KR20210072848A - Boil-Off Gas Reliquefaction Method and System for Vessels - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a boil-off gas (BOG) re-liquefaction method for a ship, which re-liquefies BOG generated by naturally vaporizing liquefied gas, and a system using the same. The BOG re-liquefaction method for a ship comprises: a compression step of compressing BOG, discharged from a liquefied gas storage tank, to a pressure required by a high-pressure engine; a cooling step of cooling the high-pressure BOG compressed in the compression step, by exchanging heat between the high-pressure BOG and BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compression step; a first decompression step of first depressurizing the BOG cooled in the cooling step; and a second decompression step of further decompressing the BOG, decompressed in the first decompression step, to a final target pressure. The first decompression step includes a pressure adjustment step of adjusting the degree of decompression of the BOG in the first decompression step so that the pressure of the BOG transferred from the first decompression step to the second decompression step remains constant. Therefore, a re-liquefaction process can be performed smoothly.

Description

선박용 증발가스 재액화 방법 및 시스템 {Boil-Off Gas Reliquefaction Method and System for Vessels}Boil-Off Gas Reliquefaction Method and System for Vessels}

본 발명은 액화가스가 자연기화하여 생성된 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 재액화시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for re-liquefying boil-off gas (BOG) generated by natural vaporization of liquefied gas.

근래, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 등의 액화가스 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, 액화천연가스를 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 liquefied natural gas (LNG) is rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has the advantage of increasing the storage and transport efficiency because the volume is very small compared to the gas. In addition, since liquefied gas including liquefied natural gas can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process, it can be viewed as an eco-friendly fuel that emits less 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 cooling and liquefying natural gas containing methane to about -162°C, and has a volume of about 1/600 compared to natural gas. Accordingly, 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. 이는 에탄 등 다른 저온 액화가스의 경우에도 마찬가지이다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162 ℃ atmospheric pressure, liquefied natural gas is sensitive to temperature changes and evaporates easily. For this reason, the storage tank that stores the liquefied natural gas is insulated, but since external heat is continuously transferred to the storage tank, the liquefied natural gas is continuously naturally vaporized in the storage tank during the process of transporting the liquefied natural gas and boils off gas (Boil). -Off Gas, BOG) occurs. This is also true for other low-temperature liquefied gases such as ethane.

증발가스는 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 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료소비처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.BOG is a type of loss and is an important problem in transport efficiency. In addition, when boil-off gas is accumulated in the storage tank, the internal pressure of the tank may increase excessively, and in severe cases, there is a risk of damage to the tank. Therefore, various methods for treating BOG generated in the storage tank are studied. Recently, for the treatment of BOG, a method of re-liquefying BOG and returning it to the storage tank, and turning BOG into fuel such as engines of ships, etc. A method of using it as an energy source for a consumer is being used.

증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 및 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다. 특히, 후자의 방법을 채용한 시스템을 부분 재액화 시스템(Partial Reliquefaction System, PRS)이라고 한다. As a method for re-liquefying BOG, a method of re-liquefying BOG by heat exchange with a refrigerant by having a refrigeration cycle using a separate refrigerant, a method of re-liquefying BOG itself as a refrigerant without a separate refrigerant, etc. There is this. In particular, a system employing the latter method is called a partial reliquefaction system (PRS).

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DF 엔진 및 ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.On the other hand, as engines that can use natural gas as fuel among engines generally used in ships, there are gas fuel engines such as DF engines and ME-GI engines.

DF 엔진(DFDE, DFDG)은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5 bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 기준으로 작동한다.DF engines (DFDE, DFDG) are composed of 4 strokes, and are based on the Otto Cycle, which injects natural gas with a relatively low pressure of 6.5 bar into the combustion air inlet and compresses it as the piston rises. works with

ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 기준으로 작동한다. 최근에는 연료 효율 및 추진 효율이 더 좋은 ME-GI 엔진에 대한 관심이 커지고 있는 추세이다.The ME-GI engine is composed of two strokes, and operates based on a diesel cycle in which high-pressure natural gas near 300 bar is directly injected into the combustion chamber near top dead center of the piston. Recently, there is a growing interest in ME-GI engines with better fuel efficiency and propulsion efficiency.

도 2에는 종래의 증발가스 재액화 시스템이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 저장탱크(T)에서 LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스를 압축기(C)를 이용하여 압축시켜 엔진(MEGI, DFDE)의 연료로 공급한다. 엔진으로 공급되지 않은 증발가스, 즉, 엔진의 연료 수요량을 초과하는 만큼의 압축 증발가스는, 재액화 장치로 분기시켜 재액화시켜 회수한다. 2 shows a conventional BOG reliquefaction system. Referring to FIG. 2 , the boil-off gas generated by natural vaporization of LNG in the storage tank T is compressed using the compressor C and supplied as fuel for the engines MEGI and DFDE. BOG that is not supplied to the engine, that is, compressed BOG exceeding the fuel demand of the engine, is branched to the re-liquefaction device to be re-liquefied and recovered.

재액화시킬 압축 증발가스는 열교환기(H)에서 저장탱크(T)로부터 압축기(C)로 이송되는 압축 전 증발가스와의 열교환에 의해 냉각되고, 감압장치(D)에 의해 감압되면서 온도가 더 낮아진다. 감압장치(D)에 의해 압력 및 온도가 낮아진 증발가스는 기액분리기(S)에서 기액분리되어, 액체 상태의 재액화 증발가스는 저장탱크(T)로 회수되고, 액화되지 않은 기체 상태의 증발가스는 열교환기(H)로 공급되는 압축 전 증발가스 흐름에 합류된다. The compressed BOG to be reliquefied is cooled by heat exchange with BOG before compression transferred from the storage tank (T) to the compressor (C) in the heat exchanger (H), and the temperature is further increased as the pressure is reduced by the decompression device (D). lowers BOG whose pressure and temperature have been lowered by the decompression device (D) is separated from gas-liquid in the gas-liquid separator (S), and the reliquefied BOG in a liquid state is recovered to the storage tank (T), and non-liquefied BOG in a gaseous state is joined to the boil-off gas flow before compression supplied to the heat exchanger (H).

압축기(C)는 다단압축기로서, 여러 단계에 걸쳐 증발가스를 고압 엔진(MEGI)에서 요구하는 압력, 즉 약 300 barg로 압축시킬 수 있다. 압축기(C)에서 압축된 300 barg의 고압 증발가스 중 재액화시킬 고압 증발가스가 열교환기(H)로 이송되어, 열교환에 의해 냉각된다. 열교환기(H)에서 냉각된 약 300 barg의 고압 증발가스는 감압장치(D)에서 약 3 barg로 단열팽창됨으로써 액화된다. The compressor (C) is a multi-stage compressor, and may compress the boil-off gas to the pressure required by the high pressure engine (MEGI), that is, about 300 barg over several stages. The high-pressure BOG to be reliquefied among the 300 barg high-pressure BOG compressed in the compressor (C) is transferred to the heat exchanger (H) and cooled by heat exchange. The high-pressure boil-off gas of about 300 barg cooled in the heat exchanger (H) is liquefied by adiabatic expansion to about 3 barg in the pressure reducing device (D).

여기서, 감압장치(D)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 감압장치(D1) 및 제2 감압장치(D2)을 직렬로 구비하여, 2단계에 걸쳐 300 barg의 고압 증발가스를 3 barg까지 감압시키는 구성이 적용되고 있다. 이는 하나의 감압장치(D)을 이용하여 단일 단계에 걸쳐 증발가스를 감압시키는 것보다 여러 단계에 걸쳐 고압 증발가스를 감압시키는 것이 더 효율적이기 때문이다. Here, the pressure reducing device D, as shown in FIG. 2, is provided with a first pressure reducing device D1 and a second pressure reducing device D2 in series, and 300 barg of high pressure boil-off gas is produced in two steps. A configuration that reduces the pressure to barg is applied. This is because it is more efficient to depressurize the high-pressure BOG over several steps than to depressurize the BOG over a single step using a single decompression device (D).

만약, 하나의 감압장치(D)만을 구비하여 한번에 300 barg의 고압에서 3 barg까지 감압시키면, 그 압력강하가 너무 커서 다량의 플래시 가스(flash gas)가 발생할 수 있어 재액화 효율이 떨어지고, 감압장치(D)의 부하가 크기 때문에 장치 비용이 증가한다. If only one decompression device (D) is provided and the pressure is reduced from a high pressure of 300 barg to 3 barg at a time, the pressure drop is too large and a large amount of flash gas may be generated, so that the reliquefaction efficiency is reduced, and the decompression device Because the load in (D) is large, the device cost increases.

