KR102584509B1 - Fuel gas re-liquefaction system - Google Patents

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KR102584509B1 KR1020190117725A KR20190117725A KR102584509B1 KR 102584509 B1 KR102584509 B1 KR 102584509B1 KR 1020190117725 A KR1020190117725 A KR 1020190117725A KR 20190117725 A KR20190117725 A KR 20190117725A KR 102584509 B1 KR102584509 B1 KR 102584509B1
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박경령
강호숙
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Abstract

압축기에 의해 압축되어 가압된 증발가스의 온도가 비교적 높은 경우에도 연료가스의 재액화 성능 및 효율을 높일 수 있는 연료가스 재액화 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템은, 액화가스를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 연료가스를 생성하는 압축기; 상기 압축기에 의해 가압된 증발가스 중의 적어도 일부를 재액화하는 열교환기를 포함하는 재액화기; 및 상기 증발가스의 흐름을 기준으로 상기 압축기의 후단과 상기 재액화기의 사이에 설치되는 팽창기를 포함한다. 상기 팽창기는 상기 가압된 증발가스를 팽창시켜 냉각시킨 후 상기 열교환기로 공급하도록 구성된다.A fuel gas re-liquefaction system is disclosed that can improve re-liquefaction performance and efficiency of fuel gas even when the temperature of boil-off gas compressed and pressurized by a compressor is relatively high. A fuel gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank for storing liquefied gas; A compressor that compresses the evaporation gas generated in the storage tank to generate fuel gas; a re-liquefaction device including a heat exchanger that re-liquefies at least a portion of the boil-off gas pressurized by the compressor; and an expander installed between the rear end of the compressor and the reliquefaction machine based on the flow of the boil-off gas. The expander is configured to expand and cool the pressurized boil-off gas and then supply it to the heat exchanger.

Figure R1020190117725
Figure R1020190117725

Description

연료가스 재액화 시스템{Fuel gas re-liquefaction system}Fuel gas re-liquefaction system

본 발명은 연료가스 재액화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기에 의해 압축되어 가압된 증발가스의 온도가 비교적 높은 경우에도 연료가스의 재액화 성능 및 효율을 높일 수 있는 연료가스 재액화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas re-liquefaction system, and more specifically, to a fuel gas re-liquefaction system that can increase the re-liquefaction performance and efficiency of fuel gas even when the temperature of the boil-off gas compressed and pressurized by a compressor is relatively high. It's about.

액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 운반선의 연료가스 재액화 시스템은 고압가스 분사엔진, 발전기엔진, 가스연소장치 등의 연료 수요처에 이용하기 위해, LNG 저장탱크에서 자연적으로 또는 강제 발생되는 저온의 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 이용한다. 저장탱크에서 발생한 증발가스는 압축기에 의해 연료 수요처에서 요구되는 압력으로 가압되어 연료가스로 송출된다. 압축기에서 배출된 증발가스(연료가스)의 양이 연료 수요처에서 요구하는 연료가스의 양보다 많을 경우, 연료가스 중의 일부를 재액화기에 의해 재액화하여 저장탱크로 회수한다. 재액화 성능이 정상적으로 확보되기 위해서는 증발가스의 온도가 낮아야 한다. 그러나, 공선항해(Ballast voyage) 등의 경우 증발가스의 온도가 높아 재액화 성능이 낮아질 수 있다.The fuel gas re-liquefaction system of liquefied natural gas (LNG) carriers is designed to be used for fuel demand such as high-pressure gas injection engines, generator engines, and gas combustion devices. Boil-Off Gas (BOG) is used. The boil-off gas generated in the storage tank is pressurized by a compressor to the pressure required by the fuel consumer and is sent out as fuel gas. If the amount of boil-off gas (fuel gas) discharged from the compressor is greater than the amount of fuel gas required by the fuel consumer, part of the fuel gas is re-liquefied by a re-liquefaction machine and returned to the storage tank. In order to ensure normal reliquefaction performance, the temperature of the boil-off gas must be low. However, in the case of ballast voyage, etc., the temperature of the boil-off gas is high, so the re-liquefaction performance may be reduced.

본 발명은 압축기에 의해 압축되어 가압된 증발가스의 온도가 비교적 높은 경우에도 연료가스의 재액화 성능 및 효율을 높일 수 있는 연료가스 재액화 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a fuel gas re-liquefaction system that can improve fuel gas re-liquefaction performance and efficiency even when the temperature of the boil-off gas compressed and pressurized by a compressor is relatively high.

또한, 본 발명은 재액화를 위해 증발가스를 선냉각(Precooling)하는 냉각기를 필요로 하지 않아 재액화기의 설비 비용을 줄이고 재액화 효율을 높일 수 있는 연료가스 재액화 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is intended to provide a fuel gas re-liquefaction system that does not require a cooler for precooling the boil-off gas for re-liquefaction, thereby reducing the equipment cost of the re-liquefaction device and increasing re-liquefaction efficiency.

또한, 본 발명은 혼합냉매를 이용하여 증발가스를 재액화하고, 복잡한 혼합냉매 사이클이나 냉각기를 사용하지 않고 혼합냉매를 효율적으로 냉각하여 순환시킬 수 있는 연료가스 재액화 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is intended to provide a fuel gas reliquefaction system that can reliquefy boil-off gas using a mixed refrigerant and efficiently cool and circulate the mixed refrigerant without using a complicated mixed refrigerant cycle or cooler.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템은, 액화가스를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 연료가스를 생성하는 압축기; 상기 압축기에 의해 가압된 증발가스 중의 적어도 일부를 재액화하는 열교환기를 포함하는 재액화기; 및 상기 증발가스의 흐름을 기준으로 상기 압축기의 후단과 상기 재액화기의 사이에 설치되는 팽창기를 포함한다. 상기 팽창기는 상기 가압된 증발가스를 팽창시켜 냉각시킨 후 상기 열교환기로 공급하도록 구성된다.A fuel gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention includes a storage tank for storing liquefied gas; A compressor that compresses the evaporation gas generated in the storage tank to generate fuel gas; a re-liquefaction device including a heat exchanger that re-liquefies at least a portion of the boil-off gas pressurized by the compressor; and an expander installed between the rear end of the compressor and the reliquefaction machine based on the flow of the boil-off gas. The expander is configured to expand and cool the pressurized boil-off gas and then supply it to the heat exchanger.

