KR102241898B1 - Boil-off Gas Reliquefaction system and ship having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 선박에 관한 것으로서, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 메인 수요처 또는 보조 수요처에 전달하기 위해 압축하는 증발가스 압축기; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 및 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스에서 질소가스를 분리하는 멤브레인 분리기를 포함하며, 상기 멤브레인 분리기는, 상기 메인 수요처 및 상기 재액화장치의 상류에서 상기 증발가스로부터 상기 질소가스를 분리하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a boil-off gas re-liquefaction system and a ship, comprising: a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas; A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank to deliver the boil-off gas to a main consumer or an auxiliary consumer; A re-liquefaction device for re-liquefying the boil-off gas of the liquefied gas storage tank; And a membrane separator for separating nitrogen gas from the boil-off gas of the liquefied gas storage tank, wherein the membrane separator separates the nitrogen gas from the boil-off gas upstream of the main customer and the reliquefaction device. do.
Description
본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a boil-off gas reliquefaction system and a ship.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.According to recent technological developments, liquefied gases such as Liquefied Natural Gas and Liquefied Petroleum Gas have been widely used in place of gasoline or diesel.
액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid that contains little pollutants and has high calorific value, making it an excellent fuel. Liquefied petroleum gas, on the other hand, is a fuel made into a liquid by compressing gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) as main components from oil fields together with petroleum at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless, and is widely used as fuel for home, business, industrial, and automobiles.
이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다.Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or in a liquefied gas storage tank provided on a ship, which is a transportation means for sailing the ocean, and the liquefied natural gas is stored in a volume of 1/600 by liquefaction. The volume of liquefied petroleum gas is reduced to 1/260 of propane and 1/230 of butane by liquefaction, which has the advantage of high storage efficiency.
그러나 액화가스는 압력을 높이거나 온도를 낮추어 강제로 액화시킨 상태로 보관하기 때문에, 외부 열침투에 의한 상변화가 우려되어 액화가스 저장탱크의 단열성 확보가 중요하다. 다만 액화가스 저장탱크가 완벽한 단열을 구현할 수는 없기 때문에, 액화가스 저장탱크에 저장되어 있는 일부 액화가스는, 외부로부터 전달되는 열에 의하여 기체인 증발가스로 상변화하게 된다.However, since the liquefied gas is stored in a state in which it is forcibly liquefied by increasing the pressure or lowering the temperature, it is important to secure the insulating properties of the liquefied gas storage tank because there is a concern about a phase change due to external heat penetration. However, since the liquefied gas storage tank cannot implement perfect insulation, some of the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank is phase-changed into evaporative gas, which is a gas, by heat transmitted from the outside.
이때 기체로 상변화한 증발가스는 부피가 대폭 증가하므로 액화가스 저장탱크의 내부 압력을 높이는 요인이 되며, 액화가스 저장탱크의 내압이 액화가스 저장탱크가 견딜 수 있는 압력을 초과하게 되면 액화가스 저장탱크가 파손될 우려가 있다.At this time, the volume of the boil-off gas converted to gas increases significantly, which increases the internal pressure of the liquefied gas storage tank.If the internal pressure of the liquefied gas storage tank exceeds the pressure that the liquefied gas storage tank can withstand, the liquefied gas is stored. There is a risk of damage to the tank.
따라서 종래에는, 액화가스 저장탱크의 내압을 일정하게 유지하기 위해서, 필요 시 증발가스를 외부로 방출하여 액화가스 저장탱크의 내압을 낮추는 방법을 사용하였다. 또는 증발가스를 액화가스 저장탱크의 외부로 배출한 뒤, 별도로 구비한 재액화장치를 사용하여 액화시킨 후 다시 액화가스 저장탱크로 회수하였다.Therefore, conventionally, in order to keep the internal pressure of the liquefied gas storage tank constant, a method of lowering the internal pressure of the liquefied gas storage tank by discharging boil-off gas to the outside was used when necessary. Alternatively, the boil-off gas was discharged to the outside of the liquefied gas storage tank, liquefied using a separately provided re-liquefied device, and then recovered to the liquefied gas storage tank.
그러나 증발가스를 단순히 외부로 방출하는 경우에는 외부 환경의 오염 문제가 발생할 수 있으며, 재액화장치를 사용할 경우에는 재액화장치를 구비하고 운영하기 위해 필요한 비용, 인력 등의 문제가 발생하게 된다. 따라서 외부 열침투에 의해 발생되는 증발가스의 효과적인 처리방법의 개발이 요구되는 실정이다.However, if the boil-off gas is simply discharged to the outside, pollution of the external environment may occur, and in the case of using a re-liquefaction device, problems such as cost and manpower required to equip and operate the re-liquefaction device occur. Therefore, there is a need to develop an effective treatment method for the boil-off gas generated by external heat penetration.
이러한 종래 기술은 국내등록공보 10-1043425(2011.06.15.) 등에 공개되어 있다.Such a prior art is disclosed in Korean Registered Publication No. 10-1043425 (2011.06.15.).
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발가스에 포함되는 질소를 분리하여 재액화 시 재액화장치의 부하를 절감할 수 있는 증발가스 재액화 시스템 및 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to separate the nitrogen contained in the boil-off gas to reduce the load of the re-liquefaction device when re-liquefying, and a boil-off gas reliquefaction system and It is to provide ships.
본 발명의 일 측면에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 메인 수요처 또는 보조 수요처에 전달하기 위해 압축하는 증발가스 압축기; 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 및 상기 액화가스 저장탱크의 증발가스에서 질소가스를 분리하는 멤브레인 분리기를 포함하며, 상기 멤브레인 분리기는, 상기 메인 수요처 및 상기 재액화장치의 상류에서 상기 증발가스로부터 상기 질소가스를 분리하는 것을 특징으로 한다.Boil-off gas re-liquefaction system according to an aspect of the present invention, a liquefied gas storage tank for storing the liquefied gas; A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank to deliver the boil-off gas to a main consumer or an auxiliary consumer; A re-liquefaction device for re-liquefying the boil-off gas of the liquefied gas storage tank; And a membrane separator for separating nitrogen gas from the boil-off gas of the liquefied gas storage tank, wherein the membrane separator separates the nitrogen gas from the boil-off gas upstream of the main customer and the reliquefaction device. do.
