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KR102160838B1 - A Treatment System and Method of Liquefied Gas - Google Patents

A Treatment System and Method of Liquefied Gas Download PDF

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KR102160838B1
KR102160838B1 KR1020150025094A KR20150025094A KR102160838B1 KR 102160838 B1 KR102160838 B1 KR 102160838B1 KR 1020150025094 A KR1020150025094 A KR 1020150025094A KR 20150025094 A KR20150025094 A KR 20150025094A KR 102160838 B1 KR102160838 B1 KR 102160838B1
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gas
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Inventor
허희승
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화가스를 고압 액화가스 수요처에 공급하는 제1 라인; 액화가스를 저압 액화가스 수요처에 공급하는 제2 라인; 증발가스를 증발가스 수요처에 공급하는 제3 라인; 상기 제1 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열하는 액화가스 열교환기; 상기 제2 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열시키는 액화가스처리기; 및 상기 제3 라인 상에 마련되어 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기를 포함하되, 상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기가 상호 간섭없이 개별로 제어되도록, 상기 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제3 라인으로 유동하는 유체는, 상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기 각각의 상류에서 상기 고압 액화가스 수요처, 상기 저압 액화가스 수요처 및 상기 증발가스 수요처 각각으로 개별 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 저압, 고압, 액화가스, 증발가스를 소비하는 각각의 액화가스 수요처로 공급하는 연료의 라인 및 장비를 개별로 마련하고 구동시킴으로써, 상호 간섭없이 제어할 수 있어 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.A liquefied gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes: a first line for supplying liquefied gas to a high-pressure liquefied gas consumer; A second line for supplying liquefied gas to a low-pressure liquefied gas consumer; A third line for supplying the boil-off gas to a customer of boil-off gas; A liquefied gas heat exchanger provided on the first line to heat the liquefied gas; A liquefied gas processor provided on the second line to heat the liquefied gas; And an boil-off gas compressor provided on the third line to pressurize boil-off gas, wherein the liquefied gas heat exchanger, the liquefied gas processor, and the boil-off gas compressor are individually controlled without mutual interference. The fluid flowing to the second line and the third line is the high-pressure liquefied gas consumer, the low-pressure liquefied gas consumer, and the boil-off gas consumer respectively upstream of the liquefied gas heat exchanger, the liquefied gas processor, and the boil-off gas compressor. It is characterized in that it is supplied individually.
The liquefied gas treatment system according to the present invention can be controlled without mutual interference by separately preparing and driving fuel lines and equipment supplied to each liquefied gas consumer that consumes low pressure, high pressure, liquefied gas, and boil-off gas. The stability of the system can be improved.

Description

액화가스 처리 시스템{A Treatment System and Method of Liquefied Gas}Liquefied Gas Treatment System {A Treatment System and Method of Liquefied Gas}

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas treatment system.

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 almost no pollutants and has a high calorific value. 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 oil 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 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.

이러한 액화가스는 다양한 수요처로 공급되어 사용되는데, 최근에는 액화천연가스를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 개발되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.Such liquefied gas is supplied and used to various consumers. Recently, an LNG fuel supply method in which an engine is driven by using LNG as fuel in an LNG carrier carrying liquefied natural gas has been developed. The method used is also applied to other ships other than LNG carriers.

그러나 엔진 등과 같은 수요처가 요구하는 액화가스의 온도 및 압력 등은, 액화가스 저장탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 액화가스의 온도 및 압력 등을 제어하여 수요처에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure of the liquefied gas required by a consumer such as an engine may be different from the state of the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank. Therefore, in recent years, continuous research and development has been made on a technology that controls the temperature and pressure of the liquefied gas stored in a liquid state and supplies it to a customer.

