KR102244172B1 - 이중 목적의 액화 천연가스/액화 질소 저장 탱크를 퍼징하는 방법 - Google Patents

이중 목적의 액화 천연가스/액화 질소 저장 탱크를 퍼징하는 방법 Download PDF

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엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
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Abstract

액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크 내로 액화 질소(LIN)를 적재하는 방법. 제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림을 제공된다. 상기 제 1 질소 스트림은 상기 제 2 질소 가스 스트림의 온도보다 낮은 온도를 갖는다. 상기 저장 탱크로부터 상기 LNG를 배출하는 동안, 상기 제 1 질소 가스 스트림은 상기 증기 공간 내로 주입된다. 상기 저장 탱크는 상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입하여 상기 증기 공간의 천연 가스 함량을 5 mol % 미만으로 감소시킴으로써 퍼징된다. 상기 저장 탱크를 퍼징한 후, 상기 저장 탱크는 LIN로 적재된다.

Description

이중 목적의 액화 천연가스/액화 질소 저장 탱크를 퍼징하는 방법
본 출원은 "이중 목적의 액화 천연가스/액화 질소 저장 탱크를 퍼징하는 방법"이라는 제목의 2017 년 2 월 24 일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/463,274 호의 우선권 이익을 주장하며, 이의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 냉각제로서 액화 질소(LIN)를 사용하는 액화 천연 가스(LNG)를 형성하기 위한 천연 가스의 액화에 관한 것이고, 보다 상세하게는 액화 질소를 액화 천연 가스(LNG) 저장 탱크를 이용하여 LNG 액화 위치로 저장 및/또는 운송하는 것에 관한 것이다.
LNG 생산은 천연 가스를 풍부하게 공급하는 지역으로부터 천연 가스의 수요가 많은 원거리까지 천연 가스를 공급하는 급속도로 증가하는 수단이다. 종래의 LNG 사이클은 (a) 물, 황 화합물 및 이산화탄소와 같은 오염물을 제거하기 위한 천연 가스 자원의 초기 처리 단계; (b) 프로판, 부탄, 펜탄 등과 같은 임의의 중질 탄화수소 가스를 자체 냉각, 외부 동결, 희박 오일 등을 포함하는 다양한 방법으로 분리하는 단계; (c) 거의 대기압 및 약 -160 ℃에서 LNG를 형성하기 위해 실질적인 외부 냉각에 의한 천연 가스의 냉각 단계; (d) 이러한 목적으로 설계된 선박 또는 탱커에서의 LNG 제품의 시장 위치로의 운송 단계; 및 (e) 천연 가스 소비자에게 분배될 수 있는 압축 천연 가스에 대한 LNG의 재압축 및 재가스화 단계를 포함한다. 종래의 LNG 사이클의 단계(c)는 일반적으로 실질적인 탄소 및 다른 배출물을 방출하는 대형 가스 터빈 구동기에 의해 종종 동력을 공급받는 대형 동결 압축기의 사용을 필요로 한다. 액화 플랜트의 일부로 대규모 자본 투자(수십억 달러 규모)와 광범위한 인프라가 필요할 수 있다. 종래의 LNG 사이클의 단계(e)는 일반적으로 극저온 펌프를 사용하여 요구되는 압력으로 LNG를 재압축한 다음 LNG를 재가스화하여 중간 유체를 통해 그러나 궁극적으로 해수로 열교환함으로써 압축 천연 가스를 형성하거나 또는 천연 가스의 일부를 연소시켜서 LNG를 가열하고 기화시키는 것을 포함한다. 일반적으로, 극저온 LNG의 이용 가능한 엑서지(exergy)는 이용되지 않는다.
액화 질소 가스("LIN")와 같은 다른 위치에서 생성된 차가운 냉매는 천연 가스를 액화시키는데 사용될 수 있다. LNG-LIN 개념으로 알려진 공정은 적어도 상기 단계(c)가 실질적으로 액화 질소(LIN)를 개방 루프 냉각 소스로 사용하는 천연 가스 액화 공정으로 대체되고 상기 단계(e)는 극저온 LNG의 엑서지를 이용하도록 변형되어 질소 가스의 액화를 촉진시켜 LIN을 형성하고, 그 다음 LNG를 자원 위치로 운송하고 LNG 생산을 위한 냉각 소스로 사용하는, 비종래의 LNG 사이클에 관한 것이다. 미국 특허 제 3,400,547 호는 시장에서 천연 가스를 액화시키기 위해 사용되는 현장으로의 액화 질소 또는 액체 공기의 운송에 대해 기술하고 있다. 미국 특허 제 3,878,689 호에는 LNG를 제조하기 위한 냉각 소스로서 LIN을 사용하는 공정이 기재되어 있다. 미국 특허 제 5,139,547 호에는 LNG를 생성하기 위한 냉매로서의 LNG의 사용이 기재되어 있다.
LNG-LIN의 개념은 자원 위치에서 시장 위치로의 선박 또는 탱커에서의 LNG 운송 및 시장 위치에서 자원 위치로의 LIN의 역운송을 추가로 포함한다. 동일한 선박이나 탱커의 사용, 그리고 아마도 일반적인 육상 탱크의 사용은 비용 및 필요한 인프라를 최소화하는 것으로 예상된다. 결과적으로, LNG의 LIN로의 일부 오염 및 LIN의 LNG로의 일부 오염이 예상될 수 있다. LNG의 LIN로의 오염은 파이프라인 및 이와 유사한 분배 수단을 위한 천연 가스 사양(미국 연방 에너지 규제위원회에서 공표된 것과 같은)이 일부 불활성 가스가 존재할 수 있게 허용하므로 주요 관심사가 되지 않을 가능성이 높다. 그러나, 자원 위치의 LIN은 궁극적으로 대기로 배출되기 때문에, LIN의 LNG로의 오염(천연 가스로 재가스화될 때 이산화탄소의 20 배 초과의 영향력을 갖는 온실 가스)은 그러한 배출에 적합한 수준으로 감소되어야 한다. 탱크의 잔여 내용물을 제거하는 기술은 잘 알려져 있지만, 가스 질소(GAN)를 배출하기 전에 자원 위치에서 LIN 또는 기화된 질소의 처리를 피하기 위해 필요한 낮은 수준의 오염을 달성하는 것이 경제적으로 또는 환경적으로 허용 가능하지 않을 수도 있다.
