KR102323465B1 - Gas Treatment System and Ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로, 본 발명의 가스 처리 시스템은, 카고탱크에서 발생하는 증발가스를 수요처로 공급하는 제1연료공급라인; 상기 제1연료공급라인에 마련되며, 증발가스를 압축하는 증발가스압축유닛; 상기 증발가스압축유닛을 통과한 증발가스를 분기시키는 증발가스회수라인; 상기 증발가스회수라인을 통해 분기되는 증발가스를 응축시키는 버퍼탱크; 및 상기 버퍼탱크에서 발생하는 증발가스를 냉각하는 증발가스냉각기를 포함하는 것을 특징으로 한다.To a gas processing system according to the present invention and a ship including the same, the gas processing system of the present invention includes: a first fuel supply line for supplying boil-off gas generated in a cargo tank to a customer; a boil-off gas compression unit provided in the first fuel supply line and compressing boil-off gas; a boil-off gas recovery line for branching the boil-off gas that has passed through the boil-off gas compression unit; a buffer tank condensing the boil-off gas branched through the boil-off gas recovery line; and a boil-off gas cooler for cooling the boil-off gas generated in the buffer tank.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박{Gas Treatment System and Ship having the same}Gas Treatment System and Ship including the same

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.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇 천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력으로 이동한다.A ship is a means of transport that carries a large amount of minerals, crude oil, natural gas, or thousands of containers or more and sails the ocean. move to

이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤 등의 오일 연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.Such a ship generates thrust by driving an engine or a gas turbine, etc. In this case, the engine uses oil fuel such as gasoline or diesel to move the piston so that the crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston, and the shaft connected to the crankshaft is rotated to drive the propeller, while the gas turbine burns fuel with compressed air, and uses the temperature/pressure of the combustion air to rotate turbine blades to generate power and transmit power to the propeller.

그러나 최근에는, 액화가스의 일종인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진이나 터빈 등의 수요처를 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 수요처의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.However, recently, an LNG fuel supply method in which LNG is used as a fuel to drive a consumer such as an engine or a turbine is used in an LNG carrier that transports liquefied natural gas, a type of liquefied gas, and LNG is a clean fuel. And since the reserves are more abundant than petroleum, the method of using LNG as a fuel for consumers is being applied to ships other than LNG carriers.

그러나 아직까지는 디젤과 같은 오일 연료를 이용하는 종래의 경우와 대비할 때, 가스 연료인 LNG를 이용하는 경우에서 LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 카고탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 카고탱크 내에 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생하고, 발생된 증발가스는 카고탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에 증발가스의 발생을 억제할 필요가 있는 등 해결해야 하는 문제들이 다수 존재하는 상황이어서, 청정연료인 LNG를 이용하여 선박 내의 수요처에 공급하는 기술에 대해 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, in contrast to the conventional case of using oil fuel such as diesel, LNG is continuously vaporized in the LNG cargo tank while the LNG is transported by an LNG carrier in the case of using LNG, which is gas fuel, and evaporated in the LNG cargo tank. Boil-off gas (BOG) is generated, and the generated boil-off gas increases the pressure in the cargo tank and accelerates the flow of liquefied gas according to the fluctuations of the ship, thereby causing structural problems. There are a number of problems that need to be solved, such as the need to suppress

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 카고탱크에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박에서, 카고탱크 내에서 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크를 이용하여 처리함으로써, 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 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 to store boil-off gas naturally occurring in a cargo tank in a ship using liquefied gas stored in the cargo tank as a fuel in a buffer tank. It is intended to provide a gas processing system capable of efficiently processing boil-off gas by processing using the , and a ship including the same.

또한, 본 발명의 목적은, 버퍼탱크 내부의 증발가스 및/또는 증발가스회수라인을 통해 버퍼탱크로 회수되는 증발가스를 증발가스냉각기로 냉각시킴으로써, 버퍼탱크 내부의 압력 및 온도를 낮출 수 있어, 버퍼탱크 압력상승으로 인한 운용상의 문제를 해결할 수 있도록 하는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.In addition, an object of the present invention is to reduce the pressure and temperature inside the buffer tank by cooling the boil-off gas in the buffer tank and/or the boil-off gas recovered to the buffer tank through the boil-off gas recovery line with a boil-off gas cooler, An object of the present invention is to provide a gas treatment system capable of solving an operational problem caused by an increase in buffer tank pressure, and a ship including the same.

본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, 카고탱크에서 발생하는 증발가스를 수요처로 공급하는 제1연료공급라인; 상기 제1연료공급라인에 마련되며, 증발가스를 압축하는 증발가스압축유닛; 상기 증발가스압축유닛을 통과한 증발가스를 분기시키는 증발가스회수라인; 상기 증발가스회수라인을 통해 분기되는 증발가스를 응축시키는 버퍼탱크; 및 상기 버퍼탱크에서 발생하는 증발가스를 냉각하는 증발가스냉각기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas processing system according to an aspect of the present invention includes: a first fuel supply line for supplying boil-off gas generated in a cargo tank to a consumer; a boil-off gas compression unit provided in the first fuel supply line and compressing boil-off gas; a boil-off gas recovery line for branching the boil-off gas that has passed through the boil-off gas compression unit; a buffer tank condensing the boil-off gas branched through the boil-off gas recovery line; and a boil-off gas cooler for cooling the boil-off gas generated in the buffer tank.

구체적으로, 상기 증발가스냉각기를 이용하여 상기 버퍼탱크 내부의 증발가스를 냉각시킬 수 있도록 구성되는 냉각순환라인을 포함할 수 있다.Specifically, it may include a cooling circulation line configured to cool the boil-off gas inside the buffer tank using the boil-off gas cooler.

구체적으로, 상기 냉각순환라인은, 상기 버퍼탱크 내부의 증발가스를 상기 증발가스냉각기로 공급하는 제1냉각라인; 및 상기 증발가스냉각기에서 냉각된 증발가스를 상기 버퍼탱크로 공급하는 제2냉각라인을 포함할 수 있다.Specifically, the cooling circulation line may include: a first cooling line for supplying boil-off gas in the buffer tank to the boil-off gas cooler; and a second cooling line for supplying the boil-off gas cooled in the boil-off gas cooler to the buffer tank.

구체적으로, 상기 증발가스냉각기를 이용하여 상기 증발가스회수라인을 통해 상기 버퍼탱크로 회수되는 증발가스를 냉각시킬 수 있도록 구성되는 증발가스우회라인을 포함할 수 있다.Specifically, it may include a boil-off gas bypass line configured to cool the boil-off gas recovered to the buffer tank through the boil-off gas recovery line using the boil-off gas cooler.

구체적으로, 상기 증발가스우회라인은, 일단이 상기 증발가스회수라인에 연결되고, 타단이 상기 제1냉각라인에 연결될 수 있다.Specifically, the boil-off gas bypass line may have one end connected to the boil-off gas recovery line and the other end connected to the first cooling line.

구체적으로, 상기 증발가스냉각기는, 크라이오쿨러(cryocooler)일 수 있다.Specifically, the boil-off gas cooler may be a cryocooler.

구체적으로, 상기 버퍼탱크는, 타입-C 압력탱크일 수 있다.Specifically, the buffer tank may be a Type-C pressure tank.

본 발명의 다른 측면에 따른 선박은, 상기에 기재된 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.A ship according to another aspect of the present invention is characterized in that it comprises the gas treatment system described above.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 카고탱크에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박에서, 카고탱크에서 수요처의 연료로 공급되는 자연기화된 증발가스 및/또는 강제기화된 증발가스를 버퍼탱크를 이용하여 처리함으로써, 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있다.A gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, in a ship using liquefied gas stored in a cargo tank as a fuel, naturally vaporized BOG and/or forced vaporized BOG supplied from a cargo tank as a fuel of a consumer By using a buffer tank to process the boil-off gas can be efficiently treated.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 카고탱크 내에서 자연적으로 발생하는 증발가스가 수요처에서 요구하는 연료량보다 많거나 일시적으로 많이 발생할 경우 버퍼탱크에 저장할 수 있도록 구성함으로써, 증발가스를 가스연소유닛에 의해 태워버리거나 외부로 방출하는 양을 줄일 수 있어, 증발가스의 불필요한 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 카고탱크의 내압 안정성을 보장할 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, by configuring to store in the buffer tank when the boil-off gas naturally generated in the cargo tank is greater than the amount of fuel required by the demand or is temporarily generated in the buffer tank, It is possible to reduce the amount of gas burned by the gas combustion unit or discharged to the outside, thereby preventing unnecessary waste of boil-off gas, and ensuring the pressure stability of the cargo tank.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 카고탱크에서 수요처로 연료로서의 액화가스를 공급하는 흐름과 독립적으로 버퍼탱크를 구성하되, 버퍼탱크에 저장된 증발가스를 필요에 따라 선택적으로 수요처의 연료로 공급할 수 있도록 구성함으로써, 액화가스를 수요처로 공급하기 위한 연료펌프, 연료기화기 등이 구비되어야 하는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 액화가스 연료 공급을 위한 주변 장치를 단순화 할 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, configure a buffer tank independently of the flow of supplying liquefied gas as fuel from the cargo tank to the demand, but selectively use the boil-off gas stored in the buffer tank as needed. Unlike a fuel tank as an example for explaining the effect of the present invention that a fuel pump, a fuel vaporizer, etc. must be provided for supplying liquefied gas to the consumer by configuring it to be supplied as the fuel of the consumer, unlike a fuel tank, a peripheral device for supplying liquefied gas fuel can be simplified.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 카고탱크 내의 자연기화된 증발가스를 수요처의 주연료로 공급하되, 버퍼탱크에 저장된 증발가스를 수요처의 보조연료로 공급하도록 구성함으로써, 버퍼탱크가 액화가스 연료 공급을 위한 연료펌프를 필요로 하지 않으므로, 버퍼탱크의 유량 및 내압이 낮아지더라도 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 연료펌프의 구동에 필요한 유효흡입수두 및 유입압력 불충족으로 인한 연료공급 중단 및 쿨다운 문제를 고려하지 않아도 된다.In addition, the gas treatment system and the ship including the same according to the present invention are configured to supply the boil-off gas naturally vaporized in the cargo tank as the main fuel of the consumer, but supply the boil-off gas stored in the buffer tank as an auxiliary fuel of the consumer, Since the buffer tank does not require a fuel pump for supplying liquefied gas fuel, the effective suction head required for driving the fuel pump is different from the fuel tank as an example for explaining the effect of the present invention even if the flow rate and internal pressure of the buffer tank are low. And it is not necessary to consider the problem of fuel supply interruption and cool-down caused by insufficient inlet pressure.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 버퍼탱크에서 액화가스를 수요처의 연료로 공급하지 않고 증발가스만을 수요처의 연료로 공급하도록 구성함으로써, 버퍼탱크가 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 액화가스를 수요처의 연료로 사용하기 위해 일정 범위의 유량 및 내압을 유지하지 않아도 되어, 액화가스의 유량 및 내압 유지로부터 자유로울 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention and a ship including the same are configured to supply only boil-off gas as the fuel of the consumer without supplying the liquefied gas from the buffer tank as the fuel of the consumer, so that the buffer tank explains the effect of the present invention Unlike the fuel tank as an example for this, it is not necessary to maintain a flow rate and internal pressure within a certain range in order to use the liquefied gas as the fuel of the demand, and thus can be free from maintaining the flow rate and internal pressure of the liquefied gas.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 버퍼탱크에 수요처의 연료와 상관 없이 액화가스를 충전하여 내부의 증발가스를 액화가스에 응축시켜 저장할 수 있게 하되, 충전된 액화가스가 팽창하는 등 버퍼탱크로부터의 방출이 필요할 경우 카고탱크로 복귀할 수 있도록 구성함으로써, 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크에서 액화가스의 방출 구성이 없는 것 대비 액화가스의 팽창으로부터 버퍼탱크의 안정성을 확보할 수 있다. In addition, the gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, fill the buffer tank with liquefied gas regardless of the fuel of the consumer so that the boil-off gas inside can be condensed into the liquefied gas and stored, but the filled liquefied gas is By configuring so that it can be returned to the cargo tank when it is necessary to discharge from the buffer tank, such as expansion, the buffer tank from the expansion of liquefied gas compared to the absence of a configuration of discharging liquefied gas from the fuel tank as an example for explaining the effect of the present invention stability can be ensured.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 버퍼탱크 내부의 증발가스 및/또는 증발가스회수라인을 통해 버퍼탱크로 회수되는 증발가스를 증발가스냉각기로 냉각시킴으로써, 버퍼탱크 내부의 압력 및 온도를 낮출 수 있어, 버퍼탱크 압력상승으로 인한 운용상의 문제를 해결할 수 있다.In addition, the gas treatment system according to the present invention and a ship including the same, by cooling the BOG recovered to the buffer tank through the BOG and/or BOG recovery line in the buffer tank with a BOG cooler, It is possible to lower the pressure and temperature, so that the operational problems caused by the increase in the buffer tank pressure can be solved.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제1 내지 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 버퍼탱크에 증발가스냉각기가 구비되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
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.
3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a third embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fifth embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining that the BOG cooler is provided in the buffer tank in the gas processing system according to the first to fifth 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.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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 가스는 LNG는 물론 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 물질을 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in the present specification, gas can be used to encompass all substances that are generally stored in a liquid state, such as LPG, ethylene, ammonia, etc., which are forcibly liquefied for storage due to a lower boiling point than room temperature as well as LNG, and have a calorific value.

또한, 가스는 액화가스, 자연기화된 증발가스, 강제기화된 증발가스, 잉여 증발가스를 포괄할 수 있다.In addition, the gas may include liquefied gas, naturally vaporized boil-off gas, forced vaporized boil-off gas, and surplus boil-off gas.

다만, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미일 수 있고, 액화가스는 액체 상태의 액화가스뿐만 아니라 기화된 액화가스를 포함하는 의미일 수 있다.However, BOG may mean including liquefied BOG as well as gaseous BOG, and liquefied gas may mean including vaporized liquefied gas as well as liquid BOG.

본 발명은 이하에서 설명하는 다양한 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1, 2, 3, 4, 5) 중 어느 하나가 구비되는 선박(S)을 포함하며, 이때 선박(S)은 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FLNG, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념임을 알려둔다.The present invention includes a ship (S) provided with any one of the gas treatment systems (1, 2, 3, 4, 5) according to various embodiments described below, wherein the ship (S) is a gas carrier, gas Please note that the concept includes all commercial vessels, FSRUs, FLNGs, bunkering vessels, and offshore plants that carry cargo or people, not

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 별도의 연료탱크 없이 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10) 내부에 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크(80)에서 처리하도록 구비될 수 있다.As shown in Figure 1, the gas processing system 1 according to the first embodiment of the present invention, in a ship (S) using the liquefied gas stored in the cargo tank 10 as a fuel without a separate fuel tank, It may be provided to process the boil-off gas naturally occurring inside the cargo tank 10 in the buffer tank 80 .

카고탱크(10)는, 선박(S)의 선체 내에 하나 이상 설치되어 화물 및 연료로서의 액화가스를 저장할 수 있으며, 멤브레인형 탱크나 독립형 탱크 등과 같이 공지되어 있는 어떠한 종류의 탱크라도 사용될 수 있다.Cargo tank 10, one or more installed in the hull of the ship (S) can store liquefied gas as cargo and fuel, any type of known tank such as a membrane type tank or an independent tank can be used.

일반적으로 카고탱크는, 저장된 액화가스가 지속적으로 자연기화되어 내부에 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생하게 되고, 발생된 증발가스는 카고탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 탱크의 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 증발가스의 발생을 억제할 필요가 있다.In general, in the cargo tank, the stored liquefied gas is continuously naturally vaporized to generate boil-off gas (BOG) inside, and the generated boil-off gas increases the pressure in the cargo tank and is liquefied according to the fluctuations of the ship. It is necessary to suppress the generation of boil-off gas because it can accelerate the flow of gas and cause structural problems of the tank.

이에 따라 기존에는 선박의 카고탱크 내에서의 증발가스를 억제 및 처리하기 위한 방안으로, 증발가스를 카고탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법, 증발가스를 카고탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치에 의해 재액화시킨 후 다시 카고탱크로 복귀시키는 방법, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로서 증발가스를 사용하는 방법, 카고탱크의 내부압력을 높게 유지하여 증발가스의 발생을 억제하는 방법 등이 단독으로 혹은 복합적으로 사용되고 있다.Accordingly, conventionally, as a method for suppressing and treating boil-off gas in the cargo tank of a ship, the method of discharging the boil-off gas to the outside of the cargo tank to incinerate it, and a re-liquefaction device by discharging the boil-off gas to the outside of the cargo tank The method of returning to the cargo tank after re-liquefaction by the used as or in combination.

증발가스 재액화 장치가 탑재된 선박의 경우에는, 카고탱크의 적정 압력 유지를 위해 카고탱크 내부의 증발가스를 카고탱크 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시키게 된다. 이때, 배출된 증발가스는 냉동 사이클을 포함하는 재액화 장치에서 초저온으로 냉각된 냉매, 예를 들어 질소, 혼합냉매 등과의 열교환을 통해 재액화된 후 카고탱크로 복귀된다.In the case of a ship equipped with a boil-off gas re-liquefaction device, the boil-off gas inside the cargo tank is discharged to the outside of the cargo tank to be reliquefied through the re-liquefaction device in order to maintain an appropriate pressure of the cargo tank. At this time, the discharged BOG is reliquefied through heat exchange with a refrigerant cooled to a very low temperature in a reliquefaction apparatus including a refrigeration cycle, for example, nitrogen, mixed refrigerant, and the like, and then returned to the cargo tank.

