JPH03236588A - Ｌｎｇのボイルオフガス処理方法および装置 - Google Patents

Ｌｎｇのボイルオフガス処理方法および装置

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JPH03236588A
JPH03236588A JP2032737A JP3273790A JPH03236588A JP H03236588 A JPH03236588 A JP H03236588A JP 2032737 A JP2032737 A JP 2032737A JP 3273790 A JP3273790 A JP 3273790A JP H03236588 A JPH03236588 A JP H03236588A
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    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体のＬＮＧ　（液化天然ガス）を貯留して
いるタンク内で発生するボイルオフガスを再液化して処
理する方法および装置に関する。
従来の技術 典型的な先行技術は、第３図に示されている。
ＬＮＧタンク１からのボイルオフガスは、管路２から圧
縮機によって昇圧し、ガスの状態で管路４から供給する
。なおタンク１内の液体のＬＮＧは、ポンプ５によって
気化器６に導かれて気化され、昇圧されたボイルオフガ
スとともに管路４から供給される。またポンプ５からの
液体のＬＮＧは、ポンプ７によって気化器８に供給され
、熱量調整手段９においてＬＰＧが加えられて希望する
熱量に定められ、管路１０から都市ガスとしてガスが供
給される。
このような第３図に示される先行技術では、タンク１か
らの液体ＬＮＧの冷熱が利用されておらず、したがって
圧縮機３によるボイルオフガスの昇圧のための動力が大
きくなるとう問題がある。
他の先行技術は、第４図に示されている。ＬＮＧタンク
１１からのボイルオフガスは、管路１２から圧縮機１３
において昇圧され、このガスは管路１４からヒータ１５
において加熱されて、管路１６から供給される。圧縮機
１３によって圧縮された管路１４からのガスは、タンク
１１からポンプ１７および管路１８を経て液化ドラム１
つに供給される液体ＬＮＧによって、液化され、この液
化されたＬＮＧは液化ドラム１９からポンプ２０を経て
気化器２１に導かれて気化され、管路２２から天然ガス
として供給される。
管路２２を経て使用される天然ガスの流量が大きいとき
には、ブースタ２３を休止しておき、管路１８を介して
液化ドラム１つに供給される液体ＬＮＧの冷熱を利用し
て圧縮機１３から管路１４を経て昇圧されたボイルオフ
ガスを液化し、ポンプ２０によって効率よく圧送するこ
とができる。
しかしながら管路２２かに供給される天然ガスの使用量
が減少したときには、管路１８を介して液化ドラム１９
に供給される液体ＬＮＧの量を減少させることになり、
したがってボイルオフガスの全量を、液体ＬＮＧの冷熱
を利用して液化することはできなくなり、このときには
ブースタ２３を用いて、ボイルオフガスの一部を昇圧し
て管路２２に供給する必要があり、そのための大きな動
力が必要である。
さらに他の先行技術は、たとえば特公平１−５２４３７
に開示されており、これは第５図に示されている。ＬＮ
Ｇタンク２５内に発生したボイルオフガスは、圧縮機２
６によって昇圧した後、管路２７からエタン、プロパン
などの炭化水素を添加し、熱交換器２８に導き、ここで
、タンク２５から気化器２９にポンプ３０．３１によっ
て導がれる出ＬＮＧと熱交換させて再液化を行い、この
再液化を行ったボイルオフガスをポンプ３２によって液
状で昇圧しｆＳ後、管路３３で出ＬＮＧに混入して気化
器２つに導き、この気化器で出ＬＮＧと一緒に再ガス化
し、このガスは管ｉ’！３４かに外部に供給する。
発明が解決すべき課題 このような先行技術においてもまた、管路３４を経て使
用される気体のＬＮＧの使用量が減少してタンク２５か
ら熱交換器２８に供給される液体ＬＮＧの流量が減少し
たときには、ボイルオフガスを別に設けた圧縮機３５に
よって大きな動力で昇圧しなければならない。一般に、
気体ＬＮＧを主成分とする都市ガスの使用量は、深夜に
おいて小さく、したがってこのような深夜において、圧
縮機３５において大きな動力を必要とすることになる。
