KR102645626B1 - Shipping method of liquefied natural gas - Google Patents
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Abstract
수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하할 때 발생하는 보일 오프 가스의 잉여에 대처하는 기술을 제공한다.
수상에 배치되어, 천연 가스를 액화하는 액화 장치(2)를 구비한 부체 설비(1)로부터 수송선(3)에 액화 천연 가스를 출하함에 있어서, 도입량 저감 공정에서는 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 액화 장치(2)로의 천연 가스의 도입량을 저감시키고, 출하 공정에서는 저조(110)로부터 수송선(3)을 향하여 액화 천연 가스를 출하한다. 재액화 공정에서는 액화 천연 가스의 출하 시에, 수송선(3)측에서 발생한 보일 오프 가스를 액화 장치(2)에 받아들여서 재액화한다Provides technology to address boil-off gas surpluses that arise when shipping liquefied natural gas to a carrier.
When shipping liquefied natural gas from a floating facility (1) disposed on the water and equipped with a liquefaction device (2) for liquefying natural gas to a transport vessel (3), in the introduction quantity reduction process, before starting shipment of the liquefied natural gas. , the amount of natural gas introduced into the liquefaction device 2 is reduced, and in the shipping process, the liquefied natural gas is shipped from the reservoir 110 toward the transport ship 3. In the re-liquefaction process, when liquefied natural gas is shipped, boil-off gas generated on the transport ship 3 side is received into the liquefaction device 2 and re-liquefied.
Description
본 발명은 수상에 배치된 부체 설비로부터 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for shipping liquefied natural gas from a floating facility placed on the water to a transport ship.
물밑의 가스전으로부터 산출된 천연 가스(NG: Natural Gas)의 액화 처리를 행하는 설비로서, 가스전 가까이의 해상에 선체 등의 부체부를 배치하고, 당해 부체부 상에 NG의 액화 장치를 마련한 FLNG(Floating LNG)라 불리는 부체 설비가 알려져 있다.FLNG (Floating LNG) is a facility that liquefies natural gas (NG) produced from an underwater gas field. A floating body such as a ship is placed in the sea near the gas field, and a NG liquefaction device is provided on the floating body. ) A floating body facility called ) is known.
액화 장치로부터 유출되는 액화 천연 가스(LNG: Liquefied Natural Gas)는, 부체부 내에 마련된 저조(貯槽) 내에 저장된 후, LNG 탱커 등의 수송선을 통하여 소비지를 향하여 출하된다.Liquefied Natural Gas (LNG) flowing out from the liquefaction device is stored in a tank provided in the floating body and then shipped toward the consumer via a transport ship such as an LNG tanker.
부체 설비로부터 수송선으로 출하된 LNG는, 수송선측으로부터의 입열 등에 의해 그 일부가 기화되어 보일 오프 가스(BOG: Boil Off Gas)를 생성한다. 수송선에서 발생한 BOG는, 부체 설비측으로 반송된 후, 연료 가스로서 사용되거나 또는 액화 장치에서 재액화하여 LNG로 된다. 또한, 액화 장치의 처리량을 초과하는 잉여의 BOG는, 플레어스택에서 연소되는 경우도 있다.Part of the LNG shipped from the floating body facility to the transport ship is vaporized due to heat input from the transport ship side, and generates boil-off gas (BOG: Boil Off Gas). After the BOG generated in the transport ship is returned to the floating body facility, it is used as fuel gas or is re-liquefied in a liquefaction device to become LNG. Additionally, excess BOG that exceeds the processing capacity of the liquefaction device may be burned in the flare stack.
그러나, 부체 설비는 사람이 거주하는 연안 지역으로부터 눈으로 볼 수 있는 위치에 마련되는 경우도 있고, 플레어스택의 불꽃이 커질 기회를 가능한 한 적게 억제하는 것이 요청되고 있는 경우도 있다. 또한, 환경에 대한 영향의 관점에서도 플레어스택에 있어서의 BOG의 연소는 억제하는 것이 바람직하다.However, in some cases, floating equipment is provided in a location visible from inhabited coastal areas, and in some cases, it is required to minimize the opportunity for the flame of the flare stack to grow as small as possible. Additionally, from the viewpoint of environmental impact, it is desirable to suppress combustion of BOG in the flare stack.
여기서 특허 문헌 1에는, 수송선(LNG 탱커)으로부터, 지상에 마련된 저장 탱크에 대해, LNG의 하역을 행할 때 저장 탱크측에서 발생되는 BOG를 연료로서 발전기를 구동하는 가스 엔진을 마련한 도입 설비가 기재되어 있다.Here,
그러나 주위로부터 격리된 부체 설비에서, 특별한 기기를 마련하지 않고 BOG 발생량의 증가에 대응하는 기술은, 특허 문헌 1에는 기재되어 있지 않다.However,
본 발명은 이러한 배경 하에 이루어진 것이며, 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하할 때 발생되는 BOG의 잉여에 대처하는 기술을 제공한다.The present invention has been made against this background and provides a technology for coping with the surplus of BOG generated when shipping liquefied natural gas to a transport vessel.
본 발명의 액화 천연 가스의 출하 방법은, 수상에 배치된 부체 설비로부터 수송선으로의 액화 천연 가스의 출하 방법이며,The shipping method of liquefied natural gas of the present invention is a method of shipping liquefied natural gas from a floating body facility placed on the water to a transport ship,
상기 부체 설비는, 수중측으로부터 받아들인 천연 가스를 액화하는 액화 장치와, 상기 액화 장치에서 액화된 액화 천연 가스를 저장하는 저조를 구비하는 것과,The floating body facility is provided with a liquefaction device for liquefying natural gas received from the underwater side, and a reservoir for storing the liquefied natural gas liquefied in the liquefaction device,
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 액화 장치에 대한 천연 가스의 도입량을 저감시키는 도입량 저감 공정과,an introduction amount reduction step of reducing the amount of natural gas introduced into the liquefaction device before starting shipment of the liquefied natural gas;
상기 저조로부터 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하하는 출하 공정과,a shipping process of shipping liquefied natural gas from the reservoir to a transport ship;
상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들여서 재액화하는 재액화 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.When shipping the liquefied natural gas, a re-liquefaction process is included in which boil-off gas generated on the transport ship is received into the liquefaction device and re-liquefied.