저압엔진 추진시스템을 탑재한 선박의 경우에는, 재액화 설비를 설치하지 않고 증발가스압축유닛과 가열만으로 증발가스를 처리한 후 저압엔진에 연료로서 공급하여 증발가스를 소비하였기 때문에 엔진의 연료 소비량이 증발가스의 발생량보다 적을 때는 증발가스를 가스연소유닛(GCU; Gas Combustion Unit)에서 연소시켜 버리거나 대기중으로 버릴(venting) 수 밖에 없다.In the case of a ship equipped with a low-pressure engine propulsion system, the BOG is treated only with a BOG compression unit and heating without installing a reliquefaction facility, and then supplied as fuel to the low-pressure engine to consume BOG. When the amount of BOG is less than the amount of BOG, BOG has no choice but to be burned out in a Gas Combustion Unit (GCU) or thrown into the atmosphere (venting).

그리고 재액화 설비와 저압엔진을 탑재한 선박은, 재액화 설비에 의해 증발가스를 처리할 수 있음에도 불구하고 질소가스를 이용한 재액화 장치 운전의 복잡성으로 인해 전체 시스템의 제어가 복잡하고 상당한 양의 동력이 소모된다.In addition, although a vessel equipped with a reliquefaction facility and a low-pressure engine can process boil-off gas by the reliquefaction facility, the control of the entire system is complicated due to the complexity of the operation of the reliquefaction apparatus using nitrogen gas and a considerable amount of power this is consumed

상기한 바와 같이, 선박의 카고탱크 내에서의 증발가스를 억제 및 처리하기 위해서는 가스연소유닛을 사용하거나 재액화 장치를 사용해야 하는데, 가스연소유닛을 사용하는 경우에는 연료가스의 손실이 발생하고, 재액화장치를 사용할 경우에는 시스템이 커지게 되고 상당한 설치비 및 유지비용이 발생하는 것이 현실이다.As described above, in order to suppress and process boil-off gas in the cargo tank of a ship, it is necessary to use a gas combustion unit or use a reliquefaction device. In the case of using a liquefaction apparatus, the system becomes large, and the reality is that considerable installation and maintenance costs are incurred.

띠라서, 카고탱크로부터 자연적으로 발생하는 증발가스를 비롯하여 액화가스를 효율적으로 처리하기 위한 시스템 및 방법에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어질 필요가 있는데, 본 실시예에서는, 카고탱크(10)로부터 자연적으로 발생하는 증발가스를 비롯하여 액화가스를 효율적으로 처리하는 방안으로 버퍼탱크(80)가 포함된 시스템을 제공하며, 이하에서 구체적으로 설명한다.Therefore, there is a need to continuously research and develop a system and method for efficiently processing liquefied gas, including boil-off gas, which is naturally generated from the cargo tank. In this embodiment, naturally from the cargo tank 10 A system including a buffer tank 80 is provided as a method of efficiently processing liquefied gas including generated boil-off gas, which will be described in detail below.

본 실시예의 가스 처리 시스템(1)은, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 기액분리기(50), 증발가스압축유닛(60a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)을 포함할 수 있다.The gas treatment system 1 of this embodiment is a cargo tank 10, a demand 20a, a pump 30, a forced vaporizer 40a, a gas-liquid separator 50, a boil-off gas compression unit 60a, a boil-off gas cooler 70 , a buffer tank 80 , a pressure reducing means 90 , and a gas combustion unit 100 .

카고탱크(10)는, 액화가스를 저장할 수 있다. 카고탱크(10)의 내부에 저장된 액화가스와, 내부에 자연적으로 발생되는 증발가스는 수요처(20a)의 연료로 사용될 수 있다.The cargo tank 10 may store liquefied gas. The liquefied gas stored in the cargo tank 10 and the boil-off gas naturally generated therein may be used as fuel for the consumer 20a.

카고탱크(10) 내부에 자연기화된 증발가스는, 기액분리기(50) 및 증발가스압축유닛(60a)가 마련되는 제1연료공급라인(L1)을 통해 수요처(20a)에 공급될 수 있다. 또한, 카고탱크(10)에 저장되어 연료로 사용되는 액화가스는, 펌프(30) 및 강제기화기(40a)가 마련되는 제2연료공급라인(L2)을 통해 수요처(20a)에 공급될 수 있다. 또한, 상기한 제1연료공급라인(L1), 제2연료공급라인(L2)뿐만 아니라, 이하에서 언급될 증발가스보충라인(L3), 증발가스회수라인(L4), 제1액화가스회수라인(L5), 액화가스충전라인(L6), 제2액화가스회수라인(L7), 증발가스방출라인(L8) 등 모든 가스라인에는 액화가스 또는 증발가스의 유량을 조절하는 밸브(도면부호 미도시)가 다수 마련될 수 있으며, 또한 액화가스 또는 증발가스가 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(도면부호 미도시)가 다수 마련될 수 있음은 물론이다.BOG naturally vaporized in the cargo tank 10 may be supplied to the consumer 20a through the first fuel supply line L1 in which the gas-liquid separator 50 and the BOG compression unit 60a are provided. In addition, the liquefied gas stored in the cargo tank 10 and used as fuel may be supplied to the consumer 20a through the second fuel supply line L2 in which the pump 30 and the forced carburetor 40a are provided. . In addition, in addition to the above-described first fuel supply line (L1) and second fuel supply line (L2), the boil-off gas replenishment line (L3), the boil-off gas recovery line (L4), the first liquefied gas recovery line (L5), liquefied gas filling line (L6), second liquefied gas recovery line (L7), boil-off gas discharge line (L8), etc. All gas lines, such as a valve for controlling the flow rate of liquefied gas or boil-off gas (not shown) ) may be provided, and a plurality of check valves (not shown) for preventing the reverse flow of liquefied gas or boil-off gas may be provided, of course.

카고탱크(10)에서 수요처(20a)의 연료로 공급되는 액화가스는, 후술함에 의해 밝혀지겠지만, 버퍼탱크(80)를 거치지 않는다. 이러한 액화가스는 수요처(20a)에 공급되기 전에 강제기화기(40a)에 의해 강제 기화됨은 물론이다.The liquefied gas supplied from the cargo tank 10 to the fuel of the consumer 20a does not pass through the buffer tank 80 as will be described later. Of course, this liquefied gas is forcibly vaporized by the forced vaporizer 40a before being supplied to the demander 20a.

본 실시예는 카고탱크(10) 내부에서 자연적으로 발생하는 증발가스가 수요처(20a)에서 요구하는 연료량보다 많거나 일시적으로 많이 발생할 경우, 카고탱크(10)의 안전을 위해 증발가스를 버퍼탱크(80)로 회수시켜 저장할 수 있다. 이를 통해 가스 처리 시스템(1)은, 카고탱크(10)로부터 수요처(20a)의 연료로 공급되는 증발가스의 양이 수요처(20a)의 연료소비량보다 많아 남게 되는 잉여 증발가스를 가스연소유닛(100)에 의해 태워버리거나 외부로 방출하는 양을 줄일 수 있어, 증발가스의 불필요한 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 카고탱크(10)의 내압 안정성을 보장할 수 있다.In this embodiment, when the BOG naturally generated inside the cargo tank 10 is greater than the amount of fuel required by the demander 20a or is temporarily increased, BOG is stored in the buffer tank for the safety of the cargo tank 10 ( 80) can be recovered and stored. Through this, the gas treatment system 1, the amount of BOG supplied from the cargo tank 10 to the fuel of the demander 20a is greater than the fuel consumption of the consumer 20a, and the remaining BOG is converted into the gas combustion unit 100. ) by reducing the amount burned or discharged to the outside, it is possible to prevent unnecessary waste of boil-off gas, as well as to ensure the pressure stability of the cargo tank (10).

카고탱크(10)에 저장된 액화가스는, 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스를 응축하여 저장할 수 있도록, 제2연료공급라인(L2)으로부터 분지되는 액화가스충전라인(L6)을 통해 버퍼탱크(80)에 충전될 수 있다. 버퍼탱크(80)에 충전된 액화가스가 팽창하여 위험요소로 작용하는 등 방출이 필요할 경우, 제2액화가스회수라인(L7)을 통해 버퍼탱크(80)로부터 카고탱크(10)로 복귀될 수 있다. 여기서, 제2액화가스회수라인(L7)은, 도시된 바와 같이, 일단부가 버퍼탱크(80)의 하부에 연결되고 타단부가 카고탱크(10)에 연결되되, 카고탱크(10)의 내부까지 연장될 수 있다. 또한, 제2액화가스회수라인(L7)은, 도시하지는 않았지만, 타단부가 제1액화가스회수라인(L5)에 연결되어 액화가스를 카고탱크(10)로 복귀시킬 수 있음은 물론이다.The liquefied gas stored in the cargo tank 10 can be stored by condensing the boil-off gas inside the buffer tank 80 through the liquefied gas filling line L6 branched from the second fuel supply line L2 to the buffer tank ( 80) can be charged. When the liquefied gas charged in the buffer tank 80 expands and acts as a risk factor, etc., when discharge is required, it can be returned from the buffer tank 80 to the cargo tank 10 through the second liquefied gas recovery line (L7). have. Here, the second liquefied gas recovery line (L7), as shown, one end is connected to the lower portion of the buffer tank (80) and the other end is connected to the cargo tank (10), up to the inside of the cargo tank (10) can be extended In addition, the second liquefied gas recovery line (L7), although not shown, the other end is connected to the first liquefied gas recovery line (L5) can be returned to the liquefied gas to the cargo tank (10) of course.

제2액화가스회수라인(L7)을 통해 버퍼탱크(80)로부터 카고탱크(10)로 복귀되는 액화가스는, 제2액화가스회수라인(L7)에 펌프 등의 액화가스 이송 수단을 설치하지 않고 중력에 의한 자유흐름에 의해 복귀시킬 수 있는데, 이는 버퍼탱크(80)를 선체 내에 설치되는 카고탱크(10)보다 높은 레벨인 갑판 등에 설치함에 의해 가능하다. 버퍼탱크(80)는 카고탱크(10)와 유사한 높이의 레벨 즉, 선체 내에 설치될 경우 액화가스의 복귀를 위해 제2액화가스회수라인(L7)에 펌프 등의 액화가스 이송 수단을 설치할 수 있음은 물론이다.The liquefied gas returned from the buffer tank 80 to the cargo tank 10 through the second liquefied gas recovery line L7, without installing a liquefied gas transfer means such as a pump in the second liquefied gas recovery line L7 It can be restored by free flow by gravity, which is possible by installing the buffer tank 80 on a deck, etc., which is at a higher level than the cargo tank 10 installed in the hull. When the buffer tank 80 is installed at a level similar to that of the cargo tank 10, that is, in the hull, a liquefied gas transfer means such as a pump may be installed in the second liquefied gas recovery line L7 for the return of the liquefied gas. is of course

수요처(20a)는, 선박(S)의 추진 혹은 발전을 위해 설치되는 엔진 등의 장치를 의미할 수 있으며, 예를 들어 MEGI 엔진, XDF 엔진, DFDE에 포함된 DF 엔진, DF 보일러 엔진, 터빈 엔진, 발전 엔진 등일 수 있다.The customer 20a may mean a device such as an engine installed for propulsion or power generation of the ship S, for example, a MEGI engine, an XDF engine, a DF engine included in DFDE, a DF boiler engine, or a turbine engine. , a power generation engine, and the like.

수요처(20a)는, 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 강제기화시켜 발생되는 강제기화된 증발가스나, 카고탱크(10) 내에서 액화가스가 자연기화되어 발생되는 자연기화된 증발가스를 연료로 하여 동력을 발생시킬 수 있다.The consumer 20a is fueled by forcibly vaporized BOG generated by forcibly vaporizing the liquefied gas stored in the cargo tank 10 or naturally vaporized BOG generated by natural vaporizing of the liquefied gas in the cargo tank 10 . can generate power.

또한, 수요처(20a)는, 카고탱크(10)로부터 강제기화된 증발가스 및/또는 자연기화된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량에 미치지 못할 경우, 버퍼탱크(80)에 저장된 증발가스 중 적어도 일부를 증발가스보충라인(L3)을 통해 전달받아 동력을 발생시킬 수 있다.In addition, the consumer 20a, when the BOG and/or naturally vaporized BOG from the cargo tank 10 does not reach the BOG consumption of the consumer 20a, the BOG stored in the buffer tank 80 . At least a part of it may be transmitted through the boil-off gas replenishment line (L3) to generate power.

본 실시예에서 수요처(20a)는, 메탄가를 조절할 필요가 있으면서 10bar 내지 20bar 범위의 저압에서 구동하는 종류의 저압엔진인 XDF 엔진일 수 있다. 이러한 XDF 엔진을 적용함으로 인해, 본 실시예에서는 증발가스압축유닛(60a)으로 저압압축기(LD Compressor)가 적용되며, 메탄가 조절 기능을 하는 기액분리기(50)가 적용된다. 본 실시예에서는 수요처(20a)로 XDF 엔진을 적용하는 경우를 설명하지만, 이에 한정하지 않고 메탄가를 조절할 필요가 있으면서 저압에서 구동하는 다른 저압엔진도 적용할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서 수요처(20a)는, 선박(S)을 추진하는 메인 엔진인 XDF 엔진 이외에도 전기를 발전하는 발전 엔진 등을 포함할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the customer 20a may be an XDF engine, which is a type of low-pressure engine driven at a low pressure in the range of 10 bar to 20 bar while the methane number needs to be adjusted. Due to the application of the XDF engine, in this embodiment, a low-pressure compressor (LD Compressor) is applied as the boil-off gas compression unit 60a, and a gas-liquid separator 50 having a methane number control function is applied. In this embodiment, although the case of applying the XDF engine as the customer 20a is described, it is not limited thereto, and other low-pressure engines driven at low pressure while needing to adjust the methane number can be applied, of course. In addition, in the present embodiment, the consumer 20a may include a power generation engine that generates electricity in addition to the XDF engine, which is the main engine for propulsion of the ship S, of course.

펌프(30)는, 카고탱크(10)의 내부에 설치되어 외부로 배출되는 액화가스를 가압할 수 있으며, 카고탱크(10)의 저면까지 연장되는 제2연료공급라인(L2)에 설치될 수 있다.The pump 30 may be installed inside the cargo tank 10 to pressurize the liquefied gas discharged to the outside, and may be installed in the second fuel supply line L2 extending to the bottom of the cargo tank 10 . have.

이러한 펌프(30)는, 액화가스를 압축하여 이송하기 위한 연료펌프일 수 있다.The pump 30 may be a fuel pump for compressing and transporting liquefied gas.

펌프(30)에 의해 압축된 액화가스는, 버퍼탱크(80)를 거치지 않고 강제기화기(40a), 기액분리기(50), 증발가스압축유닛(60a)을 거쳐 수요처(20a)의 연료로 공급될 수 있다. 또한, 펌프(30)에 의해 압축된 액화가스는, 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스를 응축 저장하기 위한 목적 등 필요에 따라 제2연료공급라인(L2)으로부터 분지되는 액화가스충전라인(L6)을 통해 버퍼탱크(80)로도 공급될 수 있다.The liquefied gas compressed by the pump 30 passes through the forced vaporizer 40a, the gas-liquid separator 50, and the boil-off gas compression unit 60a without going through the buffer tank 80 to be supplied as fuel to the consumer 20a. can In addition, the liquefied gas compressed by the pump 30 is a liquefied gas filling line L6 branched from the second fuel supply line L2 as needed, such as for the purpose of condensing and storing the boil-off gas inside the buffer tank 80 . ) through the buffer tank 80 may be supplied.

강제기화기(40a)는, 제2연료공급라인(L2)에 마련될 수 있으며, 펌프(30)로부터 이송되는 액화가스를 강제로 기화시킬 수 있다.The forced vaporizer 40a may be provided in the second fuel supply line L2 and may forcibly vaporize the liquefied gas transferred from the pump 30 .

강제기화기(40a)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스는, 버퍼탱크(80)를 거치지 않고 기액분리기(50)를 거쳐 증발가스압축유닛(60a)의 상류로 합류될 수 있다.The forcibly vaporized BOG obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the forced vaporizer 40a may be merged upstream of the BOG compression unit 60a through the gas-liquid separator 50 without passing through the buffer tank 80 .

강제기화된 증발가스에는 메탄 성분 이외에도 다른 성분(프로판, 부탄 등)이 함유되어 있고, 액적을 포함하고 있어, 수요처(20a)로서 메탄가를 조절할 필요가 있는 종류의 엔진이 적용되고, 증발가스압축유닛(60a)으로서 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않는 종류의 원심형 압축기가 적용될 경우, 수요처(20a) 및 증발가스압축유닛(60a)의 성능향상을 위해 메탄가를 조절하면서 액적을 제거할 필요가 있는데, 강제기화기(40a)와 증발가스압축유닛(60a) 사이에 기액분리기(50)가 마련됨으로써, 해결할 수 있다.The forcibly vaporized BOG contains other components (propane, butane, etc.) in addition to the methane component and contains droplets, so a type of engine that needs to control the methane number is applied as the consumer 20a, and the BOG compression unit As (60a), when a centrifugal compressor of a type in which boil-off gas containing droplets is not allowed to enter is applied, it is necessary to remove droplets while controlling the methane number in order to improve the performance of the consumer 20a and the boil-off gas compression unit 60a. There is, by providing a gas-liquid separator 50 between the forced vaporizer 40a and the boil-off gas compression unit 60a, it can be solved.

