KR102189080B1 - liquefaction system of boil-off gas and ship having the same - Google Patents

liquefaction system of boil-off gas and ship having the same Download PDF

Info

Publication number
KR102189080B1
KR102189080B1 KR1020190043897A KR20190043897A KR102189080B1 KR 102189080 B1 KR102189080 B1 KR 102189080B1 KR 1020190043897 A KR1020190043897 A KR 1020190043897A KR 20190043897 A KR20190043897 A KR 20190043897A KR 102189080 B1 KR102189080 B1 KR 102189080B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mixed refrigerant
gas
boil
reliquefier
compressor
Prior art date
Application number
KR1020190043897A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200067716A (en
Inventor
이재준
이진광
홍원종
박종완
Original Assignee
한국조선해양 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 한국조선해양 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Publication of KR20200067716A publication Critical patent/KR20200067716A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102189080B1 publication Critical patent/KR102189080B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F17C6/00Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • 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
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105Ships

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 증발가스 재액화 시스템은 혼합냉매를 이용하여 증발가스를 액화시키는 액화부를 포함하고, 상기 액화부는, 증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 액화하는 재액화기; 혼합냉매를 압축하며 혼합냉매 압축 시 윤활유가 혼입되지 않는 윤활유-프리 타입의 혼합냉매 압축기; 압축된 혼합냉매를 냉각하여, 상기 재액화기로 공급하는 혼합냉매 쿨러; 상기 재액화기에서 토출된 혼합냉매를 상기 재액화기의 하류에서 감압해 상기 재액화기로 재유입시키는 혼합냉매 감압밸브; 및 상기 혼합냉매 압축기로 공급될 혼합냉매를 임시저장하는 리시버를 포함하고, 상기 재액화기는, 상기 혼합냉매 쿨러에서 공급된 혼합냉매가 흐르는 제1 혼합냉매 흐름, 상기 혼합냉매 감압밸브를 거쳐 재유입되는 제2 혼합냉매 흐름, 증발가스 흐름이 마련되고, 상기 리시버에서 분리되는 액상의 혼합냉매는, 상기 재액화기 내의 제2 혼합냉매 흐름에 합류하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a boil-off gas re-liquefaction system and a ship including the same, wherein the boil-off gas re-liquefaction system includes a liquefied part for liquefying the boil-off gas using a mixed refrigerant, and the liquefaction part heat-exchanges the boil-off gas with the mixed refrigerant. A reliquefier to liquefy; A lubricant-free type mixed refrigerant compressor that compresses the mixed refrigerant and does not contain lubricant when the mixed refrigerant is compressed; A mixed refrigerant cooler for cooling the compressed mixed refrigerant and supplying it to the reliquefier; A mixed refrigerant pressure reducing valve for decompressing the mixed refrigerant discharged from the re-liquefier at a downstream side of the re-liquefier and re-introducing the mixed refrigerant into the re-liquefier; And a receiver temporarily storing the mixed refrigerant to be supplied to the mixed refrigerant compressor, wherein the reliquefier comprises a first mixed refrigerant flow through which the mixed refrigerant supplied from the mixed refrigerant cooler flows, and re-inflow through the mixed refrigerant pressure reducing valve A second mixed refrigerant flow and a boil-off gas flow are provided, and the liquid mixed refrigerant separated from the receiver joins the second mixed refrigerant flow in the reliquefier.

Description

증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박{liquefaction system of boil-off gas and ship having the same}Liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a boil-off gas reliquefaction system and a ship including the same.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.According to recent technological developments, liquefied gases such as Liquefied Natural Gas and Liquefied Petroleum Gas have been widely used in place of gasoline or diesel.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid that contains almost no pollutants and has a high calorific value. Liquefied petroleum gas, on the other hand, is a fuel made into a liquid by compressing gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) as main components from oil fields together with oil at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless, and is widely used as fuel for home, business, industrial and automobiles.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. 이러한 액화가스를 연료로 사용하는 엔진이 구동되기 위해서 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or in a liquefied gas storage tank provided on a ship, which is a transportation means for sailing the ocean.The liquefied natural gas is liquefied in a volume of 1/600. The volume of liquefied petroleum gas is reduced to 1/260 of propane and 1/230 of butane by liquefaction, which has the advantage of high storage efficiency. The temperature and pressure required to drive the engine using the liquefied gas as fuel may differ from the state of the liquefied gas stored in the tank.

또한 LNG를 액상으로 보관할 때 탱크로 열침투가 발생함에 따라 일부 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil off Gas)가 생성되는데, 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법(기존에는 탱크 압력을 낮춰 탱크의 파손 위험을 제거하기 위해서 증발가스를 단순히 외부로 배출 처리하였다.)으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. In addition, when LNG is stored in a liquid state, some LNG is evaporated as heat permeation occurs into the tank to generate boil off gas (BOG).In the past, a method of discharging boil-off gas to the outside and burning it (in the past, the tank pressure is To eliminate the risk of damage to the tank by lowering it, the boil-off gas was simply discharged to the outside.) To solve the problem, it was attempted to solve the problem, but this is causing problems of environmental pollution and resource waste.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 혼합냉매를 이용한 증발가스 재액화 과정에서 액화 효율을 향상시키고, 윤활유를 사용하지 않는 혼합냉매 압축기를 사용하여 혼합냉매에 윤활유가 혼합되는 것을 방지할 수 있는 증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to improve the liquefaction efficiency in the process of reliquefaction of boil-off gas using a mixed refrigerant, and by using a mixed refrigerant compressor that does not use lubricating oil. It is to provide a boil-off gas reliquefaction system capable of preventing mixing of lubricating oil in a mixed refrigerant, and a ship including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 혼합냉매를 이용하여 증발가스를 액화시키는 액화부를 포함하고, 상기 액화부는, 증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 액화하는 재액화기; 혼합냉매를 압축하며 혼합냉매 압축 시 윤활유가 혼입되지 않는 윤활유-프리 타입의 혼합냉매 압축기; 압축된 혼합냉매를 냉각하여, 상기 재액화기로 공급하는 혼합냉매 쿨러; 상기 재액화기에서 토출된 혼합냉매를 상기 재액화기의 하류에서 감압해 상기 재액화기로 재유입시키는 혼합냉매 감압밸브; 및 상기 혼합냉매 압축기로 공급될 혼합냉매를 임시저장하는 리시버를 포함하고, 상기 재액화기는, 상기 혼합냉매 쿨러에서 공급된 혼합냉매가 흐르는 제1 혼합냉매 흐름, 상기 혼합냉매 감압밸브를 거쳐 재유입되는 제2 혼합냉매 흐름, 증발가스 흐름이 마련되고, 상기 리시버에서 분리되는 액상의 혼합냉매는, 상기 재액화기 내의 제2 혼합냉매 흐름에 합류하는 것을 특징으로 한다.The boil-off gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention includes a liquefaction unit for liquefying boil-off gas using a mixed refrigerant, and the liquefaction unit includes: a re-liquefier for liquefying the boil-off gas by heat exchange with the mixed refrigerant; A lubricant-free type mixed refrigerant compressor that compresses the mixed refrigerant and does not contain lubricant when the mixed refrigerant is compressed; A mixed refrigerant cooler for cooling the compressed mixed refrigerant and supplying it to the reliquefier; A mixed refrigerant pressure reducing valve for decompressing the mixed refrigerant discharged from the re-liquefier at a downstream side of the re-liquefier and re-introducing the mixed refrigerant into the re-liquefier; And a receiver temporarily storing the mixed refrigerant to be supplied to the mixed refrigerant compressor, wherein the reliquefier comprises a first mixed refrigerant flow through which the mixed refrigerant supplied from the mixed refrigerant cooler flows, and re-inflow through the mixed refrigerant pressure reducing valve A second mixed refrigerant flow and a boil-off gas flow are provided, and the liquid mixed refrigerant separated from the receiver joins the second mixed refrigerant flow in the reliquefier.

구체적으로, 상기 액화부는, 상기 리시버, 상기 혼합냉매 압축기, 상기 혼합냉매 쿨러, 상기 재액화기, 및 상기 혼합냉매 감압밸브가 마련되고 상기 혼합냉매가 순환하도록 하는 혼합냉매 순환라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, the liquefaction unit may further include a mixed refrigerant circulation line provided with the receiver, the mixed refrigerant compressor, the mixed refrigerant cooler, the reliquefier, and the mixed refrigerant pressure reducing valve and circulate the mixed refrigerant. .

구체적으로, 상기 증발가스 재액화 시스템은, 액화가스 저장탱크로부터 공급되는 상기 증발가스를 압축하여 상기 재액화기로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 수요처로 공급하는 증발가스 공급라인; 및 상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 리시버로 전달하는 혼합냉매 보충라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, the boil-off gas reliquefaction system includes: an boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas supplied from a liquefied gas storage tank and supplying the boil-off gas to the re-liquefier; A boil-off gas supply line for supplying boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to a customer; And it may further include a mixed refrigerant supplement line for delivering the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to the receiver.

구체적으로, 상기 증발가스 재액화 시스템은, 상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 재액화기로 전달하는 증발가스 액화라인을 더 포함하고, 상기 증발가스 액화라인이 분기되는 지점과 상기 혼합냉매 보충라인이 분기되는 지점은 상기 증발가스 공급라인 상에 직렬로 마련될 수 있다.Specifically, the boil-off gas re-liquefaction system further includes an boil-off gas liquefaction line for transferring the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to the re-liquefier, and a branch point of the boil-off gas liquefaction line and the mixed refrigerant supplement The branching point of the line may be provided in series on the boil-off gas supply line.