상기 액화 천연 가스의 출하 방법은 이하의 특징을 구비해도 된다.The method for shipping liquefied natural gas may have the following features.
(a) 상기 도입량 저감 공정에서는, 상기 보일 오프 가스를 재액화하여 얻어지는 액화 천연 가스에 상당하는 양의 ±10%의 범위 내에서 천연 가스의 도입을 저감시키는 것.(a) In the introduction amount reduction step, the introduction of natural gas is reduced within ±10% of the amount equivalent to the liquefied natural gas obtained by re-liquefying the boil-off gas.
(b) 상기 출하 공정에서는, 상기 액화 천연 가스의 출하 유량을, 3000 내지 7500㎥/h의 범위 내의 값으로 조절하는 것.(b) In the shipping step, the shipping flow rate of the liquefied natural gas is adjusted to a value within the range of 3000 to 7500 m3/h.
(c) 상기 출하 공정의 실시 시, 상기 수송선측으로부터 받아들인 보일 오프 가스 중, 상기 액화 가스의 출하에 따라 증가하는 상기 저조 내의 기상 공간의 용적보다도 많은 양의 보일 오프 가스를, 상기 저조로 되돌리는 BOG 저장 공정을 포함하는 것. 상기 BOG 저장 공정을 실시하는 기간 중은, 다른 기간과 비교하여 상기 저조 내의 압력을 상승시키는 것.(c) When carrying out the shipping process, among the boil-off gases received from the transport ship, a larger amount of boil-off gas than the volume of the gas phase space in the reservoir, which increases with the shipment of the liquefied gas, is returned to the reservoir. Including a rotating BOG storage process. During the period of carrying out the BOG storage process, the pressure in the reservoir is raised compared to other periods.
(d) 상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 저조로부터 출하되는 액화 천연 가스의 증기압 및 온도를 저하시키기 위해, 상기 저조 내의 압력을 저하시키는 저조 압력 저감 공정을 포함하는 것.
본 발명은, 수상에 배치되고, 수송선으로의 액화 천연 가스의 출하를 행하는 부체 설비를 포함하며, 부체 설비는,
수중측으로부터 도입량이 조절된 천연 가스를 받아들이는 라이저와,
상기 라이저를 통해서 받아들인 천연 가스를 액화하는 액화 장치와,
상기 액화 장치에서 액화된 액화 천연 가스를 저장하는 저조와,
상기 저조에 저장된 액화 천연 가스를 수송선을 향하여 출하하기 위한 출하 설비와,
상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들이는 보일 오프 가스 도입 라인과,
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 액화 장치로의 천연 가스의 도입량을 저감시키는 도입량 저감 공정과, 상기 출하 설비에 의해 상기 저조로부터 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하하는 출하 공정과, 상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 보일 오프 가스 도입 라인을 통해서 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들여서 재액화하는 재액화 공정을 행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 도입량 저감 공정에서 상기 보일 오프 가스를 재액화하여 얻어지는 액화 천연 가스에 상당하는 양의 ±10%의 범위 내에서 천연 가스의 도입을 저감하도록 구성된다.
상기 출하 공정에서 상기 액화 천연 가스의 출하 유량을 3000 내지 7500㎥/h의 범위 내의 값으로 조절하도록 구성된다.
상기 보일 오프 가스 도입 라인은, 상기 저조에도 상기 보일 오프 가스를 받아들이는 것이 가능하도록 구성되고,
상기 출하 공정의 실시 시, 상기 수송선측으로부터 받아들인 보일 오프 가스 중, 상기 액화 천연 가스의 출하에 따라 증가하는 상기 저조 내의 기상 공간의 용적보다 많은 양의 보일 오프 가스를, 상기 저조로 되돌리는 BOG 저장 공정을 행하도록 구성된다.
상기 저조 내의 압력을 조절하는 엔드 플래시부를 구비하고,
상기 BOG 저장 공정을 실시하는 기간 중은, 상기 엔드 플래시부에 의해, 상기 BOG 저장 공정을 실시하는 기간 이외의 기간과 비교하여 상기 저조 내의 압력을 상승하도록 구성된다.
상기 저조 내의 압력을 조절하는 엔드 플래시부를 구비하고,
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 저조로부터 출하되는 액화 천연 가스의 증기압 및 온도를 저하시키기 위해, 상기 엔드 플래시부에 의해, 상기 저조 내의 압력을 저하시키는 저조 압력 저감 공정을 행하도록 구성된다.(d) Before starting shipment of the liquefied natural gas, a reservoir pressure reduction step of lowering the pressure within the reservoir to reduce the vapor pressure and temperature of the liquefied natural gas shipped from the reservoir.
The present invention includes a floating body facility that is placed on the water and ships liquefied natural gas to a transport ship, the floating body facility comprising:
A riser that receives natural gas with an adjusted introduction amount from the underwater side,
A liquefaction device for liquefying natural gas received through the riser,
a reservoir for storing liquefied natural gas liquefied in the liquefaction device;
Shipping facilities for shipping the liquefied natural gas stored in the reservoir toward a transport ship;
a boil-off gas introduction line that receives boil-off gas generated on the transport ship side into the liquefaction device when shipping the liquefied natural gas;
Before starting shipment of the liquefied natural gas, an introduction amount reduction step of reducing the amount of natural gas introduced into the liquefaction device, a shipping step of shipping the liquefied natural gas from the reservoir toward a transport ship by the shipping facility, and When shipping liquefied natural gas, the boil-off gas generated on the transport ship side through the boil-off gas introduction line is received into the liquefaction device and a re-liquefaction process is performed.
