KR101929435B1

KR101929435B1 - 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법

Info

Publication number: KR101929435B1
Application number: KR1020177029666A
Authority: KR
Inventors: 데루히사 오가타; 준 기쿠치
Original assignee: 치요다가코겐세츠가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2018-12-14
Also published as: KR20180077098A; JP6337213B1; CN108473180A; SG11201803401TA; WO2018078688A1; JPWO2018078688A1; CN108473180B

Abstract

LNG 탱크를 구비한 기존의 액화 탄화수소 가스 수송선을 효율적으로 재이용한다.
부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법이 기존의 액화 탄화수소 가스 수송선(1)을 적어도 하나의 LNG 탱크(2)를 포함한 복수의 블록(11, 12, 13, 14)으로 분할하는 단계와, 복수의 블록(11, 12, 13, 14) 중 적어도 하나에 관해 상기 블록의 전후방향의 적어도 한쪽에 접속된 새로운 부체 구조 부분(21, 22, 23, 24)을 구축하는 단계를 가지며, 재이용되는 블록(11, 12, 13, 14) 및 상기 블록에 접속된 부체 구조 부분(21, 22, 23, 24)을 합한 길이가 액화 탄화수소 가스 수송선(1)보다 작은 구성으로 한다.

Description

부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법

본 발명은 액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박에서의 액화 탄화수소 가스 탱크를 재이용하는 부체식(浮體式) 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법에 관한 것이다.

종래 액화 천연가스(이하, 「LNG」라고 함)를 수송하는 선박(이하, 「LNG선」이라고 함)에서는 선체의 노후화가 진행된 경우라도 선체에 탑재된 액화 천연가스 탱크(이하, 「LNG 탱크」라고 함)에 대해서는 선체에 비해 노후화의 진행이 느리기 때문에 오래 사용한 LNG선으로부터 LNG 탱크를 분리하고 그 LNG 탱크를 타 LNG선에서 재이용하는 기술이 개발되어 있다.

예를 들어, 제1 크레인을 이용하여 LNG선의 제1 선체로부터 LNG 탱크를 제거하는 단계와, 그 LNG 탱크를 제1 크레인과 동일하거나 상이한 크레인을 이용하여 제1 선체와는 다른 선체에 탑재하는 단계를 구비하고, LNG 탱크가 해수에 접하는 것을 방지하도록 한 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본공개특허 2012-86768호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 종래 기술에 의하면 기존 LNG선의 LNG 탱크를 신조선에서 재이용하는 것이 가능해진다. 그러나, 상기 종래 기술에서는 신조선의 선체 전체를 새로 제조할 필요가 있기 때문에 제조 비용이 높아지는 문제가 있다. 또한, LNG 저장량이 비교적 소량이어도 되는 소규모 LNG 플랜트에서는 기존 LNG선의 LNG 탱크 전량을 필요로 하지 않는다. 필요 없는 탱크 용량을 가지면 설비 가동률이 내려가고 유지보수 비용도 높아지는 문제가 있다.

그래서, 본원의 발명자들은 면밀히 검토한 결과, 기존 LNG선의 LNG 탱크를 해상에서 가동하는 부체식 액화 천연가스 플랜트의 제조에서 재이용하는 경우, 부체식 액화 천연가스 플랜트에서의 전후방향의 길이를 기존의 LNG선보다 작게 함으로써 부체식 액화 천연가스 플랜트를 구성하는 선체 부분에 대한 요구 강도가 저하되고, 기존 LNG선의 선체 일부를 재이용 가능하게 되는 것을 발견하였다.

또한, 기존 LNG선의 LNG 탱크를 분할하여 재이용함으로써 비교적 소규모의 플랜트에서의 LNG의 이용(예를 들어, 중소의 전력 수요에 따라 LNG에서 발전한 전력을 공급하는 등)이 가능해진다. 나아가 LNG 탱크 등에 부대하는 BOG(보일 오프 가스) 처리 설비도 재이용 가능해진다는 이점도 있다.

상술한 바와 같은 본원의 발명자들에 의한 선박 재이용 기술은 LNG선에 한정되지 않고 LPG(액화 석유가스) 등의 타 액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박(이하, LNG선을 포함하여 「액화 탄화수소 가스 수송선」이라고 총칭함)에도 마찬가지로 적용 가능하며, 또한 제조하는 부체식 플랜트로서는 액화 천연가스 플랜트에 한정하지 않고 LPG 등의 다른 액화 탄화수소 가스를 이용하는 플랜트(이하, 액화 천연가스 플랜트를 포함하여 「부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트」라고 총칭함)로 하는 것도 가능하다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 기존의 액화 탄화수소 가스 수송선을 효율적으로 재이용하는 것을 가능하게 한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 제1 측면에서는 액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박의 액화 탄화수소 가스 탱크를 재이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법으로서, 상기 선박을 적어도 하나의 상기 액화 탄화수소 가스 탱크를 포함한 복수의 블록으로 분할하는 단계와, 상기 복수의 블록의 적어도 하나에 관해 상기 블록의 전후방향의 적어도 한쪽에 접속된 액화 탄화수소 가스 플랜트를 갖는 새로운 부체 구조 부분을 구축하는 단계를 가지며, 상기 블록 및 이 블록에 접속된 상기 부체 구조 부분을 합한 길이가 상기 선박보다 작은 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 전후방향의 길이를 기존 선박보다 작게 함으로써 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트를 구성하는 선체 부분에 대한 요구 강도 및 요구 구조 판두께가 저하되기 때문에 기존 선박을 효율적으로(즉, 선체의 일부를 포함하여) 재이용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제2 측면으로서, 상기 부체 구조 부분에 플랜트용 설비의 적어도 일부를 설치하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에 있어서 플랜트용 설비를 구성하는 기구나 장치의 설치 자유도가 높아져 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조가 용이해진다.