구체적으로, 상기 액화부는, 상기 혼합냉매 압축기의 하류에 마련되고 액화가스 저장탱크로부터 공급되는 증발가스를 이용하여 혼합냉매를 냉각하는 혼합냉매 열교환기를 더 포함할 수 있다.Specifically, the liquefied part may further include a mixed refrigerant heat exchanger provided downstream of the mixed refrigerant compressor and cooling the mixed refrigerant using boil-off gas supplied from the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 혼합냉매 열교환기는, 상기 혼합냉매 쿨러와 상기 재액화기 사이에 마련될 수 있다.Specifically, the mixed refrigerant heat exchanger may be provided between the mixed refrigerant cooler and the reliquefier.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 상기 증발가스 재액화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.A ship according to an embodiment of the present invention is characterized in that it includes the boil-off gas reliquefaction system.

본 발명에 따른 증발가스 재액화 시스템 및 선박은, 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 혼합냉매로 재액화하되, 재액화 시 혼합냉매에 윤활유가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.In the boil-off gas re-liquefaction system and ship according to the present invention, the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank is re-liquefied into a mixed refrigerant, but when re-liquefied, the lubricating oil can be prevented from being mixed into the mixed refrigerant.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a third embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In the following, liquefied gas may be used in the sense of encompassing all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc., and when not in a liquid state by heating or pressurization, it is also expressed as liquefied gas for convenience. I can. This can be applied to boil-off gas as well. In addition, for convenience, LNG can be used to mean not only NG (Natural Gas) in liquid state, but also NG in supercritical state, etc., and evaporation gas can be used to mean not only gaseous evaporation gas but also liquefied evaporation gas. have.

또한 이하에서, 감압은 팽창을 통해서 발생되는 상태일 수 있으며, 역으로 감압은 팽창에 의해서 발생되는 상태일 수 있으므로, 감압과 팽창은 서로 혼용되어 사용될 수 있다.In addition, hereinafter, the decompression may be in a state generated through expansion, and conversely, since the decompression may be in a state generated by expansion, decompression and expansion may be used interchangeably.

이하에서는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템에 대해 설명하며, 본 발명은 증발가스 재액화 시스템과 이를 가지는 선박을 포함하는 것이다. 이때 선박은 액화가스 운반선 외에도 액화가스가 아닌 화물 등을 적재하는 일반 상선일 수 있고, 더 나아가 상선이 아닌 FSRU, FLNG 등의 해양 구조물도 모두 포괄하는 표현임을 알려둔다.Hereinafter, the boil-off gas re-liquefaction system of the present invention will be described, and the present invention includes a boil-off gas re-liquefaction system and a ship having the same. In this case, it should be noted that the ship may be a general merchant ship that loads cargo other than liquefied gas in addition to a liquefied gas carrier, and furthermore, it is an expression that encompasses all offshore structures such as FSRU and FLNG, which are not commercial ships.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 증발가스 재액화 시스템에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the boil-off gas reliquefaction system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 액화부(30), 증발가스 감압밸브(40)를 포함한다. 1, the boil-off gas reliquefaction system 1 according to the first embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 10, a boil-off gas compressor 20, a liquefaction unit 30, and a boil-off gas pressure reducing valve. It includes (40).

액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(100)에 공급될 액화가스를 저장한다. 여기서 수요처(100)는 선박용 추진엔진(또는 터빈)이나 발전엔진일 수 있으며, 고압, 중압, 저압 등을 한정하지 않는다. 일례로 수요처(100)는 200 내지 400bar의 요구압력을 갖는 ME-GI 엔진이나, 15 내지 50bar의 요구압력을 갖는 XDF 엔진이나, 10bar 내외의 요구압력을 갖는 DFDE 엔진 등일 수 있다. 또는 수요처(100)는 도시가스 등일 수 있고 육상에 마련되는 다양한 용도의 엔진(또는 터빈) 등일 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 stores liquefied gas to be supplied to the customer 100. Here, the customer 100 may be a marine propulsion engine (or turbine) or a power generation engine, and does not limit high pressure, medium pressure, low pressure, and the like. For example, the customer 100 may be a ME-GI engine having a required pressure of 200 to 400 bar, an XDF engine having a required pressure of 15 to 50 bar, or a DFDE engine having a required pressure of about 10 bar. Alternatively, the consumer 100 may be a city gas or the like, and may be an engine (or turbine) for various purposes provided on land.

액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 1bar 내지 10bar(일례로 1.03bar)의 압력으로 액화가스를 저장할 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 should store the liquefied gas in a liquid state. At this time, the liquefied gas storage tank 10 may store the liquefied gas at a pressure of 1 bar to 10 bar (for example, 1.03 bar).

액화가스 저장탱크(10)는 독립형, 멤브레인형 등일 수 있고, 다양한 단열 구조를 사용하여 액화가스가 액체 상태로 저장되어 있도록 할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10) 내에서 발생하는 증발가스는 후술할 증발가스 압축기(20) 등에 의해 처리될 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 may be a standalone type, a membrane type, etc., and various insulating structures may be used to store the liquefied gas in a liquid state, and the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 will be described later. It can be processed by the boil-off gas compressor 20 or the like.

액화가스 저장탱크(10)에 액화가스가 저장되어 있기 때문에, 액화가스 저장탱크(10) 내에서는 액화가스가 자연 증발한 증발가스가 지속적으로 발생하게 된다. 이때 증발가스를 빼내지 않으면 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 과도해질 수 있으므로, 본 실시예는 액화가스 저장탱크(10) 내에 발생한 증발가스를 액화시켜서(부피를 줄여서) 리턴시킬 수 있다. 따라서 액화가스 저장탱크(10)의 내압은 적정한 수준을 유지하게 된다.Since the liquefied gas is stored in the liquefied gas storage tank 10, the boil-off gas from which the liquefied gas is naturally evaporated is continuously generated in the liquefied gas storage tank 10. At this time, if the boil-off gas is not taken out, the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 may be excessive, so in this embodiment, the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 can be liquefied (reduced in volume) and returned. Therefore, the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 is maintained at an appropriate level.

증발가스 압축기(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스를 압축한다. 증발가스 압축기(20)는 다단으로 마련되며 일례로 5단 등일 수 있고, 수요처(100)는 요구하는 압력에 따라 증발가스 압축기(20)의 5단 하류 또는 증발가스 압축기(20)의 2단 하류 등에 연결될 수 있다. 또한 증발가스 압축기(20)의 각 압축단 하류에는 중간 냉각기(미도시)가 마련되어, 압축열에 의해 가열되는 증발가스를 식혀줄 수 있다.The boil-off gas compressor 20 compresses boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10. The boil-off gas compressor 20 is provided in multiple stages and may be, for example, a 5-stage, and the customer 100 is a 5-stage downstream of the boil-off gas compressor 20 or a 2-stage downstream of the boil-off gas compressor 20 according to the required pressure. Can be connected to the back. In addition, an intermediate cooler (not shown) is provided downstream of each compression stage of the boil-off gas compressor 20 to cool boil-off gas heated by compression heat.

액화가스 저장탱크(10)에서 수요처(100)까지는 증발가스 공급라인(L10)이 마련될 수 있으며, 증발가스 공급라인(L10)에는 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 증발가스가 유동할 수 있다. 이때 증발가스 공급라인(L10)에는 증발가스 공급밸브(21)가 마련되어, 수요처(100)로 공급되는 증발가스의 공급량을 조절할 수 있다.A boil-off gas supply line L10 may be provided from the liquefied gas storage tank 10 to the customer 100, and the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 may flow through the boil-off gas supply line L10. have. At this time, the boil-off gas supply valve 21 is provided in the boil-off gas supply line L10, and the supply amount of the boil-off gas supplied to the customer 100 can be adjusted.

다만 증발가스의 유량이 수요처(100)에서 원하는 유량에 미치지 못할 경우를 대비하여, 본 발명은 액화가스 저장탱크(10)에서 수요처(100) 또는 증발가스 공급라인(L10)까지 연결되는 액화가스 공급라인(L20)을 더 포함할 수 있으며, 액화가스 공급라인(L20)에는 액화가스 펌프(11)와 기화기(50) 등이 마련될 수 있다. 이때 액화가스 펌프(11)는 액화가스 저장탱크(10)의 내부 및/또는 외부에 마련될 수 있으며, 수요처(100)의 요구압력에 따라 복수 개일 수 있다.However, in case the flow rate of the boil-off gas does not reach the desired flow rate in the consumer 100, the present invention supplies liquefied gas connected from the liquefied gas storage tank 10 to the consumer 100 or the boil-off gas supply line L10. A line L20 may be further included, and a liquefied gas pump 11 and a vaporizer 50 may be provided in the liquefied gas supply line L20. At this time, the liquefied gas pump 11 may be provided inside and/or outside the liquefied gas storage tank 10, and may be plural according to the pressure required by the customer 100.