LIN과 LNG가 공통의 저장 설비를 사용하는 경우, 저장 설비에 남아있는 천연 가스가 LIN으로 저장 설비를 채우기 전에 효과적으로 퍼징되는 LNG를 제조하기 위해 LIN을 냉각제로 사용하는 방법이 필요하다.
본 발명은 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크에 액화 질소(LIN)를 적재하는 방법을 제공한다. 제 1 및 제 2 질소 가스 스트림이 제공된다. 제 1 질소 스트림은 제 2 질소 가스 스트림보다 낮은 온도를 갖는다. LNG가 저장 탱크로부터 배출되는 동안, 제 1 질소 가스 스트림이 증기 공간 내로 주입된다. 저장 탱크는 이어서 제 2 질소 가스 스트림을 저장 탱크 내로 주입하여 증기 공간의 천연 가스 함량을 5 mol% 미만으로 감소시킴으로써 퍼징된다. 저장 탱크를 퍼징한 후에는 저장 탱크에 LIN이 적재된다.
본 발명은 또한 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크를 퍼징하는 방법을 제공한다. 제 1 질소 가스 스트림은 제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 것으로 제공된다. 제 2 질소 가스 스트림은 LNG 온도의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 것으로 제공된다. 제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림이다. 제 1 질소 가스 스트림이 증기 공간 내로 주입되는 동안, LNG는 저장 탱크로부터 배출된다. 제 2 질소 가스 스트림은 저장 탱크 내로 주입되어, 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시킨다. 제 2 질소 가스 스트림을 저장 탱크에 주입한 후, 저장 탱크에 액화 질소(LIN)를 적재한다.
본 발명은 또한 액화 천연 가스(LNG)와 액화 질소(LIN)를 교대로 저장하기 위한 이중 용도 극저온 저장 탱크를 제공한다. 액체 출구가 상기 탱크 내의 낮은 지점에 배치되고 액체가 상기 탱크로부터 제거될 수 있게 한다. 상기 탱크의 상단에 또는 상단 근처에 배치된 하나 이상의 질소 가스 입구 포트가 배치된다. 상기 하나 이상의 질소 가스 입구 포트는 상기 액체 출구를 통해 상기 탱크로부터 LNG가 제거될 때 상기 탱크 내로 질소 가스를 도입한다. 하나 이상의 추가 질소 가스 입구 포트가 상기 탱크의 바닥 근처에 배치되고 추가 질소 가스가 상기 탱크 내로 도입될 수 있게 한다. 하나 이상의 가스 출구 포트가 상기 추가 질소 가스가 상기 탱크 내로 도입될 때 상기 탱크로부터 가스의 제거를 허용한다. 상기 추가 질소 가스가 하나 이상의 가스 출구 포트를 통해 상기 탱크로부터 제거되는 동안, 하나 이상의 액체 입구 포트가 LIN과 같은 극저온 액체가 상기 탱크 내로 도입될 수 있게 한다.
도 1은 액화 질소(LIN)를 제조하면서 액화 천연 가스(LNG)를 재가스화하는 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 이중 용도 액화 천연가스/액화 질소 탱크의 측면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 양태에 따른 퍼징 공정에서 다양한 시간에 이중 사용 액화 천연가스/액화 질소 탱크의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 양태에 따른 방법의 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른 방법의 플로차트이다.
본원에 채택된 바람직한 양태들 및 정의들을 포함하는, 본 발명의 다양한 특정 양태들 및 버전들이 이제 설명될 것이다. 다음의 상세한 설명이 특정한 바람직한 양태를 제공하지만, 당업자는 이들 양태가 단지 예시적인 것이며 본 발명은 다른 방식으로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. "발명"에 대한 임의의 언급은 청구항들에 의해 규정된 하나 이상의 양태를 지칭할 수 있지만 반드시 전부는 아닐 수도 있다. 표제의 사용은 단지 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 명확성 및 간결성을 위해, 일부 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 항목, 단계 또는 구조를 나타내며, 모든 도면에서 상세하게 설명되지 않을 수 있다.
상세한 설명 및 청구범위 내의 모든 수치는 "약" 또는 "대략"의 지시된 값으로 변경되고 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 예상되는 실험적 오차 및 변동을 고려한다.