또한, 본 발명의 제3 측면으로서, 상기 부체 구조 부분에는 상기 플랜트용 설비가 각각 배치되는 상하 방향으로 배치된 복수의 덱(deck)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트 내의 공간을 유효하게 이용함으로써 플랜트용 설비를 설치한 경우에서도 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 전후방향의 길이 증대를 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제4 측면으로서, 상기 플랜트용 설비에는 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 액화 탄화수소 가스의 재가스화용 설비, 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하는 액화 탄화수소 가스의 액화용 설비, 상기 액화 탄화수소 가스를 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하기 위해 가스정 또는 수반 가스로부터의 탄화수소 가스를 액화하는 액화 설비, 접안한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에서 발전한 전력을 기존의 전력 그릿에 송전하는 송전 설비 및 접안한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트로부터 직접 탄화수소 가스 소비 설비에 송출하는 탄화수소 가스 송출 설비 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 재가스화용 설비에 의해 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 액화 탄화수소 가스를 재가스화하여 탄화수소 가스로 함으로써 연료 등으로서 이용하는 것이 가능해진다. 또한, 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하는 액화 탄화수소 가스의 액화용 설비에 의해 탄화수소 가스를 액화하여 액화 탄화수소 가스로 함으로써 연료 등으로서 저장하는 것이 가능해진다. 또한, 가스정 또는 수반 가스로부터의 탄화수소 가스를 액화하는 액화 설비를 포함함으로써 가스정 또는 수반 가스로부터의 탄화수소 가스를 액화하고 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장함으로써 LNG선 등에서의 수요지로의 수송이 가능해진다. 또한, 송전 설비에 의해 접안한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에서 발전한 전력을 기존의 전력 그릿에 송전하는 것이 가능해진다. 또한, 탄화수소 가스 송출 설비에 의해 접안한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트로부터 탄화수소 가스를 직접 탄화수소 가스 소비 설비에 대해 송출하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제5 측면으로서, 상기 부체 구조 부분이 접속되는 상기 블록에는 상기 선박의 추진용 설비가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면, 기존 선박의 추진용 설비를 재이용함으로써 기존의 액화 탄화수소 가스 수송선을 보다 효율적으로 재이용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제6 측면으로서, 상기 플랜트용 설비에는 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 액화 탄화수소를 재가스화한 탄화수소 가스 및/또는 보일 오프 가스를 이용하는 가스 엔진 및 가스 터빈 중 적어도 한쪽이 포함되는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 가스 엔진이나 가스 터빈의 출력이나 배열(排熱)을 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트 내 또는 외부에서 이용하는 것이 가능해진다.

이 경우 가스 엔진에 발전기가 부설된 가스 엔진 발전기나 가스 터빈에 발전기가 부설된 가스 터빈 발전기를 이용함으로써 탄화수소 가스를 이용하여 발전된 전력을 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트 내 또는 외부에서 이용하는 것이 가능해진다. 또한, 가스 엔진에 액화 탄화수소 가스의 냉열 이용 장치가 부설된 구성도 가능하다. 또한, 플랜트용 설비로서 가스 터빈 복합 발전 설비를 이용해도 된다.

또한, 본 발명의 제7 측면으로서, 상기 가스 엔진 및 상기 가스 터빈 중 적어도 한쪽이 추진용 동력 발생에 이용되는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 이 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트는 예인선 등을 필요로 하지 않고 해상을 이동하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제8 측면으로서, 상기 플랜트용 설비로서 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 탄화수소 가스를 연료로 하는 상기 가스 엔진과, 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈과, 상기 냉매 터빈에 의해 구동되는 발전기와, 상기 가스 엔진을 냉각하는 냉각액을 열원으로 하여 상기 냉매를 가열하는 냉매 가열기와, 상기 가스 엔진의 배기가스를 열원으로 하여 상기 냉매 가열기에서 가열된 상기 냉매를 더 가열하는 열교환기와, 상기 냉매 터빈으로부터 배출된 상기 냉매를 상기 액화 탄화수소 가스 탱크로부터 송출된 탄화수소 가스와의 열교환에 의해 응축시키는 응축기를 마련하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈에 있어서 가스 엔진의 배열(배기가스 및 냉각액의 열)을 이용하는 구성으로 하였기 때문에 가스 엔진의 배열 회수율이 높아지고, 나아가서는 플랜트용 설비의 발전 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제9 측면으로서, 상기 플랜트용 설비로서 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 탄화수소 가스를 연료로 하는 상기 가스 터빈과, 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈과, 상기 냉매 터빈에 의해 구동되는 발전기와, 상기 가스 터빈의 배열을 회수하는 배열 회수 보일러와, 상기 배열 회수 보일러에 의해 가열된 열 매체에 의해 냉각액을 가열하는 히터와, 상기 히터에 의해 가열된 상기 냉각액을 열원으로 하여 상기 냉매를 가열하는 냉매 가열기와, 상기 냉매 터빈으로부터 배출된 상기 냉매를 상기 액화 탄화수소 가스 탱크로부터 송출된 탄화수소 가스와의 열교환에 의해 응축시키는 응축기를 마련하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈에 있어서 가스 터빈의 배열(냉각액의 열)을 이용하는 구성으로 하였기 때문에 가스 터빈의 배열 회수율이 높아지고, 나아가서는 플랜트용 설비의 발전 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제10 측면으로서, 상기 플랜트용 설비로서 상기 가스 엔진에 의해 구동되는 발전기에 의한 발전을 실시하면서 동시에 재가스화된 탄화수소 가스를 송출하는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 가스 엔진에 의해 구동되는 발전기로 발전을 실시하면서 이들의 연료로서 탄화수소 가스를 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제11 측면으로서, 상기 플랜트용 설비로서 상기 가스 터빈에 의해 구동되는 발전기에 의한 발전을 실시하면서 동시에 재가스화된 탄화수소 가스를 송출하는 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 가스 터빈에 의해 구동되는 발전기로 발전을 실시하면서 이들의 연료로서 탄화수소 가스를 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제12 측면으로서, 액화 탄화수소 가스가 액화 천연가스 및 액화 석유가스 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 한다.

