KR102136748B1 - 보일-오프 가스(bog)를 재액화 하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

보일-오프 가스(bog)를 재액화 하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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시우 펭 에린 테
콕 성 후
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Abstract

LNG BOG의 혁신적인 재액화를 위한 방법 및 재액화 시스템으로, 상기 재액화는 LNG 가스 연료에 의해 추진된다. 재액화 시스템은 바람직하게 LNG 캐리어 및 예인선이 가스 연료 엔진을 사용하는, LNG 캐리어 또는 예인선을 포함하는 선상에 설치된다.

Description

보일-오프 가스(BOG)를 재액화 하기 위한 방법 및 시스템{PROCESS AND SYSTEM FOR RELIQUEFYING BOIL-OFF GAS (BOG)}
본 발명은 보일-오프 가스(BOG)를 재액화 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이고, 상기 방법 및 시스템은 바람직하게 가스 연료 엔진을 포함하는 예인선 또는 선상(onboard) LNG 캐리어에 이용되기에 적합하다.
최근, 다양한 규제 기관에 의해 부과되는 방출 제어 법규는, LNG를 매력적인 해양 연료로 만들고, 디젤 발전의 육상 발전소를 대체한다; 따라서, LNG 벙커 바지 및 소규모(브레이크-벌크) LNG 캐리어에 대한 필요성이 현저히 증가되고 있다. 또한, 방출 제어 영역(ECAs, Emission Control Areas)이 넓어지고, 2020년 1월 1일까지 0.5%의 유황 한계치(Sulphur cap limits)의 시행에 기인하여, LNG는 예인선을 포함하는 항구 선박의 대체적인 매력적인 연료가 되고 있다.
이러한 해상 LNG 연료 캐리어 또는 항구 선박 전체는 LNG 화물 저장 시스템 또는, 추진 및 기타 선상 전기 수요를 위해 천연 가스 연료를 공급하기 위한 LNG 연료 탱크를 포함한다. 화물 저장 시스템 또는 LNG 연료 탱크로의 열의 유입은 액체의 일부를 기화시켜 보일-오프 가스(BOG)를 생성하여 결국 탱크 압력을 증가시킨다. 규정은 과도한 BOG의 배출을 금지하고, 해양 계급 사회는 선상 BOG 관리 시스템을 의무화했다. 선박 연료로서의 BOG의 선상 소비는, BOG가 LNG 화물 조성에 비해 질소가 풍부하므로 화물의 원래 웨버 지수를 악화시킬 수 있어, 이상적인 해결책은 아니다. 초과되는 BOG의 열적 산화는 이용 가능한 옵션 중 하나이지만, 가장 비용이 많이 드는 대안이다.
BOG의 재액화는 상기 문제를 극복할 것이다. 미국 특허 제3,874,185는 밀폐된 루프 질소 냉각(closed loop nitrogen refrigeration)을 이용하는 하나의 종래적 접근법이 개시되어 있다. 이러한 종래의 접근법의 문제점은, 압축기 및 팽창기를 포함하는 대형 재액화 플랜트를 필요로 하여, 더 큰 자본 비용 및 더 큰 풋 프린트(footprint)를 야기하는 것이다.
미국 특허 제8,739,569는 냉매로서 질소를 이용할 수 있는 브레이턴 사이클과 관련된 문제를 다루는 방법을 지시한다. 브레이턴 사이클 대신에, 이는 액체 질소(2차 냉매)를 기화함으로써 BOG를 응축하도록, 2차 냉매를 갖는 복수의 펄스-튜브 냉동기(pulse-tube refrigerator)를 도입한다. 펄스 튜브 냉동기는 종래의 브레이턴 사이클보다 작을 수 있지만, 동일한 열 정격을 수행하기 위해 요구되는 냉동기의 수에 기인하여 비용 효율적 접근은 아니다.