It is configured to reduce the introduction of natural gas within a range of ±10% of the amount equivalent to the liquefied natural gas obtained by re-liquefying the boil-off gas in the introduction amount reduction step.
In the shipping process, the shipping flow rate of the liquefied natural gas is configured to be adjusted to a value within the range of 3000 to 7500 m3/h.
The boil-off gas introduction line is configured to allow reception of the boil-off gas even in the low water level,
BOG for returning to the reservoir an amount of boil-off gas greater than the volume of the gas phase space in the reservoir, which increases with the shipment of the liquefied natural gas, among the boil-off gas received from the transport ship when performing the shipping process. It is configured to perform a storage process.
Provided with an end flash unit that adjusts the pressure in the reservoir,
During the period in which the BOG storage process is performed, the end flash unit is configured to increase the pressure in the reservoir compared to a period other than the period in which the BOG storage process is performed.
Provided with an end flash unit that adjusts the pressure in the reservoir,
Before starting shipment of the liquefied natural gas, a reservoir pressure reduction process of lowering the pressure within the reservoir is performed by the end flash unit in order to reduce the vapor pressure and temperature of the liquefied natural gas shipped from the reservoir. do.
본 발명은 수송선으로의 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 수중측으로부터 액화 장치에 대한 천연 가스의 도입량을 저감시킴으로써, 액화 장치의 처리 여력이 증가하고, 당해 액화 장치에서 전부 처리할 수 없는 잉여의 BOG의 발생량을 억제할 수 있다.The present invention reduces the amount of natural gas introduced into the liquefaction device from the underwater side before starting shipment of liquefied natural gas to the transport ship, thereby increasing the processing capacity of the liquefaction device and surplus that cannot be completely processed by the liquefaction device. The amount of BOG generated can be suppressed.
도 1은 실시 형태에 관한 FLNG의 측면도이다.
도 2는 상기 FLNG의 평면도이다.
도 3은 상기 FLNG에 마련되어 있는 액화 장치 등의 블록도이다.
도 4는 LNG 출하에 따라 상기 FLNG에서 실시되는 처리의 흐름을 나타내는 설명도이다.1 is a side view of an FLNG according to an embodiment.
Figure 2 is a top view of the FLNG.
Figure 3 is a block diagram of a liquefaction device provided in the FLNG.
Figure 4 is an explanatory diagram showing the flow of processing performed in the FLNG according to LNG shipment.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면서, 본 예의 LNG의 출하 방법이 적용되는 FLNG(1)의 구성예에 대해 설명한다. 도 1, 도 2는, 각각 FLNG(1)를 측면측 및 상면측으로부터 본 개략 구성도이다.First, referring to FIGS. 1 to 3, a configuration example of
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 예의 FLNG(1)는, 선 폭 방향보다도 선장 방향으로 긴 평면 형상을 갖는 선체(11) 상에 액화 장치(2), 유틸리티부(202) 및 거주부(13)를 배치한 구성으로 되어 있다.As shown in FIG. 2, the
선체(11)의 선수에는, 당해 선수보다도 전방을 향하여 가로 방향으로 돌출되도록 터렛 지지부(123)가 마련되고, 당해 터렛 지지부(123)에는 선체(11)를 계류하기 위한 터렛(12)이 설치되어 있다.At the bow of the
터렛(12)으로부터는, 선체(11)를 계류하기 위해 복수개의 계류삭(122)이 물밑을 향하여 연장되도록 마련되어 있다. 또한 터렛(12)에는, 물밑의 가스전에서 산출된 NG의 수중 수송을 행하는 라이저(121)가 접속되어 있다. 이 라이저(121)로부터 받아들인 NG가, 선체(11) 상에 마련된 액화 장치(2)에 공급된다.From the
터렛(12)이 마련되어 있는 선수를 선체(11)의 일단측으로 하였을 때, 선체(11) 상에는, 선장 방향의 일단측으로부터 타단측을 향하여 액화 장치(2), 유틸리티부(202) 및 거주부(13)가 이 순으로 배치되어 있다.When the bow where the
