JP2003161574A - Cold utilizing system for liquefied natural gas - Google Patents
Cold utilizing system for liquefied natural gasInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液化天然ガスの冷熱を
利用するシステムに関する。詳しくは、液化天然ガスの
冷熱を利用して化学プラント、発電所等から排出される
二酸化炭素（炭酸ガス）を液化炭酸に変換し、得られた
液化炭酸を炭酸ガスに変換して化学プラント等の原料と
して利用する及び／又は液化炭酸を炭酸ガスに変換する
際に発生する冷熱を化学プラント等の冷熱源として有効
利用する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system that utilizes the cold heat of liquefied natural gas. Specifically, the cold heat of liquefied natural gas is used to convert carbon dioxide (carbon dioxide gas) discharged from chemical plants, power plants, etc. into liquefied carbon dioxide, and the liquefied carbon dioxide obtained is converted into carbon dioxide gas to produce chemical plants, etc. The present invention relates to a method for effectively utilizing cold heat generated when the liquefied carbonic acid is converted into carbon dioxide gas as a raw material for cold water and as a cold heat source for a chemical plant or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、液化天然ガス（以下「ＬＮＧ」と
いう）を燃料とした発電所の建設が推進されている。し
かしながら、約−１６０℃の低温のＬＮＧをガス燃料と
して使用する際に、ＬＮＧより温度が高い空気あるいは
海水を使用して必要な気化熱を得てＬＮＧを気化させる
従来の方法では、ＬＮＧの保有する冷熱により冷却され
た空気あるいは海水をそのまま放出しており、回収され
た低温の液化エネルギーの損失となっている。2. Description of the Related Art In recent years, construction of power plants using liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG") as fuel has been promoted. However, when LNG at a low temperature of about −160 ° C. is used as a gas fuel, the conventional method of obtaining the necessary heat of vaporization by using air or seawater having a temperature higher than that of LNG to vaporize LNG is The air or seawater cooled by the cold heat is released as it is, resulting in the loss of the recovered low-temperature liquefaction energy.
【０００３】一方、最近大気中の炭酸ガス量が増加し、
温室効果と呼ばれている大気温度の上昇との関係が問題
視されている。この対策として、燃焼排ガス中の一部の
炭酸ガスを濃縮し、ガス状、液状または固体状（ドライ
アイス化）で分離・回収することが検討されているが、
スケールアップ、コスト等の問題が大きいため実用化さ
れておらず、現状ではほとんど処理されずに大気放出さ
れている。On the other hand, recently, the amount of carbon dioxide in the atmosphere has increased,
The relationship with the rise in atmospheric temperature, which is called the greenhouse effect, is being questioned. As a countermeasure for this, it is considered to concentrate a part of carbon dioxide gas in the combustion exhaust gas and separate and collect it in a gaseous state, a liquid state or a solid state (to form dry ice).
It has not been put into practical use because of serious problems such as scale-up and cost, and at present, it is released into the atmosphere with almost no treatment.
【０００４】また、一般に石油コンビナートと呼ばれる
地域には、種々の石油精製プラント、化学プラント、発
電所、製鉄所等が存在しているが、それぞれの設備から
排出される炭酸ガスはそれぞれの施設内においてのみ処
理されるか、処理できずに大気放出されている。大気中
へ放出された炭酸ガスの約１／２は海洋等に吸収される
が、残りは大気中に残存し、近年の炭酸ガスの量の増加
と相まって、海洋等への吸収では追いつかない状態にあ
る。Further, there are various petroleum refining plants, chemical plants, power plants, steel plants, etc. in the area generally called petroleum complex, but carbon dioxide gas discharged from each facility is in each facility. It is treated only in or is not released and is released into the atmosphere. About half of the carbon dioxide released to the atmosphere is absorbed by the ocean, etc., but the rest remains in the atmosphere, and due to the increase in the amount of carbon dioxide in recent years, absorption by the ocean cannot keep up. It is in.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような状況の下
で、本発明はＬＮＧがもつ冷熱を有効に活用し、且つ石
油精製プラント、化学プラント、発電所、製鉄所等から
排出される炭酸ガスを相互に有効に活用するシステムを
提供しようとするものである。Under such circumstances, the present invention effectively utilizes the cold heat of LNG and emits carbon dioxide gas from petroleum refining plants, chemical plants, power plants, steel plants and the like. It is intended to provide a system for effectively utilizing each other.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、液化天然ガスの冷熱を利用して炭酸ガスを液化炭酸
に変換する工程、得られた液化炭酸を移送する工程、移
送された液化炭酸を炭酸ガスに変換する工程及び得られ
た炭酸ガスを移送する工程を有する液化天然ガスの冷熱
利用システムである。The invention according to claim 1 of the present invention comprises a step of converting carbon dioxide gas into liquefied carbon dioxide by utilizing the cold heat of liquefied natural gas, a step of transferring the liquefied carbon dioxide obtained, and a step of transferring the liquefied carbon dioxide. It is a system for utilizing cold heat of liquefied natural gas, which has a step of converting liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas and a step of transferring the obtained carbon dioxide gas.
