KR20160103684A - Test System And Method For Partial Reliquefaction Process Pilot Apparatus Of Boil-Off Gas - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a pilot test system and method of a boil-off gas partial re-liquefaction process device. The pilot test system of a boil-off gas partial re-liquefaction process device in accordance with the present invention, which supplies boil-off gas generated from a liquefied gas storage tank of a vessel or a floating structure to a gas consumer of the vessel or the floating structure, and produces a partial re-liquefaction process device for re-liquefying remaining boil-off gas as a sample to conduct a test, comprises: a pilot device part including a pilot heat exchanger which cools boil-off gas compressed by fuel supply pressure of the gas consumer with uncompressed boil-off gas and heat exchange, a pilot expansion unit arranged on a lower part of the pilot heat exchanger to decompress the compressed and cooled boil-off gas, and a pilot gas-liquid separator which separates the boil-off gas decompressed by the pilot expansion unit into gas and liquid gas-liquid; a high pressure gas supply part which compresses and evaporates liquefied gas under a condition of supplying fuel of the gas consumer to supply the liquefied gas to the pilot heat exchanger; and a cold gas supply part which evaporates liquefied gas under a condition of cold BOG generated from the liquefied gas storage tank to supply the liquefied gas to the pilot heat exchanger.

Description

증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템 및 방법{Test System And Method For Partial Reliquefaction Process Pilot Apparatus Of Boil-Off Gas}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a pilot test system and method for a re-liquefaction process apparatus,

본 발명은 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화가스를 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 부분재액화 공정장치의 열교환기로 공급하는 고압가스 공급부와, 액화가스를 기화시켜 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 열교환기로 공급하는 콜드가스 공급부를 마련하여 증발가스 부분재액화 공정장치의 운용 상황을 구현하여 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작한 파일럿 장치의 성능을 시험할 수 있는 테스트 시스템 및 테스트 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pilot test system and method for an evaporation gas part remelting process apparatus, and more particularly, to a pilot test system for a high pressure gas And a cold gas supply unit for supplying the cold gas to the heat exchanger under the cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank by vaporizing the liquefied gas to realize the operating condition of the evaporation gas part re-liquefaction process unit, To a test system and a test apparatus capable of testing the performance of a pilot apparatus manufactured.

근래, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, consumption of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) and LPG (Liquefied Petroleum Gas) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of being able to increase the storage and transport efficiency because the volume becomes very small as compared with the gas. In addition, liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas) (hereinafter referred to as "LNG") can be used as an eco-friendly fuel which can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process,

예를 들어 액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, 천연가스 이송 시 LNG로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.For example, liquefied natural gas is a colorless transparent liquid which can be obtained by cooling natural gas containing methane as a main component to about -162 ° C and liquefying it, and has a volume of about 1/600 as compared with natural gas. Therefore, it can be transported very efficiently when liquefied by LNG for transporting natural gas.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162 ℃의 극저온이므로, LNG는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 LNG 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG 저장탱크 내에서는 지속적으로 LNG가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162 ° C at normal pressure, LNG is sensitive to temperature change and is easily evaporated. As a result, the LNG storage tank of the LNG carrier is insulated. However, since the external heat is continuously transferred to the LNG storage tank, the LNG is continuously vaporized in the LNG storage tank during the LNG transportation, BOG) occurs. This also applies to other low temperature liquefied gases such as ethane.

BOG는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 BOG를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 BOG의 처리를 위해, BOG를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, BOG를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.BOG is a kind of loss and an important issue in transportation efficiency. Further, when the evaporation gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may rise excessively, and there is a risk that the tank may be damaged. Therefore, various methods for treating BOG occurring in the storage tank have been studied. Recently, a method of re-liquefying BOG to return to a storage tank for processing BOG, a method of returning BOG to a storage tank, And the like are used.

본 출원인은 2013년 7월 10일에 출원번호 제10-2013-0081029호로 증발가스를 냉각 유체로 이용하여 증발가스 자체의 냉열을 이용하는 재액화 장치에 대해 제안하였다. 제10-2013-0081029호의 특허로 제안된 부분재액화장치(PRS; Partial Re-liquefaction System)는 저장탱크 외부로 배출된 증발가스를 증발가스 자체를 냉매로 이용하여 재액화시키는 장치로서, 가격이 비싼 재액화 장치를 별도로 설치하지 않고도 증발가스를 재액화할 수 있어, 액화천연가스 저장탱크의 전체적인 자연기화율(BOR; Boil-off Rate)을 효율적으로 감소시킬 수 있는 획기적인 기술로 평가받고 있다.The present applicant has proposed a re-liquefying apparatus which utilizes the cooling heat of the evaporation gas itself by using the evaporation gas as the cooling fluid on Jul. 10, 2013, No. 10-2013-0081029. The Partial Re-liquefaction System (PRS) proposed in the patent of No. 10-2013-0081029 is a device for re-liquefying the evaporated gas discharged outside the storage tank by using the evaporation gas itself as a refrigerant, It is possible to re-liquefy the evaporated gas without separately installing the re-liquefier, and it is evaluated as an epoch-making technology that can effectively reduce the overall natural evacuation rate (BOR) of the liquefied natural gas storage tank.

도 1은 본 출원인의 출원번호 제10-2013-0081029호 발명의 재액화장치에 대한 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하여 재액화장치에서 증발가스를 재액화시키는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.1 is a schematic configuration diagram of the redispersion apparatus of the present invention, No. 10-2013-0081029. Referring to FIG. 1, the process of re-liquefying the evaporation gas in the re-liquefier will be briefly described below.

저장탱크(10)로부터 배출된 증발가스는 다수개의 압축기(30)와 인터쿨러(미도시)를 포함하는 다단 압축기를 통해 압축될 수 있다. 도 1에 도시된 압축기에서는 다섯 개의 압축기(30)를 통과하면서 다섯 단계의 압축 및 냉각이 번갈아 이루어지며 압축된다. 압축과정을 모두 거친 증발가스의 일부는 고압의 연료를 필요로 하는 고압 연료 소비처(E1), 예를 들어 ME-GI 엔진과 같은 고압 엔진으로 보내지고, 압축된 가스의 잔량은 열교환기(20)로 보낸다. 다단 압축과정을 거쳐 열교환기(20)로 공급된 증발가스(A라인)는 저장탱크(10)로부터 배출되어 압축기로 도입될 증발가스(B라인)와 열교환기(20)에서 열교환하게 된다. 압축과정을 통해 증발가스의 온도가 높아지므로 이러한 압축된 증발가스를 냉각시키는 냉매로서, 저장탱크(10)로부터 배출된 압축 전의 증발가스를 이용하는 것이다.The evaporated gas discharged from the storage tank 10 can be compressed through a multi-stage compressor including a plurality of compressors 30 and an intercooler (not shown). In the compressor shown in FIG. 1, five stages of compression and cooling are alternately performed while passing through five compressors 30, and are compressed. Some of the evaporated gas that has undergone the compression process is sent to a high-pressure fuel consuming station E1 requiring high-pressure fuel, for example, a high-pressure engine such as an ME-GI engine, Lt; / RTI > The evaporation gas (A line) supplied to the heat exchanger 20 through the multi-stage compression process is heat-exchanged in the heat exchanger 20 with the evaporation gas (B line) discharged from the storage tank 10 and introduced into the compressor. The temperature of the evaporation gas is increased through the compression process, so that the evaporation gas before compression discharged from the storage tank 10 is used as the refrigerant for cooling the compressed evaporation gas.