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발가스 압축기 및 액화가스처리기에서 배출되는 연료를 수요처로 공급시, 증발가스 압축기 및 액화가스처리기에서 배출되는 연료를 합류시켜 공급하기 위해, 합류된 연료의 압력을 예상하여 증발가스 압축기 및 액화가스처리기를 제어할 필요가 없어 시스템 제어가 용이할 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to improve the prior art, and an object of the present invention is to supply the fuel discharged from the boil-off gas compressor and the liquefied gas processor to a consumer by combining the fuel discharged from the boil-off gas compressor and the liquefied gas processor. For this purpose, there is no need to control the boil-off gas compressor and the liquefied gas processor in anticipation of the pressure of the combined fuel, thereby providing a liquefied gas treatment system capable of easy system control.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 액화가스를 고압 액화가스 수요처에 공급하는 제1 라인; 액화가스를 저압 액화가스 수요처에 공급하는 제2 라인; 증발가스를 증발가스 수요처에 공급하는 제3 라인; 상기 제1 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열하는 액화가스 열교환기; 상기 제2 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열시키는 액화가스처리기; 및 상기 제3 라인 상에 마련되어 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기를 포함하되, 상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기가 상호 간섭없이 개별로 제어되도록, 상기 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제3 라인으로 유동하는 유체는, 상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기 각각의 상류에서 상기 고압 액화가스 수요처, 상기 저압 액화가스 수요처 및 상기 증발가스 수요처 각각으로 개별 공급되는 것을 특징으로 한다.A liquefied gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes: a first line for supplying liquefied gas to a high-pressure liquefied gas consumer; A second line for supplying liquefied gas to a low-pressure liquefied gas consumer; A third line for supplying the boil-off gas to a customer of boil-off gas; A liquefied gas heat exchanger provided on the first line to heat the liquefied gas; A liquefied gas processor provided on the second line to heat the liquefied gas; And an boil-off gas compressor provided on the third line to pressurize boil-off gas, wherein the liquefied gas heat exchanger, the liquefied gas processor, and the boil-off gas compressor are individually controlled without mutual interference. The fluid flowing to the second line and the third line is the high-pressure liquefied gas consumer, the low-pressure liquefied gas consumer, and the boil-off gas consumer respectively upstream of the liquefied gas heat exchanger, the liquefied gas processor, and the boil-off gas compressor. It is characterized in that it is supplied individually.

구체적으로, 상기 액화가스처리기는, 액화가스를 기화시키는 제1 액화가스처리기; 및 상기 제1 액화가스처리기의 하류에 마련되며, 액화가스를 가열하는 제2 액화가스처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the liquefied gas processor includes: a first liquefied gas processor for vaporizing the liquefied gas; And a second liquefied gas processor provided downstream of the first liquefied gas processor and heating the liquefied gas.

구체적으로, 상기 제2 라인상에는 액화가스를 가압하는 펌프; 및 상기 펌프에 의해 가압되는 액화가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 리턴라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, a pump for pressurizing the liquefied gas on the second line; And a return line for recovering the liquefied gas pressurized by the pump to the liquefied gas storage tank.

구체적으로, 상기 제2 라인 상에서 상기 증발가스 압축기의 하류와 상기 제3 라인 상에서 상기 액화가스처리기의 하류를 연결하는 보조라인을 더 포함하고, 상기 보조라인은, 상기 증발가스 수요처나 상기 저압 액화가스 수요처 중 어느 하나가 이상발생되면, 비정상 가동되는 상기 제2 라인 또는 상기 제3 라인을 차단하고, 정상가동되는 다른 하나의 상기 제2 라인 또는 상기 제3 라인을 개방하여 정상가동되는 다른 하나의 상기 증발가스 수요처나 상기 저압 액화가스 수요처로 연료를 공급하는 것을 특징으로 한다.Specifically, further comprising an auxiliary line connecting the downstream of the boil-off gas compressor on the second line and the downstream of the liquefied gas processor on the third line, the auxiliary line, the boil-off gas consumer or the low-pressure liquefied gas When any one of the demanders is abnormal, the second line or the third line that is abnormally operated is blocked, and the second line or the third line that is normally operated is opened to open the other It is characterized in that the fuel is supplied to a demand for boil-off gas or a demand for the low-pressure liquefied gas.

본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 저압, 고압, 액화가스, 증발가스를 소비하는 각각의 액화가스 수요처로 공급하는 연료의 라인 및 장비를 개별로 마련하고 구동시킴으로써, 상호 간섭없이 제어할 수 있어 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.The liquefied gas treatment system according to the present invention can be controlled without mutual interference by separately preparing and driving fuel lines and equipment supplied to each liquefied gas consumer that consumes low pressure, high pressure, liquefied gas, and boil-off gas. The stability of the system can be improved.

