JP2015054690A

JP2015054690A - 異種ｌｎｇ受入装置および異種ｌｎｇ受入方法

Info

Publication number: JP2015054690A
Application number: JP2013186872A
Authority: JP
Inventors: 周史志川; Kanefumi Shikawa
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-23
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: JP5833070B2

Abstract

【課題】ＬＮＧタンクの運用が柔軟に行えるとともに大規模な運用制限を行うことなく既設のＬＮＧタンクへの対策も容易に行える異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法を提供する。
【解決手段】残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧタンク１０に受け入れるための異種ＬＮＧ受入装置は、受入系統配管１２ａに設置された混合装置１１と、混合装置１１から流出される混合ＬＮＧをＬＮＧタンク１０の下部からＬＮＧタンク１０に供給するための下部受入系統配管１２ｂと、下部受入系統配管１２ｂに取り付けられた下部受入系統バルブ１３ａと、払出系統配管１２ｄに取り付けられた払出系統ポンプ１４および払出系統バルブ１３ｃの間から分岐されたかつ残存ＬＮＧをＬＮＧタンク１０から混合装置１１に供給するための混合系統配管１２ｅと、混合系統配管１２ｅに取り付けられた混合系統バルブ１３ｄとを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、異種ＬＮＧ（残存ＬＮＧと異なる性状のＬＮＧ）をＬＮＧタンクに受け入れるのに好適な異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法に関する。

ＬＮＧ（液化天然ガス）は主成分のメタンの他に液化石油ガス（ＬＰＧ）やエタン成分が混入しているため、ＬＮＧの輸入元が異なれば、その混入成分も異なり液密度も異なっている。液密度が異なるＬＮＧをＬＮＧタンクに混合貯蔵した場合には、層状化が進行し、やがてロールオーバー現象が発生することがある。

従来、このようなロールオーバー現象を未然に防止するために、以下に示す方法が実施されている。
（１）ジェットミキシング方法
ＬＮＧタンク内のＬＮＧをポンプでＬＮＧタンク外に一旦引き出したのちに再びＬＮＧタンク内で底部から斜め上向きに噴出させることにより、この噴出エネルギーによりＬＮＧタンク内のＬＮＧの上下層の界面を貫入し、下層のＬＮＧを上層のＬＮＧ中に連行させて混合を図り、界面を下降または解消する。
（２）上部下部受入方法
ＬＮＧ受入時に、受入ＬＮＧの液密度が残存ＬＮＧ（ＬＮＧタンク内に残存する液化天然ガス）の液密度よりも大きい（すなわち、受入ＬＮＧ液密度＞残存ＬＮＧ液密度）場合には、ＬＮＧタンク上部より受入ＬＮＧの受入を行い、一方、受入ＬＮＧの液密度がＬＮＧタンク内の残存ＬＮＧの液密度よりも小さい（すなわち、受入ＬＮＧ液密度＜残存ＬＮＧ液密度）場合には、ＬＮＧタンク下部より受入ＬＮＧの受入を行うことにより、液密度に差のあるＬＮＧを混合し易くさせる。

また、下記の特許文献１には、異種のＬＮＧを受け入れた際のロールオーバーを確実に防止できるようにするために、ＬＮＧタンク下部からＬＮＧタンク内に導入され先端がＬＮＧタンク頂部に向けて鉛直方向に延在する受入管を設置し、受入管の先端を閉塞するとともにＬＮＧをＬＮＧタンク内に流入させるための各流入口からＬＮＧが均等に流入するように受入管の高さ方向にそれぞれ離間して複数の流入口を設けた低温液化ガスタンクが開示されている。

特開平８−２８２７８７号公報

しかしながら、上述したジェットミキシング方法では、必要な混合効果を得るためには揚程の大きな循環ポンプが必要となるが、循環ポンプの揚程を大きくした場合には動力費および配管設備なども大きくなるという問題の他に、循環ポンプの入熱により余分なボイルオフガス（ＢＯＧ）が発生するという問題がある。
上述した上部下部受入方法では、受入ＬＮＧおよび残存ＬＮＧの液密度差に制限があるため、柔軟なＬＮＧタンクの運用を実施することができないという問題がある。

また、上述したジェットミキシング方法および上部下部受入方法では、ＬＮＧタンクの設置時または開放時（タンクパージには莫大な費用が必要）にジェットミキシング装置および上部下部受入配管設備をそれぞれ設置する必要があるため、既設のＬＮＧタンクへの対策としては非常に困難であるという問題がある。

上記の特許文献１に開示された低温液化ガスタンクでは、ＬＮＧタンク内での受入ＬＮＧと残存ＬＮＧとの混合を促進するものであるため、ＬＮＧタンクの設置時または開放時でなければ対策ができないという問題がある。

