KR20200090176A - Bog 재응축기 및 이를 구비한 lng 저장 시스템 - Google Patents

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켄지 히로세
다이스께 나가따
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레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
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Abstract

해결하고자 하는 과제: NG의 BOG 내의 질소를 제거하면서 그리고 압축기를 이용하지 않으면서, 높은 열 교환 효율로 LNG의 BOG를 재응축시키기 위한 BOG 재응축기를 제공하기 위한 것이다. 해결수단: BOG 재응축기(1)는 LNG 버퍼 탱크(12), 제1 응축기(111), 및 제2 응축기(211)를 갖는다. 제1 (응축기 111)는 제1 열 교환기(112)를 갖는다. 제2 응축기(211)는 제2 열 교환기(212)를 갖는다. LNG 버퍼 탱크(12) 내에서 생성된 BOG는 제1 열 교환기(112) 내의 냉각제와의 열 교환에 의해서 재응축된다. 아직 재응축되지 않은 BOG는 제2 응축기(211)에 도입된다. 제2 응축기(211)에 도입된 BOG의 일부는 제2 열 교환기(212)에 의해서 재응축되고, LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀된다. 제2 열 교환기(212) 내에서, 제2 응축기(211) 내의 BOG와 열을 교환하는 냉각제의 적어도 일부가 제1 열 교환기(112) 내에서 제1 응축기(111) 내의 BOG와 또한 열 교환을 한다.

Description

BOG 재응축기 및 이를 구비한 LNG 저장 시스템
본 발명은 LNG의 BOG를 재응축하기 위한 BOG 재응축기 및 그러한 BOG 재응축기를 구비한 LNG 저장 시스템에 관한 것이다.
액화 천연 가스(LNG) 또는 액화 석유 가스(LPG)와 같은 저온 액체가 저장될 때, 일반적으로 재응축기를 이용하여, 예를 들어 자연적인 외부 열 입력에 의해서 증기화된 비등 가스(boil-off gas)(BOG)를 액화 및 응축시킨다.
압축기에 의해서 LNG를 저장하기 위한 저장 탱크로부터 생성된 BOG를 압축하고 LNG 저장 탱크로부터 과냉 상태로 공급되는 LNG와의 열 교환에 의해서 BOG를 재응축시키기 위한 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이러한 방법에 따라, 재응축된 LNG는 LNG 저장 탱크로 복귀된다.
LNG를 저장할 때 사용되는 재응축기 내의 열 교환기의 냉각제로서 LNG 대신 액체 질소를 이용하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2).
저장 탱크 내에 저장된 LNG가 질소를 포함한다는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이는, 가스 필드로부터 생성된 질소 가스에 포함된 질소 이외에, 천연 가스 저장 장비를 퍼지하기 위해서 이용되는 질소 및 조업(instrumentation)을 위한 질소가 LNG 내에서 발견되기 때문이다. LNG와 혼합된 질소는 LNG의 액체 밀도를 감소시킨다. 결과적으로, 상이한 액체 밀도들을 가지는 LNG가 동일한 LNG 저장 탱크 내에 존재하고 LNG 저장 탱크 내에서 상이한 액체 밀도들을 가지는 액체 층을 형성하고, 이는, 롤오버(rollover)로 알려진, LNG 저장 탱크 내의 LNG의 급속 증기화의 원인이 된다. 증기화로 인해서 저장 탱크 내의 압력이 급격히 증가될 때, 저장 탱크의 손상 위험이 있다. 그에 따라, LNG 내의 질소를 제거하기 위한 기술이 개발되었다(예를 들어, 특허문헌 3).
일본 미심사 실용신안 특허 공개 제H5-6299호 일본 미심사 특허 공개 제2002-295799호 국제 특허 공개 제2011/064605호
압축기를 이용하는 재응축기(예를 들어, 특허문헌 1)는, 압축기가 고가라는 그리고 유지보수를 복잡하게 하는 회전 부품들을 가지는 복잡한 구조를 갖는다는 문제점을 갖는다.
LNG 저장 탱크로부터 과냉 상태로 공급되는 LNG와의 열 교환에 의해서 압축 BOG를 재응축시키기 위한 시스템이, LNG가 연속적으로 소비된다는 것을 전제로, 설계되었다(예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, LNG가 연속적으로 소비되지 않거나 LNG 소비가 크게 요동치는 경우에, BOG는 재응축에 적합하지 않은데, 이는 열 교환에서의 요동이 너무 크기 때문이다.
액체 질소가 BOG 재응축기 내의 냉각제로서 사용되는 경우에, 액체 질소의 잠열이 일반적으로 사용된다(예를 들어, 특허문헌 2). 그러나, 잠열만을 이용하는 것은 액체 질소와 BOG 사이의 온도차를 증가시키고, 좋지 못한 열 효율을 갖는다. 또한, BOG와의 열 교환에 의해서 증기화된 저온 질소 가스의 현열은 사용되지 않고, 이는 또한 좋지 못한 열 효율을 갖는다. 그에 따라, 이러한 방법은 열 교환에서 사용되는 액체 질소의 소비 증가라는 문제점을 갖는다.
단일 열 교환기 내의 액체 질소의 잠열 및 증기화 이후의 질소 가스의 현열 모두를 이용하는 것은, 냉각제가 상이한 상태들로 취급된다는 것을 의미하고, 이들을 BOG 재응축과 같이 부하 요동이 큰 시스템에 적용하는 것은, 냉각제의 온도 제어를 어렵게 할 수 있고 최종적으로 BOG 측의 급격한 압력 상승 또는 압력 강하를 초래할 수 있다. 그러한 압력 상승 또는 압력 강하에 응답하는 방식이 LNG 버퍼 탱크 및 열 교환기의 설계에 영향을 미칠 수 있지만, 그러한 설계는 재료의 선택 및 구조의 복잡성과 관련하여 용이하지 않다.
BOG의 전체 양을 재응축시키기 위한 이러한 방법의 전부가 또한 BOG 내에 포함된 질소를 재응축시키기 때문에, 저장 탱크 내의 LNG는 질소를 계속 포함한다. 그에 따라, 롤오버로 알려진 LNG의 급격한 증기화가 LNG 저장 탱크 내에서 발생될 위험이 있다.
