KR20120058263A - Fuel gas supply system and reliquefied method for boil off gas - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fuel gas supply system and a BOG(boil off gas) re-liquefaction method thereof are provided to guarantee the effective re-liquefaction without a waste of energy because a part of high-pressure BOG is re-liquefied with recovered cold heat from low-pressure BOG. CONSTITUTION: A fuel gas supply system comprises a low-pressure BOG transfer line(11), a compressor(20), a fuel gas supply line(23), a high-pressure BOG transfer line(24), a cold energy recovery and heat exchanger unit(10). The low-pressure BOG transfer line transfers low-pressure BOG generated from a liquefaction plant. The compressor is installed in a lower part of the low-pressure BOG transfer line and compresses the low pressure BOG. The fuel gas supply line and the high pressure BOG transfer line are connected to one and the other side of the compressor each other. The cold energy recovery and heat exchanger unit is installed in the middle of the high-pressure BOG transfer line. The low-pressure BOG transfer line is connected to the cold energy recovery and heat exchanger unit, the low pressure BOG and the high pressure BOG are heat-exchanged.

Description

연료가스 공급시스템 및 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법{FUEL GAS SUPPLY SYSTEM AND RELIQUEFIED METHOD FOR BOIL OFF GAS}FUEL GAS SUPPLY SYSTEM AND RELIQUEFIED METHOD FOR BOIL OFF GAS}

본 발명은 연료가스 공급시스템 및 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화가스 플랜트 또는 LNG FPSO 등과 같은 설비 내에서 발생하는 플래쉬가스(flash gas) 및 BOG(Boil Off Gas)를 압축하여 가스터빈 등의 연료가스로 이용하는 중 냉열을 회수하고, 일부 증발가스를 다시 액화시켜 저장하는 연료가스 공급시스템 및 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel gas supply system and a method for reliquefaction of boil-off gas in a fuel gas supply system, and more particularly, flash gas and BOG (flash gas) generated in a plant such as a liquefied gas plant or LNG FPSO. The present invention relates to a fuel gas supply system for recovering cold heat while compressing a gas to be used as a fuel gas such as a gas turbine, and to liquefy and store some boiled gas again, and a method for reliquefaction of an evaporated gas in a fuel gas supply system.

천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등과 같은 액화가스 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is transported in gaseous form through onshore or offshore gas pipelines, or liquefied gaseous state such as liquefied liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG), which is stored in LNG carriers to remote consumers. Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to cryogenic temperature (approximately -163), and its volume is reduced to about 1/600 than that of natural gas in gas state, so it is very suitable for long distance transportation by sea.

이러한 LNG의 이송을 위한 설비에는 LNG 수송선(LNG CARRIER), LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), F(Floating)-LNG 플랜트 등이 있다. The facilities for the transfer of LNG include LNG Carrier, LNG Regasification Vessel, LNG Floating, Production, Storage and Offloading, LNG Floating Storage and Regasification Unit (FSRU), Floating (LNG) -LNG Plant and the like.

한편, 액화가스 플랜트에서 LNG, LPG 등과 같은 액화가스가 액화장치에 의해 생산된 후에 플래시 드럼(flash drum)에서 그 저장에 적당한 압력으로 감압 됨과 더불어 불필요한 가스성분이 제거된 후에 런다운 라인(rundown line)을 거쳐 복수의 카고탱크(Cargo Tank)로 공급되어 저장된다. On the other hand, after the liquefied gas, such as LNG and LPG, is produced by the liquefaction apparatus in the liquefied gas plant, the pressure is reduced to a pressure suitable for its storage in a flash drum, and a rundown line after unnecessary gas components are removed. It is supplied to and stored in a plurality of cargo tanks through).

이러한 액화가스 플랜트에서는 각종 증발가스가 발생하며, 이러한 증발가스로는 엔드 플래시 드럼(End Flash Drum)에서 발생하는 엔드 플래시 가스(End Flash Gas), 카고탱크에서 발생하는 BOG(Boil Off Gas) 등이 있다. In such a liquefied gas plant, various evaporative gases are generated. Examples of such liquefied gas include end flash gas generated from an end flash drum and bog off gas generated from a cargo tank. .

한편, 액화가스 플랜트에서는 엔드 플래시 가스, BOG 등과 같은 증발가스를 압축시킨 후에 이를 가스터빈, 보일러 등의 연료가스로서 공급하는 연료가스 공급시스템이 구비되어 있다. On the other hand, the liquefied gas plant is provided with a fuel gas supply system for compressing the evaporation gas, such as end flash gas, BOG, and then supply it as fuel gas, such as gas turbine, boiler.

하지만, 종래의 연료가스 공급시스템은 증발가스의 압축 과정에서 온도가 상승하고, 이러한 온도 상승으로 인해 증발가스의 재액화 시에 에너지의 손실이 발생하는 단점이 있었다. However, the conventional fuel gas supply system has a disadvantage in that the temperature rises during the compression process of the boil-off gas, and energy loss occurs when the boil-off gas is re-liquefied due to the temperature rise.