本発明の目的は、ＬＮＧタンクの運用が柔軟に行うことができるとともに大規模な運用制限を行うことなく既設のＬＮＧタンクへの対策も容易に行うことができる異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法を提供することにある。

本発明の異種ＬＮＧ受入装置は、残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧタンク（１０）に受け入れるための異種ＬＮＧ受入装置であって、前記異種ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクに受け入れるための受入系統配管（１２ａ）に設置された、かつ、前記異種ＬＮＧと前記ＬＮＧタンク内の残存ＬＮＧとを混合するための混合装置（１１）と、前記受入系統配管に接続された、かつ、前記混合装置から流出される混合ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクの下部から該ＬＮＧタンクに供給するための下部受入系統配管（１２ｂ）と、該下部受入系統配管に取り付けられた下部受入系統バルブ（１３ａ）と、前記ＬＮＧタンクから前記残存ＬＮＧを払い出すための払出系統配管（１２ｄ）に取り付けられた払出系統ポンプ（１４）および払出系統バルブ（１３ｃ）の間から分岐された、かつ、前記残存ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクから前記混合装置に供給するための混合系統配管（１２ｅ）と、該混合系統配管に取り付けられた混合系統バルブ（１３ｄ）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記下部受入系統配管の前記ＬＮＧタンク側の端部に取り付けられた受入ノズルと前記払出系統配管の前記ＬＮＧタンク側の端部に取り付けられた払出ノズル（１２ｄａ）とが、前記異種ＬＮＧの受入および前記残存ＬＮＧの払出を同時に行っても払出性能に影響を与えない位置に取り付けられており、前記払出ノズルが、下向きのエルボを介して前記払出系統配管に取り付けられていてもよい。
前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径と前記混合系統配管の内径とが同じ場合には、前記受入系統配管の前記混合装置から前記下部受入系統配管までの部分の内径と前記下部受入系統配管の内径とが、前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径の１．４１４倍とされていてもよい。
前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径と前記混合系統配管の内径とを同じにすることができない場合には、前記受入系統配管の前記混合装置から前記下部受入系統配管までの部分の内径と前記下部受入系統配管の内径とが、所定の流速で前記混合ＬＮＧが流れる値とされていてもよい。
本発明の異種ＬＮＧ受入方法は、残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧタンク（１０）に受け入れるための異種ＬＮＧ受入方法であって、前記異種ＬＮＧを前記ＬＮＧタンク内の残存ＬＮＧと混合し、前記異種ＬＮＧと前記残存ＬＮＧとが混合された混合ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクの下部から該ＬＮＧタンクに受け入れることを特徴とする。
ここで、本発明の異種ＬＮＧ受入装置を用いて前記異種ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクに受け入れてもよい。

本発明の異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法は、以下に示す効果を奏する。
（１）異種ＬＮＧと残存ＬＮＧとを混合したのちＬＮＧタンクに受け入れることにより、異種ＬＮＧと残存ＬＮＧとの確実な混合を行うことができる。
（２）ＬＮＧタンクの運用が柔軟に行える。
（３）ＬＮＧタンクの大幅な改造などを伴うことなく実現できるため、大規模な運用制限を行うことなく既設のＬＮＧタンクへの対策も容易に行える。

本発明の一実施例による異種ＬＮＧ受入装置について説明するための図であり、（ａ）は異種ＬＮＧ受入装置の構成について説明するための図であり、（ｂ）および（ｃ）は下部受入系統配管１２ｂおよび払出系統配管１２ｄのＬＮＧタンク１０への取付位置について説明するための図である。図１に示した異種ＬＮＧ受入装置の異種ＬＮＧ以外の受入ＬＮＧを受け入れる際の下部受入系統バルブ１３ａ、上部受入系統バルブ１３ｂ、払出系統バルブ１３ｃおよび混合系統バルブ１３ｄの開閉状態について説明するための図であり、（ａ）は受入ＬＮＧの液密度が残存ＬＮＧの液密度よりも大きい場合の開閉状態を示す図であり、（ｂ）は受入ＬＮＧの液密度が残存ＬＮＧの液密度よりも小さい場合の開閉状態を示す図である。

上記の目的を、異種ＬＮＧを残存ＬＮＧと混合装置で混合してＬＮＧタンクに受け入れることにより実現した。

以下、本発明の異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の異種ＬＮＧ受入装置および異種ＬＮＧ受入方法は、受入ＬＮＧの液密度はＬＮＧタンク内の残存ＬＮＧの液密度と異なる現状に鑑みて、受入ＬＮＧと残存ＬＮＧとを混合するための混合装置を受入系統配管に設置し、残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧ船から受け入れる際には、異種ＬＮＧを残存ＬＮＧと混合装置で混合してＬＮＧタンクに受け入れることを特徴とする。