정류 또는 기타에 의해서 LNG 내의 질소를 제거하기 위한 방법이 특허문헌 3에 의해서 제안되었지만, 그러한 방법은, 대형 정류 장비를 설치하여야 하고 정류 장비의 동작이 상당한 동력을 필요로 한다는 문제점을 갖는다. 구체적으로, 팽창 터빈에 의해서 일시적으로 감압한 후에 원재료 LNG를 정류하기 위해서, 타워의 하단부로부터 회수된 가스 또는 액체가 다시 부스트(boost)되어야 하고, 이러한 프로세스는 동력을 필요로 한다. 질소의 제거에 앞서서 질소가 타워의 헤드 내에서 응축되는 경우에, 정지적인 환류 액체로서 정류 타워로 복귀시키기 위해서 헤드 내의 가스를 압축 및 재응축시키기 위해서 더 많은 동력이 요구된다.
이러한 상황에 비추어, 본 발명의 목적은, LNG의 BOG 내의 질소를 제거하면서 그리고 압축기를 이용하지 않으면서, 높은 열 교환 효율로 LNG의 BOG를 재응축시키기 위한 BOG 재응축기, 및 그러한 BOG 재응축기를 이용하는 LNG 저장 시스템을 제공하는 것이다.
발명 1
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기는
- LNG 버퍼 탱크 내의 LNG로부터 증기화된 비등 가스(BOG)를 재응축시키기 위한 BOG 재응축기이며:
- LNG 버퍼 탱크로부터 BOG를 인출하기 위한 BOG 인출 파이프,
- BOG 인출 파이프에 의해서 전달된 BOG의 적어도 일부를 응축하기 위한 제1 응축기,
- 제1 응축기 내의 가스의 적어도 일부를 제1 응축기로부터 제2 응축기로 공급하기 위한 제1 가스 공급 섹션,
- 제1 응축기 내의 재응축된 BOG의 적어도 일부를 제1 응축기로부터 LNG 버퍼 탱크로 복귀시키기 위한 제1 복귀 파이프,
- 제2 응축기 내의 재응축된 BOG를 제2 응축기로부터 LNG 버퍼 탱크로 복귀시키기 위한 제2 복귀 파이프, 및
- 제2 응축기 내의 가스의 적어도 일부를 제2 응축기로부터 방출하기 위한 제2 배출 파이프가 제공되고;
- 제1 응축기는 제1 열 교환기를 가지고;
- 제2 응축기는 제2 열 교환기를 가지며; 그리고
- 제2 열 교환기 내에서 제2 응축기 내의 BOG와 열을 교환하는 냉각제의 적어도 일부가 제1 열 교환기 내에서 제1 응축기 내의 BOG와 또한 열 교환을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 BOG 재응축기는 고가의 압축기의 회전 기계를 필요로 하지 않고, 문제를 일으키는 압축기 유지보수를 필요로 하지 않는다. 본 발명에 따른 BOG 재응축기는 냉각제의 냉기(cold)를 효과적으로 이용할 수 있고 높은 열 교환 효율을 획득할 수 있는데, 이는 제2 열 교환기 내에서 사용되는 냉각제가 제1 열 교환기에서도 사용되기 때문이다.
본 발명에 따라, 제1 열 교환기 내에서, LNG 버퍼 탱크로부터 생성된 비교적 고온의 BOG가, 제2 열 교환기 내의 열 교환에 의해서 냉각제 자체의 온도가 상승된 상태의 냉각제와의 열 교환에 의해서 냉각된다. 제2 열 교환기 내에서, 제1 열 교환기 내에서 냉각된 BOG는, 제1 열 교환기 내의 냉각제보다 온도가 낮은 상태의 냉각제에 의해서 더 냉각된다. 그에 따라, 제1 열 교환기 또는 제2 열 교환기 내의 열-교환된 유체들 사이의 온도차는, LNG 버퍼 탱크로부터 생성된 BOG가 단일 열 교환기 내의 액체 상태의 냉각제와 열을 교환할 때에 비해서, 상대적으로 작다.
본 발명에 따른 BOG 재응축기는 또한 제2 배출 파이프에 의해서 제2 응축기 내의 질소-부화 가스(nitrogen-rich gas)의 적어도 일부를 방출하고, 그에 의해서 질소를 BOG로부터 제거할 수 있다.
본 발명의 제1 응축기 및 제2 응축기는 LNG 버퍼 탱크의 상부 부분 내에 병렬로 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 가스 공급 섹션은, 예를 들어, 제1 응축기로부터 인출된 가스를 제2 응축기에 도입하기 위한 가스 공급 파이프일 수 있다.
본 발명의 제1 응축기 및 제2 응축기는 LNG 버퍼 탱크의 상부 부분 내에 직렬로 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 가스 공급 섹션은 제1 응축기와 제2 응축기 사이의 중간 지역 내에 위치된다.
본 발명의 LNG 버퍼 탱크는 LNG를 공급 및 저장하기 위한 저장 탱크이기만 하다면 특별히 제한되지 않고, LNG를 저장하기 위한 일차 저장 탱크 또는 제1 응축기 및/또는 제2 응축기 내에서 응축된 BOG가 복귀될 때까지 LNG를 일시적으로 저장하기 위한 버퍼 탱크일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 냉각제는 BOG의 응축점 이하의 온도의 냉각제이기만 하다면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 액체 질소 또는 액체 공기일 수 있다.
발명 2
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 제2 열 교환기는 냉각제의 잠열과 제2 응축기 내의 BOG의 열량 사이의 열 교환을 위한 잠열 교환기이고, 제1 열 교환기는 냉각제의 현열과 제1 응축기 내의 BOG의 열량 사이의 열 교환을 위한 현열 교환기이다.
본 발명에 따라, 액체 상태의 냉각제가 열 교환을 위해서 제2 열 교환기에 먼저 도입된다. 온도는 열 교환에 의해서 상승되고, 이는 냉각제를 기체 상태로 증기화한다. 기체 상태의 냉각제는 열 교환을 위해서 제1 열 교환기에 도입된다. 냉각제의 잠열 부분의 냉기가 제2 열 교환기 내의 열 교환을 위해서 사용되고 냉각제의 현열이 제1 열 교환기 내의 열 교환을 위해서 사용되기 때문에, 냉각제의 열량이 효과적인 열 교환을 위해서 효과적으로 이용될 수 있다. 그에 따라, BOG를 냉각하기 위해서 사용되는 냉각제의 소비량이 감소될 수 있다.