2개의 감압장치(D)을 이용하여 2단계에 걸쳐 고압의 증발가스를 300 barg에서 3 barg까지 감압시키는 경우, 먼저 상류의 제1 감압장치(D1)은, 300 barg의 증발가스를 70 barg로 감압시키는 감압장치으로 구비되고, 하류의 제2 감압장치(D2)은 70 barg의 증발가스를 3 barg로 감압시키는 감압장치으로 구비된다. 즉, 2개의 감압장치은 부하가 동일하거나 또는 감압장치이 밸브인 경우 각 밸브의 개도율은 동일하게 고정설정된다. When the high-pressure BOG is reduced from 300 barg to 3 barg in two steps using two decompression devices (D), first, the first decompression device (D1) upstream reduces the BOG of 300 barg to 70 barg. It is provided as a pressure reducing device for depressurizing, and the downstream second pressure reducing device D2 is provided as a pressure reducing device for decompressing the boil-off gas of 70 barg to 3 barg. That is, when the two pressure reducing devices have the same load or the pressure reducing device is a valve, the opening degree of each valve is set to be the same.

제1 감압장치(D1)과 제2 감압장치(D2)은 기체 상태의 증발가스를 감압시킴으로써 압력과 온도를 낮춰 증발가스를 액화시키는 수단으로서, 제1 감압장치(D1) 및 제2 감압장치(D2)은 기체 상태의 유체를 감압시키기 수단이다. The first pressure reducing device D1 and the second pressure reducing device D2 are means for liquefying the boil-off gas by lowering the pressure and temperature by depressurizing the gaseous boil-off gas, and the first pressure reducing device D1 and the second pressure reducing device ( D2) is a means for depressurizing the gaseous fluid.

그런데 본 발명의 발명자들은 제1 감압장치(D1)으로부터 제2 감압장치(D2)으로 공급되는 1차 감압 증발가스가 완전 액화 상태가 되거나, 또는 기액 2상(2-phase)의 혼합 상태가 되어 재액화 유량의 제어를 어렵게 하는 문제점을 발견하였다. However, the inventors of the present invention found that the primary reduced pressure boil-off gas supplied from the first pressure reducing device D1 to the second pressure reducing device D2 is in a completely liquefied state, or a gas-liquid two-phase mixed state. A problem was found that made it difficult to control the reliquefaction flow rate.

열교환기(H)에서 냉각되는 고압 증발가스의 온도는, 저장탱크(T)로부터 열교환기(H)의 냉매로서 공급되는 증발가스의 압력(또는 유량) 및 온도에 따라 달라진다. 즉, 열교환기(H)로 냉매로서 공급되는 증발가스의 온도가 낮아지는 경우, 열교환기(H)에서 냉각되는 고압 증발가스의 온도가 낮아진다. 따라서, 열교환기(H)로부터 제1 감압장치(D1)으로 공급되는 고압 증발가스의 온도가 설정치보다 낮아지면, 제1 감압장치(D1)으로부터 제2 감압장치(D2)으로 공급되는 증발가스의 상태가 액체 또는 기액 혼합 상태가 될 수 있다. 제2 감압장치(D2)으로 공급되는 증발가스가 액체 또는 기액혼합 상태이면 증발가스의 유량을 제어하기가 어렵고, 증발가스의 재액화가 원활하게 이루어지지 않는다. The temperature of the high-pressure BOG cooled in the heat exchanger (H) varies depending on the pressure (or flow rate) and temperature of the BOG supplied from the storage tank (T) as a refrigerant of the heat exchanger (H). That is, when the temperature of the BOG supplied as a refrigerant to the heat exchanger (H) is lowered, the temperature of the high-pressure BOG cooled in the heat exchanger (H) is lowered. Therefore, when the temperature of the high-pressure BOG supplied from the heat exchanger H to the first pressure reducing device D1 is lower than the set value, the BOG supplied from the first pressure reducing device D1 to the second pressure reducing device D2 is reduced. The state may be a liquid or gas-liquid mixed state. If the boil-off gas supplied to the second decompression device D2 is in a liquid or gas-liquid mixed state, it is difficult to control the flow rate of the boil-off gas, and re-liquefaction of the boil-off gas is not performed smoothly.

따라서, 본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열교환기에서 냉각된 고압의 증발가스를 2단계에 걸쳐 설정압력까지 감압시키되, 제1 감압장치에서 감압된 증발가스가 액체 또는 기액 혼합상태가 되지 않도록 하여, 원활하게 재액화 공정이 실시되도록 하는, 선박용 증발가스 재액화 방법 및 시스템을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to solve the above-described problem, and the high-pressure BOG cooled in the heat exchanger is reduced to a set pressure in two steps, and the BOG decompressed in the first decompression device is in a liquid or gas-liquid mixed state. It is an object of the present invention to provide a method and system for reliquefying BOG for ships, so that the reliquefaction process is smoothly carried out.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축 단계; 상기 압축 단계에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축 단계로 이송되는 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 냉각 단계; 상기 냉각 단계에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 1차 감압 단계; 및 상기 1차 감압 단계에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 2차 감압 단계;를 포함하고, 상기 1차 감압 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 압력을 일정하게 유지시키기 위하여, 상기 1차 감압 단계에서의 증발가스의 감압 정도를 조절하는 압력 조절 단계;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법이 제공된다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, the compression step of compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to a pressure required by the high-pressure engine; a cooling step of cooling the high-pressure BOG compressed in the compression step by exchanging heat with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compression step; a first decompression step of first depressurizing the boil-off gas cooled in the cooling step; and a second decompression step of further depressurizing the boil-off gas decompressed in the first decompression step to a final target pressure, wherein the first decompression step includes, in the first decompression step, evaporation transferred from the first decompression step to the second decompression step In order to keep the pressure of the gas constant, a pressure control step of adjusting the degree of decompression of the boil-off gas in the first decompression step is provided.

바람직하게는, 상기 1차 감압 단계 및 2차 감압 단계는, 각각 감압밸브에 의해 증발가스의 감압이 실시되고, 상기 감압밸브에 의해 감압되면서 증발가스의 온도도 낮아지며, 상기 압력 조절 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제1 감압밸브의 개도율을 제어함으로써 실시되고, 상기 2차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제2 감압밸브의 개도율은 고정되어 있을 수 있다. Preferably, in the first decompression step and the second decompression step, the pressure of the boil-off gas is respectively performed by a pressure reducing valve, and the temperature of the boil-off gas is lowered while the pressure is reduced by the pressure reducing valve, and the pressure adjusting step includes: The first pressure reducing step may be performed by controlling the opening rate of the first pressure reducing valve for decompressing the boil-off gas, and the opening rate of the second pressure reducing valve for decompressing the boil-off gas in the second pressure reducing step may be fixed.

바람직하게는, 상기 압력 조절 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 및 상기 압력 측정 단계에서 측정된 압력 측정값에 따라 상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제1 감압밸브의 개도율을 조절하는 개도율 조절 단계;를 포함할 수 있다.Preferably, the pressure adjusting step comprises: a pressure measuring step of measuring the pressure of the boil-off gas transferred from the first decompression step to the second decompression step; and an opening rate adjusting step of adjusting the opening rate of the first pressure reducing valve for decompressing the boil-off gas in the first decompression step according to the pressure measurement value measured in the pressure measuring step.

바람직하게는, 상기 개도율 조절 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 목표로 하는 중간 목표압력에 상응하는 기본 개도율과, 상기 압력 측정 단계에서의 압력 측정값을 상기 중간 목표압력까지 높이거나 낮추기 위해 필요한 가변 개도율을 비교하여, 더 큰 값의 개도율로 상기 제1 감압밸브의 개도율을 설정할 수 있다.Preferably, in the step of adjusting the opening rate, the basic opening rate corresponding to the intermediate target pressure targeted in the first decompression step and the pressure measurement value in the pressure measuring step are increased or decreased to the intermediate target pressure. By comparing the required variable opening rate, the opening rate of the first pressure reducing valve may be set as the larger value of the opening rate.