본원에 사용된 용어 "압축기"는 작업의 적용에 의해 가스의 압력을 증가시키는 기계를 의미한다. "압축기" 또는 "냉매 압축기"는 가스 스트림의 압력을 증가시킬 수 있는 임의의 유닛, 디바이스 또는 장치를 포함한다. 이것은 단일 압축 공정 또는 단계를 갖는 압축기, 또는 다단 압축 또는 단계들을 갖는 압축기, 또는 더욱 상세하게는 단일 케이싱 또는 쉘 내에 다단 압축기들을 포함한다. 압축될 기화된 스트림은 상이한 압력에서 압축기에 제공될 수 있다. 냉각 공정의 일부 스테이지 또는 단계는 병렬, 직렬 또는 둘 다의 2 개 이상의 압축기들을 포함할 수 있다. 본 발명은 특히 임의의 냉매 회로에서 압축기 또는 압축기들의 유형 또는 배치 또는 레이아웃에 의해 제한되지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, "냉각"은 임의의 적합한, 원하는, 또는 필요한 양만큼 물질의 온도 및/또는 내부 에너지를 낮추고 및/또는 떨어뜨리는 것을 광범위하게 의미한다. 냉각은 적어도 약 1 ℃, 적어도 약 5 ℃, 적어도 약 10 ℃, 적어도 약 15 ℃, 적어도 약 25 ℃, 적어도 약 35 ℃, 또는 적어도 약 50 ℃, 또는 적어도 약 75 ℃, 또는 적어도 약 85 ℃, 또는 적어도 약 95 ℃, 또는 적어도 약 100 ℃의 온도 강하를 포함할 수 있다. 냉각은 증기 발생, 온수 가열, 냉각수, 공기, 냉매, 다른 공정 스트림(통합) 및 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 방열판을 사용할 수 있다. 하나 이상의 냉각 소스가 결합되어 원하는 출구 온도에 도달하도록 캐스케이드될 수 있다. 냉각 단계는 임의의 적합한 디바이스 및/또는 장비를 갖춘 냉각 유닛을 사용할 수 있다. 일부 양태에 따르면, 냉각은 하나 이상의 열교환기와 같은 간접 열교환을 포함할 수 있다. 대안적으로, 냉각은 공정 스트림 내로 직접 분사되는 액체와 같은 증발(기화열) 냉각 및/또는 직접 열교환을 사용할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "팽창 디바이스"는 라인의 유체(예: 액체 스트림, 증기 스트림, 또는 액체 및 증기 모두를 수용하는 다상 스트림)의 압력을 감소시키기에 적합한 하나 이상의 디바이스를 의미한다. 특정 유형의 팽창 디바이스가 구체적으로 언급되지 않는 한, 팽창 디바이스는 (1) 적어도 부분적으로 등엔탈피 수단이거나, 또는 (2) 적어도 부분적으로 등엔트로피 수단이거나, 또는 (3) 등엔트로피 수단 및 등엔탈피 수단의 조합일 수 있다. 천연 가스의 등엔탈피 팽창에 적합한 디바이스는 당업계에 공지되어 있고, 일반적으로 예를 들어, 밸브, 제어 밸브, 주울-톰슨(JT) 밸브와 같은 수동 또는 자동 작동식 스로틀 디바이스 또는 벤츄리 디바이스를 포함하지만, 이들에 국한되지 않는다. 천연 가스의 등엔트로피 팽창에 적합한 디바이스는 당업계에 공지되어 있으며, 일반적으로 그러한 팽창으로부터 작업을 추출 또는 유도하는 팽창기 또는 터보 팽창기와 같은 장비를 포함한다. 액체 스트림의 등엔트로피 팽창에 적합한 디바이스는 당업계에 공지되어 있으며, 일반적으로 팽창기, 유압 팽창기, 액체 터빈 또는 이러한 팽창으로부터 작업을 추출하거나 유도하는 터보 팽창기와 같은 장비를 포함한다. 등엔트로피 수단 및 등엔탈피 수단의 조합의 예는 병렬의 주울-톰슨 밸브 및 터보 팽창기일 수 있으며, 이는 단독으로 또는 J-T 밸브와 터보 팽창기를 단독으로 또는 양자 모두를 동시에 사용할 수 있는 능력을 제공한다. 등엔탈피 또는 등엔트로피 팽창은 모든 액상, 모든 기상 또는 혼합 상으로 수행될 수 있으며 증기 스트림 또는 액체 스트림에서 다상 스트림(기상 및 액상을 모두 갖는 스트림) 또는 초기 상과는 다른 단상 스트림으로의 상 변화를 촉진하도록 수행될 수 있다. 본원의 도면의 설명에서, 임의의 도면에서 하나 이상의 팽창 디바이스에 대한 참조는 반드시 각 팽창 디바이스가 동일한 유형 또는 크기라는 것을 의미하지는 않는다.
용어 "가스"는 "증기"와 교환 가능하게 사용되며, 액체 상태 또는 고체 상태와 구별되는 가스 상태의 물질 또는 물질들의 혼합물로서 정의된다. 마찬가지로, "액체"라는 용어는 가스 상태 또는 고체 상태와 구별되는 액체 상태의 물질 또는 물질들의 혼합물을 의미한다.
"열교환기"는 2 이상의 별개의 유체 사이와 같이, 하나의 매체로부터 다른 매체로 대체로 열 에너지 또는 냉각 에너지를 전달할 수 있는 임의의 디바이스를 의미한다. 열교환기에는 "직접 열교환기"와 "간접 열교환기"가 포함된다. 따라서, 열교환기는 병류식 또는 역류식 열교환기, 간접 열교환기(예: 나선형 열교환기 또는 납땜된 알루미늄 판 핀과 같은 판-핀 열교환기), 직접 접촉 열교환기, 쉘 및 튜브 열교환기, 나선형, 머리핀, 코어, 코어 앤 케틀, 인쇄 회로, 이중 파이프 또는 다른 유형의 열교환기와 같은 임의의 적합한 설계일 수 있다. "열교환기"는 또한 하나 이상의 스트림이 통과할 수 있게 하고, 하나 이상의 냉매 및 하나 이상의 공급 스트림의 라인들 사이에서 직접 또는 간접적인 열교환에 영향을 주도록 구성된 임의의 컬럼, 타워, 유닛 또는 다른 장치를 지칭할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "간접 열교환"이란 용어는 유체의 물리적 접촉 또는 상호 혼합없이 2 개의 유체를 열교환 관계로 유도하는 것을 의미한다. 중계식 열교환기(Core-in-kettle heat exchanger) 및 납땜된 알루미늄 판-핀 열교환기는 간접 열교환을 용이하게 하는 장비의 예이다.