본 실시예에서 강제기화기(40a)는, 수요처(20a)가 10bar 내지 20bar 범위의 저압에서 구동하는 종류의 저압엔진인 XDF 엔진이고, 증발가스압축유닛(60a)이 저압압축기(LD Compressor)이므로, 저압기화기(LP Vaporizer)일 수 있다.In this embodiment, the forced carburetor 40a is an XDF engine, which is a type of low-pressure engine driven at a low pressure in the range of 10bar to 20bar, where the demander 20a is a low-pressure engine, and the BOG compression unit 60a is a low-pressure compressor (LD Compressor), It may be a low pressure vaporizer (LP Vaporizer).

기액분리기(50)는, 증발가스압축유닛(60a)의 상류에 마련되어 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되는 증발가스를 액상과 기상으로 상분리시켜 기상의 증발가스만 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되도록 할 수 있다. 또한, 기액분리기(50)는, 증발가스의 메탄가를 조절하여 수요처(20a)에 공급되도록 할 수 있다.The gas-liquid separator 50 is provided upstream of the BOG compression unit 60a and phase-separates the BOG supplied to the BOG compression unit 60a into a liquid phase and a gaseous phase, and only the gaseous BOG is converted to the BOG compression unit 60a. can be supplied. In addition, the gas-liquid separator 50 may adjust the methane number of the boil-off gas to be supplied to the consumer 20a.

이러한 기액분리기(50)는, 강제기화기(40a)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스가 제2연료공급라인(L2)을 통해 유입될 수 있다. 강제기화된 증발가스는 메탄 이외에도 프로판, 부탄 등의 성분이 함유되어 있고, 액적을 다량 포함하고 있는데, 기액분리기(50)에서 메탄가가 조절 및 액적이 제거될 수 있다.In the gas-liquid separator 50 , the forcibly vaporized boil-off gas obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the forced vaporizer 40a may be introduced through the second fuel supply line L2 . The forcibly vaporized BOG contains components such as propane and butane in addition to methane, and contains a large amount of droplets, and the methane number can be adjusted and the droplets removed in the gas-liquid separator 50 .

또한, 기액분리기(50)는, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스가 제1연료공급라인(L1)을 통해 유입될 수 있다. 자연기화된 증발가스는 대부분 메탄 성분으로 이루어져 있지만, 액적을 다소 포함하고 있어, 기액분리기(50)에서 액적이 제거될 수 있다.In addition, in the gas-liquid separator 50 , the naturally vaporized boil-off gas in the cargo tank 10 may be introduced through the first fuel supply line L1 . Naturally vaporized BOG is mostly composed of a methane component, but contains some droplets, so that the droplets can be removed in the gas-liquid separator 50 .

또한, 기액분리기(50)는, 버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스가 증발가스보충라인(L3)을 통해 유입될 수 있다. 이때 잉여 증발가스는 증발가스보충라인(L3)에 마련되는 감압기(90)에 의해 감압된 후에 기액분리기(50)로 유입될 수 있다. 잉여 증발가스는 대부분 메탄 성분으로 이루어져 있지만, 액적을 다소 포함하고 있어, 기액분리기(50)에서 액적이 제거될 수 있다.In addition, in the gas-liquid separator 50 , the surplus BOG stored in the buffer tank 80 may be introduced through the BOG replenishment line L3 . In this case, the surplus BOG may be introduced into the gas-liquid separator 50 after being decompressed by the pressure reducer 90 provided in the BOG supplementation line L3. The surplus BOG is mostly composed of methane, but contains some droplets, so that the droplets can be removed in the gas-liquid separator 50 .

이와 같이 기액분리기(50)에서 메탄가가 조절되고 액상이 제거된 증발가스는, 제1연료공급라인(L1)을 통해 증발가스압축유닛(60a)으로 공급할 수 있다.As described above, the BOG having the methane number adjusted in the gas-liquid separator 50 and the liquid phase removed may be supplied to the BOG compression unit 60a through the first fuel supply line L1.

기액분리기(50)로 유입되는 증발가스는, 자연기화된 증발가스(잉여 증발가스 포함)와 강제기화된 증발가스를 모두 포함하는데, 전술한 바와 같이 강제기화된 증발가스에는 메탄 성분 이외에도 다른 성분이 함유되어 있고, 모든 증발가스에는 액적을 포함하고 있어, 본 실시예와 같이 수요처(20a)로서 메탄가를 조절할 필요가 있는 종류의 엔진이 적용되고, 증발가스압축유닛(60a)으로서 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않는 종류의 원심형 압축기가 적용될 경우, 수요처(20a) 및 증발가스압축유닛(60a)의 성능향상을 위해 기액분리기(50)를 이용하여 메탄가를 조절하면서 액적을 제거할 필요가 있다. 특히, 본 실시예는 강제기화기(40a)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스가 증발가스압축유닛(60a)의 상류에 합류되는 구조이기 때문에 기액분리기(50)가 필수적으로 마련되어야 한다.BOG flowing into the gas-liquid separator 50 includes both naturally vaporized BOG (including surplus BOG) and forced BOG. As described above, the forced BOG contains other components in addition to the methane component. is contained, and all BOG contains droplets, so as in this embodiment, a type of engine that needs to control the methane number as the demander 20a is applied, and the BOG compression unit 60a contains droplets. When a centrifugal compressor of a type that does not allow gas to enter is applied, it is necessary to remove droplets while controlling the methane number using the gas-liquid separator 50 in order to improve the performance of the consumer 20a and the boil-off gas compression unit 60a. have. In particular, since the present embodiment has a structure in which forcibly vaporized BOG obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the forced vaporizer 40a is merged with the upstream of the BOG compression unit 60a, the gas-liquid separator 50 must be provided. do.

상기한 기액분리기(50)에는, 증발가스로부터 상분리된 액상의 증발가스, 즉 액화가스가 채워지게 되는데, 채워진 액화가스는 제1액화가스회수라인(L5)을 통해 카고탱크(10)로 회수된다. 제1액화가스회수라인(L5)은 일단부가 기액분리기(50)의 하부에 연결되고, 타단부가 카고탱크(10)의 내부까지 연장될 수 있다.The gas-liquid separator 50 is filled with liquid phase-separated boil-off gas, that is, liquefied gas, which is phase-separated from the boil-off gas, and the filled liquefied gas is recovered to the cargo tank 10 through the first liquefied gas recovery line L5. . The first liquefied gas recovery line L5 has one end connected to the lower portion of the gas-liquid separator 50 , and the other end may extend to the inside of the cargo tank 10 .

증발가스압축유닛(60a)은, 연료로서의 증발가스를 수요처(20a)에 공급하기 위해 설치되는 가압장치를 의미할 수 있으며, 예를 들어 원심형 압축기, 스크류형 압축기, 왕복동형 압축기 등일 수 있다. 이러한 증발가스압축유닛(60a)은, 도시된 바와 같이 다단으로 구성될 수 있으며, 예를 들어 4단이 한 세트로 구성되며, 두 세트가 병렬로 배치되어 적어도 어느 하나의 세트가 선택적으로 작동될 수 있다.The boil-off gas compression unit 60a may mean a pressurization device installed to supply boil-off gas as fuel to the consumer 20a, and may be, for example, a centrifugal compressor, a screw-type compressor, a reciprocating compressor, and the like. The boil-off gas compression unit 60a may be configured in multiple stages as shown, for example, four stages are composed of one set, and two sets are arranged in parallel so that at least one set is selectively operated. can

다단의 증발가스압축유닛(60a) 사이에는 냉각기(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 냉각기는 상류의 증발가스 압축기(60a)에 의해 상승된 증발가스의 온도를 낮추어 하류의 증발가스 압축기(60a)의 작동을 용이하게 할 수 있게 한다.A cooler (not shown) may be provided between the multi-stage BOG compression units 60a. The cooler lowers the temperature of the boil-off gas raised by the upstream boil-off gas compressor 60a to facilitate the operation of the downstream boil-off gas compressor 60a.

증발가스압축유닛(60a)은, 제1연료공급라인(L1)에 마련되어 기액분리기(50)로부터 공급되는 증발가스를 수요처(20a)의 요구압력에 대응되도록 압축할 수 있다.The boil-off gas compression unit 60a may compress the boil-off gas supplied from the gas-liquid separator 50 provided in the first fuel supply line L1 to correspond to the required pressure of the consumer 20a.

본 실시예에서 증발가스압축유닛(60a)은, 수요처(20a)가 메탄가를 조절할 필요가 있으면서 10bar 내지 20bar 범위의 저압에서 구동하는 종류의 저압엔진인 XDF 엔진이고, 기액분리기(50)에서 증발가스에 함유된 액적을 제거할 수 있으므로, 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않으면서 저압으로 압축하는 원심형 저압압축기(LD Compressor)일 수 있다.In this embodiment, the boil-off gas compression unit 60a is an XDF engine, which is a low-pressure engine of a type that is driven at a low pressure in the range of 10 bar to 20 bar while the demand 20a needs to adjust the methane number, and the boil-off gas in the gas-liquid separator 50 It may be a centrifugal low-pressure compressor (LD Compressor) that compresses at a low pressure without allowing the boil-off gas containing the droplets to enter because it can remove the droplets contained in it.

증발가스압축유닛(60a)의 하류에는 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되어 버퍼탱크(80)까지 연장되며, 카고탱크(10)에서 배출되어 증발가스압축유닛(60a)의 적어도 1단에 의해 압축된 증발가스 중 일부를 분기시키는 증발가스회수라인(L4)이 마련될 수 있다.Downstream of the boil-off gas compression unit (60a), branched from the first fuel supply line (L1) and extended to the buffer tank (80), discharged from the cargo tank (10), at least one stage of the boil-off gas compression unit (60a) A boil-off gas recovery line (L4) for branching some of the boil-off gas compressed by the evaporator may be provided.

증발가스회수라인(L4)은, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스가 수요처(20a)에서 요구하는 연료량보다 많거나 일시적으로 많이 발생할 경우, 수요처(20a)의 연료로 공급되는 일정 유량의 증발가스를 제외한 잉여 증발가스를 버퍼탱크(80)로 회수시켜 저장할 수 있도록 하는 통로 역할을 한다. 이러한 증발가스회수라인(L4)은, 도시하지 않았지만, 카고탱크(10)에서 배출되어 증발가스압축유닛(60a)의 적어도 1단에 의해 압축된 증발가스 중 일부를 버퍼탱크(80)로 회수시켜 저장하도록 구성될 수 있음은 물론이다.The boil-off gas recovery line (L4) is, when the naturally vaporized boil-off gas in the cargo tank 10 is greater than the amount of fuel required by the demander 20a or is temporarily increased, a predetermined flow rate supplied as the fuel of the demander 20a. It serves as a passage through which the surplus BOG except for BOG is recovered and stored in the buffer tank 80 . Although not shown, the BOG recovery line L4 recovers some of the BOG discharged from the cargo tank 10 and compressed by at least one stage of the BOG compression unit 60a to the buffer tank 80. Of course, it can be configured to store.

또한, 증발가스압축유닛(60a)의 하류에는 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되어 가스연소유닛(100)까지 연장되는 증발가스방출라인(L8)이 마련될 수 있다. 증발가스방출라인(L8)은, 수요처(20a)의 연료소비량보다 카고탱크(10)로부터 연료로 공급되는 증발가스의 양이 많고, 버퍼탱크(80)에 잉여 증발가스를 더 이상 저장할 수 없을 때, 증발가스의 일부를 가스연소유닛(100)에서 연소시킬 수 있도록 하는 통로 역할을 한다.In addition, a BOG discharge line L8 branched from the first fuel supply line L1 and extending to the gas combustion unit 100 may be provided downstream of the BOG compression unit 60a. BOG discharge line (L8), when the amount of BOG supplied as fuel from the cargo tank 10 is greater than the fuel consumption amount of the consumer 20a, and the surplus BOG can no longer be stored in the buffer tank 80 , serves as a passage through which a portion of the boil-off gas can be burned in the gas combustion unit 100 .

증발가스냉각기(70)는, 증발가스압축유닛(60a) 하류의 제1연료공급라인(L1)에 마련되어, 증발가스압축유닛(60a)에서 가압되면서 상승된 증발가스의 온도를 수요처(20a)에서 요구하는 온도가 되도록 조절할 수 있다.The boil-off gas cooler 70 is provided in the first fuel supply line L1 downstream of the boil-off gas compression unit 60a, and the temperature of the boil-off gas, which is increased while being pressurized by the boil-off gas compression unit 60a, is transferred from the consumer 20a. It can be adjusted to the desired temperature.

또한, 증발가스냉각기(70)는, 증발가스압축유닛(60a)에서 가압되어 온도가 상승된 상태의 증발가스가 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 회수될 경우 버퍼탱크(80)의 내부 압력이 급격히 높아지는 것을 방지하도록, 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되어 버퍼탱크(80)까지 연장되는 증발가스회수라인(L4) 보다는 상류의 제1연료공급라인(L1)에 마련된다.In addition, the BOG cooler 70 is a buffer tank ( 80), to the first fuel supply line (L1) upstream rather than the BOG recovery line (L4) branching from the first fuel supply line (L1) and extending to the buffer tank (80) will be prepared

버퍼탱크(80)는, 타입-C 압력탱크로 제작될 수 있으며, 선박(S)의 갑판상에 설치될 수 있다. 버퍼탱크(80)는 선체 내부에 설치될 수도 있다.The buffer tank 80 may be manufactured as a type-C pressure tank, and may be installed on the deck of the ship (S). The buffer tank 80 may be installed inside the hull.

버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스 및/또는 강제기화기(40a)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스를 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되는 증발가스회수라인(L4)을 통해 회수하여 저장할 수 있다.The buffer tank 80 branches the naturally vaporized boil-off gas in the cargo tank 10 and/or the forced vaporized boil-off gas obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the forced vaporizer 40a from the first fuel supply line L1. It can be recovered and stored through the boil-off gas recovery line (L4).

본 실시예의 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10)에서 배출된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량을 초과할 경우, 잉여 증발가스를 증발가스회수라인(L4)을 통해 전달받아 저장하고, 카고탱크(10)에서 배출된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량에 미치지 못할 경우, 저장된 증발가스 중 적어도 일부를 증발가스보충라인(L3), 증발가스압축유닛(60a), 제1연료공급라인(L1)을 통해 수요처(20a)로 전달되는 가스에 보충할 수 있다.The buffer tank 80 of this embodiment, when the BOG discharged from the cargo tank 10 exceeds the BOG consumption of the consumer 20a, the surplus BOG is delivered through the BOG recovery line L4 and stored And, when the BOG discharged from the cargo tank 10 does not reach the BOG consumption of the consumer 20a, at least a portion of the BOG stored in the BOG supplement line (L3), the BOG compression unit (60a), the second It is possible to supplement the gas delivered to the demander 20a through the first fuel supply line L1.

또한, 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10)에서 배출된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량에 미치지 못할 경우, 도시하지 않았지만, 저장된 증발가스 중 적어도 일부를 증발가스보충라인(L3)을 통해 발전엔진과 같이 요구하는 압력이 낮은 수요처(20a)로 전달되는 가스에 보충하거나 요구하는 압력이 낮은 수요처(20a)로 직접 또는 간접적으로 공급할 수 있음은 물론이다. 증발가스보충라인(L3)은 버퍼탱크(80)에 저장된 증발가스를 수요처(20a)로 공급되는 연료가스에 보충할 수 있도록 하는 통로 역할을 할 수 있다.In addition, in the buffer tank 80, when the BOG discharged from the cargo tank 10 does not reach the BOG consumption of the consumer 20a, although not shown, at least a portion of the BOG stored in the BOG supplement line L3 Of course, it is possible to supplement or indirectly supply the gas delivered to the low demand source 20a, such as a power generation engine, through the required pressure, or directly or indirectly supply the gas to the low required pressure demand 20a through the power generation engine. The boil-off gas replenishment line L3 may serve as a passage through which the boil-off gas stored in the buffer tank 80 can be supplemented with the fuel gas supplied to the consumer 20a.

버퍼탱크(80)에 저장되는 증발가스는, 카고탱크(10)에서 배출된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량을 초과할 경우, 수요처(20a)의 연료로 공급되는 일정 유량의 증발가스를 제외한 잉여 증발가스일 수 있다.BOG stored in the buffer tank 80 is BOG at a certain flow rate supplied as fuel of the consumer 20a when the BOG discharged from the cargo tank 10 exceeds the BOG consumption of the consumer 20a. It may be excess boil-off gas except for.

