KR102433264B1 - gas treatment system and offshore plant having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 냉매와 가스를 열교환시켜 상기 가스를 재액화하는 재액화장치; 및 상기 재액화장치 내부에서 발생되는 응고 현상을 억제하는 응고억제장치를 포함하고, 상기 응고억제장치는, 상기 재액화장치로 유입되는 상기 가스의 압력과 상기 재액화장치에서 토출되는 재액화된 가스의 압력의 차이값을 계산하여, 상기 차이값에 따라 상기 재액화장치의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes a re-liquefaction apparatus for re-liquefying the gas by exchanging heat with a refrigerant and gas; and a coagulation inhibiting device for suppressing a coagulation phenomenon occurring inside the reliquefaction device, wherein the coagulation inhibiting device includes a pressure of the gas flowing into the reliquefaction device and a reliquefied gas discharged from the reliquefaction device Calculates a difference value of the pressure, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the operation of the re-liquefaction apparatus according to the difference value.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물{gas treatment system and offshore plant having the same}A gas treatment system and an offshore float including the same {gas treatment system and offshore plant having the same}

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system and a marine float comprising the same.

최근 환경 규제 등이 강화됨에 따라, 각종 연료 중에서 친환경 연료에 가까운 천연가스(Natural Gas)의 사용이 증대되고 있다. 천연가스는 내륙 또는 해양의 지층에 위치한 가스정으로부터 기체 상태로 추출될 수 있으며, 추출된 천연가스는 수은 제거나 건조, NGL 제거 등과 같은 전처리를 거친 뒤, 보관 및 운송을 위하여 액화 공정을 통해 액화될 수 있다.Recently, as environmental regulations are strengthened, the use of natural gas, which is close to an eco-friendly fuel, among various fuels is increasing. Natural gas can be extracted in a gaseous state from a gas well located inland or offshore, and the extracted natural gas is liquefied through a liquefaction process for storage and transportation after undergoing pretreatment such as mercury removal, drying, and NGL removal. can

천연가스는 냉매와 열교환하면서 비등점(일례로 1기압 하에서 -162℃도) 이하로 냉각되어 액체 상태로 변화할 수 있으며, 액체 상태가 될 경우 기체 상태 대비 부피가 600분의 1로 축소되므로 저장 및 운반 효율이 증대될 수 있다.Natural gas can be changed to a liquid state by cooling below its boiling point (for example, -162°C under 1 atm) while exchanging heat with a refrigerant. Transport efficiency can be increased.

위와 같은 액화 공정은 육상의 플랜트나 해상의 FLNG 등에서 이루어질 수 있으며, 액화된 천연가스는 LNG 저장탱크 내에 저장되었다가 소비처로 공급될 수 있다.The above liquefaction process may be performed in a plant on land or FLNG offshore, and the liquefied natural gas may be stored in an LNG storage tank and then supplied to a consumer.

일례로 천연가스는 LNG 저장탱크에서 육상의 도시가스시설이나 발전시설 등으로 공급될 수 있고, 또는 LNG 운반선의 카고탱크로 전달되고 LNG 운반선에 의하여 원하는 지역으로 운송될 수 있다.For example, natural gas may be supplied from an LNG storage tank to a city gas facility or power generation facility on land, or may be delivered to a cargo tank of an LNG carrier and transported to a desired area by the LNG carrier.

이때 천연가스는 LNG 저장탱크나 카고탱크에서 배출된 후 기화되어 소비될 수 있으며, 기화 설비는 육상플랜트나 FLNG 등에 구비되거나 또는 천연가스를 소비하는 시설에 구비되어 있을 수 있다.At this time, the natural gas may be vaporized and consumed after being discharged from the LNG storage tank or cargo tank, and the vaporization facility may be provided in an onshore plant, FLNG, or the like, or may be provided in a facility that consumes natural gas.

이와 같이 천연가스는 가스정에서 추출된 후 전처리, 액화 공정, 저장, 운반, 기화 공정 등을 차례로 거치면서 소비되는데, 가스의 생산, 처리 및 공급 등의 안정성 보장과 효율 개선 등을 위하여 다양한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.As described above, natural gas is consumed through pre-treatment, liquefaction, storage, transportation, and vaporization processes after being extracted from a gas well. This is being done continuously.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화가스의 안정적인 생산성 확보와 운전 신뢰도를 상승시키고 시스템 운전비용을 절감하도록 하는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물을 제공하기 위한 것이다. The present invention has been created to improve the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas treatment system that secures stable productivity of liquefied gas, increases operation reliability, and reduces system operation cost, and an offshore float including the same it is for

본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 냉매 순환라인을 유동하는 냉매와 제1 라인 및 제2 라인을 유동하는 가스를 열교환시켜 상기 가스를 재액화하는 재액화장치; 및 재액화장치로 상기 가스를 재액화하는 과정에서 상기 제2 라인 내부에 발생되는 상기 가스의 응고 현상을 억제하는 응고억제장치를 포함하고, 상기 재액화장치는, 상기 냉매를 공급하는 냉매공급장치; 상기 냉매공급장치로부터 공급되는 상기 냉매와 상기 제1 라인을 유동하는 상기 가스를 열교환시키고(1차 냉각) 상기 제2 라인을 유동하는 상기 가스를 열교환시켜(2차 냉각) 상기 가스를 재액화시키는 열교환기; 및 상기 제1 라인을 통해 상기 열교환기로부터 배출되는 중간 재액화 가스를 기상과 액상으로 분리하고, 기상 헤비카본을 포함하는 상기 중간 재액화 가스를 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 공급시켜 상기 열교환기에서 2차 냉각으로 적어도 일부 재액화되도록 하고, 액상 헤비카본을 헤비카본 수요처로 공급시키는 제1 헤비카본 분리기를 포함하고, 상기 응고억제장치는, 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 유입되는 상기 중간 재액화 가스의 유입 압력(제2 라인 내부의 응고 정도에 따라 증가됨)과 상기 열교환기에서 상기 제2 라인을 유동하는 동안 재액화된 상기 중간 재액화 가스를 상기 열교환기로부터 제3 라인을 통해 액화가스 저장탱크로 유출하는 유출 압력(설정된 압력으로 일정하게 유지됨)의 차이값이 제1 기설정 차이값과 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 기설정 유량보다 증가시켜 상기 열교환기에서 상기 제1 라인을 유동하는 상기 가스로부터 생성되는 상기 중간 재액화 가스의 재액화률이 높아지도록 하여, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 기상과 액상으로 분리되는 상기 중간 재액화 가스가 상기 액상 헤비카본의 량보다 상대적으로 상기 기상 헤비카본의 량이 줄어들게 하고, 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 다시 공급되는 상기 중간 재액화 가스에 포함된 상기 기상 헤비카본의 량이 적어짐에 따라 상기 제2 라인 내부에서 발생되는 응고 현상을 억제할 수 있다.A gas treatment system according to the present invention includes: a reliquefaction device for reliquefying the gas by exchanging heat with a refrigerant flowing through a refrigerant circulation line and a gas flowing through a first line and a second line; and a coagulation inhibiting device for suppressing a coagulation phenomenon of the gas generated inside the second line in the process of reliquefying the gas with a reliquefaction device, wherein the reliquefaction device includes a refrigerant supply device for supplying the refrigerant ; Heat exchange for exchanging the refrigerant supplied from the refrigerant supply device and the gas flowing through the first line (primary cooling) and exchanging the gas flowing through the second line (secondary cooling) to reliquefy the gas energy; and separating the intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger through the first line into a gaseous phase and a liquid phase, and supplying the intermediate reliquefied gas including gaseous heavy carbon to the heat exchanger through the second line to provide the heat exchange and a first heavy carbon separator for at least partially reliquefied by secondary cooling in the unit and supplying liquid heavy carbon to a heavy carbon consumer, wherein the coagulation inhibitor is introduced into the heat exchanger through the second line The inlet pressure of the intermediate reliquefaction gas (increased according to the degree of solidification inside the second line) and the intermediate reliquefaction gas reliquefied while flowing through the second line in the heat exchanger through the third line from the heat exchanger When the difference value of the outflow pressure (maintained constant at the set pressure) flowing out to the liquefied gas storage tank is between the first preset difference value and the second preset difference value, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger is preset By increasing the flow rate to increase the reliquefaction rate of the intermediate reliquefied gas generated from the gas flowing through the first line in the heat exchanger, the intermediate ash separated into a gas phase and a liquid phase in the first heavy carbon separator As the liquefied gas decreases the amount of the gaseous heavy carbon relative to the amount of the liquid heavy carbon, the amount of the gaseous heavy carbon included in the intermediate reliquefied gas supplied back to the heat exchanger through the second line decreases. It is possible to suppress the coagulation phenomenon occurring inside the second line.

구체적으로, 상기 응고억제장치는, 상기 유입 압력과 상기 유출 압력의 차이값을 계산하고, 상기 차이값에 따라 상기 재액화장치의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Specifically, the coagulation inhibiting device may further include a controller for calculating a difference value between the inlet pressure and the outlet pressure, and controlling the operation of the reliquefaction device according to the difference value.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값과 상기 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 기설정유량보다 커지도록 증가시키고, 상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값보다 큰 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 열교환기로 공급되는 상기 가스의 공급을 중단하도록 제어할 수 있다.Specifically, when the difference value is between the first preset difference value and the second preset difference value, the controller increases the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant supply device to the heat exchanger to be greater than the preset flow rate and, when the difference value is greater than the second preset difference value, which is greater than the first preset difference value, it is possible to control to stop the supply of the gas supplied to the heat exchanger.

구체적으로, 상기 제1 라인은, 상기 열교환기와 상기 제1 헤비카본 분리기를 연결하며, 상기 열교환기에서 배출되는 상기 중간 재액화 가스를 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하도록 구성되고, 상기 제2 라인은, 상기 제1 헤비카본 분리기와 상기 열교환기를 연결하며, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 분리된 상기 기상 헤비카본을 포함하는 상기 중간 재액화 가스를 상기 열교환기로 공급하고, 상기 열교환기에서 2차 냉각으로 재액화된 상기 중간 재액화 가스를 배출하도록 구성되고, 상기 제3 라인은, 상기 열교환기와 상기 액화가스 저장탱크를 연결하며, 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기에서 배출되는 재액화 가스를 상기 액화가스 저장탱크로 공급하도록 구성되고, 상기 제2 라인 상에 형성되어 상기 유입 압력을 측정하는 제1 압력센서; 상기 제3 라인 상에 형성되어 상기 유출 압력을 측정하는 제2 압력센서; 상기 냉매를 압축하여 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급하는 냉매 압축기를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 압력센서를 통해 측정되는 제1 압력값과 상기 제2 압력센서를 통해 측정되는 제2 압력값의 차이를 계산하여 상기 차이값을 산출하는 계산부를 더 포함하고, 상기 계산부에 의해 계산된 상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값과 상기 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 냉매 압축기의 가동정도를 기설정 압축기 가동정도보다 높게 가동하도록 제어하여, 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 상기 기설정유량보다 커지도록 증가시키고, 상기 차이값이 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 열교환기로 공급되는 상기 가스의 공급을 중단하도록 제어할 수 있다.Specifically, the first line connects the heat exchanger and the first heavy carbon separator, and is configured to supply the intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger to the first heavy carbon separator, and the second line Silver connects the first heavy carbon separator and the heat exchanger, and supplies the intermediate reliquefied gas including the gaseous heavy carbon separated in the first heavy carbon separator to the heat exchanger, and secondary cooling in the heat exchanger is configured to discharge the intermediate reliquefied gas reliquefied to, the third line connects the heat exchanger and the liquefied gas storage tank, and the reliquefied gas discharged from the heat exchanger through the second line a first pressure sensor configured to be supplied to a liquefied gas storage tank and formed on the second line to measure the inlet pressure; a second pressure sensor formed on the third line to measure the outlet pressure; and a refrigerant compressor for compressing the refrigerant and supplying the refrigerant from the refrigerant supply device to the heat exchanger, wherein the control unit includes a first pressure value measured through the first pressure sensor and a second pressure value measured through the second pressure sensor Further comprising a calculator for calculating the difference value by calculating the difference between the two pressure values, when the difference value calculated by the calculator is between the first preset difference value and the second preset difference value, By controlling the operation degree of the refrigerant compressor to be operated higher than the preset compressor operation degree, the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant supply device to the heat exchanger is increased to be greater than the preset flow rate, and the difference value is the second When it is greater than the 2 preset difference value, it is possible to control to stop the supply of the gas supplied to the heat exchanger.

구체적으로, 상기 제1 헤비카본 분리기 하류에 형성되어 상기 액상 헤비카본을 가열하는 히터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값보다 작은 제3 기설정 차이값보다 작아지면, 상기 히터의 가열 정도를 기설정 가열 정도보다 증가시키도록 제어할 수 있다.Specifically, it is formed downstream of the first heavy carbon separator further comprising a heater for heating the liquid heavy carbon, wherein the control unit, the difference value is smaller than the third preset difference value less than the first preset difference value When it becomes smaller, the heating degree of the heater may be controlled to increase than a preset heating degree.