본원에 사용된 용어 "천연 가스"는 원유 정(관련 가스) 또는 지하 가스- 보유 형성물(비-관련 가스)로부터 획득된 다-성분 가스를 나타낸다. 천연 가스의 조성과 압력은 크게 다를 수 있다. 전형적인 천연 가스 스트림은 중요한 성분으로서 메탄(C1)을 함유한다. 천연 가스 스트림은 또한 에탄(C2), 고 분자량 탄화수소 및 하나 이상의 산성 가스를 함유할 수 있다. 천연 가스는 또한 물, 질소, 황화철, 왁스 및 원유와 같은 소량의 오염물을 함유할 수 있다.
특정 양태들 및 특징들은 수치 상한 세트 및 수치 하한 세트를 사용하여 기술되었다. 달리 명시하지 않는다면, 임의의 하한에서 임의의 상한까지의 범위가 고려된다는 것을 이해해야 한다. 모든 수치는 "약" 또는 "대략"의 지시된 값을 나타내며, 당업자가 예상할 수 있는 실험 오차 및 변동을 고려한다.
본원에 인용된 모든 특허, 시험 절차 및 다른 문헌은, 그러한 공개물이 본원에 모순하지 않는 한, 참조로서 완전히 포함되고 그러한 포함이 허용되는 모든 관할권에 대해서 완전히 포함된다.
본원에서는 질소 가스를 사용하여 LNG 운송 탱크를 퍼징하여 탱크가 LIN을 운송하는데 사용될 수 있도록 하는 방법 및 공정에 대해 설명한다. 본 발명의 특정 양태는 도면을 참조하여 기술된 다음 단락에 기재된 것들을 포함한다. 일부 특징은 단지 하나의 도면을 참조하여 설명되지만, 이들은 다른 도면에 동등하게 적용될 수도 있고, 다른 도면 또는 상기 논의와 함께 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른 액화 질소(LIN) 제조 시스템(100)의 일 예의 개략도이다. LIN 생산 시스템(100)은 LNG가 재가스화되는 육상 또는 선박 기반 위치에 있을 수 있다. 질소 가스 스트림(102)은 제 1 모터(106) 또는 다른 원동력에 의해 구동되는 질소 가스 압축기(104)에서 압축되어 압축 질소 가스 스트림(108)을 형성한다. 스트림(102)의 공급된 질소 가스는 바람직하게는 예를 들어, 1 mol% 미만의 낮은 산소 함량을 가져서, LNG와 접촉할 때 인화성 문제를 피할 수 있다. 질소가 원래 공기와 분리되었다면 잔류 산소가 질소 가스 내에 있을 수 있다. 압축 질소 가스 스트림(108)은 제 1 열교환기(110)를 통과하여 LNG 스트림(112)에 의해 냉각되어 액화 압축 질소 가스 스트림(114)을 형성한다. LNG 스트림(112)은 LNG 공급원(118)으로부터의 하나 이상의 펌프(116)를 사용하여 펌핑되고, 상기 LNG 공급원은 개시된 양태에서 특히 육상 또는 선박 기반의 저장 탱크일 수 있으며, 보다 구체적으로 개시된 양태에서는 한 번에 LNG를 저장하고 다른 시간에 LIN을 저장하는 이중 목적의 저장 탱크일 수 있다. 제 1 열교환기(110)는 천연 가스 스트림(120)을 형성하기에 충분하도록 LNG 스트림(112)을 가온할 수 있으며, 그 다음 상기 천연 가스 스트림은 발전 또는 다른 용도를 위해 추가로 가온, 압축, 처리 및/또는 분배될 수 있다.
액화 압축된 질소 가스 스트림(114)은 제 2 열교환기(122)를 통과하여, 플래시 질소 가스 스트림 또는 기화 질소 가스 스트림(124)과의 간접적인 열교환을 통해 추가로 냉각되며, 이 스트림의 소스는 추가로 본원에 기술되어 있다. 과냉각된 액화 질소 가스 스트림(126)은 바람직하게는 작업 생성 팽창기(128)에서 팽창되어 부분적으로 액화된 질소 가스 스트림을 형성하며, 상기 부분적으로 액화된 질소 가스 스트림의 압력은 형성된 LIN 스트림(136)을 저장부로 운송하기에 적합한 압력이다. 대안적으로, 작업 생성 팽창기(128)는 과냉각된 액화 질소 가스 스트림의 압력을 추가로 감소시켜 부분적으로 액화된 질소 가스 스트림을 형성하기 위해 팽창 밸브(미도시)가 뒤따를 수 있다. 작업 생성 팽창기(128)는 시스템(100) 또는 다른 시스템의 모터, 압축기 및/또는 펌프를 구동하기 위한 전력을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있는 발전기(130)에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 부분적으로 액화된 질소 가스 스트림(132)은 이전에 언급된 플래시 질소 가스 스트림 또는 기화 질소 가스 스트림(124)이 LIN 스트림(136)으로부터 분리되는 분리 선박(134)으로 향한다. LIN 스트림(136)은 육상 기반 또는 선박 기반 저장 탱크로 보내질 수 있고 개시된 양태에서, 후술되는 바와 같이, 한 번에 LNG를 저장하고 다른 시간에 LIN을 저장하도록 구성된 이중 목적 저장 탱크에 저장될 수 있다. 기화 질소 가스 스트림(124)은 질소의 정상 기화점 또는 대략 -192 ℃에 가까운 온도에서 제 2 열교환기(122)로 들어가고, 액화된 압축 질소 가스 스트림(114)을 냉각시킨다. 일 양태에서, 기화 질소 가스 스트림(124)의 온도는 -192 ℃의 20 ℃ 내 또는 10 ℃ 내 또는 5 ℃ 내 또는 2 ℃ 내 또는 1 ℃ 내에 있다. 따뜻한 플래시 또는 기화 질소 가스 스트림(138)은 LNG의 기화점 즉 -157 ℃에 가까울 가능성이 있는 LNG의 온도에 가까운 온도에서 제 2 열교환기(122)를 빠져 나간다. 일 양태에서, 가온된 기화 질소 가스 스트림의 온도는 -157 ℃의 20 ℃ 내 또는 10 ℃ 내 또는 5 ℃ 내 또는 2 ℃ 내 또는 1 ℃ 내이다. 가온된 기화 질소 가스 스트림(138)은 제 2 모터(142) 또는 다른 원동력에 의해 구동되는 기화 질소 가스 압축기(140)에서 압축되어 압축된 기화 질소 가스 스트림(144)을 형성한다. 압축된 기화 질소 가스 스트림(144)은 시스템(100)을 통해 재순환되도록 질소 가스 스트림(102)과 결합된다.
