KR20230040948A - Boil-off gas re-liquefaction system, method of re-liquefaction of boil-off gas in re-liquefaction system and method of operation of boil-off gas re-liquefaction system - Google Patents

Boil-off gas re-liquefaction system, method of re-liquefaction of boil-off gas in re-liquefaction system and method of operation of boil-off gas re-liquefaction system Download PDF

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바르질라 가스 솔루션즈 노르웨이 에이에스
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템에 있어서, 상기 BOG 재액화 시스템은 BOG가 BOG 압축기(12)에 유입되기 전에 LNG 카고 탱크(10)로부터 나오는 BOG를 예열하기 위한 액상 열 전달 유체(HTF)가 순환하는 별도의 액체 회로를 포함하고, 상기 별도의 액체 회로는 HTF를 펌핑하도록 구성된 액체 펌프(15), BOG와 HTF 사이의 열 교환을 위해 구성된 BOG 예열기(11), BOG 예열기(11) 하류에 위치한 BOG 재응축기(14) 및 BOG 재응축기(14) 하류에 위치하여 HTF를 가열하게 구성된 액체 트림 히터(16)를 포함하는 보일-오프 가스 재액화 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 재액화 시스템에서 보일-오프 가스(BOG)를 재액화하는 방법과 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템의 작동 방법에도 관한 것이다.At least one BOG compressor (12) with at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), a BOG compressor cooler (13), a refrigeration cycle In the BOG reliquefaction system including a BOG recondenser (14) with a liquid phase heat for preheating BOG coming out of the LNG cargo tank (10) before the BOG is introduced into the BOG compressor (12) A separate liquid circuit in which a transfer fluid (HTF) circulates, the separate liquid circuit comprising a liquid pump (15) configured to pump the HTF, a BOG preheater (11) configured for heat exchange between the BOG and the HTF, and a BOG A boil-off gas reliquefaction system comprising a BOG recondenser (14) located downstream of a preheater (11) and a liquid trim heater (16) located downstream of the BOG recondenser (14) and configured to heat the HTF. The present invention also relates to a method of reliquefying boil-off gas (BOG) in a reliquefaction system and a method of operating a boil-off gas (BOG) reliquefaction system.

Figure P1020227042134
Figure P1020227042134

Description

보일-오프 가스 재액화 시스템, 재액화 시스템에서 보일-오프 가스의 재액화 방법 및 보일-오프 가스 재액화 시스템의 작동 방법Boil-off gas re-liquefaction system, method of re-liquefaction of boil-off gas in re-liquefaction system and method of operation of boil-off gas re-liquefaction system

본 발명은 액화천연가스(LNG) 보일-오프 가스(BOG:boil-off gas) 재액화 시스템, BOG의 재액화 방법 및 BOG 재액화 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 청구항 1, 청구항 15 및 청구항 28의 도입부에 정의되어 있는 바와 같은, 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템, 재액화 시스템에서 보일-오프 가스(BOG)의 재액화 방법 및 보일-오프 가스(BOG) 재액화 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied natural gas (LNG) boil-off gas (BOG) reliquefaction system, a method of reliquefying BOG, and a method of operating the BOG reliquefaction system. More specifically, the present invention relates to a boil-off gas (BOG) reliquefaction system, reliquefaction of boil-off gas (BOG) in a reliquefaction system, as defined in the introduction to claims 1, 15 and 28. Methods and methods of operating a boil-off gas (BOG) reliquefaction system.

천연가스 추출 현장에서 천연가스를 운송하는 일반적인 기술은 천연가스를 이 현장 또는 그 현장 근처에서 액화하고, LNG를 종종 해상 선박에 실어 특별히 설계된 저장 탱크에서 시장으로 운송하는 것이다.A common technique for transporting natural gas from a natural gas extraction site is to liquefy the natural gas at or near the site, and transport the LNG to market, often in specially designed storage tanks aboard sea vessels.

LNG는 메탄이 주성분이고 질소가 불활성인 경질 탄화수소의 혼합물로 소량의 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄이 존재할 수 있다. 정확한 조성에 따르면, LNG의 끓는점은 대기압에서 약 -162℃ 내지 -161℃이고, 일반적으로 이 온도 범위에서 적재, 운송 및 하역된다. 이를 위해 저온 및 증발 증기를 처리하기 위해 특수 재료, 절연 및 취급 장비가 필요하다. 열 누출로 인해, 카고(LNG) 표면은 지속적으로 끓고 있으며, LNG로부터 소위 보일-오프 가스(BOG)(주로 메탄)인 기화 천연 가스가 발생된다.LNG is a mixture of light hydrocarbons in which methane is the main component and nitrogen is inert, and small amounts of ethane, propane, butane, and pentane may be present. Depending on its exact composition, the boiling point of LNG is about -162°C to -161°C at atmospheric pressure, and it is normally loaded, transported and unloaded in this temperature range. This requires special materials, insulation and handling equipment to handle low temperatures and evaporative vapors. Due to heat leakage, the surface of the cargo (LNG) is constantly boiling, and from the LNG vaporized natural gas, so-called boil-off gas (BOG) (mainly methane) is generated.

이 BOG의 연속적인 재액화를 위한 설비는 잘 알려져 있다. 이중 연료 엔진이 장착된 액화 천연 가스(LNG) 운반선에 BOG 재액화 시스템을 설치하면, 선박 운영자가 연료를 전환할 수 있는 유연성이 추가되어 LNG와 중유 간의 가격 차이를 활용할 수 있다. 최첨단 추진 시스템은 효율적이지만, 모든 BOG를 엔진에서 활용할 수 있는 것은 아니다. 또한, 저속 항해 및 선박 유지 작업으로 인해 BOG가 초과되는 경우가 많다. 가스 연소 장치에서 이 가스를 태우는 대신, 재액화하여 카고 탱크로 복귀시킬 수 있다.Equipment for the continuous reliquefaction of this BOG is well known. Installing a BOG reliquefaction system on a liquefied natural gas (LNG) carrier equipped with a dual-fuel engine provides ship operators with added flexibility to switch fuels, taking advantage of the price difference between LNG and heavy oil. State-of-the-art propulsion systems are efficient, but not all BOGs can be utilized in engines. Also, BOG is often exceeded due to slow sailing and ship maintenance operations. Instead of burning this gas in a gas combustion unit, it can be re-liquefied and returned to the cargo tank.

LNG 운반선에서 BOG의 재액화로 인해 화물 운송이 증가하고, 소유자와 운영자가 최적의 추진 시스템과 운영 프로파일을 선택할 수 있다. 이의 장점은 예를 들어 유연한 연료 시스템, 최적화된 운영 비용 및 증가된 화물 적재량이다.Re-liquefaction of BOG on LNG carriers increases cargo transport and allows owners and operators to select the optimal propulsion system and operating profile. Its advantages are, for example, a flexible fuel system, optimized operating costs and increased cargo capacity.

일반적으로 재액화 시스템은 BOG를 액화하여 카고 탱크 압력을 제어하는 데 사용된다. 재액화 시스템은 모든 BOG(100% 용량) 또는 엔진에서 연소되지 않은 과도한 BOG(부분 액화)만 처리할 수 있는 능력이 있다.Typically, reliquefaction systems are used to liquefy BOG to control cargo tank pressure. Reliquefaction systems are capable of handling all BOG (100% capacity) or only excess BOG (partial liquefaction) not burned in the engine.

BOG는 조성, 유량, 온도 및 압력이 변할 수 있다. 이러한 변동으로 인해 시스템에 공급되는 공정 조건을 처리할 수 있는 시스템이 필요하다.BOG can vary in composition, flow rate, temperature and pressure. These fluctuations require a system that can handle the process conditions supplied to the system.

기존 BOG 재액화 시스템은 역 질소 브레이튼 사이클 냉동 기술을 기반으로 한다. 이는 BOG에서 열을 추출하기 위한 시스템에 폐쇄형 질소 사이클이 있음을 의미한다. 질소 가스(N2)는 가압된 BOG를 냉각 및 재액화하여 탱크 압력을 제어하기 위한 냉매로 사용된다. 재액화된 BOG는 다시 탱크로 되돌아간다.Existing BOG reliquefaction systems are based on reverse nitrogen Brayton cycle refrigeration technology. This means that there is a closed nitrogen cycle in the system for extracting heat from BOG. Nitrogen gas (N 2 ) is used as a refrigerant to control the tank pressure by cooling and reliquefying the pressurized BOG. The re-liquefied BOG is returned to the tank.

WO 2009/136793 A1은 BOG 재액화 플랜트와 통합된 이중 연료 또는 가스 엔진용 가스 공급 시스템을 개시하고 있다. BOG 재액화 및 가스 공급을 위한 두 시스템은 "독립형(stand alone)" 어셈블리이다. 냉각 듀티는 외부 열원에 의해 LNG에서 제거되며, 사용되지 않는다.WO 2009/136793 A1 discloses a gas supply system for a dual fuel or gas engine integrated with a BOG reliquefaction plant. Both systems for BOG reliquefaction and gassing are "stand alone" assemblies. The cooling duty is removed from the LNG by an external heat source and is not used.

WO 2011/078689 A1은 BOG 재액화와 통합된 이중 연료 또는 가스 엔진을 위한 가스 공급 시스템을 개시하고 있으며, 여기서 LNG의 가용 냉각 듀티는 BOG 또는 BOG의 응축물과 LNG가 서로 열교환하는 장치에서 BOG를 냉각 및 응축하는 데 활용된다. LNG는 재액화 시스템의 압축기에서 나오는 냉각수로 사용 가능한 "따뜻한" 듀티를 사용하여 가열된다.WO 2011/078689 A1 discloses a gas supply system for a dual fuel or gas engine integrated with BOG reliquefaction, wherein the available cooling duty of LNG is BOG in an apparatus in which BOG or condensates of BOG and LNG exchange heat with each other. Used for cooling and condensation. The LNG is heated using available "warm" duty as cooling water from the compressor of the reliquefaction system.

BOG는 일반적으로 -140℃ 내지 -110℃의 온도에서 LNG 탱크를 떠나, BOG 압축기에 들어가기 전에 예열된다. 압축기 흡입 온도는 압축기를 선택할 때 중요하다. BOG를 예열하면 압축기 입구의 온도를 높일 수 있다. BOG 압축기 상류에 BOG 예열기를 포함하는 현재 시스템은 냉매(N2)를 예열 매체로 통합했다. 여기에는 질소 가스에서 열을 동시에 제거하는 것이 포함된다. N2 가열은 예를 들어 재액화가 실행되지 않거나 연료 가스 소비량이 많은 경우 항상 사용 가능하거나 충분하지 않다. 그래서 추가 열원이 필요할 수 있으며 이는 일반적으로 추가 BOG 예열기를 병렬로 사용하여 수행된다.BOG is preheated before entering the BOG compressor, leaving the LNG tank at a temperature generally between -140°C and -110°C. Compressor intake temperature is important when choosing a compressor. Preheating the BOG can increase the temperature at the compressor inlet. Current systems with a BOG preheater upstream of the BOG compressor have incorporated refrigerant (N 2 ) as the preheating medium. This includes simultaneous removal of heat from nitrogen gas. N 2 heating is not always available or sufficient, for example when reliquefaction is not carried out or fuel gas consumption is high. So, an additional heat source may be required and this is usually done using an additional BOG preheater in parallel.

기존의 BOG 재액화 시스템은 BOG의 효율적인 예열을 제공하지 않으며 보다 효율적이고 간단한 BOG 재액화 시스템이 필요하다. BOG 재액화 시스템에서 BOG를 보다 효율적이고 간단하게 예열하면 보다 간단한 시스템을 제공하여 장비 비용을 절감할 수 있다. 예를 들어 BOG의 보다 효율적인 예열은 이러한 설비에서 극저온 가스에 대해 일반적으로 사용되는 압축기 유형보다 저렴한 유형의 압축기를 사용할 수 있게 한다. 또한, 시스템의 전반적인 효율성은 종래 기술 솔루션에 비해 개선될 것이다.Existing BOG reliquefaction systems do not provide efficient preheating of BOG, and a more efficient and simple BOG reliquefaction system is needed. More efficient and simpler preheating of BOG in a BOG reliquefaction system provides a simpler system and reduces equipment costs. For example, the more efficient preheating of BOG allows these facilities to use a less expensive type of compressor than the type commonly used for cryogenic gases. Additionally, the overall efficiency of the system will be improved over prior art solutions.

본 개시의 목적은 종래 기술에서 위에서 적시된 결점 및 단점 중 하나 이상을 완화, 경감 또는 제거하는 것이다.It is an object of the present disclosure to alleviate, alleviate or eliminate one or more of the drawbacks and disadvantages noted above in the prior art.