본 발명에 따라, 제1 열 교환기에서, LNG 버퍼 탱크로부터 생성된 비교적 고온의 BOG는, 액체 상태의 냉각제보다 더 높은 온도의 기체 상태의 냉각제와의 열 교환에 의해서 냉각된다. 제2 열 교환기에서, 기체 상태의 냉각제와의 열 교환에 의해서 냉각된 BOG는, 기체 상태의 냉각제보다 낮은 온도의 액체 상태의 냉각제에 의해서 더 냉각된다. 그에 따라, 단일-상 냉각제가 제1 열 교환기 및 제2 열 교환기 모두에서 사용된다. 결과적으로, 열 교환기의 구조적 설계가 단순화된다.
잠열 및 현열을 별도로 이용하는 본 발명은, BOG의 온도가 크게 요동하는 경우에 특히 유리하다.
BOG는 질소를 포함하는 것으로 알려져 있는데, 이는 질소 가스가 시추 중에 LNG와 혼합되거나 LNG 장비를 퍼지하는데 사용되기 때문이다. 퍼지되는 장비의 구조 및 LNG가 장비 내에 저장되는 시간의 길이와 같은 인자로 인해서, BOG 내의 질소의 함량이 크게 요동한다. BOG 내의 질소의 함량의 요동과 관련되어, BOG의 응축점 또한 요동한다.
LNG 장비의 특징(feature) 및 LNG를 LNG 버퍼 탱크에 전달하기 위한 전달 라인의 온도로 인해서, BOG의 온도가 변화된다. (LNG 선박으로부터 LNG 버퍼 탱크로의 LNG의 수용, 적재(bunkering), 또는 운반을 포함하여) LNG가 LNG 선박 또는 기타로부터 LNG 버퍼 탱크로 전달되는 경우에, BOG의 온도는 더 높은 온도로 변화되는 경향이 있다.
그러한 경우에, 제1 열 교환기 내에서 예비 냉각된 BOG가 제2 열 교환기 내에서 더 냉각되고 응축되는 본 발명이 특히 유리하다. BOG의 응축점이 더 높은 온도로 변화된 또는 BOG의 온도가 더 높은 온도가 된 경우에, 제1 열 교환기 내의 기체 상태의 냉각제에 의한 예비 냉각은 열 부하를 개선하고 제2 열 교환기 내의 액체 냉각제의 소비량을 최소화한다. 이러한 것의 목적은, 제1 열 교환기 및 제2 열 교환기를 포함하는 전체 열 교환기 시스템의 열 효율을 개선하는 것이다.
단일 열 교환기를 이용하는 통상적인 방법에 따라, 예를 들어 -170℃ 액체 질소를 이용하는 열 교환의 경우에, 열 교환기 내에 도입될 때 -150℃ 온도의 BOG를 -162℃ 온도의 BOG와 비교하는 경우에, 필요한 액체 질소의 양은 약 5% 증가된다. 이러한 경우에, 열 교환기는 -170℃ 기체 질소를 생성한다.
제1 열 교환기 내의 예비 냉각을 위해서 기체 질소가 사용되는 본 발명에 따라, 대조적으로, 제2 열 교환기 내에서 BOG를 재응축시키는데 필요한 열량이 감소되는데, 이는 -150℃ BOG가 제1 열 교환기 내에서 약 -162℃까지 냉각될 수 있고 제2 열 교환기에 도입될 때 BOG의 온도가 낮아질 수 있기 때문이다. 결과적으로, 액체 질소의 소비량이 최소화될 수 있다.
발명 3
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 제1 응축기로부터의 BOG 인출 파이프의 대향 단부가 제1 열 교환기보다 낮게 배치될 수 있고;
- 제1 응축기로부터의 제1 복귀 파이프의 대향 단부가 제1 응축기로부터의 BOG 인출 파이프의 대향 단부보다 낮게 배치될 수 있으며;
- 제1 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부는 제1 열 교환기보다 높게 배치될 수 있고;
- 제2 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부는 제2 열 교환기보다 낮게 배치될 수 있고;
- 제2 응축기로부터의 제2 복귀 파이프의 대향 단부는 제2 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부보다 낮게 배치될 수 있다.
본 발명에 따라, BOG는 제1 응축기 및 제2 응축기의 하부 부분으로부터 공급되고, 재응축된 BOG는 하단 부분으로부터 응축기의 외부로 방출된다. 한편, 미응축 성분은 응축기의 상부 부분으로부터 응축기의 외부로 방출된다. 이는, 제1 응축기 및 제2 응축기 내에서 BOG와 재응축 BOG 사이의 접촉에 의한 정류 효과를 생성한다. 이러한 정류 효과는 BOG보다 응축점이 낮은 성분, 예를 들어 질소가 응축기의 상부 부분 내에서 농축되게 하고, 재응축된 BOG 내의 저응축점 성분(예를 들어, 질소)의 함량을 감소시킬 수 있다.
발명 4
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 제2 응축기는 제2 응축기 내의 가스를 인출하기 위한 제2 배출 파이프, 및 제2 배출 파이프 내의 압력이 미리 결정된 값 이하가 되도록 제어를 실시하는 배출 압력 제어 밸브를 구비할 수 있고; 그리고
제2 배출 파이프는 제2 열 교환기보다 높게 배치될 수 있다.
제2 배출 파이프는 제2 응축기의 가스 상 부분으로부터 폐 질소 가스를 제거하기 위한 파이프이다.
제2 응축기 내의 가스 상 부분은, 많은 질소 가스를 포함하는 BOG를 포함한다. 이러한 질소 가스의 응축은 제2 응축기 내의 온도 및 압력에 의해서 결정된다. 그에 따라, 미리 결정된 농도를 갖는 질소 가스가, 제2 응축기 내의 압력을 미리 결정된 값 이하로(예를 들어, 1.013 바아 내지 1.5 바아의 범위보다 낮은 값으로) 유지하기 위해서 배출 압력 제어 밸브를 이용하는 것에 의해서, 제2 배출 파이프로부터 방출될 수 있다. 결과적으로, BOG 내에 포함된 질소가 제거될 수 있고, 질소가 제거된, 재응축된 BOG가 LNG 버퍼 탱크로 복귀될 수 있고, 이는 LNG 버퍼 탱크 내의 LNG의 열량의 품질을 개선한다.
발명 5
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 제2 열 교환기는 제2 열 교환기로부터 냉각제를 인출하기 위한 제2 냉각제 전달 채널, 제2 냉각제 전달 채널을 통해서 전달되는 냉가제를 수집하기 위한 냉각제 버퍼 탱크, 냉각제 버퍼 탱크 내의 냉각제의 액체 상의 적어도 일부를 제2 열 교환기에 복귀시키기 위한 제2 냉각제 복귀 채널, 및 냉각제의 순환되는 양을 제어하기 위한 제2 냉각제 유량 제어 밸브를 구비할 수 있다.