구체적으로, 상기 재액화장치는, 상기 증발가스 압축기의 하류에 마련될 수 있다.Specifically, the reliquefaction device may be provided downstream of the boil-off gas compressor.
구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 상기 멤브레인 분리기의 상류에 마련되는 제1 증발가스 압축기; 및 상기 멤브레인 분리기의 하류에 마련되는 제2 증발가스 압축기를 포함할 수 있다.Specifically, the boil-off gas compressor includes: a first boil-off gas compressor provided upstream of the membrane separator; And a second boil-off gas compressor provided downstream of the membrane separator.
구체적으로, 상기 메인 수요처는, 고압 추진엔진이고, 상기 보조 수요처는, 저압 발전엔진일 수 있다.Specifically, the main consumer may be a high pressure propulsion engine, and the auxiliary consumer may be a low pressure power generation engine.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 상기 메인 수요처로 연결되고 상기 증발가스 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인; 및 상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 재액화장치로 연결되는 증발가스 액화라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, a boil-off gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to the main consumer and provided with the boil-off gas compressor; And a boil-off gas liquefaction line branched from the boil-off gas supply line downstream of the boil-off gas compressor and connected to the re-liquefaction device.
구체적으로, 복수 개의 상기 증발가스 압축기 중 적어도 어느 하나의 상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 보조 수요처로 연결되는 증발가스 분기라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a boil-off gas branch line branched from the boil-off gas supply line downstream of at least one boil-off gas compressor of the plurality of boil-off gas compressors and connected to the auxiliary consumer.
구체적으로, 상기 멤브레인 분리기는, 상기 증발가스 공급라인에서 상기 증발가스 분기라인이 분기되는 지점에 마련될 수 있다.Specifically, the membrane separator may be provided at a point where the boil-off gas branch line is branched from the boil-off gas supply line.
구체적으로, 상기 멤브레인 분리기는, 상기 증발가스 공급라인을 통해 유입되는 증발가스에서 질소가스를 분리하는 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 증발가스 분기라인은, 상기 멤브레인 필터에서 상기 보조 수요처로 연결될 수 있다.Specifically, the membrane separator includes a membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas introduced through the boil-off gas supply line, and the boil-off gas branch line may be connected from the membrane filter to the auxiliary consumer.
구체적으로, 상기 멤브레인 분리기에서 분리되는 질소가스는, 질소와 함께 상기 증발가스에 포함되는 인화물질로 이루어지는 가스일 수 있다.Specifically, the nitrogen gas separated by the membrane separator may be a gas composed of a flammable material included in the boil-off gas together with nitrogen.
구체적으로, 상기 멤브레인 분리기는, 증발가스 대비 질소의 농도가 상대적으로 낮은 질소가스를 상기 보조 수요처로 전달할 수 있다.Specifically, the membrane separator may deliver nitrogen gas having a relatively low concentration of nitrogen relative to the evaporation gas to the auxiliary consumer.
구체적으로, 상기 멤브레인 분리기는, 상기 증발가스 공급라인을 통해 유입되는 증발가스에서 질소가스를 분리하는 제1 멤브레인 필터; 상기 제1 멤브레인 필터를 거친 상기 증발가스에서 질소가스를 분리하는 제2 멤브레인 필터; 상기 제2 멤브레인 필터에서 분리된 질소가스를 압축하는 질소가스 압축기; 및 상기 제2 멤브레인 필터에서 상기 제1 멤브레인 필터로 상기 질소가스를 전달하며 상기 질소가스 압축기가 마련되는 질소가스 우회라인을 포함할 수 있다.Specifically, the membrane separator may include: a first membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas introduced through the boil-off gas supply line; A second membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas that has passed through the first membrane filter; A nitrogen gas compressor for compressing the nitrogen gas separated from the second membrane filter; And a nitrogen gas bypass line through which the nitrogen gas is transferred from the second membrane filter to the first membrane filter and the nitrogen gas compressor is provided.
구체적으로, 상기 질소가스 우회라인은, 상기 제2 멤브레인 필터에서 상기 제1 멤브레인 필터의 상류에 연결될 수 있다.Specifically, the nitrogen gas bypass line may be connected upstream of the first membrane filter from the second membrane filter.
구체적으로, 상기 증발가스 분기라인은, 상기 제1 멤브레인 필터에서 상기 보조 수요처로 연결될 수 있다.Specifically, the boil-off gas branch line may be connected from the first membrane filter to the auxiliary consumer.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 상기 증발가스 재액화 시스템을 가지는 것을 특징으로 한다.A ship according to an embodiment of the present invention is characterized in that it has the boil-off gas reliquefaction system.
본 발명에 따른 증발가스 재액화 시스템 및 선박은, 메인엔진 및 재액화장치로 전달되는 증발가스에서 질소를 분리하고, 분리된 질소는 발전엔진 등으로 소비하여, 메인엔진의 가동 효율을 보장하면서 재액화장치의 부하를 낮춰 전체적인 시스템 운영을 최적화할 수 있다.The boil-off gas reliquefaction system and ship according to the present invention separate nitrogen from the boil-off gas delivered to the main engine and the re-liquefaction device, and the separated nitrogen is consumed by a power generation engine, etc., thereby ensuring the operation efficiency of the main engine. The overall system operation can be optimized by lowering the load on the liquefier.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템의 재액화장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second embodiment of the present invention.
