JP2004068892A - ボイルオフガスの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液化天然ガスaが貯蔵されている貯蔵タンク1において発生したボイルオフガスbを所定の圧力に昇圧する昇圧工程と、昇圧後のボイルオフガスを液化天然ガスaの冷熱を利用して再液化する再液化工程と、再液化後のボイルオフガスcを貯蔵タンク1に戻すボイルオフガス戻し工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンク1に戻す際に、再液化後のボイルオフガスcを膨張弁7によりフラッシュさせる膨張工程とから構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、LNG貯蔵タンクに貯蔵されている液化天然ガス(LNG)の一部が気化したボイルオフガス(BOG)を処理するためのボイルオフガスの処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、天然ガスは、ほぼマイナス162℃の超低温で液化天然ガス(LNG)としてLNG貯蔵タンクに貯蔵されている。液化天然ガス(LNG)が貯蔵されているLNG貯蔵タンクでは、一部の液化天然ガス(LNG)が気化したボイルオフガス(BOG)が発生し、例えば、18万klのLNG貯蔵タンクの場合、一晩に数千m3 のボイルオフガス(BOG)が発生する。
【0003】
このボイルオフガス(BOG)の処理方法としては、次の二つの方法が知られている。
【0004】
(a) ボイルオフガス(BOG)をコンプレッサで昇圧後、市中の導管に送出する方法(特開2001−279277 号公報参照)。
【0005】
(b) ボイルオフガス(BOG)を液化天然ガス(LNG)の冷熱を利用して、再度、液化する方法(図2参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前者の場合、ボイルオフガス(BOG)を導管圧力まで昇圧させると、昇圧のために大量の電力を必要とする。特に、LNG船から液化天然ガス(LNG)を荷揚げする場合は、通常時の3倍ものボイルオフガス(BOG)の処理を要し、LNG受入れ基地の契約電力の上昇を招く。例えば、夜間のガス需要が少ない時に、ガス導管にボイルオフガス(BOG)を送り込むことが可能であれば、夜間にボイルオフガス(BOG)の貯蔵が可能であるが、消費動力は変わらない。
【0007】
一方、後者の方法は、上記(a)項における電力の消費減を計ったものであり、ガス圧縮動力を低減するため、LNG貯蔵タンク1から送出された液化天然ガス(LNG)aの冷熱を利用してボイルオフガス(BOG)bを再液化用熱交換器3で、再度、液化させた後、ポンプ19により昇圧し、ガス導管4(所望により気化器を通す)に送出する方法である。図中、2は昇圧ポンプ、5はガスコンプレッサ、6は耐圧タンク、cは再液化したボイルオフガスを示している。
【0008】
なお、再液化し、かつ、所定の圧力を持つ超低温液体の貯蔵は、技術的にも、経済的にも困難である。
【0009】
本発明は、このような問題を解消するために成されたものであり、従来のボイルオフガス再液化設備を援用することにより、再液化し、かつ、所定の圧力を持つ超低温液体を貯蔵可能にしたボイルオフガスの処理方法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のボイルオフガスの処理方法は、液化天然ガスが貯蔵されている貯蔵タンクにおいて発生したボイルオフガスを所定の圧力に昇圧する昇圧工程と、昇圧後のボイルオフガスを液化天然ガスの冷熱を利用して再液化する再液化工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻すボイルオフガス戻し工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻す際に、再液化後のボイルオフガスを膨張弁によりフラッシュさせる膨張工程とから構成されている。
【0011】
また、本発明のボイルオフガスの処理方法は、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻す際に、再液化後のボイルオフガスを膨張弁によりフラッシュさせることによって増加した余剰のボイルオフガスを、所定の温度及び圧力の下で水と反応させてガスハイドレートを生成することを特徴としている。
【0012】
【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。図1は、本発明に係るボイルオフガスの処理方法を実施する設備の概略図である。
【0013】
図1において、1は、LNG貯蔵タンクであり、その中に貯蔵されている−162℃の液化天然ガス(LNG)aは、昇圧ポンプ2によって所定の圧力、例えば、30ata(2.9MPa)に昇圧された後、再液化用熱交換器3を経て気化器(図示せず)に供給されるようになっている。
【0014】
ここで、LNG貯蔵タンク1、昇圧ポンプ2、再液化用熱交換器3及び気化器(図示せず)は、配管4により連通されている。
【0015】
一方、液化天然ガス(LNG)aの一部が蒸発することにより発生したボイルオフガス(BOG)bは、ガスコンプレッサ5によって所定の圧力、例えば、10ata(0.98MPa)に昇圧された後、上記の再液化用熱交換器3に導入される。この再液化用熱交換器3に導入されたボイルオフガス(BOG)bは、液化天然ガス(LNG)aの冷熱(例えば、−150℃)によって再液化される。
【0016】
再液化された液状で、かつ、所定の圧力(10ata)を持つボイルオフガス(以下、再液化ボイルオフガスという)cは、一旦、耐圧タンク6に貯留される。この耐圧タンク6に貯留された再液化ボイルオフガスcは、上記のLNG貯蔵タンク1に戻されるが、その際、膨張弁7によってフラッシュさせる。すると、再液化ボイルオフガスcは、液とベーパーに別れ、冷凍効果を発揮する。
【0017】
ここで、LNG貯蔵タンク1、ガスコンプレッサ5、再液化用熱交換器3、耐圧タンク6、膨張弁7は、配管8により連通されている。
【0018】
しかし、LNG貯蔵タンク1の侵入熱に相当するボイルオフガス全量をLNG貯蔵タンク1に戻すことは困難である。ボイルオフガス相当量を冷媒と見做した冷凍効果は、侵入熱の約73%である。
【0019】
