JP2003277778A - 天然ガスハイドレート製造方法及びその装置 - Google Patents

天然ガスハイドレート製造方法及びその装置

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hydrate
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gas hydrate
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Takeshi Suzuki
鈴木  剛
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Abstract

(57)【要約】 【課題】LNGの未利用エネルギーを用いてBOGの有
効活用を計る経済的な天然ガスハイドレート製造方法及
び装置を提供する。 【解決手段】液化天然ガス貯蔵タンク1で蒸発したボイ
ルオフガスを、液化天然ガスを加熱して得た高圧の天然
ガスbを駆動力とするエゼクタ12によってハイドレー
ト生成塔11内に強制的に充填すると同時に、該ハイド
レート生成塔11内に水cを噴出させ、該水cとボイル
オフガス並びにエゼクタの駆動力となった天然ガスとの
水和物である天然ガスハイドレートdを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス(L
NG)を加熱して得た高圧の天然ガスをガス圧縮用駆動
力として使用するとともに、LNGの冷熱を利用してL
NG貯蔵タンクで発生したボイルオフガス(BOG)か
ら天然ガスハイドレート(NGH)を生成する天然ガス
ハイドレート製造方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】LNGは、超低温(−162℃)で貯蔵
されるため、侵入熱によって蒸発が余儀なくされる。一
般に、LNGは、その貯蔵量に対して0.1%/日でボ
イルオフがある。
【0003】このBOGは、一般に、ガス圧縮機によっ
て所定圧に昇圧されて市中やガスタービン発電所に供給
されているが、需要の変化や昇圧動力の低減を計るため
に、LNGの冷熱を利用した再液化が行なわれている。
すなわち、図2に示すように、LNG貯蔵タンク1で発
生したBOGは、圧縮機2で所定圧に昇圧されたのち、
熱交換器3においてLNGの冷熱を利用して冷却され、
再液化される。再液化されたBOGは、ポンプ4によっ
て図示しない気化器に供給される。図中、5は、LNG
ポンプを示している。
【0004】ところが、この再液化の場合には、圧縮機
2や、熱交換器3で再液化されたBOGを送給するポン
プ4の駆動動力の低減が要求されている。更に、高圧、
かつ、超低温に再液化されたLNGの貯蔵は、困難なの
で、需要変化に対応した貯蔵および設備費用の低減が要
求されている。
【0005】一方、LNGの冷熱利用は、本邦に輸入さ
れているLNGの約25%程度であり、その残りの殆ど
は、海水に廃棄され、未利用のエネルギーとなってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、LNGの未
利用のエネルギーを利用してBOGの有効活用を計るこ
とができる経済的な天然ガスハイドレート製造方法及び
その装置を提供することを主たる目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、次のように、構成されている。すなわ
ち、 (1) 液化天然ガス貯蔵タンクで蒸発したボイルオフ
ガスを、液化天然ガスを加熱して得た高圧の天然ガスを
駆動力とするエゼクタによってハイドレート生成塔内に
強制的に充填すると同時に、該ハイドレート生成塔内に
水を噴出させ、該水とボイルオフガス並びにエゼクタの
駆動力となった天然ガスとの水和物である天然ガスハイ
ドレートを生成することを特徴とする天然ガスハイドレ
ート製造方法である。
【0008】(2) 水とボイルオフガス並びにエゼク
タの駆動力となった天然ガスとの水和物である天然ガス
ハイドレートが生成する時に発生する生成熱を、液化天
然ガスの冷熱を利用して除去する(1)記載の天然ガス
ハイドレート製造方法である。
【0009】(3) ハイドレート生成塔で生成された
天然ガスハイドレートを貯蔵するための貯槽を設けた
(1)記載の天然ガスハイドレート製造方法である。
【0010】(4) 液化天然ガスを気化器によって高
圧の天然ガスに加熱させるとともに、その一部をエゼク
タに導入し、該エゼクタによって液化天然ガス貯蔵タン
クで蒸発したボイルオフガスをハイドレート生成塔に強
制的に充填すると同時に、該ハイドレート生成塔に水を
噴出し、該水とボイルオフガス並びにエゼクタの駆動力
となった天然ガスとの水和物である天然ガスハイドレー
トを生成することを特徴とする天然ガスハイドレート製
造装置である。
【0011】(5) 水とボイルオフガス並びにエゼク
