JP6922769B2 - BOG suppression method and equipment for cryogenic gas storage tank - Google Patents
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Description
本発明は、LNG(液化天然ガス)、LPG(液化石油ガス)、液化窒素等の低温液化ガスを貯留する低温液化ガス貯留タンクにおける蒸発ガス(以下、「BOG(Boil Off Gas)」という)の発生を抑制する低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法及び装置に関する。 The present invention relates to an evaporative gas (hereinafter referred to as "BOG (Boil Off Gas)") in a low-temperature liquefied gas storage tank that stores low-temperature liquefied gas such as LNG (liquefied natural gas), LPG (liquefied petroleum gas), and liquefied nitrogen. The present invention relates to a BOG suppression method and an apparatus for a low-temperature liquefied gas storage tank that suppresses generation.
LNGのような低温液化ガスをタンクに貯蔵する場合、周囲からの入熱によりタンク内のLNGは常時加熱されている。LNGタンク内圧は、内部に貯蔵されているLNGの液面温度の飽和圧力相当となる。そのため、入熱によりLNG液面温度が上昇すると、LNGタンク内圧も上昇する。 When a low-temperature liquefied gas such as LNG is stored in a tank, the LNG in the tank is constantly heated by heat input from the surroundings. The internal pressure of the LNG tank corresponds to the saturation pressure of the liquid level temperature of the LNG stored inside. Therefore, when the LNG liquid level temperature rises due to heat input, the internal pressure of the LNG tank also rises.
LNGタンク内圧を設計圧力以下に調整するには、LNGが蒸発して発生するBOGをLNGタンク外へ排出する必要がある。
BOGは可燃性ガスであるため、保安、経済性及び環境に与える影響の観点から大気中への放散は極力避けることが望ましい。
一般的にBOGを処理する方法として、(1)BOG圧縮機を用いて昇圧して送出ガスへ混合する方法と、(2)BOGを再液化して処理する方法とが採用されてきた。
(1)の方法は圧縮機動力が大きいため、(2)の再液化する方法が省エネルギーの面で望ましい。
In order to adjust the internal pressure of the LNG tank to the design pressure or less, it is necessary to discharge the BOG generated by the evaporation of LNG to the outside of the LNG tank.
Since BOG is a flammable gas, it is desirable to avoid its emission into the atmosphere as much as possible from the viewpoint of safety, economy and environmental impact.
Generally, as a method for processing BOG, (1) a method of boosting the pressure using a BOG compressor and mixing it with a sending gas, and (2) a method of reliquefying BOG and processing it have been adopted.
Since the method (1) has a large compressor power, the method (2) for reliquefaction is desirable in terms of energy saving.
しかし、BOGを再液化するためには冷却する必要があり、その冷熱源としてLNGタンクから払出すLNGの保有冷熱が用いられる。ただし、払出しLNG量の少ない場合(夜間など)はBOG再液化に必要な冷熱が不足する。BOGは払出しLNG量とは関係なく常時発生するため、夜間のように払出しLNG量が少ない場合は、消費動力の大きい(1)の方法、すなわちBOG圧縮機を用いて発生BOGを優先的に送出している。
そこで、払出し量の多い昼間の冷熱を蓄冷しておき、蓄冷した冷熱を夜間に使用してBOGを再液化する技術が、例えば特許文献1、2に開示されている。
However, in order to reliquefy the BOG, it is necessary to cool it, and the cold heat possessed by the LNG discharged from the LNG tank is used as the cooling heat source. However, when the amount of LNG paid out is small (at night, etc.), the cold heat required for BOG reliquefaction is insufficient. Since BOG is always generated regardless of the amount of LNG to be paid out, when the amount of LNG to be paid out is small such as at night, the generated BOG is preferentially sent out by the method (1) having a large consumption power, that is, using a BOG compressor. doing.
Therefore, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for storing cold heat in the daytime, which has a large amount of discharge, and using the stored cold heat at night to reliquefy the BOG.
特許文献1においては、払出LNGが多い時間帯の余剰冷熱を用いて空気を液化し、払出LNGが少ない時間帯にその液化空気の冷熱をBOG再液化に利用している。
また、特許文献2においては、-100℃以下で固液相変化する媒体と、-50〜-100℃で固液相変化する媒体を組み合わせて蓄冷している。
In Patent Document 1, air is liquefied by using excess cold heat during a time period when the payout LNG is large, and the cold heat of the liquefied air is used for BOG reliquefaction during a time period when the payout LNG is low.
Further, in Patent Document 2, a medium having a solid-liquid phase change at -100 ° C. or lower and a medium having a solid-liquid phase change at -50 to -100 ° C. are combined to store cold.