상기 재액화기는 2 이상의 상이한 성분의 냉매들이 혼합된 혼합냉매를 증발가스와 열교환하여 상기 팽창기에 의해 냉각된 증발가스를 재액화하도록 구성될 수 있다.The re-liquefaction unit may be configured to re-liquefy the boil-off gas cooled by the expander by heat-exchanging a mixed refrigerant containing two or more different components of the refrigerant with the boil-off gas.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 재액화기는, 상기 팽창기에 의해 냉각된 증발가스를 상기 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 재액화하는 열교환기; 상기 열교환기로부터 배출된 혼합냉매를 저장하는 팽창 탱크로부터 혼합냉매를 공급받아 가압하는 혼합냉매 압축기; 상기 혼합냉매 압축기에 의해 가압된 혼합냉매를 감압, 팽창시켜 냉각하는 혼합냉매 팽창기; 및 상기 혼합냉매 팽창기에 의해 냉각된 혼합냉매를 기액 분리하는 혼합냉매 기액분리기를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the re-liquefaction unit includes a heat exchanger that re-liquefies the boil-off gas cooled by the expander by exchanging heat with the mixed refrigerant; a mixed refrigerant compressor that receives mixed refrigerant from an expansion tank that stores the mixed refrigerant discharged from the heat exchanger and pressurizes it; A mixed refrigerant expander that cools the mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor by depressurizing and expanding it; And it may include a mixed refrigerant gas-liquid separator that separates gas and liquid from the mixed refrigerant cooled by the mixed refrigerant expander.

상기 혼합냉매 압축기와 상기 혼합냉매 팽창기는 컴팬더(Compander)로 구성될 수 있다.The mixed refrigerant compressor and the mixed refrigerant expander may be composed of a compander.

상기 재액화기는, 상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 기체 혼합냉매를 상기 열교환기 내의 제1 열교환 라인으로 이송하는 기체 혼합냉매 이송라인; 상기 제1 열교환 라인에서 배출된 혼합냉매를 상기 열교환기 내의 제2 열교환 라인으로 유입시키는 혼합냉매 라인; 및 상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 액체 혼합냉매를 제2 열교환 라인으로 유입시키는 액체 혼합냉매 이송라인을 더 포함할 수 있다.The reliquefaction unit includes a gaseous mixed refrigerant transfer line that transfers the gaseous mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator to a first heat exchange line in the heat exchanger; a mixed refrigerant line that introduces the mixed refrigerant discharged from the first heat exchange line into a second heat exchange line in the heat exchanger; And it may further include a liquid mixed refrigerant transfer line that introduces the liquid mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator into a second heat exchange line.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 재액화기는, 상기 팽창기에 의해 냉각된 증발가스를 상기 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 냉각하는 제1 열교환기; 상기 제1 열교환기로부터 배출된 증발가스를 상기 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 재액화하는 제2 열교환기; 상기 제1 열교환기로부터 배출된 혼합냉매를 저장하는 팽창 탱크로부터 혼합냉매를 공급받아 가압하는 혼합냉매 압축기; 상기 혼합냉매 압축기에 의해 가압된 혼합냉매를 상기 제1 열교환기 내의 제1 열교환기 라인으로 전달하는 혼합냉매 라인; 상기 제1 열교환기 라인에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매를 상기 제2 열교환기 내의 제2 열교환기 라인으로 전달하는 제1 혼합냉매 전달라인; 상기 제2 열교환기 라인에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매를 배출하여 상기 제2 열교환기 내의 제3 열교환 라인으로 유입시키는 제1 배출라인; 상기 제1 배출라인에 설치되고, 상기 혼합냉매를 감압하여 냉각하는 감압 밸브; 상기 제3 열교환 라인으로부터 제2 배출라인을 통해 배출된 혼합냉매를 기액 분리하는 혼합냉매 기액분리기; 및 상기 혼합냉매 기액분리기 후단의 증기 라인에 설치되고, 기체 혼합냉매를 감압, 팽창시켜 냉각하는 혼합냉매 팽창기를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the reliquefaction device includes a first heat exchanger that cools the boil-off gas by exchanging heat with the mixed refrigerant and the boil-off gas cooled by the expander; a second heat exchanger for re-liquefying the boil-off gas discharged from the first heat exchanger by heat-exchanging the boil-off gas with the mixed refrigerant; a mixed refrigerant compressor that receives mixed refrigerant from an expansion tank that stores the mixed refrigerant discharged from the first heat exchanger and pressurizes it; a mixed refrigerant line delivering the mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor to a first heat exchanger line in the first heat exchanger; a first mixed refrigerant delivery line that transfers the mixed refrigerant heat-exchanged with the boil-off gas in the first heat exchanger line to a second heat exchanger line in the second heat exchanger; a first discharge line that discharges the mixed refrigerant heat-exchanged with the boil-off gas from the second heat exchanger line and flows it into a third heat exchange line within the second heat exchanger; A pressure reducing valve installed in the first discharge line and cooling the mixed refrigerant by reducing the pressure; a mixed refrigerant gas-liquid separator that separates gas and liquid from the mixed refrigerant discharged from the third heat exchange line through the second discharge line; And it may include a mixed refrigerant expander that is installed in the vapor line after the mixed refrigerant gas-liquid separator and cools the gaseous mixed refrigerant by depressurizing and expanding it.

상기 재액화기는, 상기 혼합냉매 팽창기에 의해 팽창되어 냉각된 혼합냉매를 상기 제1 열교환기 내의 제4 열교환기 라인로 유입시키는 제2 혼합냉매 전달라인; 및 상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 액체 혼합냉매를 상기 제2 혼합냉매 전달라인으로 유입시키는 액체 라인을 더 포함할 수 있다.The reliquefaction unit includes a second mixed refrigerant delivery line that introduces the mixed refrigerant expanded and cooled by the mixed refrigerant expander into a fourth heat exchanger line in the first heat exchanger; And it may further include a liquid line that introduces the liquid mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator into the second mixed refrigerant delivery line.