구체적으로, 상기 히터의 하류와 상기 헤비카본 수요처 사이에 형성되어, 상기 가열된 액상 헤비카본을 공급받아 기체 헤비카본과 액체 헤비카본으로 분리하며, 상기 기체 헤비카본은 다시 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하고, 상기 액체 헤비카본은 상기 헤비카본 수요처로 공급하는 제2 헤비카본 분리기; 상기 제1 헤비카본 분리기와 상기 헤비카본 수요처를 연결하며, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 배출되는 상기 액상 헤비카본을 상기 제2 헤비카본 분리기로 공급하고, 상기 제2 헤비카본 분리기와 상기 히터가 배치되는 제4 라인; 및 상기 제2 헤비카본 분리기와 상기 제1 헤비카본 분리기를 연결하며, 상기 제2 헤비카본 분리기에서 분리된 상기 기체 헤비카본을 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하는 제5 라인을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차이값이 상기 제3 기설정 차이값보다 작아지면, 상기 히터의 가열 정도를 기설정 가열 정도보다 증가시켜 상기 기체 헤비카본의 발생을 증가시키고, 상기 제5 라인을 통해 상기 기체 헤비카본을 다시 상기 제1 헤비카본 분리기로 회수시키도록 제어할 수 있다.Specifically, it is formed between the downstream of the heater and the heavy carbon consumer, receives the heated liquid heavy carbon and separates it into gaseous heavy carbon and liquid heavy carbon, and the gaseous heavy carbon is again used as the first heavy carbon separator a second heavy carbon separator for supplying the liquid heavy carbon to the heavy carbon demand; The first heavy carbon separator and the heavy carbon demand are connected, the liquid heavy carbon discharged from the first heavy carbon separator is supplied to the second heavy carbon separator, and the second heavy carbon separator and the heater are disposed the fourth line being; and a fifth line connecting the second heavy carbon separator and the first heavy carbon separator, and supplying the gaseous heavy carbon separated in the second heavy carbon separator to the first heavy carbon separator, wherein the The control unit, when the difference value is smaller than the third preset difference value, increases the heating degree of the heater than the preset heating degree to increase the generation of the gas heavy carbon, and the gas heavy through the fifth line It may be controlled to recover carbon back to the first heavy carbon separator.

구체적으로, 상기 제3 라인 상에서 분기되어 상기 제1 헤비카본 분리기로 연결되는 제 6 라인; 및 상기 제6 라인 상에 구비되어 상기 재액화 가스를 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하는 회수 펌프를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차이값이 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 회수 펌프를 가동하여 상기 재액화가스를 상기 제6 라인을 통해 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하도록 제어할 수 있다. Specifically, a sixth line branched on the third line and connected to the first heavy carbon separator; and a recovery pump provided on the sixth line and supplying the reliquefied gas to the first heavy carbon separator, wherein the controller includes, when the difference value is greater than the second preset difference value, the recovery By operating a pump, the reliquefied gas may be controlled to be supplied to the first heavy carbon separator through the sixth line.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 부유물 일 수 있다. Specifically, it may be a marine float, characterized in that it includes the gas treatment system.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 열교환기의 유입구와 유출구의 압력 차의 수치를 통해 열교환기 내에 유동하는 유체의 고착화 현상을 억제할 수 있어, 시스템 운전 비용을 절감할 수 있고 운전 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.The gas treatment system according to the present invention and the marine float including the same can suppress the solidification phenomenon of the fluid flowing in the heat exchanger through the value of the pressure difference between the inlet and the outlet of the heat exchanger, thereby reducing the system operating cost. and improved driving reliability.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 증발가스 압축기 상류에 전기 히터를 배치하여, 서지 위험 발생 시 증발가스 압축기로 유입되는 가스의 양을 증가시켜 서지의 발생을 방지할 수 있어 운전 신뢰도가 향상되고 안정적인 시스템 구현이 가능해지는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system according to the present invention and an offshore float including the same can prevent a surge by increasing the amount of gas flowing into the BOG compressor when a surge risk occurs by arranging an electric heater upstream of the BOG compressor. This has the effect of improving operating reliability and enabling stable system implementation.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 증발가스 압축기 상류에 전기 히터를 배치하여, 가스 수요처의 연료 부족 시 증발가스 압축기로 유입되는 가스의 양을 증가시킬 수 있어 가스 수요처의 연료 공급을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있고 시스템 구동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system according to the present invention and the marine float including the same can increase the amount of gas flowing into the BOG compressor when the fuel is insufficient at the gas demander by arranging an electric heater upstream of the BOG compressor. There is an effect that can sufficiently secure the fuel supply of the system and the reliability of the system operation is improved.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 재액화된 가스를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기 상류에 전기히터를 배치하여 시스템 구동 초기 시 기액분리기의 극저온 응력 변화(Thermal shock)를 방지할 수 있어 시스템의 내구성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system according to the present invention and the marine float including the same are provided with an electric heater upstream of the gas-liquid separator that separates the reliquefied gas into a gas phase and a liquid phase, thereby changing the cryogenic stress of the gas-liquid separator at the initial stage of system operation (Thermal shock ), which has the effect of improving the durability of the system.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to another embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to an embodiment of the present invention.

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

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 가스는 LPG, LNG, 에탄 등으로서 비등점이 상온보다 낮은 물질을 의미할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the gas may mean a substance having a boiling point lower than room temperature, such as LPG, LNG, ethane, and the like.

이하에서는 본 발명의 가스 처리 시스템에 대해 설명하며, 본 발명은 가스 처리 시스템과 이를 가지는 해양 부유물을 포함하는 것이다. 이때 해양 부유물은 FLNG, FSRU 등과 같은 해양플랜트 외에도 일반 상선과 같은 선박을 포괄하는 표현임을 알려둔다.Hereinafter, a gas processing system of the present invention will be described, and the present invention includes a gas processing system and a marine float having the same. At this time, it should be noted that offshore floating is an expression that encompasses ships such as general merchant ships in addition to offshore plants such as FLNG and FSRU.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이며 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to another embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 열교환기(10), 제1 헤비카본 분리기(21), 제2 헤비카본 분리기(22), 히터(30), 회수 펌프(40), 냉매 공급장치(50) 및 응고억제장치(60)를 포함하며, 응고억제장치(60)를 제외한 구성은 재액화 장치(부호 도시하지 않음)로 총칭될 수 있다. 바람직하게는 재액화장치로 열교환기(10)를 대표하여 표기될 수 있다.1 and 2, the gas treatment system 1 according to the embodiment of the present invention includes a heat exchanger 10, a first heavy carbon separator 21, a second heavy carbon separator 22, It includes a heater 30, a recovery pump 40, a refrigerant supply device 50, and a coagulation inhibiting device 60, and the configuration except for the coagulation inhibiting device 60 will be collectively referred to as a reliquefaction device (not shown). can Preferably, the reliquefaction device may be represented on behalf of the heat exchanger 10 .

이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)을 포함하는 해양 부유물에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, a marine float including the gas processing system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다. Before describing the individual components of the gas processing system 1 according to the embodiment of the present invention, basic flow paths that organically connect the individual components will be described. Here, the flow path is a passage through which the fluid flows and may be a line.

본 발명의 실시예에서는, 제1 내지 제6 라인(L1~L6)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.In an embodiment of the present invention, first to sixth lines L1 to L6 may be further included. Valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the supply amount of boil-off gas or liquefied gas may be controlled according to the control of the opening degree of each valve.

제1 라인(L1)은, 가스정과 제1 헤비카본 분리기(21)를 연결하며 열교환기(10)를 포함하고, 가스정에서 가스(일례로 천연가스; Natural Gas)가 열교환기(10)로 공급되도록 한 후 열교환기(10)에서 배출되는 재액화 가스를 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급할 수 있다. The first line L1 connects the gas well and the first heavy carbon separator 21 and includes a heat exchanger 10 , and gas (eg, natural gas; natural gas) is supplied to the heat exchanger 10 from the gas well. After making it possible, the reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 may be supplied to the first heavy carbon separator 21 .

제2 라인(L2)은, 제1 헤비카본 분리기(21)와 열교환기(10)를 연결하며, 제1 헤비카본 분리기(21)에서 분리된 기상을 열교환기(10)로 공급할 수 있다. 여기서 제2 라인(L2)은, 제1 압력센서(631)가 형성될 수 있다. The second line L2 may connect the first heavy carbon separator 21 and the heat exchanger 10 , and supply the gas phase separated by the first heavy carbon separator 21 to the heat exchanger 10 . Here, in the second line L2, a first pressure sensor 631 may be formed.

제3 라인(L3)은, 열교환기(10)와 액화가스 저장탱크(T)를 연결하며 열교환기(10)에서 최종적으로 재액화되어 생산된 액화가스를 액화가스 저장탱크(T)로 공급할 수 있다. 여기서 제3 라인(L3)은, 제2 압력센서(632)가 형성될 수 있다. The third line (L3) connects the heat exchanger 10 and the liquefied gas storage tank (T), and the liquefied gas finally re-liquefied in the heat exchanger (10) can be supplied to the liquefied gas storage tank (T). have. Here, in the third line L3 , a second pressure sensor 632 may be formed.

제4 라인(L4)은, 제1 헤비카본 분리기(21)와 헤비카본 수요처(도시하지 않음)를 연결하며 제2 헤비카본 분리기(22)와 히터(30)가 배치되고, 제1 헤비카본 분리기(21)에서 배출되는 액상을 제2 헤비카본 분리기(22)로 공급할 수 있다.The fourth line L4 connects the first heavy carbon separator 21 and a heavy carbon demander (not shown), and the second heavy carbon separator 22 and the heater 30 are disposed, and the first heavy carbon separator The liquid phase discharged from (21) may be supplied to the second heavy carbon separator (22).

제5 라인(L5)은, 제2 헤비카본 분리기(22)와 제1 헤비카본 분리기(21)를 연결하며, 제2 헤비카본 분리기(22)에서 분리된 기체 헤비카본을 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급할 수 있다. The fifth line L5 connects the second heavy carbon separator 22 and the first heavy carbon separator 21, and the gas heavy carbon separated in the second heavy carbon separator 22 is separated by the first heavy carbon separator ( 21) can be supplied.

제6 라인(L6)은, 제3 라인(L3) 상에서 분기되어 제1 헤비카본 분리기(21)로 연결되며 회수 펌프(40)를 구비할 수 있다. The sixth line L6 is branched on the third line L3 and connected to the first heavy carbon separator 21 , and may include a recovery pump 40 .

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1~L6)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 처리 시스템(1)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, individual components that are organically formed by each of the above-described lines L1 to L6 to implement the gas processing system 1 will be described.

본 발명의 실시 예에서는 전처리기(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. An embodiment of the present invention may further include a preprocessor (not shown).

전처리기는, 내륙이나 해저 등에 위치한 가스정(도시하지 않음)으로부터 생산된 생산가스를 전처리한다. 이때 생산가스는 기체 상태의 천연가스일 수 있으며, 불순물이 다량 함유된 상태일 수 있다.The preprocessor pre-processes the production gas produced from a gas well (not shown) located inland or on the seabed. In this case, the production gas may be natural gas in a gaseous state, and may be in a state containing a large amount of impurities.

따라서 전처리기는 불순물을 제거하기 위해 마련될 수 있고, 일례로 수은 제거, 수분 제거(건조), NGL 제거 등을 수행할 수 있다. 물론 전처리기의 구성이나 역할 등은 특별히 한정되지 않을 수 있으며, 일례로 전처리기는 생략도 가능하다.Therefore, the preprocessor may be provided to remove impurities, and for example, may perform mercury removal, moisture removal (drying), NGL removal, and the like. Of course, the configuration or role of the preprocessor may not be particularly limited, and for example, the preprocessor may be omitted.

가스정으로부터 전처리기를 경유하여 후술할 열교환기(10)까지는 제1 라인(L1)이 연결될 수 있으며, 제1 라인(L1)을 따라 유동하는 생산가스는 액화 후 액화가스와 증발가스로 나뉘어 각각 처리/소비될 수 있다.A first line (L1) may be connected from the gas well to the heat exchanger (10) to be described later via the preprocessor, and the production gas flowing along the first line (L1) is liquefied and then divided into liquefied gas and boil-off gas to be treated / can be consumed

다만 본 명세서에서 생산가스는, 가스정(W)에서 직접 생산된 가스를 의미할 수 있지만 그 외에도 가스 수요처(G)에서 소비되기 전에 처리 및 액화 등을 거쳐야 하는 모든 가스 연료를 포괄하는 것일 수 있음을 알려둔다.However, in the present specification, the production gas may mean the gas directly produced in the gas well (W), but in addition to that, it may include all gas fuels that need to be processed and liquefied before being consumed by the gas demander (G). let me know

액화가스 저장탱크(T)는, 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(T)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(T)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied gas storage tank T stores liquefied gas. The liquefied gas storage tank (T) should store the liquefied gas in a liquid state. At this time, the liquefied gas storage tank (T) may have a pressure tank shape.

여기서 액화가스 저장탱크(T)는, 해양 부유물의 내부에 배치되며, 일례로 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(T)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.Here, the liquefied gas storage tank (T) is disposed inside the floating marine object, for example, may be formed in four. In addition, the liquefied gas storage tank (T) is, for example, a membrane type tank, but is not limited thereto, and the type is not particularly limited to various types, such as an independent tank.