압축 후 열교환기(20)에서 열교환을 통해 냉각된 증발가스(C라인)는 감압장치(40)에서 감압된다. 열교환기(20) 및 감압장치(40)를 통과하면서 압축된 증발가스의 적어도 일부가 재액화된다. 기액분리기(50)에서는 재액화된 액화천연가스와 기체 상태로 남아 있는 증발가스를 분리하여 재액화된 증발가스는 저장탱크(10)로 돌려보내고, 기체 상태로 남아 있는 증발가스(D라인)는 저장탱크(10)로부터 배출되는 증발가스(B라인)와 함께 다시 열교환기(20)로 보낸다.The evaporated gas (C line) cooled through heat exchange in the heat exchanger 20 after the compression is decompressed in the decompressor 40. At least a part of the evaporated gas compressed while passing through the heat exchanger (20) and the pressure reducing device (40) is re-liquefied. In the gas-liquid separator 50, the re-liquefied liquefied natural gas is separated from the evaporated gas remaining in the gaseous state, and the re-liquefied evaporated gas is returned to the storage tank 10, and the evaporated gas (D line) (B line) discharged from the storage tank 10 to the heat exchanger 20 again.

선박 등에 다단 압축기 모두를 통과한 가스보다 저압의 가스를 공급받는 저압 연료소비처가 있는 경우에는, 다단 압축기 중 일부만을 거친, 예를 들어 다섯 개의 압축기(30) 중 세 개의 압축기를 가스 일부를 이러한 저압 연료 소비처(E2)에 연료로 공급할 수 있다. 또한, 저장탱크(10)로부터의 증발가스 발생량이 많아 고압 및 저압 연료소비처의 연료로 공급하고, 부분재액화장치에 의해 재액화시킨 후에도 남는 경우에는, 배출(Vent)시키거나 가스연소장치(GCU; Gas Combustion Unit)로 보내 소각시킨다.In the case where there is a low-pressure fuel consuming place which is supplied with a gas of lower pressure than the gas which has passed through all the multi-stage compressors in a ship, for example, three of the five compressors 30, And can be supplied as fuel to the fuel consumption destination E2. Further, when the amount of evaporative gas generated from the storage tank 10 is large and is supplied as fuel for the high-pressure and low-pressure fuel consuming destination and remains after liquefaction by the partial re-liquefier, venting or gas- ; Gas Combustion Unit) to incinerate.

이러한 본 출원인의 선행발명은 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효과적으로 처리할 수 있는 장치인데, 이러한 장치를 구성하기 위해서는 고가의 압축기 등이 구성되므로 설비비용이 높고, 일단 선박 등에 설치되면 길게는 수십 년의 기간에 걸쳐 운용된다. 또한 선박이나 해상 구조물에 설치되므로 육상의 시설에 비해 장치 이상이 발생한 경우에도 수리나 유지보수 작업이 까다롭다. The present applicant's prior art is an apparatus capable of effectively treating evaporative gas generated in a storage tank. In order to constitute such an apparatus, an expensive compressor or the like is constituted so that the facility cost is high. Once installed on a ship, Of the total. Also, since it is installed in a ship or an offshore structure, it is difficult to repair or maintain even if an abnormality occurs in the device compared to the onshore facility.

따라서 장치를 설계 및 제작한 후, 시험 단계에서 충분한 성능 테스트를 통해 설비의 정상 작동 여부와 품질을 확인하고 검증해야 한다. 이러한 설비를 테스트하기 위해서는 공정장치로 공급되는 증발가스의 공급 조건에 맞추어 가스를 공급하여야 한다. 그러나 현재까지 이러한 장치의 성능을 실증 또는 검증 테스트할 수 있는 공지된 기술은 없다. Therefore, after designing and manufacturing the equipment, the performance and quality of the equipment should be verified and verified through sufficient performance testing at the testing stage. In order to test these facilities, gas must be supplied in accordance with the supply conditions of the evaporative gas supplied to the processing apparatus. However, to date there is no known technique for demonstrating or verifying the performance of such devices.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 부분 재액화 공정장치의 운용 상황을 모사구현하여, 부분 재액화 공정장치를 견본으로 제작한 파일럿 장치를 테스트함으로써 실선에 적용될 부분 재액화 공정장치의 성능과 품질을 실증하고 개선할 수 있도록 하는 간단하고 경제적인 시스템을 제안하고자 한다. In order to solve such problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a partial remelting process apparatus and a partial remelting process apparatus, We propose a simple and economical system that can demonstrate and improve quality.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 또는 해상 구조물의 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 증발가스 중 상기 선박 또는 해상 구조물의 가스 소비처로 공급하고 남은 증발가스를 재액화하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작하여 테스트하는 시스템에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a partial remelting process apparatus for re-liquefying a remaining gas that is supplied to a gas consuming source of a ship or a marine structure among evaporating gases generated from a liquefied gas storage tank of a ship or a marine structure In a system for testing,

상기 가스 소비처의 연료 공급 압력으로 압축시킨 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 파일럿 열교환기와, 상기 파일럿 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 파일럿 팽창수단과, 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 파일럿 기액분리기를 포함하는 파일럿 장치부;A pilot heat exchanger provided downstream of the pilot heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the fuel supply pressure of the gas consuming source by heat exchange with uncompressed evaporated gas; A pilot device part including a pilot gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas depressurized by the expansion means;

액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 상기 파일럿 열교환기로 공급하는 고압가스 공급부; 및A high-pressure gas supply unit for compressing and vaporizing the liquefied gas under the fuel supply condition of the gas consuming place and supplying the compressed gas to the pilot heat exchanger; And

액화가스를 기화시켜 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 상기 파일럿 열교환기로 공급하는 콜드가스 공급부를 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템이 제공된다. And a cold gas supply unit for vaporizing the liquefied gas and supplying it to the pilot heat exchanger under a cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank.