3 and 4 are conceptual diagrams of a reliquefaction apparatus of the boil-off gas reliquefaction system of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템에 대해 설명하며, 본 발명은 증발가스 재액화 시스템과 이를 가지는 선박을 포함하는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the boil-off gas re-liquefaction system of the present invention will be described, and the present invention includes a boil-off gas re-liquefaction system and a ship having the same.
이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)는 자연기화 또는 강제기화된 액화가스를 의미할 수 있다. 다만 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. Hereinafter, in the present specification, the liquefied gas may be used to encompass all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc., and boil-off gas (BOG) is natural vaporization or It may mean forced vaporized liquefied gas. However, the boil-off gas may be used to mean not only the boil-off gas in the gaseous state, but also the liquefied boil-off gas.
또한 이하에서 감압과 팽창은 모두 압력을 낮춘다는 의미로 사용되는 것이며, 서로 혼용될 수 있는 것임을 알려둔다. 즉 감압과 팽창은 서로 다른 용어로 해석되지 않을 수 있다.In addition, hereinafter, both decompression and expansion are used in the sense of lowering the pressure, and it should be noted that they can be used interchangeably. In other words, decompression and expansion may not be interpreted in different terms.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 증발가스 압축기(20), 재액화장치(30), 멤브레인 분리기(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the boil-off
액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스는 메인 수요처(100) 및/또는 보조 수요처(200)로 공급된다. 이때 메인 수요처(100)는 고압의 가스를 연료로 사용하여 추진력을 발생시키는 고압 추진엔진일 수 있으며, 보조 수요처(200)는 상대적으로 저압의 가스를 연료로 사용하여 전력을 생성하는 저압 발전엔진일 수 있다.The liquefied
물론 본 발명은 수요처(100, 200)를 상기로 한정하지는 않으나, 메인 수요처(100)는 보조 수요처(200) 대비 높은 압력을 갖는 가스를 소비하는 수요처(100, 200)일 수 있다. 이 경우 보조 수요처(200)와 메인 수요처(100) 사이에 증발가스 압축기(20)가 마련될 수 있다.Of course, the present invention does not limit the
액화가스 저장탱크(10)는 독립형, 멤브레인형 등으로 마련될 수 있으며, 내부에 수용된 액화가스가 기화되는 것을 방지하기 위하여 단열구조를 채택할 수 있다. 액화가스 저장탱크(10)가 갖는 단열구조는 특별히 한정되지 않는다.The liquefied
액화가스 저장탱크(10)가 단열구조를 갖더라도, 외부로부터 열침투를 완벽히 차단할 수 없다. 따라서 액화가스 저장탱크(10)에는 증발가스가 지속적으로 발생하게 되는데, 이때 발생한 증발가스는 수요처(100, 200)로 공급되어 소비될 수 있다.Even if the liquefied
다만 수요처(100, 200)의 부하에 따라 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스에 잉여분이 발생할 수 있다. 이 경우엔 후술할 재액화장치(30)가 잉여분의 증발가스를 액화시켜서 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킨다.However, an excess may be generated in the boil-off gas generated in the liquefied
또는 잉여분의 증발가스는 가스연소장치(251)에 의해 연소되어 처리될 수도 있다. 가스연소장치(251)는 증발가스 공급라인(22)에서 분기되는 증발가스 배출라인(25) 상에 마련될 수 있으며, 증발가스 배출라인(25)은 증발가스 압축기(20)의 상류에서 증발가스 공급라인(22)으로부터 분기될 수 있다.Alternatively, the excess boil-off gas may be burned by the gas combustion device 251 to be processed. The gas combustion device 251 may be provided on the boil-off
따라서 가스연소장치(251)는, 저압의 증발가스를 전달받아 연소시킬 수 있다. 증발가스는 인화물질이므로 그대로 대기 방출할 수 없으므로, 본 실시예는 가스연소장치(251)를 둘 수 있다. 이때 가스연소장치(251)는, 잉여분의 증발가스를 처리하기 위한 것이기도 하지만, 액화가스 저장탱크(10)의 과압을 방지하기 위한 것이기도 하다. Therefore, the gas combustion device 251 can receive and burn the low-pressure boil-off gas. Since the boil-off gas is a flammable material, it cannot be released to the atmosphere as it is, and thus the gas combustion device 251 may be provided in this embodiment. At this time, the gas combustion device 251 is for treating excess boil-off gas, but is also for preventing overpressure of the liquefied
즉 액화가스 저장탱크(10)에 과압이 발생하면, 증발가스가 증발가스 배출라인(25)을 통해 자동 배출될 수 있으며, 이때 증발가스 배출라인(25)에는 액화가스 저장탱크(10)의 과압 방지를 위한 안전밸브(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 안전밸브는 액화가스 저장탱크(10)의 내압이 설정된 압력을 넘어설 경우 자동 개방되어 증발가스를 가스연소장치(251)로 전달할 수 있다.That is, when overpressure occurs in the liquefied
반대로 수요처(100, 200)의 부하가 높아 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 증발가스만으로는 요구 유량을 충족시키지 못할 수 있다. 이를 대비하기 위해 본 실시예는 액화가스를 증발가스에 혼합하기 위한 강제 기화기(도시하지 않음) 및 강제 기화기가 마련되는 액화가스 공급라인(도시하지 않음)이 설치될 수 있으며, 액화가스 공급라인은 액화가스 저장탱크(10)에서 증발가스 공급라인(22)에 연결될 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 및/또는 외부에서 액화가스 공급라인에 액화가스 펌프(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.Conversely, due to the high load of the
