KR102219135B1 - Volatile organic compounds treatment system and ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VOC 처리 시스템 및 선박에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 VOC 처리 시스템은, 선박에 마련된 오일 저장탱크에서 발생하는 VOC를 상기 선박에 탑재되는 엔진에 공급하는 VOC 처리부; 상기 선박에 구비된 가스연료 저장탱크의 가스연료를 엔진에 공급되는 VOC에 혼합하는 가스연료 처리부; 혼합 전 VOC와 가스연료의 메탄가를 각각 측정하는 가스 분석기; 및 상기 가스 분석기의 측정값에 따라, VOC와 가스연료의 혼합 지점으로 전달되는 VOC와 가스연료의 유량을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a VOC treatment system and a ship, wherein the VOC treatment system according to an aspect of the present invention comprises: a VOC treatment unit for supplying VOC generated from an oil storage tank provided on the ship to an engine mounted on the ship; A gas fuel processing unit for mixing gas fuel from a gas fuel storage tank provided in the ship with VOC supplied to the engine; A gas analyzer for measuring the methane number of VOC and gas fuel before mixing; And a control unit for respectively controlling flow rates of VOC and gas fuel delivered to a mixing point of VOC and gas fuel according to the measured value of the gas analyzer.

Figure R1020190080367
Figure R1020190080367

Description

휘발성 유기화합물 처리 시스템 및 선박{Volatile organic compounds treatment system and ship having the same}Volatile organic compounds treatment system and ship having the same}

본 발명은 휘발성 유기화합물 처리 시스템(이하 VOC 처리 시스템) 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a volatile organic compound treatment system (hereinafter referred to as a VOC treatment system) and a ship.

일반적으로, 원유 운반선은, 생산지에서 채굴된 원유를 다수의 원유 저장용 카고 탱크 내에 선적하여 소비처까지 해상을 통해 수송하는 선박으로서, 유조선, 유송선, 오일 탱커 등으로 지칭되며, 원유를 저장하는 카고 탱크의 크기에 따라 VLCC, ULCC 등으로도 불린다.In general, a crude oil carrier is a ship that ships crude oil mined from a production site in a number of cargo tanks for storing crude oil and transports it to a consumer through sea, and is referred to as an oil tanker, oil carrier, oil tanker, etc., and a cargo that stores crude oil. Depending on the size of the tank, it is also called VLCC or ULCC.

이러한 원유 운반선은, 선체의 전후 방향으로 나란히 배열된 3~5개의 카고 탱크 내에 충분한 양의 원유를 적재한 상태에서 항해를 하게 되는데, 이때 카고 탱크 내에 저장된 원유는 지하에서 천연적으로 생산되는 액체 탄화수소 또는 이를 정제한 것을 통칭한다.Such a crude oil carrier sails with a sufficient amount of crude oil loaded in 3 to 5 cargo tanks arranged side by side in the front and rear direction of the hull.At this time, the crude oil stored in the cargo tank is a liquid hydrocarbon naturally produced underground. Or it is collectively referred to as purified.

그런데 이러한 원유는 원유 운반선에 적재되는 과정에서 및/또는 원유 운반선의 카고 탱크에 적재된 상태에서, 다량의 휘발성 유기화합물(이하 VOC)을 발생시키게 된다.However, such crude oil generates a large amount of volatile organic compounds (hereinafter, referred to as VOCs) in the process of being loaded onto a crude oil carrier and/or in a state of being loaded into a cargo tank of a crude oil carrier.

이와 같이 발생한 VOC는 인체에 매우 유해하고, 대기 중으로 방출되는 경우 스모그 등의 원인이 되어 대기오염 및 환경오염을 유발하게 될 뿐 아니라, 발생되는 VOC의 양만큼 운송하는 원유에 대해 손실이 야기되는 문제가 있다.VOCs generated in this way are very harmful to the human body, and when discharged into the atmosphere, they cause air pollution and environmental pollution, as well as causing loss of crude oil transported by the amount of VOC generated. There is.

따라서 최근에는, 원유 운반선 내에서 발생하는 VOC를 대기 중으로 방출하지 않고 재활용할 수 있는 방법에 대해 다양한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있으나, 아직 효과적인 방안이 도출되지 못한 실정이다.Therefore, recently, various researches and developments have been continuously conducted on a method for recycling VOCs generated in crude oil carriers into the atmosphere without releasing them into the atmosphere, but an effective method has not yet been derived.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원유에서 발생하는 VOC를 선체의 추진 등에 사용함으로써, 환경오염 문제를 해결하고 원유가 낭비되는 것을 방지할 수 있는 VOC 처리 시스템 및 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 solve the environmental pollution problem and prevent the waste of crude oil by using VOC generated from crude oil for propulsion of the hull. It is to provide a treatment system and a ship.

또한 본 발명의 목적은, 원유에서 발생하는 VOC의 발생량에 따라 제어를 조절하여 처리 효율을 증대시킬 수 있는 VOC 처리 시스템 및 선박을 제공하기 위한 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a VOC treatment system and a vessel capable of increasing treatment efficiency by controlling control according to the amount of VOC generated from crude oil.

또한 본 발명의 목적은, 원유를 적재하는 과정에서 발생하는 VOC를 탱크 내부로 재흡수시킴으로써, 불필요한 에너지 소비를 억제할 수 있는 VOC 처리 시스템 및 선박을 제공하기 위한 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a VOC treatment system and a vessel capable of suppressing unnecessary energy consumption by reabsorbing VOCs generated in the process of loading crude oil into the tank.

본 발명의 일 측면에 따른 VOC 처리 시스템은 선박에 마련된 오일 저장탱크에서 발생하는 VOC를 상기 선박에 탑재되는 엔진에 공급하는 VOC 처리부; 상기 선박에 구비된 가스연료 저장탱크의 액화가스를 엔진에 공급되는 VOC에 혼합하는 가스연료 처리부; 혼합 전 VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 측정하는 가스 분석기; 및 상기 가스 분석기의 측정값에 따라, VOC와 액화가스의 혼합 지점으로 전달되는 VOC와 액화가스의 유량을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A VOC treatment system according to an aspect of the present invention includes a VOC processing unit for supplying VOC generated from an oil storage tank provided on a ship to an engine mounted on the ship; A gas fuel processing unit that mixes the liquefied gas of the gas fuel storage tank provided in the ship with VOC supplied to the engine; A gas analyzer for measuring the methane number of VOC and liquefied gas before mixing; And a control unit for respectively controlling flow rates of VOC and liquefied gas delivered to a mixing point of VOC and liquefied gas according to the measured value of the gas analyzer.

구체적으로, 상기 제어부는 VOC와 액화가스 혼합물의 메탄가가 상기 엔진의 요구조건에 부합하도록 VOC와 액화가스의 유량을 각각 제어할 수 있다.Specifically, the control unit may respectively control the flow rates of the VOC and the liquefied gas so that the methane number of the mixture of VOC and liquefied gas meets the requirements of the engine.

구체적으로, 상기 VOC 처리부와 상기 가스연료 처리부 중 어느 하나 이상은 유량을 조절하기 위한 전달밸브를 더 포함할 수 있다.Specifically, at least one of the VOC processing unit and the gas fuel processing unit may further include a delivery valve for adjusting the flow rate.

구체적으로, 상기 제어부는 상기 전달밸브의 유량을 조절할 수 있다.Specifically, the control unit may adjust the flow rate of the delivery valve.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 VOC 처리 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized by having the VOC treatment system.

본 발명에 따른 VOC 처리 시스템 및 선박은, VOC를 엔진의 연료로 사용하여, VOC가 대기로 방출되는 것을 억제하여 환경오염을 효과적으로 방지할 수 있다.The VOC treatment system and ship according to the present invention can effectively prevent environmental pollution by using VOC as fuel for the engine, suppressing the emission of VOC into the atmosphere.

또한 본 발명에 따른 VOC 처리 시스템 및 선박은, VOC의 발생 시기에 따라 처리하는 구성을 변경함으로써, VOC의 처리 효율 및 에너지 소비효율이 극대화되는 효과가 있다. In addition, the VOC treatment system and the vessel according to the present invention have an effect of maximizing VOC treatment efficiency and energy consumption efficiency by changing the treatment configuration according to the generation time of VOC.

또한 본 발명에 따른 VOC 처리 시스템 및 선박은, 벙커링 과정에서 발생하는 VOC를 탱크로 회수시켜서 로딩이 완료되었을 때 VOC를 처리할 필요가 없는 상태가 되도록 함으로써 운영 비용을 절감할 수 있다.In addition, the VOC treatment system and ship according to the present invention can reduce operating costs by recovering VOCs generated in the bunkering process to a tank so that when loading is completed, there is no need to process VOCs.

도 1은 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 갖는 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 갖는 선박의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제7 내지 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 13은 본 발명의 제10 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 15는 본 발명의 제12 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 16은 본 발명의 제13 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 17은 본 발명의 제14 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 18은 본 발명의 제15 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 19는 본 발명의 제16 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 20은 본 발명의 제17 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 21은 본 발명의 제18 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.
도 22는 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.
도 23은 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.
도 24는 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.
도 25는 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 26은 본 발명의 제20 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
도 27은 본 발명의 제21 및 제22 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.
1 is a side view of a ship having a VOC treatment system according to the first to fourth embodiments of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a third embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a side view of a ship having a VOC treatment system according to the fifth and sixth embodiments of the present invention.
7 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a sixth embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of a ship including the VOC treatment system according to the seventh to eleventh embodiments of the present invention.
10 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a seventh embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to an eighth embodiment of the present invention.
12 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a ninth embodiment of the present invention.
13 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a tenth embodiment of the present invention.
14 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to an eleventh embodiment of the present invention.
15 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a twelfth embodiment of the present invention.
16 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a thirteenth embodiment of the present invention.
17 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a fourteenth embodiment of the present invention.
18 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a fifteenth embodiment of the present invention.
19 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a sixteenth embodiment of the present invention.
20 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a seventeenth embodiment of the present invention.
21 is a conceptual diagram of a ship including a VOC treatment system according to an 18th embodiment of the present invention.
22 is a conceptual diagram of a ship including a VOC treatment system according to a nineteenth embodiment of the present invention.
23 is a conceptual diagram of a ship including the VOC treatment system according to the 19th embodiment of the present invention.
24 is a conceptual diagram of a ship including a VOC treatment system according to a nineteenth embodiment of the present invention.
25 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a 19th embodiment of the present invention.
26 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a twentieth embodiment of the present invention.
27 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to the 21st and 22nd embodiments 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, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 VOC 처리 시스템에 대해 설명하며, 본 발명은 VOC 처리 시스템과 이를 갖는 선박을 포함하는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the VOC treatment system of the present invention will be described, and the present invention includes a VOC treatment system and a ship having the same.

이때 선박은 VOC가 발생할 수 있는 원유를 적재하는 원유 운반선 등 외에도 FSRU, FPSO 등의 해양 플랜트를 모두 포괄하는 의미로 사용됨을 알려둔다. 또한 선박은 원유를 적재하거나 소비하기 위하여 공급받는 선박 외에도, 원유를 다른 선박이나 육상 등으로 공급하기 위한 벙커링 선박(bunkering vessel)도 포괄할 수 있다.At this time, it should be noted that ships are used to encompass all offshore plants such as FSRU and FPSO in addition to crude oil carriers that load crude oil that can generate VOCs. In addition, the ship may include a bunkering vessel for supplying crude oil to other ships or land, in addition to a ship supplied to load or consume crude oil.

이하에서 액화가스는 비등점이 상온보다 낮아 상온에서 기체상태가 되는 물질로서 LPG, LNG, 에탄, 프로판, 부탄, 에틸렌, 암모니아, 액체질소 등일 수 있으며, 예시적으로 LNG를 의미할 수 있다. 또한 이하에서 오일이나 원유는, 비등점이 상온보다 높아 상온에서 액체상태가 되며 연료로 사용되는 물질(원유, 등유, 중유, 경유 등)을 모두 포괄하는 의미를 갖는다.Hereinafter, the liquefied gas is a substance whose boiling point is lower than room temperature and becomes gaseous at room temperature, and may be LPG, LNG, ethane, propane, butane, ethylene, ammonia, liquid nitrogen, etc., and may mean LNG as an example. In addition, in the following, oil or crude oil has a meaning of encompassing all substances (crude oil, kerosene, heavy oil, diesel, etc.) used as fuels, which become liquid at room temperature because the boiling point is higher than room temperature.

또한 이하에서 액화가스나 증발가스는 그 표현에도 불구하고 액상 또는 기상으로 한정되지 않으며, VOC 역시 액상 또는 기상 등을 한정하지 않음을 알려둔다.In addition, it should be noted that the liquefied gas or evaporative gas is not limited to a liquid or gaseous phase despite the expression, and VOC is also not limited to a liquid or gaseous phase.

도 1은 본 발명에 따른 VOC 처리 시스템을 갖는 선박의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.1 is a side view of a ship having a VOC treatment system according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 오일 저장탱크(OT), 가스연료 저장탱크(GT), VOC 처리부(10)를 포함하며, 이러한 구성들은 선박(S)에 탑재될 수 있다.1 and 2, the VOC treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention includes an oil storage tank OT, a gas fuel storage tank GT, and a VOC treatment unit 10, These configurations may be mounted on the ship (S).

VOC 처리 시스템(1)이 탑재되는 선박(S)은, 선체를 포함하며 선체의 상갑판에서 선미측에서는 선실이나 엔진 케이싱 등이 탑재될 수 있고, 선체의 내부에서 선미측에는 엔진(ME, GE, DE)이 마련될 수 있다.The ship (S) on which the VOC treatment system (1) is mounted includes the hull, and the cabin or engine casing can be mounted on the stern side from the upper deck of the hull, and engines (ME, GE, DE) on the stern side from the inside of the hull Can be provided.

이때 오일 저장탱크(OT)는 선박(S)의 내부에 탑재되는 카고 탱크일 수 있으며, 따라서 선박(S)은 원유 운반선일 수 있다. 반면 가스연료 저장탱크(GT)는 선박(S)의 상갑판에 탑재되는 고압 저장용기일 수 있으며, 좌현과 우현에 각각 마련될 수 있다.At this time, the oil storage tank OT may be a cargo tank mounted inside the ship S, and thus the ship S may be a crude oil carrier. On the other hand, the gas fuel storage tank GT may be a high-pressure storage container mounted on the upper deck of the ship S, and may be provided on the port side and the starboard side respectively.

본 명세서에서 엔진(ME, GE, DE)은 VOC를 소비하는 기관으로서, 선체를 추진시키는 추진엔진(ME)으로서 ME-GI, ME-GIE, ME-LGI, XDF 등이거나, 및/또는 선박(S) 내에 전력을 공급하는 발전엔진(GE) 등일 수 있다. 다만 이하에서 엔진(ME, GE, DE)은 VOC를 소비할 수 있는 모든 설비(DE)를 포괄하는 개념일 수 있음을 알려둔다.In the present specification, the engine (ME, GE, DE) is an engine that consumes VOC, and is a ME-GI, ME-GIE, ME-LGI, XDF, etc. as a propulsion engine (ME) that propels the hull, and/or a ship ( S) It may be a power generation engine (GE) that supplies power to the inside. However, below, it is noted that the engine (ME, GE, DE) may be a concept encompassing all facilities (DE) that can consume VOC.

오일 저장탱크(OT)는, 원유 등의 오일을 적재한다. 오일 저장탱크(OT)는 선체 내부에 길이 방향으로 5개 내외가 직렬 배치될 수 있으며, 각 오일 저장탱크(OT)의 저장용량은 특별히 한정되지 않는다.The oil storage tank OT loads oil such as crude oil. Five oil storage tanks OT may be arranged in series in a longitudinal direction inside the hull, and the storage capacity of each oil storage tank OT is not particularly limited.

오일 저장탱크(OT)의 내부에는 원유로부터 발생한 VOC가 존재하게 되며, VOC는 일례로 프로판, 부탄 등의 성분을 포함하는 물질일 수 있다.VOCs generated from crude oil are present inside the oil storage tank OT, and the VOC may be a material including components such as propane and butane.

종래의 경우 이러한 폭발성 및 유독성인 VOC를 단순히 대기로 방출하거나 또는 재액화시켜 저장해 두었다가 육상에 하역하는 방식으로 처리했으나, 본 실시예는 VOC가 갖는 에너지를 활용하기 위해서, VOC를 이용해 엔진(ME, GE, DE)을 가동할 수 있다.In the conventional case, such explosive and toxic VOCs were simply discharged to the atmosphere or re-liquefied and stored and then unloaded on land, but in this embodiment, in order to utilize the energy possessed by VOCs, an engine (ME, GE, DE) can be operated.

이를 위해 오일 저장탱크(OT)에서 엔진(ME, GE, DE)까지는 VOC 배출라인(13)이 연결될 수 있으며, VOC 배출라인(13)의 유입단은 오일 저장탱크(OT)의 내부 상측에 개방된 형태로 놓여 있을 수 있다.To this end, the VOC discharge line 13 can be connected from the oil storage tank OT to the engine (ME, GE, DE), and the inlet end of the VOC discharge line 13 is open to the upper inner side of the oil storage tank OT. Can be laid out

가스연료 저장탱크(GT)는, 액화가스를 저장한다. 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 선박(S)이 오일 저장탱크(OT)를 카고 탱크로 구비한 원유 운반선일 경우, 가스연료 저장탱크(GT)는 Type C 형태로서 상갑판 상에 탑재되어 있을 수 있다.The gas fuel storage tank (GT) stores liquefied gas. As described above, when the vessel S of the present invention is a crude oil carrier having an oil storage tank OT as a cargo tank, the gas fuel storage tank GT may be mounted on the upper deck as a Type C type.

가스연료 저장탱크(GT)에 저장된 액화가스는, 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC와 혼합되어 엔진(ME, GE, DE)으로 공급될 수 있으며, 이를 위해 가스연료 저장탱크(GT)에서 VOC 배출라인(13)까지는 가스연료 공급라인(23)이 마련될 수 있고, 가스연료 공급라인(23)이 VOC 배출라인(13)에 연결되는 지점에는 혼합기(27)가 마련될 수 있다. 참고로 본 명세서에서 가스연료를 처리하기 위해 사용되는 구성들은 가스연료 처리부(20)로 포괄하여 지칭될 수 있으며, 가스연료 처리부(20)와 이하 VOC 처리부(10)는 연료 처리부(10, 20)로 포괄됨을 알려둔다.Liquefied gas stored in the gas fuel storage tank (GT) can be mixed with the VOC generated in the oil storage tank (OT) and supplied to the engine (ME, GE, DE), and for this purpose, the VOC from the gas fuel storage tank (GT) A gas fuel supply line 23 may be provided up to the discharge line 13, and a mixer 27 may be provided at a point where the gas fuel supply line 23 is connected to the VOC discharge line 13. For reference, components used to process gas fuel in the present specification may be collectively referred to as the gas fuel processing unit 20, and the gas fuel processing unit 20 and the VOC processing unit 10 hereinafter include fuel processing units 10 and 20. Note that it is covered by.

가스연료 저장탱크(GT)는 액화가스를 고압으로 저장할 수 있는데, 이때 고압이라 함은 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력을 의미할 수 있다. 따라서 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액화가스는 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력을 갖는 상태일 수 있으므로, 후술하는 VOC 처리부(10)는 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액화가스를 별도의 압축 없이(또는 VOC 대비 적은 비율의 압축을 거쳐) 엔진(ME, GE, DE)에 공급할 수 있다.The gas fuel storage tank GT can store liquefied gas at high pressure, and the high pressure may mean the required pressure of the engine (ME, GE, DE). Therefore, the liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank (GT) may be in a state with the required pressure of the engine (ME, GE, DE), so the VOC treatment unit 10 to be described later is discharged from the gas fuel storage tank (GT). Liquefied gas can be supplied to engines (ME, GE, DE) without separate compression (or through compression at a smaller ratio compared to VOC).

VOC 처리부(10)는, 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 선박(S)에 탑재되는 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 공급한다. 이를 위해 VOC 처리부(10)는, VOC 압축기(11), 리포머(12)를 포함할 수 있다.The VOC processing unit 10 supplies VOC generated from the oil storage tank OT as fuel of the engines ME, GE, and DE mounted on the ship S. To this end, the VOC processing unit 10 may include a VOC compressor 11 and a reformer 12.

VOC 압축기(11)는, VOC를 압축한다. VOC 압축기(11)는 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력으로 압축할 수 있으며, 이때 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력은 엔진(ME, GE, DE)의 종류에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 일례로 VOC 압축기(11)는 VOC를 10 내지 ME, GE, DE bar 내외 또는 100 내지 ME, GE, DE0 bar 내외 등으로 압축할 수 있다.The VOC compressor 11 compresses VOC. The VOC compressor 11 can compress VOC to the required pressure of the engine (ME, GE, DE), and the required pressure of the engine (ME, GE, DE) is according to the type of the engine (ME, GE, DE). It can be determined in various ways. As an example, the VOC compressor 11 may compress VOCs in and out of 10 to ME, GE, DE bar or 100 to ME, GE, DE0 bar, and the like.

VOC 압축기(11)는 다단으로 마련될 수 있고, 다단으로 마련되는 VOC 압축기(11)들 사이에는 중간냉각기(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 또한 VOC 압축기(11)는 병렬로 구비되어 서로 백업이 가능하게 마련될 수 있다.The VOC compressor 11 may be provided in multiple stages, and an intermediate cooler (not shown) may be provided between the VOC compressors 11 provided in multiple stages. In addition, the VOC compressor 11 may be provided in parallel to enable backup to each other.

리포머(12)(reformer)는, 압축된 VOC를 개질하여 엔진(ME, GE, DE)에 공급한다. 리포머(12)는 프로판, 부탄 등을 포함하는 VOC를 화학적으로 처리하여, 메탄화 시킬 수 있다.The reformer 12 modifies the compressed VOC and supplies it to the engines ME, GE, and DE. The reformer 12 may be methanized by chemically treating VOCs including propane and butane.

리포머(12)에 의한 화학적 작용은 이미 널리 알려진 바와 같으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 다만 본 실시예에서 엔진(ME, GE, DE)은 LNG에 포함되는 메탄을 주로 소비하는 기관일 수 있으며, 리포머(12)는 다양한 방법을 이용하여 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 적합한 상태로 변형시킬 수 있다.Since the chemical action by the reformer 12 is already widely known, a detailed description will be omitted. However, in this embodiment, the engine (ME, GE, DE) may be an engine that mainly consumes methane contained in LNG, and the reformer 12 uses various methods to convert VOC into fuel of the engine (ME, GE, DE). It can be transformed into a suitable state.

VOC 처리부(10)는, VOC에 액화가스를 혼합하여 엔진(ME, GE, DE)에 공급하며, 이 경우 앞서 언급한 혼합기(27)가 사용될 수 있다. 혼합기(27)는 VOC 배출라인(13) 상에서 리포머(12)의 하류에 마련될 수 있는바, VOC 처리부(10)는 리포머(12)에 의해 개질된 VOC를 액화가스와 혼합함으로써, 메탄을 소비하는 기관에 액화가스와 VOC의 혼합물이 공급되더라도 가동에 문제가 없도록 할 수 있다.The VOC processing unit 10 mixes the VOC with liquefied gas and supplies it to the engines (ME, GE, DE), and in this case, the mixer 27 mentioned above may be used. The mixer 27 may be provided on the VOC discharge line 13 downstream of the reformer 12, and the VOC processing unit 10 consumes methane by mixing the VOC reformed by the reformer 12 with liquefied gas. Even if a mixture of liquefied gas and VOC is supplied to the engine, it is possible to ensure that there is no problem in operation.

VOC 압축기(11)와 리포머(12), 혼합기(27)는, VOC 배출라인(13) 상에 마련될 수 있으며, VOC 배출라인(13)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 엔진(ME, GE, DE)에 VOC를 전달한다. 물론 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC는 개질된 후 엔진(ME, GE, DE)으로 공급되므로 엔진(ME, GE, DE)은 안정적으로 가동될 수 있다.The VOC compressor 11, the reformer 12, and the mixer 27 may be provided on the VOC discharge line 13, and the VOC discharge line 13 is from an oil storage tank OT to an engine (ME, GE). , DE) to deliver VOC. Of course, the VOC generated from the oil storage tank (OT) is reformed and supplied to the engines (ME, GE, DE), so the engines (ME, GE, DE) can operate stably.

VOC 배출라인(13)에는 가스연료 저장탱크(GT)로부터 엔진(ME, GE, DE)에 액화가스를 전달하는 가스연료 공급라인(23)이 연결될 수 있는데, 가스연료 공급라인(23) 상에는 가스연료 기화기(22)가 마련될 수 있다.A gas fuel supply line 23 that delivers liquefied gas from the gas fuel storage tank (GT) to the engines (ME, GE, DE) may be connected to the VOC discharge line 13, but the gas fuel supply line 23 A fuel vaporizer 22 may be provided.

가스연료 기화기(22)는, 다양한 열원을 이용하여 액화가스를 기화시킬 수 있다. 액화가스는 가스연료 저장탱크(GT) 내에서 고압으로 저장되면서 액상을 유지할 수 있는데, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액상의 고압 액화가스는, 가스연료 기화기(22)에서 기화되면서 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도 이하로 가열될 수 있다.The gas fuel vaporizer 22 may vaporize liquefied gas using various heat sources. Liquefied gas can be stored at high pressure in the gas fuel storage tank (GT) and maintain a liquid phase. The liquid high-pressure liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank (GT) is vaporized in the gas fuel carburetor 22 and the engine ( ME, GE, DE) can be heated below the required temperature.

다만 리포머(12)에 의해 토출되는 개질된 VOC는, 개질 과정에서 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도보다 높은 온도(일례로 300도 내지 500도)를 가질 수 있으므로, 가스연료 기화기(22)는 리포머(12)에서 토출되는 VOC의 온도에 따라, 액화가스의 가열을 조절할 수 있다.However, since the modified VOC discharged by the reformer 12 may have a temperature higher than the required temperature of the engine (ME, GE, DE) during the reforming process (for example, 300 degrees to 500 degrees), the gas fuel vaporizer 22 ) Can control the heating of the liquefied gas according to the temperature of the VOC discharged from the reformer 12.

이때 가스연료 기화기(22)의 제어는, 리포머(12)에서 토출되는 VOC의 온도 외에도, 엔진(ME, GE, DE)으로 전달되는 VOC의 유량, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출된 액화가스의 유량 등을 함께 고려할 수 있으며, 이를 위해 VOC 배출라인(13) 및/또는 가스연료 공급라인(23)에는 각종 센서(도시하지 않음)가 마련될 수 있음은 물론이다.At this time, the control of the gas fuel vaporizer 22, in addition to the temperature of the VOC discharged from the reformer 12, the flow rate of VOC delivered to the engines (ME, GE, DE), and the liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank (GT). It can be considered together with the flow rate, and for this purpose, various sensors (not shown) may be provided in the VOC discharge line 13 and/or the gas fuel supply line 23.

VOC 압축기(11)는 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력으로 압축하고, 가스연료 저장탱크(GT)는 액화가스를 엔진(ME, GE, DE)의 요구 압력으로 저장하므로, VOC 처리부(10)는, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액화가스를 별도의 압축 없이(또는 VOC 압축기(11) 대비 적은 비율의 압축을 거쳐) VOC 압축기(11)에 의해 압축된 VOC에 혼합하여 엔진(ME, GE, DE)에 공급할 수 있다.The VOC compressor 11 compresses VOC to the required pressure of the engine (ME, GE, DE), and the gas fuel storage tank (GT) stores the liquefied gas at the required pressure of the engine (ME, GE, DE). The processing unit 10 mixes the liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank GT with the VOC compressed by the VOC compressor 11 without separate compression (or through compression at a smaller ratio compared to the VOC compressor 11). It can be supplied to engines (ME, GE, DE).

이와 같이 본 실시예는, 액화가스에 의해 가동하는 엔진(ME, GE, DE)의 연료로써 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 활용하여, VOC를 효율적으로 소비하여 환경오염을 억제하고, VOC를 액화하기 위한 설비를 마련할 필요가 없어 비용을 대폭 절감할 수 있다.As described above, this embodiment utilizes VOC generated in the oil storage tank OT as fuel for engines (ME, GE, DE) operated by liquefied gas, and efficiently consumes VOC to suppress environmental pollution, There is no need to prepare a facility for liquefying VOC, which can significantly reduce costs.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제1 실시예와 대비할 때 혼합기(27)를 대신하여 열교환기(16)를 마련할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the VOC treatment system 1 according to the second embodiment of the present invention, a heat exchanger 16 may be provided in place of the mixer 27 in contrast to the first embodiment.

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 이하 다른 실시예에서도 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. Note that this is the same in other embodiments below.

열교환기(16)는, VOC이 유동하는 유로와, 액화가스가 유동하는 유로를 갖는 2 stream 구조로 마련될 수 있다. 이때 VOC이 유동하는 유로는 VOC 배출라인(13)과 나란하고, 액화가스가 유동하는 유로는 가스연료 공급라인(23)과 나란할 수 있다.The heat exchanger 16 may be provided in a two-stream structure having a flow path through which VOC flows and a flow path through which liquefied gas flows. At this time, the flow path through which the VOC flows may be parallel to the VOC discharge line 13, and the flow path through which the liquefied gas flows may be parallel to the gas fuel supply line 23.

리포머(12)에서 토출된 VOC는 상당한 고온 상태일 수 있으므로, 본 실시예는 상대적으로 저온인 액화가스를 활용하여 VOC의 온도를 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도로 낮춰줄 수 있다.Since the VOC discharged from the reformer 12 may be in a high temperature state, the present embodiment can reduce the temperature of the VOC to the required temperature of the engines (ME, GE, DE) by utilizing a relatively low temperature liquefied gas.

즉 열교환기(16)는, 리포머(12)에서 토출된 VOC를 액화가스와 열교환시키면서 VOC를 냉각시켜서, 개질된 VOC이 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도에 적합한 상태가 되도록 할 수 있다.That is, the heat exchanger 16 cools the VOC while exchanging the VOC discharged from the reformer 12 with liquefied gas, so that the modified VOC can be in a state suitable for the required temperature of the engine (ME, GE, DE). .

