KR20220047450A - Floating hydrogen-production system - Google Patents

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KR20220047450A
KR20220047450A KR1020200130344A KR20200130344A KR20220047450A KR 20220047450 A KR20220047450 A KR 20220047450A KR 1020200130344 A KR1020200130344 A KR 1020200130344A KR 20200130344 A KR20200130344 A KR 20200130344A KR 20220047450 A KR20220047450 A KR 20220047450A
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storage tank
natural gas
boil
floating
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KR1020200130344A
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정승재
류시진
박아민
최병윤
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

The present invention provides a floating hydrogen production system. According to one aspect of the present invention, a floating hydrogen production system comprises: a first storage tank provided on a first floating offshore structure and accommodating a liquefied natural gas and a boil-off gas generated therefrom; a reformer installed in the first floating offshore structure to receive at least one between the natural gas and the boil-off gas gasified from the first storage tank, and produce hydrogen; a regasification line provided with a gasifier regasifying the liquefied natural gas of the first storage tank and supplying the gasified natural gas to the reformer; a second storage tank provided on a second floating offshore structure and accommodating a liquefied natural gas and a boil-off gas generated therefrom; a first transfer line transferring the liquefied natural gas from the second storage tank to the first storage tank; and a second transfer line branching off from the regasification line to transfer at least a portion of the gasified natural gas to the second storage tank. The present invention can increase hydrogen production efficiency.

Description

부유식 수소 생산 시스템{FLOATING HYDROGEN-PRODUCTION SYSTEM}Floating hydrogen production system {FLOATING HYDROGEN-PRODUCTION SYSTEM}

본 발명은 부유식 수소 생산 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부유식 해상 구조물의 액화가스 재기화 장치를 이용하여 수소를 생산할 수 있는 부유식 수소 생산 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a floating hydrogen production system, and more particularly, to a floating hydrogen production system capable of producing hydrogen using a liquefied gas regasification device of a floating offshore structure.

최근에는 청정 에너지원인 천연가스(Natural Gas)에 대한 수요가 증가하고 있다. 천연가스(Natural Gas)는 통상적으로 저장 및 수송의 용이성을 위해, 생산지에서 약 섭씨 -162 ℃로 냉각해 그 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 초저온 액체인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)로 상 변화한 후, LNG 캐리어(LNG Carrier)를 이용하여 원거리에 걸쳐 운송된다. Recently, the demand for natural gas, which is a clean energy source, is increasing. For ease of storage and transportation, natural gas is usually cooled to about -162 ° C at the production site and reduced to 1/600 in volume as liquefied natural gas, a colorless and transparent cryogenic liquid. After change, it is transported over a long distance using an LNG carrier.

통상적으로 LNG 캐리어는 액화천연가스를 액화된 상태로 육상 터미널로 하역하고, 하역된 액화천연가스는 육상 터미널에 설치된 재기화 설비에 의해 재기화된 후 소비처로 공급된다. 그러나 육상 터미널에 재기화 설비를 구축하고 유지하기 위해서는 막대한 설치비용 및 관리비용이 소모된다는 단점이 있으며, 자연재해에 의해 육상의 재기화 설비의 작동이 어려운 경우 안정적인 천연가스 공급이 불가능하다는 문제점이 있다. 이에 해상에서 액화천연가스를 재기화하여 천연가스를 육상 터미널로 공급하기 위해 LNG 재기화 선박(LNG RV; LNG Regasification Vessel) 또는 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비(FSRU, Floating Storage and Regasification Unit)가 개발 및 운용되고 있다. In general, LNG carriers unload liquefied natural gas to an onshore terminal in a liquefied state, and the unloaded liquefied natural gas is regasified by a regasification facility installed in the onshore terminal and then supplied to a consumer. However, there is a disadvantage that huge installation and management costs are consumed to build and maintain the regasification facility at the onshore terminal, and when it is difficult to operate the onshore regasification facility due to a natural disaster, there is a problem that a stable natural gas supply is impossible. . In order to regasify liquefied natural gas at sea and supply natural gas to onshore terminals, an LNG regasification vessel (LNG RV) or a floating storage and regasification unit (FSRU) developed and operated.

한편, 오늘날 환경문제가 인류의 주요한 이슈로 대두됨에 따라, 전 세계적으로 지구 온난화 문제 해결 및 대기환경 개선을 위해 노력하고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 환경문제의 근원이 되는 화석에너지를 대신하여 태양광, 풍력, 조력 및 수력과 같은 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.Meanwhile, as environmental problems are emerging as a major issue for mankind today, efforts are being made to solve global warming problems and improve the atmospheric environment around the world. In order to solve this problem, interest in renewable energy such as solar power, wind power, tidal power and hydro power is increasing instead of fossil energy, which is the source of environmental problems.

그러나 재생에너지는 지역별, 계절별 수급 불균형의 문제가 있는 바, 재생에너지로 생산된 에너지를 효과적으로 저장할 수 있는 에너지 저장매체, 다시 말해 에너지 캐리어(Energy-carrier)가 필요하다. 다양한 에너지 저장매체 중에서도 대용량, 장기간 안정적으로 저장할 수 있으면서도, 타 에너지원으로의 변환이 용이한 수소가 최적의 에너지 캐리어로 각광받고 있다. 특히, 수소는 연소 시 극소량의 질소와 물만 생성될 뿐 화석연료처럼 공해물질을 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광받고 있다.However, since renewable energy has a problem of regional and seasonal imbalance in supply and demand, an energy storage medium that can effectively store energy produced by renewable energy, that is, an energy-carrier is required. Among various energy storage media, hydrogen, which can be stored stably in a large capacity and for a long period of time, and is easily converted into other energy sources, is in the spotlight as an optimal energy carrier. In particular, hydrogen is in the spotlight as an eco-friendly energy source because only a very small amount of nitrogen and water are produced during combustion and does not generate pollutants like fossil fuels.

뿐만 아니라, 수소는 석유화학이나 제철 등 화학공정의 부산물로 발생되는 부생가스에서 수소를 추출하거나, 천연가스 또는 갈탄 등 1차 에너지로부터 개질하여 생산할 수도 있으며, 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 등 다양한 방법에 의해 생산이 가능하다는 이점이 있다. In addition, hydrogen can be produced by extracting hydrogen from by-product gas generated as a by-product of chemical processes such as petrochemical or steelmaking, or by reforming from primary energy such as natural gas or lignite, and electrolysis of water to produce hydrogen, etc. There is an advantage that production is possible by various methods.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0068670호(2012. 06. 27. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0068670 (published on June 27, 2012)

본 실시 예는 액화가스 재기화 장치를 이용해 천연가스에 함유된 메탄을 개질하고 수소를 생산할 수 있는 부유식 수소 생산 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment intends to provide a floating hydrogen production system capable of reforming methane contained in natural gas and producing hydrogen using a liquefied gas regasification device.

본 실시 예는 기화된 천연가스를 메탄 분리기로 분리하여 메탄 함유량이 높은 가스만 개질기로 공급함으로써 수소 생산 효율을 증대시키는 부유식 수소 생산 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment intends to provide a floating hydrogen production system that increases hydrogen production efficiency by separating vaporized natural gas with a methane separator and supplying only gas having a high methane content to the reformer.

본 실시 예는 기화된 천연가스를 메탄 분리기로 분리하여 메탄 함유량이 낮은 가스는 다른 설비의 연료로 사용하여 에너지 효율을 증대시키는 부유식 수소 생산 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment intends to provide a floating hydrogen production system that increases energy efficiency by separating vaporized natural gas with a methane separator and using the gas with a low methane content as fuel for other facilities.

본 실시 예는 저장탱크의 액화천연가스를 공급받을 수 있고, 이에 따라 수소 생산을 지속 가능한 부유식 수소 생산 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide a floating hydrogen production system that can be supplied with liquefied natural gas in the storage tank, and thus hydrogen production is sustainable.

본 실시 예는 저장탱크에 메탄 함유량이 낮은 가스를 공급하여 탱크 내의 부압을 발생을 방지할 수 있는 부유식 수소 생산 시스템을 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide a floating hydrogen production system that can prevent the generation of negative pressure in the tank by supplying a gas with a low methane content to the storage tank.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 부유식 해상 구조물에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제1 저장탱크; 상기 제1 부유식 해상 구조물에 설치되어 상기 제1 저장탱크로부터 기화된 천연가스 및 증발가스 중 적어도 하나를 공급받아 수소를 생산하는 개질기; 상기 제1 저장탱크의 액화천연가스를 재기화시키는 기화기를 구비하고, 기화된 천연가스를 상기 개질기로 공급하는 재기화 라인; 제2 부유식 해상 구조물에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제2 저장탱크; 상기 제2 저장탱크에서 상기 제1 저장탱크로 액화천연가스를 이송하는 제1 이송라인; 및 상기 재기화 라인에서 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 상기 제2 저장탱크로 이송하는 제2 이송라인;을 포함하는 부유식 수소 생산 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a first storage tank is provided on the first floating offshore structure for accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom; a reformer installed in the first floating offshore structure to receive at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the first storage tank to produce hydrogen; a regasification line having a vaporizer for regasifying the liquefied natural gas of the first storage tank and supplying the vaporized natural gas to the reformer; a second storage tank provided in the second floating offshore structure and accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom; a first transfer line for transferring liquefied natural gas from the second storage tank to the first storage tank; and a second transfer line for transferring at least a portion of the natural gas branched from the regasification line and vaporized to the second storage tank; a floating hydrogen production system may be provided.