또한, 종래의 연료가스 공급시스템은 엔드 플래시 가스, BOG와 같은 증발가스의 전량이 연료가스로 이용될 경우, 연료가스의 소비에 따른 유연성이 저하되어 연료가스의 공급효율이 낮은 단점이 있었다.  In addition, the conventional fuel gas supply system has a disadvantage in that when the entire amount of the boil-off gas, such as the end flash gas, BOG is used as the fuel gas, the flexibility according to the consumption of the fuel gas is lowered and the supply efficiency of the fuel gas is low.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 저압증발가스로부터 냉열을 회수하여 고압증발가스와 열교환시킴으로써 증발가스의 일부를 에너지 낭비 없이 재액화할 수 있도록 하는 연료가스 공급시스템 및 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, the fuel gas supply system and fuel gas supply to recover the cold heat from the low-pressure evaporation gas and heat exchange with the high-pressure evaporation gas to re-liquefy a part of the evaporated gas without waste of energy The object is to provide a method for reliquefaction of boil-off gas in a system.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 연료가스의 소비에 따른 재액 부하(load)를 조절할 수 있게 하는 연료가스 공급시스템 및 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and provides a fuel gas supply system and a method of re-liquefying the boil-off gas of the fuel gas supply system that can adjust the liquid load according to the consumption of fuel gas. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 액화플랜트 내에서 발생하는 증발가스를 압축하여 이를 연료가스로서 공급하는 연료가스 공급시스템으로, 액화플랜트에서 발생한 저압증발가스가 이송되는 저압증발가스 이송라인; 상기 저압증발가스 이송라인의 하류단에 설치되어 저압증발가스를 압축시키는 압축유닛; 상기 압축유닛의 일측에 연결된 연료가스 공급라인; 상기 압축유닛의 타측에 연결된 고압증발가스 이송라인; 및 상기 고압증발가스 이송라인의 도중에 설치되는 냉열회수 열교환유닛;를 포함하고, 상기 냉열회수 열교환유닛에는 상기 저압증발가스 이송라인이 연결됨으로써 상기 저압증발가스 이송라인의 저압증발가스와 고압증발가스 이송라인의 고압증발가스가 열교환하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention for achieving the above object is a fuel gas supply system for compressing the evaporation gas generated in the liquefaction plant and supplying it as a fuel gas, low pressure evaporation to which the low pressure evaporation gas generated in the liquefaction plant is transported Gas transfer line; A compression unit installed at a downstream end of the low pressure evaporation gas transfer line to compress the low pressure evaporation gas; A fuel gas supply line connected to one side of the compression unit; A high pressure evaporation gas transfer line connected to the other side of the compression unit; And a cold heat recovery heat exchange unit installed in the middle of the high pressure evaporation gas transfer line, wherein the cold heat recovery heat exchange unit is connected to the low pressure evaporation gas transfer line to transfer the low pressure evaporation gas and the high pressure evaporation gas of the low pressure evaporation gas transfer line. The high pressure evaporation gas of the line is characterized in that the heat exchange.

상기 저압증발가스 이송라인의 상류측에는 액화가스 플랜트의 카고탱크에서 발생한 BOG가 리턴되는 BOG 라인, 액화가스 플랜트의 엔드 플래시 드럼(End Flash Drum)에서 발생한 엔드 플래시 가스가 이송되는 플래시 가스 라인이 연결되는 것을 특징으로 한다. Upstream side of the low-pressure evaporative gas transfer line is connected to the BOG line to return the BOG generated from the cargo tank of the liquefied gas plant, the flash gas line to which the end flash gas generated from the end flash drum of the liquefied gas plant is connected It is characterized by.

상기 BOG 라인에는 BOG를 이송시키는 BOG 블러워가 설치되는 것을 특징으로 한다. The BOG line is characterized in that the BOG blower for transferring the BOG is installed.

상기 압축유닛은 저압증발가스 이송라인의 하류단에 연결된 압축라인 및 상기 압축라인의 도중에 설치된 1차 압축기 및 2차 압축기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The compression unit is characterized in that it comprises a compression line connected to the downstream end of the low pressure evaporation gas transfer line and the primary compressor and the secondary compressor installed in the middle of the compression line.

상기 1차 압축기의 흡입측에는 1차 녹아웃 드럼(Knock Out drum)이 설치되고, 상기 2차 압축기의 흡입측에는 2차 녹아웃 드럼이 설치되는 것을 특징으로 한다. A primary knockout drum is installed at the suction side of the primary compressor, and a secondary knockout drum is installed at the suction side of the secondary compressor.

상기 2차 압축기의 토출측에 제1쿨러가 설치되는 것을 특징으로 한다. A first cooler is installed on the discharge side of the secondary compressor.

상기 압축라인은 상기 제1쿨러의 하류측에서 연료가스 공급라인과 고압증발가스 이송라인으로 분기 되는 것을 특징으로 한다. The compression line is branched into a fuel gas supply line and a high pressure evaporation gas transfer line on a downstream side of the first cooler.

상기 연료가스 공급라인의 도중에는 3차 압축기가 설치되고, 상기 3차 압축기의 흡입측에는 3차 녹아웃 드럼이 설치되는 것을 특징으로 한다. A tertiary compressor is installed in the middle of the fuel gas supply line, and a tertiary knockout drum is installed at the suction side of the tertiary compressor.

상기 3차 압축기의 토출측에는 제2쿨러가 설치되는 것을 특징으로 한다. A second cooler is installed on the discharge side of the tertiary compressor.

상기 고압증발가스 이송라인에는 밸브가 설치되고, 상기 밸브는 냉열회수 열교환유닛의 하류측에 설치되는 것을 특징으로 한다. A valve is installed in the high pressure evaporative gas transfer line, and the valve is installed downstream of the cold heat recovery heat exchange unit.