しかしながら、特許文献1、2に開示された方法は、いずれもすでに発生したBOGを再液化するものである。また、払出しLNG量の少ない場合にもBOGを再液化するためには、払出しLNGの冷熱を蓄冷する蓄熱媒体が必要となり、その蓄熱媒体を貯蔵する容器が必要となる。そして、大量の冷熱を蓄熱するためには、蓄熱媒体の貯蔵容器の容積も大きなものが必要となるという問題がある。
上記の説明は、低温液化ガスとしてLNGを例に挙げて説明したが、同様の課題は、LPG(液化石油ガス)、液化窒素等の他の低温液化ガスやこれを貯留する低温液化ガス貯留タンクについても存在する。
However, all of the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 reliquefy the BOG that has already been generated. Further, in order to reliquefy the BOG even when the amount of discharged LNG is small, a heat storage medium for storing the cold heat of the discharged LNG is required, and a container for storing the heat storage medium is required. Further, in order to store a large amount of cold heat, there is a problem that a large volume of the storage container of the heat storage medium is required.
The above explanation has been given by taking LNG as a low-temperature liquefied gas as an example, but the same problem is a similar problem with other low-temperature liquefied gas such as LPG (liquefied petroleum gas) and liquefied nitrogen, and a low-temperature liquefied gas storage tank for storing the other low-temperature liquefied gas. Also exists.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、蓄熱媒体を別途保有する必要がなく、それ故に蓄熱媒体を格納する巨大な容器を必要とせずに低温液化ガス貯留タンクにおけるBOGの発生自体を抑制できる低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法及び装置に関する。 The present invention has been made to solve such a problem, and therefore, it is not necessary to separately hold a heat storage medium, and therefore, a BOG in a low temperature liquefied gas storage tank without a need for a huge container for storing the heat storage medium. The present invention relates to a BOG suppression method and an apparatus for a low-temperature liquefied gas storage tank capable of suppressing the generation itself.
(1)本発明に係る低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法は、低温液化ガスを貯蔵する低温液化ガス貯留タンク内でのBOGの発生を抑制する低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法であって、
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して、該抜き出した低温液化ガスを冷却して過冷却低温液化ガスにして前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留し、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを液面近傍に適宜供給して前記低温液化ガス貯留タンク内の液面の温度を低下させることでBOGの発生を抑制することを特徴とするものである。
(1) The method for suppressing BOG of a low-temperature liquefied gas storage tank according to the present invention is a method for suppressing BOG of a low-temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low-temperature liquefied gas storage tank that stores low-temperature liquefied gas. ,
The cryogenic liquefied gas in the cryogenic gas storage tank is extracted, and the extracted cryogenic liquefied gas is cooled to form a supercooled cryogenic liquefied gas and returned to the bottom of the cryogenic liquefied gas storage tank to produce supercooled cryogenic gas. Temperature stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
The generation of BOG is suppressed by appropriately supplying the supercooled low-temperature liquefied gas stored in the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank to the vicinity of the liquid level to lower the temperature of the liquid level in the low-temperature liquefied gas storage tank. It is characterized by doing.
(2)本発明に係る低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置は、低温液化ガスを貯蔵する低温液化ガス貯留タンク内でのBOGの発生を抑制する低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置であって、
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して該抜き出した低温液化ガスを冷却装置で冷却して過冷却低温液化ガスを生成し、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留する低温液化ガス貯留タンク内温度成層化手段と、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンク内に貯蔵されている低温液化ガスの液面近傍に供給する過冷却低温液化ガス供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
(2) The BOG suppression device for a low-temperature liquefied gas storage tank according to the present invention is a BOG suppression device for a low-temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low-temperature liquefied gas storage tank that stores low-temperature liquefied gas. ,
The low temperature liquefied gas in the low temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low temperature liquefied gas is cooled by a cooling device to generate supercooled low temperature liquefied gas, which is returned to the bottom of the low temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank and the temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank in which the cryogenic gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
A supercooled low-temperature liquefied gas supply means for supplying the supercooled low-temperature liquefied gas stored at the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank to the vicinity of the liquid level of the low-temperature liquefied gas stored in the low-temperature liquefied gas storage tank. It is characterized by being equipped with.
(3)また、上記(2)に記載のものにおいて、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に前記過冷却低温液化ガスを貯留する領域を仕切るための間仕切り板を設けたことを特徴とするものである。 (3) Further, in the above-mentioned (2), a partition plate for partitioning a region for storing the supercooled low-temperature liquefied gas is provided at the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank. be.
