JP2011033051A - Storage facility for low-temperature liquefied gas - Google Patents

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一幸 米山
Hironori Momota
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a storage facility effectively treating boil-off gas (BOG) and stably storing low-temperature liquefied gas over a long period. <P>SOLUTION: A reserve tank 1 for storing the low-temperature liquefied gas for a long period and a delivery adjustment tank 2 for storing the low-temperature liquefied gas for a short period and delivering it according to demands are jointly provided. A BOG treatment facility 3 is provided for re-liquefying the boil-off gas generated in the reserve tank 1 and returning it to the reserve tank 1. The BOG treatment facility 3 includes a compressor 4 for compressing the boil-off gas, and a heat exchanger 5 for cooling and re-liquefying the boil-off gas by using cold heat of delivery gas by exchanging heat between the compressed boil-off gas and the delivery gas delivered from the delivery adjusting tank 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はＬＮＧ（液化天然ガス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等の低温液化ガスを貯蔵するための貯蔵施設、特に低温液化ガスを長期間にわたって貯蔵しておいて緊急時に出荷するための備蓄基地として適用して好適な貯蔵施設に関する。   The present invention relates to a storage facility for storing low-temperature liquefied gas such as LNG (liquefied natural gas) and LPG (liquefied petroleum gas), particularly a storage base for storing low-temperature liquefied gas for a long period of time and shipping in an emergency. The present invention relates to a suitable storage facility.

低温液化ガスの備蓄基地としては国家によるＬＰＧ備蓄基地が既に建設されており、将来的には国家あるいは民間によるＬＮＧ備蓄基地の建設も予想されている。
これらの備蓄基地（長期貯蔵施設）はエネルギーセキュリティの向上、すなわち災害やテロなどによる低温液化ガスの供給途絶や価格高騰といった緊急時における供給余力確保を目的とするものである。 As a low-temperature liquefied gas storage base, a national LPG storage base has already been constructed, and in the future, the construction of an LNG storage base by the state or the private sector is also expected.
These stockpiling bases (long-term storage facilities) are intended to improve energy security, that is, to secure surplus supply capacity in the event of an emergency such as disruption of supply of low-temperature liquefied gas due to disasters or terrorism, or price increases.

この種の施設では多量の低温液化ガスを長期間貯蔵することが前提であることから、施設を運用する上ではボイルオフガス（ＢＯＧ）を効率的に処理することが重要となる。
すなわち、低温液化ガスを貯蔵するための低温タンク（貯槽）では貯蔵ガスへの入熱により常にＢＯＧが発生するので、それを再液化するためにたとえば特許文献１や特許文献２に示されるような再液化装置を備える必要があり、既に建設されている上記のＬＰＧ備蓄基地においてもその種の装置によりＢＯＧを再液化して貯槽に戻すようにしている。 Since this type of facility is premised on storing a large amount of low-temperature liquefied gas for a long period of time, it is important to efficiently treat boil-off gas (BOG) in operating the facility.
That is, in a low-temperature tank (storage tank) for storing low-temperature liquefied gas, BOG is always generated due to heat input to the stored gas. For example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 to re-liquefy it. It is necessary to provide a reliquefaction device, and even in the LPG storage base already constructed, BOG is reliquefied by such a device and returned to the storage tank.

特開平９−１８３９８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-183989 特開２００８−３０９１９０号公報JP 2008-309190 A

しかし、特許文献１，２に示されるような一般的な再液化装置は、貯蔵ガスを短期的に貯蔵して常時出荷することが前提である一般的な低温タンクに備えられるものであって、再液化したＢＯＧを出荷ガスと混合して出荷ガスの一部として出荷してしまうものである。したがって貯蔵ガスを常時出荷することなく長期間にわたって貯蔵することを前提としている備蓄用の低温タンクに対して、そのような従来一般の再液化装置をそのまま適用することは合理的ではない。
特に、今後計画されることが予想されるＬＮＧ備蓄基地においてはＬＰＧ備蓄基地の場合よりもよりもさらに多量のＢＯＧが発生することから、ＬＮＧを長期間にわたって安定に備蓄するためにはＢＯＧを効率的に処理するための有効な手法の確立が不可欠である。 However, the general reliquefaction apparatus as shown in Patent Documents 1 and 2 is provided in a general low-temperature tank which is premised on storing the stored gas in a short term and always shipping it, The liquefied BOG is mixed with the shipping gas and shipped as part of the shipping gas. Therefore, it is not reasonable to apply such a conventional general reliquefaction apparatus as it is to a low temperature tank for stockpiling on the premise that the stored gas is stored for a long period of time without always shipping.
In particular, LNG storage bases that are expected to be planned in the future generate more BOG than LPG storage bases. Therefore, in order to stably store LNG over a long period of time, efficient use of BOG It is indispensable to establish an effective method for processing automatically.

