KR102053936B1 - Lng 벙커링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG 처리 시스템에 관한 것으로서, 제 1 LNG 저장탱크로부터 제 2 LNG 저장탱크까지 연결된 제 1 LNG 공급라인; 상기 제 2 LNG 저장탱크의 증발가스를 회수하고 상기 제 2 LNG 저장탱크에 LNG를 공급하여 상기 제 2 LNG 저장탱크 내의 압력을 조절하는 상기 제 1 LNG 저장탱크; 및 상기 제 2 LNG 저장탱크로부터 상기 제 1 LNG 저장탱크까지 연결된 증발가스 회수라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LNG 처리 시스템은, LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스를 벙커링 탱크로 회수함으로써, LNG 저장탱크의 내압에 의한 파손을 방지하고, LNG 처리 시스템의 효과적인 운용이 가능하게 된다.
또한, 벙커링 탱크에서 발생하는 플래시가스와 벙커링 탱크로 회수되는 증발가스의 열교환으로 인해 수축된 증발가스를 벙커링 탱크에 회수하게 함으로써, 벙커링 탱크의 내압 상승을 늦출수 있다. 따라서, 벙커링 탱크와 LNG 저장탱크 모두 내압의 조절이 가능하므로, 두 탱크 모두 내압에 의한 파손을 동시에 방지할 수 있다.
또한, LNG 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 회수하여 LNG에 의해 액화한 후 이를 다시 LNG 저장탱크로 공급하게 하여, 증발가스의 사용을 극대화할 수 있어 부수적으로 증발가스 소각으로 인한 환경문제해결과 잉여자원의 효율적인 활용이 가능하게 된다.

Description

LNG 벙커링 시스템{A Bunkering System Of Liquefied Natural Gas}

본 발명은 LNG 처리 시스템에 관한 것이다.

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

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

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

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부한 설비라고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다. 그러나 엔진이 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 엔진에 공급하는 기술을 연구하고 있다.

