WO2017069520A1 - 증발가스 재액화 장치 및 방법 - Google Patents

증발가스 재액화 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017069520A1
WO2017069520A1 PCT/KR2016/011776 KR2016011776W WO2017069520A1 WO 2017069520 A1 WO2017069520 A1 WO 2017069520A1 KR 2016011776 W KR2016011776 W KR 2016011776W WO 2017069520 A1 WO2017069520 A1 WO 2017069520A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
boil
compressor
storage tank
compressors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/011776
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김인웅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanwha Ocean Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering Co Ltd filed Critical Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering Co Ltd
Priority to JP2018517114A priority Critical patent/JP2018517111A/ja
Priority to CN201680041929.6A priority patent/CN107848604A/zh
Priority to US15/743,633 priority patent/US20180216876A1/en
Publication of WO2017069520A1 publication Critical patent/WO2017069520A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/14—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed pressurised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C6/00—Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/008—Hydrocarbons
    • F25J1/0092—Mixtures of hydrocarbons comprising possibly also minor amounts of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0248—Stopping of the process, e.g. defrosting or deriming, maintenance; Back-up mode or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0296—Removal of the heat of compression, e.g. within an inter- or afterstage-cooler against an ambient heat sink
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033—Treating the boil-off by recovery with cooling
    • F17C2265/034—Treating the boil-off by recovery with cooling with condensing the gas phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/037—Treating the boil-off by recovery with pressurising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/011—Barges
    • F17C2270/0113—Barges floating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/02—Multiple feed streams, e.g. originating from different sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/24—Multiple compressors or compressor stages in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons

Definitions

  • the present invention relates to a boil-off gas reliquefaction apparatus and method, and more particularly to a boil-off gas reliquefaction apparatus and method that can simplify the control for boil-off gas reliquefaction.
  • a storage tank for storing liquefied gas is installed in a marine floating material handling liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG).
  • liquefied natural gas LNG
  • LPG liquefied petroleum gas
  • Insulation material is installed in the storage tank to block the heat exchange between the inside and the outside of the storage tank, but since the internal and external perfect insulation is impossible, thermal energy is transferred from the outside to the storage tank, so that the liquefied gas evaporates inside the storage tank.
  • Boil-off gas (BOG) is generated.
  • FIG. 1 shows an example of a reliquefaction apparatus for reliquefying boil-off gas.
  • the reliquefaction apparatus shown in FIG. 1 includes a plurality of compressors 1 for compressing the boil-off gas discharged from the storage tank; And a supply line 3 providing a path through which the boil-off gas is supplied from the plurality of compressors 1 to the reliquefaction unit 2 and a path through which the reliquefaction device flows.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for re-liquefying boil-off gas that can smoothly re-liquefy the boil-off gas without controlling to supply the same amount of boil-off gas to each of the plurality of compressors.
  • a plurality of compressors installed in parallel to compress the boil-off gas discharged from the storage tank;
  • a reliquefaction unit for reliquefying the boil-off gas compressed by the plurality of compressors, respectively;
  • a plurality of supply lines providing a path through which the boil-off gas is supplied from the plurality of compressors to the reliquefaction unit and a path through which the reliquefaction unit flows, wherein the plurality of supply lines are independently not joined to each other.
  • an evaporative gas reliquefaction apparatus is provided.
  • the plurality of compressors may include a first compressor and a second compressor.
  • the second compressor may be a redundancy compressor for the first compressor.
  • the reliquefaction unit may include a heat exchanger for cooling the evaporated gas respectively compressed by the plurality of compressors by heat-exchanging the evaporated gas discharged from the storage tank with a refrigerant.
  • the reliquefaction unit may further include a plurality of expansion means for expanding each of the evaporated gas passed through the heat exchanger after decompression by the plurality of compressors, respectively.
  • the reliquefaction unit may further include a gas-liquid separator for separating the gas-liquid mixture generated through the plurality of compressors, the heat exchanger, and the plurality of expansion means into a gas and a liquid.
  • the gas component separated by the gas-liquid separator may be combined with the boil-off gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant in the heat exchanger.
  • the plurality of compressors may include a first compressor and a second compressor.
  • the second compressor may be a redundancy compressor for the first compressor.
  • the step 2) may include cooling the evaporated gas respectively compressed by the plurality of compressors by exchanging the evaporated gas discharged from the storage tank with a refrigerant.
  • the step 2) may further include expanding each of the evaporated gases passed through the step 2-1) under reduced pressure.
  • Step 2) may further include a step of 2-3) separating the gas-liquid mixture generated through the step 2-2) into a gas and a liquid.
  • the gas component separated in step 2-3) may be combined with the boil-off gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant for heat exchange in step 2-1).
  • the fluid expanded in step 4) and the fluid expanded in step 5) can be separated into liquefied gas and gaseous evaporated gas, and the liquefied gas separated in step 6) can be sent to the storage tank.
  • the gaseous evaporated gas separated in step 6) may be combined with the evaporated gas discharged from the storage tank and used as a refrigerant for heat exchange in step 3).
  • the compressor installed for redundancy is utilized for the reliquefaction of the boil-off gas, it is possible to reduce the capacity of the compressor to reduce costs and to reduce the installation space of the compressor.
  • the evaporated gas can be smoothly liquefied.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a reliquefaction apparatus for reliquefying boil-off gas.
  • Figure 2 is a block diagram of the boil-off gas reliquefaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention can be applied to the sea floating material is installed liquefied gas storage tank for storing the liquefied gas, the liquefied gas (Liquefied Gas) used in the present specification (Liquefied Natural Gas) and liquefied petroleum gas (Liquefied Petroleum Should be interpreted to include Gas.
  • the liquefied gas used in the present specification
  • liquefied petroleum gas Liiquefied Petroleum Should be interpreted to include Gas.
  • Figure 2 is a block diagram of the boil-off gas reliquefaction apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the boil-off gas reliquefaction apparatus of this embodiment includes a first compressor 12, a second compressor 14, a reliquefaction unit 100, a first supply line 22, and a second supply line. (24).
  • the first compressor 12 and the second compressor 14 of this embodiment respectively compress the boil-off gas discharged from the storage tank storing the liquefied gas, and are installed in parallel.
  • two compressors will be described.
  • three or more compressors may be installed in parallel as necessary to compress the boil-off gas discharged from the storage tank.
  • the second compressor 14 of the present embodiment may be a redundancy compressor for the first compressor 12.
  • a redundancy design installing an additional configuration that can perform the same role is called a redundancy design, and it is installed for redundancy even when some devices do not operate normally.
  • One device can be operated instead to allow smooth operation.
  • the second compressor 14 installed for redundancy of the first compressor 12 replaces the role of the first compressor 12. It is possible to compress the boil-off gas discharged from the storage tank.