제1 측면에 따르면, 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크, 보일-오프 가스(BOG) 예열기, BOG 압축기 냉각기를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기, 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기를 포함하는 BOG 재액화 시스템에 있어서, 상기 BOG 재액화 시스템은 BOG가 BOG 압축기에 유입되기 전에 LNG 카고 탱크로부터 나오는 BOG를 예열하기 위해 액상 열 전달 유체(HTF)가 순환하는 별도의 액체 회로를 포함하고, 상기 별도의 액체 회로는 HTF를 펌핑하도록 구성된 액체 펌프, BOG와 HTF 사이의 열 교환을 위해 구성된 BOG 예열기, BOG 예열기 하류에 위치한 BOG 재응축기 및 BOG 재응축기 하류에 위치하여 HTF를 가열하게 구성된 액체 트림 히터를 포함하는, 보일-오프 가스 재액화 시스템이 제공된다.According to a first aspect, a BOG comprising at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank, a boil-off gas (BOG) preheater, at least one BOG compressor with a BOG compressor cooler, and a BOG recondenser with a refrigeration cycle. In the reliquefaction system, the BOG reliquefaction system includes a separate liquid circuit in which a liquid heat transfer fluid (HTF) circulates to preheat BOG from an LNG cargo tank before the BOG enters the BOG compressor, The liquid circuit of comprises a liquid pump configured to pump the HTF, a BOG preheater configured to exchange heat between the BOG and the HTF, a BOG recondenser located downstream of the BOG preheater, and a liquid trim heater located downstream of the BOG recondenser configured to heat the HTF. A boil-off gas reliquefaction system is provided.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로는 HTF가 BOG 재응축기를 우회하도록 하기 위해 BOG 예열기의 하류로부터 제1 바이패스 연결부를 포함한다.According to some embodiments, the separate liquid circuit includes a first bypass connection from downstream of the BOG preheater to allow the HTF to bypass the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로는 BOG 재응축기를 통해 반대 방향으로 순환하도록 하기 위해 BOG 예열기의 상류로부터 BOG 재응축기의 상부로 이어지는 제2 바이패스 연결부를 포함한다.According to some embodiments, the separate liquid circuit includes a second bypass connection from upstream of the BOG preheater to the top of the BOG recondenser for circulation in the opposite direction through the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, HTF의 제1 부분은 BOG 예열기로 전달되고, 제2 바이패스 연결부는 HTF의 제2 부분이 BOG 재응축기를 통해 BOG 재응축기의 상부에서 하부로 반대 방향으로 통과하도록 개방되고, 제1 바이패스 연결부는 BOG 예열기로 나온 HTF의 제1 부분 및 BOG 재응축기에서 나온 HTF의 제2 부분이 트림 히터로 통과되도록 개방되어 있다.According to some embodiments, the first portion of the HTF is passed to the BOG preheater, the second bypass connection is open to pass the second portion of the HTF through the BOG recondenser in the opposite direction from top to bottom of the BOG recondenser, and , the first bypass connection is open so that a first portion of HTF from the BOG preheater and a second portion of HTF from the BOG recondenser pass to the trim heater.

일부 실시형태에 따르면, HTF는 액체 펌프 별도의 액체 회로를 통해, BOG 예열기를 통해, BOG 재응축기를 통해 그리고 액체 트림 히터를 통해 순환한다.According to some embodiments, the HTF circulates through the liquid pump separate liquid circuit, through the BOG preheater, through the BOG recondenser, and through the liquid trim heater.

일부 실시형태에 따르면, 응축을 위해 BOG의 일부가 BOG 압축기 냉각기로부터 BOG 재응축기로 안내되고, 상기 BOG 재응축기로부터 상기 BOG의 상기 일부가 액화된 가스로 LNG 카고 탱크로 복귀한다.According to some embodiments, a portion of BOG is conducted from a BOG compressor cooler to a BOG recondenser for condensation, from which the portion of BOG is returned as liquefied gas to an LNG cargo tank.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기에 연결된 냉동 사이클은 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하도록 구성된다.According to some embodiments, a refrigeration cycle coupled to the BOG recondenser is configured to remove heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기를 통해 하부로부터 상부로 흐르는 HTF는 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거한다.According to some embodiments, HTF flowing from the bottom to the top through the BOG recondenser removes heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로는 HTF의 일부가 BOG 예열기를 우회하도록 하기 위해 BOG 예열기 상류에 제3 바이패스 연결부를 포함한다.According to some embodiments, the separate liquid circuit includes a third bypass connection upstream of the BOG pre-heater to allow a portion of the HTF to bypass the BOG pre-heater.

일부 실시형태에 따르면, HTF의 일부는 BOG 예열기로부터 액체 펌프의 상류로 다시 재순환한다.According to some embodiments, a portion of the HTF is recycled back upstream of the liquid pump from the BOG preheater.

일부 실시형태에 따르면, BOG 압축기 냉각기에서 나온 냉각 매체가 액체 트림 히터에서 활용된다.According to some embodiments, cooling medium from the BOG compressor cooler is utilized in the liquid trim heater.

일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 BOG 압축기는 비-극저온 압축기 타입이다.According to some embodiments, at least one BOG compressor is a non-cryogenic compressor type.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기 내 냉동 사이클은 역 브레이튼 질소 사이클이다.According to some embodiments, the refrigeration cycle in the BOG recondenser is an inverse Brayton nitrogen cycle.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로는 팽창 탱크를 포함한다.According to some embodiments, the separate liquid circuit includes an expansion tank.

제2 측면에 따르면, 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크, 보일-오프 가스(BOG) 예열기, BOG 압축기 냉각기를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기, 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기를 포함하는 BOG 재액화 시스템에서 보일-오프 가스를 재액화하는 방법에 있어서, 상기 BOG 재액화 방법은 액체 펌프, BOG 예열기, BOG 재응축기 및 액체 트림 히터를 포함하는 별도의 액체 회로를 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프에 의해 BOG 예열기 내로 펌핑하는 단계, BOG를 BOG 압축기에 운송되기 전에 LNG 카고 탱크로부터 BOG 예열기로 유입되는 BOG를 HTF로 예열하는 단계, 및 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기를 빠져나온 냉각된 HTF를 액체 트림 히터로 운송하는 단계를 포함하는, 보일-오프 가스 재액화 방법이 제공된다.According to a second aspect, a BOG comprising at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank, a boil-off gas (BOG) preheater, at least one BOG compressor with a BOG compressor cooler, and a BOG recondenser with a refrigeration cycle. A method for reliquefying boil-off gas in a reliquefaction system, wherein the BOG reliquefaction method comprises a heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit including a liquid pump, a BOG preheater, a BOG recondenser, and a liquid trim heater. ) into the BOG preheater by a liquid pump, preheating the BOG entering the BOG preheater from the LNG cargo tank with HTF before the BOG is transported to the BOG compressor, and cooling exiting the BOG preheater in a separate liquid circuit. A boil-off gas reliquefaction method is provided, comprising the step of transporting the HTF to a liquid trim heater.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기를 빠져나온 HTF를 BOG 예열기 하류의 제1 바이패스 연결부를 거쳐 액체 트림 히터로 운송한다.According to some embodiments, a separate liquid circuit transports the HTF exiting the BOG pre-heater to the liquid trim heater via a first bypass connection downstream of the BOG pre-heater.

일부 실시형태에 따르면, HTF의 제1 부분을 BOG 예열기로 통과시키고, 제2 바이패스 연결부를 통하는 HTF의 제2 부분을 BOG 재응축기의 상부로부터 하부로 역 방향으로 BOG 재응축기를 통해 통과시키고, BOG 예열기로부터 나오는 HTF의 제1 부분 및 제1 바이패스 연결부를 통해 BOG 재응축기로부터 나오는 HTF의 제2 부분을 액체 트림 히터로 통과시킨다.According to some embodiments, passing a first portion of the HTF through the BOG preheater and passing a second portion of the HTF through the second bypass connection through the BOG recondenser in a reverse direction from top to bottom of the BOG recondenser; Pass a first portion of HTF from the BOG preheater and a second portion of HTF from the BOG recondenser through a first bypass connection to the liquid trim heater.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로에서 액체 트림 히터로 유입되기 전에 BOG 예열기를 빠져나온 HTF를 BOG 재응축기를 통해 운송한다.According to some embodiments, a separate liquid circuit conveys the HTF exiting the BOG preheater through the BOG recondenser before entering the liquid trim heater.

일부 실시형태에 따르면, 응축을 위해 BOG의 일부를 BOG 재응축기로 유도하고, BOG 재응축기로부터 상기 BOG의 일부를 액화 가스로 LNG 카고 탱크로 복귀시킨다.According to some embodiments, a portion of the BOG is directed to a BOG recondenser for condensation, and a portion of the BOG is returned as liquefied gas from the BOG recondenser to the LNG cargo tank.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기에 연결된 냉동 사이클에서 BOG 재응축기 내에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거한다.According to some embodiments, heat is removed from a portion of the BOG condensed within the BOG recondenser in a refrigeration cycle connected to the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기를 통해 흐르는 HTF에 의해 BOG 재응축기 내에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 추가로 제거한다.According to some embodiments, heat is further removed from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser by the HTF flowing through the BOG recondenser.

일부 실시형태에 따르면, HTF의 일부가 BOG 예열기 상류의 제3 바이패스 연결부를 통해 BOG 예열기를 우회한다.According to some embodiments, a portion of the HTF bypasses the BOG preheater through a third bypass connection upstream of the BOG preheater.

일부 실시형태에 따르면, BOG 예열기로부터 나와 액체 펌프의 상류로 흐르는 HTF의 일부를 재순환시킨다.According to some embodiments, a portion of the HTF flowing out of the BOG preheater and upstream of the liquid pump is recycled.

일부 실시형태에 따르면, 액체 트림 히터에서 가열 매체로, BOG 압축기 냉각기로부터 나오는 냉각 매체를 사용한다.According to some embodiments, as the heating medium in the liquid trim heater, a cooling medium from a BOG compressor cooler is used.

일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 BOG 압축기가 비-극저온 압축기 타입이다.According to some embodiments, at least one BOG compressor is of the non-cryogenic compressor type.

일부 실시형태에 따르면, BOG 재응축기 내에서의 냉동 사이클이 역 브레이튼 질소 사이클이다.According to some embodiments, the refrigeration cycle within the BOG recondenser is an inverse Brayton nitrogen cycle.

일부 실시형태에 따르면, 별도의 액체 회로가 팽창 탱크를 포함한다.According to some embodiments, a separate liquid circuit includes an expansion tank.

제3 측면에 따르면, 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크, 보일-오프 가스(BOG) 예열기, BOG 압축기 냉각기가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기, 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기를 포함하는 BOG 재액화 시스템의 작동 방법으로, 상기 작동 방법은,According to a third aspect, a BOG material comprising at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank, a boil-off gas (BOG) preheater, at least one BOG compressor with a BOG compressor cooler, and a BOG recondenser with a refrigeration cycle. A method of operating a liquefaction system, the operating method comprising:

-액체 펌프, BOG 예열기, BOG 재응축기 및 액체 트림 히터를 포함하는 별도의 액체 회로에서 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프에 의해 BOG 예열기로 펌핑하여 시스템을 시작하는 단계로, LNG 카고 탱크로부터 BOG 예열기로 유입되는 BOG를 HTF에 의해 예열한 후 BOG 압축기로 운송하고, BOG 예열기 하류의 제1 바이패스 연결부를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기를 떠나는 냉각된 HTF를 액체 트림 히터로 운송하는, 시스템 시작 단계,-Starting the system by pumping heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit including the liquid pump, BOG preheater, BOG recondenser and liquid trim heater to the BOG preheater by the liquid pump, LNG cargo tank The BOG entering the BOG preheater from the preheater is preheated by the HTF and transported to the BOG compressor, and the cooled HTF leaving the BOG preheater is transported to the liquid trim heater in a separate liquid circuit through a first bypass connection downstream of the BOG preheater. , the system startup phase,

- HTF의 제1 부분을 BOG 예열기로 통과시키고, HTF의 제2 부분을 BOG 재응축기의 상부로부터 하부로 BOG 재응축기를 통해 역방향으로 제2 바이패스 연결부를 통해 통과시키고, BOG 예열기로부터 나온 HTF의 제1 부분 및 제1 바이패스 연결부를 통해 BOG 재응축기로부터 나온 HTF의 제2 부분을 액체 트림 히터로 통과시켜, 시스템의 정상 작동 모드를 시작하는 단계,- pass a first part of the HTF to the BOG preheater, pass a second part of the HTF through a second bypass connection in the reverse direction through the BOG recondenser from the top to the bottom of the BOG recondenser, and pass the HTF from the BOG preheater passing a second portion of the HTF from the BOG recondenser through the first portion and the first bypass connection to the liquid trim heater to initiate a normal operating mode of the system;

- 액체 트림 히터에 들어가기 전에 BOG 재응축기를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기를 떠나는 HTF를 하부에서 상부로 순환시키고, 응축을 위해 BOG 압축기 냉각기에서 배출되는 BOG의 일부를 BOG 재응축기로 유도하고, BOG 재응축기에서 액화 가스로 BOG의 상기 일부를 LNG 카고 탱크로 복귀시키고, BOG 재응축기에 연결된 냉동 사이클에서 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하고, BOG 재응축기를 통해 흐르는 HTF에 의해 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 추가로 제거함으로써, 시스템의 정상 작동 모드를 진행하는 단계를 포함하는, BOG 재액화 시스템 작동 방법이 제공된다.circulates the HTF leaving the BOG preheater from the bottom to the top in a separate liquid circuit through the BOG recondenser before entering the liquid trim heater, and directs a portion of the BOG discharged from the BOG compressor cooler to the BOG recondenser for condensation; return said portion of BOG to the LNG cargo tank as liquefied gas in the BOG recondenser, remove heat from the portion of BOG condensed in the BOG recondenser in a refrigeration cycle connected to the BOG recondenser, and return it to HTF flowing through the BOG recondenser; A method of operating a BOG reliquefaction system comprising the step of proceeding to a normal operating mode of the system by further removing heat from a portion of the BOG condensed in a BOG recondenser by

제2 측면 및 제3 측면의 효과 및 특징은 제1 측면과 관련하여 전술한 것과 많은 부분이 유사하다. 따라서 제1 측면과 관련하여 언급된 실시형태는 대체로 제2 및 제3 측면과 호환이 가능하다.Effects and features of the second and third aspects are similar in many respects to those described above with respect to the first aspect. Thus, the embodiments mentioned in connection with the first aspect are generally interchangeable with the second and third aspects.