タの駆動力となった天然ガスとの水和物である天然ガス
ハイドレートが生成する時に発生する生成熱を、液化天
然ガスの冷熱を利用する熱交換器によって除去する
(4)記載の天然ガスハイドレート製造装置である。
【0012】(2) ハイドレート生成塔で生成された
天然ガスハイドレートを貯蔵するための貯槽を設けた
(4)記載の天然ガスハイドレート製造装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
【0014】図1において、11は、縦長の天然ガスハ
イドレート生成塔であり、エゼクタ12、補給水タンク
13、スラリーポンプ14、熱交換器15、LNG気化
器16および天然ガスハイドレート貯槽17を備えてい
る。
【0015】しかして、LNG貯蔵タンク1で蒸発した
ボイルオフガス(BOG)(約1atm)は、配管6を
経てエゼクタ12によって吸引され、LNG貯蔵タンク
1内のLNGは、LNGポンプ5によってLNG気化器
16に供給される。7は、LNG貯蔵タンク1からLN
G気化器16に至る配管を示している。
【0016】LNG気化器16は、熱源として、例え
ば、海水aを使用しており、LNG貯蔵タンク1から供
給されるLNGを高圧(例えば、50atm)の天然ガ
スbに変換し、供給ガスとしてガス管8を経て市中やガ
スタービン発電所などに供給している。
【0017】この高圧天然ガスbの一部は、配管9を経
てエゼクタ12に導入され、天然ガスハイドレート生成
塔11内に噴出する。従って、BOGは、エジェクタ1
2によって吸引され、天然ガスハイドレート生成塔1に
強制的に充填される。と同時に、補給水タンク13内の
水cが、図示しないノズルから天然ガスハイドレート生
成塔11内に噴霧又は噴出され、水cとBOG並びにエ
ゼクタ12の駆動力となった天然ガスとの水和物である
天然ガスハイドレートdが生成される。
【0018】更に、LNGポンプ5で送出されたLNG
の一部が熱交換器15を経て天然ガスハイドレート生成
塔11内に導入されることから、天然ガスハイドレート
生成塔11の内部は、圧力が約20ata(約2.0M
Pa)、温度が約4℃に保持されている。
【0019】天然ガスハイドレート生成塔11の底に落
下した天然ガスハイドレートdは、未反応の水と一緒に
なってスラリー状となるが、この天然ガスハイドレート
スラリーeは、スラリーポンプ14によって送出され、
循環パイプ10を経て、再度、天然ガスハイドレート生
成塔11に戻される。
【0020】その際、天然ガスハイドレートスラリーe
は、熱交換器15を通過することから、熱交換器15を
通過するLNGの冷熱によって天然ガスハイドレートが
生成する際に生じた生成熱が除去される。
【0021】天然ガスハイドレート生成塔11内の天然
ガスハイドレートスラリーeは、バルブ18,19を切
り換えることにより、順次、天然ガスハイドレート貯槽
17に貯蔵される。
【0022】一方、昼間のガス需要が増大した時は、外
部から与えられる廃熱などによって天然ガスハイドレー
ト貯槽17に貯蔵されている天然ガスハイドレートスラ
リーeを熱分解させて高圧の天然ガスb′を生成させた
後、熱量調整および加臭処理などを行なって市中などに
送給する。天然ガスハイドレートスラリーeの熱分解で
生じた水cは、配管21を経て補給水タンク13に戻さ
れる。図中、20は、天然ガスハイドレートスラリーe
を熱分解させる加熱手段を示している。
【0023】上記のように、この発明は、LNGポンプ
5やスラリーポンプ14を駆動するためのポンプ動力が
必要であるが、動力の大きいガス圧縮機や天然ガスハイ
ドレート生成のための冷凍機が不要となり、大幅な省エ
ネルギーが期待できる。
【0024】また、この発明は、天然ガスハイドレート
貯槽17に貯蔵されている天然ガスハイドレートスラリ
ーeを、ガス需要がピークとなる昼間に加熱分解する
と、冷熱が得られるので、この冷熱を、ガスタービン複
合発電所の吸気および蒸気タービン復水器の冷却に利用
できる。
【0025】後述する条件で、加熱分解時の冷熱量は、
4150USRt(冷水量で換算すると、約2510t
/h)が利用できることから、発電設備(ガスタービン
及び蒸気タービンの複合発電)は、約45MWに相当す
る。
【0026】従って、冷熱利用によって夏場出力が約2
2%向上し、蒸気タービン出力は、通常の冷却水を利用
するより約23%向上することが分かった。
【0027】
【実施例】図1の天然ガスハイドレート生成装置を適用
し、天然ガスハイドレートの水和数を6.2、BOG量
を3800kg/h、LNG通液量を63t/hに設定
したところ、約121t/hの天然ガスハイドレートが
生成された。ガスの需要が大幅に減少する時間帯(夜
間)は、LNGの貯蔵も可能とすることができる。
【0028】ここで、 解 離 熱:105kcal/kg 注 水 量:106,020kg/h 駆動ガス量 :11,400kg/h 合計除去熱量:12,550,767kcal/h である。
