• 제목/요약/키워드: boil off gas

검색결과 76건 처리시간 0.024초

장주기/대용량 수소저장을 위한 액체/고체기반 Slush 수소의 저장 비용 분석 (An Economic Analysis on Slush Hydrogen Containing Liquid and Solid Phase for Long-Term and Large-Scale Storage)

  • 박성호;이창형;류주열;황성현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.247-254
    • /
    • 2022
  • Slush hydrogen containing liquid and solid hydrogen is expected to achieve zero boil-off by suppressing boil-off gas because heat of fusion for solid absorbe the heat ingress from atmosphere. In this paper, quantitative analysis on storage cost considering specific energy consumption between 1,000 m3 class liquid hydrogen storage system with re-liquefaction and slush hydrogen storage system during equivalent zero boil off period. Even though approximately 50% of total storage capacity should be converted into solid phase during the initial cargo bunkering, total energy consumption to convert into slush hydrogen is relatively 25% less than re-liquefaction energy for boil off hydrogen during zero boil off period. That's because energy consumption of slush phase change take up only 1.8% of liquefaction energy. moreover, annual revenue requirement including CAPEX, OPEX and electric cost for slush hydrogen storage could be more reduced approximately 32.5% than those of liquid hydrogen storage and specific energy storage cost ($/kg-H2) could also be lowered by about 41.7% compared with liquid hydrogen storage.

역 브레이튼 냉동사이클을 이용한 LNG 운반선의 증발기체 재액화 시스템에 관한 연구 (A Study on the BOG Re-liquefaction System based on the Reverse Brayton Refrigeration Cycle for LNG Carriers)

  • 진영욱
    • 대한안전경영과학회지
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.149-154
    • /
    • 2007
  • The LNG carriers have been propelled by steam turbines and the LNG boil-off(BOG) has been used as fuel or vented. However, as the alternative propulsion systems such as diesel engines are being equipped on the LNG carriers for better fuel efficiency, a need for the LNG BOG re-liquefaction system that liquefies the BOG and sends the liquid BOG back to the LNG cargo has arisen in recent years. This study investigates the design of the BOG re-liquefaction system based on the reverse Brayton refrigeration cycle. The thermodynamic and heat exchanger analysis are carried out and the limitations to the system performance are discussed.

역대향류 열교환기의 열 핀치(thermal pinch)에 관한 연구 (A Study on the thermal pinch problem in the counterflow heat exchanger)

  • 최성은;진영욱
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한안전경영과학회 2008년도 추계학술대회
    • /
    • pp.659-667
    • /
    • 2008
  • The LNG carriers have been propelled by steam turbines and the LNG boil-off(BOG) has been used as fuel or vented. However, as the alternative propulsion systems such as diesel engines are being equipped on the LNG carriers for better fuel efficiency, a need for the LNG BOG re-liquefaction system that liquefies the BOG and sends the liquid BOG back to the LNG cargo has arisen in recent years. This study investigates the design of the BOG re-liquefaction system based on the reverse Brayton refrigeration cycle. The thermodynamic and heat exchanger analysis are carried out and the limitations to the system performance are discussed.

  • PDF

Cycle Analysis on LNG Boil-off Gas Re-Liquefaction Plant

  • Chin, Y.W.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제8권4호
    • /
    • pp.34-38
    • /
    • 2006
  • Cycle analysis was performed in order to find the optimum design point of the LNG Boil-off gas re-liquefaction system. Thermodynamic analysis revealed the system could be defined by three state variables. Thus the system performance could be described by the three cold endpoint temperatures of the three-pass heat exchanger. This enabled us to investigate the cycle performance in terms of the heat exchanger parameters. To get access to the cycle states of higher system performances, larger heat exchangers were found necessary. Also the thermal pinch in cryogenic heat exchangers was found to act as a limiting factor to the system performance.