上記事情に鑑み、本発明はＢＯＧの効率的な処理が可能であって低温液化ガスを長期間にわたって安定に貯蔵し得る貯蔵施設を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a storage facility that can efficiently process BOG and can stably store a low-temperature liquefied gas over a long period of time.

本発明はＬＮＧやＬＰＧ等の低温液化ガスを貯蔵するための貯蔵施設であって、低温液化ガスを長期間備蓄するための備蓄用タンクと、低温液化ガスを短期間貯蔵して需要に応じて出荷するための出荷調整用タンクとを併設し、前記備蓄用タンクから発生するボイルオフガスを再液化して備蓄用タンクに戻すためのＢＯＧ処理設備を具備し、該ＢＯＧ処理設備は、前記ボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、圧縮後のボイルオフガスと前記出荷調整用タンクから出荷される出荷ガスとの間で熱交換を行うことにより該出荷ガスの冷熱を利用して前記ボイルオフガスを冷却して再液化する熱交換器とからなることを特徴とする。   The present invention is a storage facility for storing low-temperature liquefied gas such as LNG and LPG, and a storage tank for storing low-temperature liquefied gas for a long period of time, and storing low-temperature liquefied gas for a short period according to demand. And a BOG treatment facility for re-liquefying the boil-off gas generated from the storage tank and returning it to the storage tank, the BOG treatment facility comprising the boil-off gas The boil-off gas is cooled using the cold heat of the shipping gas by exchanging heat between the compressor that compresses the boil-off gas after compression and the shipping gas shipped from the shipping adjustment tank. It comprises a heat exchanger that reliquefies.

本発明の貯蔵施設では、備蓄用タンクから発生するＢＯＧをＢＯＧ処理設備により再液化して備蓄用タンクに戻すことにより、ＢＯＧは備蓄用タンクとＢＯＧ処理設備との間を単に循環するだけであって従来一般の再液化装置による場合のように出荷ガスの一部として出荷されてしまうことはなく、したがって貯蔵ガスを長期間にわたって単に貯蔵しておくための備蓄基地に適用するものとして好適である。
また、ＢＯＧの一部を出荷する従来の施設では液化ガス中の軽質部（揮発部）の相対量が減少することにより貯蔵ガスの組成が変化（重質化）してしまうという問題があるが、本発明によればＢＯＧの全量を備蓄用タンクに戻すことによってそのような問題を抑制することができる。 In the storage facility of the present invention, the BOG is merely circulated between the storage tank and the BOG processing facility by re-liquefying the BOG generated from the storage tank by the BOG processing facility and returning it to the storage tank. Therefore, it is not shipped as part of the shipping gas as in the case of a conventional reliquefaction device, and is therefore suitable as a storage base for simply storing the stored gas for a long period of time. .
Moreover, in the conventional facility which ships a part of BOG, there exists a problem that the composition of stored gas will change (heaviness), when the relative quantity of the light part (volatile part) in liquefied gas reduces. According to the present invention, such a problem can be suppressed by returning the entire amount of BOG to the storage tank.

特に、ＢＯＧ処理設備により再液化するための冷熱源として出荷調整用タンクから日常的に出荷される出荷ガスの冷熱を利用するので、ＢＯＧを再液化するための格別の冷熱源が不要であるし、同時にＢＯＧが出荷ガスを気化あるいは予熱するための温熱源として利用されるので、極めて合理的である。   In particular, since the cold heat of the shipping gas that is routinely shipped from the shipping adjustment tank is used as a cold heat source for reliquefaction by the BOG treatment facility, a special cold heat source for reliquefying the BOG is unnecessary. At the same time, since BOG is used as a heat source for vaporizing or preheating the shipping gas, it is extremely reasonable.

本発明の貯蔵施設の実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram showing an embodiment of a storage facility of the present invention. 本発明の貯蔵施設の他の実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the storage facility of this invention.

