KR20170047048A - 연료 공급 선박 - Google Patents

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Abstract

연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하고, 상기 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하는 연료 공급 선박이 개시된다.
상기 연료 공급 선박은, 상기 연료 추진 선박에 공급할 액화 연료를 저장하는 공급 연료 탱크; 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 후 재액화된 증발가스를 저장하는 재액화 탱크; 및 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료와, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 혼합시키는 혼합기;를 포함하고, 상기 재액화 탱크의 설계 압력은 상기 공급 연료 탱크의 설계 압력보다 높다.

Description

연료 공급 선박{Fuel Bunkering Vessel}
본 발명은 연료 공급 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료 추진 선박에 연료를 공급하고, 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하는 연료 공급 선박에 관한 것이다.
최근 환경규제의 영향력 아래 환경오염 물질의 배출을 최대한 줄이고자 하고 있고, 선박의 운항에 있어서도 액화연료가스를 연료로 하는 선박이 각광받고 있다.
액화 가스를 연료로 사용하는 추진 엔진을 장착한 선박(이하, ‘연료 추진 선박’이라고 한다.)은 항해를 위해서 연료 탱크에 액화 연료를 충전한 후 운항을 하게 되는데, 선박이 한번 정박하는 데는 많은 시간과 노력이 필요하므로, 육상의 액화 연료 저장시설에서 액화 연료를 공급받는 것은 비생산적인 작업이 되고 있다.
연료 추진 선박에 연료를 공급하는 보다 효율적인 방법으로, 연료 공급 선박(Fuel Bunkering Vessel)을 이용하여 해상에서 연료를 공급할 수 있다. 연료 공급 선박은 액화 연료를 실은 바지선(Barge) 또는 추진 엔진을 탑재한 선박(Ship)일 수 있는데, 연료 공급 선박을 연료 추진 선박에 접근시켜 연료를 공급하게 되면 연료 추진 선박을 육상에 정박할 필요가 없고, 연료 추진 선박의 운항 일수를 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
연료 공급 선박을 이용하여 연료 추진 선박에 연료를 공급하는 과정에서, 액화 연료가 자연적으로 기화하여 발생된 증발가스를 어떻게 처리할 지가 문제될 수 있는데, 대한민국 특허출원 제10-2009-0098986호에 의하면, 연료 추진 선박의 연료 탱크에서 발생된 증발가스를 연료 공급 선박에서 회수하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 대한민국 특허출원 제10-2011-0006325호에 의하면, 연료 추진 선박에서 발생된 증발가스를 연료 공급 선박으로 회수하여, 회수된 증발가스의 일부는 연료 탱크를 가압시키는데 사용하고, 나머지는 압축시켜 동력생산장치의 연료로 사용하거나 압축탱크에 저장하는 기술이 개시되어 있다.
그런데, 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스의 일부를 연료 탱크로 보내려면, 연료 탱크가 일정한 압력 이상에도 견딜 수 있도록 설계되어야 하므로, 비교적 낮은 압력에 견딜 수 있도록 설계되는 멤브레인 탱크나 독립형 B 타입 탱크에는 대한민국 특허출원 제10-2011-0006325호의 기술을 적용하기가 어렵다.
또한, 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스의 일부를 연료 탱크나 동력생산장치로 보낸다고 하더라도 그 양은 그다지 많지 않으며, 결국 압축탱크의 용량이 증가된다는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 대한민국 특허출원 제10-2011-0006325호 발명에 의하면, 압축된 증발가스를 저장하여야 하는 압축탱크도 일정 압력 이상에 견딜 수 있도록 설계되어야 하므로 경제성이 떨어진다.
