KR102267481B1 - treatment system for gas and vessel having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 가스 처리 시스템은 액화가스 저장탱크의 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에서 압축되어 상기 수요처로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부와 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 공급 받아 혼합하여, 증발가스를 액화하는 재응축기; 상기 재응축기에서 토출되는 액상의 가스를 공급 받아 기화시키는 재기화부; 상기 증발가스 압축기와 상기 수요처 사이에 마련되고, 상기 증발가스 압축기에서 서지 현상 발생 시에 개방되는 안티서지 밸브; 및 상기 안티서지 밸브와 상기 재응축기 사이에 마련되고, 상기 안티서지 밸브에서 토출된 증발가스를 상기 재응축기로 공급되는 증발가스에 합류시키는 증발가스 합류밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gas processing system and a ship including the same, comprising: a BOG compressor for compressing BOG in a liquefied gas storage tank and supplying it to a consumer; a re-condenser for liquefying the boil-off gas by receiving and mixing at least a portion of the boil-off gas compressed in the boil-off gas compressor and supplied to the consumer with the liquefied gas from the liquefied gas storage tank; a re-gasification unit for receiving and vaporizing the liquid gas discharged from the re-condenser; an anti-surge valve provided between the boil-off gas compressor and the consumer and opened when a surge phenomenon occurs in the boil-off gas compressor; and a boil-off gas merging valve provided between the anti-surge valve and the re-condenser to join the boil-off gas discharged from the anti-surge valve with the boil-off gas supplied to the recondenser.
Description
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system and a ship comprising the same.
일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Nature Gas)는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.In general, liquefied natural gas (Liquefied Nature Gas) is a clean fuel and is known to have more abundant reserves than petroleum, and its usage is rapidly increasing with the development of mining and transport technology. In such LNG, methane, the main component, is generally stored in a liquid state by lowering the temperature to -162 or less under 1 atm. The volume of liquefied methane is about 1/600 of the volume of gaseous methane, which is a standard state, and the specific gravity is 0.42, which is about one-half of the share of crude oil.
LNG는 운반의 용이성으로 액화시켜 운송 후 사용처에서 기화시켜서 사용한다. 안정적인 LNG 수요가 있는 지역에서는 육상에 LNG 저장소 및 재기화 시스템을 설치하지만 수요가 일정하지 않거나, 자연재해 및 테러의 위험을 가진 국가에서는 육상에 LNG 기화설비를 설치하는 것을 우려한다.LNG is liquefied due to its ease of transport and vaporized at the place of use after transport. In regions with stable LNG demand, LNG storage and regasification systems are installed onshore, but countries with unstable demand or risks of natural disasters and terrorism are concerned about installing LNG vaporization facilities onshore.
이로 인하여 종래 육상에 설치하는 액화천연가스 재기화 시스템 대신에, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에 재기화 장치를 설치하여 육상으로 기화된 천연가스(Natural Gas)를 공급하는 선박(일례로 LNG FSRU)가 각광을 받고 있다.For this reason, instead of the conventional liquefied natural gas regasification system installed on land, a ship that supplies vaporized natural gas to land by installing a regasification device on an LNG carrier carrying liquefied natural gas (LNG FSRU, for example) is in the spotlight.
현재 LNG 재기화 장치를 포함하는 선박에서는, LNG를 효율적으로 기화시키기 위한 다양한 연구 및 개발이 이루어지고 있는 실정이다.Currently, in a ship including an LNG regasification device, various research and development for efficiently gasifying LNG are being conducted.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 수요처에 가스를 공급함과 동시에 액화가스 저장탱크의 액화가스를 효율적으로 재기화시킬 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is a gas processing system capable of efficiently regasifying liquefied gas in a liquefied gas storage tank while supplying gas to a demanding party, and It is intended to provide a ship that includes.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크의 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에서 압축되어 상기 수요처로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부와 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 공급 받아 혼합하여, 증발가스를 액화하는 재응축기; 상기 재응축기에서 토출되는 액상의 가스를 공급 받아 기화시키는 재기화부; 상기 증발가스 압축기와 상기 수요처 사이에 마련되고, 상기 증발가스 압축기에서 서지 현상 발생 시에 개방되는 안티서지 밸브; 및 상기 안티서지 밸브와 상기 재응축기 사이에 마련되고, 상기 안티서지 밸브에서 토출된 증발가스를 상기 재응축기로 공급되는 증발가스에 합류시키는 증발가스 합류밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes: a BOG compressor for compressing BOG in a liquefied gas storage tank and supplying it to a consumer; a re-condenser for liquefying the boil-off gas by receiving and mixing at least a portion of the boil-off gas compressed in the boil-off gas compressor and supplied to the consumer with the liquefied gas from the liquefied gas storage tank; a re-gasification unit for receiving and vaporizing the liquid gas discharged from the re-condenser; an anti-surge valve provided between the boil-off gas compressor and the consumer and opened when a surge phenomenon occurs in the boil-off gas compressor; and a boil-off gas merging valve provided between the anti-surge valve and the re-condenser to join the boil-off gas discharged from the anti-surge valve with the boil-off gas supplied to the recondenser.
