JP6168953B2 - Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment - Google Patents

Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6168953B2
JP6168953B2 JP2013200636A JP2013200636A JP6168953B2 JP 6168953 B2 JP6168953 B2 JP 6168953B2 JP 2013200636 A JP2013200636 A JP 2013200636A JP 2013200636 A JP2013200636 A JP 2013200636A JP 6168953 B2 JP6168953 B2 JP 6168953B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
gas
expansion
raw material
phase portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013200636A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015068512A (en
Inventor
正充 池内
正充 池内
紀治 玉田
紀治 玉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
Priority to JP2013200636A priority Critical patent/JP6168953B2/en
Publication of JP2015068512A publication Critical patent/JP2015068512A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6168953B2 publication Critical patent/JP6168953B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

本開示は、気体状態の原料から液体を製造する液体製造方法及び液体製造設備に関する。   The present disclosure relates to a liquid manufacturing method and a liquid manufacturing facility for manufacturing a liquid from a gaseous raw material.

極低温技術等、低温領域の温度環境を要する分野において、冷媒ガスを液化した低温液体が用いられる。
このような液体の製造設備の例として、非特許文献1には、ヘリウム液化機が記載されている。このヘリウム液化機では、気体ヘリウムを原料とし、冷凍サイクルを用いて、超臨界状態となった気体原料を膨張弁で等エンタルピ膨張させることで液化させる。
In fields requiring a temperature environment in a low temperature region such as a cryogenic technique, a low temperature liquid obtained by liquefying a refrigerant gas is used.
As an example of such a liquid production facility, Non-Patent Document 1 describes a helium liquefier. In this helium liquefier, gaseous helium is used as a raw material, and the gaseous raw material in a supercritical state is liquefied by performing an enthalpy expansion with an expansion valve using a refrigeration cycle.

また、特許文献1には、冷凍サイクルの膨張行程を2段階に分けて行う液化冷凍システムの液化制御方法が記載されている。   Patent Document 1 describes a liquefaction control method for a liquefaction refrigeration system in which an expansion stroke of a refrigeration cycle is divided into two stages.

特開昭60−164182JP-A-60-164182

「低温工学ハンドブック」、低温工学協会、P136"Cryogenic Engineering Handbook", Cryogenic Engineering Association, P136

気体状態の原料から液体を製造する場合、液体を効率よく製造するために、液化率を向上させることが求められる。
液化率を向上させるためには、一般的に、膨張行程において、非特許文献1に記載されるように超臨界状態の原料を膨張弁等で等エンタルピ膨張させるのに比べ、膨張タービン等を用いて等エントロピ膨張(断熱膨張)させる方が液化率が高くなる。
特許文献1に記載の液化制御方法では、冷凍出力(上述の“液化率”に相当する)を増大させることを意図して、冷凍サイクルの膨張行程を2段階に分けている。すなわち、膨張工程において、超臨界状態にある原料を膨張タービンで超臨界圧まで等エントロピ膨張させる第1の膨張行程と、臨界圧以下の気液混合域において調圧弁で等エンタルピ膨張させる第2の膨張行程を含む2段階の膨張行程を行っている。この方法における膨張行程では、全膨張行程を通じて等エンタルピ膨張のみを行う代わりに、超臨界圧までは等エントロピ膨張させることにより、冷凍出力(上述の“液化率”)を向上させている。
しかしながら、さらなる液化率の向上を実現することが望まれる。
In the case of producing a liquid from a gaseous raw material, it is required to improve the liquefaction rate in order to produce the liquid efficiently.
In order to improve the liquefaction rate, in general, an expansion turbine or the like is used in the expansion stroke as compared with the case where the raw material in a supercritical state is expanded by an enthalpy expansion using an expansion valve or the like as described in Non-Patent Document 1. Therefore, the liquefaction rate becomes higher when isentropic expansion (adiabatic expansion) is performed.
In the liquefaction control method described in Patent Document 1, the expansion stroke of the refrigeration cycle is divided into two stages with the intention of increasing the refrigeration output (corresponding to the “liquefaction rate” described above). That is, in the expansion step, a first expansion process in which the raw material in the supercritical state is isentropically expanded to the supercritical pressure by the expansion turbine, and a second expansion is performed by the pressure regulating valve in the gas-liquid mixing region below the critical pressure. A two-stage expansion stroke including an expansion stroke is performed. In the expansion stroke in this method, the refrigeration output (the above-mentioned “liquefaction rate”) is improved by performing isentropic expansion up to the supercritical pressure instead of performing only the isenthalpy expansion throughout the entire expansion stroke.
However, it is desired to further improve the liquefaction rate.

このような実情に鑑み、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、気体状態の原料からの液化率を向上し得る液体製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、気体状態の原料からの液化率を向上し得る液体製造設備を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of at least some embodiments of the present invention is to provide a liquid production method capable of improving the liquefaction rate from a raw material in a gaseous state. Moreover, at least some embodiment of this invention aims at providing the liquid manufacturing equipment which can improve the liquefaction rate from the raw material of a gaseous state.

本発明の少なくとも一実施形態に係る液体製造方法は、
気体状態の原料から液体を製造する方法であって、
前記原料を気体状態から超臨界状態に移行させる超臨界化工程と、
前記超臨界状態の前記原料が気液混合状態となるように前記原料を膨張させる第1膨張工程と、
前記第1膨張工程を経た気液混合状態の前記原料を第1液相部分と第1気相部分に分離する気液分離工程と、
前記第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させて、前記第1液相部分よりも低温低圧の第2液相部分を含む気液混合物を得る第2膨張工程と、
前記第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させて、第3液相部分を含む気液混合物を得る第3膨張工程と、を備える。
A liquid production method according to at least one embodiment of the present invention includes:
A method for producing a liquid from a raw material in a gaseous state,
A supercritical process for transferring the raw material from a gaseous state to a supercritical state;
A first expansion step of expanding the raw material so that the supercritical raw material is in a gas-liquid mixed state;
A gas-liquid separation step of separating the raw material in the gas-liquid mixed state after the first expansion step into a first liquid phase portion and a first gas phase portion;
A second expansion step of expanding the first liquid phase portion along an isoenthalpy line to obtain a gas-liquid mixture including a second liquid phase portion at a lower temperature and low pressure than the first liquid phase portion;
And a third expansion step of expanding the first gas phase portion along the isentropic line to obtain a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion.

