해 수요처(2)로 보내질 수도 있다.Next, by compressing and heating a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the
다음으로 도 4에 도시한 바와 같이, 수요처(2)로부터 공급받은 액체질소를 기화 작업이 완료된 제1저장탱크(111)의 내측에 분사시켜 제1저장탱크(111)를 쿨링시킨다(S3).Next, as shown in FIG. 4, the liquid nitrogen supplied from the
다음으로, 하역 후 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 수행 중인 경우, 쿨링작업이 이루어진 제1저장탱크(111) 내부에서 발생한 가스를 가열혼합가스공급라인(L2)을 통해 제1압축부(120)와 가열부(130)로 보내어 압축 및 가열시키고, 이를 제2저장탱크(112)로 공급하여 제2저장탱크(112)의 기화 작업에 사용되도록 한다(S4).Next, when the vaporization operation for the liquefied natural gas remaining in the
이후, 제2저장탱크(112)에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 완료되면, 상술한 제1저장탱크(111)와 마찬가지로 쿨링작업이 수행될 수 있다. Subsequently, when the vaporization operation for the liquefied natural gas remaining in the
다음으로, 쿨링작업이 완료된 제1저장탱크(111)는 수요처(2)로부터 액체질소를 공급받아 저장하게 된다(S5). 이때, 제2저장탱크(112)에 대한 쿨링작업이 완료된 경우에는 제1저장탱크(111)와 마찬가지로 수요처(2)로부터 액체질소를 공급받아 저장하게 된다.Next, the
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can variously change variously without departing from the gist of the technical idea of the invention described in the claims below. Could be.
1: 천연가스 산지 2: 천연가스 수요처
110: 저장탱크 110a: 연료탱크
120: 제1압축부 130: 가열부
140: 제2압축부 150: 노즐부
L1: 질소가스공급라인 L2: 가열혼합가스공급라인
L3: 제1배출라인 L4: 제2배출라인
L5: 분기라인 L6: 스프레이라인1: Natural gas producer 2: Natural gas demand source
110:
120: first compression unit 130: heating unit
140: second compression unit 150: nozzle unit
L1: nitrogen gas supply line L2: heated mixed gas supply line
L3: first discharge line L4: second discharge line
L5: Branch Line L6: Spray Line
Claims (7)
상기 기화 작업에 의해 발생한 상기 제1저장탱크 내부의 천연가스와 상기 질소가스의 혼합가스를 공급받아 압축하는 제1압축부;
상기 압축된 혼합가스를 가열시키는 가열부; 및
상기 가열된 혼합가스를 상기 저장탱크 중 하나 이상의 제2저장탱크로 공급하여, 하역 후 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스가 기화되도록 하는 가열혼합가스공급라인;을 포함하는 액화가스 저장 선박.Supplying nitrogen gas supplied from the source or nitrogen gas vaporized from the source of liquid to the first storage tank of one or more storage tanks in which the liquefied natural gas supplied from the source of natural gas is unloaded from the source of natural gas. A nitrogen gas supply line for vaporizing the liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading;
A first compression unit receiving and compressing a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the first storage tank generated by the vaporization operation;
A heating unit heating the compressed mixed gas; And
Liquefied gas storage vessel including; a heated mixed gas supply line for supplying the heated mixed gas to at least one second storage tank of the storage tank, the liquefied natural gas remaining in the second storage tank to vaporize after unloading .
상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 공급받아 압축하는 제2압축부와,
상기 압축된 혼합물을 상기 수요처 쪽으로 내보내는 제1배출라인을 더 포함하는 액화가스 저장 선박.The method of claim 1,
A second compression unit configured to receive and compress a mixture of the natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas;
A liquefied gas storage vessel further comprising a first discharge line for sending the compressed mixture toward the demand destination.