도 1은 종래의 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템에서 액화가스처리기를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional liquefied gas treatment system.
2 is a conceptual diagram of a liquefied gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a liquefied gas processor in the liquefied gas processing system according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a liquefied gas treatment system according to another embodiment 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 related known technologies 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.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional liquefied gas treatment system.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 액화가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 액화가스 수요처(20), 펌프(30), 액화가스 열교환기(40)를 포함한다. 이때 액화가스 수요처(20)는 고압엔진인 기체연료 엔진 또는 저압 엔진인 이중연료 엔진일 수 있고, 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와 고압 펌프(High Pressure Pump; 32)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, a conventional liquefied gas treatment system 1 includes a liquefied gas storage tank 10, a liquefied gas consumer 20, a pump 30, and a liquefied gas heat exchanger 40. At this time, the liquefied gas consumer 20 may be a gaseous fuel engine that is a high pressure engine or a dual fuel engine that is a low pressure engine, and the pump 30 includes a boosting pump 31 and a high pressure pump 32 It can be configured.

이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다.Hereinafter, in the present specification, liquefied gas may be used in the sense of encompassing all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc., and liquefied gas also for convenience when not in a liquid state by heating or pressurization. It can be expressed as This can be applied to boil-off gas as well.

종래의 액화가스 처리 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액체 상태의 LNG를 빼내어 부스팅 펌프(31), 고압 펌프(32)를 통해 가압시킨 후 액화가스 열교환기(40)에서 글리콜 워터 등으로 가열하여 액화가스 수요처(20)에 공급하는 방식을 사용하였다. The conventional liquefied gas treatment system 1 extracts liquid LNG from the liquefied gas storage tank 10, pressurizes it through a boosting pump 31 and a high pressure pump 32, and then uses glycol in the liquefied gas heat exchanger 40. A method of heating with water or the like and supplying it to the liquefied gas consumer 20 was used.

그런데, 액화가스 수요처(20)가 요구하는 액화가스의 온도 및 압력 등은, 액화가스 저장탱크(10)에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. 여기서, 액화가스 수요처(20)가 복수로 구비되고, 각각의 액화가스 수요처(20)에서 요구하는 압력 및 온도의 상태가 다른 경우, 이를 개별적으로 제어하여야 함은 물론, 복수의 액화가스 수요처(20)가 서로 합류하는 경우 합류되는 연료의 비율에 따라 연료의 상태가 달라져 제어가 어려우므로 개선이 필요하다.
By the way, the temperature and pressure of the liquefied gas required by the liquefied gas consumer 20 may be different from the state of the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 10. Here, when a plurality of liquefied gas demanders 20 are provided, and the pressure and temperature required by each of the liquefied gas demanders 20 are different, it must be individually controlled, as well as a plurality of liquefied gas demanders 20 When) merge with each other, the state of the fuel varies according to the ratio of the fuel to be merged, making it difficult to control, so improvement is needed.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템의 개념도이다.2 and 3 are views for explaining a liquefied gas treatment system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram of a liquefied gas treatment system according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 액화가스 처리 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 액화가스 수요처(20), 펌프(30) 액화가스 열교환기(40), 제1 액화가스처리기(50), 기액분리기(60), 제2 액화가스처리기(70), 증발가스 압축기(80)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 펌프(30) 및 액화가스 열교환기(40) 등은 종래의 액화가스 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
First, as shown in FIGS. 2 and 3, the liquefied gas treatment system 2 includes a liquefied gas storage tank 10, a liquefied gas consumer 20, a pump 30, a liquefied gas heat exchanger 40, and It includes a 1 liquefied gas processor 50, a gas-liquid separator 60, a second liquefied gas processor 70, and a boil-off gas compressor 80. In one embodiment of the present invention, the liquefied gas storage tank 10, the pump 30, and the liquefied gas heat exchanger 40 use the same reference numerals for convenience as in each configuration in the conventional liquefied gas treatment system 1. , Does not necessarily refer to the same configuration.

액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스 수요처(20)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다. The liquefied gas storage tank 10 stores liquefied gas to be supplied to the liquefied gas consumer 20. The liquefied gas storage tank 10 should store the liquefied gas in a liquid state, and at this time, the liquefied gas storage tank 10 may have a pressure tank shape.