【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、液
化天然ガスの冷熱を利用して炭酸ガスを液化炭酸に変換
する際に中間冷媒を用いることを特徴とする。請求項３
の発明は、請求項１又は２において、液化炭酸を炭酸ガ
スに変換する工程で得られた炭酸ガスを移送して炭酸ガ
スを液化炭酸に変換する工程に循環することを特徴とす
る。The invention of claim 2 is characterized in that in claim 1, an intermediate refrigerant is used when carbon dioxide gas is converted to liquefied carbon dioxide by utilizing the cold heat of the liquefied natural gas. Claim 3
The invention of claim 1 is characterized in that, in claim 1 or 2, the carbon dioxide gas obtained in the step of converting liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas is transferred to the step of converting carbon dioxide gas into liquefied carbon dioxide.
【０００８】請求項４の発明は、請求項１乃至３におい
て、移送された液化炭酸を炭酸ガスに変換する工程にお
いて発生する液化炭酸の気化潜熱を化学プラントの冷熱
源として利用することを特徴とする。The invention of claim 4 is characterized in that, in claims 1 to 3, the latent heat of vaporization of the liquefied carbonic acid generated in the step of converting the transferred liquefied carbonic acid into carbon dioxide is used as a cold heat source of a chemical plant. To do.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の液化天然ガスの冷
熱利用システムの実施の態様を図面を用いて具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれに限定
されるものではない。ＬＮＧは、一般に約−１５０〜−
１６５℃の低温で発電所に輸送されてくる。従来は、こ
のＬＮＧを海水で常温付近まで昇温して燃料に使用して
いた。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the cold heat utilization system for liquefied natural gas according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto unless the gist thereof is exceeded. is not. LNG is generally about -150 to-.
It is transported to the power plant at a low temperature of 165 ° C. Conventionally, this LNG has been heated to near room temperature with seawater and used as fuel.
【００１０】図１に、本発明を適用したプロセスフロー
の一例を示す。図１中、１はＬＮＧ貯蔵タンク、２はＬ
ＮＧ移送ライン、３はＬＮＧ／中間冷媒熱交換器、４は
中間冷媒、５は中間冷媒／炭酸ガス熱交換器、６は加温
器、７は天然ガス移送ライン、８は炭酸ガス移送ライ
ン、９は圧縮器、１０は液化炭酸貯蔵タンク、１１は液
化炭酸移送ライン、１２は熱交換器、１３は媒体移送ラ
イン、１４は加温器、１５は炭酸ガス移送ライン、１６
は炭酸ガス循環ラインを示す。FIG. 1 shows an example of a process flow to which the present invention is applied. In FIG. 1, 1 is an LNG storage tank, 2 is L
NG transfer line, 3 LNG / intermediate refrigerant heat exchanger, 4 intermediate refrigerant, 5 intermediate refrigerant / carbon dioxide heat exchanger, 6 warmer, 7 natural gas transfer line, 8 carbon dioxide gas transfer line, 9 is a compressor, 10 is a liquefied carbonic acid storage tank, 11 is a liquefied carbonic acid transfer line, 12 is a heat exchanger, 13 is a medium transfer line, 14 is a warmer, 15 is a carbon dioxide gas transfer line, 16
Indicates a carbon dioxide gas circulation line.