액화가스 저장탱크(10)에서 후술할 액화부(30)까지 증발가스 액화라인(L11)이 마련될 수 있다. 증발가스 액화라인(L11)은 증발가스 공급라인(L10)으로부터 분기되어, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화부(30)를 연결할 수 있다. 이때 증발가스 압축기(20)는, 증발가스 공급라인(L10)에서 증발가스 액화라인(L11)이 분기되는 지점, 또는 그 지점의 상류에 마련될 수 있다. A boil-off gas liquefaction line L11 may be provided from the liquefied gas storage tank 10 to the liquefied part 30 to be described later. The boil-off gas liquefaction line L11 may be branched from the boil-off gas supply line L10 to connect the liquefied part 30 from the liquefied gas storage tank 10. At this time, the boil-off gas compressor 20 may be provided at a point at which the boil-off gas liquefaction line L11 is branched from the boil-off gas supply line L10 or upstream of the point.

또한, 증발가스 액화라인(L11) 상의 증발가스 압축기(20) 하류에는 증발가스 분기밸브(22)가 마련될 수 있으며, 증발가스 분기밸브(22)를 통하여 액화부(30)의 재액화기(31)로 공급되는 압축된 증발가스의 유량을 조절할 수 있다.In addition, a boil-off gas branch valve 22 may be provided downstream of the boil-off gas compressor 20 on the boil-off gas liquefaction line L11, and the re-liquefier 31 of the liquefaction unit 30 through the boil-off gas branch valve 22 The flow rate of the compressed boil-off gas supplied to) can be adjusted.

액화부(30)는, 증발가스를 액화시킨다. 액화부(30)는 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 증발가스를 혼합냉매로 액화시킬 수 있다. 이때 혼합냉매라 함은 MR(Mixed Refrigerant)을 의미하며, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 질소 등이 혼합된 냉매로서, 재액화 분야에서 이미 널리 알려진 물질일 수 있고, 혼합 비율은 수요처(100) 요구압력, 액화가스 저장탱크(10)의 종류 및 크기 등에 따라 달라질 수 있어 본 발명에서 별도로 한정하지 않는다.The liquefaction unit 30 liquefies the boil-off gas. The liquefaction unit 30 may liquefy the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 into a mixed refrigerant. At this time, the mixed refrigerant means MR (Mixed Refrigerant), a refrigerant in which methane, ethane, propane, butane, nitrogen, etc. are mixed, and may be a material already known in the field of reliquefaction, and the mixing ratio is the customer 100 It may vary depending on the required pressure and the type and size of the liquefied gas storage tank 10 and is not limited in the present invention.

액화부(30)는, 재액화기(31), 혼합냉매 압축기(32), 혼합냉매 쿨러(33), 혼합냉매 감압밸브(35), 리시버(36)를 한다.The liquefaction unit 30 serves as a reliquefier 31, a mixed refrigerant compressor 32, a mixed refrigerant cooler 33, a mixed refrigerant pressure reducing valve 35, and a receiver 36.

재액화기(31)는, 증발가스 액화라인(L11) 상에서 증발가스 압축기(20)의 하류에 마련될 수 있다. 재액화기(31)는 3개 이상의 유로(stream)를 갖는 구조로 마련되며, 압축된 증발가스가 흐르는 유로, 혼합냉매 압축기(32)에서 압축되고 혼합냉매 쿨러(33)에서 냉각되어 재액화기(31)로 유입되는 제1 혼합냉매 흐름이 흐르는 유로, 그리고 증발가스와 열교환된 제1 혼합냉매 흐름이 혼합냉매 감압밸브(35)에 의해 감압되어 재액화기(31)로 재유입되는 제2 혼합냉매 흐름이 흐르는 유로를 포함할 수 있다.The reliquefier 31 may be provided downstream of the boil-off gas compressor 20 on the boil-off gas liquefaction line L11. The reliquefier 31 is provided in a structure having three or more streams, and is compressed by a flow path through which compressed evaporative gas flows, a mixed refrigerant compressor 32, and cooled by a mixed refrigerant cooler 33, thereby reliquefaction 31 ), the flow path through which the flow of the first mixed refrigerant flows, and the flow of the first mixed refrigerant heat-exchanged with the evaporation gas is depressurized by the mixed refrigerant pressure reducing valve 35 and re-introduced into the reliquefier 31 This flowing flow path may be included.

이때, 재액화기(31)에는 제1 혼합냉매 흐름이 유동하는 유로와 제2 혼합냉매 흐름이 유동하는 유로가 독립적으로 마련될 수 있다. 또한, 재액화기(31) 내의 제1 혼합냉매 흐름은 기상의 혼합냉매를 포함할 수 있고, 제2 혼합냉매 흐름은 액상의 혼합냉매를 포함할 수 있다. 재액화기(31)에서 압축된 증발가스는, 제1 혼합냉매 흐름 및 제2 혼합냉매 흐름 중 적어도 제2 혼합냉매 흐름과 열교환하여, 효과적으로 액화될 수 있다.In this case, in the reliquefier 31, a flow path through which the first mixed refrigerant flow flows and a flow channel through which the second mixed refrigerant flow flows may be independently provided. In addition, the first mixed refrigerant flow in the reliquefier 31 may include a gaseous mixed refrigerant, and the second mixed refrigerant flow may include a liquid mixed refrigerant. The boil-off gas compressed in the reliquefier 31 may be effectively liquefied by exchanging heat with at least the second mixed refrigerant flow among the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow.

혼합냉매 압축기(32)는, 혼합냉매를 압축한다. 이때 혼합냉매 압축기(32)가 압축하는 혼합냉매의 압력은, 증발가스 압축기(20)가 압축하는 증발가스의 압력(수요처(100)의 요구 압력)에 대응될 수 있다.The mixed refrigerant compressor 32 compresses the mixed refrigerant. At this time, the pressure of the mixed refrigerant compressed by the mixed refrigerant compressor 32 may correspond to the pressure of the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 (required pressure of the customer 100).

혼합냉매 압축기(32)는, 혼합냉매 압축 시 윤활유가 혼합냉매에 혼합되지 않는 타입으로서, 일례로 실링 및 윤활을 위한 윤활유를 사용하지 않는 윤활유 무급유 타입일 수 있다. 즉, 본 발명은 윤활유-프리(oil-free) 타입의 혼합냉매 압축기(32)를 사용함으로써, 혼합냉매를 압축하는 경우에도 혼합냉매에 윤활유가 혼입되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명은 윤활유 사용 혼합냉매 압축기를 사용하는 경우와 달리, 혼합냉매에 혼입된 윤활유를 분리하기 위한 별도의 장치가 마련될 필요가 없어, 재액화 시스템이 보다 간소화시킬 수 있다.The mixed refrigerant compressor 32 is a type in which lubricating oil is not mixed with the mixed refrigerant during compression of the mixed refrigerant, and may be, for example, a lubricating oil-free type that does not use lubricating oil for sealing and lubrication. That is, in the present invention, by using the mixed refrigerant compressor 32 of an oil-free type, even when the mixed refrigerant is compressed, the lubricating oil can be prevented from being mixed into the mixed refrigerant. Therefore, in the present invention, unlike the case of using a mixed refrigerant compressor using lubricating oil, there is no need to provide a separate device for separating the lubricating oil mixed in the mixed refrigerant, so that the reliquefaction system can be more simplified.

또한, 본 발명은 윤활유-프리 타입의 혼합냉매 압축기(32)를 사용함으로써, 윤활유가 혼입된 혼합냉매가 재액화기(31)에서 증발가스와 열교환할 경우에 증발가스의 냉열로 인해 윤활유가 응고되어 재액화기(31)의 열교환 효율이 낮아지거나 손상이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the present invention uses the lubricating oil-free type mixed refrigerant compressor 32, so that when the mixed refrigerant mixed with the lubricating oil exchanges heat with the boil-off gas in the reliquefier 31, the lubricating oil is solidified due to the cooling heat of the boil-off gas. The heat exchange efficiency of the reliquefier 31 may be lowered or damage may be prevented in advance.

혼합냉매 쿨러(33)는, 혼합냉매 압축기(32)의 하류에 마련되며 압축된 혼합냉매를 냉각한다. 혼합냉매는 앞서 증발가스 압축기(20)에서도 설명한 바와 유사하게 압축 시 압축열을 받아 가열될 수 있으므로, 본 발명은 혼합냉매 쿨러(33)를 혼합냉매 압축기(32)와 재액화기(31) 사이에 마련하여, 혼합냉매의 온도를 낮춰줄 수 있다.The mixed refrigerant cooler 33 is provided downstream of the mixed refrigerant compressor 32 and cools the compressed mixed refrigerant. Since the mixed refrigerant can be heated by receiving compression heat during compression similar to the aforementioned description of the boil-off gas compressor 20, the present invention provides the mixed refrigerant cooler 33 between the mixed refrigerant compressor 32 and the reliquefier 31. By providing, it is possible to lower the temperature of the mixed refrigerant.

액화부(30)는, 기액분리기(34)를 포함할 수 있다. 기액분리기(34)는, 혼합냉매 쿨러(33)에서 냉각된 혼합냉매를 전달 받아, 기상의 혼합냉매와 액상의 혼합냉매를 분리할 수 있다. 기액분리기(34)는 기상 혼합냉매 배출라인(L31) 및 액상 혼합냉매 배출라인(L32)을 통하여 재액화기(31)와 연결될 수 있다.The liquefied part 30 may include a gas-liquid separator 34. The gas-liquid separator 34 may receive the mixed refrigerant cooled by the mixed refrigerant cooler 33 to separate the gas-phase mixed refrigerant and the liquid mixed refrigerant. The gas-liquid separator 34 may be connected to the reliquefier 31 through a gaseous mixed refrigerant discharge line L31 and a liquid mixed refrigerant discharge line L32.