상기 고압증발가스 이송라인의 하류단에는 재액화용 플래시 드럼이 설치되고, 상기 재액화용 플래시 드럼의 일단에는 리턴라인이 연결되며, 상기 재액화용 플래시 드럼의 타단에는 재액화가스 라인이 연결되고, 상기 재액화용 플래시 드럼의 재액화가스 라인에는 런다운 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다. A flash drum for reliquefaction is installed at a downstream end of the high-pressure evaporative gas transfer line, a return line is connected to one end of the reliquefaction flash drum, and a reliquefied gas line is connected to the other end of the reliquefaction flash drum, The reliquefaction gas line of the flash drum for fire is characterized in that a rundown pump is installed.

본 발명의 다른 측면은 액화플랜트 내에서 발생하는 저압증발가스를 압축하여 연료가스로서 공급하는 연료가스 공급방법으로, 액화가스 플랜트에서 발생하는 저압증발가스를 압축하여 고압증발가스로 변환시키는 압축단계; 상기 압축단계에서 생성된 고압증발가스의 일부를 연료가스로 공급하는 연료가스 공급단계; 및 상기 저압증발가스의 냉열을 회수하여 상기 압축단계에서 생성된 고압증발가스의 나머지를 재액화시켜 재액화가스를 생성하는 냉열회수단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Another aspect of the present invention is a fuel gas supply method for compressing the low-pressure evaporation gas generated in the liquefied plant to supply as a fuel gas, the compression step of converting the low-pressure evaporation gas generated in the liquefied gas plant to high-pressure evaporation gas; A fuel gas supplying step of supplying a part of the high pressure evaporation gas generated in the compression step as a fuel gas; And a cold heat recovery step of recovering cold heat of the low pressure evaporation gas to reliquefy the rest of the high pressure evaporation gas generated in the compression step to generate a reliquefied gas.

상기 저압증발가스는 엔드 플래시 탱크에서 발생된 엔드 플래시 가스 및 카고탱크에서 발생된 BOG 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The low pressure evaporation gas is characterized by consisting of any one of the end flash gas generated in the end flash tank and the BOG generated in the cargo tank.

상기 냉열회수단계에서 생성된 재액화가스를 재액화용 플래시 드럼측으로 공급하고, 밸브의 개폐작동에 의해 상기 재액화가스의 공급유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.The reliquefied gas generated in the cold heat recovery step is supplied to the flash drum for reliquefaction, and the supply flow rate of the reliquefied gas is adjusted by opening and closing the valve.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 저압증발가스의 냉열을 회수하여 일부의 고압증발가스(대략 10% 정도)를 재액화함에 따라 별도의 에너지낭비가 없이 효과적인 재액화를 구현할 수 있고, 이를 통해 증발가스의 일부를 카고탱크측에 별도의 에너지 낭비 없이 용이하게 저장할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, by recovering the cold heat of the low-pressure evaporation gas to re-liquefy some high-pressure evaporation gas (about 10%), effective reliquefaction can be achieved without a separate energy waste, through this evaporated gas Part of the cargo tank has the advantage that can be easily stored without extra energy waste.

또한, 본 발명은 엔드 플래시 가스, BOG 등의 증발가스 전량을 연료가스로서 사용하여야 할 경우에도 고압증발가스 이송라인을 통해 재액화의 부하(load)를 적절히 조절함으로써 더욱 유연한 운전을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention can facilitate a more flexible operation by appropriately adjusting the load of the re-liquefaction through the high-pressure evaporative gas transfer line even when the entire amount of boil-off gas such as end flash gas, BOG, etc. should be used as the fuel gas. There is an advantage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 공급시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 압축유닛 및 연료가스 공급라인의 구체적인 실시형태를 적용한 구성도이다. 1 is a block diagram showing a fuel gas supply system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram to which a specific embodiment of the compression unit and fuel gas supply line of FIG. 1 is applied.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 공급시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a fuel gas supply system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 연료가스 공급시스템은 LNG FPSO 등과 같은 액화가스 플랜트에서 발생하는 증발가스를 압축하고, 이렇게 압축된 증발가스를 플랜트 내의 가스터빈, 보일러 등으로 공급하여 연료가스로 이용한다. The fuel gas supply system according to the present invention compresses boil-off gas generated in a liquefied gas plant such as LNG FPSO, and supplies the compressed boil-off gas to a gas turbine, a boiler, etc. in the plant and uses it as a fuel gas.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료가스 공급시스템은 액화플랜트에서 발생한 저압증발가스가 이송되는 저압증발가스 이송라인(11), 상기 저압증발가스 이송라인(11)의 하류단에 설치되어 저압증발가스를 압축시키는 압축유닛(20), 상기 압축유닛(20)의 일측에 연결된 연료가스 공급라인(23), 상기 압축유닛(20)의 타측에 연결된 고압증발가스 이송라인(24), 상기 고압증발가스 이송라인(24)의 도중에 설치되는 냉열회수 열교환유닛(10)을 포함한다. As shown in Figure 1, the fuel gas supply system of the present invention is installed at the lower end of the low-pressure evaporation gas transfer line 11, the low-pressure evaporation gas transfer line 11 is transferred to the low-pressure evaporation gas generated in the liquefaction plant Compression unit 20 for compressing low-pressure evaporation gas, fuel gas supply line 23 connected to one side of the compression unit 20, high pressure evaporation gas transfer line 24 connected to the other side of the compression unit 20, the It includes a cold heat recovery heat exchange unit 10 installed in the middle of the high-pressure evaporative gas transfer line (24).