다만 반대로 액화가스는 VOC와의 열교환으로 인해 온도가 상승하게 될 것이므로, 이를 고려하여 가스연료 기화기(22)는 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도보다 낮은 온도로 액화가스를 가열할 수 있으며, 또는 가스연료 기화기(22) 자체가 생략될 수도 있다.However, on the contrary, since the temperature of the liquefied gas will rise due to heat exchange with VOC, taking this into account, the gas fuel carburetor 22 can heat the liquefied gas to a temperature lower than the required temperature of the engines (ME, GE, DE). Alternatively, the gas fuel vaporizer 22 itself may be omitted.

가스연료 기화기(22)가 생략되는 경우, 열교환기(16)는 액화가스가 액상으로 저장되는 공간을 갖고, 액상의 액화가스 내부에 고온의 VOC이 유동하면서 액화가스를 가열/기화시키는 동시에 VOC이 냉각되도록 하는 저수조 형태의 구조를 가질 수 있다. 물론 열교환기(16)의 구조는 특별히 한정되지 않는다.When the gas-fuel vaporizer 22 is omitted, the heat exchanger 16 has a space in which the liquefied gas is stored in a liquid state, and a high-temperature VOC flows inside the liquid liquefied gas to heat/vaporize the liquefied gas, and at the same time, the VOC is It may have a structure in the form of a storage tank to cool. Of course, the structure of the heat exchanger 16 is not particularly limited.

본 실시예는 VOC 배출라인(13)과 가스연료 공급라인(23)이 병렬로 마련되어 엔진(ME, GE, DE)에 각각 연결되는 구조를 가질 수 있다. 즉 VOC는, 액화가스와 혼합되지 않고 엔진(ME, GE, DE)으로 유입되어, 엔진(ME, GE, DE) 내부에서 혼합 사용될 수 있다.In this embodiment, the VOC discharge line 13 and the gas fuel supply line 23 may be provided in parallel and connected to the engines ME, GE, and DE, respectively. That is, the VOC is not mixed with the liquefied gas and is introduced into the engines (ME, GE, DE), and can be mixed and used inside the engines (ME, GE, DE).

물론 본 실시예는 도면과 달리, 제1 실시예와 조합되어 가스연료 공급라인(23)이 열교환기(16)의 하류 및 엔진(ME, GE, DE)의 상류에서 VOC 배출라인(13)에 연결되는 구조를 가질 수도 있다. Of course, unlike the drawings, this embodiment is combined with the first embodiment so that the gas fuel supply line 23 is connected to the VOC discharge line 13 downstream of the heat exchanger 16 and upstream of the engine (ME, GE, DE). It can also have a connected structure.

즉 본 발명은, 개질 과정에서 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도보다 높은 고온을 갖게 되는 VOC를, 상대적으로 저온인 액화가스를 이용해 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도에 적합하도록 냉각시킬 수 있는 모든 변형예를 포함할 수 있다. That is, in the present invention, the VOC having a higher temperature than the required temperature of the engine (ME, GE, DE) during the reforming process is suitable for the required temperature of the engine (ME, GE, DE) by using a relatively low temperature liquefied gas. Any variations that can be cooled may be included.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 저장탱크(15)를 더 포함한다.4, the VOC treatment system 1 according to the third embodiment of the present invention further includes a VOC storage tank 15.

VOC 저장탱크(15)는, 압축된 VOC 중 적어도 일부를 임시 저장할 수 있다. 오일 저장탱크(OT)로부터 엔진(ME, GE, DE)까지는 VOC 배출라인(13)이 마련되는데, VOC 배출라인(13) 상에서 VOC 압축기(11)에 의해 압축된 후 리포머(12)에 유입되기 전의 VOC 일부는, VOC 저장라인(151)을 따라 VOC 저장탱크(15)로 전달되어 VOC 저장탱크(15) 내에 저장될 수 있다.The VOC storage tank 15 may temporarily store at least some of the compressed VOCs. A VOC discharge line 13 is provided from the oil storage tank OT to the engine (ME, GE, DE), which is compressed by the VOC compressor 11 on the VOC discharge line 13 and then flows into the reformer 12. Some of the previous VOC may be delivered to the VOC storage tank 15 along the VOC storage line 151 and stored in the VOC storage tank 15.

VOC 중 적어도 일부가 VOC 압축기(11)의 하류에서 리포머(12)로 유입되지 않고 VOC 저장탱크(15)로 유입되는 것은, 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC의 유량이 엔진(ME, GE, DE)에서 소비할 수 있는 양을 넘어설 경우에 이루어질 수 있다. At least some of the VOCs do not flow into the reformer 12 from the downstream of the VOC compressor 11 and flow into the VOC storage tank 15. The flow rate of the VOC generated in the oil storage tank OT is determined by the engine (ME, GE, This can be done if the amount that can be consumed in DE) is exceeded.

즉 엔진(ME, GE, DE)의 로드에 따라, VOC 배출라인(13)에서 리포머(12)의 상류로부터 분기되는 VOC 저장라인(151)을 통해 일정량의 VOC이 VOC 저장탱크(15)로 전달될 수 있다. That is, depending on the load of the engine (ME, GE, DE), a certain amount of VOC is delivered to the VOC storage tank 15 through the VOC storage line 151 branching from the upstream of the reformer 12 in the VOC discharge line 13 Can be.

이를 위해 VOC 배출라인(13)에는 VOC의 유량을 측정하는 유량계(131)가 마련될 수 있으며, VOC 배출라인(13) 및/또는 VOC 저장라인(151)에는, 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련되어, 밸브의 개도가 유량계(131) 및 엔진(ME, GE, DE)의 로드에 따라 조절될 수 있다.To this end, a flow meter 131 for measuring the flow rate of VOC may be provided in the VOC discharge line 13, and a valve (not shown) is provided in the VOC discharge line 13 and/or the VOC storage line 151. Provided, the opening degree of the valve can be adjusted according to the load of the flow meter 131 and the engine (ME, GE, DE).

VOC 저장탱크(15)에는, 가스연료 저장탱크(GT)에서 발생하는 증발가스가 유입될 수 있다. 이를 위해 가스연료 저장탱크(GT)로부터 VOC 저장탱크(15)로는 증발가스 공급라인(26)이 연결될 수 있다.In the VOC storage tank 15, boil-off gas generated from the gas fuel storage tank GT may be introduced. To this end, a boil-off gas supply line 26 may be connected from the gas fuel storage tank GT to the VOC storage tank 15.

VOC 저장탱크(15)는 엔진(ME, GE, DE)에서 소비하지 못하는 잉여분의 VOC와, 가스연료 저장탱크(GT)에서 발생하는 증발가스를 저장해둘 수 있으며, VOC 저장탱크(15)는 오일 저장탱크(OT)보다 높은 압력으로 VOC 등을 저장할 수 있다. 특히 VOC 저장탱크(15)는 내압이 증발가스의 전달량에 따라 조절될 수 있다.The VOC storage tank (15) can store excess VOC that cannot be consumed by the engine (ME, GE, DE) and boil-off gas generated from the gas fuel storage tank (GT), and the VOC storage tank (15) VOCs can be stored at a higher pressure than the storage tank (OT). In particular, the internal pressure of the VOC storage tank 15 may be adjusted according to the delivery amount of the boil-off gas.

VOC 저장탱크(15)에 저장된 VOC와 증발가스의 혼합물은, 필요 시 엔진(ME, GE, DE)으로 공급되기 위해 리포머(12)로 전달된다. VOC 저장탱크(15)에서 리포머(12)로는 VOC 공급라인(152)이 마련될 수 있으며, 혼합물은 VOC 저장탱크(15)에 저장되었다가, 엔진(ME, GE, DE)의 가동 부하, 오일 저장탱크(OT)에서 배출되는 VOC의 유량, 가스연료 저장탱크(GT)의 액화가스 잔량 등의 조건에 따라, 리포머(12)로 전달될 수 있다.The mixture of VOC and boil-off gas stored in the VOC storage tank 15 is delivered to the reformer 12 to be supplied to the engines (ME, GE, DE) when necessary. A VOC supply line 152 may be provided from the VOC storage tank 15 to the reformer 12, and the mixture is stored in the VOC storage tank 15, and then the operating load of the engines (ME, GE, DE), oil According to conditions such as the flow rate of VOC discharged from the storage tank OT and the remaining amount of liquefied gas in the gas fuel storage tank GT, it may be delivered to the reformer 12.

리포머(12)로는 VOC 배출라인(13)과 VOC 공급라인(152)이 개별적으로 연결될 수 있으며, VOC 배출라인(13)으로부터 리포머(12)로 전달되는 VOC 대비, VOC 공급라인(152)으로부터 리포머(12)로 전달되는 혼합물이 메탄 비율이 더 높다. 이때 리포머(12)는 각각 유입되는 VOC와 혼합물의 성분을 고려하여 개질을 수행할 수 있으며, 자세한 화학적 작용은 공지된 기술을 사용할 수 있다.As the reformer 12, the VOC discharge line 13 and the VOC supply line 152 may be individually connected, compared to the VOC delivered from the VOC discharge line 13 to the reformer 12, the reformer from the VOC supply line 152 The mixture delivered to (12) has a higher methane ratio. At this time, the reformer 12 may perform modification in consideration of the components of the VOC and the mixture, respectively, and detailed chemical action may use a known technique.

또한 리포머(12)로 유입되는 VOC 대비 혼합물의 압력이 더 높을 수 있는데, 본 실시예는 리포머(12)로 연결되는 VOC 배출라인(13)과 VOC 공급라인(152) 각각에 압력계(132, 233)를 두어, 압력차를 고려하여 VOC 압축기(11)나 각종 밸브(부호 도시하지 않음) 등을 제어할 수 있다.In addition, the pressure of the mixture may be higher than that of the VOC flowing into the reformer 12. In this embodiment, the pressure gauges 132 and 233 are respectively connected to the VOC discharge line 13 and the VOC supply line 152 connected to the reformer 12. ), it is possible to control the VOC compressor 11 and various valves (not shown) in consideration of the pressure difference.

이와 같이 본 실시예는, 잉여분의 VOC이 발생하는 경우 이를 증발가스와 함께 VOC 저장탱크(15)에 저장하여 두고, 차후 엔진(ME, GE, DE)으로 공급하여 사용함으로써, 시스템 효율성을 높일 수 있다.As described above, in this embodiment, when excess VOC is generated, it is stored in the VOC storage tank 15 together with the evaporated gas, and then supplied to the engine (ME, GE, DE) and used, thereby improving system efficiency. have.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제3 실시예와 유사하게 VOC 저장탱크(15)를 포함하되, 앞선 실시예들과 달리 가스연료 저장탱크(GT)를 포함하지 않을 수 있다.5, the VOC treatment system 1 according to the fourth embodiment of the present invention includes a VOC storage tank 15 similar to the third embodiment, but unlike the previous embodiments, it stores gas fuel. May not contain a tank (GT).

즉 본 실시예는, 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 VOC 압축기(11)와 리포머(12)를 거쳐 엔진(ME, GE, DE)으로 공급하거나, 또는 적어도 일부의 VOC를 VOC 압축기(11)로 압축한 후 VOC 저장탱크(15)에 저장해둘 수 있으며, 이때 VOC 저장탱크(15)는, 프로판과 부탄 등으로 이루어진 VOC를 저장하는 탱크일 수 있다.That is, in this embodiment, the VOC generated in the oil storage tank OT is supplied to the engine (ME, GE, DE) through the VOC compressor 11 and the reformer 12, or at least some VOC is supplied to the VOC compressor ( After compressing with 11), it can be stored in the VOC storage tank 15. At this time, the VOC storage tank 15 may be a tank that stores VOCs made of propane and butane.

VOC 저장탱크(15)에 저장된 VOC는 필요 시 리포머(12)를 거쳐 엔진(ME, GE, DE)으로 공급될 수 있다. 이 경우 VOC 저장탱크(15)로부터 리포머(12) 또는 VOC 배출라인(13)으로 VOC 공급라인(152)이 연결될 수 있다.The VOC stored in the VOC storage tank 15 can be supplied to the engines (ME, GE, DE) through the reformer 12 if necessary. In this case, the VOC supply line 152 may be connected from the VOC storage tank 15 to the reformer 12 or the VOC discharge line 13.

변형된 예시로서, VOC 저장탱크(15)가 오일 저장탱크(OT)와 리포머(12) 사이에서 버퍼탱크의 역할을 수행하도록, VOC 배출라인(13) 상에 VOC 저장탱크(15)가 마련되며, VOC 저장라인(151)이나 VOC 공급라인(152) 등이 마련되지 않을 수 있다.As a modified example, a VOC storage tank 15 is provided on the VOC discharge line 13 so that the VOC storage tank 15 serves as a buffer tank between the oil storage tank OT and the reformer 12 , The VOC storage line 151 or the VOC supply line 152 may not be provided.

또한 변형된 예시로, 엔진(ME, GE, DE)이 메탄을 소비하는 기관이 아니라 프로판이나 부탄을 소비하는 기관일 경우, 본 실시예에서 리포머(12)는 생략될 수 있다. 다만 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 요구 온도 등에 맞춰주기 위해, 해수 등의 제한되지 않는 열매를 이용하여 VOC를 가열하는 가열기(도시하지 않음)가 리포머(12)를 대체하여 마련될 수 있다.In addition, as a modified example, when the engine (ME, GE, DE) is an engine that consumes propane or butane rather than an engine that consumes methane, the reformer 12 may be omitted in this embodiment. However, in order to adjust the VOC to the required temperature of the engine (ME, GE, DE), a heater (not shown) that heats the VOC using an unrestricted fruit such as seawater may be provided by replacing the reformer 12. have.

이와 같이 본 실시예는 VOC를 오일 저장탱크(OT)로부터 빼내어 저장해두었다가 사용함으로써, VOC의 배출량 변동과 상관없이 안정적인 운영이 가능하다.As described above, in this embodiment, the VOC is removed from the oil storage tank OT and stored and used, so that stable operation is possible regardless of fluctuations in the amount of VOC emissions.

도 6은 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 갖는 선박의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.6 is a side view of a ship having a VOC treatment system according to the fifth and sixth embodiments of the present invention, and FIG. 7 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to the fifth embodiment of the present invention.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 VOC 처리 시스템(1)을 갖는 선박(S)은, 오일 저장탱크(OT), VOC 액화기(14), VOC 저장탱크(15), 가스연료 저장탱크(GT)를 포함한다.First, referring to Figure 6, the vessel (S) having a VOC treatment system (1) according to the present invention, an oil storage tank (OT), a VOC liquefier 14, a VOC storage tank 15, a gas fuel storage tank (GT).

오일 저장탱크(OT)는, 선박(S)에서 선내에 마련되며 선체의 길이 방향으로 복수 개가 배치될 수 있다. 오일 저장탱크(OT)에 저장되는 원유 등의 오일은 액상일 수 있고, 상온 상태로 저장될 수 있다.The oil storage tank OT is provided in the ship in the ship S, and a plurality of oil storage tanks OT may be arranged in the longitudinal direction of the hull. Oil such as crude oil stored in the oil storage tank OT may be in a liquid state and may be stored at room temperature.

다만 오일 저장탱크(OT)에 저장된 원유에는 비등점이 상온보다 높은 VOC(프로판, 부탄 등)가 혼합되어 있는데, 이러한 VOC는 오일 저장탱크(OT) 내에서 증발하게 된다. 이때 증발한 VOC는 VOC 액화기(14)에 의해 처리되어 VOC 저장탱크(15)로 전달될 수 있다.However, the crude oil stored in the oil storage tank OT contains VOCs (propane, butane, etc.) having a boiling point higher than room temperature, and these VOCs evaporate in the oil storage tank OT. At this time, the evaporated VOC may be processed by the VOC liquefier 14 and transferred to the VOC storage tank 15.

VOC 액화기(14)는, 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 액화하여 VOC 저장탱크(15)에 전달한다. 오일 저장탱크(OT)의 원유로부터 VOC가 증발하게 되면, VOC는 오일 저장탱크(OT)의 압력을 상승시켜 문제될 수 있으므로 오일 저장탱크(OT)의 내구성 등을 위해 외부로 배출될 수 있다.The VOC liquefier 14 liquefies VOC generated from the oil storage tank OT and delivers it to the VOC storage tank 15. When the VOC evaporates from the crude oil in the oil storage tank OT, the VOC may be a problem by raising the pressure in the oil storage tank OT, and thus may be discharged to the outside for durability of the oil storage tank OT.

이를 위해 오일 저장탱크(OT)에는 VOC 배출라인(13)이 마련되며, VOC 배출라인(13)은 VOC 액화기(14)에 연결된다. VOC 액화기(14)는 기체상태의 VOC를 전달받아 냉각시킬 수 있고, 냉각된 VOC는 액화되어 부피가 대폭 줄어들 수 있다.To this end, a VOC discharge line 13 is provided in the oil storage tank OT, and the VOC discharge line 13 is connected to the VOC liquefier 14. The VOC liquefier 14 receives and cools the gaseous VOC, and the cooled VOC is liquefied, so that the volume can be significantly reduced.

VOC를 액화시키기 위해서는 제한되지 않는 다양한 종류의 냉매가 사용될 수 있으며, 일례로 냉매는 질소, 액화가스, R134a, 프로판 등일 수 있다. VOC 액화기(14)는 이러한 냉매를 기체 상태의 VOC와 열교환시키는 열교환기의 일종일 수 있다.In order to liquefy the VOC, various types of refrigerants that are not limited may be used. For example, the refrigerant may be nitrogen, liquefied gas, R134a, propane, or the like. The VOC liquefier 14 may be a kind of heat exchanger for exchanging such refrigerant with VOC in a gaseous state.

VOC 저장탱크(15)는, 선박(S)에 마련된 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 저장한다. VOC 저장탱크(15)는 오일 저장탱크(OT)에서 기체상태로 배출된 후 VOC 액화기(14)에서 액화된 액체상태의 VOC를 저장할 수 있으며, VOC의 재증발을 억제하기 위해 단열 처리가 되어 있거나 또는 비등점을 높이기 위해 고압용기 형태를 가질 수 있다.The VOC storage tank 15 stores VOC generated from the oil storage tank OT provided on the ship S. The VOC storage tank 15 can store VOC in a liquid state liquefied in the VOC liquefier 14 after being discharged in a gaseous form from the oil storage tank OT, and is insulated to suppress the re-evaporation of VOC. Or it may have the form of a high pressure vessel to increase the boiling point.

VOC 저장탱크(15)는 선박(S)에서 선외에 마련될 수 있으며, 일례로 상갑판의 상부에 마련될 수 있다. 또는 VOC 저장탱크(15)는 선내 공간 중 오일 저장탱크(OT)가 배치되는 곳 이외에 마련될 수도 있고, 일례로 엔진룸 내부나 엔진룸과 선측외판 사이 등에 마련될 수 있다.The VOC storage tank 15 may be provided outside the ship in the vessel S, and for example, may be provided above the upper deck. Alternatively, the VOC storage tank 15 may be provided in a ship space other than the place where the oil storage tank OT is disposed, and for example, may be provided inside the engine room or between the engine room and the ship side shell.

오일 저장탱크(OT)에서 배출되어 VOC 저장탱크(15)에 저장된 VOC는, 선박(S)에 마련된 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 사용될 수 있다. 다만 VOC 단독으로는 메탄가(Methane Number)가 낮아 효율이 떨어질 수 있으므로, 본 발명은 메탄가를 보장해서 엔진(ME, GE, DE)의 가동 효율을 높이기 위해, VOC에 액화가스를 혼합하여 엔진(ME, GE, DE)에 전달할 수 있다.The VOC discharged from the oil storage tank OT and stored in the VOC storage tank 15 can be used as fuel for engines (ME, GE, DE) provided in the ship S. However, since VOC alone may have a low methane number and lower efficiency, the present invention guarantees the methane number to increase the operating efficiency of the engines (ME, GE, DE), by mixing liquefied gas with VOC to increase the engine (ME , GE, DE).

가스연료 저장탱크(GT)는, 액화가스를 저장한다. 선박(S)이 오일 저장탱크(OT)를 카고 탱크로 구비한 원유 운반선일 경우, 가스연료 저장탱크(GT)는 Type C 형태로 상갑판 상에 탑재되어 있을 수 있다. The gas fuel storage tank (GT) stores liquefied gas. When the vessel S is a crude oil carrier equipped with an oil storage tank OT as a cargo tank, the gas fuel storage tank GT may be mounted on the upper deck in a Type C type.

즉 가스연료 저장탱크(GT)는 상갑판에 탑재되는 고압 저장용기일 수 있고, 상갑판에서 선실의 전방에 놓이며, 좌현 및/또는 우현에 마련될 수 있다.That is, the gas fuel storage tank GT may be a high-pressure storage container mounted on the upper deck, placed in front of the cabin on the upper deck, and may be provided on the port side and/or the starboard side.

가스연료 저장탱크(GT)에 저장된 액화가스는, VOC 저장탱크(15)의 VOC와 혼합되어 엔진(ME, GE, DE)으로 공급될 수 있으며, 이를 위해 가스연료 저장탱크(GT)에서 엔진(ME, GE, DE) 사이에는 후술할 보조탱크(155)가 마련되며, 가스연료 저장탱크(GT)에서 보조탱크(155) 사이에는 가스연료 공급라인(23)이 마련될 수 있고, 가스연료 공급라인(23)에는 원웨이밸브(부호 도시하지 않음) 및 유량계(231) 등이 구비된다.Liquefied gas stored in the gas fuel storage tank (GT) can be mixed with VOC in the VOC storage tank (15) and supplied to the engine (ME, GE, DE), and for this purpose, the engine ( ME, GE, DE) is provided with an auxiliary tank 155, which will be described later, and a gas fuel supply line 23 may be provided between the gas fuel storage tank GT and the auxiliary tank 155, and gas fuel supply The line 23 is provided with a one-way valve (not shown) and a flow meter 231.

가스연료 저장탱크(GT)는 액화가스를 고압으로 저장할 수 있는데, 이때 가스연료 저장탱크(GT)의 내압이 엔진(ME, GE, DE)의 요구압력 이상일 경우, 후술하는 가스연료 펌프(21)는 생략될 수 있다. The gas fuel storage tank (GT) can store liquefied gas at high pressure. In this case, when the internal pressure of the gas fuel storage tank (GT) is higher than the required pressure of the engine (ME, GE, DE), the gas fuel pump (21) to be described later. Can be omitted.

도 7을 참고하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 저장탱크(15)와 가스연료 저장탱크(GT)에 각각 저장된 VOC 및 액화가스를 혼합하여 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 공급하는 연료 처리부(10, 20)를 포함한다.Referring to Figure 7, the VOC treatment system 1 according to the fifth embodiment of the present invention, by mixing VOC and liquefied gas stored in the VOC storage tank 15 and the gas fuel storage tank (GT), respectively, the engine (ME , GE, DE) and a fuel processing unit (10, 20) supplying the fuel.

참고로 연료 처리부(10, 20)는, VOC를 처리하기 위해 사용되는 구성들을 포괄하는 VOC 처리부(10)와, 가스연료를 처리하기 위해 사용되는 구성들을 포괄하는 가스연료 처리부(20)를 포함한다.For reference, the fuel processing units 10 and 20 include a VOC processing unit 10 that includes components used to treat VOCs, and a gas fuel processing unit 20 that includes components used to process gas fuel. .

이때 엔진(ME, GE, DE)은, 선박(S)에 탑재된 것으로 선박(S)을 추진시키는 추진엔진(ME)이거나 선박(S) 내에 전력을 공급하는 발전엔진(GE, DE)일 수 있으며, 일례로 추진엔진(ME)은 10 내지 50bar(일례로 16bar 내외)의 요구압력을 갖는 X-DF 엔진이고, 발전엔진(GE, DE)은 1 내지 10bar(일례로 6bar 내외)의 요구압력을 갖는 DFDE 엔진일 수 있다.At this time, the engine (ME, GE, DE) may be a propulsion engine (ME) that is mounted on the ship (S) and propels the ship (S) or a power generation engine (GE, DE) that supplies power to the ship (S). For example, the propulsion engine (ME) is an X-DF engine with a required pressure of 10 to 50 bar (for example, 16 bar), and the power generation engine (GE, DE) is a required pressure of 1 to 10 bar (for example, about 6 bar). It may be a DFDE engine with

연료 처리부(10, 20)는, VOC와 액화가스의 유량을 제어하여 엔진(ME, GE, DE)에 공급되는 연료의 메탄가를 조절할 수 있다. 추진엔진(ME)이 X-DF 엔진(Otto cycle 엔진)일 경우, VOC는 메탄가가 낮기 때문에 VOC만을 단독 연료로 사용하게 되면 knocking이 발생할 수 있다.The fuel processing units 10 and 20 may control the flow rate of VOC and liquefied gas to control the methane number of fuel supplied to the engines ME, GE, and DE. When the propulsion engine (ME) is an X-DF engine (Otto cycle engine), since VOC has a low methane number, knocking may occur if only VOC is used as a single fuel.

따라서 연료 처리부(10, 20)는, 원활한 연소 및 knocking 현상을 방지하기 위해 VOC에 액화가스를 적정비로 혼합하여, 엔진(ME, GE, DE)에서 부하 별로 요구하는 메탄가를 만족시킬 수 있다.Therefore, the fuel processing units 10 and 20 may satisfy the methane number required for each load in the engines (ME, GE, DE) by mixing liquefied gas with VOC at an appropriate ratio to prevent smooth combustion and knocking.

이를 위해 연료 처리부(10, 20)는, 가스 분석기(232), 보조탱크(155), 제어부(30)를 포함할 수 있다.To this end, the fuel processing units 10 and 20 may include a gas analyzer 232, an auxiliary tank 155, and a control unit 30.

가스 분석기(232)는, 보조탱크(155)에서 엔진(ME, GE, DE)으로 공급되는 연료의 메탄가를 측정한다. 다만 본 명세서에서 메탄가는 Methane Number 외에도 연료의 성분이나 열량 등과 같은 연료의 제원을 모두 포괄하는 것으로 해석될 수 있음을 알려둔다. 즉 본 발명의 가스 분석기(232)는 열량 측정기나 성분 측정기 등으로도 볼 수 있다.The gas analyzer 232 measures the methane number of fuel supplied from the auxiliary tank 155 to the engines (ME, GE, DE). However, in the present specification, it is noted that the methane number can be interpreted as encompassing all specifications of the fuel such as components of fuel or calories in addition to the Methane Number. That is, the gas analyzer 232 of the present invention can also be viewed as a calorie meter or a component meter.

보조탱크(155)는, 엔진(ME, GE, DE)의 상류에서 VOC와 액화가스를 혼합한다. 보조탱크(155) 내에서 VOC와 액화가스가 혼합된 물질은 본 명세서 내에서 연료로 지칭될 수 있다.The auxiliary tank 155 mixes VOC and liquefied gas upstream of the engines (ME, GE, DE). A material in which VOC and liquefied gas are mixed in the auxiliary tank 155 may be referred to as fuel in the present specification.

보조탱크(155)에서 엔진(ME, GE, DE)으로 가스연료 공급라인(23)이 마련될 수 있으며, 가스연료 공급라인(23)에는 연료의 압력이 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 압력에 해당하는지를 검증하기 위해 압력계(233)가 마련될 수 있다.A gas fuel supply line 23 can be provided from the auxiliary tank 155 to the engine (ME, GE, DE), and the gas fuel supply line 23 requires fuel pressure from the engines (ME, GE, DE). A pressure gauge 233 may be provided to verify whether the pressure corresponds to that.

엔진(ME, GE, DE)이 X-DF 추진엔진(ME)과 DFDE 발전엔진(GE, DE)을 포함할 경우, 가스연료 공급라인(23)은 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE, DE)으로 연결될 수 있도록 보조탱크(155)의 하류에서 분기될 수 있다. 이때 분기점 하류에서 추진엔진(ME)의 상류 및 발전엔진(GE, DE)의 상류에는 각각 압력조절밸브(234a, 234b)(Pressure Regulating Valve)가 마련될 수 있다.When the engine (ME, GE, DE) includes the X-DF propulsion engine (ME) and the DFDE power generation engine (GE, DE), the gas fuel supply line 23 is the propulsion engine (ME) and the power generation engine (GE, DE). DE) can be branched from the downstream of the auxiliary tank 155 to be connected. At this time, pressure regulating valves 234a and 234b may be provided in the upstream of the propulsion engine ME and upstream of the power generation engines GE and DE at the downstream of the branch point.

보조탱크(155)에서 배출되는 연료는 추진엔진(ME)의 요구압력과 발전엔진(GE, DE)의 요구압력 중 더 높은 요구압력에 맞춰진 압력을 가질 수 있으므로, 발전엔진(GE, DE)의 상류에 마련되는 압력조절밸브(234b)는 감압을 구현할 수 있다.Since the fuel discharged from the auxiliary tank 155 can have a pressure tailored to the higher required pressure among the required pressure of the propulsion engine (ME) and the required pressure of the power generation engines (GE, DE), The pressure control valve 234b provided upstream may implement a reduced pressure.

보조탱크(155)는 VOC 펌프(154)를 통해 전달되는 액상의 VOC와 가스연료 펌프(21)를 통해 전달되는 액상의 액화가스를 혼합하여 액상의 연료를 생성할 수 있고, 연료를 액상으로 엔진(ME, GE, DE)에 공급할 수 있다. 또는 보조탱크(155)는 연료를 기상으로 엔진(ME, GE, DE)에 공급하기 위해, 연료를 기화시키기 위한 히팅기(부호 도시하지 않음) 등을 구비할 수 있다.The auxiliary tank 155 may generate liquid fuel by mixing liquid VOC delivered through the VOC pump 154 and liquid liquefied gas delivered through the gas fuel pump 21, and convert the fuel into a liquid engine. (ME, GE, DE) can be supplied. Alternatively, the auxiliary tank 155 may be provided with a heater (not shown) or the like for vaporizing fuel in order to supply fuel to the engines ME, GE, and DE in the gas phase.

히팅기는 보조탱크(155)의 내부에 마련되거나 또는 보조탱크(155)에서 연료가 순환하는 별도의 외부 라인에 마련될 수 있고, 스팀이나 글리콜워터 등의 다양한 물질을 사용할 수 있다. 히팅기에 의해 기화되는 연료는 압력계(233)와 가스 분석기(232), 압력조절밸브(234a, 234b) 등을 거쳐서 엔진(ME, GE, DE)에 공급되어 소비될 수 있다.The heater may be provided inside the auxiliary tank 155 or in a separate external line through which fuel circulates in the auxiliary tank 155, and various materials such as steam or glycol water may be used. The fuel vaporized by the heater may be supplied to and consumed by the engines ME, GE, DE through a pressure gauge 233, a gas analyzer 232, and pressure control valves 234a and 234b.