본 개시는 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예는 단지 예시로서 본 개시의 바람직한 실시형태를 개시한다. 당업자는 본 개시의 범위 내에서 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 상세한 설명의 안내로부터 이해할 것이다.The present disclosure will become apparent from the detailed description that follows. The detailed description and specific examples disclose preferred embodiments of the present disclosure by way of example only. Those skilled in the art will understand from the guidance of the detailed description that changes and modifications may be made within the scope of the present disclosure.

따라서, 본 명세서에 개시된 개시는 그러한 장치 및 방법이 다양할 수 있기 때문에 설명된 장치 또는 설명된 방법의 단계의 특정 구성요소 부품으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시형태를 설명하기 위한 목적일 뿐 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이 관사 "a", "an", "the" 및 "said"는 문맥에서 달리 명시적으로 지시하지 않는 한 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어 "유닛" 또는 "상기 유닛"에 대한 언급은 여러 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, "포함하는", "구비하는", "함유하는" 및 유사한 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다.Accordingly, it should be understood that the disclosure disclosed herein is not limited to the specific component parts of the described devices or described method steps, as such devices and methods may vary. Also, it should be understood that terms used herein are for the purpose of describing specific embodiments and are not intended to be limiting. As used in the specification and appended claims, the articles "a", "an", "the" and "said" are intended to imply that there is more than one element unless the context clearly dictates otherwise. should be careful about Thus, for example, reference to “a unit” or “the unit” may include multiple devices and the like. Also, “comprising”, “comprising”, “including” and similar words do not exclude other elements or steps.

"BOG 예열기(preheater)"라는 용어는 예를 들어 쉘 및 튜브, 판/쉘 또는 판/판 열교환기와 같은 모든 유형의 열교환기일 수 있는, 열교환기를 의미한다.The term “BOG preheater” means a heat exchanger, which can be any type of heat exchanger, such as for example a shell and tube, plate/shell or plate/plate heat exchanger.

"BOG 재응축기(recondenser)"라는 용어는 예를 들어 브레이징된 플레이트/핀 열교환기와 같은 모든 유형의 열교환기일 수 있는, 열교환기를 의미한다.The term "BOG recondenser" means a heat exchanger, which can be any type of heat exchanger, such as for example a brazed plate/fin heat exchanger.

"액체 트림 히터(liquid trim heater)"라는 용어는 예를 들어 쉘 및 튜브, 판/쉘 또는 판/판 열교환기와 같은 모든 유형의 열교환기일 수 있는, 열교환기를 의미한다.The term “liquid trim heater” means a heat exchanger, which can be any type of heat exchanger, such as for example a shell and tube, plate/shell or plate/plate heat exchanger.

본 발명의 상기 목적뿐만 아니라 추가적인 목적, 특징 및 장점은 첨부된 본 발명의 예시적 실시형태에 대한 다음의 예시적이고 비제한적인 상세한 설명을 참조함으로써 보다 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 BOG 재응축기에서 냉동 사이클을 갖는 본 발명에 따른 BOG 재액화 시스템의 전체 공정 흐름도를 도시한다.
도 2는 HTF가 BOG 예열기를 통해서만 순환되는 BOG 재액화 시스템의 공정 흐름도를 보여준다.
도 3은 최적화 기능 시동 모드가 있는 BOG 재액화 시스템의 공정 흐름도를 보여준다.
도 4는 HTF가 BOG 예열기와 BOG 재응축기 모두를 통해 순환하는 최적화 기능이 있는 BOG 재액화 시스템의 공정 흐름도를 보여준다.
도 5는 HTF가 BOG 예열기를 우회하는 BOG 재액화 시스템의 공정 흐름도를 보여준다.
도 6은 HTF가 BOG 예열기에서 다시 액체 펌프로 재활용되는 BOG 재액화 시스템의 공정 흐름도를 보여준다.
도면에서 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
The foregoing as well as additional objects, features and advantages of the present invention will be more fully understood by referring to the following illustrative, non-limiting detailed description of exemplary embodiments of the present invention appended hereto.
Figure 1 shows the overall process flow diagram of a BOG reliquefaction system according to the present invention with a refrigeration cycle in a BOG recondenser.
2 shows a process flow diagram of a BOG reliquefaction system in which HTF is circulated only through the BOG preheater.
Figure 3 shows a process flow diagram of a BOG reliquefaction system with an optimization function start-up mode.
Figure 4 shows a process flow diagram of a BOG reliquefaction system with an optimization function in which HTF circulates through both a BOG preheater and a BOG recondenser.
5 shows a process flow diagram of a BOG reliquefaction system in which HTF bypasses the BOG preheater.
6 shows a process flow diagram of a BOG reliquefaction system in which HTF is recycled from the BOG preheater back to the liquid pump.
In the drawings, like parts are assigned like reference numerals.

이하에서 도시된 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예시적인 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명하는 실시형태에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 개시된 실시형태들은 당업자에게 발명의 범위를 충분히 전달하기 위해 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings shown below. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The disclosed embodiments are provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 발명에 의하면, BOG를 예열하여 얻은 '냉기(cold)'를 재사용하여 재액화 용량을 높일 수 있다. 냉각된 HTF는 BOG 재응축기의 재응축 용량을 증가시키는 데 사용된다.According to the present invention, the re-liquefaction capacity can be increased by reusing 'cold air' obtained by preheating BOG. The cooled HTF is used to increase the recondensation capacity of the BOG recondenser.

본 개시의 제1 측면은 도 1에 도시되어 있으며, 이는 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템에 있어서, 상기 BOG 재액화 시스템은 BOG가 BOG 압축기(12)에 유입되기 전에 LNG 카고 탱크(10)로부터 나오는 BOG를 예열하기 위한 액상 열 전달 유체(HTF)가 순환하는 별도의 액체 회로를 포함하고, 상기 별도의 액체 회로는 HTF를 펌핑하도록 구성된 액체 펌프(15), BOG와 HTF 사이의 열 교환을 위해 구성된 BOG 예열기(11), BOG 예열기(11) 하류에 위치한 BOG 재응축기(14) 및 BOG 재응축기(14) 하류에 위치하여 HTF를 가열하게 구성된 액체 트림 히터(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템을 나타내는 본 발명에 따른 BOG 재액화 시스템의 전체 레이아웃을 도시한다. A first aspect of the present disclosure is shown in FIG. 1 , which includes at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), and a BOG compressor cooler (13). In the BOG reliquefaction system comprising at least one BOG compressor (12) and a BOG recondenser (14) with a refrigeration cycle, the BOG reliquefaction system is an LNG cargo tank before BOG enters the BOG compressor (12) and a separate liquid circuit in which a liquid heat transfer fluid (HTF) for preheating the BOG from (10) circulates, the separate liquid circuit comprising a liquid pump (15) configured to pump the HTF, between the BOG and the HTF. A BOG preheater (11) configured for heat exchange, a BOG recondenser (14) located downstream of the BOG preheater (11) and a liquid trim heater (16) located downstream of the BOG recondenser (14) configured to heat the HTF. Shows the overall layout of the BOG reliquefaction system according to the present invention showing the boil-off gas reliquefaction system characterized in that.

HTF는 BOG 예열기 하류로부터의 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)를 바이패스할 수 있다. 이 실시형태는, 과잉 BOG를 다시 LNG 카고 탱크(10)로 응축하기 위해 BOG 재응축기(14)가 필요하지 않은 상황에서 발생한다. 이 경우 HTF가 BOG 재응축기(14)에 대한 최적화 기능을 제공하는 것이 필요하지 않고 요구되지 않는. BOG 재응축기가 바이패스됨에 따라, BOG 재응축기(14)에 과도한 냉기가 공급되어 BOG 재응축기(14)에서 불균형이 발생하지 않는 것이 보장된다. 차가운 HTF가 BOG 재응축기(14)에 의해 가열되지 않으면, 액체 트림 히터(16)가 유체를 일반적으로 약 +40℃까지 가열하게 것이다. HTF는 항상 BOG 예열기(11)에서 예열 매체 역할을 한다.The HTF can bypass the BOG recondenser 14 via a first bypass connection b1 from downstream of the BOG preheater. This embodiment arises in situations where a BOG recondenser 14 is not needed to condense excess BOG back into the LNG cargo tank 10. In this case it is not necessary and not required that the HTF provide an optimization function for the BOG recondenser 14. As the BOG recondenser is bypassed, it is ensured that the BOG recondenser 14 is not supplied with excessive cool air and an imbalance occurs in the BOG recondenser 14 . If the cold HTF is not heated by the BOG recondenser 14, the liquid trim heater 16 heats the fluid, typically to about +40°C. will be. HTF always serves as a preheating medium in the BOG preheater (11).

밸브들(20, 21)은 온/오프 기능이 있는 피스톤 밸브이다. 밸브들(18, 19, 22, 23, 24)은 다이어프램 밸브로, 온/오프뿐만 아니라 밸브를 통과하는 유량을 제어하고 조절할 수 있다.Valves 20 and 21 are piston valves with an on/off function. Valves 18, 19, 22, 23, 24 are diaphragm valves, which can control and regulate flow through the valves as well as on/off.

도 2는 HTF가 BOG 재응축기(14)를 통하지 않고 BOG 예열기(11)를 통해서만 순환되는 BOG 재액화 시스템을 도시한다. 이 모드는 BOG 재응축기(14)를 통한 HTF 순환과 함께 최적화 기능이 필요하지 않을 때 사용될 수 있다. 이것은 LNG 탱크(10)가 채워진 후 사용하는 첫 번째 모드이다. HTF는 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)를 바이패스한다. 별도의 액체 회로 내 라인(103)의 밸브(18)는 폐쇄 위치에 있고, 라인(104)의 밸브(19)는 개방 위치에 있으며, 라인(105)의 밸브(20)는 BOG 재응축기(14)의 HTF 바이패스를 위해 폐쇄 위치에 있다.2 shows a BOG reliquefaction system in which HTF is circulated only through the BOG preheater 11 without passing through the BOG recondenser 14. This mode can be used when optimization functions with HTF circulation through the BOG recondenser 14 are not required. This is the first mode used after the LNG tank 10 is filled. The HTF bypasses the BOG recondenser 14 through the first bypass connection b1. In the separate liquid circuit, valve 18 in line 103 is in the closed position, valve 19 in line 104 is in the open position, and valve 20 in line 105 is in the BOG recondenser 14 ) is in the closed position for HTF bypass.

별도의 액체 회로는, 역 방향으로 즉 BOG 재응축기(14)를 통해 상부로부터 하부로 순환시키기 위해, 라인(108) 및 라인(105)을 통해 BOG 예열기(11)의 상류로부터 BOG 재응축기(14)의 상부로 이어지는 제2 바이패스 연결부(b2)를 포함할 수 있다.A separate liquid circuit runs from upstream of the BOG preheater 11 through lines 108 and 105 to the BOG recondenser 14 for circulation in the reverse direction, i.e. from top to bottom through the BOG recondenser 14. ) It may include a second bypass connection (b2) leading to the upper part.

최적화 기능의 시동을 위해, HTF의 제1 부분은 BOG 예열기(11)로 전달되고, 제2 바이패스 연결부(b2)는 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 하부로 BOG 재응축기(14)를 통해 역방향으로 HTF의 제2 부분을 통과시키기 위해 개방되며, 제1 바이패스 연결부(b1)는 BOG 예열기(11)로부터의 HTF의 제1 부분과 BOG 재응축기로부터의 HTF의 제2 부분을 트림 히터(16)로 통과시키기 위해 개방된다.For start-up of the optimization function, the first part of the HTF is delivered to the BOG preheater (11), and the second bypass connection (b2) is passed through the BOG recondenser (14) from the top to the bottom of the BOG recondenser (14). Opened to pass the second part of the HTF in the reverse direction, the first bypass connection b1 connects the first part of the HTF from the BOG preheater 11 and the second part of the HTF from the BOG recondenser to the trim heater ( 16) is open for passage.

HTF의 "제1 부분" 또는 "제2 부분" 또는 "일부"를 언급할 때, 당업자는 상이한 실시형태에 대해 HTF 흐름을 적절하게 분할하는 방법, 및 작동 조건에 따라 흐름의 정확한 양/비율이 변하게 됨을 이해할 것이다. 각 부분은 총 HTF 흐름의 0~100% 범위에 있을 수 있다.When referring to a "first part" or a "second part" or "portion" of an HTF, one skilled in the art knows how to appropriately divide the HTF flow for different embodiments, and the exact amount/ratio of the flow depending on operating conditions. You will understand what will change. Each portion can range from 0 to 100% of the total HTF flow.