한편, 일 예로써, 상기 저압증발가스 이송라인(11)에서 이송되는 저압증발가스의 압력 값은 대략 1.240 bar일 수 있고, 상기 고압증발가스 이송라인(24)에서 이송되는 고압증발가스의 압력 값은 대략 15.70 bar 일 수 있다.On the other hand, as an example, the pressure value of the low pressure evaporated gas conveyed from the low pressure evaporation gas transfer line 11 may be approximately 1.240 bar, the pressure value of the high pressure evaporated gas conveyed from the high pressure evaporated gas transfer line 24 May be approximately 15.70 bar.

상기 저압증발가스 이송라인(11)은 상기 냉열회수 열교환유닛(10)을 통과하도록 연결된다. 상기 저압증발가스 이송라인(11)의 상류측에는 액화가스 플랜트의 카고탱크(18)에서 발생한 BOG(Boil Off Gas)가 리턴되는 BOG 라인(13), 액화가스 플랜트의 엔드 플래시 드럼(End Flash Drum)에서 발생한 엔드 플래시 가스(End Flash Gas)가 이송되는 플래시 가스 라인(FLash Gas Line, 14)이 연결된다. 한편, 상기 BOG 라인(13)에는 BOG를 이송시키는 BOG 블러워(BOG Blower, 15)가 설치될 수도 있다. 이에, BOG 및 엔드 플래시 가스와 같은 저압증발가스가 저압증발가스 이송라인(11)에 의해 냉열회수 열교환유닛(10)을 통과하고, 상기 냉열회수 열교환유닛(10)은 저압증발가스의 냉열을 회수하도록 구성된다. The low pressure evaporation gas transfer line 11 is connected to pass through the cold heat recovery heat exchange unit 10. On the upstream side of the low pressure evaporation gas transfer line 11, a BOG line 13 in which BOG (Boil Off Gas) generated in a cargo tank 18 of a liquefied gas plant is returned, an end flash drum of an liquefied gas plant The flash gas line 14 to which the end flash gas generated at the end is transferred is connected. On the other hand, the BOG line 13 may be provided with a BOG blower (BOG Blower) 15 for transferring the BOG. Accordingly, low pressure evaporation gas, such as BOG and end flash gas, passes through the cold heat recovery heat exchange unit 10 by the low pressure evaporation gas transfer line 11, and the cold heat recovery heat exchange unit 10 recovers cold heat of the low pressure evaporation gas. It is configured to.

상기 압축유닛(20)은 상기 저압증발가스 이송라인(11)의 하류단에 설치되고, 상기 저압증발가스 이송라인(11)을 통해 이송된 저압증발가스를 압축하여 고압증발가스로 변환하도록 구성된다. The compression unit 20 is installed at the downstream end of the low pressure evaporation gas transfer line 11, and is configured to compress the low pressure evaporation gas transferred through the low pressure evaporation gas transfer line 11 to convert to high pressure evaporation gas. .

일 실시예에 따른 상기 압축유닛(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 압축라인(22), 상기 압축라인(22)의 도중에 순차적으로 설치된 1차 압축기(25a) 및 2차 압축기(25b)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the compression unit 20 according to an embodiment includes a compression line 22 and a primary compressor 25a and a secondary compressor 25b sequentially installed in the middle of the compression line 22. It includes.

상기 압축라인(22)은 상기 저압증발가스 이송라인(11)의 하류단에 연결되고, 상기 압축라인(22)의 도중에는 삼기 1차 압축기(25a) 및 2차 압축기(25b)가 설치되며, 상기 1차 압축기(25a) 및 2차 압축기(25b)에 의해 저압증발가스는 단계적으로 압축되어 고압증발가스가 된다. The compression line 22 is connected to the downstream end of the low pressure evaporation gas transfer line 11, and the third primary compressor 25a and the secondary compressor 25b are installed in the middle of the compression line 22. By the primary compressor 25a and the secondary compressor 25b, the low pressure evaporation gas is compressed stepwise to become a high pressure evaporation gas.

상기 1차 압축기(25a)의 흡입측에는 1차 녹아웃 드럼(21a; 1st Knock Out drum)이 설치되고, 상기 2차 압축기(25b)의 흡입측에는 2차 녹아웃 드럼(21b)이 설치된다. 이러한 상기 1차 및 2차 녹아웃 드럼(21a, 21b)에 의해 상기 1차 및 2차 압축기(25a, 25b)의 흡입측으로 미스트(mist) 또는 액적(droplet) 등의 유입이 효과적으로 차단될 수 있다. A primary knockout drum 21a is installed at the suction side of the primary compressor 25a, and a secondary knockout drum 21b is installed at the suction side of the secondary compressor 25b. By the primary and secondary knockout drums 21a and 21b, inflow of mist or droplets to the suction side of the primary and secondary compressors 25a and 25b can be effectively blocked.

그리고 2차 압축기(25b)의 토출측에는 제1쿨러(26a)가 설치되고, 상기 제1쿨러(26a)는 1차 및 2차 압축기(25a, 25b)에 의해 1차 및 2차로 압축된 고압증발가스를 냉각시킨다. 특히, 상기 제1쿨러(26a)는 해수, 공기 또는 청수를 냉각수로 이용하는 열교환기이다. In addition, a first cooler 26a is installed on the discharge side of the secondary compressor 25b, and the first cooler 26a is compressed by primary and secondary compressors by primary and secondary compressors 25a and 25b. Cool the gas. In particular, the first cooler 26a is a heat exchanger using seawater, air or fresh water as cooling water.

