KR20210059829A - Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a boil-off gas treatment system and a method for a ship. According to the present invention, the boil-off gas treatment system for the ship comprises: a compressor which receives boil-off gas generated from liquefied gas stored in a storage tank in the ship and compresses the boil-off gas; a heat exchanger which receives all or part of the compressed gas compressed by the compressor, and cools the compressed gas by making the compressed gas exchange heat with uncompressed boil-off gas which is going to be supplied to the compressor; a reliquefaction unit which receives, additionally cools, and reliquefies the compressed gas cooled in the heat exchanger; a first fuel supply line which separates flash gas including gas in the reliquefaction unit, and supplies the flash gas as fuel to a power generator engine of the ship; and a branch line which is placed between the heat exchanger and the reliquefaction unit to branch the compressed gas and supplies the branched compressed gas to the power generator engine. The branch line joins the first fuel supply line on a front end of the heat exchanger. The fuel which is going to be supplied to the power generator engine along the first fuel supply line passes through the heat exchanger and exchanges heat in the heat exchanger, and then is supplied to the power generator engine. The present invention aims to provide a boil-off gas treatment system and method for the ship, which are able to increase the cooling performance of the heat exchanger, and to improve the reliquefaction performance.

Description

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법{Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship}Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship}

본 발명은 선박에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 증발가스 자체의 냉열로 재액화시키는 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a boil-off gas treatment system and method for re-liquefying boil-off gas (BOG) generated from liquefied gas stored in a ship with cold heat of the boil-off gas itself.

근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, the consumption of liquefied natural gas (LNG) and other liquefied gas is increasing rapidly around the world. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of increasing storage and transport efficiency because the volume is very small compared to the gas. In addition, liquefied gases, including liquefied natural gas, can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process, and thus can be regarded as eco-friendly fuels with little emission of air pollutants during combustion.

액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.Liquefied natural gas is a colorless and transparent liquid obtained by liquefying natural gas containing methane as its main component by cooling it to about -162°C, and has a volume of about 1/600 compared to natural gas. Therefore, when the natural gas is liquefied and transported, it can be transported very efficiently.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162°C at normal pressure, liquefied natural gas is easily evaporated because it is sensitive to temperature changes. For this reason, the storage tank storing liquefied natural gas is insulated, but external heat is continuously transferred to the storage tank. -Off Gas, BOG) occurs.

증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료수요처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.Boil-off gas is a kind of loss and is an important problem in transportation efficiency. In addition, if the boil-off gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may increase excessively, and in extreme cases, there is a risk of damage to the tank. Therefore, various methods for treating the boil-off gas generated in the storage tank have been studied. Recently, for the treatment of the boil-off gas, a method of re-liquefying the boil-off gas and returning it to the storage tank, and the boil-off gas to fuel the engine of a ship, etc. The method of using it as an energy source of the customer is being used.

증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다.As a method for re-liquefying the boil-off gas, a method of re-liquefying the boil-off gas by heat exchange with the refrigerant by providing a refrigeration cycle using a separate refrigerant, a method of re-liquefying the boil-off gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant, etc. There is this.

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.Meanwhile, among engines generally used in ships, gas-fueled engines such as DFDE, X-DF engine, and ME-GI engine are used as engines that can use natural gas as fuel.

DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 5.5 barg 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.DFDE consists of four strokes, and adopts an Otto Cycle in which natural gas with a relatively low pressure of about 5.5 barg is injected into the inlet of the combustion air and compressed while the piston is raised.

X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 15 barg 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.The X-DF engine consists of two strokes, uses 15 barg of natural gas as fuel, and adopts an auto cycle.

ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 barg 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine is composed of two strokes and employs a diesel cycle in which high-pressure natural gas near 300 barg is injected directly into the combustion chamber near the top dead center of the piston.

도 1에는 종래의 선박용 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.1 schematically shows a conventional boil-off gas treatment system for a ship.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 선박용 증발가스 처리 시스템에서, 주 엔진(ME)과 발전 엔진(GE)이 구비된 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 압축기(10)에서 압축하여 주엔진의 연료로 공급하고, 발전 엔진의 연료공급압력이 주엔진보다 낮은 경우 압축기(10)의 일부 압축 과정을 거친 증발가스를 중간에서 분기하여 발전 엔진(GE)의 연료로 공급한다.In the conventional boil-off gas treatment system for ships as shown in Figure 1, when the main engine (ME) and the power generation engine (GE) are provided, the boil-off gas discharged from the storage tank (T) is compressed by the compressor (10). It is supplied as fuel of the main engine, and when the fuel supply pressure of the power generation engine is lower than that of the main engine, the boil-off gas that has undergone a partial compression process of the compressor 10 is branched in the middle and supplied as fuel of the power generation engine GE.

압축기(10)로 공급된 증발가스 중 주엔진 및 발전 엔진의 연료로 공급되고 남은 잉여 증발가스는 열교환기(20)로 공급되어, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 열교환을 통해 냉각된다.Among the boil-off gas supplied to the compressor 10, the remaining boil-off gas is supplied as fuel for the main engine and power generation engine, and the remaining boil-off gas is supplied to the heat exchanger 20 and cooled through heat exchange with the boil-off gas discharged from the storage tank T. .

열교환기(20)에서 냉각된 증발가스는 감압장치(30)에 의해 감압되며 일부가 재액화되고, 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스는 기액분리기(40)로 공급되어 상분리된다.The boil-off gas cooled in the heat exchanger 20 is depressurized by the decompression device 30 and partially re-liquefied, and the re-liquefied liquefied gas and the boil-off gas remaining in a gaseous state are supplied to the gas-liquid separator 40 for phase separation. .