발명 6
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 냉각제 버퍼 탱크는 또한 냉각제 버퍼 탱크 내의 냉각제의 가스 상의 적어도 일부를 제1 열 교환기로 인출하기 위한 제1 냉각제 복귀 채널을 구비할 수 있다.
발명 7
본 발명의 양태에 따른 BOG 재응축기에서, 냉각제는 액체 질소 및/또는 액체 공기일 수 있다.
제2 열 교환기 내의 냉각제는 제2 냉각제 전달 채널, 냉각제 버퍼 탱크, 및 제2 냉각제 복귀 채널을 통해서 제2 열 교환기로 재순환된다. 이는, BOG와 냉각제 사이의 열 교환에 의해서 생성된 냉각제 온도의 차이에 의해서 유발된 냉각제 밀도의 요동을 이용하여 냉각제가 순환될 수 있게 한다(열사이펀(thermosyphon)) 냉각제 버퍼 탱크 내에서, 냉각제의 가스 상 부분을 제1 열 교환기에 그리고 냉각제의 액체 상 부분을 제2 열 교환기에 보내는 것에 의해서, 잠열을 이용한 열 교환 기능 및 현열을 이용한 열 교환 기능이 분리될 수 있다.
냉각제가 냉각제 버퍼 탱크 내에서 가스 및 액체로 분리된 후에, 열 교환기 내의 냉각제는, 가스-액체 혼합 상이 아니라, 단일 상이다(제1 열 교환기에서 이용되는 냉각제는 가스 상뿐이고, 제2 열 교환기에서 사용되는 냉각제는 액체 상뿐이다). 이는, 제1 열 교환기 및 제2 열 교환기 내의 온도 제어를 도울 수 있다.
구체적으로, 가스-상 냉각제를 냉각제 버퍼 탱크로부터 제1 열 교환기에 도입하기 위한 제1 냉각제 복귀 채널 내의 냉각제의 유량을 조정하는 것에 의해서, 제1 열 교환기의 온도가 제어될 수 있다.
제2 열 교환기의 온도는, 냉각제와 BOG 사이의 가열 표면적을 제어하기 위해서 제2 열 교환기 내의 냉각제의 액체 레벨을 제어하는 것에 의해서 실현된다. 제2 열 교환기 내의 온도가 희망 온도 미만으로 낮아진 경우에, 제2 냉각제 유량 제어 밸브를 폐쇄하거나 개구부를 감소시켜 제2 냉각제 유량 제어 밸브 전방에서 가스-상 냉각제를 수집한다. 이는, 제2 냉각제 복귀 채널을 통해서 냉각제 버퍼 탱크로부터 제2 열 교환기 내로 유동하는 가스-상 냉각제의 양을 감소시키는 것에 의해서, 제2 열 교환기의 온도를 높인다. 역으로, 제2 열 교환기의 온도를 낮춰야 하는 경우에, 제2 냉각제 유량 제어 밸브를 폐쇄하여 제2 냉각제 유량 제어 밸브 전방의 가스-상 냉각제의 압력을 감소시킨다. 이는 제2 냉각제 복귀 채널로부터 제2 열 교환기로 유동하는 가스-상 냉각제의 양을 증가시키고, 제2 열 교환기의 온도를 낮춘다.
가스-액체 혼합 상 대신 단일-상 냉각제를 이용하는 것은, 양 열 교환기들 내의 온도 제어를 돕기 위한 것이라고 할 수 있다.
비록 제2 열 교환기에 공급되는 냉각제가, 과냉 상태의 액체 질소(예를 들어, -196℃)와 같이, BOG의 빙점보다 낮은 온도에서 공급될 수 있지만, 냉각제 버퍼 탱크 배치와 관련된 버퍼링 효과는 열 교환기의 동작 온도가 BOG의 빙점에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 이는, 냉각제가 더 많은 냉기량을 가지는 상태에서 이용될 수 있다는 것, 그리고 BOG의 응축을 방지하도록 온도 제어된 냉각제를 이용하는 것에 비해서, 냉각제의 소비량을 줄일 수 있다는 것을 의미한다.
냉각제는 BOG를 BOG의 응축점 이하로 냉각 및 응축할 수 있는 냉각제일 수 있고, 예를 들어, 액체 질소 또는 액체 공기일 수 있다. 냉각제는 또한 액체 질소 및 액체 공기의 혼합물일 수 있다. 냉각제는 액체 상태 또는 기체 상태일 수 있다.
불활성 및 인화성인 액체 질소는 안전과 관련하여 그리고 가연성 LNG를 취급하는 장비에서의 이용과 관련하여 특히 유리하다. 액체 질소가 질소를 공기로부터 분리하는 것을 요구하는 것에 비해서, 액체 공기는 분리 동작을 필요로 하지 않고, 그에 따라 에너지와 관련하여 유용하다. 그에 따라, 액체 공기가 액체 질소 대신 BOG를 재응축하기 위한 냉각제로서 이용될 수 있거나, 질소가 액체 공기와 열을 교환하기 위한 중간 매체로서 이용될 수 있고, 그리고 액화된 액체 질소가 BOG와의 열 교환을 위해서 이용될 수 있다.
발명 8
본 발명의 양태에 따른 LNG 저장 시스템은 발명 1 내지 발명 7 중 임의의 발명에 따른 BOG 재응축기, LNG를 저장하기 위한 LNG 탱크, LNG 탱크 내의 BOG를 LNG 버퍼 탱크에 도입하기 위한 LNG 탱크 BOG 배출 파이프, 및 LNG 버퍼 탱크 내의 LNG의 액체 상의 적어도 일부를 LNG 탱크에 전달하기 위한 LNG 버퍼 탱크 LNG 배출 파이프를 구비한다.
LNG 선박 또는 기타로부터 LNG를 수용한 LNG 탱크 내에서 LNG를 직접적으로 재응축시키기 위해서 응축기가 부착되고, 그러한 응축기는 재응축된 BOG를 LNG 탱크로 직접적으로 복귀시킬 수 있다. 대안적으로, 재응축된 BOG가 LNG 버퍼 탱크 내에 일시적으로 수용될 수 있고, 그 후에 펌프 또는 다른 수단을 이용하여 LNG 버퍼 탱크로부터 LNG 탱크로 복귀될 수 있다. LNG 버퍼 탱크는 유효흡인두(net positive suction head)(NPSH)를 보장하기 위한 기능을 갖는다. 재응축된 BOG가 LNG 버퍼 탱크로부터 LNG 탱크로 복귀될 때, LNG 버퍼 탱크는 LNG 탱크 내의 압력 부스팅을 줄이기 위해서 LNG 탱크 내의 가스 상 부분을 수용하기 위한 기능을 갖는다.