여기서, 액화 장치(2)는, 도 3을 사용하여 후술하는 각 부(21 내지 26)에 포함되는 기기군이, 복수의 모듈로 나누어진 상태로 선체(11) 상에 배치되어 있다. 모듈은, 공통의 가구(架構) 내에, 각각 각 부(21 내지 26)에 포함되는 기기군의 일부 또는 전부를 내장하여 구성된 구분 단위이다. 각 모듈 내에는, 탑조나 열 교환기 등의 정기기(靜機器), 펌프 등의 동기기, 각 정기기와 동기기 사이나, 파이프 래크부(201)측의 배관과의 사이를 접속하는 접속 배관 등의 다수의 기기군이 배치된다. 여기서 파이프 래크부(201)는, 액화 장치(2) 내에서 취급되는 각종 유체가 흐르는 배관군을 보유 지지하는 가구 구조체이다.Here, the
또한, FLNG(1)의 선체(11)에는, 발전용 터빈이나 발전기, 상기 터빈의 동력원, 각 증류탑의 열원이 되는 증기를 발생시키는 보일러 또는 온수, 핫 오일 등의 열 매체를 가열하는 가열 시스템 등의 유틸리티 기기군이 마련되어 있다. 본 예의 FLNG(1)에 있어서는, 이들 유틸리티 기기군은, 정리된 영역에 배치되어 있다. 이하, 당해 영역에 정리되어 배치된 유틸리티 기기군을 유틸리티부(202)라 칭한다.In addition, the
또한, 선체(11)에는, FLNG(1)의 오퍼레이션 등을 행하는 작업원이 거주하는 거주부(13)가 마련되어 있다. 예를 들어 거주부(13)는, 복수층 건물의 철근 콘크리트 건물이나 철골 콘크리트 건물에 의해 구성되어 있다.Additionally, the
이밖에, 거주부(13)로부터 가장 먼, 선체(11)의 우현측의 선수에는, FLNG(1)로부터 배출된 가스를 연소시키는 플레어스택(14)이 배치되어 있다.In addition, a
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 플레어스택(14)이 마련되어 있는 우현측과는 반대인 선체(11)의 좌현측이며, 예를 들어 선체(11)의 선장 방향의 중앙 영역에는, 선체(11) 내에 형성된 저조(110)(도 1, 도 2에서는 도시하지 않음)로부터 LNG 탱커(수송선)(3)를 향하여 LNG를 출하하기 위한 출하 설비(15)가 마련되어 있다. 출하 설비(15)가 마련되어 있는 영역의 측방은, FLNG(1)에 대해 LNG 탱커(3)를 접현시키는 접현 위치가 된다.In addition, as shown in FIG. 2, on the port side of the
다음으로 도 3을 참조하면서, 액화 장치(2)의 개요에 대해 설명한다. 라이저(121)를 통하여 수중측으로부터 받아들인 NG는, 기액 분리부(21)에서 NG 중에 포함되는 액체가 분리된다. 다음에, 전처리부(22)에서 산성 가스(이산화탄소나 황화수소 등)나 수분, 수은이 제거된다.Next, referring to FIG. 3, the outline of the
불순물이 제거된 천연 가스는 증류부(23)에서, 메탄과 탄소수 2 이상의 액체 탄화수소 성분인 중질 탄화수소로 증류 분리된다. 또한 전처리부(22)에는, 메탄과 분리된 탄소수 2 이상의 중질 탄화수소를 순차, 증류 분리하여 에탄, 프로판이나 부탄 등을 얻는 처리도 행해진다. 이렇게 분리된 중질 탄화수소 중 탄소수 4 이하의 비교적 경질인 유분은 LNG에 재주입되는 경우도 있다.The natural gas from which impurities have been removed is distilled and separated into methane and heavy hydrocarbons, which are liquid hydrocarbon components with a carbon number of 2 or more, in the
증류부(23)에서 분리된 메탄은, 액화부(24)에서 냉각ㆍ액화되어 액화 천연 가스(LNG)가 된다. 액화부(24)에는, 주 냉매(메탄, 에탄, 프로판, 부탄 및 질소 등을 포함하는 혼합 냉매 또는 질소 냉매)를 사용하여 메탄을 액화하기 위한 주극저온 열 교환기(MCHE: Main Cryogenic Heat Exchanger)가 마련되어 있다. 또한, 주극저온 열 교환기(MCHE)라 함은, 스파이럴 와운드형 또는 콜드 박스형 등의 열 교환기를 말한다.The methane separated in the
액화부(24)에서 액화된 직후의 LNG는, 저조(110) 내의 저장하는 조건보다도 고압이면서 고온이다. 그래서 LNG의 압력을 저조(110)의 압력으로까지 감압함과 함께, LNG의 일부를 기화(엔드 플래시)시켜, 온도 조정 및 경질분의 성분 조정을 행한다. 엔드 플래시에 의해, 온도, 압력, 성분 조정이 행해진 LNG는, 예를 들어 선체(11) 내에 마련되어 있는 저조(110)에 송액된다.The LNG immediately after being liquefied in the
또한, 엔드 플래시 가스나, 저조(110) 내에서 LNG로부터 증발한 가스는, BOG로서 컴프레서 등을 포함하는 승압부(26)에서 승압된다. BOG의 일부는, 연료 가스로서 사용되고, 나머지는 액화부(24)의 입구측으로 되돌려져 재액화된다. 또한, 저조(110)로부터 승압부(26)에 BOG를 받아들이는 라인은, LNG 탱커(3)로부터 반송되는 가스를 저조(110)로 송기하는 라인으로도 이용할 수 있다. 또한, 도 3에 도시하는 예로 바꾸어, 엔드 플래시 가스의 승압은 엔드 플래시부(25) 내에서 행하고, 승압부(26)에서 승압된 BOG와 합류시켜 연료 가스를 얻는 경우도 있다.Additionally, the end flash gas or the gas evaporated from LNG in the
또한, 액화부(24)의 처리 능력을 초과하는 잉여인 BOG는, 플레어스택(14)에서 연소되는 경우도 있다.Additionally, excess BOG that exceeds the processing capacity of the
상술한 구성을 구비하는 FLNG(1)에 있어서, 저조(110) 내에 저장된 LNG는, LNG 탱커(3)를 향하여 출하된다.In the
LNG의 출하 시에 있어서는, 접현 위치에 LNG 탱커(3)를 접현시켜, 출하 설비(15)를 LNG 탱커(3)에 접속한 후, 저조(110) 내에 마련된 LNG 펌프(111)를 사용하여 LNG 탱커(3)로의 LNG의 출하를 개시한다.When shipping LNG, the
여기서 LNG의 출하를 행하지 않은 통상 시에 있어서, 저조(110)에서는 (i) 저조(110)에 대한 자연 입열, (ⅱ) 저조(110)를 향하여 LNG를 배출하는 배관에 대한 자연 입열, (ⅲ) FLNG(1) 내에서 LNG를 수송하는 펌프(도시하지 않음)가 일을 행하는 것에 수반하는 입열 등을 주요한 열원으로 하여 BOG가 발생한다.Here, in normal times when LNG is not shipped, in the