상기 재기화 라인은 기화된 천연가스에 함유된 메탄 성분을 분리하는 메탄 분리기와, 상기 메탄 분리기에서 분리된 가스 중 메탄 함유량이 높은 제1 가스를 상기 개질기로 공급하는 제1 가스 공급라인과, 상기 메탄 분리기에서 분리된 가스 중 메탄 함유량이 낮은 제2 가스를 상기 제1 부유식 해상 구조물의 내부 설비의 연료로 공급하는 제2 가스 공급라인을 포함하고, 상기 제2 이송라인은 상기 제2 가스 공급라인에서 분기되어 상기 제2 가스를 상기 제2 저장탱크로 이송하는 부유식 수소 생산 시스템이 제공될 수 있다.The regasification line includes a methane separator for separating the methane component contained in the vaporized natural gas, and a first gas supply line for supplying a first gas having a high methane content among the gas separated in the methane separator to the reformer; and a second gas supply line for supplying a second gas having a low methane content among the gases separated by the methane separator as a fuel for an internal facility of the first floating offshore structure, wherein the second transfer line supplies the second gas A floating hydrogen production system branched from the line to transfer the second gas to the second storage tank may be provided.

상기 제1 이송라인은 상기 제2 저장탱크에서 상기 제1 저장탱크로 공급되는 액화천연가스의 공급 유량을 조절하는 아웃렛 밸브를 포함하고, 상기 제2 이송라인은 상기 제2 저장탱크로 공급되는 상기 제2 가스의 공급 유량을 조절하는 인렛 밸브를 포함하는 부유식 수소 생산 시스템이 제공될 수 있다.The first transfer line includes an outlet valve for controlling a supply flow rate of liquefied natural gas supplied from the second storage tank to the first storage tank, and the second transfer line is supplied to the second storage tank. A floating hydrogen production system can be provided that includes an inlet valve for regulating the supply flow rate of the second gas.

상기 제1 저장탱크의 증발가스를 상기 개질기로 공급하는 증발가스 공급라인;을 더 포함하고, 상기 증발가스 공급라인은 상기 제1 저장탱크의 압력을 조절하기 위해 증발가스의 공급 유량을 조절하는 유량조절밸브를 포함하는 부유식 수소 생산 시스템이 제공될 수 있다.Further comprising; a boil-off gas supply line for supplying the boil-off gas of the first storage tank to the reformer, wherein the boil-off gas supply line adjusts the supply flow rate of the boil-off gas to adjust the pressure of the first storage tank A floating hydrogen production system comprising a control valve may be provided.

상기 제1 저장탱크의 내부에 마련되고 액화천연가스를 이송하는 LNG펌프와, 액화천연가스를 분사하여 탱크 내부를 냉각시키는 분사장치를 포함하는 탱크냉각부;를 더 포함하는 부유식 수소 생산 시스템이 제공될 수 있다.A floating hydrogen production system further comprising a; a tank cooling unit provided in the first storage tank and including an LNG pump for transporting liquefied natural gas, and an injector for cooling the inside of the tank by spraying the liquefied natural gas can be provided.

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 액화가스 재기화 장치를 이용해 천연가스에 함유된 메탄을 개질하고 수소를 생산할 수 있다. The floating hydrogen production system according to this embodiment can reform methane contained in natural gas and produce hydrogen using a liquefied gas regasification device.

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 기화된 천연가스를 메탄 분리기로 분리하여 메탄 함유량이 높은 가스만 개질기로 공급함으로써 수소 생산 효율을 증대시키는 효과가 있다. The floating hydrogen production system according to this embodiment has the effect of increasing hydrogen production efficiency by separating the vaporized natural gas with a methane separator and supplying only the gas having a high methane content to the reformer.

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 기화된 천연가스를 메탄 분리기로 분리하여 메탄 함유량이 낮은 가스는 다른 설비의 연료로 사용하여 에너지 효율을 증대시키는 효과가 있다.The floating hydrogen production system according to this embodiment separates the vaporized natural gas with a methane separator, and the gas with a low methane content is used as a fuel for other facilities to increase energy efficiency.

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 저장탱크의 액화천연가스를 공급받을 수 있고, 이에 따라 수소 생산을 지속 가능한 효과가 있다.The floating hydrogen production system according to this embodiment can receive the liquefied natural gas of the storage tank, and thus has a sustainable hydrogen production effect.

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 저장탱크에 메탄 함유량이 낮은 가스를 공급하여 탱크 내의 부압을 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.The floating hydrogen production system according to this embodiment has an effect of supplying a gas with a low methane content to the storage tank to prevent the generation of negative pressure in the tank.

도 1는 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a floating hydrogen production system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram schematically showing a floating hydrogen production system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1는 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a floating hydrogen production system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(100)은 제1 부유식 해상 구조물(S1)에 마련되어 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제1 저장탱크(110), 제1 저장탱크(110)로부터 기화된 천연가스 및 증발가스 중 적어도 어느 하나를 공급받아 수소를 생산하는 개질기(150), 제1 저장탱크(110)의 액화천연가스를 재기화시키는 기화기(121)를 구비하고 기화된 천연가스를 개질기(150)로 공급하는 재기화 라인(120), 제2 부유식 해상 구조물(S2)에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제2 저장탱크(140), 제2 저장탱크(140)에서 제1 저장탱크(110)로 액화천연가스를 이송하는 제1 이송라인(170), 재기화 라인(120)에서 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 제2 저장탱크(140)로 이송하는 제2 이송라인(180), 제1 저장탱크(110)의 증발가스를 개질기(150)로 공급하는 증발가스 공급라인(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the floating hydrogen production system 100 according to an embodiment of the present invention is provided in the first floating offshore structure S1, and a first storage for accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom. Tank 110, a reformer 150 that receives at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the first storage tank 110 to produce hydrogen, and regasifies the liquefied natural gas in the first storage tank 110 A regasification line 120 having a vaporizer 121 and supplying vaporized natural gas to the reformer 150, is provided in the second floating offshore structure S2 and accommodates liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom The second storage tank 140, the first transfer line 170 for transferring the liquefied natural gas from the second storage tank 140 to the first storage tank 110, and the vaporized A second transfer line 180 for transferring at least a portion of the natural gas to the second storage tank 140 , and a boil-off gas supply line 130 for supplying boil-off gas from the first storage tank 110 to the reformer 150 , include

본 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(100)은 해상에서 운용되는 부유식 해상 구조물에 적용될 수 있다. 여기서, 부유식 해상 구조물은 액화천연가스를 수송하되 재기화 장치를 구비하는 LNG 캐리어(LNG Carrier), 해상에 부유된 상태에서 액화천연가스를 재기화하여 육상의 발전플랜트로 공급하는 LNG 재기화 선박(LNG RV; LNG Regasification Vessel) 또는 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비(FSRU, Floating Storage and Regasification Unit)를 의미할 수 있으며, 부유식 수소 생산 시스템(100)은 이러한 부유식 해상 구조물에 함께 탑재되어 운용될 수 있다.The floating hydrogen production system 100 according to this embodiment may be applied to a floating offshore structure operated in the sea. Here, the floating offshore structure transports liquefied natural gas, but an LNG carrier having a regasification device, and an LNG regasification vessel that regasifies the liquefied natural gas while floating on the sea and supplies it to an onshore power plant. (LNG RV; LNG Regasification Vessel) or Floating Storage and Regasification Unit (FSRU) can be operated

본 실시 예에 의한 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 제2 부유식 해상 구조물(S2)은 별도로 마련되어 각각이 해상에서 운용되는 부유식 구조물이다. 후술할 바와 같이, 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 제2 부유식 해상 구조물(S2)은 각각 저장탱크를 구비하여 액화천연가스를 수용 가능하되, 제1 부유식 해상 구조물(S1)은 수소를 생산하기 위한 설비를 탑재하여 수소를 생산 가능하고, 제2 부유식 해상 구조물(S2)은 천연가스를 저장 및 수송하여 제1 부유식 해상 구조물(S1)로 천연가스를 공급 가능하게 마련될 수 있다. The first floating offshore structure ( S1 ) and the second floating offshore structure ( S2 ) according to this embodiment are separately provided and each are floating structures operated in the sea. As will be described later, the first floating offshore structure S1 and the second floating offshore structure S2 each have a storage tank to accommodate liquefied natural gas, but the first floating offshore structure S1 is hydrogen Hydrogen can be produced by mounting a facility for producing there is.