【００１１】本発明の液化天然ガスの冷熱を利用して炭
酸ガスを液化炭酸に変換する工程においては、ＬＮＧ貯
蔵タンクから払い出されたＬＮＧの一部又は全部を熱交
換器に導いて、炭酸ガスと熱交換し、炭酸ガスを液化炭
酸に変換する。液化天然ガスは約−１６０〜−１５０℃
の温度であり、一方、炭酸ガスは大気圧下で−７８．５
℃で固化してドライアイスとなるため、通常、中間冷媒
を介して炭酸ガスを液化炭酸に変換する。In the step of converting carbon dioxide gas into liquefied carbon dioxide by utilizing the cold heat of liquefied natural gas of the present invention, a part or all of the LNG discharged from the LNG storage tank is introduced into a heat exchanger to generate carbon dioxide. It exchanges heat with gas to convert carbon dioxide into liquefied carbon dioxide. Liquefied natural gas is about -160 to -150 ° C
While the carbon dioxide is -78.5 at atmospheric pressure.
Since it solidifies to dry ice at ℃, carbon dioxide is usually converted to liquefied carbon dioxide through an intermediate refrigerant.
【００１２】例えば、図１においては、ＬＮＧ貯蔵タン
ク１から払い出されたＬＮＧの一部又は全部は、ＬＮＧ
移送ライン２を介してＬＮＧ／中間冷媒熱交換器３に導
かれ、ＬＮＧの冷熱によって中間冷媒４が冷却される。
冷却された中間冷媒４は、中間冷媒／炭酸ガス熱交換器
５に導かれ、炭酸ガスを冷却液化させる。ＬＮＧ／中間
冷媒熱交換器３で気化された天然ガスは、必要に応じて
加温器６によって加温された後、天然ガス移送ライン７
を介して発電所等の天然ガス使用設備へ供給される。For example, in FIG. 1, a part or all of the LNG discharged from the LNG storage tank 1 is LNG.
It is guided to the LNG / intermediate refrigerant heat exchanger 3 via the transfer line 2, and the intermediate refrigerant 4 is cooled by the cold heat of the LNG.
The cooled intermediate refrigerant 4 is guided to the intermediate refrigerant / carbon dioxide gas heat exchanger 5 to liquefy the carbon dioxide as a cooling liquid. The natural gas vaporized in the LNG / intermediate refrigerant heat exchanger 3 is heated by the warmer 6 as necessary, and then the natural gas transfer line 7
It is supplied to natural gas-using facilities such as power plants via.
【００１３】原料となる炭酸ガスとしては、石油精製プ
ラント、化学プラント、発電所、製鉄所等から排出され
た炭酸ガスが用いられる。炭酸ガスは、炭酸ガス移送ラ
イン８を介して圧縮器９に導入され、必要に応じて乾燥
機、吸着器、予冷器（図示せず）を介して、中間冷媒／
炭酸ガス熱交換器５に導かれて、液化炭酸に変換され
る。As the carbon dioxide gas used as a raw material, carbon dioxide gas discharged from a petroleum refining plant, a chemical plant, a power plant, an iron mill or the like is used. The carbon dioxide gas is introduced into the compressor 9 through the carbon dioxide gas transfer line 8 and, if necessary, through the dryer, the adsorber, and the precooler (not shown), the intermediate refrigerant /
It is guided to the carbon dioxide heat exchanger 5 and converted into liquefied carbon dioxide.
【００１４】前記工程で得られた液化炭酸は、必要に応
じて液化炭酸貯蔵タンク１０を介して、液化炭酸移送ラ
イン１１を介して液化炭酸を炭酸ガスに変換する工程へ
移送される。移送される液化炭酸は、通常、５〜２０ａ
ｔｍの圧力で−５０〜−２０℃の温度である。移送され
た液化炭酸を炭酸ガスに変換する工程においては、発生
する液化炭酸の気化潜熱を化学プラント等の冷熱源とし
て利用する。また、得られる炭酸ガスは、化学プラント
等の炭酸ガス原料として使用することができ、必要に応
じて、本発明の炭酸ガスを液化炭酸に変換する工程に循
環して再利用することもできる。The liquefied carbonic acid obtained in the above step is transferred to the step of converting the liquefied carbonic acid into carbon dioxide gas through the liquefied carbonic acid transfer line 11 via the liquefied carbonic acid storage tank 10 if necessary. The liquefied carbonic acid transferred is usually 5 to 20 a.