잉여 증발가스는, 증발가스압축유닛(60a)에서 수요처(20a)의 요구압력에 대응되도록 압축된 예를 들어, 수요처(20a)가 XDF 엔진일 경우 10bar 내지 20bar 범위의 압력으로 가압된 상태에서 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)에 공급되는데, 증발가스회수라인(L4)을 경유하면서 압력이 다소 낮아지더라도 여전히 10bar 전후의 압력을 가진 상태에서 버퍼탱크(80)에 저장될 수 있다. 버퍼탱크(80)가 타입-C 압력탱크이고, 저장되는 잉여 증발가스의 압력이 높기 때문에, 압력탱크가 아닌 경우보다 저장되는 잉여 증발가스의 재액화률이 높아질 수 있어, 재액화 기능도 할 수 있는 것이다.The excess BOG is compressed in the BOG compression unit 60a to correspond to the required pressure of the demander 20a. For example, when the demander 20a is an XDF engine, it evaporates in a pressurized state at a pressure in the range of 10bar to 20bar. It is supplied to the buffer tank 80 through the gas recovery line (L4), and even if the pressure is slightly lowered while passing through the boil-off gas recovery line (L4), it is still stored in the buffer tank 80 with a pressure of about 10 bar. can Since the buffer tank 80 is a Type-C pressure tank and the pressure of the stored surplus BOG is high, the reliquefaction rate of the stored surplus BOG may be higher than that of the non-pressure tank, so it can also function as a reliquefaction. there will be

이와 같이, 버퍼탱크(80)에 잉여 증발가스를 저장함으로써, 잉여 증발가스를 가스연소유닛(100)에 의해 태워버리거나 외부로 방출하는 양을 줄일 수 있어, 잉여 증발가스의 불필요한 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 카고탱크(10)의 내압 안정성을 보장할 수 있다.In this way, by storing the surplus BOG in the buffer tank 80, the amount of burning the surplus BOG by the gas combustion unit 100 or releasing it to the outside can be reduced, thereby preventing unnecessary waste of the BOG. As well as there, it is possible to ensure the pressure stability of the cargo tank (10).

전술한 바와 같이, 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스 및/또는 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 수요처(20a)의 연료로 공급하는 것에 더하여, 내부에 저장된 잉여 증발가스를 수요처(20a)의 연료로 공급할 수 있다. 즉, 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10)에서 배출된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량에 미치지 못할 경우, 저장된 증발가스 중 적어도 일부를 수요처(20a)로 전달되는 가스에 보충할 수 있다. 버퍼탱크(80)에서 수요처(20a)로 연료가스가 충분히 공급될 경우, 카고탱크(10)에서 수요처(20a)로 연료가스가 공급되지 않을 수 있음은 물론이다.As described above, the buffer tank 80 is, in addition to supplying the boil-off gas naturally vaporized in the cargo tank 10 and/or the liquefied gas stored in the cargo tank 10 as the fuel of the consumer 20a, inside The stored surplus BOG may be supplied as a fuel of the consumer 20a. That is, in the buffer tank 80, when the BOG discharged from the cargo tank 10 does not reach the BOG consumption of the consumer 20a, at least a portion of the stored BOG is supplemented with the gas delivered to the consumer 20a. can do. Of course, when the fuel gas is sufficiently supplied from the buffer tank 80 to the demand 20a, the fuel gas may not be supplied from the cargo tank 10 to the demand 20a.

버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스는, 상기한 바와 같이 10bar 전후의 압력을 가진 상태로 저장되어 있기 때문에, 증발가스보충라인(L3)을 통해 버퍼탱크(80)로부터 기액분리기(50)로 공급될 경우, 기액분리기(50)를 거쳐 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되는 잉여 증발가스의 높은 압력이 증발가스압축유닛(60a)에 그대로 전달되어 문제를 야기시킬 수 있으므로, 감압수단(90)에 의해 감압하여 공급해야 한다.Since the surplus BOG stored in the buffer tank 80 is stored at a pressure of about 10 bar as described above, it is transferred from the buffer tank 80 to the gas-liquid separator 50 through the BOG supplementation line L3. When supplied, the high pressure of the surplus BOG supplied to the BOG compression unit 60a through the gas-liquid separator 50 is transferred to the BOG compression unit 60a as it is, which may cause a problem, so the pressure reducing means 90 ) should be supplied under reduced pressure.

또한, 버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스는 응축시켜 저장될 수 있다. 버퍼탱크(80) 내부의 잉여 증발가스는, 제2연료공급라인(L2)으로부터 분지되는 액화가스충전라인(L6)을 통해 카고탱크(10)의 액화가스가 충전됨으로써 응축될 수 있다. 버퍼탱크(80)에 충전되는 액화가스는 수요처(20a)의 연료로 사용하는 것이 아니라 잉여 증발가스를 응축시키는 역할을 하기 때문에 소량으로 채워도 무방하며, 잉여 증발가스를 응축할 필요가 없는 경우에는 충전하지 않아도 된다.In addition, the excess BOG stored in the buffer tank 80 may be condensed and stored. The surplus BOG inside the buffer tank 80 may be condensed by being filled with the liquefied gas of the cargo tank 10 through the liquefied gas filling line L6 branched from the second fuel supply line L2. Since the liquefied gas charged in the buffer tank 80 serves to condense the surplus BOG rather than being used as fuel for the consumer 20a, it may be filled in a small amount. You do not have to do.

또한, 버퍼탱크(80)에 충전된 액화가스는, 액화가스의 액위가 설정 레벨 값보다 높아지거나 액화가스가 팽창하는 등 버퍼탱크(80)로부터의 방출이 필요할 경우 제2액화가스회수라인(L7)을 통해 버퍼탱크(80)로부터 카고탱크(10)로 복귀될 수 있다. 여기서, 제2액화가스회수라인(L7)은, 도시된 바와 같이, 일단부가 버퍼탱크(80)의 하부에 연결되고 타단부가 카고탱크(10)에 연결되되, 카고탱크(10)의 내부까지 연장될 수 있다. 또한, 제2액화가스회수라인(L7)은, 도시하지는 않았지만, 타단부가 제1액화가스회수라인(L5)에 연결되어 액화가스를 카고탱크(10)로 복귀시킬 수 있음은 물론이다.In addition, when the liquefied gas filled in the buffer tank 80 needs to be discharged from the buffer tank 80, such as when the liquid level of the liquefied gas becomes higher than the set level value or the liquefied gas expands, the second liquefied gas recovery line L7 ) may be returned to the cargo tank 10 from the buffer tank 80 through. Here, the second liquefied gas recovery line (L7), as shown, one end is connected to the lower portion of the buffer tank (80) and the other end is connected to the cargo tank (10), up to the inside of the cargo tank (10) can be extended In addition, the second liquefied gas recovery line (L7), although not shown, the other end is connected to the first liquefied gas recovery line (L5) can be returned to the liquefied gas to the cargo tank (10) of course.

상기한 바와 같이 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10)로부터 액화가스를 충전하여 수요처(20a)의 연료로 공급하는 연료탱크와 달리, 잉여 증발가스를 저장하고 필요에 따라 잉여 증발가스를 수요처(20a)의 연료로 사용하도록 구성되어 있기 때문에, 카고탱크(10)에서 수요처(20a)로 연료로서의 액화가스를 공급하는 흐름과는 독립적으로 구성된다.As described above, the buffer tank 80 stores surplus BOG and supplies the surplus BOG as needed, unlike a fuel tank that fills liquefied gas from the cargo tank 10 and supplies it as fuel to the consumer 20a. Since it is configured to be used as the fuel of (20a), it is configured independently of the flow of supplying the liquefied gas as fuel from the cargo tank 10 to the customer 20a.

즉, 본 실시예에서, 카고탱크(10)에서 수요처(20a)로 공급되는 액화가스의 흐름은, 카고탱크(10)에 저장된 액화가스가 버퍼탱크(80)를 거치지 않고 제2연료공급라인(L2)에 마련되는 강제기화기(40a)에서 강제 기화되어 기액분리기(50), 증발가스압축유닛(60a)을 통해 수요처(20a)로 공급되므로, 버퍼탱크(80)와는 무관하다.That is, in this embodiment, the flow of the liquefied gas supplied from the cargo tank 10 to the consumer 20a is a second fuel supply line ( Since it is forcibly vaporized in the forced vaporizer 40a provided in L2) and supplied to the consumer 20a through the gas-liquid separator 50 and the boil-off gas compression unit 60a, it is irrelevant to the buffer tank 80 .

상기한 본 발명에 따른 버퍼탱크(80)는, 수요처(20a)로 과잉 공급되어 남게 되는 잉여 증발가스를 액화가스를 이용하여 응축 저장할 수 있을 뿐만 아니라, 내부의 액화가스를 카고탱크(10)로 복귀시킬 수 있도록 구성함으로써, 카고탱크(10)의 적정 압력 유지를 위해 카고탱크(10) 내부의 증발가스를 카고탱크(10) 외부로 배출시켜 재액화하거나, 카고탱크(10)로부터 수요처(20a)의 연료로 공급되는 증발가스의 양이 수요처(20a)에서 소비되는 연료량보다 많을 경우 이를 재액화하는 재액화장치의 역할을 수행할 수 있다. 이로 인해 본 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은 버퍼탱크(80)를 구비함으로써, 재액화장치를 설치하지 않고 잉여 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있다. 이하에서 설명되는 다른 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2, 3, 4, 5) 역시 버퍼탱크(8)가 구비됨으로써, 재액화장치를 설치하지 않아도 됨은 물론이다.The buffer tank 80 according to the present invention can not only condense and store the surplus boil-off gas remaining after being oversupplied to the consumer 20a by using the liquefied gas, but also convert the liquefied gas inside the cargo tank 10 into the cargo tank 10 . By configuring so as to be returned, the boil-off gas inside the cargo tank 10 is discharged to the outside of the cargo tank 10 to maintain an appropriate pressure of the cargo tank 10 to be reliquefied, or from the cargo tank 10 to the customer 20a ), when the amount of BOG supplied as fuel is greater than the amount of fuel consumed by the consumer 20a, it can serve as a re-liquefaction device for re-liquefying it. For this reason, since the gas treatment system 1 according to the present embodiment includes the buffer tank 80, it is possible to efficiently process excess BOG without installing a reliquefaction apparatus. The gas processing systems 2, 3, 4, and 5 according to other embodiments to be described below also include the buffer tank 8, so that it is not necessary to install a reliquefaction apparatus.

또한, 본 발명에 따른 버퍼탱크(80)는, 카고탱크(10)에서 수요처(20a)의 연료로 공급되는 증발가스가 수요처(20a)에서 요구하는 연료량을 초과하여 남게 되는 잉여 증발가스를 저장하는 것은 물론, 필요에 따라 선택적으로 잉여 증발가스를 수요처(20a)의 연료로 사용할 수 있으므로, 본 발명의 버퍼탱크(80)를 포함하는 가스 처리 시스템(1)이 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크를 포함하는 가스 처리 시스템과 구성적으로 상이할 수 밖에 없는데, 이하에서 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크를 중심으로 비교 설명함에 의해 더욱 명백해 질 것이다.In addition, the buffer tank 80 according to the present invention, the BOG supplied from the cargo tank 10 to the fuel of the demander 20a exceeds the amount of fuel required by the demander 20a. Of course, as necessary, the surplus BOG can be selectively used as a fuel for the consumer 20a, so the gas treatment system 1 including the buffer tank 80 of the present invention is an example for explaining the effect of the present invention It is inevitably different from a gas treatment system including a fuel tank as a fuel tank, and it will be clearer by comparing the fuel tank as an example for explaining the effects of the present invention below.

일반적으로, 액화가스를 저장하는 카고탱크와 연료로서의 액화가스를 저장하는 연료탱크를 가지는 선박에서, 연료탱크는 액화가스를 카고탱크로부터 직접접으로 전달받아 충전하거나 벙커링으로 충전한다.In general, in a ship having a cargo tank for storing liquefied gas and a fuel tank for storing liquefied gas as fuel, the fuel tank receives the liquefied gas directly from the cargo tank and is charged or charged by bunkering.

연료탱크에서 수요처로 연료로서의 액화가스를 공급하기 위한 흐름 구성은, 카고탱크로부터 액화가스를 충전하고, 충전된 액화가스를 펌프를 이용하여 가압하고, 가압된 액화가스를 연료기화기로 기화시켜 강제기화된 증발가스를 생성하고, 강제기화된 증발가스를 증발가스압축유닛을 통해 수요처의 요구압력에 대응되도록 압축하여 수요처에 공급하도록 이루어진다.The flow configuration for supplying liquefied gas as fuel from the fuel tank to the consumer is forced vaporization by filling the liquefied gas from the cargo tank, pressurizing the filled liquefied gas using a pump, and vaporizing the pressurized liquefied gas with a fuel vaporizer. The generated boil-off gas is produced, and the forcibly vaporized boil-off gas is compressed to correspond to the required pressure of the consumer through the boil-off gas compression unit and supplied to the consumer.

그런데 본 발명의 버퍼탱크(80)는, 전술한 바와 같이, 액화가스를 카고탱크(10)로부터 전달받아 수요처(20a)의 연료로 공급하는 구성이 아니다.However, as described above, the buffer tank 80 of the present invention is not configured to receive the liquefied gas from the cargo tank 10 and supply it as the fuel of the consumer 20a.

즉, 연료탱크에는 액화가스를 연료로 공급하기 위한 주변장치로서 펌프, 연료기화기 등이 필수적으로 갖추어져야 하지만, 본 발명의 버퍼탱크(80)는 카고탱크(10)에서 수요처(20a)로 연료로서의 액화가스를 공급하는 흐름과 독립적으로 구성되며, 액화가스를 연료로 공급하기 위한 주변장치가 필요 없어, 상대적으로 오퍼레이션이 단순하다.That is, the fuel tank must be equipped with a pump, a fuel carburetor, etc. as a peripheral device for supplying liquefied gas as fuel, but the buffer tank 80 of the present invention is used as a fuel from the cargo tank 10 to the consumer 20a. It is configured independently of the flow for supplying the liquefied gas, and there is no need for a peripheral device for supplying the liquefied gas as fuel, so the operation is relatively simple.

특히, 연료탱크의 주변장치인 펌프는, 잘 알려진 바와 같이, 문제없이 운전되기 위해 유입유량 및 유입압력을 충족해야 하는 등 오퍼레이션이 복잡하다.In particular, as is well known, a pump, which is a peripheral device of a fuel tank, has complicated operations, such as having to satisfy an inflow flow rate and an inflow pressure in order to operate without problems.

일례로, 연료탱크의 유량이 낮아질 경우에는, 카고탱크에서 보충해야 하고, 이때 연료탱크에서의 연료공급이 일시적으로 중단될 수 밖에 없는 문제가 발생하며, 다시 가동하기 위해서는 쿨다운을 해야 하는 등의 번거로움이 있다.For example, when the flow rate of the fuel tank is low, it must be replenished from the cargo tank, and at this time, there is a problem that the fuel supply in the fuel tank has to be temporarily stopped. there is trouble

또한, 연료탱크의 내압이 낮아질 경우에는, 내압 상승을 위해 카고탱크로부터 증발가스를 더 공급받아야 되겠지만, 내압이 낮아졌다는 의미는 이미 카고탱크에 증발가스가 충분히 없다는 것을 의미하고, 이로 인해 카고탱크에서 자연 증발을 기다리거나 압력생성유닛을 사용할 수 밖에 없어, 연료탱크에서의 연료공급이 일시적으로 중단될 수 밖에 없는 문제가 발생하며, 다시 가동하기 위해서는 쿨다운을 해야 하는 등의 번거로움이 있다.In addition, when the internal pressure of the fuel tank is lowered, more BOG must be supplied from the cargo tank to increase the internal pressure, but the lower internal pressure means that there is not enough BOG in the cargo tank already, and this There is no choice but to wait for natural evaporation or use a pressure generating unit, which causes a problem in that the fuel supply in the fuel tank is temporarily stopped, and there are inconveniences such as having to cool down in order to operate again.

또한, 연료공급이 일시적으로 중단되었을 때, 디젤연료 엔진을 사용할 수 있지만, 배기가스 환경 문제를 유발하게 되어 배기가스 처리 시스템을 필수적으로 마련해야 하고, 배기가스 처리 시스템의 작동을 유지할 경우 전력소모 등 에너지가 낭비되고, 작동을 정지할 경우 쿨다운 후에 액화가스연료 엔진을 가동해야 하는 등 번거로움이 있다.In addition, when the fuel supply is temporarily stopped, a diesel fuel engine can be used, but it causes an exhaust gas environmental problem, so an exhaust gas treatment system must be prepared. is wasted, and if the operation is stopped, the liquefied gas fuel engine has to be operated after cool-down, which is cumbersome.

본 발명의 버퍼탱크(80)는, 연료가스 가압용 펌프를 필요로 하지 않기 때문에, 유량 및 내압이 낮아지더라도 상기한 연료탱크와 달리 펌프의 구동에 필요한 유효흡입수두 및 유입압력 불충족으로 인한 연료공급 중단 및 쿨다운 문제를 고려하지 않아도 되고, 유량 및 내압 유지로부터 자유로울 수 있다.Since the buffer tank 80 of the present invention does not require a fuel gas pressurization pump, even if the flow rate and internal pressure are low, unlike the above-described fuel tank, the effective suction head and inlet pressure required for driving the pump are not satisfied. It is not necessary to consider fuel supply interruption and cool-down problems, and it can be free from maintaining flow rate and internal pressure.