한편, 상기 제1쿨러(26a)의 하류측에서 상기 압축라인(22)은 고압증발가스를 가스터빈, 보일러 등으로 공급하는 연료가스 공급라인(23), 고압증발가스를 상기 냉열회수 열교환유닛(10)으로 이송하는 고압증발가스 이송라인(24)으로 분기 된다. On the other hand, on the downstream side of the first cooler 26a, the compression line 22 is a fuel gas supply line 23 for supplying a high pressure evaporation gas to a gas turbine, a boiler, and the like. Branch to the high-pressure evaporative gas transfer line 24 to be transferred to 10).

상기 연료가스 공급라인(23)은 고압증발가스를 가스터빈, 보일러 등으로 이송시키도록 설치된다. 상기 연료가스 공급라인(23)의 도중에는 3차 압축기(25c)가 설치되고, 상기 3차 압축기(25c)에 의해 증발가스는 3차로 압축된다. 그리고 상기 3차 압축기(25c)의 흡입측에는 3차 녹아웃 드럼(21c)이 설치되고, 상기 3차 녹아웃 드럼(21c)에 의해 상기 3차 압축기(25c)의 흡입측으로 미스트(mist) 또는 액적(droplet) 등의 유입이 효과적으로 차단될 수 있다. 상기 3차 압축기(25c)의 토출측에는 제2쿨러(26b)가 설치되고, 제2쿨러(26b)는 3차로 압축된 고압증발가스를 냉각시키도록 구성된다. 특히, 제2쿨러(26b)는 해수, 공기 또는 청수를 냉각수로 이용하는 열교환기이다. The fuel gas supply line 23 is installed to transfer the high pressure evaporation gas to a gas turbine, a boiler, and the like. A tertiary compressor 25c is installed in the middle of the fuel gas supply line 23, and the boil-off gas is compressed to tertiary by the tertiary compressor 25c. A tertiary knockout drum 21c is installed on the suction side of the tertiary compressor 25c, and mist or droplets are provided to the suction side of the tertiary compressor 25c by the tertiary knockout drum 21c. ) Can be effectively blocked. The second cooler 26b is provided on the discharge side of the tertiary compressor 25c, and the second cooler 26b is configured to cool the third-pressure compressed high-pressure evaporation gas. In particular, the second cooler 26b is a heat exchanger using seawater, air or fresh water as cooling water.

일 실시예에 따른 상기 고압증발가스 이송라인(24)은 도 2와 같이 상기 압축유닛(20)의 상기 압축라인(22)에서 분기 되고, 상기 고압증발가스 이송라인(24)의 도중에는 상기 냉열회수 열교환유닛(10)이 설치된다. The high-pressure evaporation gas transfer line 24 according to an embodiment is branched from the compression line 22 of the compression unit 20 as shown in FIG. 2, and the cold heat recovery is performed in the middle of the high-pressure evaporation gas transfer line 24. The heat exchange unit 10 is installed.

상기 냉열회수 열교환유닛(10)에는 앞서 언급한 바와 같이, 상기 저압증발가스 이송라인(11)이 연결되고, 상기 저압증발가스 이송라인(11)의 저압증발가스와 상기 고압증발가스 이송라인(24)의 고압증발가스가 서로 열교환 한다. 특히, 상기 저압증발가스 이송라인(11)을 통과하는 저압증발가스는 그 온도가 낮으므로, 상기 고압증발가스 이송라인(24)을 통과하는 고압증발가스는 저압증발가스의 냉열에 의해 재액화될 수 있다. As described above, the cold heat recovery heat exchange unit 10 is connected to the low pressure evaporation gas transfer line 11, and the low pressure evaporation gas and the high pressure evaporation gas transfer line 24 of the low pressure evaporation gas transfer line 11. ) High pressure evaporation gases exchange heat. In particular, since the low pressure evaporation gas passing through the low pressure evaporation gas transfer line 11 has a low temperature, the high pressure evaporation gas passing through the high pressure evaporation gas transfer line 24 may be reliquefied by cold heat of the low pressure evaporation gas. Can be.

그리고 상기 고압증발가스 이송라인(24)에는 밸브(24a)가 설치되고, 상기 밸브(24a)는 상기 냉열회수 열교환유닛(10)의 하류측에 설치되어 상기 고압증발가스 이송라인(24)으로 이송되는 재액화가스의 유량을 적절히 조절하게 할 수 있다. 이때, 상기 벨브(24a)는 재액화가스의 압력을 낮추는 역할도 할 수 있다. 한편, 상기 벨브(24a)가 상기 냉열회수 열교환유닛(10)의 상류측에 설치될 경우에는 고압증발가스의 압력을 낮추어 상기 냉열회수 열교환유닛(10)에서의 열교환 효율을 낮출 수 있기 때문에 상기 벨브(24a)는 상기 냉열회수 열교환유닛(10)의 하류측에 설치되는 것이 바람직하다.The high pressure evaporation gas transfer line 24 is provided with a valve 24a, and the valve 24a is installed downstream of the cold heat recovery heat exchange unit 10 to be transferred to the high pressure evaporation gas transfer line 24. The flow rate of the reliquefied gas to be adjusted can be adjusted appropriately. At this time, the valve 24a may also serve to lower the pressure of the reliquefied gas. On the other hand, when the valve 24a is installed on the upstream side of the cold heat recovery heat exchange unit 10, the valve may be lowered by lowering the pressure of the high pressure evaporation gas, thereby lowering the heat exchange efficiency in the cold heat recovery heat exchange unit 10. 24a is preferably provided on the downstream side of the cold heat recovery heat exchange unit 10.