そのため、本発明の一実施例による異種ＬＮＧ受入装置は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、受入系統配管１２ａの下部受入系統配管１２ｂと上部受入系統配管１２ｃとの分岐点よりも前（ＬＮＧタンク１０と反対側）に設置された混合装置１１と、払出系統配管１２ｄの払出系統ポンプ１４と払出系統バルブ１３ｃとの間から分岐された混合系統配管１２ｅと、混合系統配管１２ｅに設置された混合系統バルブ１３ｄとを具備する。

ここで、ＬＮＧタンク１０の寸法は、ＬＮＧ１ｋｌ＝０．４６３ｍ³、ＬＮＧ１ｔ＝２．１６ｋｌ、ＬＮＧタンク１ｍ＝１２８０ｔ（＝２，７７０ｋｌ）およびＬＮＧタンク容量＝８０，０００ｋｌ（重量＝３７，０００ｔ）とすると、内径＝５９．５ｍ、高さ＝４３．３ｍ、レベル極低（ＬＬ）＝２ｍ（容量＝５，５４０ｋｌ、重量＝２，５７０ｔ）、レベル低（Ｌ）＝２．５ｍ（容量＝６，９２５ｋｌ、重量＝３，２００ｔ）、レベル高（Ｈ）＝２７ｍ（容量＝７４，７９０ｋｌ、重量＝３４，５６０ｔ）、レベル極高（ＨＨ）＝２８．５ｍ（容量＝７８，９４５ｋｌ、重量＝３６，４８０ｔ）、最高液面高さ＝２８．８ｍ（容量＝７９，７７６ｋｌ、重量＝３６，８６４ｔ）である。

下部受入系統配管１２ｂのＬＮＧタンク１０側の端部に取り付けられている受入ノズル（不図示）および払出系統配管１２ｄのＬＮＧタンク１０側の端部に取り付けられている払出ノズル１２ｄａ（図１（ｃ）参照）の位置は、受入ＬＮＧの受入および残存ＬＮＧの払出を同時に行っても払出性能に影響を与えない位置とされている。
すなわち、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、下部受入系統配管１２ｂは、ＬＮＧタンク１０の底面から１ｍの高さで、ＬＮＧタンク１０の左側面からＬＮＧタンク１０内に３ｍ（＝３，０００ｍｍ）ほど挿入されており、また、払出系統配管１２ｄは、ＬＮＧタンク１０の底面から１ｍ（＝１，０００ｍｍ）の高さで、下部受入系統配管１２ｂと近接してかつ平行にＬＮＧタンク１０の左側面からＬＮＧタンク１０内に１ｍ（＝１，０００ｍｍ）ほど挿入されている。
また、受入ノズルよりも低い部分は経験上混合されずに残る可能性があるので、この部分の残存ＬＮＧを払い出すことによりＬＮＧタンク１０内のＬＮＧの層状化を少しでも解消するため、払出ノズル１２ｄａは下向きのエルボを介して払出系統配管１２ｄに取り付けられている（図１（ｃ）参照）。
払出ノズル１２ｄａのノズル面は、ＬＮＧタンク１０の底面から５０ｍｍの高さにされている。

受入系統配管１２ａの混合装置１１までの部分（以下、「受入系統配管１２ａの反タンク側の部分」と称する。）の内径と混合系統配管１２ｅの内径とが同じである場合には、受入系統配管１２ａの混合装置１１から下部受入系統配管１２ｂまでの部分（以下、「受入系統配管１２ａのタンク側の部分」と称する。）の内径と下部受入系統配管１２ｂの内径（ｄ）とは、Ｖ（流速）＝Ｑ（流量）×Ａ（配管断面積）およびＡ＝（π×ｄ²）／４より、混合ＬＮＧの流量が受入系統配管１２ａの反タンク側の部分内を流れる異種ＬＮＧの流量（＝混合系統配管１２ｅ内を流れる残存ＬＮＧの流量）の２倍になることを考慮して、受入系統配管１２ａのタンク側の部分の内径（＝混合系統配管１２ｅの内径）の１．４１４倍とされている。
なお、受入系統配管１２ａの反タンク側の部分の内径と混合系統配管１２ｅの内径とを同じにできない場合には、受入系統配管１２ａのタンク側の部分の内径と下部受入系統配管１２ｂの内径とは、流速＝５ｍ／ｓで混合ＬＮＧが流れる値とする。

