JPH08269468A - 分留機能付き液化天然ガス気化設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液化天然ガス中の高発熱量成分を分留して都
市ガス製造用増熱剤として、液化石油ガスＬＰＧの代り
に用いること。 【構成】 蒸発器で気化した液化天然ガスに、液化天然
ガスをノズルから噴射して温度を下げて気液分離器に導
き、この気液分離器と加温器との間に減圧弁を介在して
気液分離器内の圧力を高く保つ。これによって高発熱量
成分の露点を上げてその高発熱量成分の液量を増加す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液化天然ガス（略称Ｌ
ＮＧ）を、メタンと、残余の高発熱量成分である重質
分、たとえばエタン、プロパン、ブタンなどとに分留す
る機能を備えた気化設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、都市ガスを製造するにあたっ
ては、気化設備に入る液化天然ガスに、液化石油ガス
（略称ＬＰＧ）を増熱剤として混合し、都市ガスの発熱
量を予め定める規定値に調整している。この先行技術で
は液化石油ガスを、別途、大量に準備しなければならな
いという問題がある。都市ガスはその供給される流量に
対応した価格で販売される。

【０００３】これに対して工業用等低カロリー顧客等に
供給される天然ガスは、都市ガスに比べて発熱量の規定
値の幅が広く増熱する必要はない。またこの天然ガス
は、都市ガスに比べて低い気化圧力で送出される。工業
用等低カロリー用天然ガスは、供給流量と発熱量との積
である熱量で取引販売される。

【０００４】従来では、前述の工業用等低カロリー用天
然ガスを製造するにあたり、都市ガスの場合と同様に、
液化天然ガスを蒸発する蒸発部と、蒸発された液化天然
ガスをほぼ常温程度にまで加温する加温部とから成る気
化設備が用いられている。工業用等低カロリー用天然ガ
スは前述のように発熱量を規定値に増熱する必要はない
ので、この工業用等低カロリー用天然ガスの原料となる
液化天然ガスから高発熱量成分を分留して得られる重質
分を、都市ガス製造のための液化石油ガスの代りに増熱
剤として使用することができれば、大きなメリットが期
待される。

【０００５】このことを実現するために、上述の気化設
備における蒸発部と加温部との間に気液分離器を設置
し、高発熱量成分を多く含む液を抜き取って分留するこ
とが容易に考えられるであろう。しかしながら、工業用
等低カロリー用天然ガスの圧力は、上述のように低く、
たとえば１８ｋｇ／ｃｍ² Ｇであり、高発熱量成分の露
点が低下し、したがって気液分離器を設置したとして
も、分留することができない。

