JPH05263997A - Lng冷熱の蓄冷および有効利用方法およびその装置 - Google Patents

Lng冷熱の蓄冷および有効利用方法およびその装置

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JPH05263997A
JPH05263997A JP4064753A JP6475392A JPH05263997A JP H05263997 A JPH05263997 A JP H05263997A JP 4064753 A JP4064753 A JP 4064753A JP 6475392 A JP6475392 A JP 6475392A JP H05263997 A JPH05263997 A JP H05263997A
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cold
cold storage
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幸雄 岩田
Yoshihiko Yamashita
義彦 山下
Yutaka Ito
裕 伊藤
Shinichi Miura
真一 三浦
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Osaka Gas Co Ltd
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Kobe Steel Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 LNGから得られる−120℃以下の冷熱を
利用可能とするシステムを提供することを主な目的とす
る。 【構成】 n−ペンタンの様な蓄冷剤を利用する蓄冷装
置を使用して、LNGから得られる−120℃以下の冷
熱を有効に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LNG冷熱の蓄冷およ
び有効利用方法ならびにそのための装置に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】LNGの冷熱は、LNG基地
を中心にして幅広く行なわれている。しかるに、都市ガ
ス原料或いは火力発電燃料として使用されているLNG
に関しては、昼夜間の大きなLNG負荷格差を生ずるこ
とは避けられない。そのため、一定の冷熱量を利用する
ことを前提とする冷熱利用装置では、夜間の最低LNG
負荷によってその最大冷熱利用量が制約されざるを得な
い。このことが、LNG全取扱い量に比して、冷熱利用
率が頭打ちとなっている原因の一つである。一般に、冷
熱利用においては、その冷熱利用温度が低い程、利用効
率が高くなり、同時に経済効率も高くなる。
【0003】しかしながら、例えば、−120℃以下で
の冷熱利用が可能となるならば、低圧(10kg/cm
2 ・G未満)の天然ガスを直接液化することができる
が、この様な低温で冷熱を利用し得るシステムは、未だ
実用化されていない。これは、この様な条件下で使用さ
れる適当な蓄冷剤が見出されていないからである。即
ち、凝固点、共晶点などが知られている物質であって
も、凝固点以下の温度までそのまま冷却すると、アモル
ファスとなって、潜熱が得られない場合が多い。また、
蓄冷剤としては、熱的特性だけではなく、毒性および安
全性の観点から問題がないこと、価格が安く、供給が安
定していることなどが必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、L
NGから得られる−120℃以下の冷熱の利用を可能と
するシステムを提供することを主な目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、蓄冷剤とし
て、例えば、n−ペンタンを使用する場合には、LNG
から得られる−120℃以下の冷熱の利用が可能となる
ことを見出した。
【0006】即ち、本発明は、以下の方法および装置を
提供するものである: 1.LNGの冷熱を蓄冷して有効利用する方法であっ
て、 (1)昼間においては、(a)LNG貯槽から発生する
ボイルオフガスを昇圧させ、次いで予備冷却した後、L
NG貯槽から送り出されて来るボイルオフガスを液化さ
せるに十分な量のLNGに混合してLNG単層流を形成
させ、(b)形成されたLNG単層流を蓄冷剤を内蔵す
る蓄冷容器に導入してこれを冷却凝固させ、(c)次い
で、LNG単層流をポンプで送出圧まで昇圧し、次いで
上記のボイルオフガスの予備冷却に使用した後、LNG
気化器に送って気化させ、 (2)夜間においては、(a)LNG貯槽から発生する
ボイルオフガスを昇圧させ、次いで予備冷却した後、L
NG貯槽から送り出されて来るボイルオフガスを液化さ
せるには不十分な量のLNGと混合してLNGとボイル
オフガスとからなる気液二層流を形成させ、(b)形成
された気液二層流を凝固させた蓄冷剤を内蔵する蓄冷容
器に導入して、蓄冷剤からの潜熱および顕熱によりボイ
ルオフガスを液化させ、(c)蓄冷容器通過後のLNG
単層流をLNG貯槽に戻すか、或いはポンプで送出圧ま
で昇圧し、次いで上記のボイルオフガスの予備冷却に使
用した後LNG気化器に送って気化させることを特徴と
するLNG冷熱の蓄冷および有効利用方法。
【0007】2.LNG貯槽とLNGポンプを備えたL
NG送出装置において、LNG貯槽の下流側に、(イ)
LNG貯槽からのボイルオフガスを圧縮機により昇圧
し、LNG流通ラインに戻してLNGとボイルオフガス
との混合物を形成させるためのライン、(ロ)LNGと
ボイルオフガスとの混合物から冷熱を回収するための蓄
冷剤を収容した蓄冷装置、および(ハ)蓄冷容器通過後
のLNG単層流と昇圧したボイルオフガスとの間で熱交
換を行なわせて、ボイルオフガスの予備冷却を行なうた
めの熱交換器を備えたことを特徴とするLNG冷熱の蓄
冷および有効利用を行なうLNG送出装置。
【0008】以下図面を参照しつつ、本発明をさらに詳
細に説明する。
【0009】図1および図2は、本発明方法およびこれ
に使用する装置の概要を示すフロー−チャートである。