본 발명의 실시예에 의하면, 압축기에 의해 압축되어 가압된 증발가스의 온도가 비교적 높은 경우에도 연료가스의 재액화 성능 및 효율을 높일 수 있는 연료가스 재액화 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a fuel gas reliquefaction system is provided that can improve fuel gas reliquefaction performance and efficiency even when the temperature of boil-off gas compressed and pressurized by a compressor is relatively high.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 재액화를 위해 증발가스를 선냉각(Precooling)하는 냉각기를 필요로 하지 않아 연료가스 재액화 시스템의 설비 비용을 줄이고 재액화 효율을 높일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a cooler for precooling the boil-off gas is not required for reliquefaction, thereby reducing the equipment cost of the fuel gas reliquefaction system and increasing reliquefaction efficiency.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 혼합냉매를 이용하여 증발가스를 재액화하고, 복잡한 혼합냉매 사이클이나 냉각기를 사용하지 않고 혼합냉매를 효율적으로 냉각하여 순환시켜 증발가스르 재액화할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the boil-off gas can be re-liquefied using a mixed refrigerant, and the boil-off gas can be re-liquefied by efficiently cooling and circulating the mixed refrigerant without using a complicated mixed refrigerant cycle or a cooler.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템의 구성도이다.
1 is a configuration diagram of a fuel gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a fuel gas reliquefaction system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Even if not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as generally accepted by the general art in the prior art to which this invention belongs. General descriptions of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as much as possible for identical or corresponding components. To facilitate understanding of the present invention, some components in the drawings may be shown somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise,” “have,” or “equipped with” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It should be understood that it does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템의 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템은 액화가스 운반선 등의 선박이나 해양구조물에 제공될 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템(100)은 저장탱크(110), 압축기(120), 팽창기(140), 재액화기(150) 및 기액분리기(160)를 포함할 수 있다.1 is a configuration diagram of a fuel gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention. The fuel gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention can be provided to ships such as liquefied gas carriers or marine structures. Referring to Figure 1, the fuel gas re-liquefaction system 100 according to an embodiment of the present invention includes a storage tank 110, a compressor 120, an expander 140, a re-liquefaction device 150, and a gas-liquid separator 160. It can be included.

저장탱크(110)는 액화가스를 저장할 수 있다. 저장탱크(110)는 선체에 마련될 수 있다. 저장탱크(110)는 예를 들어, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스를 극저온 상태(예를 들어, LNG의 경우 약 -160℃ 이하)로 저장할 수 있다. 저장탱크(110)는 단열 탱크로 제공될 수 있다.The storage tank 110 can store liquefied gas. The storage tank 110 may be provided in the hull. For example, the storage tank 110 stores liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG) at a cryogenic temperature (for example, about -160°C in the case of LNG). below) can be saved. The storage tank 110 may be provided as an insulated tank.

연료 수요처(130)로 연료가스를 공급하기 위하여, 저장탱크(110) 내에서 자연 기화되거나 강제 기화된 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)는 증발가스 공급라인(L1)을 통해 압축기(Compressor)(120)로 공급될 수 있다. 압축기(120)는 증발가스 공급라인(L1)을 통해 공급된 증발가스를 연료 수요처(130)에서 요구하는 압력으로 압축할 수 있다. 압축기(120)에 의해 가압된 증발가스(연료가스)는 연료가스 공급라인(L2)을 통해 메인 엔진(Main Engine)(132), 발전기(Generator)(134), 가스연소장치(도시생략) 등의 연료 수요처(130)로 공급될 수 있다.In order to supply fuel gas to the fuel demand source 130, boil-off gas (BOG; Boil-Off Gas) naturally vaporized or forcibly vaporized within the storage tank 110 is supplied to a compressor through the boil-off gas supply line (L1). Can be supplied as (120). The compressor 120 can compress the boil-off gas supplied through the boil-off gas supply line L1 to the pressure required by the fuel demand source 130. The boil-off gas (fuel gas) pressurized by the compressor 120 is supplied to the main engine 132, generator 134, gas combustion device (not shown), etc. through the fuel gas supply line (L2). It can be supplied to the fuel demand source 130.

실시예에서, 압축기(120)는 하나의 압축장치로 이루어지는 단일 압축기, 또는 여러 개의 압축장치가 다단 구조로 연결된 다단 압축기로 제공될 수 있다. 연료가스는 압축기(120)의 최후단으로부터 연료 수요처(130)로 공급될 수도 있고, 다단 압축기의 경우 최후단 또는 압축장치들 사이의 중간단으로부터 연료 수요처(130)로 공급될 수도 있다.In an embodiment, the compressor 120 may be provided as a single compressor consisting of one compression device, or as a multi-stage compressor in which several compression devices are connected in a multi-stage structure. Fuel gas may be supplied to the fuel demand source 130 from the last end of the compressor 120, or in the case of a multi-stage compressor, may be supplied to the fuel demand source 130 from the last end or an intermediate stage between compression devices.

압축기(120)에 의해 가압된 증발가스 중 일부는 연료 수요처(130)로 공급되고, 나머지 증발가스는 재액화를 위해 연료가스 공급라인(L2)으로부터 분기된 증발가스 분기라인(L3)을 통해 팽창기(Expander)(140)로 공급될 수 있다. 팽창기(140)는 증발가스의 흐름을 기준으로 압축기(120)의 후단과 재액화 장치(150)의 사이에 제공될 수 있다.Some of the boil-off gas pressurized by the compressor 120 is supplied to the fuel consumer 130, and the remaining boil-off gas is supplied to the expander through the boil-off gas branch line (L3) branched from the fuel gas supply line (L2) for re-liquefaction. It can be supplied as (Expander) 140. The expander 140 may be provided between the rear end of the compressor 120 and the reliquefaction device 150 based on the flow of boil-off gas.