바람직하게는, 상기 1차 감압 단계에서 2차 감압 단계로 공급하는 증발가스는 기체 상태 또는 초임계 상태이고, 2차 감압 단계에서 감압된 증발가스는 액체 상태 또는 기액 혼합 상태일 수 있다. Preferably, the BOG supplied from the first decompression step to the second decompression step may be in a gaseous state or a supercritical state, and the BOG decompressed in the second decompression step may be in a liquid state or a gas-liquid mixed state.

바람직하게는, 상기 2차 감압 단계에서 감압된 액체 상태의 재액화 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 공급하는 회수 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a recovery step of supplying the reliquefied BOG in a liquid state decompressed in the second decompression step to the liquefied gas storage tank.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축 단계; 상기 압축 단계에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축 단계로 이송되는 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 냉각 단계; 상기 냉각 단계에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 1차 감압 단계; 및 상기 1차 감압 단계에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 2차 감압 단계;를 포함하고, 상기 1차 감압 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 상태가 액체 상태 또는 기액 혼합 상태가 되지 않도록 하기 위하여, 상기 1차 감압 단계에서의 증발가스의 감압 정도를 조절하는 압력 조절 단계;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a compression step of compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to the pressure required by the high-pressure engine; a cooling step of cooling the high-pressure BOG compressed in the compression step by exchanging heat with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compression step; a first decompression step of first depressurizing the boil-off gas cooled in the cooling step; and a second decompression step of further depressurizing the boil-off gas decompressed in the first decompression step to a final target pressure, wherein the first decompression step includes, in the first decompression step, evaporation transferred from the first decompression step to the second decompression step In order to prevent the state of the gas from becoming a liquid state or a gas-liquid mixed state, a pressure control step of adjusting the degree of decompression of the boil-off gas in the first decompression step is provided.

바람직하게는, 상기 압력 조절 단계는, 상기 1차 감압 단계에서 2차 감압 단계로 이송하는 증발가스의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 및 상기 압력 측정 단계의 압력 측정값에 따라 상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 감압밸브의 개도율을 조절하는 단계;를 포함하며, 상기 2차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 감압밸브의 개도율은 고정값일 수 있다. Preferably, the pressure adjusting step comprises: a pressure measuring step of measuring the pressure of the boil-off gas transferred from the first decompression step to the second decompression step; and adjusting an opening rate of a pressure reducing valve for decompressing boil-off gas in the first decompression step according to the pressure measurement value of the pressure measuring step. The opening rate may be a fixed value.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 또 다른 일 측면에 의하면, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축기로 이송되는 증발가스와 열교환시켜, 상기 고압 증발가스를 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 제1 감압장치; 상기 제1 감압장치에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 제2 감압장치; 상기 제1 감압장치와 제2 감압장치 사이의 압력을 측정하는 압력 측정부; 및 상기 압력 측정부의 압력 측정값이 설정값 이상으로 유지되도록 상기 제1 감압장치에 의한 증발가스의 감압 정도를 제어하는 제어부;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 시스템이 제공된다. In addition, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the compressor for compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to the pressure required by the high-pressure engine; a heat exchanger configured to heat the high-pressure BOG compressed in the compressor with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compressor to cool the high-pressure BOG; a first pressure reducing device for first depressurizing the boil-off gas cooled in the heat exchanger; a second pressure reducing device for further reducing the boil-off gas decompressed in the first pressure reducing device to a final target pressure; a pressure measuring unit for measuring the pressure between the first pressure reducing device and the second pressure reducing device; and a control unit for controlling the degree of decompression of the boil-off gas by the first pressure reducing device so that the pressure measurement value of the pressure measurement unit is maintained above a set value.

바람직하게는, 상기 제1 감압장치는, 상기 증발가스를 등엔탈피 공정에 의해 팽창시키는 줄-톰슨 밸브이고, 상기 제어부는, 중간 목표압력에 상응하는 제1 감압장치의 개도율과, 상기 압력 측정부의 압력 측정값을 상기 중간 목표압력까지 높이거나 낮추기 위해 필요한 제1 감압장치의 개도율을 비교하여, 더 큰 값으로 상기 제1 감압장치의 개도율을 설정하는 하이 셀렉터;를 포함할 수 있다. Preferably, the first pressure reducing device is a Joule-Thomson valve for expanding the boil-off gas by an isenthalpy process, and the control unit includes an opening rate of the first pressure reducing device corresponding to an intermediate target pressure and measuring the pressure and a high selector configured to set the opening rate of the first pressure reducing device to a larger value by comparing the opening rate of the first pressure reducing device required to increase or decrease the negative pressure measurement value to the intermediate target pressure.

바람직하게는, 상기 제2 감압장치는, 상기 증발가스를 등엔탈피 공정에 의해 팽창시키는 줄-톰슨 밸브이고, 상기 제2 감압장치의 개도율은 변동이 없는 고정값일 수 있다. Preferably, the second pressure reducing device may be a Joule-Thomson valve that expands the boil-off gas by an isenthalpy process, and the opening rate of the second pressure reducing device may be a fixed value that does not change.

본 발명에 따른 선박용 증발가스 재액화 방법 및 시스템은, 열교환기에서 냉각된 고압의 증발가스를 2단계에 걸쳐 설정압력까지 감압시키되, 제1 감압장치에서 감압된 증발가스가 액체 또는 기액 혼합상태가 되지 않도록 하여, 원활하게 재액화 공정이 실시되도록 한다. The method and system for reliquefying BOG for ships according to the present invention reduce the high-pressure BOG cooled in a heat exchanger to a set pressure in two steps, and the BOG decompressed in the first decompression device is in a liquid or gas-liquid mixed state. so that the reliquefaction process is carried out smoothly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 기존의 증발가스 재액화 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
1 is a schematic diagram illustrating a BOG reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a conventional BOG reliquefaction system.

본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시예에 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 objects achieved by the embodiments 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. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference signs to the elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are indicated by the same reference signs as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

후술하는 본 발명의 실시예에서 액화가스는, 다양한 액화가스(Liquefied Gas)에 적용될 수 있으며, 예를 들어, LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다. 또는, 액화 이산화탄소, 액화 수소, 액화 암모니아 등의 액체 가스일 수도 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.Liquefied gas in an embodiment of the present invention to be described later may be applied to various liquefied gases, for example, LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), liquefied gas It may be a liquefied petrochemical gas such as ethylene gas (Liquefied Ethylene Gas) or liquefied propylene gas (Liquefied Propylene Gas). Alternatively, liquid gas such as liquefied carbon dioxide, liquefied hydrogen or liquefied ammonia may be used. However, in the embodiments to be described later, an example in which LNG, which is a representative liquefied gas, is applied will be described.

또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 처리 시스템 및 방법은, 선박에 적용되는 것을 예로 들어 설명하지만, 육상에서 적용될 수도 있다. In addition, although the BOG treatment system and method according to an embodiment of the present invention, which will be described later, is described as an example applied to a ship, it may be applied on land.

또한, 후술하는 실시예에서 선박은 액화천연가스를 화물로서 운반하는 액화천연가스 운반선(LNG Carrier)의 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 액화천연가스를 저장하는 저장탱크를 갖춘 LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG RV(Regasification Vessel) 등 액화가스 저장탱크가 마련되고 액화가스를 연료로써 공급받는 엔진이 적용되고 증발가스를 처리하기 위한 수단으로서 증발가스를 재액화시키기 위한 재액화 장치가 구비되는 모든 선박에 적용할 수 있다.In addition, in the embodiment to be described later, the ship is described by taking the case of a liquefied natural gas carrier (LNG Carrier) that transports liquefied natural gas as cargo, but the present invention is an LNG FSRU (Floating LNG FSRU) equipped with a storage tank for storing liquefied natural gas. Liquefied gas storage tanks such as Storage Regasification Unit), LNG FPSO (Floating Production Storage Offloading), and LNG RV (Regasification Vessel) are provided, and an engine supplied with liquefied gas as fuel is applied. It is applicable to all ships equipped with a reliquefaction device for reliquefying.

