JP6728025B2 - ボイルオフガス再凝縮装置およびそれを備えるlng供給システム - Google Patents
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Description
LNGのBOGを再凝縮するボイルオフガス再凝縮装置であって、
LNGターミナルタンクからBOGを導出するBOG導出ラインと、
前記LNGターミナルタンクからLNGを導出するLNG導出ラインと、
前記LNG導出ラインに設けられ、LNGを冷媒で冷却するサブクーラーと、
前記LNGターミナルタンクの作動圧力より低圧下で、前記BOG導出ラインから送られるBOGを前記LNG導出ラインから送られ、かつ前記サブクーラーで冷却されたLNGで再凝縮(液化)する凝縮器と、
前記凝縮器でBOGが液化されたLNGを、前記LNGターミナルタンクへ戻すリターンラインと、を有する。
LNGのBOGを再凝縮するボイルオフガス再凝縮装置であって、
LNGターミナルタンクからBOGを導出するBOG導出ラインと、
冷媒が送られる冷媒ラインと、
前記LNGターミナルタンクの作動圧力より低圧下で、前記BOG導出ラインから送られるBOGを前記冷媒ラインから送られる冷媒で再凝縮(液化)する凝縮器と、
前記凝縮器でBOGが液化されたLNGを、前記LNGターミナルタンクへ戻すリターンラインと、を有する。
これにより、熱交換器の態様でBOGを効果的に液化できる。
前記熱交換器の体積が前記凝縮器の内部体積よりも小さく、かつ前記熱交換器が前記凝縮器の内部空間に配置されていてもよい。
これにより、熱交換器の態様でBOGを効果的に液化できる。液化したLNGは、凝縮器の底に溜まる。この溜まったLNGは、液送ポンプでリターンラインからLNGタンクへ送ることができる。
(1)BOGを送る前に、LN2を送り、凝縮器内あるいは熱交換器内をプレクールする。所定時間経過後または凝縮器内あるいは熱交換器内が所定温度になれば、BOGの導入を開始する。
(2)導入されたBOGが液化され、凝縮器または熱交換器の底に溜まる。底に溜まった液化されたLNGをポンプ、加圧装置で液送または動力源なく重力によって、LNGターミナルタンクへまたは他の供給先へ送ることができる。
(3)再凝縮処理が終了後、各ラインの弁を閉じ、LN2の液送を終了する。
LNGターミナルタンクと、
上記に記載のボイルオフガス再凝縮装置とを備える。
上記において、LNG導入ラインに、例えば、流量調整弁が設けられていてもよい。
上記において、リターンラインに、例えば、液送ポンプ、加圧器が設けられていてもよい。
上記において、LNGターミナルタンクに、安全弁が設けられていてもよい。
上記において、冷媒ラインに、例えば、流量調整弁、圧力調整弁が設けられていてもよい。
実施形態1のLNG供給システムについて図1を用いて説明する。ボイルオフガス再凝縮装置1は、LNGターミナルタンク20からBOGを導出するBOG導出ラインL1と、LNGターミナルタンク20からLNGを導出するLNG導出ラインL2と、LNG導出ラインL2に設けられ、かつLNGを冷媒で冷却するサブクーラー15と、LNGターミナルタンク20の作動圧力より低圧下で、BOG導出ラインL1から送られるBOGを前記LNG導出ラインL2から送られ、かつサブクーラー15で冷却されたLNGで再凝縮(液化)する凝縮器10と、凝縮器10でBOGが液化されたLNGを、LNGターミナルタンク20へ戻すリターンラインL3とを有する。各構成について以下に詳述する。
本実施形態では、サブクーラー15で冷却されたLNGが凝縮器10内でBOGと接触することで、BOGの体積が液化によって減少して凝縮器10内の圧力が低下する。運転中は冷却されたLNGが継続的に供給されることで低圧状態を維持する。凝縮器10の内圧は冷却されたLNGの流量を制御することで調整される。サブクーラー15と凝縮器10との間のLNG導出ラインL2に流量調整弁を設け、上記凝縮器10の内圧を測定する圧力計の計測結果に応じて、流量調整弁でLNGの流量を制御してもよく、自動開閉弁33の開度を制御することで、LNGの流量を制御してもよく、これら両方を制御してもよい。
凝縮器10に導入されたBOGは、冷却されたLNGと接触させることで、BOGが液化されてLNGとなり、凝縮器10の底にLNGが溜まる。両者を接触させる方法として、例えば、LNGをシャワーで吹き付ける手段、充填剤を用いて接触させる手段などがある。
(1)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第1閾値を超えた場合に、サブクーラー15にLN2を送る。