천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃보다 약간만 높아도 증발되기 때문에 LNG 처리 시스템상에 열이 침투함으로써, 일부 LNG가 기화되어 증발가스(Boil off Gas;BOG)가 생성되는데, 이 증발가스는 LNG 저장탱크내뿐만 아니라 LNG 처리 시스템상의 모든 라인에서 발생할 수 있다. 이러한 증발가스는 LNG 저장탱크의 압력상승 등으로 LNG 연료 공급 시스템 상에 문제를 일으킬 수 있어 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. 따라서 최근에는 증발가스를 효율적으로 처리하는 기술로서, 생성된 증발가스를 재액화시켜 엔진에 공급하는 등의 활용방안이 이루어지고 있으나 이러한 활용에도 충분한 증발가스의 소모가 이루어지지 아니하여 효율적인 자원의 활용이 이루어지지 아니하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LNG 저장탱크로 LNG를 벙커링하는 것으로서, LNG 저장탱크의 내부 압력 상승으로 인한 파손을 방지하고, LNG 저장탱크의 내부 압력에 대한 조절이 손쉬워 지므로, LNG 처리 시스템의 원활한 운용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 목적은 회수한 증발가스를 LNG로 액화하여 LNG 저장탱크로 공급하게 하므로 증발가스의 사용을 극대화할 수 있어 부수적으로 증발가스 소각으로 인한 환경문제해결과 잉여자원의 효율적인 활용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 목적은 플래시가스-증발가스 열교환기의 추가적 구비로 인해 벙커링 탱크 내부의 압력에 대해서도 조절할 수 있게 되어 벙커링 탱크의 내압에 의한 파손방지도 가능하다. 따라서 벙커링 탱크와 LNG 저장탱크 모두 내압에 의한 파손을 동시에 보호할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 LNG 처리 시스템은, 제 1 LNG 저장탱크로부터 제 2 LNG 저장탱크까지 연결된 제 1 LNG 공급라인; 상기 제 2 LNG 저장탱크의 증발가스를 회수하고 상기 제 2 LNG 저장탱크에 LNG를 공급하여 상기 제 2 LNG 저장탱크 내의 압력을 조절하는 상기 제 1 LNG 저장탱크; 및 상기 제 2 LNG 저장탱크로부터 상기 제 1 LNG 저장탱크까지 연결된 증발가스 회수라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 제 2 LNG 저장탱크로부터 LNG 수요처까지 연결된 제 2 LNG 공급라인; 상기 제 2 LNG 공급라인 상에 마련되며, 상기 제 2 LNG 저장탱크로부터 배출된 LNG를 가압하는 펌프; 및 상기 LNG 수요처와 상기 고압펌프 사이의 상기 제 2 LNG 공급라인 상에 마련되며, 상기 고압펌프로부터 공급되는 상기 LNG를 가열하여 상기 LNG 수요처에 공급하는 열교환기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 저장탱크는, 상기 제 2 LNG 저장탱크의 내부 압력이 기설정 압력보다 큰 경우 상기 제 2 LNG 저장탱크 내의 증발가스를 상기 증발가스 회수라인을 통해 회수할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 저장탱크는, 상기 제 2 LNG 저장탱크의 LNG 수위에 따라 상기 제 1 LNG 저장탱크로부터 LNG를 상기 제 1 LNG 공급라인을 통해 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 저장탱크와 상기 제 2 LNG 저장탱크 사이 상기 제 1 LNG 공급라인 상에 마련되며, 상기 제 1 LNG 저장탱크에서 배출되는 LNG를 상기 제 2 LNG 저장탱크가 요구하는 압력으로 가압하는 벙커링 펌프를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 저장탱크에 마련되며, 상기 제 1 LNG 저장탱크에서 발생하는 플래시가스를 외부로 배출하는 플래시가스 배출라인; 및 상기 증발가스 회수라인과 상기 플래시가스 배출라인 상에 마련되며, 상기 제 1 LNG 저장탱크에서 배출되는 플래시가스와 상기 제 2 LNG 저장탱크에서 회수되는 증발가스를 열교환하는 플래시가스-증발가스 열교환기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 플래시가스-증발가스 열교환기는, 상기 증발가스를 냉각시키고, 상기 플래쉬 가스를 가열하는 열교환을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 공급라인 상에 마련되며, 상기 제 1 LNG 저장탱크로부터 배출되는 LNG의 유량을 조절하는 벙커링 밸브를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 플래시가스는, 상기 제 1 LNG 저장탱크의 내압과 상기 제 2 LNG 저장탱크로부터 회수된 증발가스에 대한 압력의 차이로 인해 발생할 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 LNG 저장탱크는, 육상에 설치되는 벙커링 탱크이고, 상기 제 2 LNG 저장탱크는, 선박에 설치되는 LNG 저장탱크일 수 있다.

구체적으로, 상기 플래시가스 배출라인은, 후단에 LNG 저압수요처가 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 LNG 처리 시스템은, LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스를 벙커링 탱크로 회수함으로써, LNG 저장탱크의 내압에 의한 파손을 방지하고, LNG 처리 시스템의 효과적인 운용이 가능하게 된다.

또한, 벙커링 탱크에서 발생하는 플래시가스와 벙커링 탱크로 회수되는 증발가스의 열교환으로 인해 수축된 증발가스를 벙커링 탱크에 회수하게 함으로써, 벙커링 탱크의 내압 상승을 늦출수 있다. 따라서, 벙커링 탱크와 LNG 저장탱크 모두 내압의 조절이 가능하므로, 두 탱크 모두 내압에 의한 파손을 동시에 방지할 수 있다.

또한, LNG 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 회수하여 LNG에 의해 액화한 후 이를 다시 LNG 저장탱크로 공급하게 하여, 증발가스의 사용을 극대화할 수 있어 부수적으로 증발가스 소각으로 인한 환경문제해결과 잉여자원의 효율적인 활용이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 LNG 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 처리 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.