미국 특허 제3,857,245는 동작 유체가 개방 사이클에서 작동하는 동안에, 천연 가스를 이용하는 것에 의한 다른 접근법이 개시되어 있다. 이 방법에서, 부분적으로 응축된 BOG는 일반적으로 액상 형성의 30 퍼센트로 얻어질 수 있다. 이는 BOG 재액화 (부분) 시스템의 가장 간단한 형태일 수 있지만, 비응축된 BOG의 남은 60 내지 70 %는 연소를 위해 버너로 보내져야 한다. 이는 시스템을 비효율적이게 하고, 선상 선박에서의 적용을 제한한다.
본 발명은 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템을 제공한다. 일 실시형태에서, BOG 재액화 시스템은 탱크 내 연료 펌프(1); LNG 저장 탱크(2); 열 교환기(3); 다단 압축기(4); 압축기 후 냉각기(compressor after cooler)(5); 팽창 밸브(6); 및 LNG 플래시 드럼(7);을 포함하고, 상기 탱크 내 연료 펌프(1)는 상기 LNG 저장 탱크(2)로부터 LNG를 끌어당기기 위해 상기 LNG 저장 탱크(2) 내에 위치하고; 상기 열 교환기(3)는 상기 탱크 내 연료 펌프(1)로부터 상기 LNG를 받아들이기 위해 상기 탱크 내 연료 펌프와 유동적으로 결합되고(fluidly coupled), 상기 저장 탱크(2)로부터 BOG를 받아들이기 위해 상기 저장 탱크(2)와 유동적으로 결합되며; 상기 LNG는 기화되고, 기화된 LNG 및 BOG는 냉각원(cold sources)을 공급하여, 냉각 에너지 회복된 BOG를 생성하고; 상기 다단 압축기(4)의 주입구는 상기 열 교환기(3)와 결합되어 상기 냉각 에너지 회복된 BOG를 받아들이고, 상기 다단 압축기(4)의 배출구와 상기 압축 후 냉각기(5)의 주입구가 연결되고; 상기 냉각 에너지 회복된 BOG는 압축되고; 상기 압축기 후 냉각기(5)는 압축된 BOG로부터 열을 제거하고; 상기 압축기 후 냉각기(5)의 배출구는 상기 열 교환기(3)와 결합되고; 상기 압축기 후 냉각기(5)는 20 ℃ 내지 45 ℃ 범위의 온도에서 상기 열 교환기(3)로 압축된 그리고 냉각 후의 BOG를 방출하고; 상기 열 교환기 내부에서, 상기 압축된 그리고 냉각 후의 BOG는 기화된 LNG 및 BOG로부터 냉각원에 의해 더 냉각되고; 상기 팽창 밸브(6)의 주입구는 극저온으로 냉각 압축된 BOG를 받아들이기 위해 상기 열 교환기(3)와 결합되고; 상기 팽창 밸브(6)의 배출구는 상기 플래시 드럼(7)과 결합되고; 상기 냉각 압축된 BOG는 상기 팽창 밸브(6)를 통해 팽창되어, 대기압에 가깝도록 팽창된 BOG를 생성하고; 상기 플래시 드럼(7)은 팽창된 BOG를 받아들이고, LNG 및 플래시 가스를 상기 LNG 저장 탱크(2)로 회수되도록 되돌려보낸다.
BOG 재액화 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 BOG는 30 내지 300barg 범위의 압력까지 다단 압축기(4)에서 압축된다.
BOG 재액화 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 얻어진 냉각 압축된 BOG는 열 교환기를 -130 ℃ 내지 -155 ℃의 범위, 바람직하게 약 -150 ℃의 온도에서 떠난다.
다른 실시형태에서, BOG 재액화 시스템은 LNG 부스터 펌프(18)를 더 포함하는데, 상기 LNG 부스터 펌프(18)는 상기 LNG 저장 탱크(2)와 상기 열 교환기(3) 사이에 위치하여, 고압력 연료 가스를 공급하도록 LNG의 압력을 증가시킨다.
다른 실시형태에서, BOG 재액화 시스템은 추가 기화기(20)를 더 포함하고, 상기 기화기(20)는 상기 열 교환기(3)의 하류에 위치한다.