(4)また、上記(2)又は(3)に記載のものにおいて、前記冷却装置は、低温液化ガス貯留タンクから払い出される低温液化ガスの冷熱を利用して前記抜き出した低温液化ガスを冷却する冷凍機であることを特徴とするものである。 (4) Further, in the above (2) or (3), the cooling device cools the extracted low-temperature liquefied gas by utilizing the cold heat of the low-temperature liquefied gas discharged from the low-temperature liquefied gas storage tank. It is characterized by being a refrigerator.
(5)また、上記(2)又は(3)に記載のものにおいて、前記冷却装置は、蒸発器と該蒸発器内の蒸発ガスを抜き出して圧縮するコンプレッサを備えてなることを特徴とするものである。 (5) Further, in the one described in (2) or (3) above, the cooling device is characterized by including an evaporator and a compressor for extracting and compressing the vaporized gas in the evaporator. Is.
(6)また、上記(5)に記載のものにおいて、前記コンプレッサは、既設のBOG抜出しラインに設けられているBOG圧縮機であることを特徴とするものである。 (6) Further, in the one described in (5) above, the compressor is a BOG compressor provided in an existing BOG extraction line.
本発明においては、低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して、該抜き出した低温液化ガスを冷却して過冷却低温液化ガスにして前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留し、前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを液面近傍に適宜供給して前記低温液化ガス貯留タンク内の液面の温度を低下させるようにしたので、BOGの発生自体を抑制できる上に、低温液化ガス貯留タンク内に大量にある低温液化ガスそのもので冷熱を蓄熱でき、蓄熱媒体を別途保有する必要がなく、蓄熱媒体を格納する巨大な容器も必要としない。 In the present invention, the low-temperature liquefied gas in the low-temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low-temperature liquefied gas is cooled to be supercooled low-temperature liquefied gas and returned to the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The cryogenic liquefied gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank, and the supercooled low-temperature liquefied gas stored at the bottom of the low-temperature liquefied gas storage tank is appropriately supplied to the vicinity of the liquid surface to supply the low temperature. Since the temperature of the liquid level in the liquefied gas storage tank is lowered, the generation of BOG itself can be suppressed, and cold heat can be stored by the large amount of low temperature liquefied gas itself in the low temperature liquefied gas storage tank, which is a heat storage medium. There is no need to hold a separate heat storage medium, and there is no need for a huge container to store the heat storage medium.
本発明に係る低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法及び装置について、低温液化ガスとしてLNGを、低温液化ガス貯留タンクとしてLNGタンクを、それぞれ例に挙げて説明する。
[実施の形態1]
本実施の形態に係るLNGタンクのBOG抑制装置1は、図1に示すように、LNGタンク3内のLNG5を抜き出して過冷却してLNGタンク3の底部に戻すことで過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に温度成層化するLNGタンク内温度成層化手段9と、LNGタンク3内の底部に貯留されている過冷却LNG7を液面近傍に供給する過冷却LNG供給手段11とを備えている。
なお、本明細書において過冷却LNG7を供給する場所としての液面近傍は、液面上及び液面下のいずれも含む。
以下、各構成を詳細に説明する。
The BOG suppression method and apparatus of the low-temperature liquefied gas storage tank according to the present invention will be described by taking LNG as the low-temperature liquefied gas and the LNG tank as the low-temperature liquefied gas storage tank as examples.
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, the BOG suppression device 1 of the LNG tank according to the present embodiment pulls out the
In the present specification, the vicinity of the liquid level as a place to supply the
Hereinafter, each configuration will be described in detail.