또한, 상기 고압증발가스 이송라인(24)의 하류단에는 재액화용 플래시 드럼(16)이 설치되고, 상기 재액화용 플래시 드럼(16)의 상단에는 리턴라인(16a)이 연결되며, 상기 재액화용 플래시 드럼(16)의 하단에는 재액화가스 라인(16b)이 연결된다. 상기 재액화용 플래시 드럼(16) 내에서 재액화가스는 기액분리되어 증기는 상기 리턴라인(16a)을 통해 상기 저압증발가스 이송라인(11)으로 리턴되고, 액상은 상기 재액화가스 라인(16b)으로 이송된다. In addition, a flash drum 16 for reliquefaction is installed at a downstream end of the high-pressure evaporative gas transfer line 24, and a return line 16a is connected to an upper end of the reliquefaction flash drum 16. The lower end of the drum 16 is connected to the reliquefied gas line 16b. In the reliquefaction flash drum 16, the reliquefaction gas is gas-liquid separated and vapor is returned to the low pressure evaporation gas transfer line 11 through the return line 16a, and the liquid phase is the reliquefaction gas line 16b. Is transferred to.

그리고 상기 재액화용 플래시 드럼(16)의 상기 재액화가스 라인(16b)에는 런다운 펌프(17)가 설치되고, 상기 런다운 펌프(17)를 통해 재액화가스가 카고탱크(18)에 런다운되어 저장된다. A rundown pump 17 is installed in the reliquefaction gas line 16b of the flash drum 16 for reliquefaction, and the reliquefaction gas is rundown to the cargo tank 18 through the rundown pump 17. And stored.

한편, 상기 재액화용 플래시 드럼(16), 상기 재액화가스 라인(16b), 상기 런다운 펌프(17) 및 상기 카고탱크(18)는 별도의 설비를 배치하지 않고 선박에 배치되는 대형 액화 플랜트의 엔드 플래쉬 드럼(미도시)를 공통으로 사용하고 상기 대형 액화 플랜트의 엔드 플래쉬 드럼(미도시)에 상기 재액화가스 라인(16b)을 연결하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the flash drum 16 for reliquefaction, the reliquefied gas line 16b, the rundown pump 17 and the cargo tank 18 of the large liquefaction plant that is disposed on the vessel without the installation of separate equipment An end flash drum (not shown) may be used in common, and the reliquefied gas line 16b may be connected to an end flash drum (not shown) of the large liquefaction plant.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법은 다음과 같이 상세히 설명한다. An evaporative gas reliquefaction method of the fuel gas supply system according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

먼저, 액화가스 플랜트의 엔드 플래시 드럼, 카고탱크 등에서 증발가스(엔드 플래시 가스, 보일오프가스 등)가 발생하면, 이 증발가스는 상대적으로 압력이 낮은 저압증발가스 상태이다. 본 발명은 상기 저압증발가스를 저압증발가스 이송라인(11)을 통해 압축유닛(20)측으로 이송시키고, 압축유닛(20)은 1차 압축기(25a), 2차 압축기(25b)를 통해 압축되며, 이러한 1차 및 2차 압축기(25a, 25b)에 의해 1차 및 2차 즉, 2단계로 압축된 고압증발가스는 제1쿨러(26a)에 의해 냉각되는 압축단계를 갖는다.First, when boil-off gas (end-flash gas, boil-off gas, etc.) generate | occur | produces in the end flash drum, cargo tank, etc. of a liquefied gas plant, this boil-off gas is a low pressure evaporation gas state with a relatively low pressure. In the present invention, the low pressure evaporation gas is transferred to the compression unit 20 through the low pressure evaporation gas transfer line 11, and the compression unit 20 is compressed through the primary compressor 25a and the secondary compressor 25b. In addition, the high-pressure evaporation gas compressed by the first and second compressors 25a and 25b in the first and second, i.e., two stages has a compression stage cooled by the first cooler 26a.

그리고 본 발명은 1차 및 2차 압축기(25a, 25b)에 의해 2단계로 압축된 고압증발가스를 연료가스 공급라인(23)을 통해 가스터빈, 보일러 등의 연료가스로서 공급함으로써 증발가스를 연료가스로 재활용하는 공급단계를 갖는다.In the present invention, by supplying the high-pressure evaporated gas compressed in two stages by the primary and secondary compressors 25a and 25b through the fuel gas supply line 23 as a fuel gas such as a gas turbine or a boiler, It has a supply stage for recycling into gas.

이때, 연료가스 공급라인(23)를 통과하는 일부의 고압증발가스는 3차 압축기(25c)에 의해 3차로 압축되고, 제2쿨러(26b)에 의해 냉각된다. At this time, a part of the high-pressure evaporation gas passing through the fuel gas supply line 23 is compressed by the tertiary compressor 25c in the third order and cooled by the second cooler 26b.