또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예에서 엔진은, 고압 엔진, 중압 엔진 및 저압 엔진 중 어느 둘 이상을 포함할 수 있다. 고압 엔진은 약 100 bar 내지 400 bar, 또는 약 150 bar 이상, 바람직하게는 약 300 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 ME-GI 엔진인 것을 예로 들어 설명한다. 또한, 중압 엔진은 약 10 bar 내지 20 bar, 바람직하게는 약 16 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 X-DF 엔진일 수 있으며, 저압 엔진은 약 5 bar 내지 10 bar, 바람직하게는 약 6.5 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 DF 엔진이나 DFDG 엔진, 또는 DFGE 엔진 등일 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention to be described later, the engine may include any two or more of a high-pressure engine, a medium-pressure engine, and a low-pressure engine. The high-pressure engine is described as an engine using gas fuel of about 100 bar to 400 bar, or about 150 bar or more, preferably about 300 bar, for example, an ME-GI engine. Also, the medium pressure engine may be an engine using a gaseous fuel of about 10 bar to 20 bar, preferably about 16 bar, for example an X-DF engine, and the low pressure engine may be about 5 bar to 10 bar, preferably about 16 bar. It may be an engine using gas fuel of about 6.5 bar, for example, a DF engine, a DFDG engine, or a DFGE engine.

후술하는 본 발명의 일 실시예에서는 고압 엔진과 저압 엔진, 즉 ME-GI 엔진과 DFDE를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In an embodiment of the present invention to be described later, a high-pressure engine and a low-pressure engine, that is, a ME-GI engine and a DFDE will be described as an example.

또한, 본 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 부분 재액화 시스템(PRS) 또는 부분 재액화 시스템을 개량하여 재액화량을 증대시키는 전체 재액화 시스템(FRS; Full Reliquefaction System)에 적용될 수 있다.In addition, the BOG reliquefaction system according to the present embodiment may be applied to a partial reliquefaction system (PRS) or a full reliquefaction system (FRS) that improves the partial reliquefaction system to increase the reliquefaction amount. .

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 증발가스 재액화 방법 및 선박용 증발가스 재액화 시스템을 설명하기로 한다. Hereinafter, a vessel BOG reliquefaction method and a vessel BOG reliquefaction system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 증발가스 재액화 시스템은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); LNG 저장탱크(100)로부터 증발가스 라인(BL)을 따라 이송되는 증발가스를 고압 엔진(MEGI)에서 요구하는 압력으로 압축시키는 다단압축기(300); 다단압축기(300)에 의해 압축된 고압 증발가스 중에서 엔진으로 공급하지 않은 나머지 증발가스를 재액화시켜 LNG 저장탱크(100)로 회수하는 재액화 장치;를 포함한다. A vessel BOG reliquefaction system according to an embodiment of the present invention includes an LNG storage tank 100 for storing LNG; a multi-stage compressor 300 for compressing the boil-off gas transferred from the LNG storage tank 100 along the boil-off gas line (BL) to the pressure required by the high-pressure engine (MEGI); and a re-liquefaction device for re-liquefying the remaining BOG that is not supplied to the engine among the high-pressure BOG compressed by the multi-stage compressor 300 and recovering it to the LNG storage tank 100 .

본 실시예의 재액화 장치는, 다단압축기(300)에 의해 압축된 고압 증발가스 중에서 엔진으로 공급하지 않은 나머지 증발가스를 냉각시키는 열교환기(200); 열교환기(200)에서 냉각된 증발가스를 중간 목표압력까지 감압시키는 제1 감압장치(610); 및 제1 감압장치(620)에 의해 감압된 중간 압력의 증발가스를 최종 감압 목표압력까지 더 감압시켜 액화시키는 제2 감압장치(620);을 포함한다. The reliquefaction apparatus of this embodiment includes a heat exchanger 200 for cooling the remaining BOG that is not supplied to the engine among the high-pressure BOG compressed by the multi-stage compressor 300; a first pressure reducing device 610 for decompressing the boil-off gas cooled in the heat exchanger 200 to an intermediate target pressure; and a second decompression device 620 for further decompressing the boil-off gas of the intermediate pressure decompressed by the first decompression device 620 to a final decompression target pressure to liquefy it.

또한, 본 실시예의 제1 감압장치(610)으로부터 감압되어 배출되는 증발가스의 압력을 측정하는 압력 측정부(630); 및 압력 측정부(630)의 압력 측정값에 따라 제1 감압장치(610)의 증발가스 감압 정도를 조절하여, 제1 감압장치(610)과 제2 감압장치(620) 사이의 압력을 일정하게 유지시키는 제어부(640);를 더 포함한다.In addition, the pressure measuring unit 630 for measuring the pressure of the boil-off gas discharged after being decompressed from the first decompression device 610 of the present embodiment; And by adjusting the degree of BOG decompression of the first pressure reducing device 610 according to the pressure measurement value of the pressure measuring unit 630 , the pressure between the first pressure reducing device 610 and the second pressure reducing device 620 is constant. It further includes; a control unit 640 for maintaining.

또한, 본 실시예에 따른 선박용 증발가스 재액화 시스템은, 제2 감압장치(620)에 액화된 증발가스를 기액분리하는 기액분리기(700);를 더 포함할 수 있다. In addition, the BOG reliquefaction system for ships according to the present embodiment may further include a gas-liquid separator 700 for gas-liquid separation of BOG liquefied in the second pressure reducing device 620 .

본 실시예의 LNG 저장탱크(100)에는 LNG가 약 1.1 bar, -162℃로 저장되어 있을 수 있다. LNG 저장탱크(100)에서 LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스(BOG; BOil-Off Gas)는 LNG 저장탱크(100)로부터 배출되어 증발가스 라인(BL)을 따라 이송되며, 다단압축기(300)에서 압축된 후, 연료라인(FL1, FL2)을 따라 엔진(MEGI, DFDE)로 공급되어 엔진의 연료로 사용되거나, 재액화 라인(RL)을 따라 이송되면서 재액화되어 LNG 저장탱크(100)로 다시 회수된다. In the LNG storage tank 100 of this embodiment, LNG may be stored at about 1.1 bar, -162°C. BOG (BOil-Off Gas) generated by natural vaporization of LNG in the LNG storage tank 100 is discharged from the LNG storage tank 100 and transferred along the boil-off gas line BL, and the multi-stage compressor 300 After being compressed in the fuel line (FL1, FL2), it is supplied to the engine (MEGI, DFDE) to be used as fuel for the engine, or is reliquefied while being transported along the reliquefaction line (RL) to the LNG storage tank (100). is recovered again

증발가스 라인(BL)은, LNG 저장탱크(100)와 열교환기(200) 및 열교환기(200)와 다단압축기(300)를 연결하고, LNG 저장탱크(100)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 라인(BL)을 따라 유동하면서, 열교환기(200)에서 고압 증발가스를 냉각시키면서 냉열이 회수된 후, 다단압축기(300)로 이송된다.The boil-off gas line BL connects the LNG storage tank 100 and the heat exchanger 200 and the heat exchanger 200 and the multi-stage compressor 300 , and the boil-off gas discharged from the LNG storage tank 100 is boil-off gas. While flowing along the line BL, cooling heat is recovered while cooling the high-pressure BOG in the heat exchanger 200 , and then transferred to the multi-stage compressor 300 .

다단압축기(300)는 다수개의 실린더와 다수개의 인터쿨러(inter-cooler)를 포함하여 여러 단계에 걸쳐 증발가스를 고압 엔진(MEGI)에서 요구하는 압력으로 압축시킬 수 있다. The multi-stage compressor 300 may compress the boil-off gas to the pressure required by the high pressure engine (MEGI) over several stages including a plurality of cylinders and a plurality of inter-coolers.

본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 다단압축기(300)가 5개의 실린더와 5개의 인터쿨러를 포함하여 최소 1단계부터 5단계에 걸쳐 증발가스를 압축시킬 수 있는 5단 압축기가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the multi-stage compressor 300 includes five cylinders and five intercoolers, and a five-stage compressor capable of compressing BOG over at least one stage to five stages is applied. An example will be described.

다단압축기(300)의 다수개의 실린더 중 후단의 실린더는 적어도 하나 이상이 급유 윤활 방식의 실린더를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 후단의 3개의 실린더가 급유 윤활 방식의 실린더이고, 전단의 2개의 실린더는 무급유 윤활 방식의 실린더인 것을 예로 들어 설명한다. 따라서, 전단의 2개의 실린더만을 이용하여 2단계에 걸쳐 압축된 저압의 증발가스에는 오일이 섞여 있지 않지만, 전단의 2개의 실린더와 후단의 3개의 실린더를 모두 이용하여 5단계에 걸쳐 압축된 고압의 증발가스에는 오일이 섞여있을 수 있다.Among the plurality of cylinders of the multi-stage compressor 300 , at least one of the cylinders at the rear end may include an oil-lubricating type cylinder. In this embodiment, three cylinders of the rear stage are oil-lubricated cylinders, and the two cylinders of the front stage are oil-free lubrication type cylinders as an example. Therefore, although oil is not mixed in the low-pressure BOG compressed through two stages using only the two cylinders in the front stage, the high pressure compressed through the five stages using both the two cylinders in the front and three cylinders in the rear BOG may contain oil.