액화가스 저장탱크(10)는, 외조 탱크(도시하지 않음), 내조 탱크(도시하지 않음), 단열부(도시하지 않음)를 포함할 수 있으며, 진공 형태의 단열부를 외조 탱크와 내조 탱크 사이에 구비하는 압력 탱크형 액화가스 저장탱크(10)를 사용함으로써, 증발가스의 발생을 최소화할 수 있고, 내압이 상승하더라도 액화가스 저장탱크(10)가 파손되는 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
The liquefied gas storage tank 10 may include an outer tank tank (not shown), an inner tank tank (not shown), and a thermal insulation unit (not shown), and a vacuum-type insulation portion between the outer tank and the inner tank By using the pressure tank type liquefied gas storage tank 10 provided, it is possible to minimize the generation of boil-off gas, and even if the internal pressure rises, problems such as damage to the liquefied gas storage tank 10 can be prevented in advance. I can.

액화가스 수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스 또는 증발가스를 공급받는다. 액화가스 수요처(20)는 고압 액화가스 수요처(20A), 저압 액화가스 수요처(20B), 증발가스 수요처(20C)를 포함하고, 액화가스를 통해 구동되어 동력을 발생시키는 엔진일 수 있으며, 일례로 고압 액화가스 수요처(20A)는 선박에 탑재되는 메인추진장치로서 기체연료엔진(MEGI 엔진)일 수 있고, 저압 액화가스 수요처(20B) 및 증발가스 수요처(20C)는 이중연료 엔진이거나, 증발가스 수요처(20C)가 가스 보일러로 이루어질 수 있다.The liquefied gas consumer 20 receives liquefied gas or boil-off gas from the liquefied gas storage tank 10. The liquefied gas consumer 20 includes a high-pressure liquefied gas consumer 20A, a low-pressure liquefied gas consumer 20B, and a boil-off gas consumer 20C, and may be an engine that is driven through liquefied gas to generate power. The high-pressure liquefied gas demander 20A may be a gaseous fuel engine (MEGI engine) as the main propulsion device mounted on the ship, and the low-pressure liquefied gas demander 20B and the boil-off gas demander 20C are dual fuel engines or boil-off gas demanders. (20C) can be made of a gas boiler.

저압 액화가스 수요처(20B) 및 증발가스 수요처(20C)가 이중연료 엔진일 경우, 액화가스인 LNG와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 LNG 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.When the low-pressure liquefied gas demander 20B and the boil-off gas demander 20C are dual fuel engines, LNG or oil may be selectively supplied without being supplied by mixing LNG and oil as liquefied gas. This is to prevent the two materials having different combustion temperatures from being mixed and supplied, thereby preventing the efficiency from dropping.

엔진은 액화가스의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서 엔진 구동 시 최종적으로 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 선체가 전진 또는 후진하게 된다.In the engine, as the piston (not shown) inside the cylinder (not shown) reciprocates due to combustion of liquefied gas, the crankshaft (not shown) connected to the piston rotates, and a shaft connected to the crankshaft (not shown) Not) can be rotated. Therefore, as the propeller (not shown) finally connected to the shaft rotates when the engine is driven, the hull moves forward or backward.

물론 본 실시예에서 액화가스 수요처(20)인 엔진은 프로펠러를 구동하기 위한 엔진일 수 있으나, 발전을 위한 엔진 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 엔진일 수 있다. 즉 본 실시예는 엔진의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만 엔진은 액화가스의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.Of course, the engine that is the liquefied gas consumer 20 in this embodiment may be an engine for driving a propeller, but may be an engine for power generation or an engine for generating other power. That is, this embodiment does not specifically limit the type of engine. However, the engine may be an internal combustion engine that generates driving force by combustion of liquefied gas.

액화가스 저장탱크(10)와 액화가스 수요처(20) 사이에는 액화가스 및 증발가스를 전달하는 제1 라인(21), 제2 라인(22) 및 제3 라인(23)이 설치될 수 있고, 제1 라인(21) 상에는 펌프(30), 액화가스 열교환기(40) 등이 구비되며, 제2 라인(22) 상에는 액화가스처리기 등이 구비되고, 제3 라인(23) 상에는 증발가스 압축기(80)가 마련됨은 물론, 각각의 제1 라인(21), 제2 라인(22) 및 제3 라인(23) 상에 밸브(부호 도시하지 않음)가 설치되어 개도 조절을 통해 액화가스 수요처(20)에 연료가 공급되도록 할 수 있다.Between the liquefied gas storage tank 10 and the liquefied gas consumer 20, a first line 21, a second line 22, and a third line 23 for transferring liquefied gas and boil-off gas may be installed, A pump 30 and a liquefied gas heat exchanger 40 are provided on the first line 21, a liquefied gas processor, etc. are provided on the second line 22, and an boil-off gas compressor ( In addition to the provision of 80), valves (not shown) are installed on each of the first line 21, the second line 22, and the third line 23, and the liquefied gas consumer 20 ) Can be supplied with fuel.