【0029】なお、天然ガスハイドレートの水和数を
6.2に想定した場合、Gw(H2 O)およびGg(C
4 )のモル×分子量および重量比は、次の通りであ
る。
【0030】(1)モル×分子量 Gw(H2 O):112 Gg(CH4 ): 16 Gw+Gg=127.6 (2)重量比 Gw(H2 O):0.875 Gg(CH4 ):0.125 Gw+Gg=1.000
【0031】
【発明の効果】上記のように、本発明の天然ガスハイド
レート製造方法は、液化天然ガス貯蔵タンクで蒸発した
ボイルオフガスを、液化天然ガスを加熱して得た高圧の
天然ガスを駆動力とするエゼクタによってハイドレート
生成塔内に強制的に充填すると同時に、該ハイドレート
生成塔内に水を噴出させ、該水とボイルオフガス並びに
エゼクタの駆動力となった天然ガスとの水和物である天
然ガスハイドレートを生成することを特徴としている。
【0032】このように、本発明の方法は、LNGを加
熱して得た高圧の天然ガスを用いてボイルオフガス(B
OG)をハイドレート生成塔内に強制的に充填するよう
にしているので、ガス圧縮機を用いずに天然ガスハイド
レートを生成することが可能である。
【0033】また、本発明の方法は、水とボイルオフガ
ス並びにエゼクタの駆動力となった天然ガスとの水和物
である天然ガスハイドレートが生成する時に発生する生
成熱を、液化天然ガスの冷熱を利用して除去するように
しているので、天然ガスハイドレート生成のための冷凍
機が不要となり、大幅な省エネルギーが可能となった。
【0034】従って、本発明によれば、建設費や設備コ
ストを低減できる一方、LNGを加熱気化させる際の廃
熱に起因する環境汚染を抑制することが可能となる。ま
た、動力を殆ど使用しないため、CO2 の排出量の抑制
にも寄与することとなる。
【0035】また、本発明によれば、天然ガスハイドレ
ート貯槽に貯蔵されている天然ガスハイドレートスラリ
ーを、ガス需要がピークとなる昼間に加熱させると、冷
熱が得られるので、この冷熱を、ガスタービン複合発電
所の吸気および蒸気タービン復水器の冷却に利用でき
る。
【0036】また、本発明の天然ガスハイドレート製造
装置は、液化天然ガスを気化器によって高圧の天然ガス
に加熱させるとともに、その一部をエゼクタに導入し、
該エゼクタによって液化天然ガス貯蔵タンクで蒸発した
ボイルオフガスをハイドレート生成塔に強制的に充填す
ると同時に、該ハイドレート生成塔に水を噴出し、該水
とボイルオフガス並びにエゼクタの駆動力となった天然
ガスとの水和物である天然ガスハイドレートを生成する
ことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る天然ガスハイドレート製造装置の
概略図である。
【図2】従来のBOG再液化システムの概略図である。
【符号の説明】
1 液化天然ガス貯蔵タンク 11 ハイドレート生成塔 12 エゼクタ 16 気化器 b 高圧の天然ガス c 水 d 天然ガスハイドレート
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 7/20 C07C 9/04 9/04 F17C 13/00 302A F17C 13/00 302 C10L 3/00 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液化天然ガス貯蔵タンクで蒸発したボイ
    ルオフガスを、液化天然ガスを加熱して得た高圧の天然
    ガスを駆動力とするエゼクタによってハイドレート生成
    塔内に強制的に充填すると同時に、該ハイドレート生成
    塔内に水を噴出させ、該水とボイルオフガス並びにエゼ
    クタの駆動力となった天然ガスとの水和物である天然ガ
    スハイドレートを生成することを特徴とする天然ガスハ
    イドレート製造方法。
  2. 【請求項2】 水とボイルオフガス並びにエゼクタの駆
    動力となった天然ガスとの水和物である天然ガスハイド
    レートが生成する時に発生する生成熱を、液化天然ガス
    の冷熱を利用して除去する請求項1記載の天然ガスハイ
    ドレート製造方法。
  3. 【請求項3】 ハイドレート生成塔で生成された天然ガ
    スハイドレートを貯蔵するための貯槽を設けた請求項1
    記載の天然ガスハイドレート製造方法。
  4. 【請求項4】 液化天然ガスを気化器によって高圧の天
    然ガスに加熱させるとともに、その一部をエゼクタに導
    入し、該エゼクタによって液化天然ガス貯蔵タンクで蒸
    発したボイルオフガスをハイドレート生成塔に強制的に
    充填すると同時に、該ハイドレート生成塔に水を噴出
    し、該水とボイルオフガス並びにエゼクタの駆動力とな
    った天然ガスとの水和物である天然ガスハイドレートを
    生成することを特徴とする天然ガスハイドレート製造装
    置。
  5. 【請求項5】 水とボイルオフガス並びにエゼクタの駆