<LNGタンク内温度成層化手段>
LNGタンク内温度成層化手段9は、LNGタンク3から抜き出したLNG5を後述の冷凍機15に供給するLNG供給管13と、LNG供給管13から供給されるLNG5を冷却して過冷却LNG7を生成する冷却装置としての冷凍機15と、冷凍機15で過冷却された過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に戻す過冷却LNG戻し管17とを備えている。
<Temperature stratification means in LNG tank>
The temperature stratification means 9 in the LNG tank cools the
《LNG供給管》
LNG供給管13は、LNG送出管19から分岐して設けられ、LNG送出ポンプ21によってLNG送出管19に送出されるLNG5の一部を冷凍機15に供給する。
《冷凍機》
冷凍機15は、LNG供給管13によって供給されるLNG5を窒素ガス等の作動媒体で冷却するためのものであり、LNG送出管19を流れるLNG5の冷熱を利用するのが望ましい。これは、LNGを過冷却するための低温を発生させる際に、常温(例えば空気や海水の温度)との間で冷凍機を作動させるよりも、LNG5の温度との間で作動させた方が消費エネルギーが小さくてすむからである。図1は、LNG5の冷熱を利用する場合を示したものであり、LNG供給管13によって供給されるLNG5を窒素ガス等の作動媒体で冷却する第1熱交換器23と、窒素ガス等の作動媒体を、LNG送出管19を流れるLNG5の冷熱によって凝縮するための第2熱交換器25を備えている。
<< LNG supply pipe >>
The
"refrigerator"
The
《過冷却LNG戻し管》
過冷却LNG戻し管17は、冷凍機15で過冷却された過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に戻すものである。
過冷却LNG戻し管17の下端部は、LNGタンク3の底部近くまで延出しており、戻される過冷却LNG7はLNGタンク3の底部に温度成層化して貯留される。
<< Supercooled LNG return pipe >>
The supercooled
The lower end of the supercooled
なお、LNGタンク3の底部において、過冷却LNG7が貯留される領域と、LNG送出ポンプ21によって送出されるLNG5が貯留される領域とを区画するために、図1に示すように、LNGタンク3の底部に間仕切り板27を設けるのが好ましい。
間仕切り板27は、LNGタンク3の底面に設置され、その高さはLNGタンク運用上のLNG最低液位以下とする。これは、LNG5が払い出されたときに、間仕切り板27で仕切られた領域の内外で液位差が生じないようにするためである。
As shown in FIG. 1, the
The
<過冷却LNG供給手段>
過冷却LNG供給手段11は、LNGタンク3内の底部に貯留されている過冷却LNG7を、同じくLNGタンク3内に貯留されているLNG5の液面近傍に供給するものであり、過冷却LNG7を汲み上げる汲み上げポンプ29と、汲み上げポンプ29によって汲み上げられる過冷却LNG7を液面近傍に供給する供給管31と、供給管31に設けられて供給管31を流れる液量を調整する流量制御弁33とを備えている。
汲み上げポンプ29は、LNGタンク3の底部における過冷却LNG7を汲み上げることができれば、その形態は特に限定されない。また、流量制御弁33を設置する代わりに、汲み上げポンプ29の回転数を制御することによって、供給管31を流れる液量を調整してもよい。
<Supercooled LNG supply means>
The supercooled LNG supply means 11 supplies the supercooled
The form of the
以上のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
払出しLNG量が多い昼間等は、LNG5はLNG送出管19を介してLNGタンク3から送出されると共に、冷凍機15を運転する。
送出されるLNG5は、過冷却LNG7ではなく、過冷却LNG7が貯留される領域の外側の領域に貯留されているLNG5である。
そして、LNG送出管19から送出されるLNG5の一部がLNG供給管13を介して第1熱交換器23に供給される。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described.
During the daytime when the amount of LNG to be discharged is large, the
The LNG5 delivered is not the supercooled LNG7, but the LNG5 stored in the region outside the region where the supercooled LNG7 is stored.
Then, a part of the
第1熱交換器23に供給されたLNG5は、冷却されて過冷却LNG7となって、過冷却LNG戻し管17を通じてLNGタンク3の底部に戻される。
LNGは冷却されるほど密度が大きくなるので、過冷却LNG7は過冷却されていないLNG5より密度が大きい。そのため、戻された過冷却LNG7はLNGタンク3の底部に温度成層化して貯留される。すなわち、過冷却LNG7はLNGタンク3の底部近くに下層として、過冷却されていないLNG5は過冷却LNG7層の上方に上層として貯留される。
The
Since LNG has a higher density as it is cooled, the supercooled
LNGタンク内圧は貯留されているLNG液面温度で決まり、LNG液面温度の飽和圧力相当になる。本発明では、過冷却LNG7はLNGタンク3の底部に貯留され、LNGタンク内の液面近くには過冷却されていないLNG5が存在するので、タンク内圧は、従来運用時の圧力(設計圧力)と同等となる。
仮に過冷却LNG7を液面近くに戻すと、LNGタンク内圧がその表面温度の飽和圧力相当まで低下することになり、LNGタンク3の設計下限圧以下(例えば負圧)になってしまいLNGタンク3が破損する危険があるが、本発明ではこのような事態が生じない。
The internal pressure of the LNG tank is determined by the stored LNG liquid level temperature, and is equivalent to the saturation pressure of the LNG liquid level temperature. In the present invention, the supercooled
If the