  • the second compressor 14 may be operated together with the first compressor 12 when the first compressor 12 operates normally. For example, when the amount of boil-off gas discharged from the storage tank exceeds the amount of boil-off gas that the first compressor 12 can compress, both the first compressor 12 and the second compressor 14 Can be operated to compress the boil-off gas.
  • the compressor When the second compressor 14 installed for redundancy is operated together with the first compressor 12, the compressor can compress all the evaporated gas discharged from the storage tank without increasing the capacity of the first compressor 12.
  • the cost can be reduced by reducing the capacity of the compressor, and the installation space of the compressor can be reduced.
  • the reliquefaction unit 100 of the present embodiment reliquefies the boil-off gas compressed by the first compressor 12 and the second compressor 14, respectively, and may include a heat exchanger 102.
  • the heat exchanger 102 of the present embodiment recovers the cold heat of the boil-off gas discharged from the storage tank 5, and the boil-off gas compressed by the first compressor 12 and the boil-off gas compressed by the second compressor 14. Cool the gas.
  • the heat exchanger 102 of the present embodiment uses the boil-off gas compressed by the first compressor 12 and the boil-off gas compressed by the second compressor 14 to discharge the boil-off gas discharged from the storage tank 5. Cool by heat exchange with refrigerant.
  • the reliquefaction unit 100 of the present embodiment includes: first expansion means (104) for compressing and compressing the evaporated gas passed through the heat exchanger (102) after being compressed by the first compressor (12); And second expansion means 106 for expanding the reduced pressure of the boil-off gas passed through the heat exchanger 102 after being compressed by the second compressor 12.
  • the first expansion means 104 and the second expansion means 105 may be expansion valves, for example Joule-Thomson valves. In the present embodiment, a case in which two expansion means are installed will be described, but three or more expansion means may be installed as necessary so as to correspond to the number of compressors.
  • the reliquefaction unit 100 of the present embodiment includes a gas-liquid mixture generated through the first compressor 12, the heat exchanger 102, and the first expansion means 104, the second compressor 14, and the heat exchanger ( 102, and a gas-liquid separator 108 for separating the gas-liquid mixture generated through the second expansion means 106 into a gas and a liquid.
  • the liquid component separated by the gas-liquid separator 108 of this embodiment may be sent to the storage tank 5 again, and the gas component separated by the gas-liquid separator 108 merges with the boil-off gas discharged from the storage tank 5.
  • the first supply line 22 of the present embodiment supplies the boil-off gas compressed by the first compressor 12 to the reliquefaction unit 100, and the boil-off gas compressed by the first compressor 12 is the reliquefaction unit.
  • a flow path within the 100, and the second supply line 24 supplies the boil-off gas compressed by the second compressor 14 to the reliquefaction unit 100, and supplies the second compressor 14 to the second liquefied unit 14. Thereby providing a path through which the compressed boil-off gas flows in the reliquefaction unit 100.
  • the first supply line 22 and the second supply line 24 of the present embodiment are installed independently without joining each other. That is, the boil-off gas flowing along the first supply line 22 after being compressed by the first compressor 12 and the boil-off gas flowing along the second supply line 24 after being compressed by the second compressor 14. Are not mixed with each other, and are subjected to separate reliquefaction processes separated from each other.
  • the reliquefaction unit 100 of the present embodiment includes a heat exchanger 102, a first expansion means 106, a second expansion means 104, and a gas-liquid separator 108
  • the first supply line 22 The boil-off gas re-liquefied along with the gas-liquid separator 108 undergoes a compression process by the first compressor 12, a cooling process by the heat exchanger 102, and an expansion process by the first expansion means 104.
  • the evaporated gas supplied and reliquefied along the second supply line 24 is compressed by the second compressor 14, cooled by the heat exchanger 102, and by the second expansion means 106. It is supplied to the gas-liquid separator 108 through an expansion process.
  • the heat exchanger 102 of the present embodiment is a boil-off gas compressed by the first compressor 12. Flow passage through which the evaporated gas compressed by the second compressor 14 passes, and flow passage through which the evaporated gas discharged from the storage tank 5 passes.
  • the boil-off gas reliquefaction apparatus of this embodiment includes three or more compressors, correspondingly, three or more supply lines are correspondingly provided, and each supply line is installed independently without joining each other.
  • the boil-off gas supplied from the storage tank is supplied with the plurality of compressors 1. It is necessary to control to be equally distributed to), but since the amount of boil-off gas discharged from the storage tank changes in real time according to the internal state of the storage tank, it is difficult to control so that the boil-off gas is equally distributed to the plurality of compressors (1). There is a problem of complexity.
  • the liquefaction is carried out through a plurality of supply lines 22 and 24 installed independently of each other, without condensing the boil-off gas compressed by the plurality of compressors 12 and 14, respectively. Since it is supplied to the unit 100, the temperature, flow rate, pressure, etc. of the boil-off gas may be controlled in each of the plurality of supply lines 22 and 24 without controlling the temperature, flow rate, pressure, etc. of the combined boil-off gas. Therefore, according to the present invention, even if the evaporated gas discharged from the storage tank is not controlled to be equally distributed to the plurality of compressors 12 and 14, the evaporated gas can be smoothly liquefied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

