KR20200073790A - Lpg 증발가스의 재액화 시스템 - Google Patents

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Abstract

LPG 증발가스의 재액화 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 LPG 증발가스의 재액화 시스템은 LPG를 저장하는 제1저장탱크로부터 공급받은 LPG 증발가스를 압축시키는 LPG압축기; 압축된 LPG 증발가스와 LNG를 저장하는 제2저장탱크로부터 공급받은 LNG 간 열교환을 수행하여, LPG 증발가스를 액화시키는 열교환부; 열교환부에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 측정하는 온도센서; LPG 증발가스와의 열교환을 위해 열교환부로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 측정된 LPG 증발가스의 온도를 기초로 유량조절밸브에 의해 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절하여, 열교환부를 통해 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 하는 제어부;를 포함한다.

Description

LPG 증발가스의 재액화 시스템{FUEL GAS SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 LPG 증발가스의 재액화 시스템에 관한 것이다.
LNG(Liquefied Natural Gas)는 메탄을 주성분으로 하고, 대략 ―161.5℃의 끊는점을 가지고 있으며, 통상적으로 그 부피를 1/600로 줄인 액화가스(Liquefied Gas) 상태로 변화되어 단열 처리된 저장탱크에 저장된다.
LPG(Liquefied Petroleum Gas)는 프로판, 부탄을 주성분으로 하고, 대략 ―42.1℃ 이하에서 액화되는 성질을 갖고 있다. LPG는 연료 가격의 경쟁력이 우수하고, 기존 연료의 대체 연료로서 그 우수성이 높이 평가되고 있다. 이에 최근에는 LPG를 공급받는 수요처가 증가하고 있으며, LNG와 마찬가지로 단열 처리된 저장탱크에 저장된다.
그러나, 기존의 LNG 증발가스의 재액화 시스템에 비해 LPG 저장탱크 내부에서 발생하는 증발가스에 대한 효과적인 재액화 처리가 미흡한 실정이다. 관련기술로서, 한국공개특허 제10-2013-7035052호(2014.07.23, 공개)는 LPG 증발가스를 재액화시키는 방법을 제시한 바 있으나, LPG의 액화 특성을 충분히 활용하지 못한 측면이 있다.
한국공개특허 제10-2010-0102872호(2010.09.27. 공개일)
본 발명의 실시 예는 LPG의 액화 특성을 활용하여 효율적인 LPG 재액화를 수행하는 LPG 증발가스의 재액화 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, LPG를 저장하는 제1저장탱크로부터 공급받은 LPG 증발가스를 압축시키는 LPG압축기; 상기 압축된 LPG 증발가스와 LNG를 저장하는 제2저장탱크로부터 공급받은 LNG 간 열교환을 수행하여, 상기 LPG 증발가스를 액화시키는 열교환부; 상기 열교환부에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 측정하는 온도센서; LPG 증발가스와의 열교환을 위해 상기 열교환부로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 상기 측정된 LPG 증발가스의 온도를 기초로 상기 유량조절밸브에 의해 상기 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절하여, 상기 열교환부를 통해 상기 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 하는 제어부;를 포함하는 LPG 증발가스의 재액화 시스템을 제공할 수 있다.
상기 열교환부에 의해 열교환된 LNG는 기체성분으로 변환되고, 상기 변환된 기체성분을 감압시키는 감압밸브와, 상기 제2저장탱크로부터 공급된 LNG 증발가스를 압축시키는 LNG압축기와, 상기 감압된 기체성분과 상기 압축된 LNG 증발가스가 혼합된 혼합물과 상기 제2저장탱크로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행하여, 상기 혼합물을 액화시키는 재액화부와, 상기 액화된 혼합물을 가압하는 고압펌프와, 상기 가압된 혼합물을 해수와의 열교환에 의해 기화시켜 수요처로 공급하는 해수식기화기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 LPG 증발가스의 재액화 시스템은 LPG의 액화 특성을 활용하여 효율적인 LPG 재액화를 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LPG 증발가스의 재액화 시스템을 도시한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 LPG 증발가스의 재액화 시스템(100)은 LPG를 저장하는 제1저장탱크(101)와, LNG를 저장하는 제2저장탱크(102)와, 제1저장탱크(101)에서 발생된 LPG 증발가스를 압축시키는 LPG압축기(110)와, LPG압축기(110)에 의해 압축된 LPG 증발가스와 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행하여, LPG 증발가스를 액화시키는 열교환부(120)를 포함한다.
또, LPG 증발가스의 재액화 시스템(100)은 열교환부(120)에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 측정하는 온도센서(130)와, LPG 증발가스와의 열교환을 위해 열교환부(120)로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140)와, 온도센서(130)에 의해 측정된 LPG 증발가스의 온도를 기초로 유량조절밸브(140)에 의해 상술한 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절하여, 열교환부(120)를 통해 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 하는 제어부(150)를 포함한다.