이때 기액분리기(34)에서 분리된 기상의 혼합냉매는 기상 혼합냉매 배출라인(L31)을 통하여 재액화기(31)로 공급되며, 재액화기(31)에는 기상의 혼합냉매를 포함하는 제1 혼합냉매 흐름이 유동할 수 있다. 또한, 기액분리기(34)에서 분리된 액상의 혼합냉매는 액상 혼합냉매 배출라인(L32)을 통하여 제2 혼합냉매 흐름에 합류될 수 있다. 액상 혼합냉매 배출라인(L32)에는 액상 혼합냉매 배출밸브(341)가 마련될 수 있으며, 액상 혼합냉매 배출밸브 (341)를 통하여 재액화기(31)에 흐르는 제2 혼합냉매 흐름에 합류하는 액상의 혼합냉매의 유량을 제어할 수 있다.At this time, the gas-phase mixed refrigerant separated by the gas-liquid separator 34 is supplied to the reliquefier 31 through the gas-phase mixed refrigerant discharge line L31, and the first mixed refrigerant including the gas-phase mixed refrigerant in the reliquefier 31 The flow can flow. In addition, the liquid mixed refrigerant separated by the gas-liquid separator 34 may be joined to the second mixed refrigerant flow through the liquid mixed refrigerant discharge line L32. A liquid mixed refrigerant discharge valve 341 may be provided in the liquid mixed refrigerant discharge line L32, and a liquid mixed refrigerant flowing through the liquid mixed refrigerant discharge valve 341 The flow rate of the mixed refrigerant can be controlled.

즉, 본 발명은 압축 및 냉각된 혼합냉매를 기상과 액상으로 분리한 후에 재액화기(31)에 독립적으로 공급함으로써, 증발가스의 액화 효율을 보다 향상시킬 수 있다.That is, in the present invention, the compressed and cooled mixed refrigerant is separated into a gas phase and a liquid phase and then independently supplied to the reliquefier 31, thereby further improving the liquefaction efficiency of the boil-off gas.

한편, 액화부(30)에서 기액분리기(34)는 생략될 수도 있다.Meanwhile, the gas-liquid separator 34 may be omitted from the liquefied part 30.

혼합냉매 감압밸브(35)는, 재액화기(31)에서 증발가스와 열교환한 제1 혼합냉매 흐름을 감압할 수 있다. 혼합냉매 감압밸브(35)는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 감압을 통해 혼합냉매의 온도를 낮출 수 있다.The mixed refrigerant pressure reducing valve 35 may reduce the pressure of the first mixed refrigerant flow exchanged with the boil-off gas in the reliquefier 31. The mixed refrigerant pressure reducing valve 35 may be a Joule-Thomson valve, and the temperature of the mixed refrigerant may be lowered through depressurization.

혼합냉매 감압밸브(35)는, 제1 혼합냉매 흐름을 감압하여 재액화기(31)로 전달할 수 있다. 감압되어 액상의 혼합냉매를 포함하는 제2 혼합냉매 흐름이 재액화기(31)에서 유동할 수 있다.The mixed refrigerant pressure reducing valve 35 may reduce the pressure of the first mixed refrigerant flow and transfer it to the reliquefier 31. The pressure is reduced so that the second mixed refrigerant flow including the liquid mixed refrigerant may flow in the reliquefier 31.

재액화기(31)는 앞서 설명한 바와 같이 압축된 증발가스, 제1 혼합냉매 흐름, 제2 혼합냉매 흐름이 유동하는 적어도 3개의 유로를 갖는데, 이때 제1 혼합냉매 흐름과 제2 혼합냉매 흐름 모두 압축된 증발가스의 냉각에 사용될 수 있다.The reliquefier 31 has at least three flow paths through which the compressed boil-off gas, the first mixed refrigerant flow, and the second mixed refrigerant flow flow as described above, and at this time, both the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow are compressed. It can be used for cooling the evaporated gas.

또는 제2 혼합냉매 흐름이 제1 혼합냉매 흐름 대비 저온인 것을 고려할 때, 제2 혼합냉매 흐름은 압축된 증발가스를 냉각하며, 제1 혼합냉매 흐름의 온도 저하에도 활용될 수 있다.Alternatively, when considering that the second mixed refrigerant flow is lower than that of the first mixed refrigerant flow, the second mixed refrigerant flow cools the compressed boil-off gas, and may be utilized to lower the temperature of the first mixed refrigerant flow.

이때 기액분리기(34)에서 분리된 액상의 혼합냉매가 재액화기(31) 내에 흐르는 제2 혼합냉매 흐름에 합류됨으로써, 증발가스를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.At this time, the liquid mixed refrigerant separated by the gas-liquid separator 34 joins the flow of the second mixed refrigerant flowing in the reliquefier 31, thereby more effectively cooling the boil-off gas.

리시버(36)는, 혼합냉매 압축기(32)로 공급될 혼합냉매를 임시저장할 수 있다. 이때, 리시버(36)는 기상의 혼합냉매를 분리하여 혼합냉매 압축기(32)로 공급할 수 있다. 또한, 리시버(36)는 혼합냉매 압축기(32)로 공급될 혼합냉매의 압력변동을 방지할 수 있으며, 또는 누출된 혼합냉매를 보충하는 역할도 수행할 수 있다.The receiver 36 may temporarily store a mixed refrigerant to be supplied to the mixed refrigerant compressor 32. At this time, the receiver 36 may separate the gaseous mixed refrigerant and supply it to the mixed refrigerant compressor 32. In addition, the receiver 36 may prevent a pressure fluctuation of the mixed refrigerant to be supplied to the mixed refrigerant compressor 32, or may perform a role of supplementing the leaked mixed refrigerant.

리시버(36)는, 재액화기(31)에서 토출되는 제2 혼합냉매를 흐름을 전달 받아 임시 저장한 후, 기상의 혼합냉매를 분리하여 혼합냉매 압축기(32)로 공급할 수 있다. The receiver 36 may receive a flow of the second mixed refrigerant discharged from the reliquefier 31 and temporarily store the second mixed refrigerant, and then separate the gaseous mixed refrigerant and supply it to the mixed refrigerant compressor 32.

증발가스 압축기(20)에서 리시버(36)까지 혼합냉매 보충라인(L12)이 마련될 수 있다. 혼합냉매 보충라인(L12)은 증발가스 공급라인(L10) 상의 증발가스 압축기(20) 하류에서 분기될 수 있다. A mixed refrigerant supplement line L12 may be provided from the boil-off gas compressor 20 to the receiver 36. The mixed refrigerant supplement line L12 may be branched from the boil-off gas compressor 20 downstream of the boil-off gas supply line L10.

증발가스 액화라인(L11) 및 혼합냉매 보충라인(L12)은 증발가스 공급라인(L10)으로부터 분기되며, 이때 증발가스 액화라인(L11)이 분기되는 지점과 혼합냉매 보충라인(L12)이 분기되는 지점은 증발가스 공급라인(L10) 상에 직렬로 마련될 수 있다. 구체적으로, 혼합냉매 보충라인(L12)은 증발가스 공급라인(L10)에서 증발가스 액화라인(L11)이 분기되는 지점보다 하류에서 분기될 수 있다.The boil-off gas liquefaction line (L11) and the mixed refrigerant supplement line (L12) are branched from the boil-off gas supply line (L10), and at this time, the point where the boil-off gas liquefaction line (L11) is branched and the mixed refrigerant supplement line (L12) is branched. The points may be provided in series on the boil-off gas supply line L10. Specifically, the mixed refrigerant supplement line L12 may be branched downstream from a point at which the boil-off gas liquefaction line L11 is branched from the boil-off gas supply line L10.

압축된 증발가스는 혼합냉매 보충라인(L12)을 통해 리시버(36)로 공급될 수 있고, 리시버(36)로 공급된 증발가스는 혼합냉매의 보충에 사용될 수 있다. 혼합냉매 보충라인(L12)에는 혼합냉매 보충밸브(23)가 마련될 수 있으며, 혼합냉매의 보충이 필요한 경우 혼합냉매 보충밸브(23)를 열어 압축된 증발가스를 리시버(36)로 공급할 수 있다. 즉, 액화가스 저장탱크(10)로부터 증발가스를 받아 혼합냉매를 보충할 수 있으므로, 본 시스템은 내부로부터 혼합냉매를 보충할 수 있다.The compressed boil-off gas may be supplied to the receiver 36 through the mixed refrigerant supplement line L12, and the boil-off gas supplied to the receiver 36 may be used to supplement the mixed refrigerant. The mixed refrigerant replenishment line L12 may be provided with a mixed refrigerant replenishment valve 23, and when replenishment of the mixed refrigerant is required, the mixed refrigerant replenishment valve 23 may be opened to supply compressed boil-off gas to the receiver 36. . That is, the mixed refrigerant can be replenished by receiving the boil-off gas from the liquefied gas storage tank 10, and thus the system can replenish the mixed refrigerant from the inside.