도 1은 실시예 1의 BOG 재응축기의 구성예를 도시한 선도이다.
도 2는 실시예 2의 LNG 저장 시스템의 구성예를 도시한 선도이다.
도 3은 실시예 1의 BOG 재응축기의 구성예를 도시한 선도이다.
본 발명의 몇몇 실시예를 이하에서 설명할 것이다. 이하에서 설명된 실시예는 본 발명의 예를 설명한다. 본 발명은 어떠한 방식으로도 이하의 실시예로 제한되지 않고, 본 발명의 본질을 변경하지 않는 범위 내에서 실행되는 다양한 수정예를 포함한다. 이하에서 설명되는 구성이 반드시 본 발명의 본질적인 구성의 전부를 포함하는 것은 아니다.
실시예 1
도 1을 참조하여 실시예 1의 BOG 재응축기를 설명할 것이다.
BOG 재응축기(1)는 LNG 버퍼 탱크(12), 제1 응축기(111), 및 제2 응축기(211)를 갖는다. 제1 응축기(111)는 제1 열 교환기(112)를 갖는다. 제2 응축기(211)는 제2 열 교환기(212)를 갖는다.
LNG 버퍼 탱크(12)는 LNG를 저장할 수 있는 구조를 갖는 임의의 탱크일 수 있고, LNG를 LNG 선박 또는 기타로부터 직접 수용할 수 있으나, LNG 선박으로부터 LNG를 수용하였던 LNG 탱크(미도시)로부터 생성된 BOG로부터 재응축된 재응축 BOG를 일시적으로 보유하기 위한 버퍼 탱크일 수도 있다.
LNG 버퍼 탱크(12) 내에서 생성된 BOG는 BOG 인출 파이프(11)에 의해서 제1 응축기(111)로 도입된다. 제1 응축기(111)에 도입된 BOG의 적어도 일부는 제1 열 교환기(112) 내의 냉각제와의 열 교환에 의해서 재응축된다. 재응축된 BOG는 제1 복귀 파이프(113)를 통해서 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀된다. 제1 응축기(111)에 도입된 BOG 중, 제1 응축기(111) 내에서 재응축되지 않은 부분은 제1 가스 공급 섹션(114)에 의해서 제2 응축기(211)에 도입된다. 제2 응축기(211)에 도입된 BOG의 적어도 일부는 제2 열 교환기(212) 내의 냉각제와의 열 교환에 의해서 재응축된다. 재응축된 BOG는 제2 복귀 파이프(213)를 통해서 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀된다.
제1 가스 공급 섹션(114)은 BOG를 순환시키기 위한 파이프이다.
본 발명의 LNG 버퍼 탱크(12)는, LNG를 공급 및 저장하기 위한 저장 탱크이기만 하다면, 특별히 제한되지 않고, LNG를 저장하기 위한 주 저장 탱크, 또는 제1 응축기(111) 및 제2 응축기(211) 내에서 응축된 BOG가 LNG 저장을 위해서 주 저장 탱크로 복귀될 때까지 LNG를 일시적으로 저장하기 위한 버퍼 탱크일 수 있다.
제2 열 교환기(212) 내에서 사용된 냉각제는 제2 열 교환기(212)에 도입되고, 제2 응축기(211) 내의 BOG와의 열 교환 후에, 제2 냉각제 전달 채널(216)을 통해서 제1 열 교환기(112)에 도입된다. 제1 열 교환기(112)에 도입된 냉각제는 제1 응축기(111) 내에서 BOG와 더 많은 열을 교환한다.
본 실시예에서 냉각제는 BOG를 BOG의 응축점 이하로 냉각 및 응축할 수 있는 냉각제일 수 있고, 예를 들어, 액체 질소 또는 액체 공기일 수 있다. 냉각제(예를 들어, 질소)는 액체 상태로 제2 열 교환기(212)에 도입된다. 이때 냉각제(액체 질소)의 온도는 BOG의 액화 온도 이하의 임의의 온도; 예를 들어 -170℃일 수 있다. 제2 열 교환기(212) 내의 BOG와의 열 교환 후에, 액체 질소는 제1 냉각제 복귀 채널(115)에 의해서 제1 열 교환기(112)에 도입된다. 비록 냉각제가 액체 상태로 제1 열 교환기(112)에 도입될 수 있지만, 냉각제의 일부 또는 전부가 증기화된 상태로 제1 열 교환기(112)에 도입될 수 있다. 제1 열 교환기(112) 내에서, 열 교환은 제2 열 교환기(212)보다 높은 온도(예를 들어, -162℃)에서 실시되고, 제1 응축기(111) 내의 BOG의 일부가 응축된다. 제1 열 교환기(111) 내에서의 열 교환 후에, 냉각제의 일부 또는 전부는 증기화된 상태이다. 비록 이러한 냉각제가 폐기될 수 있지만, 냉각제를 다시 냉각시켜 액화하고 재사용할 수 있다.
응축기들과 파이프들 사이의 위치적 관계
제1 응축기(111)로부터의 BOG 인출 파이프(11)의 대향 단부가 제1 열 교환기(112)의 하부 단부보다 낮게 배치된다. 이는, BOG가 제1 열 교환기(112)의 하부 단부로부터 위쪽으로 순환되게 하면서 열을 교환하는 것이, 위로부터 아래쪽으로 순환하는 재응축된 BOG와 접촉되게, BOG를 아래로부터 위쪽으로 순환시켜 정류 효과를 획득하게 한다. 정류의 결과로서 많은 낮은 비등점의 화합물(예를 들어, 질소)을 포함하는 가스가 제1 응축기(111)의 상부 부분 내에서 수집되고, 이러한 가스는 제1 가스 공급 섹션(114)을 통해서 제1 응축기(111)의 상부 부분으로부터 제2 응축기(211)로 전달된다.
동일한 이유로, 제2 응축기(211)로부터의 제1 가스 공급 섹션(114)의 대향 단부가 제2 열 교환기(212)의 하부 단부보다 낮게 배치된다. 제2 응축기(211)에서, BOG는 아래로부터 위쪽으로 제2 열 교환기(212)를 순환하고, 위로부터 아래쪽으로 순환하는 재응축된 BOG와 접촉된다. 정류의 결과로서 더 많은 저비등점 화합물(예를 들어, 질소)을 포함하는 가스가 제2 응축기(211)의 상부 부분 내에서 수집되고, 제2 배출 파이프(214)에 의해서 폐 질소로서 방출된다.
