JP2017032146A - Liquefaction gas manufacturing facility and liquefaction gas manufacturing method - Google Patents

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謙 角谷
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輝 浅香
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cooling type liquefaction gas manufacturing facility capable of restricting the reduction in liquefaction gas manufacturing amount depending on an ambient temperature by improving the efficiency of heat exchange by AFC.SOLUTION: A liquefaction gas manufacturing facility for manufacturing liquid gas by liquefying supply gas 100 containing methane as a chief constituent, comprises: a first heat exchanger 101; a first refrigerant compressor 200; a second heat exchanger 102; a second refrigerant compressor 300; a first refrigerant air-cooled heat exchanger 201; a first refrigerant air-cooled condenser 211; a second refrigerant air-cooled heat exchanger 301; and a mist spray device for spraying the mist composed of demineralized water into cooling air supplied to the air-cooled heat exchanger or the air-cooled condenser specified among the first refrigerant air-cooled heat exchanger, the second refrigerant air-cooled heat exchanger, the first refrigerant air-cooled condenser, and the second refrigerant air-cooled condenser for cooling the cooling air so as to increase the liquefaction gas manufacturing amount.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、液化ガス製造設備及び液化ガス製造方法に関する。   The present invention relates to a liquefied gas production facility and a liquefied gas production method.

液化ガス製造設備とは、天然ガスであるLNG(Liquefied Natural Gas)、LPG(Liquefied Petroleum Gas)、及びSNG(Stynthetic Natural Gas)を精製及び液化して、目的とする液化ガスを製造する設備である。それらの例として、LNG製造設備、LPG製造設備、SNG製造設備がある。   A liquefied gas production facility is a facility that purifies and liquefies natural gas LNG (Liquid Natural Gas), LPG (Liquid Petroleum Gas), and SNG (Synthetic Natural Gas) to produce a target liquefied gas. . Examples thereof include LNG manufacturing equipment, LPG manufacturing equipment, and SNG manufacturing equipment.

LNG製造設備では、冷凍サイクルの凝縮器は水冷式や空冷式のものが使われる。水冷式の凝縮器は、冷却水の冷却に海水を使う場合が多いが、熱交換により温められた海水が環境に与える影響が問題となっており、近年、空冷式の凝縮器を採用するLNG製造設備が増えてきている。
尚、液化工程は、LNG製造設備のみならず、LPG製造設備、SNG製造設備でも必須である。
In the LNG manufacturing facility, a water-cooled or air-cooled condenser is used for the refrigeration cycle. Water-cooled condensers often use seawater to cool the cooling water, but the effect of seawater heated by heat exchange on the environment has become a problem. In recent years, LNG that uses air-cooled condensers has become a problem. Manufacturing facilities are increasing.
The liquefaction process is essential not only for LNG production equipment but also for LPG production equipment and SNG production equipment.

特許文献1の図1及び図2に示されるように、LNG製造設備は、設備中央にパイプラックを設け、その両脇に、圧縮機、天然ガスを冷却する熱交換器、天然ガスを精製する蒸留塔等を配置するのが通常である。空冷式の凝縮器を採用するLNG製造設備では、パイプラックの頂上に複数のエアフィンクーラー(以下、「AFC」とも言う。)が設置される。AFCは、ファンによりその下部から空気を吸い込み、パイプラックに架設されたチューブを流れる流体と熱交換させ、熱交換により温められた空気をその上部から排出する。   As shown in FIGS. 1 and 2 of Patent Document 1, the LNG manufacturing facility is provided with a pipe rack in the center of the facility, and a compressor, a heat exchanger that cools natural gas, and natural gas are purified on both sides of the pipe rack. It is usual to arrange a distillation column or the like. In an LNG production facility that employs an air-cooled condenser, a plurality of air fin coolers (hereinafter also referred to as “AFC”) are installed on the top of a pipe rack. AFC sucks air from the lower part by a fan, exchanges heat with a fluid flowing through a tube installed in a pipe rack, and discharges air heated by heat exchange from the upper part.

特開2005−147568号公報JP 2005-147568 A

空冷式の熱交換器を採用するLNG製造設備では、外気温の上昇によって、AFCの熱交換量が低下し、ガスタービンの出力が低下して、LNG製造量が減少するという問題がある。   In an LNG production facility that employs an air-cooled heat exchanger, there is a problem that the amount of LNG produced decreases due to a decrease in the amount of AFC heat exchange and a decrease in the output of the gas turbine due to an increase in the outside air temperature.

そこで、本発明は、AFCによる熱交換の効率を高め、外気温に依存する液化ガス製造量の減少を抑制することができる空冷式液化ガス製造設備及び空冷による液化ガス製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an air-cooled liquefied gas production facility and an air-cooled liquefied gas production method capable of increasing the efficiency of heat exchange by AFC and suppressing the decrease in the amount of liquefied gas produced depending on the outside air temperature. Objective.

本発明によれば、以下の項目に示される液化ガス製造設備等を提供できる。   According to the present invention, a liquefied gas production facility or the like shown in the following items can be provided.

1.メタンを主成分とする供給ガスから、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造設備であって、
第1冷媒との熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する第1熱交換器と、
前記第1熱交換器において供給ガス及び第2冷媒を冷却して、ガス化した前記第1冷媒を圧縮する第1冷媒圧縮機と、
前記第1熱交換器により冷却された供給ガスを、前記第2冷媒との熱交換によってさらに冷却し、液化させる第2熱交換器と、
前記第2熱交換器において供給ガスを冷却して、ガス化した前記第2冷媒を圧縮する第2冷媒圧縮機と、
前記第1冷媒圧縮機から吐出される第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒ガスを冷却する第1冷媒空冷熱交換器と、
前記第1冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する第1冷媒空冷凝縮器と、
前記第2冷媒圧縮機から吐出される第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第2冷媒ガスを冷却する第2冷媒空冷熱交換器と、
前記第2冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する第2冷媒空冷凝縮器と、
前記液化ガスの製造量を増大するように、前記第1冷媒空冷熱交換器、前記第2冷媒空冷熱交換器、前記第1冷媒空冷凝縮器、及び前記第2冷媒空冷凝縮器のうち特定した空冷熱交換器又は空冷凝縮器に供給される冷却空気に、脱塩水から構成されるミストを噴霧して、当該冷却空気を冷却するミスト噴霧装置を備えることを特徴とする液化ガス製造設備。
1. A liquefied gas production facility for producing a liquefied gas by liquefying from a supply gas mainly composed of methane,
A first heat exchanger that cools the supply gas and the second refrigerant by heat exchange with the first refrigerant;
A first refrigerant compressor that cools the supply gas and the second refrigerant in the first heat exchanger and compresses the gasified first refrigerant;
A second heat exchanger for further cooling and liquefying the supply gas cooled by the first heat exchanger by heat exchange with the second refrigerant;
A second refrigerant compressor that cools the supply gas in the second heat exchanger and compresses the gasified second refrigerant;
A first refrigerant air-cooled heat exchanger that cools the first refrigerant gas by cooling the first refrigerant gas discharged from the first refrigerant compressor with air;
A first refrigerant air-cooled condenser that liquefies the first refrigerant by cooling the first refrigerant gas cooled by the first refrigerant air-cooled heat exchanger with air;
A second refrigerant air-cooled heat exchanger that cools the second refrigerant gas by cooling the second refrigerant gas discharged from the second refrigerant compressor with air;
A second refrigerant air-cooled condenser that liquefies the first refrigerant by cooling the second refrigerant gas cooled by the second refrigerant air-cooled heat exchanger with air;
The first refrigerant air-cooled heat exchanger, the second refrigerant air-cooled heat exchanger, the first refrigerant air-cooled condenser, and the second refrigerant air-cooled condenser are identified so as to increase the production amount of the liquefied gas. A liquefied gas production facility comprising a mist spraying device for spraying mist composed of demineralized water onto cooling air supplied to an air-cooled heat exchanger or an air-cooled condenser and cooling the cooling air.

液化ガス製造設備が備える全ての空冷式熱交換器(以下、「熱交換器」には「凝縮器」も含む。)に、脱塩水を噴霧すれば、熱交換器の熱交換量が上がり、液化ガス製造設備の製造量は最大化できる。しかしながら、膨大な脱塩水が必要になるため、不経済である。
そこで、液化ガス製造量を増大するように、脱塩水を噴霧する熱交換器を特定して、脱塩水を噴霧して、脱塩水の使用量を少なくするとともに、効率的に、液化ガス製造能力を向上させている。
If demineralized water is sprayed on all air-cooled heat exchangers (hereinafter referred to as “heat exchanger” also includes “condenser”) provided in the liquefied gas production facility, the heat exchange amount of the heat exchanger increases, The production volume of the liquefied gas production facility can be maximized. However, it is uneconomical because it requires a huge amount of demineralized water.
Therefore, in order to increase the amount of liquefied gas produced, the heat exchanger that sprays the demineralized water is specified, and the demineralized water is sprayed to reduce the amount of demineralized water used, and the liquefied gas production capacity is efficiently Has improved.

2.前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、第1冷媒空冷凝縮器が含まれる項目1に記載の液化ガス製造設備。   2. Item 2. The liquefied gas production facility according to item 1, wherein the specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes a first refrigerant air-cooled condenser.

第1熱交換器は、第1冷媒との間接熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する。つまり、供給ガスを液化する第2冷媒も、第1冷媒により冷却されているため、第1冷媒の冷却能力が低下すると、液化ガス製造設備の液化ガス製造能力が著しく低下することになる。
そのため、項目2では、第1冷媒空冷凝縮器に脱塩水を噴霧する。
The first heat exchanger cools the supply gas and the second refrigerant by indirect heat exchange with the first refrigerant. That is, since the 2nd refrigerant | coolant which liquefies supply gas is also cooled with the 1st refrigerant | coolant, if the cooling capacity of a 1st refrigerant | coolant falls, the liquefied gas production capacity of a liquefied gas production facility will fall remarkably.
Therefore, in item 2, demineralized water is sprayed on the first refrigerant air-cooled condenser.

液化ガス製造設備が備える全ての空冷式熱交換器に、ミストを噴霧すれば、熱交換器の熱交換量が上がり、液化ガス製造設備の製造量は最大化できる。しかしながら、膨大な脱塩水が必要になるため、不経済である。
第1熱交換器は、第1冷媒との間接熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する。つまり、供給ガスを液化する第2冷媒も、第1冷媒により冷却されているため、第1冷媒の冷却能力が低下すると、液化ガス製造設備の液化ガス製造能力が著しく低下することになる。
そのため、項目2では、第1冷媒空冷凝縮器にのみミストを噴霧して、脱塩水の使用量を少なくするとともに、効率的に、液化ガス製造能力を向上させている。
If mist is sprayed on all the air-cooled heat exchangers provided in the liquefied gas production facility, the heat exchange amount of the heat exchanger is increased, and the production amount of the liquefied gas production facility can be maximized. However, it is uneconomical because it requires a huge amount of demineralized water.
The first heat exchanger cools the supply gas and the second refrigerant by indirect heat exchange with the first refrigerant. That is, since the 2nd refrigerant | coolant which liquefies supply gas is also cooled with the 1st refrigerant | coolant, if the cooling capacity of a 1st refrigerant | coolant falls, the liquefied gas production capacity of a liquefied gas production facility will fall remarkably.
For this reason, in item 2, mist is sprayed only on the first refrigerant air-cooled condenser to reduce the amount of demineralized water used, and the liquefied gas production capacity is efficiently improved.

3.供給ガス中の酸性ガスを、アミン溶液で除去する酸性ガス除去装置と、
前記アミン溶液を希釈するために脱塩水を製造する脱塩水製造装置と、を備え、
前記ミストを構成する脱塩水は、前記脱塩水製造装置から供給される項目1又は2に記載の液化ガス製造装置。
3. An acid gas removing device for removing the acid gas in the supply gas with an amine solution;
A demineralized water production apparatus for producing demineralized water to dilute the amine solution,
3. The liquefied gas production apparatus according to item 1 or 2, wherein the demineralized water constituting the mist is supplied from the demineralized water production apparatus.

4.前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、
3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定して、前記気象場情報を用いて、ホットエアリサーキューレーション(HAR)の影響が大きい空冷熱交換器が含まれる項目1〜3の何れか1項に記載の液化ガス製造設備。
4). The specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes
By calculating with a three-dimensional hydrodynamic equation, the weather field information of the nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated, and the influence of hot air recirculation (HAR) is large using the weather field information. Item 4. The liquefied gas production facility according to any one of Items 1 to 3, wherein the air-cooled heat exchanger is included.

また、一のAFCから排出された温かい空気が隣接する他のAFCに吸い込まれる、HARにより、AFCの熱交換量が低下し、LNG製造量が減少するという問題もあり、項目4では、この問題を回避できる。   Also, there is a problem that warm air exhausted from one AFC is sucked into another adjacent AFC, and HAR reduces the amount of AFC heat exchange and reduces the amount of LNG produced. Can be avoided.