冷凍機15の稼動中、作動媒体は供給されたLNG5と第1熱交換器23で熱交換してガス化し、冷凍機15の図示しないコンプレッサで圧縮され、第2熱交換器25に供給される。第2熱交換器25では、払い出されるLNG5との熱交換により凝縮して液化し、冷凍機15の図示しない膨張弁などで減圧された後に第1熱交換器23に供給される。
During the operation of the
前述したように、LNGタンク3内のLNG5は周囲からの入熱により常時加熱されており、LNG5の液面温度が上昇するため、BOGが発生してLNGタンク3の内圧も上昇する。
そこで、汲み上げポンプ29を稼動して、LNGタンク3の底部に貯留されている過冷却LNG7を、供給管31を介してLNGタンク内に貯留されているLNGの液面近傍に供給する。これによって、液面温度が低下して、BOGの発生量を抑制でき、LNGタンク3の内圧が低下する。
As described above, the
Therefore, the
なお、本BOG抑制装置の運用においては、汲み上げポンプ29および流量制御弁33を制御することにより、液面近傍に供給される過冷却LNG7の量を調整して、LNGタンク内圧をコントロールすることになる。すなわち、LNGタンク内圧をモニターしておき、LNGタンク内圧が所定の圧力(例えばLNGタンク3の標準運用圧力)を超過した場合に汲み上げポンプ29を稼動させ、所定の圧力以下に維持できるよう、液面近傍に供給される過冷却LNG7の量を流量制御弁33により調整する。この際、LNGタンク3に、タンク内のLNG液位を検知する液位計や、気相部、液相部の高さ方向の温度分布を検知する複数の温度検知器、供給管31から供給される過冷却LNG7の温度を検知する温度検知器を設けておき、LNGタンク内圧に加えてこれらで検知されるLNG液位や温度も参照して、汲み上げポンプ29および流量制御弁33を制御してもよい。
In the operation of this BOG suppression device, the
たとえば、LNGタンク3の底部に貯留されている過冷却LNG7が少なくなってくると、供給管31から供給されるLNG温度が上昇し、LNG5温度に近づいてくる。このような場合、供給管31から供給されるLNG温度とLNG5温度の差がある閾値以下、(たとえば1℃以下)になったら、汲み上げポンプ29を停止するようにするようにしてもよい。
For example, when the amount of supercooled
なお、LNGタンク3の底部に貯留される過冷却LNG7の量が多くなるにしたがってタンク内LNG全量の平均温度が低下することになる。過冷却LNG7とLNG5の温度成層が保たれている状況では、平均温度が低下してもLNGタンク内圧は液面温度、すなわちLNG5の温度に保たれることになるが、万が一何らかの作用によりLNGタンク3内のLNG全量が混合されると液面温度が低下し、LNGタンク内圧がタンク設計圧力以下となってLNGタンク3が破損することが懸念される。
そこで、万一LNGタンク3内がタンク設計圧力以下となった場合に備えて、LNGタンク気相部にLNG気化ガスや不活性ガスを供給する手段を設けておくとよい。
As the amount of supercooled
Therefore, in case the pressure inside the
また、本BOG抑制装置の運用方法として、タンク内LNG全量を冷却した後に、過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に温度成層化して貯留するようにしてもよい。たとえば、LNGタンク内圧がタンク設計圧力下限まで低下するまでは、過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に戻しつつ、汲み上げポンプ29を稼動して過冷却LNG7を貯留されているLNGの液面近傍に供給する。こうすることによって、タンク内LNG全量の温度が低下していく。LNGタンク内圧がタンク設計圧力下限まで低下した後は、汲み上げポンプ29を停止し、過冷却LNG7をLNGタンク3の底部に温度成層化して貯留する。タンク内LNG温度は低下しているとはいっても、過冷却LNG7よりは高い温度であるため、過冷却LNG7は温度成層化して貯留することができる。
このような運用によって、タンク内LNGの表面温度および、タンク内LNG全量の平均温度をより低下させることが可能となり、BOG抑制効果を高めることができる。なお、タンク内LNG全量を冷却する手段は、上述したものに限定されない。たとえば、過冷却LNG7をLNGタンク3内の液面近傍に戻すラインを追加してもよい。
Further, as an operation method of this BOG suppression device, after cooling the entire amount of LNG in the tank, the supercooled
By such an operation, the surface temperature of the LNG in the tank and the average temperature of the total amount of LNG in the tank can be further lowered, and the BOG suppressing effect can be enhanced. The means for cooling the entire amount of LNG in the tank is not limited to the above. For example, a line may be added to return the supercooled
以上のように、本実施の形態によれば、BOGの発生自体を抑制できる上に、LNGタンク3内に大量にあるLNG5そのもので冷熱を蓄熱でき、蓄熱媒体を別途保有する必要がない。このため、従来例のように別途蓄熱媒体を格納するための巨大な容器が不要となる。
As described above, according to the present embodiment, the generation of BOG itself can be suppressed, and cold heat can be stored in a large amount of
なお、上記の説明では、過冷却LNG供給手段11の例として、供給管31によって過冷却LNG7をLNG液面の上方(気相部)から液面近傍に供給するものを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばLNGタンク3の底部の過冷却LNG7を液中からノズルによって噴出して液中から液面近傍に供給するようにしてもよい。
In the above description, as an example of the supercooled LNG supply means 11, the supercooled