팽창기(140)는 압축기(120)에 의해 압축된 후 증발가스 분기라인(L3)을 통해 공급된 가압된 증발가스를 팽창시킴으로써, 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 압축기(120)에 의해 가압된 따뜻한 증발가스는 팽창기(140)를 통해 차가운 상태로 된 후, 증발가스 이송라인(L4)을 통해 재액화기(150)로 이송될 수 있다. 따라서, 팽창기(140)에 의해 증발가스의 냉열을 활용함으로써, 재액화기(150)의 냉각 효율을 높일 수 있다. 또한, 증발가스를 선냉각(Precooling)하는 냉각기를 필요로 하지 않으며 혼합 냉매를 냉각시키는 추가 냉매를 필요로 하지도 않아, 연료가스 재액화 시스템의 설비 비용을 줄이고 재액화 효율을 높일 수 있다.The expander 140 can cool the boil-off gas by expanding the pressurized boil-off gas supplied through the boil-off gas branch line (L3) after being compressed by the compressor 120. The warm boil-off gas pressurized by the compressor 120 can be cooled through the expander 140 and then transferred to the re-liquefaction device 150 through the boil-off gas transfer line (L4). Therefore, by utilizing the cold heat of the boil-off gas by the expander 140, the cooling efficiency of the reliquefaction device 150 can be increased. In addition, since it does not require a cooler to precool the evaporation gas and does not require additional refrigerant to cool the mixed refrigerant, the equipment cost of the fuel gas reliquefaction system can be reduced and reliquefaction efficiency can be increased.

재액화기(150)는 2 이상의 상이한 성분의 냉매들이 혼합된 혼합냉매를 증발가스와 열교환하여 증발가스를 재액화할 수 있다. 혼합냉매는 예를 들어, 질소 냉매, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 메틸렌, 에틸렌 등의 탄화수소(hydrocarbon) 냉매 중에서 선택된 2 이상의 상이한 성분의 냉매들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The reliquefaction unit 150 can reliquefy the boil-off gas by heat-exchanging a mixed refrigerant containing two or more different components of the refrigerant with the boil-off gas. The mixed refrigerant may include, but is not limited to, two or more different components selected from hydrocarbon refrigerants such as nitrogen refrigerants, methane, ethane, propane, butane, methylene, and ethylene.

증발가스는 재액화기(150)에서 혼합냉매와 열교환에 의해 액화가스로 재액화될 수 있다. 재액화된 액화가스는 액화가스 배출라인(L5)을 통해 기액분리기(160)로 공급될 수 있다. 기액분리기(160)는 액화가스 배출라인(L5)을 통해 공급된 액화가스를 기액 분리할 수 있다.The boil-off gas can be re-liquefied into a liquefied gas by heat exchange with the mixed refrigerant in the re-liquefaction device 150. The re-liquefied liquefied gas can be supplied to the gas-liquid separator 160 through the liquefied gas discharge line (L5). The gas-liquid separator 160 can separate gas and liquid from the liquefied gas supplied through the liquefied gas discharge line (L5).

기액분리기(160)에 분리된 액체 상태의 액화가스는 액화가스 회수라인(L6)을 통해 저장탱크(110)로 회수될 수 있다. 기액분리기(160)에 의해 분리된 기체 상태의 증발가스는 증발가스 라인(L7)을 통해 증발가스 공급라인(L1)으로 공급되어 압축기(120)로 공급될 수 있다. 액화가스 배출라인(L5), 액화가스 회수라인(L6), 증발가스 라인(L7)에는 각각 밸브(V1, V2, V3)가 설치되어 액화가스 또는 증발가스의 유량을 조절할 수 있다.The liquefied gas in a liquid state separated in the gas-liquid separator 160 can be recovered to the storage tank 110 through the liquefied gas recovery line (L6). The gaseous boil-off gas separated by the gas-liquid separator 160 may be supplied to the boil-off gas supply line (L1) through the boil-off gas line (L7) and supplied to the compressor (120). Valves (V1, V2, V3) are installed in the liquefied gas discharge line (L5), liquefied gas recovery line (L6), and boil-off gas line (L7), respectively, to control the flow rate of liquefied gas or boil-off gas.

재액화기(150)는 열교환기(151), 팽창 탱크(152), 혼합냉매 압축기(153), 혼합냉매 팽창기(154) 및 혼합냉매 기액분리기(155)를 포함할 수 있다. 열교환기(151)는 팽창기(140)에 의해 팽창되어 냉각된 증발가스를 혼합 냉매와 열교환시켜 증발가스를 재액화시킬 수 있다. 열교환기(151)에서 증발가스와 열교환되는 과정에서 승온된 혼합냉매는 혼합냉매 배출라인(L8)을 통해 팽창 탱크(Expansion Tank)(152)로 공급될 수 있다.The reliquefaction unit 150 may include a heat exchanger 151, an expansion tank 152, a mixed refrigerant compressor 153, a mixed refrigerant expander 154, and a mixed refrigerant gas-liquid separator 155. The heat exchanger 151 can re-liquefy the boil-off gas by exchanging heat with the mixed refrigerant for the cooled boil-off gas expanded by the expander 140. The mixed refrigerant, which is heated during heat exchange with the boil-off gas in the heat exchanger 151, may be supplied to the expansion tank 152 through the mixed refrigerant discharge line (L8).

팽창 탱크(152)에 저장된 혼합냉매는 혼합냉매 공급라인(L9)을 통해 혼합냉매 압축기(153)로 공급될 수 있다. 혼합냉매 압축기(153)는 혼합냉매를 약 10 bar 이상의 압력으로 가압할 수 있다. 혼합냉매 압축기(153)에 의해 가압된 혼합냉매는 혼합냉매 이송라인(L10)을 통해 혼합냉매 팽창기(154)로 공급될 수 있다. 혼합냉매 팽창기(154)는 가압된 혼합냉매를 약 3 ~ 50 bar 압력으로 감압, 팽창시켜 혼합냉매를 냉각할 수 있다. 혼합냉매 압축기(153)와 혼합냉매 팽창기(154)는 컴팬더(Compander)로 구성될 수 있으며, 이 경우 전력 효율을 높일 수 있다.The mixed refrigerant stored in the expansion tank 152 may be supplied to the mixed refrigerant compressor 153 through the mixed refrigerant supply line (L9). The mixed refrigerant compressor 153 can pressurize the mixed refrigerant to a pressure of about 10 bar or more. The mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor 153 may be supplied to the mixed refrigerant expander 154 through the mixed refrigerant transfer line (L10). The mixed refrigerant expander 154 can cool the mixed refrigerant by depressurizing and expanding the pressurized mixed refrigerant to a pressure of about 3 to 50 bar. The mixed refrigerant compressor 153 and the mixed refrigerant expander 154 may be configured as a compander, in which case power efficiency can be increased.