또한, 액화가스 저장탱크(T)는, 해양 부유물 자체에 탑재되는 것 외에도 외부의 인근에 마련되어 있을 수 있는 구성으로 생산가스를 액화하여 저장해둘 수 있는 공간일 수 있다. In addition, the liquefied gas storage tank (T), in addition to being mounted on the marine float itself, may be a space in which the production gas can be liquefied and stored in a configuration that may be provided in the vicinity of the outside.

액화가스 저장탱크(T)는, 가스정의 규모, 생산가스의 생산량 등에 따라 크기나 수가 달라질 수 있으며, 액화가스 저장탱크(T)의 제원은 특별히 한정되지 않을 수 있다. The size or number of the liquefied gas storage tank (T) may vary depending on the scale of the gas well, the amount of production gas, etc., and the specifications of the liquefied gas storage tank (T) may not be particularly limited.

액화가스 저장탱크(T)에 저장된 액화가스는 필요 시 외부로 배출되어 가스 운반선에 의하여 운송되거나 또는 외부의 가스 소비 시설로 공급될 수 있다.The liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank T may be discharged to the outside if necessary and transported by a gas carrier or may be supplied to an external gas consumption facility.

액화가스 저장탱크(T)는, 제1 라인(L1)에 의해서 열교환기(10)와 연결될 수 있다. The liquefied gas storage tank T may be connected to the heat exchanger 10 by a first line L1.

열교환기(10)는, 냉매공급장치(50)로부터 공급되는 냉매와 가스정으로부터 공급되는 가스(일례로 NG; Natural Gas)를 열교환시켜 가스를 적어도 일부 재액화시킨다. The heat exchanger 10 exchanges heat with the refrigerant supplied from the refrigerant supply device 50 and the gas supplied from the gas well (eg, NG; Natural Gas) to reliquefy the gas at least partially.

구체적으로 열교환기(10)는, 제1 라인(L1) 상에 구비되어 제1 라인(L1)으로부터 가스를 공급받고 냉매 공급장치(50)로부터 냉매 순환라인(부호 도시하지 않음)을 통해 냉매를 공급받아 제1 라인(L1)을 유동하는 가스와 냉매 순환라인을 유동하는 냉매를 열교환(1차 냉각)시키고, 가스를 냉매에 의해 적어도 일부 재액화하여 중간 재액화 가스를 생성하도록 한다.Specifically, the heat exchanger 10 is provided on the first line (L1) to receive the gas from the first line (L1), the refrigerant from the refrigerant supply device 50 through a refrigerant circulation line (not shown) through the refrigerant The supplied gas flows through the first line L1 and the refrigerant flowing through the refrigerant circulation line exchanges heat (primary cooling), and the gas is at least partially reliquefied by the refrigerant to generate an intermediate reliquefied gas.

중간 재액화 가스는 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급되어 헤비카본이 액상으로 분리되도록 하고, 분리된 기상의 헤비카본은 다시 제2 라인(L2)을 통해서 열교환기(10)로 공급되며, 공급된 기상의 헤비카본은 냉매와 다시 열교환(2차 냉각)하여 적어도 일부 재액화되어 재액화 가스를 생성하고, 재액화 가스는 제3 라인(L3)을 통해 액화가스 저장탱크(T)로 공급된다.The intermediate reliquefied gas is supplied to the first heavy carbon separator 21 so that the heavy carbon is separated into a liquid phase, and the separated gaseous heavy carbon is again supplied to the heat exchanger 10 through the second line L2, The supplied gaseous heavy carbon is heat-exchanged (secondary cooling) again with the refrigerant to be at least partially reliquefied to generate reliquefied gas, and the reliquefied gas is supplied to the liquefied gas storage tank T through the third line L3. do.

제1 헤비카본 분리기(21)는, 제1 라인(L1)을 통해 열교환기(10)로부터 배출되는 중간 재액화 가스를 기상과 액상으로 분리하고, 분리된 기상인 헤비카본을 포함하는 중간 재액화 가스는 제2 라인(L2)을 통해 다시 열교환기(10)로 공급시켜 열교환기(10)에서 2차 냉각으로 적어도 일부 재액화되도록 하고, 분리된 액상인 헤비카본은 헤비카본 수요처로 공급시킬 수 있다.The first heavy carbon separator 21 separates the intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 through the first line L1 into a gaseous phase and a liquid phase, and intermediate reliquefaction including the separated gaseous heavy carbon. The gas is supplied back to the heat exchanger 10 through the second line L2 so that it is at least partially reliquefied by secondary cooling in the heat exchanger 10, and the separated liquid heavy carbon can be supplied to heavy carbon consumers. have.

구체적으로 제1 헤비카본 분리기(21)는, 제1 라인(L1)과 제2 라인(L2)을 통해서 열교환기(10)와 연결되며, 제4 라인(L4)을 통해서 헤비카본 수요처와 연결된다. 이때 제1 헤비카본 분리기(21)는, 제1 라인(L1)이 대략 중앙부에서 연결되며 제2 라인(L2)이 대략 상부에서 연결되고 제4 라인(L4)이 대략 하부에서 연결될 수 있다. Specifically, the first heavy carbon separator 21 is connected to the heat exchanger 10 through a first line (L1) and a second line (L2), and is connected to a heavy carbon demander through a fourth line (L4) . In this case, in the first heavy carbon separator 21 , a first line L1 may be connected at a substantially central portion, a second line L2 may be connected approximately at an upper portion, and a fourth line L4 may be connected approximately at a lower portion.

제1 헤비카본 분리기(21)는, 열교환기(10)로부터 배출되는 중간 재액화 가스를 공급받아 기상과 액상으로 분리하여 헤비카본을 분리해낼 수 있다. 헤비카본은 액상의 형태로 분리되어 제4 라인(L4)을 통해서 헤비카본 수요처로 공급되거나 또는 제2 헤비카본 분리기(22)로 공급되어 다시 한번 걸러질 수 있다. The first heavy carbon separator 21 may receive the intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 and separate the heavy carbon into gaseous and liquid phases. The heavy carbon may be separated in a liquid form and supplied to a heavy carbon demand through the fourth line L4 or may be supplied to the second heavy carbon separator 22 and filtered once again.

제2 헤비카본 분리기(22)는, 히터(30)의 하류와 헤비카본 수요처 사이에 형성되어 히터(30)로부터 가열된 액상 즉 헤비카본을 공급받아 기체 헤비카본과 액체 헤비카본으로 분리하며, 기체 헤비카본은 다시 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급하고 액체 헤비카본은 헤비카본 수요처로 공급할 수 있다. The second heavy carbon separator 22 is formed between the downstream of the heater 30 and a heavy carbon consumer and receives the heated liquid, that is, heavy carbon from the heater 30, and separates it into gas heavy carbon and liquid heavy carbon, and gas The heavy carbon may be supplied to the first heavy carbon separator 21 again, and the liquid heavy carbon may be supplied to a heavy carbon consumer.

구체적으로 제2 헤비카본 분리기(22)는, 제4 라인(L4) 상의 히터(30) 하류와 헤비카본 수요처 상류 사이에 형성된다. 이때 제2 헤비카본 분리기(21)는, 제4 라인(L4)이 대략 중앙부에서 들어와서 대략 하부에서 빠져나가도록 연결되며 제5 라인(L5)이 대략 상부에서 연결될 수 있다. Specifically, the second heavy carbon separator 22 is formed between the downstream of the heater 30 on the fourth line L4 and the upstream of the heavy carbon demand. In this case, the second heavy carbon separator 21 may be connected such that the fourth line L4 enters from the central portion and exits from the lower portion, and the fifth line L5 may be connected approximately from the upper portion.

제2 헤비카본 분리기(22)는, 제1 헤비카본 분리기(21)로부터 배출되는 액상인 헤비카본을 공급받아 기체 헤비카본과 액체 헤비카본으로 분리하여 헤비카본을 더욱 밀도있게 분리할 수 있다. 고밀도의 액체 헤비카본은 액상의 형태로 분리되어 제4 라인(L4)을 통해서 헤비카본 수요처로 공급되며, 기체 헤비카본은 C1 계열의 원소를 더욱 밀도있게 가지고 있는 상태로 제1 헤비카본 분리기(22)로 공급될 수 있다. The second heavy carbon separator 22 may receive liquid heavy carbon discharged from the first heavy carbon separator 21 and separate it into gaseous heavy carbon and liquid heavy carbon to more densely separate the heavy carbon. The high-density liquid heavy carbon is separated in a liquid form and supplied to a heavy carbon demand through the fourth line (L4), and the gaseous heavy carbon has a C1 series element more densely in the first heavy carbon separator (22). ) can be supplied.

본 발명에서 헤비카본 분리기는 상기 기술한 제1 및 제2 헤비카본 분리기(22) 외에도 헤비카본 수요처의 헤비카본 성분의 요구에 따라 복수 개 더 설치될 수 있으며, 극저온 분리탑(Cryogenic Fraction Column)으로 형성될 수 있다. In the present invention, a plurality of heavy carbon separators may be installed in addition to the above-described first and second heavy carbon separators 22 according to the requirements of heavy carbon components of heavy carbon consumers, and are used as a cryogenic fractionation column. can be formed.

히터(30)는, 제1 헤비카본 분리기(21) 하류에 형성되어 헤비카본을 가열할 수 있다. The heater 30 may be formed downstream of the first heavy carbon separator 21 to heat the heavy carbon.

히터(30)는, 제4 라인(L4) 상의 제2 헤비카본 분리기(22)와 제1 헤비카본 분리기(21) 사이에 형성되어, 제1 헤비카본 분리기(21)로부터 공급되는 헤비카본을 공급받아 가열시킨 후 제2 헤비카본 분리기(22)로 공급할 수 있다. The heater 30 is formed between the second heavy carbon separator 22 and the first heavy carbon separator 21 on the fourth line L4 , and supplies the heavy carbon supplied from the first heavy carbon separator 21 . After receiving and heating, it can be supplied to the second heavy carbon separator 22 .

히터(30)는, 제어부(61)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(61)의 가동지시를 받아 제1 헤비카본 분리기(21)로부터 공급되는 헤비카본의 가열 정도를 늘릴 수 있다. 이를 통해서 제2 헤비카본 분리기(22)에서 기체 헤비카본은 C1 계열의 원소를 더욱 많이 가질 수 있게 되고, 이 기체 헤비카본은 제1 헤비카본 분리기(21)에서 더욱 가열되어 열교환기(10)로 다시 공급되므로 액화가스(일례로 LNG)의 생산량을 더욱 증가시키고 고품질의 액화가스를 생산할 수 있는 효과가 있다. The heater 30 may be connected to the control unit 61 by wire or wirelessly to increase the degree of heating of the heavy carbon supplied from the first heavy carbon separator 21 in response to an operation instruction of the control unit 61 . Through this, the gas heavy carbon in the second heavy carbon separator 22 can have more C1 series elements, and the gas heavy carbon is further heated in the first heavy carbon separator 21 to be heated to the heat exchanger 10 . Since it is supplied again, there is an effect of further increasing the production of liquefied gas (eg, LNG) and producing high-quality liquefied gas.

회수 펌프(40)는, 제6 라인(L6) 상에 구비되어 재액화 가스를 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급할 수 있다. The recovery pump 40 may be provided on the sixth line L6 to supply the reliquefied gas to the first heavy carbon separator 21 .

회수 펌프(40)는, 제어부(61)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어부(61)로부터 가동 지시를 받아 열교환기(10)에서 토출되는 재액화 가스를 다시 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급시킬 수 있다. The recovery pump 40 is connected to the control unit 61 by wire or wirelessly, receives an operation instruction from the control unit 61 , and supplies the reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 back to the first heavy carbon separator 21 . can do it

이때, 회수 펌프(40)는 열교환기(10) 내부에서 고착화 현상이 발생하여 재액화 성능이 저하되거나 운전상 문제가 발생되어 가스의 공급이 중단되는 경우에만 가동될 수 있다. 이를 통해서 액화가스 저장탱크(T)로 저품질의 액화가스가 저장되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. At this time, the recovery pump 40 may be operated only when the supply of gas is stopped due to the deterioration of the reliquefaction performance due to the occurrence of solidification inside the heat exchanger 10 or a problem in operation. Through this, there is an effect that can prevent low-quality liquefied gas from being stored in the liquefied gas storage tank (T).

냉매 공급장치(50)는, 냉매가 가스와 열교환되도록 냉매를 열교환기(10)로 공급할 수 있다. The refrigerant supply device 50 may supply the refrigerant to the heat exchanger 10 so that the refrigerant exchanges heat with the gas.

냉매 공급장치(50)는, 일례로 생산가스가 천연가스일 경우 생산가스의 비등점(1bar에서 약 -163도씨) 이하로 생산가스를 냉각하기 위해, 글리콜워터, 액체질소, 프로판 등의 다양한 냉매를 활용할 수 있으며, 본 명세서에서 냉매의 종류는 특별히 한정하지 않는다.Refrigerant supply device 50, for example, when the production gas is natural gas, in order to cool the production gas below the boiling point (about -163 degrees Celsius at 1 bar) of the production gas, glycol water, liquid nitrogen, various refrigerants such as propane can be utilized, and the type of refrigerant is not particularly limited in the present specification.

냉매 공급장치(50)는, 냉매 기액분리기(B), 냉매 쿨러(H), 냉매 팽창기(E), 냉매 순환라인 및 냉매 압축기(501)를 포함할 수 있다. The refrigerant supply device 50 may include a refrigerant gas-liquid separator (B), a refrigerant cooler (H), a refrigerant expander (E), a refrigerant circulation line, and a refrigerant compressor (501).

냉매 공급장치(50)는, 냉매를 압축하는 냉매 압축기(501), 압축된 냉매를 냉각하는 냉매 쿨러(H), 감압에 의해 추가로 냉각을 구현(줄-톰슨 효과)하는 냉매 팽창기(E; 또는 냉매 감압기), 그리고 냉매를 임시로 저장해두거나 냉매의 보충이 가능하도록 하는 냉매 기액분리기(B) 등의 구성을 포함할 수 있다. 또한, 냉매 압축기(501) 등의 구성을 closed-loop 형태로 연결하여 냉매의 순환을 구현하는 냉매 순환라인이 마련될 수 있다. The refrigerant supply device 50 includes a refrigerant compressor 501 for compressing the refrigerant, a refrigerant cooler (H) for cooling the compressed refrigerant, and a refrigerant expander (E) to implement additional cooling by reduced pressure (Joule-Thomson effect); or a refrigerant pressure reducer), and may include a refrigerant gas-liquid separator (B) to temporarily store the refrigerant or to replenish the refrigerant. In addition, a refrigerant circulation line for realizing circulation of the refrigerant by connecting the components of the refrigerant compressor 501 and the like in a closed-loop form may be provided.

다만 냉매 공급장치(50)에 저온 냉매를 공급할 수만 있다면, 냉매의 공급이나 유동을 위한 구성들은 얼마든지 위와 다르게 마련될 수 있다. 즉, 냉매 공급장치(50)는, 냉매 순환라인을 통해서 열교환기(10)와 연결되며, 냉매 순환라인 상에 배치되는 냉매 기액분리기(B), 냉매 쿨러(H), 냉매 팽창기(E) 및 냉매 압축기(501)의 배치는 도 1 외에도 도 2와 같이 다양하게 배치될 수 있으며, 압축 및 팽창의 상태를 거치면서 순환하여 열교환기(10)로 공급되어 가스와 냉열을 주고 받을 수 있다. However, as long as it is possible to supply a low-temperature refrigerant to the refrigerant supply device 50 , any number of configurations for supply or flow of the refrigerant may be provided differently from the above. That is, the refrigerant supply device 50 is connected to the heat exchanger 10 through the refrigerant circulation line, and the refrigerant gas-liquid separator (B), the refrigerant cooler (H), the refrigerant expander (E) and The arrangement of the refrigerant compressor 501 may be variously arranged as shown in FIG. 2 in addition to FIG. 1 , and may be circulated through the state of compression and expansion and supplied to the heat exchanger 10 to exchange cooling heat with gas.

냉매 압축기(501)는, 냉매를 압축하여 냉매 공급장치(50)에서 냉매 순환라인을 통해 열교환기(10)로 공급할 수 있다.The refrigerant compressor 501 may compress the refrigerant and supply it from the refrigerant supply device 50 to the heat exchanger 10 through the refrigerant circulation line.

냉매 압축기(501)는, 제어부(61)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부(61)의 가동 지시에 따라 냉매의 압축 정도를 늘림으로써 열교환기(10)로 공급되는 냉매의 유량을 증가시킬 수 있다. The refrigerant compressor 501 is connected to the control unit 61 by wire or wirelessly, and by increasing the degree of compression of the refrigerant according to the operation instruction of the control unit 61, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger 10 can be increased. have.

본 발명의 가스 처리 시스템(1)은 일례로 LNG 액화공정 프로세스를 따를 수 있다. 이러한 본 발명의 가스 처리 시스템(1)은, 냉매 압축기(501)에 의해 공급되는 냉매로 가스를 재액화시키는 열교환기(10)가 고장이 나는 경우 LNG 액화공정이 중단되어 그 손실이 매우 큰 문제점이 있다. The gas treatment system 1 of the present invention may follow, for example, an LNG liquefaction process process. In the gas treatment system 1 of the present invention, when the heat exchanger 10 for re-liquefying gas with the refrigerant supplied by the refrigerant compressor 501 fails, the LNG liquefaction process is stopped and the loss is very large. have.

구체적으로 보통 열교환기(10)는, 내부의 유로에 아로마틱 계열(Benzene)의 화학물질이 고체화되는 경우 열교환기(10)의 전열면적이 감소하여 LNG 액화 성능이 저하될 가능성이 존재하고 최악의 경우 열교환기(10) 내부의 유로가 막히는 현상이 발생할 수 있다. Specifically, in the normal heat exchanger 10, when an aromatic-based chemical (Benzene) is solidified in the internal flow path, the heat transfer area of the heat exchanger 10 is reduced, and there is a possibility that the LNG liquefaction performance is deteriorated, and in the worst case A phenomenon in which the flow path inside the heat exchanger 10 is blocked may occur.

이 경우 열교환기(10)의 유지보수가 진행하게 되는데, 이는 LNG 액화공정의 중단을 의미하므로 유지보수 기간동안 LNG의 생산이 불가능해지고 LNG 액화공정을 다시 구동하기 위해서 필요한 안정화기간도 상당기간 필요하기 때문에 그 손실이 매우 큰 문제점이 있다. In this case, maintenance of the heat exchanger 10 is carried out, which means that the LNG liquefaction process is stopped. Therefore, it is impossible to produce LNG during the maintenance period, and a stabilization period necessary to operate the LNG liquefaction process again is required for a considerable period of time. Therefore, there is a problem that the loss is very large.

따라서, 본 발명의 가스 처리 시스템(1)은, 열교환기(10) 내에서 제2 라인(L2)을 유동하는 가스에 포함된 아로마틱 계열(Benzene)의 화학물질 응고 현상을 억제하기 위해서 응고억제장치(60)를 구축하여 해결하고 있다.Therefore, the gas treatment system 1 of the present invention is a coagulation inhibiting device in order to suppress the coagulation phenomenon of the aromatic series (Benzene) chemicals contained in the gas flowing through the second line L2 in the heat exchanger 10 . (60) is being built and solved.

응고억제장치(60)는, 제2 라인(L2)을 통해 열교환기(10)로 유입되는 중간 재액화 가스의 유입 압력과 열교환기(10)에서 제2 라인(L2)을 유동하는 동안 재액화된 중간 재액화 가스를 열교환기(10)로부터 제3 라인(L3)을 통해 액화가스 저장탱크(T)로 유출하는 유출 압력의 차이값을 계산하여, 히터(30) 및 냉매공급장치(50)등 재액화장치의 구동을 제어하여 열교환기(10) 내부에서 발생되는 응고 현상을 억제한다. 유입 압력은 제2 라인(L2) 내부의 응고 정도에 따라 가변되는 압력으로 제2 라인(L2) 내부의 응고 정도가 클수록 압력이 증가될 수 있다. 유출 압력은 설정된 압력을 유지하는 압력으로, 이때 설정된 압력은 액화가스 저장탱크(T)로의 유입 압력(일반적으로 저장탱크로의 유입 압력은 일정하게 하는 것이 일반적인 제어임)과 동일 또는 유사할 수 있다. 구체적으로, 응고억제장치(60)는 유입 압력과 유출 압력의 차이값이 제1 기설정 차이값과 제2 기설정 차이값 사이일 때, 열교환기(10)로 공급되는 냉매의 유량을 기설정 유량보다 증가시켜 열교환기(10)에서 제1 라인(L1)을 유동하는 가스로부터 생성되는 중간 재액화 가스의 재액화률이 높아지도록 하여, 제1 헤비카본 분리기(21)에서 기상과 액상으로 분리되는 중간 재액화 가스가 액상 헤비카본의 량보다 상대적으로 기상 헤비카본의 량이 줄어들게 하고, 제2 라인(L2)을 통해 열교환기(10)로 다시 공급되는 중간 재액화 가스에 포함된 기상 헤비카본의 량이 적어짐에 따라 제2 라인(L2) 내부에서 발생되는 응고 현상을 억제할 수 있다. 여기서 제1 기설정 차이값과 제2 기설정 차이값 그리고 후술할 제3 기설정 차이값은 열교환기(10)의 제2라인(L2) 내부에 응고가 발생된 후의 제어 변수이다.The coagulation inhibiting device 60 is reliquefied while flowing through the second line (L2) in the inlet pressure and the heat exchanger (10) of the intermediate reliquefaction gas flowing into the heat exchanger (10) through the second line (L2). By calculating the difference in the pressure of the intermediate reliquefied gas flowing out from the heat exchanger 10 to the liquefied gas storage tank T through the third line L3, the heater 30 and the refrigerant supply device 50 Controlling the operation of the re-liquefaction device, etc. to suppress the solidification phenomenon occurring inside the heat exchanger (10). The inlet pressure is a pressure that varies according to the degree of solidification inside the second line L2, and as the degree of solidification inside the second line L2 increases, the pressure may be increased. The outlet pressure is a pressure that maintains the set pressure, and the set pressure may be the same as or similar to the inlet pressure into the liquefied gas storage tank T (generally, it is a general control to keep the inlet pressure into the storage tank constant). . Specifically, when the value of the difference between the inlet pressure and the outlet pressure is between the first preset difference value and the second preset difference value, the coagulation inhibiting device 60 presets the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger 10 . By increasing the flow rate to increase the reliquefaction rate of the intermediate reliquefied gas generated from the gas flowing through the first line L1 in the heat exchanger 10, the first heavy carbon separator 21 separates the gas phase and the liquid phase. The intermediate reliquefaction gas to be used reduces the amount of gaseous heavy carbon relatively than the amount of liquid heavy carbon, and the gaseous heavy carbon contained in the intermediate reliquefied gas supplied back to the heat exchanger 10 through the second line L2. As the amount decreases, it is possible to suppress the coagulation phenomenon occurring inside the second line L2. Here, the first preset difference value, the second preset difference value, and the third preset difference value to be described later are control variables after solidification occurs inside the second line L2 of the heat exchanger 10 .

응고억제장치(60)는, 제어부(61), 계산부(62)와 제1 및 제2 압력센서(631,632)를 포함할 수 있다.The coagulation inhibiting device 60 may include a controller 61 , a calculator 62 , and first and second pressure sensors 631 and 632 .

제어부(61)는, 계산부(62)에 의해서 계산된 차이값을 유선 또는 무선으로 전달받으며, 전달받은 차이값에 따라 재액화장치 즉, 히터(30) 및 냉매공급장치(50)의 구동 및 가스의 유입 여부 또는 유출 여부를 중단하도록 제어할 수 있다. The control unit 61 receives the difference value calculated by the calculation unit 62 wired or wirelessly, and according to the received difference value, the reliquefaction device, that is, the heater 30 and the refrigerant supply device 50 are driven and It can be controlled to stop whether the gas flows in or out.

구체적으로 제어부(61)는, 열교환기(10)의 유입구와 유출구의 차이값이 제1 기설정 차이값보다 커지고 제2 기설정 차이값보다 작으면, 냉매공급장치(50)에서 열교환기(10)로 공급되는 냉매의 유량을 기설정 유량보다 커지도록 증가시키고, 차이값이 제1 기설정 차이값보다 큰 제2 기설정 차이값보다 커지면, 열교환기(10)로 공급되는 가스의 공급을 중단하고 회수 펌프(40)를 가동하도록 제어하고, 차이값이 제1 기설정 차이값보다 작은 제3 기설정 차이값보다 작아지면 히터(30)의 가열 정도를 기설정 가열정도보다 증가시키도록 제어할 수 있다.Specifically, when the difference value between the inlet and outlet of the heat exchanger 10 is greater than the first preset difference value and is smaller than the second preset difference value, the controller 61 is configured to control the heat exchanger 10 in the refrigerant supply device 50 . ) increases the flow rate of the refrigerant supplied to be greater than the preset flow rate, and when the difference value is greater than the second preset difference value greater than the first preset difference value, the supply of the gas supplied to the heat exchanger 10 is stopped and the recovery pump 40 is controlled to operate, and when the difference value is smaller than a third preset difference value that is smaller than the first preset difference value, the heating degree of the heater 30 is controlled to increase more than the preset heating degree can

더욱 구체적으로 제어부(61)는, 계산부(62)에 의해서 계산된 차이값이 제1 기설정 차이값보다 커지고 제2 기설정 차이값보다 작으면 냉매 압축기(501)의 가동정도를 기설정 압축기 가동정도보다 높게 가동하도록 제어함으로써 냉매 공급장치(50)에서 열교환기(10)로 공급되는 냉매의 유량을 기설정 유량보다 커지도록 증가시키고, 차이값이 제2 기설정 차이값보다 커지면, 열교환기(10)로 공급되는 가스의 공급을 중단시키고 회수 펌프(40)를 가동하여 재액화 가스가 제6 라인(L6)을 통해 제1 헤비카본 분리기(21)로 공급하도록 제어하며, 차이값이 제3 기설정 차이값보다 작아지면 히터(30)의 가열정도를 기설정 가열정도보다 증가시켜 기체 헤비카본의 발생을 증가시키고 제5 라인(L5)을 통해서 기체 헤비카본을 다시 제1 헤비카본 분리기(21)로 회수시키도록 제어할 수 있다.More specifically, when the difference value calculated by the calculator 62 is greater than the first preset difference value and less than the second preset difference value, the control unit 61 determines the degree of operation of the refrigerant compressor 501 by the preset compressor. By controlling the operation to be higher than the operation degree, the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant supply device 50 to the heat exchanger 10 is increased to be greater than the preset flow rate, and when the difference value is greater than the second preset difference value, the heat exchanger Stop the supply of the gas supplied to (10) and operate the recovery pump 40 to control the supply of the reliquefied gas to the first heavy carbon separator 21 through the sixth line (L6), and the difference 3 When it becomes smaller than the preset difference value, the heating degree of the heater 30 is increased than the preset heating degree to increase the generation of gaseous heavy carbon, and the gaseous heavy carbon is again separated through the fifth line (L5) through the first heavy carbon separator ( 21) can be controlled to recover.