(2)サブクーラー15が所定温度以下に達した場合に、LNGターミナルタンク20からLNGをサブクーラー15へ送りこみ、冷却させる。例えば、冷却されるLNGの温度は、LNG凝固点より高く、LNGターミナルタンク20内のLNGの温度よりも低い温度にすることが好ましい。BOGの量と冷却されるLNGの量に基づいて、冷却されるLNGの温度を設定してもよい。
(3)冷却されたLNGを凝縮器10へ送りこみ、凝縮器10をプレクールする。リターンラインL3の自動開閉弁34は閉じている。
(4)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第2閾値(第2閾値>第1閾値)を超えた場合に、自動開閉弁32、圧力調整弁31を開けて、BOGをLNGターミナルタンク20から凝縮器10へ導入させる。
(5)凝縮器10は、プレクールされており、かつ冷却されたLNGがBOGと共に凝縮器10に導入されることで、BOGが冷却されてLNGに状態変化し、LNGは凝縮器10の底に溜まる。
(6)凝縮器10の底に溜まったLNGは、所定量溜まると(あるは所定のタイミングで)、自動開閉弁34を開け、液送ポンプP2を制御して、LNGを凝縮器10からLNGターミナルタンク20へ送り返す。
(7)再凝縮処理が終了したら、各弁を閉じる。
なお、(1)〜(3)の処理中に(4)の条件(タンク内圧>第2閾値)になることも想定されるため、LNGターミナルタンク20からBOGを安全弁21で排出されるように構成してもよく、あるいは、不図示のベントで外気排出をしてもよい。
上記「第1閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.26倍の圧力である。
上記「第2閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.3倍の圧力である。
上記実施形態において、各自動開閉弁、圧力調整弁、液送ポンプを各ラインに設けていたが、上記配置に限定されず、目的に応じてそれらの一部または全部を省略してあってもよい。
実施形態2のLNG供給システムについて図2を用いて説明する。実施形態1のLNG供給システムと同じ符号の構成要素は同じ機能を有するため、その説明を省略または簡単に説明する。
本実施形態では、BOGが熱交換器211でLN2と熱交換することで、BOGの体積が液化によって減少して熱交換器211内の圧力が低下する。運転中は冷却されたLN2が継続的に供給されることで低圧状態を維持する。熱交換器211の内圧はLN2の流量を制御することで調整される。冷媒ラインL41に流量調整弁を設け、上記熱交換器211の内圧を測定する圧力計の計測結果に応じて、流量調整弁でLN2の流量を制御してもよく、冷媒ラインL41に設けられた自動開閉弁の開度を制御することで、LN2の流量を制御してもよく、これら両方を制御してもよい。
(1)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第1閾値を超えた場合に、熱交換器211へLN2を送り、熱交換器211をプレクールする。LN2の温度は、例えば、LNG凝固点より高く、LNGターミナルタンク20内のLNGの温度よりも低い温度にすることが好ましい。BOGの量と冷却されるLNGの量に基づいて、冷却されるLNGの温度を設定してもよい。
(2)熱交換器211が所定温度以下になった場合に、その温度を維持するように、冷媒ラインL41に設けられた流量調整弁(不図示)によってLN2の供給量を調整する。
(3)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第2閾値(第2閾値>第1閾値)を超えた場合に、自動開閉弁32、圧力調整弁31を開けて、BOGをLNGターミナルタンク20から凝縮器210の熱交換器211へ直接導入させる。このBOGを導入させる際に、熱交換器211へのLN2の供給量の調整を行い、熱交換器211内を負圧下(またはLNGターミナルタンク20の作動圧力より低圧下)に維持する。
(4)熱交換器211は、プレクールされており、BOGがすぐに冷却されLNGに状態変化し、LNGは熱交換器211の底へ落ちる。
(5)LNGは、リターンラインL3を通ってLNGターミナルタンク20へ送り返えされる。
(6)再凝縮処理が終了したら、各弁を閉じる。
なお、(1)および/または(2)の処理中に(3)の条件(タンク内圧>第2閾値)になることも想定されるため、LNGターミナルタンク20からBOGを安全弁21で排出されるように構成してもよく、あるいは、不図示のベントで外気排出をしてもよい。
上記「第1閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.26倍の圧力である。
上記「第2閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.3倍の圧力である。
