JPH0792198B2 - 低温液化ガス貯蔵庫内貯蔵生成物の組成を一定に保つ方法 - Google Patents

低温液化ガス貯蔵庫内貯蔵生成物の組成を一定に保つ方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、液化天然ガスの低温貯蔵庫内に貯蔵した生
成物の組成を一定に保つ方法に関する。
［従来の技術］ 液化天然ガス貯蔵庫、特に地下貯蔵庫では、貯蔵庫を形
成する岩盤の性質とは無関係に、蒸発率が一日当たり約
0.5％になる。この値は温度範囲−162℃ないし約−100
℃における貯蔵条件に対応する。
天然ガスが純粋ガスでなくて異なるガスの混合物である
とし、また貯蔵庫は２つの相を含むものとすると、液相
上における気相の組成は液相自体の組成とは異なってい
る。
しかし、貯蔵温度および圧力状態をほぼ一定に保つに
は、地下貯蔵庫の場合周囲の岩盤による熱の流入を補正
するために、ある程度蒸発させて貯蔵気相の一部分をぼ
常時逃がす装置を設けることが必要である。
需要のピークを平滑化する装置を備えた地上貯蔵庫で
は、待機時間が非常に長く、その結果、液相が大きい割
合で濃くなる上述の現象が、地下貯蔵庫で日々の蒸発率
が小さいにも拘らず同様に起る。
［発明が解決しようとする問題点］ このように気相の一部分を放出すれば、結局は貯蔵生成
物の組成を変えることになり、場合によっては解決を必
要とする重大問題になることがある。例えば、貯蔵生成
物の組成によって加熱力がきまり、それによって天然ガ
スではこのガスが供給されるバーナの大きさ、またはこ
のバーナの燃料消費量がきまるからである。
従って、この発明の目的は、貯蔵庫内の液化ガスを一定
の組成に保つ方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明による方法は、液化ガスの気相状態にある生成物
を圧縮機により貯蔵庫から抽出してその気相生成物の圧
力を高め、このガスを第１熱交換器により冷却し、その
後第２熱交換器において、このガスをタンク内に膨脹さ
せるとき、その大部分が液化するような最終温度にまで
冷却し、残留ガスの少量部分を冷却液として第１熱交換
器を通過させた後、圧縮機入口に再循環させ、一方生成
物を液相状態でさらにポンプにより抽出し、この液体を
ポンプ装置に通して蒸発後に、直接供給すべき分配網に
充分な高い圧力まで上昇させ、この高い圧力に圧縮され
た液相の一部分を第２熱交換器の冷却液として使用する
ものである。
温度、圧力および相の種々の状態における種々の生成物
の流量は、第１熱交換器とタンクとの間、タンクと地下
空洞との間、およびタンクと第１熱交換器との間にそれ
ぞれ設けた第1,第２および第３の制御弁と、ポンプ装置
と分配網との間、および第２熱交換器と分配網との間に
それぞれ設けた第４および第５制御弁とによって制御さ
れる。
［実施例］ 添付図面において、地下貯蔵庫空洞１は、大気圧から数
気圧までの圧力をもった液化天然ガス等の貯蔵生成物を
収容している。
空洞１の上部すなわち液相３の表面２の上部には、生成
物液相から蒸発によって気相４が生じている。貯蔵生成
物が純粋でなくてそれぞれが異なった蒸発特性を有する
純粋化合物の混合物から成っているので、液相および気
相の組成は異なっている。周囲の岩盤５とその周囲とか
ら外部熱が流入することによって蒸発がおこる。貯蔵温
度は、操作圧によってきまると共に約−125℃ないし−1
60℃の範囲にあるが、ほぼ一定に保って、蒸発を行なわ
せなければならない。空洞の上部は、種々の導管が貫通
している密封栓６によって密封されている。
この発明によれば、貯蔵生成物の気相部は、圧縮機８を
介して導管７により抽出される。この際圧縮機８は、貯
蔵設備の操作状態によって約10気圧（すなわちバール）
の調整自在な圧力に気相を圧縮する。この後生成物は、
第１熱交換器９を通過させて、第１回の冷却を行ない、
その後第２熱交換器10を通過させて、第２回の冷却を行
なう。そこで、生成物は、例えばジュール−トムソン型
第１制御弁12を介してタンク11内に入り膨脹して主とし
て液相の状態になるような温度で第２熱交換器を出る。
その後この液相は第２制御弁13および導管14を通って地
下貯蔵空洞１に戻る。気相状態でタンク11に入った生成
物は、第３制御弁15および導管16を通り、さらに第１熱
交換器９を通過させて圧縮器８を出た圧縮ガスを冷却
し、その後導管７に結合された導管17を通って圧縮機８
の入口に向けられて、以前に通過した経路を再循環する
ようになる。これにより生成物は最後には液相状態でタ
ンク11に入るようになる。
さらに、生成物は、地下貯蔵空洞１に貯蔵された液相部
３から導管18を介してポンプ19により取り出される。そ