이에 따르면 액화 탄화수소 가스를 수송하는 기존 선박을 액화 천연가스 및 액화 석유가스를 이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트로서 효율적으로 재이용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록에 접속되는 부체 구조 부분이 상기 블록과 동일한 폭인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분이 상기 블록의 상갑판과 동일한 레벨의 상갑판을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 이 블록에 접속되는 부체 구조 부분을 용접 접합에 의해 완전히 하나의 새로운 부체로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분에 배치되는 플랜트용 설비 배치 구역이 적어도 2장의 세로 격벽에 의해 해수로부터 격리되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분에 배치되는 플랜트용 설비 배치 구역이 이중 바닥에 의해 해수로부터 격리되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분에 플랜트 폐수, 플랜트 매액(냉매액, 열매액 등을 포함함), 연료유 및 윤활유 중 적어도 하나를 저장하는 탱크가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 새로운 부체 구조 부분이 상기 블록 및 그 블록과 구조적으로 연속이 되는 세로 격벽을 마련하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분이 상갑판 등에 의해 폐쇄되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분이 적어도 하나의 격벽에 의해 나누어진 복수의 구획을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 그 블록에 접속되는 부체 구조 부분이 부력을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 그 블록에 접속되는 부체 구조 부분이 밸러스트 탱크를 가지며, 선체 자세 제어(트림 및 힐 조정)가 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분이 잔교 또는 해저와의 계류 설비를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 상기 부체 구조 부분이 잔교 또는 해저와의 계류 설비를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 그 블록에 접속되는 부체 구조 부분에 의해 구성되는 부체가 LNG선 등의 선박과 계류하기 위한 설비와 액화 탄화수소 가스(예를 들어 LNG) 및 보일 오프 가스를 교환하는 로딩 설비를 가지며, 선박으로부터 상기 블록에 있는 액화 탄화수소 가스 탱크에 액화 탄화수소 가스를 받아들일 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 블록 및 그 블록에 접속되는 부체 구조 부분에 의해 구성되는 부체가 LNG선 등의 선박과 계류하기 위한 설비와 액화 탄화수소 가스(예를 들어 LNG) 및 보일 오프 가스를 교환하는 로딩 설비를 가지며, 선박에 상기 블록에 있는 액화 탄화수소 가스 탱크로부터 액화 탄화수소 가스를 건네줄 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분에는 거주 또는 작업을 위한 상부 구조물을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 플랜트용 설비에는 상기 액화 천연가스 탱크에 저장하는 액화 천연가스의 액화용 설비가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 상기 부체 구조 부분에는 추진용 설비가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 의하면 기존 LNG선 등의 액화 탄화수소 가스 수송선을 효율적으로 재이용하는 것이 가능해진다는 우수한 효과를 나타낸다.

도 1은 실시형태에 관한 재이용 대상인 LNG 탱크를 구비한 LNG선의 구성예를 나타내는 측면도 및 상면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 LNG선의 재이용에 기초한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조예 (A)~(D)를 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 2에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 LNG 탱크 및 그 주변을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 (B)에 도시된 부체 구조 부분에서의 플랜트용 설비의 배치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 (B)에 도시된 부체 구조 부분에서의 플랜트용 설비의 배치를 나타내는 각 부의 평면도이다.
도 6은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에 설치되는 플랜트용 설비의 제1예를 나타내는 구성도이다.
도 7은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에 설치되는 플랜트용 설비의 제2예를 나타내는 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 재이용 대상의 LNG 탱크(2A~2D)를 구비한 LNG선(1)의 구성예를 나타내는 측면도 및 상면도이다. 또, 이하의 설명에서 이용하는 방향을 나타내는 용어(전후, 좌우, 상하)는 도 1에 도시된 LNG선(1)을 기준으로 하여 정한다(예를 들어 우측의 선수(船首) 방향을 「전」으로 하고, 좌측의 선미(船尾) 방향을 「후」로 한다).

도 1에 도시된 바와 같이 LNG선(1)은 LNG의 해상 운송에 이용되는 기존의 선박으로서 LNG를 충전 및 저장 가능한 복수(여기서는 4개)의 LNG 탱크(2A~2D)(이하, 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 「LNG 탱크(2)」라고 총칭함), 추진 설비(3) 및 이들이 탑재된 선체(4)를 주로 구비한다. 본 실시형태에서는 재이용의 대상이 되는 기존 선박은 장기간 사용 등에 의해 선체(4)(적어도 LNG 탱크(2)를 제외한 부위로서 배의 외각을 포함함)의 노후화가 진행된 선박이지만 이에 한정하지 않고 단지 필요 없어진 선박이어도 된다.

또, 본 실시형태에서는 재이용 대상의 액화 탄화수소 가스 수송선으로서 LNG선(1)을 재이용하는 예를 나타내지만, 이에 한정하지 않고, 적어도 LNG 탱크(2)와 마찬가지의 액화 탄화수소 가스용 저장 탱크를 구비하는 것이면 LPG를 수송하는 LPG선 등의 타 액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박을 마찬가지로 재이용 대상으로 하는 것이 가능하다. 또한, LNG선은 부체식 액화 천연가스 플랜트와 부체식 액화 석유가스 플랜트에 재이용이 가능하고, LPG선은 부체식 액화 석유가스 플랜트에 재이용 가능하다.

도 2는 도 1에 도시된 LNG선(1)의 재이용에 기초한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조예를 나타내는 설명도이다.

도 2의 (A)~(D)에 도시된 바와 같이 본 실시형태에 관한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조 방법에서는 LNG선(1)의 LNG 탱크(2) 및 이들의 주변에 위치하는 선체(4) 등의 구조 부재의 일부를 재이용함으로써 새로운 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)가 제조된다.

부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조에 있어서, 우선 도 1에도 도시된 바와 같이, 선박용 건설 도그 등(도시생략)의 적소에서 LNG선(1)이 복수의 블록(여기서는 제1~제4 블록(11, 12, 13, 14))으로 분할(절단)된다. 이들 제1~제4 블록(11, 12, 13, 14)에는 각각 하나의 LNG 탱크(2A~2D) 및 그 주변에 위치하는 분할된 선체(4) 등의 구조 부재가 포함된다. 여기서, LNG선(1)은 그 전후방향으로 거의 수직인 복수(여기서는 3개)의 분할면(16, 17, 18)(도 1을 아울러 참조)을 따라 분할된다.

도 2의 (A)에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조예에서는 제1 블록(11)의 전방에 접속된 부체 구조 부분(21)이 새로 구축된다. 이 새로운 부체 구조 부분(21)에서는 제1 블록(11)에서 길이 방향으로 연장되는 선체(4)의 외각 그 밖의 주요한 구조 부재(갑판, 바닥판, 외판 등)에 대해 각각 대응하는 구조 부재가 전후 방향(길이 방향)으로 나란하도록(연장되도록) 설치된다. 제1 블록(11) 및 이 제1 블록(11)에 접속되는 부체 구조 부분(21)의 주요부는 용접 접합에 의해 완전히 하나의 새로운 부체로 할 수 있다. 또한, 부체 구조 부분(21)은 제1 블록(11)과 동일한 폭을 갖도록 마련할 수 있다. 제1 블록(11)에는 제1 LNG 탱크(2A)에 더하여 공지의 추진 설비(3)(예를 들어 디젤 엔진, 발전기, 모터 등을 포함함)가 마련되어 있고, 이 기존의 추진 설비(3)를 이용함으로써 부체 구조 부분(21)은 LNG선(1)의 기존 설비를 효율적으로 재이용하면서 LNG선(1)보다 소형인 선박으로서 기능하는 것이 가능해진다. 또한, 부체 구조 부분(21)은 제1 LNG 탱크(2A)에 저장된 액화 탄화수소 가스를 이용하는 플랜트를 설치하기 위한 플랜트 설치용 구조체로서, 여기에는 액화 탄화수소 가스를 이용하기 위한 복수의 기구나 장치를 포함한 플랜트용 설비(30)가 새로 설치된다. 또, 플랜트용 설비(30)의 기구나 장치 등은 반드시 부체 구조 부분(21)에 모두 설치될 필요는 없고, 이들의 일부를 기존의 제1 블록(11) 측에 설치해도 된다.