5.領域及び時刻に関係付けられ、少なくとも温度データを含む複数の気象情報から、前記空気利用装置が配置される配置場所を含む第1領域における、一定期間内の複数の時刻に関係づけられる気象情報セットを複数選択し、
前記選択された複数個の気象情報セットを入力データとして、気象シミュレーションのための解析モデルに従う前記気象情報の微分方程式を解いて、前記第1領域内のより狭い複数の第2領域に関係づけられる第1狭域気象情報セットを複数生成し、
前記生成した複数の第1狭域気象情報セットのうち、前記配置場所を含む第2領域を対象とする第2狭域気象情報セットを選択し、
前記第2狭域気象情報を、3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定する、項目1〜4の何れか1項に記載の液化ガス製造設備。
5). Meteorological information set related to a plurality of times within a predetermined period in a first region including a location where the air utilization device is arranged, from a plurality of weather information including at least temperature data and related to the area and time Select multiple
Using the selected plurality of weather information sets as input data, solving a differential equation of the weather information according to an analysis model for weather simulation is related to a plurality of narrower second regions in the first region. Generate multiple first narrow-area weather information sets,
Of the plurality of generated first narrow area weather information sets, select a second narrow area weather information set for the second area including the location,
Item 5. The item according to any one of Items 1 to 4, wherein the second narrow-area meteorological information is calculated by a three-dimensional hydrodynamic equation, and meteorological field information in a nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated. Liquefied gas production equipment.

6.メタンを主成分とする供給ガスから、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造方法であって、
第1熱交換器において、第1冷媒との熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する工程と、
第1冷媒圧縮機において、前記第1熱交換器において供給ガス及び第2冷媒を冷却して、ガス化した前記第1冷媒を圧縮する工程と、
第2熱交換器において、前記第1熱交換器により冷却された供給ガスを、前記第2冷媒との熱交換によってさらに冷却し、液化させる工程と、
第2冷媒圧縮機において、前記第2熱交換器において供給ガスを冷却して、ガス化した前記第2冷媒を圧縮する工程と、
第1冷媒空冷熱交換器において、前記第1冷媒圧縮機から吐出される第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒ガスを冷却する工程と、
第1冷媒空冷凝縮器において、前記第1冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する工程と、
第2冷媒空冷熱交換器において、前記第2冷媒圧縮機から吐出される第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第2冷媒ガスを冷却する工程と、
第2冷媒空冷凝縮器において、前記第2冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する工程と、
前記液化ガスの製造量を増大するように、前記第1冷媒空冷熱交換器、前記第2冷媒空冷熱交換器、前記第1冷媒空冷凝縮器、及び前記第2冷媒空冷凝縮器のうち特定した空冷熱交換器又は空冷凝縮器に供給される冷却空気に、脱塩水から構成されるミストを噴霧して、当該冷却空気を冷却する工程を含むことを特徴とする液化ガス製造方法。
6). A liquefied gas production method for producing a liquefied gas by liquefying from a supply gas mainly composed of methane,
Cooling the supply gas and the second refrigerant by heat exchange with the first refrigerant in the first heat exchanger;
In the first refrigerant compressor, cooling the supply gas and the second refrigerant in the first heat exchanger and compressing the gasified first refrigerant;
In the second heat exchanger, the supply gas cooled by the first heat exchanger is further cooled and liquefied by heat exchange with the second refrigerant;
In the second refrigerant compressor, cooling the supply gas in the second heat exchanger and compressing the gasified second refrigerant;
In the first refrigerant air-cooled heat exchanger, cooling the first refrigerant gas discharged from the first refrigerant compressor with air to cool the first refrigerant gas;
In the first refrigerant air-cooled condenser, cooling the first refrigerant gas cooled by the first refrigerant air-cooled heat exchanger with air to liquefy the first refrigerant;
Cooling the second refrigerant gas discharged from the second refrigerant compressor with air in the second refrigerant air-cooled heat exchanger; and cooling the second refrigerant gas;
A second refrigerant air-cooled condenser, wherein the second refrigerant gas cooled by the second refrigerant air-cooled heat exchanger is cooled by air to liquefy the first refrigerant;
The first refrigerant air-cooled heat exchanger, the second refrigerant air-cooled heat exchanger, the first refrigerant air-cooled condenser, and the second refrigerant air-cooled condenser are identified so as to increase the production amount of the liquefied gas. A method for producing a liquefied gas, comprising: spraying a mist composed of demineralized water on cooling air supplied to an air-cooling heat exchanger or an air-cooling condenser, and cooling the cooling air.

7.前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、第1冷媒空冷凝縮器が含まれる項目6に記載の液化ガス製造方法。   7). The liquefied gas manufacturing method according to item 6, wherein the specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes a first refrigerant air-cooled condenser.

8.酸性ガス除去装置において、供給ガス中の酸性ガスを、アミン溶液で除去する工程と、
脱塩水製造装置において、前記アミン溶液を希釈するために脱塩水を製造する工程と、を備え、
前記ミストを構成する脱塩水は、前記脱塩水製造装置から供給される項目6又は7に記載の液化ガス製造方法。
8). In the acid gas removal device, the step of removing the acid gas in the supply gas with an amine solution;
A demineralized water production apparatus comprising: a step of producing demineralized water to dilute the amine solution;
8. The liquefied gas production method according to item 6 or 7, wherein the demineralized water constituting the mist is supplied from the demineralized water production apparatus.

9.前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、
3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定して、前記気象場情報を用いて、ホットエアリサーキューレーション(HAR)の影響が大きい空冷熱交換器又は空冷凝縮器が含まれる項目6〜8の何れか1項に記載の液化ガス製造方法。
9. The specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes
By calculating with a three-dimensional hydrodynamic equation, the weather field information of the nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated, and the influence of hot air recirculation (HAR) is large using the weather field information. The method for producing a liquefied gas according to any one of items 6 to 8, wherein the air-cooled heat exchanger or the air-cooled condenser is included.

10.領域及び時刻に関係付けられ、少なくとも温度データを含む複数の気象情報から、前記空気利用装置が配置される配置場所を含む第1領域における、一定期間内の複数の時刻に関係づけられる気象情報セットを複数選択し、
前記選択された複数個の気象情報セットを入力データとして、気象シミュレーションのための解析モデルに従う前記気象情報の微分方程式を解いて、前記第1領域内のより狭い複数の第2領域に関係づけられる第1狭域気象情報セットを複数生成し、
前記生成した複数の第1狭域気象情報セットのうち、前記配置場所を含む第2領域を対象とする第2狭域気象情報セットを選択し、
前記第2狭域気象情報を、3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定する、項目6〜9の何れか1項に記載の液化ガス製造方法。
10. Meteorological information set related to a plurality of times within a predetermined period in a first region including a location where the air utilization device is arranged, from a plurality of weather information including at least temperature data and related to the area and time Select multiple
Using the selected plurality of weather information sets as input data, solving a differential equation of the weather information according to an analysis model for weather simulation is related to a plurality of narrower second regions in the first region. Generate multiple first narrow-area weather information sets,
Of the plurality of generated first narrow area weather information sets, select a second narrow area weather information set for the second area including the location,
Item 10. The item 6-9, wherein the second narrow-area meteorological information is calculated by a three-dimensional hydrodynamic equation to calculate meteorological field information in a nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged. Liquefied gas production method.

LNG製造設備の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of LNG manufacturing equipment. LNG液化設備の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of LNG liquefaction equipment. 気象再現装置の機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a function structure of a weather reproduction apparatus. 気象情報のデータテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data table of weather information. 気象再現装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of a weather reproduction apparatus. 広域気象情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of wide area weather information. 図6で示した広域気象情報を拡大した例を示す図である。It is a figure which shows the example which expanded the wide area weather information shown in FIG. 狭域気象情報の一例の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an example of narrow area weather information. 気象場情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of weather field information. HARが生じているAFCの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of AFC in which HAR has arisen. LNG液化設備の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of LNG liquefaction equipment. LNG製造設備の配置の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of arrangement | positioning of LNG manufacturing equipment. 脱塩水供給装置の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of a desalted water supply apparatus. LNG液化設備の他の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows other embodiment of LNG liquefaction equipment.

1.液化ガス製造設備
本発明の液化ガス製造設備は、空冷式熱交換器により、空気冷却で冷媒を空冷して、ガスを液化する液化ガス製造設備である。特に、明細書内で述べた場合を除き、以下に示す熱交換器は全て、空冷式熱交換器である。
1. Liquefied gas manufacturing facility The liquefied gas manufacturing facility of the present invention is a liquefied gas manufacturing facility in which a refrigerant is air-cooled by air cooling with an air-cooled heat exchanger to liquefy the gas. In particular, except as noted in the specification, all of the heat exchangers shown below are air-cooled heat exchangers.

図1は、LNG製造設備の一例を示す概略図である。ガス田から供給されるガスは、液分離工程の後に、LNG製造設備に提供される。LNG製造設備では、水銀除去、酸性ガス除去、水分除去、液化、窒素除去等の各工程を得て、LNGが製造される。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an LNG manufacturing facility. The gas supplied from the gas field is provided to the LNG manufacturing facility after the liquid separation step. In the LNG production facility, LNG is produced by obtaining respective steps such as mercury removal, acid gas removal, moisture removal, liquefaction, nitrogen removal and the like.

液化工程では、圧縮機の動力と凝縮器の熱交換を利用する蒸気圧縮式の冷凍サイクルにより、天然ガスが液化される。冷凍サイクルでは、気体の冷媒を圧縮機で圧縮し、凝縮器で冷却して、圧力の高い液体とし、膨張弁等で圧力を下げ、低温化した冷媒で、天然ガスと熱交換する。熱交換後の冷媒は気体となり、圧縮機に供給され、循環利用される。   In the liquefaction step, natural gas is liquefied by a vapor compression refrigeration cycle that uses heat exchange between the compressor power and the condenser. In the refrigeration cycle, gaseous refrigerant is compressed by a compressor, cooled by a condenser to form a high-pressure liquid, and the pressure is reduced by an expansion valve or the like, and heat is exchanged with natural gas using a low-temperature refrigerant. The refrigerant after the heat exchange becomes a gas and is supplied to the compressor for circulation.

酸性ガス除去は、アミン溶剤を用いた化学吸収分離により酸性ガスと、プロセスガスとを分離することが行われる。   The acid gas removal is performed by separating the acid gas and the process gas by chemical absorption separation using an amine solvent.

より具体的には、本発明の液化ガス製造設備は、メタンを主成分とする供給ガスから不要物を除去し、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造部を有する液化ガス製造設備であって、前記液化ガス製造部は、前記供給ガスを冷媒と熱交換して冷却する熱交換器と、前記供給ガスとの熱交換により蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮された冷媒を冷却するエアフィンクーラー部と、前記冷却された冷媒を断熱膨張して冷却する膨張部とを有し、前記エアフィンクーラー部は、脱塩水を噴霧する脱塩水供給装置を備える。   More specifically, the liquefied gas production facility of the present invention is a liquefied gas production facility having a liquefied gas production section that removes unnecessary substances from a supply gas mainly composed of methane and liquefies to produce a liquefied gas. The liquefied gas production unit includes a heat exchanger that cools the supply gas by exchanging heat with the refrigerant, a compressor that compresses the refrigerant evaporated by heat exchange with the supply gas, and the compressed refrigerant An air fin cooler unit that cools the cooled refrigerant, and an expansion unit that adiabatically expands and cools the cooled refrigerant, and the air fin cooler unit includes a demineralized water supply device that sprays demineralized water.

本発明の液化ガス製造設備によれば、脱塩水供給装置により、エアフィンクーラーの下部に、脱塩水が霧状又は液滴状に噴霧される。噴霧された脱塩水は、エアフィンクーラーによりその下部から吸い込まれる空気に同伴されて上方に吸い上げられる。吸い上げられた脱塩水は、パイプラックに架設されたチューブの間を通過してエアフィンクーラーの上部から排出されるまでの間に蒸発する。このときの気化熱により、パイプラックに架設されたチューブを流れる冷媒を効率よく冷却することができ、外気温やHARに依存する熱交換量の低下を抑制することができ、その結果、液化ガス製造量の減少を抑制することができる。   According to the liquefied gas production facility of the present invention, the desalted water is sprayed in the form of mist or droplets on the lower portion of the air fin cooler by the desalted water supply device. The sprayed demineralized water is sucked upward by the air fin cooler accompanied by the air sucked from the lower part thereof. The sucked-up demineralized water evaporates while passing between the tubes installed on the pipe rack and being discharged from the upper part of the air fin cooler. The heat of vaporization at this time can efficiently cool the refrigerant flowing through the tubes laid on the pipe rack, and can suppress the decrease in the heat exchange amount depending on the outside air temperature and HAR. As a result, the liquefied gas A decrease in production amount can be suppressed.