기액분리기(40)에서 분리된 액화가스는 저장탱크(T)로 공급되어 재저장되고, 기액분리기(40)에 의해 분리된 기체 상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스에 합류되어 열교환기(20)에 냉매로 도입된다.The liquefied gas separated by the gas-liquid separator 40 is supplied to the storage tank T and stored again, and the gaseous evaporative gas separated by the gas-liquid separator 40 joins the boil-off gas discharged from the storage tank T. It is introduced into the heat exchanger 20 as a refrigerant.

이와 같이 별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화시키는 방법으로, 압축기에 의해 압축시킨 증발가스를, 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시킨 후 J-T 밸브 등에 의해 팽창시켜 증발가스의 일부를 재액화시키는 시스템을 본 출원인은 PRS(Partial Re-liquefaction System)라고 명명하였다.In this way, the boil-off gas is re-liquefied by using the boil-off gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant. The boil-off gas compressed by the compressor is heat-exchanged with the boil-off gas before being compressed by the compressor, cooled, and then expanded by a JT valve. The present applicant named a system for re-liquefying a part of the boil-off gas by making it a PRS (Partial Re-liquefaction System).

본 발명은 여기서 더 나아가, PRS를 개량하여 더욱 효과적으로 증발가스를 냉각하여 재액화 성능을 높이고 증발가스를 처리할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. The present invention further improves the PRS to more effectively cool the boil-off gas to improve the reliquefaction performance and to propose a system capable of treating the boil-off gas.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기; According to an aspect of the present invention for solving the above-described problem, a compressor for receiving and compressing boil-off gas generated from liquefied gas stored in a storage tank of a ship;

상기 압축기에서 압축된 압축가스의 전부 또는 일부를 공급받아 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기; A heat exchanger that receives all or part of the compressed gas compressed by the compressor and cools it by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor;

상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 추가 냉각하여 재액화시키는 재액화부;A reliquefaction unit receiving the compressed gas cooled by the heat exchanger and further cooling it to reliquefy;

상기 재액화부에서 미액화된 가스를 포함한 플래시 가스를 분리하여 선내 발전엔진의 연료로 공급하는 제1 연료공급라인; 및A first fuel supply line for separating flash gas including unliquefied gas in the reliquefaction unit and supplying it as fuel of an onboard power generation engine; And

상기 열교환기와 상기 재액화부 사이에서 상기 압축가스를 분기하여 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인;을 포함하며,A branch line for branching the compressed gas between the heat exchanger and the reliquefaction unit and supplying the compressed gas to the power generation engine; and

상기 분기라인은 상기 열교환기의 전단에서 상기 제1 연료공급라인으로 합류되고, 상기 제1 연료공급라인을 따라 상기 발전엔진으로 공급될 연료는 상기 열교환기를 거쳐 열교환 후 상기 발전엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다.The branch line is joined to the first fuel supply line at a front end of the heat exchanger, and the fuel to be supplied to the power generation engine along the first fuel supply line is supplied to the power generation engine after heat exchange through the heat exchanger. The ship's boil-off gas treatment system is provided.

바람직하게는 재액화부는, 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 감압으로 추가 냉각하는 제1 감압수단; 및 상기 제1 감압수단에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 포함하며, 상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장되며, 상기 기액분리기는 운전압력이 가변적일 수 있다. Preferably, the reliquefaction unit includes: a first decompression means for receiving the compressed gas cooled from the heat exchanger and further cooling it under reduced pressure; And a gas-liquid separator for receiving the vaporized gas depressurized by the first decompression means and separating the gas-liquid, wherein the liquid separated by the gas-liquid separator is restored to the storage tank, and the gas-liquid separator may have a variable operating pressure. have.

바람직하게는, 상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각 후 상기 분기라인으로 분기된 상기 압축가스를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압수단;을 더 포함할 수 있다. Preferably, a second pressure reducing means provided in the branch line and receiving the compressed gas branched to the branch line after cooling from the heat exchanger and reducing the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine; may further include.

바람직하게는 상기 저장탱크로부터 선내 주엔진으로 연결되는 증발가스공급라인;을 더 포함하고, 상기 주엔진은 상기 발전엔진보다 고압인 연료를 공급받고, 상기 압축기는 상기 증발가스공급라인에 마련되어 상기 증발가스를 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축할 수 있다. Preferably, a boil-off gas supply line connected from the storage tank to the main engine on board; further includes, wherein the main engine is supplied with fuel having a higher pressure than the power generation engine, and the compressor is provided in the boil-off gas supply line and the evaporation The gas can be compressed at the fuel supply pressure of the main engine.

바람직하게는 상기 압축기는 복수의 컴프레서를 포함하는 다단압축기로 마련되고, 상기 다단압축기 중 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하는 제2 연료공급라인;을 더 포함할 수 있다. Preferably, the compressor is provided with a multi-stage compressor including a plurality of compressors, and a second fuel supply line for supplying boil-off gas compressed through some stages of the multi-stage compressor to the power generation engine; may further include.

바람직하게는, 상기 제1 연료공급라인에서 상기 분기라인의 합류지점 상류에 마련되는 제1 밸브; 및 상기 제2 연료공급라인에 마련되는 제2 밸브;를 더 포함할 수 있다. Preferably, a first valve provided upstream of a junction point of the branch line in the first fuel supply line; And a second valve provided in the second fuel supply line.

바람직하게는, 상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 제1 연료공급라인으로 공급되는 플래시 가스의 질소 농도에 따라, 상기 제2 밸브를 열어 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 플래시 가스에 혼합하여 상기 발전엔진으로 공급할 수 있다. Preferably, according to the nitrogen concentration of the flash gas separated from the gas-liquid separator and supplied to the first fuel supply line, the second valve is opened to transfer the boil-off gas compressed through a partial stage of the multistage compressor to the flash gas. It can be mixed and supplied to the power generation engine.