제1 저장탱크(110)는 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용 및 저장하도록 마련된다. 구체적으로, 제1 저장탱크(110)는 제2 저장탱크(140)로부터 제1 이송라인(170)을 통해 액화천연가스를 공급받아 수용 및 저장할 수 있다. The first storage tank 110 is provided to receive and store liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom. Specifically, the first storage tank 110 may receive and store the liquefied natural gas supplied from the second storage tank 140 through the first transfer line 170 .

제1 저장탱크(110)에 수용되는 액화천연가스 및 증발가스는 선박의 추진용 엔진(20) 또는 발전용 엔진(30) 등의 연료가스로 제공되거나, 재기화 장치(121)에 의해 기화되어 육상에 설치되는 발전플랜트 등 천연가스 수요처(미도시)로 공급될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 저장탱크(110)에 수용되는 액화천연가스 및 증발가스는 개질기(150)로 공급되어 수소를 생산하기 위한 연료로 이용될 수 있다.The liquefied natural gas and boil-off gas accommodated in the first storage tank 110 are provided as fuel gas such as the ship's propulsion engine 20 or the power generation engine 30, or are vaporized by the regasification device 121. It can be supplied to natural gas demanders (not shown), such as power plants installed on land. In addition, the liquefied natural gas and boil-off gas accommodated in the first storage tank 110 may be supplied to the reformer 150 and used as fuel for producing hydrogen.

제1 저장탱크(110)는 외부의 열 침입에 의한 액화천연가스의 기화를 최소화할 수 있도록 단열 처리된 멤브레인 타입의 화물창으로 마련될 수 있으며, 선체에 복수 개로 마련될 수 있다.The first storage tank 110 may be provided as a membrane-type cargo hold insulated to minimize vaporization of liquefied natural gas due to external heat intrusion, and may be provided in plurality in the hull.

제1 저장탱크(110)는 일반적으로 단열 처리되어 설치되나, 외부의 열 침입을 완전히 차단하는 것은 실질적으로 불가능하며, 제1 저장탱크(110) 내부에는 액화천연가스가 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스가 생성된다. The first storage tank 110 is generally installed with heat insulation, but it is practically impossible to completely block the intrusion of external heat. gas is produced

제1 저장탱크(110) 내의 증발가스의 생성량은 제1 저장탱크(110)의 내부 온도, 압력 및 액화천연가스의 보유량에 따라 달라진다. 이러한 증발가스는 제1 저장탱크(110)의 내부압력을 상승시켜 제1 저장탱크(110)의 변형 및 폭발 등의 위험을 잠재하고 있으므로 증발가스를 제1 저장탱크(110)로부터 제거 또는 처리할 필요성이 있다. 이에 따라, 제1 저장탱크(110)의 내부에 발생된 증발가스는 압축된 후 개질기(150)로 공급되어 수소를 생산하는데 사용될 수 있다. 또한 증발가스는 도면에는 도시하지 않았으나 선박의 추진을 위한 엔진에 연료가스로 사용될 수 있다.The amount of BOG generated in the first storage tank 110 varies depending on the internal temperature, pressure and the amount of liquefied natural gas stored in the first storage tank 110 . Since such BOG raises the internal pressure of the first storage tank 110, there is a potential risk of deformation and explosion of the first storage tank 110, so BOG can be removed or treated from the first storage tank 110. there is a need Accordingly, the boil-off gas generated inside the first storage tank 110 may be compressed and then supplied to the reformer 150 to be used to produce hydrogen. In addition, although not shown in the drawings, boil-off gas may be used as fuel gas in an engine for propulsion of a ship.

제1 저장탱크(110)는 복수 개로 마련될 수 있고, 각각의 제1 저장탱크는 제1 이송라인(170)을 통해 제2 저장탱크(140)로부터 액화천연가스를 공급받을 수 있다. 이 때, 제1 저장탱크(110)가 제1 이송라인(170)으로 액화천연가스를 공급받을 때에는, 재기화 라인(120) 및 증발가스 공급라인(130)의 천연가스 및 증발가스 공급이 중단되고 개질기(150)의 작동이 중지되어 수소 생산이 중단될 수 있다.A plurality of first storage tanks 110 may be provided, and each of the first storage tanks may receive liquefied natural gas from the second storage tank 140 through the first transfer line 170 . At this time, when the first storage tank 110 is supplied with liquefied natural gas to the first transfer line 170 , the supply of natural gas and boil-off gas of the regasification line 120 and the boil-off gas supply line 130 is stopped. The operation of the reformer 150 may be stopped and hydrogen production may be stopped.

제1 저장탱크(110)의 내부에는 액화천연가스를 분사하여 탱크의 내부를 냉각시키는 탱크냉각부(111)가 마련된다. 탱크냉각부(111)는 제1 저장탱크(110) 하부에 마련되어 액화천연가스를 상부로 이송하는 LNG펌프(111a)와, LNG펌프(111a)로 이송된 저온의 액화천연가스를 탱크 내부로 분사하여 증발가스 생성을 감소시키는 분사장치(111b)를 포함할 수 있다.A tank cooling unit 111 for cooling the inside of the tank by spraying liquefied natural gas is provided in the first storage tank 110 . The tank cooling unit 111 is provided at the lower portion of the first storage tank 110 and injects the LNG pump 111a for transferring the liquefied natural gas to the upper part, and the low-temperature liquefied natural gas transferred to the LNG pump 111a into the tank. It may include an injection device 111b to reduce the generation of boil-off gas.

일반적으로, 탱크 내부에 수용된 저온의 액화천연가스의 수위가 약 30% 이하로 낮아지면 탱크 내부 기체의 온도가 상승한다. 따라서, 본 발명의 제1 저장탱크(110)의 액화천연가스의 수위가 낮아지면 제1 저장탱크(110)의 내부 온도가 상승하며, 제1 이송라인(170)을 통해 액화천연가스를 공급받을 시 제1 저장탱크(110) 내부에 다량의 증발가스가 생성된다. 이 때, 탱크냉각부(111)는 저온의 액화천연가스를 제1 저장탱크(110) 내부로 분사함으로써 제1 저장탱크(110) 내의 기체 온도를 낮추어 증발가스 생성량을 감소시킬 수 있다.In general, when the water level of the low-temperature liquefied natural gas accommodated in the tank is lowered to about 30% or less, the temperature of the gas inside the tank rises. Therefore, when the level of the liquefied natural gas in the first storage tank 110 of the present invention is lowered, the internal temperature of the first storage tank 110 rises, and the liquefied natural gas is supplied through the first transfer line 170 . A large amount of boil-off gas is generated in the first storage tank 110 at the time. At this time, the tank cooling unit 111 may lower the gas temperature in the first storage tank 110 by injecting low-temperature liquefied natural gas into the first storage tank 110 to reduce the amount of BOG generated.

제2 부유식 해상 구조물(S2)은 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 마찬가지로 LNG 캐리어(LNG Carrier), LNG 재기화 선박(LNG RV; LNG Regasification Vessel), 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비(FSRU, Floating Storage and Regasification Unit)를 의미할 수 있다.Like the first floating offshore structure (S1), the second floating offshore structure (S2) is an LNG carrier (LNG Carrier), an LNG regasification vessel (LNG RV; LNG Regasification Vessel), and a floating LNG storage and regasification facility ( FSRU, Floating Storage and Regasification Unit).

제2 부유식 해상 구조물(S2)은 제1 부유식 해상 구조물(S1)에 액화천연가스를 공급할 수 있도록 마련되고, 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 달리 개질기(150)와 같은 수소를 생산하기 위한 설비를 구비하지 않아도 무방하다.The second floating offshore structure S2 is provided to supply liquefied natural gas to the first floating offshore structure S1 , and unlike the first floating offshore structure S1 , the reformer 150 produces the same hydrogen. There is no need to have the equipment to do this.

제2 부유식 해상 구조물(S2)은 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용 및 저장하도록 마련되는 제2 저장탱크(140)를 구비할 수 있고, 제2 저장탱크(140)는 복수 개로 마련될 수 있다. The second floating offshore structure S2 may include a second storage tank 140 provided to receive and store liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom, and the second storage tank 140 is provided in plurality. can be provided.