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

도 1은 종래의 LNG 처리 시스템의 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LNG 처리 시스템(1)은, LNG 저장탱크(10), LNG 수요처(20), 펌프(30), 열교환기(40)를 포함한다. 이때 LNG 수요처(20)는 엔진(도시하지않음)일 수 있으며, 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와, 고압 펌프(High Pressure Pump; 32)를 포함할 수 있다. 이하 본 명세서에서, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.

종래의 LNG 처리 시스템(1)은, 부스팅 펌프(31)가 LNG 저장탱크(10)로부터 배출되는 LNG를 수 내지 수십 bar로 가압한 뒤, 고압 펌프(32)가 엔진(20)에서 요구하는 압력(일례로 200bar 내지 400bar)으로 LNG를 가압하여 열교환기(40)에 공급한다. 이후 열교환기(40)는 펌프(30)로부터 공급받은 LNG의 온도를 높인 뒤 초임계 상태의 LNG가 엔진(20)에 공급되도록 할 수 있다. 이때 엔진(20)에 공급되는 LNG는 200 내지 400bar의 압력을 가지며 30 내지 60도의 온도를 갖는 초임계 상태일 수 있다.

이때, 이러한 LNG를 이용하는 종래의 LNG 처리 시스템(1)은, LNG 저장탱크(10)내에 증발가스가 존재하게 되는데, 이 잔존 증발가스는 LNG 저장탱크(10) 내부 압력의 상승으로 인한 LNG 저장탱크(10)의 파손으로 이어질 수 있어 LNG 저장탱크(10)의 수명을 단축시키고, 효율을 떨어뜨리며 시스템의 원활한 가동에 문제를 일으킬 우려가 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 처리 시스템의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 처리 시스템에서 LNG 저장탱크의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(2)은, LNG 저장탱크(10), LNG 수요처(20), 펌프(30), 열교환기(40), 벙커링 탱크(50), 벙커링 펌프(60), 플래시 가스-증발가스 열교환기(70), 벙커링 밸브(80)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 LNG 저장탱크(10), LNG 수요처(20), 펌프(30), 열교환기(40) 등은 종래의 LNG 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.

LNG 저장탱크(10)는, LNG 수요처(20)에 공급될 LNG를 저장한다. LNG 저장탱크(10)는 LNG를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 LNG 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(10)는, 외조 탱크(11), 내조 탱크(12), 단열부(13)를 포함한다. 외조 탱크(11)는 LNG 저장탱크(10)의 외벽을 이루는 구조로서, 스틸로 형성될 수 있으며, 단면이 다각형 형태일 수 있다.

내조 탱크(12)는, 외조 탱크(11)의 내부에 구비되며, 서포트(Support; 14)에 의해 외조 탱크(11)의 내부에 지지 설치될 수 있다. 이때 서포트(14)는 내조 탱크(12)의 하단에 구비될 수 있고, 물론 내조 탱크(12)의 좌우 유동을 억제하기 위해 내조 탱크(12)의 측면에도 구비될 수 있다.

내조 탱크(12)는 스테인레스 재질로 형성될 수 있으며, 5bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 내조 탱크(12)를 이와 같이 일정 압력에 견딜 수 있도록 설계하는 것은, 내조 탱크(12)의 내부에 구비된 LNG가 증발되어 증발가스가 생성됨에 따라 내조 탱크(12)의 내압이 상승될 수 있기 때문이다.

내조 탱크(12)의 내부에는 배플(Baffle; 15)이 구비될 수 있다. 배플(15)은 격자 형태의 플레이트를 의미하며, 배플(15)이 설치됨에 따라 내조 탱크(12) 내부의 압력은 고르게 분포되어 내조 탱크(12)가 일부분에 집중 압력을 받는 것을 방지할 수 있다.