본 발명은 종래 기술의 단점을 개선하여 최소의 설비만으로 효율적으로 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 처리하는, 연료 공급 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하고, 상기 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하는 연료 공급 선박에 있어서, 상기 연료 추진 선박에 공급할 액화 연료를 저장하는 공급 연료 탱크; 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 후 재액화된 증발가스를 저장하는 재액화 탱크; 및 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료와, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 혼합시키는 혼합기;를 포함하고, 상기 재액화 탱크의 설계 압력은 상기 공급 연료 탱크의 설계 압력보다 높은, 연료 공급 선박이 제공된다.
상기 연료 공급 선박은, 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료를 냉각시키는 냉각기를 더 포함할 수 있고, 상기 혼합기는, 상기 냉각기에 의해 냉각된 액화 연료와, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 혼합시킨다.
상기 연료 공급 선박은, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 압축시켜 상기 혼합기로 보내는 압축기를 더 포함할 수 있다.
상기 공급 연료 탱크는 0.7 bar 이하의 압력에 견딜 수 있도록 설계될 수 있다.
상기 공급 연료 탱크는 0.6 bar 이하의 압력으로 유지될 수 있다.
상기 재액화 탱크는 9 bar 이하의 압력에 견딜 수 있도록 설계될 수 있다.
상기 재액화 탱크는 8 bar 이하의 압력으로 유지될 수 있다.
상기 연료 공급 선박은, 상기 공급 연료 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 가압시켜 배출시키는 제1 펌프; 및 상기 공급 연료 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 분사시키는 제1 스프레이 노즐; 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 연료 공급 선박은, 상기 재액화 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 가압시켜 배출시키는 제2 펌프; 및 상기 재액화 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 분사시키는 제2 스프레이 노즐; 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 재액화 탱크의 용량은 상기 공급 연료 탱크 용량의 2% 내지 3%일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하고, 상기 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하여 연료 공급 선박에서 처리하는 방법에 있어서, 1) 상기 연료 공급 선박에 설치된 공급 연료 탱크로부터, 상기 연료 추진 선박에 설치된 추진 연료 탱크로 액화 연료를 공급하는 단계; 2) 상기 추진 연료 탱크로부터 상기 연료 공급 선박으로 증발가스를 회수하는 단계; 3) 상기 2)단계에서 회수한 증발가스와, 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를 혼합시키는 단계; 및 4) 상기 3)단계에서 혼합되어 일부 또는 전부가 재액화된 증발가스를 상기 재액화 탱크로 보내는 단계;를 포함하는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법이 제공된다.
상기 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법은, 2-1) 상기 2)단계에서 회수된 증발가스를 압축시키는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 3)단계에서, 상기 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를, 상기 2-1) 단계에서 압축시킨 증발가스와 혼합시킬 수 있다.
상기 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법은, 2-2) 상기 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를 냉각기에 의해 냉각시켜 다시 상기 재액화 탱크로 보내는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 3)단계에서, 상기 2)단계에서 회수한 증발가스를, 상기 2-2) 단계에서 냉각되어 상기 재액화 탱크로 보내진 액화 연료와 혼합시킬 수 있다.
상기 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법은, 5) 상기 재액화 탱크 내부의 압력이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지, 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료를 상기 재액화 탱크 내부에 분사하는 과정을 반복하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
미리 설정된 기준치를 초과하는 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료는 상기 공급 연료 탱크로 보낼 수 있다.
상기 재액화 탱크 내부의 압력은 상기 공급 연료 탱크 내부의 압력과 같게 유지될 수 있다.
상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료는 상기 재액화 탱크 용량의 50%로 유지될 수 있다.
상기 공급 연료 탱크 내부의 액화 연료를 상기 냉각기에 의해 냉각시켜 상기 공급 연료 탱크 내부에 분사할 수 있다.