다음으로 도 2의 (B)에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조예에서는 제2 블록(12)의 전방 및 후방에 각각 접속된 부체 구조 부분(22, 23)이 새로 구축된다. 이들 새로운 부체 구조 부분(22, 23)에서는 제2 블록(12)에서 전후 방향으로 연장되는 선체의 외각 그 밖의 주요한 구조 부재에 대해 각각 대응하는 구조 부재가 전후 방향으로 나란하도록 설치된다. 전방의 부체 구조 부분(22)은 제2 블록(12)(LNG 탱크(2B))의 전방을 보호하기 위한 보호용 구조체이고, 후방의 부체 구조 부분(23)은 도 2의 (A)의 부체 구조 부분(21)과 같이 플랜트 설치용 구조체이다. 단, 후방의 부체 구조 부분(23)에는 필요에 따라 플랜트용 설비(30)의 조작실 등에 이용되는 선실(31)이 설치된다. 이 도 2의 (B)에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)는 기존의 추진 설비를 가지지 않기 때문에 공지의 예인선 등을 이용하여 원하는 장소까지 해상을 이동하게 된다. 단, 부체 구조 부분(23)에 새로이 추진 설비를 마련한 구성도 가능하다.

또, 도 2의 (C)에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조예에 대해서는 제2 블록(12) 대신에 제3 블록(13)을 이용하는 것을 제외하면 도 2의 (B)의 경우와 거의 동일하다.

다음으로 도 2의 (D)에 도시된 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조예에서는 제4 블록(14)의 후방에 접속된 부체 구조 부분(24)이 새로이 구축된다. 이 새로운 부체 구조 부분(24)에서는 제4 블록(14)에서 길이 방향으로 연장되는 선체의 외각 그 밖의 주요한 구조 부재에 대해 각각 대응하는 구조 부재가 전후 방향으로 나란하도록 설치된다. 부체 구조 부분(24)은 도 2의 (B)의 부체 구조 부분(23)과 마찬가지로 플랜트 설치용 구조체이다.

본 실시형태에서는 4개의 LNG 탱크(2A~2D)를 구비하는 1척의 LNG선(1)을 4개의 제1~제4 블록(11, 12, 13)으로 분리하고, 이들 모든 블록을 이용하여 4개의 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)를 제조하기 때문에, LNG선(1)의 거의 전체를 재이용하는 것이 가능해진다. 단, 이에 한정하지 않고, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조에서는 분리한 복수의 블록 일부만을 재이용하는 구성도 가능하다.

또한, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 제조에서는 재이용의 대상이 되는 LNG선이 구비하는 LNG 탱크 수나 분리되는 블록의 수 등에 대해 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어, 하나의 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)(즉, LNG선으로부터 분리된 블록)가 기존 선박에 구비되어 있던 2개 이상의 LNG 탱크를 포함하는 구성도 가능하다.

단, 새로 제조되는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 전후방향의 길이는 재이용하는 LNG선(1)의 길이보다 작게 설정할 필요가 있다. 이에 의해 구조 부재(특히, 선체)에 대한 요구 강도(예를 들어, 세로 강도 요구값)의 관점에서 기존 LNG선(1)의 사용을 그대로 계속하는 것이 어려운 경우에서도 길이가 보다 짧은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에서는 각 블록(11, 12, 13, 14)에서 LNG 탱크의 주변을 구성하는 구조 부재(특히, 선체 부분)의 요구 강도는 작아지기 때문에 이들의 요구 강도가 만족될 수 있다. 그 결과, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에서는 LNG 탱크(2)뿐만 아니라 그 주변에 위치하는 선체(4) 등의 구조 부재(그 적어도 일부)를 재이용하는 것이 가능해진다. 그 결과, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에서는 기존 선박을 효율적으로(즉, LNG 탱크(2) 이외의 선체의 일부를 포함하여) 재이용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에서는 LNG를 이용하는 플랜트용 설비(30)가 설치되는 예를 나타내지만 이에 한정하지 않고 플랜트용 설비(30)가 LPG(액화 석유가스) 등의 타 액화 탄화수소 가스(또는 탄화수소 가스)를 이용하는 구성도 가능하다. 예를 들어, LNG선(1)(LNG 탱크(2))을 재이용 대상으로 하는 경우에는 LNG 또는 LPG를 이용하는 플랜트용 설비(30)를 설치하는 것이 가능하다. 또한, 예를 들어 LPG선(LPG 탱크)을 재이용 대상으로 하는 경우에는 LPG를 이용하는 플랜트용 설비(30)를 설치하는 것이 가능하다.

도 3은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 LNG 탱크(2) 및 그 주변을 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 실시형태에서는 LNG 탱크(2)에는 탱크 방식으로서 모스 방식(구형 독립 탱크 방식)을 채용하고 있고, LNG 탱크(2)는 구형의 탱크 본체(41), 선체(4)(기초 덱)에 고정되어 원통형의 지지 구조체를 이루는 스커트(42), 탱크 커버(43) 등의 공지의 구성을 갖고 있다. 상술한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에서는 탱크 본체(41)뿐만 아니라 탱크 본체(41)를 지지하는 선체(4)의 일부를 포함한 그 주변의 구조 부재가 재이용된다. 단, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에서는 탱크 본체(41) 및 그 주변의 구조 부재의 노후화나 파손 정도에 따라서는 이들의 일부를 수리 또는 교환한 후에 재이용해도 된다.

또한, 도 3에는 도시되지 않았지만, LNG 탱크(2) 주변의 구조 부재로서 LNG 탱크(2)의 설치 공간을 전후로 구획하는 구획벽(45)(도 1 참조)이 마련되어 있다. LNG선(1)을 분할할 때에는 상술한 분할면(16, 17, 18)을 각 구획벽(45)과 겹치지 않는 위치(전방 또는 후방)에 위치하도록 설정함으로써 구획벽(45)을 블록(11, 12, 13, 14) 중 어느 하나의 일부로서 재이용할 수 있다.