또한, 연료탱크에는 카고탱크로부터 액화가스를 충전하는 라인은 있지만, 연료탱크에서 카고탱크로 액화가스를 복귀시키는 라인이 없어, 연료탱크에 충전된 액화가스가 팽창하는 등 위험상황이 발생되었을 때 연료탱크로부터의 방출이 불가능하지만, 본 발명의 버퍼탱크(80)는 제2액화가스회수라인(L7)을 통해 버퍼탱크에 충전된 액화가스를 카고탱크(10)로 복귀시킬 수 있어, 연료탱크에서 액화가스의 방출 구성이 없는 것 대비 액화가스의 팽창으로부터 버퍼탱크(80)의 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the fuel tank has a line for charging liquefied gas from the cargo tank, but there is no line for returning the liquefied gas from the fuel tank to the cargo tank. Although discharge from the tank is impossible, the buffer tank 80 of the present invention can return the liquefied gas filled in the buffer tank to the cargo tank 10 through the second liquefied gas recovery line L7, so that in the fuel tank It is possible to secure the stability of the buffer tank 80 from the expansion of the liquefied gas compared to the case where there is no liquefied gas discharge configuration.

감압수단(90)은, 버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스의 압력을 감압하여 증발가스압축유닛(60a)에 공급하도록 한다.The pressure reducing means 90 reduces the pressure of the surplus BOG stored in the buffer tank 80 and supplies it to the BOG compression unit 60a.

감압수단(90)은, 버퍼탱크(80)와 기액분리기(50) 사이의 증발가스보충라인(L3)에 마련될 수 있다. 감압수단(90)은, 줄-톰슨 밸브와 같은 팽창밸브, 팽창기 등일 수 있다.The pressure reducing means 90 may be provided in the boil-off gas replenishment line L3 between the buffer tank 80 and the gas-liquid separator 50 . The pressure reducing means 90 may be an expansion valve such as a Joule-Thompson valve, an expander, or the like.

잉여 증발가스를 감압수단(90)으로 감압하여 공급해야 하는 이유는, 잉여 증발가스가 증발가스압축유닛(60a)에서 압축된 상태에서 버퍼탱크(80)에 공급되어 약 10bar 전후의 압력을 가진 상태로 저장되어 있어, 증발가스보충라인(L3)을 통해 버퍼탱크(80)로부터 기액분리기(50)로 공급될 경우, 기액분리기(50)를 거쳐 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되는 잉여 증발가스의 높은 압력이 증발가스압축유닛(60a)에 그대로 전달되어 증발가스압축유닛(60a)의 구동 효율을 저하시키는 등 문제를 일으키기 때문이다.The reason that the surplus BOG must be supplied by reducing the pressure by the decompression means 90 is that the surplus BOG is supplied to the buffer tank 80 in a compressed state in the BOG compression unit 60a and has a pressure of about 10 bar. surplus BOG supplied to the BOG compression unit 60a through the gas-liquid separator 50 This is because the high pressure of the BOG is transferred to the BOG compression unit 60a as it is, causing problems such as lowering the driving efficiency of the BOG compression unit 60a.

가스연소유닛(100)은, 증발가스압축유닛(60a)의 하류의 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되는 증발가스방출라인(L8)에 설치될 수 있으며, 수요처(20a)의 연료소비량보다 카고탱크(10)로부터 연료로 공급되는 증발가스의 양이 많고, 버퍼탱크(80)에 잉여 증발가스를 더 이상 저장할 수 없을 때 증발가스의 일부를 연소시킬 수 있다. 본 실시예에서는 대부분의 잉여 증발가스를 버퍼탱크(80)에 저장할 수 있으므로, 증발가스를 가스연소유닛(100)으로 태워버리거나 외부로 방출하는 양을 대폭 줄일 수 있다.The gas combustion unit 100 may be installed in the BOG discharge line L8 branched from the first fuel supply line L1 downstream of the BOG compression unit 60a, and is higher than the fuel consumption of the consumer 20a. When the amount of BOG supplied as fuel from the cargo tank 10 is large and the surplus BOG can no longer be stored in the buffer tank 80, a part of BOG may be burned. In the present embodiment, since most of the surplus BOG can be stored in the buffer tank 80, the amount of BOG burnt by the gas combustion unit 100 or discharged to the outside can be significantly reduced.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 도 2를 참조하여 제2실시예에 대해 설명하도록 하는데, 다만 본 실시예에서 제1실시예와 동일한 도면 부호를 사용하는 구성은, 반드시 동일한 구성을 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. 2 , but configurations using the same reference numerals as those of the first embodiment in this embodiment do not necessarily mean the same configuration.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 별도의 연료탱크가 마련되지 않고 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10) 내부에 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크(80)에서 처리하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the gas treatment system 2 according to the second embodiment of the present invention is a ship (S) using liquefied gas stored in the cargo tank 10 as fuel without a separate fuel tank being provided. ), it may be provided to process the boil-off gas naturally occurring inside the cargo tank 10 in the buffer tank 80 .

본 발명의 제2실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 기액분리기(50), 증발가스압축유닛(60a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100), 열교환기(110), 응축구조물(120), 압력생성유닛(130)을 포함할 수 있다.The gas treatment system 2 according to the second embodiment of the present invention includes a cargo tank 10, a customer 20a, a pump 30, a forced vaporizer 40a, a gas-liquid separator 50, a boil-off gas compression unit ( 60a), the boil-off gas cooler 70, the buffer tank 80, the pressure reducing means 90, the gas combustion unit 100, the heat exchanger 110, the condensing structure 120, the pressure generating unit 130 to include can

여기서, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 기액분리기(50), 증발가스압축유닛(60a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)은 제1실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 제1실시예와 다른 구성 요소인 열교환기(110), 응축구조물(120), 압력생성유닛(130)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Here, the cargo tank 10, the consumer 20a, the pump 30, the forced vaporizer 40a, the gas-liquid separator 50, the boil-off gas compression unit 60a, the boil-off gas cooler 70, the buffer tank 80 , the pressure reducing means 90 and the gas combustion unit 100 are the same as or similar to those described in the first embodiment, so detailed descriptions will be omitted, and the heat exchanger 110 which is a component different from the first embodiment of the present invention , the condensing structure 120, the pressure generating unit 130, and only the parts that are changed thereby will be described.

열교환기(110)는, 카고탱크(10)와 기액분리기(50)를 연결하는 제1연료공급라인(L1)과, 증발가스압축유닛(60a) 하류의 제1연료공급라인(L1)에 연결되어 버퍼탱크(80)까지 연장되는 증발가스회수라인(L4)에 마련될 수 있다.The heat exchanger 110 is connected to a first fuel supply line L1 connecting the cargo tank 10 and the gas-liquid separator 50 and a first fuel supply line L1 downstream of the BOG compression unit 60a. It may be provided in the boil-off gas recovery line (L4) extending to the buffer tank (80).

열교환기(110)는, 제1연료공급라인(L1)을 통해 기액분리기(50)로 공급되는 상대적으로 저온(예를 들어, 1bar에서 약 -100℃)의 자연기화된 증발가스와, 수요처(20a)로 공급되기 전에 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 공급되는 상대적으로 고온(예를 들어, 10bar 내지 20bar에서 약 40℃)의 잉여 증발가스와 열교환이 이루어진다. 이때, 열교환기(110)에서, 잉여 증발가스는 자연기화된 증발가스로부터 냉열을 얻어 냉각 및 일부 재액화된 상태로 버퍼탱크(80)에 저장될 수 있도록 한다.The heat exchanger 110 is a relatively low-temperature (eg, about -100 ℃ at 1 bar) naturally vaporized BOG, which is supplied to the gas-liquid separator 50 through the first fuel supply line L1, and the customer ( Before being supplied to 20a), heat exchange is made with the surplus BOG supplied to the buffer tank 80 through the BOG recovery line L4 (eg, about 40° C. at 10 bar to 20 bar). At this time, in the heat exchanger 110 , the surplus BOG obtains cooling heat from the naturally vaporized BOG and is cooled and partially reliquefied to be stored in the buffer tank 80 .

응축구조물(120)은, 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 유입되는 잉여 증발가스를 버퍼탱크(80)에 충전된 액화가스에 응축시키는 구조물로서, 액화가스에 잠길 수 있도록 버퍼탱크(80)의 바닥 근처에 마련될 수 있다.The condensing structure 120 is a structure for condensing the surplus BOG flowing into the buffer tank 80 through the BOG recovery line L4 into the liquefied gas filled in the buffer tank 80, so as to be submerged in the liquefied gas. It may be provided near the bottom of the buffer tank 80 .

응축구조물(120)은, 증발가스회수라인(L4)의 말단에 설치될 수 있으며, 잉여 증발가스의 흐름을 분산 지연시킬 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이때 증발가스회수라인(L4)은, 상기한 응축구조물(120)이 버퍼탱크(80)의 바닥 근처에 설치될 수 있도록 버퍼탱크(80)의 천장으로부터 바닥까지 더 연장될 수 있다.The condensing structure 120 may be installed at the end of the boil-off gas recovery line L4, and may be formed in a structure capable of delaying the flow of the excess boil-off gas. At this time, the boil-off gas recovery line L4 may further extend from the ceiling to the floor of the buffer tank 80 so that the condensing structure 120 can be installed near the bottom of the buffer tank 80 .

압력생성유닛(130)은, 버퍼탱크(80)에 설치될 수 있다.The pressure generating unit 130 may be installed in the buffer tank 80 .

압력생성유닛(130)은, 버퍼탱크(80)에서 잉여 증발가스를 수요처(20a)의 연료로 공급할 때 작동되어 잉여 증발가스의 양을 증대시키면서 버퍼탱크(80)의 내부 압력을 상승시킬 수 있다.The pressure generating unit 130 is operated when the surplus BOG is supplied from the buffer tank 80 as fuel to the consumer 20a to increase the amount of the surplus BOG while increasing the internal pressure of the buffer tank 80. .

본 실시예에서는, 제1실시예와 달리 잉여 증발가스가 수요처(20a)로 공급되기 전의 기체 상태가 아닌 열교환기(110)에 의해 냉각 및 재액화된 상태로 버퍼탱크(80)에 저장되기 때문에, 저장된 잉여 증발가스의 양이 적을 수 밖에 없을 뿐만 아니라 내부 압력 또한 낮아지고, 이로 인해 수요처(20a)의 보조연료로 공급할 필요가 있을 때 잉여 증발가스의 양을 증가시키면서 압력을 상승시키기 위한 압력생성유닛(130)을 필요로 한다.In this embodiment, unlike the first embodiment, the surplus BOG is stored in the buffer tank 80 in a cooled and reliquefied state by the heat exchanger 110 rather than in a gaseous state before being supplied to the consumer 20a. , the amount of stored surplus BOG is inevitably small, and the internal pressure is also lowered, thereby increasing the amount of surplus BOG when it is necessary to supply it as an auxiliary fuel of the consumer 20a. Unit 130 is required.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a third embodiment of the present invention.

이하에서는 도 3을 참조하여 제3실시예에 대해 설명하도록 하는데, 다만 본 실시예에서 제1실시예와 동일한 도면 부호를 사용하는 구성은, 반드시 동일한 구성을 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG. 3 . However, in this embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment do not necessarily mean the same configuration.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 가스 처리 시스템(3)은, 별도의 연료탱크가 마련되지 않고 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10) 내부에 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크(80)에서 처리하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the gas processing system 3 according to the third embodiment of the present invention is a ship (S) using liquefied gas stored in the cargo tank 10 as fuel without a separate fuel tank being provided. ), it may be provided to process the boil-off gas naturally occurring inside the cargo tank 10 in the buffer tank 80 .

본 발명의 제3실시예에 따른 가스 처리 시스템(3)은, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 제1기액분리기(50a), 제2기액분리기(50b), 증발가스압축유닛(60a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)을 포함할 수 있다.The gas treatment system 3 according to the third embodiment of the present invention includes a cargo tank 10, a demand destination 20a, a pump 30, a forced vaporizer 40a, a first gas-liquid separator 50a, and a second gas-liquid It may include a separator 50b, a boil-off gas compression unit 60a, a boil-off gas cooler 70, a buffer tank 80, a pressure reducing means 90, and a gas combustion unit 100.

여기서, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 증발가스압축유닛(60a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)은 제1실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 제1실시예와 다른 구성 요소인 제1기액분리기(50a), 제2기액분리기(50b)와 이로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Here, the cargo tank 10, the customer 20a, the pump 30, the forced vaporizer 40a, the boil-off gas compression unit 60a, the boil-off gas cooler 70, the buffer tank 80, the pressure reducing means 90. , since the gas combustion unit 100 is the same as or similar to that described in the first embodiment, a detailed description will be omitted, and the first gas-liquid separator 50a and the second gas-liquid separator 50a, which are different components from the first embodiment of the present invention, are omitted. Only the separator 50b and the parts that are changed thereby will be described.

제1기액분리기(50a)는, 증발가스압축유닛(60a)의 상류에 마련되어 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되는 증발가스를 액상과 기상으로 상분리시켜 기상의 증발가스만 증발가스압축유닛(60a)으로 공급되도록 할 수 있다.The first gas-liquid separator 50a is provided upstream of the BOG compression unit 60a to phase-separate BOG supplied to the BOG compression unit 60a into a liquid phase and a gaseous phase, and only the BOG compression unit 60a ) can be supplied.

이러한 제1기액분리기(50a)는, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스가 제1연료공급라인(L1)을 통해 유입될 수 있다. 자연기화된 증발가스는 대부분 메탄 성분으로 이루어져 있지만, 액적을 다소 포함하고 있어, 제1기액분리기(50a)에서 액적이 제거될 수 있다.In the first gas-liquid separator 50a, naturally vaporized BOG in the cargo tank 10 may be introduced through the first fuel supply line L1. Naturally vaporized BOG is mostly composed of a methane component, but contains some droplets, so that the droplets can be removed in the first gas-liquid separator 50a.

또한, 제1기액분리기(50a)는, 버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스가 감압수단(90)에 의해 감압된 후 유입될 수 있도록, 증발가스보충라인(L3)에 연결될 수 있다. 잉여 증발가스는 대부분 메탄 성분으로 이루어져 있다.In addition, the first gas-liquid separator 50a may be connected to the boil-off gas replenishment line L3 so that the surplus BOG stored in the buffer tank 80 can be introduced after being decompressed by the decompression means 90 . The surplus BOG is mostly composed of methane.

또한, 제1기액분리기(50a)는, 버퍼탱크(80)에 저장된 잉여 증발가스가 증발가스보충라인(L3)을 통해 유입될 수 있다. 이때 잉여 증발가스는 증발가스보충라인(L3)에 마련되는 감압기(90)에 의해 감압된 후에 제1기액분리기(50a)로 유입될 수 있다. 잉여 증발가스는 대부분 메탄 성분으로 이루어져 있지만, 액적을 다소 포함하고 있어, 제1기액분리기(50a)에서 액적이 제거될 수 있다.In addition, in the first gas-liquid separator 50a, the surplus BOG stored in the buffer tank 80 may be introduced through the BOG replenishment line L3. At this time, the surplus BOG may be introduced into the first gas-liquid separator 50a after being decompressed by the pressure reducer 90 provided in the BOG supplementation line L3. The surplus BOG is mostly composed of methane, but contains some droplets, so that the droplets may be removed in the first gas-liquid separator 50a.

이와 같이 제1기액분리기(50a)에서 액상이 제거된 증발가스는, 제1연료공급라인(L1)을 통해 증발가스압축유닛(60a)으로 공급할 수 있다.As described above, the BOG from which the liquid phase has been removed in the first gas-liquid separator 50a may be supplied to the BOG compression unit 60a through the first fuel supply line L1.

제1기액분리기(50a)로 유입되는 자연기화된 증발가스 및/또는 잉여 증발가스는, 액적을 포함하고 있어, 본 실시예와 같이 증발가스압축유닛(60a)으로서 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않는 종류의 원심형 압축기가 적용될 경우, 증발가스압축유닛(60a)의 성능향상을 위해 액적을 제거할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예는 원심형 압축기인 증발가스압축유닛(60a)에 액적 유입을 방지하기 위해 증발가스압축유닛(60a)의 상류에 제1기액분리기(50a)가 필수적으로 마련되어야 한다.Naturally vaporized BOG and/or surplus BOG flowing into the first gas-liquid separator 50a contains droplets, and thus BOG including droplets enters as BOG compression unit 60a as in this embodiment. When a centrifugal compressor of a type that does not operate is applied, it is necessary to remove droplets in order to improve the performance of the boil-off gas compression unit (60a). Accordingly, in this embodiment, the first gas-liquid separator 50a must be provided upstream of the BOG compression unit 60a to prevent the introduction of droplets into the BOG compression unit 60a, which is a centrifugal compressor.

또한, 제1기액분리기(50a)에는, 증발가스로부터 상분리된 액상의 증발가스, 즉 액화가스가 채워지게 되는데, 채워진 액화가스는 제1액화가스회수라인(L5)을 통해 카고탱크(10)로 회수된다. 제1액화가스회수라인(L5)은 일단부가 제1기액분리기(50a)의 하부에 연결되고, 타단부가 카고탱크(10)의 내부까지 연장될 수 있다.In addition, the first gas-liquid separator 50a is filled with liquid phase-separated boil-off gas, that is, liquefied gas, which is phase-separated from the boil-off gas, and the filled liquefied gas is transferred to the cargo tank 10 through the first liquefied gas recovery line L5. is recovered One end of the first liquefied gas recovery line L5 may be connected to the lower portion of the first gas-liquid separator 50a, and the other end may extend to the inside of the cargo tank 10 .

