JP4738766B2 - 大形極低温液化ガス貯槽 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス）等の極低温液化ガスを貯蔵するための大形極低温液化ガス貯槽に関するものである。

従来から、ＬＮＧサテライト設備等に設置した、ＬＮＧ等の極低温液化ガスを貯蔵する断熱貯槽では、これが空になる等してローリーからＬＮＧ等を充填する場合に、ローリーの運転圧力と断熱貯槽の運転圧力との差圧を利用した差圧充填が行われている。また、断熱貯槽に貯蔵するＬＮＧ等を工業用として供給する場合には、ローリーの運転圧力（法律の規定により、差圧充填の場合、０．５５ＭＰａ程度の運転圧力が常用されている）より高い圧力（０．６ＭＰａ程度の中圧）で供給する必要がある場合がある。

そこで、例えば、図３に示すように、内外二重槽（図示せず）で構成された複数基（図３では、２基）の断熱貯槽２１，２２を設置し、これら両断熱貯槽２１，２２の頂部からＢＯＧ（ボイルオフガス）排出管２３，２４を延ばすとともに、底部からＬＮＧ取出管２５，２６を延ばし、これら両ＬＮＧ取出管２５，２６を連結管２７を介して中圧ガス供給管２８および低圧ガス供給管２９に連結し、充填時には、まず、空になった断熱貯槽２１（２２）からＢＯＧを排出して（０．７ＭＰａ程度から０．３ＭＰａ程度に）脱圧し、つぎに、ローリー３０に搭載したＬＮＧ収容タンク３０ａから、充填ライン３１により、脱圧した断熱貯槽２１（２２）へＬＮＧを差圧充填したのち、断熱貯槽２１（２２）に設けた昇圧手段（図示せず）により断熱貯槽２１（２２）内を加圧して０．７ＭＰａ程度にまで昇圧するようにしている。また、需要者側への供給時には、両ＬＮＧ取出管２５，２６に設けた開閉弁２５ａ，２６ａおよび両ガス供給管２８，２９に設けた減圧弁２８ａ，２９ａを操作し、中圧ガス供給管２８から０．６ＭＰａ程度の中圧ＬＮＧを需要者側に供給し、低圧ガス供給管２９から０．１５ＭＰａ程度の低圧ＬＮＧを需要者側に供給するようにしている。図において、２３ａ，２４ａはＢＯＧ排出管２３，２４に設けた開閉弁で、３１ａ，３１ｂは充填ライン３１に設けた開閉弁である。

また、図４に示すように、ＬＮＧ取出管２５に供給ポンプ３３を設け、この供給ポンプ３３の下流側部分と断熱貯槽２１の頂部とを流量調整弁３４ａ付きバイパス管３４で連結し、充填時には、空になった断熱貯槽２１にローリー３０（運転圧力は０．５５ＭＰａ程度）から断熱貯槽２１（運転圧力は０．３ＭＰａ程度）へＬＮＧを差圧充填し、需要者側への供給時には、ＬＮＧを供給ポンプ３３によりポンプアップして０．７ＭＰａ程度にまで加圧したのち、中圧ガス供給管２８や低圧ガス供給管２９に供給するようにしたものもある。このものでは、供給ポンプ３３のミニマムフローを確保するため、ＬＮＧ取出管２５の流量が低下した場合には、これを流量指示調節計３５で検出して流量調整弁３４ａを操作し、ＬＮＧ取出管２５内を通るＬＮＧをバイパス管３４を経由して断熱貯槽２１に戻すようにしている。