구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 상기 안티서지 밸브에서 토출되어 상기 재응축기로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 회수하여 상기 증발가스 압축기에 공급되는 증발가스에 합류시키는 안티서지 회수밸브를 더 포함할 수 있다.Specifically, the gas treatment system may further include an anti-surge recovery valve for recovering at least a portion of the boil-off gas discharged from the anti-surge valve and supplied to the recondenser to join the boil-off gas supplied to the boil-off gas compressor. can
구체적으로, 상기 증발가스 압축기에서 서지 현상 발생 시, 상기 안티서지 밸브와 상기 증발가스 합류밸브는 개방되고 상기 안티서지 회수밸브는 밀폐되어, 상기 증발가스 압축기에서 토출된 고온의 증발가스를 상기 재응축기로 공급할 수 있다.Specifically, when a surge occurs in the BOG compressor, the anti-surge valve and the BOG merging valve are opened and the anti-surge recovery valve is closed, so that the high-temperature BOG discharged from the BOG compressor is converted into the recondenser. can be supplied with
구체적으로, 상기 안티서지 밸브에서 토출되어 상기 재응축기에 공급되는 증발가스의 유량이 상기 재응축기의 처리용량을 초과하는 경우, 상기 안티서지 회수밸브가 개방될 수 있다.Specifically, when the flow rate of boil-off gas discharged from the anti-surge valve and supplied to the re-condenser exceeds the processing capacity of the re-condenser, the anti-surge recovery valve may be opened.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크의 증발가스를 압축하여 수요처로 공급하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에서 압축되어 상기 수요처로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부와 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 공급 받아 혼합하여, 증발가스를 액화하는 재응축기; 상기 재응축기에서 토출되는 액상의 가스를 공급 받아 기화시키는 재기화부; 상기 증발가스 압축기에서 압축되어 상기 수요처로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 가압하여, 상기 재기화부에서 기화된 가스와 합류시키는 보조 증발가스 압축기; 상기 보조 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스의 압력이 상기 재기화부에서 기화된 가스의 압력보다 낮은 경우에 상기 보조 증발가스 압축기에서 토출된 증발가스를 상기 보조 증발가스 압축기로 순환시키는 바이패스 밸브; 및 상기 보조 증발가스 압축기로 순환되는 증발가스 중 적어도 일부를 회수하여 상기 재응축기로 공급되는 증발가스에 합류시키는 증발가스 합류밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes: a BOG compressor for compressing BOG in a liquefied gas storage tank and supplying it to a consumer; a re-condenser for liquefying the boil-off gas by receiving and mixing at least a portion of the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor and supplied to the consumer with the liquefied gas from the liquefied gas storage tank; a re-gasification unit for receiving and vaporizing the liquid gas discharged from the re-condenser; an auxiliary BOG compressor that pressurizes at least a portion of the BOG compressed by the BOG compressor and supplied to the consumer, and joins the BOG with the gas vaporized in the regasification unit; a bypass valve for circulating the BOG discharged from the auxiliary BOG compressor to the auxiliary BOG compressor when the pressure of the BOG compressed in the auxiliary BOG compressor is lower than the pressure of the gas vaporized in the regasification unit; and a boil-off gas merging valve for recovering at least a portion of the boil-off gas circulated to the auxiliary boil-off gas compressor and joining the boil-off gas supplied to the recondenser.
구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 상기 보조 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스의 압력이 상기 재기화부에서 기화된 가스의 압력보다 낮은 경우, 상기 보조 증발가스 압축기에서 토출된 증발가스가 상기 재기화부에서 기화된 가스에 합류하는 것을 차단하는 고압가스 차단밸브를 더 포함할 수 있다.Specifically, in the gas processing system, when the pressure of the BOG compressed in the auxiliary BOG compressor is lower than the pressure of the gas vaporized in the regasification unit, the BOG discharged from the auxiliary BOG compressor is discharged from the regasification unit. It may further include a high-pressure gas shut-off valve to block joining the vaporized gas.
구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 상기 보조 증발가스 압축기의 상류에 마련되어, 상기 보조 증발가스 압축기로 공급되는 증발가스를 냉각하는 쿨러를 더 포함할 수 있다.Specifically, the gas processing system may further include a cooler provided upstream of the auxiliary BOG compressor to cool the BOG supplied to the auxiliary BOG compressor.