이와 같은 액화부(30)에서 혼합냉매는, 상기 각 구성들이 연결된 혼합냉매 순환라인(L30) 내에서 순환한다. 구체적으로 혼합냉매는, 리시버(36), 혼합냉매 압축기(32), 혼합냉매 쿨러(33), 기액분리기(34), 재액화기(31), 혼합냉매 감압밸브(35)를 거쳐 재액화기(31)로 다시 유입된 후 리시버(36)로 회수될 수 있다. The mixed refrigerant in the liquefied part 30 circulates in the mixed refrigerant circulation line L30 to which the components are connected. Specifically, the mixed refrigerant is reliquefied through the receiver 36, the mixed refrigerant compressor 32, the mixed refrigerant cooler 33, the gas-liquid separator 34, the reliquefier 31, and the mixed refrigerant pressure reducing valve 35. After flowing back to ), it may be recovered to the receiver 36.

이때 기액분리기(34)에서 분리된 기상의 혼합냉매는 기상 혼합냉매 배출라인(L31)을 통하여 재액화기(31)로 공급되어 제1 혼합냉매 흐름을 이루고, 기액분리기(34)에서 분리된 액상의 혼합냉매는 액상 혼합냉매 배출라인(L32)을 통하여 재액화기(31) 내의 제2 혼합냉매 흐름에 합류될 수 있다.At this time, the gaseous mixed refrigerant separated by the gas-liquid separator 34 is supplied to the reliquefier 31 through the gaseous mixed refrigerant discharge line L31 to form a first mixed refrigerant flow, and the liquid phase separated by the gas-liquid separator 34 The mixed refrigerant may be joined to the flow of the second mixed refrigerant in the reliquefier 31 through the liquid mixed refrigerant discharge line L32.

액화부(30)는, 혼합냉매 회수라인(L33)을 포함할 수 있다. 혼합냉매 회수라인(L33)은, 혼합냉매 순환라인(L30)의 혼합냉매 압축기(32)와 재액화기(31) 사이에서 분기되어, 압축된 혼합냉매 일부를 리시버(36)로 회수할 수 있다. 압축된 혼합냉매 일부를 리시버(36)로 회수함으로써, 리시버(36)에 액상의 혼합냉매가 잔류하는 것을 억제하여 혼합냉매 압축기(32)로 기상의 혼합냉매를 효과적으로 공급할 수 있다.The liquefaction unit 30 may include a mixed refrigerant recovery line L33. The mixed refrigerant recovery line L33 is branched between the mixed refrigerant compressor 32 and the reliquefier 31 of the mixed refrigerant circulation line L30 to recover a part of the compressed mixed refrigerant to the receiver 36. By recovering a part of the compressed mixed refrigerant to the receiver 36, the liquid mixed refrigerant is suppressed from remaining in the receiver 36, and the gas-phase mixed refrigerant can be effectively supplied to the mixed refrigerant compressor 32.

혼합냉매 회수라인(L33)은, 혼합냉매 순환라인(L30)의 혼합냉매 압축기(32)와 혼합냉매 쿨러(33) 사이에서 분기되어, 재액화기(31)에서 리시버(36)로 복귀하는 혼합냉매 순환라인(L30)에 합류할 수 있다. The mixed refrigerant recovery line (L33) is branched between the mixed refrigerant compressor (32) and the mixed refrigerant cooler (33) of the mixed refrigerant circulation line (L30), and is returned from the reliquefier (31) to the receiver (36). It may join the circulation line L30.

혼합냉매 압축기(32)에서 압축된 혼합냉매는 리시버(36)에 임시 저장된 혼합냉매보다 상대적으로 고압, 고온으로써, 혼합냉매 순환라인(L30)을 통하여 혼합냉매 쿨러(33)에서 냉각되기 전의 혼합냉매를 리시버(36)로 회수함으로써, 리시버(36) 내에 액상의 혼합냉매가 축적되는 것을 보다 억제할 수 있다. 리시버(36) 내에 액상의 혼합냉매가 축적되는 것을 억제하여, 혼합냉매의 조성이 변화되는 것을 방지하고 혼합냉매 순환라인(L30)을 안정화시킬 수 있다.The mixed refrigerant compressed in the mixed refrigerant compressor 32 is relatively high pressure and high temperature than the mixed refrigerant temporarily stored in the receiver 36, and the mixed refrigerant before being cooled in the mixed refrigerant cooler 33 through the mixed refrigerant circulation line L30 The accumulation of the liquid mixed refrigerant in the receiver 36 can be further suppressed by recovering it by the receiver 36. By suppressing the accumulation of the liquid mixed refrigerant in the receiver 36, it is possible to prevent the composition of the mixed refrigerant from changing and stabilize the mixed refrigerant circulation line L30.

혼합냉매 순환라인(L30)을 통하여 회수된 혼합냉매는 리시버(36)에 잔류하는 액상의 혼합냉매보다 온도가 높아, 리시버(36)에 상대적으로 고온인 혼합냉매가 회수됨에 따라 리시버(36) 내의 액상의 혼합냉매가 기상의 혼합냉매로 변할 수 있고, 혼합냉매 압축기(32)로 공급되는 혼합냉매의 유입량이 감소되는 것을 해결할 수 있다.The mixed refrigerant recovered through the mixed refrigerant circulation line (L30) has a higher temperature than the liquid mixed refrigerant remaining in the receiver 36, and the relatively high temperature mixed refrigerant is recovered in the receiver 36. The liquid mixed refrigerant may be changed into a gaseous mixed refrigerant, and the inflow amount of the mixed refrigerant supplied to the mixed refrigerant compressor 32 may be reduced.

이를 통해 증발가스 재액화 시스템(1)을 안정적으로 가동시켜 증발가스의 재액화 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.Through this, it is possible to stably operate the boil-off gas re-liquefaction system 1 to prevent the reduction in the re-liquefaction efficiency of the boil-off gas.

한편, 액화부(30)에서 혼합냉매 회수라인(L33)은 생략될 수도 있다.Meanwhile, the mixed refrigerant recovery line L33 in the liquefaction unit 30 may be omitted.

액화부(30)는, 액상 혼합냉매 공급라인(L34)을 포함할 수 있다. 리시버(36)에서 재액화기(31)까지 액상 혼합냉매 공급라인(L34)이 마련될 수 있다. 액상 혼합냉매 공급라인(L34)은, 리시버(36)에서 분리된 액상의 혼합냉매를 재액화기(31) 내의 제2 혼합냉매 흐름에 합류시킬 수 있다.The liquefaction unit 30 may include a liquid mixed refrigerant supply line L34. A liquid mixed refrigerant supply line L34 may be provided from the receiver 36 to the reliquefier 31. The liquid mixed refrigerant supply line L34 may join the liquid mixed refrigerant separated in the receiver 36 to the flow of the second mixed refrigerant in the reliquefier 31.

리시버(36)에서 액상의 혼합냉매를 분리하여 재액화기(31)로 공급함으로써, 리시버(36) 내에 액상의 혼합냉매가 축적되는 것을 억제할 수 있다.By separating the liquid mixed refrigerant from the receiver 36 and supplying it to the reliquefier 31, accumulation of the liquid mixed refrigerant in the receiver 36 can be suppressed.

혼합냉매 순환라인(L30) 상에는 가스센서(미도시)가 마련될 수 있으며, 가스센서는 혼합냉매 순환라인(L30)에서 순환하는 혼합냉매의 성분을 파악할 수 있는 성분분석기일 수 있다.A gas sensor (not shown) may be provided on the mixed refrigerant circulation line L30, and the gas sensor may be a component analyzer capable of grasping a component of the mixed refrigerant circulating in the mixed refrigerant circulation line L30.

액화부(30)는 기본적으로 폐루프 형태의 혼합냉매 순환라인(L30)을 가지고 있으나, 액화부(30)의 구동 중에 미량의 혼합냉매 누출 등 혼합냉매 순환라인(L30)에서 순환하는 혼합냉매의 조성이 변화되는 현상이 발생될 수 있다. The liquefied part 30 basically has a mixed refrigerant circulation line L30 in the form of a closed loop, but the mixed refrigerant circulating in the mixed refrigerant circulation line L30 such as leakage of a small amount of mixed refrigerant while the liquefied part 30 is driven. A phenomenon in which the composition is changed may occur.

이때 가스센서 등을 이용하여 혼합냉매의 성분을 파악하고 혼합냉매의 조성이 변화된 경우, 액상 혼합냉매 공급라인(L34)을 통하여 액상의 혼합냉매를 재액화기(31) 내로 공급하는 유량을 조절하여, 혼합냉매의 조성이 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 액상 혼합냉매 공급라인(L34)에는 액상 혼합냉매 공급밸브(361)가 마련될 수 있으며, 재액화기(31)로 공급되는 액상의 혼합냉매의 유량을 제어할 있다.At this time, the component of the mixed refrigerant is identified using a gas sensor, etc., and when the composition of the mixed refrigerant is changed, the flow rate of supplying the liquid mixed refrigerant into the reliquefier 31 through the liquid mixed refrigerant supply line (L34) is adjusted, The composition of the mixed refrigerant can be kept constant. A liquid mixed refrigerant supply valve 361 may be provided in the liquid mixed refrigerant supply line L34, and a flow rate of the liquid mixed refrigerant supplied to the reliquefier 31 may be controlled.