바람직하게는 상기 고압가스 공급부는, 상기 액화가스가 저장되는 제1 저장탱크와, 상기 제1 저장탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축하는 고압 펌프와, 상기 고압 펌프에서 압축된 상기 액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 기화시키는 고압기화기를 포함할 수 있다. Preferably, the high-pressure gas supply unit includes a first storage tank in which the liquefied gas is stored, a high-pressure pump that receives the liquefied gas from the first storage tank and compresses the liquefied gas under fuel supply conditions of the gas consuming place, And a high-pressure vaporizer for vaporizing the liquefied gas compressed at the gas consuming source to a fuel supply condition of the gas consuming place.

바람직하게는 상기 고압가스 공급부는, 상기 고압 펌프의 하류로부터 상기 액화가스를 상기 제1 저장탱크로 유도하는 리턴 라인과, 상기 리턴 라인에 마련되어 상기 액화가스를 감압하는 감압기를 더 포함할 수 있다. Preferably, the high-pressure gas supply unit may further include a return line for guiding the liquefied gas from the downstream side of the high-pressure pump to the first storage tank, and a pressure reducer provided on the return line for reducing the liquefied gas.

바람직하게는, 상기 고압기화기로 상기 액화가스를 기화시키는 열에너지를 공급하는 열원 공급부를 더 포함할 수 있다. Preferably, the apparatus further includes a heat source supply unit for supplying thermal energy to vaporize the liquefied gas with the high-pressure vaporizer.

바람직하게는 상기 콜드가스 공급부는, 상기 액화가스가 저장되는 제2 저장탱크와, 상기 제2 저장탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 기화시키는 기화기와, 상기 기화기에서 기화된 가스를 냉각하여 상기 열교환기로 공급하는 가스 믹서를 포함할 수 있다. Preferably, the cold gas supply unit includes a second storage tank in which the liquefied gas is stored, a vaporizer that receives and vaporizes the liquefied gas from the second storage tank, and a cooler that cools the gas vaporized in the vaporizer, Gas mixer.

바람직하게는 상기 콜드가스 공급부는, 상기 기화기의 상류로부터 상기 액화가스를 상기 가스 믹서로 공급하는 가스 냉각 라인과, 상기 가스 냉각 라인에 마련되어 상기 가스 믹서(mixer)로 공급되는 상기 액화가스의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함하여, 상기 가스 믹서에서는 상기 가스에 상기 액화가스를 분사하여 cold BOG 조건으로 냉각할 수 있다. Preferably, the cold gas supply unit includes a gas cooling line for supplying the liquefied gas from the upstream of the vaporizer to the gas mixer, and a flow control unit for controlling the flow rate of the liquefied gas supplied to the gas mixer, And the gas mixer can cool the gas in the cold BOG condition by injecting the liquefied gas into the gas.

바람직하게는 상기 부분재액화 공정장치는, 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하여 압축시킨 증발가스 중 상기 선박 또는 해상 구조물의 가스 소비처로 공급하고 남은 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 팽창수단; 및 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 기액분리기;를 포함할 수 있다. Preferably, the partial remelting process apparatus further comprises a cooling unit for cooling the remaining evaporation gas generated by the liquefied gas storage tank and supplied to the gas consumption source of the ship or the offshore structure by heat exchange with the uncompressed evaporation gas heat transmitter; Expansion means provided downstream of the heat exchanger for decompressing the evaporated gas compressed and cooled; And a gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas decompressed in the expansion means.

바람직하게는, 상기 파일럿 장치부를 대체하여, 상기 선박 또는 해상 구조물의 실선에 적용되도록 제작된 상기 부분재액화 공정장치를 연결하여 상기 부분재액화 공정장치를 테스트할 수 있다. Preferably, the partial remelting process apparatus can be tested by replacing the pilot apparatus unit and connecting the partial remelting process apparatus manufactured to be applied to the ship or the solid line of the marine structure.

바람직하게는, 상기 액화가스는 LNG, LN2, LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG를 포함하는 군에서 선택될 수 있다.
Preferably, the liquefied gas may be selected from the group consisting of LNG, LN 2 , LEG (Liquefied Ethane Gas) and LPG.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박 또는 해상 구조물에 마련된 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 재액화하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작하여 테스트하는 방법에 있어서,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing and testing a partial remelting process apparatus for re-liquefying an evaporative gas generated from a liquefied gas storage tank provided on a ship or a marine structure,

가스 소비처의 연료 공급 압력으로 압축시킨 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 파일럿 열교환기와, 상기 파일럿 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 파일럿 팽창수단과, 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 파일럿 기액분리기를 포함하는 파일럿 장치부를 제작하고,A pilot heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the fuel supply pressure of the gas consumption source by heat exchange with the uncompressed evaporated gas; pilot expansion means provided downstream of the pilot heat exchanger for decompressing the evaporated gas compressed and cooled; And a pilot gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas decompressed by the expansion means,

고압가스 공급부에서 액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 상기 열교환기로 공급하고, The high-pressure gas supply unit compresses and vaporizes the liquefied gas under the fuel supply condition of the gas consuming place, and supplies it to the heat exchanger,

콜드가스 공급부에서 액화가스를 기화시켜 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 상기 파일럿 열교환기로 공급하여, 상기 압축 및 기화된 가스와 열교환시키는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 방법이 제공된다.Characterized in that the liquefied gas is vaporized in a cold gas supply unit and supplied to the pilot heat exchanger under a cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank to cause heat exchange with the compressed and vaporized gas. A test method is provided.

바람직하게는, 열원 공급부에서 상기 고압가스 공급부로 상기 액화가스를 기화시키는 열에너지를 공급하고, 상기 고압가스 공급부, 콜드가스 공급부 및 열원 공급부는 각각 하나의 Skid 상에 마련될 수 있다. Preferably, the heat source supply unit supplies thermal energy for vaporizing the liquefied gas to the high-pressure gas supply unit, and the high-pressure gas supply unit, the cold gas supply unit, and the heat source supply unit may be provided on one skid.