증발가스 재액화 장치가 개시된다. 상기 증발가스 재액화 장치는, 병렬로 설치되어 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시키는 다수개의 압축기; 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를 재액화시키는 재액화유닛; 및 증발가스가 상기 다수개의 압축기로부터 상기 재액화유닛에 공급되는 경로 및 상기 재액화유닛을 유동하는 경로를 제공하는 다수개의 공급라인;을 포함하고, 상기 다수개의 공급라인은 서로 합류되지 않도록 독립적으로 설치된다.

Description

증발가스 재액화 장치 및 방법
본 발명은 증발가스 재액화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발가스 재액화를 위한 제어를 보다 간단하게 할 수 있는 증발가스 재액화 장치 및 방법에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 및 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스를 취급하는 해상 부유물에는 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치된다.
저장탱크에는 저장탱크 내부와 외부와의 열교환을 차단하기 위한 단열재가 설치되지만, 내부와 외부의 완벽한 단열은 불가능하므로 외부에서 저장탱크 내부로 열에너지가 전달되고, 따라서 저장탱크 내부에서는 액화가스가 증발하여 발생하는 증발가스(BOG; Boil-off Gas)가 발생한다.
증발가스가 저장탱크 내부에 지속적으로 누적될 경우 저장탱크의 안정성 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 액화가스를 취급하는 해상 부유물에는 증발가스를 재액화시키기 위한 재액화 장치가 설치되는 경우가 많다.
도 1에는 증발가스를 재액화시키는 재액화 장치의 일 예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 재액화 장치는, 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 압축시키는 다수개의 압축기(1); 및 증발가스가 다수개의 압축기(1)로부터 재액화유닛(2)에 공급되는 경로 및 재액화 장치를 유동하는 경로를 제공하는 공급라인(3);을 포함한다.
저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 양이 적은 경우에는 다수개의 압축기(1) 중 일부만 작동시켜 증발가스를 재액화시키지만, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 양이 많은 경우에는 다수개의 압축기(1) 전부를 작동시켜 증발가스를 재액화시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 압축기(1)에 의해 각각 압축된 증발가스가 합류되어 재액화유닛(2)에 공급되는 경우에는, 합류된 증발가스가 재액화유닛(2)으로 공급되는 공통 라인(Common Line)에서 증발가스의 온도, 유량, 압력 등을 제어하므로, 원활하게 증발가스를 재액화시키기 위해서, 다수개의 압축기(1) 각각에 동일한 양의 증발가스가 공급되도록 제어할 필요가 있다. 그러나, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 배출량은 저장탱크 내부의 압력 등에 따라 수시로 변하게 되므로, 다수개의 압축기(1) 각각에 동일한 양의 증발가스가 실시간으로 공급되도록 제어하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 다수개의 압축기 각각에 동일한 양의 증발가스가 공급되도록 제어하지 않더라도 원활하게 증발가스를 재액화시킬 수 있는 증발가스 재액화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 병렬로 설치되어 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시키는 다수개의 압축기; 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를 재액화시키는 재액화유닛; 및 증발가스가 상기 다수개의 압축기로부터 상기 재액화유닛에 공급되는 경로 및 상기 재액화유닛을 유동하는 경로를 제공하는 다수개의 공급라인;을 포함하고, 상기 다수개의 공급라인은 서로 합류되지 않도록 독립적으로 설치되는, 증발가스 재액화 장치가 제공된다.
상기 다수개의 압축기는 제1 압축기 및 제2 압축기를 포함할 수 있다.
상기 제2 압축기는 상기 제1 압축기에 대한 리던던시(Redundancy) 압축기일 수 있다.
상기 재액화유닛은, 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기를 포함할 수 있다.
상기 재액화유닛은, 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 후 상기 열교환기를 통과한 증발가스를 각각 감압하여 팽창시키는 다수개의 팽창수단을 더 포함할 수 있다.
상기 재액화유닛은, 상기 다수개의 압축기, 상기 열교환기, 및 상기 다수개의 팽창수단을 거쳐 생성된 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리시키는 기액분리기를 더 포함할 수 있다.
상기 기액분리기에 의해 분리된 기체 성분은, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어 상기 열교환기에서 냉매로 사용될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 1) 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 병렬로 설치된 다수개의 압축기에 의해 각각 압축시키는 단계; 및 2) 재액화유닛에 의해 상기 1)단계에서 압축된 증발가스를 재액화시키는 단계;를 포함하며, 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스가 상기 재액화유닛에 공급되는 경로 및 상기 재액화유닛을 유동하는 경로를 제공하는 다수개의 공급라인은 서로 합류되지 않도록 독립적으로 설치되는, 증발가스 재액화 방법이 제공된다.
상기 다수개의 압축기는 제1 압축기 및 제2 압축기를 포함할 수 있다.