【０００６】したがって従来では、工業用等低カロリー
用の天然ガスの原料となる液化天然ガスから高発熱量成
分を分留して、都市ガスのための増熱剤として用いる構
成は、実現されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液化
天然ガスから、低発熱量かつ低圧力で供給可能な工業用
などの天然ガスを得ることができるようにするととも
に、この電力用などの天然ガスを製造する際に、液化天
然ガス中の高発熱量成分を分留することができるように
し、こうして得られた高発熱量成分を、都市ガスなどの
ための増熱剤として用いることを初めて実現する分留機
能付き液化天然ガス気化設備を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、液化天然ガス
を蒸発させる蒸発器と、蒸発器からの蒸発された液化天
然ガスを気液分離する気液分離器と、気液分離器からの
分離されたガスを加温する加温器と、気液分離器よりも
下流側に介在され、ガスを減圧して導く圧力制御手段
と、気液分離器によって分留された液体を増熱剤とし
て、発熱量を調整すべき液化天然ガスに混合して気化す
る気化器とを含むことを特徴とする分留機能付き液化天
然ガス気化設備である。また本発明は、液化天然ガス
を、蒸発器からの気化された液化天然ガスに混入する混
入手段と、液化天然ガスの混入手段による混入流量を制
御する流量制御弁と、気液分離器内の液位を検出する手
段と、液位検出手段の出力に応答して、液位が高くなる
と流量制御弁の開度を小さくしてその液位を予め定める
値に制御する制御手段とを含むことを特徴とする。また
本発明は、圧力制御手段は、気液分離器と加温器との間
に介在される圧力調整のための減圧弁であることを特徴
とする。また本発明は、圧力制御手段は、加温器からの
ガスによって駆動される膨張タービンであることを特徴
とする。また本発明は、混入手段は、蒸発器と気液分離
器との間の気化された液化天然ガスの通路に設けられる
ノズルと、液化天然ガスをノズルに導く液化天然ガス供
給管路とを含み、前記流量制御弁は、液化天然ガス供給
管路の途中に介在され、前記制御手段は、気化された液
化天然ガスの前記通路のノズルよりも下流側で、ガスの
温度Ｔ１を検出する温度検出手段を含み、液位検出手段
によって検出される液位が予め定める液位になるために
気液分離器に噴射されるべき液化天然ガスの目標温度Ｔ
２を演算し、温度検出手段の出力が、この目標温度Ｔ２
となるように流量制御弁を制御することを特徴とする。
また本発明は、（ａ）液化天然ガス気化器であって、上
下に延びるシェルと、シェルの上下の途中位置に設けら
れる管板であって、シェル内で管板よりも上方の空間を
蒸発部とし、この蒸発部に液化天然ガスが供給される管
板と、管板を貫通して蒸発部内に設けられる外伝熱管
と、外伝熱管内に挿通されて管板の上下に延び、加温流
体が供給される内伝熱管と、管板および外伝熱管の下部
よりも下方で、液体を貯留する受液部材であって、内伝
熱管の外周と受液部材との間に形成された間隔が、シェ
ル内で受液部材の下方の空間の加温部に連通する受液部
材とを有する液化天然ガス気化器と、（ｂ）受液部材に
貯留した液体が供給され、分離されたガスを加温部に戻
す気液分離器と、（ｃ）気液分離器によって分離された
液体を増熱剤として、発熱量を調整すべき液化天然ガス
に混合して気化する気化器と、（ｄ）気液分離器内の液
位を検出する手段と、（ｅ）受液部材からの液体を気液
分離器に供給する通路に設けられる流量制御弁と、
（ｆ）液位検出手段の出力に応答して、気液分離器内の
液位が予め定める値になるように流量制御弁を制御する
手段とを含むことを特徴とする分留機能付き液化天然ガ
ス気化設備である。また本発明は、内伝熱管を外囲し、
受液部材を貫通して上下に延びるさや管が設けられるこ
とを特徴とする。また本発明は、シェルの加温部からの
ガスによって膨張タービンを駆動することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、たとえば電力用などの低発熱
量かつ低圧力の天然ガスを得るために、液化天然ガスを
蒸発器で蒸発し、気液分離器を経て、加温器で、たとえ
ば常温程度のガスを得るようにし、圧力制御手段を少な
くとも気液分離器よりも下流側に介在し、すなわち気液
分離器と加温器との間に、または加温器よりも下流側に
介在し、この圧力制御手段によって、工業用顧客等に供
給される天然ガスの圧力が、たとえば１８ｋｇ／ｃｍ²
Ｇの低圧力とし、その圧力制御手段の上流側では、気液
分離器内でたとえば都市ガスの供給圧力、たとえば３８
ｋｇ／ｃｍ² Ｇよりも高い圧力、たとえば４５ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇにし、これによって液化天然ガスの高発熱量成分
が重質分として液体で分留されることができる。

【００１０】高発熱量かつ高圧力の都市ガスを得るため
に、気化器が設けられ、この気化器では、発熱量を調整
すべき液化天然ガスに、気液分離器によって分離された
高発熱量成分である重質分の液体を増熱剤として混合す
る。これによって液化天然ガスを液化していたガスより
も高い発熱量を有する都市ガスを得ることができる。し
かも圧力制御手段によって気液分離器内の圧力を２次圧
よりも高く維持し、これによって分離された重質分液体
を気化器側に圧送することができ、これによって高発熱
量成分のための低温ポンプを設置する必要がなくなり、
構成を簡略化することもまた可能である。

【００１１】本発明に従えば、圧力制御手段は、減圧弁
であってもよいけれども、膨張タービンとして液化天然
ガスの有する圧力エネルギーを発電などのために用いて
回収することもまた可能である。

【００１２】気液分離器内の高発熱量成分の液体が多す
ぎると、加温器にその液体が流れ込んでしまい、またこ
れとは逆に、高発熱量成分の液体がなくなると、蒸発部
からの気化した液化天然ガスが都市ガスなどのための気
化器に供給されてしまう。この問題を解決するために気
液分離器内の液位を液位検出手段によって検出し、蒸発
器からの気化された液化天然ガスに混入すべき液化天然
ガスの流量を流量制御弁によって制御する。

【００１３】本発明に従えば、蒸発器からの気化された
液化天然ガスに、液化天然ガスを、ノズルを含む混入手
段によってスプレーして混入し、これによって気液分離
器内のガスの温度を露点以下に下げる。こうして液化天
然ガス中の高発熱量成分の分留抽出量を増加することが
できる。

【００１４】制御手段は、この液位に対応する前記温度
検出手段によって検出される位置の目標温度Ｔ２を演算
して求め、この目標温度となるように、流量制御弁の開
度を制御する。これによって気液分離器内の液位が予め
定める一定の値に保たれる。

