JP2018179243A - 液化ガス供給予備システムおよび液化ガス予備供給方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、空気分離装置で製造した窒素ガスを使用先に連続的に供給する場合、電源の喪失により供給が停止した場合に対応するため、空気分離装置にバックアップ装置を敷設することが行われている(特許文献1)。
本発明に係る液化ガス供給予備システムは、
液化ガスを貯蔵する貯槽と、
前記液化ガスを前記貯槽から下流へ送る液化ガスポンプと、
前記液化ガスポンプから送られた前記液化ガスを、周辺環境温度より低い第1の温度のガスへ状態遷移させる蒸発器と、
前記第1の温度のガスを、熱媒体で前記第1の温度より高い第2の温度へ昇温させる熱交換部と、
前記熱交換部より下流において前記ガスをメイン配管へ送る予備ガス供給配管と、
前記メイン配管または前記予備ガス供給配管の内圧を測定する圧力計と、
前記液化ガスポンプに電力を供給する発電機と、
前記圧力計で測定された圧力が閾値以下になった場合に、前記発電機を稼働するように制御する発電機制御部と、を備える。
すなわち、圧力計の測定値が閾値以下になると、発電機が稼働して液化ガスポンプに電力が供給され、かつ熱交換部に熱媒体が供給されることで、従来の蒸発器および電気ヒータによる昇温から蒸発器および熱交換器による昇温となり、従来に比べて発電機からの電力供給量を低減することができる。
上記発明において、「第2の温度」が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度であることが好ましく、不純物除去処理温度(T)より2℃以上高いことがより好ましく、不純物除去処理温度(T)より4℃以上高いことがさらに好ましい。加温部から不純物除去部までの配管の距離、配管の断熱性能に応じて、「第2の温度」を設定することが好ましい。
前記発電機が、前記電気ヒータおよび/または前記液化ガスポンプに電力を供給する構成であってもよい。
上記構成の場合に、「第3の温度」が、化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度であることが好ましく、不純物除去処理温度(T)より2℃以上高いことがより好ましく、不純物除去処理温度(T)より4℃以上高いことがさらに好ましい。加温部から不純物除去部までの配管の距離、配管の断熱性能に応じて、「第3の温度」を設定することが好ましい。
この構成によれば、圧力計の測定値が閾値以下になると、発電機が稼働して液化ガスポンプおよび/または電気ヒータに電力が供給され、かつ熱交換部に熱媒体が供給されることで、従来2要素(装置)による昇温であった構成から3つの要素(装置)による昇温ができるようになり、発電機からの電力供給量を低減することができる。
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記液化ガスポンプに電力を供給し、かつ前記電気ヒータに電力を停止あるいは供給せず、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、前記第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプに電力を供給する構成であってもよい。
この構成によれば、第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、発電機が液化ガスポンプにのみ電力を供給して電気ヒータに電力を供給せず、第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、発電機が電気ヒータおよび液化ガスポンプに電力を供給することで、システムが電気ヒータを備えていたとしても、電気ヒータの使用を適切に制御できる。
上記構成おいて、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプ、あるいは前記液化ガスポンプのみに電力を供給した後で、前記熱交換器の前記ガスの第2の温度を測定する第1温度計と、前記加温部より後段の前記ガスの第3の温度を測定する第2の温度計とを備えていてもよい。
本発明において、蒸発器と熱交換部が別体として構成されていてもよい。
本発明において、熱交換部が排熱回収部であってもよい。
本発明において、蒸発器から熱交換部へガスを送る蒸発ガス供給配管と、熱交換部から加温部へガスを送る被加温ガス導入配管とを備えていてもよい。
本発明において、蒸発器と熱交換機が一体に構成されていてもよい。
本発明において、蒸発器の一部を構成する下流側配管に熱交換部が配置されていてもよい。
本発明において、蒸発器は空気加熱式であっても良い。
本発明において、熱交換部の熱媒体はガス状であってもよく、液状であってもよい。該熱媒体の温度は、第1の温度よりも高い温度である。
圧力計が、予備ガス供給配管に配置されている場合に、圧力計よりも貯槽側に制御弁が配置され、通常運転時にはその制御弁が閉じてあり、バックアップ運転時にはその制御弁が開くように制御されていてもよい。
圧力計が、メイン配管に配置されている場合に、予備ガス供給配管に制御弁が配置され、通常運転時にはその制御弁が閉じてあり、バックアップ運転時にはその制御弁が開くように制御されていてもよい。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記熱媒体は前記発電機において発生した熱媒体であることができる。