특히, 제1 라인(21)은 액화가스 저장탱크(10)로부터 고압 액화가스 수요처(20A)까지 연결되고, 제2 라인(22)은 액화가스 저장탱크(10)로부터 저압 액화가스 수요처(20B)까지 연결되며, 제3 라인(23)은 액화가스 저장탱크(10)로부터 증발가스 수요처(20C)까지 연결되는 것과 같이, 제1 라인(21), 제2 라인(22) 및 제3 라인(23) 각각으로 유동하는 연료는 개별로 이루어지도록 하여, 증발가스 처리와 액화가스 처리를 위한 운전을 별개로 제어함으로써 상호 간섭없이 구성하도록 한다.In particular, the first line 21 is connected from the liquefied gas storage tank 10 to the high-pressure liquefied gas consumer 20A, and the second line 22 is from the liquefied gas storage tank 10 to the low-pressure liquefied gas consumer 20B And the third line 23 is connected from the liquefied gas storage tank 10 to the boil-off gas consumer 20C, the first line 21, the second line 22, and the third line 23 ) Each fuel is made to flow separately, so that the operation for the treatment of boil-off gas and the treatment of liquefied gas is controlled separately so that it is configured without mutual interference.

게다가, 액화가스 수요처(20)의 상류에는 가스밸브유닛(부호 도시하지 않음, 또는 가스밸브 트레인)이 마련될 수 있고, 가스밸브유닛은 체크밸브 또는 압력밸브로 이루어질 수 있다.
In addition, a gas valve unit (not shown, or a gas valve train) may be provided upstream of the liquefied gas consumer 20, and the gas valve unit may be formed of a check valve or a pressure valve.

펌프(30)는 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출된 액화가스를 가압한다. 펌프(30)는 부스팅 펌프(Boosting Pump; 31)와 고압 펌프(High Pressure Pump; 32)를 포함할 수 있다. The pump 30 pressurizes the liquefied gas discharged from the liquefied gas storage tank 10. The pump 30 may include a boosting pump 31 and a high pressure pump 32.

부스팅 펌프(31)는, 액화가스 저장탱크(10)와 고압 펌프(32) 사이의 제1 라인(21)에, 또는 액화가스 저장탱크(10) 내에 구비될 수 있으며, 고압 펌프(32)에 충분한 양의 액화가스가 공급되도록 하여 고압 펌프(32)의 공동현상(cavitation)을 방지한다. 또한 부스팅 펌프(31)는 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 빼내어서 액화가스를 가압할 수 있음은 물론이다.The boosting pump 31 may be provided in the first line 21 between the liquefied gas storage tank 10 and the high pressure pump 32, or in the liquefied gas storage tank 10, and the high pressure pump 32 A sufficient amount of liquefied gas is supplied to prevent cavitation of the high pressure pump 32. In addition, it goes without saying that the boosting pump 31 can pressurize the liquefied gas by extracting the liquefied gas from the liquefied gas storage tank 10.

고압 펌프(32)는, 고압 액화가스 수요처(20A)에서 요구하는 압력으로 액화가스를 가압하기 위해 제1 라인(21) 상에 마련되어 부스팅 펌프(31)로부터 배출된 액화가스를 고압으로 가압하여, 고압 액화가스 수요처(20A)에 액화가스가 공급되도록 한다.
The high-pressure pump 32 is provided on the first line 21 to pressurize the liquefied gas to a pressure required by the high-pressure liquefied gas consumer 20A, and pressurizes the liquefied gas discharged from the boosting pump 31 to a high pressure, The liquefied gas is supplied to the high-pressure liquefied gas consumer 20A.