また、上記の例では、払い出されるLNG5の一部を第1熱交換器23に供給するようにしたが、図2に示すように、過冷却LNG供給手段11を構成する供給管31から分岐配管35を設け、分岐配管35によって第1熱交換器23に冷却対象となるLNG5(過冷却LNG7)を供給するようにしてもよい。
この場合、分岐配管35に第2流量制御弁37を設けて、第1熱交換器23に供給する液量と供給管31に供給する液量を、流量制御弁33と第2流量制御弁37で調整するようにすればよい。
Further, in the above example, a part of the
In this case, a second flow
[実施の形態2]
本実施の形態に係るLNGタンクのBOG抑制装置39は、図3に示すように、実施の形態1における冷凍機15に代えて蒸発器41を用いるようにしたものである。図3において、図1と同一又は対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。
払出されるLNG5の一部はLNG供給管13を介して蒸発器41に供給され、蒸発器41の容器内に噴出される。蒸発器41内部は蒸発ガス戻し管43を介して接続されている圧縮機45によってLNGタンク内圧よりは低圧状態に保たれている。これにより、LNG5は蒸発器41内で蒸発し、蒸発器41内の圧力における飽和温度近くまで温度低下して過冷却LNG7となって、過冷却LNG戻し管17を介してLNGタンク3の底部に戻される。
[Embodiment 2]
As shown in FIG. 3, the
A part of the
蒸発器41で発生する蒸発ガス(以下、「蒸発ガス」という)は蒸発ガス戻し管43から圧縮機45に供給され、圧縮機45で圧縮されて、LNG送出管19に設けられた再液化器47に供給されて液化し、払い出しされるLNG5と共に需要先に供給される。再液化器47は、払い出されるLNG5の冷熱で蒸発ガスを冷却して液化するものであるが、蒸発ガスをLNG5に直接混合して冷却・液化するミキサー型としてもよいし、伝熱面を介して間接的に冷却・液化する熱交換器型としてもよい。図3では、ミキサー型を適用した場合の例を示している。ミキサー型の場合、蒸発ガスとLNG5の圧力が概略同等である必要がある。圧縮機45の消費動力を低減するためには、再液化器47で直接混合する圧力を最終的に需要家に送出する圧力より低い中間圧力とし、混合後のLNG(LNG5と蒸発ガスが液化した液の混合物)を図示しない第2のLNG送出ポンプにより中間圧力から送出圧力にまで昇圧するようにするとよい。
The evaporative gas generated by the evaporator 41 (hereinafter referred to as “evaporative gas”) is supplied to the
本実施の形態によれば、貯留しているLNG5自体を冷凍サイクルの作動媒体として用いるので、熱交換器23、25が不要となり、設備が単純となるので好ましい。
According to the present embodiment, since the stored
また、本実施の形態においても、実施の形態1でその他の態様として説明したのと同様に、図4に示すように、過冷却LNG供給手段11を構成する供給管31から分岐配管35を設け、分岐配管35から蒸発器41にLNG5(過冷却LNG7)を供給するようにしてもよい。
Further, also in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
[実施の形態3]
LNGタンク3には、LNGタンク3内で発生するBOGを排出して、排出されるBOGを再液化するための装置が備えられている場合がある。
そこで、本実施の形態に係るLNGタンクのBOG抑制装置49では、これらの既に備えられている装置を利用するものであり、この装置としては、図5に示すように、タンク内のBOGを排出するBOG排出管51、BOG排出管51に設けられてBOGを圧縮するBOG圧縮機53、LNG送出管19に設けられて圧縮されたBOGを再液化するBOG再液化器55である。なお、図5において、図3と同一又は対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。
[Embodiment 3]
The
Therefore, the
本実施の形態では、図5に示すように、蒸発器41で発生する蒸発ガスをBOG圧縮機53に供給して、BOGと共に蒸発ガスをBOG圧縮機53で圧縮している。このため、蒸発ガスを圧縮する圧縮機45を別途設ける必要が無い。
また、蒸発ガスの再液化についても、BOG再液化器55を利用しているので、蒸発ガスの再液化器47を別途設ける必要がない。なお、BOG再液化器55にも、ミキサー型と熱交換器型のどちらの形態も適用できるのは、再液化器47の場合と同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the evaporative gas generated by the
Further, as for the reliquefaction of the evaporative gas, since the
本実施の形態によれば、実施の形態2のように、別途、圧縮機45や再液化器47を設ける必要がなく、設備を簡素化できるという効果が得られている。
According to the present embodiment, unlike the second embodiment, it is not necessary to separately provide the
また、本実施の形態においても、実施の形態2でその他の態様として説明したのと同様に、図6に示すように、過冷却LNG供給手段11を構成する供給管31から分岐配管35を設け、分岐配管35から蒸発器41にLNG5(過冷却LNG7)を供給するようにしてもよい。
Further, also in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a
上述したように、実施の形態1〜3については、低温液化ガスとしてLNGを例に挙げて説明したが、本発明に係る低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制方法及び装置は、低温液化ガスとしてLNGに限定されるものではなく、例えばLPG(液化石油ガス)、液化窒素等の他の低温液化ガスも対象としており、LNGを対象とした場合と同様の作用効果が得られる。 As described above, the first to third embodiments have been described by taking LNG as the low temperature liquefied gas as an example. However, the BOG suppression method and apparatus of the low temperature liquefied gas storage tank according to the present invention are LNG as the low temperature liquefied gas. Other low-temperature liquefied gases such as LPG (liquefied petroleum gas) and liquefied nitrogen are also targeted, and the same effects as in the case of targeting LNG can be obtained.