上記実施形態において、リターンラインL3に液送ポンプP2が設けられていたが、図3ではリターンラインL31に液送ポンプが設けられていない構成である。熱交換器211内でBOGから状態変換したLNGは、重力によって、LNGターミナルタンク20へ送り込まれる。
実施形態3のLNG供給システムについて図4を用いて説明する。実施形態1、2のLNG供給システムと同じ符号の構成要素は同じ機能を有するため、その説明を省略または簡単に説明する。
本実施形態では、LN2が熱交換器411に送られ、これにより、凝縮器410内が冷却される。冷却された凝縮器410内にBOGが導入されると、BOGの体積が液化によって減少して凝縮器410内の圧力が低下する。運転中はLN2が継続的に熱交換器411に供給されることで凝縮器410を冷却し続け、BOGを液化して、凝縮器410内を低圧状態に維持する。凝縮器410の内圧はLN2の流量を制御することで調整される。冷媒ラインL41に流量調整弁を設け、上記凝縮器410の内圧を測定する圧力計の計測結果に応じて、流量調整弁でLN2の流量を制御してもよく、冷媒ラインL41に設けられた自動開閉弁の開度を制御することで、LN2の流量を制御してもよく、これら両方を制御してもよい。
(1)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第1閾値を超えた場合に、熱交換器411へLN2を送り、凝縮器410をプレクールする。LN2の温度は、例えば、LNG凝固点より高く、LNGターミナルタンク20内のLNGの温度よりも低い温度にすることが好ましい。BOGの量と冷却されるLNGの量に基づいて、冷却されるLNGの温度を設定してもよい。
(2)凝縮器410が所定温度以下になった場合に、その温度を維持するように、冷媒ラインL41に設けられた流量調整弁(不図示)によってLN2の供給量を調整する。
(3)LNGターミナルタンク20のタンク内圧力が第2閾値(第2閾値>第1閾値)を超えた場合に、自動開閉弁32、圧力調整弁31を開けて、BOGをLNGターミナルタンク20から凝縮器410へ導入させる。このBOGを導入させる際に、熱交換器411へのLN2の供給量の調整を行い、凝縮器410内を負圧下(またはLNGターミナルタンク20の作動圧力より低圧下)に維持する。
(4)凝縮器410は、プレクールされており、BOGがすぐに冷却されLNGに状態変化し、LNGは凝縮器410の底へ溜まる。
(5)凝縮器410の底に溜まったLNGは、リターンラインL3を通ってLNGターミナルタンク20へ送り返えされる。
(6)再凝縮処理が終了したら、各弁を閉じる。
なお、(1)および/または(2)の処理中に(3)の条件(タンク内圧>第2閾値)になることも想定されるため、LNGターミナルタンク20からBOGを安全弁21で排出されるように構成してもよく、あるいは、不図示のベントで外気排出をしてもよい。
上記「第1閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.26倍の圧力である。
上記「第2閾値」は、例えば、1.2barA(120KPaA)の1.3倍の圧力である。
上記実施形態において、リターンラインL3に液送ポンプP2が設けられていたが、リターンラインL3に液送ポンプが設けられていない構成であってもよい。凝縮器410内でBOGから状態変換したLNGは、重力によって、LNGターミナルタンク20へ送り込まれる。
10 凝縮器
15 プレクーラー
20 LNGターミナルタンク
L1 BOG導出ライン
L2 LNG導出ライン
L3 リターンライン
P1 液送ポンプ
Claims (3)
- LNGのBOGを再凝縮するボイルオフガス再凝縮装置であって、
LNGターミナルタンクからBOGを導出するBOG導出ラインと、
前記LNGターミナルタンクからLNGを導出するLNG導出ラインと、
前記LNG導出ラインに設けられ、LNGを冷媒で冷却するサブクーラーと、
前記LNGターミナルタンクの作動圧力より低圧下で、前記BOG導出ラインから送られるBOGを、前記LNG導出ラインから送られる、前記サブクーラーで冷却されたLNGと接触させて再凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器でBOGが液化されたLNGを、前記LNGターミナルタンクへ戻すリターンラインと、を有する、ボイルオフガス再凝縮装置。 - 前記冷媒が流れる冷媒ラインに設置される圧力調整弁または流量調整弁によって、LNGがLNG凝固点より高い温度になるように制御する、請求項1に記載のボイルオフガス再凝縮装置。
- LNGターミナルタンクと、
請求項1または2に記載のボイルオフガス再凝縮装置と、を備えるLNG供給システム。
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