액화가스 열교환기(40)는, 고압 액화가스 수요처(20A)와 펌프(30) 사이의 제1 라인(21) 상에 마련되며, 펌프(30)로부터 공급되는 액화가스를 열교환시킨다. 액화가스 열교환기(40)에 액화가스를 공급하는 펌프(30)는 고압 펌프(32)일 수 있으며, 액화가스 열교환기(40)는 과냉액체 상태 또는 초임계 상태의 액화가스를 고압 펌프(32)에서 배출되는 압력을 유지하면서 가열시켜서, 30도 내지 60도의 초임계 상태의 액화가스로 변환한 후 고압 액화가스 수요처(20A)에 공급할 수 있다.The liquefied gas heat exchanger 40 is provided on the first line 21 between the high-pressure liquefied gas consumer 20A and the pump 30 and heat-exchanges the liquefied gas supplied from the pump 30. The pump 30 for supplying liquefied gas to the liquefied gas heat exchanger 40 may be a high-pressure pump 32, and the liquefied gas heat exchanger 40 is a high-pressure pump 32 for liquefied gas in a supercooled liquid state or a supercritical state. By heating while maintaining the pressure discharged from ), it can be converted into a liquefied gas in a supercritical state of 30 degrees to 60 degrees and then supplied to the high-pressure liquefied gas consumer 20A.

액화가스 열교환기(40)는 전기 에너지를 사용하거나 열전달매체를 사용하여 액화가스를 가열할 수 있다. 이때, 열 전달매체는 글리콜 워터일 수 있고, 매체 히터(도시하지 않음)에서 가열되고 액화가스 열교환기(40)에서 냉각되어 순환할 수 있다.
The liquefied gas heat exchanger 40 may heat the liquefied gas using electric energy or a heat transfer medium. In this case, the heat transfer medium may be glycol water, and may be heated by a medium heater (not shown) and cooled by the liquefied gas heat exchanger 40 to circulate.

액화가스처리기는 제2 라인(22) 상에 마련되어 액화가스를 기화시키는 구성이며, 제1 액화가스처리기(50)와 제2 액화가스처리기(70)를 포함할 수 있다.The liquefied gas processor is provided on the second line 22 to vaporize the liquefied gas, and may include a first liquefied gas processor 50 and a second liquefied gas processor 70.

여기서, 제1 액화가스처리기(50)와 제2 액화가스처리기(70) 사이에는 기액분리기(60)가 마련될 수 있으며, 기액분리기(60)에서 분리된 액체상태의 연료는 액화가스 저장탱크(10)로 회수되고, 기체상태의 연료는 제2 액화가스처리기(70)에서 가열되어 저압 액화가스 수요처(20B)로 공급될 수 있다.Here, a gas-liquid separator 60 may be provided between the first liquefied gas processor 50 and the second liquefied gas processor 70, and the liquid fuel separated by the gas-liquid separator 60 is a liquefied gas storage tank ( 10), and the gaseous fuel may be heated in the second liquefied gas processor 70 and supplied to the low-pressure liquefied gas consumer 20B.

구체적으로, 제1 액화가스처리기(50)는 강제기화기로 이루어지고, 제2 액화가스처리기(70)는 가스히터로 이루어질 수 있다. Specifically, the first liquefied gas processor 50 may be formed of a forced vaporizer, and the second liquefied gas processor 70 may be formed of a gas heater.

도 3에 도시한 바와 같이, 간접 기화방식을 사용할 수 있도록, 제1 액화가스처리기(50)와 제2 액화가스처리기(70)를 경로하여 열교환 매체가 순환하는 매체라인(부호도시하지 않음)이 마련되고, 매체라인 상에는 글리콜히터(71A), 글리콜워터탱크(71B) 및 글리콜펌프(71B)가 마련되어, 열교환 매체가 냉각 및 가열되어 열교환을 이룰 수 있다. 또는 제1 액화가스처리기(50)와 제2 액화가스처리기(70) 각각을 열교환 매체가 개별로 순환할 수 있어, 매체라인은 제1 액화가스처리기(50)와 제2 액화가스처리기(70) 각각에 개별로 마련될 수 있다.
As shown in FIG. 3, a medium line (not shown) through which the heat exchange medium circulates through the first liquefied gas processor 50 and the second liquefied gas processor 70 so that the indirect vaporization method can be used is provided. In addition, a glycol heater 71A, a glycol water tank 71B, and a glycol pump 71B are provided on the medium line, and the heat exchange medium is cooled and heated to achieve heat exchange. Alternatively, the heat exchange medium can be circulated individually through each of the first liquefied gas processor 50 and the second liquefied gas processor 70, so that the media lines are the first liquefied gas processor 50 and the second liquefied gas processor 70. Each can be provided individually.