또, LNG 탱크(2)로서는 모스 방식에 한정하지 않고, 독립적인 복수의 탱크를 구성 가능한 다른 방식(예를 들어 멤브레인 방식)을 채용하는 것도 가능하다.

도 4 및 도 5는 각각 도 2의 (B)에 도시된 부체 구조 부분(23)에서의 플랜트용 설비(30)의 배치를 나타내는 단면도 및 각 부의 평면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 부체 구조 부분(23)은 상하 방향으로 복수의 계층을 마련할 수 있다. 여기서 부체 구조 부분(23)에는 3개의 계층으로서 최상부에 위치하는 상부 덱(51), 상부 덱(51)의 하방에 위치하는 중간 덱(52), 최하부에 위치하는 기초 덱(53)이 마련되어 있다. 플랜트용 설비(30)의 상세에 대해서는 후술하지만 상부 덱(51)에는 예를 들어 BOG 컴프레서나 세로 배치형 LNG 저장조, LNG의 재가스화용 열교환기나 히터 등을 배치할 수 있다. 또한, 중간 덱(52)에는 예를 들어 LNG를 연료로 하는 발전용 가스 터빈 등을 배치할 수 있다. 또한, 기초 덱(53)에는 예를 들어 증기 터빈이나 발전기 등을 배치할 수 있다. 이러한 부체 구조 부분(23)의 구조는 플랜트용 설비(30)가 설치되는 다른 부체 구조 부분(21, 24) 등에서도 마찬가지로 채용할 수 있다.

또, 부체 구조 부분(23)에 설치되는 덱(기구나 장치 등을 배치하기 위한 마루)의 수나 각 기구나 장치의 배치에 대해서는 여러 가지 변경이 가능하다. 또한, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에 설치되는 플랜트용 설비(30)로서는 액화 천연가스 플랜트, 가스 처리 플랜트, 산성 가스 주입 플랜트, 재가스화 플랜트, 발전 플랜트 및 액화 석유가스 플랜트 또는 이들 플랜트의 일부 설비 등을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 부체 구조 부분(23)에는 플랜트 폐수, 플랜트 매액, 연료유, 윤활유 등을 저장하는 탱크를 배치해도 된다. 예를 들어, 플랜트용 설비(30)에 부수된 천연가스 중의 산성 성분을 흡수하는 아민, Produced Water(기름 오탁수), 디젤유 등을 보유하는 탱크 등을 마련할 수 있다.

상기 액화 천연가스 플랜트에는 가스정으로부터의 천연가스를 액화하는 액화 설비(열교환기 등)가 포함될 수 있다.

또한, 상기 가스 처리 플랜트에는 슬래그 캐처, 산성 가스(CO₂, H₂S, 메르캅탄 등) 제거 설비, 탈수 설비 및 수은 제거 설비 등의 가스정으로부터의 가스를 처리하는 설비가 포함될 수 있다.

또한, 상기 산성 가스 주입 플랜트에는 H₂S 등의 산성 가스의 처리가 어려운 경우에 가스정 등의 가스층 이외의 층에 주입하기 위한 플랜트가 포함된다.

또한, 상기 재가스화 플랜트에는 재가스화 설비로서의 열교환기나 접안한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트로부터 탄화수소 가스를 탄화수소 가스 소비 설비에 송출하는 탄화수소 가스 송출 설비 등이 포함될 수 있다.

또한, 상기 발전 플랜트에는 액화 탄화수소 가스를 연료로 하는 터빈 발전기 및 가스 엔진 발전기나 접안한 발전 플랜트에서 발전한 전력을 기존의 전력 그릿에 송전하는 송전 설비 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 발전 플랜트에서 가스 엔진 발전기 또는 가스 터빈 발전기에 의한 발전을 실시하면서 상기 재가스화 플랜트에 의해 동시에 재가스화한 탄화수소 가스를 송출하는 것도 가능하다.

또한, 상기 액화 석유가스 플랜트에는 가스를 액화하는 액화 설비(컴프레서 등)가 포함될 수 있다.

또한, 부체 구조 부분(23)에서의 플랜트용 설비의 배치 구역(설치 공간)은 적어도 2장의 세로 격벽에 의해 해수로부터 격리되어 있으면 된다. 나아가 플랜트용 설비의 배치 구역은 이중 바닥에 의해 해수로부터 격리되어 있으면 된다. 또한, 부체 구조 부분(23)에는 블록(12) 및 이 블록(12)과 구조적으로 연속이 되는 세로 격벽을 마련하면 된다. 또한, 부체 구조 부분(23)은 상갑판 등에 의해 폐쇄되지 않은 구성으로 할 수 있다. 또한, 부체 구조 부분(23)에는 구획벽(45)과 동일한 구성을 갖는 적어도 하나의 격벽에 의해 나누어진 복수의 구획을 마련하면 된다. 또한, 블록(12) 및 이 블록(12)에 접속되는 부체 구조 부분(23)은 그 자체로 부력을 갖는(해상에 뜨는) 구성이면 된다. 또한, 블록(12) 및 이 블록(12)에 접속되는 부체 구조 부분(23) 중 적어도 한쪽이 밸러스트 탱크를 가지며, 선체 자세 제어(트림 및 힐 조정)가 가능하면 된다. 또한, 블록(12) 및 부체 구조 부분(23) 중 적어도 한쪽에는 잔교 또는 해저와의 계류 설비를 마련할 수 있다. 또한, 블록(12) 및 이 블록(12)에 접속되는 부체 구조 부분(23)에 의해 구성되는 부체(부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5))가 액화 탄화수소 가스 수송선과 계류하기 위한 설비와 액화 탄화수소 가스(예를 들어 LNG) 및 보일 오프 가스를 교환하는 로딩 설비를 가지며, 액화 탄화수소 가스 수송선으로부터 블록(12)에 있는 액화 탄화수소 가스 탱크에 액화 탄화수소 가스를 받아들이는 구성으로 할 수 있다. 또한, 블록(12) 및 이 블록(12)에 접속되는 부체 구조 부분(23)에 의해 구성되는 부체(부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5))가 액화 탄화수소 가스 수송선과 계류하기 위한 설비와 액화 탄화수소 가스(예를 들어 LNG) 및 보일 오프 가스를 교환하는 로딩 설비를 가지며, 액화 탄화수소 가스 수송선에 대해 블록(12)에 있는 액화 탄화수소 가스 탱크로부터 액화 탄화수소 가스를 받아들이는 구성으로 할 수 있다. 또한, 부체 구조 부분(23)에는 거주 또는 작업을 위한 상부 구조물을 마련할 수 있다. 또한, 플랜트용 설비(30)에는 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하는 액화 탄화수소의 액화용 설비를 마련할 수 있다. 또한, 부체 구조 부분(23)에는 추진용 설비를 마련할 수 있다.