제1 응축기(111)의 하부 부분 내에 수집된, 재응축된 BOG는 제1 복귀 파이프(113)에 의해서 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀된다. 제2 응축기(211)의 하부 부분 내에 수집된, 재응축된 BOG는 제2 복귀 파이프(213)에 의해서 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀된다. 특정량의 재응축된 BOG가 제1 응축기(111) 및 제2 응축기(211)의 하단부 내에 수집되기 때문에, 제1 응축기(111)로부터의 BOG 인출 파이프(11)의 대향 단부는 바람직하게 수집된, 재응축된 BOG의 액체 레벨 위에 배치된다.
냉각제 버퍼 탱크
냉각제가 제2 열 교환기(212)로부터 제1 열 교환기(112)로 직접적으로 도입될 수 있거나 냉각제 버퍼 탱크(13)를 통해서 도입될 수 있다. 제2 열 교환기(212)로부터 인출된 냉각제는 제2 냉각제 전달 채널(216)에 의해서 냉각제 버퍼 탱크(13)로 도입된다. 냉각제 버퍼 탱크(13)로 도입된 냉각제 중의, 액체 상 부분은 냉각제 버퍼 탱크(13)의 하부 부분 내에서 수집되고, 제2 냉각제 복귀 채널(215)에 의해서 제2 열 교환기(212)에 다시 전달된다. 냉각제 버퍼 탱크(13)로 도입된 냉각제 중의, 가스 상 부분은 냉각제 버퍼 탱크(13)의 상부 부분 내에서 수집되고, 제1 냉각제 복귀 채널(115)에 의해서 제1 열 교환기(112)에 전달된다.
냉각제가 냉각제 버퍼 탱크(13) 내에서 냉각되어 부분적으로 액화될 수 있다. 예를 들어, 액체 공기 또는 액체 질소가 냉각제의 냉각을 위해서 이용될 수 있다. 비록 액체 질소는 냉각제로서 사용될 수 있고 액체 질소가 액체 질소를 냉각하기 위해서 이용될 수 있지만, 액체 공기가 또한 사용될 수 있다.
냉각제는 냉각제 버퍼 탱크(13) 내로 일시적으로 도입되고 순환되는 냉각제와 혼합되어 제2 열 교환기(212)에 공급된다. 시스템 내의 냉각제의 양은 레벨 표시기(301)에 의해서 표시되고, 냉각제 양이 감소되는 경우에, 제2 냉각제 유량 제어 밸브(22)가 개방되어 더 많은 냉각제를 부가한다.
냉각제의 일부가 열 교환기(212) 내에서 BOG와 열 교환하는 것에 의해서 증기화되는 경우에, 냉각제 버퍼 탱크(13) 내의 가스 상 부분의 압력은 제2 냉각제 전달 채널(216)에 의해서 부스트되고, 냉각제의 가스 상 부분은 냉각제의 액체 상 부분에 의해서 냉각제 버퍼 탱크(13)의 하부 부분으로부터 위쪽으로 밀린다. 위쪽으로 밀린 냉각제는 제2 냉각제 복귀 채널(215)에 의해서 제2 열 교환기(212)에 도입된다. 따라서, 냉각제는, 펌프와 같은 원동력을 이용하지 않고도, 냉각제 버퍼 탱크(13)와 제2 열 교환기(212) 사이에서 전달될 수 있다.
제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)는 제2 냉각제 전달 채널(216) 내에 배열된다. 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)는 정상 동작 중에 완전 개방 상태이다.
너무 많은 BOG가 제2 열 교환기(212) 또는 기타에 의해서 응축되는 것으로 인해서 제2 열 교환기(212) 내의 BOG의 압력이 낮아지는 경우에, 제2 열 교환기(212) 내의 압력이 대기압에 비해서 음압이 된다. 결과적으로, 제2 열 교환기(212) 내의 BOG와 혼합되는 공기로 인해서, 제2 열 교환기(212)의 오염 또는 손상이 발생될 수 있다.
이러한 문제를 교정하기 위해서, 제2 열 교환기(212) 내의 BOG의 압력은 제1 압력 표시기 제어기(304)에 의해서 검출되고, 산술 논리 연산 유닛(303)에 의해서 검출된 BOG 측의 압력이 문턱값보다 낮은 것으로 판단되는 경우에, 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)가 폐쇄되어 압력을 제어한다.
비록 제1 압력 표시기 제어기(304)가 제2 배출 파이프(214) 상에 배열되지만, 제1 압력 표시기 제어기(304)는 제2 열 교환기(212) 내의 압력을 검출할 수 있는데, 이는 제2 배출 파이프(214)의 압력이 제2 열 교환기(212) 내의 압력과 같기 때문이다.
제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)를 폐쇄되게 제어하는 것에 의해서, 제2 열 교환기(212) 내의 열 교환에 의해서 생성된 비등 가스가 제2 열 교환기(212)의 상부 부분 내에 축적되고, 그 압력은 액체 냉각제를 냉각제 버퍼 탱크(13)로 복귀시킨다. 이는 제2 열 교환기(212) 내의 열 교환을 중단시킬 수 있고, 그에 따라 BOG의 임의의 추가적인 응축을 중단시킬 수 있고, 제2 열 교환기(212) 내의 BOG의 압력이 음압이 되게 할 수 있다. 제2 열 교환기(212) 내의 냉각제의 액체 상 부분이 제2 냉각제 복귀 채널에 의해서 냉각제 버퍼 탱크(13)로 역류할 때, 제2 열(212) 내의 냉각제의 액체 레벨이 낮아진다. 결과적으로, 제2 열 교환기(212) 내의 BOG와 액체-상 냉각제 사이의 가열 표면적이 감소되고, 이는 BOG의 과냉 현상을 최소화할 수 있다. 제2 열 교환기(212) 내에서 온도가 상승된 경우에, 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)의 개구부가 증가되어 냉각제의 액체 레벨을 증가시킬 수 있고 제2 열 교환기(212) 내의 BOG 온도를 낮출 수 있다.
제2 열 교환기(212)의 온도는 제2 열 교환기(212)의 벽 온도 또는 그 내부의 냉각제의 온도를 검출하는 것에 의해서 측정될 수 있거나, 제2 열 교환기(212)로부터 방출되는 폐 질소 가스의 온도를 검출하는 것으로부터 알 수 있다.