최적화 기능이 시작될 필요가 있을 때, 온난한(warm) HTF의 흐름은 BOG 재응축기(14)의 상단으로부터 BOG 재응축기(14)를 통해 라인(108)과 라인(105)을 통해 펌핑될 수 있으며, 이는 BOG 재응축기(14)의 냉동 서클에서 냉매에 의해 냉각된다. 하단에서의 출구 온도는 최적화 기능이 있는 정상 작동 중에 BOG 재응축기(14)의 하단으로부터 라인(103)을 통해 BOG 재응축기(14)로 들어가는 차가운 HTF의 온도 와 동일할 것이다. 이러한 방식으로 최적화 기능이 시작되고 HTF가 라인(103)을 통해 하부에서 BOG 재응축기(14)로 흐르기 시작하면 파이프는 약 -90℃의 온도를 갖게 되어, 파이프가 HTF가 가열되어 HTF가 너무 온난한 상태로 BOG 재응축기(14)에 유입되는 것을 방지한다.When the optimization function needs to be started, a flow of warm HTF can be pumped from the top of the BOG recondenser 14 through the BOG recondenser 14 through lines 108 and 105; , which is cooled by the refrigerant in the refrigeration circle of the BOG recondenser (14). The exit temperature at the bottom will be the same as the temperature of the cold HTF entering the BOG recondenser 14 through line 103 from the bottom of the BOG recondenser 14 during normal operation with optimization. In this way, when the optimization function is started and the HTF starts flowing from the bottom through line 103 to the BOG recondenser 14, the pipe has a temperature of about -90°C, causing the pipe to heat up the HTF and cause the HTF to become too warm. It is prevented from entering the BOG recondenser 14 in one state.

라인(105)을 통해 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 따뜻한(일반적으로 약 +40℃) HTF를 도입함으로써, 열이 BOG 재응축기(14)로 도입된다. BOG 재응축기(14)가 실행되지 않고 따뜻한 BOG가 BOG 재응축기(14)에 유입되지 않을 때, 이 추가의 열은 열원으로 사용될 수 있으며, 이는 BOG 재응축기(14)가 안정적인 작동 상태를 유지하도록 한다.Heat is introduced into the BOG recondenser 14 by introducing warm (usually about +40° C.) HTF from the top of the BOG recondenser 14 through line 105. When the BOG recondenser 14 is not running and no warm BOG is entering the BOG recondenser 14, this additional heat can be used as a heat source to keep the BOG recondenser 14 in stable operation. do.

전체 BOG 재응축기(14)가 냉각될 때, 라인(105)을 통해 BOG 재응축기(14)의 상부에 도입된 HTF로부터의 추가 열은 트립 후 전체 BOG 재응축기(14)를 가열하는 데에도 사용될 수 있다.When the entire BOG recondenser 14 cools down, additional heat from HTF introduced to the top of the BOG recondenser 14 via line 105 will also be used to heat the entire BOG recondenser 14 after tripping. can

도 3은 별도의 액체 회로의 최적화 기능 시작 모드가 있는 BOG 재액화 시스템을 보여준다. 밸브(20)가 닫혀 별도의 액체 회로의 오른쪽 상단 코너가 닫혀 있다. 액체 펌프(15)는 라인(108)을 통한 최적화 기능 시동 연결 및 라인(101)을 통한 BOG 예열기(11) 모두를 통해 HTF를 구동한다. 라인(105)의 밸브(20)는 폐쇄 위치에 있고, 라인(108) 및 라인(105)을 통해 HTF 흐름의 일부를 펌프(15)로부터 BOG 재응축기(14)로 전달하고 라인(103)을 통해 밸브(18)가 개방 위치에 있고 라인(104)을 통해 밸브(19)가 개방 위치에 있는 BOG 재응축기(14) 밖으로 전달하기 위해 라인(108)의 밸브(21)는 개방 위치에 있다. 밸브(18)는 최적화 기능을 시작할 때 BOG 재응축기를 통한 역류 부분을 제어하는 데 사용된다. 밸브(21)는 흐름의 일부를 라인(108)으로 허용하고, 펌프(15)로부터의 HTF 흐름의 나머지는 라인(101)을 통해 BOG 예열기(11)로 들어가는 것을 허용하는데 사용된다.Figure 3 shows a BOG reliquefaction system with a separate liquid circuit optimization function start mode. The valve 20 is closed so that the upper right corner of the separate liquid circuit is closed. The liquid pump (15) drives the HTF through both the optimization function start connection through line (108) and the BOG preheater (11) through line (101). Valve 20 in line 105 is in the closed position and transfers a portion of the HTF flow from pump 15 to BOG recondenser 14 through line 108 and line 105 and through line 103. Valve 21 in line 108 is in the open position for delivery out of the BOG recondenser 14 through which valve 18 is in the open position and through line 104 where valve 19 is in the open position. Valve 18 is used to control the reverse flow through the BOG recondenser when starting the optimization function. Valve 21 is used to allow a portion of the flow into line 108 and the remainder of the HTF flow from pump 15 to enter BOG preheater 11 through line 101 .

도 4는 HTF가 액체 펌프(15)로부터 별도의 액체 회로를 통해, BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14), 액체 트림 히터(16)를 통해 HTF가 순환하고, 바이패스 및/또는 재사용은 사용되지 않는, 정상 작동 모드의 BOG 재액화 시스템을 도시한다. HTF가 라인(103)에서 BOG 예열기(11)를 나가고 라인(106)을 통해 액체 트림 히터(16)에 들어가기 전에 BOG 재응축기(14)를 통해 순환하도록 하기 위해, 별도의 액체 회로에서 라인(103)의 밸브(18)는 개방 위치에 있고, 라인(104)의 밸브(19)는 폐쇄 위치에 있으며 라인(105)의 밸브(20)는 개방 위치에 있다.4 shows that the HTF circulates through a separate liquid circuit from the liquid pump 15, through the BOG preheater 11, the BOG recondenser 14, and the liquid trim heater 16, bypass and/or reuse shows the BOG reliquefaction system in normal operating mode, not in use. In a separate liquid circuit to allow the HTF to circulate through the BOG recondenser (14) before exiting the BOG preheater (11) in line (103) and entering the liquid trim heater (16) through line (106), line (103) Valve 18 in line 104 is in the open position, valve 19 in line 104 is in the closed position and valve 20 in line 105 is in the open position.

정상 동작 모드는 최적화 기능이 사용되는 모드이다. 최적화 기능은 최적화 하는 기능 또는 최적화 하는/최적화 모드 또는 간단히 최적화(optimizer)라고도 한다. 최적화 기능 모드에서 HTF는 상류라고도 호칭하는 BOG 재응축기(14)의 하부로부터 BOG 재응축기(14)로 유입되고, 하류라고도 하는 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 빠져나간다. HTF는 하나 이상의 연결된 유동 채널에서 BOG 재응축기(14)를 통해 흐를 수 있다.The normal operating mode is a mode in which the optimization function is used. An optimizer function is also called an optimizer function or an optimizer/optimization mode or simply an optimizer. In the optimization mode, HTF enters the BOG recondenser 14 from the bottom of the BOG recondenser 14, also referred to as upstream, and exits the top of the BOG recondenser 14, also referred to as downstream. HTF may flow through the BOG recondenser 14 in one or more connected flow channels.

정상 작동 시, 별도의 액체 회로는 정상 방향으로 흐르는 순서대로 액체 펌프(15), BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14), 액체 트리밍 히터(16) 및 선택적으로 팽창 탱크(17)와 같은 장비를 포함한다.In normal operation, the separate liquid circuits, in order of flow in the normal direction, are: liquid pump (15), BOG preheater (11), BOG recondenser (14), liquid trimming heater (16) and optionally expansion tank (17). includes equipment

정상 작동에서, 액체 펌프(15)는 HTF를 전형적으로 +40℃에서 BOG 예열기(11)로 펌핑하고, 여기서 HTF는 BOG를 가열한다. 동시에 HTF는 일반적으로 -90℃로 냉각된다. HTF는 BOG 재응축기(14)의 하부(상류)에서 BOG 재응축기(14)로 보내진다. BOG 재응축기(14)에서, HTF는 BOG의 냉각 매체 역할을 하고, 상부(하류)에서 약 +35℃로 BOG 재응축기(14)를 나간다.In normal operation, the liquid pump 15 pumps HTF to the BOG preheater 11, typically at +40° C., where the HTF heats the BOG. At the same time the HTF is cooled, typically to -90 °C. HTF is sent to the BOG recondenser 14 from the bottom (upstream) of the BOG recondenser 14. In the BOG recondenser 14, HTF serves as the cooling medium for the BOG and exits the BOG recondenser 14 at about +35° C. at the top (downstream).

HTF는 최적화 기능이 있는 정상 작동 모드에서도 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)를 우회할 수 있다. 밸브들(18, 19)은 BOG 재응축기(14)의 상부로부터의 나오는 온도를 제어하기 위해 BOG 재응축기(14)를 우회하는 HTF의 양을 제어할 수 있고, 이에 따라 BOG 재응축기(14) 양단의 온도 차이가 허용 한도를 초과하지 않도록 HTF 온도 프로파일을 제어할 수 있다.The HTF can bypass the BOG recondenser 14 via the bypass connection b1 even in normal operating mode with optimization. Valves 18 and 19 may control the amount of HTF bypassing the BOG recondenser 14 to control the temperature exiting the top of the BOG recondenser 14, thereby BOG recondenser 14 The HTF temperature profile can be controlled so that the temperature difference between the two ends does not exceed an acceptable limit.

액체 트림 히터(16)는 BOG 재응축기(14)에 연결된 라인(105)과 BOG 재응축기를 우회하는 라인(104)이 모두 연결된 라인(106)에 위치한다. 트림 히터(16)는 액체 펌프(15)의 상류에 위치된다. 액체 트림 히터(16)는 예를 들어 물과 같은 가열 매체를 사용하여 액체 펌프(15)로 다시 보내지는 HTF를 가열한다. 액체 트림 히터(16) 내로 흐르는 가열 매체는 BOG 냉각을 위해 BOG 압축기(12)에 연결된 BOG 압축기 냉각기(13)를 통해 안내된다. 선박의 가스 소비자를 위해 BOG의 필수 압축을 수행하는 일련의 BOG 압축기 및 냉각기의 하나 또는 여러 단계가 있을 수 있다. BOG 압력은 예를 들어 가스 또는 이중 연료 엔진의 경우 7 내지 12 바일 수 있으며 엔진이 최대 300 바의 고압축 가스를 사용하여 별도의 압축 시스템이 필요한 경우에는 사전 압축될 수 있다. 액체 트림 히터(16)로의 가열 매체 흐름은 액체 트림 히터(16)에 대한 적절한 가열 용량에 도달하는 것에 따라 하나 또는 여러 개의 압축기 냉각기에 연결될 수 있다. 하나 이상의 압축 단계가 재액화 시스템에 대한 연결을 따를 수 있다.The liquid trim heater 16 is located on line 106 where both line 105 to the BOG recondenser 14 and line 104 bypassing the BOG recondenser are connected. A trim heater 16 is located upstream of the liquid pump 15. The liquid trim heater 16 heats the HTF sent back to the liquid pump 15 using a heating medium such as water for example. The heating medium flowing into the liquid trim heater 16 is conducted through a BOG compressor cooler 13 connected to the BOG compressor 12 for BOG cooling. There may be one or several stages of a series of BOG compressors and coolers that perform the necessary compression of BOG for the vessel's gas consumers. The BOG pressure can be eg 7 to 12 bar for gas or dual fuel engines and can be pre-compressed if the engine requires a separate compression system using high compressed gas up to 300 bar. The heating medium flow to the liquid trim heater 16 may be coupled to one or several compressor coolers depending upon reaching an appropriate heating capacity for the liquid trim heater 16 . One or more compression stages may follow connection to a reliquefaction system.

위에서 설명한 정상 작동 모드 중에, HTF가 있는 별도의 액체 회로는 한 번에 두 가지 다른 기능을 제공한다.During the normal operating mode described above, a separate liquid circuit with HTF provides two different functions at once.

BOG 압축기(12) 상류에서 BOG를 약 -30℃로 예열. 이는 비-극저온 BOG 압축기를 사용할 수 있게 한다. 비-극저온 BOG 압축기는 -150℃ 미만의 온도를 견딜 필요가 없는 압축기를 의미한다. 이것은 시스템에 대한 투자 비용이 감소되게 한다. Preheat the BOG upstream of the BOG compressor (12) to approximately -30°C. This allows the use of non-cryogenic BOG compressors. A non-cryogenic BOG compressor means a compressor that does not have to withstand temperatures below -150°C. This allows the investment cost for the system to be reduced.

액체 열 전달 유체 회로가 예열기 역할을 하는 경우, 일반적인 시스템은 약 1750 ㎏/h에서 최대 약 5000 ㎏/h 사이의 BOG 흐름을 처리할 수 있다. 예열기 출구의 BOG 흐름 온도를 약 -30℃로 유지하기 위해, BOG 흐름에 따라 열 전달 유체의 흐름을 조정할 수 있다.When the liquid heat transfer fluid circuit acts as a preheater, typical systems can handle BOG flows between about 1750 kg/h and up to about 5000 kg/h. The flow of the heat transfer fluid can be adjusted with the BOG flow to maintain the BOG flow temperature at the preheater outlet at about -30°C.

예열을 위해 N2를 사용하는 기존 시스템에서, N2 예열을 사용할 수 없거나 충분하지 않은 경우, 다른 열원이 필요하며 이는 일반적으로 추가 BOG 예열기를 병렬로 수행한다. 본 발명에 따른 시스템은 단지 하나의 BOG 예열기를 가지며, 이는 시스템을 단순화하고 모드 간 전환을 훨씬 쉽게 만든다. 하나의 가스/액체 및 하나의 액체/액체 교환기는 적어도 하나의 가스/가스 및 적어도 하나의 가스/액체에 비해 더 컴팩트할 것이다.In existing systems using N 2 for preheating, where N 2 preheating is not available or sufficient, another heat source is needed, which usually runs an additional BOG preheater in parallel. The system according to the invention has only one BOG preheater, which simplifies the system and makes switching between modes much easier. The one gas/liquid and one liquid/liquid exchanger will be more compact than the at least one gas/gas and at least one gas/liquid.