본 발명의 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템 및 방법에 따르면, 부분 재액화 공정장치가 운용되는 상황과 유사한 조건을 구현하여, 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작한 파일럿 장치의 성능 및 품질에 대한 충분한 테스트가 이루어질 수 있도록 한다. 이와 같이 실험 설비를 통해 파일럿 장치를 검증함으로써, 실선에 적용하여 구동시 발생할 수 있는 문제를 미리 확인하고 예방할 수 있고, 충분한 성능 테스트를 통해 품질 개선이 이루어질 수 있다. According to the pilot test system and method of the evaporative gas partial liquefaction process apparatus of the present invention, the conditions similar to the situation in which the partial liquefaction process apparatus is operated can be implemented and the performance of the pilot apparatus produced by the sample partial liquefaction process apparatus Ensure that adequate testing of quality is available. In this way, by verifying the pilot device through the experimental equipment, it is possible to check and prevent problems that may occur during driving by applying to the solid line, and quality improvement can be achieved through sufficient performance test.

특히 간단한 구성만으로 파일럿 장치의 성능을 테스트해볼 수 있으며, 장치의 각 구성부분을 각각 하나의 Skid 상에 구성함으로써, 장치 운용상의 변형이 용이하므로, 필요에 따라 각 구성부분을 교체, 변경하면서 다양한 운전 조건 및 장비에 대해 테스트할 수 있다. Particularly, it is possible to test the performance of the pilot device with a simple configuration. By configuring each component part of the device on one skid, it is possible to easily change the operation of the device. Therefore, You can test for conditions and equipment.

또한 파일럿 장치 대신, 실선에 적용될 부분재액화 공정장치도 연결하여 테스트할 수 있어, 실선 적용시 발생할 수 있는 문제를 점검, 개선하고 장치의 성능을 검증하여 선주의 신뢰 확보에 기여할 수 있다. Also, instead of the pilot device, it is possible to connect and test the partial liquefaction process equipment to be applied to the solid line, thereby checking and improving the problems that may occur when applying the solid line and contributing to securing the trust of the shipper by verifying the performance of the device.

도 1은 본 출원인의 선행특허 부분재액화 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템을 개략적으로 도시한다. Fig. 1 schematically shows the applicant's prior patent portion liquefaction device.
2 schematically shows a pilot test system of an evaporation gas fraction remelting apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템을 개략적으로 도시하였다. FIG. 2 schematically shows a pilot test system of an evaporative gas part re-liquefaction process apparatus according to an embodiment of the present invention.

우선, 본 발명의 후술하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작한 파일럿 장치(PRS)의 테스트를 위한 시스템은, 저온 액체화물 또는 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 설치된 모든 종류의 선박과 해상 구조물, 즉 LNG 운반선, LEG(Liquefied Ethane Gas) 운반선, LNG RV와 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 해상 구조물에서 증발가스 처리를 위한 부분재액화 공정장치의 제작 시에 이용될 수 있다. First, a system for testing a pilot apparatus (PRS), which is a sample of a partial remanufacturing process apparatus of the present invention described below, is a system for testing all types of vessels and marine structures with storage tanks capable of storing low temperature liquid cargo or liquefied gas LNG carriers such as LNG carrier, LEG (Liquefied Ethane Gas) carrier, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU and so on.

저장탱크에 저장되고 부분 재액화시켜 처리하는 액화가스는 가스를 저온에서 액화시켜 수송할 수 있는 모든 액체화물일 수 있으며, 예를 들어 LNG, LEG, LPG, 액화질소나, 에틸렌, 아세틸렌, 프로필렌 등과 같은 액화 석유화학 가스, 액화 이산화탄소, 액화 암모니아 등일 수 있다. 다만 후술하는 실시예들에서는 설명의 편의상 대표적인 저온 액체화물인 LNG를 예로 들어 설명한다.The liquefied gas stored in the storage tank and partially re-liquefied may be any liquid which can be transported by liquefying the gas at a low temperature. For example, LNG, LEG, LPG, liquefied nitrogen, ethylene, acetylene, The same liquefied petrochemical gas, liquefied carbon dioxide, liquefied ammonia, and the like. However, in the following embodiments, LNG which is a typical low-temperature liquid cargo will be described as an example for convenience of explanation.

후술하는 시스템에 구성되며, 그 성능 및 품질을 테스트하게 되는 파일럿 장치부(PRS)는, 선박 또는 해상 구조물의 액화가스 저장탱크로부터 발생한 증발가스를 압축시킨 고압가스 또는 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 펌프로 압축하고 기화시킨 고압가스 중 가스 소비처로 공급하고 남은 잔량의 고압가스를 재액화할 수 있도록 하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작한 장치이다. 가스 소비처는 선박 등의 추진용 엔진이나 발전용 엔진일 수 있으며, 보다 구체적인 예로는 ME-GI 엔진을 비롯하여, DF Generator, 가스 터빈, DFDE 등 일 수 있다. 고압가스는 가스 소비처의 연료 공급 조건에 맞추어 압축되며, 예를 들어 가스 소비처가 ME-GI 엔진이라면 약 150 ~ 400 bara의 고압가스가 공급될 수 있다. The pilot device part PRS, which is configured in the system to be described later and is to be tested for its performance and quality, is a high pressure gas compression device for compressing the evaporation gas generated from the liquefied gas storage tank of a ship or a marine structure, Which is compressed by a pump and supplied to a gas consuming place in a high pressure gas which is vaporized, so as to re-liquefy the remaining high-pressure gas. The gas consumer may be a propulsion engine or a power generation engine such as a ship, and more specific examples may include a ME-GI engine, a DF generator, a gas turbine, a DFDE, and the like. The high-pressure gas is compressed according to the fuel supply conditions of the gas consuming place. For example, if the gas consuming place is the ME-GI engine, high pressure gas of about 150 to 400 bara can be supplied.

가스 소비처에 공급되고 남은 가스의 재액화를 위해 부분재액화 공정장치는, 가스 소비처로 공급하고 남은 잔량의 고압가스를 저장탱크에서 발생한 미압축된 증발가스, 즉 cold BOG와 열교환으로 냉각시키는 열교환기와, 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 증발가스를 감압하는 팽창수단과, 팽창수단에서 감압된 증발가스를 기액분리하는 기액분리기를 포함하여 구성된다. 팽창수단은 예를 들어 줄-톰슨 밸브나 팽창기(expander)일 수 있다. In order to re-liquefy the remaining gas that is supplied to the gas consumer, the partial liquefaction process apparatus is provided with a heat exchanger for cooling the remaining high-pressure gas supplied to the gas consumer to the uncompressed vapor generated in the storage tank, An expansion means provided downstream of the heat exchanger for decompressing the compressed and cooled evaporated gas, and a gas-liquid separator for separating the decompressed evaporated gas from the expanded gas. The expansion means may be, for example, a line-thomson valve or an expander.