本発明の目的は、ボイルオフガスの再液化のために必要
とする動力を低減することができるようにしたＬＮＧの
ボイルオフガス処理方法および装置を提供することであ
る。
課題を解決するための手段 本発明は、ＬＮＧタンクからのボイルオフガスを、ＬＮ
Ｇタンクからの液体ＬＮＧとともに蓄冷手段に導いて、
液体ＬＮＧの冷熱を蓄冷手段において貯蓄媒体の潜熱と
して蓄えるとともに、ボイルオフガスを液化し、 ＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧの流量が蓄冷時よりも小
さいとき、蓄冷手段の冷熱潜熱を利用してボイルオフガ
スを液化することを特徴とするＬＮＧのボイルオフガス
処理方法である。
また本発明は、液体ＬＮＧを貯留するＬＮＧタンクと、 ＬＮＧタンクからのボイルオフガスを圧送する圧縮機と
、 この圧縮機からのボイルオフガスと液体ＬＮＧとを混合
する混合器と、 混合器からのＬＮＧと熟交換する蓄冷媒体を有し、この
蓄冷媒体の凝固点は、ＬＮＧの沸点よりも低い蓄冷手段
と、 蓄冷手段からの液体ＬＮＧを圧送するポンプと、ポンプ
からの液体ＬＮＧを気化する気化器とを含むことを特徴
とするＬＮＧのボイルオフガス処理装置である。
また本発明は、液体ＬＰＧを貯留して混合器に供給する
ＬＰＧタンクを含むことを特徴とする。
また本発明は、気化器からの気化したＬＮＧが導かれ、
抽出液を混合器に戻すミスト分離器を含むことを特徴と
する。
また本発明は、気化器からの気化したＬＮＧが導かれる
ミスト分離器と、 ミスト分離器からの気体とそのミスト分離器からの抽出
液とを混合して気化するもう１つの気化器と、 前記もう１つの気化器からのガスの発熱量を検出する手
段と、 発熱量検出手段の出力に応答して、ミスト分離器からの
抽出液の流量を、前記ガス発熱量が予め定め値となるよ
うに制御する手段とを含むことを特徴とする。
作　　用 本発明に従えば、たとえば昼間の気体のＬＮＧの使用量
が多いときには、ＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧを蓄冷
手段に導いて蓄冷手段の蓄冷媒体の潜熱として蓄え、夜
間の気体のＬＮＧ使用量が小さいときには、蓄冷媒体の
潜熱を利用して、ボイルオフガスを液化する。したがっ
てＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧの流量に変動があって
も、その液体ＬＮＧの冷熱を利用して、ボイルオフガス
を安定に液化することができる。ボイルオフガスを高圧
力に圧縮するには、そのボイルオフガスを気体の状態で
圧縮機を用いて圧縮するよりも、そのボイルオフガスを
液体４４シてポンプで圧縮するほうが、所要動力が少な
くてすむ、こう、して液体のＬＮＧを気化器に高圧力で
導いて、気化させて、高圧力の気体ＬＮＧを得ることが
できる。
また本発明に従えば、ＬＰＧ　（液化石油ガス）タンク
からの液体ＬＰＧを混合器に供給して、ボイルオフガス
とＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧとを混合し、発熱量の
調整を行うことができる。
さらに本発明に従えば、気化器からの気化したＬ　Ｎ　
ｃをミスト分離器に導き、重質炭化水素、たとえばＣ２
Ｈ＆、Ｃ３Ｈ１，Ｃ＝Ｈｌｏなどの抽出液を前記混合器
に戻すようにしたので、混合器がちのボイルオフガス、
液体ＬＮＧおよびＬＰＧの混合液体の液化温度を下げる
ことができる。これによってＬＮＧタンクからのボイル
オフガスを圧縮して混合器に導く圧縮機の吐出圧力を低
下することが可能である。この圧縮機の吐出圧力を下げ
ることができることによって、その圧縮機の動力を削減
することができる。
さらにまたこのミスト分離器からの抽出液を、前記気化
器からミスト分離器を介する気体ＬＮＧに混合した後に
、もうｌっの気化器に導いて気化し、こうして混合ガス
の発熱量を希望する値に調整することができる。
実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。Ｌ
ＮＧタンク４１には、液体ＬＮＧ４２が貯留されており
、そのボイルオフガスはたとえば９８００ｋｃａｌ／Ｎ
ｍ’であり、圧力Ｏｋｇ／ｃｍ２Ｇであり、この管路４
３からのボイルオフガスは圧縮機４４によって圧縮され
て、たとえば９．５ｋｇ／ｃｍ２Ｇとされ、次に予冷器