증발가스 압축기(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하여 액화가스 저장탱크(10)의 외부로 배출되는 증발가스를 압축한다. 증발가스는 앞서 언급한 메인 수요처(100) 및/또는 보조 수요처(200)에 의해 소비되는데, 액화가스 저장탱크(10)에서 메인 수요처(100)까지는 증발가스 공급라인(22)이 마련될 수 있고, 증발가스 압축기(20)는 증발가스 공급라인(22)에 구비될 수 있다.The boil-off
증발가스 압축기(20)는 복수 개일 수 있으며, 직렬 배치되어 다단으로 마련되거나 및/또는 병렬 배치될 수 있다. 직렬 배치 시에는 상류의 증발가스 압축기(20)는 저압단이고 하류의 증발가스 압축기(20)는 고압단일 수 있으며, 병렬 배치 시 일측의 증발가스 압축기(20)는 타측의 증발가스 압축기(20)를 백업할 수 있고 부하를 서로 나눌 수 있다.The boil-off
증발가스 압축기(20)는, 증발가스를 메인 수요처(100) 및 보조 수요처(200)에 전달하기 위해 압축할 수 있다. 증발가스 압축기(20)의 압축 압력 및 설치 대수나 배치 등은, 수요처(100, 200)가 요구하는 가스의 제원에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명은 증발가스 압축기(20)의 배치를 특별히 한정하지 않는다.The boil-off
증발가스 압축기(20)에 의해 증발가스가 압축되면, 압축에 의해 열이 발생하여 온도가 올라갈 수 있다. 온도의 상승은 부피의 증가로 이어져서 하류의 증발가스 압축기(20)에 대한 부하 증가를 야기한다.When the boil-off gas is compressed by the boil-off
따라서 본 실시예는, 압축열을 해소하기 위해 증발가스 압축기(20)의 하류에 증발가스 냉각기(21)를 둘 수 있다. 이때 증발가스 냉각기(21)는 다단으로 마련되는 복수 개의 증발가스 압축기(20)의 하류마다 마련될 수 있다.Accordingly, in this embodiment, the boil-off
증발가스 압축기(20)는, 멤브레인 분리기(40)를 기준으로 상류와 하류에 마련될 수 있다. 멤브레인 분리기(40)는 증발가스 공급라인(22) 상에 마련되는데, 증발가스 압축기(20)는 멤브레인 분리기(40)의 상류에 마련되는 저압단의 제1 증발가스 압축기(20)와 멤브레인 분리기(40)의 하류에 마련되는 고압단의 제2 증발가스 압축기(20)로 나눌 수 있다.The boil-off
멤브레인 분리기(40)는 증발가스 공급라인(22)에서 보조 수요처(200)를 향해 분기되는 증발가스 분기라인(24)의 분기점을 형성할 수 있다. 이 경우 제1 증발가스 압축기(20)는 보조 수요처(200)가 요구하는 압력까지 증발가스를 압축한다.The
반면 제2 증발가스 압축기(20)는, 보조 수요처(200)가 요구하는 압력부터 메인 수요처(100)가 요구하는 압력까지 증발가스를 추가로 압축할 수 있다. 따라서 증발가스 분기라인(24)은, 복수 개의 증발가스 압축기(20) 중 적어도 어느 하나의 증발가스 압축기(20)의 하류에서 증발가스 공급라인(22)으로부터 분기되어 보조 수요처(200)로 연결될 수 있다.On the other hand, the second boil-off
만약 메인 수요처(100)와 보조 수요처(200)의 요구 압력이 동일하다면 제2 증발가스 압축기(20)는 생략될 수 있다. 또는 메인 수요처(100)의 요구 압력이 보조 수요처(200)의 요구 압력보다 낮다면, 제2 증발가스 압축기(20)는 증발가스 팽창기나 증발가스 감압밸브 등으로 대체될 수 있다.If the required pressure of the
재액화장치(30)는, 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스를 재액화한다. 증발가스는 수요처(100, 200)에 의해 소비되지만, 액화가스 저장탱크(10)에 수요처(100, 200)의 소비량보다 많은 양의 증발가스가 발생한 경우엔 잉여분의 증발가스가 발생한다. 이때 잉여분의 증발가스는 수요처(100, 200)로 공급될 수 없으므로, 재액화장치(30)에 의해 재액화된 후 액화가스 저장탱크(10)로 되돌려진다.The
즉 재액화장치(30)는, 잉여분의 증발가스를 재액화시킬 수 있는 용량을 가질 수 있다. 다만 잉여분의 증발가스라 함은, 수요처(100, 200)가 가동하지 않고 액화가스 저장탱크(10)에서 최대량의 증발가스가 발생할 때 최대량을 가질 수 있으므로, 재액화장치(30)는 이에 대응하기 위해, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생하는 최대 증발가스량을 소화할 수 있는 용량을 가질 수 있다.That is, the
증발가스 공급라인(22)에서 재액화장치(30)로 증발가스 액화라인(23)이 분기될 수 있다. 증발가스 액화라인(23)은 증발가스 공급라인(22)에서 증발가스 압축기(20)의 하류로부터 분기되며, 고압의 증발가스를 재액화장치(30)로 전달할 수 있다. The boil-off
재액화장치(30)에서 액화가스 저장탱크(10)까지는 증발가스 리턴라인(34)이 마련될 수 있으므로, 잉여분의 증발가스는 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 상태에서 수요처(100, 200)로 공급되지 않고 재액화장치(30)로 전달되어 재액화된 후, 증발가스 리턴라인(34)을 따라 액화가스 저장탱크(10)로 복귀될 수 있다. 이때 증발가스 리턴라인(34)은 액화된 증발가스를 액화가스 저장탱크(10)의 내부 하단에서 액화가스 내에 공급하거나, 및/또는 내부 상단에서 스프레이 형태로 분사할 수 있다.Since the boil-off
증발가스 공급라인(22)에서 증발가스 액화라인(23)이 분기되는 지점은, 증발가스 공급라인(22)에서 멤브레인 분리기(40)가 마련되는 지점의 하류일 수 있다. 이는 곧 증발가스 액화라인(23)이 분기되는 지점은 증발가스 분기라인(24)이 분기되는 지점보다 하류임을 의미한다.A point at which the boil-off
또한 증발가스 분기라인(24)을 따라 재액화장치(30)로 유입되는 증발가스는, 제2 증발가스 압축기(20)에 의해 압축된 것이므로, 보조 수요처(200)에 전달되는 증발가스보다 상대적으로 고압일 수 있다. 이 경우 증발가스의 비등점이 높아지므로, 액화가 용이할 수 있다.In addition, since the boil-off gas flowing into the
증발가스 액화라인(23)은 멤브레인 분리기(40)의 하류에서 분기되므로, 재액화장치(30)로 유입되는 증발가스는 질소가스가 적어도 일부 분리된 상태일 수 있다. 따라서 본 실시예에서 재액화장치(30)는 질소가스가 멤브레인 분리기(40)에서 분리된 만큼 재액화 부하를 절감할 수 있다.Since the boil-off
재액화장치(30)의 세부 구성에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.A detailed configuration of the
도 3 및 도 4는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템의 재액화장치의 개념도이다.3 and 4 are conceptual diagrams of a reliquefaction apparatus of the boil-off gas reliquefaction system of the present invention.