증발가스 압축기(80)는, 제3 라인(23) 상에 마련되어, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 가압한다. 증발가스 압축기(80)는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 배출되는 증발가스를 가압하여 증발가스 수요처(20C)로 공급할 수 있다.The boil-off gas compressor 80 is provided on the third line 23 to pressurize the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10. The boil-off gas compressor 80 may pressurize the boil-off gas generated and discharged from the liquefied gas storage tank 10 and supply it to the boil-off gas consumer 20C.

증발가스 압축기(80)는, 복수로 구비되어 증발가스를 다단 가압시킬 수 있으며, 병열로 마련되어 병열로 마련되는 어느 하나의 증발가스 압축기(80)의 고장시 대비할 수 있다. The boil-off gas compressor 80 may be provided in plural to pressurize the boil-off gas in multiple stages, and prepare for failure of any one boil-off gas compressor 80 provided in parallel and provided in parallel.

증발가스 압축기(80)에서 가압되는 증발가스는 액화가스처리기와 개별로 구동됨은 물론, 액화가스처리기에 의해 가압되는 액화가스의 상태에 관계없이 제어되어 증발가스 수요처(20C)로 공급할 수 있다.
The boil-off gas pressurized by the boil-off gas compressor 80 is not only driven separately from the liquefied gas processor, but also is controlled irrespective of the state of the liquefied gas pressurized by the liquefied gas processor and can be supplied to the boil-off gas consumer 20C.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 액화가스 처리 시스템(2A)의 제2 라인(22) 상에서 증발가스 압축기(80)의 하류와 제3 라인(23) 상에서 액화가스처리기의 하류를 연결하는 보조라인(24)이 더 마련될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, the secondary to connect the downstream of the boil-off gas compressor 80 on the second line 22 of the liquefied gas treatment system 2A and the downstream of the liquefied gas processor on the third line 23 Further lines 24 may be provided.

보조라인(24)은, 증발가스 수요처(20C)나 저압 액화가스 수요처(20B) 중 어느 하나에 이상이 발생하면, 비정상 가동되는 제2 라인(22) 또는 제3 라인(23)을 차단하고, 정상가동되는 다른 하나의 제2 라인(22) 또는 제3 라인(23)을 개방하여 정상가동되는 다른 하나의 증발가스 수요처(20C)나 저압 액화가스 수요처(20B)로 연료를 공급할 수 있다.The auxiliary line 24 blocks the second line 22 or the third line 23, which is abnormally operated, when an abnormality occurs in either the boil-off gas customer 20C or the low-pressure liquefied gas customer 20B, By opening the second line 22 or the third line 23, which is normally operated, fuel can be supplied to the other normally operated boil-off gas demander 20C or the low-pressure liquefied gas demander 20B.

이는, 저압의 연료를 이용하는 저압 액화가스 수요처(20B)와 증발가스 수요처(20C)로 연료를 배출시키는 액화가스처리기 또는 증발가스 압축기(80) 중 어느 하나가 고장나는 경우를 대비하여, 다른 라인 상의 장비를 이용하여 연료를 공급하도록 하기 위함이다.This is, in case any one of the liquefied gas processor or the boil-off gas compressor 80 that discharges the fuel to the low-pressure liquefied gas consumer 20B and the boil-off gas consumer 20C using the low-pressure fuel fails, This is to supply fuel using equipment.

예를 들어, 저압 액화가스 수요처(20B)가 고장나고, 증발가스 수요처(20C)가 정상가동 가능하나, 증발가스 수요처(20C)로 연료를 배출시키는 액화가스처리기가 고장나고 액화가스처리기가 정상가동되는 경우, 저압 액화가스 수요처(20B)와 증발가스 수요처(20C)가 모두 구동되지 못하는 것을 방지하도록, 보조라인(24)을 통해 액화가스처리기로부터 배출되는 연료가 증발가스 수요처(20C)로 공급되도록 할 수 있다.
For example, the low-pressure liquefied gas consumer (20B) fails, and the boil-off gas consumer (20C) can operate normally, but the liquefied gas processor that discharges fuel to the boil-off gas consumer (20C) fails and the liquefied gas processor is operating normally. In this case, in order to prevent both the low-pressure liquefied gas consumer 20B and the boil-off gas consumer 20C from being driven, the fuel discharged from the liquefied gas processor through the auxiliary line 24 is supplied to the boil-off gas consumer 20C. can do.