전술한 바와 같이, LNG-LIN 공정의 장점을 충분히 이용하기 위해서, LNG 재가스화 위치로부터 LNG 생산 위치로 LIN을 운송하는 동일한 탱크 내의 재가스화 위치로 LNG를 생산 위치로부터 운송하는 것이 바람직하다. 이러한 이중 용도 탱크는 도 2에 도시되어 있고 일반적으로 참조 번호 200으로 표시되어 있다. 탱크(200)는 LNG 생산 위치와 LNG 재가스화 위치 사이를 이동하는 운송 선박(미도시) 상에 설치될 수 있다. 탱크(200)는 섬프(202), 기울어진 탱크 바닥의 모서리 또는 이와 유사한 것일 수 있는 낮은 스폿을 전술한 바와 같이, LNG-LIN 공정의 장점을 충분히 이용하기 위해서, LNG 재가스화 위치로부터 LNG 생산 위치로 LIN을 운송하는 동일한 탱크 내의 재가스화 위치로 LNG를 생산 위치로부터 운송하는 것이 바람직하다. 이러한 이중 용도 탱크는 도 2에 도시되어 있고 일반적으로 참조 번호 200으로 표시되어 있다. 탱크(200)는 LNG 생산 위치와 LNG 재가스화 위치 사이를 이동하는 운송 선박(미도시) 상에 설치될 수 있다. 탱크(200)는 섬프(202), 기울어진 탱크 바닥의 모서리 또는 이와 유사한 것일 수 있는 낮은 스폿을 포함한다. 액체 출구(204)는 액체가 탱크로부터 사실상 완전히 제거될 수 있도록 섬프(202)에 배치된다. 표준 LNG 운송 탱크와는 달리, 탱크가 LNG 생산 위치로의 복귀 이동을 위해 LIN으로 채워지기 때문에 LNG 잔여물 또는 "힐(heel)"을 탱크에 남겨 둘 필요는 없다. 하나 이상의 가스 입구 포트(206)는 탱크의 상부 또는 근처에 배치될 수 있다. 하나 이상의 가스 입구 포트(206)는 탱크 내의 다른 위치에 배치될 수 있다. 하나 이상의 가스 입구 포트(206)는 LNG가 펌핑되거나 다른 방식으로 제거될 때 매우 냉각된 질소 가스가 탱크 내로 주입되도록 한다. 일 양태에서, 매우 냉각된 질소 가스는, 상술한 바와 같이 질소 기화점 즉 -192 ℃ 근처의 온도를 갖는 기화 질소 가스 스트림(124)의 슬립 스트림(124a)으로부터 취해질 수 있다. 다른 양태에서, 매우 냉각된 질소 가스는 상술한 바와 같이 천연 가스 기화점, 즉 -157 ℃ 근처의 온도를 갖는 가온된 기화 질소 가스 스트림(138)의 슬립 스트림(138a)으로부터 취해질 수 있다. 다른 양태에서, 매우 냉각된 질소 가스는 슬립 스트림(124a 및 138a)으로부터 또는 시스템(100)의 다른 질소 가스 스트림으로부터 취해진 가스의 조합일 수 있다. 탱크(200)는 또한 액체가 탱크로 적재되는 동안 가스의 제거를 허용하는 하나 이상의 가스 출구 포트(208)를 가진다. 탱크는 또한 LNG 또는 LIN과 같은 액체가 탱크 내로 펌핑될 수 있게 하는 하나 이상의 액체 입구 포트(210)를 갖는다. 하나 이상의 액체 입구 포트는 바람직하게는 탱크의 바닥 또는 그 근처에 배치될 수 있지만, 원하는 또는 필요한 탱크 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 추가 가스 입구 포트(212)는 탱크의 바닥 또는 바닥 근처에 배치된다. 추가 가스 입구 포트는 천연 가스 및 다른 증기가 탱크에서 퍼징됨에 따라 냉각 질소 가스가 탱크에 주입되도록 한다. 일 양태에서, 냉각 질소 가스는 슬립 스트림(138a), 슬립 스트림(124a), 시스템(100)의 다른 질소 가스 스트림 또는 이들의 조합으로부터 취해질 수 있다.
개시된 양태들에 따른 탱크(200)를 퍼징하는 공정 또는 방법이 도 3a 내지 도 3d에 도시되어 있다. 이들 도면의 굵은 선 또는 두껍게 표시된 선은 각 도면에 표시된 공정 또는 방법의 단계에서 사용되는 입구 또는 출구를 나타낸다. 도 3a는 공정 또는 방법의 초기에 탱크(200)의 상태를 나타낸다. 탱크(200)는 LNG(300)로 채워지거나 거의 채워지며, 탱크 내의 LNG 위의 증기 공간(302) 내의 임의의 가스의 조성은 약 90 mol% 메탄 또는 그 이상이다. LNG가 오프로드될(offloaded) 때(도 3b), LNG는 액체 출구(204)를 통해 펌핑되거나 배출된다. 이와 동시에, 상술한 바와 같이 슬립 스트림(124a 및/또는 138a)으로부터의 가스를 포함할 수 있는 매우 냉각된 질소 가스가 하나 이상의 가스 입구 포트(206)를 통해 탱크 내로 주입된다. 일 양태에서, 가스 입구 포트(206)를 통해 주입된 매우 냉각된 질소 가스의 온도는 LNG 기화점보다 낮아서 탱크 내의 온도를 탱크 내의 LNG 기화를 방지하거나 기화량을 실질적으로 감소시킬 수 있을 만큼 충분히 저온으로 유지할 수 있다. 일단 LNG가 탱크로부터 완전히 제거되면, 잔류 증기의 조성은 20 mol% 미만의 메탄, 또는 10 mol% 미만의 메탄, 또는 8 mol% 미만의 메탄, 또는 5 mol% 미만의 메탄, 또는 3 mol% 미만의 메탄일 수 있다.