次に、本実施例による異種ＬＮＧ受入装置を用いた異種ＬＮＧの受入方法（本発明の一実施例による異種ＬＮＧ受入方法）について説明する。
残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧ船から受け入れる際には、作業員は、図１（ａ）に黒塗りで示すように上部受入系統バルブ１３ｂおよび払出系統バルブ１３ｃを閉じるとともに、図１（ａ）に白抜きで示すように下部受入系統バルブ１３ａおよび混合系統バルブ１３ｄを開いたのち、払出系統ポンプ１４を駆動する。
これにより、異種ＬＮＧがＬＮＧ船から受入系統配管１２ａを介して混合装置１１に供給されるとともに残存ＬＮＧが払出ノズル１２ｄａ、払出系統配管１２ｄおよび混合系統配管１２ｅを介して混合装置１１に供給されて、異種ＬＮＧと残存ＬＮＧとが混合装置１１で混合されたのち、混合ＬＮＧが混合装置１１よりもＬＮＧタンク１０側の受入系統配管１２ａ、下部受入系統配管１２ｂおよび受入ノズルを介してＬＮＧタンク１０内に供給されて貯蔵される。

このようにして、ＬＮＧタンク１０内に混合ＬＮＧが貯蔵されると、作業員は、ＬＮＧ船からの異種ＬＮＧの混合装置１１への供給を止めるとともに払出ポンプ１４を停止させたのち、下部受入系統バルブ１３ａおよび混合系統バルブ１３ｄを閉じる。
このときの異種ＬＮＧの受入時間は、作業準備時間を除いて５時間程度である。

以上では、異種ＬＮＧの受入時には残存ＬＮＧの払出を行わなかったが、異種ＬＮＧの受入時に払出系統バルブ１３ｃを開いた状態にして異種ＬＮＧの受入と残存ＬＮＧの払出とを同時に行ってもよい。

１０ＬＮＧタンク
１１混合装置
１２ａ受入系統配管
１２ｂ下部受入系統配管
１２ｃ上部受入系統配管
１２ｄ払出系統配管
１２ｄａ払出ノズル
１２ｅ混合系統配管
１３ａ下部受入系統バルブ
１３ｂ上部受入系統バルブ
１３ｃ払出系統バルブ
１３ｄ混合系統バルブ
１４払出系統ポンプ

Claims

残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧタンク（１０）に受け入れるための異種ＬＮＧ受入装置であって、
前記異種ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクに受け入れるための受入系統配管（１２ａ）に設置された、かつ、前記異種ＬＮＧと前記ＬＮＧタンク内の残存ＬＮＧとを混合するための混合装置（１１）と、
前記受入系統配管に接続された、かつ、前記混合装置から流出される混合ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクの下部から該ＬＮＧタンクに供給するための下部受入系統配管（１２ｂ）と、
該下部受入系統配管に取り付けられた下部受入系統バルブ（１３ａ）と、
前記ＬＮＧタンクから前記残存ＬＮＧを払い出すための払出系統配管（１２ｄ）に取り付けられた払出系統ポンプ（１４）および払出系統バルブ（１３ｃ）の間から分岐された、かつ、前記残存ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクから前記混合装置に供給するための混合系統配管（１２ｅ）と、
該混合系統配管に取り付けられた混合系統バルブ（１３ｄ）と、
を具備することを特徴とする、異種ＬＮＧ受入装置。
前記下部受入系統配管の前記ＬＮＧタンク側の端部に取り付けられた受入ノズルと前記払出系統配管の前記ＬＮＧタンク側の端部に取り付けられた払出ノズル（１２ｄａ）とが、前記異種ＬＮＧの受入および前記残存ＬＮＧの払出を同時に行っても払出性能に影響を与えない位置に取り付けられており、
前記払出ノズルが、下向きのエルボを介して前記払出系統配管に取り付けられている、
ことを特徴とする、請求項１記載の異種ＬＮＧ受入装置。
前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径と前記混合系統配管の内径とが同じ場合には、前記受入系統配管の前記混合装置から前記下部受入系統配管までの部分の内径と前記下部受入系統配管の内径とが、前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径の１．４１４倍とされていることを特徴とする、請求項１または２記載の異種ＬＮＧ受入装置。
前記受入系統配管の前記混合装置までの部分の内径と前記混合系統配管の内径とを同じにすることができない場合には、前記受入系統配管の前記混合装置から前記下部受入系統配管までの部分の内径と前記下部受入系統配管の内径とが、所定の流速で前記混合ＬＮＧが流れる値とされていることを特徴とする、請求項１または２記載の異種ＬＮＧ受入装置。
残存ＬＮＧと異なる性状の異種ＬＮＧをＬＮＧタンク（１０）に受け入れるための異種ＬＮＧ受入方法であって、
前記異種ＬＮＧと前記残存ＬＮＧとが混合された混合ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクの下部から該ＬＮＧタンクに受け入れる、
ことを特徴とする、異種ＬＮＧ受入方法。
請求項２乃至４いずれかに記載の異種ＬＮＧ受入装置を用いて前記異種ＬＮＧを前記ＬＮＧタンクに受け入れることを特徴とする、請求項５記載の異種ＬＮＧ受入方法。