脱塩水は、塩類を除去した水を意味し、例えば、イオン交換樹脂を通した脱イオン水、逆浸透膜を通したRO水、蒸留水等が挙げられる。脱塩水を用いることにより、チューブやエアフィンクーラーに塩由来のスケールが付着することがなく、伝熱係数の低下につながる要因を排除することができる。   Demineralized water means water from which salts have been removed. Examples thereof include deionized water that has passed through an ion exchange resin, RO water that has passed through a reverse osmosis membrane, and distilled water. By using demineralized water, the scale derived from the salt does not adhere to the tube or the air fin cooler, and a factor that leads to a decrease in the heat transfer coefficient can be eliminated.

図2は、LNG製造設備のうち液化設備の例を示す概略図である。
典型的な不純物であるCO、HS、水を除去した供給ガス100は、プロセス流体として液化設備に送られ、温度の異なる2つの冷媒により、供給ガスは冷却されて、最終的には、液化される。温度の高い冷媒(第1冷媒)は、例えば、プロパンである。温度の低い第2冷媒は、例えば、窒素、メタン、エタン、プロパンからなる混合冷媒である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a liquefaction facility among LNG production facilities.
The supply gas 100 from which typical impurities CO 2 , H 2 S, and water are removed is sent to the liquefaction facility as a process fluid, and the supply gas is cooled by two refrigerants having different temperatures, and finally, Liquefied. The refrigerant having a high temperature (first refrigerant) is, for example, propane. The second refrigerant having a low temperature is, for example, a mixed refrigerant composed of nitrogen, methane, ethane, and propane.

図2では、第1冷媒を冷媒として用いる熱交換器101、第2冷媒を冷媒として用いる熱交換器102により、冷却、液化される。LNG生成物は、ポンプ104により貯蔵タンク105に送られ、出荷まで貯蔵される。貯蔵タンクにおいてわずかに温まりLNGから気化したガスは、再びプロセスに戻され、熱交換器103で再度液化されて、ポンプ104により貯蔵タンク105に送られる。   In FIG. 2, it is cooled and liquefied by the heat exchanger 101 using the first refrigerant as the refrigerant and the heat exchanger 102 using the second refrigerant as the refrigerant. The LNG product is sent to the storage tank 105 by the pump 104 and stored until shipment. The gas slightly warmed in the storage tank and vaporized from LNG is returned to the process again, liquefied again in the heat exchanger 103, and sent to the storage tank 105 by the pump 104.

第1冷媒冷却サイクルにおいては、吸気ライン203、204、205から集められた第1冷媒が、第1冷媒コンプレッサ200において加圧された後、第1冷媒空冷熱交器201により冷却され、次に、第1冷媒空冷凝縮器211により液化され、膨張弁202にて所定の圧力まで減圧されたうえで、熱交換器101に送られる。熱交換器101では、供給ガス100と、後段の熱交換器に使用される第2冷媒とが、第1冷媒との熱交換により冷却される。   In the first refrigerant cooling cycle, the first refrigerant collected from the intake lines 203, 204, 205 is pressurized by the first refrigerant compressor 200, then cooled by the first refrigerant air-cooled heat exchanger 201, The refrigerant is liquefied by the first refrigerant air-cooled condenser 211, depressurized to a predetermined pressure by the expansion valve 202, and then sent to the heat exchanger 101. In the heat exchanger 101, the supply gas 100 and the second refrigerant used in the subsequent heat exchanger are cooled by heat exchange with the first refrigerant.

第2冷媒冷却サイクルにおいては、吸気ライン303、304から集められた第2冷媒が、第2冷媒コンプレッサ300において加圧された後、第2冷媒空冷熱交換器301により冷却され、さらに熱交換器101で第1冷媒との熱交換により冷却されて、液化される。次いで、膨張弁302にて所定の圧力まで減圧されたうえで、熱交換器102に送られる。熱交換器102では、熱交換器101から出た供給ガス100が冷却され、液化される。   In the second refrigerant cooling cycle, the second refrigerant collected from the intake lines 303 and 304 is pressurized by the second refrigerant compressor 300 and then cooled by the second refrigerant air-cooled heat exchanger 301, and further the heat exchanger. In 101, it is cooled and liquefied by heat exchange with the first refrigerant. Next, the pressure is reduced to a predetermined pressure by the expansion valve 302 and then sent to the heat exchanger 102. In the heat exchanger 102, the supply gas 100 output from the heat exchanger 101 is cooled and liquefied.

本発明にしたがえば、エアフィンクーラー100Aの下部から、脱塩水供給装置(図示せず)により脱塩水が噴霧される。   According to the present invention, desalted water is sprayed from the lower portion of the air fin cooler 100A by a desalted water supply device (not shown).

2.液化ガス製造方法
本発明の液化ガス製造方法は、メタンを主成分とする供給ガスから不要物を除去し、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造方法であって、前記供給ガスを冷媒と熱交換して冷却する工程と、前記供給ガスとの熱交換により蒸発した冷媒を圧縮する工程と、前記圧縮された冷媒をエアフィンクーラーにより冷却する工程と、前記冷却された冷媒を断熱膨張して冷却する工程とを含み、前記エアフィンクーラーの下部から脱塩水を噴霧することを特徴とする。
2. The liquefied gas manufacturing method The liquefied gas manufacturing method of the present invention is a liquefied gas manufacturing method in which an unnecessary substance is removed from a supply gas containing methane as a main component and liquefied to produce a liquefied gas. A step of cooling by exchanging heat with the gas, a step of compressing the refrigerant evaporated by heat exchange with the supply gas, a step of cooling the compressed refrigerant by an air fin cooler, and adiabatic expansion of the cooled refrigerant And demineralized water is sprayed from the lower part of the air fin cooler.

本発明の液化ガス製造方法によれば、エアフィンクーラーの下部から脱塩水を噴霧することにより、噴霧された脱塩水は、エアフィンクーラーによりその下部から吸い込まれる空気に同伴されて上方に吸い上げられる。吸い上げられた脱塩水は、パイプラックに架設されたチューブの間を通過してエアフィンクーラーの上部から排出されるまでの間に蒸発する。このときの気化熱により、パイプラックに架設されたチューブを流れる冷媒を効率よく冷却することができ、外気温やHARに依存する熱交換量の低下を抑制することができ、その結果、液化ガス製造量の減少を抑制することができる。   According to the liquefied gas production method of the present invention, by spraying demineralized water from the lower part of the air fin cooler, the sprayed demineralized water is sucked upward by being accompanied by the air sucked from the lower part by the air fin cooler. . The sucked-up demineralized water evaporates while passing between the tubes installed on the pipe rack and being discharged from the upper part of the air fin cooler. The heat of vaporization at this time can efficiently cool the refrigerant flowing through the tubes laid on the pipe rack, and can suppress the decrease in the heat exchange amount depending on the outside air temperature and HAR. As a result, the liquefied gas A decrease in production amount can be suppressed.

噴霧した脱塩水は霧状又は液滴状であればよく、液滴の径は特に限定されないが、径が小さく微細であるほど好ましい。脱塩水の噴霧量は、外気温やHARの発生状況を考慮して、適宜、変更することができるが、好ましくは、脱塩水の噴霧量は、エアフィンクーラーの上部から排出されるまでの間に全量が蒸発する程度の量である。   The sprayed demineralized water may be in the form of a mist or a droplet, and the diameter of the droplet is not particularly limited, but the smaller the diameter, the better. The spray amount of the desalted water can be changed as appropriate in consideration of the outside air temperature and the state of occurrence of HAR. Preferably, the spray amount of the desalted water is from the upper part of the air fin cooler until it is discharged. The amount is such that the whole amount evaporates.

脱塩水を噴霧するエアフィンクーラーは、液化ガス製造に利用されるエアフィンクーラーのうち一部のエアフィンクーラーであることが好ましい。液化ガス製造に利用されるすべてのエアフィンクーラーに脱塩水を噴霧するためには、大規模な脱塩水供給装置が必要となるところ、一部のエアフィンクーラーに限って脱塩水を噴霧することにより、脱塩水の必要量を抑制することができ、脱塩水の製造、噴霧のための設備コスト、運転コストを低減することができる。   The air fin cooler that sprays the demineralized water is preferably a part of the air fin cooler among the air fin coolers used for producing the liquefied gas. In order to spray demineralized water on all air fin coolers used for liquefied gas production, a large-scale demineralized water supply device is required. Thus, the required amount of desalted water can be suppressed, and the equipment cost and operating cost for the production and spraying of desalted water can be reduced.

また、脱塩水を噴霧する一部のエアフィンクーラーは、液化ガス製造量への影響が大きいエアフィンクーラーであることが好ましい。液化ガス製造量への影響が大きい特定のエアフィンクーラーに脱塩水を噴霧することにより、脱塩水の必要量を抑制することができ、かつ、外気温やHARに依存する熱交換量の低下と液化ガス製造量の減少を抑制することができる。   Moreover, it is preferable that the one part air fin cooler which sprays demineralized water is an air fin cooler with a large influence on the amount of liquefied gas production. By spraying demineralized water onto a specific air fin cooler that has a large impact on the amount of liquefied gas produced, the required amount of demineralized water can be suppressed, and the amount of heat exchange depending on the outside air temperature and HAR can be reduced. A decrease in the amount of liquefied gas produced can be suppressed.

3.シミュレーションによる脱塩水を噴霧するエアフィンクーラーの特定
液化ガス製造量への影響が大きいエアフィンクーラーは、例えば、伝熱面積(熱交換量)の大きいエアフィンクーラーやHARの影響が大きいエアフィンクーラー等が挙げられる。HARの影響は、シミュレーションにより分析することができる。
3. Identifying an air fin cooler that sprays demineralized water by simulation Air fin coolers that have a large impact on the production volume of liquefied gas are, for example, air fin coolers that have a large heat transfer area (heat exchange amount) and air fin coolers that have a large impact on HAR. Etc. The effect of HAR can be analyzed by simulation.

3.1 気象解析モデル
上記のシミュレーション(数値流体解析)を、以下に示す気象解析モデルの出力データを用いて、気象再現装置が行う例について説明する。
3.1 Meteorological Analysis Model An example in which the above-described simulation (numerical fluid analysis) is performed by a weather reproduction device using output data of the weather analysis model shown below will be described.

ガス液化プラントが配置される地域で、温度や風向を実測する場合、ガス液化プラントの設計には、エルニーニョ現象の有無等、年変化の影響を考慮して設計する必要があるため、複数年に渡る温度、風向の実測が必要になる。しかしながら、そのような経年データが無い場合、新たに複数年に渡る温度、風向の実測を行うことは困難であるので、精度の低い環境データに基づいてガス液化プラントを設計する必要があった。   When measuring the temperature and wind direction in the area where the gas liquefaction plant is located, the design of the gas liquefaction plant needs to be designed taking into account the effects of annual changes such as the presence or absence of El Nino phenomenon. It is necessary to measure the crossing temperature and wind direction. However, when there is no such aged data, it is difficult to newly measure the temperature and the wind direction over a plurality of years, so it was necessary to design a gas liquefaction plant based on environmental data with low accuracy.

気象解析モデルとは、様々な物理モデルを含み、それらをコンピュータで解くことで、空間解像度の高い気象の再現計算を行うことで、気象シミュレーションできる。気象シミュレーションの利点としては、現地観測に比べて、空間解像度の高い気象情報を推定することができる点にある。   The meteorological analysis model includes various physical models, and by solving them with a computer, weather simulation with high spatial resolution can be performed to perform weather simulation. The advantage of weather simulation is that it can estimate weather information with higher spatial resolution than field observations.

気象シミュレーションを行うためには、ネットワークからダウンロードした気象データベースから、初期値、境界値データを取り込む必要がある。LNG製造設備を設計するために、十分に詳細な空間解像度はないが、LNG製造設備が配置される領域を含む広域に関する気象情報(以下、「広域気象情報」と言う)として、例えば、NOAA(アメリカ海洋大気庁)等が提供する6時間毎の再評価された全球客観解析データであるNCEP(National Centers for Environmental Prediction)がある。広域気象情報としてのNCEPデータは、世界を格子状(格子間隔は、1.5〜400km)に分割したときの3次元格子点上の気象要素(風向、風速、乱流エネルギー、日射、気圧、雨量、湿度、及び温度)を含み、6時間毎に用意されている。本実施形態によれば、エルニーニョ現象の有無等、年変化の影響を考慮して設計する必要があるため、複数年に渡る広域気象情報(例えば、上述のNCEPデータ)を、初期値、境界値データとして用いる。   In order to perform a weather simulation, it is necessary to capture initial value and boundary value data from a weather database downloaded from a network. In order to design an LNG manufacturing facility, there is not enough detailed spatial resolution, but as weather information regarding a wide area including an area where the LNG manufacturing facility is located (hereinafter referred to as “wide area weather information”), for example, NOAA ( There is National Centers for Environmental Prediction (NCEP), which is globally analyzed objectively re-evaluated every 6 hours. NCEP data as regional meteorological information is based on meteorological elements (wind direction, wind speed, turbulent energy, solar radiation, atmospheric pressure, etc.) on a three-dimensional lattice point when the world is divided into a grid (grid spacing is 1.5 to 400 km). Rainfall, humidity, and temperature) are prepared every 6 hours. According to the present embodiment, since it is necessary to design in consideration of the influence of yearly changes such as the presence or absence of El Niño phenomenon, wide-area weather information (for example, the above-mentioned NCEP data) over a plurality of years is converted into initial values and boundary values. Use as data.