제2기액분리기(50b)는, 증발가스압축유닛(60a)과 수요처(20a) 사이의 제1연료공급라인(L1)에 연결되는 제2연료공급라인(L2)에 마련되어, 강제기화기(40a)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스를 액상과 기상으로 상분리시킬 수 있다. 또한, 제2기액분리기(50b)는, 강제기화된 증발가스에 함유된 프로판, 부탄 등의 성분을 제거하여 메탄가가 조절된 증발가스를 증발가스압축유닛(60a) 하류에 합류시켜 수요처(20a)에 공급되도록 할 수 있다. 제2기액분리기(50b)는, 강제기화기(40a) 하류의 제2연료공급라인(L2)에 마련될 수 있다.The second gas-liquid separator 50b is provided in the second fuel supply line L2 connected to the first fuel supply line L1 between the boil-off gas compression unit 60a and the demander 20a, the forced carburetor 40a It is possible to phase-separate the forcibly vaporized boil-off gas obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the liquid phase and the gas phase. In addition, the second gas-liquid separator 50b removes components such as propane and butane contained in the forcibly vaporized boil-off gas, and joins the boil-off gas whose methane number has been adjusted to the downstream of the boil-off gas compression unit 60a to the consumer 20a. can be supplied to The second gas-liquid separator 50b may be provided in the second fuel supply line L2 downstream of the forced carburetor 40a.

본 실시예의 제2연료공급라인(L2)은, 증발가스압축유닛(60a) 상류측에 연결되는 제1실시예와 달리 카고탱크(10)로부터 증발가스압축유닛(60a) 하류의 제1연료공급라인(L1)까지 연장될 수 있다.Unlike the first embodiment connected to the upstream side of the BOG compression unit 60a, the second fuel supply line L2 of this embodiment supplies the first fuel downstream from the cargo tank 10 to the BOG compression unit 60a. It may extend to the line L1.

제2기액분리기(50b)의 주변 라인은 제1기액분리기(50a)와 유사할 수 있으며, 여기서는 주변 라인에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.The peripheral line of the second gas-liquid separator 50b may be similar to that of the first gas-liquid separator 50a, and a detailed description of the peripheral line will be omitted herein.

강제기화기(40a)와 제2기액분리기(50b)에 의해 얻어지는 수요처(20a)의 연료로 사용될 강제기화된 증발가스가 제2연료공급라인(L2)을 통해 증발가스압축유닛(60a) 하류의 제1연료공급라인(L1)에 합류되므로, 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되는 증발가스회수라인(L4)의 분지지점은 제1연료공급라인(L1)에 연결되는 제2연료공급라인(L2)의 연결지점보다 하류에 위치되는 것이 바람직하다.The forcibly vaporized BOG to be used as the fuel of the consumer 20a obtained by the forced carburetor 40a and the second gas-liquid separator 50b is disposed downstream of the BOG compression unit 60a through the second fuel supply line L2. Since it joins the first fuel supply line (L1), the branching point of the boil-off gas recovery line (L4) branching from the first fuel supply line (L1) is a second fuel supply line (L1) connected to the first fuel supply line (L1). It is preferable to be located downstream of the connection point of L2).

상기에서, 제2기액분리기(50b)로 유입되는 강제기화된 증발가스는, 메탄 성분 이외에도 다른 성분(프로판, 부탄 등)을 포함하고 있어, 본 실시예와 같이, 수요처(20a)로서 메탄가를 조절할 필요가 있는 XDF 엔진이 적용될 경우, 이러한 엔진의 성능향상을 위해 메탄가를 조절할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예는 XDF 엔진인 수요처(20a)에 메탄가가 상승된 연료를 증발가스압축유닛(60a)의 하류에 합류시켜 공급하기 위해 제2기액분리기(50b)가 필수적으로 마련되어야 한다.In the above, the forcibly vaporized boil-off gas flowing into the second gas-liquid separator 50b contains other components (propane, butane, etc.) in addition to the methane component. If necessary XDF engines are applied, it is necessary to adjust the methane number to improve the performance of these engines. Therefore, in the present embodiment, the second gas-liquid separator 50b must be provided in order to supply fuel with increased methane number to the downstream of the BOG compression unit 60a to supply the XDF engine, the demand 20a.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fourth embodiment of the present invention.

이하에서는 도 4를 참조하여 제4실시예에 대해 설명하도록 하는데, 다만 본 실시예에서 제3실시예와 동일한 도면 부호를 사용하는 구성은, 반드시 동일한 구성을 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 4 , but configurations using the same reference numerals as those of the third embodiment in this embodiment do not necessarily mean the same configuration.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 가스 처리 시스템(4)은, 별도의 연료탱크가 마련되지 않고 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10) 내부에 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크(80)에서 처리하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the gas treatment system 4 according to the fourth embodiment of the present invention is a ship (S) using liquefied gas stored in the cargo tank 10 as fuel without a separate fuel tank being provided. ), it may be provided to process the boil-off gas naturally occurring inside the cargo tank 10 in the buffer tank 80 .

본 발명의 제4실시예에 따른 가스 처리 시스템(4)은, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 제2기액분리기(50b), 증발가스압축유닛(60b), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)을 포함할 수 있다.The gas processing system 4 according to the fourth embodiment of the present invention includes a cargo tank 10, a demand 20a, a pump 30, a forced vaporizer 40a, a second gas-liquid separator 50b, and boil-off gas compression. It may include a unit 60b, a boil-off gas cooler 70 , a buffer tank 80 , a pressure reducing means 90 , and a gas combustion unit 100 .

여기서, 카고탱크(10), 수요처(20a), 펌프(30), 강제기화기(40a), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)은 제3실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 제3실시예와 다른 구성 요소인 증발가스압축유닛(60b)과 생략되는 구성 요소인 제1기액분리기(50a)로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Here, the cargo tank 10, the customer 20a, the pump 30, the forced vaporizer 40a, the boil-off gas cooler 70, the buffer tank 80, the pressure reducing means 90, the gas combustion unit 100 is Since it is the same or similar to that described in the third embodiment, a detailed description will be omitted, and the boil-off gas compression unit 60b, which is a different component from the third embodiment of the present invention, and the first gas-liquid separator 50a, which is an omitted component, will be omitted. ), only the parts that change due to

증발가스압축유닛(60b)은, 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)과 다른 종류인 액적이 포함된 증발가스가 들어가도 되면서 저압으로 압축하는 스크류형 저압압축기(LD Compressor)인 또는 왕복동형 저압압축기(LD Compressor)일 수 있다. 이러한 증발가스압축유닛(60b)은, 도시된 바와 같이 다단으로 구성될 수 있으며, 예를 들어 4단이 한 세트로 구성되며, 두 개의 세트가 병렬로 배치되어 적어도 어느 한 세트가 선택적으로 작동될 수 있다. 다단의 증발가스압축유닛(60b) 사이에는 냉각기(도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 냉각기는 상류의 증발가스 압축기(60b)에 의해 상승된 증발가스의 온도를 낮추어 하류의 증발가스 압축기(60b)의 작동을 용이하게 할 수 있게 한다.The boil-off gas compression unit 60b is a screw-type low-pressure compressor (LD Compressor) or a reciprocating low-pressure compressor that compresses the boil-off gas containing droplets, which is a different type from the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment, to a low pressure. It may be a compressor (LD Compressor). This boil-off gas compression unit 60b may be configured in multiple stages as shown, for example, four stages are composed of one set, and two sets are arranged in parallel so that at least one set is selectively operated. can A cooler (not shown) may be provided between the multi-stage BOG compression unit 60b, and the cooler lowers the BOG temperature raised by the upstream BOG compressor 60b to lower the BOG compressor 60b. ) to facilitate the operation of

본 실시예의 증발가스압축유닛(60b)의 하류에는, 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)과 동일 또는 유사하게 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되어 버퍼탱크(80)까지 연장되며, 카고탱크(10)에서 배출되어 증발가스압축유닛(60b)의 적어도 1단에 의해 압축된 증발가스 중 일부를 분기시키는 증발가스회수라인(L4)이 마련될 수 있다.Downstream of the boil-off gas compression unit 60b of this embodiment, it is branched from the first fuel supply line L1 in the same or similar manner to the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment and extends to the buffer tank 80, A boil-off gas recovery line (L4) for branching a portion of the boil-off gas discharged from the cargo tank 10 and compressed by at least one stage of the boil-off gas compression unit 60b may be provided.

본 실시예의 증발가스압축유닛(60b)은, 상기한 바와 같이 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)과 비교하여 종류가 다를 뿐, 주변에 구성되는 요소는 제3실시예와 동일 또는 유사한 바, 중복 설명을 회피하기 위해 상세한 설명은 생략하기로 한다.As described above, the boil-off gas compression unit 60b of this embodiment is different from the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment, and the surrounding elements are the same as or similar to those of the third embodiment. , a detailed description will be omitted to avoid overlapping description.

본 실시예에서는 제3실시예의 구성 요소인 제1기액분리기(50a)가 생략되는데, 전술한 바와 같이, 제3실시예의 제1기액분리기(50a)는, 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)이 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않는 종류의 원심형 저압압축기가 적용되기 때문에 필수적으로 마련되었으나, 본 실시예에서는 증발가스압축유닛(60b)이 액적이 포함된 증발가스가 들어가도 되는 종류의 스크류형 저압압축기 또는 왕복동형 저압압축기를 적용하기 때문에 제3실시예의 구성 요소인 제1기액분리기(50a)를 마련할 필요가 없다.In this embodiment, the first gas-liquid separator 50a, which is a component of the third embodiment, is omitted. As described above, the first gas-liquid separator 50a of the third embodiment includes the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment. ) is essentially provided because a centrifugal low-pressure compressor of a type that does not allow BOG containing droplets to enter is applied, but in this embodiment, BOG compression unit 60b is a type that BOG containing droplets may enter. Since the screw-type low-compressor or the reciprocating-type low-pressure compressor of

즉, 본 실시예에서는 제3실시예와 같이 제1연료공급라인(L1) 및 증발가스보충라인(L3)을 통해 원심형 저압압축기인 증발가스압축유닛(60a)으로 유입되는 증발가스(자연기화된 증발가스 및/또는 잉여 증발가스)에 함유된 액적을 제거하는 액적 유입 방지용 제1기액분리기(50a)가 마련될 필요가 없다.That is, in the present embodiment, as in the third embodiment, the boil-off gas (BOG) flowing into the boil-off gas compression unit 60a, which is a centrifugal low-compressor, through the first fuel supply line L1 and the boil-off gas replenishment line L3 (natural vaporization) There is no need to provide the first gas-liquid separator 50a for preventing the inflow of droplets to remove the droplets contained in the boil-off gas and/or excess boil-off gas.

본 실시예는, 제3실시예의 제1기액분리기(50a)가 생략됨으로써, 제1연료공급라인(L1)이 감압수단(90)과 증발가스압축유닛(60b) 사이의 증발가스보충라인(L3)에 직접 연결되어, 제1연료공급라인(L1)을 통해 증발가스압축유닛(60b)으로 공급되는 카고탱크(10)의 증발가스와 증발가스보충라인(L3)을 통해 증발가스압축유닛(60b)으로 공급되는 버퍼탱크(80)의 증발가스가 증발가스압축유닛(60b) 상류의 제1연료공급라인(L1)에서 합류될 수 있다.In this embodiment, since the first gas-liquid separator 50a of the third embodiment is omitted, the first fuel supply line L1 is connected to the boil-off gas replenishment line L3 between the pressure reducing means 90 and the boil-off gas compression unit 60b. ) connected directly to the BOG compression unit 60b through the BOG and BOG supplement line L3 of the cargo tank 10 supplied to the BOG compression unit 60b through the first fuel supply line L1. ) may be joined in the first fuel supply line L1 upstream of the BOG compression unit 60b with the BOG supplied to the buffer tank 80 .

상기한 바와 같이, 본 실시예는 증발가스압축유닛(60b)으로 액적이 포함된 증발가스가 들어가도 되는 스크류형 저압압축기 또는 왕복동형 저압압축기를 적용함으로써, 카고탱크(10)와 증발가스압축유닛(60b) 사이 및 버퍼탱크(80)와 증발가스압축유닛(60b) 사이에 어떠한 기액분리기도 마련되지 않고 버퍼탱크(80)의 잉여 증발가스와 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스가 기액분리 없이 합류되어 증발가스압축유닛(60b)으로 유입되도록 구성될 수 있다.As described above, in this embodiment, by applying a screw-type low-pressure compressor or a reciprocating low-pressure compressor that may enter the boil-off gas containing droplets into the boil-off gas compression unit 60b, the cargo tank 10 and the boil-off gas compression unit ( No gas-liquid separator is provided between 60b) and between the buffer tank 80 and the BOG compression unit 60b, and the surplus BOG in the buffer tank 80 and the BOG naturally vaporized in the cargo tank 10 are gas-liquid separated It may be configured to be joined without being introduced into the boil-off gas compression unit 60b.

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a fifth embodiment of the present invention.

이하에서는 도 5를 참조하여 제5실시예에 대해 설명하도록 하는데, 다만 본 실시예에서 제3실시예와 동일한 도면 부호를 사용하는 구성은, 반드시 동일한 구성을 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. 5 , but configurations using the same reference numerals as those of the third embodiment in this embodiment do not necessarily mean the same configuration.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템(5)은, 별도의 연료탱크가 마련되지 않고 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10) 내부에 자연적으로 발생하는 증발가스를 버퍼탱크(80)에서 처리하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 5 , the gas processing system 5 according to the fifth embodiment of the present invention is a ship (S) using liquefied gas stored in the cargo tank 10 as a fuel without a separate fuel tank. ), it may be provided to process the boil-off gas naturally occurring inside the cargo tank 10 in the buffer tank 80 .

본 발명의 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템(5)은, 카고탱크(10), 수요처(20b), 제1펌프(30a), 제2펌프(30b), 강제기화기(40b), 증발가스압축유닛(60c), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)을 포함할 수 있다.The gas treatment system 5 according to the fifth embodiment of the present invention is a cargo tank 10, a demand 20b, a first pump 30a, a second pump 30b, a forced vaporizer 40b, and boil-off gas. It may include a compression unit 60c, a boil-off gas cooler 70 , a buffer tank 80 , a pressure reducing means 90 , and a gas combustion unit 100 .

여기서, 카고탱크(10), 증발가스냉각기(70), 버퍼탱크(80), 감압수단(90), 가스연소유닛(100)은 제3실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 제3실시예와 다른 구성 요소인 수요처(20b), 제1펌프(30a), 제2펌프(30b), 강제기화기(40b), 증발가스압축유닛(60c)과 생략되는 구성 요소인 제1기액분리기(50a), 제2기액분리기(50b)로 인하여 달라지는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Here, the cargo tank 10, the boil-off gas cooler 70, the buffer tank 80, the pressure reducing means 90, and the gas combustion unit 100 are the same or similar to those described in the third embodiment, so detailed descriptions will be omitted. and the components other than those of the third embodiment of the present invention, such as the consumer 20b, the first pump 30a, the second pump 30b, the forced carburetor 40b, the boil-off gas compression unit 60c, and are omitted. Only parts that are different due to the components of the first gas-liquid separator 50a and the second gas-liquid separator 50b will be described.

수요처(20b)는, 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 강제기화시켜 발생되는 강제기화된 증발가스나, 카고탱크(10) 내에서 액화가스가 자연기화되어 발생되는 자연기화된 증발가스를 연료로 하여 동력을 발생시킬 수 있다.The consumer 20b is fueled by forcibly vaporized BOG generated by forcibly vaporizing the liquefied gas stored in the cargo tank 10 or naturally vaporized BOG generated by natural evaporation of the liquefied gas in the cargo tank 10 . can generate power.

또한, 수요처(20b)는, 카고탱크(10)로부터 강제기화된 증발가스 및/또는 자연기화된 증발가스가 수요처(20a)의 증발가스 소비량에 미치지 못할 경우, 버퍼탱크(80)에 저장된 증발가스 중 적어도 일부를 증발가스보충라인(L3)을 통해 전달받아 동력을 발생시킬 수 있다.In addition, when the BOG and/or naturally vaporized BOG from the cargo tank 10 do not reach the BOG consumption of the consumer 20a, the BOG stored in the buffer tank 80 is At least a part of it may be transmitted through the boil-off gas replenishment line (L3) to generate power.