그 다음, 잔류 증기는 추가 가스 입구 포트(212)(도 3c)를 통해 냉각 질소 가스 스트림을 탱크 내로 주입함으로써 하나 이상의 가스 출구 포트(208)를 통해 탱크(200)의 증기 공간(302)으로부터 퍼징된다. 일 양태에서, 퍼징된 증기는 대기로의 바람직하지 않은 방출을 감소시키거나 제거하기 위해 [예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 라인(146) 또는 라인(148)을 통해] LIN 생산 시스템으로 재순환될 수 있다. 이러한 양태는, 예를 들어, 액화 천연가스/액화 질소 캐리어 도착 빈도가 충분하지 않아 탱크 내의 탄화수소 농도가 적절한 수준으로 충분히 희석되게 충분한 액화 질소가 생성되고 저장되는 바람직한 선택일 것이다. 대안적으로, 일부 양태에서 퍼징된 증기는 압축되어 라인(150)을 통해 천연 가스 스트림(120)과 결합될 수 있다. 이러한 양태는 예를 들어, 액화 천연가스/액화 질소 캐리어 도착 빈도가 보다 빈번한 경우에 바람직한 선택일 수 있으며, 이러한 환경에서 천연 가스 스트림의 질소 농도에서 일시적인 스파이크가 생성될 수 있다. 냉각 질소 가스 스트림은 슬립 스트림(124a 및/또는 138a)을 포함하는 시스템(100)의 임의의 부분으로부터 취해질 수 있고, 바람직한 양태에서 냉각 질소 가스 스트림은 슬립 스트림(138a)으로부터 취해진다. 슬립 스트림(138a)은 [바람직한 양태에서 슬립 스트림(124a)으로부터 취해진] 탱크에 이미 존재하는 매우 냉각된 질소 가스보다 다소 더 따뜻하기 때문에, 그러한 배열은 동일한 양의 질소 가스 질량 유동에 대해 약 2 배의 체적 변위량을 제공할 수 있다. 퍼징 공정은 후-퍼지 증기의 조성을 2 mol% 미만의 메탄, 또는 1 mol% 미만의 메탄, 또는 0.5 mol% 미만의 메탄, 또는 0.1 mol% 미만의 메탄, 또는 0.05 mol% 미만의 메탄으로 감소시킬 수 있다. 도 3c에 도시된 퍼징 공정은 탱크의 내부 온도가 소정량에 도달할 때, 또는 소정량의 냉각 질소 가스가 탱크 내로 도입될 때, 또는 소정 시간이 경과할 때, 또는 메탄의 mol%의 측정치가 일정량으로 감소될 때, 완료되도록 결정될 수 있다. 일단 퍼징 공정이 완료되었다고 결정되면, LIN(304)은 하나 이상의 액체 입구 포트(210)(도 3d)를 통해 탱크 내로 적재된다. 탱크가 LIN으로 충전됨에 따라, 증기 공간(302) 내의 후-퍼지 증기는 탱크로부터 배출되고, 예를 들어, 제 2 열교환기(122)의 상류 또는 하류에서, LIN 생산 시스템(100) 내의 하나 이상의 질소 가스 스트림과 결합되도록 지향될 수 있다. 본원에 개시된 퍼징 공정으로 인해, 탱크(200)를 충전한 후의 LIN은 약 5 MTA(연간 백만 톤)의 LIN 생산 용량에서 3 내지 4일의 선적 주기 동안 100 ppm(parts per million) 미만의 메탄 농도를 가질 수 있다. 대안적으로, 탱크의 나머지 LIN은 80 ppm 미만의 메탄, 또는 50 ppm 미만의 메탄, 또는 30 ppm 미만의 메탄, 또는 20 ppm 미만의 메탄, 또는 10 ppm 미만의 메탄을 포함할 수 있다.
본 발명의 양태는 본 발명의 사상을 유지하면서 많은 방식으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서 전반에 걸쳐 탱크의 증기 공간에서의 메탄의 비율은 질량당 mol%로 기술되었다. 대안적으로, 천연 가스는 단순한 메탄 이상으로 구성될 수 있기 때문에, 대신에 질량당 mol%로 측정되는 증기 공간에 존재하는 비질소 가스의 비율을 언급하는 것이 유리할 수 있다. 또한, 가스 입구 포트(206), 가스 출구 포트(208), 및 추가 가스 입구 포트(212)의 수 및 위치는 원하는대로 또는 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 4는 액체 천연 가스(LNG) 및 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크 내로 액화 질소(LIN)를 적재하는 방법(400)이다. 블록(402)에서, 제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림이 제공된다. 제 1 질소 스트림은 제 2 질소 가스 스트림의 온도보다 낮은 온도를 갖는다. 블록(404)에서, LNG는 저장 탱크로부터 배출되고, 제 1 질소 가스 스트림은 증기 공간으로 주입된다. 블록(406)에서 저장 탱크는 제 2 질소 가스 스트림을 저장 탱크 내로 주입함으로써 퍼징되어, 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시킨다. 저장 탱크를 퍼징한 후, 블록(408)에서 저장 탱크가 LIN으로 적재된다.