상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스의 일부를 분기시켜, 상기 공급 연료 탱크로 보낼 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하는 연료 공급 선박에서, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수한 증발가스를 처리하는 방법에 있어서, 1) 상기 연료 공급 선박에 설치된 재액화 탱크에 과냉각된 액화 연료를 저장하여, 상기 재액화 탱크 내부 압력은 저압으로 유지되고, 2) 상기 연료 추진 선박으로부터 증발가스를 회수하고, 3) 상기 2) 단계에서 회수된 증발가스를 상기 연료 공급 선박에서 재액화시키고, 4) 상기 3) 단계에서 재액화된 액화 연료와 기체상태로 남은 증발가스를 상기 재액화 탱크로 보내, 상기 재액화 탱크 내부 압력이 높아지는, 방법이 제공된다.
상기 1) 단계에서 상기 재액화 탱크 내부 압력은 8 bar 이하로 유지될 수 있고, 상기 4) 단계에서 상기 재액화 탱크 내부 압력은 9 bar 이하로 유지될 수 있다.
본 발명의 연료 공급 선박에 의하면, 회수된 증발가스를 연료 탱크로 보내지 않으므로 비교적 낮은 압력에 견딜 수 있도록 설계되는 멤브레인 탱크나 독립형 B 타입 탱크에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 연료 공급 선박에 의하면, 재액화 탱크 내부의 액화 연료를 냉각시켜 다시 재액화 탱크로 공급하는 과정을 반복하여 재액화 탱크 내부의 거의 모든 증발가스를 재액화시킬 수 있고, 재액화 탱크의 용량을 초과하는 액화 연료는 연료 탱크로 보내면 되므로, 재액화 탱크의 용량을 줄일 수 있다. 또한, 재액화 탱크를 높은 압력에도 견딜 수 있도록 설계할 필요가 없어 경제적이다.
뿐만 아니라 본 발명의 연료 공급 선박은, 연료 공급 선박의 연료 탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화하는데 사용하는 냉각기를 이용하여, 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 재액화시키므로, 추가적인 설비 없이도 회수된 증발가스를 처리할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 연료 공급 선박에 포함되는, 연료 추진 선박으로부터 회수한 증발가스를 처리하는 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 연료 공급 선박은, 액화 연료를 저장하는 탱크를 탑재한 해양 구조물에 다양하게 응용되어 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 선박뿐 아니라 바지선에도 적용될 수 있다.
하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 액화 연료는 액화천연가스, 액화에탄가스 등의 저온 액체화물일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 연료 공급 선박(100)에 포함되는, 연료 추진 선박(200)으로부터 회수한 증발가스를 처리하는 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 연료 공급 선박(100)은, 연료 탱크(110), 재액화 탱크(120), 냉각기(130), 압축기(140), 및 혼합기(150)를 포함한다.
본 실시예의 연료 탱크(110)는, 연료 추진 선박(200)으로 공급할 연료를 저장하며, 대략 0.7 bar의 압력으로 설계된 멤브레인 탱크 또는 독립형 B 타입 탱크일 수 있다. 본 실시예의 연료 탱크(110)는 독립형 C 타입 탱크일 수도 있는데, 독립형 C 타입 탱크는 비교적 압력에 강한 편이지만, 본 실시예의 연료 탱크(110)가 연료 추진 선박(200)에 설치된 연료 탱크(210)보다 더 낮은 압력으로 설계된 독립형 C 타입 탱크인 경우에, 본 실시예가 적용될 수 있다.
본 실시예의 연료 탱크(110)의 내부 압력은, 설계된 한계치의 90% 정도인, 대략 0.6 bar 이하로 유지될 수 있으며, 연료 탱크(110) 내부에는, 액화 연료를 가압시켜 연료 탱크(110) 외부로 배출시키는 제1 펌프(161); 및 액화 연료를 분사시켜 연료 탱크(110) 내부의 온도를 낮추는 제1 스프레이 노즐(171);이 설치될 수 있다.
이하, 연료 공급 선박(100)에 설치된 연료 탱크(110)와, 연료 추진 선박(200)에 설치된 연료 탱크(210)를 구분하기 위하여, 연료 공급 선박(100)에 설치된 연료 탱크(110)는 ‘공급 연료 탱크’라고 하고, 연료 추진 선박(200)에 설치된 연료 탱크(210)는 ‘추진 연료 탱크’라고 한다.