본 실시예에서 수요처(20b)는, 메탄가를 조절할 필요가 없으면서 250bar 이상, 예를 들어 250bar 내지 400bar 범위의 고압에서 구동하는 종류의 고압엔진인 MEGI 엔진일 수 있다. 이러한 MEGI 엔진을 적용함으로 인해, 본 실시예에서 증발가스압축유닛(60c)으로 고압압축기(HD Compressor)가 적용되며, 제2펌프(30b)로 고압펌프가 적용된다. 본 실시예에서는 수요처(20b)로 MEGI 엔진을 적용하는 경우를 설명하지만, 이에 한정하지 않고 메탄가를 조절할 필요가 없으면서 250bar 이상의 고압에서 구동할 수 있는 다른 고압엔진도 적용할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서 수요처(20b)는, 선박(S)을 추진하는 메인 엔진인 MEGI 엔진 이외에도 전기를 발전하는 발전 엔진 등을 포함할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the consumer 20b may be a MEGI engine, which is a type of high-pressure engine driven at a high pressure of 250 bar or more, for example, 250 bar to 400 bar without the need to adjust the methane number. Due to the application of the MEGI engine, a high-pressure compressor (HD Compressor) is applied to the boil-off gas compression unit 60c in this embodiment, and a high-pressure pump is applied to the second pump 30b. In this embodiment, although the case of applying the MEGI engine as the consumer 20b is described, it is not limited thereto, and other high-pressure engines that can be driven at a high pressure of 250 bar or more without the need to adjust the methane number can be applied, of course. In addition, in the present embodiment, the consumer 20b may include a power generation engine that generates electricity in addition to the MEGI engine, which is the main engine for propulsion of the ship S, of course.

제1펌프(30a)는, 카고탱크(10)의 내부에 설치되어 외부로 배출되는 액화가스를 가압할 수 있으며, 카고탱크(10)의 저면까지 연장되는 제2연료공급라인(L2)에 설치될 수 있다.The first pump 30a is installed in the cargo tank 10 to pressurize the liquefied gas discharged to the outside, and is installed in the second fuel supply line L2 extending to the bottom of the cargo tank 10 . can be

제1펌프(30a)는, 고압펌프인 제2펌프(30b)의 공동현상(cavitation)을 방지할 수 있도록, 카고탱크(10)로부터 액화가스를 빼내어서 액화가스를 가압하여 제2펌프(30b)에 충분한 양의 액화가스가 공급되도록 한다.The first pump 30a extracts liquefied gas from the cargo tank 10 and pressurizes the liquefied gas to prevent cavitation of the second pump 30b, which is a high-pressure pump, to thereby pressurize the second pump 30b. ) to supply a sufficient amount of liquefied gas.

또한, 제1펌프(30a)는, 버퍼탱크(80)의 증발가스를 응축 저장하기 위한 목적 등 필요에 따라 액화가스충전라인(L6)을 통해 버퍼탱크(80)로도 공급되도록 한다. 여기서, 액화가스충전라인(L6)은 제1펌프(30a)와 제2펌프(30b) 사이의 제2연료공급라인(L2)에 연결될 수 있다.In addition, the first pump 30a is supplied to the buffer tank 80 through the liquefied gas filling line L6 as needed, such as for the purpose of condensing and storing the boil-off gas of the buffer tank 80 . Here, the liquefied gas filling line L6 may be connected to the second fuel supply line L2 between the first pump 30a and the second pump 30b.

제2펌프(30b)는, 제2연료공급라인(L2)에 마련되는 고압펌프일 수 있으며, 제1펌프(30a)로부터 공급되는 액화가스를 고압엔진인 수요처(20b)에서 요구하는 고압으로 가압하여, 수요처(20b)에 액화가스가 공급되도록 할 수 있다.The second pump 30b may be a high-pressure pump provided in the second fuel supply line L2, and pressurizes the liquefied gas supplied from the first pump 30a to the high pressure required by the high-pressure engine, the consumer 20b. Thus, it is possible to supply the liquefied gas to the consumer 20b.

본 실시예의 제2연료공급라인(L2)은, 제3실시예와 동일 또는 유사하게 카고탱크(10)의 내부로부터 증발가스압축유닛(60a) 하류의 제1연료공급라인(L1)까지 연장될 수 있다.The second fuel supply line L2 of this embodiment is to extend from the inside of the cargo tank 10 to the first fuel supply line L1 downstream of the boil-off gas compression unit 60a in the same or similar manner as in the third embodiment. can

액화가스는 카고탱크(10)로부터 배출된 후 제1펌프(30a)에 의해 1차로 가압 되는데, 제2펌프(30b)는 제1펌프(30a)에 의해 1차 가압된 액체상태의 액화가스를 2차로 가압하여 강제기화기(40b)를 통해 강제로 기화시키고, 강제기화된 증발가스를 증발가스압축유닛(60c) 하류에 합류시켜 수요처(20b)에 공급할 수 있다. After the liquefied gas is discharged from the cargo tank 10, it is primarily pressurized by the first pump 30a, and the second pump 30b is the first pressurized liquid gas Secondary pressurization may be forcibly vaporized through the forced vaporizer 40b, and the forcibly vaporized boil-off gas may be joined downstream of the boil-off gas compression unit 60c and supplied to the consumer 20b.

이때 제2펌프(30b)는 액화가스를 수요처(20b)에서 요구하는 압력, 예를 들어 250bar 이상으로 가압하여 수요처(20b)에 공급함으로써, 고압엔진인 수요처(20b)가 액화가스를 통해 동력을 생산할 수 있다.At this time, the second pump 30b supplies the liquefied gas to the demander 20b by pressurizing the liquefied gas to the pressure required by the demander 20b, for example, 250 bar or more, so that the demander 20b, which is a high-pressure engine, powers the liquefied gas. can produce

제2펌프(30b)는, 제1펌프(30a)로부터 배출되는 액체상태의 액화가스를 고압으로 가압하되, 액화가스가 초임계점(Critical Point)보다 높은 온도 및 높은 압력을 갖는 초임계 상태가 되도록 상변화시킬 수 있다. 이때 초임계 상태인 액화가스의 온도는 임계온도보다 상대적으로 높을 수 있다.The second pump 30b pressurizes the liquefied gas in the liquid state discharged from the first pump 30a to a high pressure, so that the liquefied gas is in a supercritical state having a temperature and a pressure higher than the supercritical point (Critical Point). can be phase-changed. In this case, the temperature of the liquefied gas in the supercritical state may be relatively higher than the critical temperature.

또한, 제2펌프(30b)는, 액체 상태의 액화가스를 고압으로 가압하여 과냉액체 상태로 변화시킬 수 있다. 여기서 과냉액체 상태의 액화가스란 액화가스의 압력이 임계압력보다 높고, 온도가 임계온도보다 낮은 상태이다.In addition, the second pump 30b may pressurize the liquefied gas in a liquid state to a high pressure to change it into a supercooled liquid state. Here, the liquefied gas in the supercooled liquid state is a state in which the pressure of the liquefied gas is higher than the critical pressure and the temperature is lower than the critical temperature.

구체적으로 제2펌프(30b)는, 제1펌프(30a)로부터 배출되는 액체상태의 액화가스를 250bar 이상의 고압으로 가압하되, 액화가스의 온도가 임계온도보다 낮은 온도가 되도록 하여, 액화가스를 과냉액체 상태로 상변화시킬 수 있다. 여기서, 과냉액체 상태인 액화가스의 온도는, 임계온도보다 상대적으로 낮은 -140℃ 내지 -60℃일 수 있다.Specifically, the second pump 30b pressurizes the liquefied gas in the liquid state discharged from the first pump 30a to a high pressure of 250 bar or more, and the temperature of the liquefied gas is lower than the critical temperature, so that the liquefied gas is subcooled. It can be phase-changed to a liquid state. Here, the temperature of the liquefied gas in the supercooled liquid state may be -140°C to -60°C, which is relatively lower than the critical temperature.

본 실시예에서, 제2펌프(30b)에 의해 압축된 액화가스는, 버퍼탱크(80)를 거치지 않고 강제기화기(40b)를 거쳐 증발가스압축유닛(60c) 하류에 합류되어 수요처(20b)의 연료로 공급된다.In this embodiment, the liquefied gas compressed by the second pump 30b is joined downstream of the boil-off gas compression unit 60c through the forced vaporizer 40b without going through the buffer tank 80, supplied as fuel.

강제기화기(40b)는, 고압펌프인 제2펌프(30b) 하류의 제2연료공급라인(L2)에 마련될 수 있으며, 제2펌프(30b)로부터 이송되는 액화가스를 강제로 기화시킬 수 있다.The forced vaporizer 40b may be provided in the second fuel supply line L2 downstream of the second pump 30b, which is a high-pressure pump, and may forcibly vaporize the liquefied gas transferred from the second pump 30b. .

강제기화기(40b)에서 액화가스를 강제 기화하여 얻어지는 강제기화된 증발가스는, 버퍼탱크(80)를 거치지 않고 증발가스압축유닛(60c)의 하류로 합류될 수 있다.The forcibly vaporized BOG obtained by forcibly vaporizing the liquefied gas in the forced vaporizer 40b may be merged downstream of the BOG compression unit 60c without passing through the buffer tank 80 .

강제기화된 증발가스에는 메탄 성분 이외에도 다른 성분(프로판, 부탄 등)이 함유되어 있으나, 본 실시예에서는 수요처(20b)로서 메탄가를 조절할 필요가 없는 종류의 엔진이 적용되므로, 강제기화기(40b)의 하류에 메탄가 조절용 기액분리기를 설치할 필요가 없다.The forcibly vaporized BOG contains other components (propane, butane, etc.) in addition to the methane component, but in this embodiment, a type of engine that does not need to control the methane number is applied as the demander 20b. There is no need to install a gas-liquid separator for methane number control downstream.

본 실시예에서 강제기화기(40b)는, 제2펌프(30b)가 250bar 이상의 고압으로 가압하고 수요처(20b)가 250bar 이상의 고압에서 구동하는 종류의 고압엔진인 MEGI 엔진을 적용하므로, 이에 대응되는 고압기화기(HP Vaporizer)일 수 있다.In this embodiment, the forced carburetor 40b applies a MEGI engine, which is a type of high-pressure engine in which the second pump 30b is pressurized to a high pressure of 250 bar or higher and the demander 20b is driven at a high pressure of 250 bar or higher, so the corresponding high pressure It may be a vaporizer (HP Vaporizer).

증발가스압축유닛(60c)은, 제1연료공급라인(L1)에 마련되어 증발가스를 수요처(20b)의 요구압력에 대응되도록 압축할 수 있다.The boil-off gas compression unit 60c may be provided in the first fuel supply line L1 to compress the boil-off gas to correspond to the required pressure of the demander 20b.

본 실시예에서 증발가스압축유닛(60c)은, 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)과 다른 종류인 액적이 포함된 증발가스가 들어가도 되는 왕복동형 압축기일 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 수요처(20b)가 메탄가를 조절할 필요가 없으면서 250bar 이상의 고압에서 구동하는 종류의 고압엔진인 MEGI 엔진이므로, 증발가스압축유닛(60c)은 다단으로 구성되는 왕복동형 고압압축기(HD Compressor)일 수 있다. 이러한 다단의 증발가스압축유닛(60c) 사이에는 냉각기(도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 냉각기는 상류의 증발가스 압축기(60c)에 의해 상승된 증발가스의 온도를 낮추어 하류의 증발가스 압축기(60c)의 작동을 용이하게 할 수 있게 한다.In the present embodiment, the boil-off gas compression unit 60c may be a reciprocating compressor into which boil-off gas containing droplets, which is a different type from that of the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment, may enter. However, in this embodiment, since the consumer 20b does not need to adjust the methane number and is a MEGI engine, which is a type of high-pressure engine driven at a high pressure of 250 bar or more, the BOG compression unit 60c is a multi-stage reciprocating reciprocating high-pressure compressor (HD). Compressor). A cooler (not shown) may be provided between the multi-stage BOG compression unit 60c, and the cooler lowers the BOG temperature raised by the upstream BOG compressor 60c to lower the BOG compressor ( 60c) to facilitate the operation.

다단의 증발가스압축유닛(60c)에서 중간단, 예를 들어 5단의 압축기로 구성될 경우 두 번째 압축기 후단, 구체적으로는 두 번째 압축기와 세 번째 압축기 사이에 마련되는 냉각기 하류에는, 제1연료공급라인(L1)으로부터 분지되어 버퍼탱크(80)까지 연장되는 증발가스회수라인(L4)이 마련될 수 있다. 증발가스회수라인(L4)은, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스가 수요처(20b)에서 요구하는 연료량보다 많거나 일시적으로 많이 발생할 경우, 수요처(20b)의 연료로 공급되는 일정 유량의 증발가스를 제외한 잉여 증발가스를 버퍼탱크(80)에 저장할 수 있도록 하는 통로 역할을 한다.In the multi-stage BOG compression unit 60c, when the intermediate stage, for example, a 5-stage compressor is configured, the second compressor downstream, specifically, downstream of the cooler provided between the second compressor and the third compressor, the first fuel A boil-off gas recovery line (L4) branched from the supply line (L1) and extending to the buffer tank (80) may be provided. The boil-off gas recovery line (L4) is, when the naturally vaporized boil-off gas in the cargo tank 10 is greater than the amount of fuel required by the demander 20b or is temporarily increased, a predetermined flow rate supplied as the fuel of the demander 20b. It serves as a passage through which the surplus BOG other than BOG can be stored in the buffer tank 80 .

본 실시예에서는 제3실시예의 구성 요소인 제1기액분리기(50a)가 생략되는데, 전술한 바와 같이, 제3실시예의 제1기액분리기(50a)는, 제3실시예의 증발가스압축유닛(60a)이 액적이 포함된 증발가스가 들어가서는 되지 않는 종류의 원심형 저압압축기가 적용되기 때문에 필수적으로 마련되었으나, 본 실시예에서는 증발가스압축유닛(60c)이 액적이 포함된 증발가스가 들어가도 되는 종류이면서 고압을 생성하기 위해 다단으로 구성되는 왕복동형 고압압축기를 적용하기 때문에, 제3실시예의 구성 요소인 제1기액분리기(50a)를 마련할 필요가 없다.In this embodiment, the first gas-liquid separator 50a, which is a component of the third embodiment, is omitted. As described above, the first gas-liquid separator 50a of the third embodiment includes the boil-off gas compression unit 60a of the third embodiment. ) is essentially provided because a centrifugal low-pressure compressor of a type that does not allow BOG containing droplets to enter is applied, but in this embodiment, BOG compression unit 60c is a type in which BOG containing droplets may enter. Since a multi-stage reciprocating high-pressure compressor is applied to generate a high pressure, there is no need to provide the first gas-liquid separator 50a, which is a component of the third embodiment.

또한, 본 실시예에서는 제3실시예의 구성 요소인 제2기액분리기(50b)가 생략되는데, 전술한 바와 같이, 제3실시예의 제2기액분리기(50b)는, 제3실시예의 수요처(20a)가 메탄가를 조절할 필요가 있는 XDF 엔진이 적용되기 때문에 필수적으로 마련되었으나, 본 실시예에서는 수요처(20b)가 메탄가 조절이 필요 없으면서 고압엔진인 MEGI 엔진을 적용하기 때문에, 제3실시예의 구성 요소인 제2기액분리기(50b)를 마련할 필요가 없다.In addition, in this embodiment, the second gas-liquid separator 50b, which is a component of the third embodiment, is omitted. As described above, the second gas-liquid separator 50b of the third embodiment is the customer 20a of the third embodiment. It is essential because the XDF engine that needs to control the methane number is applied, but in this embodiment, the demand 20b does not need to control the methane number and uses the MEGI engine, which is a high-pressure engine, so that the third There is no need to provide a second gas-liquid separator 50b.

즉, 본 실시예에서는 제3실시예와 같이 제1연료공급라인(L1) 및 증발가스보충라인(L3)을 통해 원심형 저압압축기인 증발가스압축유닛(60a)으로 유입되는 증발가스(자연기화된 증발가스 및/또는 잉여 증발가스)에 함유된 액적을 제거하는 액적 유입 방지용 제1기액분리기(50a)가 마련될 필요가 없을 뿐만 아니라, 메탄가 조절용 제2기액분리기(50b) 역시 마련될 필요가 없다.That is, in the present embodiment, as in the third embodiment, the boil-off gas (BOG) flowing into the boil-off gas compression unit 60a, which is a centrifugal low-compressor, through the first fuel supply line L1 and the boil-off gas replenishment line L3 (natural vaporization) It is not necessary to provide the first gas-liquid separator 50a for preventing the inflow of droplets to remove the droplets contained in the boil-off gas and/or excess boil-off gas), and it is also necessary to provide a second gas-liquid separator 50b for controlling the methane number. none.

도 6은 본 발명의 제1 내지 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템에서 버퍼탱크에 증발가스냉각기가 구비되는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining that the BOG cooler is provided in the buffer tank in the gas processing system according to the first to fifth embodiments of the present invention.