바람직하게는, 상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스를 상기 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 합류시키는 플래시 가스 라인; 상기 플래시 가스 라인에 마련되는 압력조절밸브; 상기 기액분리기로부터 저장탱크로 연결되는 리퀴드 라인; 및 상기 리퀴드 라인에 마련되는 레벨조절밸브;를 더 포함할 수 있다. Preferably, a flash gas line for joining the flash gas separated in the gas-liquid separator into the flow of uncompressed boil-off gas at the front end of the heat exchanger; A pressure control valve provided in the flash gas line; A liquid line connected from the gas-liquid separator to a storage tank; And a level control valve provided in the liquid line.

바람직하게는, 상기 리퀴드 라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크 상부로 상기 기액분리기에서 분리된 액체를 분사하도록 마련되는 스프레이 노즐 라인;을 더 포함할 수 있다.Preferably, a spray nozzle line branched from the liquid line and provided to spray the liquid separated by the gas-liquid separator above the storage tank may be further included.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 압축하고, According to another aspect of the present invention, the boil-off gas generated from the storage tank in which the liquefied gas is stored is compressed with a compressor,

상기 압축기에서 압축된 증발가스의 전부 또는 일부를, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환으로 냉각하고 재액화시켜 기액분리기에서 기액분리하고, 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장하며, 상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스는 선내 발전엔진으로 공급하되, All or part of the boil-off gas compressed by the compressor is cooled by heat exchange in a heat exchanger with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the compressor and re-liquefied to separate gas and liquid in a gas-liquid separator, and the separated liquid is restored to the storage tank. And, the flash gas separated by the gas-liquid separator is supplied to the onboard power generation engine,

상기 플래시 가스의 양이 상기 발전엔진의 연료 필요량보다 적은 때에는, 압축 후 열교환기에서 냉각된 압축가스 일부를 분기하여 상기 플래시 가스에 합류시켜 상기 발전엔진의 연료로 공급하되, When the amount of the flash gas is less than the required amount of fuel of the power generation engine, a part of the compressed gas cooled in a heat exchanger after compression is branched to join the flash gas and supplied as fuel of the power generation engine,

상기 플래시 가스 및 압축가스는 합류 후 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 공급 방법이 제공된다. After the flash gas and the compressed gas are merged, there is provided a method of supplying boil-off gas for a ship, characterized in that they are supplied to the power generation engine through the heat exchanger.

바람직하게는 상기 열교환기에서 냉각되어 재액화될 압축가스는 상기 기액분리기로 도입되기 전 감압으로 추가냉각되며, 상기 기액분리기는 운전압력이 가변적이고, 상기 발전엔진으로 공급하도록 분기된 압축가스는 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압 후 상기 플래시 가스와 합류될 수 있다. Preferably, the compressed gas to be reliquefied by being cooled in the heat exchanger is further cooled by reduced pressure before being introduced into the gas-liquid separator, the gas-liquid separator has a variable operating pressure, and the compressed gas branched to be supplied to the power generation engine is the After depressurizing by the fuel supply pressure of the power generation engine, the flash gas may be joined.

바람직하게는, 상기 압축기에서 압축된 압축가스는 상기 발전엔진보다 고압인 연료를 공급받는 선내 주엔진으로 공급되고, 상기 압축기는 상기 증발가스를 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축할 수 있다. Preferably, the compressed gas compressed by the compressor is supplied to an onboard main engine receiving fuel at a higher pressure than the power generation engine, and the compressor may compress the boil-off gas to the fuel supply pressure of the main engine.

바람직하게는 상기 압축기는 복수의 컴프레서를 포함하는 다단압축기로 마련되고, 상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 발전엔진으로 공급되는 플래시 가스의 질소 농도에 따라, 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 플래시 가스에 혼합하여 상기 발전엔진으로 공급할 수 있다. Preferably, the compressor is provided with a multi-stage compressor including a plurality of compressors, and the boil-off gas compressed through some stages of the multi-stage compressor according to the nitrogen concentration of the flash gas separated from the gas-liquid separator and supplied to the power generation engine May be mixed with the flash gas and supplied to the power generation engine.

바람직하게는 상기 저장탱크에서 발생하는 증발가스 중 재액화시킬 증발가스가 없는 때에는 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급할 수 있다.Preferably, when there is no boil-off gas to be reliquefied among the boil-off gas generated in the storage tank, the boil-off gas compressed through some stages of the multi-stage compressor may be supplied to the power generation engine.

본 발명의 시스템에서는 기액분리기에서 분리된, 질소 함량이 증가된 플래시 가스를 열교환기를 거쳐 발전엔진으로 공급함으로써 열교환기의 냉매를 추가 확보하여 열교환기의 냉각 성능을 높일 수 있고, 재액화 시스템 내에 잔존하는 질소 함량을 줄여 재액화 성능을 향상시킬 수 있다. In the system of the present invention, by supplying the flash gas with increased nitrogen content separated by the gas-liquid separator to the power generation engine through the heat exchanger, additional refrigerant in the heat exchanger can be secured to increase the cooling performance of the heat exchanger, and remain in the reliquefaction system. Re-liquefaction performance can be improved by reducing the nitrogen content.

또한, 기액분리기에서 분리된 플래시 가스를 열교환기로 도입되는 미압축 증발가스 흐름으로 공급하여 열교환기로 도입되는 냉매 유량을 늘려 열교환기의 냉각 성능을 높일 수 있다. In addition, the flash gas separated by the gas-liquid separator may be supplied as a flow of uncompressed evaporated gas introduced into the heat exchanger to increase the flow rate of refrigerant introduced into the heat exchanger, thereby improving the cooling performance of the heat exchanger.

이와 같이 본 발명은 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효과적으로 처리하여 선박의 안전을 확보할 수 있다.In this way, the present invention can secure the safety of the ship by effectively treating the boil-off gas generated in the storage tank.

도 1은 종래의 증발가스 처리 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
1 is a schematic diagram of a conventional boil-off gas treatment system.
Figure 2 schematically shows the boil-off gas treatment system of the ship according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the object achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are marked with the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings.