1 BOG抑制装置(実施の形態1)
3 LNGタンク
5 LNG
7 過冷却LNG
9 LNGタンク内温度成層化手段
11 過冷却LNG供給手段
13 LNG供給管
15 冷凍機
17 過冷却LNG戻し管
19 LNG送出管
21 LNG送出ポンプ
23 第1熱交換器
25 第2熱交換器
27 間仕切り板
29 汲み上げポンプ
31 供給管
33 流量制御弁
35 分岐配管
37 第2流量制御弁
39 BOG抑制装置(実施の形態2)
41 蒸発器
43 蒸発ガス戻し管
45 圧縮機
47 再液化器
49 BOG抑制装置(実施の形態3)
51 BOG排出管
53 BOG圧縮機
55 BOG再液化器
1 BOG suppression device (Embodiment 1)
3
7 Supercooled LNG
9 LNG tank temperature stratification means 11 Overcooled LNG supply means 13
41
51
Claims (7)
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して該抜き出した低温液化ガスを冷却装置で冷却して過冷却低温液化ガスを生成し、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留する低温液化ガス貯留タンク内温度成層化手段と、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンク内に貯蔵されている低温液化ガスの液面近傍に供給する過冷却低温液化ガス供給手段とを備え、
前記低温液化ガス貯留タンクは内圧をモニターする手段を備えるとともに、前記過冷却低温液化ガス供給手段は前記内圧に応じて前記低温液化ガスの液面近傍に供給する流量を制御する手段を備えたことを特徴とする低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置。 A BOG suppression device for a low temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low temperature liquefied gas storage tank that stores low temperature liquefied gas.
The low temperature liquefied gas in the low temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low temperature liquefied gas is cooled by a cooling device to generate supercooled low temperature liquefied gas, which is returned to the bottom of the low temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank and the temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank in which the cryogenic gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
A supercooled cryogenic gas supply means for supplying the supercooled cryogenic liquefied gas stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank to the vicinity of the liquid level of the cryogenic liquefied gas stored in the cryogenic gas storage tank. equipped with a,
The cryogenic gas storage tank is provided with means for monitoring the internal pressure, and the supercooled low temperature liquefied gas supply means is provided with means for controlling the flow rate of the low temperature liquefied gas supplied to the vicinity of the liquid surface according to the internal pressure. A BOG suppression device for a cryogenic gas storage tank.
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して該抜き出した低温液化ガスを冷却装置で冷却して過冷却低温液化ガスを生成し、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留する低温液化ガス貯留タンク内温度成層化手段と、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンク内に貯蔵されている低温液化ガスの液面近傍に供給する過冷却低温液化ガス供給手段とを備え、
前記低温液化ガス貯留タンクは内圧をモニターする手段を備えるとともに、前記低温液化ガス貯留タンク内が設計圧力以下となった場合に、前記低温液化ガス貯留タンクの気相部に前記低温液化ガスが気化して発生するガスや不活性ガスを供給する手段を備えたことを特徴とする低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置。 A BOG suppression device for a low temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low temperature liquefied gas storage tank that stores low temperature liquefied gas.