이들에 더하여, LNG의 출하 시에 있어서는, (ⅳ) 저조(110)의 수송 펌프(111)가 일을 하는 것에 수반되는 입열, (v) LNG의 출하 배관이나, 출하 설비(15)를 구성하는 로딩 암에 대한 자연 입열, (vi) 아직 LNG의 액온까지 저온이 되지 않은 LNG 탱커(3)측의 저조의 벽면을 냉각하는 것에 수반되는 입열 등을 주요한 열원으로서, LNG 탱커(3)측의 저조 내에서 다량의 BOG가 발생한다. 한편, LNG 탱커(3)측의 저조에는, FLNG(1)로부터 받아들인 LNG가 유입되어 그 액위가 상승함으로써, 당해 저조 내의 BOG는 외부로 압출된다.In addition to these, at the time of shipping LNG, (iv) the heat input accompanying the work of the
LNG 탱커(3)측의 저조 내에서 발생한 BOG와, 이 저조로부터 압출된 BOG가 합쳐져, LNG 탱커(3)에 구비되는 도시하지 않은 컴프레서에 의해 승압된 후에 FLNG(1)측으로 송기된다. 또한, 당해 BOG의 일부는, LNG 탱커(3)의 연료로서 사용되는 경우도 있다.BOG generated in the reservoir on the
도 3에 도시하는 바와 같이, LNG 탱커(3)측으로부터의 BOG는, 이미 설명한 출하 설비(15)를 통하여 FLNG(1)로 반송되고, FLNG(1)측에서 발생한 BOG와 합류한다.As shown in FIG. 3, BOG from the
따라서, LNG의 출하 시에 LNG 탱커(3)측에서 발생한 BOG는 FLNG(1)로 반송되어, FLNG(1) 내에서 발생한 BOG와 함께 연료 가스로서 사용되거나 또는 재액화된다. 한편, FLNG(1) 내에서 발생하는 BOG와 비교하여, LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG는 다량이기 때문에, 연료 가스의 사용량 증가나 액화부(24)에 있어서의 재액화량의 증가만으로는 전량을 전부 처리하지 못하는 경우가 있다.Therefore, the BOG generated on the
전부 처리할 수 없는 BOG는, 플레어스택(14)에서 연소시키게 된다. 그러나, 플레어스택(14)에서 큰 불꽃이 형성되는 것에 수반되는 불안 경감이나 환경에 대한 영향을 억제하는 관점에서, 플레어스택(14)에 있어서의 BOG의 연소를 가능한 한 억제하는 것이 요구되는 경우도 있다.BOG that cannot be completely processed is burned in the flare stack (14). However, from the viewpoint of reducing the anxiety associated with the formation of a large flame in the
플레어스택(14)에서 잉여의 BOG를 연소시키는 기회를 저감하는 방법으로는, LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG의 재액화를 예측하고, 처리 능력에 여유를 갖게 한 액화부(24)를 설치하는 경우나, BOG의 재액화 전용의 설비를 마련하는 경우를 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 대응은, 설비 투자가 필요해지기 때문에 채용하기가 곤란한 경우가 많다.A method of reducing the opportunity to burn excess BOG in the
그래서 본 예의 FLNG(1)는, 운전 조정을 행함으로써, LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG의 플레어스택(14)에서의 처리를 저감한다. 이하, 도 4를 참조하면서, LNG 출하 시의 BOG 잉여 대책으로서 실시되는 처리의 내용에 대해 설명한다.Therefore, the
우선, 통상 운전의 상태(처리 P1)에 있어서는, FLNG(1)는 예를 들어 액화 장치(2)의 설계 유량에 대응하는 NG를 라이저(121)로부터 받아들이고 있다.First, in the normal operation state (process P1), the
그리고, LNG의 출하 개시하기 전의 준비 단계에서, 라이저(121)의 상류측의 해저에 마련되어 있는 초크 밸브(124)의 개방도를 조절하여 NG의 도입량을 저감한다. 이 조작에 수반하여, 액화부(24)의 부하를 저하시키고, LNG의 생산량을 낮춘다(처리 P2:: 도입량 저감 공정).Then, in the preparation stage before the start of shipment of LNG, the opening degree of the
LNG의 출하 스케줄은, 예를 들어 몇주일 앞의 예정까지 결정되어 있다. 그래서, 출하를 행하는 전날 내지 반일 전을 목표로 NG의 도입량의 저감 조작을 개시하고, LNG의 출하를 개시할 때에는, 액화부(24)의 부하가 저하된 상태로 되어 있도록 한다.The LNG shipment schedule is set several weeks in advance, for example. Therefore, an operation to reduce the introduction amount of NG is started with the goal of the day before or half a day before shipment, and the load on the
NG의 도입량의 저감에 의해 얻어진 액화부(24)의 처리 여력은, LNG의 출하 시에 LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG의 처리 여력으로서 이용할 수 있다. 이 관점에서, 라이저(121)로부터 받아들이는 NG의 저감량은, LNG의 출하 시에 LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG를 재액화하여 얻어지는 LNG에 상당하는 양의 ±10%의 범위 내의 양에 대응시켜 조절하는 경우를 예시할 수 있다.The processing capacity of the
또한, 출하를 개시할 때까지의 저장 기간 중에, 저조(110) 내에 저장되어 있는 LNG의 저장 압력을 저하시켜, LNG의 증기압 및 온도를 저하시켜 두어도 된다(처리 P3: 저조 압력 저감 공정). 예를 들어 통상 시에는, 저조(110) 내의 압력이 0.06 내지 0.10barg의 범위 내로 설정되어 있을 때, LNG의 출하를 개시하기 전에 당해 압력을 0.06barg 미만의 0.01barg정도까지 저하시킨다.Additionally, during the storage period until the start of shipment, the storage pressure of the LNG stored in the
저조(110)의 압력을 저감하는 방법으로는, 승압부(26) 및 액화부(24)의 처리 능력의 범위 내에서, 저조(110)와 엔드 플래시부(25)에서 발생하는 기화량을 증가시킴으로써 실시할 수 있다. 저조(110)의 압력을 저하시킴으로써, 저장되어 있는 LNG의 증기압을 저하시킬 수 있음과 함께, 그 증기압에 따른 온도에까지 LN의 액온을 저하시킬 수도 있다.A method of reducing the pressure of the