제2 저장탱크(140)는 제1 저장탱크와 마찬가지로, 외부의 열 침입에 의한 액화천연가스의 기화를 최소화할 수 있도록 단열 처리된 멤브레인 타입의 화물창으로 마련될 수 있으며, 선체에 복수 개로 마련될 수 있다.Like the first storage tank, the second storage tank 140 may be provided as a membrane-type cargo hold insulated to minimize vaporization of liquefied natural gas due to external heat intrusion, and a plurality of storage tanks may be provided in the hull. can

제2 저장탱크(140)는 내부에 수용된 액화천연가스를 제1 저장탱크(110)로 공급하기 위한 제1 이송라인(170)과 연결된다. 이 때, 제1 이송라인(170)의 입구 측 단부는 제2 저장탱크(140)에 연결되고, 출구 측 단부는 제1 저장탱크(110)에 연결되며, 입구 측 단부에는 액화천연가스를 송출하기 위한 펌프(171)가 마련된다. 이에 따라, 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스는 제1 저장탱크(110)의 액화천연가스가 소모되면 제1 이송라인(170)을 통해 이송될 수 있다.The second storage tank 140 is connected to the first transfer line 170 for supplying the liquefied natural gas accommodated therein to the first storage tank 110 . At this time, the inlet-side end of the first transfer line 170 is connected to the second storage tank 140 , the outlet-side end is connected to the first storage tank 110 , and liquefied natural gas is delivered to the inlet-side end. A pump 171 for doing so is provided. Accordingly, the liquefied natural gas of the second storage tank 140 may be transferred through the first transfer line 170 when the liquefied natural gas of the first storage tank 110 is consumed.

또한, 제2 저장탱크(140)는 메탄 함량이 낮은 제2 가스를 제2 저장탱크(140)로 공급하기 위한 제2 이송라인(180)과 연결된다. 이 때, 제2 이송라인(180)의 입구 측 단부는 제2 가스 공급라인(124)에 연결되고, 출구 측 단부는 제2 저장탱크(140)에 연결된다. 다시 말해, 제2 이송라인(180)은 제2 가스 공급라인(124)에서 분기되어 메탄 분리기(122)에서 배출되는 제2 가스의 적어도 일부를 제2 저장탱크(140)로 이송할 수 있다.In addition, the second storage tank 140 is connected to the second transfer line 180 for supplying the second gas having a low methane content to the second storage tank 140 . At this time, the inlet end of the second transfer line 180 is connected to the second gas supply line 124 , and the outlet end is connected to the second storage tank 140 . In other words, the second transfer line 180 may transfer at least a portion of the second gas branched from the second gas supply line 124 and discharged from the methane separator 122 to the second storage tank 140 .

한편, 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스를 제1 이송라인(170)을 통해 제1 저장탱크(110)로 이송하면 제2 저장탱크(140)의 내부 압력은 감소하여 부압이 발생할 수 있다. 이 때, 제2 이송라인(180)을 통해 제2 가스가 제2 저장탱크(140)로 유입되어 제2 저장탱크(140) 내부에 부압이 발생하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, when the liquefied natural gas of the second storage tank 140 is transferred to the first storage tank 110 through the first transfer line 170 , the internal pressure of the second storage tank 140 may decrease and negative pressure may be generated. there is. At this time, it is possible to prevent the second gas from flowing into the second storage tank 140 through the second transfer line 180 to generate a negative pressure inside the second storage tank 140 .

이로써, 제2 저장탱크(140)의 부압을 방지하기 위해 별도의 기체를 공급할 추가 설비를 필요로 하지 않을 수 있다. 또한, 제1 부유식 해상 구조물(S1)에서 제1 가스는 수소를 생산하는데 사용되되, 제2 가스는 제2 저장탱크(140)의 부압 방지를 위해 사용되어 천연가스의 효율적인 사용을 도모할 수 있다.Accordingly, in order to prevent the negative pressure of the second storage tank 140, additional equipment for supplying a separate gas may not be required. In addition, in the first floating offshore structure (S1), the first gas is used to produce hydrogen, and the second gas is used to prevent negative pressure in the second storage tank 140, so that the efficient use of natural gas can be promoted. there is.

제1 이송라인(170)은 제2 저장탱크(140)의 액화가스를 제1 저장탱크(110)로 이송하기 위한 연결라인으로, 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 제2 부유식 해상 구조물(S2) 중 적어도 하나에 마련되는 파이프 라인으로 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1 이송라인(170)의 입구 측 단부는 제2 저장탱크(140)에 연결되고, 출구 측 단부는 제1 저장탱크(110)에 연결되며, 입구 측 단부에는 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스를 송출하기 위한 펌프(171)가 마련된다.The first transfer line 170 is a connection line for transferring the liquefied gas of the second storage tank 140 to the first storage tank 110 , and the first floating offshore structure S1 and the second floating offshore structure It may be provided as a pipeline provided in at least one of (S2). Specifically, the inlet end of the first transfer line 170 is connected to the second storage tank 140, the outlet end is connected to the first storage tank 110, and the inlet end is connected to the second storage tank ( A pump 171 for sending out the liquefied natural gas of 140 is provided.

제2 이송라인(180)은 재기화 라인에서 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 제2 저장탱크(140)로 이송하기 위한 연결라인으로, 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 제2 부유식 해상 구조물(S2) 중 적어도 하나에 마련되는 파이프 라인으로 마련될 수 있다. 구체적으로, 제2 이송라인(180)의 입구 측 단부는 제2 가스 공급라인(124)에 연결되고, 출구 측 단부는 제2 저장탱크(140)에 연결되어 제2 가스를 공급함으로써 부압이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The second transfer line 180 is a connection line for transferring at least a portion of the vaporized natural gas branched from the regasification line to the second storage tank 140 , the first floating offshore structure S1 and the second floating structure S1 . It may be provided as a pipeline provided in at least one of the offshore structures (S2). Specifically, the inlet end of the second transfer line 180 is connected to the second gas supply line 124 , and the outlet end is connected to the second storage tank 140 to supply the second gas, thereby generating negative pressure. can be prevented from doing

재기화 라인(120)은 제1 저장탱크(110)에 수용 및 저장된 액화천연가스를 재기화시켜 개질기(150)로 공급하여 수소를 생산하기 위한 연료를 제공할 수 있고, 이와 동시에 기화된 천연가스를 발전용 엔진(30) 및 추진용 엔진(20) 등 부유식 해상 구조물 내부 설비로 공급하여 설비를 운용하기 위한 연료를 제공할 수 있다.The regasification line 120 may regasify the liquefied natural gas received and stored in the first storage tank 110 and supply it to the reformer 150 to provide fuel for producing hydrogen, and at the same time, the vaporized natural gas It is possible to provide fuel for operating the facility by supplying it to the facilities inside the floating offshore structure, such as the engine for power generation 30 and the engine for propulsion 20 .

재기화 라인(120)은 입구 측 단부가 제1 저장탱크(110)의 내부에 연결된다. 이 때, 재기화 라인(120)의 입구 측 단부에는 펌프(128)가 마련되어 제1 저장탱크(110) 내부의 액화천연가스가 재기화 라인(120)을 따라 이송 가능하게 한다.The regasification line 120 has an inlet-side end connected to the inside of the first storage tank 110 . At this time, a pump 128 is provided at the inlet side end of the regasification line 120 to enable the liquefied natural gas inside the first storage tank 110 to be transferred along the regasification line 120 .

재기화 라인(120)에는 액체 상태의 액화천연가스를 재기화시키는 기화기(121)와, 기화된 천연가스에 함유된 메탄 성분을 분리하는 메탄 분리기(122)가 마련된다. 또한, 재기화 라인(120)은 메탄 분리기(122)에서 분기되어 메탄 함유량이 높은 제1 가스를 개질기(150)로 공급하는 제1 가스 공급라인(123)과, 메탄 함유량이 낮은 제2 가스를 제1 부유식 해상 구조물(S1) 내부 설비의 연료로 공급하는 제2 가스 공급라인(124)을 포함한다. The regasification line 120 is provided with a vaporizer 121 for regasification of liquefied natural gas in a liquid state, and a methane separator 122 for separating methane components contained in the vaporized natural gas. In addition, the regasification line 120 is branched from the methane separator 122 to supply the first gas having a high methane content to the reformer 150 , and a second gas having a low methane content. The first floating offshore structure (S1) includes a second gas supply line 124 for supplying the fuel of the internal facility.

재기화 라인(120)에는 제2 이송라인(180)이 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 제2 저장탱크(140)로 이송할 수 있다. 구체적으로, 제2 이송라인(180)은 제2 가스 공급라인(124)에서 분기되어 메탄 함량이 적은 제2 가스를 제2 저장탱크(140)로 이송할 수 있다. 이로써 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스가 제1 저장탱크(110)로 이송되어 제2 저장탱크(140)에 부압이 발생하더라도, 제2 이송라인(180)을 통해 제2 저장탱크(140)로 제2 가스를 공급하여 제2 저장탱크(140)의 내부를 채워줌으로써 제2 저장탱크(140)의 압력을 유지할 수 있다.The second transfer line 180 is branched from the regasification line 120 to transfer at least a portion of the vaporized natural gas to the second storage tank 140 . Specifically, the second transfer line 180 may be branched from the second gas supply line 124 to transfer the second gas having a low methane content to the second storage tank 140 . Accordingly, even if the liquefied natural gas of the second storage tank 140 is transferred to the first storage tank 110 and a negative pressure is generated in the second storage tank 140 , the second storage tank ( The pressure of the second storage tank 140 may be maintained by supplying the second gas to 140 , thereby filling the inside of the second storage tank 140 .