이와 같이 본 실시예는, 저압, 고압, 액화가스, 증발가스를 소비하는 각각의 액화가스 수요처(20)로 공급하는 연료의 라인(21, 22, 23) 및 장비를 개별로 마련하고 구동시킴으로써, 상호 간섭없이 제어할 수 있어 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
As described above, in this embodiment, by separately providing and driving fuel lines 21, 22, 23 and equipment supplied to each of the liquefied gas demanders 20 that consume low pressure, high pressure, liquefied gas and boil-off gas, It can be controlled without mutual interference, which can improve system stability.

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, 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 특허청구범위에 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, 2, 2A: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 액화가스 수요처 21: 제1 라인
22: 제2 라인 23: 제3 라인
24: 보조라인 30: 펌프
40: 액화가스 열교환기 50: 제1 액화가스처리기
60: 기액분리기 70: 제2 액화가스처리기
80: 증발가스 압축기1, 2, 2A: liquefied gas treatment system 10: liquefied gas storage tank
20: liquefied gas consumer 21: first line
22: second line 23: third line
24: auxiliary line 30: pump
40: liquefied gas heat exchanger 50: first liquefied gas processor
60: gas-liquid separator 70: second liquefied gas processor
80: boil-off gas compressor

Claims (3)

액화가스를 고압 액화가스 수요처에 공급하는 제1 라인;
액화가스를 저압 액화가스 수요처에 공급하는 제2 라인;
증발가스를 증발가스 수요처에 공급하는 제3 라인;
상기 제1 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열하는 액화가스 열교환기;
상기 제2 라인 상에 마련되어 액화가스를 가열시키는 액화가스처리기; 및
상기 제3 라인 상에 마련되어 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기를 포함하되,
상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기가 상호 간섭없이 개별로 제어되도록, 상기 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제3 라인으로 유동하는 유체는, 상기 액화가스 열교환기, 상기 액화가스처리기 및 상기 증발가스 압축기 각각의 상류에서 상기 고압 액화가스 수요처, 상기 저압 액화가스 수요처 및 상기 증발가스 수요처 각각으로 개별 공급되며,
상기 제2 라인 상에서 상기 증발가스 압축기의 하류와 상기 제3 라인 상에서 상기 액화가스처리기의 하류를 연결하는 보조라인을 더 포함하고,
상기 보조라인은, 상기 증발가스 수요처나 상기 저압 액화가스 수요처 중 어느 하나가 이상발생되면, 비정상 가동되는 상기 제2 라인 또는 상기 제3 라인을 차단하고, 정상가동되는 다른 하나의 상기 제2 라인 또는 상기 제3 라인을 개방하여 정상가동되는 다른 하나의 상기 증발가스 수요처나 상기 저압 액화가스 수요처로 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.A first line for supplying liquefied gas to a high-pressure liquefied gas consumer;
A second line for supplying liquefied gas to a low-pressure liquefied gas consumer;
A third line for supplying the boil-off gas to a customer of boil-off gas;
A liquefied gas heat exchanger provided on the first line to heat the liquefied gas;
A liquefied gas processor provided on the second line to heat the liquefied gas; And
It includes a boil-off gas compressor provided on the third line to pressurize the boil-off gas,
Fluid flowing to the first line, the second line, and the third line so that the liquefied gas heat exchanger, the liquefied gas processor, and the boil-off gas compressor are individually controlled without mutual interference, the liquefied gas heat exchanger, The liquefied gas processor and the boil-off gas compressor are individually supplied to each of the high-pressure liquefied gas demander, the low-pressure liquefied gas demander, and the boil-off gas demander,
Further comprising an auxiliary line connecting a downstream of the boil-off gas compressor on the second line and a downstream of the liquefied gas processor on the third line,
The auxiliary line may block the second line or the third line that is abnormally operated when any one of the boil-off gas consumer or the low-pressure liquefied gas consumer is abnormal, and the other second line or The liquefied gas processing system, characterized in that for supplying fuel to another one of the boil-off gas demanders or the low-pressure liquefied gas demanders that are normally operated by opening the third line. 제1항에 있어서, 상기 액화가스처리기는,
액화가스를 기화시키는 제1 액화가스처리기; 및
상기 제1 액화가스처리기의 하류에 마련되며, 액화가스를 가열하는 제2 액화가스처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.The method of claim 1, wherein the liquefied gas processor,
A first liquefied gas processor for vaporizing liquefied gas; And
And a second liquefied gas treatment device provided downstream of the first liquefied gas treatment device and heating the liquefied gas. 삭제delete
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