도 3을 먼저 참조하면, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템(1)의 재액화장치(30)는, 증발가스 열교환기(31), 감압밸브(32), 기액분리기(33)를 포함할 수 있다.Referring first to FIG. 3, the
증발가스 열교환기(31)는, 증발가스 공급라인(22)을 따라 증발가스 압축기(20)로 전달되는 극저온의 증발가스를 이용하여, 증발가스 압축기(20)에서 압축되고 증발가스 액화라인(23)을 따라 재액화장치(30)로 유입되는 증발가스를 냉각시킬 수 있다.The boil-off
재액화장치(30)로 유입되는 고압의 증발가스는 비록 증발가스 냉각기(21)에 의해 냉각되었다고는 하나, 압축열을 받으면서 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스보다는 높은 온도를 가질 수 있다.Although the high-pressure boil-off gas flowing into the
이때 본 실시예는 액화효율을 높이기 위해서, 액화가스 저장탱크(10)에서 메인 수요처(100) 등으로 전달되는 증발가스의 냉열을 재액화장치(30)로 전달되는 증발가스에 공급할 수 있으며, 냉열의 공급은 열교환에 의해 이루어질 수 있지만, 부분적인 혼합에 의해서 이루어질 수도 있다.In this embodiment, in order to increase the liquefaction efficiency, the cold heat of the boil-off gas transferred from the liquefied
증발가스 열교환기(31)는, 증발가스 공급라인(22)과 나란한 유로와, 증발가스 액화라인(23)과 나란한 유로를 가질 수 있다. 즉 증발가스 열교환기(31)는 적어도 2개의 유로를 갖는 구조일 수 있지만, 본 발명은 증발가스 열교환기(31)의 구조를 특별히 한정하지 않는다.The boil-off
감압밸브(32)는, 증발가스를 감압한다. 증발가스 열교환기(31)로 유입된 증발가스는 메인 수요처(100)의 요구 압력까지 압축된 고압 상태일 수 있는데, 이때 고압의 증발가스는 감압밸브(32)에 의해 저압으로 감압될 수 있다. 일례로 증발가스는 200 내지 400bar에서 1 내지 30bar로 감압될 수 있고, 감압 과정에서 줄-톰슨 효과에 의해 온도가 낮아질 수 있다.The
즉 감압밸브(32)는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 증발가스의 감압을 통해 증발가스의 액화를 구현할 수 있다. 따라서 감압밸브(32)를 사용하면, 별도의 냉매 없이도 증발가스를 액화시킬 수 있다.That is, the
특히 본 실시예는 멤브레인 분리기(40)를 이용하여 증발가스에서 비등점이 매우 낮은 질소가스를 분리해낸 뒤, 질소가스가 분리된 증발가스를 재액화장치(30)에서 재액화하므로, 냉매 없이 감압을 통한 재액화를 이용하더라도 충분한 재액화가 가능할 수 있다.In particular, in this embodiment, after separating nitrogen gas with a very low boiling point from the evaporation gas using the
기액분리기(33)는, 재액화된 증발가스를 기체와 액체로 분리한다. 액체는 재액화 증발가스일 수 있고 액화가스 저장탱크(10)로 복귀될 수 있다. 이를 위해 기액분리기(33)에는 하부에 증발가스 리턴라인(34)이 연결되고, 증발가스 리턴라인(34)은 액화가스 저장탱크(10)의 내부로 연장될 수 있다.The gas-
다만 기액분리기(33)에서 분리되는 기체는, 액체 대비 질소 함량이 다소 높은 증발가스로서, 플래시가스라 할 수 있다. 이때 플래시가스는 기액분리기(33)의 상부에 연결된 플래시가스 배출라인(35)을 따라 별도의 수요처(100, 200)로 공급되어 처리될 수 있다.However, the gas separated by the gas-
또는 본 실시예에서 플래시가스는, 멤브레인 분리기(40)의 상류로 전달될 수 있다. 따라서 멤브레인 분리기(40)는, 재액화장치(30)에서 분리된 플래시가스로부터 질소가스를 분리해낼 수 있으며, 질소가스가 분리된 플래시가스는 재액화장치(30)로 다시 전달되어 액화될 수 있다.Alternatively, in this embodiment, the flash gas may be delivered upstream of the
또는 플래시가스는, 멤브레인 분리기(40)를 거치지 않고 보조 수요처(200)로 공급되어 소비될 수 있다. 보조 수요처(200)는 멤브레인 분리기(40)에 의해 분리되는 질소가스를 소비하게 되는데, 질소가스에 비록 인화물질이 포함된다 하더라도 질소가스는 질소의 비율이 높으므로 보조 수요처(200)의 가동 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서 본 실시예는 플래시가스가 보조 수요처(200)로 전달됨에 따라, 인화물질의 보충을 통해 가동 효율을 안정적 수준으로 보장할 수 있다.Alternatively, the flash gas may be supplied to and consumed by the
이때 플래시가스를 멤브레인 분리기(40) 또는 멤브레인 분리기(40)의 상류로 전달하거나 보조 수요처(200)로 바로 전달하는 제어는, 멤브레인 분리기(40)에서 분리되는 질소가스의 성분에 따라 플래시가스 배출라인(35)에 마련되는 밸브(도시하지 않음)에 의해 이루어질 수 있다. At this time, the control of transferring the flash gas to the upstream of the
즉 증발가스 분기라인(24)에는 질소가스 분석기(도시하지 않음)가 마련될 수 있고, 질소가스 분석기에 따라 질소가스의 저위발열량 등이 측정되며, 측정값에 따라 밸브의 개도가 조절되어 플래시가스의 흐름 제어/유량 제어 등이 이루어질 수 있다.That is, a nitrogen gas analyzer (not shown) may be provided in the boil-off
도 4를 참조하면, 본 발명의 증발가스 재액화 시스템(1)의 재액화장치(30)는, 증발가스 열교환기(31), 재액화기(36), 기액분리기(33)를 포함할 수 있다. 재액화기(36)를 제외한 나머지 구성에 대해서는 앞서 설명한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다.4, the
재액화기(36)는, 별도의 냉매를 이용하여 증발가스를 액화시킨다. 이때 냉매는 질소, 혼합냉매(MR), 또는 비폭발성의 냉매(R123a 등) 등일 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.The
재액화기(36)는, 증발가스와 냉매를 열교환시켜서 증발가스가 저온의 냉매로부터 냉열을 받아 액화되도록 할 수 있다. 재액화기(36)는 증발가스가 유동하는 유로와 냉매가 유동하는 유로를 가지며, 적어도 2개의 유로를 갖는 구조로 이루어질 수 있다.The re-liquefier 36 may heat-exchange the boil-off gas and the refrigerant so that the boil-off gas is liquefied by receiving cold heat from the low-temperature refrigerant. The