The low temperature liquefied gas in the low temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low temperature liquefied gas is cooled by a cooling device to generate supercooled low temperature liquefied gas, which is returned to the bottom of the low temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank and the temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank in which the cryogenic gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
A supercooled cryogenic gas supply means for supplying the supercooled cryogenic liquefied gas stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank to the vicinity of the liquid level of the cryogenic liquefied gas stored in the cryogenic gas storage tank. equipped with a,
The low-temperature liquefied gas storage tank is provided with a means for monitoring the internal pressure, and when the inside of the low-temperature liquefied gas storage tank becomes equal to or lower than the design pressure, the low-temperature liquefied gas is vaporized in the gas phase portion of the low-temperature liquefied gas storage tank. A BOG suppression device for a low-temperature liquefied gas storage tank, which is provided with means for supplying gas generated by conversion and inert gas.
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して該抜き出した低温液化ガスを冷却装置で冷却して過冷却低温液化ガスを生成し、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留する低温液化ガス貯留タンク内温度成層化手段と、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンク内に貯蔵されている低温液化ガスの液面近傍に供給する過冷却低温液化ガス供給手段とを備え、
前記低温液化ガス貯留タンクは内圧をモニターする手段と、前記過冷却低温液化ガス供給手段は前記内圧に応じて前記低温液化ガスの液面近傍に供給する流量を制御する手段と、前記低温液化ガス貯留タンク内が設計圧力以下となった場合に、前記低温液化ガス貯留タンクの気相部に前記低温液化ガスが気化して発生するガスや不活性ガスを供給する手段とを備えたことを特徴とする低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置。 A BOG suppression device for a low temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low temperature liquefied gas storage tank that stores low temperature liquefied gas.
The low temperature liquefied gas in the low temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low temperature liquefied gas is cooled by a cooling device to generate supercooled low temperature liquefied gas, which is returned to the bottom of the low temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank and the temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank in which the cryogenic gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
A supercooled cryogenic gas supply means for supplying the supercooled cryogenic liquefied gas stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank to the vicinity of the liquid level of the cryogenic liquefied gas stored in the cryogenic gas storage tank. equipped with a,
The low-temperature liquefied gas storage tank has a means for monitoring the internal pressure, the supercooled low-temperature liquefied gas supply means has a means for controlling the flow rate of the low-temperature liquefied gas supplied to the vicinity of the liquid surface according to the internal pressure, and the low-temperature liquefied gas. When the inside of the storage tank becomes lower than the design pressure, the gas phase portion of the low temperature liquefied gas storage tank is provided with a means for supplying a gas generated by vaporizing the low temperature liquefied gas or an inert gas. BOG suppression device for low temperature liquefied gas storage tank.
前記低温液化ガス貯留タンク内の低温液化ガスを抜き出して該抜き出した低温液化ガスを冷却装置で冷却して過冷却低温液化ガスを生成し、前記低温液化ガス貯留タンクの底部に戻すことで過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンクの底部に温度成層化して貯留する低温液化ガス貯留タンク内温度成層化手段と、
前記低温液化ガス貯留タンク内の底部に貯留されている過冷却低温液化ガスを前記低温液化ガス貯留タンク内に貯蔵されている低温液化ガスの液面近傍に供給する過冷却低温液化ガス供給手段とを備え、
前記低温液化ガス貯留タンクの底部に、前記過冷却低温液化ガスを貯留する領域を仕切るための、前記低温液化ガス貯留タンク運用上の最低液位以下の高さの間仕切り板を設けたことを特徴とする低温液化ガス貯留タンクのBOG抑制装置。 A BOG suppression device for a low temperature liquefied gas storage tank that suppresses the generation of BOG in a low temperature liquefied gas storage tank that stores low temperature liquefied gas.
The low temperature liquefied gas in the low temperature liquefied gas storage tank is extracted, and the extracted low temperature liquefied gas is cooled by a cooling device to generate supercooled low temperature liquefied gas, which is returned to the bottom of the low temperature liquefied gas storage tank for supercooling. The temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank and the temperature stratification means in the cryogenic gas storage tank in which the cryogenic gas is temperature-stratified and stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank.
A supercooled cryogenic gas supply means for supplying the supercooled cryogenic liquefied gas stored at the bottom of the cryogenic gas storage tank to the vicinity of the liquid level of the cryogenic liquefied gas stored in the cryogenic gas storage tank. equipped with a,
At the bottom of the cryogenic gas storage tank, a partition plate having a height equal to or lower than the minimum liquid level in the operation of the cryogenic gas storage tank is provided to partition the region for storing the supercooled low temperature liquefied gas. BOG suppression device for low temperature liquefied gas storage tank.
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