따라서, 이러한 부분재액화 공정장치의 파일럿 장치 또한, 가스 소비처의 연료 공급 압력으로 압축시킨 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 파일럿 열교환기(1010)와, 파일럿 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 증발가스를 감압하는 파일럿 팽창수단(1020)과, 팽창수단에서 감압된 증발가스를 기액분리하는 파일럿 기액분리기(1030)를 포함하여 구성된다. 파일럿 장치부(PRS)는 하나의 Skid 상에 마련한다. Therefore, the pilot apparatus of this partial remelting process apparatus also includes a pilot heat exchanger 1010 for cooling the evaporated gas compressed by the fuel supply pressure of the gas consuming source by heat exchange with the uncompressed evaporated gas, and a pilot heat exchanger 1010 A pilot expansion means 1020 for reducing the pressure of the compressed and cooled evaporation gas, and a pilot gas-liquid separator 1030 for gas-liquid separating the decompressed evaporation gas in the expansion means. The pilot unit (PRS) is provided on one skid.

실선 적용시, 기액분리기에서는 압축, 냉각 후 감압되면서 증발가스로부터 재액화된 액화가스를 분리하여 저장탱크로 보내 재저장하고, 기체인 증발가스는 기액분리기로부터 시스템 외부로 벤트(vent)시키거나 열교환기의 상류로 보내어, 저장탱크에서 발생하여 미압축된 cold BOG의 흐름과 함께 열교환기로 공급될 수 있다.When the solid line is applied, the gas-liquid separator separates the re-liquefied liquefied gas from the evaporated gas while being decompressed after compression and cooling, restores it to the storage tank, ventilates the gas, which is a gas, from the gas- And can be supplied to the heat exchanger along with the uncompressed cold BOG stream generated in the storage tank.

파일럿 장치부(PRS)에서는 파일럿 기액분리기(1030) 하단의 리퀴드라인(LL)을 따라 분리된 액화가스를 저장탱크로 공급하고, 기체인 증발가스는 파일럿 기액분리기(1030) 상부에 연결되는 가스라인(GL)을 통해 시스템 외부로 벤트(vent)시키거나 파일럿 열교환기(1010)의 상류로 공급한다. In the pilot device unit PRS, the liquefied gas separated along the liquid line LL at the lower end of the pilot gas-liquid separator 1030 is supplied to the storage tank, and the gas evaporation gas is supplied to the gas line (GL) to the outside of the system or upstream of the pilot heat exchanger (1010).

실선 적용 시, 가스 소비처의 가스 소비량이 많은 경우에는 연료 공급 후 남는 가스가 없을 수도 있고, 선박이 정박하고 있는 때와 같이 가스 연료의 소모량이 적거나 없는 경우에는, 증발가스의 전량이 재액화될 수도 있다. In the case of the solid line, when the gas consumption amount of the gas consuming place is large, there may be no remaining gas after the fuel supply, or when the consumption amount of the gas fuel is small or when the ship is anchored, the entire amount of the evaporation gas is re- It is possible.

본 실시예 시스템은 이와 같은 액화가스의 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화하는 부분 재액화 공정장치의 성능을 선박 등에 설치하기에 앞서, 견본으로 제작한 파일럿 장치를 테스트하고, 이를 통해 부분 재액화 공정장치의 성능을 테스트하고 개선할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 전술한 부분 재액화 공정장치를 견본으로 제작한 파일럿 장치부(PRS)와, 액화가스를 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 열교환기로 공급하는 고압가스 공급부(100)와, 액화가스를 기화시켜 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 열교환기로 공급하는 콜드가스 공급부(200)를 포함하여 구성된다. The system of the present embodiment tests a pilot apparatus made by a sample before installing the performance of the partial remelting process apparatus for re-liquefying the evaporation gas generated in the storage tank of the liquefied gas, So that the performance of the liquefaction process apparatus can be tested and improved. A high pressure gas supply unit 100 for compressing and vaporizing the liquefied gas under the fuel supply conditions of the gas consuming place and supplying the liquefied gas to the heat exchanger, And a cold gas supply unit 200 for supplying the cold gas to the heat exchanger in a cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank.

고압가스 공급부(100)는, 액화가스가 저장되는 제1 저장탱크(T1)와, 제1 저장탱크(T1)로부터 액화가스를 공급받아 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축하는 고압 펌프(110)와, 고압 펌프(110)에서 압축된 액화가스를 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 기화시키는 고압기화기(120)를 포함할 수 있다. The high pressure gas supply unit 100 includes a first storage tank T1 in which liquefied gas is stored, a high pressure pump 110 that compresses the liquefied gas from the first storage tank T1 under the fuel supply condition of the gas consuming place, , And a high-pressure vaporizer (120) for vaporizing the liquefied gas compressed by the high-pressure pump (110) to a fuel supply condition of the gas consuming place.

실제 선박에서 운용시 부분재액화 공정장치에는 선내 가스 소비처의 연료 공급 조건에 맞추어 증발가스를 압축 및 기화시킨 고압가스 중, 연료 공급 후 남는 가스 잔량이 공급되므로, 고압가스 공급부(100)에서는 이러한 고압가스를 모사하여 파일럿 장치부(PRS)로 공급하게 된다. In operation in a real ship, since the residual gas remaining after the fuel supply is supplied from the high-pressure gas in which the evaporation gas is compressed and vaporized in accordance with the fuel supply conditions of the in-line gas consuming place, the high- Gas is supplied to the pilot unit (PRS).

예를 들어 선내에 적용될 가스 소비처가 ME-GI 엔진인 경우 100 내지 400 bara의 압력으로 고압 펌프(110)에서 액화가스를 압축하고, 고압기화기(120)에서 압축된 액화가스를 기화시켜 파일럿 장치부(PRS)로 공급하게 된다. 메탄의 경우 임계압력은 약 55 bar 정도이므로, 고압기화기(120)에서 액화가스는 초임계 상태로 압축된다. For example, when the gas consuming place to be applied to the ship is the ME-GI engine, the liquefied gas is compressed in the high-pressure pump 110 at a pressure of 100 to 400 bara, and the liquefied gas compressed in the high-pressure vaporizer 120 is vaporized, (PRS). In the case of methane, the critical pressure is about 55 bar, so that the liquefied gas in the high-pressure vaporizer 120 is compressed into the supercritical state.