제1 내지 제5실시예에 따른 가스 처리 시스템(1, 2, 3, 4, 5) 각각의 버퍼탱크(8)는, 전술한 바와 같이, 카고탱크(10)로부터 자연적으로 발생하는 증발가스를 비롯하여 액화가스를 효율적으로 처리할 수 있다. 다만, 버퍼탱크(8)는 증발가스회수라인(L4)으로부터 회수되어 저장되는 증발가스와 내부에서 발생되는 증발가스로 인해 내압이 증가할 수 있고, 설정된 내압보다 압력이 상승할 경우 문제가 발생할 수 있다. 즉, 증발가스로 인한 내부의 압력상승으로 인해 버퍼탱크(80)의 운용상에 문제가 발생될 수 있다. 비록 제2실시예에서 응축구조물(120)을 버퍼탱크(80)에 마련하여 내부의 압력상승을 방지할 수 있지만, 응축구조물(120) 만으로는 압력상승 방지에 한계가 있다. 이에 본 실시예에서는 버퍼탱크(80) 내부의 압력상승으로 인한 운용상의 문제를 효율적으로 처리하는 방안으로 버퍼탱크(80)에 증발가스냉각기(110)를 마련하며, 이하에서 구체적으로 설명한다.The buffer tank 8 of each of the gas processing systems 1, 2, 3, 4, and 5 according to the first to fifth embodiments, as described above, removes boil-off gas naturally generated from the cargo tank 10 . Including liquefied gas can be efficiently treated. However, the internal pressure of the buffer tank 8 may increase due to the BOG recovered and stored from the BOG recovery line L4 and the BOG generated inside, and a problem may occur if the pressure rises above the set internal pressure. have. That is, a problem may occur in the operation of the buffer tank 80 due to an increase in internal pressure due to the boil-off gas. Although it is possible to prevent the internal pressure increase by providing the condensing structure 120 in the buffer tank 80 in the second embodiment, there is a limit to preventing the pressure increase by the condensing structure 120 alone. Accordingly, in this embodiment, the boil-off gas cooler 110 is provided in the buffer tank 80 as a way to efficiently deal with operational problems caused by the pressure increase in the buffer tank 80 , which will be described in detail below.

도 6에 도시된 바와 같이, 버퍼탱크(80)에는 증발가스냉각기(140)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 6 , the BOG cooler 140 may be provided in the buffer tank 80 .

증발가스냉각기(140)는, 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스 및/또는 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 회수되는 증발가스를 냉각시킬 수 있다.The BOG cooler 140 may cool BOG recovered to the buffer tank 80 through the BOG and/or BOG recovery line L4 in the buffer tank 80 .

증발가스냉각기(140)는, 크라이오쿨러(cryocooler)일 수 있다. 크라이오쿨러(cryocooler)는 모터(motor), 피스톤(piston), 리제너레이터(regenerator), 디스플레이서(displacer)로 컴팩트하게 구성된 냉각기이다.The boil-off gas cooler 140 may be a cryocooler. A cryocooler is a cooler that is compactly composed of a motor, a piston, a regenerator, and a displacer.

증발가스냉각기(140)는, 버퍼탱크(80)에 인접된 선박(S)의 갑판상에 설치될 수 있다.The boil-off gas cooler 140 may be installed on the deck of the ship S adjacent to the buffer tank 80 .

증발가스냉각기(140)를 이용하여 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스를 냉각시킬 수 있도록, 냉각순환라인(L10)이 마련될 수 있다.A cooling circulation line L10 may be provided to cool the boil-off gas in the buffer tank 80 using the boil-off gas cooler 140 .

냉각순환라인(L10)은, 버퍼탱크(80)와 증발가스냉각기(140) 사이에 마련될 수 있으며, 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스를 증발가스냉각기(140)에 의해 냉각시킬 수 있도록 하는 통로를 제공할 수 있다.The cooling circulation line L10 may be provided between the buffer tank 80 and the boil-off gas cooler 140 , and allows the boil-off gas inside the buffer tank 80 to be cooled by the boil-off gas cooler 140 . A path can be provided.

이러한 냉각순환라인(L10)은, 버퍼탱크(80)와 증발가스냉각기(140) 사이를 연결하며 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스를 증발가스냉각기(140)로 공급하는 제1냉각라인(L10-1)과, 증발가스냉각기(140)와 버퍼탱크(80) 사이를 연결하며 증발가스냉각기(140)에서 냉각된 증발가스를 버퍼탱크(80)로 공급하는 제2냉각라인(L10-2)으로 이루어질 수 있다.The cooling circulation line L10 connects between the buffer tank 80 and the BOG cooler 140 and supplies BOG inside the buffer tank 80 to the BOG cooler 140. A first cooling line L10 -1) and a second cooling line (L10-2) connecting the BOG cooler 140 and the buffer tank 80 and supplying BOG cooled in the BOG cooler 140 to the buffer tank 80. can be made with

제1,2냉각라인(L10-1, L10-2) 각각에는 증발가스의 흐름을 제어하는 밸브(도면부호 미도시)가 다수 마련될 수 있다.A plurality of valves (not shown) for controlling the flow of boil-off gas may be provided in each of the first and second cooling lines L10-1 and L10-2.

또한, 증발가스냉각기(140)를 이용하여 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 회수되는 증발가스를 냉각시킬 수 있도록, 증발가스우회라인(L9)이 마련될 수 있다.In addition, the boil-off gas bypass line L9 may be provided to cool the boil-off gas recovered to the buffer tank 80 through the boil-off gas recovery line L4 using the boil-off gas cooler 140 .

증발가스우회라인(L9)은, 일단이 증발가스회수라인(L4)에 연결되고, 타단이 냉각순환라인(L10)의 제1냉각라인(L10-1)에 연결될 수 있다.The boil-off gas bypass line L9 may have one end connected to the boil-off gas recovery line L4 and the other end connected to the first cooling line L10-1 of the cooling circulation line L10.

증발가스우회라인(L9)은, 제1냉각라인(L10-1)에 연결되지 않고 증발가스냉각기(140)에 직접 연결될 수 있음은 물론이다.Of course, the boil-off gas bypass line L9 may be directly connected to the boil-off gas cooler 140 without being connected to the first cooling line L10-1.

상기한 증발가스냉각기(140) 및 주변 배관 구성은 전술한 제1 내지 제5실시예의 버퍼탱크(80)에 적용될 수 있다.The configuration of the boil-off gas cooler 140 and the surrounding piping may be applied to the buffer tank 80 of the first to fifth embodiments described above.

본 발명은 앞서 설명된 제1 내지 제5실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다. In addition to the first to fifth embodiments described above, the present invention encompasses all embodiments generated by a combination of at least two or more of the above embodiments or a combination of at least one or more of the above embodiments with known techniques.

이와 같이 본 실시예는, 카고탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 선박(S)에서, 카고탱크(10)에서 수요처(20a, 20b)의 연료로 공급되는 자연기화된 증발가스 및/또는 강제기화된 증발가스를 버퍼탱크(80)를 이용하여 처리함으로써, 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있다.As such, in this embodiment, in the ship (S) using the liquefied gas stored in the cargo tank 10 as a fuel, the naturally vaporized boil-off gas supplied from the cargo tank 10 to the fuel of the consumers 20a, 20b and / or by processing the forcibly vaporized BOG using the buffer tank 80, BOG can be efficiently processed.

또한, 본 실시예는, 카고탱크(10) 내에서 자연적으로 발생하는 증발가스가 수요처(20a, 20b)에서 요구하는 연료량보다 많거나 일시적으로 많이 발생할 경우 버퍼탱크(80)에 저장할 수 있도록 구성함으로써, 증발가스를 가스연소유닛(100)에 의해 태워버리거나 외부로 방출하는 양을 줄일 수 있어, 증발가스의 불필요한 낭비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 카고탱크(10)의 내압 안정성을 보장할 수 있다.In addition, this embodiment is configured to be stored in the buffer tank 80 when the boil-off gas naturally generated in the cargo tank 10 is greater than the amount of fuel required by the consumers 20a, 20b or is temporarily increased. , it is possible to reduce the amount of BOG burnt or discharged to the outside by the gas combustion unit 100, thereby preventing unnecessary waste of BOG, as well as ensuring the pressure stability of the cargo tank 10 .

또한, 본 실시예는, 카고탱크(10)에서 수요처(20a, 20b)로 연료로서의 액화가스를 공급하는 흐름과 독립적으로 버퍼탱크(80)를 구성하되, 버퍼탱크(80)에 저장된 증발가스를 필요에 따라 선택적으로 수요처(20a, 20b)의 연료로 공급할 수 있도록 구성함으로써, 액화가스를 수요처(20a, 20b)로 공급하기 위한 연료펌프, 연료기화기 등이 구비되어야 하는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 액화가스 연료 공급을 위한 주변 장치를 단순화 할 수 있다.In addition, in this embodiment, the buffer tank 80 is configured independently of the flow of supplying liquefied gas as fuel from the cargo tank 10 to the consumers 20a and 20b, but the boil-off gas stored in the buffer tank 80 is By configuring so that it can be selectively supplied as fuel to the consumers 20a, 20b as needed, a fuel pump, a fuel vaporizer, etc. for supplying liquefied gas to the consumers 20a, 20b must be provided to explain the effect of the present invention Unlike a fuel tank as an example for

또한, 본 실시예는, 카고탱크(10) 내의 자연기화된 증발가스를 수요처(20a, 20b)의 주연료로 공급하되, 버퍼탱크(80)에 저장된 증발가스를 수요처(20a, 20b)의 보조연료로 공급하도록 구성함으로써, 버퍼탱크(80)가 액화가스 연료 공급을 위한 연료펌프를 필요로 하지 않으므로, 버퍼탱크(80)의 유량 및 내압이 낮아지더라도 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 연료펌프의 구동에 필요한 유효흡입수두 및 유입압력 불충족으로 인한 연료공급 중단 및 쿨다운 문제를 고려하지 않아도 된다.In addition, in this embodiment, the naturally vaporized BOG in the cargo tank 10 is supplied as the main fuel of the consumers 20a and 20b, but the BOG stored in the buffer tank 80 is subsidized by the consumers 20a and 20b. By configuring to supply fuel, the buffer tank 80 does not require a fuel pump for supplying liquefied gas fuel, so even if the flow rate and internal pressure of the buffer tank 80 are lowered, it is an example for explaining the effect of the present invention. Unlike the fuel tank, it is not necessary to consider the problem of stopping the fuel supply and cooling down due to the insufficiency of the effective suction head and inlet pressure required to drive the fuel pump.

또한, 본 실시예는, 버퍼탱크(80)에서 액화가스를 수요처(20a, 20b)의 연료로 공급하지 않고 증발가스만을 수요처(20a, 20b)의 연료로 공급하도록 구성함으로써, 버퍼탱크(80)가 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크와 달리 액화가스를 수요처(20a, 20b)의 연료로 사용하기 위해 일정 범위의 유량 및 내압을 유지하지 않아도 되어, 액화가스의 유량 및 내압 유지로부터 자유로울 수 있다.In addition, in the present embodiment, by configuring the buffer tank 80 to supply only boil-off gas as fuel to the consumers 20a and 20b without supplying the liquefied gas as the fuel of the consumers 20a and 20b, the buffer tank 80 Unlike a fuel tank as an example for explaining the effect of the present invention, it is not necessary to maintain a flow rate and internal pressure in a certain range in order to use liquefied gas as the fuel of the consumers 20a and 20b, so from maintaining the flow rate and internal pressure of the liquefied gas can be free

또한, 본 실시예는, 버퍼탱크(80)에 수요처(20a, 20b)의 연료와 상관 없이 액화가스를 충전하여 내부의 증발가스를 액화가스에 응축시켜 저장할 수 있게 하되, 충전된 액화가스가 팽창하는 등 버퍼탱크(80)로부터의 방출이 필요할 경우 카고탱크(10)로 복귀할 수 있도록 구성함으로써, 본 발명의 효과를 설명하기 위한 예시로서의 연료탱크에서 액화가스의 방출 구성이 없는 것 대비 액화가스의 팽창으로부터 버퍼탱크(80)의 안정성을 확보할 수 있다. In addition, in this embodiment, the buffer tank 80 is filled with liquefied gas regardless of the fuel of the consumers 20a and 20b so that the boil-off gas inside can be condensed into the liquefied gas and stored, but the filled liquefied gas expands. By configuring so that it can be returned to the cargo tank 10 when discharge from the buffer tank 80 is required, such as, liquefied gas compared to the absence of a configuration of discharging liquefied gas from the fuel tank as an example for explaining the effect of the present invention It is possible to secure the stability of the buffer tank 80 from the expansion of the.

또한, 본 실시예는, 버퍼탱크(80) 내부의 증발가스 및/또는 증발가스회수라인(L4)을 통해 버퍼탱크(80)로 회수되는 증발가스를 증발가스냉각기(140)로 냉각시킴으로써, 버퍼탱크(80) 내부의 압력 및 온도를 낮출 수 있어, 버퍼탱크(80) 압력상승으로 인한 운용상의 문제를 해결할 수 있다.In addition, in the present embodiment, by cooling the boil-off gas in the buffer tank 80 and/or the boil-off gas recovered to the buffer tank 80 through the boil-off gas recovery line L4 with the boil-off gas cooler 140 , the buffer It is possible to lower the pressure and temperature inside the tank 80 , thereby solving operational problems caused by the increase in pressure in the buffer tank 80 .

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is only an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, descriptions related to variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

1, 2, 3, 4, 5: 가스 처리 시스템
10: 카고탱크 20a, 20b: 수요처
30, 30a, 30b: 펌프 40a, 40b: 강제기화기
50, 50a, 50b: 기액분리기 60a, 60b, 60c: 증발가스압축유닛
70: 증발가스냉각기 80: 버퍼탱크
90: 감압수단 100: 가스연소유닛
110: 열교환기 120: 응축구조물
130: 압력생성유닛 140: 증발가스냉각기
L1: 제1연료공급라인 L2: 제2연료공급라인
L3: 증발가스보충라인 L4: 증발가스회수라인
L5: 제1액화가스회수라인 L6: 액화가스충전라인
L7: 제2액화가스회수라인 L8: 증발가스방출라인
L9: 증발가스우회라인 L10: 냉각순환라인
L10-1: 제1냉각라인 L10-2: 제2냉각라인
S: 선박
1, 2, 3, 4, 5: gas processing system
10: cargo tank 20a, 20b: customer
30, 30a, 30b: pump 40a, 40b: forced carburetor
50, 50a, 50b: gas-liquid separator 60a, 60b, 60c: BOG compression unit
70: boil-off gas cooler 80: buffer tank
90: pressure reducing means 100: gas combustion unit
110: heat exchanger 120: condensing structure
130: pressure generating unit 140: boil-off gas cooler
L1: First fuel supply line L2: Second fuel supply line
L3: BOG replenishment line L4: BOG recovery line
L5: First liquefied gas recovery line L6: Liquefied gas filling line
L7: Second liquefied gas recovery line L8: BOG discharge line
L9: BOG bypass line L10: Cooling circulation line
L10-1: 1st cooling line L10-2: 2nd cooling line
S: ship

Claims (8)

카고탱크에서 발생하는 증발가스를 수요처로 공급하는 제1연료공급라인;
상기 제1연료공급라인에 마련되며, 증발가스를 압축하는 증발가스압축유닛;
상기 증발가스압축유닛을 통과한 증발가스를 분기시키는 증발가스회수라인;
상기 증발가스회수라인을 통해 분기되는 증발가스를 응축시키는 버퍼탱크;
상기 버퍼탱크에서 발생하는 증발가스를 냉각하는 증발가스냉각기;
상기 증발가스냉각기를 이용하여 상기 버퍼탱크 내부의 증발가스를 냉각시킬 수 있도록 구성되는 냉각순환라인; 및
상기 증발가스냉각기를 이용하여 상기 증발가스회수라인을 통해 상기 버퍼탱크로 회수되는 증발가스를 냉각시킬 수 있도록 구성되는 증발가스우회라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
A first fuel supply line for supplying boil-off gas generated in the cargo tank to a demand destination;
a boil-off gas compression unit provided in the first fuel supply line and compressing boil-off gas;
a boil-off gas recovery line for branching the boil-off gas that has passed through the boil-off gas compression unit;
a buffer tank condensing the boil-off gas branched through the boil-off gas recovery line;
a boil-off gas cooler for cooling the boil-off gas generated in the buffer tank;
a cooling circulation line configured to cool the boil-off gas in the buffer tank using the boil-off gas cooler; and
and a boil-off gas bypass line configured to cool the boil-off gas recovered to the buffer tank through the boil-off gas recovery line using the boil-off gas cooler.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 냉각순환라인은,
상기 버퍼탱크 내부의 증발가스를 상기 증발가스냉각기로 공급하는 제1냉각라인; 및
상기 증발가스냉각기에서 냉각된 증발가스를 상기 버퍼탱크로 공급하는 제2냉각라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the cooling circulation line,
a first cooling line for supplying the boil-off gas in the buffer tank to the boil-off gas cooler; and
and a second cooling line for supplying the boil-off gas cooled by the boil-off gas cooler to the buffer tank.
삭제delete 제3항에 있어서, 상기 증발가스우회라인은,
일단이 상기 증발가스회수라인에 연결되고, 타단이 상기 제1냉각라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
According to claim 3, wherein the boil-off gas bypass line,
A gas treatment system, characterized in that one end is connected to the boil-off gas recovery line, and the other end is connected to the first cooling line.
제1항에 있어서, 상기 증발가스냉각기는,
크라이오쿨러(cryocooler)인 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the boil-off gas cooler,
A gas processing system, characterized in that it is a cryocooler.
제1항에 있어서, 상기 버퍼탱크는,
타입-C 압력탱크인 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the buffer tank,
A gas treatment system, characterized in that it is a Type-C pressure tank.
제1항, 제3항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 가스 처리 시스템이 구비되는 것을 특징으로 하는 선박.A ship, characterized in that it is provided with the gas treatment system according to any one of claims 1, 3 and 5 to 7.
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