제어부(30)는, 보조탱크(155)에 유입되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량을 제어한다. 따라서 보조탱크(155)에서 생성되는 연료에 포함된 VOC와 액화가스의 비율이 제어부(30)에 의하여 조절될 수 있다.The controller 30 controls the flow rate of VOC and/or liquefied gas flowing into the auxiliary tank 155. Accordingly, the ratio of VOC and liquefied gas contained in the fuel generated in the auxiliary tank 155 may be adjusted by the controller 30.

제어부(30)는 보조탱크(155)로 전달되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량을 다양한 방법으로 제어할 수 있다. 일례로 VOC 저장탱크(15)의 내부 및/또는 외부에는 VOC를 엔진(ME, GE, DE)으로 전달하는 VOC 펌프(154)가 마련되고, 가스연료 저장탱크(GT)의 내부 및/또는 외부에는 액화가스를 엔진(ME, GE, DE)으로 전달하는 가스연료 펌프(21)가 마련될 수 있는데, 제어부(30)는 VOC 펌프(154) 및 가스연료 펌프(21)를 제어한다.The control unit 30 may control the flow rate of VOC and/or liquefied gas delivered to the auxiliary tank 155 in various ways. For example, a VOC pump 154 is provided inside and/or outside the VOC storage tank 15 to deliver VOC to the engine (ME, GE, DE), and inside and/or outside the gas fuel storage tank (GT). There may be provided a gas fuel pump 21 for delivering liquefied gas to the engines (ME, GE, DE), the controller 30 controls the VOC pump 154 and the gas fuel pump 21.

이때 제어부(30)는 가스 분석기(232)의 측정값에 따라 VOC 펌프(154) 및 가스연료 펌프(21)를 제어하여, 보조탱크(155)에서 생성되는 연료의 메탄가를 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 수준으로 맞춰줄 수 있다.At this time, the control unit 30 controls the VOC pump 154 and the gas fuel pump 21 according to the measured values of the gas analyzer 232 to determine the methane number of the fuel generated in the auxiliary tank 155 by the engines (ME, GE, DE) can be tailored to the required level.

이를 위해 VOC 펌프(154) 및/또는 가스연료 펌프(21)는 가변주파수제어(VFD: Variable Frequency Drive)가 가능하도록 마련될 수 있으며, 다만 VOC 펌프(154)나 가스연료 펌프(21) 중 어느 하나는 고정용량형이고 다른 하나만 가변용량형으로 마련될 수도 있음은 물론이다. 이 경우 제어부(30)는 고정용량형 펌프의 가동(On/Off)을 고려해 가변용량형 펌프를 제어할 수 있다.To this end, the VOC pump 154 and/or the gas fuel pump 21 may be provided to enable variable frequency control (VFD), but any one of the VOC pump 154 or the gas fuel pump 21 It goes without saying that one is a fixed capacity type and only the other may be provided as a variable capacity type. In this case, the controller 30 may control the variable displacement pump in consideration of the operation (On/Off) of the fixed displacement pump.

앞서 설명한 바와 같이 가스연료 저장탱크(GT)의 내압이 엔진(ME, GE, DE)의 요구압력 이상일 경우, 가스연료 펌프(21)는 생략될 수 있으므로 제어부(30)는 VOC 펌프(154)의 가동 제어를 통해 메탄가를 조절할 수 있다. 물론 가스연료 펌프(21)가 생략될 때 가스연료 공급라인(23) 상에 밸브(도시하지 않음)가 마련될 수 있으므로, 제어부(30)는 VOC 펌프(154) 및 가스연료 공급라인(23) 상의 밸브를 통해 메탄가 제어가 가능하다.As described above, when the internal pressure of the gas fuel storage tank GT is greater than or equal to the required pressure of the engines ME, GE, DE, the gas fuel pump 21 may be omitted, so the controller 30 is the VOC pump 154. Methane number can be adjusted through operation control. Of course, since a valve (not shown) may be provided on the gas fuel supply line 23 when the gas fuel pump 21 is omitted, the control unit 30 includes the VOC pump 154 and the gas fuel supply line 23 Methane number can be controlled through the valve on the top.

VOC 저장탱크(15)에서 보조탱크(155)까지는 원웨이밸브(부호 도시하지 않음)나 유량계(156) 등이 구비되는 VOC 공급라인(152)이 마련될 수 있고, VOC 공급라인(152)에서 VOC 펌프(154)의 하류에는, VOC 중 적어도 일부를 VOC 저장탱크(15)로 되돌리는 VOC 리턴라인(157)이 마련될 수 있다. 이때 VOC 리턴라인(157) 상에는 리턴밸브인 VOC 리턴밸브(1571)가 마련될 수 있다. From the VOC storage tank 15 to the auxiliary tank 155, a VOC supply line 152 including a one-way valve (not shown) or a flow meter 156 may be provided, and in the VOC supply line 152 Downstream of the VOC pump 154, a VOC return line 157 for returning at least some of the VOCs to the VOC storage tank 15 may be provided. At this time, a VOC return valve 1571 as a return valve may be provided on the VOC return line 157.

또한 동일/유사하게 가스연료 공급라인(23)에도 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액화가스 중 적어도 일부를 되돌리는 가스연료 리턴라인(235)이 마련되고 가스연료 리턴라인(235) 상에 리턴밸브인 가스연료 리턴밸브(236)가 마련될 수 있다.In the same/similar manner, a gas fuel return line 235 for returning at least some of the liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank GT is provided in the gas fuel supply line 23 and on the gas fuel return line 235 A gas fuel return valve 236 as a return valve may be provided.

이 경우 제어부(30)는, 가스 분석기(232)의 측정값에 따라 VOC 리턴밸브(1571) 및/또는 가스연료 리턴밸브(236)를 제어하여, VOC 리턴밸브(1571)에 의해 엔진(ME, GE, DE)으로 전달되는 VOC의 유량 및/또는 가스연료 리턴밸브(236)에 의해 엔진(ME, GE, DE)으로 전달되는 액화가스의 유량이 조절되도록 하여, 연료의 메탄가를 엔진(ME, GE, DE)에 맞출 수 있다.In this case, the control unit 30 controls the VOC return valve 1571 and/or the gas fuel return valve 236 according to the measured value of the gas analyzer 232, and controls the engine ME, by the VOC return valve 1571. The flow rate of VOC delivered to GE, DE and/or the flow rate of liquefied gas delivered to the engine (ME, GE, DE) by the gas fuel return valve 236 is controlled, so that the methane number of the fuel is adjusted to the engine (ME, DE). GE, DE).

제어부(30)는 VOC 펌프(154)와 가스연료 펌프(21) 및/또는 VOC 리턴밸브(1571)와 가스연료 리턴밸브(236) 등을 조절할 때, 보조탱크(155)에 유입되는 VOC 및 액화가스의 유량이 적절하게 제어되는지를 확인하기 위해 유량계(156, 231)를 이용할 수 있으며, 유량계(156, 231)는 VOC 공급라인(152) 및 가스연료 공급라인(23)에 각각 마련될 수 있다. When controlling the VOC pump 154 and the gas fuel pump 21 and/or the VOC return valve 1571 and the gas fuel return valve 236, the VOC and liquefaction flowing into the auxiliary tank 155 Flow meters 156 and 231 may be used to check whether the flow rate of gas is properly controlled, and flow meters 156 and 231 may be provided in the VOC supply line 152 and the gas fuel supply line 23, respectively. .

따라서 제어부(30)는 보조탱크(155)의 하류에서 연료의 메탄가를 측정하여 VOC 및 액화가스가 보조탱크(155)로 유입되는 유량을 능동적으로 제어하며, 유량계(156, 231)를 통해 검증하여 적정한 메탄가를 보장할 수 있다.Therefore, the control unit 30 actively controls the flow rate of the VOC and liquefied gas flowing into the auxiliary tank 155 by measuring the methane number of the fuel downstream of the auxiliary tank 155, and verifying through the flow meters 156 and 231 It can guarantee an appropriate methane number.

이와 같이 본 실시예는, 대기 중으로 버려졌던 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 활용하되, 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 연료의 제원(메탄가, 열량, 성분 등)을 만족시키기 위하여 액화가스를 VOC에 혼합해 엔진(ME, GE, DE)에 공급하여, VOC를 재사용할 수 있으면서도 엔진(ME, GE, DE) 가동 효율을 보장할 수 있다.As described above, in this embodiment, the VOC that has been thrown into the atmosphere is used as fuel for the engines (ME, GE, DE), but the specifications of the fuel required by the engines (ME, GE, DE) (methane number, calories, components, etc.) In order to satisfy, liquefied gas is mixed with VOC and supplied to engines (ME, GE, DE), so that VOC can be reused while ensuring engine operation efficiency (ME, GE, DE).

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a sixth embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC를 액화가스와 혼합하여 추진엔진(ME)에 공급하고, 액화가스만 발전엔진(GE, DE)에 공급할 수 있다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.Referring to Figure 8, the VOC treatment system 1 according to the sixth embodiment of the present invention, VOC is mixed with liquefied gas and supplied to the propulsion engine (ME), and only liquefied gas is supplied to the power generation engines (GE, DE). Can supply. 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.

본 실시예에서 추진엔진(ME)은 200 내지 400bar(일례로 380bar 내외)의 요구압력을 갖는 ME-GI 엔진일 수 있다. 다만 ME-GI 엔진의 경우 VOC(엔진(ME, GE, DE)에 분사되는 부피당 발열량이 액화가스의 주성분인 메탄보다 높음)만을 공급할 경우, Energy density가 너무 높아지므로 액화가스를 혼합 사용하여 가동 안정성을 보장할 수 있다.In this embodiment, the propulsion engine ME may be a ME-GI engine having a required pressure of 200 to 400 bar (for example, about 380 bar). However, in the case of ME-GI engines, if only VOC (the amount of heat generated per volume injected into the engines (ME, GE, DE) is higher than methane, which is the main component of liquefied gas), the energy density is too high. Can be guaranteed.

ME-GI 엔진의 요구압력을 맞춰주기 위해, VOC 저장탱크(15)와 보조탱크(155) 사이의 VOC 공급라인(152) 및 가스연료 저장탱크(GT)와 보조탱크(155) 사이의 가스연료 공급라인(23) 상에는, 각각 VOC 고압펌프(158) 및 가스연료 고압펌프(24)가 마련될 수 있으며, 고압의 VOC와 고압의 액화가스를 혼합하여 상분리 없이 One phase 상태로 추진엔진(ME)에 공급하기 위해, 앞선 실시예의 보조탱크(155)를 대신하여 혼합기(27)가 마련될 수 있다.In order to meet the required pressure of the ME-GI engine, the VOC supply line 152 between the VOC storage tank 15 and the auxiliary tank 155 and the gas fuel between the gas fuel storage tank GT and the auxiliary tank 155 On the supply line 23, a VOC high pressure pump 158 and a gas fuel high pressure pump 24 may be provided, respectively, and a propulsion engine (ME) in a one-phase state without phase separation by mixing high-pressure VOC and high-pressure liquefied gas. To supply to, a mixer 27 may be provided in place of the auxiliary tank 155 of the previous embodiment.

다만 VOC 펌프(154) 및 가스연료 펌프(21)가 추진엔진(ME)의 요구압력에 맞게 VOC 등을 고압으로 가압하는 경우나, 혼합기(27)가 아닌 보조탱크(155)를 두고 보조탱크(155)의 하류에 하나의 고압펌프(도시하지 않음)만 두는 경우, VOC 고압펌프(158)와 가스연료 고압펌프(24)는 생략될 수도 있다. However, when the VOC pump 154 and the gas fuel pump 21 pressurize VOC at high pressure according to the required pressure of the propulsion engine (ME), or when the auxiliary tank 155 is placed instead of the mixer 27, the auxiliary tank ( When only one high pressure pump (not shown) is placed downstream of 155, the VOC high pressure pump 158 and the gas fuel high pressure pump 24 may be omitted.

VOC 펌프(154)와 혼합기(27) 사이 및 가스연료 펌프(21)와 혼합기(27) 사이에는, 각각 VOC 기화기(159) 및 가스연료 기화기(22)가 마련될 수 있다. VOC 기화기(159)와 가스연료 기화기(22)는 추진엔진(ME)의 요구온도에 대응하여 VOC 및 액화가스를 각각 가열할 수 있다. 물론 VOC 기화기(159)와 가스연료 기화기(22)를 대신하여 혼합기(27) 하류에 하나의 열교환기(도시하지 않음)를 두는 것도 가능하다.Between the VOC pump 154 and the mixer 27 and between the gas fuel pump 21 and the mixer 27, a VOC vaporizer 159 and a gas fuel vaporizer 22 may be provided, respectively. The VOC vaporizer 159 and the gas fuel vaporizer 22 may respectively heat VOC and liquefied gas in response to the required temperature of the propulsion engine (ME). Of course, instead of the VOC vaporizer 159 and the gas fuel vaporizer 22, it is also possible to place one heat exchanger (not shown) downstream of the mixer 27.

본 실시예는 가스연료 공급라인(23)에서 발전엔진(GE, DE)으로 가스연료 분기라인(25)을 구비할 수 있으며, 가스연료 분기라인(25)은 가스연료 펌프(21)와 가스연료 고압펌프(24) 사이에서 가스연료 공급라인(23)으로부터 분기되어 액화가스를 발전엔진(GE, DE)으로 전달할 수 있다.In this embodiment, a gas fuel branch line 25 may be provided from the gas fuel supply line 23 to the power generation engines (GE, DE), and the gas fuel branch line 25 is a gas fuel pump 21 and a gas fuel. It is branched from the gas fuel supply line 23 between the high pressure pumps 24 to deliver liquefied gas to the power generation engines GE and DE.

앞선 실시예의 경우 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE, DE)의 요구압력 차이가 압력조절밸브(234b)로 커버될 수 있는 수준이었다면, 본 실시예의 경우 추진엔진(ME)의 요구압력이 200bar 이상의 고압이므로, 압력조절밸브(234b)를 통해 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE, DE)의 요구압력 차이를 해소하기 어려울 수 있다.In the case of the previous embodiment, if the difference in the required pressure between the propulsion engine (ME) and the power generation engine (GE, DE) was at a level that could be covered by the pressure control valve 234b, in the case of this embodiment, the required pressure of the propulsion engine (ME) is 200bar Since the above high pressure is high, it may be difficult to resolve the difference in pressure required between the propulsion engine ME and the power generation engines GE and DE through the pressure control valve 234b.

따라서 본 실시예는 라인을 분기하여, 추진엔진(ME) 측에는 가스연료 고압펌프(24) 등을 마련하여 추진엔진(ME)의 요구압력을 맞춰주고, 가스연료 고압펌프(24)에 의해 고압으로 가압되기 전의 액화가스를 발전엔진(GE, DE) 측으로 공급하여 발전엔진(GE, DE)의 요구압력을 맞춰줄 수 있다.Therefore, in this embodiment, the line is branched, and a gas fuel high pressure pump 24 is provided on the side of the propulsion engine ME to match the required pressure of the propulsion engine ME, and pressurized to high pressure by the gas fuel high pressure pump 24 The liquefied gas before it can be supplied to the power generation engines (GE, DE) to meet the required pressure of the power generation engines (GE, DE).

이러한 구성에서도 추진엔진(ME)과 발전엔진(GE, DE)의 상류에는 각각 압력조절밸브(234a, 234b)가 구비될 수 있음은 물론이고, 가스연료 분기라인(25)에는 압력조절밸브(234b) 외에 가스연료 히터(251)가 마련될 수 있다.Even in this configuration, pressure control valves 234a and 234b may be provided respectively upstream of the propulsion engine (ME) and the power generation engines (GE, DE), as well as the pressure control valve 234b in the gas fuel branch line 25. ) In addition to the gas fuel heater 251 may be provided.

이와 같이 본 실시예는, 200bar 이상의 고압 추진엔진(ME)을 사용할 때, VOC에 액화가스를 혼합하여 Energy density를 맞춰줌으로써 VOC를 버리지 않고 활용하면서 추진엔진(ME) 등의 가동 효율을 보장할 수 있다.As described above, in this embodiment, when using a high-pressure propulsion engine (ME) of 200 bar or more, by mixing liquefied gas with VOC to adjust the energy density, it is possible to ensure the operating efficiency of the propulsion engine (ME) while utilizing the VOC without discarding. have.

도 9는 본 발명의 제7 내지 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이고, 도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이며, 도 11은 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 9 is a conceptual diagram of a ship including the VOC treatment system according to the seventh to eleventh embodiments of the present invention, FIG. 10 is a conceptual diagram of the VOC treatment system according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 11 is the present invention It is a conceptual diagram of the VOC treatment system according to the eighth embodiment.

또한 도 12는 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이고, 도 13은 본 발명의 제10 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이며, 도 14는 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 12 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a ninth embodiment of the present invention, FIG. 13 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a tenth embodiment of the present invention, and FIG. It is a conceptual diagram of the VOC treatment system according to.

본 발명의 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)에 대해서 상세히 설명하기에 앞서 먼저 도 9를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)을 구비하는 선박(S)에 대해서 설명하도록 한다. Before describing the VOC treatment system 1 according to the embodiment of the present invention in detail, first, referring to FIG. 9, the vessel S having the VOC treatment system 1 according to the embodiment of the present invention will be described. Do it.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)을 갖는 선박(S)은, 오일 저장탱크(OT), VOC 저장탱크(15), 가스연료 저장탱크(GT), VOC 처리부(10), 수요처(ME, GE, DE) 및 해수 펌프(40)를 포함한다. Referring to Figure 9, the vessel (S) having a VOC treatment system (1) according to an embodiment of the present invention, an oil storage tank (OT), a VOC storage tank (15), a gas fuel storage tank (GT), VOC It includes a processing unit 10, a customer (ME, GE, DE) and a seawater pump 40.

오일 저장탱크(OT)는, 선박(S)에서 선내에 마련되며 선체의 길이 방향으로 복수 개가 배치될 수 있다. 오일 저장탱크(OT)에 저장되는 원유 등의 오일은 액상일 수 있고, 상온 상태로 저장될 수 있다. The oil storage tank OT is provided in the ship in the ship S, and a plurality of oil storage tanks OT may be arranged in the longitudinal direction of the hull. Oil such as crude oil stored in the oil storage tank OT may be in a liquid state and may be stored at room temperature.

다만, 오일 저장탱크(OT)에 저장된 원유에는 비등점이 상온보다 높은 VOC(프로판, 부탄)가 혼합되어 있는데, 이러한 VOC는 오일 저장탱크(OT) 내에서 증발하게 된다. 이때, 증발한 VOC는 VOC 처리부(10)에 의해 처리되어 VOC 저장탱크(15)로 전달될 수 있다. However, the crude oil stored in the oil storage tank OT contains VOCs (propane, butane) having a boiling point higher than room temperature, and these VOCs evaporate in the oil storage tank OT. At this time, the evaporated VOC may be processed by the VOC processing unit 10 and transferred to the VOC storage tank 15.

VOC 저장탱크(15)는, 선박(S)에 마련된 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 저장한다. VOC 저장탱크(15)는 오일 저장탱크(OT)에서 기체상태로 배출된 후 VOC 처리부(10)에서 액화된 액체상태의 VOC를 저장할 수 있으며, VOC의 재증발을 억제하기 위해 단열처리가 되어 있거나 또는 비등점을 높이기 위해 고압용기의 형태를 가질 수 있다. The VOC storage tank 15 stores VOC generated from the oil storage tank OT provided on the ship S. The VOC storage tank 15 can store VOC in a liquid state after being discharged from the oil storage tank OT in a gaseous state and then liquefied in the VOC processing unit 10, and is insulated to suppress the re-evaporation of VOCs. Alternatively, it may take the form of a high-pressure container to increase the boiling point.

VOC 저장탱크(15)는, 선박(S)에서 선외에 마련될 수 있으며, 일례로 상갑판의 상부에 마련될 수 있다. 또는 VOC 저장탱크(15)는 선내 공간 중 오일 저장탱크(OT)가 배치되는 곳 이외에도 마련될 수 있고, 일례로 엔진룸 내부나 엔진룸과 선측 외판 사이 등에 마련될 수 있다. The VOC storage tank 15 may be provided outside the ship in the ship S, and for example, may be provided above the upper deck. Alternatively, the VOC storage tank 15 may be provided in a ship space other than the place where the oil storage tank OT is disposed, and for example, may be provided inside the engine room or between the engine room and the ship's outer plate.

오일 저장탱크(OT)에서 배출되어 VOC 저장탱크(15)에 저장된 VOC는, 선박(S)에 마련된 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있다. 다만 VOC 단독으로는 메탄가(Methane Number)가 낮아 효율이 떨어질 수 있으므로, 본 발명은 메탄가를 보장해서 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 가동 효율을 높이기 위해, 별도의 개질기(리포머(12))를 구비하여 메탄가를 맞춘 후 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)에 공급하거나 VOC에 액화가스를 혼합하여 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)에 공급할 수 있다. The VOC discharged from the oil storage tank OT and stored in the VOC storage tank 15 may be used as fuel for the main engine ME or the power generation engine GE provided in the ship S. However, since VOC alone may have a low methane number and low efficiency, the present invention guarantees the methane number to increase the operating efficiency of the main engine (ME) or the power generation engine (GE), a separate reformer (reformer 12 )) to match the methane value and supply it to the main engine (ME) or power generation engine (GE), or mix liquefied gas with VOC and supply it to the main engine (ME) or power generation engine (GE).

가스연료 저장탱크(GT)는, 액화가스를 저장한다. 선박(S)이 오일 저장탱크(OT)를 카고 탱크로 구비한 원유 운반선일 경우, 가스연료 저장탱크(GT)는 Type C 형태로 상갑판 상에 탑재되어 있을 수 있다. The gas fuel storage tank (GT) stores liquefied gas. When the vessel S is a crude oil carrier equipped with an oil storage tank OT as a cargo tank, the gas fuel storage tank GT may be mounted on the upper deck in a Type C type.

즉, 가스연료 저장탱크(GT)는 상갑판에 탑재되는 고압 저장용기일 수 있고, 상갑판에서 선실의 전방에 놓이며, 좌현 및/또는 우현에 마련될 수 있다. That is, the gas fuel storage tank GT may be a high-pressure storage container mounted on the upper deck, placed in front of the cabin from the upper deck, and may be provided on the port side and/or the starboard side.

가스연료 저장탱크(GT)에 저장된 액화가스는, VOC 처리부(10)로 공급되어 VOC를 냉각시키는데 사용될 수 있으며, 또한, VOC 저장탱크(15)의 VOC와 혼합되어 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)으로 공급될 수 있다. The liquefied gas stored in the gas fuel storage tank (GT) is supplied to the VOC processing unit 10 and can be used to cool the VOC, and is also mixed with the VOC in the VOC storage tank 15 to be a main engine (ME) or a power generation engine. It can be supplied as (GE).

VOC 처리부(10)는, 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 액화하여 VOC 저장탱크(15)에 전달하거나 수요처(ME, GE, DE)로 전달한다. 오일 저장탱크(OT)의 원유로부터 VOC이 증발하게 되면, VOC는 오일 저장탱크(OT)의 압력을 상승시켜 문제될 수 있으므로 오일 저장탱크(OT)의 내구성 등을 위해 외부로 배출될 수 있다. The VOC processing unit 10 liquefies the VOC generated from the oil storage tank OT and delivers it to the VOC storage tank 15 or to a customer (ME, GE, DE). When the VOC evaporates from the crude oil in the oil storage tank OT, the VOC may be a problem by raising the pressure in the oil storage tank OT, and thus may be discharged to the outside for durability of the oil storage tank OT.

이를 위해 오일 저장탱크(OT)에는 VOC 배출라인(13)이 마련되며, VOC 배출라인(13)은 VOC 처리부(10)에 연결된다. VOC 처리부(10)는 기체 상태의 VOC를 전달받아 냉각시킬 수 있고, 냉각된 VOC는 액화되어 부피가 대폭 줄어들 수 있다. To this end, a VOC discharge line 13 is provided in the oil storage tank OT, and the VOC discharge line 13 is connected to the VOC treatment unit 10. The VOC processing unit 10 may receive and cool the VOC in a gaseous state, and the cooled VOC may be liquefied and the volume may be significantly reduced.

VOC 처리부(10)에 대해서는 도 10 내지 도 14를 참고로 하여 각 실시예별 구성을 상세히 후술하도록 한다. For the VOC processing unit 10, the configuration of each embodiment will be described in detail later with reference to FIGS. 10 to 14.

수요처(ME, GE, DE)는, 액화가스, 증발가스 또는 VOC를 소비할 수 있으며, 메인엔진(ME), 발전엔진(GE) 및 기타수요처(DE)를 포함할 수 있다. Demands (ME, GE, DE) may consume liquefied gas, evaporative gas or VOC, and may include a main engine (ME), a power generation engine (GE), and other demanders (DE).

메인엔진(ME)은, 선박(S)을 추진시키데 필요한 동력을 발생시키며 일례로 10 내지 50bar(일례로 16bar 내외)의 요구압력을 가지는 저속 2행정 저압가스 분사엔진(X-DF)일 수 있다. The main engine (ME) is a low-speed two-stroke low-pressure gas injection engine (X-DF) that generates the power required to propel the ship (S) and has a required pressure of 10 to 50 bar (for example, around 16 bar). have.

발전엔진(GE)은, 선박(S)에 필요한 전력을 발생시키며, 일례로 1 내지 10bar(일례로 6bar 내외)의 요구압력을 가지는 이종연료엔진(DFDE) 엔진일 수 있다. The power generation engine GE generates power required for the ship S, and may be, for example, a heterogeneous fuel engine (DFDE) engine having a required pressure of 1 to 10 bar (for example, within 6 bar).

기타수요처(DE)는, VOC의 기체 성분을 소비하며, 일례로 보일러(Boiler), 가스 연소 장치(Gas Combustion Unit)일 수 있다. 이때, VOC의 기체 성분은 대기로 방출될 수 있으며 또는 압축된 상태로 임의의 저장매체에 저장될 수도 있다. 다만 이하에서 기타수요처(DE)는 메인엔진(ME)이나 발전엔진(GE) 등으로 치환될 수 있다.Other demand (DE) consumes the gas component of VOC, for example, it may be a boiler (Boiler), a gas combustion unit (Gas Combustion Unit). At this time, the gas component of the VOC may be released to the atmosphere or may be stored in a compressed state in an arbitrary storage medium. However, in the following, other demands (DE) may be replaced with a main engine (ME) or a power generation engine (GE).

해수 펌프(40)는, 선박(S)의 선미 내부의 데크에 배치되어 VOC 처리부(10) 해수 공급라인(부호 도시하지 않음)을 통해 연결될 수 있으며, 해수 공급라인을 통해 씨체스트(Sea Chest)로부터 해수를 펌핑하여 VOC 처리부(10)로 공급할 수 있다. The seawater pump 40 may be disposed on a deck inside the stern of the ship S and connected through the VOC treatment unit 10 seawater supply line (not shown), and a sea chest through the seawater supply line Seawater can be pumped from and supplied to the VOC treatment unit 10.

해수 펌프(40)는, 해수를 VOC 처리부(10)로 공급하여 해수가 VOC를 냉각시키는데 사용될 수 있도록 할 수 있으며, VOC 처리부(10)가 상갑판 상에 배치됨에 따라 해수 펌프(40)와의 높이 차로 인해 발생할 수 있는 높이 수두를 보상하기 위해 해수에 일정 압력을 가할 수 있다. The seawater pump 40 may supply seawater to the VOC treatment unit 10 so that seawater can be used to cool the VOC. As the VOC treatment unit 10 is disposed on the upper deck, the height difference with the seawater pump 40 A certain pressure can be applied to the seawater to compensate for the height head that may arise.

도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 10 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a seventh embodiment of the present invention.

도 10을 참고하면 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 처리부(10)에 해당하는 제1 VOC 압축기(11a), 제2 VOC 압축기(11b), 제1 열교환기(16a), 제2 열교환기(16b), 기액분리기(17) 등을 포함하고, 가스연료 처리부(20)와 제어부(30)를 더 포함한다. Referring to FIG. 10, the VOC treatment system 1 according to the seventh embodiment of the present invention includes a first VOC compressor 11a, a second VOC compressor 11b, and a first heat exchanger corresponding to the VOC treatment unit 10. (16a), a second heat exchanger (16b), a gas-liquid separator 17, and the like, and further includes a gas fuel processing unit 20 and a control unit 30.

본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다.Before describing the individual configurations of the VOC treatment system 1 according to the seventh embodiment of the present invention, basic flow paths for organically connecting the individual components will be described. Here, the flow path may be a line through which a fluid flows, and is not limited thereto, and any configuration in which a fluid flows is possible.

본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 제1 VOC 배출라인(13a) 및 제2 VOC 배출라인(13b)을 더 포함할 수 있다. The VOC treatment system 1 according to the seventh embodiment of the present invention may further include a first VOC discharge line 13a and a second VOC discharge line 13b.

각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다. Valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the supply amount of boil-off gas or liquefied gas may be controlled according to the adjustment of the opening degree of each valve.

제1 VOC 배출라인(13a)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 연결되는 VOC 배출라인(13)과 연결되어 기액분리기(17)를 연결하며, 제2 VOC 배출라인(13b)과 병렬로 형성될 수 있고, 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)를 구비할 수 있다. The first VOC discharge line 13a is connected to the VOC discharge line 13 connected from the oil storage tank OT to connect the gas-liquid separator 17, and is formed in parallel with the second VOC discharge line 13b. In addition, a first VOC compressor 11a and a first heat exchanger 16a may be provided.

제2 VOC 배출라인(13b)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 연결되는 VOC 배출라인(13)과 연결되어 기액분리기(17)를 연결하며, 제1 VOC 배출라인(13a)과 병렬로 형성될 수 있고, 제2 VOC 압축기(11b) 및 제2 열교환기(16b)를 구비할 수 있다.The second VOC discharge line 13b is connected to the VOC discharge line 13 connected from the oil storage tank OT to connect the gas-liquid separator 17, and is formed in parallel with the first VOC discharge line 13a. It may be provided with a second VOC compressor (11b) and a second heat exchanger (16b).

이때, VOC 배출라인(13)으로부터 제1 및 제2 VOC 배출라인(13a, 13b)이 분기되는 위치에 삼방밸브(도시하지 않음)가 배치될 수 있으며, 삼방밸브의 개도조절에 따라 제1 VOC 배출라인(13a) 또는 제2 VOC 배출라인(13b)으로의 VOC 공급 여부가 제어될 수 있다. At this time, a three-way valve (not shown) may be disposed at a location where the first and second VOC discharge lines 13a and 13b diverge from the VOC discharge line 13, and the first VOC Whether or not VOC is supplied to the discharge line 13a or the second VOC discharge line 13b may be controlled.