계산부(62)는, 열교환기(10)로 유입되는 가스의 압력과 열교환기(10)에서 재액화되어 토출되는 재액화 가스의 압력의 차이값을 계산하여 제어부(61)로 차이값을 유선 또는 무선으로 전달할 수 있다. The calculation unit 62 calculates a difference value between the pressure of the gas flowing into the heat exchanger 10 and the pressure of the reliquefied gas reliquefied and discharged from the heat exchanger 10 and wired the difference value to the control unit 61 . Or it can be delivered wirelessly.

구체적으로, 계산부(62)는, 제1 헤비카본 분리기(21)로부터 열교환기(10)로 공급되는 기상의 압력인 제1 압력값을 제1 압력센서(631)를 통해 전달받고, 열교환기(10)에서 토출되는 재액화 가스의 압력인 제2 압력값을 제2 압력센서(632)를 통해 전달받아 제1 압력값과 제2 압력값의 압력의 차이를 계산한 후, 계산된 차이값을 유선 또는 무선으로 제어부(61)에 전달할 수 있다. Specifically, the calculator 62 receives, through the first pressure sensor 631 , a first pressure value that is the pressure of the gas phase supplied from the first heavy carbon separator 21 to the heat exchanger 10 , and the heat exchanger After receiving the second pressure value, which is the pressure of the reliquefied gas discharged in (10) through the second pressure sensor 632, calculates the difference between the pressure of the first pressure value and the second pressure value, the calculated difference value may be transmitted to the control unit 61 by wire or wirelessly.

제1 압력센서(631)는, 제2 라인(L2) 상에 형성되어 열교환기(10)로 공급되는 기상 헤비카본을 포함하는 중간 재액화 가스의 유입 압력인 제1 압력값을 측정하며, 측정된 제1 압력값을 계산부(62)로 유선 또는 무선을 통해 전달할 수 있다.The first pressure sensor 631 is formed on the second line L2 and measures a first pressure value, which is the inlet pressure of the intermediate reliquefied gas including gaseous heavy carbon supplied to the heat exchanger 10, The calculated first pressure value may be transmitted to the calculator 62 through a wired or wireless method.

제2 압력센서(632)는, 제3 라인(L3) 상에 형성되어 열교환기(10)에서 배출되는 재액화 가스의 유출 압력인 제2 압력값을 측정하며, 측정된 제2 압력값을 계산부(62)로 유선 또는 무선을 통해 전달할 수 있다.The second pressure sensor 632 is formed on the third line L3 and measures a second pressure value that is the outlet pressure of the reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10, and calculates the measured second pressure value It can be transmitted to the unit 62 through a wired or wireless.

따라서, 본 발명에서는 응고억제장치(60)를 통해서 열교환기(10)의 유입부와 유출부 간의 압력 차이를 측정하여 열교환기(10) 내부의 응고발생여부를 손쉽게 알 수 있고, 응고발생검출뿐 아니라 응고발생 정도를 예측할 수 있어 가스 처리 시스템(1)의 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, by measuring the pressure difference between the inlet and outlet of the heat exchanger 10 through the coagulation suppression device 60, it is possible to easily know whether or not coagulation has occurred inside the heat exchanger 10, and only the coagulation occurrence is detected. Instead of predicting the degree of coagulation, there is an effect that can improve the driving reliability of the gas treatment system (1).

또한, 본 발명에서는 응고억제장치(60)는 제어부(61)를 통해서 열교환기(10) 내부의 응고발생이 예측되면 냉매 압축기(501)의 구동량을 늘려 열교환기(10)로의 냉매 유입량을 증가시켜 응고발생을 미연에 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the solidification inhibiting device 60 increases the amount of refrigerant flowing into the heat exchanger 10 by increasing the driving amount of the refrigerant compressor 501 when the occurrence of solidification inside the heat exchanger 10 is predicted through the control unit 61 . It has the effect of inhibiting the occurrence of coagulation in advance.

또한 본 발명에서는 응고억제장치(60)를 통해 응고발생이 예측되는 순간만이 아니라 응고발생률이 감소하는 것을 예측할 수 있으므로, 응고발생률이 감소하는 경우 히터(30)를 가동시켜 C1 계열의 원소를 함유한 헤비카본을 다량 생산하도록 하여 액화가스의 생산량을 늘릴 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since it is possible to predict the decrease in the rate of coagulation not only the moment when the occurrence of coagulation is predicted through the coagulation suppression device 60, but when the rate of coagulation decreases, the heater 30 is operated to contain a C1 series element It has the effect of increasing the production of liquefied gas by producing a large amount of one heavy carbon.

상기 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(1) 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 열교환기(10)의 유입구와 유출구의 압력 차의 수치를 통해 열교환기(10) 내에 유동하는 유체의 고착화 현상을 억제할 수 있어, 시스템 운전 비용을 절감할 수 있고 운전 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.As described above, in the gas treatment system 1 according to the present invention and the marine float including the same, the fluid flowing in the heat exchanger 10 is fixed through the value of the pressure difference between the inlet and the outlet of the heat exchanger 10 . This phenomenon can be suppressed, thereby reducing system operation cost and improving operation reliability.

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

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 열교환기(10), 기액분리기(20), 냉매 공급장치(50), 서지방지제어부(70), 증발가스 압축기(80), 온도조절장치(90) 및 수요처 공급유량 제어부(91)를 포함하며, 서지방지제어부(70), 증발가스 압축기(80), 온도조절장치(90) 및 수요처 공급유량 제어부(91)를 제외한 구성은 재액화 장치(부호 도시하지 않음)로 총칭될 수 있다. 바람직하게는 재액화장치로 열교환기(10)를 대표하여 표기될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the gas treatment system 1 according to the embodiment of the present invention includes a heat exchanger 10 , a gas-liquid separator 20 , a refrigerant supply device 50 , a surge suppression control unit 70 , and evaporation It includes a gas compressor 80, a temperature control device 90, and a demand supply flow control unit 91, a surge control unit 70, a boil-off gas compressor 80, a temperature control device 90, and a demand supply flow control unit ( 91) may be collectively referred to as a reliquefaction device (not shown). Preferably, the reliquefaction device may be represented on behalf of the heat exchanger 10 .

본 실시 예에서 열교환기(10) 및 냉매 공급장치(50)는, 이전 실시예에서의 열교환기(10) 및 냉매 공급장치(50)와 동일 또는 유사하므로 이에 갈음하도록 하고, 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.In this embodiment, the heat exchanger 10 and the refrigerant supply device 50 are the same or similar to the heat exchanger 10 and the refrigerant supply device 50 in the previous embodiment, so they are replaced therewith, and each configuration and the same for convenience Reference numerals are used, but do not necessarily refer to the same components.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)을 설명하도록 한다.Hereinafter, a gas processing system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .

본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다. Before describing the individual components of the gas processing system 1 according to the embodiment of the present invention, basic flow paths that organically connect the individual components will be described. Here, the flow path is a passage through which the fluid flows and may be a line.

본 발명의 실시예에서는, 재액화 공급라인(R1), 가스 공급라인(R2), 액화가스 회수라인(R3) 온도 조절라인(R4)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the reliquefaction supply line (R1), the gas supply line (R2), the liquefied gas recovery line (R3) may further include a temperature control line (R4). Valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the supply amount of boil-off gas or liquefied gas may be controlled according to the control of the opening degree of each valve.

재액화 공급라인(R1)은, 가스정과 기액분리기(20)를 연결하며 열교환기(10) 및 보조 서지방지장치(72)를 구비하며, 가스정에서 가스(일례로 천연가스; Natural Gas)가 열교환기(10)로 공급되도록 한 후 열교환기(10)에서 배출되는 재액화 가스를 기액분리기(20)로 공급할 수 있다. The reliquefaction supply line (R1) connects the gas well and the gas-liquid separator 20 and includes a heat exchanger 10 and an auxiliary surge support device 72, and gas (eg, natural gas; Natural Gas) exchanges heat in the gas well. After being supplied to the device 10 , the reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 may be supplied to the gas-liquid separator 20 .

가스 공급라인(R2)은, 기액분리기(20)와 가스 수요처(G)를 연결하며 증발가스 압축기(80), 스크러버(81) 및 유량 측정센서(713)를 포함하고, 기액분리기(20)에서 분리된 기상의 가스를 증발가스 압축기(80)를 통해 가압하여 가스 수요처(G)로 공급할 수 있다. The gas supply line R2 connects the gas-liquid separator 20 and the gas demander G and includes a boil-off gas compressor 80 , a scrubber 81 and a flow rate measurement sensor 713 , and in the gas-liquid separator 20 , The separated gaseous gas may be pressurized through the boil-off gas compressor 80 and supplied to the gas consumer G.

액화가스 회수라인(R3)은, 기액분리기(20)와 액화가스 저장탱크(T)를 연결하며, 기액분리기(20)에서 분리된 액상의 가스로 생산된 액화가스(일례로 LNG)를 액화가스 저장탱크(T)로 공급할 수 있다. The liquefied gas recovery line R3 connects the gas-liquid separator 20 and the liquefied gas storage tank T, and converts the liquefied gas (eg, LNG) produced by the liquid gas separated in the gas-liquid separator 20 into the liquefied gas. It can be supplied to the storage tank (T).

온도 조절라인(R4)은, 액화가스 회수라인(R3) 상에서 분기되어 증발가스 압축기(80)의 상류에 배치되는 스크러버(81)와 연결되며, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 조절하기 위해서 액화가스 회수라인(R3) 상에 유동하는 액화가스를 스크러버(81)로 공급할 수 있다. The temperature control line R4 is branched on the liquefied gas recovery line R3 and is connected to the scrubber 81 disposed upstream of the boil-off gas compressor 80, and the gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80. In order to control the temperature, the liquefied gas flowing on the liquefied gas recovery line R3 may be supplied to the scrubber 81 .

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(R1~R4)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 처리 시스템(1)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, individual components that are organically formed by each of the above-described lines R1 to R4 to implement the gas processing system 1 will be described.

가스 수요처(G)는, 본 발명의 가스 처리 시스템(1)에서 액화가스를 생산 시 발생하는 기상의 가스를 소비하며, 일례로 발전엔진 또는 보일러 등의 소비처일 수 있다. The gas demander G consumes gaseous gas generated during production of liquefied gas in the gas processing system 1 of the present invention, and may be, for example, a consumer such as a power generation engine or a boiler.

가스 수요처(G)는, 열교환기(10)에서 적어도 일부 재액화된 가스에서 분리된 기상의 가스를 증발가스 압축기(80)를 통해 가압하여 공급받아 소비할 수 있으며, 가스 공급라인(R2)을 통해서 기액분리기(20)와 연결될 수 있다. The gas demander G may receive and consume the gaseous gas separated from the at least partially reliquefied gas in the heat exchanger 10 by pressurizing it through the boil-off gas compressor 80 and use the gas supply line R2. It may be connected to the gas-liquid separator 20 through the.

기액분리기(20)는, 열교환기(10; 재액화장치로도 병기함)에서 적어도 일부 재액화된 가스를 공급받아 기상과 액상으로 분리하여 기상의 가스를 증발가스 압축기(80)로 공급하여 연료로 사용하도록 하고, 액상의 가스를 액화가스로 생산하여 액화가스 저장탱크(T)로 공급하거나 증발가스 압축기(80)의 상류에 배치되는 스크러버(81)로 공급할 수 있다.The gas-liquid separator 20 receives at least a partially reliquefied gas from the heat exchanger 10 (also referred to as a reliquefaction device), separates it into a gaseous phase and a liquid phase, and supplies the gaseous gas to the BOG compressor 80 for fuel It can be used as a liquefied gas, and the liquid gas can be produced as liquefied gas and supplied to the liquefied gas storage tank (T) or supplied to the scrubber 81 disposed upstream of the boil-off gas compressor (80).

구체적으로 기액분리기(20)는, 재액화 공급라인(R1)을 통해서 열교환기(10)와 연결되며 가스 공급라인(R2)을 통해서 가스 수요처(G)와 연결되고 액화가스 회수라인(R3)을 통해서 액화가스 저장탱크(T)와 연결될 수 있다. Specifically, the gas-liquid separator 20 is connected to the heat exchanger 10 through the reliquefaction supply line R1, and is connected to the gas demander G through the gas supply line R2, and a liquefied gas recovery line R3. It may be connected to the liquefied gas storage tank (T) through the.