한편, 나머지 일부의 고압증발가스가 고압증발가스 이송라인(24)을 통해 냉열회수 열교환유닛(10)으로 이송되고, 이러한 고압증발가스를 냉열회수 열교환유닛(10)에서 저압증발가스의 냉열에 의해 냉각시킴으로써 재액화시킬 수 있다. 이러한 냉열회수작용에 의해 생성된 재액화가스는 밸브(24a)의 개폐작동에 의해 그 공급유량이 적절히 조절되면서 재액화용 플래시 드럼(16)측으로 이송된다. Meanwhile, the remaining high pressure evaporation gas is transferred to the cold heat recovery heat exchange unit 10 through the high pressure evaporation gas transfer line 24, and the high pressure evaporation gas is cooled by cold heat of the low pressure evaporation gas in the cold heat recovery heat exchange unit 10. It can be re-liquefied by cooling. The reliquefied gas generated by the cold heat recovery action is transferred to the reliquefaction flash drum 16 while its supply flow rate is appropriately adjusted by the opening and closing operation of the valve 24a.

이와같이 본 발명은 재액화가스가 재액화용 플래시 드럼(16) 내에서 기액분리되고, 기액분리에 의해 생성된 액상의 재액화가스가 런다운 펌프(17)를 통해 카고탱크(18)에 런다운되어 저장되는 냉열회수단계를 갖는다.As described above, in the present invention, the reliquefied gas is gas-liquid separated in the flash drum 16 for reliquefaction, and the liquid reliquefied gas generated by the gas-liquid separation is run down to the cargo tank 18 through the rundown pump 17. It has a cold heat recovery step that is stored.

따라서 본 발명은 저압증발가스의 냉열을 회수하여 일부의 고압증발가스(대략 10% 정도)를 재액화함에 따라 별도의 에너지낭비가 없이 효과적인 재액화를 구현할 수 있는 장점이 있다. Therefore, the present invention has the advantage of realizing effective reliquefaction without the waste of energy by recovering the cold heat of low-pressure evaporation gas to re-liquefy some high-pressure evaporation gas (about 10%).

또한, 본 발명에 의하면, 엔드 플래시 가스, BOG 등의 증발가스 전량을 연료가스로서 사용하여야 할 경우에도 상기 고압증발가스 이송라인(24)을 통해 재액화의 부하(load)를 적절히 조절함으로써 더욱 유연한 운전을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, even when the entire amount of boil-off gas such as end flash gas, BOG, etc. should be used as fuel gas, it is more flexible by appropriately adjusting the load of reliquefaction through the high-pressure evaporation gas transfer line 24. There is an advantage that can facilitate the operation.

10: 냉열회수 열교환유닛 11: 저압증발가스 이송라인
13: BOG 라인 14: 엔드 플래시 가스 라인
16: 재액화용 플래시 드럼 17: 런다운 펌프
18: 카고탱크 20: 압축유닛
21a, 21b, 21c: 1차, 2차, 3차 압축기
22: 압축라인 23: 연료가스 공급라인
25a, 25b, 25c: 1차, 2차, 3차 녹아웃 드럼
24: 고압증발가스 이송라인
26a, 26b: 제1 및 제2 쿨러10: cold heat recovery heat exchange unit 11: low pressure evaporative gas transfer line
13: BOG Line 14: End Flash Gas Line
16: Flash drum for reliquefaction 17: Rundown pump
18: cargo tank 20: compression unit
21a, 21b, 21c: primary, secondary, tertiary compressors
22: compression line 23: fuel gas supply line
25a, 25b, 25c: 1st, 2nd, 3rd knockout drum
24: high pressure evaporative gas transfer line
26a, 26b: first and second coolers

Claims (14)