Low - Global Warming Potential 냉매를 이용한 에틸렌 수송선의 재액화 시스템 성능개선 (Performance Improvement on the Re-Liquefaction System of Ethylene Carrier using Low-Global Warming Potential Refrigerants)

  • 하성용;최정호
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제55권5호
    • /
    • pp.415-420
    • /
    • 2018
  • The development of sail gas has increased the production of ethane as well as natural gas. The decline in the market price for ethane has led to a change in the petroleum-based ethylene production process into an ethane-based ethylene production process and an increase in the ethane/ethylene trade volume. Large-scale ethane/ethylene carrier have been needed due to an increase in long-distance trade from the US, and cargo type change have leaded to consider a liquefaction process to re-liquefy Boil-Off gas generated during the voyage. In this paper, the liquefaction system of Liquefied Ethane Gas carrier was evaluated with Low-GWP (Low-Global Warming Potential) refrigerant and process parameters, Boil-Off Gas pressure and expansion valve outlet pressure, were optimized. Low-GWP refrigerants were propane (R290), propylene(R1270), carbon dioxide(R744) was considered at two type of liquefaction process such as Linde and cascade cycle. The results show that the optimal pressure point depends on the individual refrigerant and the highest liquefaction efficiency of carbon dioxide (R744) - propane (R290) refrigerant.

암반동굴식 지하 LNG 저장 시스템 설계를 위한 기화율의 산정 (Determination of Boil-Off gas Ratio for the Design of Underground LNG Storage System in Rock Cavern)

  • 정소걸;이희석;정우철;박의섭
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.56-65
    • /
    • 2007
  • 기존의 단열 시스템, 지하동굴 건설기술과 새로운 동결링 방벽기술을 결합하여 암반동굴식 지하 LNG 저장시스템이 개발되었다. 이 저장시스템의 기술적 적합성은 파일럿 동굴 실증시설의 건설과 운영을 통해 검증된 바 있으며, 조만간 실규모 프로젝트가 시작될 예정이다. LNG 저장시스템에서 중요한 사항 중의 하나는 극저온 열전달을 통해 장기간의 운영 기간동안 열손실을 최소화하는 것이다. 이 논문은 지하 LNG 저장 시스템의 설계를 위한 몇 가지 중요한 열전달 해석 결과를 제시하며, 기화율, 단열재 두께와 같은 설계 변수를 결정하기 위해 일련의 실규모 동굴에 대한 열전달 및 열-수리 해석을 실시하였다. 열-수리 연계해석결과 LNG 저장시설의 기화율은 초기 단계에서 0.04 %/day로 떨어져 유지되는 것으로 나타났다. 이 값은 암반내 존재하는 불연속면을 고려할 때 더욱 낮아질 수 있을 것으로 판단된다.

액체 수소를 활용한 극저온 부품의 냉각 과정에서 발생하는 BOG에 관한 이론적 연구 (A Theoretical Study on Boil-off Gas Generated from Cooling Process for Cryogenic Components Using Liquid Hydrogen)

  • 하동우;노현우;서영민;구태형;고락길
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.615-622
    • /
    • 2023
  • In this study, the theoretical analysis focused on the quantity of liquid hydrogen required for cooling down to 20 K, as well as the generation of boil-off gas (BOG) from the cooling process of the cryogenic components. The study involved calculating the amount of liquid hydrogen needed to achieve the desired temperature for the cryogenic components and subsequently determining the resulting BOG production at various reference temperatures. It was shown that it was important to efficiently lower the temperature of cryogenic parts through preliminary cooling. As a result, the reference temperature and pressure had an influence on the BOG generation on the cooling of cryogenic components using liquid hydrogen.