본 실시예의 다단압축기(300)의 전단의 2개의 무급유 윤활 방식의 실린더를 이용하여 2단계에 걸쳐 압축된 저압 증발가스의 압력은, 저압 엔진, 즉 본 실시예에서 DFDE에서 요구하는 가스 연료의 압력, 즉 약 5 bar 내지 10 bar, 또는 약 6.5 bar일 수 있다. The pressure of the low-pressure BOG compressed in two stages using the two cylinders of the oil-free lubrication method at the front end of the multi-stage compressor 300 of this embodiment is the low-pressure engine, that is, the pressure of gas fuel required by the DFDE in this embodiment. , that is, about 5 bar to 10 bar, or about 6.5 bar.

본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다단압축기(300)의 일부 실린더, 즉, 본 실시예에서 2개의 무급유 윤활 방식의 실린더를 이용하여 2단계에 걸쳐 압축된 저압 증발가스 중에서, 저압 엔진에서 요구하는 가스 연료량만큼의 저압 증발가스를, 증발가스 라인(BL)으로부터 제2 연료라인(FL2)으로 분기시켜, 저압 엔진의 가스 연료로 공급할 수 있다. 제2 연료라인(FL2)은 다단압축기(300)의 2번째 실린더의 하류에서 증발가스 라인(BL)으로부터 분기되어 저압 엔진으로 연결된다. According to this embodiment, as shown in Fig. 1, some of the cylinders of the multi-stage compressor 300, that is, among the low-pressure BOG compressed in two stages using two cylinders of the oil-free lubrication method in this embodiment, The low-pressure boil-off gas corresponding to the amount of gas fuel required by the low-pressure engine may be branched from the boil-off gas line BL to the second fuel line FL2 and supplied as gas fuel of the low pressure engine. The second fuel line FL2 is branched from the boil-off gas line BL at the downstream of the second cylinder of the multi-stage compressor 300 and is connected to the low-pressure engine.

또한, 본 실시예의 다단압축기(300)의 전단의 2개의 무급유 윤활 방식의 실린더와 후단의 3개의 급유 윤활 방식의 실린더를 모두 이용하여 5단계에 걸쳐 압축된 고압 증발가스의 압력은 증발가스의 주성분인 메탄의 초임계 압력 이상일 수 있다. 그리고 다단압축기(300)에서 5단계에 걸쳐 압축된 증발가스의 압력은 고압 엔진, 즉 본 실시예에서 ME-GI 엔진에서 요구하는 가스 연료의 압력인 약 150 bar 이상, 또는 약 100 bar 내지 400 bar, 또는 약 300 bar일 수 있다. In addition, the pressure of the high-pressure BOG compressed over five steps using both the two oil-free lubrication cylinders at the front end and the three oil-lubricated lubrication cylinders at the rear end of the multi-stage compressor 300 of this embodiment is the main component of the boil-off gas. It may be above the supercritical pressure of phosphorus methane. And the pressure of the boil-off gas compressed through five steps in the multi-stage compressor 300 is about 150 bar or more, or about 100 bar to 400 bar, which is the pressure of gas fuel required in the high-pressure engine, that is, the ME-GI engine in this embodiment. , or about 300 bar.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 다단압축기(300)의 5개의 실린더를 모두 이용하여 5단계에 걸쳐 압축된 고압 증발가스 중에서 고압 엔진에서 요구하는 가스 연료량만큼의 고압 증발가스는, 제1 연료라인(FL1)을 통하여 고압 엔진의 가스 연료로 공급된다. 제1 연료라인(FL1)은 다단압축기(300)와 고압 엔진(MEGI)을 연결한다. In addition, as shown in FIG. 1 , the high-pressure BOG as much as the amount of gas fuel required by the high-pressure engine among the high-pressure BOG compressed over five steps using all five cylinders of the multi-stage compressor 300 is the first fuel. It is supplied as gaseous fuel of the high-pressure engine through line FL1. The first fuel line FL1 connects the multi-stage compressor 300 and the high-pressure engine MEGI.

다단압축기(300)의 5개의 실린더를 모두 이용하여 5단계에 걸쳐 압축된 고압 증발가스 중에서 고압 엔진(MEGI)에서 요구하는 가스 연료량을 제외한 나머지 고압 증발가스는 재액화 라인(RL)으로 분기시켜 재액화시킨 후 LNG 저장탱크(100)로 회수할 수 있다. Among the high-pressure BOG compressed through 5 stages using all 5 cylinders of the multi-stage compressor 300, the remaining high-pressure BOG, except for the amount of gas fuel required by the high-pressure engine (MEGI), is branched to the reliquefaction line (RL) to be re-liquefied. After liquefaction, it can be recovered to the LNG storage tank 100 .

재액화 라인(RL)은 제1 연료라인(FL1)으로부터 분기될 수 있으며, 고압 증발가스가 열교환기(200), 제1 감압장치(610), 제2 감압장치(620) 및 기액분리기(700)를 거쳐 LNG 저장탱크(100)로 회수되도록 연결된다. The reliquefaction line RL may be branched from the first fuel line FL1 , and the high-pressure boil-off gas is transferred to the heat exchanger 200 , the first pressure reducing device 610 , the second pressure reducing device 620 , and the gas-liquid separator 700 . ) is connected to be recovered to the LNG storage tank 100 .

본 실시예에 따르면, 제1 연료라인(FL1)의 다단압축기(300) 하류 또는 재액화 라인(RL)의 열교환기(200) 상류에 하나 이상 설치되며, 다단압축기(300)에서 압축된, 오일이 섞여 있는 고압 증발가스로부터 오일을 제거하는 제1 오일필터(510);를 더 포함할 수 있다.According to this embodiment, at least one installed downstream of the multi-stage compressor 300 of the first fuel line FL1 or upstream of the heat exchanger 200 of the re-liquefaction line RL, and compressed in the multi-stage compressor 300, oil A first oil filter 510 for removing oil from the mixed high-pressure boil-off gas; may further include.

여기서, 다단압축기(300)로부터 재액화 라인(RL)을 따라 열교환기(200)로 이송되는 고압 증발가스는 제1 오일필터(510)에서 오일이 걸러진 후 열교환기(200)로 이송될 수 있다. Here, the high-pressure BOG transferred from the multi-stage compressor 300 to the heat exchanger 200 along the reliquefaction line RL may be transferred to the heat exchanger 200 after the oil is filtered by the first oil filter 510 . .

제1 오일필터(510)는 초임계 또는 기체 상태의 유체로부터 액체 및/또는 증기 상태의 유체를 걸러내기에 적합한 수단일 수 있다. 즉, 제1 오일필터(510)에서는 초임계 상태의 고압 증발가스로부터 액체 및/또는 증기 상태의 오일을 걸러낼 수 있다. The first oil filter 510 may be a means suitable for filtering liquid and/or vapor-state fluids from supercritical or gaseous fluids. That is, the first oil filter 510 may filter oil in a liquid and/or vapor state from the high-pressure boil-off gas in the supercritical state.

제1 오일필터(510)에서 오일이 제거된 고압 증발가스가 재액화 라인(RL)을 따라 열교환기(200)로 공급된다. 오일을 제거한 고압 증발가스를 열교환기(200)로 공급함으로써 오일에 의한 열교환기(200) 막힘 현상을 방지할 수 있다. The high-pressure BOG from which oil has been removed from the first oil filter 510 is supplied to the heat exchanger 200 along the reliquefaction line RL. By supplying the high-pressure boil-off gas from which the oil has been removed to the heat exchanger 200, the clogging of the heat exchanger 200 by oil can be prevented.

본 실시예의 열교환기(200)는 마이크로 채널형 유로를 갖는 열교환기일 수 있다. 예를 들어, 열교환기(200)는 극저온의 증발가스와 고압의 증발가스를 열교환 시키기에 적합한 열교환기인 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)일 수 있다. The heat exchanger 200 of this embodiment may be a heat exchanger having a micro-channel type flow path. For example, the heat exchanger 200 may be a PCHE (Printed Circuit Heat Exchanger), which is a heat exchanger suitable for exchanging cryogenic BOG and high pressure BOG.