혼합냉매 팽창기(154)에 의해 팽창되어 냉각된 혼합냉매는 혼합냉매 전달라인(L11)을 통해 혼합냉매 기액분리기(155)로 공급될 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(155)는 혼합냉매 팽창기(154)에 의해 팽창되어 냉각된 혼합냉매를 기액 분리할 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(155)에 의해 액체 상태의 혼합냉매는 액체 혼합냉매 이송라인(L12)으로 배출되고, 기체 상태의 혼합냉매는 기체 혼합냉매 이송라인(L13)으로 배출될 수 있다.The mixed refrigerant expanded and cooled by the mixed refrigerant expander 154 may be supplied to the mixed refrigerant gas-liquid separator 155 through the mixed refrigerant delivery line (L11). The mixed refrigerant gas-liquid separator 155 can separate the gas-liquid mixed refrigerant expanded and cooled by the mixed refrigerant expander 154. By the mixed refrigerant gas-liquid separator 155, the liquid mixed refrigerant can be discharged to the liquid mixed refrigerant transfer line (L12), and the gaseous mixed refrigerant can be discharged to the gas mixed refrigerant transfer line (L13).

기체 혼합냉매 이송라인(L13)을 통해 기체 상태의 혼합냉매는 열교환기(151) 내의 제1 열교환 라인(L14)으로 이송되고, 제1 열교환 라인(L14)을 따라 흐르면서 증발가스와 열교환되어 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 제1 열교환 라인(L14)에서 배출된 혼합냉매는 혼합냉매 라인(L15, L16)을 통해 열교환기(151) 내의 제2 열교환 라인(L17)으로 유입될 수 있다. 혼합냉매 라인(L15, L16)에는 감압/팽창에 의해 혼합냉매를 냉각시키기 위한 밸브(V5)가 설치될 수 있다. 일 예로, 밸브(V5)는 줄-톰슨 밸브(Joule thomson valve) 등의 감압 밸브로 제공될 수 있다.The gaseous mixed refrigerant is transferred to the first heat exchange line (L14) in the heat exchanger 151 through the gaseous mixed refrigerant transfer line (L13), and flows along the first heat exchange line (L14) to exchange heat with the boil-off gas to produce boil-off gas. can be cooled. The mixed refrigerant discharged from the first heat exchange line (L14) may flow into the second heat exchange line (L17) in the heat exchanger 151 through the mixed refrigerant lines (L15 and L16). A valve (V5) may be installed in the mixed refrigerant lines (L15, L16) to cool the mixed refrigerant by decompression/expansion. As an example, the valve V5 may be provided as a pressure reducing valve such as a Joule thomson valve.

액체 혼합냉매 이송라인(L12)에는 혼합냉매의 유량 조절 또는 감압/팽창에 의한 냉각을 위한 밸브(V4)가 설치될 수 있다. 일 예로, 밸브(V4)는 줄-톰슨 밸브(Joule thomson valve) 등의 감압 밸브로 제공될 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(155)로부터 액체 상태로 배출된 혼합냉매는 액체 혼합냉매 이송라인(L12)을 통해 열교환기(151) 내의 제2 열교환 라인(L17)으로 합류되어 제2 열교환 라인(L17)에서 증발가스와 열교환됨으로써 증발가스를 재액화할 수 있다. 제2 열교환 라인(L17)에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매는 다시 혼합냉매 배출라인(L8)을 통해 팽창 탱크(152)로 공급되어 순환된다.A valve (V4) may be installed in the liquid mixed refrigerant transfer line (L12) for controlling the flow rate of the mixed refrigerant or for cooling by decompression/expansion. As an example, the valve V4 may be provided as a pressure reducing valve such as a Joule thomson valve. The mixed refrigerant discharged in liquid form from the mixed refrigerant gas-liquid separator 155 joins the second heat exchange line (L17) in the heat exchanger 151 through the liquid mixed refrigerant transfer line (L12) and flows from the second heat exchange line (L17). The boil-off gas can be re-liquefied by heat exchange with the boil-off gas. The mixed refrigerant that has exchanged heat with the boil-off gas in the second heat exchange line (L17) is supplied back to the expansion tank (152) through the mixed refrigerant discharge line (L8) and circulated.

본 발명의 실시예에 의하면, 압축기(120)에 의해 가압된 증발가스를 팽창기(140)에 의해 팽창시켜 1차 냉각시킨 후 재액화기(150)의 열교환기(151)로 공급하여 증발가스 냉각 효율 및 재액화 효율을 높일 수 있다. 또한, 증발가스를 선냉각(Precooling)하는 냉각기를 필요로 하지 않으며 혼합 냉매를 냉각하기 위한 추가 냉매를 필요로 하지도 않아, 연료가스 재액화 시스템의 설비 비용을 줄이고 재액화 효율을 높일 수 있다. 또한, 혼합냉매 압축기(153)의 후단에 혼합냉매 팽창기(154)를 추가하여, 복잡한 혼합냉매 사이클이나 냉각기를 사용하지 않고 혼합냉매를 효율적으로 냉각할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the boil-off gas pressurized by the compressor 120 is expanded by the expander 140 for primary cooling and then supplied to the heat exchanger 151 of the reliquefaction device 150 to increase the boil-off gas cooling efficiency. and re-liquefaction efficiency can be increased. In addition, it does not require a cooler to precool the evaporation gas and does not require additional refrigerant to cool the mixed refrigerant, thereby reducing the equipment cost of the fuel gas reliquefaction system and increasing reliquefaction efficiency. Additionally, by adding a mixed refrigerant expander 154 at the rear of the mixed refrigerant compressor 153, the mixed refrigerant can be efficiently cooled without using a complicated mixed refrigerant cycle or cooler.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템의 구성도이다. 도 2의 실시예를 설명함에 있어서, 도 1의 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 2의 실시예에 따른 연료가스 재액화 시스템(100)은 재액화기(170)가 제1 열교환기(171), 제2 열교환기(172), 팽창 탱크(173), 혼합냉매 압축기(174), 혼합냉매 기액분리기(175) 및 혼합냉매 팽창기(176)를 포함하고, 혼합냉매 팽창기(176)가 혼합냉매 기액분리기(175) 후단의 증기 라인(L25)에 설치된 점에서, 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.Figure 2 is a configuration diagram of a fuel gas reliquefaction system according to another embodiment of the present invention. In describing the embodiment of FIG. 2, overlapping descriptions of components that are the same as or correspond to the embodiment of FIG. 1 may be omitted. In the fuel gas reliquefaction system 100 according to the embodiment of FIG. 2, the reliquefaction unit 170 includes a first heat exchanger 171, a second heat exchanger 172, an expansion tank 173, and a mixed refrigerant compressor 174. , It includes a mixed refrigerant gas-liquid separator 175 and a mixed refrigerant expander 176, and the mixed refrigerant expander 176 is installed in the vapor line (L25) at the rear of the mixed refrigerant gas-liquid separator 175, similar to the embodiment described above. There is a difference.