도 5는 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크를 퍼징하는 방법(500)이다. 블록(502)에서, 제 1 질소 가스 스트림은 제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 것으로 제공된다. 블록(504)에서, 제 2 질소 가스 스트림은 LNG의 온도의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 것으로 제공된다. 제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림이다. 블록(506)에서, LNG는 저장 탱크로부터 배출되고, 제 1 질소 가스 스트림은 증기 공간으로 주입된다. 블록(508)에서, 제 2 질소 가스 스트림은 저장 탱크 내로 주입되어 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시킨다. 제 2 질소 가스 스트림을 저장 탱크에 주입한 후, 블록(510)에서 저장 탱크에 액화 질소(LIN)가 적재된다.
본원에 개시된 양태는 이중 용도 극저온 액화 천연가스/액화 질소의 저장 탱크를 퍼징하는 방법을 제공한다. 개시된 양태의 장점은 저장/운송된 LIN의 천연 가스가 수용 가능한 낮은 수준에 있다는 것이다. 다른 장점은 공개된 퍼징 방법이 저장 탱크가 본질적으로 LNG를 비울 수 있게 한다는 것이다. 탱크에 남아있는 잔여 물이나 "힐(heel)"이 없어야 한다. 이는 탱크의 이중 용도 성질을 보강하고, LIN이 적재될 때 탱크 내의 천연 가스 함량을 더욱 낮춘다. 다른 장점은 퍼징에 사용되는 질소 가스가 LIN 생산/LNG 재가스화 시스템에서 취해진다는 점이다. 추가 퍼징 가스 유동은 제조될 필요가 없다. 또다른 장점은 저장 탱크에서 퍼징된 가스를 LIN 생산 시스템으로 다시 재순환할 수 있다는 것이다. 이 폐쇄 시스템은 대기로의 바람직하지 않은 방출을 줄이거나 제거한다.
본 발명의 양태들은 다음의 번호가 매겨진 단락들에 도시된 방법들 및 시스템들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 위의 설명에서 다양한 변형을 구상할 수 있으므로 모든 가능한 양태의 전체 목록으로 간주해서는 안된다.
1. 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크 내로 액화 질소(LIN)를 적재하는 방법으로서,
제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 질소 스트림은 상기 제 2 질소 가스 스트림의 온도보다 낮은 온도를 갖는, 상기 제공 단계;
상기 제 1 질소 가스 스트림을 상기 증기 공간 내로 주입하면서 상기 저장 탱크로부터 상기 LNG를 배출(offloading)하는 단계;
상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입함으로써 상기 저장 탱크를 퍼징하여 상기 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시키는 단계; 및
상기 저장 탱크를 퍼징한 후, 상기 저장 탱크를 LIN으로 적재하는 단계;를 포함하는, 적재 방법.
2. 제 1 문단에 있어서,
상기 제 1 질소 가스 스트림의 온도는 상기 제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 5 ℃ 이내인, 적재 방법.
3. 제 1 문단 또는 제 2 문단에 있어서,
상기 제 2 질소 가스 스트림의 온도는 상기 LNG 온도의 5 ℃ 이내인, 적재 방법.
4. 제 1 문단 내지 제 3 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림들인, 적재 방법.
5. 제 4 문단에 있어서,
상기 LNG의 재가스 화로부터 이용 가능한 냉각을 사용하여 상기 질소 액화 공정에서 상기 질소를 액화시키는 단계를 추가로 포함하는, 적재 방법.
6. 제 4 문단에 있어서,
상기 질소 액화 공정에서 압축 액화 질소 가스 스트림을 팽창시켜, LIN 및 기화 질소 가스 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 기화 질소 가스 스트림의 일부는 상기 제 1 질소 가스 스트림인, 적재 방법.
7. 제 6 문단에 있어서,
상기 압축 액화 질소 가스 스트림을 팽창시키기 전에, 상기 기화 질소 가스 스트림을 사용하여 상기 압축 액화 질소 가스 스트림을 냉각시켜 따뜻한 기화 질소 가스 스트림을 생성시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 따뜻한 기화 질소 가스 스트림의 일부는 상기 제 2 질소 가스 스트림인, 적재 방법.
8. 제 4 문단에 있어서,
LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 상기 질소 액화 공정 내에서의 질소 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
9. 제 8 문단에 있어서,
상기 질소 액화 공정 내에서의 질소 가스 스트림은 상기 제 2 질소 가스 스트림을 포함하는, 적재 방법.
10. 제 1 문단 내지 제 9 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출되는 가스 스트림은 기화 천연 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
11. 제 1 문단 내지 제 10 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 저장 탱크의 퍼징에 의해 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 LNG 기화 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
12. 제 1 문단 내지 제 11 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 제 2 질소 가스 스트림을 주입하기 이전에 상기 증기 공간 내의 가스의 메탄 함량은 20 mol% 미만인, 적재 방법.
13. 제 1 문단 내지 제 12 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 탱크 내로 상기 LIN을 적재하기 전에 상기 증기 공간 내의 가스의 메탄 함량은 2 mol% 미만인, 적재 방법.
14. 제 1 문단 내지 제 13 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 저장 탱크에 적재된 후에 상기 LIN의 메탄 함량은 100 ppm 미만인, 적재 방법.
15. 제 1 문단 내지 제 14 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 1 mol% 미만의 산소 농도를 갖는, 적재 방법.