냉각제는 제2 열 교환기(212) 내에서 BOG를 응고시키지 않는 온도에서 동작되어야 하고, 냉각제의 가스-액체 평형을 고려한 압력 제어는 냉각제의 온도를 제어하는데 있어서 유리하다. 이를 위해서, 제1 냉각 공급 채널(115)의 압력을 측정하고 조정하여 제2 열 교환기(212)의 동작 압력을 제어하기 위해서, 냉각제 압력 제어 밸브(25)가 제1 압력 표시기 제어기(302)에 의해서 개방되고 폐쇄된다.
냉각제 압력 제어 밸브(23)가 제3 압력 표시기 제어기(305)에 의해서 개방 및 폐쇄되어 제2 열 교환기(212) 내의 BOG의 압력을 제어한다.
다른 실시예
비록 제1 응축기(111) 및 제2 응축기(211)가 도 1에 도시된 바와 같이 병렬로 배열될 수 있지만, 다른 실시예로서, 제2 응축기(211)가 제1 응축기(111)보다 낮게 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 가스 공급 섹션(114)은 제1 응축기(111)와 제2 응축기(211) 사이에 배치된 가스 순환 섹션이 된다.
다른 실시예에서, 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)가 제2 냉각제 복귀 채널(215) 상에 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 제2 냉각제 유량 제어 밸브(21)는, 제2 열 교환기(212) 내의 온도가 희망 온도 미만으로 떨어지는 경우에 폐쇄되도록 제어되고, 그러한 온도가 희망 온도보다 높게 상승되는 경우에 개방되도록 제어된다. 전술한 바와 같이, BOG의 열량이 크게 요동하는 경우에, 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21)를 제어하여 온도를 신속하게 조정할 수 있고 BOG를 효과적으로 재응축시킬 수 있다.
실시예 2
도 2를 참조하여 실시예 2의 LNG 저장 시스템(2)을 설명할 것이다. 실시예 1의 BOG 재응축기(1)와 동일한 참조 번호로 표시한 요소는 동일한 기능을 가지며, 다시 설명하지는 않을 것이다.
실시예 2의 LNG 저장 시스템(2)은 전달되는 LNG를 수용하기 위한 LNG 탱크(33), 및 LNG 탱크 내의 BOG를 수용하기 위한 LNG 버퍼 탱크(12)를 갖는다. LNG 탱크(33) 내의 BOG는 LNG 버퍼 탱크(12) 내에 일시적으로 수집되고, 후속하여 실시예 1의 LNG 재응축기(1)에 의해서 재응축된다. LNG 버퍼 탱크(12) 내에서 재응축되고 수집된 재응축 BOG는 펌프를 이용하여 LNG 탱크(33)로 복귀된다. 재응축된 BOG가 LNG 버퍼 탱크(12)로부터 수용될 때, LNG 탱크(33) 내의 액체 상(LNG)의 부피가 증가되고, 가스-상(BOG) 부분의 압력을 증가시킨다. LNG 탱크(33) 내의 압력이 미리 결정된 문턱값(예를 들어, 1.1 바아)보다 높은 경우에, LNG 탱크(33) 내의 BOG를 LNG 버퍼 탱크(12) 내에서 수용하도록 제어가 실시될 수 있다.
예 1
각각의 섹션 내의 압력(barA), 온도(℃), 유량(kg/h), 메탄 농도(중량%), 및 질소 농도(중량%)를 시뮬레이트하여, 80 중량%의 메탄 및 20 중량%의 질소를 가지는 LNG가 실시예 1에 따른 LNG 저장 시스템을 이용하여 원료로서 저장되는 때를 확인하였다. 액체 질소는 냉각제로서 이용되었다.
결과
LNG의 BOG(-150℃ 및 1.2 barA)가 11,740 kg/h의 유량으로 LNG 탱크로부터 LNG 버퍼 탱크(12)로 공급되었을 때, 표 1에 기재된 결과가 도 3의 섹션(A 내지 F 및 a 내지 e)에서의 압력(barA), 온도(℃), 유량(kg/h), 메탄 농도(중량%), 및 질소 농도(중량%)에 대해서 얻어졌다.
도 3의 섹션(A 내지 F)은 BOG의 온도 및 기타를 측정하기 위해서 이용된 위치이고, 도 3의 섹션(a 내지 e)은 질소의 온도 및 기타를 측정하기 위해서 이용된 위치이다. 도 3의 섹션(A 내지 F 및 a 내지 e)의 위치는 다음과 같다.
A는 BOG가 LNG 탱크(미도시)로부터 LNG 버퍼 탱크(12)로 도입되는 곳의 바로 앞에 위치된다. 위치(A)에서의 측정 결과는 (도 3에서 (A)로서 도시된) BOG 인출 파이프(11) 내의 위치에서의 측정 결과와 같다.
B는 제1 응축기(111)와 제2 응축기(211) 사이의 제1 가스 공급 섹션(114) 상에 위치된다.
C는 제1 응축기(111)와 LNG 버퍼 탱크(12) 사이의 제1 복귀 파이프(113)에 위치된다.
D는 제2 응축기(211)의 상부 부분 출구에서 제2 배출 파이프(214)에 위치된다.
E는 제2 응축기(211)와 LNG 버퍼 탱크(12) 사이의 제2 복귀 파이프(213)에 위치된다.
F는 LNG 버퍼 탱크(12)와 LNG 탱크(미도시) 사이에서 LNG 버퍼 탱크(12)의 하단 출구에 위치된다.
a는, 냉각제 버퍼 탱크(13)와 냉각제 버퍼 탱크(13)의 전방에 배열된 냉각제 유량 제어 밸브(22) 사이에서, 냉각제 액체 질소가 냉각제 버퍼 탱크(13)에 도입되는 곳의 바로 앞에 위치된다.
b는 냉각제 버퍼 탱크(13)와 제2 열 교환기(212) 사이에서 제2 냉각제 복귀 채널(215)에 위치된다.
c는 제2 열 교환기(212)와 제1 냉각제 유량 제어 밸브(21) 사이에서 제2 냉각제 전달 채널(216)에 위치된다.
d는 냉각제 버퍼 탱크(13)와 제1 열 교환기(112) 사이에서 제1 냉각제 복귀 채널(115)에 위치된다.
e는 제1 열 교환기(112)의 출구에 위치된다.