이하 본 발명에서의 선박은, 액화가스 및 액화가스에서 발생하는 증발가스를 추진용 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되거나 액화가스 또는 증발가스를 선내 기관의 연료로 사용하는 모든 종류의 선박으로, 대표적으로 LNG 운반선(LNG Carrier), 액화석유가스 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다. Hereinafter, the ship in the present invention is equipped with an engine capable of using liquefied gas and boil-off gas generated from liquefied gas as fuel for propulsion or power generation engines, or all types of liquefied gas or boil-off gas as fuel for the ship's engine. LNG carriers, liquefied petroleum gas carriers, LNG RV (Regasification Vessels), including ships with self-propelled capabilities, LNG Floating Production Storage Offloading (FPSO), and LNG Floating Storage Regasification (FSRU). It does not have propulsion capability like the unit), but may include offshore structures that are floating on the sea.

또한, 본 발명에서 액화가스는, 가스를 저온으로 액화시켜 수송할 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진 등의 연료로 사용될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In addition, in the present invention, the liquefied gas may be transported by liquefying the gas at a low temperature, generating boil-off gas in a stored state, and may include all kinds of liquefied gas that can be used as fuel such as an engine. These liquefied gases are, for example, liquefied petrochemicals such as LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), Liquefied Ethylene Gas, and Liquefied Propylene Gas. It can be gas. However, in the embodiments to be described later, it will be described by taking as an example that LNG, which is one of the representative liquefied gases, is applied.

한편, 본 실시예들의 각 라인을 흐르는 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.Meanwhile, the fluid flowing through each line of the present exemplary embodiments may be in any one of a liquid state, a gas-liquid mixture state, a gas state, and a supercritical fluid state, depending on the operating conditions of the system.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.Figure 2 schematically shows the boil-off gas treatment system of the ship according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템은, 주엔진(ME)과 주엔진보다 저압연료를 공급받는 발전엔진(GE)이 마련된 선박에서, 선박의 저장탱크(T)에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기(100), 압축기에서 압축된 증발가스 중 주엔진으로 공급되지 않은 증발가스를 공급받아, 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기(200)를 포함한다. As shown in Figure 2, the boil-off gas treatment system of the ship according to the present embodiment, in a ship provided with a main engine (ME) and a power generation engine (GE) that receives a lower pressure fuel than the main engine, the storage tank of the ship (T ), a compressor 100 that receives boil-off gas generated from the liquefied gas stored in and compresses it at the fuel supply pressure of the main engine, and receives boil-off gas not supplied to the main engine among the boil-off gas compressed by the compressor, and is supplied to the compressor. It includes a heat exchanger 200 for cooling by heat exchange with uncompressed evaporation gas.

연료공급 및 재액화를 위해 저장탱크(T)로부터 주엔진(ME)으로 연결되는 증발가스 공급라인(GL)이 마련되고, 압축기의 후단에서 증발가스 공급라인(GL)으로부터 분기되는 재액화 라인(RL)이 마련되며, 재액화 라인을 따라 열교환기(200), 재액화부(300)가 마련된다. For fuel supply and re-liquefaction, a boil-off gas supply line GL connected from the storage tank T to the main engine ME is provided, and a re-liquefaction line branching from the boil-off gas supply line GL at the rear end of the compressor ( RL) is provided, and a heat exchanger 200 and a reliquefaction unit 300 are provided along the reliquefaction line.

저장탱크(T)에서 발생한 증발가스는 압축기(100)로 도입되어 압축된다. 압축기(100)는 복수의 컴프레서와 중간 냉각기가 번갈아 배치되며 이들을 순차로 거쳐 증발가스를 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 다단 압축기로 마련될 수 있다. The boil-off gas generated in the storage tank T is introduced into the compressor 100 and compressed. The compressor 100 may be provided as a multi-stage compressor in which a plurality of compressors and an intermediate cooler are alternately arranged, and through these in sequence, compressing the boil-off gas to the fuel supply pressure of the main engine.

예를 들어, 주엔진은 ME-GI 엔진이고 그보다 저압연료를 공급받는 발전엔진은 DFGE(Dual Fuel Generator Engine)나 TFGE(Triple Fuel Generator Engine), ME-GI 엔진보다 저압인 연료를 공급받는 중압엔진으로 구성할 수 있다. For example, the main engine is a ME-GI engine, and the power generation engine that receives lower pressure fuel is DFGE (Dual Fuel Generator Engine) or TFGE (Triple Fuel Generator Engine), and a medium pressure engine that receives fuel with lower pressure than ME-GI engine. It can be composed of.

압축기는 증발가스를 압축하여 주엔진으로 연료공급압력으로, 예를 들어 DF 엔진이 마련된 경우라면 5.5 barg, X-DF 엔진이 마련된 경우라면 15 barg, ME-GI 엔진이 마련된 경우는 300 barg로 압축할 수 있다. 다단 압축기를 구성하는 컴프레서 및 중간 냉각기의 갯수는 주엔진의 연료공급압력에 따라 변경할 수 있다. The compressor compresses the boil-off gas to the fuel supply pressure to the main engine, e.g. 5.5 barg if a DF engine is provided, 15 barg if an X-DF engine is provided, and 300 barg if a ME-GI engine is provided. can do. The number of compressors and intermediate coolers constituting the multi-stage compressor can be changed according to the fuel supply pressure of the main engine.