The temperature is -50 to -20 ° C at a pressure of tm. In the step of converting the transferred liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas, the latent heat of vaporization of the liquefied carbon dioxide generated is used as a cold heat source for a chemical plant or the like. Further, the obtained carbon dioxide gas can be used as a carbon dioxide gas raw material in a chemical plant or the like, and if necessary, can be circulated and reused in the step of converting the carbon dioxide gas of the present invention into liquefied carbon dioxide.
【００１５】例えば、図１においては、液化炭酸移送ラ
イン１１を介して移送された液化炭酸の一部又は全部は
熱交換器１２に導入されて炭酸ガスに変換される。ここ
で発生する液化炭酸の気化潜熱は、媒体移送ライン１３
により熱交換器１２に導入される媒体と熱交換され、化
学プラント等の冷熱源として利用される。例えば、熱交
換器１２を、化学プラント等の熱交換器、水冷却器、ブ
ライン冷却器等とすることにより、液化炭酸の気化潜熱
を化学プラント等の冷熱源として利用することができ
る。また、液化炭酸移送ライン１１を介して移送された
液化炭酸の一部は製品として出荷してもよい。For example, in FIG. 1, part or all of the liquefied carbonic acid transferred through the liquefied carbonic acid transfer line 11 is introduced into the heat exchanger 12 and converted into carbon dioxide gas. The latent heat of vaporization of the liquefied carbonic acid generated here is the medium transfer line 13
Is heat-exchanged with the medium introduced into the heat exchanger 12, and is used as a cold heat source in a chemical plant or the like. For example, when the heat exchanger 12 is a heat exchanger of a chemical plant or the like, a water cooler, a brine cooler, or the like, the latent heat of vaporization of liquefied carbonic acid can be used as a cold heat source of a chemical plant or the like. Further, a part of the liquefied carbonic acid transferred via the liquefied carbonic acid transfer line 11 may be shipped as a product.
【００１６】得られた炭酸ガスは、必要に応じて加温器
１４によって加温された後、炭酸ガス移送ライン１５を
介して、化学プラント等の炭酸ガス原料として次工程へ
移送される。また、得られた炭酸ガスを、炭酸ガス循環
ライン１６を介して、圧縮器９に供給して再利用しても
よい。これにより、原料となる石油精製プラント、化学
プラント、発電所、製鉄所等から排出された炭酸ガスを
より有効に活用することができる。The obtained carbon dioxide gas is heated by the warmer 14 if necessary, and then transferred to the next step as a carbon dioxide raw material in a chemical plant or the like through the carbon dioxide transfer line 15. Further, the obtained carbon dioxide gas may be supplied to the compressor 9 through the carbon dioxide gas circulation line 16 and reused. As a result, the carbon dioxide gas discharged from the petroleum refining plant, the chemical plant, the power plant, the steel mill, etc., which is the raw material, can be more effectively utilized.
【００１７】本発明においては、それぞれの工程は必ず
しも隣接している必要はない。これらの工程が離れて存
在している場合、例えば、各工程や設備が別の会社・種
類のプラントである場合、海を隔てて存在している場合
等であっても、地上や海底トンネル内に敷設された液化
炭酸移送ライン、炭酸ガス移送ライン等を利用すること
により実施することができる。この場合、従来、ＬＮＧ
の冷熱を有効に利用するだけでなく、それぞれのプラン
ト内では処理できずに大気放出されていた炭酸ガスを有
効に利用することができる。In the present invention, the respective steps need not necessarily be adjacent to each other. Even if these processes are distant, for example, if each process or facility is a plant of a different company or type, or if they are separated by the sea, etc. It can be carried out by utilizing a liquefied carbonic acid transfer line, a carbon dioxide gas transfer line, etc. laid in the above. In this case, conventionally, LNG
In addition to effectively utilizing the cold heat of the above, it is possible to effectively utilize the carbon dioxide gas which was not processed in each plant and was released to the atmosphere.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明はＬＮＧの
冷熱を有効に活用し、且つ石油精製プラント、化学プラ
ント、発電所、製鉄所等から排出される炭酸ガスを相互
に有効に活用することにより、地球環境を汚染すること
なく、エネルギーの有効利用をすることができるため、
工業上有益である。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention effectively utilizes the cold heat of LNG and mutually effectively utilizes carbon dioxide gas discharged from petroleum refining plants, chemical plants, power plants, steelworks and the like. By doing so, it is possible to use energy effectively without polluting the global environment,
It is industrially beneficial.