서지방지제어부(70)는, 증발가스 압축기(80)의 서지(surge) 발생을 방지하며, 메인 서지방지장치(71)와 보조 서지방지장치(72)와 유선 또는 무선으로 연결되어 메인 서지방지장치(71)와 보조 서지방지장치(72)를 통해 증발가스 압축기(80)의 서지 현상을 방지할 수 있다. The surge suppression control unit 70 prevents the generation of a surge of the boil-off gas compressor 80 , and is connected to the main surge suppressor 71 and the auxiliary surge suppressor 72 by wire or wirelessly to the main surge suppressor The surge phenomenon of the boil-off gas compressor 80 can be prevented through the 71 and the auxiliary surge suppressor 72 .

서지방지제어부(70)는, 메인 서지방지장치(71)를 우선적으로 구동되도록 제어하고 메인 서지방지장치(71)의 반응이 느리거나 고장이 발생한 경우에 보조적으로 보조 서지방지장치(72)가 차선적으로 구동되도록 제어할 수 있다. The surge support control unit 70 controls the main surge support device 71 to be driven preferentially, and when the response of the main surge support device 71 is slow or a failure occurs, the auxiliary surge support device 72 is subordinately configured to the lane. It can be controlled to be driven.

또는 서지방지제어부(70)는 보조 서지방지장치(72)를 우선 가동되도록 제어하여 항시 과량의 기상의 가스가 증발가스 압축기(80)로 공급되도록 함으로써 증발가스 압축기(80)에서 발생하는 서지 현상을 미연에 방지하도록 할 수 있다. Alternatively, the surge suppression control unit 70 controls the auxiliary surge suppressor 72 to be operated first so that an excess of gaseous gas is always supplied to the BOG compressor 80, thereby preventing the surge phenomenon occurring in the BOG compressor 80. It can be prevented in advance.

메인 서지방지장치(71)는, 증발가스 압축기(80)의 상류와 하류를 연결하도록 구성되며, 증발가스 압축기(80)의 서지 발생 시 증발가스 압축기 하류에 토출되는 증발가스를 다시 증발가스 압축기(80)의 상류로 공급하도록 하여 서지 발생을 방지시킬 수 있다. The main surge support device 71 is configured to connect the upstream and downstream of the boil-off gas compressor 80, and when a surge of the boil-off gas compressor 80 occurs, the boil-off gas discharged to the downstream of the boil-off gas compressor 80) can be supplied upstream to prevent surge generation.

메인 서지방지장치(71)는, 증발가스 압축기(80)의 상류와 하류를 연결하는 바이패스 라인(711), 바이패스 라인(711) 상에 형성되는 바이패스 밸브(712) 및 가스 공급라인(R2) 상의 증발가스 압축기(80) 하류에 배치되는 유량 측정센서(713)를 포함할 수 있다. The main surge support device 71 includes a bypass line 711 connecting the upstream and downstream of the boil-off gas compressor 80 , a bypass valve 712 formed on the bypass line 711 , and a gas supply line ( It may include a flow rate measuring sensor 713 disposed downstream of the boil-off gas compressor 80 on R2).

메인 서지방지장치(71)는, 유량 측정센서(713)에서 측정되는 유량 정보를 통해 증발가스 압축기(80)의 서지 현상 발생을 예측 또는 측정할 수 있으며, 증발가스 압축기(80)의 서지 발생 시, 바이패스 밸브(712)의 개도를 개방하여 증발가스 압축기 하류에 토출되는 증발가스를 다시 증발가스 압축기(80)의 상류로 공급할 수 있다. 이러한 메인 서지방지장치(71)의 제어는 상기 서지방지제어부(70)에 의해서 이루어질 수 있다. The main surge suppressor 71 may predict or measure the occurrence of a surge phenomenon in the BOG compressor 80 through the flow rate information measured by the flow rate measurement sensor 713 , and when a surge occurs in the BOG compressor 80 , , by opening the opening degree of the bypass valve 712 , the BOG discharged downstream of the BOG compressor may be supplied back to the upstream of the BOG compressor 80 . The control of the main surge support device 71 may be performed by the surge support control unit 70 .

보조 서지방지장치(72)는, 증발가스 압축기(80)의 서지(surge) 발생을 방지하며, 증발가스 압축기(80)에서 서지가 발생하는 경우, 열교환기(10)로부터 배출되는 적어도 일부 재액화된 가스를 적어도 일부 기화시켜 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 유량을 증가시킨다. The auxiliary surge suppressor 72 prevents a surge from occurring in the boil-off gas compressor 80 , and when a surge occurs in the boil-off gas compressor 80 , at least a portion of the reliquefaction discharged from the heat exchanger 10 . At least a portion of the gas is vaporized to increase the flow rate of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor (80).

구체적으로 보조 서지방지장치(72)는, 전기 히터(Electric Heater)로 형성되며 재액화 공급라인(R1) 상의 열교환기(10)와 기액분리기(20) 사이에 배치되어, 열교환기(10)에서 배출되는 적어도 일부 재액화된 가스를 적어도 일부 기화시켜 기액분리기(20)로 공급함으로써 기액분리기(20) 내에서 분리되는 기상의 가스의 유량을 증가시키도록 할 수 있다. Specifically, the auxiliary surge support device 72 is formed of an electric heater and is disposed between the heat exchanger 10 and the gas-liquid separator 20 on the reliquefaction supply line R1, and in the heat exchanger 10 By supplying at least a portion of the discharged at least partially reliquefied gas to the gas-liquid separator 20 by vaporizing it, the flow rate of the gas separated in the gas-liquid separator 20 may be increased.

더욱 구체적으로 보조 서지방지장치(72)는, 증발가스 압축기(80)에서 서지가 발생 시 메인 서지방지장치(71)의 구동이 늦거나 고장으로 구동이 중단되는 경우, 열교환기(10)로부터 배출되는 적어도 일부 재액화된 가스를 기화시키도록 작동하며, 이로 인해 기액분리기(20)에서 발생되는 기상의 가스 발생량이 증가하여 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스량을 증가시킬 수 있다. More specifically, the auxiliary surge suppressor 72 is discharged from the heat exchanger 10 when the operation of the main surge suppressor 71 is delayed or stopped due to a malfunction when a surge occurs in the boil-off gas compressor 80 . It operates to vaporize at least some of the reliquefied gas, which increases the amount of gas generated in the gas-liquid separator 20 , thereby increasing the amount of gas supplied to the BOG compressor 80 .

서지방지제어부(70)는, 증발가스 압축기(80)의 서지(surge) 발생을 방지하는 기능 외에도 재액화장치의 시작 운전 시 기액분리기(20) 등의 기계 장비에 발생할 수 있는 극저온 응력변화(Thermal Shock)의 발생을 방지하는 기능을 가질 수 있다. The surge suppression control unit 70, in addition to the function of preventing the occurrence of a surge in the boil-off gas compressor 80, is a cryogenic stress change that may occur in mechanical equipment such as the gas-liquid separator 20 during the start operation of the reliquefaction device (Thermal). It can have a function to prevent the occurrence of shock).

서지방지제어부(70)는, 보조 서지방지장치(72)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 보조 서지방지장치(72)가 열교환기(10)에서 적어도 일부 재액화된 가스가 기액분리기(20)로 공급되기 시작하는 경우에 구동되도록 제어하여, 적어도 일부 재액화된 가스를 가열하여 기액분리기(20)로 공급되는 적어도 일부 재액화된 가스의 온도를 높일 수 있다. The surge suppression control unit 70 is connected to the auxiliary surge suppressor 72 by wire or wirelessly, so that the auxiliary surge suppressor 72 is at least partially reliquefied in the heat exchanger 10 to the gas-liquid separator 20 . By controlling it to be driven when the supply starts, at least some of the reliquefied gas may be heated to increase the temperature of at least some of the reliquefied gas supplied to the gas-liquid separator 20 .

이를 통해서 본 발명에서는, 보조 서지방지장치(72)의 가동을 통해서 재액화장치의 시작 운전 시 기액분리기(20) 등의 기계 장비에 발생할 수 있는 극저온 응력변화(Thermal Shock)에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다. Through this, in the present invention, through the operation of the auxiliary surge support device 72, it is possible to flexibly cope with the cryogenic stress change (thermal shock) that may occur in mechanical equipment such as the gas-liquid separator 20 during the start operation of the reliquefaction device. It works.

서지방지제어부(70)는, 증발가스 압축기(80)의 서지(surge) 발생을 방지하는 기능 외에도 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 제어하는 기능을 가질 수 있다. The surge suppression control unit 70 may have a function of controlling the temperature of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80 in addition to the function of preventing the occurrence of a surge of the boil-off gas compressor 80 .

서지방지제어부(70)는, 온도조절장치(90)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 낮추려는 경우 온도조절장치(90)에 형성된 밸브를 개방하여 기액분리기(20)에서 분리된 액상의 액화가스를 스크러버(81)로 공급하도록 제어할 수 있다. The surge suppression control unit 70 is connected to the temperature control device 90 by wire or wirelessly, and controls the valve formed in the temperature control device 90 to lower the temperature of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80 . By opening, the liquid gas separated in the gas-liquid separator 20 may be controlled to be supplied to the scrubber 81 .

이에 대해서는 온도조절장치(90)에서 상세히 기술하도록 한다. This will be described in detail in the temperature control device 90 .

증발가스 압축기(80)는, 기액분리기(20)에서 공급되는 기상의 가스를 압축하여 가스 수요처(G)로 공급하며 상류에 스크러버(81)를 구비할 수 있고 하류에 냉각기(부호 도시하지 않음)를 구비할 수 있다. The boil-off gas compressor 80 compresses the gaseous gas supplied from the gas-liquid separator 20 and supplies it to the gas demander G, and may include a scrubber 81 upstream and a cooler (not shown) downstream. can be provided.

증발가스 압축기(80)는 가스 수요처(G)의 요구 압력에 따라 증발가스의 압축 정도를 조절할 수 있으며, 이는 증발가스 압축기(80)에 구비되는 모터(부호 도시하지 않음)의 가동 부하를 조절함으로써 이루어질 수 있다.The boil-off gas compressor 80 may adjust the degree of compression of the boil-off gas according to the pressure required by the gas demander G, which is achieved by adjusting the operating load of a motor (not shown) provided in the boil-off gas compressor 80 . can be done

일례로 증발가스 압축기(80)는 가스 수요처(G)가 발전엔진일 경우 증발가스를 10bar 내외로 압축할 수 있고, 또는 가스 수요처(G)가 ME-GI, XDF 등일 경우 증발가스를 10bar 내지 400bar 등으로 압축할 수 있다. 즉 증발가스 압축기(80)의 토출 압력은 가스 수요처(G)에 따라 달라질 수 있으므로 특별히 한정되지 않는다.For example, the BOG compressor 80 may compress BOG to about 10 bar when the gas demanding source (G) is a power generation engine, or, when the gas demanding source (G) is ME-GI, XDF, etc., 10 bar to 400 bar of BOG It can be compressed with That is, the discharge pressure of the boil-off gas compressor 80 may vary depending on the gas demander G, and thus is not particularly limited.

증발가스 압축기(80)가 원활하게 가동하기 위해서는 일정한 최소 유량 이상의 증발가스가 유입되어야 한다. 증발가스 압축기(80)에 유입되는 유량이 과도하게 줄어들면, 증발가스 압축기(80) 가동이 불안정해지는 서지(surge)가 발생할 우려가 있다.In order for the BOG compressor 80 to operate smoothly, BOG over a certain minimum flow rate must be introduced. When the flow rate flowing into the boil-off gas compressor 80 is excessively reduced, there is a fear that a surge in which the operation of the boil-off gas compressor 80 becomes unstable may occur.

따라서 본 발명은 증발가스 압축기(80)의 하류에서 증발가스를 증발가스 압축기(80)의 상류(일례로 스크러버(81)의 상류 또는 스크러버(81)의 내부)로 되돌려주는 서지방지장치들(71,72)을 구비할 수 있으며, 이에 대해서는 상기에서 자세히 설명한 바 이에 갈음하도록 한다.Therefore, the present invention provides surge support devices 71 that return the boil-off gas downstream of the boil-off gas compressor 80 to the upstream of the boil-off gas compressor 80 (eg, upstream of the scrubber 81 or inside the scrubber 81). , 72) may be provided, which will be replaced by the bar described in detail above.

증발가스 압축기(80)에서 가스 수요처(G)로 연결되는 가스 공급라인(R2)에는, 셧다운 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련된다. 셧다운 밸브는 가스 수요처(G) 또는 가스 수요처(G)의 전단 등에 문제가 발생하여 증발가스 압축기(80)에서 토출된 증발가스를 소비하지 못할 경우 차단되는 것으로서, 가스 수요처(G) 등으로 증발가스가 공급되지 않도록 한다.A shutdown valve (not shown) is provided in the gas supply line R2 connected from the boil-off gas compressor 80 to the gas demander G. The shutdown valve is shut off when the BOG discharged from the BOG compressor 80 cannot be consumed due to a problem in the front end of the gas demander (G) or the gas demander (G). is not supplied.

셧다운 밸브가 닫히게 되면, 증발가스 압축기(80)에서 토출된 증발가스는 가스 공급라인(R2)에서 분기 연결되는 릴리프 라인(부호 도시하지 않음)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 릴리프 라인에는 릴리프 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있고, 릴리프 밸브는 일정 압력 이상이 감지되면 개방되는 구성일 수 있다.When the shutdown valve is closed, the BOG discharged from the BOG compressor 80 may be discharged to the outside through a relief line (not shown) branched from the gas supply line R2. A relief valve (not shown) may be provided in the relief line, and the relief valve may be configured to open when a predetermined pressure or more is sensed.