재액화기(36)에 저온의 냉매를 공급하기 위해, 재액화기(36)에는 냉매 순환라인(364)이 연결될 수 있으며 냉매 순환라인(364)은 재액화장치(30)의 냉매 유로와 나란하게 연결될 수 있다.In order to supply a low-temperature refrigerant to the
냉매 순환라인(364) 상에는 냉매 압축기(361), 냉매 냉각기(362), 냉매 팽창기(363)가 직렬로 마련된다. 냉매 압축기(361)는 냉매를 고압으로 압축할 수 있고, 증발가스 압축기(20)에서 설명한 바와 같이 직렬 및/또는 병렬로 복수 개가 배치될 수 있다.On the
냉매 압축기(361)에 의해 압축되는 냉매의 압력은, 재액화장치(30)에 유입되는 증발가스의 압력과 같거나 상이할 수 있다. 다만 냉매 압축기(361)는 재액화기(36)에서 배출되는 냉매를 압축하는 것이므로, 냉매 압축기(361)에 의한 압축 압력이 증발가스의 압력과 대응될 수 경우, 재액화기(36)는 고압의 증발가스를 상대적으로 저압인 냉매와 열교환시키게 될 수 있다.The pressure of the refrigerant compressed by the
냉매 냉각기(362)는, 냉매 압축기(361)의 하류에 마련되어 냉매를 냉각시킨다. 냉매 냉각기(362)는 앞서 증발가스 냉각기(21)에서 설명한 바와 같이 압축열을 해소하기 위한 것으로, 다단으로 마련되는 냉매 압축기(361)의 사이사이에 배치되거나, 및/또는 냉매 압축기(361)의 하류에 마련될 수 있다.The
냉매 팽창기(363)는, 냉매를 팽창시킨다. 팽창에 의해 냉매의 압력이 낮아지면, 앞서 줄-톰슨 효과로 언급한 바와 같이 냉매의 온도가 내려갈 수 있다. 따라서 냉매 팽창기(363)는 압축된 고온의 냉매를 극저온 저압 상태로 만들어줄 수 있다.The
냉매 팽창기(363)는 줄-톰슨 밸브 등으로 대체될 수 있으며, 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다. 즉 냉매 팽창기(363)에 줄-톰슨 밸브가 부가될 수도 있다. 냉매 팽창기(363)에 의하여 냉매의 냉각 효과가 충분히 일어난다면, 냉매 냉각기(362)는 생략될 수 있다.The
재액화장치(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 구성으로 한정되지 않으며, 도 3과 도 4를 조합한 구성으로 이루어질 수도 있다. 즉 재액화장치(30)는 감압밸브(32)와 재액화기(36)를 모두 구비할 수 있고, 이 경우 감압밸브(32)와 재액화기(36)의 배치는 특별히 한정되지 않는다. 또한 재액화장치(30)는 도 3 또는 도 4에 나타난 구성과 종래의 재액화를 위한 구성들을 조합하여 이루어질 수도 있음은 물론이다.The
멤브레인 분리기(40)는, 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스에서 질소가스를 분리한다. 멤브레인 분리기(40)는 메인 수요처(100) 및 재액화장치(30)의 상류에서 증발가스로부터 질소가스를 분리할 수 있다. 즉 멤브레인 분리기(40)는, 증발가스 공급라인(22)에서 증발가스 액화라인(23)이 분기되는 지점의 상류에 마련될 수 있다.The
멤브레인 분리기(40)는 증발가스 공급라인(22)에서 증발가스 분기라인(24)이 분기되는 지점에 마련될 수 있다. 즉 멤브레인 분리기(40)에 증발가스 분기라인(24)이 연결될 수 있다.The
이 경우 증발가스 공급라인(22)에서 멤브레인 분리기(40)를 기준으로 상류에는 저압단인 제1 증발가스 압축기(20)가 놓일 수 있고 하류에는 고압단인 제2 증발가스 압축기(20)가 놓일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.In this case, in the boil-off
멤브레인 분리기(40)는, 멤브레인 필터(41)를 가질 수 있다. 멤브레인 필터(41)는 증발가스 공급라인(22)을 통해 유입되는 증발가스에서 질소가스를 분리한다. 이때 질소가스는, 멤브레인 필터(41)에서 보조 수요처(200)로 연결되는 증발가스 분기라인(24)을 따라 보조 수요처(200)로 공급될 수 있다.The
본 발명에서 질소가스는, 질소만으로 이루어진 가스를 의미하지 않을 수 있다. 멤브레인 필터(41)가 증발가스에서 질소를 분리해낼 때, 분리되는 질소에는 인화물질이 섞여있을 수 있다. In the present invention, the nitrogen gas may not mean a gas composed of only nitrogen. When the
즉 멤브레인 필터(41)에 의해 분리되는 질소가스는, 질소와 함께 증발가스에 포함되는 인화물질로 이루어지는 가스를 의미할 수 있으며, 증발가스 대비 질소의 농도가 상대적으로 낮은 가스일 수 있다.That is, the nitrogen gas separated by the
멤브레인 필터(41)에 의해 질소가스가 증발가스로부터 분리되면, 질소가스가 분리된 증발가스는 메인 수요처(100) 및/또는 재액화장치(30)로 공급될 수 있다. 이 경우 메인 수요처(100)는 멤브레인 필터(41)에 공급되기 전 증발가스 대비 인화물질의 비율이 높아진 증발가스를 사용하게 되므로, 가동 효율이 개선될 수 있다.When the nitrogen gas is separated from the boil-off gas by the
또한 재액화장치(30)로 공급되는 증발가스에는 비등점이 매우 낮은 질소의 비율이 낮아지므로, 재액화장치(30)는 질소 대비 비등점이 높은 인화물질을 주로 액화시키게 된다. 따라서 본 실시예에서 감압 및/또는 냉매와의 열교환을 이용해 증발가스를 액화하는 재액화장치(30)의 액화율은, 멤브레인 분리기(40)를 사용하지 않는 경우 대비 대폭 향상될 수 있다.In addition, since the proportion of nitrogen having a very low boiling point in the boil-off gas supplied to the
이와 같이 본 실시예는, 질소를 다량 함유한 증발가스에 대해 질소를 포함한 질소가스를 멤브레인 분리기(40)로 분리해낸 후 메인 수요처(100) 및 재액화장치(30)로 전달함으로써, 재액화 효율을 극대화할 수 있다.As described above, in this embodiment, by separating nitrogen gas including nitrogen from the evaporation gas containing a large amount of nitrogen by the
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to a second embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 제1 실시예 대비 멤브레인 분리기(40)의 구성이 다소 상이할 수 있다. 나머지 구성들에 대해서는 앞서 설명한 내용으로 갈음한다.2, the boil-off
본 실시예에서 멤브레인 분리기(40)는, 제1 멤브레인 필터(411), 제2 멤브레인 필터(412), 질소가스 압축기(42), 질소가스 우회라인(43)을 포함할 수 있다.In this embodiment, the