이동식 LNG 야드트랙터 충전 기준 개발 연구 (A Study on Development of Mobile LNG Yard Tractor Refueling Standards)

  • 류영돈;유철희;이동원;구본득
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2018
  • 정부에서는 미세먼지 저감대책의 일환으로 항만에서 운행하는 트랙터(야드트랙터, YT)의 연료를 디젤에서 LNG로 전환하는 사업을 추진중에 있다. 그런데, 야드트랙터의 보유대수가 적은 항만의 경우에는 BOG (Boil off gas) 발생 문제 등으로 인해 고정식 충전소를 설치하여 LNG를 YT에 공급하는 것이 곤란하다. 따라서, 이에 대한 대안으로 소규모의 이동식 LNG YT 충전소 설치 기준 마련이 필요하다. 본 연구에서는 이동식 LNG YT 충전소의 국내 도입을 위해 국내외 이동식 LNG 충전사례 및 충전 기준 조사, LNG 사고 사례 등을 조사하고, 사고 원인에 따른 위험경감 방안을 제시하였다. 또한, 제시된 위험 경감 방안을 토대로 도시가스사업법 시행규칙 개정(안)을 제시하였다. 제시한 이동식 LNG YT 충전 기준은 보호시설과의 안전거리 유지, 허가된 충전장소 이외의 장소에서 충전이 불가하도록 하는 인터록 장치 설치, 생체인식을 통한 신원확인 시스템 설치, 충전 전 탱크로리와 견인차량 분리 및 바퀴 고정상태 확인 등 사고예방을 위한 안전조치, 액확산방지조치, 충전 전 중 후의 안전조치 기준 등이다. 본 연구에서 제시한 안전기준은 향후 이동식 LNG 자동차 충전 기준 마련시 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

KC-1 Membrane LNG 탱크 단열시스템의 열해석에 관한 연구 (Thermal Analysis of Insulation System for KC-1 Membrane LNG Tank)

  • 정현원;김태현;김석순;심재우
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.91-102
    • /
    • 2017
  • Recently, a new type of LNG membrane Tank called the "KC-1 membrane LNG Tank" was developed by KOGAS (Korean Gas Corporation). It is necessary to estimate the temperature distribution of the hull structure and insulation system for this new LNG tank, as well as the BOR (Boil-Off Rate) when exposed to outside temperature conditions to ensure the integrity of the tank structure and limit LNG evaporation, from a safety evaluation point of view. In this study, temperature distribution calculations for the hull structure and insulation system of the KC1 membrane tank were compared by employing four numerical approaches under the IGC condition. Approaches 1-3 studied 2D simulations and approach 4 used a 3D numerical simulation. Approach 1 was calculated by in-house Excel VBA codes and the three other approaches utilized ANSYS Fluent. The BOR of approach 4, the 3D simulation case, for the IGC condition was 0.0986%/day.

멤브레인형 LNG선박 화물탱크 벤트 마스트 출구에서의 BOG 확산 특성에 관한 연구 (An Examination on the Dispersion Characteristics of Boil-off Gas in Vent Mast Exit of Membrane Type LNG Carriers)

  • 강호근
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.225-231
    • /
    • 2013
  • 일반적으로 액체가스운반선은 인화성 화물이나 독성물질을 운반한다. 이러한 화물들은 폭발, 화재 및 인명손상을 가져올 수 있기 때문에, 액체가스운반선의 거주구역, 서비스 구역 및 통제실은 가스의 유입이 원천적으로 차단되도록 설계한다. 이러한 이유로, IMO IGC 코드의 멤브레인형 LNG선박의 화물탱크에 설치되는 벤트 출구의 높이는 노출갑판상 B/3 또는 6m 중 큰 것 이상으로 하고 작업구역 및 전후부 통행로, 갑판상의 저장탱크 및 화물설계 액위보다 6m 이상 높게 설치하여야 한다라고 규정하고 있다. 또한 LNG 시장이 점진적으로 증가하면서, LNG선박의 크기도 증가해 왔다. 때문에 현 규정에 의하면 LNG선박의 벤트의 높이는 선박 폭(B)에 비례하기 때문에 상당히 높아져야 할 것이며, 이는 높은 벤트 마스트(Mast)로 인하여 작업의 어려움 및 전방 시야를 방해하는 등 항해의 어려움을 초래한다. 본 연구에서는 멤브레인형 LNG선의 Sea-trial시에 측정하였던 데이터 및 CFD유동해석을 통해 LNG선박 화물탱크의 벤트 출구의 높이에 대한 적합성 평가를 수행한다.