단열부(13)는, 내조 탱크(12)와 외조 탱크(11)의 사이에 구비되며 외부 열에너지가 내조 탱크(12)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이때 단열부(13)는 진공상태일 수 있다. 단열부(13)를 진공으로 형성함에 따라, LNG 저장탱크(10)는 일반적인 탱크와 비교할 때 높은 압력에 더욱 효율적으로 견뎌낼 수 있다. 일례로 LNG 저장탱크(10)는 진공의 단열부(13)를 통해 5bar 내지 20bar의 압력을 버텨낼 수 있다.

이와 같이 본 실시예는 진공 형태의 단열부(13)를 외조 탱크(11)와 내조 탱크(12) 사이에 구비하는 압력 탱크형 LNG 저장탱크(10)를 사용함으로써, 증발가스의 발생을 최소화할 수 있고, 내압이 상승하더라도 LNG 저장탱크(10)가 파손되는 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이러한 LNG 저장탱크(10)는 선박에 설치되는 제 2 저장탱크(도시하지 않음)일 수 있으며, 이 경우 후술할 벙커링 탱크(50)는 육상에 구비되거나 동일 선박에 설치되는 제 1 저장탱크(도시하지 않음)로서, LNG 저장탱크(10)로 LNG 벙커링을 수행할 수 있다.

LNG 수요처(20)는, 후술할 열교환기(40)에서 배출된 LNG를 공급받아 사용한다. 본 실시예는 LNG 수요처(20)의 종류를 특별히 한정하지 않고 LNG를 필요로 하는 모든 장치일 수 있다. LNG 수요처(20)는 일례로 엔진일 수 있고, 이때 LNG 수요처(20)의 엔진은 이중 연료 엔진일 수 있으며, MEGI 엔진일 수 있다.

LNG 저장탱크(10)와 LNG 수요처(20) 사이에는 LNG를 전달하는 제 2 LNG 공급라인(21)이 설치될 수 있고, 제 2 LNG 공급라인(21)에는 펌프(30), 열교환기(40) 등이 구비되어 LNG가 LNG 수요처(20)에 공급되도록 할 수 있다. 이때 제 2 LNG 공급라인(21)에는 연료 공급 밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 연료 공급 밸브의 개도 조절에 따라 LNG 공급량이 조절될 수 있다.

펌프(30)는, 제 2 LNG 공급라인(21) 상에 마련되며, LNG 저장탱크(10)로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압한다. 펌프(30)는 부스팅 펌프(31)와 고압 펌프(32)를 포함한다.

부스팅 펌프(31)는, LNG 저장탱크(10)와 고압 펌프(32) 사이의 연료 공급 라인(21) 상에, 또는 LNG 저장탱크(10) 내에 구비될 수 있으며, 고압 펌프(32)에 충분한 양의 LNG가 공급되도록 하여 고압 펌프(32)의 공동현상(cavitation)을 방지한다. 또한 부스팅 펌프(31)는 LNG 저장탱크(10)로부터 LNG를 빼내어서 LNG를 수 내지 수십 bar 이내로 가압할 수 있으며, 부스팅 펌프(31)를 거친 LNG는 1bar 내지 25bar로 가압될 수 있다.

LNG 저장탱크(10)에 저장된 LNG는 액체 상태에 놓여있다. 이때 부스팅 펌프(31)는 LNG 저장탱크(10)로부터 배출되는 LNG를 가압하여 압력 및 온도를 다소 높일 수 있으며, 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 LNG는 여전히 액체 상태일 수 있다.

본 실시예에서 부스팅 펌프(31)는, 최대 유량을 고압 펌프(32)에 공급할 수 있다. 최대 유량이라 함은 부스팅 펌프(31)가 최대한 배출할 수 있는 유량을 의미한다. 이 경우 고압 펌프(32)의 요구 유량보다 많은 양의 LNG가 부스팅 펌프(31)로부터 고압 펌프(32)로 전달되므로, 고압 펌프(32)의 원활한 구동이 가능하다.