이와 같이 부체 구조 부분(23)에 플랜트용 설비(30)의 적어도 일부를 설치함으로써 플랜트용 설비(30)를 구성하는 기구나 장치의 설치 자유도가 높아져 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조가 용이해진다. 특히, 플랜트용 설비(30)가 각각 배치되는 상하 방향으로 배치된 복수의 덱(51~53)이 설치됨으로써 내부 공간을 유효하게 이용하여 플랜트용 설비(30)를 설치한 경우에서도 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 전후방향의 길이 증대를 억제하는 것이 가능해진다.

도 6은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에 설치되는 플랜트용 설비(30)의 제1예를 나타내는 구성도이다. 여기서는 플랜트용 설비(30)의 바람직한 예로서 가스 엔진 복합 발전 플랜트를 적용한 경우를 나타내고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 가스 엔진 복합 발전 플랜트는 LNG를 연료로 하는 내연 기관인 가스 엔진(리시프로 엔진)(61)과, 저온(물보다 낮은 온도)에서 비등하는 탄화수소계 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈(62)을 구비하고, 가스 엔진(61) 및 냉매 터빈(62)에 의해 각각 구동되는 발전기(64) 및 발전기(65)에 의해 발전을 하는 것이다. 여기서, 가스 엔진(61) 및 발전기(64)는 가스 엔진 발전기로서 일체를 이루도록 구성하는 것이 가능하다. 발전된 전력의 적어도 일부는 착안(着岸)한 상태의 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)로부터 외부에 공급된다.

가스 엔진(61)에는 LNG 탱크(2)에 저장된 LNG를 재가스화한 천연가스 및 여기서 발생한 보일 오프 가스(이하, BOG라고 함)가 연료로서 공급되고, 연소 후의 비교적 고온(여기서는 410℃)의 가스 엔진 배기가스가 배열 회수용 열교환기(71)로 향하여 배출된다. 또한, 가스 엔진(61)에는 도시하지 않은 냉각용 엔진 자켓이 마련되어 있고, 이 엔진 자켓으로부터는 비교적 저온(여기서는 88℃)의 자켓 냉각수가 배출된다. 배출된 자켓 냉각수는 도 6 중에 화살표로 나타내는 방향으로 물순환 펌프(72)가 설치된 물순환 라인(73)을 순환하여 다시금 엔진 자켓에 공급된다. 또, 상기 천연가스와 보일 오프 가스는 선체의 추진용 엔진 연료로서 이용할 수도 있다.

가스 엔진(61)의 출력은 발전기(64)에 의해 전력으로 변환된 후에 그 전력의 적어도 일부가 도시되지 않은 모터 등을 통해 추진용 프로펠러(10)의 회전에 이용된다. 또한, 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)가 추진 기능을 필요로 하지 않는 경우에는 발전기(64)에 의해 발전된 전력 전부를 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 외부에 공급하는 것도 가능하다. 또한, 경우에 따라서는 발전기(64)를 생략하는 한편, 가스 엔진(61)의 출력축을 공지의 톱니바퀴 기구 등을 통해 프로펠러(10)에 접속함으로써 가스 엔진(61)의 출력을 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 추진에 이용하는 것도 가능하다.

냉매 터빈(62)에서는 메탄과 프로판의 혼합 냉매(여기서는 메탄 50~55중량%, 프로판 45~50중량%)가 작동 유체로서 이용된다. 이 작동 유체는 냉매 터빈(62)에 도입 전에 열교환기(71)에서 가스 엔진 배기가스에 의해 가열된다. 열교환기(71)에는 전열관군으로 이루어진 복수의 가열 유닛이 마련되어 있고, 가스 엔진 배기가스와 작동 유체의 효율적인 열교환이 가능해진다. 이에 의해 소정의 온도 및 압력(여기서는 103℃, 4.9MPaG)이 된 작동 유체(기체)가 냉매 터빈(62)에 도입되고, 이 작동 유체의 운동 에너지에 의해 도시되지 않은 터빈 날개가 회전하고 그 출력이 발전기(65)에 의해 전력으로 변환된다. 또, 냉매 터빈(62)에서는 작동 유체로서 탄화수소에 한정하지 않고 이산화탄소를 이용해도 된다. 이 이산화탄소로서는 플랜트 내의 가스 처리 플랜트에서 회수되는 이산화탄소나 가스 엔진, 가스 터빈의 연소 배기가스 중의 이산화탄소를 이용할 수 있다.

냉매 터빈(62)으로부터 배출된 작동 유체(여기서는 온도: -5℃, 압력: 0.4MPaG의 기체)는 도 6 중에 화살표로 나타내는 방향으로 냉매 순환 라인(81)을 통과하여 응축기(82)로 보내진다. 응축기(82)에는 LNG 탱크(2)로부터의 인출 라인(83)이 접속되어 있고, 도입된 빙점 이하의 온도의 LNG(여기서는 온도: -160℃, 압력: 7.0MPaG)의 냉열이 작동 유체의 냉각에 이용된다. 한편, 응축기(82)는 작동 유체의 열에 의해 LNG를 기화하는 재가스화 장치로서 기능한다.

또, LNG 탱크(2)에 저장된 LNG는 LNG 저장조(66)에 일단 저류된 후, 인출 펌프(67)에 의해 인출 라인(83)을 통해 응축기(82) 측으로 보내진다. 또한, LNG 탱크(2)에서 발생한 BOG는 BOG 컴프레서(68)를 통해 LNG 저장조(66) 내의 LNG에 혼합된다.

응축기(82)에서 응축된 작동 유체는 냉매 순환 라인(81)에 설치된 순환 냉매 저장조(85)에 일단 저류된다. 그 후, 냉매 순환 라인(81)에 설치된 냉매 펌프(86)에 의해 승압된 작동 유체(여기서는 -128℃, 5.0MPaG, 99.4t/hr)는 냉매 증발기(87)로 보내진다. 냉매 증발기(87)에는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 주변에 존재하는 해수(여기서는 15℃)를 도입하기 위한 해수 도입관(88)이 접속되어 있고, 작동 유체는 해수와의 열교환에 의해 자켓 냉각수가 동결되지 않는 온도(여기서는 5℃)까지 예열된다.