메탄 분리기(122)는 분리막 등을 활용하여 투과를 통해 메탄 성분을 분리하는 멤브레인(Membrane), 메탄 성분을 포집에 의해 분리하는 사이클론(Cyclone), 흡착을 통해 메탄 성분을 분리하는 흡착기(Adsorption) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 마련될 수 있다. The methane separator 122 is one of a membrane that separates methane components through permeation using a separation membrane, a cyclone that separates methane components by trapping, and an adsorption device that separates methane components through adsorption. At least one may be provided.

또한, 메탄 분리기(122)는 메탄의 액화점을 이용해 기체와 액체 성분을 분리하여 메탄을 분리하는 기액분리 장치로 마련될 수 있다. 천연가스는 천연가스는 주성분인 메탄(Methane) 외에도 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane), 질소(Nitrogen) 등을 포함하는 혼합물인데, 이 중 메탄의 액화점은 -161.5 ℃로서, 에탄(액화점 -89 ℃) 및 프로판(액화점 -42 ℃) 등 기타 성분에 비해 매우 낮다. 이에 따라 메탄 분리기(122)에 수용된 혼합된 가스흐름 중 상대적으로 액화점이 높은 에탄, 프로판 등의 성분들은 액체상태를 유지하되, 상대적으로 액화점이 낮은 메탄 성분만 기체성분으로 분리시킬 수 있다.In addition, the methane separator 122 may be provided as a gas-liquid separation device that separates methane by separating gas and liquid components using the liquefaction point of methane. Natural gas is a mixture containing ethane, propane, butane, nitrogen, etc. in addition to the main component methane, among which the liquefaction point of methane is -161.5 ℃. , ethane (liquefaction point -89 ℃) and propane (liquefaction point -42 ℃) is very low compared to other components. Accordingly, components such as ethane and propane having a relatively high liquefaction point among the mixed gas flow accommodated in the methane separator 122 are maintained in a liquid state, but only the methane component having a relatively low liquefaction point can be separated into gaseous components.

메탄 분리기(122)는 메탄 성분을 분리하여 메탄 함유량이 높은 제1 가스만 개질기(150)로 공급함으로써 수소 생산의 효율성을 증대시키고, 메탄 함유량이 낮은 제2 가스는 설비들을 운용하는데 사용하여 천연가스를 효율적으로 사용할 수 있다.The methane separator 122 separates the methane component and supplies only the first gas with a high methane content to the reformer 150 to increase the efficiency of hydrogen production, and the second gas with a low methane content is used to operate facilities and is natural gas can be used efficiently.

제1 가스 공급라인(123)은 메탄 분리기(122)에서 메탄 함유량이 높은 제1 가스만을 분리하여 개질기(150)로 공급한다. 개질기(150)에서 수소(H2)를 생산하는 개질 반응은 주로 메탄(CH4)과 스팀(H2O)을 반응시키는 것이므로, 메탄 함량이 높은 제1 가스만을 분리하여 메탄의 순도가 높은 가스를 개질기(150)로 공급함으로써 천연가스를 효율적으로 사용하기 위함이다.The first gas supply line 123 separates only the first gas having a high methane content in the methane separator 122 and supplies it to the reformer 150 . Since the reforming reaction for producing hydrogen (H2) in the reformer 150 mainly reacts methane (CH4) with steam (H2O), only the first gas having a high methane content is separated to convert a gas having high methane purity to the reformer 150 ) to efficiently use natural gas.

제1 가스 공급라인(123)에는 후술할 증발가스 공급라인(130)이 합류되어 증발가스와 메탄 함유량이 높은 제1 가스가 혼합되어 개질기(150)로 공급될 수 있다. 일반적으로, 증발가스에는 메탄 함유량이 높기 때문에 증발가스와 제1 가스가 혼합된 가스 역시 메탄 함유량이 높게 형성될 수 있다. 이 때, 증발가스 공급라인(130)의 합류점 후단에는 도면 상에 표시되어 있지 않지만 제1 가스와 증발가스를 혼합 및 응축시키는 응축기(미도시)와, 응축된 혼합기체를 재기화시키는 기화기(미도시)가 마련될 수 있다.A boil-off gas supply line 130 , which will be described later, joins the first gas supply line 123 , so that the boil-off gas and the first gas having a high methane content are mixed and supplied to the reformer 150 . In general, since the boil-off gas has a high methane content, a gas in which the boil-off gas and the first gas are mixed may also have a high methane content. At this time, at the rear end of the junction of the boil-off gas supply line 130, although not shown in the drawing, a condenser (not shown) for mixing and condensing the first gas and the boil-off gas, and a vaporizer (not shown) for re-vaporizing the condensed mixed gas ) can be provided.

제1 가스 공급라인(123)에는 스팀 공급라인(160)이 합류하여 스팀을 공급할 수 있고, 스팀은 제1 가스 및 증발가스와 혼합되어 개질기(150)로 공급된다.The steam supply line 160 may join the first gas supply line 123 to supply steam, and the steam is mixed with the first gas and boil-off gas and supplied to the reformer 150 .

제2 가스 공급라인(124)은 메탄 분리기(122)에서 메탄 함유량이 낮은 제2 가스만을 분리하여 제1 부유식 해상 구조물(S1)의 각종 설비의 연료로 공급한다. 제2 가스는 기화된 천연가스 중 개질 반응에 거의 이용되지 않는 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane), 질소(Nitrogen) 등을 분리한 기체를 의미하며, 개질 반응에 이용되지 않는 가스를 따로 분리하여 다른 설비의 연료로 사용될 수 있다.The second gas supply line 124 separates only the second gas having a low methane content in the methane separator 122 and supplies it as fuel for various facilities of the first floating offshore structure S1. The second gas refers to a gas obtained by separating ethane, propane, butane, nitrogen, etc., which are hardly used in the reforming reaction among vaporized natural gas, and is not used in the reforming reaction. The gas can be separated and used as fuel for other equipment.

예를 들어, 제2 가스 공급라인(124)은 제1 부유식 해상 구조물(S1)의 전력을 발생시키기 위한 발전용 엔진(30)과, 또는 부유식 해상 구조물의 추진을 위한 추진용 엔진(20)과, 스팀 리포머(151) 내부에 마련되어 고온의 환경을 조성하는 버너(151a) 중 적어도 하나로 공급되어 연료로 사용될 수 있다. 또한, 도면에 도시되지 않았지만 제2 가스 공급라인(124)은 스팀 보일러(163)에 연결되어 제2 가스를 공급할 수 있고, 담수를 가열하여 스팀을 생성하기 위한 연료로 사용될 수 있다.For example, the second gas supply line 124 is a power generation engine 30 for generating electric power of the first floating offshore structure S1, or a propulsion engine 20 for propulsion of the floating offshore structure. ) and the steam reformer 151 provided inside the burner 151a to create a high-temperature environment, it may be supplied as fuel. Also, although not shown in the drawings, the second gas supply line 124 may be connected to the steam boiler 163 to supply the second gas, and may be used as fuel for heating fresh water to generate steam.

제2 가스 공급라인(124)에는 제2 가스를 이송시키는 송출 펌프(125)와, 제2 가스를 기화시키는 기화기(126)를 구비하여 기화된 제2 가스를 상술한 각종 설비로 공급할 수 있다.The second gas supply line 124 includes a delivery pump 125 for transferring the second gas and a vaporizer 126 for vaporizing the second gas, so that the vaporized second gas can be supplied to the various facilities described above.

증발가스 공급라인(130)은 입구 측 단부가 제1 저장탱크(110)의 내부에 연결되고 출구 측 단부가 제1 가스 공급라인(123)에 연결되어 증발가스를 제1 가스와 혼합하여 개질기(150)로 공급할 수 있다. 다만, 증발가스 공급라인(130)의 출구 측 단부는 개질기(150)에 직접 연결되어 증발가스를 개질기(150)로 직접 공급할 수도 있다.The boil-off gas supply line 130 has an inlet end connected to the inside of the first storage tank 110 and an outlet end connected to the first gas supply line 123 to mix the boil-off gas with the first gas to form a reformer ( 150) can be supplied. However, the outlet side end of the boil-off gas supply line 130 may be directly connected to the reformer 150 to directly supply the boil-off gas to the reformer 150 .