16. 제 1 문단 내지 제 15 문단 중 어느 한 문단에 있어서,
LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 상기 LNG의 재가스화에 의해 생성된 천연 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
17. 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크를 퍼징하는 방법으로서,
제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 상기 제 1 질소 가스 스트림을 제공하는 단계;
상기 LNG의 온도의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 제 2 질소 가스 스트림을 제공하는 단계;
상기 제 1 질소 가스 스트림을 상기 증기 공간 내로 주입하면서 상기 저장 탱크로부터 상기 LNG를 배출하는 단계;
상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입하여 상기 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시키는 단계; 및
상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입한 후, 상기 저장 탱크를 액화 질소(LIN)로 적재하는 단계;를 포함하고,
상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림들인, 퍼징 방법.
18. 액화 천연 가스(LNG)와 액화 질소(LIN)를 교대로 저장하기 위한 이중 용도 극저온 저장 탱크로서,
상기 탱크 내의 낮은 지점에 배치되고 액체가 상기 탱크로부터 제거될 수 있도록 구성된 액체 출구;
상기 탱크의 상단에 또는 상단 근처에 배치되되, 상기 액체 출구를 통해 상기 탱크로부터 LNG가 제거될 때 상기 탱크 내로 질소 가스를 도입하도록 구성된 하나 이상의 질소 가스 입구 포트;
상기 탱크의 바닥 근처에 배치되고 추가 질소 가스가 상기 탱크 내로 도입될 수 있도록 구성된 하나 이상의 추가 질소 가스 입구 포트;
상기 추가 질소 가스가 상기 탱크 내로 도입될 때 상기 탱크로부터 가스의 제거를 허용하도록 구성된 하나 이상의 가스 출구 포트; 및
상기 추가 질소 가스가 상기 탱크로부터 상기 하나 이상의 가스 출구 포트를 통해 제거되는 동안, LIN과 같은 극저온 액체가 상기 탱크 내로 도입될 수 있도록 구성되는 하나 이상의 액체 입구 포트;를 포함하는, 이중 용도 극저온 저장 탱크.
전술한 내용이 본 발명의 양태에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 양태 및 추가 양태는 본 발명의 기본 범주를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며, 그 범주는 다음의 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (18)

  1. 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크 내로 액화 질소(LIN)를 적재하는 방법으로서,
    제 1 질소 가스 스트림 및 제 2 질소 가스 스트림을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 질소 스트림은 상기 제 2 질소 가스 스트림의 온도보다 낮은 온도를 갖는, 상기 제공 단계;
    상기 제 1 질소 가스 스트림을 상기 증기 공간 내로 주입하면서 상기 저장 탱크로부터 상기 LNG를 배출(offloading)하는 단계;
    상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입함으로써 상기 저장 탱크를 퍼징하여 상기 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시키는 단계; 및
    상기 저장 탱크를 퍼징한 후, 상기 저장 탱크를 LIN으로 적재하는 단계;를 포함하는, 적재 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 질소 가스 스트림의 온도는 상기 제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 5 ℃ 이내인, 적재 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 질소 가스 스트림의 온도는 상기 LNG 온도의 5 ℃ 이내인, 적재 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림들인, 적재 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 LNG의 재가스화로부터 이용 가능한 냉각을 사용하여 상기 질소 액화 공정에서 상기 질소를 액화시키는 단계를 추가로 포함하는, 적재 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 질소 액화 공정에서 가압 액화 질소 가스 스트림을 팽창시켜, LIN 및 기화 질소 가스 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 기화 질소 가스 스트림의 일부는 상기 제 1 질소 가스 스트림인, 적재 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가압 액화 질소 가스 스트림을 팽창시키기 전에, 상기 기화 질소 가스 스트림을 사용하여 상기 가압 액화 질소 가스 스트림을 냉각시켜 따뜻한 기화 질소 가스 스트림을 생성시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 따뜻한 기화 질소 가스 스트림의 일부는 상기 제 2 질소 가스 스트림인, 적재 방법.
  8. 제 4 항에 있어서, LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 상기 질소 액화 공정 내에서의 질소 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 질소 액화 공정 내에서의 질소 가스 스트림은 상기 제 2 질소 가스 스트림을 포함하는, 적재 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출되는 가스 스트림은 기화 천연 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 저장 탱크의 퍼징에 의해 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 LNG 기화 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 질소 가스 스트림을 주입하기 이전에 상기 증기 공간 내의 가스의 메탄 함량은 20 mol% 미만인, 적재 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 탱크 내로 상기 LIN을 적재하기 전에 상기 증기 공간 내의 가스의 메탄 함량은 2 mol% 미만인, 적재 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 저장 탱크에 적재된 후에 상기 LIN의 메탄 함량은 100 ppm 미만인, 적재 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 1 mol% 미만의 산소 농도를 갖는, 적재 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, LIN 적재 중에 상기 저장 탱크로부터 방출된 가스 스트림은 상기 LNG의 재가스화에 의해 생성된 천연 가스 스트림과 혼합되는, 적재 방법.
  17. 액체 천연 가스(LNG) 및 상기 LNG 위의 증기 공간을 초기에 수용하는 극저온 저장 탱크를 퍼징하는 방법으로서,
    제 1 질소 가스 스트림의 정상 기화점의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 상기 제 1 질소 가스 스트림을 제공하는 단계;
    상기 LNG의 온도의 20 ℃ 이내의 온도를 갖는 제 2 질소 가스 스트림을 제공하는 단계;
    상기 제 1 질소 가스 스트림을 상기 증기 공간 내로 주입하면서 상기 저장 탱크로부터 상기 LNG를 배출하는 단계;
    상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입하여 상기 증기 공간의 메탄 함량을 5 mol% 미만으로 감소시키는 단계; 및
    상기 제 2 질소 가스 스트림을 상기 저장 탱크 내로 주입한 후, 상기 저장 탱크를 액화 질소(LIN)로 적재하는 단계;를 포함하고,
    상기 제 1 질소 가스 스트림 및 상기 제 2 질소 가스 스트림은 질소 액화 공정으로부터의 슬립 스트림들인, 퍼징 방법.
  18. 삭제
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