액화플랜트 내에서 발생하는 증발가스를 압축하여 이를 연료가스로서 공급하는 연료가스 공급시스템으로,
액화플랜트에서 발생한 저압증발가스가 이송되는 저압증발가스 이송라인;
상기 저압증발가스 이송라인의 하류단에 설치되어 저압증발가스를 압축시키는 압축유닛;
상기 압축유닛의 일측에 연결된 연료가스 공급라인;
상기 압축유닛의 타측에 연결된 고압증발가스 이송라인; 및
상기 고압증발가스 이송라인의 도중에 설치되는 냉열회수 열교환유닛;를 포함하고,
상기 냉열회수 열교환유닛에는 상기 저압증발가스 이송라인이 연결됨으로써 상기 저압증발가스 이송라인의 저압증발가스와 고압증발가스 이송라인의 고압증발가스가 열교환하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.A fuel gas supply system that compresses the boil-off gas generated in the liquefaction plant and supplies it as fuel gas.
A low pressure evaporation gas transfer line through which low pressure evaporation gas generated from a liquefied plant is transferred;
A compression unit installed at a downstream end of the low pressure evaporation gas transfer line to compress the low pressure evaporation gas;
A fuel gas supply line connected to one side of the compression unit;
A high pressure evaporation gas transfer line connected to the other side of the compression unit; And
And a cold heat recovery heat exchange unit installed in the middle of the high-pressure evaporative gas transfer line.
And a low pressure evaporation gas of the low pressure evaporation gas transfer line and a high pressure evaporation gas of the high pressure evaporation gas transfer line. 청구항 1항에 있어서,
상기 저압증발가스 이송라인의 상류측에는 액화가스 플랜트의 카고탱크에서 발생한 BOG가 리턴되는 BOG 라인, 액화가스 플랜트의 엔드 플래시 드럼(End Flash Drum)에서 발생한 엔드 플래시 가스가 이송되는 플래시 가스 라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
Upstream side of the low-pressure evaporative gas transfer line is connected to the BOG line to return the BOG generated from the cargo tank of the liquefied gas plant, the flash gas line to which the end flash gas generated from the end flash drum of the liquefied gas plant is connected Fuel gas supply system, characterized in that. 청구항 2항에 있어서,
상기 BOG 라인에는 BOG를 이송시키는 BOG 블러워가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 2,
The BOG line is a fuel gas supply system, characterized in that the BOG blower is installed to transfer the BOG. 청구항 1항에 있어서,
상기 압축유닛은 저압증발가스 이송라인의 하류단에 연결된 압축라인 및 상기 압축라인의 도중에 설치된 1차 압축기 및 2차 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
The compression unit is a fuel gas supply system comprising a compression line connected to a downstream end of the low-pressure evaporation gas transfer line and a primary compressor and a secondary compressor installed in the middle of the compression line. 청구항 4항에 있어서,
상기 1차 압축기의 흡입측에는 1차 녹아웃 드럼(Knock Out drum)이 설치되고, 상기 2차 압축기의 흡입측에는 2차 녹아웃 드럼이 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 4,
A primary knockout drum is installed at the suction side of the primary compressor, and a secondary knockout drum is installed at the suction side of the secondary compressor. 청구항 4항에 있어서,
상기 2차 압축기의 토출측에 제1쿨러가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 4,
A fuel gas supply system, characterized in that the first cooler is installed on the discharge side of the secondary compressor. 청구항 6항에 있어서,
상기 압축라인은 상기 제1쿨러의 하류측에서 연료가스 공급라인과 고압증발가스 이송라인으로 분기되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 6,
And the compression line is branched into a fuel gas supply line and a high pressure evaporation gas transfer line at a downstream side of the first cooler. 청구항 1항에 있어서,
상기 연료가스 공급라인의 도중에는 3차 압축기가 설치되고, 상기 3차 압축기의 흡입측에는 3차 녹아웃 드럼이 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
A third compressor is installed in the middle of the fuel gas supply line, and a third knockout drum is installed at the suction side of the third compressor. 청구항 8항에 있어서,
상기 3차 압축기의 토출측에는 제2쿨러가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method of claim 8,
Fuel gas supply system, characterized in that the second cooler is installed on the discharge side of the tertiary compressor. 청구항 1항에 있어서,
상기 고압증발가스 이송라인에는 밸브가 설치되고, 상기 밸브는 냉열회수 열교환유닛의 하류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
A valve is installed in the high-pressure evaporative gas transfer line, and the valve is installed on a downstream side of a cold heat recovery heat exchange unit. 청구항 1항에 있어서,
상기 고압증발가스 이송라인의 하류단에는 재액화용 플래시 드럼이 설치되고, 상기 재액화용 플래시 드럼의 일단에는 리턴라인이 연결되며, 상기 재액화용 플래시 드럼의 타단에는 재액화가스 라인이 연결되고, 상기 재액화용 플래시 드럼의 재액화가스 라인에는 런다운 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
A flash drum for reliquefaction is installed at a downstream end of the high-pressure evaporative gas transfer line, a return line is connected to one end of the reliquefaction flash drum, and a reliquefied gas line is connected to the other end of the reliquefaction flash drum, Fuel gas supply system, characterized in that the rundown pump is installed in the reliquefied gas line of the flash drum for fire. 액화플랜트 내에서 발생하는 저압증발가스를 압축하여 연료가스로서 공급하는 연료가스 공급방법으로,
액화가스 플랜트에서 발생하는 저압증발가스를 압축하여 고압증발가스로 변환시키는 압축단계;
상기 압축단계에서 생성된 고압증발가스의 일부를 연료가스로 공급하는 연료가스 공급단계; 및
상기 저압증발가스의 냉열을 회수하여 상기 압축단계에서 생성된 고압증발가스의 나머지를 재액화시켜 재액화가스를 생성하는 냉열회수단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법.A fuel gas supply method for compressing low-pressure evaporation gas generated in a liquefaction plant and supplying it as fuel gas.
A compression step of converting the low pressure evaporation gas generated from the liquefied gas plant into high pressure evaporation gas;
A fuel gas supplying step of supplying a part of the high-pressure evaporation gas generated in the compression step as a fuel gas; And
And a cold heat recovery step of recovering the cold heat of the low-pressure evaporation gas to reliquefy the rest of the high-pressure evaporation gas generated in the compression step to generate a re-liquefied gas. . 청구항 12항에 있어서,
상기 저압증발가스는 엔드 플래시 탱크에서 발생된 엔드 플래시 가스 및 카고탱크에서 발생된 BOG 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법.The method of claim 12,
The low pressure evaporation gas is an end flash gas generated in the end flash tank and the boil generated in the cargo tank BOG reliquefaction method of the fuel gas supply system, characterized in that consisting of. 청구항 12항에 있어서,
상기 냉열회수단계에서 생성된 재액화가스를 재액화용 플래시 드럼측으로 공급하고, 밸브의 개폐작동에 의해 상기 재액화가스의 공급유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급시스템의 증발가스 재액화 방법.The method of claim 12,
And supplying the reliquefied gas generated in the cold heat recovery step to the flash drum for reliquefaction, and regulating the supply flow rate of the reliquefied gas by opening / closing a valve.
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