고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출된 LNG를 고압으로 가압하여, LNG 수요처(20)에 LNG가 공급되도록 한다. LNG는 LNG 저장탱크(10)로부터 약 10bar 정도의 압력으로 배출된 후 부스팅 펌프(31)에 의해 1차로 가압되는데, 고압 펌프(32)는 부스팅 펌프(31)에 의해 가압된 액체상태의 LNG를 2차로 가압하여, 후술할 열교환기(40)에 공급한다.

이때 고압 펌프(32)는 LNG를 LNG 수요처(20)에서 요구하는 압력, 예를 들어 200bar 내지 400bar까지 가압하여 LNG 수요처(20)에 공급함으로써, LNG 수요처(20)가 LNG를 통해 동력을 생산하도록 할 수 있다.

고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출되는 액체상태의 LNG를 고압으로 가압하되, LNG가 초임계점(Critical Point)보다 높은 온도 및 높은 압력을 갖는 초임계 상태가 되도록 상변화시킬 수 있다. 이때 초임계 상태인 LNG의 온도는 임계온도보다 상대적으로 높은 -20℃ 이하일 수 있다.

또는 고압 펌프(32)는, 액체 상태의 LNG를 고압으로 가압하여 과냉액체 상태로 변화시킬 수 있다. 여기서 과냉액체 상태의 LNG란 LNG의 압력이 임계압력보다 높고, 온도가 임계온도보다 낮은 상태이다.

구체적으로 고압 펌프(32)는, 부스팅 펌프(31)로부터 배출되는 액체상태의 LNG를 200bar 내지 400bar까지 고압으로 가압하되, LNG의 온도가 임계온도보다 낮은 온도가 되도록 하여, LNG를 과냉액체 상태로 상변화시킬 수 있다. 여기서, 과냉액체 상태인 LNG의 온도는, 임계온도보다 상대적으로 낮은 -140℃ 내지 -60℃일 수 있다.

열교환기(40)는, LNG 수요처(20)와 펌프(30) 사이의 제 2 LNG 공급라인(21) 상에 마련되며, 펌프(30)로부터 공급되는 LNG를 가열한다. 열교환기(40)에 LNG를 공급하는 펌프(30)는 고압 펌프(32)일 수 있으며, 열교환기(40)는 과냉액체 상태 또는 초임계 상태의 LNG를 고압 펌프(32)에서 배출되는 압력인 200bar 내지 400bar를 유지하면서 가열시켜서, 30도 내지 60도의 초임계 상태의 LNG로 변환한 후 LNG 수요처(20)에 공급할 수 있다.

열교환기(40)는 보일러(도시하지 않음)를 통해 공급되는 스팀이나 글리콜 히터(도시하지 않음)로부터 공급되는 글리콜 워터를 이용하여 LNG를 가열하거나, 전기에너지를 이용하여 LNG를 가열할 수 있고, 또는 선박에 구비되어 있는 발전기나 기타 설비 등으로부터 발생되는 폐열을 이용하여 LNG를 가열할 수 있다.

벙커링 탱크(50)는, LNG 저장탱크(10)의 증발가스를 회수하고 LNG 저장탱크(10)에 LNG를 공급하여 LNG 저장탱크(10) 내의 압력을 조절한다. 또한 LNG 저장탱크(10)의 내부 압력이 기설정 압력보다 큰 경우 LNG 저장탱크(10) 내의 증발가스를 증발가스 회수라인(23)을 통해 회수할 수 있으며, LNG 저장탱크(10)의 LNG 수위에 따라 벙커링 탱크(50)로부터 LNG를 후술할 제 1 LNG 공급라인(22)을 통해 공급할 수 있다. 이때, 벙커링 탱크(50)에서는 LNG 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 회수하여 LNG로 액화한 후 LNG 저장탱크(10)로 공급할 수 있다.