BOG 재응축기(14)에서 열을 추가로 제거하여 재액화 공정의 냉각 능력을 높이는 데에 기여하고, 이에 따라 시스템의 효율을 높이는 최적화 기능. BOG를 위한 기존의 질소 루프 기반 예열 및 재응축 시스템과 비교할 때, 본 발명에 따른 시스템은 보다 효율적이고 간단한 시스템을 제공할 수 있다. HTF에 의해 BOG 예열기(11)로부터 BOG 재응축기(14)로 과잉의 "냉기"을 전달함으로써, 냉동 사이클로부터 필요한 용량이 감소된다. 따라서 HTF를 사용하여 재액화를 최적화하면, BOG 재응축기(14)에서 HTF를 사용하지 않고 작동하는 것과 비교하여 약 67%만큼 재액화 용량을 증가시킬 수 있다. An optimization function that contributes to the cooling capacity of the reliquefaction process by removing additional heat from the BOG recondenser (14), thereby increasing the efficiency of the system. Compared to existing nitrogen loop based preheat and recondensation systems for BOG, the system according to the present invention can provide a more efficient and simpler system. By transferring excess "cold air" from the BOG preheater 11 to the BOG recondenser 14 by the HTF, the required capacity from the refrigeration cycle is reduced. Therefore, optimizing reliquefaction using HTF can increase the reliquefaction capacity of the BOG recondenser 14 by about 67% compared to operation without HTF.

일단 시작되면, 최적화 기능은 재액화 시스템이 실행되는 동안 가장 자주 사용된다. 그리고 필요한 경우 일부 HTF가 BOG 재응축기 바이패스로 이동한다. 따라서 최적화 기능을 사용하는 모드가 LNG 운반선의 전체 항해 동안 켜 있는 것이 일반적이다. 그러나 재액화 시스템이 대기 상태로 설정되거나 완전히 중지되면 최적화 기능이 중지될 수 있다. 이는 예를 들어 주 엔진 및 기타 소비자의 연료 소비가 생성되는 BOG보다 많아서, LNG 탱크의 압력이 떨어지는 경우에 발생할 수 있다(실질적으로 모든 LNG 선박에는 선박의 동력으로 보일-오프 가스를 사용하는 엔진이 있다). 재액화 시스템의 실행 시간은 선박마다 다를 수 있다.Once started, the optimization function is most often used while the reliquefaction system is running. And, if necessary, some HTF goes to the BOG recondenser bypass. Therefore, it is common for the mode using the optimization function to be turned on for the entire voyage of the LNG carrier. However, the optimization function may be stopped if the reliquefaction system is set on standby or stopped completely. This can happen, for example, if the fuel consumption of the main engine and other consumers is greater than the BOG produced, so the pressure in the LNG tank drops (practically all LNG vessels have engines that use boil-off gas to power the vessel). there is). The running time of the reliquefaction system may vary from vessel to vessel.

여기에 기술된 세부 사항이 포함된 별도의 액체 HTF 회로는 기존 BOG 재액화 플랜트의 기존 예열기 시스템으로는 가능하지 않은 유연성을 보장한다.A separate liquid HTF circuit with the details described here ensures flexibility not possible with conventional preheater systems in conventional BOG reliquefaction plants.

BOG 압축기 냉각기(13)를 빠져나간 후, BOG의 일부는 응축을 위해 라인(111)을 통해 BOG 재응축기(14)로 인도될 수 있고, BOG 재응축기(14)로부터 상기 BOG의 일부는 액화 가스로서 밸브(24)가 개방 위치에 있는 라인(112)을 통해 LNG 카고 탱크(10)로 복귀된다. BOG 재응축기(14)로 유입되는 BOG는 BOG 압축기 냉각기(13)를 빠져나가는 BOG 총량의 0~100% 범위에 있을 수 있다. BOG 압축기 냉각기(13)를 빠져나가는 BOG 중 나머지 부분은 재응축을 위해 BOG 재응축기로 안내되지 않고, 재액화 시스템 밖으로 연료 소비자에게 안내된다.After exiting the BOG compressor cooler (13), a portion of the BOG may be conducted through line (111) to a BOG recondenser (14) for condensation, from which a portion of the BOG is converted into liquefied gas As a result, the valve 24 is returned to the LNG cargo tank 10 through the line 112 in the open position. The BOG entering the BOG recondenser 14 may be in the range of 0 to 100% of the total amount of BOG exiting the BOG compressor cooler 13. The remainder of the BOG exiting the BOG compressor cooler 13 is not directed to the BOG recondenser for recondensation, but is directed out of the reliquefaction system to the fuel consumer.

BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클은 BOG 재응축기(14)에서 응축되는 BOG 부분으로부터 열을 제거하도록 구성된다.A refrigeration cycle coupled to the BOG recondenser 14 is configured to remove heat from the portion of BOG that is condensed in the BOG recondenser 14 .

최적화 기능이 실행되면, BOG 재응축기(14)를 통해 하부에서 상부로 흐르는 HTF는 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG 부분에서 열을 제거한다.When the optimization function is executed, the HTF flowing from the bottom to the top through the BOG recondenser 14 removes heat from the portion of BOG condensed in the BOG recondenser 14.

별도의 액체 회로는 HTF의 일부가 BOG 예열기(11)를 우회하도록 BOG 예열기(11) 상류에 제3 바이패스 연결부(b3)를 포함할 수 있다. HTF는 BOG 재응축기(14)로 유입되는 HTF 온도를 제어하기 위해 BOG 예열기(11)를 우회할 수 있다. 도 5는 HTF가 BOG 예열기(11)를 우회하는 BOG 재액화 시스템을 도시한다. 라인(109)에서 BOG 예열기(11)와 나란한 밸브(22)가 개방 위치에 있어, HTF가 BOG 예열기(11)를 우회한다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, HTF의 일부가 BOG 예열기(11)를 바이패스하기 위해 제3 바이패스 연결부(b3)가 개방되어 있는 것과 동시에, 시스템 컴포넌트들 내에서의 흐름 및/또는 온도를 제어하기 위해 바이패스 연결부(b1)는 개방될 수 있다. 바이패스 연결부(b1)는 바이패스 연결부(b3)가 개방될 때 폐쇄될 수도 있다.The separate liquid circuit may include a third bypass connection (b3) upstream of the BOG preheater (11) to allow a portion of the HTF to bypass the BOG preheater (11). The HTF may bypass the BOG preheater 11 to control the HTF temperature entering the BOG recondenser 14. 5 shows a BOG reliquefaction system in which the HTF bypasses the BOG preheater 11. The valve 22 parallel to the BOG preheater 11 in line 109 is in the open position, so the HTF bypasses the BOG preheater 11. As shown in Figure 5, at the same time the third bypass connection (b3) is open for a portion of the HTF to bypass the BOG preheater 11, the flow and/or temperature within the system components To control, the bypass connection b1 can be opened. Bypass connection b1 may be closed when bypass connection b3 is open.

HTF는 BOG 예열기(11)의 하류에서 재활용되어 BOG 재응축기(14)로 가는 HTF의 온도를 제어할 수 있다. 더 많은 양의 차가운 HTF를 다시 액체 펌프(15)로 재활용함으로써, 더 많은 HTF가 BOG 예열기(11)를 통해 흐를 수 있게 하고, BOG 예열기(11)로부터 나온 유동은 원하는 온도로 유지된다. 도 6은 HTF가 재활용되는 BOG 재액화 시스템을 보여준다. 라인(110)에서 BOG 예열기(11) 하류의 밸브(23)는 액체 펌프(15)로 HTF 재순환을 위해 개방 위치에 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 동시에 HTF의 일부가 BOG 예열기(11) 액체 펌프(15)로 되돌아가는 것과 동시에, 바이패스 연결부(b1)는 시스템 컴포넌트들의 흐름 및/또는 온도를 제어하기 위해 개방될 수 있다. 바이패스 연결부(b1)는 또한 상기 HTF가 재활용되는 동안 폐쇄될 수 있다.The HTF is recycled downstream of the BOG preheater 11 to control the temperature of the HTF going to the BOG recondenser 14. By recycling more of the cold HTF back to the liquid pump 15, more HTF can flow through the BOG preheater 11 and the flow out of the BOG preheater 11 is maintained at the desired temperature. 6 shows a BOG reliquefaction system in which HTF is recycled. Valve 23 downstream of BOG preheater 11 in line 110 is in the open position for HTF recirculation to liquid pump 15. As shown in Figure 6, at the same time a portion of the HTF is returned to the BOG preheater 11 liquid pump 15, the bypass connection b1 will be opened to control the flow and/or temperature of system components. can Bypass connection b1 may also be closed while the HTF is being recycled.

바이패스 연결부(b3)를 통한 BOG 예열기(11)의 바이패스, 액체 펌프(15)로의 HTF 재순환 및 바이패스 연결부(b1)를 통한 BOG 재응축기의 바이패스도 모두 동시에 사용될 수 있다.Bypass of the BOG preheater 11 through bypass connection b3, HTF recirculation to liquid pump 15 and bypass of the BOG recondenser through bypass connection b1 can all be used simultaneously.

밸브(22) 및/또는 밸브(23)는 BOG 예열기(11)를 우회하는 HTF의 양과 BOG 예열기(11)의 하류로부터 다시 액체 펌프(15)로 재순환되는 HTF의 양을 각각 제어함으로써 BOG 재응축기(14)로 향하는 HTF 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다.Valve 22 and/or valve 23 respectively control the amount of HTF that bypasses the BOG preheater 11 and the amount of HTF that is recirculated from downstream of the BOG preheater 11 back to the liquid pump 15, thereby reducing the BOG recondenser (14) can be used to control the HTF temperature.

본 발명에 따른 BOG 재액화 시스템의 별도의 액체 회로에서의 열전달 유체는 저온으로의 열전달에 적합한 액상 열전달 유체이다. HTF는 합성 액상 유체일 수 있다. 적당한 열 전달 유체의 예는 저온 합성 열 전달 유체이다. 적당한 열 전달 유체의 예는 예를 들어 탄화수소 또는 실리콘을 기반으로 하는 열 전달 유체이다. 적당한 열 전달 유체의 조성의 예는 Eastman에서 생산하는 상업적으로 이용 가능한 Therminol® VLT 열 전달 유체와 같은 메틸 사이클로헥산과 트리메틸 펜탄의 혼합물이다. Therminol® VLT 열 전달 유체는 -115℃ 내지 + 175℃ 사이의 단일 유체 가열 및 냉각 시스템과 같은 극저온 응용 분야에 사용하기 위한 합성 액상 유체이다. 상업적으로 이용 가능한 다른 적합한 열 전달 유체의 예는 Caldic에서 생산되는 -100 내지 +260℃에서 사용하기 위한 Caltherm UBT(실리콘), Dynalene에서 생산된 -112 내지 +163℃에서 사용하기 위한 Dynalene MW(탄화수소) 및 Fragol에서 생산된 -112 내지 +200℃에서 사용하기 위한 Fragoltherm X-T9-A(실리콘)이다.The heat transfer fluid in the separate liquid circuit of the BOG reliquefaction system according to the present invention is a liquid heat transfer fluid suitable for heat transfer to low temperatures. HTF can be a synthetic liquid fluid. An example of a suitable heat transfer fluid is a low temperature synthetic heat transfer fluid. Examples of suitable heat transfer fluids are heat transfer fluids, for example based on hydrocarbons or silicones. An example of a suitable heat transfer fluid composition is a mixture of methyl cyclohexane and trimethyl pentane, such as the commercially available Therminol® VLT heat transfer fluid produced by Eastman. Therminol ® VLT heat transfer fluid is a synthetic liquid fluid for use in cryogenic applications such as single fluid heating and cooling systems between -115°C and +175°C. Examples of other suitable heat transfer fluids commercially available are Caltherm UBT (silicone) for use at -100 to +260°C from Caldic, Dynalene MW (hydrocarbon for use at -112 to +163°C) from Dynalene. ) and for use at -112 to +200 ° C produced by Fragol Fragoltherm X-T9-A (silicone).

BOG의 압축은 냉각 매체를 갖는 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13)를 갖는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)에서 행해진다. 직렬로 배열된 복수의 BOG 압축기 및 냉각기가 있을 수 있다. 바람직하게는, BOG의 압축은 냉각 매체를 사용한 간냉각(inter-cooling) 및 후냉각(after-cooling)과 함께 여러 단계로 수행된다. 적어도 하나의 BOG 압축기(12)는 비-극저온 압축기 유형일 수 있다. 적당한 압축기의 예는 예를 들어 스크류 압축기와 같은 정변위 압축기 또는 예를 들어 원심 압축기와 같은 동적 압축기이다.Compression of the BOG takes place in at least one BOG compressor (12) having at least one BOG compressor cooler (13) with a cooling medium. There may be multiple BOG compressors and coolers arranged in series. Preferably, the compression of BOG is performed in several stages with inter-cooling and after-cooling using a cooling medium. At least one BOG compressor 12 may be of the non-cryogenic compressor type. Examples of suitable compressors are positive displacement compressors, eg screw compressors, or dynamic compressors, eg centrifugal compressors.