상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 상기 제1압축부로 공급하여 압축시키는 제2배출라인과,
상기 가열혼합가스공급라인의 상기 제1압축부와 상기 가열부 사이로부터 분기되어 상기 압축된 혼합물을 상기 수요처 쪽으로 내보내는 분기라인을 더 포함하는 액화가스 저장 선박.The method of claim 1,
A second discharge line for supplying and compressing a mixture of the natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas to the first compression unit;
And a branching line branched between the first compression unit and the heating unit of the heating mixed gas supply line to direct the compressed mixture toward the demand destination.
상기 저장탱크와 상기 수요처를 연결하는 스프레이라인과,
하역 후 내부의 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 처리작업이 완료된 상기 저장탱크의 내측으로 상기 스프레이라인을 통해 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 분사시켜 쿨링시키는 노즐부를 더 포함하는 액화가스 저장 선박.The method of claim 1,
A spray line connecting the storage tank and the demand destination;
And a nozzle unit for injecting and cooling the liquid nitrogen supplied from the demand source through the spray line to the inside of the storage tank in which the vaporization process for the remaining liquefied natural gas is completed after unloading.
(a) 천연가스의 산지로부터 공급받은 액화천연가스를 천연가스의 수요처에서 하역한 저장탱크 중 하나 이상의 제1저장탱크로 상기 수요처로부터 공급받은 질소가스 또는 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 기화시킨 질소가스를 공급하여, 하역 후 상기 제1저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 기화시키는 단계;
(b) 상기 기화 작업에 의해 발생한 상기 제1저장탱크 내부의 천연가스와 상기 질소가스의 혼합가스를 압축 및 가열하여 하나 이상의 제2저장탱크로 공급하여 하역 후 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스를 기화시키는 단계; 및
(c) 상기 수요처로부터 공급받은 액체질소를 상기 제1저장탱크의 내측에 분사시켜 상기 제1저장탱크를 쿨링시키는 단계;를 포함하는 액화가스 저장 선박의 운용방법.In the method of operating a liquefied gas storage vessel according to any one of claims 1 to 4,
(a) nitrogen gas supplied from the source or liquid nitrogen supplied from the source into one or more first storage tanks of the liquefied natural gas supplied from the source of the natural gas from the source of natural gas; Supplying a gas to vaporize the liquefied natural gas remaining in the first storage tank after unloading;
(b) compressing and heating a mixed gas of natural gas and nitrogen gas in the first storage tank generated by the vaporization operation and supplying it to one or more second storage tanks to liquefy remaining in the second storage tank after unloading. Vaporizing natural gas; And
(c) cooling the first storage tank by injecting liquid nitrogen supplied from the demand source into the first storage tank, thereby operating a liquefied gas storage vessel.
상기 (b) 단계 이후, 상기 가열된 혼합가스에 의해 발생한 상기 제2저장탱크 내부의 천연가스와 상기 혼합가스의 혼합물을 공급받아 압축시켜 상기 수요처 쪽으로 내보내는 과정을 더 포함하는 액화가스 저장 선박의 운용방법.The method of claim 5,
After the step (b), the operation of the liquefied gas storage vessel further comprises the step of receiving the compressed mixture of the natural gas and the mixed gas in the second storage tank generated by the heated mixed gas to the demand destination Way.
상기 (c) 단계 이후, 상기 제2저장탱크에 남아있는 액화천연가스에 대한 기화 작업이 수행 중인 경우, 상기 쿨링작업이 이루어진 제1저장탱크 내부에서 발생한 가스를 압축 및 가열하여 상기 제2저장탱크로 공급하여, 상기 제2저장탱크의 기화 작업에 사용되도록 하는 과정을 더 포함하는 액화가스 저장 선박의 운용방법.The method of claim 5,
After the step (c), when the vaporization operation for the liquefied natural gas remaining in the second storage tank is being performed, the second storage tank by compressing and heating the gas generated in the first storage tank in which the cooling operation is performed. Supplying to, the operation method of the liquefied gas storage vessel further comprising the step of being used for the vaporization operation of the second storage tank.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |