KR102539433B1 - Floating Marine Structure with Hydrogen Storage Tank - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 수소 인프라를 활용하여, 수소를 효율적으로 해상 부유구조물에 저장하고 저장된 수소를 해상 부유구조물에서 다른 선박으로 용이하게 공급할 수 있는 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 액체수소를 저장하는 액체수소 저장탱크; 압축 수소 배관망이 설치된 육상의 수소 인프라; 상기 액체수소 저장탱크와 육상의 수소 인프라를 연결하는 수소 액화라인; 및 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스와 상기 수소 액화라인을 통해 상기 수소 인프라로부터 액체수소 저장탱크로 이송되는 압축 수소기체를 열교환시켜, 상기 액화가스의 냉열로 상기 압축 수소기체를 냉각시키는 냉열회수장치;를 포함하여, 육상으로부터 공급받은 압축 수소를 상기 액화수소의 냉열로 냉각시켜 수소를 액체 상태로 저장하고, 액체수소 저장탱크에 저장된 액체 수소를 액체수소 운반선으로 공급한다.
The present invention relates to an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank capable of efficiently storing hydrogen in an offshore floating structure and easily supplying the stored hydrogen from the offshore floating structure to other ships by utilizing an existing hydrogen infrastructure.
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to the present invention includes a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas; A liquid hydrogen storage tank for storing liquid hydrogen; Onshore hydrogen infrastructure with a network of compressed hydrogen pipelines; A hydrogen liquefaction line connecting the liquid hydrogen storage tank and onshore hydrogen infrastructure; And cold heat recovery for cooling the compressed hydrogen gas with the cold heat of the liquefied gas by exchanging heat between the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and the compressed hydrogen gas transferred from the hydrogen infrastructure to the liquid hydrogen storage tank through the hydrogen liquefaction line. Including, the compressed hydrogen supplied from the land is cooled by the cold heat of the liquefied hydrogen to store the hydrogen in a liquid state, and the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank is supplied to the liquid hydrogen carrier.

Figure R1020180078792
Figure R1020180078792

Description

수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물 {Floating Marine Structure with Hydrogen Storage Tank} Floating Marine Structure with Hydrogen Storage Tank}

본 발명은 기존의 수소 인프라를 활용하여, 수소를 효율적으로 해상 부유구조물에 저장하고 저장된 수소를 해상 부유구조물에서 다른 선박으로 용이하게 공급할 수 있는 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물에 관한 것이다.The present invention relates to an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank capable of efficiently storing hydrogen in an offshore floating structure and easily supplying the stored hydrogen from the offshore floating structure to other ships by utilizing an existing hydrogen infrastructure.

세계적으로 선박의 배출가스 규제가 강화되고 있다. 일례로, 최근 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)에서는 선박 배기가스 내 온실가스(GHG; Green House Gas)를 2050년까지, 2008년 대비 약 50% 감축할 것을 합의·발표하였다. 로이드 선급(LR; Lloyd's Register)에 따르면, IMO가 합의를 규제화할 경우, 선박의 탄소배출 제로 연료 및 기술의 점유율은 급증할 것으로 전망된다. Worldwide, ship emission regulations are being strengthened. For example, the International Maritime Organization (IMO) recently agreed and announced that greenhouse gas (GHG) in ship exhaust would be reduced by about 50% compared to 2008 by 2050. According to Lloyd's Register (LR), if the IMO regulates the agreement, the share of zero-emission fuels and technologies for ships is expected to soar.

그 뿐 아니라, IMO 산하 해양환경보호의원회(MEPC; Marine Environment Protection Committee)는 선박의 배기가스 내 온실가스 저감 방법에 대해 추가 협의 할 예정이며, 초기 전략도 채택될 예정이다. In addition, the Marine Environment Protection Committee (MEPC) under the IMO will hold additional consultations on how to reduce greenhouse gas emissions from ships, and an initial strategy will also be adopted.

이에 따라, 현재 운항중인 전체 선박은, 기존의 화석연료 사용을 중단하고, 수소, 전기배터리, 바이오에너지 등 탄소배출 제로 연료로 전환해야만 하며, 이후 새로 건조되는 선박은 탄소를 전혀 배출하지 않는 에너지로 항해할 수 있어야 한다.Accordingly, all ships currently in operation must stop using existing fossil fuels and switch to zero-emission fuels such as hydrogen, electric batteries, and bioenergy. Must be able to sail.

탄소배출 제로 연료로서, 수소가 각광받고 있다. 수소는 청정하고 무한하며, 동일 중량 기준 휘발유의 3배 가량의 에너지량을 가지는 미래 청정 에너지이다. 수소를 연료로 사용하면 오염물질 배출이 없다는 점에서 주목받고 있다.As a zero-emission fuel, hydrogen is in the limelight. Hydrogen is clean and limitless, and is a future clean energy with three times the energy amount of gasoline by weight. When hydrogen is used as a fuel, it is attracting attention because there is no emission of pollutants.

연료로서 수소의 점유율이 상승할 것에 대비하여, 수소를 안정적으로 저장하여 운반하는 기술의 개발이 필요하다. 수소를 대량으로 저장하는 방법으로는, 수소를 액화시켜 액체 상태로 저장하는 방법과, 기체 상태의 수소를 압축하여 압축 수소 형태로 저장하는 방법이 있다. In preparation for an increase in the share of hydrogen as a fuel, it is necessary to develop a technology for stably storing and transporting hydrogen. Methods for storing hydrogen in large quantities include a method of liquefying hydrogen and storing it in a liquid state and a method of compressing gaseous hydrogen and storing it in a compressed hydrogen form.

일본 공개특허공보 특개2003-028567호 (2003.01.29.)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-028567 (2003.01.29.)

수소를 액체 상태로 저장하기 위해서는, 수소를 상온에서 수소의 끓는점인 약 -253℃까지 냉각시켜야 한다. 또한, 수소를 압축된 수소 기체 형태로 저장하기 위해서는, 수소를 상압에서 약 200 bar 내지 1,000 bar의 초고압으로 압축시킬 필요가 있다.To store hydrogen in a liquid state, it must be cooled from room temperature to about -253°C, the boiling point of hydrogen. In addition, in order to store hydrogen in the form of compressed hydrogen gas, it is necessary to compress hydrogen to an ultra-high pressure of about 200 bar to 1,000 bar at atmospheric pressure.

그러나, 현재 기술로는, 수소를 액체 상태 또는 압축 수소 기체 형태로 저장 및 운반하기 위해서는 수소를 극저온으로 냉각시키기 위한 에너지나 수소를 초고압으로 압축하기 위한 에너지가 상당히 많이 소모된다. 또한, 수소를 액화시키거나 압축시키기 위한 인프라를 구축해야 하는데, 인프라 구축을 위한 부지 선정의 어려움이나 비용 부담의 문제도 있다.However, with the current technology, in order to store and transport hydrogen in a liquid state or compressed hydrogen gas form, a large amount of energy is consumed to cool the hydrogen to a cryogenic temperature or to compress the hydrogen to an ultra-high pressure. In addition, it is necessary to build infrastructure for liquefying or compressing hydrogen, but there is also a problem of difficulty in selecting a site for infrastructure construction or cost burden.

한편, 해양 대기 오염을 방지하기 위한 국제적인 관심이 증가하면서, 대표적인 친환경 선박(Green-ship)으로서, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 연료로 사용하는 선박(LFS; Liquefied Gas Fueled Ship)이 개발된 바 있으며, LNG의 수요 또한 급증하고 있다.On the other hand, as international interest in preventing marine air pollution increases, as a representative green-ship, a ship using liquefied natural gas (LNG) as fuel (LFS; Liquefied Gas Fueled Ship) has been developed, and the demand for LNG is also rapidly increasing.

LNG는 통상 LNG 운반선에 의해 운반되는데, 해상에 부유한 상태에서, LNG 운반선으로부터 LNG를 이송받아 저장하고, 이를 재기화시키며, 재기화된 천연가스를 육상 터미널로 공급하는 해상 부유구조물이 사용되고 있다.LNG is usually transported by an LNG carrier, and an offshore floating structure is used that receives and stores LNG from an LNG carrier in a floating state, regasifies it, and supplies the regasified natural gas to an onshore terminal.

대표적으로는, LNG 저장탱크와 LNG 재기화 설비가 설치된 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 저장탱크 및 LNG 재기화 설비와 함께 발전시스템이 설치되어 천연가스와, 천연가스를 연료로 사용하여 생산한 전력을 육상으로 공급해줄 수 있는 LNG FSPP(Floating, Storage, Power Plant) 등이 있다.Typically, an LNG floating storage and regasification unit (FSRU) with an LNG storage tank and an LNG regasification facility, a power generation system installed with an LNG storage tank and an LNG regasification facility, and natural gas, using natural gas as a fuel There is an LNG Floating, Storage, Power Plant (FSPP) that can supply the generated electricity to the land.

LNG FRSU나 LNG FSPP에서 LNG를 기화시키는 열원으로서 해수를 사용하며, LNG를 기화시키면서 회수한 LNG의 냉열은 해상으로 버려진다.In LNG FRSU or LNG FSPP, seawater is used as a heat source for vaporizing LNG, and the cold heat of LNG recovered while vaporizing LNG is discarded into the sea.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 개선하고자 하는 것으로, 기존의 인프라를 효율적으로 활용하여, 수소를 액화시키거나 압축시켜 저장하는데 필요한 에너지를 절감시킬 수 있는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 제공하고자 한다. Therefore, the present invention is to improve the above-mentioned problems, and efficiently utilizes the existing infrastructure to provide an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank, which can reduce the energy required to liquefy or compress hydrogen and store it. want to provide

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 액체수소를 저장하는 액체수소 저장탱크; 압축 수소 배관망이 설치된 육상의 수소 인프라; 상기 액체수소 저장탱크와 육상의 수소 인프라를 연결하는 수소 액화라인; 및 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스와 상기 수소 액화라인을 통해 상기 수소 인프라로부터 액체수소 저장탱크로 이송되는 압축 수소기체를 열교환시켜, 상기 액화가스의 냉열로 상기 압축 수소기체를 냉각시키는 냉열회수장치;를 포함하여, 육상 수소 인프라로부터 공급받은 압축 수소를 상기 액화수소의 냉열로 냉각시켜 수소를 액체 상태로 저장하고, 액체수소 저장탱크에 저장된 액체 수소를 액체수소 운반선으로 공급하는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물이 제공된다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas; A liquid hydrogen storage tank for storing liquid hydrogen; Onshore hydrogen infrastructure with a network of compressed hydrogen pipelines; A hydrogen liquefaction line connecting the liquid hydrogen storage tank and onshore hydrogen infrastructure; And cold heat recovery for cooling the compressed hydrogen gas with the cold heat of the liquefied gas by exchanging heat between the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and the compressed hydrogen gas transferred from the hydrogen infrastructure to the liquid hydrogen storage tank through the hydrogen liquefaction line. A hydrogen storage tank that cools the compressed hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure with the cold heat of the liquid hydrogen to store the hydrogen in a liquid state and supplies the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank to the liquid hydrogen carrier. An offshore floating structure provided with is provided.

바람직하게는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시키고, 재기화 가스를 천연가스 수요처로 공급하는 액화가스 재기화 설비; 및 상기 육상의 수소 인프라로부터 공급받은 수소를 액화시키거나 더 압축시켜 저장하는 수소 저장 설비;를 포함할 수 있다. Preferably, a liquefied gas regasification facility for vaporizing the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplying the regasified gas to a natural gas consumer; and a hydrogen storage facility for liquefying or further compressing the hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure.

바람직하게는, 상기 액화가스 재기화 설비는, 상기 냉열회수장치에서 압축 수소를 냉각시키면서 예열된 액화가스를 기화시키는 액화가스 기화기; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 생성된 증발가스를 압축하여 상기 천연가스 수요처로 공급하는 BOG 압축기;를 포함하고, 상기 재기화 설비로부터 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 온도를 상기 천연가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 트림히터;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the liquefied gas regasification facility includes: a liquefied gas vaporizer for vaporizing the preheated liquefied gas while cooling the compressed hydrogen in the cold heat recovery device; and a BOG compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank and supplying it to the natural gas consumer, wherein the temperature of the regasification gas supplied from the regasification facility to the natural gas consumer is controlled by the natural gas consumer. It may further include a trim heater that adjusts to a required temperature.

바람직하게는, 상기 수소 저장 설비는, 상기 냉열회수장치에서 예냉된 압축 수소를 냉매를 이용하여 냉각시키는 수소 냉각기; 및 상기 수소 냉각기에서 냉각된 압축 수소를 상기 액체수소 저장탱크의 저장압력까지 팽창시키는 감압밸브;를 포함하며, 상기 감압밸브를 통과하면서 액화된 액체 수소가 상기 액체수소 저장탱크에 저장될 수 있다.Preferably, the hydrogen storage facility includes a hydrogen cooler for cooling compressed hydrogen pre-cooled in the cold heat recovery device using a refrigerant; and a pressure reducing valve for expanding compressed hydrogen cooled in the hydrogen cooler to a storage pressure of the liquid hydrogen storage tank, and liquid hydrogen liquefied while passing through the pressure reducing valve may be stored in the liquid hydrogen storage tank.

바람직하게는, 상기 수소 저장 설비는, 상기 액체수소 저장탱크에서 생성된 수소 증발가스와 상기 냉열회수장치로부터 수소 냉각기로 공급되는 압축 수소를 열교환시켜, 상기 압축 수소를 냉각시키는 수소 BOG 열교환기;를 더 포함하고, 상기 수소 BOG 열교환기에서 압축 수소를 냉각시키면서 가열된 수소 증발가스는 수소 기체 수요처로 공급될 수 있다.Preferably, the hydrogen storage facility includes a hydrogen BOG heat exchanger that cools the compressed hydrogen by exchanging heat between hydrogen boil-off gas generated in the liquid hydrogen storage tank and compressed hydrogen supplied from the cold heat recovery device to the hydrogen cooler. Further, the hydrogen boil-off gas heated while cooling the compressed hydrogen in the hydrogen BOG heat exchanger can be supplied to a hydrogen gas demand place.

바람직하게는, 상기 수소 저장 설비는, 상기 육상의 수소 인프라로부터 공급받은 압축 수소를 더 압축하는 수소 압축기; 상기 수소 압축기에서 압축된 초고압 수소를 냉각시키는 중간 냉각기; 및 상기 냉각된 초고압 수소를 저장하는 초고압 수소 저장탱크;를 더 포함하여, 상기 초고압 수소를 수소 기체 수요처로 공급할 수 있다.Preferably, the hydrogen storage facility includes a hydrogen compressor for further compressing compressed hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure; an intermediate cooler for cooling the ultra-high pressure hydrogen compressed in the hydrogen compressor; and an ultra-high pressure hydrogen storage tank for storing the cooled ultra-high pressure hydrogen, and supplying the ultra-high pressure hydrogen to a hydrogen gas demand place.

바람직하게는, 상기 수소 저장 설비는, 상기 액체수소 저장탱크에 저장된 액체 수소를 압축하는 액체수소 고압펌프; 상기 액체수소 고압펌프로 압축한 액체 수소를 기화시키는 수소 기화기; 및 상기 수소 기화기에서 기화된 수소 기체를 저장하는 초고압 수소 버퍼탱크;를 더 포함하여, 상기 기화된 수소 기체를 수소 기체 수요처로 공급할 수 있다. Preferably, the hydrogen storage facility includes a liquid hydrogen high-pressure pump for compressing the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank; a hydrogen vaporizer for vaporizing the liquid hydrogen compressed by the liquid hydrogen high-pressure pump; and an ultra-high pressure hydrogen buffer tank for storing the hydrogen gas vaporized in the hydrogen vaporizer, and supplying the vaporized hydrogen gas to a hydrogen gas demand place.

본 발명에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 기존의 수소 인프라 및 액화가스용 해상 부유구조물을 활용하여 수소를 저장하고, 액화가스용 해상 부유구조물에서 버려지는 냉열을 회수하여, 수소를 저장하는데 필요한 에너지 및 비용을 절감할 수 있다. An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to the present invention stores hydrogen by utilizing the existing hydrogen infrastructure and an offshore floating structure for liquefied gas, and recovers the cold heat discarded from the offshore floating structure for liquefied gas to generate hydrogen. Energy and cost required for storage can be reduced.

또한, 수소를 액화시키는데 필요한 배관 및 장비의 크기를 감소시킬 수 있다. In addition, the size of the piping and equipment required to liquefy the hydrogen can be reduced.

또한, 수소를 해상 부유구조물의 저압가스 엔진의 연료로 사용하여 전력을 생산함으로써, 전력을 생산하는데 있어 저압가스 엔진의 메탄 슬립을 저감시키는 등 선박의 배기가스 환경규제를 준수할 수 있다. In addition, by using hydrogen as a fuel for the low-pressure gas engine of the offshore floating structure to generate electricity, it is possible to comply with ship exhaust gas environmental regulations, such as reducing methane slip of the low-pressure gas engine in generating electricity.

또한, 기존의 인프라를 적극적으로 활용함으로써, 수소 연료 상용화를 위한 추가 인프라 구축의 필요성을 최소화할 수 있다. In addition, by actively utilizing existing infrastructure, it is possible to minimize the need to build additional infrastructure for commercialization of hydrogen fuel.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물과 각종 선박 및 육상의 인프라와의 연결 관계를 간략하게 도시한 구성도이다.
1 is a configuration diagram schematically showing an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a connection relationship between an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank and various ships and onshore infrastructure according to embodiments of the present invention.

본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are marked with the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings.

후술하는 본 발명의 일 실시예들에서 해상 부유구조물은, 해상에 부유한 상태에서 액화가스를 저장하고, 저장된 액화가스를 기화시켜 육상 터미널 등 재기화 가스 수요처로 공급할 수 있는 것으로서, 예를 들어, LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG FSPP(Floating Storage Power Plant)와 같이 추진 능력을 갖지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 부유구조물일 수 있다. In one embodiment of the present invention described later, the offshore floating structure can store liquefied gas while floating on the sea, vaporize the stored liquefied gas, and supply it to a regasified gas demander such as a land terminal, for example, It may be an offshore floating structure that does not have propulsion capability but floats on the sea, such as an LNG Floating Storage Regasification Unit (FSRU) or an LNG Floating Storage Power Plant (FSPP).

또한, 액화가스는, 예를 들어, LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In addition, liquefied gas, for example, LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), liquefied ethylene gas, liquefied propylene gas, etc. It may be a liquefied petrochemical gas. However, in the embodiment to be described later, it will be described as an example in which LNG, which is a representative liquefied gas, is applied.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 간략하게 도시한 구성도이며, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 간략하게 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물과 각종 선박 및 육상의 인프라들과의 연결 관계를 간략하게 도시한 구성도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 설명하기로 한다. 1 is a block diagram schematically illustrating an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a second embodiment of the present invention. 3 is a configuration diagram briefly showing a structure, and FIG. 3 is a configuration diagram briefly showing the connection relationship between an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to an embodiment of the present invention and various ships and land infrastructures. am. Hereinafter, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 설명하기로 한다. First, with reference to FIG. 1, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a first embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 천연가스 수요처(NG Users)로 공급하는 LNG 재기화 설비; 및 육상의 수소 인프라(200)로부터 수소를 공급받아 수소를 액체 상태 또는 기체 상태로 저장하며, 저장된 수소를 수소 수요처(LH2 Carrier, H2 Users 등)로 공급하는 수소 저장 설비;를 포함한다. An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a first embodiment of the present invention includes an LNG storage tank 100 for storing LNG; An LNG regasification facility that regasifies the LNG stored in the LNG storage tank 100 and supplies it to NG users; and a hydrogen storage facility that receives hydrogen from the onshore hydrogen infrastructure 200, stores the hydrogen in a liquid or gaseous state, and supplies the stored hydrogen to hydrogen demanders (LH 2 Carrier, H 2 Users, etc.).

도면에는 하나의 LNG 저장탱크(100)만을 도시하였으나, LNG 저장탱크(100)는 하나 이상이 설치될 수 있다. 또한, LNG 저장탱크(100)는 극저온의 LNG가 액체 상태를 유지하도록 단열처리되어 있을 수 있다. 그러나 LNG 저장탱크(100)가 단열처리되더라도, 외부로부터의 열 침입을 완벽히 차단할 수는 없으므로, LNG 저장탱크(100) 내에서는 LNG가 자연기화하여 BOG(Boil-Off Gas)가 생성된다. BOG가 지속적으로 생성되면 결국 LNG 저장탱크(100)의 내압이 상승하게 되고, LNG 저장탱크(100)에는 LNG 저장탱크(100)의 내압이 설정값을 초과하면 자동으로 BOG를 배출시켜 LNG 저장탱크(100)의 내압을 조절하도록 안전밸브(미도시)가 설치될 수 있다.Although only one LNG storage tank 100 is shown in the drawing, one or more LNG storage tanks 100 may be installed. In addition, the LNG storage tank 100 may be insulated so that cryogenic LNG maintains a liquid state. However, even if the LNG storage tank 100 is insulated, heat intrusion from the outside cannot be completely blocked, so that LNG is naturally vaporized in the LNG storage tank 100 to generate boil-off gas (BOG). When BOG is continuously generated, the internal pressure of the LNG storage tank 100 eventually rises, and the LNG storage tank 100 automatically discharges BOG when the internal pressure of the LNG storage tank 100 exceeds the set value. A safety valve (not shown) may be installed to adjust the internal pressure of (100).

또한, LNG 저장탱크(100)에는 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 가압하여 재기화 설비로 공급하는 LNG 펌프(110);가 설치될 수 있다.In addition, an LNG pump 110 may be installed in the LNG storage tank 100 to pressurize the LNG stored in the LNG storage tank 100 and supply it to the regasification facility.

LNG 펌프(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상 설치될 수 있으며, 서로 동일한 용량의 것으로 설치되어 적어도 하나는 리던던시를 목적으로 설치될 수 있다. 또는, 서로 다른 용량의 것으로 설치되어 적어도 하나는 LNG 저장탱크(100)의 수위가 낮아지더라도 LNG를 가압하여 배출시킬 수 있는 스트리핑 펌프일 수 있다. As shown in FIG. 1 , one or more LNG pumps 110 may be installed, and at least one having the same capacity may be installed for redundancy. Alternatively, at least one installed with different capacities may be a stripping pump capable of pressurizing and discharging LNG even when the water level of the LNG storage tank 100 is lowered.

본 실시예의 재기화 설비는, LNG와 수소를 열교환시켜 LNG의 냉열을 회수하는 냉열회수장치(120); LNG와 가열매체를 열교환시켜 LNG를 재기화시키는 LNG 기화기(130); 및 재기화된 천연가스를 임시저장하는 재기화 가스 버퍼탱크(140); 천연가스 수요처로 공급할 재기화 가스의 온도를 천연가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 트림히터(150);를 포함할 수 있다.The regasification facility of the present embodiment includes a cold heat recovery device 120 that recovers cold heat of LNG by heat exchange between LNG and hydrogen; LNG vaporizer 130 for re-vaporizing LNG by exchanging heat between LNG and a heating medium; and a regasified gas buffer tank 140 for temporarily storing the regasified natural gas. It may include; a trim heater 150 for adjusting the temperature of the regasification gas to be supplied to the natural gas consumer to a temperature required by the natural gas consumer.

본 실시예의 냉열회수장치(120)에서는 후술하는 액체수소 저장탱크(260)로 이송되는 수소기체와 LNG 펌프(110)에 의해 LNG 기화기(130)로 이송되는 LNG가 열교환하고, 열교환에 의해 수소기체는 냉각되고 LNG는 가열된다. In the cold heat recovery device 120 of this embodiment, hydrogen gas transported to the liquid hydrogen storage tank 260 described later and LNG transported to the LNG vaporizer 130 by the LNG pump 110 heat-exchange, and hydrogen gas is produced by the heat exchange. is cooled and LNG is heated.

냉열회수장치(120)에서 천연가스 수요처로 공급할 LNG의 냉열을 회수하여, 액체수소 저장탱크(260)에 저장할 수소기체를 냉각시킴으로써, LNG를 기화시키는 LNG 기화기(130)의 가열듀티를 저감시킬 수 있고, 또한, 저장할 수소를 액화시키는 수소 냉각기(240)의 냉각듀티를 저감시킬 수 있다.The heating duty of the LNG vaporizer 130 for vaporizing LNG can be reduced by recovering the cold heat of LNG to be supplied to the natural gas demand side in the cold heat recovery device 120 and cooling the hydrogen gas to be stored in the liquid hydrogen storage tank 260. In addition, the cooling duty of the hydrogen cooler 240 for liquefying hydrogen to be stored can be reduced.

본 실시예의 냉열회수장치(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이 직렬로 2개 이상 설치될 수 있으며, LNG와 수소가 순차적으로 다수의 냉열회수장치(120)를 통과하면서 여러 단계에 걸쳐 열교환이 실시될 수 있다. 이때, LNG와 수소는 향류 흐름으로 열교환할 수 있다.Two or more cold heat recovery devices 120 of this embodiment may be installed in series as shown in FIG. this can be carried out. At this time, LNG and hydrogen may exchange heat in a countercurrent flow.

LNG 기화기(130)는 냉열회수장치(120)를 통과하면서 수소를 냉각시킴으로서 가열된 LNG를 기화시킨다. LNG 기화기(130)에서 LNG를 기화시키는 열원으로는 해수가 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 본 실시예에서 LNG를 기화시키는 열원으로서 해수가 사용되는 경우에는, LNG를 기화시키기 전에 LNG의 냉열을 활용하는 냉열회수장치(120) 없이, LNG 펌프(110)를 통해 이송된 LNG를 해수와 열교환시키는 경우와 비교하여, 열교환 후 해상으로 배출되는 냉각된 해수의 온도가 더 높기 때문에, 극저온의 LNG를 냉각시킴으로써 배출되는 극저온의 해수에 의해 해상 부유구조물이 부유하고 있는 주변 해상의 생태계를 파괴하는 등의 환경문제를 개선할 수 있다. LNG 기화기(130)에서 기화된 재기화 가스(NG; Natural Gas)는 재기화 가스 버퍼탱크(140)로 공급된다. The LNG vaporizer 130 cools hydrogen while passing through the cold heat recovery device 120 to vaporize the heated LNG. Seawater may be used as a heat source for vaporizing LNG in the LNG vaporizer 130, but is not limited thereto. In the present embodiment, when seawater is used as a heat source for vaporizing LNG, the LNG transferred through the LNG pump 110 exchanges heat with seawater without the cold heat recovery device 120 utilizing the cold heat of the LNG before vaporizing the LNG. Since the temperature of the cooled seawater discharged to the sea after heat exchange is higher than in the case of cooling, the cryogenic seawater discharged by cooling the cryogenic LNG destroys the ecosystem of the surrounding sea where the offshore floating structure is floating. of environmental problems can be improved. The regasified gas (NG) vaporized in the LNG vaporizer 130 is supplied to the regasified gas buffer tank 140 .

재기화 가스 버퍼탱크(140)는 LNG 기화기(130)에서 기화된 재기화 가스를 임시저장하며, 천연가스 수요처로 재기화 가스를 공급하기 전에 재기화 가스를 안정화시키고, 유량을 조절하는 역할을 할 수 있다. The regasification gas buffer tank 140 temporarily stores the regasification gas vaporized in the LNG vaporizer 130, stabilizes the regasification gas before supplying the regasification gas to a natural gas demand place, and serves to control the flow rate. can

또한, 본 실시예에 따르면, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시킨 재기화 가스뿐만 아니라, LNG 저장탱크(100)에서 생성된 증발가스도 천연가스 수요처(NG Users)로 공급할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, not only the regasified gas obtained by regasifying the LNG stored in the LNG storage tank 100, but also the boil-off gas generated in the LNG storage tank 100 can be supplied to NG users. .

따라서, 본 실시예의 재기화 설비는, 증발가스를 천연가스 수요처로 공급하는 수단으로서, LNG 저장탱크(100)에서 생성된 증발가스를 압축하는 BOG 압축기(160);를 더 포함할 수 있다. BOG 압축기(160)는 증발가스를 압축하여 재기화 가스 버퍼탱크(140)로 공급할 수 있고, 증발가스는 재기화 가스 버퍼탱크(140)에 저장된 재기화 가스와 함께 천연가스 수요처로 공급될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 재기화 가스라 함은, 압축 BOG를 포함하는 개념일 수 있다.Therefore, the regasification facility of this embodiment may further include a BOG compressor 160 for compressing the boil-off gas generated in the LNG storage tank 100 as a means for supplying the boil-off gas to a natural gas demand place. The BOG compressor 160 may compress boil-off gas and supply it to the regasification gas buffer tank 140, and the boil-off gas may be supplied to a natural gas demand place together with the regasification gas stored in the regasification gas buffer tank 140. . That is, the regasification gas in this embodiment may be a concept including compressed BOG.

또한, 재기화 가스 버퍼탱크(140)와 천연가스 수요처를 연결하며, 재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 배출된 재기화 가스가 천연가스 수요처로 이송되는 유로를 제공하는 재기화 가스 라인(GL)은, 재기화 가스 버퍼탱크(140)의 상부로부터 연결된다. In addition, a regasification gas line (GL) connecting the regasification gas buffer tank 140 and the natural gas demand place and providing a flow path through which the regasification gas discharged from the regasification gas buffer tank 140 is transported to the natural gas demand place. is connected from the top of the regasification gas buffer tank 140.

재기화 가스 버퍼탱크(140)에는, 재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 배출되는 재기화 가스에 포함된 미스트, 액적 등 액체 성분을 분리제거하는 미스트 제거장치가 설치될 수 있다. 재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 재기화 가스는 미스트 제거장치를 통과한 후 배출되어, 재기화 가스 라인(GL)을 따라 천연가스 수요처로 공급된다. A mist removal device may be installed in the regasification gas buffer tank 140 to separate and remove liquid components such as mist and droplets included in the regasification gas discharged from the regasification gas buffer tank 140 . The regasification gas from the regasification gas buffer tank 140 is discharged after passing through the mist eliminator, and is supplied to a natural gas demand place along the regasification gas line GL.

본 실시예의 재기화 설비는, 재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 천연가스 수요처에서 요구하는 온도로 가열 또는 냉각시키는 트림히터(150);를 더 포함할 수 있다. The regasification facility of this embodiment further includes a trim heater 150 that heats or cools the temperature of the regasification gas supplied from the regasification gas buffer tank 140 to the natural gas consumer to a temperature required by the natural gas consumer. can include

재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스는 트림히터(150)에서 천연가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절된 후 공급될 수 있다. 재기화 가스 버퍼탱크(140)로부터 배출되는 재기화 가스의 온도가 천연가스 수요처에서 요구하는 온도인 경우에는 트림히터(150)를 가동하지 않을 수 있고, 또는 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스 중 일부 또는 전부를 트림히터(150)를 우회시켜 공급할 수도 있을 것이다.The regasification gas supplied from the regasification gas buffer tank 140 to the natural gas consumer may be supplied after being adjusted to a temperature required by the natural gas consumer in the trim heater 150 . When the temperature of the regasification gas discharged from the regasification gas buffer tank 140 is the temperature required by the natural gas consumer, the trim heater 150 may not be operated, or among the regasification gas supplied to the natural gas consumer Some or all of them may be supplied by bypassing the trim heater 150 .

재기화 가스 라인(GL)에는, 트림히터(150)와 천연가스 수요처 사이에, 재기화 설비로부터 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 유량을 측정하는 유량계가 장착된 유량 조절 밸브(도면부호 미부여);가 설치될 수 있다. In the regasification gas line GL, between the trim heater 150 and the natural gas consumer, a flow control valve (without reference numerals) equipped with a flow meter for measuring the flow rate of the regasification gas supplied from the regasification facility to the natural gas consumer. grant); can be installed.

천연가스 수요처는, 저압가스 엔진 등 선내에 있을 수도 있고, 육상의 고압 천연가스 터미널 등 선외에 있을 수도 있다. 천연가스 수요처가 다수인 경우, 재기화 가스 라인(GL)은 유량 조절 밸브 이후에 여러개로 분기되어 각각의 천연가스 수요처로 연결될 수 있고, 각각의 분기라인에는 각 수요처의 수요 발생 여부 등에 의해 개폐가 제어되는 개폐밸브(도면부호 미부여)가 설치될 수 있다. The natural gas demand place may be on board, such as a low-pressure gas engine, or off-board, such as a high-pressure natural gas terminal on land. When there are multiple consumers of natural gas, the regasification gas lines (GL) may be branched into several after the flow control valve and connected to each of the consumers of natural gas, and each branch line may be opened or closed depending on whether or not demand is generated by each consumer. A controlled on-off valve (not referenced) may be installed.

본 실시예의 수소 저장 설비는, 육상에 설치되어 있는 수소 인프라(200)로부터 수소를 공급받아, 액화시켜 저장하거나 또는 압축시켜 저장할 수 있으며, 저장된 수소는 수소 수요처로 공급해줄 수도 있다.The hydrogen storage facility of this embodiment may receive hydrogen from the hydrogen infrastructure 200 installed on land, liquefy and store it, or compress and store it, and supply the stored hydrogen to a hydrogen demand place.

프랑스, 벨기에, 네덜란드 등 유럽 및 미국 등에는 약 100 bar 정도의 수소 기체를 이송할 수 있는 수소 배관망이 형성되어 있으며, 약 50여개의 수소 스테이션이 운영되고 있다. 한국, 영국, 독일, 캐나다 등에도 수소 배관망을 설치하여 운영중이다. 특히, 수소 배관망 등 수소 인프라가 잘 구축되어 있는 유럽이나 미국 등지는 ECA(Emission Control Area)로 지정되어 있으며 ECA는 Tier Ⅲ 규제 등 선박 배기가스 규정이 다른 지역에 비해 더 엄격하다. A hydrogen pipeline network capable of transporting hydrogen gas of about 100 bar is formed in Europe and the United States, such as France, Belgium, and the Netherlands, and about 50 hydrogen stations are in operation. Hydrogen pipe networks have been installed and operated in Korea, the UK, Germany, and Canada. In particular, Europe and the United States, where hydrogen infrastructure is well established, such as hydrogen pipe networks, are designated as ECA (Emission Control Areas), and ECA has stricter ship exhaust gas regulations, such as Tier Ⅲ regulations, than other regions.

일반적으로, 수소 배관망은 수소가 장거리에 걸쳐서도 용이하게 이송될 수 있도록, 고압으로 압축된 수소가 이송되는 고압 수소 배관망으로 형성되어 있다. 예를 들어, 육상의 수소 인프라는, 약 100 bar로 압축된 수소를 수소 수요처로 공급한다. In general, the hydrogen pipe network is formed of a high-pressure hydrogen pipe network through which hydrogen compressed at high pressure is transported so that the hydrogen can be easily transported even over long distances. For example, onshore hydrogen infrastructure supplies hydrogen compressed to about 100 bar to hydrogen demanders.

한편, 수소는 공기 중에 풍부한 원소이고, 이상적인 대체 연료로서 고려되고 있다. 그러나, 현재는 수소 생산, 분배 공급 및 저장 등 수소 인프라가 부족하고, 광범위한 수요를 충족시키기 위한 인프라 구축에 소요되는 비용 또한 높기 때문에 경제성은 낮은 것으로 평가되고 있다. On the other hand, hydrogen is an abundant element in the air and is considered as an ideal alternative fuel. However, at present, hydrogen infrastructure such as hydrogen production, distribution, supply, and storage is insufficient, and the cost required to build infrastructure to meet a wide range of demand is also high, so the economic feasibility is evaluated as low.

본 실시예의 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물과 연계하면, 최소 비용으로 수소를 공급받아 저장하는 것은 물론, 수소 운반선 등 수소 수요처로 저장한 수소를 공급해줄 수 있을 것이다. In connection with the offshore floating structure equipped with the hydrogen storage tank of this embodiment, it will be possible to receive and store hydrogen at a minimum cost, as well as supply the stored hydrogen to hydrogen demanders such as hydrogen carriers.

본 실시예의 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 압축 수소 기체를 공급하는 배관망 등 육상 수소 인프라(200)가 구축되어 있는 인근의 해상에 부유한 상태로 운용될 수 있다. The offshore floating structure equipped with the hydrogen storage tank of the present embodiment can be operated in a floating state in the sea near where the onshore hydrogen infrastructure 200, such as a pipeline network supplying compressed hydrogen gas, is built.

특히, 본 실시예의 해상 부유구조물에는 발전엔진으로서 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진이 설치될 수 있다. DFDE 엔진은, 4-행정(4-stroke) 사이클을 사용하며, 발전용으로 주로 사용된다. 또한, DFDE 엔진은 약 6.5 bar 정도의 저압 천연가스를 연소용 공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축시키는 오토 사이클(otto cycle)을 채택하고 있다. In particular, a DFDE (Dual Fuel Diesel Electric) engine may be installed as a power generation engine in the offshore floating structure of this embodiment. The DFDE engine uses a 4-stroke cycle and is mainly used for power generation. In addition, the DFDE engine adopts an otto cycle in which low-pressure natural gas of about 6.5 bar is injected into the combustion air inlet and compressed while the piston rises.

DFDE와 같이 오토 사이클을 따르는 저압가스 엔진은 ME-GI 엔진과 같은 디젤 사이클을 따르는 고압가스 엔진에 비해 효율은 낮으나, 연료의 연소 온도가 높지 않아 고열로 인해 발생하는 질소산화물(NOx)의 양이 적기 때문에, SCR이나 EGR과 같은 별도의 질소산화물 처리 시스템을 추가로 설치하지 않아도 현재 발효 중인 질소산화물 규제인 IMO Tier Ⅲ을 만족시킨다는 장점이 있다.The low-pressure gas engine following the Otto cycle, such as the DFDE, has lower efficiency than the high-pressure gas engine following the diesel cycle, such as the ME-GI engine, but the combustion temperature of the fuel is not high, so the amount of nitrogen oxides (NO x ) generated due to high heat Since this is small, there is an advantage in that it satisfies IMO Tier III, the currently in effect nitrogen oxide regulation, without additionally installing a separate nitrogen oxide treatment system such as SCR or EGR.

그러나, 오토 사이클을 사용하는 저압가스 엔진은, 고압가스 엔진과는 달리, 실린더 중간에 연료를 주입하므로, 연료폭발 전 가스가 새어 나가는 메탄슬립(methane slip) 현상이 일어난다는 단점이 있다. 저압가스 엔진의 메탄슬립의 양은, 약 2g/kWh로, 고압가스 엔진에서 발생하는 메탄슬립의 양(약 0.2g/kWh) 보다 약 10배이상 많다. 메탄슬립, 즉, 미연소된 메탄(CH4)이 배기가스로 배출됨으로써, 저압가스 엔진 배기가스의 지구온난화지수(GWP; Global Warming Potential)를 급증시키는 요인이 된다.However, since the low-pressure gas engine using the Otto cycle injects fuel into the middle of the cylinder, unlike the high-pressure gas engine, there is a disadvantage in that a methane slip phenomenon in which gas leaks before fuel explosion occurs. The amount of methane slip in the low-pressure gas engine is about 2 g/kWh, which is about 10 times more than the amount of methane slip (about 0.2 g/kWh) generated in the high-pressure gas engine. As methane slip, that is, unburned methane (CH 4 ) is discharged as exhaust gas, it becomes a factor in rapidly increasing the Global Warming Potential (GWP) of low-pressure gas engine exhaust gas.

본 실시예에 따르면, 후술하는 바와 같이, 수소 저장 설비를 이용하여 수소를 저장할 수 있고, 이를 연료로도 사용할 수 있으므로, 친환경 선박으로서 제공할 수도 있을 것이다. According to this embodiment, as will be described later, since hydrogen can be stored using a hydrogen storage facility and can be used as a fuel, it can be provided as an eco-friendly ship.

예를 들어, HCNG(Hydrogen-enriched Compressed Natural Gas) 연료는 청정 대체 연료로서, 천연가스 연료와 수소 연료의 이점을 복합적으로 가진다. 수소를 첨가함으로써, 천연가스의 연료의 연소 속도(burning velocity)와 연소 불안정성(poor combustion stability)을 개선할 수 있다. 천연가스 연료는 미립자(particulate matters)와 탄화수소 등 오염물질의 배출이 적다는 장점 때문에 대체 연료로서 많은 관심을 받아왔다. HCNG 연료는 엔진의 효율 및 출력을 증가시키고, 엔진 제어 개선을 통해 오염물질의 배출량은 저감시킨다는 점에서 천연가스의 이점을 넘어서는 청정연료로서의 가치가 있다.For example, Hydrogen-enriched Compressed Natural Gas (HCNG) fuel is a clean alternative fuel and has the advantages of both natural gas fuel and hydrogen fuel. By adding hydrogen, the burning velocity and poor combustion stability of natural gas fuel can be improved. Natural gas fuel has received a lot of attention as an alternative fuel because of its low emission of pollutants such as particulate matters and hydrocarbons. HCNG fuel has value as a clean fuel that exceeds the benefits of natural gas in that it increases engine efficiency and power and reduces pollutant emissions through improved engine control.

본 실시예의 수소 저장 설비는, 육상 수소 인프라(200)와 연결되며, 육상 수소 인프라(200)로부터 공급받은 압축 수소가 냉열회수장치(120)로 공급되도록 유로를 제공하는 수소 액화라인(HL);을 포함한다. The hydrogen storage facility of this embodiment is connected to the onshore hydrogen infrastructure 200, and provides a flow path so that the compressed hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure 200 is supplied to the cold heat recovery device 120. A hydrogen liquefaction line (HL); includes

또한 본 실시예의 수소 저장 설비는, 육상 수소 인프라(200)로부터 공급받은 압축 수소 기체를 임시로 저장하는 임시 저장탱크(210);를 더 포함할 수 있다. 수소 기체는 육상 수소 인프라(200)로부터 수소 액화라인(HL)을 따라 본 실시예의 해상 부유구조물로 이송되고, 임시 저장탱크(210)에 저장된다. In addition, the hydrogen storage facility of this embodiment may further include a temporary storage tank 210 for temporarily storing compressed hydrogen gas supplied from the onshore hydrogen infrastructure 200. Hydrogen gas is transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 to the offshore floating structure of the present embodiment along the hydrogen liquefaction line HL, and is stored in the temporary storage tank 210.

임시 저장탱크(210)에 저장된 수소 기체는 수소 액화라인(HL)을 따라 냉열회수장치(120)로 이송되고, 냉열회수장치(120)에서 기화시킬 LNG와의 열교환에 의해 냉각된다.The hydrogen gas stored in the temporary storage tank 210 is transferred to the cold heat recovery device 120 along the hydrogen liquefaction line HL, and is cooled by heat exchange with LNG to be vaporized in the cold heat recovery device 120.

임시 저장탱크(210)는 육상 수소 인프라(200)로부터 해상 부유구조물로 이송된 수소 기체의 흐름을 안정화시키고, 냉열회수장치(120)로 공급할 수소 기체의 유량을 조절하는 역할을 할 수 있다.The temporary storage tank 210 may serve to stabilize the flow of hydrogen gas transported from the onshore hydrogen infrastructure 200 to the offshore floating structure and to control the flow rate of hydrogen gas to be supplied to the cold heat recovery device 120 .

뿐만 아니라, 육상 수소 인프라(200)와 임시 저장탱크(210)를 연결하는 수소 액화라인(HL)과 임시 저장탱크(210)와 냉열회수장치(120)를 연결하는 수소 액화라인(HL)에는 수소 기체의 이송 여부에 따라 개폐가 조절되는 개폐밸브(도면부호 미부여) 및 개도량을 제어하여 이송되는 수소 기체의 유량을 조절하는 유량조절밸브(도면부호 미부여)가 설치될 수 있다. In addition, the hydrogen liquefaction line (HL) connecting the onshore hydrogen infrastructure 200 and the temporary storage tank 210 and the hydrogen liquefaction line (HL) connecting the temporary storage tank 210 and the cold heat recovery device 120 contain hydrogen. An on/off valve (no reference numeral) that opens and closes according to whether or not gas is being transported and a flow control valve (no reference numeral 1) for adjusting the flow rate of hydrogen gas transferred by controlling the amount of opening may be installed.

본 실시예의 수소 저장 설비는, 냉열회수장치(120)에서 LNG의 냉열에 의해 냉각된 수소를 냉매와의 열교환에 의해 냉각시켜 액화시키는 수소 냉각기(240); 수소 냉각기(240)를 통과하면서 액화된 액체 수소를 감압시키는 감압밸브(250); 및 액체 수소를 저장하는 액체수소 저장탱크(260);를 포함한다.The hydrogen storage facility of the present embodiment includes a hydrogen cooler 240 that cools and liquefies hydrogen cooled by the cold heat of LNG in the cold heat recovery device 120 by heat exchange with a refrigerant; A pressure reducing valve 250 for reducing the liquefied liquid hydrogen while passing through the hydrogen cooler 240; and a liquid hydrogen storage tank 260 for storing liquid hydrogen.

냉열회수장치(120)와 수소 냉각기(240) 사이에는 냉열회수장치(120)에서 냉각된 냉각 수소를 임시저장하는 수소 버퍼탱크(230);가 설치될 수 있다. 냉열회수장치(120)에서 냉각된 냉각 수소는 냉열회수장치(120)의 수소 배출부와 수소 버퍼탱크(230)를 연결하는 수소 액화라인(HL)을 통해 수소 버퍼탱크(230)로 공급되고, 수소 버퍼탱크(230)에 저장된 냉각 수소는 수소 버퍼탱크(230)와 수소 냉각기(240)를 연결하는 수소 액화라인(HL)을 통해 수소 냉각기(240)로 공급된다.A hydrogen buffer tank 230 may be installed between the cold heat recovery device 120 and the hydrogen cooler 240 to temporarily store the cooled hydrogen cooled in the cold heat recovery device 120 . The cooled hydrogen cooled in the cold heat recovery device 120 is supplied to the hydrogen buffer tank 230 through a hydrogen liquefaction line HL connecting the hydrogen outlet of the cold heat recovery device 120 and the hydrogen buffer tank 230, The cooled hydrogen stored in the hydrogen buffer tank 230 is supplied to the hydrogen cooler 240 through a hydrogen liquefaction line HL connecting the hydrogen buffer tank 230 and the hydrogen cooler 240.

수소 버퍼탱크(230)는 냉열회수장치(120)로부터 수소 냉각기(240)로 공급되는 수소의 흐름을 안정화시키고, 수소 냉각기(240)로 공급할 수소의 유량을 조절하는 역할을 할 수 있다. The hydrogen buffer tank 230 may play a role of stabilizing the flow of hydrogen supplied from the cold heat recovery device 120 to the hydrogen cooler 240 and adjusting the flow rate of hydrogen to be supplied to the hydrogen cooler 240 .

또한, 냉열회수장치(120)와 수소 버퍼탱크(230)를 연결하는 수소 액화라인(HL)으로부터 분기되어 냉열회수장치(120)에서 냉각된 수소가 냉열회수장치(120)로 재순환하도록 유로를 제공하는 수소 분기라인(HL1a, HL1b);이 연결될 수 있다.In addition, a flow path is provided so that the hydrogen cooled in the cold heat recovery device 120, branched from the hydrogen liquefaction line HL connecting the cold heat recovery device 120 and the hydrogen buffer tank 230, is recycled to the cold heat recovery device 120. A hydrogen branch line (HL1a, HL1b) to do; may be connected.

도시하지 않은 제어부는, 냉열회수장치(120)를 통과하여 냉각된 수소의 온도에 따라 냉열회수장치(120)로부터 수소 버퍼탱크(230)로 이송되는 냉각 수소 중 일부 또는 전부를 수소 분기라인(HL1a, HL1b)으로 분기시켜 수소가 냉열회수장치(120)로 재순환되도록 제어함으로써, 냉각 수소의 온도를 조절할 수 있다. The control unit (not shown) transfers some or all of the cooled hydrogen transferred from the cold heat recovery device 120 to the hydrogen buffer tank 230 according to the temperature of the hydrogen cooled through the cold heat recovery device 120 through the hydrogen branch line HL1a. , HL1b) to control the hydrogen to be recycled to the cold heat recovery device 120, thereby controlling the temperature of the cooled hydrogen.

또는, 수소 분기라인(HL1a, HL1b)을 이용하여 기화시킬 LNG의 온도를 조절할 수도 있을 것이다. Alternatively, the temperature of LNG to be vaporized may be controlled using the hydrogen branch lines HL1a and HL1b.

상술한 바와 같이, 냉열회수장치(120)가 직렬로 2개 설치되는 경우, 수소 분기라인(HL1a, HL1b)은, 냉각 수소가 첫번째 냉열회수장치(120a)로 재순환되도록 첫번째 냉열회수장치(120a)의 수소 유입부로 연결되는 분기라인(HL1b)과, 냉각 수소가 두번째 냉열회수장치(120b)로 재순환되도록 두번째 냉열회수장치(120b)의 수소 유입부로 연결되는 분기라인(HL1a)을 포함할 수 있다. As described above, when two cold heat recovery devices 120 are installed in series, the hydrogen branch lines HL1a and HL1b are connected to the first cold heat recovery device 120a so that the cooled hydrogen is recycled to the first cold heat recovery device 120a. and a branch line HL1a connected to the hydrogen inlet of the second cold heat recovery device 120b to recirculate the cooled hydrogen to the second cold heat recovery device 120b.

한편, LNG 저장탱크(100)와 냉열회수장치(120), 냉열회수장치(120)와 LNG 기화기(130)를 연결하는 LNG 라인(LL)으로부터 분기되며, 냉열회수장치(120)를 통과하면서 가열된 LNG를 냉열회수장치(120)로 재순환시키거나, 또는, LNG 저장탱크(100)로부터 LNG가 냉열회수장치(120)를 우회하여 LNG 기화기(130)로 바로 공급되도록 유로를 제공하는 LNG 분기라인(LL1a, LL1b);를 이용하여, 냉각 수소의 온도 또는 LNG 기화기(130)로 공급되는 LNG의 온도를 조절할 수도 있다. On the other hand, it is branched from the LNG line (LL) connecting the LNG storage tank 100 and the cold heat recovery device 120, and the cold heat recovery device 120 and the LNG vaporizer 130, and heats while passing through the cold heat recovery device 120. An LNG branch line providing a flow path to recirculate the recovered LNG to the cold heat recovery device 120 or directly supply LNG from the LNG storage tank 100 to the LNG vaporizer 130 bypassing the cold heat recovery device 120. (LL1a, LL1b); may be used to adjust the temperature of cooling hydrogen or the temperature of LNG supplied to the LNG vaporizer 130.

제어부는, 냉각 수소의 온도 또는 LNG 기화기(130)로 공급되는 LNG의 온도를 측정하여 그 측정값에 의해 LNG 분기라인(LL1a, LL1b)으로 분기되는 LNG의 유량을 조절할 수 있다. 또는, 수소의 냉각 여부에 따라 조절할 수도 있다. 즉, 수소를 냉각시킬 필요가 없을 때에는, LNG가 LNG 분기라인(LL1a, LL1b)을 따라 냉열회수장치(120)를 우회하여 예열없이 LNG 기화기(130)로 공급되도록 제어할 수도 있을 것이다.The control unit may measure the temperature of the cooling hydrogen or the temperature of the LNG supplied to the LNG vaporizer 130 and adjust the flow rate of the LNG branched into the LNG branch lines LL1a and LL1b based on the measured value. Alternatively, it may be adjusted according to whether or not the hydrogen is cooled. That is, when there is no need to cool the hydrogen, the LNG may be controlled to be supplied to the LNG vaporizer 130 without preheating by bypassing the cold heat recovery device 120 along the LNG branch lines LL1a and LL1b.

본 실시예의 수소 냉각기(240)는 냉열회수장치(120)에서 예냉된 수소를 전량 액화시킬 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만 수소 냉각기(240)에서 수소를 액화시키는 냉열로서 냉매 사이클을 순환하는 냉매를 활용할 수 있다. 본 실시예와 같이 수소를 냉열회수장치(120)에서 LNG와 열교환시켜 예냉시킨 후 수소 냉각기(240)에서 냉매와의 열교환에 의해 액화시킴으로써, 수소 냉각기(240)에서의 냉각 듀티를 절감할 수 있다. 특히, 수소 냉각기(240)로 도입되는 수소의 온도가 상대적으로 낮기 때문에, 예냉없이 수소를 수소 냉각기(240)로 공급하는 것에 비해, 냉매 사이클의 냉매 압축기의 에너지 소모량이 현저히 감소된다. The hydrogen cooler 240 of this embodiment can liquefy all of the hydrogen pre-cooled in the cold heat recovery device 120 . Although not shown in the drawings, a refrigerant circulating in a refrigerant cycle may be utilized as cooling heat for liquefying hydrogen in the hydrogen cooler 240 . As in the present embodiment, hydrogen is pre-cooled by heat exchange with LNG in the cold heat recovery device 120, and then liquefied by heat exchange with the refrigerant in the hydrogen cooler 240, thereby reducing the cooling duty in the hydrogen cooler 240. . In particular, since the temperature of the hydrogen introduced into the hydrogen cooler 240 is relatively low, the energy consumption of the refrigerant compressor in the refrigerant cycle is significantly reduced compared to supplying hydrogen to the hydrogen cooler 240 without pre-cooling.

또한, 본 실시예의 수소 저장 설비는, 액체수소 저장탱크(260)에서 액체수소가 자연기화하여 생성된 수소 BOG가 수소 수요처로 배출되도록 유로를 제공하는 수소 BOG 라인(HBL); 및 수소 BOG 라인(HBL) 및 수소 액화라인(HL)과 연결되며 냉열회수장치(120)로부터 수소 버퍼탱크(230)로 공급되는 냉각 수소와 수소 BOG를 열교환시켜 수소 BOG의 냉열로 냉각 수소를 더 냉각시키는 수소 BOG 열교환기(220);를 더 포함한다. In addition, the hydrogen storage facility of the present embodiment includes a hydrogen BOG line (HBL) providing a flow path so that hydrogen BOG generated by natural vaporization of liquid hydrogen in the liquid hydrogen storage tank 260 is discharged to a hydrogen demand place; And it is connected to the hydrogen BOG line (HBL) and the hydrogen liquefaction line (HL), and the cooling hydrogen supplied from the cold heat recovery device 120 to the hydrogen buffer tank 230 is heat exchanged with the hydrogen BOG to further cool the hydrogen with the cold heat of the hydrogen BOG. A hydrogen BOG heat exchanger 220 for cooling; further includes.

액체수소 저장탱크(260)로부터 배출되는 수소 BOG는 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체 수소의 온도, 즉, 약 -250℃ 정도이고, 수소 수요처(H2 Users)에서는 이보다 높은 온도의 수소를 필요로 하므로, 본 실시예에 따르면, 수소 BOG 열교환기(220)를 이용하여 수소 BOG의 냉열을 회수하고, 수소 BOG의 냉열로 액화시킬 수소를 냉각시킬 수 있다. The hydrogen BOG discharged from the liquid hydrogen storage tank 260 is the temperature of the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260, that is, about -250 ° C, and the hydrogen consumer (H 2 Users) hydrogen at a higher temperature than this Therefore, according to this embodiment, the hydrogen BOG heat exchanger 220 can be used to recover the cold heat of the hydrogen BOG and cool the hydrogen to be liquefied with the cold heat of the hydrogen BOG.

육상 수소 인프라(200)에서 제공하는 수소는, 일반적으로 약 100 bar의 압력으로 공급하는 것이 표준화되어 있다. 즉, 육상 수소 인프라(200)로부터 해상 부유구조물로 약 100 bar의 수소가 이송된다. 본 실시예의 냉열회수장치(120)에서 약 -160℃의 LNG와 열교환하고, 수소 BOG 열교환기(220)에서 수소 BOG와 열교환하면서, 액화시킬 수소는 약 -156℃까지 냉각될 수 있으며, 수소 냉각기(240)에서 냉매와의 열교환에 의해 액화시킬 수소는 약 -251℃까지 냉각될 수 있다. Hydrogen provided by the onshore hydrogen infrastructure 200 is generally standardized to be supplied at a pressure of about 100 bar. That is, about 100 bar of hydrogen is transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 to the offshore floating structure. While exchanging heat with LNG at about -160 ° C in the cold heat recovery device 120 of the present embodiment and exchanging heat with hydrogen BOG in the hydrogen BOG heat exchanger 220, hydrogen to be liquefied can be cooled to about -156 ° C, and the hydrogen cooler In 240, hydrogen to be liquefied by heat exchange with the refrigerant may be cooled to about -251 °C.

수소 냉각기(240)를 통과하면서 액화된 액체 수소는 약 100 bar, -251℃이며, 액체수소 저장탱크(260)에는 약 1 bar로 유지될 수 있다. Liquid hydrogen that is liquefied while passing through the hydrogen cooler 240 is about 100 bar, -251 ° C, and can be maintained at about 1 bar in the liquid hydrogen storage tank 260.

즉, 본 실시예의 감압밸브(250)는, 육상의 수소 수요처(200)로부터 이송된 고압의 수소를 액체수소 저장탱크(260)의 저장압력까지 감압 또는 팽창시킬 수 있다. That is, the pressure reducing valve 250 of the present embodiment can reduce or expand the high-pressure hydrogen transported from the hydrogen demander 200 on land to the storage pressure of the liquid hydrogen storage tank 260.

본 실시예의 감압밸브(250)는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 줄-톰슨 밸브를 통과하면서 액체 수소는 약 1 bar, 약 -253℃로 압력 및 온도가 낮아지며, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된다. The pressure reducing valve 250 of this embodiment may be a Joule-Thomson valve, and while passing through the Joule-Thomson valve, the pressure and temperature of the liquid hydrogen are lowered to about 1 bar and about -253 ° C, and the liquid hydrogen storage tank 260 Saved.

수소 기체는, 천연가스와 달리, 줄-톰슨 효과의 역전 온도가 약 -80℃ 이하로, 상온 이하이므로, 상온의 압축 수소를 팽창시키면, 수소 기체가 흡열하지 않고 발열함으로써, 수소 기체의 온도가 상승하게 된다. 따라서, 감압밸브(250)로 도입되기 전의 수소 기체의 온도는, 수소의 역전 온도 이하여야 하고, 수소 냉각기(240)는 수소를 역전 온도 이하로 냉각시킬 수 있다. Unlike natural gas, hydrogen gas has a reversal temperature of the Joule-Thomson effect of about -80 ° C or lower, which is lower than room temperature. will rise Therefore, the temperature of the hydrogen gas before being introduced into the pressure reducing valve 250 must be equal to or less than the inversion temperature of hydrogen, and the hydrogen cooler 240 may cool the hydrogen to the inversion temperature or less.

도 1에는 하나의 감압밸브(250)만을 도시하였다. 그러나, 직렬로 다수의 감압밸브(250)를 설치하여, 수소의 팽창(감압) 공정을 다단계에 걸쳐 실시할 수 있다. 즉, 수소 냉각기(240)와 감압밸브(250)를 다수개 설치하여, 액체수소 저장탱크(260)에 저장할 액체 수소의 온도와 감압밸브(250)로 도입되는 수소의 온도 등에 따라, 수소 냉각기(240)와 감압밸브(250)를 순차적으로, 다단계에 걸쳐 공정을 반복함으로써 액체수소 저장탱크(260)로 공급되는 액체 수소를 목표 온도 및 목표 압력까지 도달시킬 수 있다. 1 shows only one pressure reducing valve 250. However, by installing a plurality of pressure reducing valves 250 in series, the hydrogen expansion (pressure reduction) process can be performed in multiple steps. That is, by installing a plurality of hydrogen coolers 240 and pressure reducing valves 250, depending on the temperature of liquid hydrogen to be stored in the liquid hydrogen storage tank 260 and the temperature of hydrogen introduced into the pressure reducing valve 250, the hydrogen cooler ( 240) and the pressure-reducing valve 250 are sequentially repeated in multiple steps to reach the liquid hydrogen supplied to the liquid hydrogen storage tank 260 to the target temperature and target pressure.

본 실시예의 액체수소 저장탱크(260)는, 냉열회수장치(120), 수소 BOG 라인(220), 수소 냉각기(240) 및 감압밸브(250)를 통과하면서 액화되고 온도가 조절된 액체수소를 저장한다. The liquid hydrogen storage tank 260 of this embodiment stores liquefied and temperature-controlled liquid hydrogen while passing through the cold heat recovery device 120, the hydrogen BOG line 220, the hydrogen cooler 240 and the pressure reducing valve 250 do.

도 1에는 하나의 액체수소 저장탱크(260)만을 도시하였지만, 액체수소 저장탱크(260)는 다수개 설치될 수 있고, 극저온의 액체수소가 액체 상태를 유지하도록 단열처리되어 있을 수 있다. 또한, 액체수소 저장탱크(260)는 단열처리되더라도 외부로부터의 열침입에 의해 증발가스가 생성될 수 있으며, 액체수소 저장탱크(260)에서 생성된 증발가스는, 상술한 수소 BOG 라인(HBL)을 통해 기체 수소 수요처로 공급될 수 있다. 기체 수소 수요처는 저압가스 엔진 등 선내에 있을 수도 있고, 초고압수소 운반선(Comp. H2 Carrier) 등 선외에 있을 수도 있을 것이다. Although only one liquid hydrogen storage tank 260 is shown in FIG. 1, a plurality of liquid hydrogen storage tanks 260 may be installed, and may be insulated so that cryogenic liquid hydrogen maintains a liquid state. In addition, even if the liquid hydrogen storage tank 260 is insulated, boil-off gas may be generated by heat intrusion from the outside, and the boil-off gas generated in the liquid hydrogen storage tank 260 is the above-described hydrogen BOG line (HBL) Through this, gaseous hydrogen can be supplied to the demand place. The demand for gaseous hydrogen may be on board, such as a low-pressure gas engine, or outside a ship, such as a Comp. H 2 Carrier.

또한, 액체수소 저장탱크(260)는, 증발가스가 생성되면서 액체수소 저장탱크(260)의 내압이 상승하는 것을 일정 수준까지 견딜 수 있도록 제작된 것일 수 있으며, 액체수소 저장탱크(260)이 내압이 설정값을 초과하면 안전밸브가 자동개방되어 수소 증발가스가 액체수소 저장탱크(260)로부터 배출되도록 제어되어 내압이 설정값 이하로 유지되도록 하는 것이 안전하다. In addition, the liquid hydrogen storage tank 260 may be manufactured to withstand up to a certain level that the internal pressure of the liquid hydrogen storage tank 260 rises as boil-off gas is generated, and the liquid hydrogen storage tank 260 has an internal pressure When this set value is exceeded, the safety valve is automatically opened and the hydrogen boil-off gas is controlled to be discharged from the liquid hydrogen storage tank 260 so that the internal pressure is maintained below the set value.

액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소는, 액체수소 수요처(LH2 Users)로 공급될 수 있다. 액체수소 수요처는 저압가스 엔진 등 선내에 있을 수도 있고, 액체수소 운반선(LH2 Carrier) 등 선외일 수도 있다. The liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260 may be supplied to liquid hydrogen consumers (LH 2 Users). The liquid hydrogen demand place may be in a ship, such as a low-pressure gas engine, or may be outboard, such as a liquid hydrogen carrier (LH 2 Carrier).

또한, 본 실시예의 수소 저장 설비는, 육상 수소 인프라(200)로부터 해상 부유구조물로 이송된 수소를 초고압으로 더 압축하는 수소 압축기(270); 및 수소 압축기(270)에 의해 더 압축된 초고압 수소를 저장하는 초고압 수소 저장탱크(280);를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen storage facility of this embodiment includes a hydrogen compressor 270 that further compresses hydrogen transported from the land hydrogen infrastructure 200 to an offshore floating structure to an ultra-high pressure; and an ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 for storing the ultra-high pressure hydrogen further compressed by the hydrogen compressor 270.

수소 압축기(270)는 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소를 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장하기에 적합한 압력으로 수소를 더 압축시킨다. The hydrogen compressor 270 further compresses the hydrogen transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 to a pressure suitable for storing the hydrogen in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280.

예를 들어, 수소 압축기(270)는 육상 수소 인프라(200)로부터 약 100 bar의 압력으로 이송된 수소를 약 200 bar 내지 1,000 bar, 또는 300 bar 내지 700 bar의 초고압으로 더 압축시킬 수 있다. For example, the hydrogen compressor 270 may further compress hydrogen transported at a pressure of about 100 bar from the onshore hydrogen infrastructure 200 to an ultra-high pressure of about 200 bar to 1,000 bar, or 300 bar to 700 bar.

도 1에 도시된 바와 같이, 수소 압축기(270)의 후단에는 수소 압축기(270)를 통해 초고압으로 압축되면서 온도가 상승한 초고압 수소를 냉각시키는 중간 냉각기(271);가 설치될 수 있다. As shown in FIG. 1, an intermediate cooler 271 may be installed at the rear end of the hydrogen compressor 270 to cool the ultra-high pressure hydrogen whose temperature has increased while being compressed to ultra-high pressure through the hydrogen compressor 270.

초고압 수소 저장탱크(280)는, 수소 압축기(270)에서 초고압으로 압축된 후 중간 냉각기(271)에서 냉각된 초고압 수소를 저장한다. 또한, 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장된 초고압 수소는, 초고압 수소 운반선 등 초고압 수소 수요처로 공급될 수 있다. The ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 stores ultra-high pressure hydrogen compressed to ultra-high pressure in the hydrogen compressor 270 and then cooled in the intermediate cooler 271. In addition, the ultra-high pressure hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 may be supplied to a source of ultra-high pressure hydrogen such as an ultra-high pressure hydrogen carrier.

도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 초고압 수소 저장탱크(280) 초고압 수소를 저장하는 압력 탱크일 수 있다. 또한, 도 1에는 하나의 초고압 수소 저장탱크(280)만을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니고, 초고압 수소 저장탱크(280)는 다수개 설치될 수 있다. 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장되는 압축 수소의 압력을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 실시예의 초고압 수소 저장탱크(280)는 상용화되어 있는 육상용 압축수소 탱크를 그대로 적용하여도 무방하다. 예를 들어, 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장되는 초고압 수소는 약 200 bar 내지 1,000 bar, 또는 약 300 bar 내지 700 bar일 수 있다. Although not specifically shown in the drawings, the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 may be a pressure tank for storing ultra-high pressure hydrogen. In addition, although only one ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 is shown in FIG. 1, it is not limited thereto, and a plurality of ultra-high pressure hydrogen storage tanks 280 may be installed. Although the pressure of the compressed hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 is not particularly limited, the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 of the present embodiment may be used as a commercially available compressed hydrogen tank for land. For example, the ultra-high pressure hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 may be about 200 bar to 1,000 bar, or about 300 bar to 700 bar.

수소 압축기(270)는 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소를 직접 압축시킬 수도 있고, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받아 임시 저장탱크(210)에 저장된 수소를 공급받아 압축시킬 수도 있다. The hydrogen compressor 270 may directly compress hydrogen transported from the onshore hydrogen infrastructure 200 or may receive and compress hydrogen transported from the onshore hydrogen infrastructure 200 and stored in the temporary storage tank 210 .

육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소를 임시 저장탱크(210)에 저장하고, 액화시켜 액체 상태로 액체수소 저장탱크(260)에 저장할 수소의 유량과, 압축시켜 기체 상태로 초고압수소 저장탱크(280)에 저장할 유량을 분배하여 각각 수소 액화라인(HL)과 수소 압축라인(CL)으로 공급할 수 있다. The hydrogen transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 is stored in the temporary storage tank 210, and the flow rate of hydrogen to be liquefied and stored in the liquid hydrogen storage tank 260 in a liquid state, and the ultra-high pressure hydrogen storage tank in a gaseous state after being compressed ( 280) may be distributed and supplied to the hydrogen liquefaction line (HL) and the hydrogen compression line (CL), respectively.

예를 들어, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소의 유량 중에서, 상술한 수소 액화 장치, 즉, 냉열회수장치(120), 수소 BOG 열교환기(220), 수소 냉각기(240) 등을 이용하여 액화시킬 수 있는 양을 초과하는 양의 수소는, 압축시켜 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장하고, 나머지는 액화시켜 액체수소 저장탱크(260)에 저장할 수 있다. For example, among the flow rate of hydrogen transported from the onshore hydrogen infrastructure 200, the above-described hydrogen liquefaction device, that is, the cold heat recovery device 120, the hydrogen BOG heat exchanger 220, the hydrogen cooler 240, etc. An amount of hydrogen exceeding the amount that can be liquefied may be compressed and stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280, and the rest may be liquefied and stored in the liquid hydrogen storage tank 260.

또는, 수소 액화 장치의 유지보수를 실시할 때나, LNG를 기화시키지 않을 때에는, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소를 모두 압축시켜 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장할 수 있다. Alternatively, when maintenance of the hydrogen liquefaction device is performed or when LNG is not vaporized, all hydrogen transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 may be compressed and stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 기존의 육상 수소 인프라(200)로부터 수소 기체를 이송받아 LNG의 냉열로 액화시키고, LNG는 액화시킬 수소에 냉열을 제공하여 예열한 후 기화시킴으로써, 수소를 저장하는데 필요한 에너지 및 비용을 절감할 수 있고, 수소를 액화시키는데 필요한 배관 및 장비의 크기를 감소시킬 수 있다. As described above, according to the present embodiment, hydrogen gas is transferred from the existing onshore hydrogen infrastructure 200 and liquefied with cold heat of LNG, and LNG provides cold heat to hydrogen to be liquefied, preheats it, and then vaporizes it, which is necessary to store hydrogen. Energy and cost can be saved, and the size of piping and equipment required to liquefy hydrogen can be reduced.

다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물을 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예는, 상술한 제1 실시예의 변형예로서, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 압축 수소기체를 압축시켜 기체 상태로 저장하지 않고, 이송받은 수소를 모두 액화시킨 후, 액체수소의 일부 또는 전부를 압축 및 기화시킨다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다. 따라서, 이하, 제1 실시예와의 차이점을 중점적으로 설명하기로 하고, 나머지 구성 및 그 작용에 있어서는 구체적인 설명을 생략하기로 하며, 설명이 생략되더라도 동일하게 적용될 수 있다.Next, with reference to FIG. 2, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment of the present invention, as a modified example of the above-described first embodiment, does not compress and store the compressed hydrogen gas transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 in a gaseous state, and liquefies all the transferred hydrogen, It is different from the first embodiment in that some or all of the liquid hydrogen is compressed and vaporized. Therefore, hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described, and detailed descriptions of the remaining configurations and operations thereof will be omitted, and even if the descriptions are omitted, the same can be applied.

본 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 도 2에 도시된 바와 같이, LNG 저장탱크(100); LNG 기화기(130); 재기화 가스 버퍼탱크(140); BOG 압축기(160); 및 트림히터(150);를 포함하여, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 기화시켜 천연가스 수요처로 공급한다. An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to this embodiment, as shown in FIG. 2, includes an LNG storage tank 100; LNG vaporizer 130; a regasification gas buffer tank 140; BOG compressor 160; and a trim heater 150 to vaporize the LNG stored in the LNG storage tank 100 and supply it to a natural gas consumer.

또한, 본 실시예에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 수소 저장 설비를 포함하여, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 고압의 기체 수소를 액화시켜 액체 상태로 저장하거나, 더 압축시켜 초고압 기체 상태로 저장할 수 있다.In addition, the offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to the present embodiment liquefies the high-pressure gaseous hydrogen transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 and stores it in a liquid state, or further compresses it, including a hydrogen storage facility. It can be stored in an ultra-high pressure gaseous state.

본 실시예의 수소 저장 설비는, 임시 저장탱크(210); 냉열회수장치(120); 수소 BOG 열교환기(220); 수소 버퍼탱크(230); 수소 냉각기(240); 감압밸브(250); 및 액체수소 저장탱크(260);를 포함할 수 있다.The hydrogen storage facility of this embodiment includes a temporary storage tank 210; Cold heat recovery device 120; hydrogen BOG heat exchanger 220; a hydrogen buffer tank 230; a hydrogen cooler 240; pressure reducing valve 250; and a liquid hydrogen storage tank 260.

본 실시예에 따르면, 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 기체 수소는, 임시 저장탱크(210)에 저장되고, 수소 액화라인(HL)을 따라 냉열회수장치(120)로 공급되며, 냉열회수장치(120)에서는 LNG 기화기(130)로 공급되는 기화시킬 LNG의 냉열을 회수하여 액화시킬 수소를 예냉시킨다.According to the present embodiment, gaseous hydrogen transferred from the onshore hydrogen infrastructure 200 is stored in the temporary storage tank 210, supplied to the cold heat recovery device 120 along the hydrogen liquefaction line HL, and the cold heat recovery device In 120, the cold heat of the LNG to be vaporized supplied to the LNG vaporizer 130 is recovered to pre-cool the hydrogen to be liquefied.

냉열회수장치(120), 수소 BOG 열교환기(220), 수소 냉각기(240) 및 감압밸브(250)를 통과하면서 액화된 액체 수소는 액체수소 저장탱크(260)에 저장되고, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소는 액체수소 운반선 등 액체수소 수요처로 공급될 수 있다. The liquid hydrogen liquefied while passing through the cold heat recovery device 120, the hydrogen BOG heat exchanger 220, the hydrogen cooler 240, and the pressure reducing valve 250 is stored in the liquid hydrogen storage tank 260, and the liquid hydrogen storage tank ( 260) may be supplied to liquid hydrogen demanders such as liquid hydrogen carriers.

또한, 본 실시예에 따르면, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소를 더 압축하는 액체수소 고압펌프(310); 액체수소 고압펌프(310)에서 고압으로 압축된 수소를 기화시키는 수소 기화기(320); 및 기화된 압축 수소를 저장하는 초고압수소 버퍼탱크(330);를 더 포함할 수 있다.In addition, according to this embodiment, the liquid hydrogen high pressure pump 310 for further compressing the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260; A hydrogen vaporizer 320 for vaporizing hydrogen compressed at high pressure in the liquid hydrogen high-pressure pump 310; and an ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 for storing vaporized compressed hydrogen.

액체수소 고압펌프(310)는, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소를 초고압수소 버퍼탱크(330)의 저장압력까지 압축시켜 수소 기화기(320)로 공급한다. The liquid hydrogen high-pressure pump 310 compresses the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260 to the storage pressure of the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 and supplies it to the hydrogen vaporizer 320.

예를 들어 액체수소 고압펌프(310)는, 액체수소를 약 200 bar 내지 1,000 bar 또는 약 300 bar 내지 700 bar로 압축시킬 수 있다. For example, the liquid hydrogen high-pressure pump 310 may compress liquid hydrogen to about 200 bar to 1,000 bar or about 300 bar to 700 bar.

수소 기화기(320)는 수소 고압펌프(310)를 이용하여 압축된 수소를 기체 수소로 기화시킨다. 수소 기화기(320)에서 기화된 고압의 기체 수소는 초고압 수소 버퍼탱크(330)에 저장된다. The hydrogen vaporizer 320 vaporizes compressed hydrogen into gaseous hydrogen using the hydrogen high-pressure pump 310 . The high-pressure gaseous hydrogen vaporized in the hydrogen vaporizer 320 is stored in the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 .

본 실시예의 수소 기화기(320)에서 수소를 기화시키는 열원은 해수를 사용할 수 있다. The heat source for vaporizing hydrogen in the hydrogen vaporizer 320 of this embodiment may use seawater.

초고압 수소 버퍼탱크(330)는, 액체수소 고압펌프(310)에서 압축된 후 수소 기화기(320)에서 기화된 고압의 기체 수소를 저장한다. 또한, 초고압 수소 버퍼탱크(330)에 저장된 초고압 수소는, 초고압 수소 운반선 등 초고압 수소 수요처로 공급될 수 있다. The ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 stores high-pressure gaseous hydrogen compressed in the liquid hydrogen high-pressure pump 310 and then vaporized in the hydrogen vaporizer 320. In addition, the ultra-high pressure hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 may be supplied to a source of ultra-high pressure hydrogen such as an ultra-high pressure hydrogen carrier.

일례로, 본 실시예에 따르면, 육상 수소 인프라(200)로부터 공급받은 수소를 액화시켜 액체수소 저장탱크(260)에 저장하고, 수소기체 수요처에서 수요가 발생하면, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 수소를 기화시켜 초고압 수소 버퍼탱크(330)에 임시 저장함으로써, 액체수소 저장탱크(260)로부터 수소기체 수요처로 공급해줄 수 있다. For example, according to this embodiment, hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure 200 is liquefied and stored in the liquid hydrogen storage tank 260, and when demand occurs at a hydrogen gas demand place, the liquid hydrogen storage tank 260 By vaporizing the stored hydrogen and temporarily storing it in the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330, it is possible to supply the hydrogen gas from the liquid hydrogen storage tank 260 to a demand place.

도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 초고압 수소 버퍼탱크(330)는 초고압 수소를 저장하는 압력 탱크일 수 있다. 또한, 도 2에는 하나의 초고압 수소 버퍼탱크(330)만을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니고, 초고압 수소 버퍼탱크(330)는 다수개 설치될 수 있다. 초고압 수소 버터탱크(330)에 저장되는 압축 수소의 압력을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 실시예의 초고압 수소 버퍼탱크(330)는 상용화되어 있는 육상용 압축수소 탱크를 그대로 적용하여도 무방하다. 예를 들어, 초고압 수소 버퍼탱크(330)에 저장되는 초고압 수소는 약 200 bar 내지 1,000 bar, 또는 약 300 bar 내지 700 bar일 수 있다.Although not specifically shown in the drawings, the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 may be a pressure tank for storing ultra-high pressure hydrogen. In addition, although only one ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 is shown in FIG. 2, it is not limited thereto, and a plurality of ultra-high pressure hydrogen buffer tanks 330 may be installed. Although the pressure of the compressed hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen butter tank 330 is not particularly limited, the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 of the present embodiment may be used as a commercially available compressed hydrogen tank for land. For example, the ultra-high pressure hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 may be about 200 bar to 1,000 bar, or about 300 bar to 700 bar.

본 실시예와 같이, 기존의 육상 수소 인프라(200)로부터 이송받은 수소를, 기화시킬 LNG의 냉열로 예냉시킨 후, 전량을 액화시켜 액체 상태로 저장하거나, 저장된 액체 수소를 압축하여 기화시킨 후 고압의 압축 기체 상태로 저장함으로써, 수소를 저장하는데 필요한 에너지 및 비용을 절감할 수 있고, 수소를 액화시키는데 필요한 배관 및 장비의 크기를 감소시킬 수 있다. As in the present embodiment, hydrogen transferred from the existing onshore hydrogen infrastructure 200 is pre-cooled with the cold heat of LNG to be vaporized, then the entire amount is liquefied and stored in a liquid state, or the stored liquid hydrogen is compressed and vaporized at high pressure. By storing hydrogen in a compressed gas state, energy and costs required to store hydrogen can be reduced, and the size of piping and equipment required to liquefy hydrogen can be reduced.

또한, 수소를 액화시킨 후, 액체 수소를 압축하고 기화시킨 압축 기체 상태의 수소를 저장하므로, 수소를 액체 상태에서 압축시킴으로써 기체 상태의 수소를 압축하는 것보다 더 적은 에너지로 압축 수소를 기체 상태로 저장할 수 있다. In addition, since hydrogen in a compressed gaseous state obtained by compressing and vaporizing hydrogen after liquefying hydrogen is stored, compressed hydrogen in a gaseous state with less energy than compressing hydrogen in a gaseous state by compressing hydrogen in a liquid state. can be saved

본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 도 3에 도시된 바와 같이, LNG 운반선(LNG Carrier)로부터 LNG(예를 들어, 약 1 bar, -163℃)를 공급받아 LNG 저장탱크(100)에 저장할 수 있고, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG는, 수소를 액화시킴으로써 기화시켜, 재기화 가스, 즉 고압천연가스(CNG)를 재기화 가스 라인(GL)을 통해 육상 천연가스 인프라 등 천연가스 수요처로 공급할 수 있다. As shown in FIG. 3, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to embodiments of the present invention transports LNG (eg, about 1 bar, -163° C.) from an LNG carrier. It can be supplied and stored in the LNG storage tank 100, and the LNG stored in the LNG storage tank 100 is vaporized by liquefying hydrogen to supply regasified gas, that is, high-pressure natural gas (CNG) to the regasified gas line (GL). Through this, it can be supplied to natural gas demanders such as onshore natural gas infrastructure.

또한, 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, 수소 인프라(200)로부터 수소(예를 들어, 약 100 bar)를 공급받아, 기화시킬 LNG의 냉열로 액화시켜 액체수소 저장탱크(260)에 저장하거나, 압축시켜 초고압 수소 저장탱크(280)에 저장할 수 있고, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소를 압축하여 기화시키고 압축 기체 상태로 저장할 수도 있다. 또한, 저장된 액체수소(예를 들어, 약 1 bar, -253℃)를 액체수소 운반선 등 액체수소 수요처로 공급할 수 있고, 저장된 압축 기체 수소(예를 들어, 약 300 bar 내지 700 bar, 상온)를 기체수소 운반선 등 기체수소 수요처로 공급할 수 있다. In addition, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to embodiments of the present invention receives hydrogen (eg, about 100 bar) from the hydrogen infrastructure 200 and liquefies it with the cold heat of LNG to be vaporized. It may be stored in the liquid hydrogen storage tank 260 or compressed and stored in the ultra-high pressure hydrogen storage tank 280, and the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260 may be compressed, vaporized, and stored in a compressed gas state. In addition, the stored liquid hydrogen (eg, about 1 bar, -253 ° C) can be supplied to a liquid hydrogen demand place such as a liquid hydrogen carrier, and the stored compressed gas hydrogen (eg, about 300 bar to 700 bar, room temperature) It can be supplied to gaseous hydrogen demanders such as gaseous hydrogen carriers.

또한, 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물은, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG, 액체수소 저장탱크(260)에 저장된 액체수소, 초고압 수소 저장탱크(280) 또는 초고압 수소 버퍼탱크(330)에 저장된 압축 기체 수소 및 LNG와 수소를 혼합한 HCNG를 저압가스 엔진(미도시)의 연료로 사용하여 전력을 생산함으로써, 선내 전력 수요처에서 사용함은 물론 육상의 전력 인프라 등 선외의 전력 수요처로 공급해줄 수도 있다. In addition, an offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank according to an embodiment of the present invention includes LNG stored in the LNG storage tank 100, liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank 260, and ultra-high pressure hydrogen storage tank 280. ) Or compressed gas hydrogen stored in the ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 and HCNG, a mixture of LNG and hydrogen, are used as fuel for a low-pressure gas engine (not shown) to produce electricity, so that it can be used at the power demand point on board as well as power on land It can also be supplied to offshore power demand sources such as infrastructure.

상술한 본 발명의 일 실시예들과 같이, 육상 수소 인프라(200)로부터 고압 수소 파이프라인을 통해 압축 수소, 예를 들어 약 100 bar의 기체 수소를 공급받아 수소를 액화시켜 저장하면, 수소 생산 플랜트에서 생산된 약 1 bar의 기체 수소를 액화시키는 경우와 비교하여, 수소 액화에 필요한 에너지 및 비용을 현저히 저감시킬 수 있다. As in the above-described embodiments of the present invention, when compressed hydrogen, for example, gaseous hydrogen of about 100 bar is supplied from the onshore hydrogen infrastructure 200 through a high-pressure hydrogen pipeline, and the hydrogen is liquefied and stored, the hydrogen production plant Compared to the case of liquefying gaseous hydrogen of about 1 bar produced in , the energy and cost required for hydrogen liquefaction can be significantly reduced.

수소를 압축시키고 냉각시킨 후, 팽창시킴으로써 액화시키는 수소 액화 공정에 있어서, 팽창 전 수소의 압력을 약 20 bar로 하고, 팽창 후 수소의 압력을 약 1.3 bar로 하여 약 1.3 bar, 약 -253℃의 액체 수소를 얻는다고 할 때, 본 발명의 일 실시예들에 따른 액화 공정과 기존의 수소 액화 공정들의 에너지 소모량을 공정모사 프로그램(HYSYS)을 활용하여 비교 분석한 결과를 표 1에 나타내었다. 단, 이는 기존 공정들과 비교하여 본 발명의 일 실시예들에 따른 액화 공정의 에너지 절감 효과를 단순 비교하기 위한 것이지, 절대적인 수치에 한정되는 것은 아니다.In the hydrogen liquefaction process in which hydrogen is compressed, cooled, and then expanded to liquefy, the pressure of hydrogen before expansion is about 20 bar and the pressure of hydrogen after expansion is about 1.3 bar to about 1.3 bar, about -253 ° C. When liquid hydrogen is obtained, Table 1 shows the results of comparative analysis of the energy consumption of the liquefaction process according to one embodiment of the present invention and the existing hydrogen liquefaction process using a process simulation program (HYSYS). However, this is for simple comparison of the energy saving effect of the liquefaction process according to the embodiments of the present invention compared to existing processes, but is not limited to absolute values.


공정
구분

process
division

수소
공급원

hydrogen
source

수소 액화 공정

Hydrogen liquefaction process

에너지 소모량

energy consumption

에너지
상대
비율

energy
opponent
ratio
공급
(GH2)
supply
( GH2 )
압축
(외부E)
compression
(External E)
냉각
(LNG)
Cooling
(LNG)
냉각
(외부E)
Cooling
(External E)
팽창
(LH2)
expansion
(LH 2 )

발명
copy
invent
육상
수소
인프라
(파이프라인)
Athletics
hydrogen
infra
(pipeline)

100 bar,
25℃

100 bar,
25℃

불필요

Unnecessary

100 bar,
-150℃

100 bar,
-150℃

100 bar,
-251℃
(1.1MW)

100 bar,
-251℃
(1.1MW)



1.3 bar, -253.4 ℃



1.3 bar, -253.4 ℃


1.1 MW


1.1 MW


9%


9%
case 1case 1
수소
생산
플랜트

hydrogen
production
plant

1 bar,
25℃

1 bar,
25℃

20 bar,
575.6℃
(5.1MW)

20 bar,
575.6℃
(5.1MW)
실시하지 않음not conducted 20 bar,
-251℃
(7.9MW)
20 bar,
-251℃
(7.9MW)

13.0 MW

13.0 MW

100%

100%
case 2case 2 20 bar,
-150℃
20 bar,
-150℃
20 bar,
-251℃
(1.2MW)
20 bar,
-251℃
(1.2MW)

6.3 MW

6.3 MW

48%

48%

(Case 1) 먼저, 수소 생산 플랜트에서 생산된 약 1 bar, 25℃의 기체 수소를 압축기를 이용하여 약 20 bar로 압축시키는 경우, 압축과정에서 약 5.1MW의 에너지가 소모된다. 압축에 의해 수소는 약 575.6℃까지 온도가 상승한다. 냉매 사이클을냉매 사이클(외부 냉열)을 이용하여 약 20 bar, 575.6℃의 압축 수소를 -251℃까지 냉각시키기 위해, 약 7.9MW의 에너지가 소모된다. 약 20 bar, -251℃의 냉각 수소를 1.3 bar까지 팽창시키면 온도는 약 -253.4℃까지 낮아지고, 액체 수소를 얻을 수 있다. 즉, Case 1 공정을 활용한 기존의 수소 액화 방법은 약 13.0MW의 에너지가 소모된다. (Case 1) First, when gaseous hydrogen of about 1 bar and 25 ° C produced in a hydrogen production plant is compressed to about 20 bar using a compressor, about 5.1 MW of energy is consumed in the compression process. Compression raises the temperature of hydrogen to about 575.6 °C. About 7.9 MW of energy is consumed to cool compressed hydrogen at about 20 bar and 575.6 ° C to -251 ° C using the refrigerant cycle (external cooling heat). When cooling hydrogen at about 20 bar and -251 ° C is expanded to 1.3 bar, the temperature is lowered to about -253.4 ° C, and liquid hydrogen can be obtained. That is, the existing hydrogen liquefaction method using the Case 1 process consumes about 13.0 MW of energy.

(Case 2) 다음으로, 수소 생산 플랜트에서 생산된 약 1 bar, 25℃의 기체 수로를 압축기를 이용하여 약 20 bar로 압축시키는 경우, 압축과정에서 약 5.1MW의 에너지가 소모된다. 압축에 의해 수소는 약 575.6℃까지 온도가 상승한다. 냉매 사이클을 이용하여 압축 수소를 냉각시키기 전에, LNG의 냉열을 이용하여 예냉시키면, 수소를 약 -150℃까지 냉각시킬 수 있다. LNG를 이용하여 수소를 약 -150℃까지 냉각시킨 후, 냉매 사이클을 이용하여 약 20 bar, -150℃의 압축 수소를 -251℃까지 냉각시키기 위해, 약 1.2MW의 에너지가 소모된다. 약 20 bar, -251℃의 냉각 수소를 1.3 bar까지 팽창시키면 온도는 약 -253.4℃까지 낮아지고, 액체 수소를 얻을 수 있다. 즉, Case 2 공정을 활용한 기존의 수소 액화 방법은 약 6.3MW의 에너지가 소모된다. (Case 2) Next, when the gas waterway of about 1 bar and 25 ° C produced in the hydrogen production plant is compressed to about 20 bar using a compressor, about 5.1 MW of energy is consumed in the compression process. Compression raises the temperature of hydrogen to about 575.6 °C. Before cooling compressed hydrogen using a refrigerant cycle, if it is pre-cooled using cold heat of LNG, hydrogen can be cooled to about -150°C. After cooling hydrogen to about -150 ° C using LNG, about 1.2 MW of energy is consumed to cool compressed hydrogen at about 20 bar, -150 ° C to -251 ° C using a refrigerant cycle. When cooling hydrogen at about 20 bar and -251 ° C is expanded to 1.3 bar, the temperature is lowered to about -253.4 ° C, and liquid hydrogen can be obtained. That is, the existing hydrogen liquefaction method using the Case 2 process consumes about 6.3 MW of energy.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예들에 따라, 육상의 수소 인프라(200), 즉, 고압의 수소 공급 파이프라인을 이용하여 약 100 bar, 25℃의 기체 수소를 공급받으면, 수소를 추가로 압축시킬 필요가 없으므로, 압축과정에 필요한 에너지가 소모되지 않는다. 약 100 bar, 25℃의 기체 수소를 LNG와의 열교환에 의해 약 -150℃까지 냉각시킬 수 있고, 냉매 사이클을 이용하여 수소를 약 -251℃까지 냉각시키기 위해서는 약 1.1MW의 에너지가 소모된다. 이 수치는, Case 1 및 Case 2와의 절대적인 비교를 위하여, 약 100 bar, -150℃의 수소를 냉매 사이클과 열교환시키기 전에, 약 20 bar로 팽창시킨 후, 약 20 bar, -156.1℃의 수소를 냉매 사이클을 이용하여 약 -251℃까지 냉각시켰을 때, 즉 압축 기체수소를 다단팽창시켰을 때의 에너지 소모량이다. 약 20 bar, -251℃의 냉각 수소를 1.3 bar까지 팽창시키면 온도는 약 -253.4℃까지 낮아지고, 액체 수소를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예들에 따른 수소 액화 방법은 약 1.1MW의 에너지가 소모된다. Finally, according to one embodiment of the present invention, when gaseous hydrogen of about 100 bar and 25 ° C is supplied using the onshore hydrogen infrastructure 200, that is, a high-pressure hydrogen supply pipeline, hydrogen is further compressed. Since there is no need to do so, the energy required for the compression process is not consumed. Gaseous hydrogen at about 100 bar, 25 ° C can be cooled to about -150 ° C by heat exchange with LNG, and about 1.1 MW of energy is consumed to cool hydrogen to about -251 ° C using a refrigerant cycle. This figure, for absolute comparison with Case 1 and Case 2, hydrogen at about 100 bar, -150 ° C. before heat exchange with the refrigerant cycle, after expanding to about 20 bar, hydrogen at about 20 bar, -156.1 ° C. This is the energy consumption when cooling to about -251 ° C using a refrigerant cycle, that is, when compressed gaseous hydrogen is expanded in multiple stages. When cooling hydrogen at about 20 bar and -251 ° C is expanded to 1.3 bar, the temperature is lowered to about -253.4 ° C, and liquid hydrogen can be obtained. That is, the hydrogen liquefaction method according to one embodiment of the present invention consumes about 1.1 MW of energy.

본 발명의 일 실시예들에 따른 액화 방법의 에너지 소모량은, 기존 공정(Case 1)의 에너지 소모량을 기준으로, 약 9%에 불과하므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존 공정에 비해 약 91%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. Since the energy consumption of the liquefaction method according to embodiments of the present invention is only about 9% based on the energy consumption of the existing process (Case 1), according to one embodiment of the present invention, compared to the existing process, about Energy savings of 91% can be expected.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다. It is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified or modified without departing from the technical gist of the present invention. it did

100 : LNG 저장탱크
120 : 냉열회수장치
130 : LNG 기화기
140 : 재기화 가스 버퍼탱크
150 : 트림히터
160 : BOG 압축기
200 : 육상 수소 인프라
210 : 임시 저장탱크
220 : 수소 BOG 열교환기
230 : 수소 버퍼탱크
240 : 수소 냉각기
250 : 감압밸브
260 : 액체수소 저장탱크
270 : 수소 압축기
280 : 초고압 수소 저장탱크
310 : 액체수소 고압펌프
320 : 수소 기화기
330 : 초고압 수소 버퍼탱크
100: LNG storage tank
120: cold heat recovery device
130: LNG vaporizer
140: regasification gas buffer tank
150: trim heater
160: BOG compressor
200: onshore hydrogen infrastructure
210: temporary storage tank
220: hydrogen BOG heat exchanger
230: hydrogen buffer tank
240: hydrogen cooler
250: pressure reducing valve
260: liquid hydrogen storage tank
270: hydrogen compressor
280: ultra-high pressure hydrogen storage tank
310: liquid hydrogen high pressure pump
320: hydrogen vaporizer
330: ultra-high pressure hydrogen buffer tank

Claims (7)

액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(100); 액체수소를 저장하는 액체수소 저장탱크(260);
압축 수소 배관망이 설치된 육상의 수소 인프라(200);
상기 액체수소 저장탱크와 육상의 수소 인프라를 연결하는 수소 액화라인(HL);
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스와 상기 수소 액화라인을 통해 상기 수소 인프라로부터 액체수소 저장탱크로 이송되는 압축 수소기체를 열교환시켜, 상기 액화가스의 냉열로 상기 압축 수소기체를 냉각시키는 냉열회수장치(120);
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시키고, 재기화 가스를 천연가스 수요처로 공급하는 액화가스 재기화 설비; 및
상기 육상의 수소 인프라로부터 공급받은 수소를 액화시키거나 더 압축시켜 저장하는 수소 저장 설비;를 포함하고,
상기 수소 저장 설비는,
상기 냉열회수장치에서 예냉된 압축 수소를 냉매를 이용하여 냉각시키는 수소 냉각기(240); 및
상기 수소 냉각기에서 냉각된 압축 수소를 상기 액체수소 저장탱크의 저장압력까지 팽창시키는 감압밸브(250);를 포함하여,
상기 감압밸브를 통과하면서 액화된 액체 수소가 상기 액체수소 저장탱크에 저장되며,
육상 수소 인프라로부터 공급받은 압축 수소를 상기 액체수소의 냉열로 냉각시켜 수소를 액체 상태로 저장하고, 액체수소 저장탱크에 저장된 액체 수소를 액체수소 운반선으로 공급하는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물.
A liquefied gas storage tank 100 for storing liquefied gas; A liquid hydrogen storage tank 260 for storing liquid hydrogen;
Onshore hydrogen infrastructure 200 with a compressed hydrogen pipe network installed;
A hydrogen liquefaction line (HL) connecting the liquid hydrogen storage tank and onshore hydrogen infrastructure;
A cold heat recovery device for cooling the compressed hydrogen gas with the cold heat of the liquefied gas by exchanging heat between the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and the compressed hydrogen gas transferred from the hydrogen infrastructure to the liquid hydrogen storage tank through the hydrogen liquefaction line. (120);
a liquefied gas regasification facility for vaporizing the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplying the regasified gas to a natural gas consumer; and
A hydrogen storage facility for liquefying or further compressing the hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure;
The hydrogen storage facility,
a hydrogen cooler 240 that cools compressed hydrogen pre-cooled in the cold heat recovery device using a refrigerant; and
A pressure reducing valve 250 for expanding the compressed hydrogen cooled in the hydrogen cooler to the storage pressure of the liquid hydrogen storage tank; including,
Liquid hydrogen liquefied while passing through the pressure reducing valve is stored in the liquid hydrogen storage tank,
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank that cools the compressed hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure with the cold heat of the liquid hydrogen to store the hydrogen in a liquid state and supplies the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank to the liquid hydrogen carrier. .
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 액화가스 재기화 설비는,
상기 냉열회수장치에서 압축 수소를 냉각시키면서 예열된 액화가스를 기화시키는 액화가스 기화기(130); 및
상기 액화가스 저장탱크에서 생성된 증발가스를 압축하여 상기 천연가스 수요처로 공급하는 BOG 압축기(160);를 포함하고,
상기 재기화 설비로부터 천연가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 온도를 상기 천연가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 트림히터(150);를 더 포함하는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물.
The method of claim 1,
The liquefied gas regasification facility,
A liquefied gas vaporizer 130 for vaporizing preheated liquefied gas while cooling the compressed hydrogen in the cold heat recovery device; and
Including; BOG compressor 160 for compressing the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank and supplying it to the natural gas demand place,
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank, further comprising: a trim heater 150 for adjusting the temperature of the regasification gas supplied from the regasification facility to a natural gas consumer to a temperature required by the natural gas consumer.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 수소 저장 설비는,
상기 액체수소 저장탱크에서 생성된 수소 증발가스와 상기 냉열회수장치로부터 수소 냉각기로 공급되는 압축 수소를 열교환시켜, 상기 압축 수소를 냉각시키는 수소 BOG 열교환기(220);를 더 포함하고,
상기 수소 BOG 열교환기에서 압축 수소를 냉각시키면서 가열된 수소 증발가스는 수소 기체 수요처로 공급되는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물.
The method of claim 1,
The hydrogen storage facility,
A hydrogen BOG heat exchanger (220) for cooling the compressed hydrogen by exchanging heat between the hydrogen boil-off gas generated in the liquid hydrogen storage tank and the compressed hydrogen supplied from the cold heat recovery device to the hydrogen cooler (220);
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank, wherein the hydrogen boil-off gas heated while cooling the compressed hydrogen in the hydrogen BOG heat exchanger is supplied to a hydrogen gas demand place.
청구항 1에 있어서,
상기 수소 저장 설비는,
상기 육상의 수소 인프라로부터 공급받은 압축 수소를 더 압축하는 수소 압축기(270);
상기 수소 압축기에서 압축된 초고압 수소를 냉각시키는 중간 냉각기(271); 및
상기 냉각된 초고압 수소를 저장하는 초고압 수소 저장탱크(280);를 더 포함하여,
상기 초고압 수소를 수소 기체 수요처로 공급하는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물.
The method of claim 1,
The hydrogen storage facility,
a hydrogen compressor 270 further compressing compressed hydrogen supplied from the onshore hydrogen infrastructure;
an intermediate cooler 271 for cooling the ultra-high pressure hydrogen compressed in the hydrogen compressor; and
An ultra-high pressure hydrogen storage tank 280 for storing the cooled ultra-high pressure hydrogen; further comprising,
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank for supplying the ultra-high pressure hydrogen to a hydrogen gas demand place.
청구항 1에 있어서,
상기 수소 저장 설비는,
상기 액체수소 저장탱크에 저장된 액체 수소를 압축하는 액체수소 고압펌프(310);
상기 액체수소 고압펌프로 압축한 액체 수소를 기화시키는 수소 기화기(320); 및
상기 수소 기화기에서 기화된 수소 기체를 저장하는 초고압 수소 버퍼탱크(330);를 더 포함하여,
상기 기화된 수소 기체를 수소 기체 수요처로 공급하는, 수소 저장탱크가 구비된 해상 부유구조물.
The method of claim 1,
The hydrogen storage facility,
A liquid hydrogen high-pressure pump 310 for compressing the liquid hydrogen stored in the liquid hydrogen storage tank;
a hydrogen vaporizer 320 for vaporizing the liquid hydrogen compressed by the liquid hydrogen high-pressure pump; and
An ultra-high pressure hydrogen buffer tank 330 for storing the hydrogen gas vaporized in the hydrogen vaporizer; further comprising,
An offshore floating structure equipped with a hydrogen storage tank for supplying the vaporized hydrogen gas to a hydrogen gas demand place.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115164097B (en) * 2022-05-26 2023-12-12 合肥通用机械研究院有限公司 Filling system and filling method for high-flow continuous liquid hydrogen filling station

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003028567A (en) * 2001-07-16 2003-01-29 Kansai Electric Power Co Inc:The Method and system for manufacturing liquid hydrogen
KR100774836B1 (en) 2007-02-09 2007-11-07 현대중공업 주식회사 Treatment unit of excessive boil-off gas using lng suction drum and line mixer
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003028567A (en) * 2001-07-16 2003-01-29 Kansai Electric Power Co Inc:The Method and system for manufacturing liquid hydrogen
KR100774836B1 (en) 2007-02-09 2007-11-07 현대중공업 주식회사 Treatment unit of excessive boil-off gas using lng suction drum and line mixer
JP2016079998A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 川崎重工業株式会社 Liquefaction hydrogen transfer system

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