BOG 재액화 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 압축기 후 냉각기(5)로부터의 방출 냉각 매질이 상기 기화기(20)를 가열하기 위해 사용된다.
BOG 재액화 시스템의 다른 실시형태에서, 상기 팽창 밸브(6)는 줄-톰슨(JT) 밸브이다.
또한, 본 발명은 LNG 보일-오프 가스(BOG)(500)의 재액화 방법을 제공한다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 LNG 저장 탱크로부터 냉각 보일-오프 가스(BOG)를 제공(510)하는 단계로, 상기 냉각 BOG는 대기압 및 -160 ℃에 가까운 것인, 단계; 열 교환기를 통해 냉각 LNG 및 냉각 BOG를 지나가게 함으로써 냉각원을 공급(520)하는 단계로, 상기 냉각 LNG는 상기 LNG 저장 탱크로부터 공급되고, 대기압 및 160 ℃와 근접하고; 상기 냉각 BOG는 실온까지 상기 열 교환기에서 가열되고, 상기 LNG는 이 공정에서 기화되는, 단계; 상기 열 교환기로부터 가열된 BOG를 30 내지 300barg 범위의 압력까지 압축(530)하는 단계로, 압축된 상기 BOG는 100 내지 150 ℃ 범위의 온도로 방출되는, 단계; 압축된 상기 BOG로부터 열을 제거하기 위해 압축된 상기 BOG를 냉각(540)하는 단계로, 20 ℃ 내지 45 ℃ 범위의 온도의 냉각 압축된 BOG를 생성하는 단계; -130 ℃ 내지 -155 ℃의 범위, 바람직하게는 약 -150 ℃의 온도까지 상기 냉각 압축된 BOG를 더 냉각(550)하는 단계; 상기 더 냉각 압축된 BOG를 대기압 및 -160 ℃에 가까운 플래시 가스 및 LNG로 팽창시키는(560) 단계; 및 상기 플래시 가스 및 LNG를 저장 탱크로 되돌려보내는(570) 단계를 포함한다.
청구하는 주제의 목적 및 이점은 첨부하는 도면과 함께 그 바람직한 실시형태의 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태는 도면을 참조하여 설명될 것이며, 비슷한 참조 번호는 비슷한 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 BOG 재액화 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 BOG 재액화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 BOG 재액화 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연료 가스 트림 히터와 압축기 후 냉각수의 결합의 상세를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 BOG 재액화 공정을 도시하는 흐름도이다.
본 발명은 본 발명의 소정의 실시형태의 이하 상세한 설명을 참조하여 더욱 쉽게 이해될 것이다.
본원에서, 공보가 참조되는 경우, 이들 공보의 개시는 본 발명이 속하는 기술의 상태를 더욱 완전하게 설명하기 위해, 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 LNG 보일-오프 가스(BOG)의 혁신적인 재액화 방법 및 재액화 시스템을 제공하고, 상기 재액화는 LNG 가스 연료로 추진된다. 재액화 시스템은 바람직하게 LNG 캐리어 또는 예인선을 포함하는 선상에 설치되고, 상기 LNG 캐리어 및 예인선은 가스 연료 엔진을 사용한다. 본 발명의 재액화 시스템 및 방법은 시판되는 재액화 시스템과 비교하여 적은 자본 비용, 작은 풋 프린트, 적은 설비 및 적은 중량, 최소 복잡성 및 최소 전기 소모를 포함하는 다수의 이점을 갖는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 BOG 재액화 시스템이 제공된다. 저압 가스 연료 엔진을 포함하는 LNG 연료 선박의 선상에 BOG 재액화 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 재액화 시스템은 탱크 내 연료 펌프(1); LNG 저장 탱크(2); 열 교환기(3); 다단 압축기(4); 압축기 후 냉각기(compressor after cooler)(5); 팽창 밸브(6); 및 LNG 플래시 드럼(7);을 포함한다.
탱크 내 연료 펌프(1)는 LNG 저장 탱크(2) 내에 위치한다. 작동 시에, 탱크 내 연료 펌프(1)는 LNG 저장 탱크(2)로부터 LNG를 끌어 당긴다.