구체적으로, 상기 보조 증발가스 압축기는 미니멈 센드-아웃 압축기(MSO Compressor)일 수 있다.Specifically, the auxiliary BOG compressor may be a minimum send-out compressor (MSO Compressor).
구체적으로, 상기 재기화부는, 상기 재응축기에서 토?w되는 액상의 가스를 가압하는 가압펌프; 및 상기 가압펌프에서 가압된 액상의 가스를 기화시키는 기화기를 포함할 수 있다.Specifically, the regasification unit, a pressure pump for pressurizing the gas in the liquid phase tow in the recondenser; and a vaporizer for vaporizing the liquid gas pressurized by the pressure pump.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 상기 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.A vessel according to an embodiment of the present invention is characterized in that it comprises the gas treatment system.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크의 액화가스를 재기화하는 과정에서 발생되는 고온의 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있다.The gas processing system according to the present invention can efficiently process the high-temperature boil-off gas generated in the process of regasification of the liquefied gas in the liquefied gas storage tank.
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 증발가스 압축기에 서지 현상 발생 시에 증발가스 압축기에서 토출된 고온의 증발가스가 액화가스 저장탱크에 직접 순환되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention can prevent the high-temperature BOG discharged from the BOG compressor from being directly circulated to the liquefied gas storage tank when a surge phenomenon occurs in the BOG compressor.
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 보조 증발가스 압축기의 초기 구동 시에 보조 증발가스 압축기에서 토출된 고온의 증발가스를 재응축기로 공급하여 효율적으로 운전할 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention can be efficiently operated by supplying the high-temperature BOG discharged from the auxiliary BOG compressor to the recondenser when the auxiliary BOG compressor is initially driven.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하에서, 고압(HP: High pressure), 저압(LP: Low pressure)은 상대적인 것으로서, 절대적인 수치를 나타내는 것은 아님을 알려둔다.Hereinafter, it should be noted that high pressure (HP) and low pressure (LP) are relative and do not represent absolute values.
이하에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, liquefied gas may be used to encompass all gas fuels that are generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc., and may be expressed as liquefied gas for convenience even when not in a liquid state by heating or pressurization. can This can be applied to boil-off gas as well. In addition, for convenience, LNG can be used to encompass both NG (Natural Gas) in a liquid state as well as NG in a supercritical state, etc., and BOG can be used to mean not only gaseous BOG but also liquefied BOG. have.
이하에서는 본 발명의 가스 처리 시스템에 대해 설명하며, 본 발명은 가스 처리 시스템과 이를 가지는 선박을 포함하는 것이다. 이때 선박은 액화가스 운반선 외에도 액화가스가 아닌 화물 등을 적재하는 일반 상선일 수 있고, 더 나아가 상선이 아닌 FSRU, FLNG 등의 해양 구조물도 모두 포괄하는 표현임을 알려둔다.Hereinafter, a gas processing system of the present invention will be described, and the present invention includes a gas processing system and a ship having the same. At this time, it should be noted that the vessel may be a general merchant vessel that loads cargo other than liquefied gas in addition to the liquefied gas carrier, and furthermore, it is an expression that encompasses all marine structures such as FSRU and FLNG, which are not merchant vessels.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참고하여 본 발명의 가스 처리 시스템(1)에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 재응축기(30), 재기화부(40), 안티서지 밸브(50), 증발가스 합류밸브(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a
본 발명에서 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 액화가스, 증발가스, 등의 유체 흐름이 제어될 수 있다.In the present invention, valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the flow of fluids such as liquefied gas, boil-off gas, etc. may be controlled according to the opening degree of each valve.