[표 1]
Figure pct00001
예 1의 결과를 기초로, 냉각제를 포함하는 액체 질소의 잠열 및 현열 모두를 이용하는 것에 의해서 그리고 압축기를 이용하지 않으면서, LNG의 BOG를 높은 열 효율로 재응축시킬 수 있다. LNG 내의 질소의 농도는, BOG가 LNG 탱크로부터 LNG 버퍼 탱크(12)로 도입되었을 때 20.0 중량%이었으나, BOG가 제1 응축기(111)로부터 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀되었을 때(도 3의 C) 1.1 중량%로 감소되었다. 질소 농도는, BOG가 제2 응축기(211)로부터 LNG 버퍼 탱크(12)로 복귀되었을 때(도 3의 E) 20.6 중량%로 약간 상승되나, BOG가 LNG 버퍼 탱크(12)로부터 LNG 탱크로 복귀되었을 때(도 3의 F) 18.6 중량%로 떨어졌다. 그에 따라, LNG의 BOG 내의 질소가 본 예에서 감소될 수 있다.
1 BOG 재응축기
11 BOG 인출 파이프
12 LNG 버퍼 탱크
13 냉각제 버퍼 탱크
21 제1 냉각제 유량 제어 밸브
22 제2 냉각제 유량 제어 밸브
23 배출 압력 제어 밸브
25 냉각제 압력 제어 밸브
33 LNG 탱크
111 제1 응축기
112 제1 열 교환기
113 제1 복귀 파이프
114 제1 가스 공급 섹션
115 제1 냉각제 복귀 채널
116 제1 냉각제 전달 채널
211 제2 응축기
212 제2 열 교환기
213 제2 복귀 파이프
214 제2 배출 파이프
215 제2 냉각제 복귀 채널
216 제2 냉각제 전달 채널
301 레벨 표시기
302 제1 압력 표시기 제어기
303 산술 논리 연산 유닛
304 제2 압력 표시기 제어기
305 제3 압력 표시기 제어기

Claims (8)

  1. LNG 버퍼 탱크 내의 LNG로부터 증기화된 비등 가스(BOG)를 재응축시키기 위한 BOG 재응축기로서,
    - 상기 LNG 버퍼 탱크로부터 BOG를 인출하기 위한 BOG 인출 파이프,
    - 상기 BOG 인출 파이프에 의해서 전달된 상기 BOG의 적어도 일부를 응축하기 위한 제1 응축기,
    - 상기 제1 응축기 내의 가스의 적어도 일부를 상기 제1 응축기로부터 상기 제2 응축기로 공급하기 위한 제1 가스 공급 섹션,
    - 상기 제1 응축기 내의 재응축된 BOG의 적어도 일부를 상기 제1 응축기로부터 상기 LNG 버퍼 탱크로 복귀시키기 위한 제1 복귀 파이프,
    - 상기 제2 응축기 내의 재응축된 BOG를 상기 제2 응축기로부터 상기 LNG 버퍼 탱크로 복귀시키기 위한 제2 복귀 파이프, 및
    - 상기 제2 응축기 내의 가스의 적어도 일부를 상기 제2 응축기로부터 방출하기 위한 제2 배출 파이프가 제공되고;
    상기 제1 응축기는 제1 열 교환기를 가지고;
    상기 제2 응축기는 제2 열 교환기를 가지며; 그리고
    상기 제2 열 교환기 내에서 상기 제2 응축기 내의 BOG와 열을 교환하는 냉각제의 적어도 일부가 상기 제1 열 교환기 내에서 상기 제1 응축기 내의 BOG와 또한 열 교환을 하는 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 열 교환기는 상기 냉각제의 잠열과 상기 제2 응축기 내의 BOG의 열량 사이의 열 교환을 위한 잠열 열 교환기이고, 그리고
    상기 제1 열 교환기는 상기 냉각제의 현열과 상기 제1 응축기 내의 BOG의 열량 사이의 열 교환을 위한 현열 열 교환기인 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 응축기로부터의 상기 BOG 인출 파이프의 대향 단부가 상기 제1 열 교환기보다 낮게 배치되고;
    상기 제1 응축기로부터의 제1 복귀 파이프의 대향 단부가 상기 제1 응축기로부터의 BOG 인출 파이프의 대향 단부보다 낮게 배치되며;
    상기 제1 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부는 상기 제1 열 교환기보다 높게 배치되며;
    상기 제2 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부는 상기 제2 열 교환기보다 낮게 배치되고; 그리고
    상기 제2 응축기로부터의 제2 복귀 파이프의 대향 단부는 상기 제2 응축기로부터의 제1 가스 공급 섹션의 대향 단부보다 낮게 배치되는 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 응축기는 상기 제2 응축기 내의 가스를 인출하기 위한 제2 배출 파이프, 및 상기 제2 배출 파이프 내의 압력이 미리 결정된 값 이하가 되도록 제어를 실시하는 배출 압력 제어 밸브를 구비하고; 상기 제2 배출 파이프는 상기 제2 열 교환기보다 높게 배치되는 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 열 교환기가,
    - 상기 냉각제를 상기 제2 열 교환기로부터 인출하기 위한 제2 냉각제 전달 채널,
    - 상기 제2 냉각제 전달 채널을 통해서 전달되는 냉각제를 수집하기 위한 냉각제 버퍼 탱크,
    - 상기 냉각제 버퍼 탱크 내의 냉각제의 액체 상의 적어도 일부를 상기 제2 열 교환기로 복귀시키기 위한 제2 냉각제 복귀 채널, 및
    - 상기 냉각제의 순환되는 양을 제어하기 위한 제2 냉각제 유량 제어 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각제 버퍼 탱크 내의 냉각제의 가스 상의 적어도 일부를 상기 제1 열 교환기로 인출하기 위한 제1 냉각제 복귀 채널이 또한 제공되는 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각제가 액체 질소 및/또는 액체 공기인 것을 특징으로 하는 BOG 재응축기.
  8. 제1 발명 내지 제7 발명 중 어느 하나의 발명에 따른 BOG 재응축기, LNG를 저장하기 위한 LNG 탱크, 상기 LNG 탱크 내의 BOG를 LNG 버퍼 탱크에 도입하기 위한 LNG 탱크 BOG 배출 파이프, 및 상기 LNG 버퍼 탱크 내의 LNG의 액체 상의 적어도 일부를 상기 LNG 탱크 내로 전달하기 위한 LNG 버퍼 탱크 LNG 배출 파이프를 구비하는, LNG 저장 시스템.
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