【図１】 本発明を適用したプロセスフローの一例を示
す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a process flow to which the present invention is applied.
１ ＬＮＧ貯蔵タンク ２ ＬＮＧ移送ライン ３ ＬＮＧ／中間冷媒熱交換器 ４ 中間冷媒 ５ 中間冷媒／炭酸ガス熱交換器 ６ 加温器 ７ 天然ガス移送ライン ８ 炭酸ガス移送ライン ９ 圧縮器 １０ 液化炭酸貯蔵タンク １１ 液化炭酸移送ライン １２ 熱交換器 １３ 媒体移送ライン １４ 加温器 １５ 炭酸ガス移送ライン １６ 炭酸ガス循環ライン 1 LNG storage tank 2 LNG transfer line 3 LNG / intermediate refrigerant heat exchanger 4 Intermediate refrigerant 5 Intermediate refrigerant / carbon dioxide heat exchanger 6 warmer 7 Natural gas transfer line 8 Carbon dioxide transfer line 9 compressor 10 Liquefied carbonic acid storage tank 11 Liquefied carbonic acid transfer line 12 heat exchanger 13 Medium transfer line 14 warmer 15 Carbon dioxide transfer line 16 Carbon dioxide circulation line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E073 DB05 3J071 AA23 BB03 CC01 CC11 DD36 FF06 FF16 4D047 AA05 AB00 CA07 DB05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3E073 DB05 3J071 AA23 BB03 CC01 CC11 DD36 FF06 FF16 4D047 AA05 AB00 CA07 DB05
Claims (4)
を液化炭酸に変換する工程、得られた液化炭酸を移送す
る工程、移送された液化炭酸を炭酸ガスに変換する工程
及び得られた炭酸ガスを移送する工程を有することを特
徴とする液化天然ガスの冷熱利用システム。1. A step of converting carbon dioxide gas into liquefied carbon dioxide by utilizing cold heat of liquefied natural gas, a step of transferring the obtained liquefied carbon dioxide, a step of converting the transferred liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas and the obtained A system for utilizing cold heat of liquefied natural gas, comprising a step of transferring carbon dioxide gas.
を液化炭酸に変換する際に中間冷媒を用いる請求項１に
記載の液化天然ガスの冷熱利用システム。2. The system for utilizing cold energy of liquefied natural gas according to claim 1, wherein an intermediate refrigerant is used when converting carbon dioxide gas to liquefied carbon dioxide by utilizing cold energy of liquefied natural gas.
られた炭酸ガスを移送して、炭酸ガスを液化炭酸に変換
する工程に循環する請求項１又は２に記載の液化天然ガ
スの冷熱利用システム。3. The cold heat of the liquefied natural gas according to claim 1, wherein the carbon dioxide gas obtained in the step of converting liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas is transferred and circulated in the step of converting carbon dioxide gas into liquefied carbon dioxide. Utilization system.
る工程において発生する液化炭酸の気化潜熱を化学プラ
ントの冷熱源として利用する請求項１〜３のいずれか１
項に記載の液化天然ガスの冷熱利用システム。4. The latent heat of vaporization of liquefied carbon dioxide generated in the step of converting the transferred liquefied carbon dioxide into carbon dioxide gas is used as a cold heat source of a chemical plant.
A system for utilizing cold heat of liquefied natural gas according to the item.
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|---|---|---|---|
| JP2001362467A JP2003161574A (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Cold utilizing system for liquefied natural gas |
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- 2001-11-28 JP JP2001362467A patent/JP2003161574A/en active Pending
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