４５に導かれ、その出口では一１２０’Ｃとされ、管路
４６を介して混合器４７に供給される。この混合器４７
には、Ｌ　Ｎ　Ｇタンク４１内の液体ＬＮＧ４２がポン
プ４８によって管路４９がら流量！ＩＩ御弁４０および
管路５１を介して供給される。管路５１において、液体
ＬＮＧはたとえば一１５５℃、９゜５ｋｇ／ｃｍ”Ｇで
ある。
ＬＰＧタンク５２内には液体ＬＰＧ５３が貯留されてお
り、この液体ＬＰＧ５３はポンプ５４によって管１５５
がら発熱量調整用の流量制御弁５６を介して、管路５７
がら混合器４７に供給される。ＬＰＧの発熱量はたとえ
ば２４２００ｋｃａ１／Ｎｍ’である。混合器４７には
また、管路５８を介して後述の重質炭化水素、たとえば
Ｃ２ＨｓＣ、Ｈ、、Ｃ、Ｈ、。などの抽出液７４が供給
される。
混合器４７からの混合物は、管路５９から蓄冷手段６０
に導かれる。
蓄冷手段６０において容器６１内には蓄冷媒体６２が貯
留されており、この蓄冷媒体６２内に管路５９からの混
合物が供給される伝熱管６３が浸漬される。蓄冷媒体６
２としては、たとえばエタノール９１．２重量％と水８
．８重量％との共晶混合物であり、その凝固点、すなわ
ち共晶温度は、１２８℃であって、ＬＮＧの沸点よりも
低い。
こうして蓄冷手段６ｏがら管路６４に導かれる１２５℃
の液体は、気液分離器６５の気相６６に供給される。気
液分離器６５における液体は、昇圧用ポンプ６５ａがら
圧力制御弁６６を介して管路６７から予冷器４５に供給
される。この管路６７では、液体の圧力はたとえば５０
〜７０　ｋ　ｇ／ｃｍ２Ｇである。
予冷器４５を介する管路６７からの液体は、さらに管路
６８を介して、ＬＮＧ気化器６つに導がれ、たとえば海
水などの熱源液体によって気化される。気化器６９から
の気体は、ミスト分離器７０に供給され、さらに管路７
１を介してもう１つの気化器７２に導がれる。この気化
器７２には、海水などの熱源液体によって、管路７１に
含まれている液体微粒子を気化させるとともに、その気
体の温度を上昇させる。こうして管路７３から、都市ガ
スを供給することができる。
ミスト分離器７０において得られる抽出液は、前述のよ
うに重質炭化水素であり、管路７５から液面制御のため
の流量制御弁７６を介して、さらに管路５８を介して混
合器に供給される。この抽出液７４を混合器４７に供給
することによって、混合器４７において混合されるボイ
ルオフガス、液体ＬＮＧおよびＬＰＧの混合液体の沸点
を上げることができる。したがって圧縮機４４の吐出圧
力を下げることができる。したがって圧縮機４４の駆動
動力を削減することが可能になる。
流量制御弁７６は、ミスト分離器７０における抽出液７
４の液面を液面検出器７８によって検出し、この液面が
予め定める値となるように、制御回路７９によって流量
制御弁７６を制御する。
ミスト分離器７０における抽出液７４はまた、管路７５
から完熟量調節のための流量制御弁８０を介して、さら
に管路８１を介して、管路７１に、ガスが添加される。
管路７３がら供給される気体の発熱量は、発熱量検出手
段８２によって測定され、制御回路８３は、この発熱量
が予め定める値、たとえば］、　１　、０００　ｋ　ｃ
　ａ　ｌ　／　Ｎ　ｍ　’　となるように、流量制御弁
８０を制御する。
気液分離器６５における気相の圧力はたとえば８．５ｋ
ｇ／ｃｍ’Ｇであり、圧力ｉＭ御弁８５によって予め定
める圧力に減圧されて、管路８６がら、管路４３を介す
るボイルオフガスとともに、圧縮機４４に導がれる。
この気液分離器６５における液体８７の液面は、液面検
出手段８８によって検出され、この液面が予め定める一
定値となるように、制御回路８９は流量制御弁５０を制
御する。
昼間の都市ガス使用量が多いときには、Ｌ　Ｎ　Ｇタン
ク４１の液体ＬＮＧは、比較的大きい流量で混合器４７
に供給され、これによって蓄冷手段６０では蓄冷媒体６
２の凝固潜熱によって、液体ＬＮＧの冷熱が蓄えられる
。夜間の都市ガス使用量の少ないときには、ＬＮＧタン
ク４１からの液体ＬＮＧの流量が小さく、このときには
、混合器４７から管路５９を経て蓄冷手段６０に供給さ
れる混合物には、ボイルオフガスの割合が大きく、この
ボイルオフガスは、蓄冷媒体の溶融潜熱を利用して液化
されることになる。こうして都市ガス使用量の増減の変
動があっても、ボイルオフガスを安定して液化すること
が可能である。
第２図は、本発明の他の実施例の一部の系統図である。