증발가스는 압축기로 압축되지만, 본 실시예 테스트 시스템에서는 가스를 압축기로 압축하는 대신, 상대적으로 저가이며 전력 소모가 적은 고압 펌프(110)를 적용하여 액화가스를 압축함으로써, 시스템의 구성 및 운용 면에서 경제성이 높다. 예를 들어 LNG로부터 기화시킨 증발가스를 100 내지 400 bara로 압축하기 위해 압축기에서 필요로 하는 전력이 약 2㎿인 반면, LNG를 고압 펌프(110)를 통해 그러한 압력으로 압축할 때 소비되는 전력은 약 100㎾에 불과하다. The evaporation gas is compressed by a compressor. However, in the test system of the present embodiment, instead of compressing the gas by a compressor, the liquefied gas is compressed by applying a relatively low-cost, low- Economic efficiency is high. For example, the power required by the compressor to compress the vaporized gas from LNG to 100 to 400 bara is about 2 MW, while the power consumed when compressing the LNG to such pressure through the high pressure pump 110 is It is only about 100 kW.

한편 초임계 상태로 압축된 액화가스는 고압기화기(120)에서 기화시키는데, 초임계 상태에서는 기체와 액체를 구분할 수 없으므로, '압축된 액화가스가 기화된다'라는 표현은 압축된 액화가스에 열에너지를 공급하여 온도를 높인다(또는, 밀도가 높은 초임계 상태에서 밀도가 낮은 초임계 상태로 변화한다)는 의미일 수 있다. On the other hand, the liquefied gas compressed in the supercritical state is vaporized in the high-pressure vaporizer 120. Since the supercritical state can not distinguish between the gas and the liquid, the expression 'the compressed liquefied gas is vaporized' (Or changes from a supercritical state having a high density to a supercritical state having a low density).

본 실시예 시스템에는 고압기화기(120)로 액화가스를 기화시키는 열에너지를 공급하는 열원 공급부(300)가 마련된다. 열원 공급부(300)에서는 열매체를 가열하는 가열장치(310)가 마련되어, 열원 공급부(300)로부터 고압기화기(120)로 열매체공급라인(HL)을 따라 열매체가 순환하며 열에너지를 전달한다. 열매체는 예를 들어 글리콜 워터, 청수 등일 수 있다. 압축된 액화가스는 열매체로부터 열에너지를 공급받아, 가스 소비처의 연료 공급 온도, 즉 실선에서의 가스 소비처가 ME-GI 엔진이라면 엔진 운전 조건의 온도로 가열되어 파일럿 장치부(PRS)로 공급된다. The system of this embodiment is provided with a heat source supply unit 300 for supplying thermal energy for vaporizing the liquefied gas to the high-pressure vaporizer 120. In the heat source supply unit 300, a heating device 310 for heating a heating medium is provided, and the heating medium is circulated from the heat source supply unit 300 to the high-pressure vaporizer 120 along the heating medium supply line HL to transfer heat energy. The heating medium may be, for example, glycol water, clear water, and the like. The compressed liquefied gas is supplied with heat energy from the heating medium and is heated to the temperature of the engine operating condition and fed to the pilot unit PRS if the fuel supply temperature of the gas consuming place, that is, the gas consuming place in the solid line, is the ME-GI engine.

한편 고압가스 공급부(100)에는, 고압 펌프(110)의 하류로부터 액화가스를 제1 저장탱크(T1)로 유도하는 리턴 라인(RL)이 마련되고, 리턴 라인(RL)에는 감압기(130)가 마련되어, 압축된 액화가스를 감압하여 고압 펌프(110)의 하류로부터 제1 저장탱크(T1)로 재저장할 수도 있다. 감압기(130)는 예를 들어 팽창밸브(J-T Valve)나 팽창기(expander)일 수 있다. The high-pressure gas supply unit 100 is provided with a return line RL for guiding the liquefied gas from the downstream of the high-pressure pump 110 to the first storage tank T1. The return line RL is connected to the pressure reducer 130, And the compressed liquefied gas may be decompressed and re-stored from the downstream of the high-pressure pump 110 into the first storage tank T1. The pressure reducer 130 may be, for example, an expansion valve (J-T valve) or an expander.

콜드가스 공급부(200)는, 액화가스가 저장되는 제2 저장탱크(T2)와, 제2 저장탱크(T2)로부터 액화가스를 공급받아 기화시키는 기화기(210)와, 기화기(210)에서 기화된 가스를 냉각하여 파일럿 열교환기(1010)로 공급하는 가스 믹서(220)가 마련되고, 기화기(210)의 상류로부터 액화가스를 가스 믹서(220)로 공급하는 가스 냉각 라인(CL)이 마련되어, 가스 믹서(220)에서는 기화된 가스에 액화가스를 분사하여 cold BOG 조건으로 냉각하게 된다. cold BOG 조건이란, 선박 화물창의 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 저온의 증발가스 상태, 즉 예를 들어 액화가스가 LNG인 경우 -120℃ 이하인 저온 상태의 미압축 증발가스를 의미한다. The cold gas supply unit 200 includes a second storage tank T2 for storing liquefied gas, a vaporizer 210 for vaporizing the liquefied gas supplied from the second storage tank T2, A gas cooling line CL for supplying liquefied gas from the upstream of the vaporizer 210 to the gas mixer 220 is provided so that the gas is supplied to the gas heat exchanger 1010, In the mixer 220, liquefied gas is injected into the vaporized gas to cool it under a cold BOG condition. The cold BOG condition means a low-temperature evaporative gas state generated from the liquefied gas stored in the storage tank of the ship's cargo hold, that is, a low-temperature uncompacted evaporative gas having a temperature of -120 ° C or lower when the liquefied gas is LNG.

가스 냉각 라인(CL)에는 가스 믹서(mixer)(220)로 공급되는 액화가스의 유량을 조절하는 유량조절밸브(230)가 마련될 수 있다. The gas cooling line CL may be provided with a flow control valve 230 for controlling the flow rate of the liquefied gas supplied to the gas mixer 220.