본 실시예의 재액화 탱크(120)는, 냉각기(130)에 의해 냉각된 액화 연료; 및 연료 추진 선박(200)으로부터 회수된 후 재액화된 증발가스;를 저장한다.
본 실시예의 재액화 탱크(120)는, 연료 추진 선박(200)으로부터 증발가스를 회수할 때에 많이 발생하는 플래시 가스(Flash Gas) 등, 추진 연료 탱크(210) 내부의 증발가스가 순간적으로 많이 유입되어도 견딜 수 있도록, 공급 연료 탱크(110) 보다 높은 압력으로 설계되는 것이 바람직하다. 본 실시예의 재액화 탱크(120)는, 대략 9 bar의 압력으로 설계될 수 있고, 본 실시예의 재액화 탱크(120)의 내부 압력은, 설계된 한계치의 90% 정도인, 대략 8 bar 이하로 유지될 수 있다.
재액화 탱크(120) 내부에는, 액화 연료를 가압시켜 재액화 탱크(120) 외부로 배출시키는 제2 펌프(162); 및 액화 연료를 분사시켜 재액화 탱크(120) 내부의 온도를 낮추는 제2 스프레이 노즐(172)이 설치될 수 있다.
본 실시예의 재액화 탱크(120)의 용량은, 공급 연료 탱크(110) 용량의 대략 2% 내지 3%인 것이 바람직하다. 일례로, 공급 연료 탱크(110)의 용량이 15,000 CBM인 경우 재액화 탱크(120)의 용량은 대략 300 CBM 정도인 것이 바람직하며, 이 경우 대략 6 ton/h의 증발가스를 재액화시킬 수 있다.
본 실시예의 냉각기(130)는, 재액화 탱크(120)에 저장된 액화 연료를 냉각시켜 과냉각 상태로 만든다. 냉각기(130)에 의해 냉각된 액화 연료는 다시 재액화 탱크(120)로 보내지며, 재액화 탱크(120)에 설치된 제2 스프레이 노즐(172)에 의해 분사되어, 재액화 탱크(120) 내부의 온도를 낮추는데 사용될 수 있다.
본 실시예의 냉각기(130)는, 연료 추진 선박(200)에 연료를 공급할 때가 아닌, 연료 공급 선박(100)이 해상을 운항하는 평상시에는 공급 연료 탱크(110)에서 발생되는 증발가스를 재액화시키는 데에 사용된다. 본 실시예의 냉각기(130)는, 인 라인 믹서(In-Line Mixer) 또는 리컨덴서(Recondenser)일 수 있다.
또한, 본 실시예의 냉각기는, 액화천연가스를 저장한 탱크의 용량이 대략 12,000 m³인 경우 시간당 대략 15 m³의 증발가스를 처리할 수 있고, 공급된 증발가스의 온도를 대략 9℃ 정도 낮출 수 있는, Air Liquide의 제품일 수 있으며, 물, 글리콜 워터, R-134A, 액화천연가스 등 다양한 종류의 냉매를 사용하여 증발가스를 재액화시킬 수 있다.
본 실시예의 압축기(140)는, 혼합기(150) 상류에 설치되어, 연료 추진 선박(200)으로부터 회수한 증발가스를 압축시킨 후 혼합기(150)로 보낸다. 회수된 증발가스는 혼합기(150)에서 과냉각 상태의 액화 연료와 혼합되어 재액화되는데, 액화 연료와 혼합되기 전에 압축기(140)에 의해 증발가스의 압력을 높이면 재액화 효율이 높아질 수 있다. 압축기(140)는 필요에 따라 다수개가 설치될 수 있다.