이하에서는 가스 처리 시스템(1)에 유기적으로 형성되어 구현되는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, individual components organically formed and implemented in the
액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(100)로 공급될 액화가스를 저장한다. 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 액체상태의 액화가스를 보관할 수 있고, 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied
여기서 액화가스 저장탱크(10)는, 선체의 내부에 배치되며, 엔진룸의 전방에 일례로 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(10)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.Here, the liquefied
액화가스 저장탱크(10)는, 각각의 액화가스 저장탱크(10) 사이에 코퍼댐(도시하지 않음)이 배치될 수 있으며, 엔진룸과 액화가스 저장탱크(10) 사이에도 코퍼댐이 배치될 수 있다.In the liquefied
액화가스 저장탱크(10)에는 펌프(11)가 마련될 수 있으며, 펌프(11)를 통해 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 빼낼 수 있다.A
이때, 펌프(11)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우에 잠형 펌프일 수 있다. 또한, 펌프(11)가 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체 내부의 위치에 구비될 수 있으며 원심형 펌프일 수 있다.In this case, the
증발가스 압축기(20)는 액화가스 저장탱크(10)에서 전달 받은 증발가스를 압축하여, 수요처(100)에 공급할 수 있다. 이때, 수요처(100)는 DFDE 등의 발전 엔진, 가스연소장치(GCU), 및 보일러 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 증발가스 압축기(20)는 수요처(100)의 요구 압력으로 증발가스를 압축할 수 있다. 예를 들면, 증발가스 압축기(20)는 수요처(100)가 요구하는 증발가스의 압력인 10bar 내외로 증발가스를 가압할 수 있다.The boil-off
재응축기(30)는 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 공급 받고, 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 공급 받을 수 있다. 즉, 재응축기(30)는 증발가스와 액화가스를 혼합하여, 증발가스를 액화시킬 수 있다. The
재응축기(30)의 상단에는 스프레이(도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에서 공급되는 액화가스는 스프레이를 통하여 재응축기(30) 내의 상부에서 뿌려질 수 있다. 이때, 재응축기(30)로 공급되는 증발가스는 스프레이를 통해 위에서 뿌려지는 액화가스와 만나면서 저온으로 냉각되어 응축될 수 있다.A spray (not shown) may be provided at the upper end of the
이때, 재응축기(30)에서 토출되는 액상의 가스는, 재응축기(30)에서 액화된 증발가스와 액화가스 저장탱크(10)에서 공급된 액화가스를 포함할 수 있다.In this case, the liquid gas discharged from the
재기화부(40)는 재응축기(30)에서 토출되는 액상의 가스를 전달 받아 기화시킬 수 있고, 재기화부(40)는 가압펌프(도시하지 않음)와 기화기(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. The
가압펌프는 재응축기(30)와 기화기 사이에 마련될 수 있으며, 재응축기(30)에서 토출된 액상의 가스를 가압하여 기화기로 공급할 수 있다. 가압펌프를 이용하여 재응축기(30)에서 토출된 액상의 가스를 가압함으로써, 기화기에서 액상 가스의 기화 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 가압펌프는 액상의 가스를 50 내지 120bar로 가압하여 기화기로 공급할 수 있다.The pressure pump may be provided between the
기화기는 가압펌프에서 가압된 액상의 가스를 공급 받아 기화시켜, 고압의 천연가스(High Pressure Natural Gas; HP NG)를 형성할 수 있다. 이때, 기화기에서 기화된 고압의 천연가스는 제2 수요처(도시하지 않음)로 공급될 수 있고, 제2 수요처는 고압의 천연가스를 사용하는 육상에 설치되는 육상 터미널 또는 해상에 부유되어 설치되는 해상 터미널일 수 있다.The vaporizer may receive and vaporize the liquid gas pressurized from the pressure pump to form High Pressure Natural Gas (HP NG). At this time, the high-pressure natural gas vaporized in the vaporizer may be supplied to a second demand source (not shown), and the second demand source is an onshore terminal installed on land using high-pressure natural gas or an offshore installed floating on the sea. It can be a terminal.
기화기는 열매를 이용하여, 가압펌프에서 공급되는 액상의 가스를 기화시킬 수 있다. 즉, 기화기는 적어도 액상의 가스가 흐르는 유로 및 열매가 흐르는 유로를 포함할 수 있다. 기화기에서 이용되는 열매는 당업계에서 액상의 가스를 기화시키는 열매를 사용할 수 있고, 예를 들면 선박의 씨체스트(seachest)를 통해서 전달되는 해수를 열매로 사용할 수 있다.The vaporizer may vaporize the liquid gas supplied from the pressurization pump by using the heat medium. That is, the vaporizer may include at least a flow path through which a liquid gas flows and a flow path through which a heat medium flows. The fruit used in the vaporizer may use a fruit for vaporizing liquid gas in the art, for example, seawater delivered through a sea chest of a ship may be used as a fruit.