한편, LNG를 수송하는 LNG 탱커(3)가 도착하면, FLNG(1)에 LNG 탱커(3)를 접현시키고, 출하 설비(15)를 LNG 탱커(3)에 접현시킨다. 그리고, 상술한 처리 P2만이 완료되어 있는 상태(처리 P3을 실시하지 않는 경우) 또는 처리 P2 및 P3이 완료되어 있는 상태에서, LNG 탱커(3)를 향한 LNG의 출하를 개시한다(처리 P4: 출하 공정).Meanwhile, when the
여기서 표준적인 LNG 탱커(3)를 향한 LNG의 출하에서는, 10000 내지 12000㎥/h의 범위 내에서 출하 유량이 설정되는 경우가 많다. 이에 반하여, 본 예의 LNG의 출하 방법에서는, 당해 출하 유량을 3000 내지 7500㎥/h의 범위 내의 5000㎥/h로 설정해도 된다. LNG의 출하 유량과 LNG 탱커(3)로부터 반송되는 BOG의 유량 사이에는 비례 관계가 있으므로, 출하 유량을 저감시킴으로써, FLNG(1)로 반송되는 BOG를 저감시킬 수 있다.Here, in the shipment of LNG to the
LNG의 출하 유량을 저하시킴에 따라서 길어지는 출하 시간은, LNG 탱커(3)의 운항 스케줄의 조정 등에 의해 흡수할 수 있는 경우가 있다.The longer shipping time due to lowering the shipping flow rate of LNG may be absorbed by adjusting the operation schedule of the
또한 이 때, 이미 설명한 처리 P3의 실시에 수반하여, LNG 탱커(3)를 향하여 배출되는 LNG의 증기압이 저하되어 있음으로써, 처리 P3을 실시하지 않은 LNG와 비교하여, LNG 탱커(3)측에 있어서 BOG가 발생하기 어렵다. 특히 LNG 탱커(3)측의 저조에 있어서의 LNG의 압력은, 통상 0.06 내지 0.10barg인데, 처리 P3에서 FLNG(1)측의 압력은 0.06barg 미만으로 저하시켜 두었다. 이 경우, FLNG(1)측의 저조(110)와 LNG 탱커(3)의 저조와의 차압분만큼, LNG 탱커(3)측에서의 BOG 발생량을 저감시킬 수 있다.Also, at this time, with the implementation of the already described treatment P3, the vapor pressure of the LNG discharged toward the
또한, 상기 처리 P3에서 LNG의 온도가 저하되어 있는 것에 의해서도, 처리 P3을 실시하지 않은 LNG와 비교하여, LNG 탱커(3)측에서 BOG가 발생하기 어렵다.Moreover, because the temperature of LNG is lowered in the above-described treatment P3, BOG is less likely to occur on the
LNG 탱커(3)로부터 반송되어 온 BOG는, 처리 P1에서 NG의 도입량을 저감시킨 것에 의해, 부하를 저하시킨 액화부(24)에서 거의 전량을 처리할 수 있다(처리 P5-1: 재액화 공정).Almost the entire amount of BOG returned from the
이 때, 미리 액화부(24)의 부하를 저하시킴으로써, 엔드 플래시부(25)에서 발생하는 엔드 플래시 가스량도 감소된 상태로 되어 있다. 이 결과, 엔드 플래시 가스와 BOG의 총량이 감소되므로, 플레어스택(14)에서 과잉인 BOG의 연소 처분을 실시할 기회가 더욱 억제된다.At this time, by reducing the load on the
반송된 BOG가 더 잉여인 경우에는, 당해 BOG를 저조(110)로 송기할 수도 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, LNG 탱커(3)로부터 반송된 BOG의 일부는, 엔드 플래시부(25)로부터 저조(110)를 향하여 이송되는 LNG와 합류한다. 저조(110) 내에 있어서는, LNG의 출하에 수반하여 기상 공간이 증가하므로, 저조(110)에서 받아들인 BOG는, 이 기상 공간 내에 저장된다. 이 관점에서 저조(110)는, 잉여의 BOG의 축압을 행하는 축압 탱크로서 활용되고 있다고 할 수 있다.If the returned BOG is more surplus, the BOG may be sent to the
이미 설명한 바와 같이, FLNG(1)측의 저조(110)의 통상 시의 설정 압력은 0.06 내지 0.10barg인데, LNG 탱커(3)로부터 FLNG(1)로 BOG가 반송되는 기간 중은, 당해 설정 압력을 높게 한다.As already explained, the normal set pressure of the
예를 들어 종래의 설계 기준에서는, 저조(110)의 설계 압력은 0.25barg 정도로 설정되어 있다. 이 경우에는, 통상 시의 설정 압력보다 높고, 0.25barg 미만의 범위 내의 값에, 저조(110)의 설정 압력을 설정해도 된다.For example, in conventional design standards, the design pressure of the
또한, 축압 탱크로서 사용하는 것을 전제로 하여 저조(110)의 설계를 행하는 것도 가능하다. 이 경우의 신설계 기준에서는, 저조(110)의 설계 압력을 예를 들어 0.69barg까지 높이는 것이 가능하다. 이와 같은 신설계 기준에 기초하여 설계된 저조(110)에서는, 통상 시의 설정 압력보다 높고, 0.69barg 미만의 범위 내의 값에, 저조(110)의 설정 압력을 설정할 수도 있다.Additionally, it is also possible to design the
상술한 바와 같이, 저조(110)의 설정 압력을 통상 시보다도 높게 설정함으로써, LNG의 출하에 따라 증가하는 기상 공간의 용적보다도 많은 양의 BOG를 저조(110) 내에 받아들일 수 있다. 이 결과, 통상 운전 시와 비교하였을 때의 차압 분만큼 많고, 저조(110) 내에 BOG를 축압하는 것이 가능해지고, 잉여의 BOG가 플레어스택(14)에서 연소 처분될 기회의 발생을 저감할 수 있다(처리 P5-2: BOG 저장 공정).As described above, by setting the set pressure of the
LNG의 출하가 완료되면, NG의 도입량을 원상태로 돌리고, LNG의 생산량을 조절한다. 또한, 저조(110) 내에 축압한 BOG를 연료 가스로서 이용 또는 액화부(24)로 송기하여 재액화하고, 저조(110) 내의 압력을 통상 시의 설정 압력으로 되돌린다(처리 P6).Once the shipment of LNG is completed, the amount of NG introduced is returned to its original state and the production volume of LNG is adjusted. Additionally, the BOG pressure accumulated in the