팽창기(140)에 의해 냉각된 상태로 재액화기(170)에 공급된 증발가스는 재액화기(170)의 제1 열교환기(171)와 제2 열교환기(172)에서 혼합냉매와 열교환되어 액화가스로 재액화될 수 있다. 재액화된 액화가스는 제2 열교환기(172)에 연결된 액화가스 배출라인(L5)을 통해 기액분리기(160)로 공급될 수 있다.The boil-off gas supplied to the reliquefaction device 170 in a cooled state by the expander 140 is heat-exchanged with the mixed refrigerant in the first heat exchanger 171 and the second heat exchanger 172 of the reliquefaction device 170 to produce liquefied gas. It can be reliquefied. The re-liquefied liquefied gas may be supplied to the gas-liquid separator 160 through the liquefied gas discharge line (L5) connected to the second heat exchanger 172.

제1 열교환기(171)는 팽창기(140)에 의해 팽창되어 냉각된 증발가스를 혼합 냉매와 열교환시켜 증발가스를 재액화시킬 수 있다. 제1 열교환기(171)에서 증발가스와 열교환되는 과정에서 승온된 혼합냉매는 혼합냉매 배출라인(L8)을 통해 팽창 탱크(173)로 공급될 수 있다.The first heat exchanger 171 can re-liquefy the boil-off gas expanded and cooled by the expander 140 by exchanging heat with the mixed refrigerant. The mixed refrigerant whose temperature is raised during heat exchange with the boil-off gas in the first heat exchanger 171 may be supplied to the expansion tank 173 through the mixed refrigerant discharge line (L8).

팽창 탱크(173)에 저장된 혼합냉매는 혼합냉매 공급라인(L9)을 통해 혼합냉매 압축기(174)로 공급될 수 있다. 혼합냉매 압축기(174)는 혼합냉매를 약 10 bar 이상의 압력으로 가압할 수 있다. 혼합냉매 압축기(174)에 의해 가압된 혼합냉매는 혼합냉매 라인(L18)을 통해 제1 열교환기(171) 내의 제1 열교환기 라인(L19)으로 전달될 수 있다.The mixed refrigerant stored in the expansion tank 173 may be supplied to the mixed refrigerant compressor 174 through the mixed refrigerant supply line (L9). The mixed refrigerant compressor 174 can pressurize the mixed refrigerant to a pressure of about 10 bar or more. The mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor 174 may be delivered to the first heat exchanger line (L19) in the first heat exchanger 171 through the mixed refrigerant line (L18).

제1 열교환기 라인(L19)에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매는 혼합냉매 전달라인(L20)을 통해 제2 열교환기(172) 내의 제2 열교환기 라인(L21)으로 전달될 수 있다. 제2 열교환기 라인(L21)에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매는 제1 배출라인(L22)으로 배출되고, 열교환기 배출라인(L22)에 설치된 밸브(V6)에 의해 감압, 팽창되어 냉각된 후 다시 제2 열교환기(172) 내의 제3 열교환기 라인(L23)으로 공급될 수 있다.The mixed refrigerant that has exchanged heat with the boil-off gas in the first heat exchanger line (L19) may be transferred to the second heat exchanger line (L21) in the second heat exchanger (172) through the mixed refrigerant transfer line (L20). The mixed refrigerant that has exchanged heat with the boil-off gas in the second heat exchanger line (L21) is discharged to the first discharge line (L22), and is decompressed, expanded, and cooled by the valve (V6) installed in the heat exchanger discharge line (L22). It can be supplied again to the third heat exchanger line (L23) in the second heat exchanger (172).

제3 열교환기 라인(L23)에서 혼합냉매는 증발가스와 열교환되어 증발가스를 냉각시킨 후 제2 배출라인(L24)을 통해 배출되어 혼합냉매 기액분리기(175)로 공급될 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(175)는 제2 열교환기(172)로부터 배출되어 제2 배출라인(L24)을 통해 공급된 혼합냉매를 기액 분리할 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(175)에 의해 기체 상태의 혼합냉매는 증기 라인(L25)으로 배출되어 혼합냉매 팽창기(176)로 공급되고, 액체 상태의 혼합냉매는 액체 라인(L28)으로 배출될 수 있다.In the third heat exchanger line (L23), the mixed refrigerant exchanges heat with the boil-off gas to cool the boil-off gas, and then is discharged through the second discharge line (L24) and supplied to the mixed refrigerant gas-liquid separator (175). The mixed refrigerant gas-liquid separator 175 can separate the mixed refrigerant gas and liquid discharged from the second heat exchanger 172 and supplied through the second discharge line (L24). By the mixed refrigerant gas-liquid separator 175, the gaseous mixed refrigerant is discharged to the vapor line (L25) and supplied to the mixed refrigerant expander 176, and the liquid mixed refrigerant can be discharged to the liquid line (L28).