열 교환기(3)는 탱크 내 연료 펌프(1)와 유동적으로 결합된다(fluidly coupled). 인(IN) LNG 스트림(8)은 탱크 내 연료 펌프(1)에서 열 교환기(3)로의 LNG를 나타내고, LNG는 대기압 및 -160 ℃ 부근이다. 열 교환기(3) 내에서, LNG는 충분히 기화되고, 그 냉각부로 이동되고, 아웃(OUT) LNG 스트림(9)으로 나타내는 열 교환기(3)의 배출구에서 실온 부근까지 과열된다. 일 실시형태에서, 열 교환기(3)는 확산 결합된 열 교환기이다. 열 공급원은 이하에 더욱 상세히 설명될 압축 BOG로부터 발생된다.
또한, 열 교환기(3)는 LNG 저장 탱크(2)로부터 BOG를 받아들이기 위해 LNG 저장 탱크(2)와 유동적으로 결합되고, 상기 BOG는 인(IN) BOG 스트림(10)으로 나타낸다. 인(IN) BOG 스트림(10)은, LNG 저장 탱크(2)로부터 열 교환기(3)로 끌어 당겨질 때 대기압 및 -160 ℃ 부근이다. 열 교환기(3) 내에서, BOG는 그 냉각부로 이동되고, 아웃(OUT) BOG 스트림(11)으로 나타내는 열 교환기(3)의 배출구에서 실온 부근까지 과열된다.
다단 압축기(4)의 주입구는 냉각 에너지 회복된 아웃(OUT) BOG 스트림(11)을 받아들이기 위해 열 교환기(3)와 결합되고, 다단 압축기(4)의 배출구는 압축기 후 냉각기(5)의 주입구와 결합된다. 압축기 후 냉각기(5)의 배출구는 열 교환기(3)와 결합된다. 저압 아웃(OUT) BOG 스트림(11)이 다단 압축기(4)를 통해 이동되는 경우에, BOG는 최적의 효율 및 재료 및 설비 선택의 비용 효율성을 위해 30 내지 100barg 범위, 바람직하게는 50barg에 가까운 압력으로 다단 압축기(4)에서 압축된다. 압축된 BOG는 압축된 BOG 스트림(12)으로 나타내고, 압축기 후 냉각기(5)로 100 내지 150 ℃의 온도로 배출된다. 압축기 후 냉각기(5)는 압축된 BOG 스트림(12)을 냉각하고, 열 교환기(3)로 냉각 압축된 BOG 스트림(13)을 배출한다. 소정의 실시형태에서, BOG 스트림(13)의 온도는 냉각수, 공기 냉각기 등과 같은 냉각 매질에 따라 다르게 20 ℃ 내지 45 ℃의 범위이다. 열 교환기 내에서, 냉각 압축된 BOG 스트림(13)은 인(IN) LNG 스트림(8) 및 인(IN) BOG 스트림(10)으로부터 냉각원에 의해 더 냉각되어, 극저온으로 냉각된 압축된 BOG 스트림(14)을 생성한다. 얻어진 극저온으로 냉각 압축된 BOG 스트림(14)은 -130 ℃ 내지 -155 ℃ 범위, 바람직하게는 약 -150 ℃의 온도에서 열 교환기를 떠난다.