안티서지 밸브(50)는 증발가스 압축기(20)와 수요처(100) 사이에 마련되며, 증발가스 압축기(20)에서 서지 현상이 발생하는 경우에 개방될 수 있다. 이때 증발가스 압축기(20)에서 서지 현상이 발생하는 경우, 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 일부는 개방된 안티서지 밸브(50)를 경유하여, 증발가스 합류라인(L50)을 통해 재응축기(30)로 공급될 수 있다.The
즉, 증발가스 압축기(20)에 서지 현상 발생 시에, 증발가스 압축기(20)에서 토출되는 고온의 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 직접 순화시키지 않고 재응축기(30)로 공급함으로써, 액화가스 저장탱크(10)의 BOR(Boil Off Rate)를 효과적으로 저감시킬 수 있다.That is, when a surge occurs in the boil-off
증발가스 합류밸브(70)는 안티서지 밸브(50)와 재응축기(30) 사이에 마련되며, 안티서지 밸브(50)에서 토출된 증발가스를 상기 재응축기(30)로 공급되는 증발가스에 합류시킬 수 있다. 또한, 증발가스 합류밸브(70)는 개도 조절이 가능한 밸브일 수 있다.The boil-off
증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부는 압축가스 공급라인(L30)을 통해 재응축기(30)로 공급되고, 증발가스 압축기(20)에 서지 현상 발생 시에 안티서지 밸브(50)에서 토출되는 고온의 증발가스는 증발가스 합류밸브(70)를 통해 압축가스 공급라인(L30)에 합류하여 재응축기(30)로 공급될 수 있다.At least some of the BOG compressed by the
즉, 본 실시예는 증발가스 압축기(20)에서 토출되는 고온의 증발가스가 액화가스 저장탱크(10)로 회수되는 것을 방지하여, 액화가스 저장탱크(10)의 BOR을 효과적으로 저감할 수 있다.That is, in this embodiment, the BOR of the liquefied
가스 처리 시스템(1)은 안티서지 회수밸브(51)를 더 포함할 수 있다. 안티서지 회수밸브(51)는 안티서지 라인(L60)의 안티서지 밸브(50) 하류에 마련되며, 안티서지 밸브(50)에서 토출되어 재응축기(30)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 회수하여 증발가스 압축기(20)에 공급되는 증발가스에 합류시킬 수 있다. 또한, 안티서지 회수밸브(51)는 개도 조절이 가능한 밸브일 수 있다.The
증발가스 압축기(20)에서 서지 현상이 발생하는 경우, 안티서지 밸브(50)와 증발가스 합류밸브(70)는 개방되고, 안티서지 회수밸브(51)는 밀폐될 수 있다. 이를 통해, 안티서지 밸브(50)에서 토출되는 고온의 증발가스는 액화가스 저장탱크(10)로 순환되지 않고, 재응축기(30)로 공급될 수 있다.When a surge occurs in the boil-off
한편, 안티서지 밸브(50)에서 토출되어 재응축기(30)에 공급되는 증발가스의 유량이 재응축기(30)의 처리용량을 초과하는 경우, 안티서지 밸브(50), 증발가스 합류밸브(70), 및 안티서지 회수밸브(51) 모두 개방될 수 있다.On the other hand, when the flow rate of boil-off gas discharged from the
재응축기(30)는 압축가스 공급라인(L30) 및 증발가스 합류라인(L50)을 통해 공급되는 증발가스 모두를 처리할 수 있는 용량으로 마련될 수 있으나, 재응축기(30)에 공급되는 증발가스의 양이 재응축기(30)의 처리용량을 초과하는 상황이 발생될 수도 있다.The
이 경우, 재응축기(30)의 부하를 줄이기 위하여 안티서지 회수밸브(51)를 개방하여, 증발가스 합류밸브(70)를 통해 재응축기(30)로 공급되는 증발가스 중 일부를 증발가스 압축기(20)로 공급되는 증발가스로 회수할 수 있다.In this case, in order to reduce the load on the
이때, 재응축기(30)의 부하를 줄일 수 있는 정도로 증발가스 합류밸브(70)의 개도를 조절하거나 또는 증발가스 합류밸브(70)를 밀폐할 수 있고, 안티서지 회수밸브(51)의 개도를 재응축기(30)의 부하를 줄이기 위한 정도로 조절할 수 있다.At this time, the opening degree of the boil-off
즉, 본 실시예는 증발가스 압축기(20)에 서지 현상 발생 시에 안티서지 밸브(50)에서 토출되어 재응축기(30)로 공급되는 고온의 증발가스 유량을 최대화하고, 액화가스 저장탱크(10)로 순환되는 고온의 증발가스 유량을 최소화하여, 액화가스의 재기화를 안정적으로 수행함과 동시에 액화가스 저장탱크(10)의 BOR이 증가하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.That is, in the present embodiment, when a surge phenomenon occurs in the
가스 처리 시스템(1)은, 증발가스 공급라인(L10), 액화가스 공급라인(L20), 압축가스 공급라인(L30), 재기화 라인(L40), 증발가스 합류라인(L50), 안티서지 라인(L60)을 포함할 수 있다.The
증발가스 공급라인(L10)은, 액화가스 저장탱크(10)와 수요처(100)를 연결하고, 증발가스 압축기(20)가 구비되며, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스는 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급될 수 있다.The boil-off gas supply line L10 connects the liquefied