【0010】図1は、昼間乃至LNG多需要時間帯(以
下単に昼間という)における本発明装置の作動状況を示
す。LNG貯槽から常時発生するボイルオフガス(以下
BOGという)は、BOG圧縮機により中圧(7.0〜
9.9kg/cm2 ・G程度)に昇圧され、次いで予備
冷却された後(この予備冷却については、後で詳しく説
明する)、貯槽から送り出されてくる高圧(例えば40
〜70kg/cm2 ・G程度)のLNGと混合される。
昼間には、大きな需要に応じて多量のLNGが送り出さ
れてくるので、相対的に量の少ないBOGは、多量のL
NGとの混合により、液化される。従って、混合物は、
単層流となる。次いで、このLNG単層流は、n−ペン
タンなどを蓄冷剤とする蓄冷装置に送られて、蓄冷剤を
冷却して、凝固させる。蓄冷装置を出たLNG単層流
は、ポンプで高圧まで昇圧され、次いで熱交換器におい
て、前述の如く昇圧されたBOGを予備冷却したのち、
LNG気化器に送られ、気化天然ガスとして、都市ガス
原料、火力発電所燃料などの所定の目的に使用される。
【0011】図2は、夜間乃至LNG少需要時間帯(以
下単に夜間という)における本発明装置の作動状況を示
す。LNG貯槽から発生するBOGは、やはりBOG圧
縮機により中圧に昇圧され、次いで上記と同じ様に予備
冷却された後、貯槽から送り出されてくる高圧(例えば
40〜70kg/cm2 ・G程度)のLNGと混合され
る。夜間には、小さい需要に対応して少量のLNGが送
り出されてくるのみなので、相対的に量の多いBOG
は、LNGとの混合によっても、ほとんど液化されな
い。従って、混合物は、気体と液体とからなる二層流と
なる。次いで、この二層流は、凝固した蓄冷剤を収容し
た蓄冷装置に送られて、蓄冷剤から潜熱と顕熱とを得
て、BOG成分が液化され、LNG単層流となる。かく
して蓄冷装置を通過したLNGは、ポンプで高圧まで昇
圧された後、LNG貯槽に返送されるか、或いはポンプ
で高圧まで昇圧され、次いで熱交換器において、前述の
如く熱交換器において気体と液体とからなる二層流を予
備冷却した後、LNG気化器に送られて気化される。
【0012】
【発明の効果】従来、昼夜を通じてほぼ一定量発生する
BOGを都市ガスとして利用するために、高圧のコンプ
レッサーで送出していた。この場合、送出圧力が高くな
ると、コンプレッサーの動力費用が著しく大きくなると
いう問題点がある。一方、LNGの冷熱は、通常気化器
における海水などの熱源物質との熱交換により、捨てら
れており、利用率が低かった。
【0013】しかるに、本発明によれば、都市ガス需要
の多い昼間にLNGの冷熱を蓄熱剤に蓄えておき、都市
ガス需要の少ない夜間に蓄冷剤に蓄えられた冷熱によ
り、BOGを液化することができるので、液化後昇圧さ
せるために必要な動力は、大幅に低減される。1例とし
て、払い出し圧力45kg/cm2 ・Gで15ton/hrの
BOGが発生した場合、従来法(BOGの圧縮機による
昇圧送出)では、必要動力が32.3×106 KWH/
年であるのに対し、本発明方法によれば、必要動力は、
16.7×106 KWH/年にほぼ半減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】昼間乃至LNG多需要時間帯における本発明装
置の作動状況を示すフローチャートである。
【図2】夜間乃至LNG少需要時間帯における本発明装
置の作動状況を示すフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号 株式会社神戸製鋼所内 (72)発明者 三浦 真一 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号 株式会社神戸製鋼所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LNGの冷熱を蓄冷して有効利用する方
    法であって、 (1)昼間においては、(a)LNG貯槽から発生する
    ボイルオフガスを昇圧させ、次いで予備冷却した後、L
    NG貯槽から送り出されて来るボイルオフガスを液化さ
    せるに十分な量のLNGに混合してLNG単層流を形成
    させ、(b)形成されたLNG単層流を蓄冷剤を内蔵す
    る蓄冷容器に導入してこれを冷却凝固させ、(c)次い
    で、LNG単層流をポンプで送出圧まで昇圧し、次いで
    上記のボイルオフガスの予備冷却に使用した後、LNG
    気化器に送って気化させ、 (2)夜間においては、(a)LNG貯槽から発生する
    ボイルオフガスを昇圧させ、次いで予備冷却した後、L
    NG貯槽から送り出されて来るボイルオフガスを液化さ
    せるには不十分な量のLNGと混合してLNGとボイル
    オフガスとからなる気液二層流を形成させ、(b)形成
    された気液二層流を凝固させた蓄冷剤を内蔵する蓄冷容
    器に導入して、蓄冷剤からの潜熱および顕熱によりボイ
    ルオフガスを液化させ、(c)蓄冷容器通過後のLNG
    単層流をLNG貯槽に戻すか、或いはポンプで送出圧ま
    で昇圧し、次いで上記のボイルオフガスの予備冷却に使
    用した後LNG気化器に送って気化させることを特徴と
    するLNG冷熱の蓄冷および有効利用方法。
  2. 【請求項2】 LNG貯槽とLNGポンプを備えたLN
    G送出装置において、LNG貯槽の下流側に、(イ)L
    NG貯槽からのボイルオフガスを圧縮機により昇圧し、
    LNG流通ラインに戻してLNGとボイルオフガスとの
    混合物を形成させるためのライン、(ロ)LNGとボイ
    ルオフガスとの混合物から冷熱を回収するための蓄冷剤
    を収容した蓄冷装置、および(ハ)蓄冷容器通過後のL
    NG単層流と昇圧したボイルオフガスとの間で熱交換を
    行なわせて、ボイルオフガスの予備冷却を行なうための
    熱交換器を備えたことを特徴とするLNG冷熱の蓄冷お
    よび有効利用を行なうLNG送出装置。
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