気象解析モデルに含まれる物理モデルは、例えば、WRF(The Weather Research & Forecasting Model)がある。WRFには、さまざまな物理モデルが含まれている。物理モデルには、日射量及び大気放射量を計算する放射モデル、乱流混合層を表現する乱流モデル、地表面温度、土壌温度、土中水分量、積雪量、地表面フラックスを算出する地表面モデルなどがある。   A physical model included in the weather analysis model is, for example, WRF (The Weather Research & Forecasting Model). The WRF includes various physical models. Physical models include radiation models that calculate solar radiation and atmospheric radiation, turbulence models that represent turbulent mixed layers, ground surface temperature, soil temperature, soil moisture content, snow cover, and ground surface flux. There are surface models.

気象解析モデルは、流体の運動に関するナビエストークスの方程式や大気観測結果から導出された経験的な方程式などからなる大気中の流体の動きを表す偏微分方程式と、質量およびエネルギーの保存則を記述した偏微分方程式を含み、上記微分方程式を連立させて解くことで、気象シミュレーションが実行できる。よって、広域気象情報を、初期値と境界値としての入力データとして、気象シミュレーションのための気象解析モデルに従う微分方程式を解いて、広域気象情報より狭い空間解像度の領域に関係づけられるLNG製造設備の配置領域の気象情報を生成できる。このようにして生成した気象情報を「狭域気象情報」という。   The meteorological analysis model described partial differential equations representing fluid motion in the atmosphere, including Naviestokes' equations related to fluid motion and empirical equations derived from atmospheric observation results, and conservation laws for mass and energy A weather simulation can be executed by including the partial differential equation and solving the differential equation simultaneously. Therefore, by using the regional weather information as the input data as the initial value and the boundary value, solving the differential equation according to the weather analysis model for the weather simulation, the LNG manufacturing facility related to the area of spatial resolution narrower than the regional weather information The weather information of the arrangement area can be generated. The weather information generated in this way is referred to as “narrow area weather information”.

3.2 数値流体解析
数値流体解析とは、流体の運動に関する方程式をコンピュータで解く、数値流体力学(Computational Fluid Dynamics:CFD)を応用し、流れを観察する数値解析及びシミュレーション手法を言う。具体的には、流体力学式であるナビエストークス方程式を用い、有限体積法(Finite Volume Method)により空間的に流体の状況を算定する。数値流体解析の手順としては、検討対象とする施設の構造を再現した3Dモデルデータの作成工程、検討対象範囲を、計算最小単位となる格子に分割を行う格子生成工程、コンピュータを用いて、初期値、及び境界値を取り込み、各格子における流体力学式を解く工程、解析結果により得られる諸値(流速、圧力等)をコンター表示やベクトル表示などの画像として出力する出力工程を含む。
3.2 Computational fluid analysis Computational fluid analysis is a numerical analysis and simulation method for observing a flow by applying computational fluid dynamics (CFD) by solving a fluid motion equation with a computer. Specifically, the fluid state is calculated spatially by the Finite Volume Method using the Naviestokes equation, which is a fluid dynamic equation. The numerical fluid analysis procedure includes 3D model data creation process that reproduces the structure of the facility to be examined, a grid generation process that divides the examination target range into a grid that is the minimum calculation unit, and a computer. Including a step of taking in values and boundary values, solving a hydrodynamic equation in each lattice, and outputting various values (flow velocity, pressure, etc.) obtained as a result of the analysis as an image such as contour display or vector display.

数値流体解析は、気象解析モデルよりも高い解像度の流体シミュレーションを実現可能であるため、気象シミュレーションでは再現することが非常に困難な、風速・風向の細かな変化や、数センチから数メートルスケールの気流の乱れから建築物周辺の気流の変化といった、その空間スケール特有の気流現象についての情報を提供することができる。   Numerical fluid analysis can realize fluid simulation with higher resolution than the weather analysis model, so it is very difficult to reproduce by weather simulation, and small changes in wind speed and direction, and several centimeters to several meters scale It is possible to provide information on the air flow phenomenon peculiar to the spatial scale, such as the change of the air flow around the building from the disturbance of the air flow.

3.3 気象再現装置の機能構成、及びハードウェア構成
気象再現装置は、気象解析モデル、及び、数値流体解析を実施して、LNG製造設備が配置される狭域の狭域気象情報を算定する。
3.3 Functional configuration and hardware configuration of the weather reproduction device The weather reproduction device performs a weather analysis model and a numerical fluid analysis to calculate narrow-area weather information in a narrow area where the LNG manufacturing facility is located. .

図3は、気象再現装置の機能構成の一例を示す図である。図3に示す気象再現装置90は、データやプログラムを格納する記憶部12、数値演算処理を行う処理部14を有する。記憶部12には、WRF等の気象解析プログラム901、数値流体解析プログラム903、設計温度算定プログラム905、風配図生成プログラム907、配置図を生成する図面出力プログラム909、気象データベース800、NCEPデータ等の広域気象情報801、気象シミュレーションにより得られる狭域気象情報803、数値流体解析により得られる気流場情報805、温度解析データ807、風向解析データ808、及び配置図データ809が格納される。気象データベースは、広域気象データ801を保持し、外部からダウンロード、または、記憶媒体を通して得られる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the weather reproduction device. The weather reproduction device 90 shown in FIG. 3 includes a storage unit 12 that stores data and programs, and a processing unit 14 that performs numerical calculation processing. The storage unit 12 includes a weather analysis program 901 such as WRF, a numerical fluid analysis program 903, a design temperature calculation program 905, a wind map generation program 907, a drawing output program 909 for generating a layout map, a weather database 800, NCEP data, and the like. Wide area weather information 801, narrow area weather information 803 obtained by weather simulation, airflow field information 805 obtained by numerical fluid analysis, temperature analysis data 807, wind direction analysis data 808, and layout map data 809 are stored. The weather database holds wide-area weather data 801 and is downloaded from outside or obtained through a storage medium.

処理部14は、気象解析プログラム901を実行することで、広域気象情報801から狭域気象情報803を生成し、記憶部12に格納する気象解析処理を行う。さらに、処理部14は、数値流体解析プログラム903を実行することで、狭域気象情報803から気流場データ807を生成し、記憶部12に格納する数値流体処理を行う。   The processing unit 14 executes the weather analysis program 901 to generate the narrow area weather information 803 from the wide area weather information 801 and perform the weather analysis process stored in the storage unit 12. Further, the processing unit 14 executes the numerical fluid analysis program 903 to generate the airflow field data 807 from the narrow area weather information 803 and perform numerical fluid processing stored in the storage unit 12.

さらに、処理部14は、配置図生成プログラム909を実行して、風向解析データ808に基づく、配置図データ809を出力する。   Further, the processing unit 14 executes the layout map generation program 909 and outputs layout map data 809 based on the wind direction analysis data 808.

図4は、気象情報のデータテーブルの一例を示す図である。図4に示すデータテーブルは、広域気象情報801を示しているが、狭域気象情報803にも適用されるデータテーブルである。ただし、広域気象情報は、狭域気象情報の対象とする領域を含み、より広域の気象情報を対象とする。図4に示すように、気象情報は、時間を主キーとして、風向、風速、乱流エネルギー、日射、気圧、雨量、湿度、及び温度の各種データから構成される複数レコードのレコードセットとして示される。言い換えれば、温度によって分類される気象情報セットであり、広域気象情報801及び狭域気象情報803は、領域によって分類される複数の気象情報セットである。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a weather information data table. The data table shown in FIG. 4 shows the wide area weather information 801, but is also a data table applied to the narrow area weather information 803. However, the wide-area weather information includes the area targeted for the narrow-area weather information, and covers the broad-area weather information. As shown in FIG. 4, weather information is shown as a record set of a plurality of records composed of various data of wind direction, wind speed, turbulent energy, solar radiation, atmospheric pressure, rainfall, humidity, and temperature with time as a main key. . In other words, it is a weather information set classified by temperature, and the wide area weather information 801 and the narrow area weather information 803 are a plurality of weather information sets classified by area.

図5は、気象再現装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図5に示す気象再現装置90は、プロセッサ12A、主記憶装置14A、ハードディスクやSSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置14B、記憶媒体900からデータを読み出すドライブ装置15、及び、NIC(ネットワーク・インタフェース・カード)などの通信装置19を備え、これらの構成要素は、互いにバス20で接続する。気象再現装置90は、外部にある出力装置としてのディスプレイ16、及び、キーボードやマウスのような入力装置17と接続する。図3に示す処理部12は、プロセッサ12Aに相当し、記憶部14は、主記憶装置14Aに相当する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the weather reproduction device. The weather reproduction device 90 shown in FIG. 5 includes a processor 12A, a main storage device 14A, an auxiliary storage device 14B such as a hard disk and an SSD (Solid State Drive), a drive device 15 that reads data from the storage medium 900, and a NIC (network A communication device 19 such as an interface card, and these components are connected to each other by a bus 20. The weather reproduction device 90 is connected to an external display 16 as an output device and an input device 17 such as a keyboard and a mouse. The processing unit 12 illustrated in FIG. 3 corresponds to the processor 12A, and the storage unit 14 corresponds to the main storage device 14A.

記憶媒体900には、図3に示した気象データベース800、気象解析プログラム901、数値流体解析プログラム903、設計温度算定プログラム905、風配図生成プログラム907、及び配置図生成プログラム909をデータとして記憶してもよい。これらのデータ800〜909は、図3に示すように記憶部12に格納される。   In the storage medium 900, the weather database 800, the weather analysis program 901, the numerical fluid analysis program 903, the design temperature calculation program 905, the wind map generation program 907, and the layout map generation program 909 shown in FIG. 3 are stored as data. May be. These data 800 to 909 are stored in the storage unit 12 as shown in FIG.

気象再現装置90は、ネットワーク40を介して、外部のサーバ200や、コンピュータ210、220に接続してもよい。コンピュータ210及び外部サーバ200は、気象再現装置90と同じ構成要素を有してもよい。例えば、サーバ200にある気象データベース800を、ネットワーク40を介して受信することができる。また、図3に示したプログラムのうち、システム負荷の高い気象シミュレーションに係る気象解析プログラム901のみを、気象再現装置90に格納し、他のプログラムをコンピュータ210、220の何れかに格納し、そこで実行させてもよい。   The weather reproduction device 90 may be connected to the external server 200 and the computers 210 and 220 via the network 40. The computer 210 and the external server 200 may have the same components as the weather reproduction device 90. For example, the weather database 800 in the server 200 can be received via the network 40. Further, among the programs shown in FIG. 3, only the weather analysis program 901 related to the weather simulation with a high system load is stored in the weather reproduction device 90, and the other programs are stored in either of the computers 210 and 220. It may be executed.

また、上記説明においては、コンピュータというハードウェアに限定したが、気象再現装置90はデータセンタの仮想サーバであってもよい。その場合、データセンタの記憶部にプログラム901〜909を格納し、データセンタの処理部で、それらを実行し、データセンターからクライアントコンピュータにデータを出力するというハードウェア形態であってもよい。外部サーバ200は、気象データベースを有していてもよい。その場合、気象再現装置90は、外部サーバ200から広域気象データを取得する。   In the above description, the computer is limited to hardware, but the weather reproduction device 90 may be a data center virtual server. In that case, the hardware form may be such that the programs 901 to 909 are stored in the storage unit of the data center, are executed by the processing unit of the data center, and data is output from the data center to the client computer. The external server 200 may have a weather database. In that case, the weather reproduction device 90 acquires wide-area weather data from the external server 200.

3.4 LNG製造設備近辺の気象情報の再現
図6は、広域気象情報の一例を示す図である。図6には、日本地図上にある広域気象情報A100が示される。
3.4 Reproduction of weather information in the vicinity of an LNG manufacturing facility FIG. 6 is a diagram showing an example of wide area weather information. FIG. 6 shows wide-area weather information A100 on a map of Japan.