이들 처리에 의해, FLNG(1)은 통상 운전으로 되돌아가면, 다음 LNG의 출하 타이밍을 기다린다(처리 P1).With these processes,
본 실시 형태에 관한 LNG의 출하 방법에 의하면 이하의 효과가 있다. FLNG(1)로의 LNG의 출하를 개시하기 전에, 수중측으로부터 액화 장치(2)로의 NG의 도입량을 저감시키므로, 액화 장치(2)(액화부(24))의 처리 여력이 증가하고, 당해 액화 장치(2)에서 전부 처리할 수 없는 잉여의 BOG의 발생량을 억제할 수 있다.The LNG shipping method according to this embodiment has the following effects. Before starting shipment of LNG to
여기서 본 예의 LNG의 출하 방법이 적용되는 FLNG(1)와 비교하여, 예를 들어 지상에 마련된 NG의 액화 장치는 일반적으로 처리량이 크다. 이 때문에, 액화부(24)의 처리 여력도 크고, 지상에 마련된 저조로부터 LNG 탱커(3)를 향하여 LNG를 출하할 때 반송되는 BOG는, NG의 도입량을 저감시키지 않아도 액화부(24)에서 재액화할 수 있는 경우가 많다.Compared to FLNG (1) to which the LNG shipping method of this example is applied, for example, NG liquefaction devices installed on the ground generally have a large throughput. For this reason, the processing capacity of the
이 관점에서, 본 예의 LNG의 출하 방법은, 부체 설비인 FLNG(1)에 특유의 과제(LNG의 출하 시에 있어서의 BOG의 잉여)의 해결에 적합한 기술이라고 할 수 있다.From this viewpoint, the LNG shipping method of this example can be said to be a technology suitable for solving the problem (excess of BOG at the time of shipping LNG) unique to
또한, 본 예의 LNG의 출하 방법이 적용되는 FLNG(1)의 구성예는, 적절하게, 변경하는 것이 가능하다.Additionally, the configuration example of
도 1, 도 2에 예시한 선체(11)의 본체의 외부에 터렛(12)이 마련된 익스터널형(익스터널 터렛)의 FLNG(1)로 바꾸고, 선체(11)의 본체 내부에 터렛(12)을 마련한 인터널형(인터널 터렛)의 FLNG(1)여도 된다. 또한, 도 3에 도시한 저조(110)와 독립된 구성의 엔드 플래시부(25)를 대신하여, 엔드 플래시부(25)는 저조(110)와 일체화할 수도 있다. 또한, 선체(11) 상에 배치되는 액화 장치(2), 유틸리티부(202), 거주부(13) 등의 레이아웃은, 적절하게 변경할 수 있다.The FLNG (1) is changed to an external type (external turret) in which the turret (12) is provided outside the main body of the hull (11) illustrated in FIGS. 1 and 2, and the turret (12) is installed inside the main body of the hull (11). ) may be an internal type (internal turret) FLNG (1) provided. In addition, instead of the
또한, 도 4를 사용하여 더욱 설명한 처리 P3(저조 압력 저감 공정), P5-2(BOG 저장 공정)는, LNG 탱커(3)로부터 FSU(Floating Storage Unit) 또는 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)로의 LNG의 출하에도 적용할 수 있다.In addition, processes P3 (bottom pressure reduction process) and P5-2 (BOG storage process) further explained using FIG. 4 are processes for transferring energy from the
즉, 처리 P3의 실시에 있어서는, LNG 탱커(3)측의 저조 내의 압력을 0.06 내지 0.10barg보다도 낮은 압력으로 설정한 상태에서 LNG를 수송하고, FSU/FSRU에 접현 하여, LNG 탱커(3)측의 출하 설비를 접속한 후, LNG의 출하를 행한다. 본 예에 있어서도, 저증기압, 저온의 LNG를 출하함으로써, FSU/FSRU에 있어서의 BOG의 발생을 억제할 수 있다.That is, in the implementation of process P3, LNG is transported with the pressure in the reservoir on the
또한 처리 P5-2의 실시에 있어서는, FSU/FSRU측의 설정 압력을 통상 시의 설정 압력보다 높고, 0.25barg 미만의 범위 내의 값으로 설정해도 된다. 또한 이미 설명한 신설계 기준에 기초하여 설계된 저조에서는 통상 시의 설정 압력보다 높고, 0.69barg 미만의 범위 내로 설정할 수도 있다. 이들 경우에 있어서도, 통상 운전 시와 비교하였을 때의 차압 분만큼 많고, 저조 내에 BOG를 축압함으로써, 잉여의 BOG를 플레어스택으로 연소 처분시키는 기회의 발생을 저감시킬 수 있다.Additionally, when performing process P5-2, the set pressure on the FSU/FSRU side may be set to a value that is higher than the normal set pressure and within a range of less than 0.25 barg. In addition, in low water designed based on the new design standards already described, the pressure can be set higher than the normal setting pressure and within the range of less than 0.69 barg. Even in these cases, the differential pressure is as high as compared to normal operation, and by accumulating the BOG in the reservoir, the occurrence of opportunities to burn and dispose of the excess BOG in the flare stack can be reduced.