본 실시예의 혼합기(150)는, 냉각기(130)에 의해 과냉각 상태가 된 후 재액화 탱크(120)에 저장되어 있던 액화 연료와, 연료 추진 선박(200)으로부터 회수된 증발가스를 혼합하여, 회수된 증발가스의 일부 또는 전부를 재액화시킨다. 재액화 탱크(120)로부터 공급된 과냉각 상태의 액화 연료는 혼합기(150) 내부에서 스프레이 노즐에 의해 분사될 수 있다.
이하, 연료 공급 선박(100)으로부터 연료 추진 선박(200)으로 연료를 공급하고, 연료 추진 선박(200)으로부터 연료 공급 선박(100)으로 증발가스를 회수하여 처리하는 과정을 설명한다.
본 실시예의 공급 연료 탱크(110) 내부의 액화 연료는, 제1 펌프(161)에 의해 가압되어 제1 액화연료 공급라인(L11), 액화연료 매니폴드(M1), 및 제2 액화연료 공급라인(L31)을 따라, 연료 추진 선박(200)에 설치된 추진 연료 탱크(210)로 공급된다.
추진 연료 탱크(210)에서 발생된 증발가스는, 제1 증발가스 공급라인(L32), 증발가스 매니폴드(M2), 및 제2 증발가스 공급라인(L12)을 따라 연료 공급 선박(100)으로 회수되어, 압축기(140)에 의해 압축된 후 혼합기(150)로 보내진다. 혼합기(150)로 보내진 증발가스는, 재액화 탱크(120)로부터 제1 액화연료 냉각라인(L13)을 따라 공급되는 과냉각 상태의 액화 연료와 혼합되어, 일부 또는 전부가 재액화된다. 일부 또는 전부가 재액화된 증발가스는 재액화 탱크(120)로 보내진다.
제2 증발가스 공급라인(L12) 상에는, 연료 추진 선박(200)으로부터 회수된 증발가스를, 압축기(140)를 거치지 않고 바로 혼합기(150)로 보내는 우회라인(L17)이 연결될 수 있다.
재액화 탱크(120) 내부에 저장된 액화 연료는, 제1 액화연료 냉각라인(L13)을 따라 냉각기(130)로 공급되어 과냉각 상태가 된 후 다시 재액화 탱크(120)로 보내진다. 이러한 과정을 거쳐, 재액화 탱크(120) 내부에는 과냉각 상태의 액화 연료가 저장된다.
재액화 탱크(120) 내부에 저장된 과냉각 상태의 액화 연료는, 제1 액화연료 냉각라인(L13), 제1 냉각연료 공급라인(L14), 제1 액화연료 냉각라인(L13), 및 제2 냉각연료 공급라인(L15)을 따라 혼합기(150)로 공급되어, 제2 증발가스 공급라인(L12)을 따라 회수된 증발가스와 혼합된다.
연료 추진 선박(200)으로부터 회수된 증발가스는, 혼합기(150)에서 전부가 재액화될 수도 있고 일부가 재액화될 수도 있는데, 재액화되지 못하고 기체상태로 남은 증발가스가 재액화 탱크(120) 내부로 지속적으로 보내지면, 재액화 탱크(120) 내부의 압력이 높아지게 된다.
따라서, 본 실시예의 연료 공급 선박(100)은, 재액화 탱크(120) 내부의 액화 연료를 냉각기(130)에 의해 냉각시킨 후, 냉각된 액화 연료를 다시 재액화 탱크(120)로 보내 재액화 탱크(120) 내부에 분사하는 과정을 반복하여, 재액화 탱크(120) 내부의 증발가스를 재액화시키는 방법으로 재액화 탱크(120) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
재액화 탱크(120) 내부의 액화 연료가 기준치 이상이 되면, 재액화 탱크(120) 내부에 저장된 액화 연료를, 제1 액화연료 냉각라인(L13) 및 액화연료 회수라인(L16)을 통해 공급 연료 탱크(110)로 보낸다. 재액화 탱크(120) 내부의 액화 연료의 양은, 재액화 탱크(120) 용량의 대략 50% 정도로 유지시키는 것이 바람직하다.