벙커링 탱크(50)와 LNG 저장탱크(10) 사이에는 LNG를 전달하는 제 1 LNG 공급라인(22)이 설치될 수 있고, 제 1 LNG 공급라인(22)에는 후술할 벙커링 펌프(60)와 벙커링 밸브(80)가 구비되어 LNG가 LNG 저장탱크(10)에 공급되도록 할 수 있다.

또한, LNG 저장탱크(10)로부터 벙커링 탱크(50)까지 연결된 증발가스 회수라인(23)이 설치될 수 있고, 증발가스 회수라인(23)에는 후술할 플래시가스-증발가스 열교환기(70)가 구비되어 벙커링 탱크(50)에 수축된 증발가스가 회수되도록 할 수 있다. 따라서 벙커링 탱크(50)는 LNG 저장탱크(10)의 내압에 의한 파손을 방지하고 증발가스의 활용을 극대화할 수 있다.

이러한 벙커링 탱크(50)는, 육상에 설치되는 제 1 저장탱크(도시하지 않음)일 수 있으며 선박 내부에 설치될 수도 있다. 선박 내부에 설치되는 경우에는 선박의 운행시 LNG를 저비용, 고효율 그리고 안정적으로 공급할 수 있다.

벙커링 펌프(60)는, 벙커링 탱크(50)와 LNG 저장탱크(10) 사이 제 1 LNG 공급라인(22)상에 마련되며, 벙커링 탱크(50)에서 배출되는 LNG를 LNG 저장탱크(10)가 요구하는 압력으로 가압할 수 있다.

이러한 벙커링 펌프(60)는, 후술할 벙커링 밸브(80)의 상류에 구비될 수 있고, 벙커링 펌프(60)는 원심형 펌프일 수 있다.

플래시가스-증발가스 열교환기(70)는, 증발가스 회수라인(23)과 후술할 플래시가스 배출라인(24) 상에 마련되며, 벙커링 탱크(50)에서 배출되는 플래시가스와 LNG 저장탱크(10)에서 회수되는 증발가스를 열교환 할 수 있다.

구체적으로, 플래시가스-증발가스 열교환기(70)는 벙커링 탱크(50)에서 배출되는 플래시 가스는 저온이며, LNG 저장탱크(10)에서 벙커링 탱크(50)로 회수되는 증발가스는 플래시 가스에 비해 상대적으로 고온으로 플래시 가스는 증발가스를 냉각시키고, 증발가스는 플래시가스를 가열하는 열교환을 할 수 있다.

이러한 열교환으로 인하여 증발가스의 온도가 감소하고 수축되어 회수되므로, 벙커링 탱크(50)의 내압 상승을 늦추는 효과를 얻을 수 있으며, 이에 대한 조절로 벙커링 탱크(50)의 내압을 조절하는 효과도 얻을 수 있다.

플래시가스는 벙커링 탱크(50)의 내부 압력과 LNG 저장탱크(10)로부터 회수된 증발가스에 대한 압력의 차이로 인하여 발생될 수 있으며, 이러한 플래시가스는 벙커링 탱크(50)의 내압의 증가로 인한 벙커링 탱크(50)의 수명을 단축시키고, 벙커링 탱크(50)의 LNG 저장탱크(10)로의 LNG 공급능력을 감소시키는 영향을 줄 수 있다.

벙커링 탱크(50)와 플래시가스-증발가스 열교환기(70) 사이에는 플래시 가스를 배출하는 플래시가스 배출라인(24)이 설치될 수 있고, 이러한 플래시가스 배출라인(24)의 하단부에는 플래시가스를 재사용하기 위해서 LNG 저압수요처(도시하지 않음)에 연결되어 플래시가스를 공급할 수 있다. 또한 LNG 저압수요처로는 발전엔진(도시하지 않음)이 포함될 수 있다.