팽창 밸브(6)의 주입구는 냉각 압축된 BOG 스트림(14)을 받아들이기 위해 열 교환기와 결합된다. 밸브(6)의 배출구는 플래시 드럼(7)과 결합된다. 냉각 압축된 BOG 스트림(14)은 팽창 밸브(6)를 통해 팽창되어, 팽창된 스트림(15)을 생성한다. 팽창된 스트림(15)의 압력은 대기압 부근이다. 일 실시형태에서, 팽창 밸브(6)는 줄-톰슨(JT) 밸브이다. 플래시 드럼(7)은 팽창된 스트림(15)을 받아들인다. 플래시 드럼(7) 내부에, 일부 플래시 가스가 형성되고, 약 -160 ℃의 온도 및 대기압 부근에서 플래시 스트림(16)을 통해 LNG 저장 탱크(2)로 되돌려 보내진다. 회복된 LNG는 약 -160 ℃의 온도 및 대기압 부근에서 재액화 스트림(17)을 통해 LNG 저장 탱크(2)로 되돌려 보내진다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 BOG 재액화 시스템이 제공된다. 고압 가스 연료 엔진을 포함하는 LNG 연료 선박의 선상에 BOG 재액화 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 고압 가스 연료 엔진은 MEGI 엔진일 수 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 재액화 시스템은, LNG 저장 탱크(2)와 열 교환기(3) 사이에 LNG 부스터 펌프(18)를 더 포함하는 것을 제외하고, 상기 기재되는 도 1에 도시되는 것과 유사하다. 탱크 내 연료 펌프(1)가 저장 탱크(2)로부터 LNG를 끌어 당기는 경우, 인(IN) LNG 스트림(8)은 대기압 및 -160 ℃ 부근이다. LNG 부스터 펌프(18)는 LNG의 압력을 증가시켜, 가압된 LNG 스트림(19)을 생성한다. LNG 부스터 펌프(18)의 배출 시에, 가압된 LNG 스트림(19)은 300barg의 압력에서 열 교환기(3)로 LNG를 수송한다. 아웃(OUT) LNG 스트림(9)에서 완전히 기화된 LNG는 필요한 고압 연료 가스를 MEGI 엔진으로 공급할 것이다. 도 2에서 다른 스트림 및 설비는 도 1에 도시되는 바와 같은 동일한 조건 및 방법으로 조작되는 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 높은 수요 시나리오를 위한 가스 연료를 생산하는 트림 히터/기화기를 포함하는 BOG 재액화 시스템이 제공된다. 이 실시형태에서, 재액화 시스템은 재액화 시스템으로서 평행하게 주요 LNG 연료 공급원으로 작용한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 재액화 시스템은, 열 교환기(3)의 하류에 위치하는 추가적인 기화기(20)를 더 포함하는 것을 제외하고 상기 기재되는 도 1에 도시된 것과 유사하다. 또한, 도 2에 도시되는 LNG 부스터 펌프(18)는, MEGI 엔진에 고압 연료 가스를 공급할 필요가 있는 경우에 더 포함될 수 있다. 도 3에 도시되는 재액화 시스템은, 스트림(21)으로 나타내는, 약 50 ℃에서 필요한 온도까지 LNG 연료 스트림(9)을 과열하고, LNG를 기화할 수 있는 것을 제외하고, 도 1 및 도 2와 동일한 공정 흐름을 갖고, 동일한 조건에서 조작된다. 기화기(20)는 열 매질로서 뜨거운 물 또는 스팀을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 연료 가스 트림 히터와 압축 후 냉각기의 결합의 상세를 도시한다. 재액화 시스템은 기화기(20)에 대해 압축 후 냉각기(5)로부터 배출 냉각 매질을 이용함으로써 향상된 에너지 및 이용 공급 효율을 가질 수 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 스트림(22)은 압축 후 냉각기(5)의 배출 시에 뜨거운 매질이고, 가열 매질로서 기화기(20)에 들어간다. 도 4의 다른 스트림 및 설비는 도 1-3에서 동일한 스트림 및 설비로 기재되는 것과 동일한 조건 및 방법으로 조작되는 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 LNG 보일-오프 가스 (BOG)의 재액화 방법이 제공된다. 공정(500)은 이하를 포함한다:
LNG 저장 탱크로부터 냉각 보일-오프 가스(BOG)를 제공(510)하는 단계로, 상기 냉각 BOG는 대기압 및 -160 ℃에 가까운 것인, 단계;
열 교환기를 통해 냉각 LNG 및 냉각 BOG를 지나가게 함으로써 냉각원을 공급(520)하는 단계로, 상기 냉각 LNG는 상기 LNG 저장 탱크로부터 공급되고, 대기압 및 160 ℃와 근접하고; 상기 냉각 BOG는 실온까지 상기 열 교환기에서 가열되고, 상기 LNG는 이 공정에서 기화되는, 단계;
상기 열 교환기로부터 가열된 BOG를 최적의 효율 및 재료 및 설비 선택의 비용 효율성을 위해, 30 내지 300barg 범위, 바람직하게는 50barg의 압력까지 압축(530)하는 단계로, 압축된 상기 BOG는 100 내지 150 ℃ 범위의 온도로 방출되는, 단계;
압축된 상기 BOG로부터 열을 제거하기 위해 압축된 상기 BOG를 냉각(540)하는 단계로, 20 ℃ 내지 45 ℃ 범위의 온도의 냉각에서 압축된 BOG를 생성하는 단계;
-130 ℃ 내지 -155 ℃의 범위, 바람직하게는 약 -150 ℃의 온도까지 상기 냉각 압축된 BOG를 더 냉각(550)하는 단계;
상기 더 냉각 압축된 BOG를 대기압 및 -160 ℃에 가까운 플래시 가스 및 LNG로 팽창시키는(560) 단계; 및
상기 플래시 가스 및 LNG를 저장 탱크로 되돌려보내는(570) 단계.