셧다운 밸브가 밀폐되면 증발가스 압축기(80)에서 토출된 증발가스가 흐르지 못하게 되어 증발가스 압축기(80) 하류의 압력이 증가하는데, 압력이 일정 이상으로 상승하면 릴리프 밸브가 개방되면서 증발가스가 릴리프 라인을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 이때 외부는 대기를 의미하거나, 벤트 마스트, 연소장치, 별도의 수요처 등일 수 있다.When the shutdown valve is closed, the BOG discharged from the BOG compressor 80 does not flow and the pressure downstream of the BOG compressor 80 increases. It can be discharged to the outside through In this case, the outside means the atmosphere, or may be a vent mast, a combustion device, a separate demanding place, or the like.

스크러버(81)는, 가스 공급라인(R2) 상의 증발가스 압축기(80) 상류에 형성되며, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 불순물 또는 액체를 제거할 수 있고, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 조절할 수 있다. The scrubber 81 is formed upstream of the boil-off gas compressor 80 on the gas supply line R2, and can remove impurities or liquids of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80, and the boil-off gas compressor ( 80), the temperature of the gas supplied to the gas phase can be adjusted.

스크러버(81)는, 기액분리기(20)와 동일/유사하게 기액 분리의 기능을 구비할 수 있으며, 따라서 스크러버(81)의 하류에 마련되는 증발가스 압축기(80)에는 기상의 증발가스만 유입될 수 있다. The scrubber 81 may have a gas-liquid separation function in the same/similar manner as the gas-liquid separator 20 , so that only vapor phase boil-off gas is introduced into the boil-off gas compressor 80 provided downstream of the scrubber 81 . can

스크러버(81)는, 기액분리기(20)에서 배출된 증발가스가 유입되는 것이지만 액적이 혼합 유입될 수 있는바, 스크러버(81) 내에서 분리될 수 있는 액적은 기액분리기(20)에서와 마찬가지로 액화가스 저장탱크(T)로 전달될 수 있다.In the scrubber 81 , the boil-off gas discharged from the gas-liquid separator 20 is introduced, but droplets may be mixed and introduced, and the droplets that can be separated in the scrubber 81 are liquefied as in the gas-liquid separator 20 . It may be delivered to the gas storage tank (T).

또는 스크러버(81)는, 액적이 혼합되더라도 스크러버(81) 내에서 기화되도록 하여, 증발가스가 온전한 기체 상태로 증발가스 압축기(80)에 공급되도록 할 수 있으며, 이 경우 스크러버(81)에서 액화가스 저장탱크(T)로 별도의 회수 라인이 마련되지 않을 수 있다.Alternatively, the scrubber 81 may be vaporized in the scrubber 81 even if the droplets are mixed, so that the boil-off gas is supplied to the boil-off gas compressor 80 in an intact gaseous state. In this case, the liquefied gas in the scrubber 81 is A separate recovery line may not be provided as the storage tank (T).

다만 스크러버(81)에서 분리되는 액적은 가스 수요처(G)의 효율을 떨어뜨리는 콘덴세이트(condensate)일 수 있으므로, 스크러버(81)는 콘덴세이트 배출라인(도시하지 않음)을 구비하여, 콘덴세이트가 증발가스 압축기(80)로 유입되지 않고 콘덴세이트 배출라인을 따라 연결된 콘덴세이트 탱크(도시하지 않음)로 수집되도록 할 수 있다.However, since the droplets separated from the scrubber 81 may be condensate that lowers the efficiency of the gas demander G, the scrubber 81 is provided with a condensate discharge line (not shown), so that the condensate is a BOG compressor. It can be collected into a condensate tank (not shown) connected along the condensate discharge line without flowing into the 80 .

이때 콘덴세이트 탱크에 수집된 콘덴세이트는 열량을 갖는 물질일 수 있으므로 엔진이나 보일러 등의 별도의 수요처에서 소비되거나 연소장치로 연소될 수 있으며, 또는 저장되었다가 육상에 전달되어 처리될 수 있다.At this time, since the condensate collected in the condensate tank may be a material having a calorific value, it may be consumed in a separate demand source such as an engine or a boiler, or may be burned by a combustion device, or may be stored and then transferred to land for processing.

스크러버(81)는, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 증발가스를 임시로 저장해두면서 증발가스 압축기(80)의 유입량 변동을 억제할 수 있다. 즉 스크러버(81)는 드럼/댐퍼 역할을 수행할 수 있고, 따라서 증발가스 압축기(80)의 유입량이 비교적 일정하게 유지되도록 할 수 있다.The scrubber 81 may suppress fluctuations in the flow rate of the BOG compressor 80 while temporarily storing the BOG supplied to the BOG compressor 80 . That is, the scrubber 81 may serve as a drum/damper, and thus the inflow of the BOG compressor 80 may be maintained relatively constant.

또한 스크러버(81)는 증발가스 압축기(80)로 유입되는 증발가스의 유입량이 증발가스 압축기(80)의 가동에 문제가 없을 정도의 최소 유량 이상이 되도록 하여, 증발가스 압축기(80)의 가동 효율을 보장할 수 있다.In addition, the scrubber 81 ensures that the amount of BOG flowing into the BOG compressor 80 is equal to or greater than the minimum flow rate to the extent that there is no problem in the operation of the BOG compressor 80, thereby operating efficiency of the BOG compressor 80. can guarantee

냉각기는, 증발가스 압축기(80)의 하류에 마련되며 증발가스 압축기(80)에서 압축된 증발가스를 냉각한다. 증발가스는 증발가스 압축기(80)에서 압축되면서 압력 상승과 함께 온도도 상승할 수 있는데, 냉각기는 가열된 증발가스가 가스 수요처(G)의 요구 온도에 적합해질 수 있도록 냉매를 사용해 증발가스를 냉각할 수 있다.The cooler is provided downstream of the BOG compressor 80 and cools the BOG compressed in the BOG compressor 80 . As BOG is compressed in the BOG compressor 80, the temperature may rise along with the increase in pressure. can do.

또한 냉각기는, 서지 방지를 위하여 증발가스 압축기(80) 하류에서의 증발가스를 증발가스 압축기(80)에 다시 유입하는 과정에서 증발가스의 온도가 지속적인 압축에 의해 상승하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the cooler may prevent the temperature of the boil-off gas from rising due to continuous compression in the process of re-introducing the boil-off gas from the downstream of the boil-off gas compressor 80 into the boil-off gas compressor 80 to prevent surge.

즉 냉각기는 증발가스 압축기(80)에서 토출된 고온/고압의 증발가스가 냉각된 후 스크러버(81)를 거쳐 증발가스 압축기(80)로 다시 유입되도록 하여, 서지 방지를 위해 증발가스를 순환할 때 순환하는 증발가스의 온도가 지나치게 상승하는 것을 억제할 수 있다.That is, the cooler causes the boil-off gas of high temperature/high pressure discharged from the boil-off gas compressor 80 to be cooled and then flowed back into the boil-off gas compressor 80 through the scrubber 81, so that the boil-off gas is circulated to prevent surge. It can suppress that the temperature of circulating boil-off gas rises too much.

냉각기는 앞서 냉매 공급장치(50)에서 설명한 냉매와 동일/유사한 냉매를 사용할 수 있다. 이때 냉각기는 열교환기 형태를 갖거나 또는 드럼 형태를 가질 수 있지만, 냉각기가 증발가스를 냉각하는 구조는 특별히 한정되지 않는다.The cooler may use the same/similar refrigerant to the refrigerant described in the refrigerant supply device 50 above. In this case, the cooler may have a heat exchanger form or a drum form, but a structure in which the cooler cools the boil-off gas is not particularly limited.

온도조절장치(90)는, 온도 조절라인(R4) 상에 구비되어 일례로 밸브의 형태를 가질 수 있으며, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 제어하기 위해 기액분리기(20)에서 분리된 액상의 액화가스를 스크러버(81)로 공급할 수 있다. The temperature control device 90 is provided on the temperature control line R4 and may have the form of a valve, for example, and a gas-liquid separator 20 to control the temperature of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80 . ), the separated liquid liquefied gas may be supplied to the scrubber 81 .

온도조절장치(90)는, 서지방지제어부(70)와 유선 또는 무선으로 연결되어 밸브의 개폐지시를 전달받을 수 있으며, 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 온도를 낮추려는 경우 밸브를 개방하여 기액분리기(20)에서 분리된 액상의 액화가스를 스크러버(81)로 공급하도록 한다. The temperature control device 90 is connected to the surge control unit 70 by wire or wirelessly to receive an opening/closing instruction of the valve. is opened to supply the liquid liquefied gas separated in the gas-liquid separator 20 to the scrubber 81 .

수요처 공급유량 제어부(91)는, 가스 수요처(G)에서 요구하는 가스량이 부족한 경우 열교환기(10)로부터 배출되는 적어도 일부 재액화된 가스를 적어도 일부 기화시켜 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 유량을 증가시키도록 할 수 있다. The demand source supply flow control unit 91 vaporizes at least a part of the reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10 when the amount of gas required by the gas demand source G is insufficient, and the gas phase supplied to the boil-off gas compressor 80 to increase the flow rate of gas.

수요처 공급유량 제어부(91)는 가스 수요처(G), 증발가스 압축기(80) 및 보조 서지방지장치(72)와 유선 또는 무선으로 연결되며, 가스 수요처(G)에서 요구하는 가스량이 부족한 경우 보조 서지방지장치(72)를 가동시켜 열교환기(10)로부터 배출되는 적어도 일부 재액화된 가스의 기화 발생량을 증가시키고 그에 따라 증발가스 압축기(80)로 공급되는 기상의 가스의 유량을 증가시키도록 하며, 이와 동시에 증발가스 압축기(80)의 구동정도를 증가시키도록 제어하여, 가스 수요처(G)로 공급되는 기상의 가스의 유량을 증가시킬 수 있다. The demand source supply flow control unit 91 is connected to the gas demand source G, the boil-off gas compressor 80 and the auxiliary surge support device 72 by wire or wirelessly, and when the amount of gas required by the gas demand source G is insufficient, the auxiliary surge By operating the prevention device 72 to increase the amount of vaporization of at least some reliquefied gas discharged from the heat exchanger 10, thereby increasing the flow rate of gaseous gas supplied to the boil-off gas compressor 80, At the same time, by controlling to increase the driving degree of the boil-off gas compressor 80, the flow rate of gaseous gas supplied to the gas demander G can be increased.

이를 통해서 본 발명은 가스 수요처(G)의 연료 공급을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있고 시스템 구동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. Through this, the present invention has the effect of sufficiently securing the fuel supply of the gas demanding destination (G), and there is an effect of improving the reliability of the system operation.

상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(1) 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 증발가스 압축기(80) 상류에 전기 히터(72)를 배치하여, 서지 위험 발생 시 증발가스 압축기(80)로 유입되는 가스의 양을 증가시켜 서지의 발생을 방지할 수 있어 운전 신뢰도가 향상되고 안정적인 시스템 구현이 가능해지는 효과가 있다. As described above, the gas treatment system 1 according to the present invention and the marine float including the same include the BOG compressor 80 when the electric heater 72 is disposed upstream of the BOG compressor 80 to generate a surge risk. ), it is possible to prevent surges by increasing the amount of gas flowing into it, thereby improving operational reliability and enabling stable system implementation.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(1) 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 증발가스 압축기(80) 상류에 전기 히터(72)를 배치하여, 가스 수요처(G)의 연료 부족 시 증발가스 압축기(80)로 유입되는 가스의 양을 증가시킬 수 있어 가스 수요처(G)의 연료 공급을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있고 시스템 구동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system 1 according to the present invention and the marine float including the same are provided with an electric heater 72 upstream of the BOG compressor 80, so that when the gas demander G runs out of fuel, the BOG compressor ( 80), it is possible to increase the amount of gas flowing into the gas, so that it is possible to sufficiently secure the fuel supply to the gas demander (G), and there is an effect that the reliability of the system operation is improved.

또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(1) 및 이를 포함하는 해양 부유물은, 재액화된 가스를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기(20) 상류에 전기히터(72)를 배치하여 시스템 구동 초기 시 기액분리기(20)의 극저온 응력 변화(Thermal shock)를 방지할 수 있어 시스템의 내구성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system 1 and the marine float including the same according to the present invention, by placing an electric heater 72 upstream of the gas-liquid separator 20 that separates the reliquefied gas into a gas phase and a liquid phase, when the system is initially operated It is possible to prevent a cryogenic stress change (thermal shock) of the gas-liquid separator 20, thereby improving the durability of the system.