증발가스 공급라인(130)에는 증발가스를 압축시키는 압축기(131)가 마련되고, 압축기(131)는 복수 개로 마련되어 직렬로 배치되는 다단 압축기(131a, 131b)로 마련될 수 있다.A compressor 131 for compressing the boil-off gas is provided in the boil-off gas supply line 130 , and a plurality of compressors 131 may be provided as multi-stage compressors 131a and 131b arranged in series.

개질기(150)는 제1 저장탱크(110)로부터 기화된 천연가스 및 증발가스 중 적어도 하나를 공급받아 스팀과 반응을 통해 수소를 생산한다. 구체적으로, 개질기(150)는 재기화 라인(120)과 증발가스 공급라인(130)으로부터 기화된 천연가스와 증발가스 중 적어도 하나로부터 메탄을 함유하는 가스를 공급받고, 후술할 스팀 공급라인(165)으로부터 스팀을 공급받아 고온의 환경에서 스팀 개질 반응, 전환반응, 수소 흡착 과정을 통해 수소를 생산할 수 있다.The reformer 150 receives at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the first storage tank 110 and produces hydrogen through a reaction with steam. Specifically, the reformer 150 receives a gas containing methane from at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the regasification line 120 and the boil-off gas supply line 130 , and a steam supply line 165 to be described later. ), hydrogen can be produced through steam reforming, conversion, and hydrogen adsorption processes in a high-temperature environment.

개질기(150)는 제1 가스 공급라인(123)과 증발가스 공급라인(130)으로부터 메탄 함유량이 높은 혼합 가스를 공급받고, 스팀 공급라인(160)으로부터 스팀을 공급받아 고온의 환경에서 개질시키는 스팀 리포머(151)와, 스팀 리포머(151)에서 개질된 합성가스를 전환 반응시켜 수소를 생성하는 전환반응기(152)와, 전환반응기(152)에서 생성된 가스를 수소와 그 이외의 가스로 분리하는 PSA 장치(153)를 포함할 수 있다.The reformer 150 receives a mixed gas having a high methane content from the first gas supply line 123 and the boil-off gas supply line 130 , and receives steam from the steam supply line 160 to reform steam in a high-temperature environment. The reformer 151 and the conversion reactor 152 for generating hydrogen by converting the synthesis gas reformed in the steam reformer 151, and separating the gas generated in the conversion reactor 152 into hydrogen and other gases A PSA device 153 may be included.

스팀 리포머(151)는 메탄 함유량이 높은 제1 가스 및 증발가스와 스팀 공급라인(165)에서 제공되는 스팀(H2O)이 섞인 혼합가스를 공급받는다. 이와 동시에, 스팀 리포머(151) 내부에 마련되는 버너(151a) 등을 점화시켜 메탄 함유 가스와 스팀은 고온의 환경(약 850℃)에서 개질 반응에 의해 수소(H2)와 일산화탄소(CO)가 포함된 합성가스와, 질소(N2) 등을 포함하는 배기가스를 생성할 수 있다.The steam reformer 151 is supplied with a mixed gas in which the first gas having a high methane content and boil-off gas and steam (H 2 O) provided from the steam supply line 165 are mixed. At the same time, by igniting the burner 151a provided inside the steam reformer 151, the methane-containing gas and steam are hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) by a reforming reaction in a high-temperature environment (about 850°C). It is possible to generate exhaust gas containing the synthesized gas, nitrogen (N2), and the like.

스팀 리포머(151)는 수소(H2)와 일산화탄소(CO)가 포함된 합성가스는 전환 반응기(152)로 공급하고 질소 등을 포함하는 배기가스를 벤트라인(157a)으로 배출할 수 있다.The steam reformer 151 may supply the synthesis gas containing hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) to the conversion reactor 152 and discharge the exhaust gas containing nitrogen and the like to the vent line 157a.

스팀 리포머(151)에서 생성된 합성가스는 전환반응기(152)로 공급되고, 전환반응기(152)에서는 합성가스에 함유된 일산화탄소(CO)를 스팀(H2O)과 반응시켜 수소(H2)를 추가적으로 생성할 수 있다. 따라서, 전환반응기(152)에서 배출되는 합성가스는 스팀 리포머(151)에서 배출되는 합성가스보다 수소 함유량이 더 높은 합성가스로 형성된다.The synthesis gas generated in the steam reformer 151 is supplied to the conversion reactor 152, and in the conversion reactor 152, carbon monoxide (CO) contained in the synthesis gas is reacted with steam (H2O) to additionally generate hydrogen (H2) can do. Accordingly, the synthesis gas discharged from the conversion reactor 152 is formed as a synthesis gas having a higher hydrogen content than the synthesis gas discharged from the steam reformer 151 .

전환반응기(152)에서 배출된 합성가스는 PSA장치(153)로 제공된다. 이 때, 전환반응기(152)와 PSA장치(153) 사이에는 냉각기(156)가 마련되어 전환반응기(152)에서 배출되는 합성가스를 냉각하여 PSA장치(153)로 공급할 수 있다. PSA장치(153)는 압력스윙흡착(Pressure Swing Absorption) 방식에 의해 일산화탄소, 이산화탄소 등의 불순물을 분리하여 배출하고 고순도의 수소를 얻을 수 있다. 따라서, PSA 장치(153)에서는 수소를 분리하여 수소 수요처(10)로 공급하고, 그 이외의 배기가스를 분리하여 벤트라인(157b)으로 배출할 수 있다.The synthesis gas discharged from the conversion reactor 152 is provided to the PSA device 153 . At this time, a cooler 156 is provided between the conversion reactor 152 and the PSA device 153 to cool the synthesis gas discharged from the conversion reactor 152 and supply it to the PSA device 153 . The PSA device 153 separates and discharges impurities such as carbon monoxide and carbon dioxide by a pressure swing absorption method to obtain high-purity hydrogen. Accordingly, in the PSA device 153 , hydrogen may be separated and supplied to the hydrogen demander 10 , and other exhaust gases may be separated and discharged to the vent line 157b.

개질기(150)는 스팀 리포머(151)의 전단에 마련되어 재기화 라인(120)에서 스팀 리포머(151)로 유입되는 혼합가스와 벤트라인(157)의 고온의 배기가스를 열교환시켜 스팀 리포머에 유입되는 가스를 예열시키는 예열장치(154)를 더 포함할 수 있다.The reformer 150 is provided at the front end of the steam reformer 151 to exchange heat with the mixed gas flowing into the steam reformer 151 from the regasification line 120 and the high-temperature exhaust gas from the vent line 157 to flow into the steam reformer. A preheating device 154 for preheating the gas may be further included.

벤트라인(157)은 예열장치(154)를 경유하면서 스팀 리포머(151)로 유입되는 혼합가스와 열교환한 후, 연소되어 외부로 방출될 수 있다. The vent line 157 may exchange heat with the mixed gas flowing into the steam reformer 151 while passing through the preheating device 154 , and then burn and be discharged to the outside.

스팀 공급라인(160)은 해수 공급부(161)에서 해수(Sea Water)를 공급받아 담수화시키고, 담수를 가열하여 스팀을 발생시키며, 스팀을 재기화 공급라인(120)으로 공급한다. 구체적으로, 스팀 공급라인(160)은 해수 공급부(161)에서 해수를 공급받아 담수화시키는 담수화 장치(162)와, 담수화 장치(162)에서 제공되는 담수를 가열하여 고온의 스팀을 생성하는 스팀 보일러(163)를 포함하고, 스팀 보일러(163)에서 제공되는 스팀을 재기화 공급라인(120) 상에서 증발가스 공급라인(130)의 합류 지점의 후단으로 공급한다.The steam supply line 160 receives seawater from the seawater supply unit 161 to desalinate it, heats the freshwater to generate steam, and supplies the steam to the regasification supply line 120 . Specifically, the steam supply line 160 includes a desalination device 162 for receiving seawater from the seawater supply unit 161 to desalinate it, and a steam boiler for generating high-temperature steam by heating the freshwater provided from the desalination device 162 ( 163), and supplies the steam provided from the steam boiler 163 to the rear end of the confluence of the boil-off gas supply line 130 on the regasification supply line 120 .

스팀 보일러(163)는 스팀 리포머(151)와 전환반응기(152) 사이에 마련되어 담수화 장치(162)에서 공급되는 담수와 스팀 리포머(151)에서 배출되는 합성가스를 열교환시켜 스팀을 발생시킨다.The steam boiler 163 is provided between the steam reformer 151 and the conversion reactor 152 and heats the fresh water supplied from the desalination device 162 and the synthesis gas discharged from the steam reformer 151 to generate steam.

다만, 스팀 보일러(163)는 스팀 리포머(151)에서 배출되는 합성가스를 열교환시키는 방식 이외에도 별도의 가열장치를 포함할 수 있다.However, the steam boiler 163 may include a separate heating device in addition to the method of heat-exchanging the synthesis gas discharged from the steam reformer 151 .