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(13a, 13b)에 의해 유기적으로 형성되어 VOC 처리 시스템(1)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, individual components that are organically formed by the above-described lines 13a and 13b to implement the VOC treatment system 1 will be described.

제1 VOC 압축기(11a)는, 선박(S)에 마련된 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 압축하며, 제2 VOC 압축기(11b)와 병렬로 배치될 수 있다. 여기서 제1 VOC 압축기(11a)는, 제2 VOC 압축기(11b)보다 처리 용량이 더 클 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기에 가동될 수 있다. The first VOC compressor 11a compresses VOC generated from the oil storage tank OT provided in the ship S, and may be disposed in parallel with the second VOC compressor 11b. Here, the first VOC compressor 11a may have a larger processing capacity than the second VOC compressor 11b, and may be operated at a time when crude oil is shipped to the oil storage tank OT.

구체적으로, 제1 VOC 압축기(11a)는, 제1 VOC 배출라인(13a) 상에 제1 열교환기(16a)의 상류에 마련되어, 오일 저장탱크(OT)로부터 발생되는 VOC를 공급받아 압축한 후 제1 열교환기(16a)로 공급할 수 있다.Specifically, the first VOC compressor (11a) is provided on the first VOC discharge line (13a) upstream of the first heat exchanger (16a), receives VOC generated from the oil storage tank (OT) and compresses it. It can be supplied to the first heat exchanger 16a.

제2 VOC 압축기(11b)는, 선박(S)에 마련된 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 압축하며, 제1 VOC 압축기(11a)와 병렬로 배치될 수 있다. 여기서 제2 VOC 압축기(11b)는, 제1 VOC 압축기(11a)보다 처리 용량이 더 작을 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 완료한 후 이송하는 시기에 가동될 수 있다. The second VOC compressor 11b compresses VOC generated from the oil storage tank OT provided in the ship S, and may be disposed in parallel with the first VOC compressor 11a. Here, the second VOC compressor 11b may have a smaller processing capacity than the first VOC compressor 11a, and may be operated at a time when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT and then transferred.

구체적으로, 제2 VOC 압축기(11b)는, 제2 VOC 배출라인(13b) 상에 제2 열교환기(16b)의 상류에 마련되어, 오일 저장탱크(OT)로부터 발생되는 VOC를 공급받아 압축한 후 제2 열교환기(16b)로 공급할 수 있다.Specifically, the second VOC compressor (11b) is provided on the second VOC discharge line (13b) upstream of the second heat exchanger (16b), receives VOC generated from the oil storage tank (OT) and compresses it. It can be supplied to the second heat exchanger 16b.

제1 열교환기(16a)는, 해수 펌프(40)로부터 공급받은 해수를 통해서 제1 VOC 압축기(11a)에서 압축된 VOC를 냉각시킨다. 여기서 제1 열교환기(16a)는, 제2 열교환기(16b)보다 냉열을 더욱 많이 공급할 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기에 가동될 수 있다. The first heat exchanger 16a cools the VOC compressed by the first VOC compressor 11a through seawater supplied from the seawater pump 40. Here, the first heat exchanger 16a may supply more cold heat than the second heat exchanger 16b, and may be operated at a time when crude oil is shipped to the oil storage tank OT.

제1 열교환기(16a)는, 제1 VOC 압축기(11a)로부터 압축된 VOC와 해수를 열교환시키고, 열교환된 VOC를 기액분리기(17)로 공급하며 열교환된 해수는 바다(Sea)로 배출시킬 수 있다. The first heat exchanger 16a heat-exchanges the compressed VOC and seawater from the first VOC compressor 11a, supplies the heat-exchanged VOC to the gas-liquid separator 17, and discharges the heat-exchanged seawater to the sea. have.

제2 열교환기(16b)는, 가스연료 저장탱크(GT)로부터 공급받은 액화가스 또는 증발가스를 통해서 제2 VOC 압축기(11b)에서 압축된 VOC를 냉각시킨다. 여기서 제2 열교환기(16b)는 제1 열교환기(16a)보다 냉열을 적게 공급할 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 완료한 후 이송하는 시기에 가동될 수 있다. The second heat exchanger 16b cools the VOC compressed in the second VOC compressor 11b through liquefied gas or boil-off gas supplied from the gas fuel storage tank GT. Here, the second heat exchanger 16b may supply less cold heat than the first heat exchanger 16a, and may be operated at a time when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT and then transferred.

제2 열교환기(16b)는, 제2 VOC 압축기(11b)로부터 압축된 VOC와 액화가스 또는 증발가스를 열교환시키고, 열교환된 VOC를 기액분리기(17)로 공급하며 열교환된 액화가스 또는 증발가스는 가스연료 처리부(20)로 공급하여 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있도록 할 수 있다. The second heat exchanger (16b) heats the compressed VOC from the second VOC compressor (11b) with liquefied gas or evaporated gas, supplies the heat-exchanged VOC to the gas-liquid separator (17), and the heat exchanged liquefied gas or evaporated gas is It can be supplied to the gas fuel processing unit 20 to be used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE).

기액분리기(17)는, 제1 및 제2 열교환기(16a, 16b)로부터 냉각되어 적어도 일부 재액화된 VOC를 공급받아 기상과 액상으로 분리할 수 있다. The gas-liquid separator 17 may be supplied with VOC cooled from the first and second heat exchangers 16a and 16b and re-liquefied at least to separate the gas and liquid phases.

기액분리기(17)는, 분리된 기상의 VOC를 기타수요처(DE)로 공급할 수 있고, 분리된 액상의 VOC를 VOC 저장탱크(15)로 공급할 수 있다. The gas-liquid separator 17 may supply the separated gaseous VOC to other demanders (DE), and may supply the separated liquid VOC to the VOC storage tank 15.

가스연료 처리부(20)는, VOC 저장탱크(15)에 저장된 VOC 및 제2 열교환기(16b)에서 VOC와 열교환된 액화가스 또는 증발가스를 공급받아, 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)이 사용할 수 있는 연료로 처리할 수 있다. The gas fuel processing unit 20 receives the VOC stored in the VOC storage tank 15 and the liquefied gas or evaporative gas heat-exchanged with the VOC from the second heat exchanger 16b, and receives the main engine (ME) or the power generation engine (GE). It can be treated with usable fuel.

이를 위해 가스연료 처리부(20)는, 액화가스 또는 증발가스를 처리하는 가스연료 펌프(21), 가스연료 기화기(22) 등을 포함할 수 있다. To this end, the gas fuel processing unit 20 may include a gas fuel pump 21 and a gas fuel vaporizer 22 for processing liquefied gas or boil-off gas.

가스연료 펌프(21)는 제2 열교환기(16b)로부터 열교환된 액화가스를 공급받아 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)이 요구하는 압력에 맞게 가압할 수 있다. 이때, 제2 열교환기(16b)로부터 열교환된 가스가 증발가스인 경우 별도로 구비되는 증발가스 압축기(도시하지 않음)에 의해 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)이 요구하는 압력에 맞게 압축할 수 있다. The gas fuel pump 21 may receive the heat-exchanged liquefied gas from the second heat exchanger 16b and pressurize it according to the pressure required by the main engine ME or the power generation engine GE. At this time, when the gas heat-exchanged from the second heat exchanger (16b) is an evaporative gas, it can be compressed according to the pressure required by the main engine (ME) or the power generation engine (GE) by a separately provided evaporative gas compressor (not shown). I can.

가스연료 기화기(22)는 가스연료 펌프(21)로부터 공급되는 액화가스를 기화시킬 수 있으며 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)이 요구하는 온도에 맞게 가열할 수 있다. The gas fuel vaporizer 22 may vaporize the liquefied gas supplied from the gas fuel pump 21 and heat it to the temperature required by the main engine ME or the power generation engine GE.

가스연료 처리부(20)는, VOC 처리부(10)의 일부 구성인 VOC 압축기(11) 및 리포머(12)(Reformer)를 더 포함할 수 있다. The gas fuel processing unit 20 may further include a VOC compressor 11 and a reformer 12, which are part of the VOC processing unit 10.

VOC 압축기(11)는 VOC 저장탱크(15)로부터 VOC를 공급받아 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 요구압력으로 압축할 수 있으며, 일례로 10 내지 50bar 내외로 압축할 수 있다. The VOC compressor 11 may receive VOC from the VOC storage tank 15 and compress it at the required pressure of the main engine (ME) or the power generation engine (GE), and for example, it may compress within 10 to 50 bar.

VOC 압축기(11)는 다단으로 마련될 수 있고, 다단으로 마련되는 VOC 압축기(11)들 사이에는 중간 냉각기가 마련될 수 있으며 병렬로 구성되어 서로 백업이 가능하게 설계될 수 있다. The VOC compressor 11 may be provided in multiple stages, an intermediate cooler may be provided between the VOC compressors 11 provided in multiple stages, and may be configured in parallel to be designed to be able to back up each other.

리포머(12)는 압축된 VOC를 개질하여 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)에 공급할 수 있다. 리포머(12)는 프로판, 부탄 등을 포함하는 VOC를 화학적으로 처리하여 메탄화시킬 수 있다. 리포머(12)에 의한 화학적 작용은 이미 널리 알려진 바와 같으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The reformer 12 may modify the compressed VOC and supply it to a main engine (ME) or a power generation engine (GE). The reformer 12 may be methanized by chemically treating VOCs including propane and butane. Since the chemical action by the reformer 12 is already widely known, a detailed description will be omitted.

또한 가스연료 처리부(20)는, 추가로 혼합기(27)가 설치될 수 있다. 혼합기(27)는 리포머(12)의 하류에 분기되고 기화기의 하류에 분기되어 마련되며, 리포머(12)에 의해 개질된 VOC를 기화기에 의해 기화된 액화가스 또는 증발가스 압축기에 의해 압축된 증발가스와 혼합한 후 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)에 공급시킬 수 있다. In addition, the gas fuel processing unit 20 may be additionally installed with a mixer 27. The mixer 27 is branched downstream of the reformer 12 and branched downstream of the vaporizer, and the VOC reformed by the reformer 12 is vaporized by the vaporizer or the vaporized gas compressed by the vaporization gas compressor. After mixing with, it can be supplied to the main engine (ME) or the power generation engine (GE).

제어부(30)는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는지 여부 또는 원유를 선적 후 이송하는지 여부에 따라 제1 및 제2 VOC 압축기(11a, 11b)와 제1 및 제2 열교환기(16a, 16b)를 가동하거나 또는 가동 중단시키도록 제어할 수 있다. The control unit 30 includes the first and second VOC compressors 11a and 11b and the first and second heat exchangers 16a depending on whether the crude oil is shipped to the oil storage tank OT or whether the crude oil is transported after shipment. , 16b) can be controlled to start or shut down.

이때, 제어부(30)는 제1 및 제2 VOC 압축기(11a, 11b) 및 제1 및 제2 열교환기(16a, 16b)과 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있으며, VOC 배출라인(13)으로부터 제1 및 제2 VOC 배출라인(13a, 13b)이 분기되는 위치에 형성되는 삼방밸브와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어할 수 있다. At this time, the control unit 30 may be connected to the first and second VOC compressors 11a and 11b and the first and second heat exchangers 16a and 16b by wire or wirelessly to control, and the VOC discharge line 13 The first and second VOC discharge lines 13a and 13b may be connected to a three-way valve formed at a branch location and controlled by wired or wireless connection.

구체적으로 제어부(30)는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시, 삼방밸브를 제어하여 오일 저장탱크(OT)에서 발생된 대량의 VOC를 VOC 배출라인(13)으로부터 제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급되도록 제어한 후, 제1 VOC 압축기(11a)를 통해서 대량의 VOC를 압축한 후 제1 열교환기(16a)를 통해 해수와 열교환시켜 냉각시킴으로써 적어도 일부 재액화되도록 제어할 수 있다. Specifically, when the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT), the control unit 30 controls a three-way valve to transfer a large amount of VOC generated in the oil storage tank OT from the VOC discharge line 13 to the first VOC discharge line. After controlling to be supplied to (13a), after compressing a large amount of VOC through the first VOC compressor (11a), heat exchange with seawater through the first heat exchanger (16a) and cooling, it is possible to control to reliquefy at least a part. .

또한 제어부(30)는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시, 삼방밸브를 제어하여 오일 저장탱크(OT)에서 발생된 소량의 VOC를 VOC 배출라인(13)으로부터 제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급되도록 제어한 후 제2 VOC 압축기(11b)를 통해서 소량의 VOC를 압축한 후 제2 열교환기(16b)를 통해 액화가스 또는 증발가스와 열교환시켜 냉각시킴으로써 적어도 일부 재액화되도록 제어할 수 있다. 적어도 일부 재액화된 VOC는 기액분리기(17)로 공급될 수 있다. In addition, the control unit 30 controls a three-way valve to discharge the second VOC from the VOC discharge line 13 by controlling a three-way valve when transporting crude oil after loading it into the oil storage tank OT. After controlling to be supplied to the line 13b, after compressing a small amount of VOC through the second VOC compressor 11b, heat exchange with the liquefied gas or the evaporated gas through the second heat exchanger 16b to cool, so that at least part of it is reliquefied. Can be controlled. At least some of the re-liquefied VOC may be supplied to the gas-liquid separator 17.

상기 기술한 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)의 각 구성의 유기적 결합에 따른 구동에 대해서 도 10의 (a) 및 (b)를 통해 하기 설명하도록 한다.The driving according to the organic combination of each component of the VOC treatment system 1 according to the seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 10A and 10B.

도 10의 (a)는 원유 저장탱크에 원유를 선적 시 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이고, 도 10의 (b)는, 원유 저장탱크에 원유를 선적 후 이송 시 본 발명의 제7 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이다. Figure 10 (a) is a flow chart of the VOC in the VOC treatment system according to the seventh embodiment of the present invention when the crude oil is shipped to the crude oil storage tank, and Figure 10 (b) is transported after loading the crude oil to the crude oil storage tank Si is a flow chart of VOC in the VOC treatment system according to the seventh embodiment of the present invention.

오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기에는, 오일 저장탱크(OT)에 원유 선적을 완료한 후 이송하는 과정에서 발생하는 VOC의 발생량보다 더 많은 양의 VOC이 발생하게 되므로, 대량의 VOC를 처리할 수 있는 압축기 및 열교환기(냉각장치)가 필요로해진다. When the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT), a larger amount of VOC is generated than the VOC generated in the process of transporting after completing the shipment of the crude oil to the oil storage tank (OT). A compressor and a heat exchanger (cooling device) capable of processing are required.

또한, 반대로 오일 저장탱크(OT)에 원유 선적을 완료한 후 이송하는 시기에는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 과정에서 발생하는 VOC의 발생량보다 굉장히 적은 양의 VOC이 발생하게 되므로 소량의 VOC를 처리할 수 있는 압축기 및 열교환기(냉각장치)가 필요해진다. In addition, on the contrary, at the time of transporting the crude oil after the shipment of crude oil to the oil storage tank (OT) is completed, a very small amount of VOC is generated than that generated in the process of shipping crude oil to the oil storage tank (OT). A compressor and heat exchanger (cooling device) capable of processing VOC of

다만, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기보다 오일 저장탱크(OT)에 원유 선적을 완료한 후 이송하는 시기가 더 길게 유지되므로 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기에 발생되는 VOC를 처리할 수 있는 압축기 및 열교환기만을 구비하는 경우 에너지의 낭비가 굉장히 심해지고 압축기의 구동이 비효율적으로 수행되며 열교환기 구동 에너지가 낭비될 우려가 존재한다.However, it occurs at the time of shipment of crude oil to the oil storage tank (OT) because the delivery time after completion of the shipment of crude oil to the oil storage tank (OT) is maintained longer than the time of shipment of crude oil to the oil storage tank (OT). When only a compressor and a heat exchanger capable of processing VOCs are provided, energy is very wasteful, the compressor is driven inefficiently, and there is a concern that energy for driving the heat exchanger is wasted.

이에 본 발명에서는 VOC를 압축하는 VOC 압축기(11)와 VOC를 냉각하는 열교환기를 처리용량 별로 구분하여 VOC의 발생량에 따라 구동하는 압축기 및 열교환기의 종류를 달리하도록 함으로써 소모되는 동력의 손실을 방지하고 최적화된 에너지를 소비할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, in the present invention, the VOC compressor 11 for compressing VOC and the heat exchanger for cooling VOC are divided by processing capacity, and the types of compressors and heat exchangers that are driven according to the amount of VOC generated are different, thereby preventing the loss of consumed power. There is an effect that can consume optimized energy.

즉, 본 발명의 실시예에서는 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적하는 시기에 제1 VOC 압축기(11a)와 대량의 냉열을 가지고 있는 해수를 사용하는 제1 열교환기(16a)를 구동시키고, 오일 저장탱크(OT)에 원유 선적이 완료된 후 이송하는 시기에 제2 VOC 압축기(11b)와 소량의 냉열을 가지고 있는 액화가스 또는 증발가스를 사용하는 제2 열교환기(16b)를 구동시켜 소모되는 동력의 손실을 방지하고 최적화된 에너지를 소비할 수 있는 효과가 있다.That is, in the embodiment of the present invention, the first VOC compressor 11a and the first heat exchanger 16a using seawater having a large amount of cold heat are driven at the time of shipping crude oil to the oil storage tank OT, Consumed by driving the second VOC compressor (11b) and the second heat exchanger (16b) using liquefied gas or evaporative gas having a small amount of cold heat at the time of transport after the shipment of crude oil to the oil storage tank (OT) is completed. There is an effect of preventing power loss and consuming optimized energy.

구체적으로 도 10의 (a)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 오일 저장탱크(OT)에서는 다량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급한다.Specifically, looking at the flow of the solid line in (a) of FIG. 10, when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT, a large amount of VOC is generated in the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the first VOC discharge line 13a through the VOC discharge line 13.

제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급된 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a)로 공급되어 압축된 후, 제1 열교환기(16a)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the first VOC discharge line 13a is supplied to the first VOC compressor 11a and compressed, and then supplied to the first heat exchanger 16a to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 기액분리기(17)로 공급되어 기상과 액상으로 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. At least some of the reliquefied VOCs are supplied to the gas-liquid separator 17 and separated into gaseous and liquid phases, and the gaseous VOCs are supplied to and consumed by other demanders (DE), and the liquid VOCs are supplied to and stored in the VOC storage tank 15. .

여기서 VOC와 열교환된 해수는 다시 바다(Sea)로 배출될 수 있다. Here, seawater heat-exchanged with VOC can be discharged back to the sea.

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 발생되는 다량의 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)를 통해 대량 처리할 수 있어, 시스템의 안정성이 향상되는 효과가 있다. In this way, a large amount of VOC generated when the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT) can be mass-treated through the first VOC compressor (11a) and the first heat exchanger (16a), thereby improving the stability of the system. There is.

도 10의 (b)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 오일 저장탱크(OT)에서는 소량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급한다.Looking at the flow of the solid line in (b) of FIG. 10, a small amount of VOC is generated in the oil storage tank OT when the crude oil is transported after loading it into the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the second VOC discharge line 13b through the VOC discharge line 13.

제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급된 VOC는, 제2 VOC 압축기(11b)로 공급되어 압축된 후, 제2 열교환기(16b)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the second VOC discharge line 13b is supplied to the second VOC compressor 11b and compressed, and then supplied to the second heat exchanger 16b to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 기액분리기(17)로 공급되어 기상과 액상으로 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. At least some of the reliquefied VOCs are supplied to the gas-liquid separator 17 and separated into gaseous and liquid phases, and the gaseous VOCs are supplied to and consumed by other demanders (DE), and the liquid VOCs are supplied to and stored in the VOC storage tank 15. .

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 발생되는 소량의 VOC는, 대량의 처리능력을 가지는 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)가 아닌 소량의 처리능력을 가지는 제2 VOC 압축기(11b) 및 제2 열교환기(16b)를 통해 처리할 수 있어, 시스템의 소비 동력을 최적화할 수 있고 에너지 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다. In this way, a small amount of VOC generated when transporting crude oil after loading it into the oil storage tank (OT) is less than the first VOC compressor 11a and the first heat exchanger 16a having a large amount of processing capacity. Since the branches can be processed through the second VOC compressor 11b and the second heat exchanger 16b, the power consumption of the system can be optimized and energy waste can be reduced.

여기서 VOC와 열교환된 액화가스 또는 증발가스는 가스연료 처리부(20)로 공급되어 처리된 후 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용되거나 VOC 저장탱크(15)로부터 공급되는 VOC와 혼합되어 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있다. Here, the liquefied gas or boil-off gas exchanged with the VOC is supplied to the gas fuel processing unit 20 and processed, and then used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE), or supplied from the VOC storage tank 15. It can be mixed and used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE).

도 11은 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 11 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to an eighth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제7 실시예와 대비할 때 가스연료 처리부(20)를 대신하여 가스연료 액화기(28)가 구비될 수 있다. Referring to FIG. 11, the VOC treatment system 1 according to the eighth embodiment of the present invention is provided with a gas fuel liquefier 28 in place of the gas fuel treatment unit 20 when compared with the seventh embodiment. I can.

이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 이하 다른 실시예에서도 마찬가지임을 알려둔다.Hereinafter, the present embodiment will be mainly described in terms of differences compared to the previous embodiment, and portions omitted from the description will be replaced with the previous content. Note that this is the same in other embodiments below.

가스연료 액화기(28)는, 질소, 액화가스, R134a, 프로판 등의 냉매를 통해 액화가스 또는 증발가스를 재액화할 수 있다. 여기서 액화가스는 가열되어 기화된 액화가스를 말한다. The gas fuel liquefier 28 may re-liquefy liquefied gas or boil-off gas through a refrigerant such as nitrogen, liquefied gas, R134a, or propane. Here, the liquefied gas refers to the heated and vaporized liquefied gas.

가스연료 액화기(28)는, 제2 열교환기(16b)를 통해 압축된 VOC와 열교환하여 가열된 증발가스 또는 기화된 액화가스를 공급받아, 질소, 액화가스, R134a, 프로판 등의 냉매를 통해 재액화할 수 있다. The gas fuel liquefier 28 receives heated boil-off gas or vaporized liquefied gas by exchanging heat with the compressed VOC through the second heat exchanger 16b, and through a refrigerant such as nitrogen, liquefied gas, R134a, propane, etc. Can be reliquefied.

가스연료 액화기(28)의 재액화 구성 및 작동은 이미 널리 알려진 바 상세한 설명은 생략하도록 한다. The configuration and operation of the gas fuel liquefier 28 for re-liquefaction are already well known, so a detailed description thereof will be omitted.

상기 기술한 가스연료 액화기(28)를 통해 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)의 각 구성의 유기적 결합에 따른 구동에 대해서 도 11의 (a) 및 (b)를 통해 하기 설명하도록 한다.Through the gas fuel liquefier 28 described above, the driving according to the organic combination of the respective components of the VOC treatment system 1 according to the eighth embodiment of the present invention is shown in FIGS. 11A and 11B. It will be described below.

도 11의 (a)는 원유 저장탱크에 원유를 선적 시 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이고, 도 11의 (b)는, 원유 저장탱크에 원유를 선적 후 이송 시 본 발명의 제8 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이다. Figure 11 (a) is a flow chart of the VOC in the VOC treatment system according to the eighth embodiment of the present invention when the crude oil is shipped to the crude oil storage tank, and Figure 11 (b) is transported after loading the crude oil to the crude oil storage tank Si is a flowchart of VOC in the VOC treatment system according to the eighth embodiment of the present invention.

본 발명의 제8 실시예에서는, 도 11의 (a) 및 (b) 각각의 VOC 흐름 즉, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 또는 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 완료 후 이송 시의 VOC의 흐름이 모두 앞선 제7 실시예와 동일하므로 이에 갈음하도록 한다.In the eighth embodiment of the present invention, each of the VOC flows in Fig. 11 (a) and (b), that is, when the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT) or the crude oil is transferred to the oil storage tank (OT) after completion of shipment. Since all the flows of VOCs in the city are the same as in the previous seventh embodiment, this will be replaced.

다만 제2 열교환기(16b)를 통해 압축된 VOC와 열교환하여 가열된 증발가스 또는 기화된 액화가스의 흐름은, 가스연료 액화기(28)로 공급되어 소비됨에 그 차이가 있다. However, there is a difference in that the flow of the vaporized gas or the vaporized liquefied gas heated by heat exchange with the VOC compressed through the second heat exchanger 16b is supplied to the gas fuel liquefier 28 and consumed.

이러한 차이로 인해 본 발명의 실시예에서는, 제2 열교환기(16b)를 통해 열교환된 액화가스 또는 증발가스를 가스연료 액화기(28)를 통해 재액화할 수 있어 증발가스 또는 액화가스의 낭비를 방지하여 시스템 이용 효율을 최적화할 수 있는 효과가 있다. Due to this difference, in the embodiment of the present invention, the liquefied gas or boil-off gas heat-exchanged through the second heat exchanger 16b can be re-liquefied through the gas fuel liquefier 28, thereby reducing waste of boil-off gas or liquefied gas. This has the effect of optimizing the efficiency of using the system by preventing it.

도 12는 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 12 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a ninth embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제7 실시예와 대비할 때 제1 및 제2 VOC 배출라인(13a, 13b)의 배치가 상이하고 제2 열교환기(16b)의 구동 시기가 상이함에 따라 VOC의 흐름이 상이하게 변경되므로 이를 위주로 설명하도록 한다. Referring to FIG. 12, in the VOC treatment system 1 according to the ninth embodiment of the present invention, the arrangement of the first and second VOC discharge lines 13a and 13b is different and the second 2 As the driving timing of the heat exchanger 16b is different, the flow of VOC changes differently, so this will be described mainly.

여기서 새롭게 명명되는 제3 VOC 배출라인(13c)은, 앞선 실시예에서 제1 및 제2 VOC 배출라인(13a, 13b)에 포함되었던 라인이나, 앞선 실시예에서와 제1 및 제2 VOC 배출라인(13a, 13b)의 차별점을 쉽게 설명하기 위해 새롭게 명명된 것일 뿐임을 알려둔다.The third VOC discharge line 13c newly named here is a line that was included in the first and second VOC discharge lines 13a and 13b in the previous embodiment, but the first and second VOC discharge lines as in the previous embodiment. Please note that it is only newly named to easily explain the difference between (13a, 13b).

제1 VOC 배출라인(13a)은, 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)를 구비하며 제2 열교환기(16b)와 연결될 수 있다. The first VOC discharge line 13a includes a first VOC compressor 11a and a first heat exchanger 16a, and may be connected to the second heat exchanger 16b.

제1 VOC 배출라인(13a)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 연결되는 VOC 배출라인(13)과 연결될 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 공급받아 대량의 VOC이 유동할 수 있다. The first VOC discharge line 13a may be connected to the VOC discharge line 13 connected from the oil storage tank OT, and when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT, the VOC discharge line 13 A large amount of VOC can flow through the supply.

제2 VOC 배출라인(13b)은, 제2 VOC 압축기(11b)를 구비하며 제2 열교환기(16b)와 연결된다. The second VOC discharge line 13b includes a second VOC compressor 11b and is connected to the second heat exchanger 16b.

제2 VOC 배출라인(13b)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 연결되는 VOC 배출라인(13)과 연결될 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 완료 후 이송 시 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 공급받아 소량의 VOC이 유동할 수 있다.The second VOC discharge line 13b may be connected to the VOC discharge line 13 connected from the oil storage tank OT, and the VOC discharge line 13 when transporting crude oil to the oil storage tank OT after completion of shipment. A small amount of VOC can flow through the supply of VOC.

제3 VOC 배출라인(13c)은, 제2 열교환기(16b)와 기액분리기(17)를 연결하며 제2 열교환기(16b)에서 열교환되어 적어도 일부 재액화된 VOC를 기액분리기(17)로 공급할 수 있다. The third VOC discharge line 13c connects the second heat exchanger 16b and the gas-liquid separator 17, and supplies at least partially reliquefied VOC to the gas-liquid separator 17 by heat exchange in the second heat exchanger 16b. I can.

또한 본 발명의 실시예에서 제2 열교환기(16b)는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 또는 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 완료 후 이송 시 모두 가동될 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the second heat exchanger 16b may be both operated when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT or when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT and then transferred.

이와 같이 본 발명의 제9 실시예에서는 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 다량의 VOC를 냉각하는데 추가로 제2 열교환기(16b)를 사용할 수 있게 되므로 냉각 매체의 충분한 공급이 가능해져 재액화의 신뢰성이 향상되고 제1 열교환기(16a)를 백업할 수 있는 장점이 있다. As described above, in the ninth embodiment of the present invention, when the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT), the second heat exchanger (16b) can additionally be used to cool a large amount of VOC, so that sufficient supply of the cooling medium is possible. There is an advantage in that the reliability of liquefaction is improved and the first heat exchanger 16a can be backed up.

물론, 처리 용량의 한계로 인해 제1 열교환기(16a)의 완전한 백업이 어려우나 제1 열교환기(16a)의 유지보수 또는 수리 기간 동안 백업은 충분히 가능하다. Of course, it is difficult to completely back up the first heat exchanger 16a due to the limitation of the processing capacity, but backup is sufficiently possible during the maintenance or repair period of the first heat exchanger 16a.

상기 기술한 제1 내지 제3 VOC 배출라인(13a, 13b, 13c)을 통해 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)의 각 구성의 유기적 결합에 따른 구동에 대해서 도 12의 (a) 및 (b)를 통해 하기 설명하도록 한다.For driving according to the organic combination of each component of the VOC treatment system 1 according to the ninth embodiment of the present invention through the first to third VOC discharge lines 13a, 13b, 13c described above, ( It will be described below through a) and (b).

도 12의 (a)는 원유 저장탱크에 원유를 선적 시 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이고, 도 12의 (b)는, 원유 저장탱크에 원유를 선적 후 이송 시 본 발명의 제9 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이다. Figure 12 (a) is a flow chart of the VOC in the VOC treatment system according to the ninth embodiment of the present invention when the crude oil is shipped to the crude oil storage tank, and Figure 12 (b) is transported after loading the crude oil to the crude oil storage tank Si is a flow chart of VOC in the VOC treatment system according to the ninth embodiment of the present invention.