본 발명의 재액화 방법에서, 클로즈 루프 냉각 사이클을 이용하는 냉각 에너지를 생성하기 위해 질소와 같은 외부 냉매가 존재하지 않는다. 또한, 본 발명의 방법에서 이용되는 냉각 압축기, 팽창기 또는 추가 튜브 냉각기가 존재하지 않는다. 특히, 이것은, 하나의 모듈로 연료 가스 공급 시스템과 재액화 시스템의 2개의 분리된 시스템을 통합하는, 가장 소형이고, 최소로 복잡하고, 최소의 에너지가 소비되고, 저비용 해결책이다. 본 발명의 총 전기 소모량은 종래의 재액화 시스템의 50% 이하이다.
본 주제의 바람직한 실시형태가 기재되지만, 기재되는 실시형태는 단지 설명을 위한 것이고, 본 발명의 범위는 당업자에게 자연적으로 발생하는 모든 범위의 동등성, 다양한 변형 및 변경에 따르는 첨부되는 청구항에 의해서만 정의된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (8)

  1. 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템으로서, 상기 시스템은
    탱크 내 연료 펌프(in-tank fuel pump)(1);
    LNG 저장 탱크(2);
    열 교환기(3);
    다단 압축기(4);
    압축기 후 냉각기(compressor after cooler)(5);
    팽창 밸브(6); 및
    LNG 플래시 드럼(7);을 포함하고,
    상기 탱크 내 연료 펌프(1)는 상기 LNG 저장 탱크(2)로부터 LNG를 끌어당기기 위해 상기 LNG 저장 탱크(2) 내에 위치하고;
    상기 열 교환기(3)는 상기 탱크 내 연료 펌프(1)로부터 상기 LNG를 받아들이기 위해 상기 탱크 내 연료 펌프와 유동적으로 결합되고(fluidly coupled), 상기 저장 탱크(2)로부터 BOG를 받아들이기 위해 상기 저장 탱크(2)와 유동적으로 결합되며; 상기 LNG는 기화되고, 기화된 LNG 및 BOG는 냉각원(cold sources)을 공급하여, 냉각 에너지 회복된 BOG를 생성하고, 상기 기화된 LNG는 연료 가스로 사용되고;
    상기 다단 압축기(4)의 주입구는 상기 열 교환기(3)와 결합되어 상기 냉각 에너지 회복된 BOG를 받아들이고, 상기 다단 압축기(4)의 배출구와 상기 압축 후 냉각기(5)의 주입구가 연결되고; 상기 냉각 에너지 회복된 BOG는 압축되고; 상기 압축기 후 냉각기(5)는 압축된 BOG로부터 열을 제거하고;
    상기 압축기 후 냉각기(5)의 배출구는 상기 열 교환기(3)와 결합되고; 상기 압축기 후 냉각기(5)는 20 ℃ 내지 45 ℃ 범위의 온도에서 상기 열 교환기(3)로 압축된 그리고 냉각 후의 BOG를 방출하고;
    상기 열 교환기 내부에서, 상기 압축된 그리고 냉각 후의 BOG는 기화된 LNG 및 BOG로부터 냉각원에 의해 더 냉각되고;
    상기 팽창 밸브(6)의 주입구는 극저온으로 냉각 압축된 BOG를 받아들이기 위해 상기 열 교환기(3)와 결합되고;
    상기 팽창 밸브(6)의 배출구는 상기 플래시 드럼(7)과 결합되고; 상기 냉각 압축된 BOG는 상기 팽창 밸브(6)를 통해 팽창되어, 대기압에서 팽창된 BOG를 생성하고;
    상기 플래시 드럼(7)은 팽창된 BOG를 받아들이고, LNG 및 플래시 가스를 상기 LNG 저장 탱크(2)로 회수되도록 되돌려보내는, 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 BOG는 30 내지 300barg 범위의 압력까지 다단 압축기(4)에서 압축되는 것인, BOG 재액화 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 얻어진 냉각 압축된 BOG는 열 교환기를 -130 ℃ 내지 -155 ℃의 범위의 온도에서 떠나는 것인, BOG 재액화 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    LNG 부스터 펌프(18)를 더 포함하는데,
    상기 LNG 부스터 펌프(18)는 상기 LNG 저장 탱크(2)와 상기 열 교환기(3) 사이에 위치하여, 압력이 증가된 연료 가스를 공급하도록 LNG의 압력을 증가시키는 것인, BOG 재액화 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    추가 기화기(20)를 더 포함하고, 상기 기화기(20)는 상기 열 교환기(3)의 하류에 위치하는 것인, BOG 재액화 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압축기 후 냉각기(5)로부터의 방출 냉각 매질이 상기 기화기(20)를 가열하기 위해 사용되는 것인, BOG 재액화 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 팽창 밸브(6)는 줄-톰슨(JT) 밸브인 것인, BOG 재액화 시스템.