の後この生成物はポンプ装置20によって圧力が高めら
れ、生成物を外部へ分配する。分配網が蒸発後、ポンプ
装置20から直接供給できるような圧力、この場合の例で
は約80バールまでにする。ポンプ装置20を出た生成物の
一部分は、第２熱交換器10を通り、第１熱交換器９を出
た圧縮ガスを冷却する。この実施例では、ポンプ装置20
を出る生成物の一部分は−150℃に近い温度で第２熱交
換器10に入り、約−80℃の温度で出る。ポンプ装置20を
出る生成物の流量および第２熱交換器10に入る生成物の
割合は、一緒に使われる第４および第５制御弁21,22に
よって調節自在である。第４制御弁21は、ポンプ装置20
の出口に直列に結合されている第２熱交換器10および第
５制御弁22に並置されている。第４および第５制御弁2
1,22の出口は、蒸発後生成物を外部へ分配する分配網に
結合される共通出口に互いに結合されている。
この発明の方法の種々の段階における温度、圧力および
流量などの操作パラメータは、第１に生成物の組成、第
２にこの発明の方法を適用する設備に適切な操作条件に
よってきまる。
液化天然ガスの地下貯蔵庫に付属する３つの種類の主要
設備がある。すなわち、 需要ピーク平滑ユニット 供給端部 受け入れ端部 地上貯蔵庫に付属した需要ピーク平滑ユニットは大気圧
および約−160℃の温度において操作される。従って、
生成物の組成は、この発明の方法を適用すれば維持され
る。
供給端部においては、貯蔵庫は大容量の液化装置を介し
て貯蔵生成物を受け入れ、大気圧および約−60℃におい
て操作される。それ故に所要の気相流量は、貯蔵庫を充
満する流量に較べてわずかであり、生成物の組成に及ぼ
す影響は無視できる。
受け入れ端部においては、地下貯蔵庫は大気圧と数気圧
との間を変化る圧力で操作されるが、一般に付属装置は
液化装置を備えていない。しかし設備の設計には、ガス
をできるだけ一定の組成を持って分配網に出すようにし
なければならない。添付図により説明した設備は上記に
適用できるものである。
［発明の効果］ この発明の方法によれば、地下貯蔵庫内の貯蔵生成物の
組成を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
図は、この発明の方法を地下貯蔵庫に実施するのに適し
た設備の線図である。 １……貯蔵庫 ３……液相生成物 ８……圧縮機 ９……第１熱交換器 10……第２熱交換器 11……タンク 19……ポンプ 20……ポンプ装置。
フロントページの続き (72)発明者 ウォルター ルイテン ベルギー，2120 ショーテン シュインパ ルクラーン 24 (56)参考文献 特開 昭50−22771（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】気相状態の貯蔵生成物を抽出し、この抽出
    生成物を圧縮機によって圧縮し、この圧縮抽出生成物を
    最初に第１熱交換器において冷却し、次いで第２の熱交
    換器において冷却し、前記圧縮抽出生成物をタンク内に
    膨脹させるに際し、上記第２熱交換器を出た生成物の温
    度が、上記タンク内に膨脹後において生成物の一部分が
    液相状態となるような温度において膨脹させ、この液相
    生成物を前記貯蔵庫に戻し、上記タンク内の気相状態生
    成物を上記第１熱交換器を経て上記圧縮機入口に戻して
    この圧縮機を出た生成物を冷却し、前記貯蔵生成物の液
    相部分をポンプにより前記貯蔵庫から抽出し、この貯蔵
    庫から抽出された液相部分をポンプ装置によって圧縮
    し、このポンプ装置を出た生成物の一部分を上記第２熱
    交換器を通過させて上記第１熱交換器を出た生成物を冷
    却し、上記生成物の一部分を上記ポンプ装置を出た生成
    物の残りの部分と再び一緒にすると共に、このポンプ装
    置からの一緒になった生成物を蒸発後に分配網に供給す
    ることからなる、貯蔵庫内の液化ガスの組成を一定に保
    つ方法。
  2. 【請求項２】ジュール−トムソン型制御弁を上記タンク
    の上流側に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の低温液化ガス貯蔵庫内貯蔵生成物の組成を一定
    に保つ方法。
  3. 【請求項３】生成物のタンク内における上記膨脹は断熱
    によることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の低
    温液化ガス貯蔵庫内貯蔵生成物の組成を一定に保つ方
    法。
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