上記実施形態に係る液体製造方法によれば、第1膨張行程に続く気液分離工程によって気液分離された第1液相部分及び第2液相部分を第2膨張工程と第3膨張工程においてそれぞれ等エンタルピ膨張及び等エントロピ膨張させる。これにより、臨界圧以下の気液混合域において等エンタルピ膨張させる場合(例えば特許文献1)に比べて、液化率を向上させることができる。   According to the liquid manufacturing method according to the above-described embodiment, the first liquid phase part and the second liquid phase part separated in the gas-liquid separation process following the first expansion process are divided into the second expansion process and the third expansion process. The enthalpy expansion and the isentropic expansion are performed respectively. Thereby, a liquefaction rate can be improved compared with the case where it is made into an enthalpy expansion in the gas-liquid mixing area | region below a critical pressure (for example, patent document 1).

幾つかの実施形態では、前記第1膨張工程において、前記超臨界状態の前記原料を等エンタルピ線に沿って膨張させる。
第1膨張行程において、原料は超臨界状態から気液混合状態に移行するため、気相中に液滴が混在する気液混合状態となる。ここで、等エンタルピ線に沿った膨張を実現可能な手段(例えば膨張弁)は、気液混合状態下においても問題なく動作可能である。したがって、上述の実施形態によれば、気液混合状態下における膨張に適した膨張手段を採用可能となる。
In some embodiments, in the first expansion step, the raw material in the supercritical state is expanded along an isenthalpy line.
In the first expansion stroke, since the raw material shifts from the supercritical state to the gas-liquid mixed state, the raw material enters a gas-liquid mixed state in which droplets are mixed in the gas phase. Here, the means (for example, expansion valve) which can implement | achieve expansion | swelling along an isoenthalpy line | wire can operate | move without a problem even in a gas-liquid mixing state. Therefore, according to the above-described embodiment, it is possible to employ expansion means suitable for expansion under a gas-liquid mixed state.

幾つかの実施形態では、前記第1膨張工程において、前記超臨界状態の前記原料を等エントロピ線に沿って膨張させる。
この場合、超臨界状態から気液混合状態に至るまでの第1膨張行程を等エントロピ線に沿った膨張とするので、液化率をより一層向上させることができる。
In some embodiments, in the first expansion step, the raw material in the supercritical state is expanded along an isentropic line.
In this case, since the first expansion process from the supercritical state to the gas-liquid mixed state is the expansion along the isentropic line, the liquefaction rate can be further improved.

本発明の少なくとも一実施形態に係る液体製造設備は、気体状態の原料から液体を製造するための設備であって、
前記原料を気体状態から超臨界状態に移行させるための超臨界化装置と、
前記超臨界状態の前記原料が気液混合状態となるように前記原料を膨張させるための第1膨張器と、
前記第1膨張器を経た気液混合状態の前記原料を第1液相部分と第1気相部分に分離するための気液分離器と、
前記第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させて、前記第1液相部分よりも低温低圧の第2液相部分を含む気液混合物を得るための第2膨張器と、
前記第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させて、第3液相部分を含む気液混合物を得るための第3膨張器と、を備える。
The liquid production facility according to at least one embodiment of the present invention is a facility for producing a liquid from a gaseous raw material,
A supercritical apparatus for transferring the raw material from a gas state to a supercritical state;
A first expander for expanding the raw material so that the supercritical raw material is in a gas-liquid mixed state;
A gas-liquid separator for separating the raw material in a gas-liquid mixed state that has passed through the first expander into a first liquid phase portion and a first gas phase portion;
A second expander for expanding the first liquid phase portion along an isoenthalpy line to obtain a gas-liquid mixture including a second liquid phase portion at a lower temperature and pressure than the first liquid phase portion;
A third expander for expanding the first gas phase portion along the isentropic line to obtain a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion.

上記実施形態に係る液体製造装置によれば、第1膨張器による膨張に続く気液分離器によって気液分離された第1液相部分及び第1気相部分を、第2膨張器と第3膨張器によってそれぞれ等エンタルピ膨張及び等エントロピ膨張させる。これにより、臨界圧以下の気液混合域において等エンタルピ膨張させる場合(例えば特許文献1)に比べて、液化率を向上させることができる。   According to the liquid manufacturing apparatus according to the above embodiment, the first liquid phase portion and the first gas phase portion separated by the gas-liquid separator following the expansion by the first expander are used as the second expander and the third expander. The enthalpy expansion and the isentropic expansion are performed by the expander, respectively. Thereby, a liquefaction rate can be improved compared with the case where it is made into an enthalpy expansion in the gas-liquid mixing area | region below a critical pressure (for example, patent document 1).

幾つかの実施形態では、前記第1膨張器は、前記超臨界状態の前記原料を等エンタルピ線に沿って膨張させるための膨張弁である。
第1膨張器による膨張において、原料は超臨界状態から気液混合状態に移行するため、気相中に液滴が混在する気液混合状態となる。ここで、等エンタルピに沿った膨張を実現可能な手段である膨張弁は、気液混合状態下においても問題なく動作可能である。したがって、上述の実施形態によれば、気液混合状態下における膨張に適した膨張手段を採用可能となる。
In some embodiments, the first expander is an expansion valve for expanding the raw material in the supercritical state along an isoenthalpy line.
In the expansion by the first expander, since the raw material shifts from the supercritical state to the gas-liquid mixed state, the raw material enters a gas-liquid mixed state in which droplets are mixed in the gas phase. Here, the expansion valve, which is a means capable of realizing expansion along the isoenthalpy, can operate without problems even in a gas-liquid mixed state. Therefore, according to the above-described embodiment, it is possible to employ expansion means suitable for expansion under a gas-liquid mixed state.

幾つかの実施形態では、前記第1膨張器は、前記超臨界状態の前記原料を等エントロピ線に沿って膨張させるための膨張タービンである。
この場合、超臨界状態から気液混合状態に至るまでの第1膨張器による膨張を等エントロピ線に沿った膨張とするので、液化率をより一層向上させることができる。
In some embodiments, the first expander is an expansion turbine for expanding the raw material in the supercritical state along an isentropic line.
In this case, since the expansion by the first expander from the supercritical state to the gas-liquid mixed state is the expansion along the isentropic line, the liquefaction rate can be further improved.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、液体製造方法において、気体状態の原料からの液化率を向上し得る。   According to at least one embodiment of the present invention, in a liquid manufacturing method, the liquefaction rate from a raw material in a gaseous state can be improved.