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

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

1: 가스 처리 시스템
10: 열교환기 20: 기액분리기
21: 제1 헤비카본 분리기 22: 제2 헤비카본 분리기
30: 히터 40: 회수 펌프
50: 냉매공급장치 501: 냉매 압축기
60: 응고억제장치 61: 제어부
62: 계산부 631: 제1 압력센서
632: 제2 압력센서 70: 서지방지제어부
71: 메인 서지방지장치 711: 바이패스 라인
712: 바이패스 밸브 713: 유량 측정센서
72: 보조 서지방지장치 80: 증발가스 압축기
81: 스크러버 90: 온도조절장치
91: 수요처 공급유량 제어부
L1~L6: 제1 라인 ~ 제6 라인 R1: 재액화 공급라인
R2: 가스 공급라인 R3: 액화가스 회수라인
R4: 온도 조절라인
T: 액화가스 저장탱크 B: 냉매 기액분리기
H: 냉매 쿨러 E: 냉매 팽창기
G: 가스 수요처1: Gas processing system
10: heat exchanger 20: gas-liquid separator
21: first heavy carbon separator 22: second heavy carbon separator
30: heater 40: recovery pump
50: refrigerant supply device 501: refrigerant compressor
60: anticoagulant 61: control unit
62: calculator 631: first pressure sensor
632: second pressure sensor 70: surge control unit
71: main surge support device 711: bypass line
712: bypass valve 713: flow sensor
72: auxiliary surge support device 80: boil-off gas compressor
81: scrubber 90: thermostat
91: demand source supply flow control unit
L1~L6: Line 1 ~ Line 6 R1: Reliquefaction supply line
R2: gas supply line R3: liquefied gas recovery line
R4: temperature control line
T: Liquefied gas storage tank B: Refrigerant gas-liquid separator
H: Refrigerant cooler E: Refrigerant expander
G: gas demand

Claims (8)

냉매 순환라인을 유동하는 냉매와 제1 라인 및 제2 라인을 유동하는 가스를 열교환시켜 상기 가스를 재액화하는 재액화장치; 및
상기 재액화장치로 상기 가스를 재액화하는 과정에서 상기 제2 라인 내부에 발생되는 상기 가스의 응고 현상을 억제하는 응고억제장치를 포함하고,
상기 재액화장치는,
상기 냉매를 공급하는 냉매공급장치;
상기 냉매공급장치로부터 공급되는 상기 냉매와 상기 제1 라인을 유동하는 상기 가스를 열교환시키고(1차 냉각) 상기 제2 라인을 유동하는 상기 가스를 열교환시켜(2차 냉각) 상기 가스를 재액화시키는 열교환기; 및
상기 제1 라인을 통해 상기 열교환기로부터 배출되는 중간 재액화 가스를 기상과 액상으로 분리하고, 기상 헤비카본을 포함하는 상기 중간 재액화 가스를 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 공급시켜 상기 열교환기에서 2차 냉각으로 적어도 일부 재액화되도록 하고, 액상 헤비카본을 헤비카본 수요처로 공급시키는 제1 헤비카본 분리기를 포함하고,
상기 응고억제장치는,
상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 유입되는 상기 중간 재액화 가스의 유입 압력(제2 라인 내부의 응고 정도에 따라 증가됨)과 상기 열교환기에서 상기 제2 라인을 유동하는 동안 재액화된 상기 중간 재액화 가스를 상기 열교환기로부터 제3 라인을 통해 액화가스 저장탱크로 유출하는 유출 압력(설정된 압력으로 일정하게 유지됨)의 차이값이 제1 기설정 차이값과 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 기설정 유량보다 증가시켜 상기 열교환기에서 상기 제1 라인을 유동하는 상기 가스로부터 생성되는 상기 중간 재액화 가스의 재액화률이 높아지도록 하여, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 기상과 액상으로 분리되는 상기 중간 재액화 가스가 상기 액상 헤비카본의 량보다 상대적으로 상기 기상 헤비카본의 량이 줄어들게 하고, 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기로 다시 공급되는 상기 중간 재액화 가스에 포함된 상기 기상 헤비카본의 량이 적어짐에 따라 상기 제2 라인 내부에서 발생되는 응고 현상을 억제하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.a reliquefaction device for reliquefying the gas by exchanging heat with the refrigerant flowing through the refrigerant circulation line and the gas flowing through the first line and the second line; and
and a coagulation inhibiting device for suppressing a coagulation phenomenon of the gas generated inside the second line in the process of reliquefying the gas with the reliquefaction device,
The reliquefaction device,
a refrigerant supply device for supplying the refrigerant;
Heat exchange for exchanging the refrigerant supplied from the refrigerant supply device and the gas flowing through the first line (primary cooling) and exchanging the gas flowing through the second line (secondary cooling) to reliquefy the gas energy; and
The intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger through the first line is separated into a gaseous phase and a liquid phase, and the intermediate reliquefied gas including a gaseous heavy carbon is supplied to the heat exchanger through the second line to supply the heat exchanger. Including a first heavy carbon separator for at least partially reliquefied by secondary cooling, and for supplying liquid heavy carbon to a heavy carbon consumer,
The anticoagulation device,
The inlet pressure of the intermediate reliquefied gas flowing into the heat exchanger through the second line (increased according to the degree of solidification inside the second line) and the intermediate ash reliquefied while flowing through the second line in the heat exchanger When the difference value of the outflow pressure (maintained constant at the set pressure) for flowing the liquefied gas from the heat exchanger to the liquefied gas storage tank through the third line is between the first preset difference value and the second preset difference value, By increasing the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger from a preset flow rate to increase the reliquefaction rate of the intermediate reliquefaction gas generated from the gas flowing through the first line in the heat exchanger, the first heavy The intermediate reliquefaction gas separated into gas phase and liquid phase in the carbon separator reduces the amount of gaseous heavy carbon relative to the amount of liquid heavy carbon, and the intermediate reliquefaction gas supplied back to the heat exchanger through the second line Gas processing system, characterized in that suppressing the solidification phenomenon occurring inside the second line as the amount of the gaseous heavy carbon contained in the decreases. 제 1 항에 있어서, 상기 응고억제장치는,
상기 유입 압력과 상기 유출 압력의 차이값을 계산하고, 상기 차이값에 따라 상기 재액화장치의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.According to claim 1, wherein the coagulation inhibitory device,
The gas treatment system according to claim 1, further comprising: a control unit for calculating a difference between the inlet pressure and the outlet pressure, and controlling the operation of the reliquefaction apparatus according to the difference value. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값과 상기 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 기설정유량보다 커지도록 증가시키고,
상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값보다 큰 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 열교환기로 공급되는 상기 가스의 공급을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.According to claim 2, wherein the control unit,
When the difference value is between the first preset difference value and the second preset difference value, increasing the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant supply device to the heat exchanger to be greater than the preset flow rate,
and controlling to stop the supply of the gas supplied to the heat exchanger when the difference value is greater than the second preset difference value, which is greater than the first preset difference value. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 라인은,
상기 열교환기와 상기 제1 헤비카본 분리기를 연결하며, 상기 열교환기에서 배출되는 상기 중간 재액화 가스를 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하도록 구성되고,
상기 제2 라인은,
상기 제1 헤비카본 분리기와 상기 열교환기를 연결하며, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 분리된 상기 기상 헤비카본을 포함하는 상기 중간 재액화 가스를 상기 열교환기로 공급하고, 상기 열교환기에서 2차 냉각으로 재액화된 상기 중간 재액화 가스를 배출하도록 구성되고,
상기 제3 라인은,
상기 열교환기와 상기 액화가스 저장탱크를 연결하며, 상기 제2 라인을 통해 상기 열교환기에서 배출되는 재액화 가스를 상기 액화가스 저장탱크로 공급하도록 구성되고,
상기 제2 라인 상에 형성되어 상기 유입 압력을 측정하는 제1 압력센서;
상기 제3 라인 상에 형성되어 상기 유출 압력을 측정하는 제2 압력센서;
상기 냉매를 압축하여 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급하는 냉매 압축기를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 압력센서를 통해 측정되는 제1 압력값과 상기 제2 압력센서를 통해 측정되는 제2 압력값의 차이를 계산하여 상기 차이값을 산출하는 계산부를 더 포함하고,
상기 계산부에 의해 계산된 상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값과 상기 제2 기설정 차이값 사이일 때, 상기 냉매 압축기의 가동정도를 기설정 압축기 가동정도보다 높게 가동하도록 제어하여, 상기 냉매공급장치에서 상기 열교환기로 공급되는 상기 냉매의 유량을 상기 기설정유량보다 커지도록 증가시키고,
상기 차이값이 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 열교환기로 공급되는 상기 가스의 공급을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템. According to claim 3, wherein the first line,
It connects the heat exchanger and the first heavy carbon separator, and is configured to supply the intermediate reliquefied gas discharged from the heat exchanger to the first heavy carbon separator,
The second line is
The first heavy carbon separator and the heat exchanger are connected, and the intermediate reliquefied gas including the gaseous heavy carbon separated in the first heavy carbon separator is supplied to the heat exchanger, and re-cooled by secondary cooling in the heat exchanger. configured to discharge the liquefied intermediate reliquefied gas,
The third line is
It connects the heat exchanger and the liquefied gas storage tank, and is configured to supply the reliquefied gas discharged from the heat exchanger to the liquefied gas storage tank through the second line,
a first pressure sensor formed on the second line to measure the inlet pressure;
a second pressure sensor formed on the third line to measure the outlet pressure;
Further comprising a refrigerant compressor for compressing the refrigerant and supplying it from the refrigerant supply device to the heat exchanger,
The control unit is
Further comprising a calculator for calculating the difference value by calculating the difference between the first pressure value measured through the first pressure sensor and the second pressure value measured through the second pressure sensor,
When the difference value calculated by the calculator is between the first preset difference value and the second preset difference value, by controlling the operation degree of the refrigerant compressor to be operated higher than the preset operation degree of the compressor, the Increase the flow rate of the refrigerant supplied from the refrigerant supply device to the heat exchanger to be greater than the preset flow rate,
When the difference value is greater than the second preset difference value, the gas processing system, characterized in that the control to stop the supply of the gas supplied to the heat exchanger. 제 4 항에 있어서,
상기 제1 헤비카본 분리기 하류에 형성되어 상기 액상 헤비카본을 가열하는 히터를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제1 기설정 차이값보다 작은 제3 기설정 차이값보다 작아지면, 상기 히터의 가열 정도를 기설정 가열 정도보다 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.5. The method of claim 4,
Further comprising a heater formed downstream of the first heavy carbon separator to heat the liquid heavy carbon,
The control unit is
When the difference value is smaller than a third preset difference value that is smaller than the first preset difference value, controlling the heating degree of the heater to be higher than the preset heating degree. 제 5 항에 있어서,
상기 히터의 하류와 상기 헤비카본 수요처 사이에 형성되어, 상기 가열된 액상 헤비카본을 공급받아 기체 헤비카본과 액체 헤비카본으로 분리하며, 상기 기체 헤비카본은 다시 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하고, 상기 액체 헤비카본은 상기 헤비카본 수요처로 공급하는 제2 헤비카본 분리기;
상기 제1 헤비카본 분리기와 상기 헤비카본 수요처를 연결하며, 상기 제1 헤비카본 분리기에서 배출되는 상기 액상 헤비카본을 상기 제2 헤비카본 분리기로 공급하고, 상기 제2 헤비카본 분리기와 상기 히터가 배치되는 제4 라인; 및
상기 제2 헤비카본 분리기와 상기 제1 헤비카본 분리기를 연결하며, 상기 제2 헤비카본 분리기에서 분리된 상기 기체 헤비카본을 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하는 제5 라인을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제3 기설정 차이값보다 작아지면, 상기 히터의 가열 정도를 기설정 가열 정도보다 증가시켜 상기 기체 헤비카본의 발생을 증가시키고, 상기 제5 라인을 통해 상기 기체 헤비카본을 다시 상기 제1 헤비카본 분리기로 회수시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.6. The method of claim 5,
It is formed between the downstream of the heater and the heavy carbon consumer, and receives the heated liquid heavy carbon and separates it into gaseous heavy carbon and liquid heavy carbon, and the gaseous heavy carbon is supplied to the first heavy carbon separator again, The liquid heavy carbon is a second heavy carbon separator for supplying to the heavy carbon demand;
The first heavy carbon separator and the heavy carbon demand are connected, the liquid heavy carbon discharged from the first heavy carbon separator is supplied to the second heavy carbon separator, and the second heavy carbon separator and the heater are disposed the fourth line being; and
A fifth line connecting the second heavy carbon separator and the first heavy carbon separator, and supplying the gaseous heavy carbon separated in the second heavy carbon separator to the first heavy carbon separator,
The control unit is
When the difference value is smaller than the third preset difference value, the heating degree of the heater is increased more than the preset heating degree to increase the generation of the gaseous heavy carbon, and the gaseous heavy carbon is regenerated through the fifth line. Gas treatment system, characterized in that the control to be recovered to the first heavy carbon separator. 제 6 항에 있어서,
상기 제3 라인 상에서 분기되어 상기 제1 헤비카본 분리기로 연결되는 제6 라인; 및
상기 제6 라인 상에 구비되어 상기 재액화 가스를 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하는 회수 펌프를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 차이값이 상기 제2 기설정 차이값보다 커지면, 상기 회수 펌프를 가동하여 상기 재액화 가스를 상기 제6 라인을 통해 상기 제1 헤비카본 분리기로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.7. The method of claim 6,
a sixth line branched on the third line and connected to the first heavy carbon separator; and
Further comprising a recovery pump provided on the sixth line to supply the reliquefied gas to the first heavy carbon separator,
The control unit is
When the difference value is greater than the second preset difference value, the recovery pump is operated to control supplying the reliquefied gas to the first heavy carbon separator through the sixth line. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 부유물.8. A marine float comprising the gas treatment system of any one of claims 1-7.
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