図１に本発明の貯蔵施設の概要を示す。これはＬＮＧやＬＰＧ等の低温液化ガスを緊急時に安定供給することを目的として長期間にわたって備蓄しておくための備蓄基地としての機能と、低温液化ガスを通常時における需要に応じて日常的に出荷することを目的として短期間だけ貯蔵しておいて常時入出荷するための通常の受入基地としての機能を併せ持つものであり、そのための備蓄用タンク１と出荷調整用タンク２とが併設されているものである。
なお、図１には備蓄用タンク１と出荷調整用タンク２をそれぞれ１基ずつしか図示していないが、備蓄用タンク１は緊急時に必要とされる総備蓄量に応じてその所要数が設定されるものであり、したがって国家的規模でのエネルギーセキュリティの確保を目的とするような場合には必然的に大容量の備蓄用タンクを多数設置することになる。また、出荷調整用タンク２による短期的な貯蔵量は日常的な需要に応じて安定かつ効率的な入出荷を行い得るように設定すれば良く、それに応じて出荷調整用タンク２の容量と所要数を設定すれば良い。 FIG. 1 shows an outline of the storage facility of the present invention. This is a function as a stockpiling base for stocking over a long period of time for the purpose of stably supplying low temperature liquefied gas such as LNG and LPG in an emergency, and low temperature liquefied gas on a daily basis according to demand during normal times It has a function as a normal receiving base for storing for a short period of time for the purpose of shipping and always receiving and shipping, and a storage tank 1 and a shipping adjustment tank 2 are provided for that purpose. It is what.
Although only one storage tank 1 and one shipping adjustment tank 2 are shown in FIG. 1, the required number of storage tanks 1 is set according to the total amount of storage required in an emergency. Therefore, in order to ensure energy security on a national scale, a large number of storage tanks are inevitably installed. In addition, the short-term storage amount in the shipping adjustment tank 2 may be set so that stable and efficient receipt and shipment can be performed according to daily demand. Set the number.

上記の備蓄用タンク１においては，長期間にわたって備蓄している貯蔵ガスから常に多量のＢＯＧが発生することから、そのＢＯＧを再液化して備蓄用タンク１に戻すための処理が必要であり、本実施形態の施設ではそのＢＯＧの処理を出荷調整用タンク２から日常的に出荷される出荷ガスを利用して行うことを主眼としている。
すなわち、本実施形態では備蓄用タンク１にＢＯＧ処理設備３が付設されており、そのＢＯＧ処理設備３はＢＯＧを圧縮機４により圧縮したうえで熱交換器５により冷却して再液化して備蓄用タンク１に戻す構成とされている。
そして、上記の熱交換器５には出荷調整用タンク２から払い出しポンプ６により払い出されて出荷される出荷ガスが供給され、その出荷ガスとＢＯＧとの熱交換によってＢＯＧが冷却されて再液化し、同時に出荷ガスがＢＯＧにより加温されて気化あるいは予熱されるようになっている。 In the storage tank 1 described above, since a large amount of BOG is always generated from the storage gas stored for a long period of time, a process for reliquefying the BOG and returning it to the storage tank 1 is necessary. In the facility of this embodiment, the processing of the BOG is mainly performed using the shipping gas that is shipped from the shipping adjustment tank 2 on a daily basis.
That is, in this embodiment, the BOG processing equipment 3 is attached to the storage tank 1, and the BOG processing equipment 3 is compressed by the compressor 4 and then cooled by the heat exchanger 5 to be liquefied and stored. It is set as the structure returned to the tank 1 for an operation.
The heat exchanger 5 is supplied with the shipping gas discharged from the shipping adjustment tank 2 by the discharge pump 6 and shipped, and the BOG is cooled and reliquefied by heat exchange between the shipping gas and the BOG. At the same time, the shipping gas is heated by BOG and vaporized or preheated.