기액분리기(34)에서 분리된 액상의 혼합냉매는 액상 혼합냉매 배출라인(L32)을 통하여 재액화기(31) 내의 제2 혼합냉매 흐름에 공급될 수 있고, 이때 리시버(36)에 연결된 액상 혼합냉매 공급라인(L34)은 액상 혼합냉매 배출라인(L32)에 연결될 수 있다. 즉, 기액 분리기(34)에서 분리된 액상의 혼합냉매와 리시버(36)에서 분리된 액상의 혼합냉매는 합쳐져 재액화기(31) 내의 제2 혼합냉매 흐름에 합류될 수 있다.The liquid mixed refrigerant separated in the gas-liquid separator 34 may be supplied to the second mixed refrigerant flow in the reliquefier 31 through the liquid mixed refrigerant discharge line L32, and at this time, the liquid mixed refrigerant connected to the receiver 36 The supply line L34 may be connected to the liquid mixed refrigerant discharge line L32. That is, the liquid mixed refrigerant separated in the gas-liquid separator 34 and the liquid mixed refrigerant separated in the receiver 36 may be combined to join the second mixed refrigerant flow in the reliquefier 31.

이와 같이 리시버(36)에서 분리된 액상의 혼합냉매를 재액화기(31)의 제2 혼합냉매에 흐름에 합류시킴으로써, 리시버(36)에 액상의 혼합냉매가 축적되는 것을 억제하고, 혼합냉매의 조성 변화에 대응할 수 있다.As described above, the liquid mixed refrigerant separated from the receiver 36 is joined to the flow to the second mixed refrigerant of the reliquefaction unit 31, thereby suppressing accumulation of the liquid mixed refrigerant in the receiver 36, and the composition of the mixed refrigerant. Can respond to change.

한편, 액화부(30)에서 액상 혼합냉매 공급라인(L34)은 생략될 수도 있다.Meanwhile, the liquid mixed refrigerant supply line L34 in the liquefaction unit 30 may be omitted.

증발가스 감압밸브(40)는, 재액화기(31)의 하류에서 증발가스를 감압시킨다. 증발가스 감압밸브(40)는 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 고압의 증발가스를 저압으로 감압시키면서 온도를 떨어뜨릴 수 있으며, 전술한 혼합냉매 감압밸브(35)와 동일/유사하게 줄-톰슨 밸브일 수 있다.The boil-off gas pressure reducing valve 40 depressurizes the boil-off gas downstream of the reliquefier 31. The boil-off gas reducing valve 40 can reduce the temperature while reducing the high-pressure boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 to a low pressure, and the same/similar to the mixed refrigerant pressure reducing valve 35 described above- It could be a Thompson valve.

증발가스는 액화부(30)의 재액화기(31)에 의하여 적어도 일부가 액화될 수 있으며, 여기에 더하여 증발가스 감압밸브(40)에 의해 감압되면서 추가로 액화될 수 있다. 이때 액화된 증발가스는, 증발가스 액화라인(L11)을 따라 증발가스 기액분리기(미도시)로 전달될 수 있다.At least a portion of the boil-off gas may be liquefied by the re-liquefier 31 of the liquefaction unit 30, and in addition to this, it may be further liquefied while being reduced by the boil-off gas pressure reducing valve 40. At this time, the liquefied boil-off gas may be delivered to the boil-off gas gas-liquid separator (not shown) along the boil-off gas liquefaction line L11.

증발가스 기액분리기는, 감압된 증발가스를 기액분리한다. 증발가스 기액분리기에서 분리된 기체성분은 플래시가스일 수 있고, 증발가스 기액분리기에 연결되는 플래시가스 배출라인(미도시)에 의해 증발가스 기액분리기의 외부로 배출될 수 있다. 이때 증발가스 기액분리기에서 배출된 플래시가스는 별도의 소비처로 전달되거나 또는 액화가스 저장탱크(10)의 내부로 공급될 수 있다.The boil-off gas gas-liquid separator separates the reduced-pressure boil-off gas by gas-liquid separation. The gas component separated in the boil-off gas-liquid separator may be flash gas, and may be discharged to the outside of the boil-off gas gas-liquid separator by a flash gas discharge line (not shown) connected to the boil-off gas-liquid separator. At this time, the flash gas discharged from the boil-off gas-liquid separator may be delivered to a separate consumer or may be supplied to the inside of the liquefied gas storage tank 10.

증발가스 기액분리기에서 분리되는 액체 성분은 재액화된 증발가스(LBOG)로서 액화가스 저장탱크(10)로 복귀될 수 있으며, 증발가스 기액분리기에서 액화가스 저장탱크(10)까지 재액화 복귀라인(미도시)이 연결될 수 있다. 이때 재액화 복귀라인은 액화가스 저장탱크(10)의 내부 상단에서 재액화 증발가스를 스프레이 방식으로 뿌려줄 수 있는데, 이는 액화가스 저장탱크(10) 내에 발생한 증발가스가 재액화된 증발가스와 열교환하면서 액화되도록 하기 위함이다.The liquid component separated from the boil-off gas-liquid separator can be returned to the liquefied gas storage tank 10 as reliquefied boil-off gas (LBOG), and the re-liquefied return line from the boil-off gas-liquid separator to the liquefied gas storage tank 10 ( Not shown) can be connected. At this time, the re-liquefied return line can spray re-liquefied boil-off gas from the top of the inside of the liquefied gas storage tank 10 in a spray method, which heat exchange with the re-liquefied boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 It is to liquefy while doing.

이와 같이 본 실시예는, 윤활유-프리 타입의 혼합냉매 압축기(32)를 사용하여 증발가스 재액화시에 혼합냉매에 윤활유가 혼입되는 것을 방지하고, 증발가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, when the boil-off gas is re-liquefied using the lubricating oil-free type mixed refrigerant compressor 32, the lubricating oil is prevented from being mixed into the mixed refrigerant, and the re-liquefaction efficiency of the boil-off gas can be improved.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 액화부(30), 증발가스 감압밸브(40)를 포함한다. 2, the boil-off gas reliquefaction system 1 according to the second embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 10, a boil-off gas compressor 20, a liquefaction unit 30, and a boil-off gas pressure reducing valve. It includes (40).

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 이하 후술하는 실시예에 대해서도 마찬가지임을 알려둔다.Hereinafter, the description will be made mainly on points that the present embodiment is different from the previous embodiment, and portions omitted from the description will be replaced with the previous contents. It should be noted that this is the same for the embodiments described below.

본 실시예는 앞선 실시예와 마찬가지로 증발가스 압축기(20)에서 리시버(36)까지 혼합냉매 보충라인(L12)이 마련될 수 있다. 혼합냉매 보충라인(L12)은 증발가스 공급라인(L10) 상의 증발가스 압축기(20) 하류에서 분기될 수 있다. In this embodiment, as in the previous embodiment, a mixed refrigerant supplement line L12 may be provided from the boil-off gas compressor 20 to the receiver 36. The mixed refrigerant supplement line L12 may be branched from the boil-off gas compressor 20 downstream of the boil-off gas supply line L10.

다만 본 실시예는 앞선 실시예와 달리, 혼합냉매 보충라인(L12)이 증발가스 공급라인(L10) 상에서 증발가스 액화라인(L11)이 분기되는 지점보다 상류에서 분기되어, 리시버(36)에 혼합냉매 보충을 용이하게 수행할 수 있다.However, in this embodiment, unlike the previous embodiment, the mixed refrigerant supplement line (L12) is branched upstream from the point where the boil-off gas liquefaction line (L11) is branched on the boil-off gas supply line (L10), and is mixed in the receiver (36). Refrigerant replenishment can be easily performed.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화부(30)에 혼합냉매 열교환기(37), 증발가스 회수라인(L40)이 포함될 수 있다.3, the boil-off gas reliquefaction system 1 according to the third embodiment of the present invention may include a mixed refrigerant heat exchanger 37 and an boil-off gas recovery line L40 in the liquefaction unit 30 .

액화부(30)는, 재액화기(31), 혼합냉매 압축기(32), 혼합냉매 쿨러(33), 혼합냉매 열교환기(37), 기액분리기(34), 혼합냉매 감압밸브(35), 리시버(36)를 포함할 수 있다.The liquefaction unit 30 includes a reliquefier 31, a mixed refrigerant compressor 32, a mixed refrigerant cooler 33, a mixed refrigerant heat exchanger 37, a gas-liquid separator 34, a mixed refrigerant pressure reducing valve 35, and a receiver. (36) may be included.

혼합냉매 열교환기(37)는 혼합냉매 쿨러(33)와 기액분리기(34) 사이에 마련되어, 액화가스 저장탱크(10)로부터 증발가스 압축기(20)로 공급되는 증발가스의 일부를 회수하여 혼합냉매 쿨러(33)에서 냉각된 혼합냉매와 열교환시킬 수 있다. 압축되기 전의 증발가스와 혼합냉매를 열교환시켜 혼합냉매를 추가로 냉각함으로써, 재액화기(31)에서의 증발가스 액화 효율을 향상시킬 수 있다.The mixed refrigerant heat exchanger 37 is provided between the mixed refrigerant cooler 33 and the gas-liquid separator 34, and recovers part of the boil-off gas supplied to the boil-off gas compressor 20 from the liquefied gas storage tank 10 Heat exchange with the mixed refrigerant cooled in the cooler 33 may be performed. The boil-off gas liquefaction efficiency in the reliquefier 31 can be improved by further cooling the mixed refrigerant by exchanging the boil-off gas and the mixed refrigerant before being compressed.