従って、残りのボイルオフガスは、何らかの処理が必要となる。上記のように、約80%は、戻り液であるが、LNG貯蔵タンク1への侵入熱自体は、変わらないので、何の手だても施さない従来の場合と同様なボイルオフガスを発生する。
【0020】
その上、ボイルオフガス相当量を冷媒としてLNG貯蔵タンク1に戻すことにより、従来のボイルオフガスよりボイルオフガス量が増加する。すなわち、膨張弁7によるフラッシュベーパー分のボイルオフガスが増加するため、LNG貯蔵タンク1から排出されるボイルオフガスは、その分、増加する。
【0021】
そこで、本発明は、余剰のボイルオフガスを天然ガスハイドレート(NGH)に変換することにした。ボイルオフガス全量をNGHにすることも考えられるが、建設費の増大が避けられない。
【0022】
余剰のボイルオフガスを天然ガスハイドレート(NGH)に変換する天然ガスハイドレート生成設備10は、生成槽11と、その中に設けたガス噴射ノズル12と、水dを補給する給水管15と、熱交換器形の生成熱除去手段13により形成されている。その上、ガス噴射ノズル12は、配管14を介してガスコンプレッサ5と連通し、生成熱除去手段13は、ポンプ17を介して既に説明した気化器ラインの配管4に接続している。
【0023】
しかして、ガス噴射ノズル12には、ガスコンプレッサ5で所定の圧力(例えば、10ata)に昇圧された超低温(例えば、−130℃)のボイルオフガスbの一部が供給され、生成熱除去手段13には、再液化用熱交換器3を通過した後の超低温(例えば、−124℃)の液化天然ガスaの一部が導入され、ガス噴射ノズル12から噴射したボイルオフガスbは、生成槽11内の水dと反応して天然ガスハイドレート(NGH)eとなる。
【0024】
この天然ガスハイドレート(NGH)eは、図示しない脱水装置で脱水された後、貯蔵タンク16に貯蔵され、適宜、取り出される。
【0025】
なお、所望により、耐圧タンク6の出口側と、再液化用熱交換器3の出口側とをバイパス管18で連通させ、天然ガスハイドレート生成設備10の製造負荷が減少し、再液化されたボイルオフガスcを気化器に送出する場合に利用するようにしてもよい。なお、符号19は、ポンプを示している。
【0026】
【実施例】
(実施例)
余剰のボイルオフガス(BOG)から天然ガスハイドレート(NGH)を生成する本発明と、ボイルオフガス全量を天然ガスハイドレート(NGH)にする従来例とを比較すると、本発明は、ガスハイドレート生成設備を従来の約20%に抑えることができる。
【0027】
LNG貯蔵タンクヘの再循環による再液化量(Gi)と、フラッシュベーパー(Gv)との関係は、次式で表わされる。
【0028】
74kcal /kg(Gi+Gv)=52kcal /kg×Gi+163kcal /kg ×Gv
ここで、Gi+Gv=6.57 t/h(BOG量のみ凝縮させるものとする)
Gi=4.05×Gv
Gv=1.30 t/h(再循環のケースの増加する蒸気量)
Gi=5.27 t/h(LNGの戻り量)
従って、本発明のNGH生成設備は、1.3 /6.57=0.196 となり、従来のNGH生成設備の約20%となる。
【0029】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、液化天然ガスが貯蔵されている貯蔵タンクにおいて発生したボイルオフガスを所定の圧力に昇圧する昇圧工程と、昇圧後のボイルオフガスを液化天然ガスの冷熱を利用して再液化する再液化工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻すボイルオフガス戻し工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻す際に、再液化後のボイルオフガスを膨張弁によりフラッシュさせる膨張工程とから構成されている。
【0030】
従って、ボイルオフガス(BOG)全量を天然ガスハイドレート(NGH)にする場合に比べて天然ガスハイドレート生成設備の設備規模を約20%に縮小可能となり、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るボイルオフガスの処理方法を実施する設備の概略図である。
【図2】従来のボイルオフガス再液化方法を示す概略図である。
【符号の説明】
a 液化天然ガス
b ボイルオフガス
c 再液化後のボイルオフガス
1 貯蔵タンク
7 膨張弁
Claims (2)
- 液化天然ガスが貯蔵されている貯蔵タンクにおいて発生したボイルオフガスを所定の圧力に昇圧する昇圧工程と、昇圧後のボイルオフガスを液化天然ガスの冷熱を利用して再液化する再液化工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻すボイルオフガス戻し工程と、再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻す際に、再液化後のボイルオフガスを膨張弁によりフラッシュさせる膨張工程とから成るボイルオフガスの処理方法。
- 再液化後のボイルオフガスを貯蔵タンクに戻す際に、再液化後のボイルオフガスを膨張弁によりフラッシュさせることによって増加した余剰のボイルオフガスを、所定の温度及び圧力の下で水と反応させてガスハイドレートを生成することを特徴とする請求項1記載のボイルオフガスの処理方法。
Priority Applications (1)
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JP2002227522A JP2004068892A (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | ボイルオフガスの処理方法 |
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JP2006348080A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ボイルオフガスの処理方法及び装置 |
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2002
- 2002-08-05 JP JP2002227522A patent/JP2004068892A/ja active Pending
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