1: FLNG
110: 저조
121: 라이저
124: 초크 밸브
13: 거주부
14: 플레어스택
15: 출하 설비
2: 액화 장치
24: 액화부
3: LNG 탱커1: FLNG
110: low
121: riser
124: Choke valve
13: Residence Department
14: Flare Stack
15: Shipping equipment
2: Liquefaction device
24: Liquefaction unit
3: LNG tanker
Claims (12)
상기 부체 설비는, 수중측으로부터 받아들인 천연 가스를 액화하는 액화 장치와, 상기 액화 장치에서 액화된 액화 천연 가스를 저장하는 저조를 구비하는 것과,
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 액화 장치에 대한 천연 가스의 도입량을 저감시키는 도입량 저감 공정과,
상기 저조로부터 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하하는 출하 공정과,
상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들여서 재액화하는 재액화 공정을 포함하며,
상기 출하 공정의 실시 시, 상기 수송선측으로부터 받아들인 보일 오프 가스 중, 상기 액화 천연 가스의 출하에 따라 증가하는 상기 저조 내의 기상 공간의 용적보다도 많은 양의 보일 오프 가스를, 상기 저조로 되돌리는 BOG 저장 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스의 출하 방법.A method of shipping liquefied natural gas from a floating facility placed on the water to a transport ship,
The floating body facility is provided with a liquefaction device for liquefying natural gas received from the underwater side, and a reservoir for storing the liquefied natural gas liquefied in the liquefaction device,
an introduction amount reduction step of reducing the amount of natural gas introduced into the liquefaction device before starting shipment of the liquefied natural gas;
a shipping process of shipping liquefied natural gas from the reservoir to a transport ship;
When shipping the liquefied natural gas, it includes a re-liquefaction process of receiving boil-off gas generated on the transport ship into the liquefaction device and re-liquefying it,
BOG for returning to the reservoir a larger amount of boil-off gas than the volume of the gas phase space in the reservoir, which increases with the shipment of the liquefied natural gas, among the boil-off gas received from the transport ship when performing the shipping process. A method of shipping liquefied natural gas, comprising a storage process.
수중측으로부터 도입량이 조절된 천연 가스를 받아들이는 라이저와,
상기 라이저를 통해서 받아들인 천연 가스를 액화하는 액화 장치와,
상기 액화 장치에서 액화된 액화 천연 가스를 저장하는 저조와,
상기 저조에 저장된 액화 천연 가스를 수송선을 향하여 출하하기 위한 출하 설비와,
상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들이는 보일 오프 가스 도입 라인과,
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 액화 장치로의 천연 가스의 도입량을 저감시키는 도입량 저감 공정과, 상기 출하 설비에 의해 상기 저조로부터 수송선을 향하여 액화 천연 가스를 출하하는 출하 공정과, 상기 액화 천연 가스의 출하 시에, 상기 보일 오프 가스 도입 라인을 통해서 상기 수송선측에서 발생한 보일 오프 가스를 상기 액화 장치에 받아들여서 재액화하는 재액화 공정을 행하도록 구성되며,
상기 보일 오프 가스 도입 라인은, 상기 저조에도 상기 보일 오프 가스를 받아들이는 것이 가능하도록 구성되고,
상기 출하 공정의 실시 시, 상기 수송선측으로부터 받아들인 보일 오프 가스 중, 상기 액화 천연 가스의 출하에 따라 증가하는 상기 저조 내의 기상 공간의 용적보다 많은 양의 보일 오프 가스를, 상기 저조로 되돌리는 BOG 저장 공정을 행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부체 설비.It is a floating facility that is placed on the water and ships liquefied natural gas to a transport ship,
A riser that receives natural gas with an adjusted introduction amount from the underwater side,
A liquefaction device for liquefying natural gas received through the riser,
a reservoir for storing liquefied natural gas liquefied in the liquefaction device;
Shipping facilities for shipping the liquefied natural gas stored in the reservoir toward a transport ship;
a boil-off gas introduction line that receives boil-off gas generated on the transport ship side into the liquefaction device when shipping the liquefied natural gas;
Before starting shipment of the liquefied natural gas, an introduction amount reduction step of reducing the amount of natural gas introduced into the liquefaction device, a shipping step of shipping the liquefied natural gas from the reservoir toward a transport ship by the shipping facility, and When shipping liquefied natural gas, it is configured to perform a re-liquefaction process of receiving boil-off gas generated on the transport ship side through the boil-off gas introduction line into the liquefaction device and re-liquefying it,
The boil-off gas introduction line is configured to allow reception of the boil-off gas even in the low water level,
BOG for returning to the reservoir an amount of boil-off gas greater than the volume of the gas phase space in the reservoir, which increases with the shipment of the liquefied natural gas, among the boil-off gas received from the transport ship when performing the shipping process. A floating body facility characterized in that it is configured to perform a storage process.
상기 BOG 저장 공정을 실시하는 기간 중은, 상기 엔드 플래시부에 의해, 상기 BOG 저장 공정을 실시하는 기간 이외의 기간과 비교하여 상기 저조 내의 압력을 상승하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부체 설비.The method of claim 7, comprising an end flash unit that adjusts the pressure in the reservoir,
Floating body equipment, characterized in that, during the period during which the BOG storage process is performed, the pressure in the reservoir is increased by the end flash unit compared to a period other than the period during which the BOG storage process is performed.
상기 액화 천연 가스의 출하를 개시하기 전에, 상기 저조로부터 출하되는 액화 천연 가스의 증기압 및 온도를 저하시키기 위해, 상기 엔드 플래시부에 의해, 상기 저조 내의 압력을 저하시키는 저조 압력 저감 공정을 행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부체 설비.The method of claim 7, comprising an end flash unit that adjusts the pressure in the reservoir,
Before starting shipment of the liquefied natural gas, a reservoir pressure reduction process of lowering the pressure within the reservoir is performed by the end flash unit in order to reduce the vapor pressure and temperature of the liquefied natural gas shipped from the reservoir. Floating body equipment characterized by being.
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