本発明の貯蔵施設では、備蓄用タンク１から発生するＢＯＧをＢＯＧ処理設備３により再液化して備蓄用タンク１に戻すことにより、ＢＯＧは備蓄用タンク１とＢＯＧ処理設備３との間を単に循環するだけであるから、従来一般の再液化装置による場合のように出荷ガスの一部として出荷されてしまうことはなく、貯蔵ガスを長期間にわたって単に貯蔵しておくための備蓄基地に適用するものとして好適である。
また、ＢＯＧの一部を出荷する従来の施設では液化ガス中の軽質部（揮発部）の相対量が減少することにより貯蔵ガスの組成が変化（重質化）してしまうという問題があるが、本発明によればＢＯＧの全量を備蓄用タンク１に戻すことによってそのような問題を抑制することができる。
特に、ＢＯＧ処理設備３により再液化するための冷熱源として出荷調整用タンク２から日常的に出荷される出荷ガスの冷熱（出荷に際して気化させる際の気化熱、あるいは気化前の極低温液体の保有冷熱）を利用するので、ＢＯＧを再液化するための格別の冷熱源が不要であるし、同時にＢＯＧが出荷ガスを気化あるいは予熱するための温熱源として利用されるので、極めて合理的である。
すなわち、本発明の貯蔵施設は、通常の受入基地と緊急用の備蓄基地とを統合して、受入基地において日常的に稼働する通常の出荷調整用タンク２と、備蓄基地において緊急時にのみ稼働する備蓄用タンク１とを併設したことにより、両者の機能を有機的に組み合わせて施設全体を合理的に運用することが可能となったものである。 In the storage facility of the present invention, the BOG generated from the storage tank 1 is re-liquefied by the BOG processing equipment 3 and returned to the storage tank 1 so that the BOG simply passes between the storage tank 1 and the BOG processing equipment 3. Since it only circulates, it is not shipped as part of the shipping gas as in the case of a conventional reliquefaction device, and is applied to a stockpiling base for simply storing the stored gas for a long period of time. It is suitable as a thing.
Moreover, in the conventional facility which ships a part of BOG, there exists a problem that the composition of stored gas will change (heaviness), when the relative quantity of the light part (volatile part) in liquefied gas reduces. According to the present invention, such a problem can be suppressed by returning the entire amount of BOG to the storage tank 1.
In particular, as a cooling heat source for reliquefaction by the BOG processing equipment 3, the cooling temperature of the shipping gas that is shipped from the shipping adjustment tank 2 on a daily basis (the vaporization heat at the time of vaporization at the time of shipment or the possession of the cryogenic liquid before the vaporization) Therefore, it is extremely rational because BOG is used as a heat source for vaporizing or preheating the shipping gas at the same time.
That is, the storage facility of the present invention integrates a normal receiving base and an emergency storage base, and operates only in an emergency at the storage base, with a normal shipping adjustment tank 2 that operates daily at the receiving base. By providing the storage tank 1 together, it is possible to rationally operate the entire facility by organically combining the functions of both.

なお、図示は省略しているが、備蓄用タンク１には備蓄用の低温液化ガスを受け入れるための設備と、緊急時にそれを払い出すための設備が当然に備えられ、また、出荷調整用タンク２には出荷ガスを上記の熱交換器５を通して常時出荷するための設備の他に、短期的に貯蔵する低温液化ガスを常時受け入れるための設備と、この出荷調整用タンク２において発生するＢＯＧを処理するための設備が当然に備えられるが、それらの設備はこの種の低温タンクにおける一般的なものを設ければ良い。
そして、それらの設備を備蓄用タンク１と出荷調整用タンク２のそれぞれに対して専用のものとして独立に設けることでも良いが、両者に兼用できるもの（たとえば受入設備における桟橋設備やローディングアーム、払出設備としての導管等）は兼用設備として設置しておき、それを通常時は出荷調整用タンク２における日常的な入出荷の際に使用し、備蓄開始時および緊急時の払い出しの際には備蓄用タンク１側に切り換えて使用すれば良く、それにより備蓄基地と通常の受入基地とをさらに有機的に統合し得て施設全体のさらなる簡略化と合理化を図ることができる。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the tank 1 for stockpiling is naturally equipped with the equipment for accepting the cryogenic liquefied gas for stockpiling, and the equipment for paying out it in an emergency, and the tank for shipping adjustment 2 includes equipment for always shipping the shipping gas through the heat exchanger 5 described above, equipment for always receiving the low-temperature liquefied gas stored in the short term, and BOG generated in the tank 2 for shipping adjustment. Facilities for processing are naturally provided, but those facilities may be provided in general for this kind of low temperature tank.
These facilities may be provided independently for each of the storage tank 1 and the shipping adjustment tank 2, but can be used for both (for example, a pier facility, a loading arm, a payout in the receiving facility) Pipes, etc. as equipment) are installed as dual-purpose equipment, which is normally used for daily receipt and shipment in the shipping adjustment tank 2, and stockpile at the start of stockpile and when paying out in an emergency. It is only necessary to switch to the use tank 1 side, so that the stockpiling base and the normal receiving base can be further organically integrated to further simplify and rationalize the entire facility.