제1 멤브레인 필터(411)는, 증발가스 공급라인(22)을 통해 유입되는 증발가스에서 질소가스를 분리한다. 제1 멤브레인 필터(411)는 앞서 제1 실시예에서 설명한 멤브레인 필터(41)와 동일/유사하며, 증발가스 분기라인(24)은 제1 멤브레인 필터(411)에서 보조 수요처(200)로 연결될 수 있다.The
제2 멤브레인 필터(412)는, 제1 멤브레인 필터(411)를 거친 증발가스에서 질소가스를 분리한다. 제1 멤브레인 필터(411)가 질소를 분리하여 질소가스를 증발가스로부터 빼내 보조 수요처(200)로 전달한다 하더라도, 증발가스에는 여전히 질소가 남아있을 수 있다. 따라서 본 실시예는 재액화장치(30)의 액화효율을 극대화하기 위하여, 제1 멤브레인 필터(411)의 하류에 제2 멤브레인 필터(412)를 부가할 수 있다.The
이때 제2 멤브레인 필터(412)에서 분리되는 질소가스는, 증발가스 분기라인(24)에 합류되어 보조 수요처(200)로 전달될 수 있고, 및/또는 질소가스 우회라인(43)을 통해 제1 멤브레인 필터(411)로 전달될 수 있다.At this time, the nitrogen gas separated from the
즉 제2 멤브레인 필터(412)에 의해 분리된 질소가스는, 제2 멤브레인 필터(412)에서 제1 멤브레인 필터(411)의 상류에 연결되는 질소가스 우회라인(43)을 통해 제1 멤브레인 필터(411)로 공급된 후, 제1 멤브레인 필터(411)에서 증발가스 분기라인(24)을 따라 보조 수요처(200)로 공급될 수 있다.That is, the nitrogen gas separated by the
이때 질소가스 우회라인(43)에는 질소가스 압축기(42)가 마련될 수 있다. 질소가스 압축기(42)는 제2 멤브레인 필터(412)에서 분리된 질소가스를 압축한다. 압축된 질소가스는 제1 멤브레인 필터(411)의 상류에서 증발가스와 혼합될 수 있다.At this time, a
압축된 질소가스를 제1 멤브레인 필터(411)에 공급함에 따라, 본 실시예는 증발가스에서 질소가스를 분리해내는 제1 멤브레인 필터(411)의 필터링 효율을 높일 수 있으며, 또한 질소가스의 우회를 통해 재액화장치(30) 등으로 전달되는 증발가스에서 질소의 비율을 50% 이하로 낮춰서 액화효율을 높일 수 있다.As the compressed nitrogen gas is supplied to the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, by those of ordinary skill in the art. It would be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 증발가스 재액화 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 증발가스 압축기 30: 재액화장치
40: 멤브레인 분리기 41: 멤브레인 필터
411: 제1 멤브레인 필터 412: 제2 멤브레인 필터
42: 질소가스 압축기 43: 질소가스 우회라인
100: 메인 수요처 200: 보조 수요처1: boil-off gas reliquefaction system 10: liquefied gas storage tank
20: boil-off gas compressor 30: reliquefaction device
40: membrane separator 41: membrane filter
411: first membrane filter 412: second membrane filter
42: nitrogen gas compressor 43: nitrogen gas bypass line
100: main consumer 200: secondary consumer
Claims (14)
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 메인 수요처 또는 보조 수요처에 전달하기 위해 압축하는 증발가스 압축기;
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 및
상기 액화가스 저장탱크의 증발가스에서 질소가스를 분리하는 멤브레인 분리기를 포함하며,
상기 멤브레인 분리기는,
상기 메인 수요처 및 상기 재액화장치의 상류에서 상기 증발가스로부터 상기 질소가스를 분리하며,
상기 액화가스 저장탱크에서 상기 메인 수요처를 향해 유동하는 증발가스에서 질소가스를 분리하는 제1 멤브레인 필터;
상기 제1 멤브레인 필터를 거친 상기 증발가스에서 질소가스를 분리하는 제2 멤브레인 필터;
상기 제2 멤브레인 필터에서 분리된 질소가스를 압축하는 질소가스 압축기; 및
상기 제2 멤브레인 필터에서 상기 제1 멤브레인 필터로 상기 질소가스를 전달하며 상기 질소가스 압축기가 마련되는 질소가스 우회라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.A liquefied gas storage tank for storing liquefied gas;
A boil-off gas compressor for compressing the boil-off gas of the liquefied gas storage tank to deliver the boil-off gas to a main consumer or an auxiliary consumer;
A re-liquefaction device for re-liquefying the boil-off gas of the liquefied gas storage tank; And
It includes a membrane separator for separating nitrogen gas from the boil-off gas of the liquefied gas storage tank,
The membrane separator,
Separating the nitrogen gas from the boil-off gas upstream of the main customer and the reliquefaction device,
A first membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas flowing from the liquefied gas storage tank toward the main consumer;
A second membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas that has passed through the first membrane filter;
A nitrogen gas compressor for compressing the nitrogen gas separated from the second membrane filter; And
And a nitrogen gas bypass line provided with the nitrogen gas compressor and transferring the nitrogen gas from the second membrane filter to the first membrane filter.
상기 증발가스 압축기의 하류에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the reliquefaction device,
Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that provided downstream of the boil-off gas compressor.
상기 멤브레인 분리기의 상류에 마련되는 제1 증발가스 압축기; 및
상기 멤브레인 분리기의 하류에 마련되는 제2 증발가스 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the boil-off gas compressor,
A first boil-off gas compressor provided upstream of the membrane separator; And
Boiled gas reliquefaction system comprising a second boil-off gas compressor provided downstream of the membrane separator.
상기 메인 수요처는, 고압 추진엔진이고,
상기 보조 수요처는, 저압 발전엔진인 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1,
The main customer is a high-pressure propulsion engine,
The auxiliary consumer is a boil-off gas reliquefaction system, characterized in that the low-pressure power generation engine.
상기 액화가스 저장탱크에서 상기 메인 수요처로 연결되고 상기 증발가스 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인; 및
상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 재액화장치로 연결되는 증발가스 액화라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1,
A boil-off gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to the main consumer and provided with the boil-off gas compressor; And
And a boil-off gas liquefaction line branched from the boil-off gas supply line downstream of the boil-off gas compressor and connected to the re-liquefaction device.
복수 개의 상기 증발가스 압축기 중 적어도 어느 하나의 상기 증발가스 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 보조 수요처로 연결되는 증발가스 분기라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 5,
And a boil-off gas branch line branched from the boil-off gas supply line downstream of at least one boil-off gas compressor of the plurality of boil-off gas compressors and connected to the auxiliary customer.
상기 증발가스 공급라인에서 상기 증발가스 분기라인이 분기되는 지점에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 6, wherein the membrane separator,
The boil-off gas reliquefaction system, characterized in that provided at a point where the boil-off gas branch line is branched from the boil-off gas supply line.
상기 증발가스 공급라인을 통해 유입되는 증발가스에서 질소가스를 분리하는 멤브레인 필터를 포함하고,
상기 증발가스 분기라인은, 상기 멤브레인 필터에서 상기 보조 수요처로 연결되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 6, wherein the membrane separator,
A membrane filter for separating nitrogen gas from the boil-off gas introduced through the boil-off gas supply line,
The boil-off gas branch line is a boil-off gas reliquefaction system, characterized in that connected to the auxiliary customer from the membrane filter.
질소와 함께 상기 증발가스에 포함되는 인화물질로 이루어지는 가스인 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 8, wherein the nitrogen gas separated by the membrane separator,
Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that the gas consisting of a flammable material contained in the boil-off gas together with nitrogen.
증발가스 대비 질소의 농도가 상대적으로 낮은 질소가스를 상기 보조 수요처로 전달하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the membrane separator comprises:
Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that for delivering nitrogen gas having a relatively low concentration of nitrogen relative to the boil-off gas to the auxiliary consumer.
상기 제2 멤브레인 필터에서 상기 제1 멤브레인 필터의 상류에 연결되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the nitrogen gas bypass line,
The boil-off gas reliquefaction system, characterized in that the second membrane filter is connected upstream of the first membrane filter.
상기 제1 멤브레인 필터에서 상기 보조 수요처로 연결되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the boil-off gas branch line,
Boil-off gas reliquefaction system, characterized in that connected to the auxiliary customer from the first membrane filter.
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