第１図の実施例における予冷器４５に代えて、圧縮機４
４から管路９０を介するボイルオフガスを熱交換器９１
において冷却する。この熱交換器９１ではポンプ９２に
よって管路９３を循環されるフロンなどの熱媒体が用い
られ、この熱媒体は管路６７を介する液体によって熱交
換器９４において冷却され、管路６８から気化器６９に
導かれる。
発明の効果 ＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧの冷熱を、蓄冷手段の蓄
冷媒体の潜熱として蓄えておき、この潜熱を利用してボ
イルオフガスを、液体ＬＮＧの流量が小さいときに、液
化することを可能とするので、液体ＬＮＧの冷熱を有効
に利用することが可能であり、これによってボイルオフ
ガスの圧送のための圧縮機の動力の削減を行うことがで
きる。
さらにＬＰＧのタンクからの液体ＬＰＧを用いて発熱量
の調整を行うことができる。また気化器からの気化した
ＬＮＧをミスト分離器に導いて、その重質炭化水素であ
る抽出液を混合器に戻すことによって、その混合器にお
けるボイルオフガス、液体ＬＮＧおよびＬＰＧの混合液
体の沸点を上げることができ、これによってボイルオフ
ガスを圧縮する圧縮機の吐出圧力を下げてその圧縮機の
動力の削減を一層、図ることができる。
さらにまたこのミスト分離器の抽出液を用いて、発熱量
の調整を行うこともまた可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は本
発明の他の実施例の一部の系統図、第３図は先行技術の
系統図、第４図は他の先行技術の系統図、第５図はさら
に他の先行技術の系統図である。 ４１・・ＬＮＧタンク、４４・・圧縮機、４５・・予冷
器、４７・混合器、５２・・ＬＰＧタンク、６０・・・
冷却手段、６２・・・蓄冷媒体、６３・・・伝熱管、６
５・気液分離器、６５・・・ポンプａ、６９．７２・・
・気化器、７０・ミスト分離器、７４・・・抽出液、８
２・発熱量検出手段、８７・・・液体

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）ＬＮＧタンクからのボイルオフガスを、ＬＮＧタ
    ンクからの液体ＬＮＧとともに蓄冷手段に導いて、液体
    ＬＮＧの冷熱を蓄冷手段において蓄冷媒体の潜熱として
    蓄えるとともに、ボイルオフガスを液化し、 ＬＮＧタンクからの液体ＬＮＧの流量が蓄冷時よりも小
    さいとき、蓄冷手段の冷熱潜熱を利用してボイルオフガ
    スを液化することを特徴とするＬＮＧのボイルオフガス
    処理方法。（２）液体ＬＮＧを貯留するＬＮＧタンクと
    、ＬＮＧタンクからのボイルオフガスを圧送する圧縮機
    と、 この圧縮機からのボイルオフガスと液体ＬＮＧとを混合
    する混合器と、 混合器からのＬＮＧと熱交換する蓄冷媒体を有し、この
    蓄冷媒体の凝固点は、ＬＮＧの沸点よりも低い蓄冷手段
    と、 蓄冷手段からの液体ＬＮＧを圧送するポンプと、ポンプ
    からの液体ＬＮＧを気化する気化器とを含むことを特徴
    とするＬＮＧのボイルオフガス処理装置。 （３）液体ＬＰＧを貯留して混合器に供給するＬＰＧタ
    ンクを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
    のＬＮＧのボイルオフガス処理装置。 （４）気化器からの気化したＬＮＧが導かれ、抽出液を
    混合器に戻すミスト分離器を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載のＬＮＧのボイルオフガス処理装
    置。 （５）気化器からの気化したＬＮＧが導かれるミスト分
    離器と、 ミスト分離器からの気体とそのミスト分離器からの抽出
    液とを混合して気化するもう１つの気化器と、 前記もう１つの気化器からのガスの発熱量を検出する手
    段と、 発熱量検出手段の出力に応答して、ミスト分離器からの
    抽出液の流量を、前記ガス発熱量が予め定めた値となる
    ように制御する手段とを含むことを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載のＬＮＧのボイルオフガス処理装置。
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