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템은 액화천연가스를 수송하고 재기화설비를 구비하는 LNG 캐리어(LNG Carrier) 또는 FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해양구조물을 이용하여 수소를 생산할 수 있다.As such, the floating hydrogen production system according to an embodiment of the present invention transports liquefied natural gas and provides a floating offshore structure such as an LNG carrier (LNG Carrier) or FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) having a regasification facility. can be used to produce hydrogen.

또한, 기화된 천연가스를 메탄 분리기(122)로 분리하여 메탄 함유량이 높은 가스만 개질 연료로 사용함으로써 수소 생산 효율을 증대시킬 수 있다. 이와 동시에, 메탄 함유량이 낮은 가스는 다른 설비의 연료 또는 제2 저장탱크(140)의 부압을 방지하는 가스로 사용하여 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, by separating the vaporized natural gas with the methane separator 122 and using only the gas having a high methane content as the reforming fuel, hydrogen production efficiency can be increased. At the same time, the gas having a low methane content can be used as a fuel for other facilities or a gas for preventing the negative pressure of the second storage tank 140 to increase energy efficiency.

또한, 제1 저장탱크(110)에 수용된 액화천연가스를 모두 소모하더라도 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스를 공급받음으로써 수소 생산을 지속할 수 있는 장점이 있다.In addition, even if all of the liquefied natural gas contained in the first storage tank 110 is consumed, there is an advantage in that hydrogen production can be continued by receiving the liquefied natural gas of the second storage tank 140 .

이하에서는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템에 대하여 설명한다. 이 때, 상술한 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템과 동일한 내용에 대해서는 중복을 방지하기 위해 생략한다.Hereinafter, a floating hydrogen production system according to another embodiment of the present invention will be described. At this time, the same content as the floating hydrogen production system according to an embodiment of the present invention described above is omitted to prevent duplication.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram schematically showing a floating hydrogen production system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(200)은 제1 부유식 해상 구조물(S1)에 마련되어 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제1 저장탱크(110), 제1 저장탱크(110)로부터 기화된 천연가스 및 증발가스 중 적어도 어느 하나를 공급받아 수소를 생산하는 개질기(150), 제1 저장탱크(110)의 액화천연가스를 재기화시키는 기화기(121)를 구비하고 기화된 천연가스를 개질기(150)로 공급하는 재기화 라인(120), 제2 부유식 해상 구조물(S2)에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제2 저장탱크(140), 제2 저장탱크(140)에서 제1 저장탱크(110)로 액화천연가스를 이송하는 제1 이송라인(270), 재기화 라인(120)에서 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 제2 저장탱크(140)로 이송하는 제2 이송라인(180), 제1 저장탱크(110)의 증발가스를 개질기(150)로 공급하는 증발가스 공급라인(130)을 포함한다.Referring to FIG. 2 , the floating hydrogen production system 200 according to another embodiment of the present invention is provided in the first floating offshore structure S1, and a first storage for accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom. Tank 110, a reformer 150 that receives at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the first storage tank 110 to produce hydrogen, and regasifies the liquefied natural gas in the first storage tank 110 A regasification line 120 having a vaporizer 121 and supplying vaporized natural gas to the reformer 150, is provided in the second floating offshore structure S2 and accommodates liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom The second storage tank 140, the first transfer line 270 for transferring the liquefied natural gas from the second storage tank 140 to the first storage tank 110, and the vaporized A second transfer line 180 for transferring at least a portion of the natural gas to the second storage tank 140 , and a boil-off gas supply line 130 for supplying boil-off gas from the first storage tank 110 to the reformer 150 , include

본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(200)의 제1 저장탱크(110), 개질기(150), 재기화 라인(120), 제2 저장탱크(140)는 본 발명의 일 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(100)과 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.The first storage tank 110 , the reformer 150 , the regasification line 120 , and the second storage tank 140 of the floating hydrogen production system 200 according to another embodiment of the present invention are one embodiment of the present invention. Since it is the same as the floating hydrogen production system 100 according to the example, a detailed description will be omitted.

제1 이송라인(270)은 제2 저장탱크(140)의 액화가스를 제1 저장탱크(110)로 이송하기 위한 연결라인으로, 제1 부유식 해상 구조물(S1)과 제2 부유식 해상 구조물(S2) 중 적어도 하나에 마련되는 파이프 라인으로 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1 이송라인(270)의 입구 측 단부는 제2 저장탱크(140)에 연결되고, 출구 측 단부는 제1 저장탱크(110)에 연결되며, 입구 측 단부에는 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스를 송출하기 위한 펌프(171)가 마련된다. The first transfer line 270 is a connection line for transferring the liquefied gas of the second storage tank 140 to the first storage tank 110 , and the first floating offshore structure S1 and the second floating offshore structure It may be provided as a pipeline provided in at least one of (S2). Specifically, the inlet end of the first transfer line 270 is connected to the second storage tank 140, the outlet end is connected to the first storage tank 110, and the inlet end is connected to the second storage tank ( A pump 171 for sending out the liquefied natural gas of 140 is provided.

제1 이송라인(270)은 입구 측 단부가 복수의 제2 저장탱크(140)에 각각 연결되되 출구 측 단부가 복수의 제1 저장탱크(110) 중 일부에만 연결되는 제1-1 이송라인(272)과, 입구 측 단부가 복수의 제2 저장탱크(140)에 각각 연결되되 출구 측 단부가 복수의 제1 저장탱크(110) 중 제1-1 이송라인(272)이 연결되지 않은 나머지 일부에 연결되는 제1-2 이송라인(273)을 포함할 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 제1-1 이송라인(272)은 분기되어 4개의 제1 저장탱크(110) 중 2개에만 연결되고, 제1-2 이송라인(273)은 분기되어 4개의 제1 저장탱크(110) 중 나머지 2개에만 연결될 수 있다.The first transfer line 270 is a 1-1 transfer line ( 272), and the inlet-side end is connected to the plurality of second storage tanks 140, respectively, but the outlet-side end is the remaining part of the plurality of first storage tanks 110 to which the 1-1 transfer line 272 is not connected. It may include a 1-2 transfer line 273 connected to. For example, as shown in FIG. 2 , the 1-1 transfer line 272 is branched and connected to only two of the four first storage tanks 110 , and the 1-2 transfer line 273 is branched. to be connected to only the remaining two of the four first storage tanks 110 .

제1 이송라인(270)은 제2 저장탱크(140)에서 제1 저장탱크(110)로 공급되는 액화천연가스의 공급유량을 조절하는 아웃렛 밸브를 포함한다. 구체적으로, 아웃렛 밸브(272a, 273a)는 제1-1 이송라인(272)과 제1-2 이송라인(273)에 각각 마련되어 액화천연가스의 공급유량을 조절할 수 있다. 이에 따라, 아웃렛 밸브(272a, 273a)의 개폐를 조절함으로써, 제1-1 이송라인(272)과 제1-2 이송라인(273)을 통해 복수의 제1 저장탱크(110) 중 일부 또는 나머지로 공급되는 액화천연가스의 공급유량을 조절할 수 있다.The first transfer line 270 includes an outlet valve for controlling the supply flow rate of the liquefied natural gas supplied from the second storage tank 140 to the first storage tank 110 . Specifically, the outlet valves 272a and 273a may be respectively provided in the 1-1 transfer line 272 and the 1-2 transfer line 273 to adjust the supply flow rate of the liquefied natural gas. Accordingly, by controlling the opening and closing of the outlet valves 272a and 273a, some or the rest of the plurality of first storage tanks 110 through the 1-1 transfer line 272 and the 1-2 transfer line 273 are controlled. It is possible to control the supply flow rate of liquefied natural gas supplied to the

제2 이송라인(180)은 제2 저장탱크(140)로 공급되는 제2 가스의 공급 유량을 조절하는 인렛밸브(281)를 포함한다. 이에 따라, 인렛밸브(281)의 개폐를 조절함으로써, 제2 이송라인(180)을 통해 복수의 제2 저장탱크(140)로 공급되는 제2 가스의 공급 유량을 조절할 수 있다.The second transfer line 180 includes an inlet valve 281 for controlling a supply flow rate of the second gas supplied to the second storage tank 140 . Accordingly, by controlling the opening and closing of the inlet valve 281 , the supply flow rate of the second gas supplied to the plurality of second storage tanks 140 through the second transfer line 180 may be adjusted.

증발가스 공급라인(130)은 입구 측 단부에 제1 저장탱크(110)에서 공급되는 증발가스의 공급 유량을 조절하는 유량조절밸브(232)를 포함한다. 이에 따라, 유량조절밸브(232)의 개폐를 조절함으로써, 증발가스 공급라인(130)을 통해 복수의 제1 저장탱크(110)에서 공급되는 증발가스의 공급 유량을 조절할 수 있다.The boil-off gas supply line 130 includes a flow rate control valve 232 for controlling the supply flow rate of the boil-off gas supplied from the first storage tank 110 at the inlet side end. Accordingly, by controlling the opening and closing of the flow rate control valve 232 , the supply flow rate of the boil-off gas supplied from the plurality of first storage tanks 110 through the boil-off gas supply line 130 may be adjusted.