도 12의 (a)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 오일 저장탱크(OT)에서는 다량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급한다.Looking at the flow of the solid line in (a) of FIG. 12, when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT, a large amount of VOC is generated in the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the first VOC discharge line 13a through the VOC discharge line 13.

제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급된 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a)로 공급되어 압축된 후, 제1 열교환기(16a)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the first VOC discharge line 13a is supplied to the first VOC compressor 11a and compressed, and then supplied to the first heat exchanger 16a to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 추가로 제2 열교환기(16b)로 공급되어 추가 냉각될 수 있고 이를 통해 완전한 재액화가 이루어질 수 있다. At least some of the reliquefied VOC may be additionally supplied to the second heat exchanger 16b to be further cooled, and thereby complete reliquefaction may be achieved.

제2 열교환기(16b)에서 재액화된 VOC는 제3 VOC 배출라인(13c)을 통해 기액분리기(17)로 공급되어 기상과 액상으로 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. The VOC reliquefied in the second heat exchanger (16b) is supplied to the gas-liquid separator (17) through the third VOC discharge line (13c) and separated into gaseous and liquid phases, and the gaseous VOC is supplied to and consumed by other consumers (DE). The liquid VOC is supplied to and stored in the VOC storage tank 15.

여기서 VOC와 열교환된 해수는 다시 바다(Sea)로 배출될 수 있다. Here, seawater heat-exchanged with VOC can be discharged back to the sea.

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 발생되는 다량의 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)를 통해 대량 처리할 수 있어, 시스템의 안정성이 향상되는 효과가 있으며, 추가로 제2 열교환기(16b)를 통해 냉각시킬 수 있어 VOC의 재액화 성능을 극대화할 수 있는 효과 및 재액화 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In this way, a large amount of VOC generated when the crude oil is shipped to the oil storage tank (OT) can be mass-treated through the first VOC compressor (11a) and the first heat exchanger (16a), thereby improving the stability of the system. In addition, since it can be cooled through the second heat exchanger 16b, there is an effect of maximizing the reliquefaction performance of VOC and an effect of improving the reliquefaction reliability.

도 12의 (b)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 오일 저장탱크(OT)에서는 소량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급한다.Looking at the flow of the solid line in (b) of FIG. 12, a small amount of VOC is generated in the oil storage tank OT when the crude oil is transported after loading it into the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the second VOC discharge line 13b through the VOC discharge line 13.

제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급된 VOC는, 제2 VOC 압축기(11b)로 공급되어 압축된 후, 제2 열교환기(16b)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the second VOC discharge line 13b is supplied to the second VOC compressor 11b and compressed, and then supplied to the second heat exchanger 16b to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 제3 VOC 배출라인(13c)을 통해 기액분리기(17)로 공급되어 기상과 액상으로 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. At least partially reliquefied VOCs are supplied to the gas-liquid separator 17 through the third VOC discharge line 13c and separated into gaseous and liquid phases, and VOCs in the gaseous phase are supplied to and consumed by other demanders (DE), and the liquid VOCs are VOCs. It is supplied to and stored in the storage tank 15.

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 발생되는 소량의 VOC는, 소량의 처리능력을 가지는 제2 VOC 압축기(11b) 및 제2 열교환기(16b)를 통해 처리할 수 있어, 시스템의 소비 동력을 최적화할 수 있고 에너지 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다. In this way, a small amount of VOC generated when transporting crude oil after shipping to the oil storage tank (OT) can be processed through the second VOC compressor 11b and the second heat exchanger 16b having a small amount of processing capacity, There is an effect of optimizing the power consumption of the system and reducing energy waste.

여기서 VOC와 열교환된 액화가스 또는 증발가스는 가스연료 처리부(20)로 공급되어 처리된 후 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용되거나 VOC 저장탱크(15)로부터 공급되는 VOC와 혼합되어 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있다. Here, the liquefied gas or boil-off gas exchanged with the VOC is supplied to the gas fuel processing unit 20 and processed, and then used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE), or supplied from the VOC storage tank 15. It can be mixed and used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE).

도 13은 본 발명의 제10 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 13 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a tenth embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제10 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제9 실시예와 대비할 때 가스연료 처리부(20)를 대신하여 가스연료 액화기(28)가 구비될 수 있다. Referring to FIG. 13, the VOC treatment system 1 according to the tenth embodiment of the present invention is provided with a gas fuel liquefier 28 in place of the gas fuel treatment unit 20 when compared with the ninth embodiment. I can.

다만, 이러한 차이는 앞선 제8 실시예에서 제7 실시예와의 차이점과 동일하므로 본 실시예의 구성 및 그에 의한 효과는 제8 실시예를 통해 충분히 이해 가능하므로 본 실시예에 대한 기술을 생략하도록 한다. However, since this difference is the same as the difference from the previous eighth embodiment to the seventh embodiment, the configuration of the present embodiment and effects thereof can be sufficiently understood through the eighth embodiment, so the description of this embodiment will be omitted. .

도 14는 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 14 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to an eleventh embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제9 및 제10 실시예와 대비할 때 기액분리기(제1 기액분리기(17a))가 추가 구축되는 것이 상이하므로 이를 위주로 설명하도록 한다. Referring to FIG. 14, in the VOC treatment system 1 according to the eleventh embodiment of the present invention, a gas-liquid separator (first gas-liquid separator 17a) is additionally constructed in contrast with the ninth and tenth embodiments. It is different, so let's focus on this.

제1 VOC 배출라인(13a)은, 제1 VOC 압축기(11a), 제1 열교환기(16a) 및 제1 기액분리기(17a)를 구비하며 제2 열교환기(16b)와 연결될 수 있다. The first VOC discharge line 13a includes a first VOC compressor 11a, a first heat exchanger 16a, and a first gas-liquid separator 17a, and may be connected to the second heat exchanger 16b.

제1 VOC 배출라인(13a)은, 오일 저장탱크(OT)로부터 연결되는 VOC 배출라인(13)과 연결될 수 있으며, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 공급받아 대량의 VOC이 유동할 수 있다. The first VOC discharge line 13a may be connected to the VOC discharge line 13 connected from the oil storage tank OT, and when the crude oil is shipped to the oil storage tank OT, the VOC discharge line 13 A large amount of VOC can flow through the supply.

제1 기액분리기(17a)는, 제1 VOC 배출라인(13a) 상에 구축되어 적어도 일부 재액화된 VOC를 임시저장할 수 있으며, 또한 적어도 일부 재액화된 VOC를 기상과 액상으로 분리할 수 있고, 기상의 VOC는 다시 제2 열교환기(16b)로 공급할 수 있으며, 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급할 수 있다. The first gas-liquid separator 17a is built on the first VOC discharge line 13a to temporarily store at least some reliquefied VOCs, and also separates at least partially reliquefied VOCs into gaseous and liquid phases, The gaseous VOC may be supplied to the second heat exchanger 16b again, and the liquid VOC may be supplied to the VOC storage tank 15.

제1 기액분리기(17a)는, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 사용되며, 상기 기술한 바와 같이 대량의 VOC를 임시 저장할 수 있어, 유량 버퍼의 역할을 수행할 수 있다. The first gas-liquid separator 17a is used when crude oil is shipped to the oil storage tank OT, and can temporarily store a large amount of VOC as described above, and thus can serve as a flow buffer.

제2 기액분리기(17b)는 앞선 실시예에서 기술한 기액분리기(17)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. Since the second gas-liquid separator 17b is the same as the gas-liquid separator 17 described in the previous embodiment, a detailed description will be omitted.

이와 같이 본 발명의 제11 실시예에서는 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 다량의 VOC를 재액화 처리하는데 추가로 제1 기액분리기(17a)를 구축함으로써, 대량의 VOC를 처리하는데 필요한 유량 버퍼의 역할을 수행할 수 있어 VOC의 처리의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다. As described above, in the eleventh embodiment of the present invention, by constructing the first gas-liquid separator 17a in addition to re-liquefying a large amount of VOC when shipping crude oil to the oil storage tank (OT), the flow rate required for processing a large amount of VOC Since it can act as a buffer, there is an advantage in that the reliability of processing VOC is improved.

상기 기술한 구성을 통해 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)의 각 구성의 유기적 결합에 따른 구동에 대해서 도 6의 (a) 및 (b)를 통해 하기 설명하도록 한다.Through the above-described configuration, the driving according to the organic combination of each of the components of the VOC treatment system 1 according to the eleventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6A and 6B.

도 14의 (a)는 원유 저장탱크에 원유를 선적 시 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이고, 도 14의 (b)는, 원유 저장탱크에 원유를 선적 후 이송 시 본 발명의 제11 실시예에 따른 VOC 처리 시스템에서 VOC의 흐름도이다. 14 (a) is a flow chart of VOC in the VOC treatment system according to the eleventh embodiment of the present invention when the crude oil is shipped to the crude oil storage tank, and FIG. 14 (b) is the transport of crude oil after loading the crude oil storage tank Si is a flowchart of VOC in the VOC treatment system according to the eleventh embodiment of the present invention.

도 14의 (a)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 오일 저장탱크(OT)에서는 다량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급한다.Looking at the flow of the solid line in (a) of FIG. 14, when crude oil is shipped to the oil storage tank OT, a large amount of VOC is generated in the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the first VOC discharge line 13a through the VOC discharge line 13.

제1 VOC 배출라인(13a)으로 공급된 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a)로 공급되어 압축된 후, 제1 열교환기(16a)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the first VOC discharge line 13a is supplied to the first VOC compressor 11a and compressed, and then supplied to the first heat exchanger 16a to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 제1 기액분리기(17a)에 공급되어 임시 저장될 수 있으며, 이때 기상과 액상으로 분리될 수 있다. At least some of the re-liquefied VOC may be supplied to the first gas-liquid separator 17a to be temporarily stored, and at this time, it may be separated into a gas phase and a liquid phase.

제1 기액분리기(17a)에서 분리된 액상은 VOC 저장탱크(15)로 공급되고 분리된 기상은 제2 열교환기(16b)로 공급되어 추가 냉각되어 재액화될 수 있다. The liquid phase separated in the first gas-liquid separator 17a is supplied to the VOC storage tank 15, and the separated gas phase is supplied to the second heat exchanger 16b for further cooling to be reliquefied.

제2 열교환기(16b)에서 재액화된 VOC는 제3 VOC 배출라인(13c)을 통해 제2 기액분리기(17b)로 공급되어 기상과 액상으로 재차 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. The VOC reliquefied in the second heat exchanger (16b) is supplied to the second gas-liquid separator (17b) through the third VOC discharge line (13c) and separated into gaseous and liquid phases, and the gaseous VOCs are transferred to other demands (DE). It is supplied and consumed and the liquid VOC is supplied to the VOC storage tank 15 and stored.

여기서 VOC와 열교환된 해수는 다시 바다(Sea)로 배출될 수 있으며, VOC와 열교환된 액화가스 또는 증발가스는 가스연료 처리부(20)로 공급되어 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있다. Here, seawater heat-exchanged with VOC can be discharged back to the sea, and liquefied gas or evaporative gas heat-exchanged with VOC is supplied to the gas fuel processing unit 20 to be used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE) Can be used as

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 시 발생되는 다량의 VOC는, 제1 VOC 압축기(11a) 및 제1 열교환기(16a)를 통해 대량 처리할 수 있고 그와 동시에 제1 기액분리기(17a)를 통해 일정 유량을 임시 저장할 수 있어 각 구동 장치들의 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 시스템의 안정성이 향상되는 효과 또한 발생하고, 추가로 제2 열교환기(16b)를 통해 냉각시킬 수 있어 VOC의 재액화 성능을 극대화할 수 있는 효과 및 재액화 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In this way, a large amount of VOC generated when crude oil is shipped to the oil storage tank (OT) can be mass-treated through the first VOC compressor (11a) and the first heat exchanger (16a), and at the same time, the first gas-liquid separator ( By temporarily storing a constant flow rate through 17a), there is an effect of preventing overload of each driving device, and an effect of improving the stability of the system is also generated, and additionally, cooling through the second heat exchanger 16b There is an effect of maximizing the reliquefaction performance of VOC and the effect of improving the reliquefaction reliability.

도 14의 (b)에서 실선의 흐름을 살펴보면, 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 오일 저장탱크(OT)에서는 소량의 VOC이 발생한다. 이때, 오일 저장탱크(OT)는 VOC 배출라인(13)을 통해 VOC를 제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급한다.Looking at the flow of the solid line in (b) of FIG. 14, a small amount of VOC is generated in the oil storage tank OT when transporting crude oil after loading it into the oil storage tank OT. At this time, the oil storage tank OT supplies VOC to the second VOC discharge line 13b through the VOC discharge line 13.

제2 VOC 배출라인(13b)으로 공급된 VOC는, 제2 VOC 압축기(11b)로 공급되어 압축된 후, 제2 열교환기(16b)로 공급되어 해수로부터 냉열을 공급받아 적어도 일부 재액화된다. The VOC supplied to the second VOC discharge line 13b is supplied to the second VOC compressor 11b and compressed, and then supplied to the second heat exchanger 16b to receive cold heat from seawater and at least partially reliquefied.

적어도 일부 재액화된 VOC는 제3 VOC 배출라인(13c)을 통해 제2 기액분리기(17b)로 공급되어 기상과 액상으로 분리되고 기상의 VOC는 기타수요처(DE)로 공급되어 소비되고 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)로 공급되어 저장된다. At least partially reliquefied VOCs are supplied to the second gas-liquid separator 17b through the third VOC discharge line 13c and separated into gaseous and liquid phases, and the gaseous VOCs are supplied to other demanders (DE) for consumption and liquid VOCs. Is supplied to the VOC storage tank 15 and stored.

이와 같이 오일 저장탱크(OT)에 원유를 선적 후 이송 시 발생되는 소량의 VOC는, 소량의 처리능력을 가지는 제2 VOC 압축기(11b) 및 제2 열교환기(16b)만을 통해 처리할 수 있어, 시스템의 소비 동력을 최적화할 수 있고 에너지 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다. In this way, a small amount of VOC generated when transporting crude oil after shipping it to the oil storage tank (OT) can be processed only through the second VOC compressor 11b and the second heat exchanger 16b having a small amount of processing capacity, There is an effect of optimizing the power consumption of the system and reducing energy waste.

여기서 VOC와 열교환된 액화가스 또는 증발가스는 가스연료 처리부(20)로 공급되어 처리된 후 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용되거나 VOC 저장탱크(15)로부터 공급되는 VOC와 혼합되어 메인엔진(ME) 또는 발전엔진(GE)의 연료로 사용될 수 있다. Here, the liquefied gas or boil-off gas exchanged with the VOC is supplied to the gas fuel processing unit 20 and processed, and then used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE), or supplied from the VOC storage tank 15. It can be mixed and used as fuel for the main engine (ME) or power generation engine (GE).

상기 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 VOC 처리 시스템(1) 및 선박(S)은, VOC의 발생 시기에 따라 처리하는 구성을 변경하도록 수행함으로써 VOC의 처리 효율 및 에너지 소비효율이 극대화되는 효과가 있다.As described above, the VOC treatment system 1 and the ship S according to the present invention have the effect of maximizing the treatment efficiency and energy consumption efficiency of VOC by changing the treatment configuration according to the generation time of VOC. .

도 15는 본 발명의 제12 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 15 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a twelfth embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제12 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 오일 저장탱크(OT), 가스연료 저장탱크(GT), VOC 처리부(10), 가스연료 처리부(20)를 포함한다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 내용 대비 달라지는 점 위주로 설명한다.Referring to Figure 15, the VOC treatment system 1 according to the twelfth embodiment of the present invention, an oil storage tank (OT), a gas fuel storage tank (GT), a VOC treatment unit 10, a gas fuel treatment unit 20 Includes. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on differences compared to the previous content.

VOC 처리부(10)는, 원유 등의 오일을 저장한 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 처리하여 메인엔진(ME)이나 발전엔진(GE) 등으로 공급한다. 이를 위해 VOC 처리부(10)는 VOC 압축기(11), 기액분리기(17) 등을 포함한다.The VOC processing unit 10 processes VOC generated in an oil storage tank OT storing oil such as crude oil and supplies it to a main engine ME or a power generation engine GE. To this end, the VOC processing unit 10 includes a VOC compressor 11, a gas-liquid separator 17, and the like.

VOC 압축기(11)는 VOC를 압축한다. VOC 압축기(11)는 엔진(ME, GE, DE) 등에서 요구하는 압력에 적절하게 VOC를 압축할 수 있고, 엔진(ME, GE, DE)의 종류에 따라 VOC 압축기(11)에서 출력되는 VOC의 압력은 10bar 내지 600bar 등일 수 있다.The VOC compressor 11 compresses VOC. The VOC compressor 11 can compress VOC appropriately to the pressure required by the engine (ME, GE, DE), and the VOC output from the VOC compressor 11 according to the type of the engine (ME, GE, DE). The pressure may be 10 bar to 600 bar or the like.

VOC 압축기(11)는 가변 압축기일 수 있으며, 엔진(ME, GE, DE)의 부하에 따라 압축비가 가변될 수 있다. 즉 선박(S)이 내야 하는 선속에 따라 엔진(ME, GE, DE)의 부하가 다르게 결정될 수 있으므로, VOC 압축기(11)는 요구 선속을 고려하여 VOC의 압력을 조절할 수 있다.The VOC compressor 11 may be a variable compressor, and a compression ratio may be varied according to the load of the engines ME, GE, and DE. That is, since the load of the engines ME, GE, and DE may be determined differently according to the ship speed that the ship S must pay, the VOC compressor 11 may adjust the pressure of the VOC in consideration of the required ship speed.

또는 일례로 메인엔진(ME)이 XDF일 경우 요구압력은 18bar 내외이고, 발전엔진(GE)의 요구압력은 10bar, 기타수요처(DE)인 보일러 등의 요구압력은 8bar 등일 수 있으므로, VOC 압축기(11)는 엔진(ME, GE, DE) 등의 요구압력에 대응하여 VOC의 압축을 조절할 수 있다.Or, for example, when the main engine (ME) is XDF, the required pressure is around 18bar, the required pressure of the power generation engine (GE) may be 10bar, and the required pressure of the boiler that is other demand (DE) may be 8bar, etc., so the VOC compressor ( 11) can control the compression of VOC in response to the required pressure of the engine (ME, GE, DE).

도면과 달리 혼합기(27)가 메인엔진(ME)의 상류와 발전엔진(GE)의 상류에 각각 구비되어, 메인엔진(ME), 발전엔진(GE) 등이 가스연료로 기본 가동하고 필요에 따라 각 엔진(ME, GE, DE)으로 VOC의 혼합이 On/Off 되는 시스템일 경우에는, VOC가 전달되는 엔진(ME, GE, DE)이 메인엔진(ME)인지 또는 발전엔진(GE)인지에 따라 VOC 압축기(11)의 압축비가 달라질 수 있다.Unlike the drawing, a mixer 27 is provided upstream of the main engine (ME) and upstream of the power generation engine (GE), so that the main engine (ME) and the power generation engine (GE) are basically operated with gas fuel, In the case of a system in which VOC mixing is turned on/off by each engine (ME, GE, DE), it is determined whether the engine (ME, GE, DE) to which the VOC is delivered is the main engine (ME) or the power generation engine (GE). Accordingly, the compression ratio of the VOC compressor 11 may vary.

상기와 달리 VOC 압축기(11)는 고정 압축기일 수 있으며, VOC 압축기(11)는 메인엔진(ME)의 요구압력(일례로 18bar)보다 낮은 압력(일례로 7 내지 10bar)로 VOC를 압축할 수 있다.Unlike the above, the VOC compressor 11 may be a fixed compressor, and the VOC compressor 11 can compress VOC at a pressure lower than the required pressure (for example, 18 bar) of the main engine (ME) (for example, 7 to 10 bar). have.

실제 운항 사례를 참고하면, 메인엔진(ME)을 최대 부하로 가동하지 않기 때문에 연료가 최대 요구압력에 미치지 못하는 압력으로 압축되어 소비되었고, 그렇다 하더라도 MCR(Maximum Continous Rating)을 만족시키는데 전혀 문제가 없었다.Referring to the actual operation case, since the main engine (ME) was not operated at the maximum load, the fuel was compressed and consumed at a pressure less than the maximum required pressure, and even so, there was no problem in satisfying the MCR (Maximum Continous Rating). .

따라서 본 발명은 실제 운항 사례의 데이터를 바탕으로, VOC 압축기(11)가 메인엔진(ME)보다 요구압력이 낮은 발전엔진(GE) 등의 요구압력에 맞게 VOC를 압축하여 공급하도록 하여, 전력을 절감하면서도 운항에 지장을 주지 않도록 할 수 있다.Therefore, the present invention provides the VOC by compressing and supplying the VOC according to the required pressure of the power generation engine (GE), etc., which has a lower required pressure than the main engine (ME), based on the data of the actual operation case. While saving, it can be made not to interfere with operation.

기액분리기(17)는, VOC를 기액분리한다. VOC는 오일 저장탱크(OT) 내부에서 휘발되어 기체 상태로 배출되는 것이 일반적이지만, VOC 압축기(11)에서 압축됨에 따라 압력 상승에 의해 상변화가 일어나 액체 상태가 혼입될 수 있다. 따라서 기액분리기(17)는 VOC에 포함된 액상을 걸러내고 기상만 엔진(ME, GE, DE) 등으로 공급되도록 하여, 엔진(ME, GE, DE) 효율을 보장할 수 있다.The gas-liquid separator 17 gas-liquid separates VOCs. VOCs are generally volatilized in the oil storage tank OT and discharged in a gaseous state, but as they are compressed in the VOC compressor 11, a phase change occurs due to an increase in pressure, and a liquid state may be mixed. Therefore, the gas-liquid separator 17 filters out the liquid phase contained in the VOC and ensures that only the gas phase is supplied to the engines (ME, GE, DE), etc., thereby ensuring engine (ME, GE, DE) efficiency.

참고로 VOC 압축기(11) 상류에서 VOC에 액체가 혼입될 수도 있지만, 이 경우 VOC 압축기의 전단에 녹-아웃 드럼(Knock-out drum)을 배치하여 액상을 분리해냄으로써 VOC 압축기(11)에 기상만 유입되도록 할 수 있다.For reference, liquid may be mixed into the VOC upstream of the VOC compressor 11, but in this case, a knock-out drum is disposed at the front end of the VOC compressor to separate the liquid phase, thereby causing the vapor phase in the VOC compressor 11. Can only flow in.

다만 오일 저장탱크(OT)에 오일이 로딩되는 경우에는 선박(S)이 추진하지 않으므로 추진용 메인엔진(ME)의 가동이 없다. 따라서 기액분리기(17)에서 분리되는 기상의 VOC는 후술할 액상의 VOC와 마찬가지로 오일 저장탱크(OT) 등으로 리턴될 수 있다.However, when oil is loaded in the oil storage tank OT, the ship S does not propel, so there is no operation of the main engine ME for propulsion. Accordingly, the gaseous VOC separated by the gas-liquid separator 17 may be returned to the oil storage tank OT, similarly to the liquid VOC to be described later.

오일 저장탱크(OT)에서 기액분리기(17)로는 VOC 배출라인(13)이 연결되며, VOC 배출라인(13)은 오일 저장탱크(OT)의 내압 등을 토대로 하여 VOC의 흐름을 허용 및 제어할 수 있다.The VOC discharge line 13 is connected from the oil storage tank (OT) to the gas-liquid separator 17, and the VOC discharge line 13 allows and controls the flow of VOC based on the internal pressure of the oil storage tank (OT). I can.

기액분리기(17)에는 VOC 회수라인(171)이 마련될 수 있는데, VOC 회수라인(171)은 기액분리기(17)에서 분리된 액상의 VOC를 오일 저장탱크(OT)로 회수할 수 있다. VOC 압축기(11)는 일례로 10bar로 VOC를 압축할 수 있는데, 이 경우 기액분리기(17)에서 액상의 VOC(LVOC)는 약 6% 내외로 생성될 수 있다.A VOC recovery line 171 may be provided in the gas-liquid separator 17, and the VOC recovery line 171 may recover liquid VOC separated by the gas-liquid separator 17 to the oil storage tank OT. The VOC compressor 11 may compress VOCs at 10 bar, for example, and in this case, the liquid VOC (LVOC) may be generated by about 6% in the gas-liquid separator 17.

VOC 회수라인(171)은 오일 저장탱크(OT)의 내부에서 상단 및/또는 하단 등으로 주입될 수 있으며, VOC 압축기(11)에 의하여 압축된 VOC는 오일 저장탱크(OT) 내부 공간으로 유입되면서 압력이 저하되어, 줄-톰슨 효과에 의해 냉각될 수 있다.The VOC recovery line 171 can be injected into the upper and/or lower ends of the oil storage tank OT, and the VOC compressed by the VOC compressor 11 flows into the internal space of the oil storage tank OT. The pressure drops and can be cooled by the Joule-Thomson effect.

따라서 LVOC의 리턴으로 인하여 오일 저장탱크(OT) 내부 온도를 다소 떨어뜨리는 것이 가능하며, 이를 통해 VOC의 발생을 억제할 수 있다. 다만 오일 저장탱크(OT)는 점도가 높아지는 것을 방지할 필요가 있는데, 오일을 저장한 선박(S)의 항로 온도(적도 항로의 경우 30도 이상), 오일 저장탱크(OT) 내에 채워져 있는 오일의 양(최대 98%) 등을 고려할 때, LVOC의 리턴에도 불구하고 별도의 히팅이 요구되는 것은 아니다.Therefore, due to the return of LVOC, it is possible to slightly lower the internal temperature of the oil storage tank (OT), thereby suppressing the generation of VOCs. However, it is necessary to prevent the viscosity of the oil storage tank (OT) from increasing.The temperature of the route of the vessel (S) that stores the oil (30 degrees or more in the case of the equatorial route) and the oil filled in the oil storage tank (OT) Considering the amount (up to 98%), etc., a separate heating is not required despite the return of LVOC.

VOC 배출라인(13)에서 VOC 압축기(11)의 상류에는 CO2 흡착기(133)가 마련될 수 있다. CO2 흡착기(133)는 VOC에서 CO2를 제거하여 후술할 혼합기(27)로 전달한다. 즉 VOC 압축기(11)는 CO2 흡착기(133)에 의하여 CO2가 제거된 VOC를 압축할 수 있다.A CO2 adsorber 133 may be provided upstream of the VOC compressor 11 in the VOC discharge line 13. The CO2 adsorber 133 removes CO2 from the VOC and transfers it to a mixer 27 to be described later. That is, the VOC compressor 11 may compress VOC from which CO2 has been removed by the CO2 adsorber 133.

VOC는 원유 등의 오일에서 휘발한 성분으로, 앞서 설명한 바와 같이 프로판, 부탄 등의 헤비카본(중탄화수소)이 주요 성분이다. 그런데 본 발명은 VOC를 LNG 등의 가스연료와 함께 엔진(ME, GE, DE)에 공급하고자 하는데, 가스연료로 구동하는 엔진(ME, GE, DE)은 메탄가에 의해 효율이 조절되므로, 메탄가가 낮은 VOC의 다량 유입 시 엔진(ME, GE, DE) 가동 효율이 저하될 우려가 있다.VOC is a component volatilized from oils such as crude oil, and as described above, heavy carbons (heavy hydrocarbons) such as propane and butane are the main components. However, the present invention intends to supply VOC to the engines (ME, GE, DE) together with gas fuel such as LNG, but the efficiency of the engines (ME, GE, DE) driven by gas fuel is controlled by the methane number, so the methane number is If a large amount of low VOC is introduced, there is a concern that the operating efficiency of the engines (ME, GE, DE) will decrease.

또한 VOC는 가스연료와 열교환 및/또는 혼합되어 엔진(ME, GE, DE)에 공급되는데, 이 경우 VOC에 포함되는 CO2로 인하여 저온부식이 발생할 수 있다.In addition, VOC is heat-exchanged with gas fuel and/or mixed and supplied to engines (ME, GE, DE). In this case, low-temperature corrosion may occur due to CO2 contained in VOC.

따라서 본 발명은, 압축 전의 VOC에서 CO2를 흡착 제거함으로써, 가스연료에 혼합되는 VOC의 메탄가를 다소 높여줄 수 있고, 또한 열교환기(16)나 혼합기(27)에서의 저온부식 문제를 해소할 수 있다.Accordingly, the present invention can slightly increase the methane number of VOCs mixed in gaseous fuel by adsorbing and removing CO2 from VOCs before compression, and also can solve the problem of low temperature corrosion in the heat exchanger 16 or the mixer 27. have.

CO2 흡착기(133)는 현재 알려져 있는 다양한 방식을 이용하여 CO2를 VOC로부터 제거할 수 있으므로, CO2 흡착기(133)의 구체적인 구성은 특별히 한정하지 않는다. 또한 CO2 흡착기(133)는 용어 표현에도 불구하고 흡착 외의 방법으로 CO2를 제거하는 구성일 수 있음은 물론이다.Since the CO2 adsorber 133 can remove CO2 from the VOC using various methods currently known, the specific configuration of the CO2 adsorber 133 is not particularly limited. In addition, it goes without saying that the CO2 adsorber 133 may be configured to remove CO2 by a method other than adsorption despite the expression of terms.

가스연료 처리부(20)는, LNG 등의 가스연료를 엔진(ME, GE, DE)에 공급한다. 본 발명은 가스연료 외에 VOC가 혼합되어 엔진(ME, GE, DE)에 공급될 수 있으며, 이를 위해 가스연료 처리부(20)는 혼합기(27)를 포함한다.The gas fuel processing unit 20 supplies gas fuel such as LNG to the engines ME, GE, and DE. In the present invention, in addition to gas fuel, VOC may be mixed and supplied to the engines (ME, GE, DE), and for this purpose, the gas fuel processing unit 20 includes a mixer 27.

혼합기(27)는 VOC를 가스연료와 혼합하여, 선박(S)에 탑재되는 엔진(ME, GE, DE) 등에 공급할 수 있다. 이때 혼합기(27)로 전달되는 VOC는 앞서 설명한 기액분리기(17)에서 분리되는 기상의 VOC(SVOC)일 수 있다.The mixer 27 may mix VOC with gas fuel and supply it to engines (ME, GE, DE) mounted on the ship S. At this time, the VOC delivered to the mixer 27 may be a vapor phase VOC (SVOC) separated by the gas-liquid separator 17 described above.