액화가스 공급라인(L20)은 액화가스 저장탱크(10)와 재응축기(30)를 연결하며, 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 재응축기(30)로 공급할 수 있다. 구체적으로, 액화가스 공급라인(L20)은 액화가스 저장탱크(10)의 리퀴드 메인(Liquid main)과 재응축기(30)를 연결할 수 있다.The liquefied gas supply line L20 connects the liquefied
압축가스 공급라인(L30)은, 증발가스 공급라인(L10)의 증발가스 압축기(20)와 수요처(100) 사이에서 분기되어 재응축기(30)로 연결될 수 있다. 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부는 압축가스 공급라인(L30)을 통해 재응축기(30)로 공급되어 액화될 수 있다.The compressed gas supply line L30 may be branched between the boil-off
재기화 라인(L40)은 재응축기(30)와 재기화부(40)를 연결하며, 재응축기(30)에서 액화된 가스는 재기화 라인(L40)을 통해 재기화부(40)로 공급되어 기화될 수 있다.The regasification line L40 connects the
안티서지 라인(L60)은, 압축가스 공급라인(L30)의 재응축기(30) 상류에서 분기되어 액화가스 저장탱크(10)의 베이퍼 메인(Vapro main)에 연결되고, 안티서지 밸브(50)와 안티서지 회수밸브(51)가 마련될 수 있다. 증발가스 압축기(20)에 서지 현상 발생 시에 안티서지 밸브(50)가 개방되어, 증발가스 압축기(20)에서 토출된 고온의 증발가스는 안티서지 라인(L60)에서 유동할 수 있다.The anti-surge line L60 is branched from the upstream of the
증발가스 합류라인(L50)은, 안티서지 라인(L60)의 안티서지 밸브(50)와 안티서지 회수밸브(51) 사이에서 분기되어 압축가스 공급라인(L30)의 재응축기(30) 상류에 연결되고, 증발가스 합류밸브(70)가 마련될 수 있다. 증발가스 압축기(20)에 서지 현상 발생 시에 안티서지 밸브(50)와 증발가스 합류밸브(70)가 개방되어, 증발가스 압축기(20)에서 토출된 고온의 증발가스는 증발가스 합류라인(L50)을 통해 재응축기(30)로 공급될 수 있다.The boil-off gas merging line L50 is branched between the
상기 안티서지 밸브(50)에서 토출되어 상기 재응축기(30)에 공급되는 증발가스의 유량이 상기 재응축기(30)의 처리용량을 초과하는 경우, 안티서지 회수밸브(51)가 개방되어 안티서지 밸브(50)에서 토출되는 고온의 증발가스 중 일부를 베이퍼 메인으로 회수할 수 있다.When the flow rate of boil-off gas discharged from the
이와 같이 본 실시예는, 증발가스 압축기(20)에서 서지 현상 발생 시에 증발가스 압축기(20)에서 토출되는 고온의 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)로 직접 순화시키지 않고 재응축기(30)로 공급함으로써, 액화가스 저장탱크(10)의 BOR(Boil Off Rate)를 효과적으로 저감시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, the
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 재응축기(30), 재기화부(40), 보조 증발가스 압축기(60), 바이패스 밸브(62), 증발가스 합류밸브(70)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the
본 실시예는 앞선 실시예 대비 안티서지 밸브(50)를 포함하지 않고, 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.This embodiment does not include the
보조 증발가스 압축기(60)는 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 추가로 압축하여, 재기화부(40)에서 기화된 고압의 천연가스에 공급할 수 있다.The
구체적으로, 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 일부는 분기되어 재응축기(30)와 보조 증발가스 압축기(60)로 공급될 수 있다. 보조 증발가스 압축기(60)는 증발가스 압축기(20)에서 기압축된 증발가스를 재기화부(40)에서 기화된 고압의 천연가스의 압력과 유사하거나 동일한 압력으로 압축할 수 있다.Specifically, some of the BOG compressed by the
보조 증발가스 압축기(60)는 미니멈 센드-아웃 압축기(Minimum Send-Out Compressor; MSO Compressor)일 수 있다. 구체적으로, 보조 증발가스 압축기(60)는 가스 처리 시스템(1)의 증발가스의 처리를 위한 설계에서, 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 증발가스를 추가 가압하도록 설계함으로써, 10bar 내외로 증발가스 압축기(20)에서 기압축된 증발가스를 90 내지 100bar로 가압하면되므로 압축하기 위한 동력을 적게 필요로 하고, 또한, 실린더의 갯수가 적어질 수 있어(실린더의 갯수가 대략 3개로 구성) 압축기 구성이 콤팩트해져 가스 처리 시스템(1)의 구축 공간을 줄일 수 있다.The