図7は、図6で示した広域気象情報を拡大した例を示す図である。図7に示す広域気象情報A100には、LNG製造設備100が配置される領域が示される。1100は、海岸線を示す。湾岸線1100の紙面に向かい左側が、海であり、右側が陸である。図8は、狭域気象情報の一例の一例を示す図である。図8には、気象シミュレーションの対象となる領域が示され、領域は、気象シミュレーションを行うために、複数の領域A1〜A15に区画され、それぞれが計算グリッドに対応する。例えば、グリッド解像度が9kmの場合、計算領域は549km×549kmであり、グリッド解像度が1kmの場合、計算領域は93km×93kmである。よって、これら領域A1〜A15は、東西方向及び南北方向に1〜9kmの距離間隔で、格子状に評価地点が設定される。   FIG. 7 is a diagram showing an example in which the wide-area weather information shown in FIG. 6 is enlarged. The wide area weather information A100 illustrated in FIG. 7 indicates an area where the LNG manufacturing facility 100 is disposed. 1100 indicates a coastline. The left side of the Wangan Line 1100 is the sea, and the right side is the land. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of narrow-area weather information. FIG. 8 shows a region to be subjected to the weather simulation. The region is divided into a plurality of regions A1 to A15 for performing the weather simulation, and each corresponds to a calculation grid. For example, when the grid resolution is 9 km, the calculation area is 549 km × 549 km, and when the grid resolution is 1 km, the calculation area is 93 km × 93 km. Therefore, in these areas A1 to A15, evaluation points are set in a lattice pattern at a distance interval of 1 to 9 km in the east-west direction and the north-south direction.

図8に示すように、LNG製造設備100が配置されており、その領域の温度又は風向を得るために、処理部12は、広域気象情報A100を気象解析モデルに従う気象情報の微分方程式を解いて、狭域気象情報A1〜A16を生成する。   As shown in FIG. 8, the LNG manufacturing facility 100 is arranged, and in order to obtain the temperature or wind direction of the area, the processing unit 12 solves the differential equation of the weather information according to the weather analysis model for the wide area weather information A100. The narrow-area weather information A1 to A16 is generated.

図9は、気象場情報の一例を示す図である。処理部12は、図9に示す狭域気象情報A16に対して、数値流体解析を行い、狭域気象情報より狭い領域の気象場情報を算定する。領域A15を算出した後、領域A15の気象場情報を初期値として、流体力学モデル(CFDモデル)を用いてLNG製造設備100周辺の詳細気象場情報を求めてもよい。この場合、気象シミュレーションのグリッド解像度(例えば、1km)よりずっと小さく0.5m刻みで求めることができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of weather field information. The processing unit 12 performs numerical fluid analysis on the narrow area weather information A16 shown in FIG. 9 and calculates weather field information in a narrower area than the narrow area weather information. After calculating the area A15, detailed weather field information around the LNG manufacturing facility 100 may be obtained using a hydrodynamic model (CFD model) with the weather field information in the area A15 as an initial value. In this case, it can be obtained in 0.5 m increments much smaller than the grid resolution (for example, 1 km) of the weather simulation.

LNG製造設備100が配置される目的領域A16における気象場情報は、流体力学モデルを用いて求められることができるので、建造物の形状などを考慮に入れた緻密なデータを得ることができる。流体力学モデルの一例としては、例えば、K・ε、LES、DNSなどが挙げられる。   Since the weather field information in the target area A16 in which the LNG manufacturing facility 100 is arranged can be obtained using a fluid dynamic model, it is possible to obtain precise data that takes into account the shape of the building. Examples of the hydrodynamic model include K · ε, LES, DNS, and the like.

本実施形態に係る計算装置は、目的とする領域の気象場情報のみ詳細なデータを得ればよいので、領域A1から領域A15までの全てをCFDモデル解析する必要はない。そのため、CFDモデル解析による膨大な計算時間を要することなく、目的とする領域のみCFD解析することで、精度の向上と、処理時間の短縮が可能になる。   Since the calculation apparatus according to the present embodiment needs to obtain detailed data only for the weather field information of the target region, it is not necessary to perform CFD model analysis on all of the region A1 to region A15. Therefore, the accuracy can be improved and the processing time can be shortened by performing the CFD analysis only on the target region without requiring an enormous calculation time by the CFD model analysis.

図9の320は、排出ガスの再循環流れを示す。CFD解析により、気象シミュレーションでは明らかにならなかった、LNG製造設備が吐き出した温められた空気が、前記LNG製造設備の吸込み部に再循環する流れを算定して、明らかにすることができる。また、再循環の流れがわかり、それにより、HARの影響が大きいAFCを判別することができる。   Reference numeral 320 in FIG. 9 denotes the exhaust gas recirculation flow. By the CFD analysis, it is possible to calculate and clarify the flow of the warm air exhaled by the LNG manufacturing facility, which has not been clarified by the weather simulation, and recirculates to the suction portion of the LNG manufacturing facility. In addition, the flow of recirculation can be known, whereby the AFC having a large influence of HAR can be determined.

また、例えば、図8のA3に、飛行場等があり、必要な温度データや、風向データの観測データが利用可能である場合、それらのデータを入力値として、第1狭域気象情報のセットを再算定してもよい。これにより、利用可能な現地のデータを用いて気象シミュレーションの精度を上げることができる。   Further, for example, when there is an airfield in A3 in FIG. 8 and necessary temperature data and observation data of wind direction data are available, a set of the first narrow area weather information is set using those data as input values. It may be recalculated. This can improve the accuracy of weather simulation using available local data.

さらに、LNG製造設備が配置される領域A16が、整地、土地利用、設備設置の何れかにより、気象情報の地形と異なる場合がある。このような場合でも、LNG製造設備の配置により、整地、土地利用、設備設置の何れかを反映した地形情報に基づいて、第1狭域気象情報のセットを再算定してもよい。これにより、LNG製造設備が建設された後の気象条件を正確にシミュレーションすることができる。   Further, the area A16 where the LNG manufacturing facility is arranged may differ from the topography of the weather information depending on any of the leveling, land use, and facility installation. Even in such a case, the first set of narrow-area meteorological information may be recalculated based on the terrain information reflecting any of the leveling, land use, and equipment installation, depending on the arrangement of the LNG manufacturing equipment. This makes it possible to accurately simulate the weather conditions after the LNG manufacturing facility is constructed.

図10は、HARが生じているAFCの一例を示す図である。図10は、温度の高低を色の濃淡により示すもので、色が濃いほど温度が高くHARの影響が大きいことを示す。
プロパンコンデンサのうち、特にHARの大きいAFCを特定することができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of AFC in which HAR occurs. FIG. 10 shows the high and low temperatures by color shading. The darker the color, the higher the temperature and the greater the influence of HAR.
Among the propane capacitors, an AFC having a particularly large HAR can be identified.

以上のように、ガス液化プラントの設計のために、気象シミュレーションにより気象を再現して、狭域気象情報を生成し、それらのデータにより、CFD解析を行うことで、HARの営業が大きいAFCが明確になる。そのため、経年データが無い場合でも、HAR対策の施されたガス液化プラントを設計、建設することが可能になる。   As described above, for the design of a gas liquefaction plant, AFC, which has a large HAR business, reproduces the weather by weather simulation, generates narrow-area weather information, and performs CFD analysis using these data. Become clear. Therefore, even when there is no aged data, it is possible to design and construct a gas liquefaction plant that has HAR countermeasures.

上記の例では、気象シミュレーションの計算結果からCFD解析を行う例を示したが、気象シミュレーションの計算結果を用いずに、CFD解析を行ってもよい。この場合、実測値などにより、気象シミュレーションによらず、CFD解析を行う場合や、精度を下げて、CFD解析だけを行う場合が相当する。   In the above example, the CFD analysis is performed from the calculation result of the weather simulation. However, the CFD analysis may be performed without using the calculation result of the weather simulation. In this case, it corresponds to a case where CFD analysis is performed without using a weather simulation based on an actual measurement value or the like, or a case where only CFD analysis is performed with reduced accuracy.

空冷式LNG製造設備では、多数のAFCがあり、それらすべてに脱塩水を噴霧するのは、脱塩水の消費量が増える。そのため、第1冷媒空冷凝縮器211の中で、特にHARの影響の大きいAFCをシミュレーションにより特定し、それに脱塩水を噴霧することで、脱塩水の消費量を抑制することができる。   In an air-cooled LNG production facility, there are many AFCs, and spraying demineralized water on all of them increases the consumption of demineralized water. Therefore, in the 1st refrigerant | coolant air-cooled condenser 211, the consumption of demineralized water can be suppressed by pinpointing AFC with a large influence of HAR by simulation and spraying demineralized water on it.

また、CFD解析を行い、HARの影響が大きいときに脱塩水を間欠的に噴霧することが好ましい。これにより、HARの影響による液化ガス製造量の減少を抑制することができる。   Moreover, it is preferable to perform a CFD analysis and to spray demineralized water intermittently when the influence of HAR is large. Thereby, the reduction | decrease of the liquefied gas production amount by the influence of HAR can be suppressed.

以下、本発明の具体的な実施例を、添付図面を参照しつつ説明する。本発明の範囲はこれら実施例の記載に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The scope of the present invention is not limited to the description of these examples.

実施例1
図11は、LNG製造設備のうち液化設備の一実施形態を示す概略図である。このプロセスは、天然ガスを冷却して液化するための冷媒として、プロパン(以下、「C3」とも言う。)と、窒素、メタン、エタン、プロパンからなる混合冷媒(以下、「MR」とも言う。)とを用いるものであり、C3−MR方式とも呼ばれる。
Example 1
FIG. 11 is a schematic diagram showing an embodiment of a liquefaction facility among LNG manufacturing facilities. This process is also called a mixed refrigerant (hereinafter referred to as “MR”) composed of propane (hereinafter also referred to as “C3”), nitrogen, methane, ethane, and propane as a refrigerant for cooling and liquefying natural gas. ) And is also called a C3-MR system.

図11には、プロセス流体である天然ガス(又はLNG)のフロー(細い実線で示される)と、プロパンを作動流体とする第1冷凍サイクルのフロー(太い実線で示される)と、混合冷媒を作動流体とする第2冷凍サイクルのフロー(点線で示される)が示されている。プロパンのフローと混合冷媒のフローは、コンプレッサ駆動装置により循環する互いに独立した閉ループを構成する。プロパン(C3)コンプレッサ20と、直列接続された2基の混合冷媒(MR)コンプレッサ40、42には、それぞれ、コンプレッサを駆動するためのガスタービン及びモーター(図示せず)が連結されている。   FIG. 11 shows a flow of natural gas (or LNG) as a process fluid (indicated by a thin solid line), a flow of a first refrigeration cycle using propane as a working fluid (indicated by a thick solid line), and a mixed refrigerant. A flow (indicated by a dotted line) of the second refrigeration cycle as a working fluid is shown. The flow of propane and the flow of the mixed refrigerant constitute an independent closed loop circulated by the compressor driving device. A gas turbine and a motor (not shown) for driving the compressor are connected to the propane (C3) compressor 20 and the two mixed refrigerant (MR) compressors 40 and 42 connected in series, respectively.

C3コンプレッサ20は、第1冷凍サイクルの冷媒であるプロパンを加圧するものであり、1軸式のガスタービン(図示せず)で駆動される。また、低圧段MRコンプレッサ40、高圧段MRコンプレッサ42は、第2冷凍サイクルの冷媒である窒素、メタン、エタン及びプロパンの混合物からなる混合冷媒を2段階に加圧するものである。これらのMRコンプレッサ40、42は、ガスタービン及びモーター(図示せず)で同時に駆動される。   The C3 compressor 20 pressurizes propane, which is a refrigerant in the first refrigeration cycle, and is driven by a single-shaft gas turbine (not shown). The low-pressure stage MR compressor 40 and the high-pressure stage MR compressor 42 pressurize a mixed refrigerant composed of a mixture of nitrogen, methane, ethane and propane, which is a refrigerant of the second refrigeration cycle, in two stages. These MR compressors 40 and 42 are simultaneously driven by a gas turbine and a motor (not shown).

C3コンプレッサ20で加圧されるプロパン冷媒は、細い実線で示される第1冷凍サイクルを循環し、MRコンプレッサ40、42で加圧される混合冷媒は、点線で示される第2冷凍サイクルを循環する。   The propane refrigerant pressurized by the C3 compressor 20 circulates in the first refrigeration cycle indicated by a thin solid line, and the mixed refrigerant pressurized by the MR compressors 40 and 42 circulates in the second refrigeration cycle indicated by a dotted line. .