선박 규정상 엔진으로 연료를 공급하는 압축기는, 비상 상황을 대비하여 리던던시(Redundancy) 설계를 하여야 하는데, 리던던시 설계란 어느 한 대를 고장, 유지보수 등의 이유로 사용할 수 없을 때 다른 한 대를 대신 사용 할 수 있도록 설계하는 것을 의미한다. 이를 위해 본 실시예들의 도면에서 압축기는 한 세트만 도시하였으나 복수로 마련된 것일 수 있다.According to ship regulations, the compressor that supplies fuel to the engine must be designed with redundancy in case of an emergency. In redundancy design, when one cannot be used due to failure or maintenance, the other is used instead. It means designing to be able to do it. To this end, only one set of compressors is shown in the drawings of the embodiments, but may be provided in plural.

주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스가 재액화 라인(RL)을 거치면서 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환으로 냉각 후 재액화되는 과정을 거쳐 저장탱크(T)로 재저장된다.The uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor while passing through the re-liquefaction line (RL) and re-liquefied after cooling through heat exchange in a heat exchanger are re-stored in the storage tank (T). do.

열교환기(200)는 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger) 또는 DCHE(Direct Contact type Heat Exchanger)으로 마련될 수 있다. 열교환기로 도입될 증발가스는 오일 필터(미도시)를 거쳐 압축 과정에서 혼입된 윤활유를 제거한 후 열교환기로 도입시킬 수 있다.The heat exchanger 200 may be provided with a printed circuit heat exchanger (PCHE) or a direct contact type heat exchanger (DCHE). The boil-off gas to be introduced into the heat exchanger may be introduced into the heat exchanger after removing the lubricating oil mixed in the compression process through an oil filter (not shown).

열교환기에서 냉각된 증발가스는 재액화부(300)로 도입되어, 제1 감압수단(310)에서 감압으로 추가 냉각되고 기액분리기(320)에서 기액분리되어 응축액은 저장탱크로 연결된 리퀴드 라인(LL)을 통해 저장탱크로 공급된다.The boil-off gas cooled in the heat exchanger is introduced into the reliquefaction unit 300, further cooled by reduced pressure in the first decompression means 310, and separated by gas-liquid in the gas-liquid separator 320, and the condensate is connected to the storage tank. It is supplied to the storage tank through

제1 감압수단은 예를 들어 J-T 밸브, 익스팬더(expander)로 마련될 수 있고, 제1 감압수단에서 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창을 통해 압축가스는 추가 냉각될 수 있다. The first pressure reducing means may be provided with, for example, a J-T valve or an expander, and the compressed gas may be further cooled through adiabatic expansion or isoentropy expansion in the first pressure reducing means.

한편, 재액화부(300)의 기액분리기(320)에서 분리된 기체, 미액화된 가스를 포함한 플래시 가스는 제1 연료공급라인(SLa)을 따라 선내 발전엔진(GE)의 연료로 공급될 수 있다. Meanwhile, the gas separated by the gas-liquid separator 320 of the reliquefaction unit 300 and the flash gas including the unliquefied gas may be supplied as fuel of the onboard power generation engine GE along the first fuel supply line SLa. .

열교환기(200)와 재액화부의 제1 감압수단(310) 사이에서 상기 압축가스를 분기하여 발전엔진으로 공급하는 분기라인(BL)이 마련되며, 분기라인은 열교환기의 전단에서 제1 연료공급라인(SLa)으로 합류된다. A branch line BL is provided between the heat exchanger 200 and the first decompression means 310 of the reliquefaction unit to supply the compressed gas to the power generation engine, and the branch line supplies the first fuel at the front end of the heat exchanger. It is joined by line SLa.

제1 연료공급라인(SLa)을 따라 발전엔진(GE)으로 공급될 연료는 열교환기(200)를 거쳐 열교환 후 발전엔진으로 공급된다.The fuel to be supplied to the power generation engine GE along the first fuel supply line SLa is supplied to the power generation engine after heat exchange through the heat exchanger 200.

기액분리기(320)는 운전압력이 가변적이며, 특히 발전엔진의 연료 공급 압력에서도 운전할 수 있도록 하여, 기액분리기에서 분리된 플래시 가스를 발전엔진 연료로 공급할 수 있다. 예를 들어 기액분리기는 3 내지 8 barg의 운전압력 범위를 가지도록 하고, 발전엔진으로 연료를 공급할 때는 5 내지 8 barg로 운전할 수 있다. The gas-liquid separator 320 has a variable operating pressure, and in particular, the flash gas separated by the gas-liquid separator can be supplied as fuel for the power generation engine by allowing it to be operated even at the fuel supply pressure of the power generation engine. For example, the gas-liquid separator has an operating pressure range of 3 to 8 barg, and can be operated at 5 to 8 barg when fuel is supplied to the power generation engine.

기액분리기에서 발생하는 플래시 가스에는 메탄 및 탄화수소 성분에 비해 휘발성이 높은 질소가 먼저 휘발되어 기액분리기에서 분리되므로, 이러한 플래시 가스를 발전엔진 연료로 공급함으로써 재액화 루프(loop)에서 잔존하는 질소 함량이 줄어들어 공정이 안정화되고 재액화 성능을 향상시킬 수 있다. In the flash gas generated in the gas-liquid separator, nitrogen, which is highly volatile compared to methane and hydrocarbon components, is first volatilized and separated in the gas-liquid separator, so the nitrogen content remaining in the reliquefaction loop is reduced by supplying the flash gas as fuel for the power generation engine. Reduced, the process can be stabilized and the reliquefaction performance can be improved.

다시 말해, 질소를 다량 함유한 플래시 가스를 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 합류시키거나, 저장탱크로 보내면 재차 증발가스 중 질소가 다량으로 함유되어 압축기로 도입되고, 불필요한 가스의 압축활동에 에너지를 소비하게 되므로 압축기의 capacity에서 질소의 함량만큼 에너지 손실이 발생하는데, 본 실시예를 통해 재액화 루프 중 질소 함량을 줄임으로써 메탄(C1)이 열역학적으로 안정화된 평형상태를 이루게 되고 압축기의 에너지 손실을 줄일 수 있다. In other words, when the flash gas containing a large amount of nitrogen is combined with the flow of uncompressed evaporated gas at the front of the heat exchanger or sent to the storage tank, a large amount of nitrogen is contained in the evaporated gas and introduced into the compressor. Since energy is consumed, energy loss occurs as much as the nitrogen content in the capacity of the compressor.Through this embodiment, by reducing the nitrogen content in the reliquefaction loop, methane (C1) achieves a thermodynamically stabilized equilibrium, and the energy of the compressor You can reduce the loss.