一般的な液化サイクルの一例を示すT−s線図である。It is a Ts diagram which shows an example of a general liquefaction cycle. 一実施形態に係る液体製造方法における液化サイクルを示すT−s線図である。It is a Ts diagram which shows the liquefaction cycle in the liquid manufacturing method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る液体製造設備の構成を模式的に示す図である。It is a figure showing typically composition of liquid manufacture equipment concerning one embodiment. 一実施形態に係る液体製造方法における液化サイクルを示すT−s線図である。It is a Ts diagram which shows the liquefaction cycle in the liquid manufacturing method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る気液分離器の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the gas-liquid separator which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る液体製造方法における液化サイクルを示すT−s線図である。It is a Ts diagram which shows the liquefaction cycle in the liquid manufacturing method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る液体製造装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the liquid manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment.

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples.

まず、図1を用いて、液化サイクルの概要及び本明細書における「液化率」について説明する。
図1は一般的な液化サイクルの一例を示すT−s線図である。
図1において、HDEFGを結ぶライン(以下においてラインHDEFG等と称する)及びラインABCOは、原料物質の等圧線であり、ラインABCOは原料物質の臨界圧以上の圧力における等圧線であり、ラインHDEFGは原料物質の臨界圧よりも低い圧力における等圧線である。なお、原料物質は特に限定されないが、例としては窒素やヘリウムが挙げられる。
G点において高温状態の原料物質は、圧縮されてA点の高温高圧状態となる。原料物質は、A点から等圧ラインに沿って、熱交換により冷却され、BCを経由してO点に至る。点Oは臨界圧以上の圧力及び臨界温度以上の温度の点であり、点Oに至った原料物質は超臨界状態となっている。なお、点Aから点Oまでに至る間に、原料物質の一部は、膨張器により膨張されるとともに低圧側のラインに合流する(ラインBF、ラインCE)。この膨張により温度が低下した一部の原料との熱交換により、ラインABCOに示すように原料の残部が冷却される。
点Oに至った原料物質は、膨張行程を経ることで、液相線と気相線に挟まれた気液混合領域に入り、液化される。ここで、等エンタルピ膨張を行うと、原料物質は等エンタルピ線に沿って膨張し、点Pに至る。点Pにおいては気相と液相が共存し、このときの液化率はPD/HD(PD及びHDはそれぞれ等圧線PD及びHDの長さを表すこととする。以下において同様とする。)である。
一方、点Oに至った原料物質を等エントロピ膨張(断熱膨張)させると、原料物質は等エントロピ線に沿って膨張し、点Qに至る。このときの液化率はQD/HDである。
図1を見てわかるように、QDはPDよりも長いため、等エントロピ膨張をしたときの液化率QD/HDは、等エンタルピ膨張をしたときの液化率PD/HDよりも高い。したがって、液化サイクルにおいては、膨張行程で等エンタルピ膨張を行うよりも等エントロピ膨張(断熱膨張)を行った方が液化率は高くなる。
点Oから膨張行程を経て液化された後、原料物質のうち液相部分は取り出され(点H)、気相部分は点DからラインDEFGを通って液化サイクルに戻る。
First, the outline of a liquefaction cycle and “liquefaction rate” in the present specification will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a Ts diagram showing an example of a general liquefaction cycle.
In FIG. 1, a line connecting HDEFG (hereinafter referred to as line HDEFG or the like) and line ABCO are isobars of the raw material, line ABCO is an isobar at a pressure higher than the critical pressure of the raw material, and line HDEFG is the raw material. It is an isobar at a pressure lower than the critical pressure. The source material is not particularly limited, and examples include nitrogen and helium.
The raw material in a high temperature state at point G is compressed into a high temperature and high pressure state at point A. The raw material is cooled by heat exchange along the isobaric line from point A, and reaches point O via BC. Point O is a point at a pressure higher than the critical pressure and a temperature higher than the critical temperature, and the raw material that has reached point O is in a supercritical state. During the period from point A to point O, part of the raw material is expanded by the expander and merges with the low pressure side line (line BF, line CE). The remainder of the raw material is cooled by heat exchange with a part of the raw material whose temperature has decreased due to this expansion, as shown in line ABCO.
The raw material that has reached point O enters the gas-liquid mixing region sandwiched between the liquidus line and the gas phase line through the expansion process, and is liquefied. Here, when the isoenthalpy expansion is performed, the source material expands along the isoenthalpy line and reaches the point P. At point P, the gas phase and the liquid phase coexist, and the liquefaction rate at this time is PD / HD (PD and HD represent the lengths of the isobaric lines PD and HD, respectively, and so on). .
On the other hand, when the source material reaching point O is isentropically expanded (adiabatic expansion), the source material expands along the isentropic line and reaches point Q. The liquefaction rate at this time is QD / HD.
As can be seen from FIG. 1, since QD is longer than PD, the liquefaction rate QD / HD when the isentropic expansion is performed is higher than the liquefaction rate PD / HD when the isentropic expansion is performed. Therefore, in the liquefaction cycle, the liquefaction rate is higher when the isentropic expansion (adiabatic expansion) is performed than when the isenthalpy expansion is performed in the expansion stroke.
After being liquefied from point O through an expansion stroke, the liquid phase portion of the source material is removed (point H), and the gas phase portion returns from point D through line DEFG to the liquefaction cycle.

本発明者らは、本発明に想到する過程において、はじめに、液化率向上対策について以下のように検討した。
上述したように、冷凍サイクルの膨張過程では、等エンタルピ膨張よりも等エントロピ膨張(断熱膨張)を行った方が液化率が高くなる。このため、膨張行程の全てを等エントロピ膨張とすることで最も高い液化率を得ることができるとも考えられる。
しかしながら、等エントロピ膨張をするために通常用いる膨張タービンでは大きな膨張比を得ることができないため、1台の膨張タービンで全工程を実施すると効率の低下が生じることから、膨張タービンを2台用意して2段階で膨張行程を行う等の対策が必要となると考えられる。一方、2台の膨張タービンを用いて2段階の等エントロピ膨張を行うとすると、1段階目の等エントロピ膨張で超臨界状態から気液混合状態となった原料が2台目の膨張タービンに導入されることになる。そうすると、液滴を含む気液混合状態の原料がタービンに導入されることとなり、この液滴によりタービンブレードが損傷する現象(ドレンアタック)が起こってしまう。したがって、2台の膨張タービンを用いて、膨張行程の全工程で等エントロピ膨張を適切に行うことは難しい。
In the process of conceiving the present invention, the present inventors first examined measures for improving the liquefaction rate as follows.
As described above, in the expansion process of the refrigeration cycle, the liquefaction rate is higher when the isentropic expansion (adiabatic expansion) is performed than the isenthalpy expansion. For this reason, it is also considered that the highest liquefaction rate can be obtained by making all of the expansion strokes an isentropic expansion.
However, since a large expansion ratio cannot be obtained with an expansion turbine that is normally used for isentropic expansion, the efficiency decreases when the entire process is performed with one expansion turbine, so two expansion turbines are prepared. Therefore, measures such as performing an expansion stroke in two stages are considered necessary. On the other hand, if two-stage isentropic expansion is performed using two expansion turbines, the raw material that is in the gas-liquid mixed state from the supercritical state by the first-stage isentropic expansion is introduced into the second expansion turbine. Will be. If it does so, the raw material of the gas-liquid mixed state containing a droplet will be introduce | transduced into a turbine, and the phenomenon (drain attack) which a turbine blade will be damaged by this droplet will occur. Therefore, it is difficult to appropriately perform isentropic expansion in the entire process of the expansion stroke using two expansion turbines.

そこで、本発明者らは、2台の膨張タービンを用いる手法に替わる膨張手法について鋭意検討し、最終的に、冷凍サイクルの膨張行程を2段階にわけ、1段階目の膨張行程で気液混合状態となった原料を気液分離し、2段階目の膨張行程では、分離された液相部分と気相部分をそれぞれ独立に膨張させることで、液化サイクル全体として液化率を向上できることを見出した。
これは気相部分については膨張タービン等による等エントロピ膨張を行うことが可能であり、しかも、T−s線図において比較的低エントロピー側の液相線付近では等エンタルピ線が等エントロピ線に比較的沿っており、前記気液分離後の液相部分について等エンタルピ膨張としても、液化サイクル全体として比較的液化率が低下しないからであると考えられる。
Therefore, the present inventors diligently studied an expansion method that replaces the method using two expansion turbines. Finally, the expansion stroke of the refrigeration cycle is divided into two stages, and gas-liquid mixing is performed in the first expansion stage. It was found that the liquefaction rate can be improved as a whole of the liquefaction cycle by gas-liquid separation of the raw material in a state and expanding the separated liquid phase part and the gas phase part independently in the second expansion step. .
It is possible to perform isentropic expansion with an expansion turbine or the like for the gas phase portion, and the isenthalpy line is compared to the isentropic line near the liquidus line on the relatively low entropy side in the Ts diagram. This is considered to be because the liquefaction rate is not relatively lowered as a whole in the liquefaction cycle even if the enthalpy expansion is performed for the liquid phase portion after the gas-liquid separation.

幾つかの実施形態に係る液体製造方法は、発明者らによる上記知見に基づくものであり、原料を気体状態から超臨界状態に移行させる超臨界化工程と、原料を膨張させる第1膨張工程と、気液混合状態の原料を第1液相部分と第1気相部分に分離する気液分離工程と、第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させる第2膨張工程と、第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させる第3膨張工程と、を備える。   The liquid production method according to some embodiments is based on the above findings by the inventors, and includes a supercritical process for transferring the raw material from a gas state to a supercritical state, and a first expansion step for expanding the raw material. A gas-liquid separation step of separating the raw material in a gas-liquid mixed state into a first liquid phase portion and a first gas phase portion; a second expansion step of expanding the first liquid phase portion along an isoenthalpy line; And a third expansion step of expanding the gas phase portion along the isentropic line.

図2及び図6は、それぞれ、一実施形態に係る液体製造方法における液化サイクルを示すT−s線図である。
図2及び図6に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態における超臨界化工程は、気体状態の原料を、臨界圧以上の圧力であり、かつ臨界温度以上の温度である点Oまで導く工程である。幾つかの実施形態では、超臨界化工程は、低圧の気体状態の原料を臨界圧以上の圧力になるまで圧縮する工程(図2及び図6のラインGA)を含んでもよい。また、幾つかの実施形態では、臨界圧以上に圧縮された気体状態の原料を、等圧線ABCOに沿って冷却する工程(図2及び図6のラインABCO)を含んでもよい。
FIG.2 and FIG.6 is a Ts diagram which respectively shows the liquefaction cycle in the liquid manufacturing method which concerns on one Embodiment.
The supercriticalization process in the exemplary embodiment relating to the liquefaction cycle shown in FIGS. 2 and 6 is a process of introducing the raw material in a gaseous state to a point O that is a pressure higher than the critical pressure and a temperature higher than the critical temperature. It is. In some embodiments, the supercriticalization step may include a step (line GA in FIGS. 2 and 6) of compressing the low-pressure gaseous source material to a pressure equal to or higher than the critical pressure. Further, some embodiments may include a step of cooling the raw material in a gaseous state compressed to a critical pressure or more along the isobaric line ABCO (line ABCO in FIGS. 2 and 6).

第1膨張工程は、超臨界状態(点O)の原料が気液混合状態となるように前記原料を膨張させる工程である。図2に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態では、超臨界状態の原料を等エンタルピ線(図2のラインOS)に沿って膨張させる。一方、図6に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態では、超臨界状態の原料を等エントロピ線(図6のラインOR)に沿って膨張させる。   A 1st expansion | swelling process is a process of expanding the said raw material so that the raw material of a supercritical state (point O) may be in a gas-liquid mixed state. In the exemplary embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIG. 2, the supercritical material is expanded along the isenthalpy line (line OS in FIG. 2). On the other hand, in the exemplary embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIG. 6, the raw material in the supercritical state is expanded along the isentropic line (line OR in FIG. 6).

第1膨張工程をどの点で終了とするかについては特に限定されず、用いる膨張器の膨張能力に応じて適宜設定すればよい。
第1膨張工程の開始時点の圧力をP、第1膨張工程の終了時点の圧力をP、後に続く気液分離工程後の第2膨張工程の終了時点の圧力をPとすると、幾つかの実施形態では、Pを、PとPの相加平均((P+P)/2)や相乗平均(Pの平方根)としてもよい。
また、等エントロピ線に沿った膨張の割合が高いほうが液化率は高くなるので、図6に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態においては、可能な限り低い圧力となるまで第1膨張工程で膨張を行ってもよい。例えば、ドレンアタックに起因したタービンブレードの損傷が実質的に問題にならない範囲内にて、1台の膨張タービンで可能な限り低い圧力になるまで第1膨張工程を行ってもよい。
The point at which the first expansion step ends is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the expansion capability of the expander to be used.
Assuming that the pressure at the start of the first expansion step is P 0 , the pressure at the end of the first expansion step is P 1 , and the pressure at the end of the second expansion step after the subsequent gas-liquid separation step is P 2 , in Kano embodiment, the P 1, P 0 and P 2 of the arithmetic mean ((P 0 + P 2) / 2) and geometric mean (P 0 the square root of P 2) may be.
Also, the higher the rate of expansion along the isentropic line, the higher the liquefaction rate. Therefore, in the exemplary embodiment relating to the liquefaction cycle shown in FIG. 6, in the first expansion step until the pressure is as low as possible. Inflation may be performed. For example, the first expansion step may be performed until the pressure is as low as possible with one expansion turbine within a range in which damage to the turbine blade due to the drain attack does not substantially become a problem.

気液分離工程では、第1膨張工程を経た気液混合状態の原料を第1液相部分と第1気相部分に分離する。図2及び図6に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態では、気液分離手段を用いて気液混合状態の原料を気液分離させ、気液混合状態の原料のうち液相部分を第1液相部分とし(図2のラインSY及び図6のラインRY)、気液混合状態の原料のうち気相部分を第1気相部分とする(図2のラインSX及び図6のラインRX)。   In the gas-liquid separation step, the raw material in the gas-liquid mixed state that has undergone the first expansion step is separated into a first liquid phase portion and a first gas phase portion. In the exemplary embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIG. 2 and FIG. 6, the gas-liquid mixed state raw material is gas-liquid separated using the gas-liquid separation means, and the liquid phase portion of the gas-liquid mixed state raw material is One liquid phase portion (line SY in FIG. 2 and line RY in FIG. 6), and the gas phase portion of the raw material in the gas-liquid mixed state is defined as the first gas phase portion (line SX in FIG. 2 and line RX in FIG. 6). ).

第2膨張工程では、気液分離工程によって分離された第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させて、第1液相部分よりも低温低圧の第2液相部分を含む気液混合物を得る。図2及び図6に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態では、第2膨張工程は、ラインYUで示される。第2膨張工程で得られた気液混合物のうち第2液相部分は、製品液体として点Hにおいて取り出される。第2膨張工程で得られた気液混合物のうち気相部分は、点Dから気体状態の原料の液化サイクルに戻される。   In the second expansion step, the first liquid phase portion separated in the gas-liquid separation step is expanded along the isoenthalpy line, and the gas-liquid mixture includes the second liquid phase portion at a lower temperature and lower pressure than the first liquid phase portion. Get. In the exemplary embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIGS. 2 and 6, the second expansion step is indicated by line YU. A 2nd liquid phase part is taken out in the point H as a product liquid among the gas-liquid mixtures obtained at the 2nd expansion process. The gas phase portion of the gas-liquid mixture obtained in the second expansion step is returned from the point D to the gaseous raw material liquefaction cycle.

第3膨張工程では、気液分離工程によって分離された第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させて、第3液相部分を含む気液混合物を得る。図2及び図6に示す液化サイクルに係る例示的実施形態では、第3膨張工程は、ラインXTで示される。第3膨張工程で得られた気液混合物のうち第3液相部分は、製造された液体として点Hにおいて取り出される。第3膨張工程で得られた気液混合物のうち気相部分は、点Dから気体状態の原料の液化サイクルに戻される。   In the third expansion step, the first gas phase portion separated in the gas-liquid separation step is expanded along the isentropic line to obtain a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion. In the exemplary embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIGS. 2 and 6, the third expansion step is indicated by line XT. The third liquid phase portion of the gas-liquid mixture obtained in the third expansion step is taken out at point H as the produced liquid. The gas phase portion of the gas-liquid mixture obtained in the third expansion step is returned from the point D to the gaseous raw material liquefaction cycle.

幾つかの実施形態では、気液分離工程とそれ以降の膨張工程(第2膨張工程及び第3膨張工程)を、多段階で行ってもよい。即ち、気液分離工程とそれに続く第2膨張工程及び第3膨張工程という一連の処理を複数回行ってもよい。
図4に示す液化サイクルに係る例示的な実施形態では、超臨界状態の原料を等エンタルピ膨張(ラインOS’)させた後、1回目の気液分離工程で第1液相部分と第1気相部分に分離(それぞれラインS’Y’及びラインS’X’)する。
ここで第1液相部分に注目すると、1回目の第2膨張工程で第1液相部分が等エンタルピ線に沿って膨張されて、第2液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインY’U’)。そして、第2液相部分を含む気液混合物は、2回目の気液分離工程でさらに第2液相部分と気相部分に分離され(ラインU’Y’’とラインU’X’’)、第2液相部分は2回目の第2膨張工程で等エンタルピ膨張され、第2液相部分よりも低温低圧の液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインY’’U’’)。さらに前記気相部分も2回目の第3膨張工程で等エントロピ膨張され、液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインX’’T’’)。点U’’及びT’’における気液混合物のうちの液相部分は、製品液体として点Hにおいて取り出される。
一方、第1気相部分に注目すると、1回目の第3膨張工程で第1気相部分が等エントロピ線に沿って膨張されて、第3液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインX’T’)。そして、第3液相部分を含む気液混合物は、2回目の気液分離工程でさらに第3液相部分と気相部分に分離され(ラインT’Y’’とラインT’X’’)、第3液相部分は2回目の第2膨張工程で等エンタルピ膨張され、第3液相部分よりも低温低圧の液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインY’’U’’)。さらに前記気相部分も2回目の第3膨張工程で等エントロピ膨張され、液相部分を含む気液混合物が得られる(ラインX’’T’’)。点U’’及びT’’における気液混合物のうちの液相部分は、製品液体として点Hにおいて取り出される。
このように、気液分離工程及びそれ以降の膨張工程(第2膨張工程及び第3膨張工程)を多段階で行うことで、気体状態の原料からの液化率をさらに向上することができる。
In some embodiments, the gas-liquid separation process and the subsequent expansion processes (second expansion process and third expansion process) may be performed in multiple stages. That is, a series of processes of the gas-liquid separation process and the subsequent second expansion process and third expansion process may be performed a plurality of times.
In the exemplary embodiment relating to the liquefaction cycle shown in FIG. 4, after the raw material in the supercritical state is subjected to isoenthalpy expansion (line OS ′), the first liquid phase portion and the first gas phase are separated in the first gas-liquid separation step. Separate into phase parts (line S′Y ′ and line S′X ′, respectively).
Here, paying attention to the first liquid phase portion, the first liquid phase portion is expanded along the isoenthalpy line in the first second expansion step, and a gas-liquid mixture including the second liquid phase portion is obtained (line). Y'U '). Then, the gas-liquid mixture including the second liquid phase part is further separated into the second liquid phase part and the gas phase part in the second gas-liquid separation step (line U′Y ″ and line U′X ″). The second liquid phase part is subjected to isoenthalpy expansion in the second second expansion step, and a gas-liquid mixture including a liquid phase part having a lower temperature and a lower pressure than the second liquid phase part is obtained (line Y ″ U ″). . Further, the gas phase portion is isentropically expanded in the second third expansion step, and a gas-liquid mixture including the liquid phase portion is obtained (line X ″ T ″). The liquid phase part of the gas-liquid mixture at points U ″ and T ″ is withdrawn at point H as product liquid.
On the other hand, paying attention to the first gas phase portion, the first gas phase portion is expanded along the isentropic line in the first third expansion step, and a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion is obtained (line). X'T '). Then, the gas-liquid mixture including the third liquid phase part is further separated into the third liquid phase part and the gas phase part in the second gas-liquid separation step (line T′Y ″ and line T′X ″). The third liquid phase part is subjected to isoenthalpy expansion in the second second expansion step, and a gas-liquid mixture containing a liquid phase part having a lower temperature and lower pressure than the third liquid phase part is obtained (line Y ″ U ″). . Further, the gas phase portion is isentropically expanded in the second third expansion step, and a gas-liquid mixture including the liquid phase portion is obtained (line X ″ T ″). The liquid phase part of the gas-liquid mixture at points U ″ and T ″ is withdrawn at point H as product liquid.
Thus, the liquefaction rate from the raw material in a gaseous state can be further improved by performing the gas-liquid separation step and the subsequent expansion steps (second expansion step and third expansion step) in multiple stages.

次に、図3及び図7を用いて実施形態に係る液体製造設備について説明する。
図3及び図7は、それぞれ、一実施形態に係る液体製造装置の構成を模式的に示す図である。
Next, the liquid manufacturing facility according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 7.
3 and 7 are diagrams schematically showing the configuration of the liquid manufacturing apparatus according to the embodiment.

図3及び図7に示すように、液体製造設備1は、超臨界化装置10と、第1膨張器20と、気液分離器30と、第2膨張器40と、第3膨張器50とを備える。   As shown in FIGS. 3 and 7, the liquid production facility 1 includes a supercritical apparatus 10, a first expander 20, a gas-liquid separator 30, a second expander 40, and a third expander 50. Is provided.

超臨界化装置10は、原料を気体状態から超臨界状態に移行させるように構成される。図3及び図7に示す例示的な実施形態では、超臨界化装置10は、気体状態の原料を超臨界圧以上に圧縮するための圧縮機と、液化サイクルにおいて熱交換により原料を加熱及び冷却するための熱交換器4(4a〜4e)と、圧縮された原料を膨張させるための膨張器6(6a,6b)とを含む。なお、図3及び図7に示すように、超臨界化装置10は、膨張器6(6a,6b)で膨張され低温気体となった原料が、圧縮機吸入側のラインに戻り、圧縮機で圧縮された高温原料を熱交換により冷却するように構成されてもよい。   The supercritical apparatus 10 is configured to shift the raw material from a gaseous state to a supercritical state. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 7, the supercritical apparatus 10 includes a compressor for compressing a gaseous raw material to a supercritical pressure or higher, and heating and cooling the raw material by heat exchange in a liquefaction cycle. The heat exchanger 4 (4a-4e) for performing, and the expander 6 (6a, 6b) for expanding the compressed raw material are included. As shown in FIGS. 3 and 7, the supercritical apparatus 10 is configured so that the raw material expanded by the expander 6 (6a, 6b) into a low-temperature gas returns to the line on the compressor suction side, The compressed high-temperature raw material may be cooled by heat exchange.

第1膨張器20は、超臨界化装置10により超臨界状態となった原料が気液混合状態となるように原料を膨張させるための膨張機である。
図3に示す例示的な実施形態では、第1膨張器20は、等エンタルピ線に沿った膨張を実現可能な膨張弁20aである。
一方、図7に示す例示的な実施形態では、膨張器20は、等エントロピ線に沿った膨張を実現可能な膨張タービン20bである。膨張タービンについては、被膨張流体が気液混合状態で膨張タービンに導入されるとドレンアタックが起こるという問題がある。しかし、被膨張流体が、膨張タービン入口において気体又は超臨界流体であれば、第1膨張器20として膨張タービン20bを採用可能である。等エントロピ線に沿った膨張を実現可能な膨張器の他の例としては、レシプロ膨張機、スクロール膨張機等の容積型膨張機が挙げられ、他の実施形態では膨張タービン20bに代えてこれらの膨張器を採用してもよい。
The first expander 20 is an expander for expanding the raw material so that the raw material that has become supercritical by the supercritical apparatus 10 is in a gas-liquid mixed state.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the first inflator 20 is an expansion valve 20 a that can realize expansion along an isenthalpy line.
On the other hand, in the exemplary embodiment shown in FIG. 7, the expander 20 is an expansion turbine 20 b capable of realizing expansion along the isentropic line. The expansion turbine has a problem that a drain attack occurs when the fluid to be expanded is introduced into the expansion turbine in a gas-liquid mixed state. However, if the fluid to be expanded is a gas or a supercritical fluid at the inlet of the expansion turbine, the expansion turbine 20 b can be adopted as the first expander 20. Other examples of the expander that can realize expansion along the isentropic line include positive displacement expanders such as a reciprocal expander and a scroll expander. In other embodiments, these expanders are replaced with the expansion turbine 20b. An inflator may be employed.

気液分離器30は、第1膨張器20を経た気液混合状態の原料を第1液相部分と第1気相部分に分離するように構成される。
幾つかの実施形態では、気液分離器30は、図5に示すように、バッフルプレート31を用いたバッフル式の気液分離器であり、バッフルプレート31によって気液混合状態の原料を気相部分と液相部分に分離する。
他の実施形態では、気液分離器30として、デミスタを備えたデミスタ式の気液分離器を用いる。
The gas-liquid separator 30 is configured to separate the raw material in the gas-liquid mixed state that has passed through the first expander 20 into a first liquid phase portion and a first gas phase portion.
In some embodiments, the gas-liquid separator 30 is a baffle-type gas-liquid separator using a baffle plate 31, as shown in FIG. Separate into part and liquid phase part.
In another embodiment, a demister-type gas-liquid separator having a demister is used as the gas-liquid separator 30.

第2膨張器40は、気液分離器30によって分離された第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させるための膨張器である。また、第3膨張器50は、気液分離器30によって分離された第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させるための膨張器である。
幾つかの実施形態では、図3及び図7に示す例示的に実施形態のように、第2膨張器40は膨張弁であり、第3膨張器50は膨張タービンである。他の実施形態では、第3膨張機50としてレシプロ膨張器、スクロール膨張器等の容積型膨張機を用いてもよい。
The second expander 40 is an expander for expanding the first liquid phase portion separated by the gas-liquid separator 30 along the isenthalpy line. The third expander 50 is an expander for expanding the first gas phase portion separated by the gas-liquid separator 30 along the isentropic line.
In some embodiments, as in the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 7, the second expander 40 is an expansion valve and the third expander 50 is an expansion turbine. In another embodiment, a positive displacement expander such as a reciprocal expander or a scroll expander may be used as the third expander 50.

次に、幾つかの実施形態に係る液体製造方法による液化率の改善効果を、計算により示す。
下記の液体製造方法において、超臨界状態の窒素(圧力:40atm、温度:130K)を圧力:1atmまで膨張させることで液化させた場合の液化率を計算により求めた。なお、上述した実施形態に係る方法(方法2及び方法3)の場合、第1膨張工程は圧力が10atmとなったときに終了することとした。
(方法1)膨張行程は1行程のみで膨張弁を使用した等エンタルピ線に沿った膨張とする、図1に示す液化サイクルに係る液体製造方法(膨張行程は図1のラインOP)。
(方法2)図3に示す液体製造設備を用いる、図2に示す液化サイクルに係る実施形態の液体製造方法(第1膨張工程は図2のラインOS、第2膨張工程は図2のラインYU、第3膨張工程はラインXT)。
(方法3)図7に示す液体製造設備を用いる、図6に示す液化サイクルに係る実施形態の液体製造方法(第1膨張工程は図6のラインOR、第2膨張工程は図6のラインYU、第3膨張工程はラインXT)。ただし、第3膨張器としては、膨張タービンではなく、レシプロ膨張機を使用した。
上記の各液体製造方法による理想状態の液化率を計算した結果、方法1では0.21であるのに対して、本発明の実施形態に係る方法2及び方法3では、それぞれ0.30、0.43であった。
この計算結果により、本発明の実施形態に係る液体製造方法により従来よりも液化率が向上することが確認された。
Next, the improvement effect of the liquefaction rate by the liquid manufacturing method according to some embodiments will be shown by calculation.
In the following liquid production method, the liquefaction rate in the case of liquefying by expanding nitrogen in a supercritical state (pressure: 40 atm, temperature: 130K) to pressure: 1 atm was obtained by calculation. In the case of the method according to the above-described embodiment (method 2 and method 3), the first expansion step is ended when the pressure reaches 10 atm.
(Method 1) The liquid production method according to the liquefaction cycle shown in FIG. 1 (expansion stroke is the line OP in FIG. 1), in which the expansion stroke is an expansion along only an enthalpy line using an expansion valve in only one stroke.
(Method 2) Liquid manufacturing method of the embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIG. 2 using the liquid manufacturing facility shown in FIG. 3 (the first expansion step is the line OS in FIG. 2 and the second expansion step is the line YU in FIG. 2). The third expansion step is line XT).
(Method 3) Liquid production method of the embodiment according to the liquefaction cycle shown in FIG. 6 using the liquid production facility shown in FIG. 7 (the first expansion step is the line OR in FIG. 6 and the second expansion step is the line YU in FIG. 6). The third expansion step is line XT). However, a reciprocating expander was used as the third expander instead of an expansion turbine.
As a result of calculating the liquefaction rate in the ideal state by each of the liquid manufacturing methods described above, it is 0.21 in the method 1, but 0.30 and 0 in the method 2 and the method 3 according to the embodiment of the present invention, respectively. .43.
From this calculation result, it was confirmed that the liquefaction rate was improved as compared with the conventional method by the liquid manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

1 液体製造設備
2 圧縮機
4 熱交換器
6 膨張機
10 超臨界化装置
20 第1膨張器
20a 膨張弁
20b 膨張タービン
30 気液分離器
40 第2膨張器
50 第3膨張器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid manufacturing equipment 2 Compressor 4 Heat exchanger 6 Expander 10 Supercritical device 20 1st expander 20a Expansion valve 20b Expansion turbine 30 Gas-liquid separator 40 2nd expander 50 3rd expander

Claims (6)

気体状態の原料から液体を製造する方法であって、
前記原料を気体状態から超臨界状態に移行させる超臨界化工程と、
前記超臨界状態の前記原料が気液混合状態となるように前記原料を膨張させる第1膨張工程と、
前記第1膨張工程を経た気液混合状態の前記原料を第1液相部分と第1気相部分に分離する気液分離工程と、
前記第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させて、前記第1液相部分よりも低温低圧の第2液相部分を含む気液混合物を得る第2膨張工程と、
前記第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させて、第3液相部分を含む気液混合物を得る第3膨張工程と、を備える液体製造方法。
A method for producing a liquid from a raw material in a gaseous state,
A supercritical process for transferring the raw material from a gaseous state to a supercritical state;
A first expansion step of expanding the raw material so that the supercritical raw material is in a gas-liquid mixed state;
A gas-liquid separation step of separating the raw material in the gas-liquid mixed state after the first expansion step into a first liquid phase portion and a first gas phase portion;
A second expansion step of expanding the first liquid phase portion along an isoenthalpy line to obtain a gas-liquid mixture including a second liquid phase portion at a lower temperature and low pressure than the first liquid phase portion;
A third expansion step of expanding the first gas phase portion along an isentropic line to obtain a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion.
前記第1膨張工程において、前記超臨界状態の前記原料を等エンタルピ線に沿って膨張させる請求項1に記載の液体製造方法。   The liquid production method according to claim 1, wherein in the first expansion step, the raw material in the supercritical state is expanded along an isoenthalpy line. 前記第1膨張工程において、前記超臨界状態の前記原料を等エントロピ線に沿って膨張させる請求項1に記載の液体製造方法。   The liquid manufacturing method according to claim 1, wherein in the first expansion step, the raw material in the supercritical state is expanded along an isentropic line. 気体状態の原料から液体を製造するための設備であって、
前記原料を気体状態から超臨界状態に移行させるための超臨界化装置と、
前記超臨界状態の前記原料が気液混合状態となるように前記原料を膨張させるための第1膨張器と、
前記第1膨張器を経た気液混合状態の前記原料を第1液相部分と第1気相部分に分離するための気液分離器と、
前記第1液相部分を等エンタルピ線に沿って膨張させて、前記第1液相部分よりも低温低圧の第2液相部分を含む気液混合物を得るための第2膨張器と、
前記第1気相部分を等エントロピ線に沿って膨張させて、第3液相部分を含む気液混合物を得るための第3膨張器と、を備える液体製造設備。
A facility for producing a liquid from a raw material in a gaseous state,
A supercritical apparatus for transferring the raw material from a gas state to a supercritical state;
A first expander for expanding the raw material so that the supercritical raw material is in a gas-liquid mixed state;
A gas-liquid separator for separating the raw material in a gas-liquid mixed state that has passed through the first expander into a first liquid phase portion and a first gas phase portion;
A second expander for expanding the first liquid phase portion along an isoenthalpy line to obtain a gas-liquid mixture including a second liquid phase portion at a lower temperature and pressure than the first liquid phase portion;
And a third expander for expanding the first gas phase portion along the isentropic line to obtain a gas-liquid mixture including the third liquid phase portion.
前記第1膨張器は、前記超臨界状態の前記原料を等エンタルピ線に沿って膨張させるための膨張弁である請求項4に記載の液体製造設備。   The liquid production facility according to claim 4, wherein the first expander is an expansion valve for expanding the raw material in the supercritical state along an isoenthalpy line. 前記第1膨張器は、前記超臨界状態の前記原料を等エントロピ線に沿って膨張させるための膨張タービンである請求項4に記載の液体製造設備。   The liquid production facility according to claim 4, wherein the first expander is an expansion turbine for expanding the raw material in the supercritical state along an isentropic line.
JP2013200636A 2013-09-26 2013-09-26 Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment Active JP6168953B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013200636A JP6168953B2 (en) 2013-09-26 2013-09-26 Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013200636A JP6168953B2 (en) 2013-09-26 2013-09-26 Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015068512A JP2015068512A (en) 2015-04-13
JP6168953B2 true JP6168953B2 (en) 2017-07-26

Family

ID=52835361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013200636A Active JP6168953B2 (en) 2013-09-26 2013-09-26 Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6168953B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5261171A (en) * 1975-11-17 1977-05-20 Hitachi Ltd Air separation method to collect liquid product
IT1137281B (en) * 1981-07-07 1986-09-03 Snam Progetti METHOD FOR THE RECOVERY OF CONDENSATES FROM NATURAL GAS
JPS60164182A (en) * 1984-02-07 1985-08-27 石川島播磨重工業株式会社 Method of controlling liquefaction of liquefying refrigeration system
JP3326536B2 (en) * 1992-09-17 2002-09-24 日本酸素株式会社 Method and apparatus for liquefying nitrogen gas
JP4465439B2 (en) * 1999-09-06 2010-05-19 学校法人早稲田大学 Power generation / refrigeration system
US6945075B2 (en) * 2002-10-23 2005-09-20 Elkcorp Natural gas liquefaction

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015068512A (en) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7552598B2 (en) Process for sub-cooling an LNG stream obtained by cooling by means of a first refrigeration cycle, and associated installation
JP4854743B2 (en) Method of treating a liquefied natural gas stream obtained by cooling using a first cooling cycle and associated apparatus
JP2020003203A (en) System and integrated process for liquid natural gas production
KR101669729B1 (en) Air liquefaction system using lng cold energy with ejector expansion device entraining expanded vapor
EP0171952A1 (en) Gas refrigeration method
EP3162871A1 (en) Hydrogen-neon mixture refrigeration cycle for large-scale hydrogen cooling and liquefaction
US9841229B2 (en) Process for cooling a hydrocarbon-rich fraction
WO2015110779A2 (en) Lng production process
AU2022256150A1 (en) Fluid cooling apparatus
EP0171951B1 (en) Refrigeration method
US10544987B2 (en) Gas liquefaction plant
JP5932127B2 (en) Carbon dioxide liquefaction equipment
JP6168953B2 (en) Liquid manufacturing method and liquid manufacturing equipment
EP3001128B1 (en) Natural gas liquefaction process
RU2740112C1 (en) Natural gas liquefaction method "polar star" and installation for its implementation
KR20180130029A (en) Natural gas liquefaction apparatus and liquefaction method
KR101630518B1 (en) Natural gas liquefaction process
WO2016103296A1 (en) Refrigeration device
WO2016103295A1 (en) Refrigeration device
KR101620182B1 (en) Natural gas liquefaction process
KR20200021718A (en) Natural gas liquefaction treatment device
RU2735977C1 (en) Natural gas liquefaction method and apparatus for implementation thereof
US11359858B2 (en) Method for liquefying ammonia
CN107429967B (en) Plant for liquefying nitrogen using recovery of cold energy obtained from the evaporation of liquefied natural gas
CN117516064A (en) Hydrogen liquefaction system based on self-heat exchange cooling circulation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170627

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6168953

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250