BOG 압축기 냉각기(13)를 떠나는 BOG 압축으로부터 가열된 냉각 매체는 액체 트림 히터(16)용 가열 매체로서 재사용될 수 있다. 선택적으로, BOG 압축기 냉각기(13) 및 액상 트림 히터(16)에 대한 별도의 공급도 가능하다. 냉각 매체는 일반적으로 물, 물-글리콜 혼합물 또는 이와 유사한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은, BOG 재응축기(14)에서 HTF에 추가된 열이 충분하지 않을 때, BOG가 BOG 예열기(11) 하류에서 또 다른 열교환기로 가열될 수 있다면, 액체 트림 히터(16) 없이 사용될 수 있다. 그러나, 바람직한 해결책은 액체 트림 히터(16)일 것이다.Cooling medium heated from BOG compression leaving the BOG compressor cooler 13 can be reused as heating medium for the liquid trim heater 16 . Optionally, separate supplies for the BOG compressor cooler (13) and liquid trim heater (16) are also possible. The cooling medium is usually water, a water-glycol mixture or the like. The system according to the present invention, when the heat added to the HTF in the BOG recondenser (14) is not sufficient, provided that the BOG can be heated with another heat exchanger downstream of the BOG preheater (11) without the liquid trim heater (16). can be used However, a preferred solution would be a liquid trim heater 16.

별도의 액체 회로는 HTF 순환에 연결된 팽창 탱크(17)를 포함할 수 있다. 팽창 탱크(17)는 임의의 유형의 팽창 탱크일 수 있고, 팽창 탱크(17)의 목적은 HTF를 팽창시키는 것이다.separate liquid circuit It may include an expansion tank 17 connected to the HTF circuit. Expansion tank 17 can be any type of expansion tank, the purpose of expansion tank 17 is to expand the HTF.

LNG 카고 탱크(10)를 떠나는 BOG는, 라인(100)을 통해 BOG 예열기(11)로 들어갈 때, 일반적으로 약 -140 내지 약 -110℃의 온도에 있다. BOG가 라인(102)을 통해 약 -30℃의 온도로 BOG 예열기(11)를 빠져 나가고, 그런 다음 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13)가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)로 들어간다. 압축 후, BOG는 약 +40℃의 온도에서 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13)가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)를 떠난다. 그리고 나서 재액화를 위해 라인(111)을 통해 연료 소비자 및/또는 BOG 재응축기(14)로 보내진다. BOG는 BOG 재응축기(14)에서 냉각 및 액화되어 일반적으로 약 +40℃의 온도로 들어가고, 가압없이 액체인 적어도 약 -163℃의 온도에서 밸브(24)가 열린 위치에 있는 라인(112)을 통해 LNG 화물 탱크(10)로 되돌아간다.The BOG leaving the LNG cargo tank 10 is typically at a temperature of about -140 to about -110°C as it enters the BOG preheater 11 via line 100. BOG exits the BOG preheater (11) via line (102) at a temperature of about -30° C. and then enters at least one BOG compressor (12) with at least one BOG compressor cooler (13). After compression, the BOG leaves at least one BOG compressor 12 with at least one BOG compressor cooler 13 at a temperature of about +40°C. It is then sent to the fuel consumer and/or BOG recondenser 14 via line 111 for reliquefaction. BOG is cooled and liquefied in BOG recondenser 14, entering a temperature typically of about +40°C, and at a temperature of at least about -163°C, which is a liquid without pressurization, through line 112 with valve 24 in the open position. It returns to the LNG cargo tank (10) through.

BOG 재응축기(14)의 냉동 사이클은 질소 사이클일 수 있다. 그러면 냉매는 N2 된다. BOG 재응축기를 냉각하기 위해 역 브레이튼 유형의 질소 사이클을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 다른 냉각 사이클도 사용될 수 있다. 도 1의 전체 공정 흐름도는 BOG 재응축기(14)에서 N2 흐름이 반대인 기본 역 브레이튼 사이클의 세부 사항을 보여준다. 이 사이클은 하나의 압축기(25)와 애프터-쿨러(26)가 있는 하나의 압축기 단계로 설명되어 있지만, 둘 이상의 압축 단계가 사용될 수도 있다. 냉동 사이클에서, N2는 사이클로 라인(113)에서 흐르고, 압축기(25)와 애프터-쿨러(26)를 거쳐 BOG 재응축기(14)를 통해 유동한 후, BOG 재응축기(14)를 나가 팽창기(27)를 거쳐 반대 방향으로 다시 BOG 재응축기(14)를 통해 흐른다.The refrigeration cycle of the BOG recondenser 14 may be a nitrogen cycle. Then the refrigerant is N 2 do. A reverse Brayton type nitrogen cycle can be used to cool the BOG recondenser. However, other cooling cycles may be used within the scope of the present invention. The overall process flow diagram in FIG. 1 shows details of a basic inverse Brayton cycle in which the N 2 flow is reversed in the BOG recondenser 14 . Although this cycle is described as one compressor stage with one compressor 25 and after-cooler 26, two or more compression stages may be used. In the refrigeration cycle, N 2 flows in the cyclo line 113, passes through the compressor 25 and after-cooler 26, flows through the BOG recondenser 14, and then exits the BOG recondenser 14 to the expander ( 27) and flows in the opposite direction again through the BOG recondenser (14).

BOG 재액화 시스템은 선박, 해양 설비 또는 LNG 터미널과 같은 육상 시설에 설치할 수 있다.BOG reliquefaction systems can be installed on ships, offshore facilities or onshore facilities such as LNG terminals.

본 발명의 제2 측면은 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템에서 보일-오프 가스를 재액화하는 방법에 있어서, 상기 BOG 재액화 방법은 액체 펌프(15), BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14) 및 액체 트림 히터(16)를 포함하는 별도의 액체 회로를 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프(15)에 의해 BOG 예열기(11) 내로 펌핑하는 단계, BOG를 BOG 압축기(12)에 운송되기 전에 LNG 카고 탱크(10)로부터 BOG 예열기(11)로 유입되는 BOG를 HTF로 예열하는 단계, 및 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 빠져나온 냉각된 HTF를 액체 트림 히터(16)로 운송하는 단계를 포함하는 보일-오프 가스 재액화 방법에 관한 것이다.A second aspect of the present invention relates to at least one BOG compressor (12) having at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), and a BOG compressor cooler (13). ), a method for re-liquefying boil-off gas in a BOG re-liquefaction system including a BOG re-condenser 14 having a refrigeration cycle, the BOG re-liquefaction method comprising: a liquid pump 15, a BOG preheater 11, Pumping a heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit comprising a BOG recondenser (14) and a liquid trim heater (16) into a BOG preheater (11) by a liquid pump (15), BOG to BOG Preheating the BOG flowing into the BOG preheater 11 from the LNG cargo tank 10 into HTF before being transported to the compressor 12, and the cooled HTF exiting the BOG preheater 11 in a separate liquid circuit as a liquid It relates to a boil-off gas reliquefaction method comprising transporting to a trim heater (16).

도 2에 도시된 방법의 실시형태는 별도의 액체 회로에서 순환하는 HTF를 액체 펌프(15)에 의해 라인(101)을 통해 BOG 예열기(11)로 펌핑하는 단계, 라인(102)을 통해 BOG를 BOG 압축기(12)로 전달하기 전에 BOG 예열기(11) 내의 HTF에 의해 라인(100)을 통해 LNG 카고 탱크(10)로부터 BOG 예열기(11)로 유입되는 BOG를 예열하는 단계, BOG 예열기(11)를 떠나는 냉각된 HTF를 밸브(18)가 폐쇄 위치에 있는 라인(103), 밸브(19)가 개방 위치에 있는 라인(104) 및 라인(106)을 통해 액체 트림 히터(16)로 바로 운송하는 단계를 포함한다.2, HTF circulating in a separate liquid circuit is supplied by a liquid pump 15. Pumping to BOG preheater (11) via line (101), LNG cargo via line (100) by HTF in BOG preheater (11) before delivering BOG to BOG compressor (12) via line (102) Preheating the BOG entering the BOG preheater (11) from the tank (10), the cooled HTF leaving the BOG preheater (11) in the line (103) with the valve (18) in the closed position, and the valve (19) open direct transfer to liquid trim heater 16 via line 104 and line 106 in position.

도 3에 도시된 방법의 실시형태는 HTF의 제1 부분을 BOG 예열기(11)로 통과시키고 HTF의 제2 부분을 제2 바이패스 연결부(b2)를 통해 BOG 재응축기(14)를 통해 상부에서 하부로 역방향으로 통과시키고, BOG 예열기(11)로부터의 HTF의 제1 부분 및 BOG 재응축기(14)로부터의 HTF의 제2 부분을 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 트림 히터(16)로 통과시킨다. 이는, 밸브(21)가 개방 위치에 있는 라인(108)을 통해 HTF를 라인(105) 및 밸브(20)가 폐쇄 위치에 있는 BOG 재응축기(14)의 상부로 통과시키고, BOG 재응축기(14)를 떠나는 HTF를 밸브(18)가 개방 위치에 있는 라인(103)을 통해 하부에서 밸브(19)가 개방 위치에 있는 라인(104)을 통해 액체 트림 히터(16)로 복귀시키는, 별도의 액체 회로의 최적화 기능의 시작이다.The embodiment of the method shown in FIG. 3 passes a first portion of the HTF to the BOG preheater 11 and passes a second portion of the HTF through the second bypass connection b2 to the BOG recondenser 14 at the top. Pass the first part of HTF from the BOG preheater (11) and the second part of the HTF from the BOG recondenser (14) to the trim heater (16) through the first bypass connection (b1) pass This passes the HTF through line 108 with valve 21 in the open position and to the top of the BOG recondenser 14 with line 105 and valve 20 in the closed position, and the BOG recondenser 14 ) is returned to the liquid trim heater 16 via line 103 with valve 18 in the open position and at the bottom through line 104 with valve 19 in the open position. This is the beginning of the optimization function of the circuit.

도 4는 BOG 예열기(11)를 떠나는 HTF를 별도의 액체 회로에서 밸브(18)가 개방 위치에 있고 라인(104) 내 밸브(19)는 폐쇄 위치에 있는 상태에서 라인을 통해 하부(상류)로부터 BOG 재응축기(14)를 통해 유입되게 운송하고, 밸브(20)가 개장된 상태에서 라인(105)을 통해 상부(하류)로부터 BOG 재응축기(14)를 빠져나가 라인(106)을 거쳐 액체 트림 히터(16)로 들어가고 라인(107)을 통해 액체 트림 히터(16)를 빠져나가는, 방법의 일 실시형태를 도시한다. 위에서 시스템에 대해 설명한 바와 같이 이것이 최적화 기능을 사용하는 정상 작동 모드이다.Figure 4 shows the HTF leaving the BOG preheater 11 from the bottom (upstream) through the line in a separate liquid circuit with valve 18 in the open position and valve 19 in line 104 in the closed position. Transport to enter through BOG recondenser (14) and exit BOG recondenser (14) from the top (downstream) via line (105) with valve (20) open and trim liquid via line (106) One embodiment of the method is shown, entering the heater 16 and exiting the liquid trim heater 16 via line 107. As described for the system above, this is the normal mode of operation using optimization features.

BOG가 BOG 압축기 냉각기(13)를 떠난 후, BOG의 일부는 응축을 위해 라인(111)을 통해 BOG 재응축기(14)로 흐를 수 있고, BOG 재응축기(14)로부터 상기 BOG의 일부를 액화 가스로서 밸브(24)가 개방 위치에 있는 라인(112)을 통해 LNG 카고 탱크(10)로 되돌려 보낼 수 있다.After the BOG leaves the BOG compressor cooler 13, a portion of the BOG may flow through line 111 to the BOG recondenser 14 for condensation, from which a portion of the BOG is converted into liquefied gas. via line 112 with valve 24 in the open position. It can be returned to the LNG cargo tank (10).

BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클은 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG 부분으로부터 열을 제거한다.A refrigeration cycle connected to the BOG recondenser 14 removes heat from the portion of BOG condensed in the BOG recondenser 14 .

최적화 기능이 사용될 때, BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG 부분의 추가적인 열은 BOG 재응축기(14)를 통해 아래에서 위로 흐르는 HTF에 의해 제거된다.When the optimization function is used, the additional heat from the portion of BOG condensed in the BOG recondenser 14 is removed by the HTF flowing from bottom to top through the BOG recondenser 14 .

도 5는 HTF의 일부가 BOG 예열기(11)를 우회하기 위해 제3 바이패스 연결부(b3)가 개방되는 방법의 실시형태를 도시한다. HTF는 BOG 예열기(11)의 우회를 위해 밸브(22)가 개방 위치에 있는 라인(109)을 통해 흐른다. 도 5에 도시된 바와 같이, HTF의 일부가 BOG 예열기(11)를 바이패스하도록 제3 바이패스 연결부(b3)가 개방됨과 동시에, 시스템 컴포넌트들 내의 흐름 및 /또는 온도 제어를 위해 바이패스 연결부(b1)가 개방될 수 있다. 바이패스 연결부(b1)는 바이패스 연결부(b3)가 개방될 때 폐쇄될 수도 있다.5 is part of the HTF It shows an embodiment of how the third bypass connection (b3) is opened to bypass the BOG preheater (11). HTF flows through line 109 with valve 22 in the open position for bypass of BOG preheater 11. As shown in FIG. 5, at the same time as the third bypass connection (b3) is opened so that a part of the HTF bypasses the BOG preheater 11, the bypass connection (for flow and / or temperature control in the system components) b1) is can be opened Bypass connection b1 may be closed when bypass connection b3 is open.