本発明において、前記熱媒体は気化した液化ガスに熱を与えた後、大気に放出されてもよく、所定の処理後に放出されてもよく、回収されてもよい。前記所定の処理とは、例えばあらかじめ定めた所望の温度以下に熱媒体の温度を低下させる処理であってもよく、所定の処理なく放出されてもよい。
本発明に係る液化ガス供給予備システムは、前記熱媒体を前記熱交換部と前記発電機に循環させる熱媒体循環路をさらに備えることができる。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記熱交換部は、前記蒸発器を構成する管の内、下流側管に配置されることができる。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記熱交換部は、熱媒体を受け入れる前記熱媒体入口と、受け入れた前記熱媒体を排出する熱媒体出口とを有する熱媒体通路と、加温対象のガス(蒸発器から送られてきたガスまたは蒸発器下流側のガス)が流れるガス通路と、を備え、
前記熱媒体入口が前記ガス通路の下流側に配置され、前記熱媒体出口が前記ガス通路の上流側に配置されていてもよい。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記予備ガス供給配管内のガスの温度を測定する、または前記予備ガス供給配管の温度を測定する第1の温度計と、
前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように、前記電気ヒータを制御する電気ヒータ制御部とを備えることができる。
本発明において、加温部は、多管式またはフィン式の電気ヒータを有していてもよい。電気ヒータ制御部は、電気ヒータを制御し、例えば、発電機から供給される電流のON/OFF制御を行ってもよく、測定されたガス温度に基づくフィードバック制御を行っても良い。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記被加温ガス導入配管内のガスの温度を測定する、または前記被加温ガス導入配管の温度を測定する第2の温度計をさらに備え、前記電気ヒータ制御部は前記第2の温度計および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することができる。
本発明に係る液化ガス供給予備システムにおいて、前記蒸発ガス供給配管内のガスの温度を測定する、または前記被加温ガス導入配管の温度を測定する第3の温度計をさらに備え、
前記電気ヒータ制御部は前記第3の温度計、前記第2の温度計、および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することができる。
本発明に係る液化ガス供給予備システムは、前記メイン配管または前記予備ガス供給配管に配置され、前記メイン配管または前記予備ガス供給配管内の流量を測定する流量計をさらに備え、前記電気ヒータ制御部は、前記第3の温度計、前記第2の温度計、および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上と、前記流量計で測定された流量に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することができる。
本発明に係るバックアップ付き液化ガス供給システムは、
原料空気を圧縮する空気圧縮部と、
前記空気圧縮部で得られた圧縮原料空気から不純物を除去する精製部と、
前記精製部において精製された圧縮原料空気を冷却する主熱交換部と、
前記主熱交換部において冷却された圧縮原料空気を窒素と酸素に分離する精留部と、
上記記載の液化ガス供給予備システムと、を備えることができる。
本発明において、圧縮原料空気から不純物を除去する精製部は、圧縮された原料空気から水等の不純物を除去する機能を有してもよい。
本発明において主熱交換部は、前記精留部で発生した廃ガスと原料空気を熱交換させるものであっても良い。
本発明において、精留部は、深冷式の空気分離装置であってもよい。
本発明において、主蒸発器は、前記液体窒素製造装置で製造された液体窒素または液体酸素製造装置で製造された液体酸素を蒸発させる機能を有し、空気式蒸発器であってもよく、温水式蒸発器であっても良い。
本発明において、不純物除去部は、前記液体窒素製造装置で製造された液体窒素または液体酸素製造装置で製造された液体酸素を気化させたガス中の不純物を除去する機能を有する。該不純物除去部はゲッター式でCO、H2等の不純物を除去してもよく、吸着式で水分、CO2を除去してもよい。
本発明に係る第1の液化ガス予備供給方法は、
メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプに発電機を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプにより貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、を含む。
また、本発明に係る第2の液化ガス予備供給方法は、
メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプおよび/または電気ヒータに発電機を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプにより貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、電気ヒータを使用した加温部で、第2の温度より高い第3の温度に昇温する第3昇温工程と、
前記第3昇温工程で、第3の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、を含む。
また、本発明に係る第3の液化ガス予備供給方法は、前記第2の液化ガス予備供給方法において、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記液化ガスポンプに電力を供給し、かつ前記電気ヒータに電力を停止あるいは供給せず、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、前記第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプに電力を供給する工程をさらに含む。
前記メイン供給からガスの供給が再開あるいは開始することを検知する第2検知工程と、前記第2検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプおよび/または電気ヒータに電力の供給を停止する電力停止工程と、を含む。
液化ガスを貯槽に貯蔵する工程を含む。
液化ガスポンプにより、前記液化ガスを前記貯槽から下流へ送る工程と、を含む。
発電機制御部により、前記圧力計で測定された圧力が閾値以下になった場合に、前記発電機を稼働するように制御する工程を含んでいてもよい。
前記第2検知工程は、例えば、メインのガス製造部からガスが供給再開あるいは開始したことを示す情報を検知する工程であってもよい。
本発明に係るバックアップ付きガス供給方法は、液化ガスを主蒸発器により気化させてガスを供給する方法であって、
ガス製造部から、液化ガスを蒸発器で気化させたガスをメイン配管を通じて下流のプロセスに供給する工程と、
前記メイン配管に配置された不純物除去部において、前記ガス中の不純物を除去する不純物除去工程と、
前記不純物除去部より上流側で前記メイン配管に合流する予備ガス供給配管を通じて、前記ガスと同様のガスを供給する工程であって、上記記載の液化ガス予備供給方法の工程と、を含む。
本発明の方法の各構成要素において、上記発明のシステムと同様の構成要素は、同じ機能、作用を有する。
本実施形態1のバックアップ付き液化ガス供給システム1を図1、図5に示す。
通常時はガス製造部51から液化ガス(本実施形態においては窒素)がメイン配管L6により窒素ガス消費ポイント(下流のプロセスとも称することがある)へ供給されている。メイン配管L6には不純物除去部41が配置されている。本実施例においてはCOやCO2等を除去するゲッターが配置されている。
熱交換部16は、熱媒体を受け入れる熱媒体入口と、受け入れた熱媒体を排出する熱媒体出口とを有する熱媒体通路と、蒸発器12から送られてきたガスが流れるガス通路と、を備え、ガス通路L2が、ガス流れ方向において上流側に配置され、かつそれを通過するガスの温度が低い上流側121と、低温端部を通過するガスより高い温度のガスが通過する下流側122を有する。熱媒体入口が下流側122に配置され、熱媒体出口が上流側121に配置されている。
液体窒素を気化する蒸発器は、本実施形態1と比較例1との両方で使用される。前記蒸発器において−195℃の液体窒素は−15℃の窒素ガスに状態遷移する。いずれの場合も空気式蒸発器により周辺空気から液体窒素に与えられる熱は3343kWであった。蒸発器で発生した−15℃の窒素ガスを5℃の窒素ガスとするためには、さらに31kWの熱を窒素ガスに与える必要がある。
比較例1においては、31kWの熱をすべて加温部14の電気ヒータにより供給する必要がある。一方、本実施形態1においては熱交換部から14kWの熱が与えられる(算出根拠は後述する)。よって電気ヒータにより供給する熱は31−14=17kWとなる。
液化ガスポンプ13が、流量25000Nm3/hの窒素ガスに相当する量の液体窒素を蒸発器12へ送液するときに必要な電気負荷は30kWである。液化ガスポンプの電気負荷は実施形態1と比較例1で同じである。
実施形態1では、発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに17kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+17=47kWとなる。
比較例1では発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに31kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+31=61kWとなる。
実施形態1における発電機の発電効率は40%であった。よって、40%にあたる47kWは電力として液化ガスポンプ13および電気ヒータに供給される。残りの60%にあたる70.5kWは熱として主に排ガス中に排出される。熱媒体である排ガスが窒素ガスに与える熱は70.5kWのうち20%にあたる14kWであった。この14kWが実施形態1に係る熱交換部において窒素ガスに与えられる。