또, LPG 증발가스의 재액화 시스템(100)은 열교환부(120)에 의해 열교환되어 기체성분으로 변환된 LNG를 감압시키는 감압밸브(160)와, 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 증발가스를 압축시키는 LNG압축기(170)와, 감압밸브(160)에 의해 감압된 상기 기체성분과 LNG압축기(170)에 의해 압축된 LNG 증발가스가 혼합된 혼합물과 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행하여, 해당 혼합물을 액화시키는 재액화부(180)와, 재액화부(180)에 의해 액화된 혼합물을 가압하는 고압펌프(190)와, 고압펌프(190)에 의해 가압된 혼합물을 해수와의 열교환에 의해 기화시켜 수요처(108)로 공급하는 해수식기화기(195)를 포함한다.
이하, 상술한 각 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
제1저장탱크(101)는 LPG를 저장하고, 제1공급라인(L1)을 통해 열교환부(120) 쪽으로 LPG 증발가스를 공급한다. 열교환부(120)를 거쳐 액화된 LPG 증발가스는 제1공급라인(L1)을 통해 제1저장탱크(101)에 회수된다.
제1공급라인(L1)에는 제1저장탱크(101)로부터 공급된 LPG 증발가스에 함유된 액체성분을 분리시키기 위한 제1액분리기(103)와, 액체성분이 분리된 LPG 증발가스를 설정 압력에 따라 압축시키는 LPG압축기(110)가 마련된다.
LPG압축기(110)에 의해 압축된 LPG 증발가스는 열교환부(120)로 공급되기 이전에 제1공급라인(L1)에 마련된 다단의 유수분리기(104,105)를 거칠 수 있다.
유수분리기(104,105)는 LPG압축기(110)에 의해 압축된 LPG 증발가스에 함유된 유분을 제거한다.
열교환부(120)는 LPG압축기(110)에 의해 압축된 후 유분이 제거된 상술한 LPG 증발가스와 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행한다.
제2저장탱크(102)로부터 열교환부(120) 쪽으로 공급되는 LNG는 제2공급라인(L2)을 통해 공급된다.
제2공급라인(L2)의 열교환부(120) 전단에는 유량조절밸브(140)가 마련된다.
상술한 LPG는 프로판, 부탄을 주성분으로 하고, 대략 ―42.1℃ 이하에서 액화되는 성질을 갖고 있다.
이러한 특성을 이용하여 LPG 증발가스의 액화 효율을 최적화시키기 위해 제1공급라인(L1)의 열교환부(120) 후단에는 온도센서(130)가 마련되어, 열교환부(120)에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 측정한다.
이때, 제어부(150)는 온도센서(130)에 의해 열교환부(120)에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 기초로 유량조절밸브(140)에 의해 상술한 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절하여, 열교환부(120)를 통해 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 한다. 이때, 대략 ―42.1℃ 이하에서 액화되는 성질을 가진 LPG의 액화 온도 특성에 맞추어 유량조절밸브(140)를 조절하여 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절함으로써 열교환부(120)를 통해 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 할 수 있다.
열교환부(120)를 거쳐 액화된 LPG 증발가스는 제1공급라인(L1)을 통해 제1저장탱크(101)로 회수되며, 해당 LPG 증발가스와 열교환되어 기체성분으로 변환된 LNG는 제2공급라인(L2)을 통해 감압밸브(160)로 공급되어 감압된다.
한편, 제2저장탱크(102)로부터 공급되는 LNG 증발가스는 제3공급라인(L3)을 통해 공급된다. 이때, 제3공급라인(L3)에 마련된 제2액분리기(103)는 LNG 증발가스에 함유된 액체성분을 제거하여 LNG압축기(170)로 보낸다.
LNG압축기(170)는 상술한 액체성분이 제거된 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 증발가스를 압축시키고, 이를 재액화부(180)로 공급한다. 이때, 상술한 감압밸브(160)에 의해 감압된 LNG 기체성분은 제2공급라인(L2)을 통해 제3공급라인(L3)의 LNG압축기(170) 후단으로 합류되어, LNG압축기(170)에 의해 압축된 LNG 증발가스와 혼합된다.
제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG는 제2공급라인(L2)으로부터 분기된 제4공급라인(L4)을 통해 재액화부(180)로 공급된다.
재액화부(180)는 상술한 혼합물과 제2저장탱크(102)로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행하여, 해당 혼합물을 액화시킨 후, 제4공급라인(L4)에 마련된 고압펌프(190) 쪽으로 보낸다.
고압펌프(190)는 재액화부(180)에 의해 액화된 혼합물을 가압하고, 제4공급라인(L4)에 마련된 해수식기화기(195)로 보낸다.
해수식기화기(195)는 고압펌프(190)에 의해 가압된 혼합물을 해수와의 열교환에 의해 기화시켜 수요처(108)로 공급한다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
101: 제1저장탱크 102: 제2저장탱크
110: LPG압축기 120: 열교환부
130: 온도센서 140: 유량조절밸브
150: 제어부 160: 감압밸브
170: LNG압축기 180: 재액화부
190: 고압펌프 195: 해수식기화기
L1: 제1공급라인 L2: 제2공급라인
L3: 제3공급라인 L4: 제4공급라인