도 6은 HTF를 액체 펌프(15)의 상류로 재순환시키기 위해 BOG 예열기(11) 다음에 밸브(23)가 개방 위치에 있는 라인(110)을 통해 HTF를 통과시키는 것을 포함하는 방법의 실시형태를 도시한다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, HTF의 일부가 BOG 예열기(11)의 하류에서 다시 액체 펌프(15)로 재순환되는 것과 동시에, 바이패스 연결부(b1)는 시스템 컴포넌트들의 흐름 및/또는 온도를 제어하기 위해 개방될 수 있다. 바이패스 연결부(b1)는 또한 상기 HTF의 재활용 동안 폐쇄될 수 있다.6 shows an embodiment of a method comprising passing HTF through line 110 with valve 23 in an open position following BOG preheater 11 to recirculate HTF upstream of liquid pump 15. show As shown in FIG. 6, a portion of the HTF is recycled downstream of the BOG preheater 11 back to the liquid pump 15, while the bypass connection b1 controls the flow and/or temperature of system components. can be opened for Bypass connection b1 may also be closed during recycling of the HTF.

바이패스 연결부(b3)를 통한 BOG 예열기(11)의 바이패스, 액체 펌프(15)로의 HTF 재순환 및 바이패스 연결부(b1)를 통한 BOG 재응축기의 바이패스도 모두 동시에 사용될 수 있다.Bypass of the BOG preheater 11 through bypass connection b3, HTF recirculation to liquid pump 15 and bypass of the BOG recondenser through bypass connection b1 can all be used simultaneously.

밸브(22) 및/또는 밸브(23)는 BOG 예열기(11)를 우회하는 HTF의 양과 BOG 예열기(11)의 하류에서 다시 액체 펌프(15)로 재순환되는 HTF의 양을 각각 제어함으로써 BOG 재응축기(14)에 대한 HTF 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다.Valve 22 and/or valve 23 respectively control the amount of HTF bypassing the BOG preheater 11 and the amount of HTF recirculated downstream of the BOG preheater 11 back to the liquid pump 15, thereby reducing the BOG recondenser (14) can be used to control the HTF temperature.

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 재액화 방법에서 별도의 액체 회로 내의 열 전달 유체는 저온으로의 열 전달에 적합한 액상 열 전달 유체이다. HTF는 본 발명에 따른 시스템에 대해 상기 명시된 바와 같은 합성 액상 유체일 수 있다.As described above for the reliquefaction system, in the reliquefaction method according to the present invention, the heat transfer fluid in the separate liquid circuit is a liquid heat transfer fluid suitable for heat transfer to low temperatures. The HTF may be a synthetic liquid fluid as specified above for the system according to the present invention.

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 실시형태에서, BOG의 압축은 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13) 및 냉각 매체를 갖는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)에서 수행된다. 바람직하게는, BOG의 압축은 냉각 매체를 사용한 간냉각 및 후냉각과 함께 여러 단계로 수행된다. 적어도 하나의 BOG 압축기(12)는 본 발명에 따른 시스템에 대해 위에서 명시된 바와 같이 비-극저온 압축기 유형일 수 있다.As described above for the reliquefaction system, in an embodiment of the method according to the present invention, the compression of BOG is performed in at least one BOG compressor cooler 13 and at least one BOG compressor 12 with a cooling medium. Preferably, the compression of BOG is performed in several stages with inter-cooling and post-cooling using a cooling medium. At least one BOG compressor 12 may be of the non-cryogenic compressor type as specified above for the system according to the present invention.

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 실시형태에서, BOG 압축기 냉각기(13)를 떠나는 BOG 압축으로부터의 가열된 냉각 매체는 액체 트림 히터(16)용 가열 매체로서 재사용될 수 있다. 선택적으로 BOG 압축기 냉각기(13)와 액체 트림 히터(16) 에 별도로 공급하는 것도 가능하다. 냉각 매체는 일반적으로 물, 물-글리콜 혼합물 또는 이와 유사한 것이다.As described above for the reliquefaction system, in an embodiment of the method according to the present invention, the heated cooling medium from BOG compression leaving the BOG compressor cooler 13 can be reused as heating medium for the liquid trim heater 16. there is. Optionally, it is also possible to feed the BOG compressor cooler 13 and the liquid trim heater 16 separately. The cooling medium is usually water, a water-glycol mixture or the like.

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에서, LNG 카고 탱크(10)를 떠나는 BOG는 일반적으로 라인(100)을 통해 BOG 예열기(11)에 들어갈 때 약 -140 내지 약 -110℃의 온도에 있다. BOG는 라인(102)을 통해 약 -30℃의 온도에서 BOG 예열기(11)를 떠난 다음 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13)가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)로 들어간다. 압축 후, BOG는 대략 +40℃의 온도로 적어도 하나의 BOG 압축기 냉각기(13)가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)에서 나오고, 그런 다음 재액화를 위해 라인(111)을 통해 연료 소비자 및/또는 BOG 재응축기(14)로 보내진다. BOG는 BOG 재응축기(14)에서 냉각 및 액화되어 일반적으로 약 +40℃의 온도로 들어가고 적어도 가압없이 액체인 약 -163℃의 온도에서 밸브(24)가 열린 위치에 있는 라인(112)을 통해 LNG 화물 탱크(10)로 되돌아간다.As described above for the reliquefaction system, in the method according to the present invention, the BOG leaving the LNG cargo tank 10 is generally between about -140 and about -110 when entering the BOG preheater 11 via line 100. is at a temperature of °C. BOG leaves the BOG preheater (11) via line (102) at a temperature of about -30°C and then enters at least one BOG compressor (12) with at least one BOG compressor cooler (13). After compression, the BOG leaves at least one BOG compressor (12) with at least one BOG compressor cooler (13) at a temperature of approximately +40° C., then via line (111) for reliquefaction to the fuel consumer and/or or to the BOG recondenser (14). The BOG is cooled and liquefied in the BOG recondenser 14 and enters at a temperature of about +40°C, typically liquid at least without pressurization, at a temperature of about -163°C via line 112 with valve 24 in the open position. Back to the LNG cargo tank (10).

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에서 BOG 재응축기(14)의 냉동 사이클은 질소 사이클일 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 다른 냉각 사이클도 사용될 수 있다. 유리하게 역 브레이튼 질소 사이클이 사용될 수 있다.As described above for the reliquefaction system, the refrigeration cycle of the BOG recondenser 14 in the method according to the present invention may be a nitrogen cycle. However, other cooling cycles may be used within the scope of the present invention. An inverse Brayton nitrogen cycle may advantageously be used.

재액화 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에서, 별도의 액체 회로는 팽창 탱크(17)를 포함할 수 있다.As described above for the reliquefaction system, in the method according to the invention, the separate liquid circuit may comprise an expansion tank (17).

본 발명의 제3 측면은 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), BOG 예열기(11), BOG가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12)를 포함하는 증발 가스(BOG) 재액화 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 액체 펌프(15), BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14) 및 액체 트림 히터(16)를 포함하는 별도의 액체 회로에서 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프(15)에 의해 BOG 예열기(11)로 펌핑하여 시스템을 시작하는 단계로, LNG 카고 탱크(10)로부터 BOG 예열기(11)로 유입되는 BOG를 HTF에 의해 예열한 후 BOG 압축기(12)로 운송하고, BOG 예열기(11) 하류의 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 떠나는 냉각된 HTF를 액체 트림 히터(16)로 운송하는, 시스템 시작 단계를 포함한다. 시스템이 시작된 후에, HTF의 제1 부분을 BOG 예열기(11)로 통과시키고, HTF의 제2 부분을 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 하부로 BOG 재응축기(14)를 통해 역방향으로 제2 바이패스 연결부(b2)를 통해 통과시키고, BOG 예열기(11)로부터 나온 HTF의 제1 부분 및 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)로부터 나온 HTF의 제2 부분을 액체 트림 히터(16)로 통과시켜, 시스템의 정상 작동 모드가 시작된다. 정상 작동 모드가 시작된 후에, 액체 트림 히터(16)에 들어가기 전에 BOG 재응축기(14)를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 떠나는 HTF를 하부에서 상부로 순환시키고, 응축을 위해 BOG 압축기 냉각기(13)에서 배출되는 BOG의 일부를 BOG 재응축기(14)로 유도하고, BOG 재응축기(14)에서 액화 가스로 BOG의 상기 일부를 LNG 카고 탱크(10)로 복귀시키고, BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클에서 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하고, BOG 재응축기(14)를 통해 흐르는 HTF에 의해 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 추가로 제거함으로써, 시스템의 정상 작동 모드가 시작된다.A third aspect of the invention is a boil-off gas (BOG) reliquefaction system comprising at least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a BOG preheater (11), and at least one BOG compressor (12) with BOG It's about how to make it work. This method transfers heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit including a liquid pump (15), a BOG preheater (11), a BOG recondenser (14) and a liquid trim heater (16) to a liquid pump (15). In this step, the system is started by pumping to the BOG preheater 11 by preheating the BOG flowing into the BOG preheater 11 from the LNG cargo tank 10 by the HTF, transporting it to the BOG compressor 12, and BOG and transporting the cooled HTF leaving the BOG preheater (11) to the liquid trim heater (16) in a separate liquid circuit via a first bypass connection (b1) downstream of the preheater (11). After the system is started, a first portion of the HTF is passed through the BOG preheater (11) and a second portion of the HTF is passed through the BOG recondenser (14) from the top to the bottom of the BOG recondenser (14) in the reverse direction to the second bi Pass through the pass connection (b2), the first part of the HTF from the BOG preheater (11) and the second part of the HTF from the BOG recondenser (14) through the first bypass connection (b1) liquid trim heater (16), the normal operating mode of the system is initiated. After the normal operating mode is started, the HTF leaving the BOG preheater (11) is circulated from bottom to top in a separate liquid circuit through the BOG recondenser (14) before entering the liquid trim heater (16) and condensed in the BOG compressor A part of the BOG discharged from the cooler 13 is led to the BOG recondenser 14, and the part of the BOG is returned to the LNG cargo tank 10 as liquefied gas in the BOG recondenser 14, and the BOG recondenser ( 14) to remove heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser 14, and from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser 14 by the HTF flowing through the BOG recondenser 14. By further removing the heat, the normal operating mode of the system is initiated.

당업자는 본 발명이 전술한 바람직한 실시형태에 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 당업자는 추가로 첨부된 청구 범위 내에서 수정 및 변형이 가능함을 인식할 것이다. 예를 들어, 추가로, 개시된 실시형태에 대한 변형은 도면, 개시 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 개시를 실시할 때 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다.One skilled in the art will recognize that the present invention is not limited to the preferred embodiments described above. Those skilled in the art will further recognize that modifications and variations are possible within the scope of the appended claims. For example, further modifications to the disclosed embodiments may be understood and effected by those skilled in the art when practicing the claimed disclosure from a study of the drawings, disclosure, and appended claims.

Claims (28)