바이패스 밸브(62)는 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스를 다시 보조 증발가스 압축기(60)로 순환시킬 수 있다. 구체적으로, 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스는 재기화부(40)에서 기화된 고압의 천연가스와 합류하는데, 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스의 압력이 재기화부(40)에 기화된 고압의 천연가스의 압력보다 낮은 경우, 바이패스 밸브(62)를 이용하여 증발가스의 압력이 요구 압력이 될 때까지 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스를 다시 보조 증발가스 압축기(60)로 순환시킬 수 있다.The
바이패스 밸브(62)는 바이패스 라인(L80)에 마련되고, 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스의 압력이 재기화부(40)에 기화된 고압의 천연가스의 압력 수준인 경우에는 밀폐되고, 낮은 경우에는 개방될 수 있다.The
증발가스 합류밸브(70)는, 바이패스 라인(L80)을 통해 보조 증발가스 압축기(60)에서 순환되는 증발가스 중 적어도 일부를 회수하여 재응축기(30)로 공급되는 증발가스에 합류시킬 수 있다. 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 고온의 증발가스를 바이패스 라인(L80)을 통해 보조 증발가스 압축기(60)로 순환시키는 경우, 순환 과정에서 보조 증발가스 압축기(60)의 압축 효율이 저하될 수 있다. 이때 증발가스 합류밸브(70)를 이용하여 보조 증발가스 압축기(60)를 순환하는 고온의 증발가스 중 일부를 재응축기(30)로 공급함으로써, 보조 증발가스 압축기(60)의 부하를 줄이고 압축 효율을 향상시킬 수 있다.The boil-off
즉, 본 실시예는 보조 증발가스 압축기(60)에서 순환되는 고온의 증발가스 중 일부를 재응축기(30)로 공급함으로써, 고온의 증발가스를 요구 압력으로 압축하는 보조 증발가스 압축기(60)의 부하를 효과적으로 줄이고 압축 효율을 향상시킬 수 있다.That is, in the present embodiment, by supplying some of the high-temperature BOG circulated in the
가스 처리 시스템(1)은 쿨러(61)와 고압가스 차단밸브(63)를 더 포함할 수 있다. 쿨러(61)는 보조 증발가스 압축기(60)의 상류에 마련되고, 보조 증발가스 압축기(60)로 공급되는 증발가스를 냉각하여, 보조 증발가스 압축기(60)의 압축 효율을 향상시킬 수 있다. The
고압가스 차단밸브(63)는 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스의 압력이 재기화부(40)에서 기화된 가스의 압력보다 낮은 경우에 밀폐되어, 보조 증발가스 압축기(60)에서 토출된 증발가스가 재기화부(40)에서 기화된 고압의 천연가스에 합류되는 것을 차단할 수 있다.The high-pressure
즉, 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스의 압력이 요구 압력보다 낮은 경우에 바이패스 밸브(62)는 개방되고 고압가스 차단밸브(63)가 밀폐되어, 증발가스를 보조 증발가스 압축기(60)에 순환시킬 수 있다.That is, when the pressure of the boil-off gas compressed in the auxiliary boil-off
가스 처리 시스템(1)은, 증발가스 공급라인(L10), 액화가스 공급라인(L20), 압축가스 공급라인(L30), 재기화 라인(L40), 증발가스 합류라인(L50), 고압가스 공급라인(L70), 바이패스 라인(L80)을 포함할 수 있다.The
고압가스 공급라인(L70)은, 압축가스 공급라인(L30)의 재응축기(30) 상류에서 분기되어 재기화 라인(L40)의 재기화부(40) 하류에 연결되고, 쿨러(61), 보조 증발가스 압축기(60), 고압가스 차단밸브(63)가 마련될 수 있다. 증발가스 압축기(20)에서 압축되어 수요처(100)로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부는 고압가스 공급라인(L70)의 보조 증발가스 압축기(60)에서 추가적으로 압축되어, 재기화부(40)에서 기화된 고압의 천연가스에 합류될 수 있다.The high-pressure gas supply line (L70) is branched from the
바이패스 라인(L80)은, 고압가스 공급라인(L70)의 보조 증발가스 압축기(60)와 고압가스 차단밸브(63) 사이에서 분기되어 고압가스 공급라인(L70)의 쿨러(61) 상류로 연결되며, 바이패스 밸브(62)가 마련될 수 있다. 전술한 바와 같이 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축된 증발가스의 압력이 요구 압력보다 낮은 경우에 바이패스 밸브(62)가 개방되고 고압가스 차단밸브(63)가 밀폐되어, 보조 증발가스 압축기(60)에서 토출된 고온의 증발가스는 바이패스 라인(L80)을 통해 다시 보조 증발가스 압축기(60)에서 압축될 수 있다.The bypass line L80 is branched between the auxiliary boil-off
이와 같이 본 실시예는, 보조 증발가스 압축기(60)에서 순환하는 고온의 증발가스 중 일부를 재응축기(30)로 공급함으로써, 보조 증발가스 압축기(60)의 부하를 감소시키고 압축 효율을 향상시켜, 가스 처리 시스템(1)의 구동 효율을 효과적으로 증가시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, by supplying some of the high-temperature BOG circulating in the
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the embodiments and a known technology may be included as another embodiment.