Claims (2)

  1. LPG를 저장하는 제1저장탱크로부터 공급받은 LPG 증발가스를 압축시키는 LPG압축기;
    상기 압축된 LPG 증발가스와 LNG를 저장하는 제2저장탱크로부터 공급받은 LNG 간 열교환을 수행하여, 상기 LPG 증발가스를 액화시키는 열교환부;
    상기 열교환부에 의해 액화된 LPG 증발가스의 온도를 측정하는 온도센서;
    LPG 증발가스와의 열교환을 위해 상기 열교환부로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 유량조절밸브; 및
    상기 측정된 LPG 증발가스의 온도를 기초로 상기 유량조절밸브에 의해 상기 LPG 증발가스와 열교환되는 LNG의 유량을 조절하여, 상기 열교환부를 통해 상기 LPG 증발가스가 최적의 조건에서 액화되도록 하는 제어부;를 포함하는 LPG 증발가스의 재액화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부에 의해 열교환된 LNG는 기체성분으로 변환되고,
    상기 변환된 기체성분을 감압시키는 감압밸브와,
    상기 제2저장탱크로부터 공급된 LNG 증발가스를 압축시키는 LNG압축기와,
    상기 감압된 기체성분과 상기 압축된 LNG 증발가스가 혼합된 혼합물과 상기 제2저장탱크로부터 공급된 LNG 간 열교환을 수행하여, 상기 혼합물을 액화시키는 재액화부와,
    상기 액화된 혼합물을 가압하는 고압펌프와,
    상기 가압된 혼합물을 해수와의 열교환에 의해 기화시켜 수요처로 공급하는 해수식기화기를 더 포함하는 LPG 증발가스의 재액화 시스템.
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