이와 같이 마이크로 채널형 유로를 갖는 열교환기는 오일에 의한 막힘 현상이 더욱 빈번하게 일어나고, 오일에 의한 막힘 현상이 재액화 성능에 치명적인 영향을 준다. 따라서, 본 실시예와 같이 열교환기(200)의 상류에서 고압 증발가스로부터 오일을 제거한 후 오일이 제거된 증발가스를 열교환기(200)로 공급하는 것이 바람직하다. As described above, in a heat exchanger having a microchannel flow path, clogging by oil occurs more frequently, and the clogging by oil has a fatal effect on reliquefaction performance. Therefore, it is preferable to supply the boil-off gas from which the oil is removed to the heat exchanger 200 after oil is removed from the high-pressure boil-off gas upstream of the heat exchanger 200 as in the present embodiment.

열교환기(200)에서, 증발가스 라인(BL)을 따라 LNG 저장탱크(100)로부터 다단압축기(300)로 이송되는 증발가스와의 열교환에 의해, 냉각된 고압 증발가스는, 재액화 라인(RL)을 따라 제1 감압장치(610)으로 공급된다. In the heat exchanger 200, the high-pressure BOG cooled by heat exchange with BOG transferred from the LNG storage tank 100 to the multi-stage compressor 300 along the BOG line BL is converted into a reliquefaction line RL. ) is supplied to the first pressure reducing device 610 along the line.

본 실시예의 제1 감압장치(610)은 등엔탈피 공정에 의해 고압 증발가스를 중간 압력까지 감압시키는 팽창밸브, 예를 들어 줄-톰슨 밸브일 수 있고, 또는 등엔트로피 공정에 의해 고압 증발가스를 감압시키는 팽창기일 수도 있다. 본 실시예에서 제1 감압장치(610)은 줄-톰슨 밸브인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. The first pressure reducing device 610 of the present embodiment may be an expansion valve for reducing the high-pressure BOG to an intermediate pressure by an isenthalpy process, for example, a Joule-Thomson valve, or reducing the high-pressure BOG by an isentropic process. It may be an inflator. In this embodiment, the first pressure reducing device 610 is a Joule-Thomson valve will be described as an example.

제1 감압장치(610)에서 고압 증발가스는 감압되면서 온도도 낮아진다. In the first pressure reducing device 610, the high-pressure BOG is reduced in temperature as the pressure is reduced.

제1 감압장치(610)에서 압력 및 온도가 낮아진 증발가스는 재액화 라인(RL)을 따라 제2 감압장치(620)으로 이송되며, 제2 감압장치(620)에서 증발가스는 목표압력까지 압력이 낮아진다. BOG whose pressure and temperature have been lowered in the first pressure reducing device 610 is transferred to the second pressure reducing device 620 along the reliquefaction line RL, and the BOG is pressured to the target pressure in the second pressure reducing device 620 . this lowers

본 실시예의 제2 감압장치(620)은 등엔탈피 공정에 의해 고압 증발가스를 중간 압력까지 감압시키는 팽창밸브, 예를 들어, 줄-톰슨 밸브일 수 있고, 또는 등엔트로피 공정에 의해 고압 증발가스를 감압시키는 팽창기일 수도 있다. 본 실시예에서 제2 감압장치(620)은 줄-톰슨 밸브인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. The second pressure reducing device 620 of the present embodiment may be an expansion valve for reducing the high-pressure BOG to an intermediate pressure by an isenthalpy process, for example, a Joule-Thomson valve, or a high-pressure BOG by an isentropic process. It may be an inflator that depressurizes it. In this embodiment, the second pressure reducing device 620 will be described by taking as an example a Joule-Thompson valve.

본 실시예에서, 제1 감압장치(610)에서 감압되는 증발가스의 압력, 즉 중간목표압력은 약 70 barg일 수 있고, 제2 감압장치(620)에서 감압되는 증발가스의 압력, 즉 최종 목표압력은 약 3 barg일 수 있다. In this embodiment, the pressure of the boil-off gas reduced in the first pressure reducing device 610, that is, the intermediate target pressure, may be about 70 barg, and the pressure of the boil-off gas reduced in the second pressure reducing device 620, that is, the final target pressure. The pressure may be about 3 barg.

또한, 본 실시예에 따르면 제1 감압장치(610)은, 압력 측정부(630)를 이용하여 측정한, 제1 감압장치(610)으로부터 제2 감압장치(620)으로 이송되는 증발가스의 압력 측정값에 따라 개도율이 조절될 수 있다. In addition, according to the present embodiment, the first pressure reducing device 610 is the pressure of the boil-off gas transferred from the first pressure reducing device 610 to the second pressure reducing device 620 measured using the pressure measuring unit 630 . The opening rate may be adjusted according to the measured value.

열교환기(200)에서 냉매로 사용되는, 증발가스 라인(BL)을 따라 이송되는 증발가스의 압력, 유량 및 온도 등의 조건 및/또는 다단압축기(300)에서 재액화 라인(RL)을 따라 열교환기(200)로 이송되는 증발가스의 유량 등의 조건에 따라, 열교환기(200)로부터 제1 감압장치(610)로 이송되는 증발가스의 온도 및 압력이 달라지게 된다. Conditions such as the pressure, flow rate and temperature of the boil-off gas transferred along the boil-off gas line BL, used as a refrigerant in the heat exchanger 200 , and/or heat exchange along the reliquefaction line RL in the multi-stage compressor 300 . The temperature and pressure of the boil-off gas transferred from the heat exchanger 200 to the first pressure reducing device 610 varies according to conditions such as the flow rate of the boil-off gas transferred to the unit 200 .

즉, 제1 감압장치(610)의 개도율이 고정값이거나 또는 단순히 액화량에 따라서만 제2 감압장치(620)와 동시에 제어되면, 제1 감압장치(610) 하류의 압력이 중간 목표압력에 미치지 못하거나 또는 중간 목표압력을 과도하게 초과하는 경우가 발생할 수 있다. That is, if the opening rate of the first pressure reducing device 610 is a fixed value or is controlled simultaneously with the second pressure reducing device 620 only according to the amount of liquidation, the pressure downstream of the first pressure reducing device 610 is adjusted to the intermediate target pressure. There may be cases in which it does not reach or exceeds the intermediate target pressure excessively.

특히, 제1 감압장치(610) 하류의 압력이 중간 목표압력보다 낮으면 증발가스가 액체 또는 기액 2상 혼합 상태가 되기 쉽다. In particular, when the pressure downstream of the first pressure reducing device 610 is lower than the intermediate target pressure, the boil-off gas tends to be in a liquid or gas-liquid two-phase mixed state.

본 실시예에 따르면, 제2 감압장치(620)의 개도율, 즉 밸브 포지션은 고정으로 두되, 압력 측정부(630)의 압력 측정값에 따라 제1 감압장치(610)의 개도율을 제어하여 제1 감압장치(610)와 제2 감압장치(620) 사이의 압력이 중간 목표압력 이상을 유지하도록 하는 제어부(640);를 더 포함할 수 있다. According to this embodiment, the opening rate of the second pressure reducing device 620 , that is, the valve position is set to be fixed, and the opening rate of the first pressure reducing device 610 is controlled according to the pressure measurement value of the pressure measuring unit 630 . The control unit 640 for maintaining the pressure between the first pressure reducing device 610 and the second pressure reducing device 620 equal to or greater than the intermediate target pressure; may further include.

본 실시예의 제어부(640)는, 제1 감압장치(610)의 하이 셀렉터(HS; High Selector)를 포함하여, 제1 감압장치(610)의 설정 압력, 즉 중간 압력과 압력 측정부(630)의 압력 측정값을 비교하여, 그에 따른 개도율 중에 더 큰값을 선택하여 제어할 수 있다. The control unit 640 of this embodiment includes a high selector (HS) of the first pressure reducing device 610 , and the set pressure of the first pressure reducing device 610 , that is, the intermediate pressure and the pressure measuring unit 630 . By comparing the measured pressure values, it is possible to select and control a larger value among the corresponding opening rates.