본 실시예의 연료 공급 선박(100)은, 재액화 탱크(120) 내부의 액화 연료를 냉각기(130)에 의해 냉각시킨 후 다시 재액화 탱크(120) 내부에 분사하는 과정을 반복하여 재액화 탱크(120) 내부의 압력을 조절할 수 있으므로, 재액화 탱크(120) 내부 압력을 공급 연료 탱크(110) 내부 압력과 유사한 압력인 대략 0.7 bar 이하까지 낮출 수 있다. 기준치 이상의 재액화 탱크(120) 내부의 액화 연료는 공급 연료 탱크(110)로 보내지므로, 재액화 탱크(120) 내부 압력을 공급 연료 탱크(110) 내부 압력과 유사하게 낮추면 시스템의 안전성을 높일 수 있다.
본 실시예의 냉각기(130)는, 연료 추진 선박(200)에 액화 연료를 공급하지 않고 해상을 운항하는 평상시, 그 밖에 공급 연료 탱크(110) 내부의 증발가스를 재액화시킬 필요가 있을 때, 공급 연료 탱크(110) 내부의 증발가스를 재액화시키는 데 사용된다.
공급 연료 탱크(110) 내부의 증발가스를 재액화시키기 위하여, 공급 연료 탱크(110) 내부의 액화 연료를 제1 펌프(161)에 의해 가압시켜 제1 액화연료 공급라인(L11) 및 제2 액화연료 냉각라인(L21)을 따라 냉각기(130)로 보낸다. 냉각기(130)로 보내진 액화 연료는 냉각되어 과냉각 상태가 되고, 과냉각 상태의 액화 연료는 제1 액화연료 냉각라인(L13) 및 스프레이 라인(L18)을 따라 공급 연료 탱크(110)로 공급되어 공급 연료 탱크(110) 내부에 분사될 수 있다.
또한, 공급 연료 탱크(110) 내부 압력을 높일 필요가 있는 경우에는, 연료 추진 선박(200)으로부터 회수된 증발가스의 일부를 분기시켜, 제3 증발가스 공급라인(L22)을 따라 공급 연료 탱크(110)로 보낼 수도 있다.
도 1에 도시된 각 밸브는 전술한 과정에 따라 적절하게 개폐될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명한 것이다. 또한, 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.
100 : 연료 공급 선박 110, 210 : 연료 탱크
120 : 재액화 탱크 130 : 냉각기
140 : 압축기 150 : 혼합기
161, 162 : 펌프 171, 172 : 스프레이 노즐
200 : 연료 추진 선박

Claims (21)

  1. 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하고, 상기 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하는 연료 공급 선박에 있어서,
    상기 연료 추진 선박에 공급할 액화 연료를 저장하는 공급 연료 탱크;
    상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 후 재액화된 증발가스를 저장하는 재액화 탱크; 및
    상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료와, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 혼합시키는 혼합기;를 포함하고,
    상기 재액화 탱크의 설계 압력은 상기 공급 연료 탱크의 설계 압력보다 높은, 연료 공급 선박.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료를 냉각시키는 냉각기를 더 포함하고,
    상기 혼합기는, 상기 냉각기에 의해 냉각된 액화 연료와, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 혼합시키는, 연료 공급 선박.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스를 압축시켜 상기 혼합기로 보내는 압축기를 더 포함하는, 연료 공급 선박.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 연료 탱크는 0.7 bar 이하의 압력에 견딜 수 있도록 설계된, 연료 공급 선박.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급 연료 탱크는 0.6 bar 이하의 압력으로 유지되는, 연료 공급 선박.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크는 9 bar 이하의 압력에 견딜 수 있도록 설계된, 연료 공급 선박.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 재액화 탱크는 8 bar 이하의 압력으로 유지되는, 연료 공급 선박.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 연료 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 가압시켜 배출시키는 제1 펌프; 및
    상기 공급 연료 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 분사시키는 제1 스프레이 노즐;
    중 하나 이상을 더 포함하는, 연료 공급 선박.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 가압시켜 배출시키는 제2 펌프; 및
    상기 재액화 탱크 내부에 설치되어 액화 연료를 분사시키는 제2 스프레이 노즐;
    중 하나 이상을 더 포함하는, 연료 공급 선박.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크의 용량은 상기 공급 연료 탱크 용량의 2% 내지 3%인, 연료 공급 선박.