냉매 증발기(87)로부터의 작동 유체는 냉매 가열기(91)로 보내지고, 이 냉매 가열기(91)에서 자켓 냉각수(여기서는 88℃, 270t/hr)와의 열교환에 의해 가열(여기서는 29℃까지 가열)된다. 한편, 자켓 냉각수는 냉매 가열기(91)에서 가스 엔진(61)을 냉각 가능한 온도(여기서는 50~80℃)까지 냉각된다. 냉매 가열기(91)로부터의 작동 유체는 열교환기(71)로 보내지고, 다시금 가열된 작동 유체(103℃, 4.9MPaG)는 냉매 터빈(62)에 공급된다. 단, 열교환기(71)를 생략하고 냉매 가열기(91)로부터의 작동 유체를 열교환기(71)를 통하지 않고 냉매 터빈(62)에 공급하는 구성도 가능하다.

또한, LNG 탱크(2)로부터의 LNG는 응축기(82)로부터 배출된 후에 인출 라인(83)을 통과하여 LNG 가열기(92)로 보내진다. LNG 가열기(92)에는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 주변에 존재하는 해수(여기서는 15℃)를 도입하기 위한 해수 도입관(93)이 접속되어 있고, 작동 유체는 해수와의 열교환에 의해 승온되어(여기서는 5℃의 기체가 됨) 연료로서 가스 엔진(61)으로 보내진다.

상기 가스 엔진 복합 발전 플랜트에서는 메탄과 프로판의 혼합 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈(62)에 의해 가스 엔진 배기가스 및 자켓 냉각수를 고열원으로서 이용하는 반면 LNG의 가스화시의 냉열을 저열원으로서 이용한 바이너리 랭킨 사이클 방식으로 발전을 행한다. 이에 의해 가스 엔진(61)의 배열에 있어서 큰 비율을 차지하는 가스 엔진 배기가스 및 자켓 냉각수의 열을 유효하게 이용하여 배열 회수율을 높일 수 있고, 나아가서는 가스 엔진 복합 발전 플랜트의 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 자켓 냉각수 대신에 물 이외의 주지의 냉각액을 이용해도 된다. 또한, 혼합 냉매는 가연성이기 때문에 열교환기(71)에서의 가열 온도는 시스템의 안전성 관점에서 비교적 저온(예를 들어 130℃ 이하)으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 응축기(82)에서 LNG를 이용하여 작동 유체를 응축하는 구성으로 하였기 때문에 LNG 탱크(2)로부터 인출되는 LNG의 냉열을 냉매의 냉각 과정에서 유효하게 이용하는 것이 가능해진다. 나아가 가스 엔진(61)의 연료 가스의 일부로서 BOG를 이용하기 때문에 LNG 탱크(2)로부터 발생하는 BOG를 유효하게 이용할 수 있고, 나아가 LNG의 냉열을 작동 유체의 냉각 과정에서 유효하게 이용하는 것이 가능해진다.

이와 같이 가스 엔진 복합 발전 플랜트에서는 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈(62)에서 가스 엔진(61)의 배열(배기가스 및 냉각액의 열)을 이용하는 구성으로 하였기 때문에 가스 엔진(61)의 배열 회수율이 높아지고, 나아가서는 플랜트용 설비(30)의 발전 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 도 6에 도시된 가스 엔진 복합 발전 플랜트는 기존 LNG선(1)을 재이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에 한정하지 않고, 전체를 신규로 제조한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트 및 이와 비슷한 선박 등을 포함한 부체식 구조물에 설치하는 것도 가능하다. 나아가 도 6에 도시된 가스 엔진 복합 발전 플랜트는 해상에 한정하지 않고, 육상 설비로서 이용할 수도 있다. 그 경우 가스 엔진(61)에는 육상 LNG 탱크 등으로부터 연료로서의 LNG가 공급된다.

도 7은 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에 설치되는 플랜트용 설비(30)의 제2예를 나타내는 구성도이다. 여기서는 플랜트용 설비(30)의 바람직한 예로서 가스 터빈 복합 발전 플랜트를 적용한 경우를 나타내고 있다. 도 7에서, 도 6에 도시된 플랜트용 설비(30)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이들 동일한 구성요소에 대해 이하에서 특별히 언급하지 않은 사항에 대해서는 상술한 도 6에 도시된 플랜트용 설비(30)의 경우와 동일하다.

도 7에 도시된 바와 같이 가스 터빈 복합 발전 플랜트는 LNG를 연료로 하는 가스 터빈(161)과, 저온(물보다 낮은 온도)에서 비등하는 탄화수소계 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈(62)을 구비하고, 가스 터빈(161) 및 냉매 터빈(62)에 의해 각각 구동되는 발전기(164) 및 발전기(65)에 의해 발전을 행하는 것이다. 여기서, 가스 터빈(161) 및 발전기(164)는 가스 터빈 발전기로서 일체를 이루도록 구성하는 것이 가능하다. 발전된 전력의 적어도 일부는 착안(着岸)한 상태의 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)로부터 외부에 공급된다.

가스 터빈(161)에는 LNG 탱크(2)에 저장된 LNG 및 여기서 발생한 보일 오프 가스(이하, BOG라고 함)가 연료로서 공급되고, 연소 후 비교적 고온의 배기가스가 배열 회수 보일러(101)로 향하여 배출된다. 배열 회수 보일러(101)에서는 그 배기가스에 의해 가열된 증기의 일부가 증기 순환 라인(102)을 통해 증기 터빈(103)에 도입되고, 이 증기 터빈(103)에 의해 구동되는 발전기(104)에 의해 발전이 이루어진다. 여기서, 발전된 전력의 적어도 일부는 상술한 경우와 같이 외부에 공급된다. 증기 터빈(103)으로부터 배출된 증기는 복수기(106)로 보내진다. 복수기(106)에는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)의 주변에 존재하는 해수를 도입하기 위한 해수 도입관(107)이 접속되어 있고, 증기 터빈(103)으로부터의 증기는 해수와의 열교환에 의해 응축되고 복수 펌프(108)에 의해 다시금 배열 회수 보일러(101)에 공급된다.