実施形態1では電気ヒータの電気負荷が17kWであったのに対し、比較例1では31kWであった。よって実施形態1では、電気ヒータに係る電気負荷を比較例1よりも45%削減することができた。
実施形態1では発電機の電気負荷が47kWであったのに対し、比較例1では61kWであった。よって実施形態1では、発電機に係る電気負荷を比較例1よりも23%削減することができた。
実施形態1のガス製造装置は、液体窒素を製造するものであったが、これに限定されず、液体酸素などを製造してもよく、液化天然ガスを貯蔵し供給するものであっても良い。
実施形態1において、温度計21の測定結果に基づいて電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御していたが、これに制限されず、実施形態2または実施形態3のように、温度計22、温度計23をさらに有し、それら単独の測定値または2以上の測定値の組み合せに基づいて、電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御してもよい。
本実施形態2について、図2を用いて以下に説明する。なお、実施形態1と同様の機能を有する構成については説明を省略する。
液体酸素を気化する蒸発器は、本実施形態1と比較例1との両方で使用される。前記蒸発器において−182℃の液体酸素は−15℃の酸素ガスに状態遷移する。いずれの場合も空気式蒸発器により周辺空気から液体窒素に与えられる熱は3597kWであった。蒸発器で発生した−15℃の酸素ガスを5℃の酸素ガスとするためには、さらに31kWの熱を窒素ガスに与える必要がある。
比較例1においては、31kWの熱をすべて加温部14の電気ヒータにより供給する必要がある。一方、本実施形態1においては熱交換部から14kWの熱が与えられる(算出根拠は後述する)。よって電気ヒータにより供給する熱は31−14=17kWとなる。
液化ガスポンプ13が、流量25000Nm3/hの酸素ガスに相当する量の液体酸素を蒸発器12へ送液するときに必要な電気負荷は30kWである。液化ガスポンプの電気負荷は実施形態2と比較例2で同じである。
実施形態2では、発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに17kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+17=47kWとなる。
比較例2では発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに31kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+31=61kWとなる。
実施形態2における発電機の発電効率は40%であった。よって、40%にあたる47kWは電力として液化ガスポンプ13および電気ヒータに供給される。残りの60%にあたる70.5kWは熱として主に排ガス中に排出される。熱媒体である排ガスが酸素ガスに与える熱は70.5kWのうち20%にあたる14kWであった。この14kWが実施形態1に係る熱交換部において酸素ガスに与えられる。
実施形態2では電気ヒータの電気負荷が17kWであったのに対し、比較例2では31kWであった。よって実施形態1では、電気ヒータに係る電気負荷を比較例1よりも45%削減することができた。
実施形態2では発電機の電気負荷が47kWであったのに対し、比較例1では61kWであった。よって実施形態2では、発電機に係る電気負荷を比較例2よりも23%削減することができた。
実施形態2における熱媒体入り口および熱媒体出口は蒸発器12に設けられていたが、これに限定されず、蒸発器12を構成する管の内下流側にダクト形状で吹き付ける構成としてもよい。この場合、吹き付け後の熱媒体はそのまま蒸発器12周辺の環境へ放出される。
実施形態2において、温度計21、22の測定結果に基づいて電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御していたが、これに制限されず、実施形態1のように温度計21のみに基づいて電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御してもよく、または実施形態3のように温度計23をさらに有してそれら単独の測定値または2以上の測定値の組み合せに基づいて電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御してもよい。
本実施形態3について、図3を用いて以下に説明する。なお、実施形態1または2と同様の機能を有する構成については説明を省略する。
液体酸素を気化する蒸発器は、本実施形態1と比較例1との両方で使用される。前記蒸発器において−160℃のLNGは−15℃のメタンガスに状態遷移する。いずれの場合も空気式蒸発器により周辺空気から液体窒素に与えられる熱は4057kWであった。蒸発器で発生した−15℃のメタンガスを5℃のメタンガスとするためには、さらに31kWの熱をメタンガスに与える必要がある。
比較例1においては、31kWの熱をすべて加温部14の電気ヒータにより供給する必要がある。一方、本実施形態1においては熱交換部から14kWの熱が与えられる(算出根拠は後述する)。よって電気ヒータにより供給する熱は31−14=17kWとなる。