벙커링 밸브(80)는, 제 1 LNG 공급라인(22) 상에 마련되며, 벙커링 탱크(50)로부터 배출되는 LNG의 유량을 조절할 수 있다. 이러한 벙커링 밸브(80)는 구체적으로, 벙커링 펌프(60)의 하류에 위치할 수 있으며, 벙커링 밸브(80)의 개도 조절에 따라 LNG의 공급량이 조절될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 LNG 처리 시스템(2)은, LNG 저장탱크(10)로 LNG를 벙커링 하는 것으로써, LNG 저장탱크(10)의 내부 압력 상승으로 인한 파손을 방지하고, LNG 저장탱크(10)의 내부 압력에 대한 조절이 손쉬워 지므로, LNG 처리 시스템(2)의 원활한 운용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 목적은 회수한 증발가스를 LNG로 액화하여 LNG 저장탱크(10)로 공급하게 하므로 증발가스의 사용을 극대화할 수 있어 부수적으로 증발가스 소각으로 인한 환경문제해결과 잉여자원의 효율적인 활용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 목적은 플래시가스-증발가스 열교환기(70)의 추가적 구비로 인해 벙커링 탱크(50) 내부의 압력에 대해서도 조절할 수 있게 되어 벙커링 탱크(50)의 내압에 의한 파손방지도 가능하다. 따라서 벙커링 탱크(50)와 LNG 저장탱크(10) 모두 내압에 의한 파손을 동시에 보호할 수 있게 된다.

1: 종래의 LNG 처리 시스템 2: 본 발명의 LNG 처리 시스템
10: LNG 저장탱크 11: 외조 탱크
12: 내조 탱크 13: 단열부
14: 서포트 15: 배플
20: LNG 수요처 21: 제 2 LNG 공급라인
22: 제 1 LNG 공급라인 23: 증발가스 회수라인
24: 플래시가스 배출라인 30: 펌프
31: 부스팅 펌프 32: 고압 펌프
40: 열교환기 50: 벙커링 탱크
60: 벙커링 펌프 70: 플래시가스-증발가스 열교환기
80: 벙커링 밸브

Claims (11)

1. 벙커링 선박에 마련된 벙커링 탱크로부터 LNG를 추진엔진의 연료로 사용하는 가스추진 선박의 연료탱크로 LNG를 공급하는 LNG 공급라인;
   상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 벙커링 탱크로 회수하는 증발가스 회수라인; 및
   상기 증발가스 회수라인을 통해 회수되는 증발가스를 냉각하는 증발가스 열교환기를 포함하며,
   상기 증발가스 회수라인은,
   기설정 압력보다 큰 상기 연료탱크의 내부 압력을 이용해 상기 연료탱크 내의 증발가스를 상기 벙커링 탱크로 회수하며,
   상기 증발가스 열교환기는,
   상기 증발가스 회수라인을 통해 회수되는 증발가스를 상기 벙커링 탱크에서 배출되는 플래시가스로 냉각하는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
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3. 제 1 항에 있어서, 상기 증발가스 열교환기는,
   증발가스를 냉각해 수축되어 회수되도록 하여 상기 벙커링 탱크의 내압 상승을 늦추는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 벙커링 탱크에서 배출되는 플래시가스를 발전엔진에 공급하는 플래시가스 배출라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
5. 삭제
6. 제 3 항에 있어서, 상기 플래시가스 배출라인은,
   상기 벙커링 탱크로부터 상기 연료탱크로의 LNG 공급능력의 감소를 억제하기 위해 플래시가스를 상기 벙커링 탱크로부터 배출하여 상기 벙커링 탱크의 내압을 하강시키는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 벙커링 탱크의 LNG를 상기 연료탱크가 요구하는 압력으로 가압하는 벙커링 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 LNG 공급라인에 마련되며 상기 벙커링 탱크로부터 연료탱크로 전달되는 LNG의 유량을 조절하는 벙커링 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링 시스템.
   
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