기액분리기에서 분리된 플래시 가스의 양이 발전엔진의 연료 필요량보다 부족한 경우, 열교환기(200)를 통과한 고압저온의 압축가스 일부를 분기라인(BL)으로 분기시켜 플래시 가스에 합류시켜 발전엔진으로 공급할 수 있다. 분기라인(BL)에는 열교환기로부터 냉각 후 상기 분기라인으로 분기된 압축가스를 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압수단(400)이 마련된다. 제2 감압수단은 예를 들어 J-T 밸브, 익스팬더(expander)로 마련될 수 있고, 제2 감압수단에서 발전엔진의 연료공급압력으로 감압되면서 압축가스는 추가 냉각될 수 있다. When the amount of flash gas separated from the gas-liquid separator is less than the required amount of fuel of the power generation engine, a part of the high-pressure and low-temperature compressed gas that has passed through the heat exchanger 200 is branched to the branch line BL to join the flash gas to the power generation engine. Can supply. The branch line BL is provided with a second decompression means 400 for reducing the compressed gas branched to the branch line to the fuel supply pressure of the power generation engine after cooling from the heat exchanger. The second pressure reducing means may be provided with, for example, a J-T valve or an expander, and the compressed gas may be further cooled while being reduced by the fuel supply pressure of the power generation engine in the second pressure reducing means.

기액분리기(320)에서 분리된 플래시 가스 및 분기라인(BL)으로 분기 후 감압된 압축가스는 제1 연료공급라인(SLa)을 통해 열교환기(200)를 다시 통과하여 발전엔진으로 공급된다. The flash gas separated by the gas-liquid separator 320 and the compressed gas decompressed after branching to the branch line BL are supplied to the power generation engine by passing through the heat exchanger 200 again through the first fuel supply line SLa.

그에 따라 열교환기(200)에서는 압축기에서 압축된 재액화 라인(RL)의 증발가스, 압축기로 도입될 증발가스 공급라인(GL)의 미압축 증발가스, 기액분리기에서 분리된 플래시 가스 및 분기라인으로 분기되어 감압된 증발가스가 합류된 제1 연료공급라인(SLa)의 연료 가스의 세 흐름이 열교환된다. Accordingly, in the heat exchanger 200, the boil-off gas of the reliquefaction line RL compressed by the compressor, the uncompressed boil-off gas of the boil-off gas supply line GL to be introduced into the compressor, the flash gas separated from the gas-liquid separator, and the branch line are used. The three flows of the fuel gas of the first fuel supply line SLa to which the branched and depressurized boil-off gas are joined are exchanged.

이와 같은 구성을 통해 발전엔진의 연료로 공급될 증발가스의 냉열도 열교환기에서 이용할 수 있어, 재액화될 가스를 보다 효과적으로 냉각하고 재액화 성능을 높일 수 있다. 또한, 발전엔진에 공급될 증발가스는 열교환기를 통해 가열됨으로써 시스템의 열에너지를 효과적으로 활용할 수 있다. Through such a configuration, cold heat of the boil-off gas to be supplied as fuel of the power generation engine can also be used in the heat exchanger, so that the gas to be reliquefied can be more effectively cooled and the reliquefaction performance can be improved. In addition, the boil-off gas to be supplied to the power generation engine is heated through a heat exchanger, thereby effectively utilizing the thermal energy of the system.

한편, 기액분리기로부터 분리되어 발전엔진으로 공급되는 플래시 가스 내 질소 농도가 높아 연료의 열량이 낮은 경우나 압축기의 처리용량 조절 등이 필요한 경우, 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 플래시 가스에 혼합하여 발전엔진으로 공급할 수도 있다.On the other hand, when the nitrogen concentration in the flash gas separated from the gas-liquid separator and supplied to the power generation engine is high, the heat of the fuel is low, or when it is necessary to adjust the processing capacity of the compressor, the compressed boil-off gas through some stages of the compressor is transferred to the flash gas. It can also be mixed and supplied to the power generation engine.

이를 위해 다단압축기 중 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하는 제2 연료공급라인(SLb)이 마련되고, 제1 연료공급라인에서 상기 분기라인의 합류지점 상류에는 제1 밸브(V1)가, 제2 연료공급라인에는 제2 밸브(V2)가 각각 마련된다. To this end, a second fuel supply line SLb for supplying the boil-off gas compressed through some stages of the multistage compressor to the power generation engine is provided, and a first valve ( V1) is provided with a second valve V2 in the second fuel supply line, respectively.

선박의 고속 항해시와 같이 주엔진으로 공급되는 증발가스의 양이 많고 재액화될 가스가 없거나 적은 경우, 재액화 시스템을 운영하지 않아도 되는 경우 등에는 압축기(100) 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 제2 연료공급라인(SLb)을 통해 발전엔진으로 공급할 수 있다. When the amount of boil-off gas supplied to the main engine is large and there is no or small amount of gas to be reliquefied, such as during high-speed navigation of a ship, when the re-liquefaction system does not need to be operated, the compressed boil-off gas through some stages of the compressor 100 May be supplied to the power generation engine through the second fuel supply line SLb.