혼합냉매 열교환기(37)는 증발가스 회수라인(L40) 상에 마련되고, 증발가스 회수라인(L40)은 증발가스 공급라인(L10)의 증발가스 압축기(20) 상류에서 분기되어 열교환기를 경유한 후에 증발가스 공급라인(L10)으로 복귀한다.The mixed refrigerant heat exchanger 37 is provided on the boil-off gas recovery line L40, and the boil-off gas recovery line L40 is branched upstream of the boil-off gas compressor 20 of the boil-off gas supply line L10 to pass through the heat exchanger. Later, it returns to the boil-off gas supply line (L10).

혼합냉매 열교환기(37)에는, 혼합냉매 쿨러(33)에서 냉각된 혼합냉매, 증발가스 공급라인(L10)에서 회수된 증발가스가 유동하는 적어도 2개의 유로를 갖고, 액화가스 저장탱크(10)로부터 전달되는 증발가스의 냉열을 이용하여 혼합냉매를 추가로 냉각할 수 있다.The mixed refrigerant heat exchanger 37 has at least two flow paths through which the mixed refrigerant cooled by the mixed refrigerant cooler 33 and the boil-off gas recovered from the boil-off gas supply line L10 flow, and the liquefied gas storage tank 10 The mixed refrigerant may be further cooled by using the cold heat of the boil-off gas delivered from.

본 실시예에서, 혼합냉매는 주된 성분으로 메탄, 에탄을 포함하고, 프로판과 부탄은 소량으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 메탄과 에탄이 주된 성분인 혼합냉매를 증발가스의 재액화에 사용하는 경우, 메탄과 에탄의 비등점이 낮아 혼합냉매의 초기 냉각이 어려워 재액화 시스템의 초기 구동 시에 문제가 발생될 수 있으나, 본 실시예에서는 혼합냉매 열교환기(37)에서 증발가스의 냉열을 이용하여 혼합냉매를 냉각함으로써 이를 해결할 수 있다.In this embodiment, the mixed refrigerant includes methane and ethane as main components, and propane and butane may or may not be included in small amounts. When a mixed refrigerant containing methane and ethane is used for reliquefaction of the evaporation gas, the initial cooling of the mixed refrigerant is difficult due to the low boiling point of methane and ethane, which may cause problems during the initial operation of the reliquefaction system. In the embodiment, this may be solved by cooling the mixed refrigerant using the cold heat of the boil-off gas in the mixed refrigerant heat exchanger 37.

이와 같이, 증발가스의 냉열을 이용하여 혼합냉매를 보다 냉각함으로써, 증발가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있다.In this way, by further cooling the mixed refrigerant using the cooling heat of the boil-off gas, the efficiency of re-liquefaction of the boil-off gas can be improved.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 증발가스 열교환기(60), 액화부(30), 증발가스 감압밸브(40)를 포함한다.4, the boil-off gas reliquefaction system 1 according to the fourth embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 10, a boil-off gas compressor 20, a boil-off gas heat exchanger 60, and a liquefaction unit. (30), and a boil-off gas pressure reducing valve (40).

증발가스 열교환기(60)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 공급되는 증발가스의 냉열을 이용하여 증발가스 압축기(20)에서 압축된 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 증발가스 열교환기(60)에서 냉각된 증발가스는 재액화기(31)로 공급될 수 있다. 압축된 증발가스를 증발가스 열교환기(60)에서 냉각하고 재액화기(31)로 전달함으로써, 후술하는 바와 같이 재액화기(31)의 부하를 감소시킬 수 있다.The boil-off gas heat exchanger 60 may cool the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor 20 by using cold heat of boil-off gas supplied from the liquefied gas storage tank 10. The boil-off gas cooled in the boil-off gas heat exchanger 60 may be supplied to the re-liquefier 31. By cooling the compressed boil-off gas in the boil-off gas heat exchanger 60 and transferring the compressed boil-off gas to the re-liquefier 31, the load of the re-liquefier 31 can be reduced as described later.

또한, 증발가스 열교환기(60)를 통하여 액화가스 저장탱크(10)에서 공급되는 증발가스는, 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 상대적으로 고온인 증발가스와 열교환하여 가열될 수 있으므로, 증발가스 압축기(20)로 사용되는 극저온 압축기를 상온 압축기로 대체하여 재액화 시스템의 설비 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, the boil-off gas supplied from the liquefied gas storage tank 10 through the boil-off gas heat exchanger 60 can be compressed by the boil-off gas compressor 20 and heated by heat exchange with the relatively high-temperature boil-off gas. By replacing the cryogenic compressor used as the compressor 20 with a room temperature compressor, it is possible to reduce the equipment cost of the reliquefaction system.

액화부(30)는, 재액화기(31), 혼합냉매 압축기(32), 혼합냉매 쿨러(33), 혼합냉매 감압밸브(35), 리시버(36)를 포함할 수 있다.The liquefaction unit 30 may include a reliquefier 31, a mixed refrigerant compressor 32, a mixed refrigerant cooler 33, a mixed refrigerant pressure reducing valve 35, and a receiver 36.

재액화기(31)는, 제1 혼합냉매 흐름과 제2 혼합냉매 흐름을 증발가스와 부분적으로 열교환시킬 수 있다. 구체적으로, 증발가스 열교환기(60)에서 열교환된 증발가스는, 제2 혼합냉매 흐름이 토출되는 재액화기(31)의 일단으로부터 이격된 재액화기(31) 내부로 유입될 수 있다.The reliquefier 31 may partially heat-exchange the flow of the first mixed refrigerant and the flow of the second mixed refrigerant with the boil-off gas. Specifically, the boil-off gas heat-exchanged in the boil-off gas heat exchanger 60 may be introduced into the re-liquefier 31 spaced apart from one end of the re-liquefier 31 from which the second mixed refrigerant flow is discharged.

즉, 재액화기(31)는, 제1 혼합냉매 흐름 및 제2 혼합냉매 흐름이 증발가스와 열교환하는 영역, 및 증발가스와의 열교환 없이 제1 혼합냉매 흐름과 제2 혼합냉매 흐름만이 열교환하는 영역을 포함할 수 있다.That is, the reliquefier 31 is a region in which the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow exchange heat with the boil-off gas, and only the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow exchange heat without heat exchange with the boil-off gas. It can include areas.

압축된 증발가스는 재액화기(31)로 공급되기 전에 증발가스 열교환기(60)를 통하여 냉각되므로, 재액화기(31) 내에서 증발가스가 제1 혼합냉매 흐름 및 제2 혼합냉매 흐름과 부분적으로 열교환하는 경우에도 증발가스의 재액화가 효과적으로 이루어질 수 있다.Since the compressed boil-off gas is cooled through the boil-off gas heat exchanger 60 before being supplied to the reliquefier 31, the boil-off gas in the re-liquefier 31 partially flows with the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow. Even in the case of heat exchange, re-liquefaction of the boil-off gas can be effectively performed.

재액화기(31) 내에서 증발가스가 제1 혼합냉매 흐름 및 제2 혼합냉매 흐름과 부분적인 열교환됨에 따라, 재액화기(31)의 부하를 감소시키고 재액화기(31)로 공급되는 혼합냉매의 양을 저감시킬 수 있다. 이를 통해 혼합냉매가 경유하는 리시버(36), 혼합냉매 압축기(32), 혼합냉매 쿨러(33), 혼합냉매 감압밸브(35) 등의 사양 및 크기 등이 줄어 들어 액화부(30)가 간소화될 수 있다.As the boil-off gas is partially heat-exchanged with the first mixed refrigerant flow and the second mixed refrigerant flow in the reliquefier 31, the load of the re-liquefier 31 is reduced and the amount of mixed refrigerant supplied to the re-liquefier 31 Can be reduced. Through this, the specifications and sizes of the receiver 36, the mixed refrigerant compressor 32, the mixed refrigerant cooler 33, and the mixed refrigerant pressure reducing valve 35 are reduced, thereby simplifying the liquefaction unit 30. I can.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the above embodiments and a known technology as another embodiment.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 증발가스 재액화 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 증발가스 압축기 30: 액화부
31: 재액화기 32: 혼합냉매 압축기
33: 혼합냉매 쿨러 34: 기액분리기
35: 혼합냉매 감압밸브 36: 리시버
37: 혼합냉매 열교환기 40: 증발가스 감압밸브
50: 기화기 60: 증발가스 열교환기
100: 수요처 L10: 증발가스 공급라인
L11: 증발가스 액화라인 L12: 혼합냉매 보충라인
L13: 증발가스 우회라인 L20: 액화가스 공급라인
L30: 혼합냉매 순환라인 L31: 기상 혼합냉매 배출라인
L32: 액상 혼합냉매 배출라인 L33: 혼합냉매 회수라인
L34: 액상 혼합냉매 공급라인 L40: 증발가스 회수라인
1: boil-off gas reliquefaction system 10: liquefied gas storage tank
20: boil-off gas compressor 30: liquefaction unit
31: reliquefier 32: mixed refrigerant compressor
33: mixed refrigerant cooler 34: gas-liquid separator
35: mixed refrigerant pressure reducing valve 36: receiver
37: mixed refrigerant heat exchanger 40: boil-off gas pressure reducing valve
50: vaporizer 60: boil-off gas heat exchanger
100: customer L10: boil-off gas supply line
L11: boil-off gas liquefaction line L12: mixed refrigerant supplement line
L13: boil-off gas bypass line L20: liquefied gas supply line
L30: mixed refrigerant circulation line L31: gaseous mixed refrigerant discharge line
L32: liquid mixed refrigerant discharge line L33: mixed refrigerant recovery line
L34: liquid mixed refrigerant supply line L40: boil-off gas recovery line