적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템에 있어서, 상기 BOG 재액화 시스템은 BOG가 BOG 압축기(12)에 유입되기 전에 LNG 카고 탱크(10)로부터 나오는 BOG를 예열하기 위해 액상 열 전달 유체(HTF)가 순환하는 별도의 액체 회로를 포함하고, 상기 별도의 액체 회로는 HTF를 펌핑하도록 구성된 액체 펌프(15), BOG와 HTF 사이의 열 교환을 위해 구성된 BOG 예열기(11), BOG 예열기(11) 하류에 위치한 BOG 재응축기(14) 및 BOG 재응축기(14) 하류에 위치하여 HTF를 가열하게 구성된 액체 트림 히터(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.At least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), at least one BOG compressor (12) with a BOG compressor cooler (13), a BOG with a refrigeration cycle. In the BOG reliquefaction system comprising a recondenser (14), the BOG reliquefaction system uses a liquid heat transfer fluid ( HTF) circulates, the separate liquid circuit comprising a liquid pump 15 configured to pump HTF, a BOG preheater 11 configured for heat exchange between BOG and HTF, and a BOG preheater 11 ) a boil-off gas reliquefaction system comprising a BOG recondenser (14) located downstream and a liquid trim heater (16) located downstream of the BOG recondenser (14) configured to heat the HTF. 제1항에 있어서, 상기 별도의 액체 회로는 HTF가 BOG 재응축기(14)를 우회하도록 하기 위해 BOG 예열기(11)의 하류로부터 제1 바이패스 연결부(b1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.2. Boil- according to claim 1, characterized in that the separate liquid circuit comprises a first bypass connection (b1) from downstream of the BOG preheater (11) to allow the HTF to bypass the BOG recondenser (14). Off-gas reliquefaction system. 제2항에 있어서, 상기 별도의 액체 회로는 BOG 재응축기(14)를 통해 반대 방향으로 순환하도록 하기 위해 BOG 예열기(11)의 상류로부터 BOG 재응축기(14)의 상부로 이어지는 제2 바이패스 연결부(b2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.3. The second bypass connection of claim 2, wherein the separate liquid circuit runs from upstream of the BOG preheater (11) to the top of the BOG recondenser (14) to circulate in the opposite direction through the BOG recondenser (14). A boil-off gas reliquefaction system comprising (b2). 제3항에 있어서, HTF의 제1 부분은 BOG 예열기(11)로 전달되고, 제2 바이패스 연결부(b2)는 HTF의 제2 부분이 BOG 재응축기(14)를 통해 BOG 재응축기(14)의 상부에서 하부로 반대 방향으로 통과하도록 개방되고, 제1 바이패스 연결부(b1)는 BOG 예열기(11)로 나온 HTF의 제1 부분 및 BOG 재응축기에서 나온 HTF의 제2 부분이 트림 히터(16)로 통과되도록 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.4. The method of claim 3, wherein the first part of the HTF is delivered to the BOG preheater (11) and the second bypass connection (b2) allows the second part of the HTF to pass through the BOG recondenser (14) to the BOG recondenser (14). is opened to pass in the opposite direction from top to bottom, and the first bypass connection (b1) is such that the first part of the HTF from the BOG preheater (11) and the second part of the HTF from the BOG recondenser are trim heater (16). ) Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that open to pass through. 제1항에 있어서, HTF는 액체 펌프(15) 별도의 액체 회로를 통해, BOG 예열기(11)를 통해, BOG 재응축기(14)를 통해 그리고 액체 트림 히터(16)를 통해 순환하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.2. The method of claim 1, characterized in that the HTF circulates through the liquid pump (15) separate liquid circuit, through the BOG preheater (11), through the BOG recondenser (14) and through the liquid trim heater (16). a boil-off gas reliquefaction system. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 응축을 위해 BOG의 일부가 BOG 압축기 냉각기(13)로부터 BOG 재응축기(14)로 안내되고, 상기 BOG 재응축기(14)로부터 상기 BOG의 상기 일부가 액화된 가스로 LNG 카고 탱크(10)로 복귀하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.7. The process according to any one of the preceding claims, wherein a portion of the BOG is conducted from the BOG compressor cooler (13) to a BOG recondenser (14) for condensation, from which the portion of the BOG is liquefied. Boil-off gas re-liquefaction system, characterized in that the return to the LNG cargo tank (10) as the gas. 제6항에 있어서, BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클은 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.7. The boil-off gas reliquefaction system according to claim 6, characterized in that the refrigeration cycle connected to the BOG recondenser (14) is configured to remove heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser. 제6항 또는 제7항에 있어서, BOG 재응축기(14)를 통해 하부로부터 상부로 흐르는 HTF는 BOG 재응축기에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.8. Boil-off gas reliquefaction system according to claim 6 or 7, characterized in that the HTF flowing from the bottom to the top through the BOG recondenser (14) removes heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser (14). . 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 별도의 액체 회로는 HTF의 일부가 BOG 예열기(11)를 우회하도록 하기 위해 BOG 예열기(11) 상류에 제3 바이패스 연결부(b3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.2. The separate liquid circuit according to any of the preceding claims, characterized in that the separate liquid circuit comprises a third bypass connection (b3) upstream of the BOG preheater (11) to allow part of the HTF to bypass the BOG preheater (11). Boil-off gas reliquefaction system. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, HTF의 일부는 BOG 예열기(11)로부터 액체 펌프(15)의 상류로 다시 재순환하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.10. Boil-off gas reliquefaction system according to any one of the preceding claims, characterized in that part of the HTF is recirculated back from the BOG preheater (11) upstream of the liquid pump (15). 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, BOG 압축기 냉각기(13)에서 나온 냉각 매체가 액체 트림 히터(16)에서 활용되는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.10. A boil-off gas reliquefaction system according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling medium from the BOG compressor cooler (13) is utilized in the liquid trim heater (16). 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 BOG 압축기(12)는 비-극저온 압축기 타입인 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.10. A boil-off gas reliquefaction system according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one BOG compressor (12) is of the non-cryogenic compressor type. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, BOG 재응축기(14) 내 냉동 사이클은 역 브레이튼 질소 사이클인 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.7. A boil-off gas reliquefaction system according to any one of the preceding claims, characterized in that the refrigeration cycle in the BOG recondenser (14) is an inverse Brayton nitrogen cycle. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 별도의 액체 회로는 팽창 탱크(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 시스템.2. A boil-off gas reliquefaction system according to any one of the preceding claims, characterized in that the separate liquid circuit comprises an expansion tank (17). 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)를 구비한 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템에서 보일-오프 가스를 재액화하는 방법에 있어서, 상기 BOG 재액화 방법은 액체 펌프(15), BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14) 및 액체 트림 히터(16)를 포함하는 별도의 액체 회로를 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프(15)에 의해 BOG 예열기(11) 내로 펌핑하는 단계, BOG를 BOG 압축기(12)에 운송되기 전에 LNG 카고 탱크(10)로부터 BOG 예열기(11)로 유입되는 BOG를 HTF로 예열하는 단계, 및 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 빠져나온 냉각된 HTF를 액체 트림 히터(16)로 운송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.At least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), at least one BOG compressor (12) with a BOG compressor cooler (13), a BOG with a refrigeration cycle. A method for reliquefying boil-off gas in a BOG reliquefaction system comprising a recondenser (14), the BOG reliquefaction method comprising: a liquid pump (15), a BOG preheater (11), a BOG recondenser (14) and Pumping a heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit comprising a liquid trim heater (16) into a BOG preheater (11) by a liquid pump (15), transporting the BOG to a BOG compressor (12) Preheating the BOG introduced from the LNG cargo tank 10 into the BOG preheater 11 with HTF, and transporting the cooled HTF exiting the BOG preheater 11 to the liquid trim heater 16 in a separate liquid circuit Boil-off gas reliquefaction method comprising the step of. 제15항에 있어서, 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 빠져나온 HTF를 BOG 예열기(11) 하류의 제1 바이패스 연결부(b1)를 거쳐 액체 트림 히터로 운송하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.16. Boil- Off-gas reliquefaction method. 제16항에 있어서, HTF의 제1 부분을 BOG 예열기(11)로 통과시키고, 제2 바이패스 연결부(b2)를 통하는 HTF의 제2 부분을 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 하부로 역 방향으로 BOG 재응축기(14)를 통해 통과시키고, BOG 예열기(11)로부터 나오는 HTF의 제1 부분 및 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)로부터 나오는 HTF의 제2 부분을 액체 트림 히터(16)로 통과시키는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.17. The method of claim 16, wherein the first part of the HTF is passed through the BOG preheater (11), and the second part of the HTF through the second bypass connection (b2) is reversed from the top to the bottom of the BOG recondenser (14) passes through the BOG recondenser 14, and the first part of HTF coming out of the BOG preheater 11 and the second part of HTF coming out of the BOG recondenser 14 through the first bypass connection b1 are liquid Boil-off gas reliquefaction method characterized in that it passes through the trim heater (16). 제15항에 있어서, 별도의 액체 회로에서 액체 트림 히터(16)로 유입되기 전에 BOG 예열기(11)를 빠져나온 HTF를 BOG 재응축기(14)를 통해 운송하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.16. Boil-off gas ash according to claim 15, characterized in that the HTF exiting the BOG preheater (11) is transported through the BOG recondenser (14) before entering the liquid trim heater (16) in a separate liquid circuit. liquefaction method. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 응축을 위해 BOG의 일부를 BOG 재응축기(14)로 유도하고, BOG 재응축기(14)로부터 상기 BOG의 일부를 액화 가스로 LNG 카고 탱크(10)로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.19. The method according to any one of claims 15 to 18, wherein a portion of the BOG is directed to a BOG recondenser (14) for condensation, and a portion of the BOG from the BOG recondenser (14) is converted to liquefied gas in an LNG cargo tank ( Boil-off gas reliquefaction method characterized by returning to 10). 제19항에 있어서, BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클에서 BOG 재응축기(14) 내에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.20. A method according to claim 19, characterized in that heat is removed from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser (14) in a refrigeration cycle connected to the BOG recondenser (14). 제19항 또는 제20항에 있어서, BOG 재응축기(14)를 통해 흐르는 HTF에 의해 BOG 재응축기(14) 내에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 추가로 제거하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.21. Boil-off gas according to claim 19 or 20, characterized in that heat is further removed from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser (14) by HTF flowing through the BOG recondenser (14). reliquefaction method. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, HTF의 일부가 BOG 예열기(11) 상류의 제3 바이패스 연결부(b3)를 통해 BOG 예열기(11)를 우회하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.22. Boil-off according to any one of claims 15 to 21, characterized in that part of the HTF bypasses the BOG preheater (11) via a third bypass connection (b3) upstream of the BOG preheater (11). Gas reliquefaction method. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, BOG 예열기(11)로부터 나와 액체 펌프(15)의 상류로 흐르는 HTF의 일부를 재순환시키는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.23. A method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that part of the HTF flowing out of the BOG preheater (11) and flowing upstream of the liquid pump (15) is recycled. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 트림 히터(16)에서 가열 매체로, BOG 압축기 냉각기(13)로부터 나오는 냉각 매체를 사용하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.24. A method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that as heating medium in the liquid trim heater (16) a cooling medium from a BOG compressor cooler (13) is used. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 BOG 압축기(12)가 비-극저온 압축기 타입인 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.25. A method according to any one of claims 15 to 24, characterized in that at least one BOG compressor (12) is of the non-cryogenic compressor type. 제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, BOG 재응축기(14) 내에서의 냉동 사이클이 역 브레이튼 질소 사이클인 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.26. A method according to any one of claims 15 to 25, characterized in that the refrigeration cycle in the BOG recondenser (14) is a reverse Brayton nitrogen cycle. 제15항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 별도의 액체 회로가 팽창 탱크(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일-오프 가스 재액화 방법.27. Method according to any one of claims 15 to 26, characterized in that the separate liquid circuit comprises an expansion tank (17). 적어도 하나의 액화 천연 가스(LNG) 카고 탱크(10), 보일-오프 가스(BOG) 예열기(11), BOG 압축기 냉각기(13)가 있는 적어도 하나의 BOG 압축기(12), 냉동 사이클이 있는 BOG 재응축기(14)를 포함하는 BOG 재액화 시스템의 작동 방법(13)으로, 상기 작동 방법은,
- 액체 펌프(15), BOG 예열기(11), BOG 재응축기(14) 및 액체 트림 히터(16)를 포함하는 별도의 액체 회로에서 순환하는 열 전달 유체(HTF)를 액체 펌프(15)에 의해 BOG 예열기(11)로 펌핑하여 시스템을 시작하는 단계로, LNG 카고 탱크(10)로부터 BOG 예열기(11)로 유입되는 BOG를 HTF에 의해 예열한 후 BOG 압축기(12)로 운송하고, BOG 예열기(11) 하류의 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 떠나는 냉각된 HTF를 액체 트림 히터(16)로 운송하는, 시스템 시작 단계,
- HTF의 제1 부분을 BOG 예열기(11)로 통과시키고, HTF의 제2 부분을 BOG 재응축기(14)의 상부로부터 하부로 BOG 재응축기(14)를 통해 역방향으로 제2 바이패스 연결부(b2)를 통해 통과시키고, BOG 예열기(11)로부터 나온 HTF의 제1 부분 및 제1 바이패스 연결부(b1)를 통해 BOG 재응축기(14)로부터 나온 HTF의 제2 부분을 액체 트림 히터(16)로 통과시켜, 시스템의 정상 작동 모드를 시작하는 단계,
- 액체 트림 히터(16)에 들어가기 전에 BOG 재응축기(14)를 통해 별도의 액체 회로에서 BOG 예열기(11)를 떠나는 HTF를 하부에서 상부로 순환시키고, 응축을 위해 BOG 압축기 냉각기(13)에서 배출되는 BOG의 일부를 BOG 재응축기(14)로 유도하고, BOG 재응축기(14)에서 액화 가스로 BOG의 상기 일부를 LNG 카고 탱크(10)로 복귀시키고, BOG 재응축기(14)에 연결된 냉동 사이클에서 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 제거하고, BOG 재응축기(14)를 통해 흐르는 HTF에 의해 BOG 재응축기(14)에서 응축된 BOG의 일부로부터 열을 추가로 제거함으로써, 시스템의 정상 작동 모드를 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 BOG 재액화 시스템 작동 방법.
At least one liquefied natural gas (LNG) cargo tank (10), a boil-off gas (BOG) preheater (11), at least one BOG compressor (12) with a BOG compressor cooler (13), a BOG ash with a refrigeration cycle. A method (13) of operation of a BOG reliquefaction system comprising a condenser (14), said method of operation comprising:
- heat transfer fluid (HTF) circulating in a separate liquid circuit comprising a liquid pump (15), a BOG preheater (11), a BOG recondenser (14) and a liquid trim heater (16) by a liquid pump (15) In the step of starting the system by pumping to the BOG preheater 11, the BOG flowing into the BOG preheater 11 from the LNG cargo tank 10 is preheated by HTF and then transported to the BOG compressor 12, and the BOG preheater ( 11) system start-up, transporting the cooled HTF leaving the BOG pre-heater 11 to the liquid trim heater 16 in a separate liquid circuit via the downstream first bypass connection b1;
- Pass the first part of the HTF to the BOG preheater 11, and pass the second part of the HTF from the top to the bottom of the BOG recondenser 14 through the BOG recondenser 14 in the reverse direction to the second bypass connection b2 ), the first part of the HTF from the BOG preheater (11) and the second part of the HTF from the BOG recondenser (14) through the first bypass connection (b1) to the liquid trim heater (16) pass, to start the normal operating mode of the system;
circulates the HTF leaving the BOG preheater (11) from the bottom to the top in a separate liquid circuit through the BOG recondenser (14) before entering the liquid trim heater (16) and discharged from the BOG compressor cooler (13) for condensation A portion of the BOG to be induced into the BOG recondenser 14, returning the portion of the BOG to the LNG cargo tank 10 as liquefied gas in the BOG recondenser 14, and a refrigeration cycle connected to the BOG recondenser 14 by removing heat from a portion of the BOG condensed in the BOG recondenser 14 and further removing heat from the portion of the BOG condensed in the BOG recondenser 14 by HTF flowing through the BOG recondenser 14. , A method of operating a BOG reliquefaction system comprising the steps of proceeding to a normal operating mode of the system.
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