상기 제2 압축기는 상기 제1 압축기에 대한 리던던시(Redundancy) 압축기일 수 있다.
상기 2)단계는, 2-1) 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로, 열교환시켜 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 2)단계는, 2-2) 상기 2-1)단계를 거친 증발가스를 각각 감압시켜 팽창시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2)단계는, 2-3) 상기 2-2)단계를 거쳐 생성된 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2-3)단계에서 분리된 기체 성분은, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어, 상기 2-1)단계에서 열교환의 냉매로 사용될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 1) 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 일부를 제1 압축기에 의해 압축시키고, 2) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 다른 일부를 제2 압축기에 의해 압축시키고, 3) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 상기 1)단계에서 압축된 증발가스와 상기 2)단계에서 압축된 증발가스를 열교환기에 의해 둘 다 열교환시켜 냉각시키고, 4) 상기 1)단계에서 압축된 후 상기 3)단계에서 냉각된 증발가스를 제1 팽창수단에 의해 팽창시키고, 5) 상기 2)단계에서 압축된 후 상기 3)단계에서 냉각된 증발가스를 제2 팽창수단에 의해 팽창시키고, 상기 제1 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 제2 압축기에 의해 압축된 증발가스는, 상기 1)단계 내지 5)단계를 거치는 동안 합류되지 않는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 방법이 제공된다.
6) 상기 4)단계에서 팽창된 유체와 상기 5)단계에서 팽창된 유체를 액화가스와 기체상태의 증발가스로 분리시킬 수 있고, 상기 6)단계에서 분리된 액화가스는 상기 저장탱크로 보내질 수 있다.
상기 6)단계에서 분리된 기체상태의 증발가스는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어, 상기 3)단계에서 열교환의 냉매로 사용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 리던던시를 위해 설치한 압축기를 증발가스 재액화에 활용하므로, 압축기의 용량을 줄여 비용을 절감할 수 있고 압축기의 설치 공간을 감축할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 다수개의 공급라인을 서로 독립적으로 설치하므로, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스가 다수개의 압축기에 동일하게 분배되도록 제어하지 않더라도, 증발가스를 원활하게 재액화시킬 수 있다.
도 1은 증발가스를 재액화시키는 재액화 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 장치의 구성도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명될 것이나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 저장탱크를 설치한 해상 부유물에 적용될 수 있으며, 본 명세서에서 사용되는 액화가스(Liquefied Gas)는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas) 및 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)를 포함하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 증발가스 재액화 장치는, 제1 압축기(12), 제2 압축기(14), 재액화유닛(100), 제1 공급라인(22), 및 제2 공급라인(24)을 포함한다.
본 실시예의 제1 압축기(12) 및 제2 압축기(14)는 각각, 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시키며, 병렬로 설치된다. 본 실시예에서는 압축기가 두 개인 경우를 설명하지만, 압축기는 필요에 따라 세 개 이상이 병렬로 설치되어 각각 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시킬 수 있다.
본 실시예의 제2 압축기(14)는 제1 압축기(12)에 대한 리던던시 압축기일 수 있다. 어떤 장치가 고장 등의 이유로 정상적으로 작동되지 않는 경우를 대비하여, 동일한 역할을 수행할 수 있는 구성을 추가적으로 설치하는 것을 리던던시(Redundancy) 설계라고 하며, 일부 장치가 정상적으로 작동되지 않는 경우에도 리던던시를 위해 설치한 장치를 대신 작동시켜 원활한 작업 수행이 가능하도록 할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제1 압축기(12)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에, 제1 압축기(12)의 리던던시를 위해 설치된 제2 압축기(14)가, 제1 압축기(12)의 역할을 대신하여 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시킬 수 있다.
또한, 제2 압축기(14)를 리던던시를 위해 설치하였더라도, 제1 압축기(12)가 정상적으로 작동하는 경우에 제1 압축기(12)와 함께 제2 압축기(14)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 양이 제1 압축기(12)가 압축할 수 있는 증발가스의 양을 초과하는 경우에, 제1 압축기(12)와 제2 압축기(14)를 모두 작동시켜 증발가스를 압축시킬 수 있다.
리던던시를 위해 설치한 제2 압축기(14)를 제1 압축기(12)와 함께 작동시키면, 제1 압축기(12)의 용량을 증가시키지 않더라도 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 모두 압축시킬 수 있으므로, 압축기의 용량을 줄여 비용을 절감할 수 있고 압축기의 설치 공간을 감축할 수 있는 효과가 있다.
본 실시예의 재액화유닛(100)은, 제1 압축기(12) 및 제2 압축기(14)에 의해 각각 압축된 증발가스를 재액화시키며, 열교환기(102)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 열교환기(102)는, 저장탱크(5)로부터 배출된 증발가스의 냉열을 회수하여, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 증발가스와 제2 압축기(14)에 의해 압축된 증발가스를 냉각시킨다. 즉, 본 실시예의 열교환기(102)는, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 증발가스와 제2 압축기(14)에 의해 압축된 증발가스를, 저장탱크(5)로부터 배출된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시킨다.
본 실시예의 재액화유닛(100)은, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 후 열교환기(102)를 통과한 증발가스를 감압하여 팽창시키는 제1 팽창수단(104); 및 제2 압축기(12)에 의해 압축된 후 열교환기(102)를 통과한 증발가스를 감압하여 팽창시키는 제2 팽창수단(106);을 더 포함할 수 있다. 제1 팽창수단(104) 및 제2 팽창수단(105)은 팽창 밸브일 수 있으며, 예를 들어 줄-톰슨(Joule-Thomson) 밸브일 수 있다. 본 실시예에서는 팽창수단이 두 개 설치되는 경우를 설명하지만, 팽창수단은 압축기의 개수에 대응되도록, 필요에 따라 세 개 이상이 설치될 수 있다.
본 실시예의 재액화유닛(100)은, 제1 압축기(12), 열교환기(102), 및 제1 팽창수단(104)을 거쳐 생성된 기액 혼합물과, 제2 압축기(14), 열교환기(102), 및 제2 팽창수단(106)을 거쳐 생성된 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리시키는 기액분리기(108)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 기액분리기(108)에 의해 분리된 액체 성분은 다시 저장탱크(5)로 보내질 수 있으며, 기액분리기(108)에 의해 분리된 기체 성분은 저장탱크(5)로부터 배출된 증발가스와 합류되어 열교환기(102)에서 냉매로 사용될 수 있다.
본 실시예의 제1 공급라인(22)은 제1 압축기(12)에 의해 압축된 증발가스를 재액화유닛(100)으로 공급하고, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 증발가스가 재액화유닛(100) 내에서 유동하는 경로를 제공하며, 제2 공급라인(24)은 제2 압축기(14)에 의해 압축된 증발가스를 재액화유닛(100)으로 공급하고, 제2 압축기(14)에 의해 압축된 증발가스가 재액화유닛(100) 내에서 유동하는 경로를 제공한다.
본 실시예의 제1 공급라인(22)과 제2 공급라인(24)은 서로 합류되지 않고 독립적으로 설치된다. 즉, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 후 제1 공급라인(22)을 따라 흐르는 증발가스와, 제2 압축기(14)에 의해 압축된 후 제2 공급라인(24)을 따라 흐르는 증발가스는, 서로 혼합되지 않으며, 서로 분리된 별도의 재액화 과정을 거친다.
본 실시예의 재액화유닛(100)이 열교환기(102), 제1 팽창수단(106), 제2 팽창수단(104), 및 기액분리기(108)를 포함하는 경우, 제1 공급라인(22)을 따라 재액화되는 증발가스는, 제1 압축기(12)에 의한 압축 과정, 열교환기(102)에 의한 냉각 과정, 및 제1 팽창수단(104)에 의한 팽창 과정을 거쳐 기액분리기(108)로 공급되고, 제2 공급라인(24)을 따라 재액화되는 증발가스는, 제2 압축기(14)에 의한 압축 과정, 열교환기(102)에 의한 냉각 과정, 및 제2 팽창수단(106)에 의한 팽창 과정을 거쳐 기액분리기(108)로 공급된다.
본 실시예의 제1 공급라인(22)과 제2 공급라인(24)은 서로 합류되지 않고 독립적으로 설치되므로, 본 실시예의 열교환기(102)는, 제1 압축기(12)에 의해 압축된 증발가스가 통과하는 유로, 제2 압축기(14)에 의해 압축된 증발가스가 통과하는 유로, 및 저장탱크(5)로부터 배출된 증발가스가 통과하는 유로를 포함한다.
만약, 본 실시예의 증발가스 재액화 장치가 압축기를 세 개 이상 포함하는 경우, 그에 대응하여 공급라인도 세 개 이상을 포함하며, 각각의 공급라인은 서로 합류되지 않고 독립적으로 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 압축기(1)에 의해 각각 압축된 증발가스를 합류시킨 후 재액화유닛(3)에 공급하는 경우에는, 저장탱크로부터 공급되는 증발가스가 다수개의 압축기(1)에 동일하게 분배되도록 제어할 필요가 있으나, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 양은 저장탱크 내부 상태에 따라 실시간으로 변하므로, 증발가스가 다수개의 압축기(1)에 동일하게 분배되도록 제어하는 것은 어렵고 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 압축기(12, 14)에 의해 각각 압축된 증발가스를 합류시키지 않고, 서로 독립적으로 설치된 다수개의 공급라인(22, 24)을 통해 재액화유닛(100)에 공급하므로, 합류된 증발가스의 온도, 유량, 압력 등을 제어할 필요 없이 다수개의 공급라인(22, 24) 각각에서 증발가스의 온도, 유량, 압력 등을 제어하면 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스가 다수개의 압축기(12, 14)에 동일하게 분배되도록 제어하지 않더라도, 증발가스를 원활하게 재액화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저장탱크로부터 배출되는 증발가스의 양이 많은 경우, 리던던시를 위해 설치한 압축기를 추가적으로 구동시켜 증발가스를 재액화할 수 있으므로, 압축기의 용량을 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있고, 압축기 설치에 필요한 물리적인 공간을 감축할 수 있다.

Claims (17)

  1. 병렬로 설치되어 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 압축시키는 다수개의 압축기;
    상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를 재액화시키는 재액화유닛; 및
    증발가스가 상기 다수개의 압축기로부터 상기 재액화유닛에 공급되는 경로 및 상기 재액화유닛을 유동하는 경로를 제공하는 다수개의 공급라인;을 포함하고,
    상기 다수개의 공급라인은 서로 합류되지 않도록 독립적으로 설치되는, 증발가스 재액화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수개의 압축기는 제1 압축기 및 제2 압축기를 포함하는, 증발가스 재액화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 압축기는 상기 제1 압축기에 대한 리던던시(Redundancy) 압축기인, 증발가스 재액화 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재액화유닛은,
    상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 열교환시켜 냉각시키는 열교환기를 포함하는, 증발가스 재액화 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 재액화유닛은,
    상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 후 상기 열교환기를 통과한 증발가스를 각각 감압하여 팽창시키는 다수개의 팽창수단을 더 포함하는, 증발가스 재액화 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 재액화유닛은, 상기 다수개의 압축기, 상기 열교환기, 및 상기 다수개의 팽창수단을 거쳐 생성된 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리시키는 기액분리기를 더 포함하는, 증발가스 재액화 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기액분리기에 의해 분리된 기체 성분은, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어 상기 열교환기에서 냉매로 사용되는, 증발가스 재액화 장치.
  8. 1) 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 병렬로 설치된 다수개의 압축기에 의해 각각 압축시키는 단계; 및
    2) 재액화유닛에 의해 상기 1)단계에서 압축된 증발가스를 재액화시키는 단계;를 포함하며,
    상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스가 상기 재액화유닛에 공급되는 경로 및 상기 재액화유닛을 유동하는 경로를 제공하는 다수개의 공급라인은 서로 합류되지 않도록 독립적으로 설치되는, 증발가스 재액화 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 다수개의 압축기는 제1 압축기 및 제2 압축기를 포함하는, 증발가스 재액화 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 압축기는 상기 제1 압축기에 대한 리던던시(Redundancy) 압축기인, 증발가스 재액화 방법.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2)단계는,
    2-1) 상기 다수개의 압축기에 의해 각각 압축된 증발가스를, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로, 열교환시켜 냉각시키는 단계를 포함하는, 증발가스 재액화 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 2)단계는,
    2-2) 상기 2-1)단계를 거친 증발가스를 각각 감압시켜 팽창시키는 단계를 더 포함하는, 증발가스 재액화 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 2)단계는,
    2-3) 상기 2-2)단계를 거쳐 생성된 기액 혼합물을 기체와 액체로 분리하는 단계를 더 포함하는, 증발가스 재액화 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 2-3)단계에서 분리된 기체 성분은, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어, 상기 2-1)단계에서 열교환의 냉매로 사용되는, 증발가스 재액화 방법.
  15. 1) 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 일부를 제1 압축기에 의해 압축시키고,
    2) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스의 다른 일부를 제2 압축기에 의해 압축시키고,
    3) 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 냉매로 사용하여, 상기 1)단계에서 압축된 증발가스와 상기 2)단계에서 압축된 증발가스를 열교환기에 의해 둘 다 열교환시켜 냉각시키고,
    4) 상기 1)단계에서 압축된 후 상기 3)단계에서 냉각된 증발가스를 제1 팽창수단에 의해 팽창시키고,
    5) 상기 2)단계에서 압축된 후 상기 3)단계에서 냉각된 증발가스를 제2 팽창수단에 의해 팽창시키고,
    상기 제1 압축기에 의해 압축된 증발가스와 상기 제2 압축기에 의해 압축된 증발가스는, 상기 1)단계 내지 5)단계를 거치는 동안 합류되지 않는 것을 특징으로 하는, 증발가스 재액화 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    6) 상기 4)단계에서 팽창된 유체와 상기 5)단계에서 팽창된 유체를 액화가스와 기체상태의 증발가스로 분리시키고,
    상기 6)단계에서 분리된 액화가스는 상기 저장탱크로 보내지는, 증발가스 재액화 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 6)단계에서 분리된 기체상태의 증발가스는, 상기 저장탱크로부터 배출된 증발가스와 합류되어, 상기 3)단계에서 열교환의 냉매로 사용되는, 증발가스 재액화 방법.
PCT/KR2016/011776 2015-10-23 2016-10-20 증발가스 재액화 장치 및 방법 Ceased WO2017069520A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018517114A JP2018517111A (ja) 2015-10-23 2016-10-20 蒸発ガスの再液化装置及びその方法
CN201680041929.6A CN107848604A (zh) 2015-10-23 2016-10-20 蒸发气体再液化装置和方法
US15/743,633 US20180216876A1 (en) 2015-10-23 2016-10-20 Apparatus and method for boil-off gas reliquefaction

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0148207 2015-10-23
KR1020150148207A KR102426548B1 (ko) 2015-10-23 2015-10-23 증발가스 재액화 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017069520A1 true WO2017069520A1 (ko) 2017-04-27