  8. LNG 보일-오프 가스(BOG)(500)의 재액화 공정으로서,
    상기 공정은,
    LNG 저장 탱크로부터 냉각 보일-오프 가스(BOG)를 제공(510)하는 단계로, 상기 냉각 BOG는 대기압 및 -160 ℃에 있는 것인, 단계;
    열 교환기를 통해 냉각 LNG 및 냉각 BOG를 지나가게 함으로써 냉각원을 공급(520)하는 단계로, 상기 냉각 LNG는 상기 LNG 저장 탱크로부터 공급되고, 대기압 및 160 ℃에 있고; 상기 냉각 BOG는 실온까지 상기 열 교환기에서 가열되고, 상기 LNG는 이 공정에서 기화되고, 상기 기화된 LNG는 연료 가스로 사용되는 것인, 단계;
    상기 열 교환기로부터 가열된 BOG를 30 내지 300barg 범위의 압력까지 압축(530)하는 단계로, 압축된 상기 BOG는 100 내지 150 ℃ 범위의 온도로 방출되는, 단계;
    압축된 상기 BOG로부터 열을 제거하기 위해 압축된 상기 BOG를 냉각(540)하는 단계로, 20 ℃ 내지 45 ℃ 범위의 온도의 냉각에서 압축된 BOG를 생성하는 단계;
    냉각 BOG 및 LNG에 대해 열 교환기에서 -130 ℃ 내지 -155 ℃의 범위의 온도까지 상기 냉각 압축된 BOG를 더 냉각(550)하는 단계;
    상기 더 냉각 압축된 BOG를 대기압 및 -160 ℃의 플래시 가스 및 LNG로 팽창시키는(560) 단계; 및
    상기 플래시 가스 및 LNG를 저장 탱크로 되돌려보내는(570) 단계;를 포함하는, LNG 보일-오프 가스(BOG)(500)의 재액화 공정.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115885145A (zh) * 2020-05-14 2023-03-31 挪威瓦锡兰天然气解决方案公司 蒸发气体再液化系统、用于在再液化系统中再液化蒸发气体的方法以及用于操作蒸发气体再液化系统的方法
US20230015757A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-19 China Energy Investment Corporation Limited System and method with boil-off management for liquefied gas storage
CN115076592B (zh) * 2022-05-31 2024-04-26 合肥通用机械研究院有限公司 一种液氢储罐bog控制系统和控制方法、液氢储罐

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959928A (en) * 1957-09-26 1960-11-15 California Research Corp Lpg tankship refrigeration system
NO133287C (ko) 1972-12-18 1976-04-07 Linde Ag
GB1472533A (en) 1973-06-27 1977-05-04 Petrocarbon Dev Ltd Reliquefaction of boil-off gas from a ships cargo of liquefied natural gas
US4727723A (en) * 1987-06-24 1988-03-01 The M. W. Kellogg Company Method for sub-cooling a normally gaseous hydrocarbon mixture
US6070429A (en) * 1999-03-30 2000-06-06 Phillips Petroleum Company Nitrogen rejection system for liquified natural gas
US6658890B1 (en) * 2002-11-13 2003-12-09 Conocophillips Company Enhanced methane flash system for natural gas liquefaction
PE20060219A1 (es) * 2004-07-12 2006-05-03 Shell Int Research Tratamiento de gas natural licuado
JP5148319B2 (ja) 2008-02-27 2013-02-20 三菱重工業株式会社 液化ガス再液化装置、これを備えた液化ガス貯蔵設備および液化ガス運搬船、並びに液化ガス再液化方法
WO2009126604A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 Fluor Technologies Corporation Methods and configuration of boil-off gas handling in lng regasification terminals