또한, 배열 회수 보일러(101)에서는 배기가스에 의해 가열된 증기의 일부가 증기 순환 라인(201)을 통해 히터(202)에 도입된다. 히터(202)로부터 배출된 증기는 응축 드럼(203)에서 응축되고, 그 후 응축수 펌프(204)에 의해 증기 터빈(103)의 하류측의 증기 순환 라인(102)에 도입된다. 또한, 히터(202)에는 물순환 라인(73)이 접속되어 있고, 물순환 라인(73)으로부터 히터(202)에 도입된 물은 배열 회수 보일러(101)로부터의 증기와의 열교환에 의해 가열된다.

도 7에 도시된 가스 터빈 복합 발전 플랜트에서는 도 6에 도시된 열교환기(71)는 생략되고, 냉매 가열기(91)로부터의 작동 유체는 열교환기(71)를 통하지 않고 냉매 터빈(62)에 공급된다.

이와 같이 가스 터빈 복합 발전 플랜트에서는 탄화수소계 또는 이산화탄소의 냉매를 작동 유체로 하는 냉매 터빈(62)에서 가스 터빈(161)의 배열(냉각액의 열)을 이용하는 구성으로 하였기 때문에 가스 터빈(161)의 배열 회수율이 높아지고, 나아가서는 플랜트용 설비(30)의 발전 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 도 7에 도시된 가스 터빈 복합 발전 플랜트는 기존 LNG선(1)을 재이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트(5)에 한정하지 않고, 전체를 신규로 제조한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트 및 이와 비슷한 선박 등을 포함한 부체식 구조물에 설치하는 것도 가능하다. 또한, 도 7에 도시된 가스 터빈 복합 발전 플랜트는 해상에 한정하지 않고, 육상 설비로서 이용할 수도 있다. 그 경우, 가스 터빈(161)에는 육상 LNG 탱크 등으로부터 연료로서의 LNG가 공급된다.

나아가 도 7에 도시된 가스 터빈 복합 발전 플랜트에 있어서 물순환 라인(73)에는 도 6에 도시된 가스 엔진(61)을 히터(202)와 함께 병설하는 것도 가능하다. 또, 액화 탄화수소 가스 탱크의 개방 점검시에는 가스 엔진 또는 가스 터빈의 연료로서 디젤 오일을 이용하여 발전을 계속하는 것도 가능하다.

본 발명을 특정의 실시형태에 기초하여 설명하였지만 이들 실시형태는 어디까지나 예시로서 본 발명은 이들 실시형태에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 관한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법에 따른 기존 선박의 재이용에는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에서 기존 선박의 일부를 그대로 이용하는 경우에 한정하지 않고, 일부 구조 부재의 수리나 일부 부품의 교환을 행한 후에 재이용하는 경우가 포함된다. 또한, 상술한 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법은 액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박의 모든 형식의 액화 탄화수소 가스 탱크를 재이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법으로서 이용할 수 있다. 또, 상기 실시형태에 나타낸 본 발명에 관한 부체식 액화 천연가스 플랜트의 제조 방법의 각 구성요소는 반드시 모두가 필수는 아니고, 적어도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한에서 적절히 취사선택하는 것이 가능하다.

1 LNG선(액화 탄화수소 가스 수송선)
2A-2D 제1-제4 LNG 탱크
3 추진 설비
4 선체
5 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트
10 프로펠러
11-14 제1-제4 블록
16-18 분할면
21-24 부체 구조 부분
30 플랜트용 설비
31 선실
45 구획벽
51 상부 덱
52 중간 덱
53 기초 덱
61 가스 엔진
62 냉매 터빈
64, 65 발전기
66 LNG 저장조
67 인출 펌프
68 BOG 컴프레서
71 열교환기
72 물순환 펌프
73 물순환 라인
81 냉매 순환 라인
82 응축기
83 인출 라인
85 순환 냉매 저장조
86 냉매 펌프
87 냉매 증발기
88 해수 도입관
91 냉매 가열기
92 LNG 가열기
93 해수 도입관
101 배열 회수 보일러
102 증기 순환 라인
103 증기 터빈
104 발전기
106 복수기
107 해수 도입관
108 복수 펌프
161 가스 터빈
164 발전기
201 증기 순환 라인
202 히터
203 응축 드럼
204 응축수 펌프

Claims

액화 탄화수소 가스를 수송하는 선박의 액화 탄화수소 가스 탱크를 재이용하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법으로서,
상기 선박을 적어도 하나의 상기 액화 탄화수소 가스 탱크를 포함한 복수의 블록으로 분할하는 단계와,
상기 복수의 블록 각각에 관해 그 각 블록의 전후방향의 적어도 한쪽에 접속된 액화 탄화수소 가스 플랜트를 갖는 새로운 부체 구조 부분을 각각 구축하는 단계를 가지며,
상기 새로운 부체 구조 부분을 구축하는 단계에서는 상기 각 블록 및 그 블록에 접속된 상기 부체 구조 부분을 합한 새로이 제조된 모든 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 전후방향의 길이가 각각 상기 선박보다도 작아지도록 상기 부체 구조 부분이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 부체 구조 부분에 플랜트용 설비의 적어도 일부를 설치하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 부체 구조 부분에는 상기 플랜트용 설비가 각각 배치되는 상하 방향으로 배치된 복수의 덱이 설치되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 플랜트용 설비에는 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 액화 탄화수소 가스의 재가스화용 설비, 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하는 액화 탄화수소 가스의 액화용 설비, 상기 액화 탄화수소 가스를 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장하기 위해 가스정 또는 수반 가스로부터의 탄화수소 가스를 액화하는 액화 설비, 접안(接岸)한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트에서 발전한 전력을 기존의 전력 그릿에 송전하는 송전 설비 및 접안한 본 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트로부터 직접 탄화수소 가스 소비 설비에 송출하는 탄화수소 가스 송출 설비 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 부체 구조 부분이 접속되는 상기 블록에는 상기 선박의 추진용 설비가 포함되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랜트용 설비에는 상기 액화 탄화수소 가스 탱크에 저장된 액화 탄화수소 가스를 재가스화한 탄화수소 가스 및/또는 보일 오프 가스를 이용하는 가스 엔진 및 가스 터빈 중 적어도 한쪽이 포함되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 가스 엔진 및 상기 가스 터빈 중 적어도 한쪽이 추진용 동력의 발생에 이용되는 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
액화 탄화수소 가스가 액화 천연가스 및 액화 석유가스 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는 부체식 액화 탄화수소 가스 플랜트의 제조 방법.
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