液化ガスポンプ13が、流量25000Nm3/hのメタンガスに相当する量のLNGを蒸発器12へ送液するときに必要な電気負荷は30kWである。液化ガスポンプの電気負荷は実施形態3と比較例3で同じである。
実施形態3では、発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに17kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+17=47kWとなる。
比較例3では発電機は液化ガスポンプ13に30kWの電力を供給し、かつ、電気ヒータに31kWの電力を供給する。よって発電機が供給する総合電力量は30+31=61kWとなる。
実施形態3における発電機の発電効率は40%であった。よって、40%にあたる47kWは電力として液化ガスポンプ13および電気ヒータに供給される。残りの60%にあたる70.5kWは熱として主に排ガス中に排出される。熱媒体である排ガスがメタンガスに与える熱は70.5kWのうち20%にあたる14kWであった。この14kWが実施形態1に係る熱交換部においてメタンガスに与えられる。
実施形態3では電気ヒータの電気負荷が17kWであったのに対し、比較例2では31kWであった。よって実施形態1では、電気ヒータに係る電気負荷を比較例1よりも45%削減することができた。
実施形態2では発電機の電気負荷が47kWであったのに対し、比較例1では61kWであった。よって実施形態3では、発電機に係る電気負荷を比較例3よりも23%削減することができた。
実施形態3においては、液化ガス供給予備システムから供給されるガス量を測定する流量計24が設けられていないが、これに限定されず、流量計24を設ける構成としてもよい。この場合、流量計24はメイン配管L6または予備ガス供給配管L4に配置される。流量計はオリフィス差圧計を使用する。
電気ヒータ制御部30は、前記第3の温度計23、前記第2の温度計22、および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上と、前記流量計24で測定された流量に基づいて、前記第1の温度計21で測定された温度が前記第3の温度になるように電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御する。
実施形態3において、温度計21、22、23の測定結果に基づいて電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御していたが、これに制限されず、実施形態1または2のように、温度計21または温度計22の単独の測定値に基づいて、電気ヒータ制御部が電気ヒータを制御してもよい。
図4に示す実施形態4は、メイン配管L6に流量計24(例えば、マスフローメーター)が配置されている。同じ符号の要素は、上記実施形態と同様の機能を有するため説明を省略する。
電気ヒータ制御部30は、第3の温度計23、第2の温度計22、および第1の温度計21で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上と、流量計24で測定された流量に基づいて、第1の温度計21で測定された温度が第3の温度になるように電気ヒータを制御することができる。
また、流量計24は、実施形態4の構成に限定されず、実施形態1〜3の実施形態においても設けられていてもよく、電気ヒータ制御部30は、各温度計の測定結果と流量計24で測定された流量に基づいて、第1の温度計21で測定された温度が第3の温度になるように電気ヒータを制御してもよい。
上記実施形態1〜4は、いずれも電気ヒータ有する加温部を備え、電気ヒータに電力を供給する構成であったが、電気ヒータ有する加温部を備えない構成または電気ヒータ有する加温部を備えていても電気ヒータに電力を供給しない構成であってもよい。熱交換部による昇温によって、ガス温度が必要十分な温度に達している場合には、電気ヒータを稼働する必要がなく、さらなる電力供給量の削減を達成できる。
液化ガス予備供給方法は、
メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプ13および/または電気ヒータに発電機15を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプ13により貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器12を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部16を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、電気ヒータを使用した加温部14で、第2の温度より高い第3の温度に昇温する第3昇温工程と、
前記第3昇温工程で、第3の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、
前記メイン供給からガスの供給が再開あるいは開始することを検知する第2検知工程と、
前記第2検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプ13および/または電気ヒータに電力の供給を停止する電力停止工程と、を含む。
上記の液化ガス予備供給方法において、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記液化ガスポンプに電力を供給し、かつ前記電気ヒータに電力を停止あるいは供給せず、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、前記第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプに電力を供給する工程をさらに含んでいてもよい。
メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプに発電機を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプにより貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、を含む。
液化ガスを貯槽11に貯蔵する工程と、液化ガスポンプ13により、前記液化ガスを前記貯槽から下流へ送る工程を含む。
前記第1検出工程は、圧力計20により、メイン配管L6または予備ガス供給配管L4の内圧を測定する工程であり、測定された内圧が閾値以下の場合に、電力供給工程が液化ポンプ16および/または電気ヒータに発電機15から電力を供給する。
発電機制御部31により、圧力計20で測定された圧力が閾値以下になった場合に、発電機15を稼働するように制御する工程を含む。
また、熱媒体が発電機15を冷却する冷却用流体であり、冷却用流体を熱交換部16と発電機15との間で循環させる工程を含む。
バックアップ付きガス供給方法は、液化ガスを主蒸発器により気化させてガスを供給する方法であって、
ガス製造部51から、液化ガスを蒸発器で気化させたガスをメイン配管L6を通じて下流のプロセスに供給する工程と、
前記メイン配管L6に配置された不純物除去部41において、前記ガス中の不純物を除去する不純物除去工程と、
前記不純物除去部41より上流側で前記メイン配管L6に合流する予備ガス供給配管L4を通じて、前記ガスと同様のガスを供給する工程であって、上記記載の液化ガス予備供給方法の工程と、を含む。
11 貯槽
12 蒸発器
13 液化ガスポンプ
14 加温部
15 発電機
16 熱交換部
20 圧力計
21 第1の温度計
22 第2の温度計
23 第3の温度計
24 流量計
30 加温制御部
31 発電機制御部
41 不純物除去部
51 ガス製造部
71 空気圧縮部
72 原料ガス熱交換部
73 精製部
74 主熱交換部
75 精留部
76 タンク
77 主蒸発器
L2 蒸発ガス供給配管
L3 被加温ガス導入配管
L4 予備ガス供給配管
L6 メイン配管
Claims (16)
- 液化ガスを貯蔵する貯槽と、
前記液化ガスを前記貯槽から下流へ送る液化ガスポンプと、
前記液化ガスポンプから送られた前記液化ガスを、周辺環境温度より低い第1の温度のガスへ状態遷移させる蒸発器と、
前記第1の温度のガスを、熱媒体で前記第1の温度より高い第2の温度へ昇温させる熱交換部と、
前記熱交換部より下流において前記ガスをメイン配管へ送る予備ガス供給配管と、
前記メイン配管または前記予備ガス供給配管の内圧を測定する圧力計と、
前記液化ガスポンプに電力を供給する発電機と、
前記圧力計で測定された圧力が閾値以下になった場合に、前記発電機を稼働するように制御する発電機制御部と、を備える液化ガス供給予備システム。 - 前記熱交換部の後段に配置され、かつ前記熱交換部で生じた前記第2の温度のガスを、電気ヒータで前記第2の温度より高い第3の温度へ昇温させる加温部をさらに備え、
前記発電機が、前記電気ヒータおよび/または前記液化ガスポンプに電力を供給する、請求項1に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記熱交換部の後段に配置され、かつ前記熱交換部で生じた前記第2の温度のガスを、電気ヒータで前記第2の温度より高い第3の温度へ昇温させる加温部をさらに備え、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記液化ガスポンプに電力を供給し、かつ前記電気ヒータに電力を停止あるいは供給せず、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、前記第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプに電力を供給する、請求項1に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記熱媒体は、前記発電機において発生した熱媒体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液化ガス供給予備システム。
- 前記熱媒体を前記熱交換部と前記発電機に循環させる熱媒体循環路をさらに備え、
前記熱媒体は、前記発電機を冷却する冷却用流体であることを特徴とする、請求項4に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記熱交換部は、前記蒸発器を構成する管の内、下流側管に配置されることを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液化ガス供給予備システム。
- 前記熱交換部は、熱媒体を受け入れる前記熱媒体入口と、受け入れた前記熱媒体を排出する熱媒体出口とを有する熱媒体通路と、加温対象のガスが流れるガス通路と、を備え、
前記熱媒体入口が前記ガス通路の下流側に配置され、前記熱媒体出口が前記ガス通路の上流側に配置されることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記予備ガス供給配管内のガスの温度を測定する、または前記予備ガス供給配管の温度を測定する第1の温度計と、
前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように、前記電気ヒータを制御する電気ヒータ制御部とを備える、請求項2または3に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記被加温ガス導入配管内のガスの温度を測定する、または前記被加温ガス導入配管の温度を測定する第2の温度計をさらに備え、
前記電気ヒータ制御部は前記第2の温度計および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することを特徴とする、請求項8に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記蒸発ガス供給配管内のガスの温度を測定する、または前記被加温ガス導入配管の温度を測定する第3の温度計をさらに備え、
前記電気ヒータ制御部は前記第3の温度計、前記第2の温度計、および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することを特徴とする、請求項9に記載の液化ガス供給予備システム。 - 前記メイン配管または前記予備ガス供給配管に配置され、前記メイン配管または前記予備ガス供給配管内の流量を測定する流量計をさらに備え、
前記電気ヒータ制御部は、前記第3の温度計2、前記第2の温度計、および前記第1の温度計で測定されたそれぞれの温度の内いずれか1つまたは2以上と、前記流量計で測定された流量に基づいて、前記第1の温度計で測定された温度が前記第3の温度になるように前記電気ヒータを制御することを特徴とする、請求項10に記載の液化ガス供給予備システム。 - 原料空気を圧縮する空気圧縮部と、
前記空気圧縮部で得られた圧縮原料空気から不純物を除去する精製部と、
前記精製部において精製された圧縮原料空気を冷却する主熱交換部と、
前記主熱交換部において冷却された圧縮原料空気を窒素と酸素に分離する精留部と、
請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の液化ガス供給予備システムと、を備える、バックアップ付き液化ガス供給システム。 - メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプに発電機を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプにより貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、とを含む、液化ガス予備供給方法。 - メイン供給からガスの供給が中断あるいは停止することを検知する第1検知工程と、
前記第1検知工程の検知結果に基づいて、液化ポンプおよび/または電気ヒータに発電機を使用して電力を供給する電力供給工程と、
前記液化ガスポンプにより貯槽から送られた液化ガスを、蒸発器を使用して、周辺環境温度より低い第1の温度に気化してガスにする第1昇温工程と、
前記第1昇温工程で気化された第1の温度のガスを、熱交換部を使用して、第1の温度より高い第2の温度に昇温する第2昇温工程と、
前記第2昇温工程で、第2の温度に昇温されたガスを、電気ヒータを使用した加温部で、第2の温度より高い第3の温度に昇温する第3昇温工程と、
前記第3昇温工程で、第3の温度に昇温されたガスを、メイン供給側に送りこむバックアップ供給工程と、とを含む、液化ガス予備供給方法。 - 前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記液化ガスポンプに電力を供給し、かつ前記電気ヒータに電力を停止あるいは供給せず、
前記第2の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より低く、前記第3の温度が化学吸着式不純物除去装置における不純物除去処理温度(T)より高い温度である場合に、前記発電機が前記電気ヒータおよび前記液化ガスポンプに電力を供給する工程をさらに含む、請求項14に記載の液化ガス予備供給方法。 - 液化ガスを主蒸発器により気化させてガスを供給する方法であって、
ガス製造部から、液化ガスを蒸発器で気化させたガスをメイン配管を通じて下流のプロセスに供給する工程と、
前記メイン配管に配置された不純物除去部において、前記ガス中の不純物を除去する不純物除去工程と、
前記不純物除去部より上流側で前記メイン配管に合流する予備ガス供給配管を通じて、前記ガスと同様のガスを供給する工程であって、請求項13から15のいずれか1項に記載の液化ガス予備供給方法の工程と、を含む、バックアップ付きガス供給方法。
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