Claims (7)

혼합냉매를 이용하여 증발가스를 액화시키는 액화부를 포함하고,
상기 액화부는,
증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 액화하는 재액화기;
혼합냉매를 압축하며 혼합냉매 압축 시 윤활유가 혼입되지 않는 윤활유-프리 타입의 혼합냉매 압축기;
압축된 혼합냉매를 냉각하는 혼합냉매 쿨러;
냉각된 혼합냉매를 기액분리하여 기상의 혼합냉매를 상기 재액화기로 공급하는 기액분리기;
상기 기액분리기에서 분리된 기상의 혼합냉매를 상기 재액화기의 하류에서 감압해 상기 재액화기로 재유입시키는 혼합냉매 감압밸브;
상기 혼합냉매 압축기로 공급될 혼합냉매를 임시저장하는 리시버; 및
상기 리시버, 상기 혼합냉매 압축기, 상기 혼합냉매 쿨러, 상기 기액분리기, 상기 재액화기, 및 상기 혼합냉매 감압밸브가 마련되고 상기 혼합냉매가 순환하도록 하는 혼합냉매 순환라인을 포함하고,
상기 재액화기는, 상기 혼합냉매 쿨러에서 공급된 혼합냉매가 흐르는 제1 혼합냉매 흐름, 상기 혼합냉매 감압밸브를 거쳐 재유입되는 제2 혼합냉매 흐름, 증발가스 흐름이 마련되고,
상기 액화부는,
상기 기액분리기에서 분리된 액상의 혼합냉매가 상기 재액화기의 제2 혼합냉매 흐름 상에 합류되도록 하는 액상 혼합냉매 배출라인; 및
상기 리시버 내에 액상의 혼합냉매의 축적을 억제하기 위해, 상기 리시버에서 상기 액상 혼합냉매 배출라인에 연결되어 상기 리시버에서 분리된 액상의 혼합냉매를 상기 재액화기의 제2 혼합냉매 흐름에 합류시키는 액상 혼합냉매 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.
It includes a liquefied part for liquefying the boil-off gas using a mixed refrigerant,
The liquefied part,
A reliquefier for liquefying the boil-off gas by heat exchange with the mixed refrigerant;
A lubricant-free type mixed refrigerant compressor that compresses the mixed refrigerant and does not contain lubricant when the mixed refrigerant is compressed;
A mixed refrigerant cooler for cooling the compressed mixed refrigerant;
A gas-liquid separator for gas-liquid separating the cooled mixed refrigerant and supplying the gas-phase mixed refrigerant to the reliquefier;
A mixed refrigerant pressure reducing valve for decompressing the gaseous mixed refrigerant separated in the gas-liquid separator at a downstream side of the reliquefier to re-introduce it into the reliquefier;
A receiver temporarily storing the mixed refrigerant to be supplied to the mixed refrigerant compressor; And
The receiver, the mixed refrigerant compressor, the mixed refrigerant cooler, the gas-liquid separator, the reliquefier, and the mixed refrigerant pressure reducing valve are provided, and a mixed refrigerant circulation line for circulating the mixed refrigerant,
The reliquefier includes a first mixed refrigerant flow through which the mixed refrigerant supplied from the mixed refrigerant cooler flows, a second mixed refrigerant flow re-introduced through the mixed refrigerant pressure reducing valve, and a boil-off gas flow,
The liquefied part,
A liquid mixed refrigerant discharge line for allowing the liquid mixed refrigerant separated in the gas-liquid separator to merge onto the second mixed refrigerant flow of the reliquefier; And
In order to suppress the accumulation of liquid mixed refrigerant in the receiver, liquid mixed refrigerant connected to the liquid mixed refrigerant discharge line from the receiver and separated from the receiver into a second mixed refrigerant flow of the reliquefier Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that it further comprises a refrigerant supply line.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
액화가스 저장탱크로부터 공급되는 상기 증발가스를 압축하여 상기 재액화기로 공급하는 증발가스 압축기;
상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 수요처로 공급하는 증발가스 공급라인; 및
상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 리시버로 전달하는 혼합냉매 보충라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.
The method of claim 1,
A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas supplied from the liquefied gas storage tank and supplying it to the re-liquefier;
A boil-off gas supply line for supplying boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to a customer; And
The boil-off gas reliquefaction system further comprising a mixed refrigerant supplement line for transferring the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to the receiver.
제 3 항에 있어서,
상기 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 재액화기로 전달하는 증발가스 액화라인을 더 포함하고,
상기 증발가스 액화라인이 분기되는 지점과 상기 혼합냉매 보충라인이 분기되는 지점은 상기 증발가스 공급라인 상에 직렬로 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.
The method of claim 3,
Further comprising a boil-off gas liquefaction line for transferring the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor to the re-liquefier,
The boil-off gas reliquefaction system, characterized in that the branching point of the boil-off gas liquefaction line and the branching point of the mixed refrigerant supplement line are provided in series on the boil-off gas supply line.
제 1 항에 있어서, 상기 액화부는,
상기 혼합냉매 압축기의 하류에 마련되고 액화가스 저장탱크로부터 공급되는 증발가스를 이용하여 혼합냉매를 냉각하는 혼합냉매 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.
The method of claim 1, wherein the liquefied part,
And a mixed refrigerant heat exchanger provided downstream of the mixed refrigerant compressor and cooling the mixed refrigerant using boil-off gas supplied from the liquefied gas storage tank.
제 5 항에 있어서, 상기 혼합냉매 열교환기는,
상기 혼합냉매 쿨러와 상기 재액화기 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.
The method of claim 5, wherein the mixed refrigerant heat exchanger,
Boiled gas reliquefaction system, characterized in that provided between the mixed refrigerant cooler and the reliquefier.
제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 상기 증발가스 재액화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
A vessel comprising the boil-off gas reliquefaction system of any one of claims 1, 3 to 6.
KR1020190043897A 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same KR102189080B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180154671 2018-12-04
KR20180154671 2018-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200067716A KR20200067716A (en) 2020-06-12
KR102189080B1 true KR102189080B1 (en) 2020-12-09

Family

ID=71088150

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190043891A KR102194608B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR1020190043879A KR102189078B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR1020190043904A KR102189081B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR1020190043897A KR102189080B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190043891A KR102194608B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR1020190043879A KR102189078B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR1020190043904A KR102189081B1 (en) 2018-12-04 2019-04-15 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (4) KR102194608B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102452415B1 (en) * 2021-01-19 2022-10-07 대우조선해양 주식회사 Pressure Control System Of Refrigerant Cycle For Reliquefaction System In Ship
JP6966661B1 (en) * 2021-03-31 2021-11-17 三菱造船株式会社 Ship

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784111B1 (en) * 2016-09-12 2017-10-10 현대중공업 주식회사 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR101799695B1 (en) * 2016-09-12 2017-11-20 현대중공업 주식회사 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101281636B1 (en) * 2011-03-25 2013-07-15 삼성중공업 주식회사 Vessel
WO2017078244A1 (en) * 2015-11-05 2017-05-11 현대중공업 주식회사 Gas treatment system and vessel comprising same
KR101852682B1 (en) * 2016-09-30 2018-04-26 현대중공업 주식회사 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101784111B1 (en) * 2016-09-12 2017-10-10 현대중공업 주식회사 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR101799695B1 (en) * 2016-09-12 2017-11-20 현대중공업 주식회사 liquefaction system of boil-off gas and ship having the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102189078B1 (en) 2020-12-09
KR20200067716A (en) 2020-06-12
KR20200067717A (en) 2020-06-12
KR102189081B1 (en) 2020-12-09
KR20200067715A (en) 2020-06-12
KR20200067714A (en) 2020-06-12
KR102194608B1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132083B1 (en) Boil-off gas cooling system and ship having the same
KR102242748B1 (en) liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
US20210129970A1 (en) Boil-off gas re-liquefying device and method for ship
JP5932985B2 (en) Use of LNG as fuel to liquefy LPG boil-off gas
KR102189080B1 (en) liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
KR102192106B1 (en) treatment system for gas and vessel having the same
KR20180036250A (en) liquefaction system of boil-off gas and ship having the same
CA3232619A1 (en) Boil-off gas re-liquefying system and ship comprising same
KR102436053B1 (en) Gas treatment system and ship having the same
KR102542651B1 (en) Boil-off gas re-liquefaction system and ship having the same
KR102295008B1 (en) boil-off gas reliquefaction system and ship having the same
RU2773575C2 (en) Cryogenic heat pump and its use in liquefied gas processing
KR102474931B1 (en) Boil-off gas re-liquefaction system and ship having the same
KR20240068893A (en) Gas treatment system and ship having the same
KR20230005675A (en) Boil-off gas re-liquefaction system and ship having the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant