KR101475004B1 - LNG processing system using overland infrastructure - Google Patents

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KR101475004B1
KR101475004B1 KR20130120956A KR20130120956A KR101475004B1 KR 101475004 B1 KR101475004 B1 KR 101475004B1 KR 20130120956 A KR20130120956 A KR 20130120956A KR 20130120956 A KR20130120956 A KR 20130120956A KR 101475004 B1 KR101475004 B1 KR 101475004B1
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floating
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이충열
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

An LNG processing system using an overland infrastructure is disclosed. The present invention provides the LNG processing system using the overland infrastructure having characteristics of installing a plurality of liquefying modules capable of storing liquefied gas, a moisture elimination module capable of eliminating impurities from the liquefied gas, and a BOG processing module capable of compressing evaporated gas on a floating type marine structure, and installing a preprocessing module capable of preprocessing the liquefied gas supplied from the liquefying modules, and a cooling system capable of supplying the liquefied gas, having been passed through the preprocessing module, to an evaporator and evaporating the liquefied gas.

Description

육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템{LNG processing system using overland infrastructure}[0001] LNG processing system using overland infrastructure [0002]

본 발명은 부유식 LNG액화 시설에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근해상에서 부유식 LNG시설을 운용하는 한편, 육상에 특정 장비 모듈을 이용하여 LNG생산 및 저장을 행할 수 있도록 한 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a floating liquefied natural gas (LNG) liquefaction facility, and more particularly, to a floating liquefied natural gas (LNG) liquefaction facility having a floating LNG facility on the sea side, ≪ / RTI >

일반적으로, 부유식 액화천연가스 설비는 LNG FPSO(floating production, storage and offloading)로 잘 알려진 바와 같이, 해상에서 부유하면서 LNG 생산과 저장과 하역을 할 수 있는 구조물 또는 선박으로 알려져 있다.In general, floating liquefied natural gas facilities are known as structures or vessels capable of floating, floating, and storing LNG, as well as storage and unloading, as is well known as LNG FPSO (floating production, storage and offloading).

여기서, LNG FPSO는 해양 유정에서 뽑아낸 천연가스를 정제 및 액화하고 이를 저장해서 LNG 운반선에 하역을 할 수 있는 특수 구조물을 의미한다. Here, LNG FPSO refers to a special structure capable of refining and liquefying natural gas extracted from an ocean well, storing it, and unloading it to an LNG carrier.

예컨대, 종래 기술에 따른 부유식 액화천연가스 설비(1) 또는 부유식 해상구조물은 저장기능을 하도록 선체구조(Hull)를 포함한 하부설비와, 액화천연가스 또는 원유를 생산하고 처리기능을 하는 상부설비(Topsides)와, 하부설비 및 상부설비를 연결하여 주는 인터페이스설비(Interface)로 구성되어 있을 수 있다.For example, a floating liquid natural gas facility 1 or a floating floating structure according to the prior art has a lower facility including a hull structure for a storage function, an upper facility for producing and processing liquefied natural gas or crude oil, (Topsides), and an interface that connects the lower equipment and the upper equipment.

이중, 상부설비는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 액화모듈(10), BOG를 이용하여 가스터빈을 구동시키는 발전기모듈(20), 이산화탄소 (CO2) 및 산성 (Acid) 및 수은 등을 처리하는 전처리모듈(30), 수분제거모듈(40), BOG(Boil-Off Gas)압축기를 갖는 BOG처리모듈(50), 전기실모듈(60), 프로세스 설비 냉각수 조수 및 수송 모듈 (70), 해저에서 천연 가스의 인입할 수 있도록 한 Turret (80), 액화된 천연가스를 하역할 수 있도록 한 하역 설비 로딩암(90) 등으로 이루어진 상부모듈을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the upper facility includes a plurality of liquefaction modules 10, a generator module 20 for driving a gas turbine using BOG, a gas turbine 20 for treating carbon dioxide (CO2) and acid and mercury A BOG processing module 50 having a BOG (Boil-Off Gas) compressor, an electric room module 60, a process facility cooling water aquarium and transportation module 70, A turret 80 for allowing natural gas to flow in, and an upper loading module 90 for loading and unloading liquefied natural gas.

그러나, 종래의 부유식 액화천연가스 설비(1)는 상술한 모든 상부설비를 모두 포함하고 있기 때문에 관련 장비의 개수가 많아지는 등 설비 사용량이 큰 단점이 있다,However, since the conventional float-type liquefied natural gas facility (1) includes all of the above-mentioned facilities, there is a disadvantage that the equipment usage is large,

또한, 액화천연가스의 생산량을 증가시키기 위해 해상 구조물의 크기를 크게 함으로써, 초기 투입비용이 많이 소요되는 단점이 있다. In addition, since the size of the marine structure is increased in order to increase the production amount of liquefied natural gas, the initial input cost is disadvantageous.

또한 심해 가스 유전이 아닌 육상 셰일 가스를 근해상에서 액화해야 하는 부유식 구조물에는 불필요한 설비가 있다. There is also an unnecessary facility for floating structures that require liquefaction of offshore shale gas offshore, rather than deep-sea gas fields.

따라서, 본 출원인은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 한 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템을 강구하게 되었다.
Accordingly, the present applicant has found an LNG processing system using a land infrastructure to solve the above-described conventional problems.

본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템은 공간을 많이 차지하고 안전성을 저하시키는 구성요소를 육상에 설치함으로써, 선박의 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템을 제공하고자 한다.
The LNG processing system using the onshore infrastructure according to an embodiment of the present invention provides an LNG processing system using the onshore infrastructure to efficiently use the space of the ship by installing components on the ground that occupy a large space and lower the safety I want to.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화가스를 보관할 수 있도록 한 복수개의 액화모듈과, 상기 액화가스에 포함된 불순물을 제거할 수 있도록 한 수분제거모듈과, 기화가스를 압축시킬 수 있도록 한 BOG처리모듈은 부유식 해상구조물에 설치되고, 상기 액화모듈에서 공급되는 액화가스를 전처리할 수 있도록 한 전처리모듈과, 상기 전처리모듈을 거친 액화가스를 기화기로 공급하여 기화시킬 수 있도록 한 냉각시스템은 육상에 설치되는 것을 특징으로 하는 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템이 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquefied gas generator comprising a plurality of liquefaction modules capable of storing liquefied gas, a moisture removal module for removing impurities contained in the liquefied gas, a BOG process The module includes a pretreatment module installed in a floating structure and capable of pretreating the liquefied gas supplied from the liquefaction module, and a cooling system capable of vaporizing the liquefied gas supplied through the pretreatment module to vaporize the liquefied gas, The LNG processing system using the onshore infrastructure is provided.

본 발명에 따르면, 부유식 액화천연가스 설비의 상부설비 중 전처리모듈과, 발전기모듈을 육상에 설치함으로써, 해상구조물의 전체적 크기를 줄여 초기 투입 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, by installing the pretreatment module and the generator module among the upper facilities of the float-type liquefied natural gas facility on the land, the overall size of the offshore structure can be reduced to reduce the initial input cost.

또한, 육상에서 전처리공정을 수행함으로써, 안정성을 향상시킬 수 있다.
In addition, the stability can be improved by performing the pretreatment step on the land.

도 1은 종래의 부유식 LNG액화 시설을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a conventional floating LNG liquefaction facility.
2 is a schematic view illustrating an LNG processing system using a land infrastructure according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an LNG processing system using a land infrastructure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템(100)은 해상에 설치되는 LNG-FPSO(부유식 원유생산저장하역설비)에 복수개의 액화모듈(110), 전기실모듈(120), 수분제거모듈(130), BOG(Boil-Off Gas)압축기를 갖는 BOG처리모듈(140), 등으로 이루어진 상부모듈을 설치하고, 육상에는 전처리모듈(150)과, 변전 모듈(160) 그리고, 프로세스 냉각수모듈(170)을 설치함으로써, 결과적으로 부유식 LNG액화 시설(100)의 공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, The LNG processing system 100 using the onshore infrastructure according to an embodiment of the present invention includes a plurality of liquefaction modules 110, an electric room module 120, and a plurality of liquefier modules 110 in an LNG-FPSO (floating type crude oil production storage / And a BOG processing module 140 having a BOG (Boil-Off Gas) compressor are installed in the upper part of the system and a preprocessing module 150, a substation module 160 and a process By installing the cooling water module 170, the space of the floating LNG liquefaction facility 100 can be efficiently used,

또한, 육상 파이프라인으로부터 전처리 모듈(150)에 천연가스를 공급하여 전처리 한 후 크레인과 호스(Hose) 구조를 이용하여 천연 가스를 해상 구조물로 전달하고 액화된 천연가스는 하역 설비 로딩암(190)을 통해 하역이 이루어지도록 할 수 있다. In addition, the natural gas is supplied to the pretreatment module 150 from the land pipeline and is pretreated. Then, the natural gas is delivered to the marine structure using a crane and a hose structure, So that the unloading operation can be performed.

여기서, 본 발명의 일 실시예에서의 상기 부유식 LNG액화시설(100)은 LNG-FPSO(Floating Production Storage Offloading)와 같은 선박일 수 있고, 이와 유사한 기술적 사상을 갖는 어떠한 형태의 부유식 해상구조물일 수 있다.Here, the floating LNG liquefaction facility 100 according to an embodiment of the present invention may be a vessel such as an LNG-FPSO (Floating Production Storage Offloading), and may be any type of floating structure .

본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템(100)은 부유식 구조물에서 천연가스를 채취하고 액화하여 액화천연가스를 일시 보관하는 동시에 보관된 액화천연가스를 건조시켜 육상으로 운반할 수 있도록 구성될 수 있으며, 또한 심해 가스 유전을 채취 및 액화처리가 필요할 시 육상 모듈 대신 해상 작업에 필요한 모듈로 손쉽게 교체할 수 있다.  The LNG processing system 100 using the onshore infrastructure according to an embodiment of the present invention collects and liquefies natural gas in a floating structure, temporarily stores liquefied natural gas, and simultaneously stores the liquefied natural gas to be dried And it is also possible to easily replace the deep sea gas oil field as modules required for marine operations instead of land-based modules when collection and liquefaction processing is required.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 해상에 부유할 수 있도록 한 선체(100a)를 구비하고, 채취된 액화천연가스를 수용할 수 있도록 한 복수개의 액화모듈(110)인 리퀴드돔 및 액화천연가스에 포함된 수분을 제거할 수 있도록 한 수분제거모듈(130)을 설치해 최소의 구성요소를 이용하여 심해에 매장되어 있는 채취하는 한편, 액화천연가스를 보관 및 운반할 수 있도록 한다.That is, as shown in FIG. 2, a plurality of liquefaction modules 110, each having a hull 100a capable of floating on the sea, capable of receiving collected liquefied natural gas, A moisture removing module 130 is installed to remove moisture contained in the water, and the water is buried in the deep sea using the minimum components, and the liquefied natural gas can be stored and transported.

이때, 상기 선체(100a)에는 전기에너지를 공급할 수 있도록 한 전기실모듈(120)을 더 포함할 수 있다.At this time, the hull 100a may further include an electric room module 120 for supplying electric energy.

한편, 육상 모듈은 육상에서 채취된 가스가 인입되어 전처리되는 전처리모듈(150)과, 상기 전처리모듈(150)에 육상 전기를 변전하여 해상으로 전기를 공급할 수 있도록 한 변전모듈(160), 그리고, 육상 담수를 냉각하여 해상 프로세스 설비로 수송하는 냉각수모듈(170)이 설치된다. On the other hand, the land-based module includes a pre-processing module 150 in which the gas collected on the ground is drawn in and preprocessed, a substation module 160 for supplying electricity to the pre-processing module 150 by transforming land- A cooling water module 170 for cooling the land fresh water and transporting it to the marine process facility is installed.

즉, 상대적으로 복잡한 구성으로 이루어진 전처리모듈(150)과 육상에서 수급이 용이한 유틸리티인 전력 및 담수 설비인 변전모듈(160), 냉각수모듈(170)을 육상에 설치함으로써, 선체의 공간활용을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 동시에 전력의 수급 등이 용이하도록 한다.That is, by installing the pretreatment module 150 having a relatively complicated configuration and the power and desalination facilities, the power generation and water desalination facilities 160 and the cooling water module 170 on the land, And at the same time facilitates the supply and demand of electric power.

이때 상기 냉각수모듈(170)에서 공급되는 냉각수는 해상구조물의 진동을 고려하여 호스(Hose)가 크레인에 매달린 구조를 통해 해상구조물로 전달되고, 전력 케이블 역시 크레인에 매달린 형태로 해상구조물로 전달되도록 할 수 있다.At this time, the cooling water supplied from the cooling water module 170 is transmitted to the sea structure through the structure in which the hose hung on the crane in consideration of the vibration of the sea structure, and the power cable is also transmitted to the sea structure .

여기서, 통상적으로 부유식 LNG액화시설(100)은 LNG 저장탱크의 구조 형상, 연결라인, 선체의 갑판 평면 크기 등 수많은 변수들을 고려하여 설계되는데, 이때 상기 천연가스 액화 시설인 전처리모듈(150), 변전모듈(160), 및 냉각수시스템(170)은 액화를 위해 대형 압축기 및 터빈이 설치되는 시설로써 각종 운용장비들과 서로 겹치지 않도록 설계되어야 한다. In this case, the floating LNG liquefaction facility 100 is designed in consideration of many variables such as the structural shape of the LNG storage tank, the connecting line, the deck planar size of the hull, and the pre- The transformer module 160 and the cooling water system 170 are designed to be installed in a large-sized compressor and a turbine for liquefaction, so that they should not be overlapped with various operating devices.

따라서, 천연가스 액화시설인 상기 전처리모듈(150), 변전모듈(160), 및 냉각수모듈(170)의 경우 설치 면적을 넓게 차지하기 때문에 면적이 한정되어 있는 부유식 LNG액화 시설의 경우에는 선체(100a)의 갑판 면적이 한정되어 있어 설계 자체가 매우 어려웠다.Therefore, in the case of the floating LNG liquefaction facility having a limited area because the pre-processing module 150, the power generating module 160, and the cooling water module 170, which are natural gas liquefaction facilities, occupy a large installation area, 100a), the design itself is very difficult.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템(100)은 복잡한 전처리모듈(150)과 공간을 많이 차지하는 변전모듈(160) 및 냉각수모듈(170)을 육상에 설치함으로써, 육상의 풍부한 전력(grid 전력) 및 담수 (Fresh water)를 사용할 수 있어 환경 및 경제적인 에너지 활용이 가능하며, 또한, 설치공간의 제약을 받지 않게 된다.However, the LNG processing system 100 using the onshore infrastructure according to the embodiment of the present invention can be realized by providing a complex pre-processing module 150, a transformer module 160 and a cooling water module 170, (Grid power) and fresh water can be used, so that it is possible to utilize the environment and economical energy, and the installation space is not restricted.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템(100)은 육상에 마련되는 상기 전처리모듈(150), 냉각수모듈(170), 그리고 변전모듈(160)과 상기 선체(100a)에 마련되는 복수개의 액화모듈(110), 전기실모듈(120), 수분제거모듈(130), BOG처리모듈(140)과, 액화천연가스 하역모듈 등을 블럭(block)화하여 상기 선체에 탈부착 가능하도록 구성할 수 있다.The LNG processing system 100 using the onshore infrastructure according to an embodiment of the present invention includes the pre-processing module 150, the cooling water module 170, and the substation module 160 and the hull 100a, The LOG module 140 and the liquefied natural gas unloading module can be detached and attached to the hull by blocking a plurality of liquefaction modules 110, an electric room module 120, a moisture removal module 130, a BOG processing module 140, .

즉, 부유식 LNG액화 시설(100)의 선체(100a)에 설치되는 대형 크레인을 이용하여 블럭화된 전처리모듈(150), 냉각수모듈(170), 변전모듈(160)을 리프트(Lift) 하여 탈부착할 수 있도록 함으로써, 채취되는 가스량이 줄 경우 타지역으로의 이동이 용이하도록 할 수 있으며, 경우에 따라서는 부유식 LNG액화 시설로의 설치가 가능하도록 할 수 있다.That is, the preprocessing module 150, the cooling water module 170, and the power generation module 160, which are blocked by using a large crane installed in the hull 100a of the floating LNG liquefaction facility 100, It is possible to make it easier to move to another area if the amount of gas taken is reduced, and in some cases, it may be possible to install it in a floating LNG liquefaction facility.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템(100)은 면적을 많이 차지하는 냉각수모듈(170)을 육상에 설치할 수 있어 부유식 LNG액화 시설의 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. Therefore, the LNG processing system 100 using the onshore infrastructure according to the embodiment of the present invention can install the cooling water module 170, which occupies a large area, on the land, so that the space of the floating LNG liquefaction facility can be efficiently used.

예컨데, 기존 전처리모듈(150))과, 변전모듈(160), 그리고 냉각수모듈(170)을 설치하기 위해 필요하였던 공간에 액화천연가스를 임시 저장할 수 있는 액화모듈(110)을 더 설치할 수 있으며, 또한 전력소비가 많은 전처리모듈(150)을 육상에 설치함으로써, 육상의 그리드 전력을 활용할 수 있는 등 안정성을 향상시킬 수 있다.The liquefaction module 110 may be further provided to temporarily store liquefied natural gas in a space required for installing the existing pre-processing module 150, the substation module 160, and the cooling water module 170, Further, by installing the preprocessing module 150 having a large power consumption on the land, it is possible to utilize the grid power on the land, thereby improving the stability.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 부유식 LNG액화 시설
100a : 선체
110 : 액화모듈
120 : 전기실모듈
130 : 수분제거모듈
140 : BOG처리모듈
150 : 전처리모듈
160 : 변전모듈
170 : 냉각수모듈100: Floating LNG Liquefaction Facility
100a: Hull
110: Liquefaction module
120: electrical room module
130: Moisture removal module
140: BOG processing module
150: preprocessing module
160: Substation module
170: Cooling water module

Claims (3)

액화가스를 보관할 수 있도록 한 복수개의 액화모듈과, 상기 액화가스에 포함된 불순물을 제거할 수 있도록 한 수분제거모듈과, 기화가스를 압축시킬 수 있도록 한 BOG처리모듈은 부유식 해상구조물에 설치되고,
상기 액화모듈에서 공급되는 액화가스를 전처리할 수 있도록 한 전처리모듈과, 상기 전처리모듈을 거친 액화가스를 기화기로 공급하여 기화시킬 수 있도록 한 냉각수모듈은 육상에 설치되는 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템.
A plurality of liquefaction modules for storing the liquefied gas, a moisture removal module for removing the impurities contained in the liquefied gas, and a BOG processing module for compressing the vaporized gas are installed in the floating structure ,
A pretreatment module for pretreating the liquefied gas supplied from the liquefaction module; and a cooling water module for supplying liquefied gas through the pretreatment module to the evaporator to vaporize the liquefied gas.
청구항 1에 있어서,
상기 부유식 해상 구조물에 전력을 공급하기 위해, 육상의 전력을 변전하여 해상 구조물로 전력을 공급할 수 있는 변전모듈을 더 포함할 수 있는 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템.
The method according to claim 1,
The LNG processing system may further include a substation module capable of supplying power to the offshore structure by transforming the offshore power to supply power to the floating offshore structure.
청구항 1에 있어서,
상기 육상에 설치되는 전처리모듈과, 상기 냉각수 모듈은 블럭화되어 상기 부유식 해상구조물에 탈부착될 수 있도록 한 육상 인프라를 이용한 LNG 처리시스템.The method according to claim 1,
A LNG processing system using a land infrastructure that can be detached and attached to the floating structure, the LNG processing system comprising: a pretreatment module installed on the land;
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