부분재액화 공정장치의 파일럿 장치부(PRS)의 성능 검증 테스트 시, 본 실시예 시스템의 고압가스 공급부(100)에서는 가스 소비처의 연료 공급 조건에 맞추어 액화가스를 압축 및 기화시켜 파일럿 열교환기(1010)로 공급하고, 콜드가스 공급부(200)에서는 액화가스를 기화시켜 cold BOG 조건으로 파일럿 열교환기(1010)로 공급하여, 파일럿 열교환기에서 열교환시킨다. 파일럿 열교환기를 거쳐 cold BOG 조건의 가스와의 열교환으로 냉각된 고압가스는 파일럿 팽창수단(1020)을 거치면서 단열팽창된다. 파일럿 팽창수단(1020)에서의 단열팽창으로 고압가스는 저압 저온 상태가 되고, 파일럿 기액분리기(1030)로 도입되면서 그 중 적어도 일부가 액체상태로 응축된다. In the performance verification test of the pilot unit (PRS) of the partial remelting process apparatus, the high-pressure gas supply unit (100) of the present embodiment system compresses and vaporizes the liquefied gas in accordance with the fuel supply condition of the gas consuming place, In the cold gas supply unit 200, the liquefied gas is vaporized and supplied to the pilot heat exchanger 1010 under the cold BOG condition, and the heat is exchanged in the pilot heat exchanger. The high pressure gas cooled by the heat exchange with the gas under the cold BOG condition via the pilot heat exchanger is thermally expanded through the pilot expansion means 1020. As a result of the thermal expansion in the pilot expansion means 1020, the high-pressure gas enters a low-pressure low-temperature state and is introduced into the pilot gas-liquid separator 1030, at least a part of which is condensed into a liquid state.

테스트 후 액상인 액화가스는 파일럿 기액분리기(1030) 하단의 리퀴드라인(LL)을 따라 제1 저장탱크(T1) 또는 제2 저장탱크(T2)로 보내 재저장하여 추후 테스트 시 재이용할 수 있고, 기체인 증발가스는 파일럿 기액분리기(1030) 상부의 가스라인(GL)을 통해 외부로 벤트하거나 연소시키는 방식으로 처리할 수 있다. The liquefied gas in the liquid phase after the test is sent to the first storage tank T1 or the second storage tank T2 along the liquid line LL at the bottom of the pilot gas-liquid separator 1030 so that the liquefied gas can be re- The vapor gas, which is a gas, can be treated by venting or burning the gas through the gas line GL above the pilot gas-liquid separator 1030.

이를 통해 부분재액화 공정장치의 파일럿 장치 재액화 성능을 검증하고, 도출된 결과를 토대로 실제 부분재액화 공정장치의 성능을 개선시킬 수 있으며, 실선에 적용 시 발생할 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다. 또한 파일럿 장치뿐만 아니라, 실선에 적용될 부분재액화 공정장치를 본 실시예 시스템의 파일럿 장치부(PRS)에 대체하여 연결하여 부분재액화 공정장치의 테스트에도 이용할 수 있다.본 실시예를 통해 부분재액화 공정장치를 설계-제작-시험(FAT: Factory Acceptance Test)-설치(MC: Mechanical Completion)-시운전- 가동으로 이어지는 생산공정 중에 경제적인 방법으로 충분히 성능 테스트할 수 있어, 제품 품질 개선 및 선주의 신뢰 확보에 기여할 수 있다. It is possible to verify the liquefaction performance of the pilot device in the partial liquefaction process unit and to improve the performance of the actual partial liquefaction process unit based on the obtained results and to prevent problems that may occur in applying to the solid line have. In addition, not only the pilot apparatus but also the partial remelting process apparatus to be applied to the solid line can be used in place of the pilot apparatus unit PRS of the system of the present embodiment to be used for the test of the partial remelting process apparatus. (FAT: Factory Acceptance Test) - MC (Mechanical Completion) - Commissioning - It is possible to perform the performance test in economical way during the production process leading to operation, It can contribute to securing trust.

이와 같은 파일럿 장치부(PRS), 고압가스 공급부(100), 콜드가스 공급부(200) 및 열원 공급부(300)는 각각 하나의 Skid 상에 마련된다. 따라서 한 Skid를 다른 Skid로 교체하여 시스템을 구성할 수 있어 장치 운용상의 변형이 용이하고, 필요에 따라 각 구성부분을 교체, 변경하면서 운전 조건을 달리함으로써, 다양한 운전 조건 및 장비에 대해 테스트할 수 있는 장점도 있다.
The pilot unit PRS, the high-pressure gas supply unit 100, the cold gas supply unit 200, and the heat source supply unit 300 are provided on one skid. Therefore, it is possible to construct a system by replacing one skid with another skid, so that it is easy to change the operation of the apparatus, and various operation conditions and equipments can be tested There is also an advantage.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

100: 고압가스 공급부
T1: 제1 저장탱크
110: 고압 펌프
120: 고압기화기
RL: 리턴 라인
130: 감압기
200: 콜드가스 공급부
T2: 제2 저장탱크
210: 기화기
220: 가스 믹서
230: 유량조절밸브
CL: 가스 냉각 라인
300: 열원 공급부
310: 가열장치
HL: 열매체공급라인
PRS: 파일럿 장치부
1010: 파일럿 열교환기
1020: 파일럿 팽창수단
1030: 파일럿 기액분리기100: high-pressure gas supply part
T1: First storage tank
110: high pressure pump
120: High pressure vaporizer
RL: return line
130: Pressure reducer
200: Cold gas supply unit
T2: Second storage tank
210: vaporizer
220: Gas mixer
230: Flow control valve
CL: gas cooling line
300: heat source supply unit
310: Heating device
HL: Heat medium supply line
PRS: Pilot unit
1010: pilot heat exchanger
1020: Pilot expansion means
1030: pilot gas-liquid separator

Claims (11)