예를 들어, 본 실시예에 따르면, 제어부(640)는 압력 측정부(640)의 압력 측정값이 설정값(중간 목표압력), 즉, 본 실시예의 중간 압력인 약 70 barg보다 낮으면, 제1 감압장치(610)의 개도율을 높여, 제1 감압장치(610)의 전후단 압력강하를 줄이고, 따라서 제1 감압장치(610) 하류의 압력을 높여 제1 감압장치(610)과 제2 감압장치(620) 사이의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. For example, according to the present embodiment, the control unit 640 if the pressure measurement value of the pressure measurement unit 640 is lower than the set value (intermediate target pressure), that is, about 70 barg, the intermediate pressure of this embodiment, 1 By increasing the opening rate of the pressure reducing device 610 , the pressure drop at the front and rear ends of the first pressure reducing device 610 is reduced, and thus the pressure downstream of the first pressure reducing device 610 is increased to increase the pressure of the first pressure reducing device 610 and the second pressure reducing device 610 . The pressure between the decompression devices 620 may be kept constant.

한편, 이와 같이 제1 감압장치(610)의 개도율을 조정하더라도 제2 감압장치(620)의 개도율은 고정되어 있으므로, 전체 액화량에는 영향을 미치지 않는다. On the other hand, even if the opening rate of the first pressure reducing device 610 is adjusted in this way, the opening rate of the second pressure reducing device 620 is fixed, so that the total amount of liquefaction is not affected.

또한, 본 실시예에서는 제1 감압장치(610)의 개도율이 압력 측정부(630)의 압력 측정값에 의해 피드백 제어되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 열교환기(200)와 제1 감압장치(610) 사이의 온도를 측정하여 온도 측정값에 따라 제1 감압장치(610)의 개도율이 제어될 수도 있다. In addition, in the present embodiment, it has been described as an example that the opening rate of the first pressure reducing device 610 is feedback-controlled by the pressure measurement value of the pressure measuring unit 630 , but the heat exchanger 200 and the first pressure reducing device 610 . ), the opening rate of the first pressure reducing device 610 may be controlled according to the temperature measurement value.

또한, 본 실시예에 따른 선박용 증발가스 재액화 시스템은, 제1 감압장치(610)의 하류와 제2 감압장치(620)의 하류 중 어느 하나 이상의 위치에 하나 이상 설치되며, 감압장치(610, 620)에서 감압된 증발가스에 잔존하고 있는 오일을 제거하는 제2 오일필터(520);를 더 포함할 수 있다.In addition, the BOG reliquefaction system for ships according to the present embodiment is installed at one or more positions of the downstream of the first decompression device 610 and the downstream of the second decompression device 620 , and the pressure reducing device 610, It may further include; a second oil filter 520 for removing the oil remaining in the boil-off gas decompressed in 620).

열교환기(200)의 상류에 제1 오일필터(510)를 설치하여도, 일부의 오일, 특히 증기상태의 오일은 잘 걸러지지 않고 증발가스에 잔존하여 증발가스와 함께 재액화 공정을 거친다. 성분에 따라 차이는 있지만 오일의 응축점은 증발가스(메탄)의 응축점보다 높기때문에, 재액화 공정을 거치면서 오일은 고체화된다. Even when the first oil filter 510 is installed upstream of the heat exchanger 200, some oil, particularly in a vapor state, is not filtered well and remains in the boil-off gas and undergoes a re-liquefaction process together with the boil-off gas. Although there are differences depending on the composition, the oil's condensation point is higher than that of boil-off gas (methane), so the oil solidifies through the reliquefaction process.

따라서, 본 실시예와 같이, 감압장치(610, 620)의 하류에 제2 오일필터(520)를 추가로 설치하여, 재액화된 증발가스가 LNG 저장탱크(100)로 회수되기 전에 재액화 증발가스로부터 추가로 오일을 걸러냄으로써, 오일이 LNG 저장탱크(100)를 오염시키는 문제를 해소할 수 있다. Therefore, as in the present embodiment, a second oil filter 520 is additionally installed downstream of the decompression devices 610 and 620 , so that the reliquefied BOG is reliquefied and evaporated before being recovered to the LNG storage tank 100 . By additionally filtering the oil from the gas, it is possible to solve the problem that the oil contaminates the LNG storage tank 100 .

본 실시예의 제2 오일필터(520)는 액체상태의 유체로부터 고체를 걸러내기에 적합한 극저온용 필터일 수 있다. The second oil filter 520 of this embodiment may be a cryogenic filter suitable for filtering out solids from liquid fluids.

또한, 제2 오일필터(520)는 제2 감압장치(520)의 기액분리기(700) 사이에 설치되어, 제2 오일필터(520)에서 오일이 걸러진 재액화 증발가스가 기액분리기(700)로 이송될 수 있다. In addition, the second oil filter 520 is installed between the gas-liquid separator 700 of the second pressure reducing device 520 , and the reliquefied BOG from which oil has been filtered in the second oil filter 520 is transferred to the gas-liquid separator 700 . can be transported

기액분리기(700)에서는, 재액화 증발가스로부터, 증발가스가 감압되면서 생성된 플래시 가스와 기액분리기(700) 내에서 자연기화된 증발가스 등 기체 상태의 미응축 증발가스와 액체 상태의 재액화 증발가스가 기액분리된다. In the gas-liquid separator 700 , non-condensed BOG in a gaseous state such as flash gas generated while the BOG is decompressed from the reliquefied BOG and BOG naturally vaporized in the gas-liquid separator 700 and reliquefaction evaporation in a liquid state Gas is separated into gas-liquid.

기액분리기(700)에서 분리된 기체 상태의 미응축 증발가스는 기체 회수라인(GL)을 따라 기액분리기(700)로부터 배출되어 열교환기(200) 상류의 증발가스 라인(BL)을 통해 LNG 저장탱크(100)로부터 열교환기(200)의 냉매로서 공급되는 증발가스 흐름에 합류될 수 있다.The non-condensed BOG in the gaseous state separated in the gas-liquid separator 700 is discharged from the gas-liquid separator 700 along the gas recovery line GL, and through the BOG line BL upstream of the heat exchanger 200, the LNG storage tank It may be joined to the boil-off gas flow supplied as a refrigerant of the heat exchanger 200 from 100 .

종래에는 제1 감압장치(610)의 개도율 조정없이 제1 감압장치(610)와 제2 감아장치(620)의 밸브 포지션을 고정으로 두고, 액화량에 따라 제1 감압장치(610)과 제2 감압장치(620)을 동시에 운전하였던과는 달리, 본 발명에 따르면, 제1 감압장치(610)의 개도율을 조절하여 제1 감압장치(610) 하류의 압력을 일정압력 이상으로 유지시킴으로써, 제2 감압장치(620)으로 액체 또는 기액 2상 혼합의 증발가스가 공급되지 않도록 하며, 따라서 재액화 시스템을 원활하게 제어할 수 있다. In the related art, the valve positions of the first pressure reducing device 610 and the second winding device 620 are fixed without adjusting the opening degree of the first pressure reducing device 610, and the first pressure reducing device 610 and the second pressure reducing device 610 according to the amount of liquefaction are fixed. Unlike the simultaneous operation of two pressure reducing devices 620, according to the present invention, by adjusting the opening rate of the first pressure reducing device 610 to maintain the pressure downstream of the first pressure reducing device 610 above a certain pressure, The second pressure reducing device 620 prevents the boil-off gas of liquid or gas-liquid two-phase mixture from being supplied, and thus the reliquefaction system can be smoothly controlled.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention in addition to the above-described embodiments is recognized by those of ordinary skill in the art. It is self-evident to Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

100 : LNG 저장탱크
200 : 열교환기
300 : 다단압축기
510 : 제1 오일필터
520 : 제2 오일필터
610 : 제1 감압장치
620 : 제2 감압장치
630 : 압력 측정부
640 : 제어부
700 : 기액분리기
100: LNG storage tank
200: heat exchanger
300: multi-stage compressor
510: first oil filter
520: second oil filter
610: first pressure reducing device
620: second pressure reducing device
630: pressure measuring unit
640: control unit
700: gas-liquid separator

Claims (11)