しかしながら、図３に示すものでは、充填時に、脱圧作業・差圧充填作業・加圧作業を行わなければならないため、充填を頻繁に行う場合には、作業が煩雑になる。しかも、脱圧の際に、断熱貯槽２１，２２からＢＯＧを大気中に排出すると、温暖化を促進するという問題があるため、再利用する必要があり、そのための設備が高価であるうえ、断熱貯槽２１，２２が大形である場合には、ＢＯＧの排出量が大きくなるため、上記設備の規模も大きくする必要があり、一層高価になる。また、図４に示すものでは、需要者の使用量変動やミニマムフローによる流量制限等に対応するため、流量調整弁３４ａを調整して流量制御しなければならず、その制御が複雑になる。しかも、ＬＮＧをバイパス管３４を経由して断熱貯槽２１に戻す際に、ＬＮＧが供給ポンプ３３通過時にその機械的エネルギーで加温されたり、バイパス管３４通過時に外部からの侵入熱で加温されたりするため、ＢＯＧが発生する。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、充填作業が簡単で、設備が安価で、しかも、流量制御が簡単で、ＢＯＧが発生しない大形極低温液化ガス貯槽の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の大形極低温液化ガス貯槽は、極低温液化ガスを充填するための３個以上の内槽と、これら３個以上の内槽を収容し、その内部が真空状態に保持されている保冷槽とを備えた大形極低温液化ガス貯槽であって、１個の内槽が、ローリー搭載のタンク内に収容された極低温液化ガスをタンク内圧と内槽内圧との差圧を利用して内槽内に充填する専用の内槽であり、この専用の内槽以外の複数の内槽がそれぞれ、その内圧を所定の圧力に昇圧，保持するための昇圧手段を有している内槽であり、上記専用の内槽から極低温液化ガス取出管を上記専用の内槽以外の複数の内槽に延ばし、上記極低温液化ガス取出管に、上記専用の内槽から取り出した極低温液化ガスを上記専用の内槽以外の複数の内槽に送給して充填するための送給ポンプを、上記専用の内槽以外の複数の内槽の複数種類の内圧の種類数未満の数設けたという構成をとる。

すなわち、本発明の大形極低温液化ガス貯槽は、ローリーから供給される極低温液化ガスを充填するために用いられる受け入れ専用の内槽を１個有しており、この専用の内槽にのみ、ローリー搭載のタンク内に収容された極低温液化ガスを、タンク内圧（すなわち、ローリーの運転圧力）と内槽内圧（すなわち、内槽の運転圧力）との差圧を利用して充填するようにしている。この差圧充填では、上記内槽内圧はタンク内圧より低くなる。そこで、上記専用の内槽から延びる極低温液化ガス取出管に送給ポンプを設け、この送給ポンプにより、上記専用の内槽から取り出した極低温液化ガスを上記専用の内槽以外の内槽に送給して充填するようにしている。このように、本発明の大形極低温液化ガス貯槽では、上記専用の内槽の内圧がローリー搭載のタンクの内圧より低く設定されているため、ローリーから極低温液化ガスを上記専用の内槽に充填する場合に、上記専用の内槽に対し、充填前の脱圧作業および充填後の加圧作業を行う必要がなく、上記充填のための作業が簡単化する。しかも、上記脱圧作業を行わないため、ＢＯＧが発生せず、ＢＯＧを再利用するための設備を設ける必要がなくなり、安価になる。しかも、送給ポンプにより、上記専用の内槽と上記専用の内槽以外の内槽との間で極低温液化ガスを液移送させるだけであるため、送給ポンプ等の流量制御が簡単になる。しかも、上記専用の内槽に多量の極低温液化ガスを充填しておき、上記専用の内槽以外の内槽において極低温液化ガスが所定量減少すると、その都度送給ポンプを駆動させて極低温液化ガスを補給することで、ミニマムフローの心配がなくなり、従来例ではミニマムフロー使用時に生じていた、ＢＯＧの発生がなくなる。しかも、上記専用の内槽以外の内槽の内槽内圧を多用な供給条件ごとに設定できるため、供給圧力が数種ある場合にも送給ポンプを数種類持つ必要がない。しかも、上記複数個の内槽が保冷槽に収容されているため、この保冷槽で内部が保冷されており、極低温液化ガスを充填する貯槽として、内槽だけで構成したものを用いることができ（すなわち、各内槽に個別に外槽を設けて内外二重槽とする必要がなく）、その分上記大形極低温液化ガス貯槽の設置スペースを小さくすることができる。しかも、保冷槽で複数個の内槽を覆っているため、全貯蔵量に対する外表面積の比が小さくなり、単位貯蔵量に対する蒸発量が小さくなる。

また、上記専用の内槽以外の内槽が、その内圧を昇圧させるための昇圧手段を有していると、この昇圧手段で、上記専用の内槽以外の内槽の内圧を所定の圧力に昇圧，保持することができる。

つぎに、本発明を実施の形態にもとづいて詳しく説明する。

図１は本発明の大形極低温液化ガス貯槽の一実施の形態を示している。図において、１は内周面に断熱層（図示せず）が形成された真空断熱用の保冷箱（保冷槽）であり、その内部が真空状態に保持されている。２〜５は上記保冷箱１の内部に配設された複数基（この実施の形態では、４基）の内槽であり、それぞれ外槽を備えていない（すなわち、内外二重槽で構成されていない）。上記内槽２〜５のうち、内槽（専用の内槽）２は、ローリー６から供給されるＬＮＧを充填するために設けられた受け入れ専用の内槽であり、その運転圧力（すなわち、内槽内圧）が０．３ＭＰａ程度に設定されている。また、内槽３は、その運転圧力が０．３ＭＰａ程度に，内槽４は０．７ＭＰａ程度に、内槽５は２．２ＭＰａ程度にそれぞれ設定されている。また、これら各内槽２〜５は、その内部圧力を上記運転圧力に昇圧，保持するための昇圧手段（図示せず）を有している。これら各昇圧手段は、各内槽２〜５内のＬＮＧを各内槽２〜５の底部から取り出し、気化器で気化したのち各内槽２〜５の頂部に戻すことにより、その内部圧力を上記運転圧力に昇圧，保持するものである。７は送給ポンプであり、上記受け入れ専用の内槽２の底部から延びるＬＮＧ取出管（極低温液化ガス取出管）１０に設けられている。１１〜１３は上記ＬＮＧ取出管１０の送給ポンプ７の下流側部分から上記内槽３〜５の底部に延びる入口管で、１４〜１６は上記内槽３〜５の底部から延びるＬＮＧ導出管であり、内槽３の底部から延びるＬＮＧ導出管１４は減圧弁１７ａ付き低圧ＬＮＧ供給管１７に連結し、内槽４の底部から延びるＬＮＧ導出管１５は減圧弁１８ａ付き中圧ＬＮＧ供給管１８に連結し、内槽５の底部から延びるＬＮＧ導出管１６は減圧弁１９ａ付き高圧ＬＮＧ供給管１９に連結している。図において、１ａは内槽２〜５の載置台で、１１ａ，１２ａ，１３ａは入口管１１〜１３に設けた開閉弁で、２０は充填ラインである。

このような大形極低温液化ガス貯槽に、つぎのようにしてＬＮＧを充填することができる。すなわち、まず、ローリー６に搭載されたＬＮＧ収容タンク６ａ（運転圧力０．５５ＭＰａ）のＬＮＧを差圧充填により受け入れ専用の内槽２に充填し、ついで、各入口管１１〜１３の開閉弁１１ａ〜１３ａを開閉操作し、送給ポンプ７を駆動し、ＬＮＧ取出管１０により内槽２から取り出したＬＮＧを、所定の圧力に保持された内槽３〜５に適時液移送して充填しながら、昇圧手段で所定の運転圧力に昇圧，保持する。そして、０．１５ＭＰａ程度の低圧ＬＮＧを需要者側へ供給する場合には、内槽３のＬＮＧを低圧ＬＮＧ供給管１７により供給し、０．６ＭＰａ程度の中圧ＬＮＧを需要者側へ供給する場合には、内槽４のＬＮＧを中圧ＬＮＧ供給管１８により供給し、２．１ＭＰａ程度の高圧ＬＮＧを需要者側へ供給する場合には、内槽５のＬＮＧを高圧ＬＮＧ供給管１９により供給することを行う。

上記のように、この実施の形態では、受け入れ専用の内槽２の運転圧力がローリー６の運転圧力より低く設定されているため、充填時に、受け入れ専用の内槽２に対し、充填前の脱圧作業および充填後の加圧作業を行う必要がなく、上記充填のための作業が簡単化する。しかも、上記脱圧作業を行わないため、ＢＯＧが発生せず、ＢＯＧを再利用するための設備を設ける必要がなくなり、安価になる。しかも、送給ポンプ７により、受け入れ専用の内槽２と内槽３〜５との間でＬＮＧを液移送させるだけであるため、送給ポンプ７等の流量制御が簡単になる。しかも、受け入れ専用の内槽２に多量のＬＮＧを充填しておき、内槽３〜５のＬＮＧが所定量減少すると、その都度送給ポンプ７を駆動してＬＮＧを補給することで、ミニマムフローの心配がなくなり、ＢＯＧが発生しなくなる。しかも、内槽３〜５の運転圧力を多用な供給条件ごとに設定できるため、供給圧力が数種ある場合にも送給ポンプ７を数種類持つ必要がない。しかも、各内槽２〜５が保冷箱１に収容されているため、ＬＮＧを充填するための貯槽として、内槽２〜５だけで構成したものを用いることができ（すなわち、内外二重槽を用いる必要がなく）、その分上記大形極低温液化ガス貯槽の設置スペースを小さくすることができる。しかも、１つの保冷箱１で４個の内槽２〜５を覆っているため、全貯蔵量に対する外表面積の比が小さくなり、単位貯蔵量に対する蒸発量が小さくなる。

図２は本発明の大形極低温液化ガス貯槽の他の実施の形態を示している。この実施の形態では、保冷箱１の内部に、４基の内槽２〜５以外に、ＬＮＧ取出管１０，入口管１１〜１３，ＬＮＧ導出管１４〜１６，充填ライン１９が配設されている。また、内槽２〜５を載置するための載置棚１ｂは、格子状に形成された棚本体上に断熱層を載置，固定したもの（図示せず）で構成されており、載置棚１ｂの下側空間も断熱真空されている。それ以外の部分は上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この実施の形態でも、上記実施の形態と同様の作用・効果を奏する。

なお、上記両実施の形態において、保冷箱１の内部にパーライトを充填してもよい。

本発明の大形極低温液化ガス貯槽の一実施の形態を示す説明図である。 本発明の大形極低温液化ガス貯槽の他の実施の形態を示す説明図である。 従来例を示す説明図である。 他の従来例を示す説明図である。

符号の説明

１ 保冷箱
２〜５ 内槽
６ ローリー
７ 送給ポンプ
１０ ＬＮＧ取出管

Claims (4)

1. 極低温液化ガスを充填するための３個以上の内槽と、これら３個以上の内槽を収容し、その内部が真空状態に保持されている保冷槽とを備えた大形極低温液化ガス貯槽であって、１個の内槽が、ローリー搭載のタンク内に収容された極低温液化ガスをタンク内圧と内槽内圧との差圧を利用して内槽内に充填する専用の内槽であり、この専用の内槽以外の複数の内槽がそれぞれ、その内圧を所定の圧力に昇圧，保持するための昇圧手段を有している内槽であり、上記専用の内槽から極低温液化ガス取出管を上記専用の内槽以外の複数の内槽に延ばし、上記極低温液化ガス取出管に、上記専用の内槽から取り出した極低温液化ガスを上記専用の内槽以外の複数の内槽に送給して充填するための送給ポンプを、上記専用の内槽以外の複数の内槽の複数種類の内圧の種類数未満の数設けたことを特徴とする大形極低温液化ガス貯槽。
2. 上記専用の内槽以外の複数の内槽の内圧がそれぞれ、上記昇圧手段により、互いに異なる圧力に設定されている請求項１記載の大形極低温液化ガス貯槽。
3. 上記送給ポンプの数が、１個である請求項１または２記載の大形極低温液化ガス貯槽。
4. 上記極低温液化ガス取出管が、上記保冷槽内に配設されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の大形極低温液化ガス貯槽。