Family

ID=58557280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/011776 Ceased WO2017069520A1 (ko) 2015-10-23 2016-10-20 증발가스 재액화 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180216876A1 (ko)
JP (1) JP2018517111A (ko)
KR (1) KR102426548B1 (ko)
CN (1) CN107848604A (ko)
WO (1) WO2017069520A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111656082A (zh) * 2018-01-12 2020-09-11 亚致力气体科技有限公司 用于低温储存和运输挥发性气体的热级联
JP2020070740A (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 株式会社神戸製鋼所 圧縮機、圧縮機の運転方法、ボイルオフガス回収システム
KR102377796B1 (ko) * 2020-02-17 2022-03-23 한국조선해양 주식회사 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박
US12480622B2 (en) * 2022-12-07 2025-11-25 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for gas storage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100991859B1 (ko) * 2008-06-09 2010-11-04 삼성중공업 주식회사 유체 냉각 시스템 및 이를 이용한 유체 냉각 방법
KR20150033279A (ko) * 2013-09-24 2015-04-01 삼성중공업 주식회사 증발가스 재액화장치
KR20150049986A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101519541B1 (ko) * 2013-06-26 2015-05-13 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템
KR101557571B1 (ko) * 2014-01-27 2015-10-05 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3790393B2 (ja) * 1999-11-05 2006-06-28 大阪瓦斯株式会社 液化天然ガス運搬船におけるカーゴタンクの圧力制御装置及びその圧力制御方法
CA2776979C (en) * 2009-10-27 2018-02-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Apparatus and method for cooling and liquefying a fluid
KR101224906B1 (ko) * 2010-11-01 2013-01-22 삼성중공업 주식회사 선박 및 액화천연가스 재액화 장치
CN102230570A (zh) * 2011-06-29 2011-11-02 中国寰球工程公司 一种液化天然气转运站的蒸发气回收系统和方法
KR101310025B1 (ko) * 2012-10-30 2013-09-24 한국가스공사 저장 액체의 재액화 방법
US9360161B2 (en) * 2013-01-22 2016-06-07 R. Keith Barker Compressed natural gas storage and dispensing system
KR101707500B1 (ko) * 2013-10-31 2017-02-16 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100991859B1 (ko) * 2008-06-09 2010-11-04 삼성중공업 주식회사 유체 냉각 시스템 및 이를 이용한 유체 냉각 방법
KR101519541B1 (ko) * 2013-06-26 2015-05-13 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템
KR20150033279A (ko) * 2013-09-24 2015-04-01 삼성중공업 주식회사 증발가스 재액화장치
KR20150049986A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101557571B1 (ko) * 2014-01-27 2015-10-05 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018517111A (ja) 2018-06-28
US20180216876A1 (en) 2018-08-02
KR20170047751A (ko) 2017-05-08
CN107848604A (zh) 2018-03-27
KR102426548B1 (ko) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014069832A1 (ko) 저장 액체의 재액화 방법
WO2017171172A1 (ko) 선박
WO2017082552A1 (ko) 선박
WO2017069520A1 (ko) 증발가스 재액화 장치 및 방법
WO2017007168A1 (ko) 엔진을 포함하는 선박
CN107709912A (zh) 蒸发气体再液化系统
WO2013055115A1 (ko) 이산화탄소 재액화 공정
KR20140075582A (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 방법
WO2017099317A1 (ko) 엔진을 포함하는 선박
WO2018174364A1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템 및 방법
WO2023042975A1 (ko) 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
WO2014081162A1 (ko) 천연가스 액화공정
WO2017171171A1 (ko) 선박
KR102926357B1 (ko) 선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법
WO2016195237A1 (ko) 증발가스 재액화 시스템
WO2023043030A1 (ko) 증발가스 재액화 시스템 및 이를 포함하는 선박
WO2017160007A1 (ko) 선박용 액화천연가스의 증발가스 부분재액화장치
KR101675879B1 (ko) 증발가스 재액화 장치 및 방법
KR200493118Y1 (ko) 선박용 증발가스 재액화 시스템
WO2020204218A1 (ko) 냉각시스템
KR101675878B1 (ko) 증발가스 재액화 장치 및 방법
WO2023075024A1 (ko) 선박용 재액화 시스템의 누수 감지 시스템
KR101623171B1 (ko) 증발가스 재액화 시스템
KR20240143888A (ko) 수소 액화 장치 및 액화수소 공급 시스템
WO2023282415A1 (ko) 선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16857778

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018517114

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15743633

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16857778

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1