액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축 단계;
상기 압축 단계에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축 단계로 이송되는 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 냉각 단계;
상기 냉각 단계에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 1차 감압 단계; 및
상기 1차 감압 단계에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 2차 감압 단계;를 포함하고,
상기 1차 감압 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 압력을 일정하게 유지시키기 위하여, 상기 1차 감압 단계에서의 증발가스의 감압 정도를 조절하는 압력 조절 단계;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
A compression step of compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to the pressure required by the high-pressure engine;
a cooling step of cooling the high-pressure BOG compressed in the compression step by exchanging heat with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compression step;
a first decompression step of first depressurizing the boil-off gas cooled in the cooling step; and
a second decompression step of further depressurizing the boil-off gas decompressed in the first decompression step to a final target pressure;
The first decompression step is,
In order to maintain a constant pressure of the boil-off gas transferred from the first decompression step to the second decompression step, a pressure control step of adjusting the degree of decompression of the boil-off gas in the first decompression step; Gas reliquefaction method.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 감압 단계 및 2차 감압 단계는, 각각 감압밸브에 의해 증발가스의 감압이 실시되고, 상기 감압밸브에 의해 감압되면서 증발가스의 온도도 낮아지며,
상기 압력 조절 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제1 감압밸브의 개도율을 제어함으로써 실시되고,
상기 2차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제2 감압밸브의 개도율은 고정되어 있는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
The method according to claim 1,
In the first decompression step and the second decompression step, the pressure of the boil-off gas is respectively performed by a pressure reducing valve, and the temperature of the boil-off gas is lowered while the pressure is reduced by the pressure reducing valve,
The pressure control step is
It is carried out by controlling the opening rate of the first pressure reducing valve for reducing the boil-off gas in the first pressure reducing step,
The opening rate of the second pressure reducing valve for decompressing the boil-off gas in the second decompression step is fixed, the method for reliquefying boil-off gas for ships.
청구항 1에 있어서,
상기 압력 조절 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 및
상기 압력 측정 단계에서 측정된 압력 측정값에 따라 상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 제1 감압밸브의 개도율을 조절하는 개도율 조절 단계;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
The method according to claim 1,
The pressure control step is
a pressure measuring step of measuring the pressure of the boil-off gas transferred from the first decompression step to the second decompression step; and
An opening rate adjusting step of adjusting the opening rate of the first pressure reducing valve for decompressing the boil-off gas in the first decompression step according to the pressure measurement value measured in the pressure measuring step;
청구항 3에 있어서,
상기 개도율 조절 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 목표로 하는 중간 목표압력에 상응하는 기본 개도율과, 상기 압력 측정 단계에서의 압력 측정값을 상기 중간 목표압력까지 높이거나 낮추기 위해 필요한 가변 개도율을 비교하여, 더 큰 값의 개도율로 상기 제1 감압밸브의 개도율을 설정하는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
4. The method according to claim 3,
In the step of adjusting the opening rate,
A larger value is obtained by comparing the basic opening rate corresponding to the intermediate target pressure targeted in the first decompression step and the variable opening rate required to increase or decrease the pressure measured value in the pressure measuring step to the intermediate target pressure. A method of re-liquefying BOG for ships, in which the opening rate of the first pressure reducing valve is set to the opening rate of .
청구항 1에 있어서,
상기 1차 감압 단계에서 2차 감압 단계로 공급하는 증발가스는 기체 상태 또는 초임계 상태이고, 2차 감압 단계에서 감압된 증발가스는 액체 상태 또는 기액 혼합 상태인, 선박용 증발가스 재액화 방법.
The method according to claim 1,
BOG supplied from the first decompression step to the second decompression step is in a gaseous state or a supercritical state, and the BOG decompressed in the second decompression step is in a liquid state or a gas-liquid mixed state.
청구항 5에 있어서,
상기 2차 감압 단계에서 감압된 액체 상태의 재액화 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 공급하는 회수 단계;를 더 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
6. The method of claim 5,
A recovery step of supplying the reliquefied BOG in the liquid state decompressed in the second decompression step to the liquefied gas storage tank; further comprising, a vessel BOG reliquefaction method.
액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축 단계;
상기 압축 단계에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축 단계로 이송되는 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 냉각 단계;
상기 냉각 단계에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 1차 감압 단계; 및
상기 1차 감압 단계에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 2차 감압 단계;를 포함하고,
상기 1차 감압 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 상기 2차 감압 단계로 이송되는 증발가스의 상태가 액체 상태 또는 기액 혼합 상태가 되지 않도록 하기 위하여, 상기 1차 감압 단계에서의 증발가스의 감압 정도를 조절하는 압력 조절 단계;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 방법.
A compression step of compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to the pressure required by the high-pressure engine;
a cooling step of cooling the high-pressure BOG compressed in the compression step by exchanging heat with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compression step;
a first decompression step of first depressurizing the boil-off gas cooled in the cooling step; and
a second decompression step of further depressurizing the boil-off gas decompressed in the first decompression step to a final target pressure;
The first decompression step is,
a pressure control step of adjusting the degree of decompression of the boil-off gas in the first decompression step in order to prevent the state of the boil-off gas transferred from the first decompression step to a liquid state or a gas-liquid mixture state; A method of re-liquefaction of boil-off gas for ships, comprising
청구항 7에 있어서,
상기 압력 조절 단계는,
상기 1차 감압 단계에서 2차 감압 단계로 이송하는 증발가스의 압력을 측정하는 압력 측정 단계; 및
상기 압력 측정 단계의 압력 측정값에 따라 상기 1차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 감압밸브의 개도율을 조절하는 단계;를 포함하며,
상기 2차 감압 단계에서 증발가스를 감압시키는 감압밸브의 개도율은 고정값인, 선박용 증발가스 재액화 방법.
8. The method of claim 7,
The pressure control step is
a pressure measuring step of measuring the pressure of the boil-off gas transferred from the first decompression step to the second decompression step; and
adjusting an opening rate of a pressure reducing valve for decompressing boil-off gas in the first pressure reduction step according to the pressure measurement value of the pressure measurement step;
In the second decompression step, the opening rate of the pressure reducing valve for reducing the boil-off gas is a fixed value, the method for reliquefying boil-off gas for ships.
액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되어 압축기로 이송되는 증발가스와 열교환시켜, 상기 고압 증발가스를 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 1차 감압시키는 제1 감압장치;
상기 제1 감압장치에서 감압된 증발가스를 최종 목표압력까지 더 감압시키는 제2 감압장치;
상기 제1 감압장치와 제2 감압장치 사이의 압력을 측정하는 압력 측정부; 및
상기 압력 측정부의 압력 측정값이 설정값 이상으로 유지되도록 상기 제1 감압장치에 의한 증발가스의 감압 정도를 제어하는 제어부;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 시스템.
a compressor for compressing the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank to the pressure required by the high-pressure engine;
a heat exchanger configured to heat the high-pressure BOG compressed in the compressor with BOG discharged from the liquefied gas storage tank and transferred to the compressor to cool the high-pressure BOG;
a first pressure reducing device for first depressurizing the boil-off gas cooled in the heat exchanger;
a second pressure reducing device for further reducing the boil-off gas decompressed in the first pressure reducing device to a final target pressure;
a pressure measuring unit for measuring the pressure between the first pressure reducing device and the second pressure reducing device; and
A control unit for controlling the degree of decompression of the boil-off gas by the first pressure reducing device so that the pressure measurement value of the pressure measurement unit is maintained above a set value;
청구항 9에 있어서,
상기 제1 감압장치는, 상기 증발가스를 등엔탈피 공정에 의해 팽창시키는 줄-톰슨 밸브이고,
상기 제어부는,
중간 목표압력에 상응하는 제1 감압장치의 개도율과, 상기 압력 측정부의 압력 측정값을 상기 중간 목표압력까지 높이거나 낮추기 위해 필요한 제1 감압장치의 개도율을 비교하여, 더 큰 값으로 상기 제1 감압장치의 개도율을 설정하는 하이 셀렉터;를 포함하는, 선박용 증발가스 재액화 시스템.
10. The method of claim 9,
The first pressure reducing device is a Joule-Thomson valve that expands the boil-off gas by an isenthalpy process,
The control unit is
By comparing the opening rate of the first pressure reducing device corresponding to the intermediate target pressure and the opening rate of the first pressure reducing device required to increase or decrease the pressure measurement value of the pressure measuring unit to the intermediate target pressure, the higher value is obtained. 1 High selector to set the opening rate of the pressure reducing device; including, BOG reliquefaction system for ships.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 감압장치는, 상기 증발가스를 등엔탈피 공정에 의해 팽창시키는 줄-톰슨 밸브이고,
상기 제2 감압장치의 개도율은 변동이 없는 고정값인, 선박용 증발가스 재액화 시스템.
11. The method of claim 10,
The second pressure reducing device is a Joule-Thomson valve that expands the boil-off gas by an isenthalpy process,
The opening rate of the second pressure reducing device is a fixed value that does not change, BOG reliquefaction system for ships.
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