酸性ガス処理装置によって炭酸ガスや硫化水素を予め除去された精製天然ガス10は、まず、圧力が約5MPa(50bar)の状態で、高圧プロパン冷媒(圧力770kPa(7.7bar)、温度17℃)が流通する熱交換器11において約21℃まで冷却され、水分の大半が凝縮され後にドラム12で分離される。このようにして脱水された天然ガスは、中圧プロパン冷媒(圧力320kPa(3.2bar)、温度−13℃)が流通する熱交換器13にて−10℃まで冷却された後、更に低圧プロパン冷媒(圧力130kPa(1.3bar)、温度−37℃)が流通する熱交換器14にて−30℃まで冷却される。次いで、スクラブカラム15に供給され、ここで重質留分が分離される。そして、第2冷凍サイクルの混合冷媒が流通する主熱交換器16にて冷却されたあと、さらに膨張弁17で断熱膨張して温度が低下し、−162℃まで冷却されて液化してLNGタンク18へと送られる。   The purified natural gas 10 from which carbon dioxide and hydrogen sulfide have been removed in advance by an acid gas treatment device is first a high-pressure propane refrigerant (pressure 770 kPa (7.7 bar), temperature 17 ° C.) at a pressure of about 5 MPa (50 bar). In the heat exchanger 11 through which the water flows, it is cooled to about 21 ° C., and most of the water is condensed and then separated by the drum 12. The natural gas thus dehydrated is cooled to −10 ° C. in the heat exchanger 13 through which a medium-pressure propane refrigerant (pressure 320 kPa (3.2 bar), temperature −13 ° C.) flows, and then further reduced pressure propane. It is cooled to −30 ° C. in the heat exchanger 14 through which the refrigerant (pressure 130 kPa (1.3 bar), temperature −37 ° C.) flows. Then, it is fed to the scrub column 15 where the heavy fraction is separated. Then, after being cooled by the main heat exchanger 16 through which the mixed refrigerant of the second refrigeration cycle flows, the temperature is further adiabatically expanded by the expansion valve 17 to decrease the temperature, and is cooled to −162 ° C. to be liquefied and liquefied. 18 is sent.

一方、第1冷凍サイクルにおいては、各熱交換器11、13、14及びチラー24、25、26から集められたプロパン冷媒が、C3コンプレッサ20において1.6MPa(16bar)まで加圧された後、C3コンプレッサデスーパーヒータ21にて冷却水との熱交換により凝縮温度に近い47℃まで冷却され、さらにC3コンデンサ22にて冷却水との熱交換でさらに冷却されて完全に凝縮される。この凝縮されたプロパン冷媒は、さらに、C3サブクーラ23で冷却され、膨張弁27〜32にて所定の圧力までそれぞれ減圧されたうえで、各熱交換器11、13、14及びチラー24〜26に送られる。   On the other hand, in the first refrigeration cycle, after the propane refrigerant collected from each of the heat exchangers 11, 13, 14 and the chillers 24, 25, 26 is pressurized to 1.6 MPa (16 bar) in the C3 compressor 20, The C3 compressor desuperheater 21 is cooled to 47 ° C. close to the condensation temperature by heat exchange with the cooling water, and further cooled by the C3 condenser 22 by heat exchange with the cooling water and completely condensed. The condensed propane refrigerant is further cooled by the C3 subcooler 23 and reduced to a predetermined pressure by the expansion valves 27 to 32, and then to each of the heat exchangers 11, 13, 14 and the chillers 24 to 26. Sent.

また、第2冷凍サイクルにおいては、主熱交換器16で天然ガスと熱交換した混合冷媒は、MRコンプレッサ40、42にて2段階で圧縮され、低圧段MRコンプレッサアフタークーラ41及び高圧段MRコンプレッサアフタークーラ43にて冷却水により45℃まで冷却される。この加圧された混合冷媒は、3段階に減圧されたプロパン冷媒がそれぞれ流通するチラー24〜26において順次熱交換して、最終的に−35℃まで冷却されて、一部凝縮する。そして、分離ドラム44にて気液分離され、それぞれ主熱交換器16に流入する。主熱交換器16に流入した混合冷媒は、膨張弁45、47で断熱膨張して温度が低下し、ノズル46、48から主熱交換器16の内部に散布される。散布された混合冷媒は、主熱交換器16内の配管を流れる混合冷媒と自己熱交換しながら、天然ガスと熱交換し、冷却する。   In the second refrigeration cycle, the mixed refrigerant heat-exchanged with natural gas in the main heat exchanger 16 is compressed in two stages by the MR compressors 40 and 42, and the low-pressure stage MR compressor after cooler 41 and the high-pressure stage MR compressor are compressed. Aftercooler 43 cools to 45 ° C. with cooling water. This pressurized mixed refrigerant is sequentially heat-exchanged in chillers 24 to 26 through which propane refrigerant depressurized in three stages flows, finally cooled to -35 ° C., and partially condensed. Then, it is separated into gas and liquid by the separation drum 44 and flows into the main heat exchanger 16. The mixed refrigerant that has flowed into the main heat exchanger 16 is adiabatically expanded by the expansion valves 45 and 47 to decrease the temperature, and is sprayed from the nozzles 46 and 48 into the main heat exchanger 16. The sprayed mixed refrigerant is cooled by exchanging heat with natural gas while exchanging heat with the mixed refrigerant flowing through the pipe in the main heat exchanger 16.

図12は、LNG製造設備の配置の一実施形態を示す概略図である。表1は、図12に示す機器の機器番号と機器名称との対応関係を示す。   FIG. 12 is a schematic diagram showing one embodiment of the arrangement of the LNG manufacturing facility. Table 1 shows the correspondence between the device numbers and device names of the devices shown in FIG.

図12は、具体的には、LNG製造設備の設備中央にあるパイプラック、C3コンプレッサのガスタービン(C3 GT)、MRコンプレッサのガスタービン(MR GT)の配置を示しており、上空からみた模式図である。パイプラックの頂上には複数のAFCが設置されている。各機器の大きさは、実際の機器が占める面積の大きさを相対的に示している。   Specifically, FIG. 12 shows the arrangement of a pipe rack, a C3 compressor gas turbine (C3 GT), and an MR compressor gas turbine (MR GT) in the center of the LNG production facility. FIG. A plurality of AFCs are installed at the top of the pipe rack. The size of each device relatively indicates the size of the area occupied by the actual device.

図12に示すように、LNG製造設備において使用されるAFCのうち、C3コンプレッサデスーパーヒータ(051−E−1001:C3 Compressor Desuperheater)、C3コンデンサ(051−E−1002:C3 Condenser)、C3サブクーラ(051−E−1003:C3 Subcooler)、低圧段MRコンプレッサアフタークーラ(051−E−1004:LP MR Compressor Aftercooler)、高圧段MRコンプレッサアフタークーラ(051−E−1006:HP MR Compressor Aftercooler)が、パイプラックの占有面積が大きい。これらのAFCはいずれも液化のために使用されるものであり、伝熱面積(熱交換量)が大きいため、脱塩水噴霧の効果も大きくなる。特に、C3コンデンサは最も占有面積が大きいため、C3コンデンサの伝熱量(熱交換量)が変動すると、LNG製造量に有意に影響を与えることになる。   As shown in FIG. 12, among the AFCs used in the LNG manufacturing facility, a C3 compressor desuperheater (051-E-1001: C3 Compressor Desuperheater), a C3 capacitor (051-E-1002: C3 condenser), a C3 subcooler (051-E-1003: C3 Subcooler), low pressure stage MR compressor aftercooler (051-E-1004: LP MR compressor aftercooler), high pressure stage MR compressor aftercooler (051-E-1006: HP MR compressor aftercooler), The pipe rack occupies a large area. All of these AFCs are used for liquefaction, and since the heat transfer area (heat exchange amount) is large, the effect of the desalted water spray is also increased. In particular, since the C3 capacitor occupies the largest area, if the heat transfer amount (heat exchange amount) of the C3 capacitor fluctuates, the amount of LNG produced will be significantly affected.

したがって、本実施形態において、機器の占有面積の観点からは、脱塩水を噴霧するAFCは、好ましくは、C3コンプレッサデスーパーヒータ、C3コンデンサ、C3サブクーラ、低圧段MRコンプレッサアフタークーラ、高圧段MRコンプレッサアフタークーラであり、特に好ましくは、C3コンデンサである。   Therefore, in the present embodiment, from the viewpoint of the occupied area of the equipment, the AFC for spraying demineralized water is preferably a C3 compressor desuperheater, a C3 condenser, a C3 subcooler, a low pressure stage MR compressor after cooler, and a high pressure stage MR compressor. An aftercooler, particularly preferably a C3 capacitor.

プロセス流体である精製天然ガスは、プロパンによって 常温から−30℃近傍まで冷却されたのち、主熱交換を通して混合冷媒により−162℃近傍まで冷却され、LNG生成物となる。また、混合冷媒も常温からプロパンによって−30℃近傍まで冷却されたのち、主熱交換器を通して過冷却される。   Purified natural gas, which is a process fluid, is cooled from room temperature to around −30 ° C. by propane, and then cooled to around −162 ° C. by a mixed refrigerant through main heat exchange to become an LNG product. The mixed refrigerant is also cooled from room temperature to near −30 ° C. with propane and then supercooled through the main heat exchanger.

このようにプロセス流体も混合冷媒もプロパンによって−30℃近傍まで冷却されなくてはならないため、プロパンの熱交換量の低下は、LNG製造量に大きく影響を与えることになる。プロパンはC3コンプレッサ20にて昇圧されたのち、C3コンデンサ22にて完全凝縮され、その蒸発潜熱を利用してプロセス流体及び混合冷媒を−30℃近傍にまで冷却している。プロパンの凝縮温度はC3コンデンサ22の吸気温度に依存するため、HARの影響によって吸気温度が高くなると、コンプレッサによる昇圧も大きくなるため、エネルギーのロスにつながる。   Thus, since both the process fluid and the mixed refrigerant must be cooled to about −30 ° C. by propane, a decrease in the heat exchange amount of propane greatly affects the amount of LNG produced. Propane is boosted by the C3 compressor 20 and then completely condensed by the C3 condenser 22 to cool the process fluid and the mixed refrigerant to around −30 ° C. using the latent heat of vaporization. Since the condensation temperature of propane depends on the intake air temperature of the C3 condenser 22, when the intake air temperature increases due to the influence of HAR, the pressure increase by the compressor also increases, leading to energy loss.

したがって、本実施形態において、プロセスの観点からは、脱塩水を噴霧するAFCは、好ましくは、C3コンデンサ22であり、特に好ましくは、複数のAFCからなるC3コンデンサ22のうち特にHARの影響が大きいAFCである。   Therefore, in the present embodiment, from the viewpoint of the process, the AFC for spraying the demineralized water is preferably the C3 capacitor 22, and particularly preferably, the influence of the HAR is particularly large among the C3 capacitors 22 made of a plurality of AFCs. AFC.

図13は、脱塩水供給装置の一実施形態を示す概略図である。
脱塩水供給装置70は、複数のスプレーノズル59を有し、スプレーノズル59を介して噴霧された脱塩水が蒸発することにより、AFCの冷却空気を冷却する。脱塩水は、脱塩水タンク50から、異物除去用ストレーナ51、給水ポンプ52、給水遮断弁53、給水流量調節弁54、水流量計55、異物除去用フィルタ56を介し、給水を複数の噴霧水配管に導く給水ヘッダ57に供給される。給水ヘッダ57から、給水ヘッダ出口流量調節弁58を介し、脱塩水配管へ脱塩水が供給され、複数のスプレーノズル59を介して脱塩水が噴霧される。噴霧された脱塩水は、AFC61により吸気される空気に同伴され、上方に吸い上げられる。吸い上げられた脱塩水は、パイプラックに架設されたチューブ60の間を通過してAFC61の上部から排出されるまでの間に蒸発する。
水流量計55で計測された給水流量の信号は制御装置62に送信され、制御装置62はAFC61の運転状態から必要な水量を演算し、給水流量調節弁54を制御することができる。
FIG. 13 is a schematic view showing an embodiment of a demineralized water supply apparatus.
The desalted water supply device 70 has a plurality of spray nozzles 59, and the desalted water sprayed through the spray nozzles 59 evaporates to cool the cooling air of the AFC. The desalted water is supplied from the desalted water tank 50 through a foreign substance removing strainer 51, a feed water pump 52, a feed water shutoff valve 53, a feed water flow rate adjusting valve 54, a water flow meter 55, and a foreign substance removing filter 56. It is supplied to a water supply header 57 that leads to the piping. Desalinated water is supplied from the feed header 57 to the desalted water pipe via the feed header outlet flow rate adjustment valve 58, and the desalted water is sprayed through the plurality of spray nozzles 59. The sprayed demineralized water is accompanied by the air sucked by the AFC 61 and sucked upward. The sucked-up demineralized water evaporates while passing between the tubes 60 installed on the pipe rack and being discharged from the upper part of the AFC 61.
A signal of the feed water flow rate measured by the water flow meter 55 is transmitted to the control device 62, and the control device 62 can calculate the necessary water amount from the operating state of the AFC 61 and control the feed water flow rate adjustment valve 54.

図13に示す脱塩水供給装置を、C3コンデンサ等の特定のAFCに適用することにより、AFCの下部から脱塩水を噴霧する。   By applying the desalted water supply device shown in FIG. 13 to a specific AFC such as a C3 condenser, the desalted water is sprayed from the lower part of the AFC.