선박 또는 해상 구조물의 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 증발가스 중 상기 선박 또는 해상 구조물의 가스 소비처로 공급하고 남은 증발가스를 재액화하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작하여 테스트하는 시스템에 있어서,
상기 가스 소비처의 연료 공급 압력으로 압축시킨 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 파일럿 열교환기와, 상기 파일럿 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 파일럿 팽창수단과, 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 파일럿 기액분리기를 포함하는 파일럿 장치부;
액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 상기 파일럿 열교환기로 공급하는 고압가스 공급부; 및
액화가스를 기화시켜 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 상기 파일럿 열교환기로 공급하는 콜드가스 공급부를 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. 1. A system for testing and testing a partial remelting process apparatus for re-liquefying a remaining gas that is supplied to a gas consuming place of a ship or an offshore structure from a liquefied gas storage tank of a marine structure or a marine structure,
A pilot heat exchanger provided downstream of the pilot heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the fuel supply pressure of the gas consuming source by heat exchange with uncompressed evaporated gas; A pilot device part including a pilot gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas depressurized by the expansion means;
A high-pressure gas supply unit for compressing and vaporizing the liquefied gas under the fuel supply condition of the gas consuming place and supplying the compressed gas to the pilot heat exchanger; And
And a cold gas supply unit for vaporizing the liquefied gas and supplying it to the pilot heat exchanger in a cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank. 제 1항에 있어서, 상기 고압가스 공급부는
상기 액화가스가 저장되는 제1 저장탱크;
상기 제1 저장탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축하는 고압 펌프; 및
상기 고압 펌프에서 압축된 상기 액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 기화시키는 고압기화기를 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. The apparatus as claimed in claim 1, wherein the high-pressure gas supply unit
A first storage tank in which the liquefied gas is stored;
A high pressure pump that receives the liquefied gas from the first storage tank and compresses the liquefied gas under a fuel supply condition of the gas consuming place; And
And a high-pressure vaporizer for vaporizing the liquefied gas compressed by the high-pressure pump to a fuel supply condition of the gas consuming place. 제 2항에 있어서, 상기 고압가스 공급부는
상기 고압 펌프의 하류로부터 상기 액화가스를 상기 제1 저장탱크로 유도하는 리턴 라인; 및
상기 리턴 라인에 마련되어 상기 액화가스를 감압하는 감압기를 더 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. The apparatus as claimed in claim 2, wherein the high-pressure gas supply unit
A return line for leading the liquefied gas from the downstream of the high-pressure pump to the first storage tank; And
Further comprising a pressure reducer provided on the return line for reducing the pressure of the liquefied gas. 제 2항에 있어서,
상기 고압기화기로 상기 액화가스를 기화시키는 열에너지를 공급하는 열원 공급부를 더 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템.3. The method of claim 2,
Further comprising a heat source supply unit for supplying thermal energy for vaporizing the liquefied gas to the high-pressure vaporizer. 제 1항에 있어서, 상기 콜드가스 공급부는
상기 액화가스가 저장되는 제2 저장탱크;
상기 제2 저장탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 기화시키는 기화기; 및
상기 기화기에서 기화된 가스를 냉각하여 상기 열교환기로 공급하는 가스 믹서를 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. The apparatus of claim 1, wherein the cold gas supply unit
A second storage tank in which the liquefied gas is stored;
A vaporizer for supplying and vaporizing the liquefied gas from the second storage tank; And
And a gas mixer for cooling the vaporized gas in the vaporizer and supplying the cooled gas to the heat exchanger. 제 5항에 있어서, 상기 콜드가스 공급부는
상기 기화기의 상류로부터 상기 액화가스를 상기 가스 믹서로 공급하는 가스 냉각 라인; 및
상기 가스 냉각 라인에 마련되어 상기 가스 믹서(mixer)로 공급되는 상기 액화가스의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함하여,
상기 가스 믹서에서는 상기 가스에 상기 액화가스를 분사하여 cold BOG 조건으로 냉각하는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. 6. The apparatus of claim 5, wherein the cold gas supply unit
A gas cooling line for supplying the liquefied gas from the upstream of the vaporizer to the gas mixer; And
And a flow control valve provided in the gas cooling line for controlling a flow rate of the liquefied gas supplied to the gas mixer,
Wherein the gas mixer injects the liquefied gas into the gas to cool it under a cold BOG condition. 제 1항에 있어서,
상기 부분재액화 공정장치는, 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하여 압축시킨 증발가스 중 상기 선박 또는 해상 구조물의 가스 소비처로 공급하고 남은 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 팽창수단; 및 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 기액분리기;를 포함하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. The method according to claim 1,
The partial remelting process apparatus may further include a heat exchanger for cooling the remaining evaporation gas generated from the liquefied gas storage tank and supplied to the gas consumption source of the ship or the offshore structure by heat exchange with the uncompressed evaporation gas; Expansion means provided downstream of the heat exchanger for decompressing the evaporated gas compressed and cooled; And a gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas decompressed in the expansion means. 제 7항에 있어서,
상기 파일럿 장치부를 대체하여, 상기 선박 또는 해상 구조물의 실선에 적용되도록 제작된 상기 부분재액화 공정장치를 연결하여 상기 부분재액화 공정장치를 테스트할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. 8. The method of claim 7,
Characterized in that the partial liquefaction process unit can be tested by replacing the pilot unit with the partial liquefaction process unit manufactured to be applied to the solid line of the ship or maritime structure. Pilot test system. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액화가스는 LNG, LN2, LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG를 포함하는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 시스템. 9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the liquefied gas is selected from the group consisting of LNG, LN 2 , LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG, and the like. 선박 또는 해상 구조물에 마련된 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 재액화하는 부분재액화 공정장치를 견본으로 제작하여 테스트하는 방법에 있어서,
가스 소비처의 연료 공급 압력으로 압축시킨 증발가스를, 미압축된 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 파일럿 열교환기와, 상기 파일럿 열교환기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 파일럿 팽창수단과, 상기 팽창수단에서 감압된 상기 증발가스를 기액분리하는 파일럿 기액분리기를 포함하는 파일럿 장치부를 제작하고,
고압가스 공급부에서 액화가스를 상기 가스 소비처의 연료 공급 조건으로 압축 및 기화시켜 상기 열교환기로 공급하고,
콜드가스 공급부에서 액화가스를 기화시켜 상기 액화가스 저장탱크로부터 발생하는 cold BOG 조건으로 상기 파일럿 열교환기로 공급하여, 상기 압축 및 기화된 가스와 열교환시키는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 방법.There is provided a method of testing and fabricating a partial remelting process apparatus for re-liquefying an evaporative gas generated from a liquefied gas storage tank provided in a ship or a marine structure,
A pilot heat exchanger for cooling the evaporated gas compressed by the fuel supply pressure of the gas consumption source by heat exchange with the uncompressed evaporated gas; pilot expansion means provided downstream of the pilot heat exchanger for decompressing the evaporated gas compressed and cooled; And a pilot gas-liquid separator for gas-liquid separating the evaporated gas decompressed by the expansion means,
The high-pressure gas supply unit compresses and vaporizes the liquefied gas under the fuel supply condition of the gas consuming place, and supplies it to the heat exchanger,
Characterized in that the liquefied gas is vaporized in a cold gas supply unit and supplied to the pilot heat exchanger under a cold BOG condition generated from the liquefied gas storage tank to cause heat exchange with the compressed and vaporized gas. Test method. 제 10항에 있어서,
열원 공급부에서 상기 고압가스 공급부로 상기 액화가스를 기화시키는 열에너지를 공급하고,
상기 파일럿 장치부, 고압가스 공급부, 콜드가스 공급부 및 열원 공급부는 각각 하나의 Skid 상에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 부분재액화 공정장치의 파일럿 테스트 방법.

11. The method of claim 10,
Supplying heat energy for vaporizing the liquefied gas from the heat source supply unit to the high-pressure gas supply unit,
Wherein the pilot device portion, the high-pressure gas supply portion, the cold gas supply portion, and the heat source supply portion are provided on one skid, respectively.

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