기액분리기(320)에서 분리된 플래시 가스를 상기 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 합류시키는 플래시 가스 라인(FL)이 마련되고, 플래시 가스 라인에는 압력조절밸브(FV)가 마련된다. 압력조절밸브를 통해 기액분리기의 내부 압력을 조절할 수 있다. A flash gas line FL for joining the flash gas separated by the gas-liquid separator 320 into a flow of uncompressed boil-off gas at the front end of the heat exchanger is provided, and a pressure control valve FV is provided in the flash gas line. The internal pressure of the gas-liquid separator can be adjusted through the pressure control valve.

기액분리기로부터 저장탱크 하부로 리퀴드 라인(LL)이 연결되어 기액분리기에서 분리된 응축액(condensate)를 저장탱크 저부로 보낸다. 리퀴드 라인에는 레벨조절밸브(LV)가 마련되어, 레벨조절밸브를 개폐하여 기액분리기 내부의 액위를 조절할 수 있다. A liquid line (LL) is connected from the gas-liquid separator to the bottom of the storage tank to send the condensate separated in the gas-liquid separator to the bottom of the storage tank. A level control valve (LV) is provided in the liquid line, and the liquid level inside the gas-liquid separator can be adjusted by opening and closing the level control valve.

리퀴드 라인으로부터 분기되어 저장탱크 상부로 기액분리기에서 분리된 액체, 응축액을 분사하도록 스프레이 노즐 라인(LLa)이 마련될 수 있다. 기액분리기에서 분리된 저온의 응축액을 저장탱크 상부로 분사함으로써 저장탱크 상부의 증발가스를 냉각시킬 수 있다. A spray nozzle line Lla may be provided to diverge from the liquid line and spray the liquid and condensate separated by the gas-liquid separator to the top of the storage tank. By spraying the low-temperature condensate separated by the gas-liquid separator to the top of the storage tank, the boil-off gas on the top of the storage tank can be cooled.

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 자에게 있어서 자명한 것이다. It is obvious to those of ordinary skill in the art that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications or variations within the scope not departing from the technical gist of the present invention. I did it.

T : 저장탱크
ME: 주엔진
GE: 발전엔진
GL: 증발가스 공급라인
RL: 재액화 라인
SLa: 제1 연료공급라인
SLb: 제2 연료공급라인
BL: 분기라인
FL: 플래시 가스 라인
LL: 리퀴드 라인
V1: 제1 밸브
V2: 제2 밸브
FV: 압력조절밸브
LV: 레벨조절밸브
100: 압축기
200: 열교환기
300: 재액화부
310: 제1 감압수단
320: 기액분리기
400: 제2 감압수단
T: storage tank
ME: main engine
GE: Power generation engine
GL: Boil-off gas supply line
RL: Reliquefaction line
SLa: first fuel supply line
SLb: second fuel supply line
BL: branch line
FL: flash gas line
LL: liquid line
V1: first valve
V2: second valve
FV: pressure control valve
LV: level control valve
100: compressor
200: heat exchanger
300: reliquefaction unit
310: first depressurization means
320: gas-liquid separator
400: second decompression means

Claims (14)