LNG製造設備は、ガス田のある砂漠や荒野に建設される例が殆どであり、周辺の環境は概して気温が高く、空気が乾燥している。太陽に照らされる日中は、よりその傾向が強く、最高気温は35℃前後にも達する。日中の乾球温度(空気の温度)と湿球温度との差は、10℃前後にもなることが多く、一方、水蒸気が凝縮する露点は湿球温度よりも低いことから、噴霧した脱塩水の蒸発による断熱冷却により空気温度を湿球温度まで10℃前後も低下させることができる可能性がある。本発明にしたがった脱塩水噴霧による、AFCの吸気の断熱冷却が非常に有効であることが分かる。   Most LNG production facilities are built in deserts and wildernesses with gas fields, and the surrounding environment is generally hot and air is dry. During the daytime when it is lit by the sun, the tendency is stronger, and the maximum temperature reaches around 35 ° C. The difference between the daytime dry bulb temperature (air temperature) and the wet bulb temperature is often around 10 ° C, while the dew point at which water vapor condenses is lower than the wet bulb temperature. There is a possibility that the air temperature can be lowered to around 10 ° C. to the wet bulb temperature by adiabatic cooling by evaporation of salt water. It can be seen that adiabatic cooling of the AFC intake air by demineralized water spray according to the present invention is very effective.

実施例2
図14は、LNG製造設備のうち液化設備の他の実施形態を示す概略図である。このプロセスは、冷媒として、プロパン、エチレン、メタンを順次用いるものであり、カスケード方式とも呼ばれる。
Example 2
FIG. 14 is a schematic view showing another embodiment of the liquefaction facility in the LNG production facility. This process sequentially uses propane, ethylene, and methane as refrigerants, and is also called a cascade system.

図14には、プロセス流体である天然ガス(又はLNG)のフロー(細い実線で示される)と、プロパンを作動流体とするプロパン冷却サイクル(二点鎖線で示される)と、エチレンを作動流体とするエチレン冷却サイクル(点線で示される)と、メタンを作動流体とするメタン冷却サイクル(太い実線で示される)が示されている。プロパン、エチレン、メタンの各フローは、コンプレッサ駆動装置により循環する互いに独立した閉ループを構成する。プロパンコンプレッサ200、エチレンコンプレッサ300、メタンコンプレッサ400には、それぞれ、コンプレッサを駆動するためのガスタービン及びモーター(図示せず)が連結されている。   FIG. 14 shows a flow of natural gas (or LNG) as a process fluid (indicated by a thin solid line), a propane cooling cycle (indicated by a two-dot chain line) using propane as a working fluid, and ethylene as a working fluid. An ethylene cooling cycle (indicated by a dotted line) and a methane cooling cycle (indicated by a thick solid line) using methane as a working fluid are shown. The propane, ethylene, and methane flows constitute independent closed loops that are circulated by the compressor drive. A gas turbine and a motor (not shown) for driving the compressor are connected to the propane compressor 200, the ethylene compressor 300, and the methane compressor 400, respectively.

プロパン冷却サイクルの主要構成要素は、プロパンコンプレッサ200、プロパンクーラ201、膨張弁202、高圧吸気ライン203、中圧吸気ライン204、低圧吸気ライン205である。
エチレン冷却サイクルの主要構成要素は、エチレンコンプレッサ300、エチレンクーラ301、膨張弁302、高圧吸気ライン303、低圧吸気ライン304である。
メタン冷却サイクルの間接熱交換部分の主要構成要素は、メタンコンプレッサ400、メタンクーラ401、高圧吸気ライン402、中圧吸気ライン403、低圧吸気ライン404である。
The main components of the propane cooling cycle are a propane compressor 200, a propane cooler 201, an expansion valve 202, a high pressure intake line 203, an intermediate pressure intake line 204, and a low pressure intake line 205.
The main components of the ethylene cooling cycle are an ethylene compressor 300, an ethylene cooler 301, an expansion valve 302, a high pressure intake line 303, and a low pressure intake line 304.
The main components of the indirect heat exchange part of the methane cooling cycle are a methane compressor 400, a methane cooler 401, a high pressure intake line 402, a medium pressure intake line 403, and a low pressure intake line 404.

典型的な不純物であるCO、HS、水を除去した精製天然ガス100は、プロセス流体として液化設備に送られ、温度の異なる連続する3つの熱交換器、具体的には、プロパンを冷媒として用いる熱交換器101、エチレンを冷媒として用いる熱交換器102、メタンを冷媒として用いる熱交換器103により、冷却、液化される。LNG生成物は、ポンプ104により貯蔵タンク105に送られ、出荷まで貯蔵される。貯蔵タンクにおいてわずかに温まりLNGから気化したガスは、再びプロセスに戻され、熱交換器103で再度液化されて、ポンプ104により貯蔵タンク105に送られる。 Purified natural gas 100 from which typical impurities CO 2 , H 2 S, and water have been removed is sent to a liquefaction facility as a process fluid, and three consecutive heat exchangers having different temperatures, specifically propane, are supplied. It is cooled and liquefied by a heat exchanger 101 used as a refrigerant, a heat exchanger 102 using ethylene as a refrigerant, and a heat exchanger 103 using methane as a refrigerant. The LNG product is sent to the storage tank 105 by the pump 104 and stored until shipment. The gas slightly warmed in the storage tank and vaporized from LNG is returned to the process again, liquefied again in the heat exchanger 103, and sent to the storage tank 105 by the pump 104.

プロパン冷却サイクルにおいては、吸気ライン203、204、205から集められたプロパン冷媒が、プロパンコンプレッサ200において加圧された後、プロパンクーラ201により冷却され、膨張弁202にて所定の圧力まで減圧されたうえで、熱交換器101に送られる。熱交換器101では、精製天然ガス100と、後段の熱交換器に使用されるエチレン冷媒及びメタン冷媒とが、プロパン冷媒との熱交換により冷却される。   In the propane cooling cycle, the propane refrigerant collected from the intake lines 203, 204, 205 is pressurized by the propane compressor 200, cooled by the propane cooler 201, and reduced to a predetermined pressure by the expansion valve 202. Then, it is sent to the heat exchanger 101. In the heat exchanger 101, the purified natural gas 100 and the ethylene refrigerant and methane refrigerant used in the subsequent heat exchanger are cooled by heat exchange with the propane refrigerant.

エチレン冷却サイクルにおいては、吸気ライン303、304から集められたエチレン冷媒が、エチレンコンプレッサ300において加圧された後、エチレンクーラ301により冷却され、さらに熱交換器101でプロパン冷媒との熱交換により冷却される。次いで、膨張弁302にて所定の圧力まで減圧されたうえで、熱交換器102に送られる。熱交換器102では、熱交換器101から出た精製天然ガス100と、後段の熱交換器に使用されるメタン冷媒とが、エチレン冷媒との熱交換により冷却される。   In the ethylene cooling cycle, the ethylene refrigerant collected from the intake lines 303 and 304 is pressurized in the ethylene compressor 300, then cooled by the ethylene cooler 301, and further cooled by heat exchange with the propane refrigerant in the heat exchanger 101. Is done. Next, the pressure is reduced to a predetermined pressure by the expansion valve 302 and then sent to the heat exchanger 102. In the heat exchanger 102, the purified natural gas 100 output from the heat exchanger 101 and the methane refrigerant used in the subsequent heat exchanger are cooled by heat exchange with the ethylene refrigerant.

メタン冷却サイクルにおいては、吸気ライン402、403、404から集められたメタン冷媒が、メタンコンプレッサ400において加圧された後、メタンクーラ401により冷却される。メタン冷媒は、さらに熱交換器101でプロパン冷媒との熱交換により冷却され、次いで、熱交換器102でエチレン冷媒との熱交換により冷却され、熱交換器103に送られる。熱交換器103では、熱交換器102から出た精製天然ガス100が、メタン冷媒との熱交換により冷却され、液化される。   In the methane cooling cycle, methane refrigerant collected from the intake lines 402, 403, and 404 is pressurized by the methane compressor 400 and then cooled by the methane cooler 401. The methane refrigerant is further cooled by heat exchange with the propane refrigerant in the heat exchanger 101, then cooled by heat exchange with the ethylene refrigerant in the heat exchanger 102, and sent to the heat exchanger 103. In the heat exchanger 103, the purified natural gas 100 output from the heat exchanger 102 is cooled and liquefied by heat exchange with the methane refrigerant.

燃料ガス405は、窒素分を多く含む液化されなかった可燃性ガスである。この燃料ガスは、圧縮機を駆動するガスタービンの燃料として利用されるが、LNG製造に大きな動力が必要な場合燃料ガスが多くなり、液化ガス量が減る。脱塩水噴霧によりAFCの熱交換量を大きくすることで、ガスタービン動力を小さくし、LNG製造量を最大化させることができる。   The fuel gas 405 is a combustible gas that contains a large amount of nitrogen and has not been liquefied. This fuel gas is used as fuel for the gas turbine that drives the compressor. However, when a large amount of power is required for LNG production, the amount of fuel gas increases and the amount of liquefied gas decreases. By increasing the heat exchange amount of AFC by spraying with desalted water, the power of the gas turbine can be reduced and the LNG production amount can be maximized.

図14に示す実施形態において、本発明にしたがって脱塩水を噴霧するAFCは、好ましくは、プロパンクーラ201である。脱塩水の噴霧は、図13に示した脱塩水供給装置を用いて行う。   In the embodiment shown in FIG. 14, the AFC for spraying demineralized water according to the present invention is preferably a propane cooler 201. Spraying of demineralized water is performed using the demineralized water supply apparatus shown in FIG.

本発明の液化ガス製造装置及び液化ガス製造方法は、LNG、LPG、SNGの製造において好適に用いることができる。   The liquefied gas production apparatus and the liquefied gas production method of the present invention can be suitably used in the production of LNG, LPG, and SNG.

10 精製天然ガス、11 熱交換器、12 ドラム、13 熱交換器、14 熱交換器、15 スクラブカラム、16 主熱交換器、17 膨張弁、18 LNGタンク、20 プロパン(C3)コンプレッサ、21 C3コンプレッサデスーパーヒータ、22 C3コンデンサ、23 C3サブクーラ、24 チラー、25 チラー、26 チラー、27 膨張弁、28 膨張弁、29 膨張弁、30 膨張弁、31 膨張弁、32 膨張弁、40 低圧段混合冷媒(MR)コンプレッサ、41 低圧段MRコンプレッサアフタークーラ、42 高圧段MRコンプレッサ、43 高圧段MRコンプレッサアフタークーラ、44 分離ドラム、45 膨張弁、46 ノズル、47 膨張弁、48 ノズル、50 脱塩水タンク、51 異物除去用ストレーナ、52 給水ポンプ、53 給水遮断弁、54 給水流量調節弁、55 水流量計、56 異物除去用フィルタ、57 給水ヘッダ、58 給水ヘッダ出口流量調節弁、59 ノズル、60 チューブ、61 AFC、62 制御装置、70 脱塩水供給装置、80 脱塩水製造装置、100 精製天然ガス、101 熱交換器、102 熱交換器、103 熱交換器、104 ポンプ、105 貯蔵タンク、200 プロパンコンプレッサ、201 プロパンクーラ、202 膨張弁、203 高圧吸気ライン、204 中圧吸気ライン、205 低圧吸気ライン、300 エチレンコンプレッサ、301 エチレンクーラ、302 膨張弁、303 高圧吸気ライン、304 低圧吸気ライン、400 メタンコンプレッサ、401 メタンクーラ、402 高圧吸気ライン、403 中圧吸気ライン、404 低圧吸気ライン、100A エアフィンクーラー、100B ガスタービン、101A 吸込み部(図示せず)、101B 吸込み部、102A 熱交換器、102B 操作部、103A 排出部(図示せず)、103B 排出部(煙突)、110A 圧縮機、120 冷却装置 10 refined natural gas, 11 heat exchanger, 12 drums, 13 heat exchanger, 14 heat exchanger, 15 scrub column, 16 main heat exchanger, 17 expansion valve, 18 LNG tank, 20 propane (C3) compressor, 21 C3 Compressor desuperheater, 22 C3 condenser, 23 C3 subcooler, 24 chiller, 25 chiller, 26 chiller, 27 expansion valve, 28 expansion valve, 29 expansion valve, 30 expansion valve, 31 expansion valve, 32 expansion valve, 40 Low pressure stage mixing Refrigerant (MR) compressor, 41 Low pressure stage MR compressor after cooler, 42 High pressure stage MR compressor, 43 High pressure stage MR compressor after cooler, 44 Separation drum, 45 Expansion valve, 46 nozzle, 47 Expansion valve, 48 nozzle, 50 Demineralized water tank , 51 Strainer for removing foreign matter, 52 Water supply pump, 53 Water supply shutoff valve, 54 Water supply flow rate adjustment valve, 55 Water flow meter, 56 Foreign matter removal filter, 57 Water supply header, 58 Water supply header outlet flow rate adjustment valve, 59 Nozzle, 60 tube, 61 AFC, 62 Controller, 70 Demineralized water supply device, 80 Demineralized water production device, 100 Purified natural gas, 101 Heat exchanger, 102 Heat exchanger, 103 Heat exchanger, 104 Pump, 105 Storage tank, 200 Propane compressor, 201 Propane cooler, 202 Expansion valve , 203 High-pressure intake line, 204 Medium-pressure intake line, 205 Low-pressure intake line, 300 Ethylene compressor, 301 Ethylene cooler, 302 Expansion valve, 303 High-pressure intake line, 304 Low-pressure intake line, 400 Methane compressor, 401 Methane cooler, 402 High-pressure intake IN, 403 medium pressure intake line, 404 low pressure intake line, 100A air fin cooler, 100B gas turbine, 101A suction part (not shown), 101B suction part, 102A heat exchanger, 102B operation part, 103A discharge part (not shown) ), 103B discharge part (chimney), 110A compressor, 120 cooling device

Claims (10)

メタンを主成分とする供給ガスから、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造設備であって、
第1冷媒との熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する第1熱交換器と、
前記第1熱交換器において供給ガス及び第2冷媒を冷却して、ガス化した前記第1冷媒を圧縮する第1冷媒圧縮機と、
前記第1熱交換器により冷却された供給ガスを、前記第2冷媒との熱交換によってさらに冷却し、液化させる第2熱交換器と、
前記第2熱交換器において供給ガスを冷却して、ガス化した前記第2冷媒を圧縮する第2冷媒圧縮機と、
前記第1冷媒圧縮機から吐出される第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒ガスを冷却する第1冷媒空冷熱交換器と、
前記第1冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する第1冷媒空冷凝縮器と、
前記第2冷媒圧縮機から吐出される第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第2冷媒ガスを冷却する第2冷媒空冷熱交換器と、
前記第2冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する第2冷媒空冷凝縮器と、
前記液化ガスの製造量を増大するように、前記第1冷媒空冷熱交換器、前記第2冷媒空冷熱交換器、前記第1冷媒空冷凝縮器、及び前記第2冷媒空冷凝縮器のうち特定した空冷熱交換器又は空冷凝縮器に供給される冷却空気に、脱塩水から構成されるミストを噴霧して、当該冷却空気を冷却するミスト噴霧装置を備えることを特徴とする液化ガス製造設備。
A liquefied gas production facility for producing a liquefied gas by liquefying from a supply gas mainly composed of methane,
A first heat exchanger that cools the supply gas and the second refrigerant by heat exchange with the first refrigerant;
A first refrigerant compressor that cools the supply gas and the second refrigerant in the first heat exchanger and compresses the gasified first refrigerant;
A second heat exchanger for further cooling and liquefying the supply gas cooled by the first heat exchanger by heat exchange with the second refrigerant;
A second refrigerant compressor that cools the supply gas in the second heat exchanger and compresses the gasified second refrigerant;
A first refrigerant air-cooled heat exchanger that cools the first refrigerant gas by cooling the first refrigerant gas discharged from the first refrigerant compressor with air;
A first refrigerant air-cooled condenser that liquefies the first refrigerant by cooling the first refrigerant gas cooled by the first refrigerant air-cooled heat exchanger with air;
A second refrigerant air-cooled heat exchanger that cools the second refrigerant gas by cooling the second refrigerant gas discharged from the second refrigerant compressor with air;
A second refrigerant air-cooled condenser that liquefies the first refrigerant by cooling the second refrigerant gas cooled by the second refrigerant air-cooled heat exchanger with air;
The first refrigerant air-cooled heat exchanger, the second refrigerant air-cooled heat exchanger, the first refrigerant air-cooled condenser, and the second refrigerant air-cooled condenser are identified so as to increase the production amount of the liquefied gas. A liquefied gas production facility comprising a mist spraying device for spraying mist composed of demineralized water onto cooling air supplied to an air-cooled heat exchanger or an air-cooled condenser and cooling the cooling air.
前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、第1冷媒空冷凝縮器が含まれる請求項1に記載の液化ガス製造設備。   The liquefied gas production facility according to claim 1, wherein the specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes a first refrigerant air-cooled condenser. 供給ガス中の酸性ガスを、アミン溶液で除去する酸性ガス除去装置と、
前記アミン溶液を希釈するために脱塩水を製造する脱塩水製造装置と、を備え、
前記ミストを構成する脱塩水は、前記脱塩水製造装置から供給される請求項1又は2に記載の液化ガス製造装置。
An acid gas removing device for removing the acid gas in the supply gas with an amine solution;
A demineralized water production apparatus for producing demineralized water to dilute the amine solution,
The liquefied gas production apparatus according to claim 1 or 2, wherein the demineralized water constituting the mist is supplied from the demineralized water production apparatus.
前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、
3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定して、前記気象場情報を用いて、ホットエアリサーキューレーション(HAR)の影響が大きい空冷熱交換器又は空冷凝縮器が含まれる請求項1〜3の何れか1項に記載の液化ガス製造設備。
The specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes
By calculating with a three-dimensional hydrodynamic equation, the weather field information of the nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated, and the influence of hot air recirculation (HAR) is large using the weather field information. The liquefied gas production facility according to any one of claims 1 to 3, wherein an air-cooled heat exchanger or an air-cooled condenser is included.
領域及び時刻に関係付けられ、少なくとも温度データを含む複数の気象情報から、前記空気利用装置が配置される配置場所を含む第1領域における、一定期間内の複数の時刻に関係づけられる気象情報セットを複数選択し、
前記選択された複数個の気象情報セットを入力データとして、気象シミュレーションのための解析モデルに従う前記気象情報の微分方程式を解いて、前記第1領域内のより狭い複数の第2領域に関係づけられる第1狭域気象情報セットを複数生成し、
前記生成した複数の第1狭域気象情報セットのうち、前記配置場所を含む第2領域を対象とする第2狭域気象情報セットを選択し、
前記第2狭域気象情報を、3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定する、請求項1〜4の何れか1項に記載の液化ガス製造設備。
Meteorological information set related to a plurality of times within a predetermined period in a first region including a location where the air utilization device is arranged, from a plurality of weather information including at least temperature data and related to the area and time Select multiple
Using the selected plurality of weather information sets as input data, solving a differential equation of the weather information according to an analysis model for weather simulation is related to a plurality of narrower second regions in the first region. Generate multiple first narrow-area weather information sets,
Of the plurality of generated first narrow area weather information sets, select a second narrow area weather information set for the second area including the location,
The said 2nd narrow area weather information is computed by a three-dimensional fluid dynamics formula, The weather field information of the near space where the said liquefied gas manufacturing apparatus is arrange | positioned is calculated in any one of Claims 1-4. The liquefied gas production facility described.
メタンを主成分とする供給ガスから、液化して液化ガスを製造する、液化ガス製造方法であって、
第1熱交換器において、第1冷媒との熱交換によって供給ガス及び第2冷媒を冷却する工程と、
第1冷媒圧縮機において、前記第1熱交換器において供給ガス及び第2冷媒を冷却して、ガス化した前記第1冷媒を圧縮する工程と、
第2熱交換器において、前記第1熱交換器により冷却された供給ガスを、前記第2冷媒との熱交換によってさらに冷却し、液化させる工程と、
第2冷媒圧縮機において、前記第2熱交換器において供給ガスを冷却して、ガス化した前記第2冷媒を圧縮する工程と、
第1冷媒空冷熱交換器において、前記第1冷媒圧縮機から吐出される第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒ガスを冷却する工程と、
第1冷媒空冷凝縮器において、前記第1冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第1冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する工程と、
第2冷媒空冷熱交換器において、前記第2冷媒圧縮機から吐出される第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第2冷媒ガスを冷却する工程と、
第2冷媒空冷凝縮器において、前記第2冷媒空冷熱交換器により冷却される前記第2冷媒ガスを、空気により冷却して、前記第1冷媒を液化する工程と、
前記液化ガスの製造量を増大するように、前記第1冷媒空冷熱交換器、前記第2冷媒空冷熱交換器、前記第1冷媒空冷凝縮器、及び前記第2冷媒空冷凝縮器のうち特定した空冷熱交換器又は空冷凝縮器に供給される冷却空気に、脱塩水から構成されるミストを噴霧して、当該冷却空気を冷却する工程を含むことを特徴とする液化ガス製造方法。
A liquefied gas production method for producing a liquefied gas by liquefying from a supply gas mainly composed of methane,
Cooling the supply gas and the second refrigerant by heat exchange with the first refrigerant in the first heat exchanger;
In the first refrigerant compressor, cooling the supply gas and the second refrigerant in the first heat exchanger and compressing the gasified first refrigerant;
In the second heat exchanger, the supply gas cooled by the first heat exchanger is further cooled and liquefied by heat exchange with the second refrigerant;
In the second refrigerant compressor, cooling the supply gas in the second heat exchanger and compressing the gasified second refrigerant;
In the first refrigerant air-cooled heat exchanger, cooling the first refrigerant gas discharged from the first refrigerant compressor with air to cool the first refrigerant gas;
In the first refrigerant air-cooled condenser, cooling the first refrigerant gas cooled by the first refrigerant air-cooled heat exchanger with air to liquefy the first refrigerant;
Cooling the second refrigerant gas discharged from the second refrigerant compressor with air in the second refrigerant air-cooled heat exchanger; and cooling the second refrigerant gas;
A second refrigerant air-cooled condenser, wherein the second refrigerant gas cooled by the second refrigerant air-cooled heat exchanger is cooled by air to liquefy the first refrigerant;
The first refrigerant air-cooled heat exchanger, the second refrigerant air-cooled heat exchanger, the first refrigerant air-cooled condenser, and the second refrigerant air-cooled condenser are identified so as to increase the production amount of the liquefied gas. A method for producing a liquefied gas, comprising: spraying a mist composed of demineralized water on cooling air supplied to an air-cooling heat exchanger or an air-cooling condenser, and cooling the cooling air.
前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、第1冷媒空冷凝縮器が含まれる請求項6に記載の液化ガス製造方法。   The liquefied gas manufacturing method according to claim 6, wherein the specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes a first refrigerant air-cooled condenser. 酸性ガス除去装置において、供給ガス中の酸性ガスを、アミン溶液で除去する工程と、
脱塩水製造装置において、前記アミン溶液を希釈するために脱塩水を製造する工程と、を備え、
前記ミストを構成する脱塩水は、前記脱塩水製造装置から供給される請求項6又は7に記載の液化ガス製造方法。
In the acid gas removal device, the step of removing the acid gas in the supply gas with an amine solution;
A demineralized water production apparatus comprising: a step of producing demineralized water to dilute the amine solution;
The liquefied gas manufacturing method according to claim 6 or 7, wherein the desalted water constituting the mist is supplied from the desalted water manufacturing apparatus.
前記特定される空冷熱交換器又は空冷凝縮器には、
3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定して、前記気象場情報を用いて、ホットエアリサーキューレーション(HAR)の影響が大きい空冷熱交換器又は空冷凝縮器が含まれる請求項6〜8の何れか1項に記載の液化ガス製造方法。
The specified air-cooled heat exchanger or air-cooled condenser includes
By calculating with a three-dimensional hydrodynamic equation, the weather field information of the nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated, and the influence of hot air recirculation (HAR) is large using the weather field information. The method for producing a liquefied gas according to any one of claims 6 to 8, wherein an air-cooled heat exchanger or an air-cooled condenser is included.
領域及び時刻に関係付けられ、少なくとも温度データを含む複数の気象情報から、前記空気利用装置が配置される配置場所を含む第1領域における、一定期間内の複数の時刻に関係づけられる気象情報セットを複数選択し、
前記選択された複数個の気象情報セットを入力データとして、気象シミュレーションのための解析モデルに従う前記気象情報の微分方程式を解いて、前記第1領域内のより狭い複数の第2領域に関係づけられる第1狭域気象情報セットを複数生成し、
前記生成した複数の第1狭域気象情報セットのうち、前記配置場所を含む第2領域を対象とする第2狭域気象情報セットを選択し、
前記第2狭域気象情報を、3次元の流体力学式で演算して、前記液化ガス製造装置が配置される近傍空間の気象場情報を算定する、請求項6〜9の何れか1項に記載の液化ガス製造方法。
Meteorological information set related to a plurality of times within a predetermined period in a first region including a location where the air utilization device is arranged, from a plurality of weather information including at least temperature data and related to the area and time Select multiple
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The second narrow area weather information is calculated by a three-dimensional hydrodynamic equation, and meteorological field information in a nearby space where the liquefied gas production apparatus is arranged is calculated according to any one of claims 6 to 9. The liquefied gas manufacturing method of description.
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