혼합냉매 팽창기(176)는 혼합냉매의 흐름을 기준으로 혼합냉매 기액분리기(175)의 후단에 설치되어 혼합냉매를 약 50 bar 이하의 압력으로 감압, 팽창시켜 혼합냉매를 냉각할 수 있다. 혼합냉매 압축기(174)와 혼합냉매 팽창기(176)는 컴팬더(Compander)로 구성될 수 있으며, 이 경우 전력 효율을 높일 수 있다. 혼합냉매 팽창기(176)에 의해 팽창되어 냉각된 혼합냉매는 혼합냉매 전달라인(L26)을 통해 제1 열교환기(171) 내의 제4 열교환기 라인(L27)로 유입되어 증발가스와의 열교환에 의해 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 혼합냉매 기액분리기(175)로부터 액체 라인(L28)을 통해 배출된 액체 상태의 혼합냉매는 팽창 밸브(감압 밸브) 등의 밸브(V7)에 의해 감압, 팽창되어 냉각된 후 혼합냉매 전달라인(L26)으로 합류되어 제1 열교환기(171)로 유입될 수 있다.The mixed refrigerant expander 176 is installed at the rear of the mixed refrigerant gas-liquid separator 175 based on the flow of the mixed refrigerant, and can cool the mixed refrigerant by depressurizing and expanding the mixed refrigerant to a pressure of about 50 bar or less. The mixed refrigerant compressor 174 and the mixed refrigerant expander 176 may be configured as a compander, in which case power efficiency can be increased. The mixed refrigerant expanded and cooled by the mixed refrigerant expander 176 flows into the fourth heat exchanger line (L27) in the first heat exchanger 171 through the mixed refrigerant transfer line (L26) and undergoes heat exchange with the evaporation gas. Evaporative gas can be cooled. The liquid mixed refrigerant discharged from the mixed refrigerant gas-liquid separator 175 through the liquid line (L28) is decompressed, expanded, and cooled by a valve (V7) such as an expansion valve (pressure reducing valve), and then cooled through the mixed refrigerant transfer line (L26). ) and may flow into the first heat exchanger (171).

본 발명의 실시예에 의하면, 압축기(120)에 의해 가압된 증발가스를 팽창기(140)에 의해 팽창시켜 1차 냉각시킨 후 재액화기(170)의 제1 열교환기(171)로 공급하여 증발가스 냉각 효율 및 재액화 효율을 높일 수 있다. 또한, 증발가스를 선냉각(Precooling)하는 냉각기를 필요로 하지 않으며 혼합 냉매를 냉각하기 위한 추가 냉매를 필요로 하지도 않아, 연료가스 재액화 시스템의 설비 비용을 줄이고 재액화 효율을 높일 수 있다. 또한, 혼합냉매 기액분리기(175) 후단의 증기 라인(L25)에 혼합냉매 팽창기(176)를 추가하여, 복잡한 혼합냉매 사이클이나 냉각기를 사용하지 않고 혼합냉매를 효율적으로 냉각할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the boil-off gas pressurized by the compressor 120 is expanded by the expander 140, cooled first, and then supplied to the first heat exchanger 171 of the reliquefaction device 170 to produce boil-off gas. Cooling efficiency and reliquefaction efficiency can be improved. In addition, it does not require a cooler to precool the evaporation gas and does not require additional refrigerant to cool the mixed refrigerant, thereby reducing the equipment cost of the fuel gas reliquefaction system and increasing reliquefaction efficiency. In addition, by adding a mixed refrigerant expander 176 to the vapor line L25 at the rear of the mixed refrigerant gas-liquid separator 175, the mixed refrigerant can be efficiently cooled without using a complicated mixed refrigerant cycle or cooler.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 보호범위는 청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It should be understood that the above embodiments are provided to aid understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and that various modifications possible thereto also fall within the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims, and the scope of protection of the present invention is not limited to the literal description of the claims themselves, but actually extends to inventions of equal technical value. You must understand that it is.

100: 연료가스 재액화 시스템 110: 저장탱크
120: 압축기 130: 연료 수요처
140: 팽창기 150: 재액화기
151: 열교환기 152: 팽창 탱크
153: 혼합냉매 압축기 154: 혼합냉매 팽창기
155: 혼합냉매 기액분리기 160: 기액분리기
170: 재액화기 171: 제1 열교환기
172: 제2 열교환기 173: 팽창 탱크
174: 혼합냉매 압축기 175: 혼합냉매 기액분리기
176: 혼합냉매 팽창기
100: Fuel gas reliquefaction system 110: Storage tank
120: Compressor 130: Fuel demand source
140: expander 150: reliquefaction device
151: heat exchanger 152: expansion tank
153: mixed refrigerant compressor 154: mixed refrigerant expander
155: Mixed refrigerant gas-liquid separator 160: Gas-liquid separator
170: Reliquefaction 171: First heat exchanger
172: second heat exchanger 173: expansion tank
174: Mixed refrigerant compressor 175: Mixed refrigerant gas-liquid separator
176: Mixed refrigerant expander

Claims (5)