혼합기(27)로 유입된 기상의 VOC는 VOC 압축기(11)에 의해 압축된 후 기액분리된 것으로서, 가스연료와 혼합된 후 필요 시 엔진(ME, GE, DE)에 적합한 온도 및 압력을 갖도록 상태가 조절된 뒤 엔진(ME, GE, DE) 등으로 공급될 수 있다.The gaseous VOC flowing into the mixer 27 is compressed by the VOC compressor 11 and then gas-liquid separated, and after being mixed with gas fuel, it is in a state to have a temperature and pressure suitable for the engine (ME, GE, DE) if necessary. Can be supplied to engines (ME, GE, DE) after being adjusted.

이를 위해 가스연료 처리부(20)는 가스연료 펌프(21)나 가스연료 기화기(22) 등을 포함할 수 있으며, 위 구성들은 혼합기(27)의 상류 및/또는 하류 등에 적절히 배치될 수 있다.To this end, the gas fuel processing unit 20 may include a gas fuel pump 21 or a gas fuel vaporizer 22, and the above configurations may be appropriately disposed upstream and/or downstream of the mixer 27.

가스연료 처리부(20)는 가스연료 저장탱크(GT)에서 혼합기(27)로 연결되는 가스연료 공급라인(23)을 포함할 수 있으며, 본 발명에서 엔진(ME, GE, DE)은 기본적으로 가스연료로 가동하는 타입임을 고려할 때, 혼합기(27)에서 엔진(ME, GE, DE)까지의 라인은 가스연료 공급라인(23)으로 지칭될 수 있다.The gas fuel processing unit 20 may include a gas fuel supply line 23 connected from the gas fuel storage tank GT to the mixer 27, and in the present invention, the engines ME, GE, DE are basically gas Considering that it is a fuel-operated type, the line from the mixer 27 to the engines ME, GE, DE may be referred to as a gas fuel supply line 23.

가스연료 저장탱크(GT)에서 혼합기(27)로 연결되는 라인은, 액상의 가스연료가 흐르는 가스연료 공급라인(23)과 함께 또는 가스연료 공급라인(23)을 대신하여, 기상의 가스연료인 증발가스가 흐르는 증발가스 공급라인(26)을 포함할 수 있다.The line connected from the gas fuel storage tank GT to the mixer 27 is a gas fuel in the gaseous phase together with the gas fuel supply line 23 through which the liquid gas fuel flows or in place of the gas fuel supply line 23. It may include a boil-off gas supply line 26 through which the boil-off gas flows.

이 경우 액상의 가스연료와 기상의 가스연료에 대해 메탄가가 서로 다름을 고려하여, 엔진(ME, GE, DE)의 로드에 따라 VOC의 혼합비율 외에 가스연료 중 액상과 기상의 혼합비율 또한 조절될 수 있다. 따라서 엔진(ME, GE, DE)에 유입되는 연료의 메탄가가 적절하게 유지될 수 있다.In this case, in consideration of the difference in methane number between liquid gas fuel and gaseous gas fuel, the mixing ratio of liquid and gaseous gas among gaseous fuels in addition to the mixing ratio of VOC will also be adjusted depending on the load of the engine (ME, GE, DE). I can. Therefore, the methane number of fuel flowing into the engine (ME, GE, DE) can be properly maintained.

이와 같이 본 실시예는, VOC를 압축한 뒤 SVOC는 가스연료와 혼합하여 엔진(ME, GE, DE) 등으로 공급하고, LVOC는 오일 저장탱크(OT)로 복귀시킴으로써, VOC의 대기 배출을 억제하고 가스연료의 사용량을 절감할 수 있다.As described above, in this embodiment, after the VOC is compressed, the SVOC is mixed with gas fuel and supplied to the engine (ME, GE, DE), and the LVOC is returned to the oil storage tank (OT), thereby suppressing the emission of VOC to the atmosphere. And reduce the use of gas fuel.

도 16은 본 발명의 제13 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 16 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a thirteenth embodiment of the present invention.

도 16을 참고하면, 본 발명의 제13 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 앞선 제12 실시예와 대비할 때 VOC 처리부(10)의 구성이 달라질 수 있다. Referring to FIG. 16, the VOC processing system 1 according to the thirteenth embodiment of the present invention may have a different configuration of the VOC processing unit 10 as compared to the twelfth embodiment.

본 실시예에서 VOC 처리부(10)는, 열교환기(16), VOC 저장탱크(15)를 더 포함한다. 열교환기(16)는, 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 냉각한다. 이때 열교환기(16)가 VOC를 냉각하는데 사용하는 냉매는 가스연료, 가스연료의 기화에 사용되는 열매(글리콜워터, 해수, 청수 등), 및/또는 선박(S) 내에서 사용되는 쿨링용 청수 등일 수 있지만, 특별히 한정하지 않는다. 다만 이하 본 실시예에서는 편의상 열교환기(16)가 가스연료로 VOC를 냉각하는 것을 한정하여 설명한다.In this embodiment, the VOC processing unit 10 further includes a heat exchanger 16 and a VOC storage tank 15. The heat exchanger 16 cools VOCs generated in the oil storage tank OT. At this time, the refrigerant used by the heat exchanger 16 to cool the VOC is gas fuel, heat medium (glycol water, sea water, fresh water, etc.) used for vaporization of gas fuel, and/or fresh water for cooling used in the ship (S). And the like, but is not particularly limited. However, in the present embodiment, for convenience, the heat exchanger 16 cooling the VOC with gas fuel will be described.

열교환기(16)는 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 가스연료와 열교환하여 냉각한다. 이를 위해 가스연료 공급라인(23)은, 가스연료 저장탱크(GT)에서 분기되어 열교환기(16) 및 혼합기(27)로 각각 연결될 수 있다.The heat exchanger 16 heats and cools the VOC generated in the oil storage tank OT with gas fuel. To this end, the gas fuel supply line 23 may be branched from the gas fuel storage tank GT and connected to the heat exchanger 16 and the mixer 27, respectively.

또는 도면과 달리, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액상의 가스연료는 가스연료 공급라인(23)을 통해 혼합기(27)로 전달되어 VOC와 혼합 후 엔진(ME, GE, DE)으로 공급되며, 가스연료 저장탱크(GT) 내에서 증발된 기상의 가스연료는 증발가스 공급라인(26)을 통해 열교환기(16)로 전달되어 VOC와 열교환 후 가스연소장치(GCU, 도시하지 않음) 등에 의해 연소될 수 있다.Alternatively, unlike the drawing, the liquid gas fuel discharged from the gas fuel storage tank (GT) is delivered to the mixer 27 through the gas fuel supply line 23, mixed with VOC, and supplied to the engine (ME, GE, DE). The gaseous gas fuel evaporated in the gas fuel storage tank GT is transferred to the heat exchanger 16 through the boil-off gas supply line 26, and after heat exchange with VOC, the gas combustion device (GCU, not shown), etc. Can be burned by

즉 가스연료 저장탱크(GT)에서 혼합기(27)로는 가스연료 공급라인(23)이 연결되고, 가스연료 저장탱크(GT)에서 열교환기(16)로는 증발가스 공급라인(26)이 연결될 수 있다.That is, the gas fuel supply line 23 may be connected from the gas fuel storage tank GT to the mixer 27, and the boil-off gas supply line 26 may be connected from the gas fuel storage tank GT to the heat exchanger 16. .

이 경우 열교환기(16)는 VOC 압축기(11)의 하류에 마련되어 약 10bar로 압축된 VOC를 가스연료로 냉각할 수 있고, 냉각된 VOC의 온도는 약 -20도씨 내외일 수 있다. 물론 VOC의 온도 및 압력 수치를 상기로 한정하는 것은 아니다.In this case, the heat exchanger 16 may be provided downstream of the VOC compressor 11 to cool the VOC compressed to about 10 bar with gas fuel, and the temperature of the cooled VOC may be about -20 degrees Celsius. Of course, the temperature and pressure values of the VOC are not limited to the above.

기액분리기(17)는 열교환기(16)의 하류에 마련되어 냉각된 VOC를 기액분리할 수 있으며, VOC는 압축에 의해 비등점이 상승한 후 냉각되어 기액분리기(17)로 전달되므로, 본 실시예는 VOC의 액화율을 높일 수 있다. 이때 기액분리기(17)는, LVOC를 오일 저장탱크(OT)로 회수하거나, 및/또는 VOC 저장탱크(15)로 전달할 수 있다. The gas-liquid separator 17 is provided downstream of the heat exchanger 16 and can gas-liquid separating the cooled VOC, and the VOC is cooled and transferred to the gas-liquid separator 17 after the boiling point rises by compression. The liquefaction rate of can be increased. At this time, the gas-liquid separator 17 may recover LVOC to the oil storage tank OT and/or transfer it to the VOC storage tank 15.

VOC 저장탱크(15)는, 열교환기(16)에서 냉각된 후 기액분리기(17)에서 분리된 액상의 VOC인 LVOC를 저장한다. 물론 오일의 로딩 시 VOC 저장탱크(15)는 기액분리기(17)에서 분리된 기상의 VOC인 SVOC도 함께 저장할 수 있다.The VOC storage tank 15 stores LVOC, which is a liquid VOC separated by the gas-liquid separator 17 after being cooled in the heat exchanger 16. Of course, when oil is loaded, the VOC storage tank 15 can also store SVOC, which is gaseous VOC separated by the gas-liquid separator 17.

오일 저장탱크(OT)는 휘발될 VOC 외에 기타 원유 성분을 수용할 수 있지만, VOC 저장탱크(15)는 오일에서 휘발된 중탄화수소 성분만을 저장해 두기 때문에, VOC 저장탱크(15)를 활용하여 VOC를 가스연료에 혼합하면, 엔진(ME, GE, DE)으로의 공급 제어가 보다 용이해질 수 있다.The oil storage tank (OT) can accommodate other crude oil components in addition to the VOC to be volatilized, but since the VOC storage tank (15) only stores the heavy hydrocarbon components volatilized from oil, the VOC storage tank (15) is used to store VOCs. When mixed with gaseous fuel, control of the supply to the engines (ME, GE, DE) can be made easier.

기액분리기(17)에서 VOC 저장탱크(15)로는 VOC 저장라인(151)이 연결될 수 있으며, VOC 저장탱크(15)에서 혼합기(27)로는 VOC 공급라인(152)이 연결된다. VOC 저장탱크(15)는 액상의 VOC를 저장할 수 있는데, 액상의 VOC는 외부로부터의 열 침투 등의 요인으로 인해 자연기화될 수 있다. A VOC storage line 151 may be connected from the gas-liquid separator 17 to the VOC storage tank 15, and a VOC supply line 152 is connected from the VOC storage tank 15 to the mixer 27. The VOC storage tank 15 may store liquid VOC, and the liquid VOC may be naturally vaporized due to factors such as heat penetration from the outside.

이 경우 VOC 공급라인(152)에는 VOC 저장탱크(15)에서 기화된 VOC가 흐를 수 있고, 액상의 VOC는 VOC 저장탱크(15)에 잔류해 있다가 필요 시 오일 저장탱크(OT)로 회수되거나, 별도의 가열원을 통해 기화되어 혼합기(27)로 전달될 수 있다.In this case, VOC vaporized in the VOC storage tank 15 may flow through the VOC supply line 152, and the liquid VOC remains in the VOC storage tank 15 and is recovered to the oil storage tank (OT) if necessary. , It may be vaporized through a separate heating source and transmitted to the mixer 27.

VOC 저장탱크(15)는, 열교환기(16)에서 과냉된 후 기액분리기(17)에서 분리된 저온 액상의 VOC를 저장받을 수 있고, 이 경우 VOC 저장탱크(15)에서의 추가 증발이 억제되어 VOC 저장탱크(15) 내부의 압력 상승이 최소화될 수 있다.The VOC storage tank 15 can receive the low-temperature liquid VOC separated by the gas-liquid separator 17 after being supercooled in the heat exchanger 16, and in this case, additional evaporation in the VOC storage tank 15 is suppressed. The increase in pressure inside the VOC storage tank 15 can be minimized.

본 실시예는 가스연료가 혼합기(27)로 전달되거나 열교환기(16)로 공급되는데, 열교환기(16)로 공급되는 가스연료의 양이 줄어들면 VOC의 냉각이 덜 이루어져서, 기액분리기(17)나 VOC 저장탱크(15)로부터 혼합기(27)로 공급되는 SVOC가 증가한다.In this embodiment, gas fuel is delivered to the mixer 27 or supplied to the heat exchanger 16, and when the amount of gas fuel supplied to the heat exchanger 16 decreases, the VOC is less cooled, so that the gas-liquid separator 17 B The SVOC supplied from the VOC storage tank 15 to the mixer 27 increases.

반대로 열교환기(16)로 공급되는 가스연료의 양이 줄어들면 VOC의 냉각이 충분히 이루어지게 되므로, 혼합기(27)로 공급되는 SVOC의 양이 줄어들 수 있다. Conversely, if the amount of gas fuel supplied to the heat exchanger 16 is reduced, the VOC is sufficiently cooled, so that the amount of SVOC supplied to the mixer 27 may be reduced.

즉 본 실시예는 열교환기(16)로 공급되는 가스연료의 양이 혼합기(27)로 유입되는 VOC의 양을 결정하는데 사용될 수 있는바, 열교환기(16)를 향하는 가스연료의 흐름은, 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC의 양, VOC 압축기(11)의 부하, VOC 저장탱크(15)의 레벨, 내압 등에 따라 제어될 수 있다.That is, in this embodiment, the amount of gaseous fuel supplied to the heat exchanger 16 can be used to determine the amount of VOC flowing into the mixer 27. The flow of gaseous fuel toward the heat exchanger 16 is oil It may be controlled according to the amount of VOC generated in the storage tank OT, the load of the VOC compressor 11, the level of the VOC storage tank 15, and the internal pressure.

도 17은 본 발명의 제14 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다.17 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a fourteenth embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 본 실시예는 앞선 제13 실시예와 달리, 열교환기(16)에서 VOC에 의하여 가열된 가스연료가 혼합기(27)로 전달될 수 있다. 이를 위해 가스연료 공급라인(23)은, 열교환기(16)를 경유하여 혼합기(27)로 연결된다.Referring to FIG. 17, in this embodiment, unlike the thirteenth embodiment, gas fuel heated by VOC in the heat exchanger 16 may be transferred to the mixer 27. To this end, the gas fuel supply line 23 is connected to the mixer 27 via a heat exchanger 16.

이 경우 열교환기(16)는 액상의 가스연료를 이용하여 VOC를 냉각할 수 있으며, 특히 열교환기(16)는, 가스연료를 이용하여 VOC를 과냉시켜서 후술할 VOC 저장탱크(15)에 전달할 수 있다. 이때 열교환기(16)는 VOC를 -40도씨 내외로 과냉시킬 수 있다.In this case, the heat exchanger 16 can cool the VOC using liquid gas fuel, and in particular, the heat exchanger 16 can supercool the VOC using gas fuel and deliver it to the VOC storage tank 15 to be described later. have. At this time, the heat exchanger 16 may supercool the VOC to around -40 degrees Celsius.

VOC가 과냉되는 경우 VOC에 포함된 CO2로 인해 Hydrate가 생성될 우려가 있지만, 이는 앞서 설명한 CO2 흡착기(133)에 의하여 VOC 내의 CO2가 제거됨에 따라 해소될 수 있다.When the VOC is supercooled, there is a concern that hydrate may be generated due to CO2 contained in the VOC, but this can be solved as CO2 in the VOC is removed by the CO2 adsorber 133 described above.

본 실시예는 열교환기(16)의 냉각(과냉)을 위해 액상의 가스연료를 사용할 수 있으며, 가스연료 저장탱크(GT) 내에서 증발한 기상의 가스연료는, 증발가스 공급라인(26)을 통하여 보조보일러나 IGG 등과 같은 기타수요처(DE)로 공급될 수 있다.In this embodiment, liquid gas fuel may be used for cooling (subcooling) of the heat exchanger 16, and gaseous gas fuel evaporated in the gas fuel storage tank GT is provided by the boil-off gas supply line 26. It can be supplied to other demanders (DEs) such as auxiliary boilers or IGGs.

즉 액상의 가스연료보다 온도가 다소 높은 기상의 가스연료는, VOC와 열교환하지 않고 소비되도록 마련될 수 있고, VOC는 액상의 가스연료로만 냉각될 수 있다.That is, gaseous gas fuel having a temperature slightly higher than that of liquid gas fuel can be provided to be consumed without heat exchange with VOC, and VOC can be cooled only with liquid gas fuel.

이와 같이 본 실시예는, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 저온의 가스연료를 VOC로 가열해줄 수 있으므로, 가스연료의 기화에 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.As described above, in this embodiment, since the low-temperature gas fuel discharged from the gas fuel storage tank GT can be heated with VOC, energy used for vaporization of the gas fuel can be reduced.

또한 본 실시예는 동시에 VOC를 냉각(과냉)하여 LVOC로 저장해 둠으로써, VOC의 혼합 유량을 효과적으로 조절하여 메탄가를 맞춰 엔진(ME, GE, DE) 가동 효율을 보장할 수 있다.In addition, in this embodiment, by simultaneously cooling (subcooling) VOCs and storing them as LVOCs, the mixing flow rate of VOCs can be effectively adjusted to match the methane number to ensure engine operating efficiency (ME, GE, DE).

도 18은 본 발명의 제15 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 18 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a fifteenth embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명의 제15 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC가 공급되는 엔진(ME, GE, DE)이 제한될 수 있다. 도면과 같이 혼합기(27)로부터 VOC와 가스연료를 공급받는 엔진(ME, GE, DE)은 발전엔진(GE) 등일 수 있으며, 선박(S)의 추진을 위해 마련되는 메인엔진(ME)은 VOC의 혼합 없이 가스연료를 공급받을 수 있다.Referring to FIG. 18, in the VOC treatment system 1 according to the fifteenth embodiment of the present invention, engines ME, GE, and DE to which VOCs are supplied may be limited. As shown in the drawing, engines (ME, GE, DE) that receive VOC and gas fuel from the mixer 27 may be a power generation engine (GE), and the main engine (ME) provided for propulsion of the ship (S) is VOC. Gas fuel can be supplied without mixing.

메인엔진(ME)이 XDF일 경우, 메인엔진(ME)의 요구 메탄가는 60MN 이상일 수 있다. 그런데 VOC의 메탄가는 20MN 전후이므로, VOC를 가스연료에 혼합하면 메인엔진(ME)으로 유입되는 연료의 메탄가가 충분하지 않아 문제될 수 있다.When the main engine (ME) is XDF, the required methane number of the main engine (ME) may be 60MN or more. However, since the methane number of VOC is around 20 MN, when VOC is mixed with gaseous fuel, the methane number of fuel flowing into the main engine (ME) is insufficient, which may cause a problem.

물론 앞선 실시예에서는 CO2 흡착기(133), 메탄가가 높은 기상의 가스연료인 증발가스 공급 등을 통해 메탄가를 맞춰줄 수 있지만, VOC의 공급량이 균일하지 않음을 고려할 때 메인엔진(ME)에 유입되는 연료의 메탄가는 변동될 수 있다.Of course, in the previous embodiment, the methane number can be adjusted through the CO2 adsorber 133 and the supply of evaporative gas, which is a gaseous gas fuel having a high methane number, but considering that the supply amount of VOC is not uniform, it is introduced into the main engine (ME). The methane number of fuels can fluctuate.

따라서 본 실시예는, 오일 저장탱크(OT)에 저장된 오일의 저장량, 항로 온도 등의 변수에 의하여 VOC의 혼합량이 변동되어 메인엔진(ME)의 출력이 흔들리는 것을 방지하기 위하여, 메인엔진(ME)은 VOC 혼합 없이 가스연료만으로 가동되도록 한다.Therefore, in this embodiment, in order to prevent the output of the main engine (ME) from shaking due to changes in the amount of VOC mixed by variables such as the storage amount of oil stored in the oil storage tank (OT) and the route temperature, the main engine (ME) Allows gaseous fuel alone to operate without VOC mixing.

이를 위해 가스연료 공급라인(23) 및/또는 증발가스 공급라인(26)은, 혼합기(27)의 상류에서 분기되어 메인엔진(ME) 및 발전엔진(GE)으로 각각 연결될 수 있다. 즉 혼합기(27)의 하류에는 메인엔진(ME)이 마련되지 않고 발전엔진(GE)과 기타수요처(DE) 등이 배치될 수 있다.To this end, the gas fuel supply line 23 and/or the boil-off gas supply line 26 may be branched upstream of the mixer 27 and connected to the main engine ME and the power generation engine GE, respectively. That is, the main engine (ME) is not provided downstream of the mixer (27), the power generation engine (GE) and other demands (DE), etc. may be disposed.

이와 같이 본 실시예는 VOC가 메인엔진(ME)으로 전달되는 가스연료에는 혼합되지 않도록 하고 발전엔진(GE) 및/또는 기타수요처(DE)에만 공급되도록 하여, 메인엔진(ME)의 출력이 흔들리는 것을 억제하여 선박(S)의 항해 안정성을 확보할 수 있다.As such, this embodiment prevents VOC from being mixed with the gas fuel delivered to the main engine (ME) and is supplied only to the power generation engine (GE) and/or other demanders (DE), so that the output of the main engine (ME) is shaken. It can be suppressed to ensure the nautical stability of the ship (S).

도 19는 본 발명의 제16 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 19 is a conceptual diagram of a VOC processing system according to a sixteenth embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 본 발명의 제16 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 압축기(11)를 다단으로 마련하며, VOC 압축기(11) 사이에 인터쿨러(111)를 둘 수 있다.Referring to FIG. 19, in the VOC treatment system 1 according to the sixteenth embodiment of the present invention, a VOC compressor 11 is provided in multiple stages, and an intercooler 111 may be provided between the VOC compressors 11.

VOC 압축기(11)는 VOC를 다단 압축하도록 복수 개로 마련될 수 있으며, 이 경우 기액분리기(17)로 유입되는 VOC의 압력은 앞선 실시예에서의 압력보다 높을 수 있다. 따라서 본 실시예는 VOC의 추가 압축을 통해 VOC의 비등점을 높여서 LVOC를 더욱 많이 생산할 수 있다.The VOC compressor 11 may be provided in plural to compress VOCs in multiple stages, and in this case, the pressure of the VOC introduced into the gas-liquid separator 17 may be higher than the pressure in the previous embodiment. Accordingly, this embodiment can produce more LVOCs by increasing the boiling point of VOCs through additional compression of VOCs.

인터쿨러(111)는, 복수 개의 VOC 압축기(11) 사이에 마련되어 VOC를 냉각한다. 이때 인터쿨러(111)가 VOC의 냉각에 사용하는 냉매는 제한되지 않으며, 앞선 실시예의 열교환기(16)에서 설명한 것과 같이 가스연료를 인터쿨러(111)에서의 냉매로 활용할 수 있다.The intercooler 111 is provided between a plurality of VOC compressors 11 to cool VOCs. At this time, the refrigerant used by the intercooler 111 to cool the VOC is not limited, and gaseous fuel may be used as a refrigerant in the intercooler 111 as described in the heat exchanger 16 of the previous embodiment.

이 경우 가스연료 공급라인(23) 및/또는 증발가스 공급라인(26)은, 가스연료 저장탱크(GT)에서 인터쿨러(111)를 경유하도록 마련될 수 있고, 이후 혼합기(27)로 연결될 수 있다.In this case, the gas fuel supply line 23 and/or the boil-off gas supply line 26 may be provided to pass through the intercooler 111 in the gas fuel storage tank GT, and then may be connected to the mixer 27. .

인터쿨러(111)는, VOC 압축기(11)에 의해 1차로 압축된 VOC를 가스연료 등으로 냉각하며, 냉각된 VOC 중 적어도 일부를 VOC 저장탱크(15)로 회수할 수 있다. 이때 VOC 저장탱크(15)로 회수되는 VOC는 LVOC일 수 있고, 인터쿨러(111)는 냉각 및 기액분리의 기능을 수행할 수 있는 구조일 수 있다.The intercooler 111 cools the VOCs firstly compressed by the VOC compressor 11 with gas fuel or the like, and recovers at least some of the cooled VOCs to the VOC storage tank 15. At this time, the VOC recovered to the VOC storage tank 15 may be LVOC, and the intercooler 111 may have a structure capable of performing functions of cooling and gas-liquid separation.

인터쿨러(111)에서 VOC 저장탱크(15)로는 VOC 저장라인(151)이 연결될 수 있으며, 인터쿨러(111)는 가스연료 등을 VOC와 열교환하여 VOC를 냉각하고, 냉각된 VOC 중 액상의 VOC를 VOC 저장탱크(15)로 회수할 수 있다.The VOC storage line 151 may be connected from the intercooler 111 to the VOC storage tank 15, and the intercooler 111 cools the VOC by exchanging gaseous fuel with VOC, and converts the liquid VOC out of the cooled VOC to VOC. It can be recovered with the storage tank 15.

이때 인터쿨러(111)는 앞선 열교환기(16)에서 설명한 것처럼, 가스연료를 통해 VOC를 과냉시켜서 VOC 저장탱크(15)에 VOC가 과냉 상태로 회수되도록 함으로써 SVOC의 발생을 억제할 수도 있다.At this time, the intercooler 111 may suppress the generation of SVOC by subcooling VOCs through gaseous fuel and recovering the VOCs in the VOC storage tank 15 in a subcooled state, as described in the heat exchanger 16 above.

또한 인터쿨러(111)는, 냉각된 VOC 중 적어도 일부인 LVOC 등을, VOC 저장탱크(15) 외에 오일 저장탱크(OT)로도 회수할 수 있고, 이를 위해 인터쿨러(111)에서 오일 저장탱크(OT)로 VOC 회수라인(171)이 연결될 수도 있다.In addition, the intercooler 111 may recover LVOC, which is at least a part of the cooled VOC, to an oil storage tank OT in addition to the VOC storage tank 15, and for this purpose, from the intercooler 111 to the oil storage tank OT. The VOC recovery line 171 may be connected.

이와 같이 본 실시예는, VOC 압축기(11)를 다단으로 구비하여 기액분리기(17)에서 LVOC의 회수율을 더 높일 수 있고, VOC 압축기(11) 사이에서 마련되는 인터쿨러(111)에서도 LVOC를 회수할 수 있으므로, VOC를 액화하는 구성을 별도로 마련하지 않더라도 VOC의 회수 효율을 충분히 향상시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, by providing the VOC compressor 11 in multiple stages, the recovery rate of LVOC in the gas-liquid separator 17 can be further increased, and the LVOC can also be recovered in the intercooler 111 provided between the VOC compressors 11. Therefore, even if a configuration for liquefying VOCs is not separately provided, the recovery efficiency of VOCs can be sufficiently improved.

도 20은 본 발명의 제17 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 20 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a seventeenth embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제17 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 가스연료 처리부(20)가 가스연료 기화기(22)를 구비하며, 열교환기(16)와 가스연료 기화기(22)가 간접 연결될 수 있다.Referring to FIG. 20, in the VOC treatment system 1 according to the seventeenth embodiment of the present invention, a gas fuel treatment unit 20 includes a gas fuel vaporizer 22, a heat exchanger 16 and a gas fuel vaporizer ( 22) can be indirectly connected.

가스연료 기화기(22)는, 가스연료 저장탱크(GT)에서 혼합기(27)로 연결되는 가스연료 공급라인(23) 상에 마련되며, 가스연료를 열매로 가열한다. 가스연료 기화기(22)는 제한되지 않는 다양한 종류의 열매를 이용하여, 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액상(또는 기상)의 가스연료를 가열할 수 있으며, 일례로 열매는 해수, 스팀, 글리콜워터 등일 수 있다.The gas fuel vaporizer 22 is provided on a gas fuel supply line 23 connected from the gas fuel storage tank GT to the mixer 27, and heats the gas fuel with a heat medium. The gas fuel vaporizer 22 may heat liquid (or gaseous) gaseous fuel discharged from the gas fuel storage tank GT by using various types of unrestricted fruit. For example, the fruit is seawater, steam, It may be glycol water or the like.

이를 위하여 가스연료 기화기(22)에는, 열매를 공급하기 위한 열매 공급부(221)가 마련될 수 있다. 열매 공급부(221)는 열매를 순환하는 라인(부호 도시하지 않음)과 열매를 펌핑하는 열매 펌프(도시하지 않음), 열매 히터(도시하지 않음) 등의 구성을 포함할 수 있다.To this end, the gas fuel vaporizer 22 may be provided with a fruit supply unit 221 for supplying fruit. The fruit supply unit 221 may include a line for circulating the fruit (not shown), a fruit pump (not shown) for pumping the fruit, and a heat medium heater (not shown).

VOC 압축기(11)에 의하여 압축된 VOC를 냉각하는 열교환기(16)는, 가스연료 기화기(22)의 열매를 이용할 수 있다. 즉 열매 순환 라인은, 가스연료 기화기(22)에 일측이 연결되고 열교환기(16)에 타측이 연결된다.The heat exchanger 16 for cooling the VOC compressed by the VOC compressor 11 may use the heat medium of the gas fuel vaporizer 22. That is, one side of the heat medium circulation line is connected to the gas fuel vaporizer 22 and the other side is connected to the heat exchanger 16.

이때 열매는, 가스연료 기화기(22)에서 가스연료를 가열하면서 냉각된 후, 열교환기(16)로 유입되어 VOC를 냉각시킬 수 있다. 따라서 본 실시예는 가스연료에 의하여 냉각된 열매가 VOC와의 열교환에 의해 가열될 수 있으므로, 열매 히터를 생략하거나 최소화할 수 있다.At this time, the heat medium is cooled while heating the gas fuel in the gas fuel vaporizer 22 and then flows into the heat exchanger 16 to cool the VOC. Therefore, in this embodiment, since the heat medium cooled by the gas fuel can be heated by heat exchange with the VOC, the heat medium heater can be omitted or minimized.

물론 열매 공급부(221)는, 열매가 열교환기(16)로 공급되는 유량에 따라 열매 히터의 부하 및/또는 열매 순환 라인에서 열매 히터에 유입되거나 열매 히터를 우회하는 유량 등을 적절히 조절할 수 있다.Of course, the heat medium supply unit 221 may appropriately adjust the load of the heat medium heater and/or the flow rate that flows into or bypasses the heat medium heater in the heat medium circulation line according to the flow rate at which the heat medium is supplied to the heat exchanger 16.

이와 같이 본 실시예는, VOC의 냉각 시 가스연료의 기화에 사용되는 열매를 활용함으로써 에너지 절감을 구현할 수 있다.As described above, in this embodiment, energy saving can be realized by utilizing the heat medium used for vaporization of gaseous fuel when cooling VOC.