  11. 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하고, 상기 연료 추진 선박에서 발생되는 증발가스를 회수하여 연료 공급 선박에서 처리하는 방법에 있어서,
    1) 상기 연료 공급 선박에 설치된 공급 연료 탱크로부터, 상기 연료 추진 선박에 설치된 추진 연료 탱크로 액화 연료를 공급하는 단계;
    2) 상기 추진 연료 탱크로부터 상기 연료 공급 선박으로 증발가스를 회수하는 단계;
    3) 상기 2)단계에서 회수한 증발가스와, 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를 혼합시키는 단계; 및
    4) 상기 3)단계에서 혼합되어 일부 또는 전부가 재액화된 증발가스를 상기 재액화 탱크로 보내는 단계;
    를 포함하는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    2-1) 상기 2)단계에서 회수된 증발가스를 압축시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 3)단계에서, 상기 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를, 상기 2-1) 단계에서 압축시킨 증발가스와 혼합시키는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    2-2) 상기 재액화 탱크에 저장된 액화 연료를 냉각기에 의해 냉각시켜 다시 상기 재액화 탱크로 보내는 단계를 더 포함하고,
    상기 3)단계에서, 상기 2)단계에서 회수한 증발가스를, 상기 2-2) 단계에서 냉각되어 상기 재액화 탱크로 보내진 액화 연료와 혼합시키는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    5) 상기 재액화 탱크 내부의 압력이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지, 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료를 상기 재액화 탱크 내부에 분사하는 과정을 반복하는 단계;
    를 더 포함하는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  15. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 설정된 기준치를 초과하는 상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료는 상기 공급 연료 탱크로 보내는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 재액화 탱크 내부의 압력은 상기 공급 연료 탱크 내부의 압력과 같게 유지되는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  17. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재액화 탱크 내부의 액화 연료는 상기 재액화 탱크 용량의 50%로 유지되는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 공급 연료 탱크 내부의 액화 연료를 상기 냉각기에 의해 냉각시켜 상기 공급 연료 탱크 내부에 분사하는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  19. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료 추진 선박으로부터 회수된 증발가스의 일부를 분기시켜, 상기 공급 연료 탱크로 보내는, 연료 공급 선박의 증발가스 처리 방법.
  20. 연료 추진 선박에 액화 연료를 공급하는 연료 공급 선박에서, 상기 연료 추진 선박으로부터 회수한 증발가스를 처리하는 방법에 있어서,
    1) 상기 연료 공급 선박에 설치된 재액화 탱크에 과냉각된 액화 연료를 저장하여, 상기 재액화 탱크 내부 압력은 저압으로 유지되고,
    2) 상기 연료 추진 선박으로부터 증발가스를 회수하고,
    3) 상기 2) 단계에서 회수된 증발가스를 상기 연료 공급 선박에서 재액화시키고,
    4) 상기 3) 단계에서 재액화된 액화 연료와 기체상태로 남은 증발가스를 상기 재액화 탱크로 보내, 상기 재액화 탱크 내부 압력이 높아지는, 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 1) 단계에서 상기 재액화 탱크 내부 압력은 8 bar 이하로 유지되고,
    상기 4) 단계에서 상기 재액화 탱크 내부 압력은 9 bar 이하로 유지되는, 방법.
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