액화가스를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 연료가스를 생성하는 압축기;
상기 압축기에 의해 가압된 증발가스 중의 적어도 일부를 재액화하는 열교환기를 포함하는 재액화기; 및
상기 증발가스의 흐름을 기준으로 상기 압축기의 후단과 상기 재액화기의 사이에 설치되는 팽창기를 포함하고,
상기 팽창기는 상기 가압된 증발가스를 팽창시켜 냉각시킨 후 상기 열교환기로 공급하도록 구성되되;
상기 재액화기는,
상기 팽창기에 의해 냉각된 증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 재액화하는 열교환기;
상기 열교환기로부터 배출된 혼합냉매를 저장하는 팽창 탱크로부터 혼합냉매를 공급받아 가압하는 혼합냉매 압축기;
상기 혼합냉매 압축기에 의해 가압된 혼합냉매를 감압, 팽창시켜 냉각하는 혼합냉매 팽창기; 및
상기 혼합냉매 팽창기에 의해 냉각된 혼합냉매를 기액 분리하는 혼합냉매 기액분리기를 포함하는 연료가스 재액화 시스템.
A storage tank for storing liquefied gas;
A compressor that compresses the evaporation gas generated in the storage tank to generate fuel gas;
a re-liquefaction device including a heat exchanger that re-liquefies at least a portion of the boil-off gas pressurized by the compressor; and
An expander installed between the rear end of the compressor and the reliquefaction machine based on the flow of the boil-off gas,
The expander is configured to expand and cool the pressurized boil-off gas and then supply it to the heat exchanger;
The reliquefaction machine,
a heat exchanger that re-liquefies the boil-off gas cooled by the expander by exchanging heat with a mixed refrigerant;
a mixed refrigerant compressor that receives mixed refrigerant from an expansion tank that stores the mixed refrigerant discharged from the heat exchanger and pressurizes it;
A mixed refrigerant expander that cools the mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor by depressurizing and expanding it; and
A fuel gas reliquefaction system comprising a mixed refrigerant gas-liquid separator that separates gas and liquid from the mixed refrigerant cooled by the mixed refrigerant expander.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재액화기는,
상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 기체 혼합냉매를 상기 열교환기 내의 제1 열교환 라인으로 이송하는 기체 혼합냉매 이송라인;
상기 제1 열교환 라인에서 배출된 혼합냉매를 상기 열교환기 내의 제2 열교환 라인으로 유입시키는 혼합냉매 라인; 및
상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 액체 혼합냉매를 제2 열교환 라인으로 유입시키는 액체 혼합냉매 이송라인을 더 포함하는 연료가스 재액화 시스템.
According to paragraph 1,
The reliquefaction machine,
a gaseous mixed refrigerant transfer line that transfers the gaseous mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator to a first heat exchange line in the heat exchanger;
a mixed refrigerant line that introduces the mixed refrigerant discharged from the first heat exchange line into a second heat exchange line in the heat exchanger; and
A fuel gas reliquefaction system further comprising a liquid mixed refrigerant transfer line that introduces the liquid mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator into a second heat exchange line.
액화가스를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 연료가스를 생성하는 압축기;
상기 압축기에 의해 가압된 증발가스 중의 적어도 일부를 재액화하는 열교환기를 포함하는 재액화기; 및
상기 증발가스의 흐름을 기준으로 상기 압축기의 후단과 상기 재액화기의 사이에 설치되는 팽창기를 포함하고,
상기 팽창기는 상기 가압된 증발가스를 팽창시켜 냉각시킨 후 상기 열교환기로 공급하도록 구성되되;
상기 재액화기는,
상기 팽창기에 의해 냉각된 증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 냉각하는 제1 열교환기;
상기 제1 열교환기로부터 배출된 증발가스를 혼합냉매와 열교환시켜 상기 증발가스를 재액화하는 제2 열교환기;
상기 제1 열교환기로부터 배출된 혼합냉매를 저장하는 팽창 탱크로부터 혼합냉매를 공급받아 가압하는 혼합냉매 압축기;
상기 혼합냉매 압축기에 의해 가압된 혼합냉매를 상기 제1 열교환기 내의 제1 열교환기 라인으로 전달하는 혼합냉매 라인;
상기 제1 열교환기 라인에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매를 상기 제2 열교환기 내의 제2 열교환기 라인으로 전달하는 제1 혼합냉매 전달라인;
상기 제2 열교환기 라인에서 증발가스와 열교환된 혼합냉매를 배출하여 상기 제2 열교환기 내의 제3 열교환 라인으로 유입시키는 제1 배출라인;
상기 제1 배출라인에 설치되고, 혼합냉매를 감압하여 냉각하는 감압 밸브;
상기 제3 열교환 라인으로부터 제2 배출라인을 통해 배출된 혼합냉매를 기액 분리하는 혼합냉매 기액분리기; 및
상기 혼합냉매 기액분리기 후단의 증기 라인에 설치되고, 기체 혼합냉매를 감압, 팽창시켜 냉각하는 혼합냉매 팽창기를 포함하는 연료가스 재액화 시스템.
A storage tank for storing liquefied gas;
A compressor that compresses the evaporation gas generated in the storage tank to generate fuel gas;
a re-liquefaction device including a heat exchanger that re-liquefies at least a portion of the boil-off gas pressurized by the compressor; and
An expander installed between the rear end of the compressor and the reliquefaction machine based on the flow of the boil-off gas,
The expander is configured to expand and cool the pressurized boil-off gas and then supply it to the heat exchanger;
The reliquefaction machine,
a first heat exchanger that cools the boil-off gas cooled by the expander by exchanging heat with a mixed refrigerant;
a second heat exchanger that re-liquefies the boil-off gas discharged from the first heat exchanger by heat-exchanging the boil-off gas with a mixed refrigerant;
a mixed refrigerant compressor that receives mixed refrigerant from an expansion tank that stores the mixed refrigerant discharged from the first heat exchanger and pressurizes it;
a mixed refrigerant line delivering the mixed refrigerant pressurized by the mixed refrigerant compressor to a first heat exchanger line in the first heat exchanger;
a first mixed refrigerant delivery line that transfers the mixed refrigerant heat-exchanged with the boil-off gas in the first heat exchanger line to a second heat exchanger line in the second heat exchanger;
a first discharge line that discharges the mixed refrigerant heat-exchanged with the boil-off gas from the second heat exchanger line and flows it into a third heat exchange line within the second heat exchanger;
A pressure reducing valve installed in the first discharge line and cooling the mixed refrigerant by reducing the pressure;
a mixed refrigerant gas-liquid separator that separates gas and liquid from the mixed refrigerant discharged from the third heat exchange line through the second discharge line; and
A fuel gas reliquefaction system including a mixed refrigerant expander installed in the vapor line after the mixed refrigerant gas-liquid separator and cooling the gaseous mixed refrigerant by decompressing and expanding it.
제4항에 있어서,
상기 재액화기는,
상기 혼합냉매 팽창기에 의해 팽창되어 냉각된 혼합냉매를 상기 제1 열교환기 내의 제4 열교환기 라인로 유입시키는 제2 혼합냉매 전달라인; 및
상기 혼합냉매 기액분리기에 의해 분리된 액체 혼합냉매를 상기 제2 혼합냉매 전달라인으로 유입시키는 액체 라인을 더 포함하는 연료가스 재액화 시스템.
According to paragraph 4,
The reliquefaction machine,
a second mixed refrigerant delivery line that introduces the mixed refrigerant expanded and cooled by the mixed refrigerant expander into a fourth heat exchanger line in the first heat exchanger; and
A fuel gas reliquefaction system further comprising a liquid line that introduces the liquid mixed refrigerant separated by the mixed refrigerant gas-liquid separator into the second mixed refrigerant delivery line.
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