도 21은 본 발명의 제18 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다. 21 is a conceptual diagram of a ship including a VOC treatment system according to an 18th embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면, 본 발명의 제18 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 처리부(10)가 VOC 펌프(154), VOC 분사기(1572)를 포함한다.Referring to FIG. 21, in the VOC treatment system 1 according to the eighteenth embodiment of the present invention, the VOC treatment unit 10 includes a VOC pump 154 and a VOC injector 1572.

VOC 펌프(154)는, 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 가압한다. 오일 저장탱크(OT)에서 VOC 펌프(154)까지는 VOC 배출라인(13)이 연결될 수 있고, VOC 펌프(154)는 기상 또는 액상으로 VOC 배출라인(13)을 따라 배출된 VOC를 적정 압력으로 가압한다.The VOC pump 154 pressurizes VOCs generated in the oil storage tank OT. The VOC discharge line 13 may be connected from the oil storage tank OT to the VOC pump 154, and the VOC pump 154 pressurizes the VOC discharged along the VOC discharge line 13 in a gaseous or liquid phase to an appropriate pressure. do.

또는 본 실시예는, VOC 펌프(154)를 대신하여 VOC 압축기(11)를 사용할 수도 있다. 즉 VOC는 오일 저장탱크(OT)에서 기체 상태로 휘발되어 VOC 배출라인(13)을 통해 배출될 수 있으므로, VOC 배출라인(13)에는 VOC의 상태를 고려하여 VOC의 승압이 가능한 모든 구성이 마련 가능하다. Alternatively, in this embodiment, the VOC compressor 11 may be used in place of the VOC pump 154. That is, since VOC is volatilized in a gaseous state in the oil storage tank (OT) and can be discharged through the VOC discharge line 13, the VOC discharge line 13 has all configurations capable of boosting the VOC in consideration of the state of the VOC. It is possible.

즉 VOC 펌프(154)와 VOC 압축기(11)가 한꺼번에 구비될 수도 있고, 일례로 VOC 배출라인(13)에 기액분리기(17)가 배치되며, 기액분리기(17)의 하류에서 VOC 펌프(154)와 VOC 압축기(11)가 병렬로 마련되어, 기액분리기(17)에서 분리된 LVOC는 VOC 펌프(154)로, SVOC는 VOC 압축기(11)로 전달될 수 있다. 참고로 이하에서 설명하는 VOC 펌프(154)는, VOC 압축기(11)로 치환되거나 또는 VOC 펌프(154)와 VOC 압축기(11) 세트로 치환될 수 있다.That is, the VOC pump 154 and the VOC compressor 11 may be provided at the same time, for example, a gas-liquid separator 17 is disposed in the VOC discharge line 13, and a VOC pump 154 in the downstream of the gas-liquid separator 17 And VOC compressors 11 are provided in parallel, and LVOC separated by the gas-liquid separator 17 may be transferred to the VOC pump 154 and SVOC may be transferred to the VOC compressor 11. For reference, the VOC pump 154 described below may be replaced with a VOC compressor 11 or a set of a VOC pump 154 and a VOC compressor 11.

VOC 분사기(1572)는, 가압/압축된 VOC를 오일 저장탱크(OT) 내에 리턴한다. 가압된 VOC의 압력은 2 내지 10bar(일례로 3bar 내외)일 수 있으며, VOC 분사기(1572)는 가압된 VOC를 오일 저장탱크(OT) 내에 리턴시켜 주어 VOC의 감압을 구현할 수 있다.The VOC injector 1572 returns the pressurized/compressed VOC into the oil storage tank OT. The pressure of the pressurized VOC may be 2 to 10 bar (for example, about 3 bar), and the VOC injector 1572 may return the pressurized VOC into the oil storage tank OT to realize the decompression of the VOC.

특히 VOC 분사기(1572)는, 오일 저장탱크(OT) 내부에 분무 형태로 VOC를 분사하여, 분사된 VOC가 감압에 의해 냉각되어 오일 저장탱크(OT) 내의 오일 온도를 낮추도록 할 수 있다.In particular, the VOC injector 1572 may inject VOC in the form of a spray into the oil storage tank OT, so that the injected VOC is cooled by reduced pressure to lower the oil temperature in the oil storage tank OT.

즉 VOC 분사기(1572)는, VOC 펌프(154) 등에 의하여 가압된 VOC를 오일 저장탱크(OT) 내부에 뿌려주는 스프레이로서, 이때 분사되는 VOC는 압력이 오일 저장탱크(OT) 내압으로 수렴함에 따라 감압되면서 줄-톰슨 효과에 의해 냉각될 수 있다. 따라서 리턴되는 동시에 냉각된 VOC에 의해, 오일 저장탱크(OT) 내부에서의 VOC 발생량이 억제될 수 있는 것이다.That is, the VOC injector 1572 is a spray that sprays the VOC pressurized by the VOC pump 154 into the oil storage tank OT, and the VOC injected at this time is as the pressure converges to the internal pressure of the oil storage tank OT. It can be cooled by the Joule-Thomson effect while depressurized. Accordingly, the amount of VOC generated in the oil storage tank OT can be suppressed by the returned and cooled VOC.

VOC 펌프(154) 등에서 VOC 분사기(1572)로는 VOC 리턴라인(157)이 연결될 수 있으며, VOC 리턴라인(157) 상에는 VOC 리턴밸브(1571)가 마련될 수 있다. VOC 리턴밸브(1571)는 오일 저장탱크(OT)에 저장된 오일의 온도 및/또는 압력에 따라 개도가 조절될 수 있다.A VOC return line 157 may be connected to the VOC injector 1572 from the VOC pump 154 and the like, and a VOC return valve 1571 may be provided on the VOC return line 157. The opening degree of the VOC return valve 1571 may be adjusted according to the temperature and/or pressure of the oil stored in the oil storage tank OT.

일례로 오일 저장탱크(OT) 내부에 VOC 발생량의 억제가 필요하다고 판단된 경우, VOC 리턴밸브(1571)는 충분히 개방되어 VOC가 VOC 펌프(154)를 거쳐 가압된 후 VOC 분사기(1572)에 의하여 오일 저장탱크(OT) 내에서 뿌려지도록 할 수 있다.For example, if it is determined that it is necessary to suppress the amount of VOC generated in the oil storage tank OT, the VOC return valve 1571 is sufficiently opened to pressurize the VOC through the VOC pump 154 and then by the VOC injector 1572 It can be sprayed in the oil storage tank (OT).

앞서 설명한 VOC 배출라인(13)은, VOC 펌프(154)의 상류에서 분기되어 선박(S)에 탑재되는 수요처로 연결될 수 있다. 이때 수요처는 보일러, IGG 등일 수 있으며, VOC 배출라인(13)은 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC를 가압 없이 보일러 등으로 전달할 수 있다.The VOC discharge line 13 described above may be branched upstream of the VOC pump 154 to be connected to a demand destination mounted on the ship S. At this time, the consumer may be a boiler, IGG, etc., and the VOC discharge line 13 may deliver VOC generated in the oil storage tank OT to a boiler or the like without pressurization.

이를 위해 오일 저장탱크(OT)는, 내부에서 발생하는 VOC를 축적하여 내압을 보일러의 요구압력까지 높일 수 있다. 즉 VOC 리턴밸브(1571)는, 오일 저장탱크(OT) 내부의 압력이 보일러 등의 요구압력에 도달할 때까지 개방되지 않은 상태를 유지할 수 있다.To this end, the oil storage tank OT can increase the internal pressure to the required pressure of the boiler by accumulating VOC generated inside. That is, the VOC return valve 1571 may maintain an unopened state until the pressure inside the oil storage tank OT reaches a required pressure such as a boiler.

오일 저장탱크(OT)는, 일례로 내부에서 발생하는 VOC를 축적하여 내압을 2bar 내지 3bar 이상으로 높일 수 있다. 물론 오일 저장탱크(OT)가 축적하는 내압은 보일러 등의 요구 압력에 따라 달라질 수 있다.The oil storage tank OT may increase the internal pressure to 2bar to 3bar or more by accumulating VOC generated inside, for example. Of course, the internal pressure accumulated by the oil storage tank OT may vary depending on the required pressure of the boiler.

이와 같이 본 실시예는, 오일 저장탱크(OT) 내에서 발생한 VOC를 가압 후 오일 저장탱크(OT) 내부에 뿌려줌으로써 오일 저장탱크(OT)에서의 VOC 발생을 억제할 수 있다.As described above, in this embodiment, VOCs generated in the oil storage tank OT are pressurized and then sprayed into the oil storage tank OT, thereby suppressing the generation of VOCs in the oil storage tank OT.

및/또는 본 실시예는, 오일 저장탱크(OT)의 압력을 3bar 내외까지 상승시켜서 압축 없이 free flow로 VOC를 보일러 등에 공급해 소비함으로써, VOC를 처리하기 위한 구성을 간소화할 수 있다.And/or this embodiment, by increasing the pressure of the oil storage tank (OT) to about 3 bar, supplying and consuming VOC in a free flow without compression, such as a boiler, it is possible to simplify the configuration for processing VOC.

도 22 내지 도 24는 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이고, 도 25는 본 발명의 제19 실시예에 따른 VOC 처리 시스템의 개념도이다. 22 to 24 are conceptual diagrams of a ship including a VOC treatment system according to a 19th embodiment of the present invention, and FIG. 25 is a conceptual diagram of a VOC treatment system according to a 19th embodiment of the present invention.

도 22 내지 도 24에서 점선은 VOC 배출라인(13), 실선은 VOC 리턴라인(157), 일점쇄선은 벙커링 라인(BL)을 의미하며, 굵기가 굵게 표시된 부분은 유량이 존재하는 부분을 의미한다.In FIGS. 22 to 24, the dotted line represents the VOC discharge line 13, the solid line represents the VOC return line 157, the dashed-dotted line represents the bunkering line BL, and the part marked in bold represents the part where the flow rate exists. .

본 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, 복수 개의 오일 저장탱크(OT)에 대하여 벙커링 라인(BL)에 의한 벙커링과 동시에 VOC 회수를 수행하여 VOC 배출을 원천 차단할 수 있으며, 또한 VOC 제거를 위한 장비를 별도로 마련할 필요도 없다. 이하 자세히 서술한다.The VOC treatment system 1 according to the present embodiment can block VOC emission at the source by performing bunkering by a bunkering line BL and simultaneously recovering VOCs for a plurality of oil storage tanks OT, and also VOC removal. There is no need to prepare separate equipment for it. It will be described in detail below.

본 실시예는 VOC 압축기(11)(VOC 펌프(154)로 대체될 수 있음은 물론이다.)가 오일 저장탱크(OT)에 오일을 로딩할 때 발생하는 VOC를 가압한다. 앞선 실시예는 이미 오일이 적재된 오일 저장탱크(OT)로부터 발생한 VOC를 VOC 압축기(11)가 압축하게 되는 반면, 본 실시예는 벙커링과 동시에 VOC 압축이 이루어질 수 있다.In this embodiment, the VOC compressor 11 (which can be replaced by the VOC pump 154, of course) pressurizes VOC generated when oil is loaded into the oil storage tank OT. In the previous embodiment, while the VOC compressor 11 compresses VOCs generated from the oil storage tank OT already loaded with oil, in this embodiment, VOC compression may be performed simultaneously with bunkering.

구체적으로 VOC 압축기(11)는, 도 22에 나타난 바와 같이 로딩 중인 제1 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 압축하여 로딩 전인 제2 오일 저장탱크(OT)로 전달한다. 이하에서 제1, 제2는 벙커링 순서에 따라 번호를 부여한 것이지만 이로 한정되진 않는다. 또한 제2 오일 저장탱크(OT)는 두 번째가 아닌 세 번째 또는 그 이상을 의미할 수 있다.Specifically, the VOC compressor 11 compresses VOC generated in the first oil storage tank OT being loaded as shown in FIG. 22 and delivers it to the second oil storage tank OT before loading. Hereinafter, the first and second numbers are assigned according to the bunkering order, but are not limited thereto. In addition, the second oil storage tank OT may mean a third or more than the second.

종래의 경우 벙커링 시 다량으로 발생하는 VOC는 태워 버려지거나 불필요하게 소비되었는데, 본 실시예는 VOC를 회수하여 VOC의 연소 등이 필요없게 된다.In the conventional case, a large amount of VOCs generated during bunkering were burned out or consumed unnecessarily. In this embodiment, VOCs are recovered and combustion of VOCs is not required.

본 실시예는 로딩 중인 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC를, 로딩 전의 비어있는 오일 저장탱크(OT)로 전달한다. 이때 VOC는 VOC 압축기(11)에 의하여 압축된 후 빈 상태의 오일 저장탱크(OT)로 전달됨에 따라, 오일 저장탱크(OT)의 내압보다는 높은 압력으로 공급되나, VOC가 유입되는 오일 저장탱크(OT)는 비어있으므로, 높은 압력의 VOC가 유입되더라도 VOC는 부피 팽창으로 감압될 수 있어 문제되지 않는다.In this embodiment, the VOC generated in the oil storage tank OT being loaded is transferred to the empty oil storage tank OT before loading. At this time, as the VOC is compressed by the VOC compressor 11 and transferred to the empty oil storage tank OT, it is supplied at a pressure higher than the internal pressure of the oil storage tank OT, but the oil storage tank into which VOC flows ( OT) is empty, so even if a high pressure VOC is introduced, the VOC can be decompressed by volume expansion, so there is no problem.

VOC 압축기(11)는, 도 23에 나타난 바와 같이 이미 VOC가 유입된 제2 오일 저장탱크(OT)의 로딩 시, 제2 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 압축하여 제1 오일 저장탱크(OT)로 회수한다. As shown in FIG. 23, the VOC compressor 11 compresses the VOC generated in the second oil storage tank OT when the second oil storage tank OT into which VOC has already been introduced is loaded, and the first oil storage tank Recover with (OT).

즉 로딩되는 오일 저장탱크(OT)에서 발생한 VOC는 빈 오일 저장탱크(OT)로 전달되고, VOC를 전달받은 오일 저장탱크(OT)에 로딩이 이루어질 경우 로딩 과정에서 생성되는 VOC는 로딩이 일정수준(VOC가 오일 내로 회수되면서 충분히 흡수될 수 있을 정도로서 50 내지 80%) 이상 완료된 오일 저장탱크(OT) 및/또는 비어있는 다른 오일 저장탱크(OT)로 회수될 수 있다.That is, the VOC generated in the loaded oil storage tank (OT) is transferred to the empty oil storage tank (OT), and when loading is performed in the oil storage tank (OT) that received the VOC, the VOC generated during the loading process is loaded at a certain level. (50 to 80% of the VOC is sufficiently absorbed as it is recovered into the oil) It can be recovered to the oil storage tank (OT) and/or another empty oil storage tank (OT) that has been completed.

제1 오일 저장탱크(OT)의 로딩 시와는 달리, 제2 오일 저장탱크(OT)는 VOC가 이미 채워져 있는데, 오일이 로딩되면서 VOC는 오일 내로 섞이게 될 수 있다. 이로 인해 제2 오일 저장탱크(OT)는 로딩 시 발생하는 VOC의 양이, 제1 오일 저장탱크(OT)의 로딩 시 발생하는 양보다 적을 수 있다.Unlike when the first oil storage tank OT is loaded, the second oil storage tank OT is already filled with VOC, and the VOC may be mixed into the oil as the oil is loaded. Accordingly, the amount of VOC generated when the second oil storage tank OT is loaded may be less than the amount generated when the first oil storage tank OT is loaded.

따라서 VOC 압축기(11)는, 가장 처음 오일 저장탱크(OT)에 로딩하는 경우 대비, 두 번째 이후로 오일 저장탱크(OT)에 로딩할 때에는 처리해야 하는 VOC의 양이 달라지므로 부하 또는 가동 대수가 줄어들 수 있다.Therefore, when the VOC compressor 11 is loaded into the oil storage tank OT after the second time, the amount of VOC to be treated is different when the VOC compressor 11 is loaded into the oil storage tank OT for the first time. Can be reduced.

제2 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC는, VOC 압축기(11)에서 압축되고 필요에 따라 인터쿨러(111), VOC 액화기(14) 등을 이용해 냉각되며, 제1 오일 저장탱크(OT)에서 오일 내부로 회수된다.VOCs generated in the second oil storage tank (OT) are compressed by the VOC compressor (11) and cooled using an intercooler (111), a VOC liquefier (14), etc., as needed, and the first oil storage tank (OT) Oil is recovered from inside.

즉 VOC 압축기(11)에서 오일 저장탱크(OT)의 내부로 연결되는 VOC 리턴라인(157)은, 오일 저장탱크(OT)의 내부 하측까지 연장되어, 회수되는 VOC가 오일 내로 유입되도록 할 수 있다. 이를 통해 VOC가 회수된 후 다시 VOC 배출이 일어나지 않게 된다.That is, the VOC return line 157 connected from the VOC compressor 11 to the inside of the oil storage tank OT extends to the lower side of the oil storage tank OT, so that the recovered VOC can flow into the oil. . Through this, after the VOC is recovered, no VOC emission occurs again.

다만 본 실시예는 도면과 달리, 앞선 도 21을 통해 설명한 실시예처럼 VOC 리턴라인(157)은 오일 저장탱크(OT)의 내부 상측까지만 연장되고, 오일 저장탱크(OT)의 내부 하측까지 연장된 벙커링 라인(BL)을 활용하기 위해, VOC 배출라인(13)에서 벙커링 라인(BL)으로 VOC 전달라인(도시하지 않음)이 마련될 수 있다.However, in this embodiment, unlike the drawings, the VOC return line 157 extends only to the upper inner side of the oil storage tank OT, and extends to the inner lower side of the oil storage tank OT, as in the embodiment described with reference to FIG. In order to utilize the bunkering line BL, a VOC delivery line (not shown) may be provided from the VOC discharge line 13 to the bunkering line BL.

이 경우 VOC 전달라인과 VOC 배출라인(13), VOC 리턴라인(157)에서의 압력, 유량 등을 효율적으로 조절하기 위해, VOC 전달라인에도 VOC 압축기(11)가 마련될 수 있으며, 다만 VOC 배출라인(13)에 마련된 것과는 제원이 상이할 수 있다. In this case, in order to efficiently control the pressure and flow rate in the VOC delivery line, the VOC discharge line 13, and the VOC return line 157, a VOC compressor 11 may also be provided in the VOC delivery line, but VOC emission Specifications may be different from those provided on the line 13.

물론 위와 달리, VOC 전달라인은 VOC 배출라인(13)이 연결되는 VOC 압축기(11)의 하류에서 VOC 리턴라인(157)으로부터 분기되도록 마련되어 VOC 압축기(11)를 공유할 수도 있지만, 이로 한정되지 않는다.Of course, unlike the above, the VOC delivery line is provided to be branched from the VOC return line 157 at the downstream of the VOC compressor 11 to which the VOC discharge line 13 is connected, but may share the VOC compressor 11, but is not limited thereto. .

다만 이 경우에는 벙커링 라인(BL)의 일부를 VOC 회수로 사용하게 되므로, VOC가 오일 내로 회수되는 오일 저장탱크(OT)는 벙커링이 완료된 것으로 제한될 수 있다.However, in this case, since a part of the bunkering line BL is used for VOC recovery, the oil storage tank OT in which the VOC is recovered into the oil may be limited to the bunkering completed.

본 실시예에서 마지막으로 로딩되는 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC는, 도 24에서 나타난 바와 같이 나머지 중 적어도 일부의 오일 저장탱크(OT)들로 나누어 회수될 수 있다.In this embodiment, the VOC generated in the last loaded oil storage tank OT may be recovered by dividing into at least some of the remaining oil storage tanks OT, as shown in FIG. 24.

마지막 오일 저장탱크(OT)에는 VOC가 채워져 있다가, 오일이 로딩되면서 오일에 의해 흡수되고 일부 VOC는 다른 오일 저장탱크(OT)에 로딩된 오일 내부로 회수/흡수된다. The last oil storage tank OT is filled with VOCs, and is absorbed by the oil as the oil is loaded, and some VOCs are recovered/absorbed into the oil loaded in the other oil storage tank OT.

물론 마지막 오일 저장탱크(OT)의 로딩이 아니더라도, 오일이 일정 수준 이상 채워진 오일 저장탱크(OT)가 하나 이상인 상황에서 새로운 오일 저장탱크(OT)에 로딩이 발생하는 경우(세 번째 오일 저장탱크(OT)의 로딩)에는, VOC가 압축/냉각 후 분배 회수될 수 있다.Of course, even if the last oil storage tank (OT) is not loaded, when loading occurs in the new oil storage tank (OT) when there are more than one oil storage tank (OT) filled with oil above a certain level (the third oil storage tank ( OT)), VOC can be distributed and recovered after compression/cooling.

이와 같이 본 실시예는 최종적으로 모든 오일 저장탱크(OT)의 로딩을 완료하였더라도 VOC를 외부로 배출하는 공정이 없게 되며, 오일 저장탱크(OT) 내부에는 오일과 LVOC가 주로 존재하게 된다.As described above, in this embodiment, even if all oil storage tanks OT are loaded, there is no process of discharging VOCs to the outside, and oil and LVOCs mainly exist inside the oil storage tank OT.

본 실시예는 도 25에 나타난 바와 같이, VOC 압축기(11)가 마련되는 VOC 배출라인(13) 및 VOC 리턴라인(157)에, 압력계(부호 도시하지 않음), 유량계(부호 도시하지 않음), 온도계(부호 도시하지 않음) 등의 센서가 마련될 수 있고, 센서에 의하여 VOC 유량의 제어를 구현하는 각종 밸브(부호 도시하지 않음)가 조절될 수 있다.As shown in FIG. 25, in the VOC discharge line 13 and the VOC return line 157 where the VOC compressor 11 is provided, a pressure gauge (not shown), a flow meter (not shown), A sensor such as a thermometer (not shown) may be provided, and various valves (not shown) for implementing the control of the VOC flow rate may be controlled by the sensor.

즉 본 실시예는, 선적 시 지속적으로 발생하는 VOC를 VOC 펌프(154)나 VOC 압축기(11)로 가압하고 적정 온도로 냉각한 뒤, 아직 로딩이 이루어지지 않은 비어있는 오일 저장탱크(OT)로 나누어 옮겨두고, 옮겨진 VOC는 적정량을 선적한 오일 저장탱크(OT)의 하부로 주입시켜, 오일에 VOC를 재흡수시키게 된다.That is, in this embodiment, the VOC continuously generated during shipment is pressurized by the VOC pump 154 or the VOC compressor 11, cooled to an appropriate temperature, and then transferred to an empty oil storage tank (OT) that has not yet been loaded. Separated and transferred, the transferred VOC is injected into the lower part of the oil storage tank (OT) in which an appropriate amount is loaded, and the VOC is reabsorbed in the oil.

본 실시예는 이러한 과정을 반복하여 최종적으로 선적 종료 시 선적 간에 발생한 모든 VOC가 오일에 흡수된 상태가 되도록 할 수 있는바, VOC의 배출을 원천 차단하여 환경규제 대응 및 OPEX 감소 효과를 거둘 수 있다.In this embodiment, by repeating this process, all VOCs generated between shipments can be absorbed into oil at the end of the shipment, and thus, it is possible to respond to environmental regulations and reduce OPEX by blocking the emission of VOCs. .

도 26은 본 발명의 제20 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.26 is a conceptual diagram of a ship including a VOC treatment system according to a twentieth embodiment of the present invention.

도 26을 참조하면, 본 발명의 제20 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC를 엔진(ME, GE)으로 공급할 때 VOC의 메탄가(methane number)가 엔진(ME, GE)의 요구조건과 부합하지 않을 경우를 대비하기 위해 엔진(ME, GE)의 배기를 활용할 수 있다.Referring to FIG. 26, in the VOC treatment system 1 according to the twentieth embodiment of the present invention, when supplying VOC to engines (ME, GE), the methane number of VOC is required by the engines (ME, GE). Exhausts from engines (ME, GE) can be used to be prepared in case the conditions are not met.

본 실시예의 엔진(ME, GE)에는 터보차저(50)가 마련된다. 터보차저(50)는 압축부(50a)와 터빈부(50b)가 공통의 축으로 연결되어, 배기에 의해 터빈부(50b)가 회전하면 압축부(50a)가 회전하면서 소기를 압축하게 되는 구성이다.The turbocharger 50 is provided in the engines ME and GE of this embodiment. In the turbocharger 50, the compression unit 50a and the turbine unit 50b are connected by a common shaft, and when the turbine unit 50b rotates by exhaust, the compression unit 50a rotates and compresses the scavenging air. to be.

이때 압축부(50a)를 거쳐 엔진(ME, GE)의 흡기 매니폴드로는 소기 공급라인(51)이 연결되고, 반대로 엔진(ME, GE)의 배기 매니폴드에서 터빈부(50b)를 경유하는 배기 배출라인(52)이 마련될 수 있다.At this time, the scavenging supply line 51 is connected to the intake manifold of the engine (ME, GE) through the compression part 50a, and conversely, the exhaust manifold of the engine (ME, GE) passes through the turbine part 50b. An exhaust discharge line 52 may be provided.

이와 같이 터보차저(50)가 마련되는 엔진(ME, GE)에 대해, 최근 환경 규제로 인해 배기에 포함되는 질소산화물의 비율을 낮추기 위하여, 배기를 실린더 내로 재순환하는 배기가스 재순환 시스템(EGR: exhaust gas recirculation)이 사용되고 있다.For engines (ME, GE) in which the turbocharger 50 is provided as described above, in order to reduce the ratio of nitrogen oxides contained in exhaust due to recent environmental regulations, an exhaust gas recirculation system (EGR: exhaust) that recirculates the exhaust into the cylinder. gas recirculation) is being used.

이러한 배기가스 재순환 시스템은 불활성가스(이산화탄소)를 포함하는 배기를 실린더 내에 소기와 함께 공급하여, 실린더에서의 연소 온도를 낮춰 질소산화물의 발생을 억제하는 구성이다.Such an exhaust gas recirculation system is configured to supply exhaust including an inert gas (carbon dioxide) together with scavenging air into the cylinder, thereby lowering the combustion temperature in the cylinder to suppress the generation of nitrogen oxides.

이와 같은 배기가스 재순환 시스템을 본 실시예에도 적용할 수 있으며, 본 실시예에서 배기가스 재순환 시스템은 배기 순환부(53)로 지칭될 수 있다.Such an exhaust gas recirculation system can be applied to this embodiment as well, and the exhaust gas recirculation system in this embodiment may be referred to as an exhaust circulation unit 53.

본 실시예의 배기 순환부(53)는, 터빈부(50b)의 전후에서의 배기를 압축부(50a)의 전후로 공급하여 소기에 혼합되도록 할 수 있는데, 일례로 터빈부(50b)의 상류에서의 고압 배기를 압축부(50a)의 상류 또는 하류로 공급하는 고압 배기순환(HP EGR) 또는 터빈부(50b)의 하류에서의 저압 배기를 압축부(50a)의 상류로 공급하는 저압 배기순환(LP EGR) 등이 가능하다. The exhaust circulation unit 53 of the present embodiment may supply exhaust air before and after the turbine unit 50b to the front and rear sides of the compression unit 50a to be mixed in a scavenging air. For example, in the upstream of the turbine unit 50b High-pressure exhaust circulation (HP EGR) for supplying high-pressure exhaust to the upstream or downstream of the compression unit 50a, or low-pressure exhaust circulation (LP) for supplying low-pressure exhaust from the downstream of the turbine unit 50b to the upstream of the compression unit 50a. EGR), etc. are possible.

이를 위해 터빈부(50b)의 하류에서 압축부(50a)의 상류 또는 하류로 저압 배기 순환라인(531)이 연결되며, 반면 터빈부(50b)의 상류에서 압축부(50a)의 상류 또는 하류로 고압 배기 순환라인(531, 532)이 연결될 수 있고, 각 배기 순환라인(531, 532)에는 쿨러(도시하지 않음), 필터(도시하지 않음), 배기 재순환밸브(54)(EGR valve) 등이 마련된다.To this end, the low pressure exhaust circulation line 531 is connected from the downstream of the turbine unit 50b to the upstream or downstream of the compression unit 50a, whereas the upstream or downstream of the compression unit 50a from the upstream of the turbine unit 50b. High-pressure exhaust circulation lines 531 and 532 may be connected, and each exhaust circulation line 531 and 532 includes a cooler (not shown), a filter (not shown), an exhaust recirculation valve 54 (EGR valve), etc. It is prepared.

이러한 배기 순환부(53)를 통해 순환하는 배기 중 일부는, 배기 전달라인(531a, 532a)을 통해 VOC에 합류될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.Some of the exhaust circulating through the exhaust circulation unit 53 may join the VOC through exhaust delivery lines 531a and 532a, which will be described later.

본 실시예는, 오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC를 엔진(ME, GE)에 공급하기 위하여 오일 저장탱크(OT)로부터 엔진(ME, GE)까지 VOC 배출라인(13)이 마련될 수 있으며, VOC 배출라인(13)에는 VOC 압축기(11), 믹서(56) 등이 구비된다.In this embodiment, a VOC discharge line 13 may be provided from the oil storage tank OT to the engines ME and GE in order to supply VOC generated in the oil storage tank OT to the engines ME and GE. In addition, the VOC discharge line 13 is provided with a VOC compressor 11 and a mixer 56.

오일 저장탱크(OT)에서 발생하는 VOC는 발열량을 가지므로 엔진(ME, GE)의 연료로 사용할 수 있지만, 엔진(ME, GE)의 종류(메인엔진(ME, GE), 발전엔진(ME, GE) 등)나 엔진(ME, GE)의 부하, 가동 조건 등에 따라 엔진(ME, GE)이 요구하는 연료의 상태가 달라질 수 있으며, 특히 연료가 가스일 경우 메탄가가 엔진(ME, GE) 가동에 큰 영향을 미치게 된다.VOCs generated from oil storage tanks (OT) have calorific value, so they can be used as fuel for engines (ME, GE), but the types of engines (ME, GE) (main engines (ME, GE), power generation engines (ME, GE)) GE), etc.) or the load of the engine (ME, GE), the operating conditions, etc., the condition of the fuel required by the engine (ME, GE) may vary.Especially, when the fuel is gas, the methane number runs the engine (ME, GE) Will have a great influence on

엔진(ME, GE)을 가스 모드로 가동하면서 안정적인 가동을 유지하기 위해서는 메탄가가 일정 이상으로 확보되어야 하는데, VOC만을 공급할 경우 메탄가의 조절이 불가하므로 앞선 실시예에서는 액화가스 등을 혼합하였다.In order to maintain stable operation while operating the engines (ME, GE) in gas mode, the methane number must be secured above a certain level. If only VOC is supplied, the methane number cannot be adjusted, so in the previous embodiment, liquefied gas and the like were mixed.

