JP5679201B2 - ボイルオフガス中の窒素除去方法およびそれに用いる窒素除去装置 - Google Patents
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Description
上記精留塔10に原料ガスを供給する原料ガス流路Sは、図1のように、LNGタンク等から取り出された「BOG」(図中左端)から、BOG流路(B)を通じて供給されたBOGが、混合器8,原料ガス圧縮機1,主熱交換器2を経由して、先に述べたリボイラー3および原料膨脹弁4に至る流体(原料ガス)の経路として構成されている。この原料ガス流路S上において、上記混合器8で所定窒素濃度に調整された原料ガスは、原料ガス圧縮機1で所定圧力まで圧縮され、図示しない冷却器等により室温程度まで冷却された(粗熱を取り除いた)後、主熱交換器2に導入され、上記精留塔底部10bから取り出された、製品天然ガス流路P内の液体状の天然ガス等との熱交換により、冷却される。ついで、冷却された原料ガス(BOGと窒素の混合ガス)は、先に述べたように、精留塔10内のリボイラー3で液化され、外部の原料膨脹弁4で減圧された後、精留塔中間部10cの原料ガス導入口から、この精留塔10内に導入される。
例えば、BOG流路B等を介して、窒素を含有するLNGを貯蔵するタンク等から取り出された「BOG」(図1の左端)が、約10モル%の窒素を含むものである場合、精留塔10の上部から取り出され混合窒素ガス流路Mを通じて供給された窒素濃度調整用の窒素ガスが、混合器8において、混合後の原料ガスの窒素濃度が約23モル%になるように、上記BOGに添加・混合される。〔BOG供給工程→窒素添加混合工程〕
図2は、本発明の第2実施形態におけるBOG中の窒素除去装置の概略構成を示すフロー図である。なお、第1実施形態と同様の機能を有する構成部材には同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
5 循環窒素圧縮機
6 過冷却器
10 精留塔
B BOG流路
S 原料ガス流路
R 循環窒素ガス流路
M 混合窒素ガス流路
N 製品窒素ガス流路
T 窒素ガス取出流路
P 製品天然ガス取出流路
Claims (8)
- ボイルオフガスから窒素を除去する方法であって、
(a)窒素を含有する液化天然ガスを貯蔵するLNGタンク内で発生するボイルオフガスを取り出し、このボイルオフガスを含む原料ガスを原料ガス圧縮機で圧縮した後、この圧縮原料ガスを熱交換器に通して冷却し、これをリボイラーで冷却し液化させ、ついで原料膨脹手段を介して減圧した後、この原料ガスを精留塔に導入して深冷分離する工程と、
(b)上記深冷分離により精留塔の底部に溜まる低窒素濃度の液体状の天然ガスを取り出し、上記熱交換器を通して気化させた後、この気化した天然ガスを製品天然ガスとして外部に導出する工程と、
(c)上記深冷分離により精留塔の上部に溜まる高濃度の気体状の窒素を取り出し、これを過冷却器および熱交換器を順次通過させて昇温させ、高純度の窒素ガスを得る工程と、(d)上記高純度の窒素ガスの一部を、循環窒素ガスとして循環窒素圧縮手段で圧縮した後、この圧縮循環窒素ガスを上記熱交換器および過冷却器を通して液化させ、ついで、循環窒素膨脹手段を介して減圧した後、この液化循環窒素ガスを上記精留塔の頂部からその内部に還流液として供給する工程と、
(e)上記高純度の窒素ガスの他の一部を、上記原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして、上記LNGタンクから取り出したボイルオフガスまたは原料ガスに添加・混合する工程と、を備えることを特徴とするボイルオフガス中の窒素除去方法。 - 上記(e)の工程における窒素濃度調整用ガスのボイルオフガスへの添加が、上記(a)の工程における原料ガス圧縮機によるボイルオフガスの圧縮より上流側の位置で行われ、この原料ガス圧縮機が、上記窒素濃度調整用ガス添加後の原料ガスを圧縮するようになっている請求項1記載のボイルオフガス中の窒素除去方法。
- 上記(d)の工程における循環窒素ガスの圧縮が、二段階に分けて行われるようになっており、一段階目の圧縮終了後の循環窒素ガスから分岐して、この循環窒素ガスの一部が、上記(e)の工程で用いられる原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして取り出されるようになっているとともに、上記高純度の窒素ガスの他の一部に代えて、上記循環窒素ガスから分岐した循環窒素ガスの一部が、ボイルオフガスを含む原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして、上記(a)の工程における原料ガス圧縮機によるボイルオフガスの圧縮より下流側の位置で、原料ガスに添加されるようになっている請求項1記載のボイルオフガス中の窒素除去方法。
- 上記精留塔の上部から取り出され、過冷却器および熱交換器を経由して、上記循環窒素ガスおよび窒素濃度調整用ガスが分岐した後の高濃度の窒素ガスの残部を、製品窒素ガスとして外部に導出する工程(f)を備える請求項1〜3のいずれか一項に記載のボイルオフガス中の窒素除去方法。
- 窒素を含有する液化天然ガスから発生するボイルオフガスを導入し、深冷分離により、その底部側に液体状の天然ガスを溜め、その上部側に気体状の窒素を溜める機能をもつ精留塔と、
上記精留塔と連通し上記ボイルオフガスを含む原料ガスを断熱圧縮する原料ガス圧縮機と、上記原料ガス圧縮機を経由した原料ガスを上記精留塔の底部から取り出された液体状の天然ガスと熱交換させて冷却する熱交換器と、上記熱交換器を経由した原料ガスを冷却するリボイラーと、上記リボイラーを経由した原料ガスを断熱膨脹させる原料膨脹手段と、上記精留塔の上部から取り出された窒素ガスを過冷却器および上記熱交換器を経由した後その一部を循環窒素ガスとして他の一部をボイルオフガスを含む原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして残部を製品窒素ガスとして分配する手段と、
上記分配された窒素ガスの一部を循環窒素ガスとして断熱圧縮する循環窒素圧縮手段と、上記循環窒素圧縮手段を経由した循環窒素ガスを上記熱交換器を再度経由させて冷却し、これを上記過冷却器を再度経由させて過冷却した後、この循環窒素ガスを上記精留塔の頂部に還流させる循環窒素ガス流路と、上記過冷却器を再度経由して液状化した循環窒素ガスを上記精留塔への還流前に断熱膨脹させる循環窒素膨脹手段と、
上記分配された窒素ガスの他の一部を上記精留塔に導入前のボイルオフガスまたは原料ガスに原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして添加する混合器と、上記窒素濃度調整用ガスが混合されたボイルオフガスを含む原料ガスを上記熱交換器を経由して精留塔に導入する原料ガス流路と、
を備えることを特徴とするボイルオフガス中の窒素除去装置。 - 上記分配された窒素ガスの他の一部を原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして原料ガスに添加する上記混合器が、上記原料ガス圧縮機より上流側の位置に配設され、上記原料ガス圧縮機が、上記窒素濃度調整用ガス合流後のボイルオフガスを含む原料ガスを圧縮するようになっている請求項5記載のボイルオフガス中の窒素除去装置。
- 上記分配された窒素ガスの一部を循環窒素ガスとして断熱圧縮する上記循環窒素圧縮手段が、二段階に分けて圧縮するように構成されており、一段階目の循環窒素圧縮機より下流側の循環窒素ガス流路から分岐して、この循環窒素ガスの一部が、上記混合器に供給される原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして取り出されるようになっているとともに、この混合器が上記原料ガス圧縮機より下流側の位置に配設され、上記循環窒素ガスから分岐した循環窒素ガスの一部が、上記窒素ガスの他の一部に代えて、ボイルオフガスを含む原料ガスの窒素濃度調整用ガスとして、原料ガス圧縮機で圧縮された後の原料ガスに合流するようになっている請求項5記載のボイルオフガス中の窒素除去装置。
- 上記精留塔の上部から取り出され過冷却器および熱交換器を経由して上記循環窒素ガスおよび窒素濃度調整用ガスが分岐した後の窒素ガスの残部を、製品窒素ガスとして外部に導出するための製品窒素ガス流路を備える請求項5〜7のいずれか一項に記載のボイルオフガス中の窒素除去装置。
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