図２は本発明の貯蔵施設の他の実施形態を示す概要図である。図１に示した上記の実施形態では備蓄用タンク１と出荷調整用タンク２とをいずれも地上タンクとして設置するものとしたので双方の用地確保が必要であるが、図２に示す本実施形態では備蓄用タンク１を地下タンクとして備蓄基地を受入基地の地下に建設したものであり、備蓄基地のための格別の用地確保を必要としないという利点がある。
勿論、図２の場合とは逆に備蓄用タンク１を地上タンクとして出荷調整用タンク２を地下タンクとしても良いし、さらには備蓄用タンク１と出荷調整用タンク２の双方を地下タンクとすることも考えられる。 FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the storage facility of the present invention. In the above embodiment shown in FIG. 1, since both the storage tank 1 and the shipping adjustment tank 2 are installed as ground tanks, it is necessary to secure both sites, but this embodiment shown in FIG. Then, the stockpile tank 1 is used as an underground tank, and the stockpile base is constructed in the basement of the receiving base.
Of course, contrary to the case of FIG. 2, the storage tank 1 may be a ground tank and the shipping adjustment tank 2 may be an underground tank, and both the storage tank 1 and the shipping adjustment tank 2 may be underground tanks. It is also possible.

いずれにしても、本発明の貯蔵施設は緊急時の備蓄用タンク１と通常時の出荷調整用タンク２の双方が必要であるので、備蓄基地を計画する際にそれに通常の受入基地の機能も持たせるものとしてそれらの全体を同時に計画し建設すれば良いが、あるいは既に稼働している既存の受入施設を利用できる場合にはそれを改修して必要な施設のみを新設すれば良い。
すなわち、出荷調整用タンク２を備えている既存の受入施設の周辺あるいは地下に備蓄用タンク１を設置することが可能な場合には、備蓄用タンク１およびＢＯＧ処理設備３を新設するとともにそれと既存の出荷調整用タンク２とを連係させるために必要な設備を設置することにより、既存の受入基地を本発明の貯蔵施設に容易にかつ安価に改修することが可能であり、特に図２に示したように備蓄用タンク１を地下タンクとして備蓄基地を既存の受入基地の地下に設置することすれば、そのための新たな用地確保も不要であるから、備蓄基地の早期の整備を図る上で有効である。 In any case, the storage facility of the present invention requires both an emergency storage tank 1 and a normal shipping adjustment tank 2, so that when planning a storage base, the normal receiving base functions as well. They can be planned and built at the same time, or if existing reception facilities that are already in operation can be used, they can be refurbished and only the necessary facilities installed.
That is, when it is possible to install the storage tank 1 around the existing receiving facility having the shipping adjustment tank 2 or in the basement, the storage tank 1 and the BOG treatment equipment 3 are newly installed and the existing tank By installing the necessary equipment for linking with the shipping adjustment tank 2, it is possible to easily and inexpensively upgrade the existing receiving base to the storage facility of the present invention, particularly as shown in FIG. If the storage tank 1 is used as an underground tank and the storage base is installed in the basement of the existing receiving base, it is not necessary to secure a new site for that purpose. It is.

１ 備蓄用タンク
２ 出荷調整用タンク
３ ＢＯＧ処理設備
４ 圧縮機
５ 熱交換器
６ 払い出しポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stockpile tank 2 Shipping adjustment tank 3 BOG processing equipment 4 Compressor 5 Heat exchanger 6 Dispensing pump

Claims (1)

ＬＮＧやＬＰＧ等の低温液化ガスを貯蔵するための貯蔵施設であって、
低温液化ガスを長期間備蓄するための備蓄用タンクと、低温液化ガスを短期間貯蔵して需要に応じて出荷するための出荷調整用タンクとを併設し、
前記備蓄用タンクから発生するボイルオフガスを再液化して備蓄用タンクに戻すためのＢＯＧ処理設備を具備し、
該ＢＯＧ処理設備は、前記ボイルオフガスを圧縮する圧縮機と、圧縮後のボイルオフガスと前記出荷調整用タンクから出荷される出荷ガスとの間で熱交換を行うことにより該出荷ガスの冷熱を利用して前記ボイルオフガスを冷却して再液化する熱交換器とからなることを特徴とする低温液化ガスの貯蔵施設。 A storage facility for storing low-temperature liquefied gases such as LNG and LPG,
A storage tank for storing low-temperature liquefied gas for a long period of time, and a shipping adjustment tank for storing low-temperature liquefied gas for a short period of time and shipping according to demand,
BOG treatment equipment for re-liquefying the boil-off gas generated from the storage tank and returning it to the storage tank;
The BOG processing equipment uses the cold heat of the shipping gas by exchanging heat between the compressor that compresses the boil-off gas, and the compressed boil-off gas and the shipping gas shipped from the shipping adjustment tank. And a heat exchanger for cooling and re-liquefying the boil-off gas.
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