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 the purpose of describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It will 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 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will become apparent from the appended claims.
1: 가스 처리 시스템
10: 액화가스 저장탱크 11: 펌프
20: 증발가스 압축기 30: 재응축기
40: 재기화부 50: 안티서지 밸브
51: 안티서지 회수밸브 60: 보조 증발가스 압축기
61: 쿨러 62: 바이패스 밸브
63: 고압가스 차단밸브 70: 증발가스 합류밸브
100: 수요처
L10: 증발가스 공급라인 L20: 액화가스 공급라인
L30: 압축가스 공급라인 L40: 재기화 라인
L50: 증발가스 합류라인 L60: 안티서지 라인
L70: 고압가스 공급라인 L80: 바이패스 라인1: Gas processing system
10: liquefied gas storage tank 11: pump
20: boil-off gas compressor 30: re-condenser
40: regasification unit 50: anti-surge valve
51: anti-surge recovery valve 60: auxiliary boil-off gas compressor
61: cooler 62: bypass valve
63: high-pressure gas shut-off valve 70: boil-off gas merging valve
100: demand
L10: BOG supply line L20: Liquefied gas supply line
L30: compressed gas supply line L40: regasification line
L50: BOG merging line L60: Anti-surge line
L70: high pressure gas supply line L80: bypass line
Claims (10)
상기 증발가스 압축기에서 압축되어 상기 수요처로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부와 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 공급 받아 혼합하여, 증발가스를 액화하는 재응축기;
상기 재응축기에서 토출되는 액상의 가스를 공급 받아 기화시키는 재기화부;
상기 증발가스 압축기와 상기 수요처 사이에 마련되고, 상기 증발가스 압축기에서 서지 현상 발생 시에 개방되는 안티서지 밸브; 및
상기 안티서지 밸브와 상기 재응축기 사이에 마련되고, 상기 안티서지 밸브에서 토출된 증발가스를 상기 재응축기로 공급되는 증발가스에 합류시키는 증발가스 합류밸브를 포함하며,
상기 안티서지 밸브에서 토출되어 상기 재응축기로 공급되는 증발가스 중 적어도 일부를 회수하여 상기 증발가스 압축기에 공급되는 증발가스에 합류시키는 안티서지 회수밸브를 더 포함하고,
상기 증발가스 압축기에서 서지 현상 발생 시, 상기 안티서지 밸브와 상기 증발가스 합류밸브는 개방되고 상기 안티서지 회수밸브는 밀폐되어, 상기 증발가스 압축기에서 토출된 고온의 증발가스를 상기 재응축기로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.BOG compressor for compressing BOG in the liquefied gas storage tank and supplying it to a consumer;
a re-condenser for liquefying the boil-off gas by receiving and mixing at least a portion of the boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor and supplied to the consumer with the liquefied gas from the liquefied gas storage tank;
a re-gasification unit for receiving and vaporizing the liquid gas discharged from the re-condenser;
an anti-surge valve provided between the BOG compressor and the consumer and opened when a surge occurs in the BOG compressor; and
and a boil-off gas merging valve provided between the anti-surge valve and the re-condenser to join the boil-off gas discharged from the anti-surge valve with the boil-off gas supplied to the recondenser,
Further comprising an anti-surge recovery valve for recovering at least a portion of the boil-off gas discharged from the anti-surge valve and supplied to the recondenser to join the boil-off gas supplied to the boil-off gas compressor;
When a surge occurs in the boil-off gas compressor, the anti-surge valve and the boil-off gas merging valve are opened and the anti-surge recovery valve is closed, so that the high-temperature boil-off gas discharged from the boil-off gas compressor is supplied to the re-condenser Gas processing system, characterized in that.
상기 안티서지 밸브에서 토출되어 상기 재응축기에 공급되는 증발가스의 유량이 상기 재응축기의 처리용량을 초과하는 경우, 상기 안티서지 회수밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
When the flow rate of the boil-off gas discharged from the anti-surge valve and supplied to the re-condenser exceeds the processing capacity of the re-condenser, the anti-surge recovery valve is opened.
상기 재응축기에서 토출되는 액상의 가스를 가압하는 가압펌프; 및
상기 가압펌프에서 가압된 액상의 가스를 기화시키는 기화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.According to claim 1, wherein the regasification unit,
a pressure pump for pressurizing the liquid gas discharged from the recondenser; and
and a vaporizer for vaporizing the liquid gas pressurized by the pressure pump.
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