US8381544B2 (en) * 2008-07-18 2013-02-26 Kellogg Brown & Root Llc Method for liquefaction of natural gas
US20100175425A1 (en) * 2009-01-14 2010-07-15 Walther Susan T Methods and apparatus for liquefaction of natural gas and products therefrom
GB2469077A (en) * 2009-03-31 2010-10-06 Dps Bristol Process for the offshore liquefaction of a natural gas feed
CA2778365C (en) * 2009-11-18 2018-07-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of handling a boil off gas stream and an apparatus therefor
WO2011094043A1 (en) * 2010-01-27 2011-08-04 Exxonmobil Upstream Research Company Superconducting system for enhanced natural gas production
EP2831523A4 (en) * 2012-03-30 2016-08-10 Exxonmobil Upstream Res Co LIQUID NATURAL GAS EDUCATION
MX2015005359A (es) * 2012-11-16 2015-07-14 Exxonmobil Upstream Res Co Licuacion de gas natural.
EP2746707B1 (en) * 2012-12-20 2017-05-17 Cryostar SAS Method and apparatus for reliquefying natural gas
JP6254614B2 (ja) * 2013-01-24 2017-12-27 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 液化天然ガス生成
KR101524430B1 (ko) * 2013-09-24 2015-05-28 삼성중공업 주식회사 증발가스 재액화장치
US11874055B2 (en) * 2014-03-04 2024-01-16 Conocophillips Company Refrigerant supply to a cooling facility
US9816754B2 (en) * 2014-04-24 2017-11-14 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using dedicated reinjection circuit
US20150308737A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated Nitrogen Removal in the Production of Liquefied Natural Gas Using Intermediate Feed Gas Separation
US9945604B2 (en) * 2014-04-24 2018-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated nitrogen removal in the production of liquefied natural gas using refrigerated heat pump
JP6592354B2 (ja) 2015-11-06 2019-10-16 川崎重工業株式会社 船舶
US10533793B2 (en) * 2015-11-09 2020-01-14 Bechtel Hydrocarbon Technology Solutions, Inc. Systems and methods for multi-stage refrigeration
AU2016363739B2 (en) * 2015-12-03 2019-09-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of removing CO2 from a contaminated hydrocarbon stream
CA3006860A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of liquefying a co2 contaminated hydrocarbon-containing gas stream
ES2743317T3 (es) * 2016-01-18 2020-02-18 Cryostar Sas Sistema para licuar un gas

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