선박의 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 압축가스의 전부 또는 일부를 공급받아 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 추가 냉각하여 재액화시키는 재액화부;
상기 재액화부에서 미액화된 가스를 포함한 플래시 가스를 분리하여 선내 발전엔진의 연료로 공급하는 제1 연료공급라인; 및
상기 열교환기와 상기 재액화부 사이에서 상기 압축가스를 분기하여 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인;을 포함하며,
상기 분기라인은 상기 열교환기의 전단에서 상기 제1 연료공급라인으로 합류되고, 상기 제1 연료공급라인을 따라 상기 발전엔진으로 공급될 연료는 상기 열교환기를 거쳐 열교환 후 상기 발전엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
A compressor for receiving and compressing the boil-off gas generated from the liquefied gas stored in the storage tank of the ship;
A heat exchanger that receives all or part of the compressed gas compressed by the compressor and cools it by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor;
A reliquefaction unit receiving the compressed gas cooled by the heat exchanger and further cooling it to reliquefy;
A first fuel supply line for separating flash gas including unliquefied gas in the reliquefaction unit and supplying it as fuel for an onboard power generation engine; And
A branch line for branching the compressed gas between the heat exchanger and the reliquefaction unit and supplying the compressed gas to the power generation engine; and
The branch line is joined to the first fuel supply line at a front end of the heat exchanger, and the fuel to be supplied to the power generation engine along the first fuel supply line is supplied to the power generation engine after heat exchange through the heat exchanger. Ship's boil-off gas treatment system.
제 1항에 있어서, 재액화부는
상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 감압으로 추가 냉각하는 제1 감압수단; 및
상기 제1 감압수단에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 포함하며,
상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장되며, 상기 기액분리기는 운전압력이 가변적인 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 1, wherein the reliquefaction unit
A first decompression means for receiving the compressed gas cooled from the heat exchanger and further cooling it under reduced pressure; And
Includes; a gas-liquid separator for gas-liquid separation by receiving the boil-off gas reduced by the first pressure reducing means
The liquid separated by the gas-liquid separator is restored to the storage tank, and the gas-liquid separator has a variable operating pressure.
제 2항에 있어서,
상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각 후 상기 분기라인으로 분기된 상기 압축가스를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압수단;을 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 2,
A second decompression means provided in the branch line and receiving the compressed gas branched to the branch line after cooling from the heat exchanger and reducing the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine.
제 3항에 있어서,
상기 저장탱크로부터 선내 주엔진으로 연결되는 증발가스공급라인;을 더 포함하고,
상기 주엔진은 상기 발전엔진보다 고압인 연료를 공급받고, 상기 압축기는 상기 증발가스공급라인에 마련되어 상기 증발가스를 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 3,
It further includes; boil-off gas supply line connected from the storage tank to the main engine on board,
The main engine is supplied with fuel having a higher pressure than the power generation engine, and the compressor is provided in the boil-off gas supply line to compress the boil-off gas to the fuel supply pressure of the main engine.
제 4항에 있어서,
상기 압축기는 복수의 컴프레서를 포함하는 다단압축기로 마련되고,
상기 다단압축기 중 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하는 제2 연료공급라인;을 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 4,
The compressor is provided as a multistage compressor including a plurality of compressors,
A second fuel supply line for supplying the boil-off gas compressed through some stages of the multi-stage compressor to the power generation engine.
제 5항에 있어서,
상기 제1 연료공급라인에서 상기 분기라인의 합류지점 상류에 마련되는 제1 밸브; 및
상기 제2 연료공급라인에 마련되는 제2 밸브;를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 5,
A first valve provided upstream of a junction point of the branch line in the first fuel supply line; And
A system for treating boil-off gas of a ship further comprising a second valve provided in the second fuel supply line.
제 5항에 있어서,
상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 제1 연료공급라인으로 공급되는 플래시 가스의 질소 농도에 따라, 상기 제2 밸브를 열어 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 플래시 가스에 혼합하여 상기 발전엔진으로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 5,
According to the nitrogen concentration of the flash gas separated from the gas-liquid separator and supplied to the first fuel supply line, the second valve is opened and the boil-off gas compressed through a partial stage of the multistage compressor is mixed with the flash gas to generate the power generation. Boil-off gas treatment system of a ship, characterized in that it can be supplied to the engine.
제 6항에 있어서,
상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스를 상기 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 합류시키는 플래시 가스 라인;
상기 플래시 가스 라인에 마련되는 압력조절밸브;
상기 기액분리기로부터 저장탱크 하부로 연결되는 리퀴드 라인; 및
상기 리퀴드 라인에 마련되는 레벨조절밸브;를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 6,
A flash gas line for joining the flash gas separated by the gas-liquid separator into a flow of uncompressed boil-off gas at the front end of the heat exchanger;
A pressure control valve provided in the flash gas line;
A liquid line connected from the gas-liquid separator to a lower portion of the storage tank; And
A level control valve provided in the liquid line; the boil-off gas treatment system of the ship further comprising.
제 8항에 있어서,
상기 리퀴드 라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크 상부로 상기 기액분리기에서 분리된 액체를 분사하도록 마련되는 스프레이 노즐 라인;을 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 8,
A spray nozzle line branched from the liquid line and provided to spray the liquid separated by the gas-liquid separator above the storage tank.
액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 압축하고,
상기 압축기에서 압축된 증발가스의 전부 또는 일부를, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환으로 냉각하고 재액화시켜 기액분리기에서 기액분리하고, 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장하며, 상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스는 선내 발전엔진으로 공급하되,
상기 플래시 가스의 양이 상기 발전엔진의 연료 필요량보다 적은 때에는, 압축 후 열교환기에서 냉각된 압축가스 일부를 분기하여 상기 플래시 가스에 합류시켜 상기 발전엔진의 연료로 공급하되,
상기 플래시 가스 및 압축가스는 합류 후 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 공급 방법.
Compressing the boil-off gas generated from the storage tank in which the liquefied gas is stored with a compressor,
All or part of the boil-off gas compressed by the compressor is cooled by heat exchange in a heat exchanger with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the compressor and re-liquefied to separate gas and liquid in a gas-liquid separator, and the separated liquid is restored to the storage tank. And, the flash gas separated by the gas-liquid separator is supplied to the onboard power generation engine,
When the amount of the flash gas is less than the required amount of fuel of the power generation engine, a part of the compressed gas cooled in a heat exchanger after compression is branched to join the flash gas and supplied as fuel of the power generation engine,
After the flash gas and the compressed gas are joined, the boil-off gas supply method of a ship, characterized in that supplied to the power generation engine through the heat exchanger.
제 10항에 있어서,
상기 열교환기에서 냉각되어 재액화될 압축가스는 상기 기액분리기로 도입되기 전 감압으로 추가냉각되며, 상기 기액분리기는 운전압력이 가변적이고,
상기 발전엔진으로 공급하도록 분기된 압축가스는 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압 후 상기 플래시 가스와 합류되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 공급 방법.
The method of claim 10,
The compressed gas to be cooled and reliquefied in the heat exchanger is further cooled under reduced pressure before being introduced into the gas-liquid separator, and the gas-liquid separator has a variable operating pressure,
The boil-off gas supply method of a ship, characterized in that the compressed gas branched to be supplied to the power generation engine is reduced to the fuel supply pressure of the power generation engine and then merges with the flash gas.
제 11항에 있어서,
상기 압축기에서 압축된 압축가스는 상기 발전엔진보다 고압인 연료를 공급받는 선내 주엔진으로 공급되고,
상기 압축기는 상기 증발가스를 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
The method of claim 11,
The compressed gas compressed by the compressor is supplied to the main engine on board receiving fuel at a higher pressure than the power generation engine,
The compressor compresses the boil-off gas to the fuel supply pressure of the main engine.
제 12항에 있어서,
상기 압축기는 복수의 컴프레서를 포함하는 다단압축기로 마련되고,
상기 기액분리기로부터 분리되어 상기 발전엔진으로 공급되는 플래시 가스의 질소 농도에 따라, 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 플래시 가스에 혼합하여 상기 발전엔진으로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
The method of claim 12,
The compressor is provided as a multistage compressor including a plurality of compressors,
According to the nitrogen concentration of the flash gas separated from the gas-liquid separator and supplied to the power generation engine, boil-off gas compressed through some stages of the multistage compressor may be mixed with the flash gas and supplied to the power generation engine. How to treat boil-off gas on a ship.
제 13항에 있어서,
상기 저장탱크에서 발생하는 증발가스 중 재액화시킬 증발가스가 없는 때에는 상기 다단압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
The method of claim 13,
When there is no boil-off gas to be reliquefied among the boil-off gas generated in the storage tank, the boil-off gas compressed through some stages of the multi-stage compressor can be supplied to the power generation engine.
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