    動力となった天然ガスとの水和物である天然ガスハイド
    レートが生成する時に発生する生成熱を、液化天然ガス
    の冷熱を利用する熱交換器によって除去する請求項4記
    載の天然ガスハイドレート製造装置。
  6. 【請求項6】 ハイドレート生成塔で生成された天然ガ
    スハイドレートを貯蔵するための貯槽を設けた請求項4
    記載の天然ガスハイドレート製造装置。
JP2002082566A 2002-03-25 2002-03-25 天然ガスハイドレート製造方法及びその装置 Withdrawn JP2003277778A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263825A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP2006282403A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 排ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法及び装置
CN101880561A (zh) * 2010-06-30 2010-11-10 中国科学院力学研究所 一种可实现多种制备方法的天然气水合物合成装置
KR101165134B1 (ko) * 2009-11-18 2012-07-12 현대중공업 주식회사 압축천연가스 운반선의 배출가스 처리 방법
CN102817713A (zh) * 2012-09-05 2012-12-12 韩中枢 可燃冰发电设备
JP2013532670A (ja) * 2010-07-28 2013-08-19 ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 合成ガスからメタン含有ガスを製造する方法並びに該方法を実施するためのメタン製造装置
CN104634931A (zh) * 2014-10-23 2015-05-20 西南石油大学 天然气水合物实验回路装置
CN106288478A (zh) * 2016-09-28 2017-01-04 中国海洋石油总公司 一种用于常温天然气引射液化天然气低温蒸发气的引射器
CN110513157A (zh) * 2019-09-19 2019-11-29 黄彦辉 一种lng接收站节能新工艺及节能系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263825A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP4676151B2 (ja) * 2004-03-16 2011-04-27 三井造船株式会社 ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP2006282403A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 排ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法及び装置
JP4644804B2 (ja) * 2005-03-31 2011-03-09 独立行政法人産業技術総合研究所 排ガス中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法及び装置
KR101165134B1 (ko) * 2009-11-18 2012-07-12 현대중공업 주식회사 압축천연가스 운반선의 배출가스 처리 방법
CN101880561A (zh) * 2010-06-30 2010-11-10 中国科学院力学研究所 一种可实现多种制备方法的天然气水合物合成装置
JP2013532670A (ja) * 2010-07-28 2013-08-19 ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 合成ガスからメタン含有ガスを製造する方法並びに該方法を実施するためのメタン製造装置
CN102817713A (zh) * 2012-09-05 2012-12-12 韩中枢 可燃冰发电设备
CN104634931A (zh) * 2014-10-23 2015-05-20 西南石油大学 天然气水合物实验回路装置
CN104634931B (zh) * 2014-10-23 2016-06-01 西南石油大学 天然气水合物实验回路装置
CN106288478A (zh) * 2016-09-28 2017-01-04 中国海洋石油总公司 一种用于常温天然气引射液化天然气低温蒸发气的引射器
CN110513157A (zh) * 2019-09-19 2019-11-29 黄彦辉 一种lng接收站节能新工艺及节能系统

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