예를 들어, 4개의 제1 저장탱크(110) 중 도면상 좌측 2개의 제1 저장탱크(110)의 액화천연가스가 일정 이하로 소모된 경우, 아웃렛 밸브(272a)가 개방되어 제1-1 이송라인(272)을 통해 2개의 제2 저장탱크(140)의 액화천연가스를 공급받을 수 있다. 이와 동시에, 도면상 우측 2개의 제1 저장탱크(110)에 연결된 아웃렛 밸브(273a)는 폐쇄되고 펌프(122)가 작동하여 증발가스 및 천연가스가 개질기(150)로 공급되어 수소를 생산할 수 있다. 또한, 인렛밸브(281)는 개방되고, 메탄 분리기(150)에서 분리되는 제2 가스의 적어도 일부가 제2 이송라인(180)을 통해 제2 저장탱크(140)로 공급되어 제2 저장탱크(140)에 부압이 발생하는 것이 방지될 수 있다. For example, when the liquefied natural gas of the first two first storage tanks 110 on the left side of the drawing among the four first storage tanks 110 is consumed below a certain level, the outlet valve 272a is opened and the 1-1 The liquefied natural gas of the two second storage tanks 140 may be supplied through the transfer line 272 . At the same time, the outlet valve 273a connected to the two first storage tanks 110 on the right side in the drawing is closed and the pump 122 is operated to supply boil-off gas and natural gas to the reformer 150 to produce hydrogen. . In addition, the inlet valve 281 is opened, and at least a portion of the second gas separated from the methane separator 150 is supplied to the second storage tank 140 through the second transfer line 180 to the second storage tank ( 140) can be prevented from generating a negative pressure.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부유식 수소 생산 시스템(200)은 제2 저장탱크(140)로부터 액화천연가스를 공급받으면서 수소를 생산할 수 있는 장점이 존재한다.Accordingly, the floating hydrogen production system 200 according to another embodiment of the present invention has the advantage of producing hydrogen while receiving the liquefied natural gas from the second storage tank 140 .

지금까지 본 발명의 부유식 수소 생산 시스템(100,200)에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although specific embodiments of the floating hydrogen production system 100 and 200 of the present invention have been described so far, it is apparent that various implementation modifications are possible within the limits that do not depart from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by not only the claims described later but also the claims and equivalents.

즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. That is, it should be understood that the above-described embodiment is illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and All changes or modifications derived from the scope and its equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100,200: 부유식 수소 생산 시스템 110: 제1 저장탱크
111: 탱크냉각부 120: 재기화 공급 라인
121: 기화기 130: 증발가스 공급라인
131: 압축기 140: 제2 저장탱크
150: 개질기 151: 스팀 리포머
152: 전환반응기 153: PSA 장치
154: 예열장치 156: 쿨러
157: 벤트라인 160: 스팀 공급라인
163: 스팀 보일러 170,270: 제1 이송라인
180: 제2 이송라인 232: 유량조절밸브
271: 아웃렛 밸브 281: 인렛밸브
S1: 제1 부유식 해상 구조물 S2: 제2 부유식 해상 구조물100,200: floating hydrogen production system 110: first storage tank
111: tank cooling unit 120: regasification supply line
121: vaporizer 130: boil-off gas supply line
131: compressor 140: second storage tank
150: reformer 151: steam reformer
152: conversion reactor 153: PSA device
154: preheating device 156: cooler
157: vent line 160: steam supply line
163: steam boiler 170, 270: first transfer line
180: second transfer line 232: flow control valve
271: outlet valve 281: inlet valve
S1: first floating offshore structure S2: second floating offshore structure

Claims (5)

제1 부유식 해상 구조물에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제1 저장탱크;
상기 제1 부유식 해상 구조물에 설치되어 상기 제1 저장탱크로부터 기화된 천연가스 및 증발가스 중 적어도 하나를 공급받아 수소를 생산하는 개질기;
상기 제1 저장탱크의 액화천연가스를 재기화시키는 기화기를 구비하고, 기화된 천연가스를 상기 개질기로 공급하는 재기화 라인;
제2 부유식 해상 구조물에 마련되고 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용하는 제2 저장탱크;
상기 제2 저장탱크에서 상기 제1 저장탱크로 액화천연가스를 이송하는 제1 이송라인; 및
상기 재기화 라인에서 분기되어 기화된 천연가스 중 적어도 일부를 상기 제2 저장탱크로 이송하는 제2 이송라인;을 포함하는 부유식 수소 생산 시스템.A first storage tank provided in the first floating offshore structure for accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom;
a reformer installed in the first floating offshore structure to receive at least one of vaporized natural gas and boil-off gas from the first storage tank to produce hydrogen;
a regasification line having a vaporizer for regasifying the liquefied natural gas of the first storage tank and supplying the vaporized natural gas to the reformer;
a second storage tank provided in the second floating offshore structure and accommodating liquefied natural gas and boil-off gas generated therefrom;
a first transfer line for transferring liquefied natural gas from the second storage tank to the first storage tank; and
Floating hydrogen production system comprising a; a second transfer line for transferring at least a portion of the vaporized natural gas branched from the regasification line to the second storage tank. 제1항에 있어서,
상기 재기화 라인은
기화된 천연가스에 함유된 메탄 성분을 분리하는 메탄 분리기와, 상기 메탄 분리기에서 분리된 가스 중 메탄 함유량이 높은 제1 가스를 상기 개질기로 공급하는 제1 가스 공급라인과, 상기 메탄 분리기에서 분리된 가스 중 메탄 함유량이 낮은 제2 가스를 상기 제1 부유식 해상 구조물의 내부 설비의 연료로 공급하는 제2 가스 공급라인을 포함하고,
상기 제2 이송라인은
상기 제2 가스 공급라인에서 분기되어 상기 제2 가스를 상기 제2 저장탱크로 이송하는 부유식 수소 생산 시스템.According to claim 1,
The regasification line is
A methane separator for separating the methane component contained in the vaporized natural gas, a first gas supply line for supplying a first gas having a high methane content among the gas separated in the methane separator to the reformer; A second gas supply line for supplying a second gas having a low methane content in the gas as a fuel of the internal facility of the first floating offshore structure,
The second transfer line is
A floating hydrogen production system branched from the second gas supply line to transfer the second gas to the second storage tank. 제2항에 있어서,
상기 제1 이송라인은
상기 제2 저장탱크에서 상기 제1 저장탱크로 공급되는 액화천연가스의 공급 유량을 조절하는 아웃렛 밸브를 포함하고,
상기 제2 이송라인은
상기 제2 저장탱크로 공급되는 상기 제2 가스의 공급 유량을 조절하는 인렛밸브를 포함하는 부유식 수소 생산 시스템.3. The method of claim 2,
The first transfer line is
And an outlet valve for controlling the supply flow rate of the liquefied natural gas supplied from the second storage tank to the first storage tank,
The second transfer line is
Floating hydrogen production system including an inlet valve for controlling a supply flow rate of the second gas supplied to the second storage tank. 제3항에 있어서,
상기 제1 저장탱크의 증발가스를 상기 개질기로 공급하는 증발가스 공급라인;을 더 포함하고,
상기 증발가스 공급라인은
상기 제1 저장탱크의 압력을 조절하기 위해 증발가스의 공급 유량을 조절하는 유량조절밸브를 포함하는 부유식 수소 생산 시스템.4. The method of claim 3,
Further comprising; a boil-off gas supply line for supplying the boil-off gas of the first storage tank to the reformer;
The boil-off gas supply line is
Floating hydrogen production system including a flow control valve for adjusting the supply flow rate of boil-off gas to control the pressure of the first storage tank. 제3항에 있어서,
상기 제1 저장탱크의 내부에 마련되고 액화천연가스를 이송하는 LNG펌프와, 액화천연가스를 분사하여 탱크 내부를 냉각시키는 분사장치를 포함하는 탱크냉각부;를 더 포함하는 부유식 수소 생산 시스템.4. The method of claim 3,
Floating hydrogen production system further comprising; a tank cooling unit provided in the first storage tank and comprising an LNG pump for transporting liquefied natural gas, and an injector for cooling the inside of the tank by spraying liquefied natural gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120068670A (en) 2010-12-17 2012-06-27 삼성중공업 주식회사 Waste heat recycling apparatus for ship

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120068670A (en) 2010-12-17 2012-06-27 삼성중공업 주식회사 Waste heat recycling apparatus for ship

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3139793A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-22 Louis Dreyfus Armateurs Vessel for hydrogen production
WO2024061751A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Louis Dreyfus Armateurs Vessel for producing hydrogen

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