그러나 본 실시예의 경우, 액화가스를 별도로 혼합하는 대신 또는 액화가스 혼합에 더하여, 메탄가를 효율적으로 조절할 수 있도록 불활성가스(이산화탄소)를 이용할 수 있으며, 특히 배기에 다량의 이산화탄소가 포함되어 있음을 고려, 배기를 VOC에 혼합해 엔진(ME, GE)에 공급되는 VOC의 메탄가를 맞춰줄 수 있다.However, in the case of this embodiment, instead of separately mixing the liquefied gas or in addition to mixing the liquefied gas, an inert gas (carbon dioxide) may be used to efficiently control the methane number, and in particular, considering that a large amount of carbon dioxide is included in the exhaust, The methane number of VOC supplied to engines (ME, GE) can be adjusted by mixing exhaust with VOC.

이를 위해 오일 저장탱크(OT)와 엔진(ME, GE) 사이(일례로 VOC 압축기(11)와 엔진(ME, GE) 사이)에는 믹서(56)가 마련되며, 배기 순환라인(531, 532)에서 믹서(56)로 배기 전달라인(531a, 532a)이 연결되며, 배기 전달라인(531a, 532a)에는 배기 전달밸브(55)가 마련됨에 따라, 믹서(56)는 배기 순환부(53)에서 순환하는 배기 중 적어도 일부를 VOC와 혼합하여 VOC의 메탄가를 조절해 엔진(ME, GE)에 공급할 수 있다.To this end, a mixer 56 is provided between the oil storage tank OT and the engines ME and GE (for example, between the VOC compressor 11 and the engines ME and GE), and exhaust circulation lines 531 and 532 From the exhaust delivery lines 531a and 532a are connected to the mixer 56, and the exhaust delivery valve 55 is provided in the exhaust delivery lines 531a and 532a, the mixer 56 is in the exhaust circulation part 53 At least part of the circulating exhaust can be mixed with VOCs to control the methane number of VOCs and supply them to engines (ME, GE).

구체적으로 배기 전달라인(531a, 532a)은 저압 배기 순환라인(531)에서 분기되는 저압 배기 전달라인(531a) 또는 고압 배기 순환라인(531, 532)에서 분기되는 고압 배기 전달라인(532a)을 구비할 수 있으며, 배기 전달라인(531a, 532a)에 마련되는 배기 전달밸브(55)는 엔진(ME, GE) 상태 및 VOC의 메탄가에 따라 배기의 혼합 유량을 조절할 수 있다.Specifically, the exhaust delivery lines 531a and 532a are provided with a low pressure exhaust delivery line 531a branched from the low pressure exhaust circulation line 531 or a high pressure exhaust delivery line 532a branched from the high pressure exhaust circulation lines 531 and 532 The exhaust delivery valve 55 provided in the exhaust delivery lines 531a and 532a may adjust the mixed flow rate of the exhaust according to the state of the engines ME and GE and the methane number of VOC.

즉 배기 전달밸브(55)는, 이산화탄소를 포함한 배기가 VOC에 혼합됨에 따라 메탄가가 엔진(ME, GE)의 요구조건에 부합하도록 배기의 전달 유량을 조절할 수 있으며, 이를 위해 배기의 온도나 유량을 감지하는 센서, VOC의 메탄가, 엔진(ME, GE) 요구조건 정보 수신 구성 등은 얼마든지 부가될 수 있을 것이다.That is, the exhaust delivery valve 55 can adjust the delivery flow rate of the exhaust so that the methane number meets the requirements of the engines (ME, GE) as the exhaust including carbon dioxide is mixed with the VOC, and for this purpose, the temperature or flow rate of the exhaust can be adjusted. Sensors to detect, methane number of VOCs, engine (ME, GE) requirements information reception configuration, etc. can be added.

이와 같이 본 실시예는, VOC를 압축해 엔진(ME, GE)으로 공급하되 엔진(ME, GE)을 가스 모드로 가동하기 위해 일정 이상의 메탄가가 필요할 경우, 소기로 순환하는 배기(이산화탄소) 중 적어도 일부를 VOC에 혼합하여 메탄가를 조절해 줌으로써, 액화가스 혼합이 없더라도 메탄가 조절이 가능하여 간편하고 효율적인 시스템 구축이 가능하다.As described above, in this embodiment, when VOC is compressed and supplied to the engines (ME, GE), but a certain amount of methane number is required to operate the engines (ME, GE) in a gas mode, at least one of the exhaust (carbon dioxide) circulating in the scavenging By mixing a part with VOC to control the methane number, it is possible to control the methane number even if there is no liquefied gas mixture, so it is possible to build a simple and efficient system.

도 27은 본 발명의 제21 및 제22 실시예에 따른 VOC 처리 시스템을 포함하는 선박의 개념도이다.27 is a conceptual diagram of a ship including the VOC treatment system according to the 21st and 22nd embodiments of the present invention.

도 27을 참조하면, 본 발명의 제21 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)은, VOC 저장탱크(15)와 가스연료 저장탱크(GT)에 각각 저장된 VOC 및 액화가스를 혼합하여 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 공급하는 연료 처리부(10, 20), 가스 분석기(232) 및 제어부(30)를 포함한다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 5 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.Referring to Figure 27, the VOC treatment system 1 according to the twenty-first embodiment of the present invention, by mixing VOC and liquefied gas stored in the VOC storage tank 15 and the gas fuel storage tank (GT), respectively, the engine (ME , GE, DE) and a fuel processing unit (10, 20), a gas analyzer 232 and a control unit 30 supplied as fuel. Hereinafter, the present embodiment will be described mainly in terms of differences compared to the previous embodiment 5, and portions omitted from the description will be replaced with the previous content.

연료 처리부(10, 20)는, 원활한 연소 및 knocking 현상을 방지하기 위해 VOC에 액화가스를 적정비로 혼합하여, 엔진(ME, GE, DE)에서 부하 별로 요구하는 메탄가를 만족시킬 수 있다.The fuel processing units 10 and 20 may satisfy the methane number required for each load from the engines (ME, GE, DE) by mixing liquefied gas with VOC at an appropriate ratio to prevent smooth combustion and knocking.

이를 위해 연료 처리부(10, 20)는, VOC를 처리하기 위해 사용되는 구성들을 포괄하는 VOC 처리부(10), 가스연료를 처리하기 위해 사용되는 구성들을 포괄하는 가스연료 처리부(20)를 포함할 수 있다.To this end, the fuel processing units 10 and 20 may include a VOC processing unit 10 that includes components used to process VOCs, and a gas fuel processing unit 20 that includes components used to process gas fuel. have.

VOC 처리부(10)는 오일 저장탱크(OT)로부터 발생하는 VOC를 선박(S)에 탑재되는 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 공급한다. 이를 위해 VOC 처리부(10)는, VOC 압축기(11), 제3 열교환기(16c), 기액분리기(17) 등을 포함할 수 있다.The VOC processing unit 10 supplies VOC generated from the oil storage tank OT as fuel of the engines ME, GE, and DE mounted on the ship S. To this end, the VOC processing unit 10 may include a VOC compressor 11, a third heat exchanger 16c, a gas-liquid separator 17, and the like.

제3 열교환기(16c)는 VOC 압축기(11) 후단에서 VOC 공급라인(152)를 통해 공급받은 VOC를 해수 펌프(40)를 통해 공급받은 해수로 냉각시키고, 열교환된 VOC를 기액분리기(17)로 공급할 수 있다. 상기 해수는 저장되어있던 것을 해수 펌프(40)를 이용하여 해수 공급라인을 통해 공급할 수 있고, 사용 후에는 해수로 배출할 수 있다. 제3 열교환기(16c) 후단의 VOC 공급라인(152)에는 열교환된 VOC의 온도가 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 온도에 해당하는지를 검증하기 위해 온도계가 마련될 수 있다.The third heat exchanger 16c cools the VOC supplied through the VOC supply line 152 at the rear end of the VOC compressor 11 with seawater supplied through the seawater pump 40, and converts the heat-exchanged VOC into a gas-liquid separator 17. Can be supplied with The seawater may be supplied through a seawater supply line using the seawater pump 40, and may be discharged to seawater after use. A thermometer may be provided in the VOC supply line 152 at the rear end of the third heat exchanger 16c to verify whether the temperature of the heat-exchanged VOC corresponds to the temperature required by the engines ME, GE, and DE.

기액분리기(17)는 상기 제3 열교환기(16c)에서 열교환을 통해 액화된 VOC의 일부를 VOC 회수라인(171)을 통해 오일 저장탱크(OT)로 공급할 수 있고, 나머지 VOC를 VOC 공급라인(152)을 통해 엔진(ME, GE, DE)에 공급할 수 있다. 이때, 엔진(ME, GE, DE)으로 연결되는 기액분리기(17)의 후단에는, VOC와 액화가스의 혼합 지점의 상류에 필터(도시하지 않음)를 배치하여 VOC에 포함된 불순물을 제거할 수 있다. 이때, 상기 필터의 상류에서 VOC의 일부를 VOC 회수라인(171)을 통해 오일 저장탱크(OT)로 공급할 수 있다.The gas-liquid separator 17 may supply some of the liquefied VOC through heat exchange in the third heat exchanger 16c to the oil storage tank OT through the VOC recovery line 171, and the remaining VOCs are supplied to the VOC supply line ( 152) can be supplied to engines (ME, GE, DE). At this time, at the rear end of the gas-liquid separator 17 connected to the engines (ME, GE, DE), a filter (not shown) is disposed upstream of the mixing point of VOC and liquefied gas to remove impurities contained in VOC. have. In this case, a part of the VOC from the upstream of the filter may be supplied to the oil storage tank OT through the VOC recovery line 171.

가스연료 처리부(20)는 가스연료 저장탱크(GT)의 액화가스를 상기 VOC 공급라인(152)을 통해 엔진(ME, GE, DE)에 공급되는 VOC에 혼합할 수 있다. 가스연료 처리부(20)에서 VOC와 액화가스가 혼합된 물질은 본 명세서 내에서 연료로 지칭될 수 있다.The gas fuel processing unit 20 may mix the liquefied gas of the gas fuel storage tank GT with the VOC supplied to the engines ME, GE, and DE through the VOC supply line 152. A material in which VOC and liquefied gas are mixed in the gas fuel processing unit 20 may be referred to as fuel in the present specification.

가스연료 처리부(20)에서 엔진(ME, GE, DE)으로 가스연료 공급라인(23)이 마련될 수 있으며, 가스연료 공급라인(23)에는 연료의 압력이 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 압력에 해당하는지를 검증하기 위해 압력계(233)가 마련될 수 있다.A gas fuel supply line 23 may be provided from the gas fuel processing unit 20 to the engine (ME, GE, DE), and the gas fuel supply line 23 has the pressure of the fuel in the engine (ME, GE, DE). A pressure gauge 233 may be provided to verify whether it corresponds to the required pressure.

가스 분석기(232)는, VOC 처리부(10)를 통해 엔진(ME, GE, DE)으로 공급되는 VOC와, 가스연료 처리부(20)를 통해 VOC에 혼합되는 액화가스가 서로 혼합되기 전의 메탄가를 각각 측정한다. 전술한 것과 같이 본 명세서에서 메탄가는 Methane Number 외에도 연료의 성분이나 열량 등과 같은 연료의 제원을 모두 포괄하는 것으로 해석될 수 있다.The gas analyzer 232, VOC supplied to the engines (ME, GE, DE) through the VOC processing unit 10 and the methane number before the liquefied gas mixed with the VOC through the gas fuel processing unit 20 are mixed with each other, respectively. Measure. As described above, in the present specification, the methane number may be interpreted as encompassing all specifications of the fuel such as components of the fuel or calories in addition to the Methane Number.

제어부(30)는, 가스연료 처리부(20)에서 상기 가스 분석기(232)의 메탄가 측정값에 따라, VOC와 액화가스의 혼합 지점으로 전달되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량을 제어한다. 따라서 가스연료 처리부(20)에서 생성되는 연료에 포함된 VOC와 액화가스의 비율이 제어부(30)에 의하여 조절될 수 있다.The control unit 30 controls the flow rate of the VOC and/or liquefied gas delivered to the mixing point of the VOC and the liquefied gas in the gas fuel processing unit 20 according to the measured methane value of the gas analyzer 232. Accordingly, the ratio of VOC and liquefied gas contained in the fuel generated by the gas fuel processing unit 20 may be adjusted by the control unit 30.

제어부(30)는 가스연료 처리부(20)로 전달되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량을 펌프, 밸브 등을 이용한 다양한 방법으로 제어할 수 있다. 일례로, VOC 처리부(10)와 가스연료 처리부(20) 중 어느 하나 이상은 VOC와 액화가스의 유량을 각각 조절하기 위한 전달밸브가 마련될 수 있는데, 제어부(30)는 상기 전달밸브의 유량을 조절할 수 있다. 바람직하게는, VOC 처리부(10)의 VOC 공급라인(152) 및/또는 가스연료 처리부(20)의 가스연료 공급라인(23) 상에 각각 압력조절밸브(234a)가 마련될 수 있는데, 제어부(30)는 상기 압력조절밸브(234a)의 압력을 조절할 수 있다.The control unit 30 may control the flow rate of VOC and/or liquefied gas delivered to the gas fuel processing unit 20 by various methods using a pump or a valve. As an example, at least one of the VOC processing unit 10 and the gas fuel processing unit 20 may be provided with a delivery valve for adjusting the flow rates of the VOC and the liquefied gas, respectively, and the control unit 30 controls the flow rate of the delivery valve. Can be adjusted. Preferably, pressure control valves 234a may be provided on the VOC supply line 152 of the VOC processing unit 10 and/or the gas fuel supply line 23 of the gas fuel processing unit 20, respectively, 30) can adjust the pressure of the pressure control valve (234a).

이때 제어부(30)는 가스 분석기(232)의 측정값에 따라 상기 전달밸브, 바람직하게는 압력조절밸브(234a)를 제어하여, 가스연료 처리부(20)에서 생성되는 연료의 메탄가를 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 수준으로 맞춰줄 수 있다.At this time, the control unit 30 controls the delivery valve, preferably the pressure control valve 234a, according to the measured value of the gas analyzer 232, so that the methane number of the fuel generated by the gas fuel processing unit 20 is determined by the engine (ME, GE, DE) can be tailored to the required level.

VOC와 액화가스의 혼합 지점 상류에는, VOC 중 적어도 일부를 VOC 저장탱크(15)로 되돌리는 VOC 리턴라인(도시하지 않음)이 마련될 수 있다. 이때 VOC 리턴라인(도시하지 않음) 상에는 리턴밸브인 VOC 리턴밸브(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. Upstream of the mixing point of the VOC and the liquefied gas, a VOC return line (not shown) for returning at least part of the VOC to the VOC storage tank 15 may be provided. At this time, a VOC return valve (not shown) as a return valve may be provided on the VOC return line (not shown).

또한 동일/유사하게 가스연료 공급라인(23)에도 VOC와 액화가스의 혼합지점 상류에 가스연료 저장탱크(GT)에서 배출되는 액화가스 중 적어도 일부를 되돌리는 가스연료 리턴라인(도시하지 않음)이 마련되고 가스연료 리턴라인(도시하지 않음) 상에 리턴밸브인 가스연료 리턴밸브(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.Similarly/similarly, the gas fuel supply line 23 also has a gas fuel return line (not shown) for returning at least some of the liquefied gas discharged from the gas fuel storage tank GT upstream of the mixing point of the VOC and the liquefied gas. A gas fuel return valve (not shown) as a return valve may be provided on the gas fuel return line (not shown).

이 경우 제어부(30)는, 가스 분석기(232)의 측정값에 따라 VOC 리턴밸브(도시하지 않음) 및/또는 가스연료 리턴밸브(도시하지 않음)를 제어하여, VOC 리턴밸브(도시하지 않음)에 의해 엔진(ME, GE, DE)으로 전달되는 VOC의 유량 및/또는 가스연료 리턴밸브(도시하지 않음)에 의해 엔진(ME, GE, DE)으로 전달되는 액화가스의 유량이 조절되도록 하여, 연료의 메탄가를 엔진(ME, GE, DE)에 맞출 수 있다.In this case, the control unit 30 controls the VOC return valve (not shown) and/or the gas fuel return valve (not shown) according to the measured value of the gas analyzer 232, and the VOC return valve (not shown) The flow rate of the VOC delivered to the engine (ME, GE, DE) and/or the flow rate of the liquefied gas delivered to the engine (ME, GE, DE) by a gas fuel return valve (not shown) are controlled by, The methane number of the fuel can be matched to the engine (ME, GE, DE).

따라서 제어부(30)는 VOC와 액화가스가 혼합되기 이전에 VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 측정하여 VOC 및 액화가스가 혼합되는 유량을 능동적으로 제어할 수 있다.Therefore, the controller 30 can actively control the flow rate at which the VOC and the liquefied gas are mixed by measuring the methane number of the VOC and the liquefied gas, respectively, before the VOC and the liquefied gas are mixed.

이와 같이 본 실시예는, 대기 중으로 버려졌던 VOC를 엔진(ME, GE, DE)의 연료로 활용하되, 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 연료의 제원(메탄가, 열량, 성분 등)을 만족시키기 위하여 액화가스를 VOC에 혼합해 엔진(ME, GE, DE)에 공급하여, VOC를 재사용할 수 있으면서도 엔진(ME, GE, DE) 가동 효율을 보장할 수 있다.As described above, in this embodiment, the VOC that has been thrown into the atmosphere is used as fuel for the engines (ME, GE, DE), but the specifications of the fuel required by the engines (ME, GE, DE) (methane number, calories, components, etc.) In order to satisfy, liquefied gas is mixed with VOC and supplied to engines (ME, GE, DE), so that VOC can be reused while ensuring engine operation efficiency (ME, GE, DE).

도 27을 참조하면, 본 발명의 제22 실시예에 따른 VOC 처리 시스템(1)과 이를 이용한 VOC 처리 방법은, 앞선 실시예 21에 따른 VOC 처리 시스템(1)에 있어서, VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 측정하기 위한 구체적인 구조와 이를 이용한 제어부(30)의 제어 방법을 제공한다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 21 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.Referring to Figure 27, the VOC treatment system 1 according to the 22nd embodiment of the present invention and the VOC treatment method using the same, in the VOC treatment system 1 according to the previous embodiment 21, the methane number of VOC and liquefied gas It provides a concrete structure for measuring each and a control method of the control unit 30 using the same. Hereinafter, the present embodiment will be described mainly in terms of differences compared to the previous embodiment 21, and portions omitted from the description will be replaced with the previous content.

제어부(30)는, 가스연료 처리부(20)에서 가스 분석기(232)의 메탄가 측정값에 따라, VOC와 액화가스의 혼합 지점으로 전달되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량을 제어한다. 즉, 제어부(30)는 VOC와 액화가스의 혼합비를 제어한다.The control unit 30 controls the flow rate of the VOC and/or the liquefied gas delivered to the mixing point of the VOC and the liquefied gas according to the measured value of the methane number of the gas analyzer 232 in the gas fuel processing unit 20. That is, the controller 30 controls the mixing ratio of VOC and liquefied gas.

가스 분석기(232)는 가스 크로마토그래피를 이용하여 VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 측정할 수 있으나, 측정 시간이 소요된다. 따라서, 엔진(ME, GE, DE)의 로드가 급격히 변하는 등 시스템의 환경 변화가 수반되는 경우에는 메탄가 측정을 통한 VOC와 액화가스 혼합비 제어에 지연이 발생할 수 있고, 이를 감소시키거나 방지하기 위한 방안이 요구된다.The gas analyzer 232 may measure the methane number of VOC and liquefied gas, respectively, using gas chromatography, but it takes a measurement time. Therefore, if the system environment changes, such as a sudden change in the load of the engine (ME, GE, DE), there may be a delay in the control of the VOC and liquefied gas mixture ratio through the methane number measurement, and measures to reduce or prevent this Is required.

본 실시예의 경우, VOC와 액화가스의 혼합 전 각각의 메탄가를 레퍼런스 값으로 저장하여 활용함으로써 VOC와 액화가스의 혼합비 제어시 발생할 수 있는 지연을 감소시키거나 방지할 수 있다.In the present embodiment, by storing and utilizing each methane number as a reference value before mixing the VOC and the liquefied gas, it is possible to reduce or prevent a delay that may occur when controlling the mixing ratio of the VOC and the liquefied gas.

VOC와 액화가스의 혼합 전에 메탄가를 각각 측정하여 레퍼런스 값을 설정한다. VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 측정하는 경우, VOC는 VOC와 액화가스의 혼합 지점의 상류로서, 기액분리기(17)의 하류에서 메탄가를 측정하고, 액화가스는 VOC와 액화가스의 혼합 지점의 상류에서 메탄가를 측정한다.Before mixing VOC and liquefied gas, measure the methane number and set the reference value. In the case of measuring the methane number of VOC and liquefied gas, respectively, VOC is upstream of the mixing point of VOC and liquefied gas, and the methane number is measured at the downstream of the gas-liquid separator 17, and the liquefied gas is upstream of the mixing point of VOC and liquefied gas. Measure the methane number at

VOC와 액화가스 각각의 메탄가는 주기적으로, 바람직하게는 수 분 내지 수 시간의 간격으로 측정하고, VOC 및 액화가스 각각에 대한 레퍼런스 값으로 제어부(30)에 저장한다.The methane number of each of the VOC and the liquefied gas is measured periodically, preferably at intervals of several minutes to several hours, and stored in the control unit 30 as reference values for each of the VOC and the liquefied gas.

제어부(30)는 상기 저장되는 레퍼런스 값을 기준으로, 시스템 환경 변화에 따른 VOC와 액화가스 각각의 메탄가 변화를 계산하여 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 연료의 제원을 만족하기 위한 VOC와 액화가스의 혼합비를 계산한다. 이를 통해 제어부(30)는 VOC와 액화가스의 혼합 지점으로 전달되는 VOC 및/또는 액화가스의 유량의 제어한다.Based on the stored reference value, the control unit 30 calculates the methane number change of each VOC and liquefied gas according to the system environment change, and calculates the VOC and VOC for satisfying the specifications of the fuel required by the engines (ME, GE, DE). Calculate the mixing ratio of liquefied gas. Through this, the control unit 30 controls the flow rate of the VOC and/or the liquefied gas delivered to the mixing point of the VOC and the liquefied gas.

이와 같이 본 실시예는, VOC와 액화가스의 혼합비 제어시 발생할 수 있는 지연을 감소시키거나 방지하기 위하여 VOC는 VOC와 액화가스의 혼합 지점의 상류로서, 기액분리기(17)의 하류에서 메탄가를 측정하고, 액화가스는 VOC와 액화가스의 혼합 지점의 상류에서 메탄가를 측정하여 레퍼런스 값을 저장하였다가 각각의 메탄가 변화량과 비교하여 엔진(ME, GE, DE)에서 요구하는 연료의 제원을 만족하기 위한 VOC와 액화가스 혼합비를 계산함으로써 신속하게 혼합비를 제어할 수 있다. As described above, in this embodiment, in order to reduce or prevent delays that may occur when controlling the mixing ratio of VOC and liquefied gas, VOC is upstream of the mixing point of VOC and liquefied gas, and the methane number is measured in the downstream of the gas-liquid separator 17. The liquefied gas is used to meet the fuel specifications required by the engines (ME, GE, DE) by measuring the methane number upstream of the mixing point of the VOC and the liquefied gas, storing a reference value, and comparing it with the methane number change. By calculating the mixing ratio of VOC and liquefied gas, the mixing ratio can be quickly controlled.

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 적어도 어느 하나의 실시예와 공지기술의 조합 또는 적어도 둘 이상의 실시예의 조합 등에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다. In addition to the above-described embodiments, the present invention encompasses all embodiments generated by a combination of at least one embodiment and a known technology or a combination of at least two or more embodiments.

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 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 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.

S: 선박 OT: 오일 저장탱크
GT: 가스연료 저장탱크 ME: 메인엔진
GE: 발전엔진, 보조엔진 DE: 기타수요처
1: VOC 처리 시스템 10: VOC 처리부
11: VOC 압축기 11a: 제1 VOC 압축기
11b: 제2 VOC 압축기 111: 인터쿨러
12: 리포머 13: VOC 배출라인
13a: 제1 VOC 배출라인 13b: 제2 VOC 배출라인
13c: 제3 VOC 배출라인 131: 유량계
132: 압력계 133: CO2 흡착기
14: VOC 액화기 15: VOC 저장탱크
151: VOC 저장라인 152: VOC 공급라인
153: 압력계 154: VOC 펌프
155: 보조탱크 156: 유량계
157: VOC 리턴라인 1571: VOC 리턴밸브
1572: VOC 분사기 158: VOC 고압펌프
159: VOC 기화기 16: 열교환기
16a: 제1 열교환기 16b: 제2 열교환기
16c: 제3 열교환기 17: 기액분리기
17a: 제1 기액분리기 17b: 제2 기액분리기
171: VOC 회수라인 20: 가스연료 처리부
21: 가스연료 펌프 22: 가스연료 기화기
221: 열매 공급부 23: 가스연료 공급라인
231: 유량계 232: 가스 분석기
233: 압력계 234a, 234b: 압력조절밸브
235: 가스연료 리턴라인 236: 가스연료 리턴밸브
24: 가스연료 고압펌프 25: 가스연료 분기라인
251: 가스연료히터 252: 압력조절밸브
26: 증발가스 공급라인 27: 혼합기
28: 가스연료 액화기 30: 제어부
40: 해수 펌프 50: 터보차저
50a: 압축부 50b: 터빈부
51: 소기 공급라인 52: 배기 배출라인
53: 배기 순환부 531: 저압 배기 순환라인
531a: 저압 배기 전달라인 532: 고압 배기 순환라인
532a: 고압 배기 전달라인 54: 배기 재순환밸브
55: 배기 전달밸브 56: 믹서
S: Ship OT: Oil storage tank
GT: gas fuel storage tank ME: main engine
GE: power generation engine, auxiliary engine DE: other demand
1: VOC treatment system 10: VOC treatment unit
11: VOC compressor 11a: first VOC compressor
11b: second VOC compressor 111: intercooler
12: reformer 13: VOC discharge line
13a: first VOC discharge line 13b: second VOC discharge line
13c: third VOC discharge line 131: flow meter
132: pressure gauge 133: CO2 adsorber
14: VOC liquefier 15: VOC storage tank
151: VOC storage line 152: VOC supply line
153: pressure gauge 154: VOC pump
155: auxiliary tank 156: flow meter
157: VOC return line 1571: VOC return valve
1572: VOC injector 158: VOC high pressure pump
159: VOC vaporizer 16: heat exchanger
16a: first heat exchanger 16b: second heat exchanger
16c: third heat exchanger 17: gas-liquid separator
17a: first gas-liquid separator 17b: second gas-liquid separator
171: VOC recovery line 20: gas fuel processing unit
21: gas fuel pump 22: gas fuel vaporizer
221: fruit supply unit 23: gas fuel supply line
231: flow meter 232: gas analyzer
233: pressure gauge 234a, 234b: pressure control valve
235: gas fuel return line 236: gas fuel return valve
24: gas fuel high pressure pump 25: gas fuel branch line
251: gas fuel heater 252: pressure control valve
26: boil-off gas supply line 27: mixer
28: gas fuel liquefier 30: control unit
40: sea water pump 50: turbocharger
50a: compression unit 50b: turbine unit
51: scavenging supply line 52: exhaust discharge line
53: exhaust circulation unit 531: low pressure exhaust circulation line
531a: low pressure exhaust delivery line 532: high pressure exhaust circulation line
532a: high pressure exhaust delivery line 54: exhaust recirculation valve
55: exhaust delivery valve 56: mixer

Claims (5)

선박에 마련된 오일 저장탱크에서 발생하는 VOC를 상기 선박에 탑재되는 엔진에 공급하는 VOC 처리부;
상기 선박에 구비된 가스연료 저장탱크의 액화가스를 엔진에 공급되는 VOC에 혼합하는 가스연료 처리부;
혼합 전 VOC와 액화가스의 메탄가를 각각 주기적으로 측정하는 가스 분석기; 및
혼합 전 VOC와 액화가스의 메탄가 측정값을 각각의 레퍼런스 값으로 저장하고, 이후 각각의 메탄가 측정값이 상기 레퍼런스 값 대비 변화하는 경우 VOC와 액화가스의 혼합비를 계산하여, VOC와 액화가스의 혼합 지점으로 전달되는 VOC와 액화가스의 유량을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 VOC 처리 시스템.
VOC processing unit for supplying VOC generated in the oil storage tank provided on the ship to the engine mounted on the ship;
A gas fuel processing unit that mixes the liquefied gas of the gas fuel storage tank provided in the ship with VOC supplied to the engine;
A gas analyzer for periodically measuring the methane number of VOC and liquefied gas before mixing; And
The measured value of the methane number of VOC and liquefied gas before mixing is stored as a reference value, and the mixing ratio of the VOC and liquefied gas is calculated when the measured value of each methane number changes compared to the reference value, and the mixing point of the VOC and liquefied gas VOC treatment system, characterized in that it comprises a control unit for respectively controlling the flow rate of the VOC and liquefied gas delivered to.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 VOC와 액화가스 혼합물의 메탄가가 상기 엔진의 요구조건에 부합하도록 VOC와 액화가스의 유량을 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 VOC 처리 시스템.
The method of claim 1,
The control unit is a VOC treatment system, characterized in that respectively controlling the flow rate of the VOC and liquefied gas so that the methane number of the mixture of VOC and liquefied gas meets the requirements of the engine.
제 1 항에 있어서,
상기 VOC 처리부와 상기 가스연료 처리부 중 어느 하나 이상은 유량을 조절하기 위한 전달밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VOC 처리 시스템.
The method of claim 1,
At least one of the VOC processing unit and the gas fuel processing unit further comprises a delivery valve for adjusting the flow rate.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 전달밸브의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 VOC 처리 시스템.
The method of claim 3,
The control unit VOC treatment system, characterized in that to adjust the flow rate of the delivery valve.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 상기 VOC 처리 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.A ship comprising the VOC treatment system according to any one of claims 1 to 4.
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