【００１５】また本発明に従えば、シェル内の管板の上
方に蒸発部が形成され、かつ下方に加温部が形成された
液化天然ガス気化器によって、液化天然ガスの高発熱量
成分である重質分液体を分留し、その高発熱量成分が分
留された後の残余のガスをたとえば電力用の天然ガスと
して供給し、前述の分留して得られた高発熱量成分を、
たとえば都市ガス用液化天然ガスを得るためのもう１つ
の液化天然ガス気化器側に導く。シェル内における加温
部の圧力を高く維持し、気液分離器における露点を高く
し、これによって高発熱量成分の分留される量を増加さ
せることができる。

【００１６】特に本発明に従えば、液化天然ガスの高発
熱量成分を分留して得るために、シェル内の蒸発部に
は、たとえば管板の近傍でその上方から、分留されるべ
き液化天然ガスが供給され、外伝熱管の外表面に接触し
つつ昇温されて蒸発し、その液化天然ガスは外伝熱管の
内周面と内伝熱管の外周面との間の環状の空間を下降し
て、内伝熱管内に供給される海水などの加温流体を熱源
として昇温され、メタンを主成分とする低発熱量成分
は、受液部材の下方から加温部に導かれ、内伝熱管を介
する加温流体との間接向流熱交換によって、たとえば常
温程度の温度を有する電力用天然ガスなどとして導かれ
る。

【００１７】内伝熱管の外周面と外伝熱管の内周面との
間の空間を下降して液状で受液部材に貯留される高発熱
量成分は、このＬＮＧ気化器の外部に設けてある気液分
離器に供給されて、その液体は都市ガス製造のための増
熱剤として用いられる。気液分離器からのガスは、ハウ
ジング内の加温部に戻され、これによって気液分離器か
らのガスの通路を確保する。

【００１８】本発明に従えば、受液部材に貯留された液
体の高発熱量成分は、流量制御弁を介して気液分離器に
供給される。この流量制御弁の開度は、気液分離器の液
位を検出する液位検出手段の出力によって、その液位が
高くなると流量制御弁の開度を小さく絞るように制御手
段によって制御される。こうして液位が予め定める一定
の値に保たれる。

【００１９】内伝熱管が挿通されるさや管が受液部材を
貫通して設けられ、これによって管板の下方における受
液部材が臨む空間と加温部の空間とが、内伝熱管の外周
面とさや管の内周面との間の環状の空間を経て連通し、
この空間には、気化した主として低発熱量成分のガスが
加温部に供給されるとともに、受液部材の液体が溢流し
て加温部に流下することができる。

【００２０】内伝熱管の外周面とさや管の内周面との間
の前記空間をガスまたは液体が流過することによって圧
力損失が生じ、その分、気液分離器に流れるガス流を確
保することができる。

【００２１】本発明に従えば、シェルの下部の加温部か
ら得られる低発熱量成分を主成分とするガスの圧力エネ
ルギを利用して膨張タービンを駆動し、たとえば発電な
どして、そのエネルギの回収を図ることができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の全体の構成を示
す系統図である。管路１から液化天然ガスが圧送され、
管路４６から、第１気化器２に導かれ、管路３を経て、
低発熱量成分を主成分とし、かつ低圧力の工業用などの
天然ガスが供給される。第１気化器２に関連して設けら
れる気液分離器４で分留された液体の高発熱量成分は、
管路１および管路４７からの液化天然ガスを気化する第
２気化器５の入口に、都市ガスの発熱量調整のために増
熱剤として管路６を経て供給され、この増熱剤として用
いられる高発熱量成分の流量が足りないときには、追加
的に管路７から液化石油ガスが供給される。こうして第
２気化器５から管路８には、予め定める発熱量を有する
都市ガスが比較的高い圧力で供給されることができる。

【００２３】構成をさらに述べると、管路１からの液化
天然ガスは流量制御弁９を経て、電力用天然ガスおよび
高発熱量成分を得るための第１気化器２に供給される。
第１気化器２は基本的には、いわゆるシエルアンドチユ
ーブ式の気化器であって、蒸発器１０と加温器１１とを
含む。蒸発器１０のチャンネル１２には、中間熱媒体と
してのフロンまたはプロパンなどが充填されており、こ
のチャンネルの気相部に液化天然ガス蒸発用の伝熱管１
３が設けられ、液相部に海水が流過される伝熱管１４が
設けられる。

【００２４】加温器１１では、海水がチャンネル１５内
に供給され、シェル１６内に設けられた伝熱管１７を経
て中間チャンネル１８に導かれ、この中間チャンネル１
８からの海水は蒸発器１０の伝熱管１４を流れ、中間チ
ャンネル１９から排出される。加温器１１におけるシェ
ル１６内には、天然ガスの流路を形成する邪魔板２０が
配置される。加温器１１の使用設計温度は、−６０℃で
ある。

【００２５】前述の流量制御弁９からの液化天然ガス
は、蒸発器１０のチャンネル２１から、伝熱管１３に流
れて蒸発され、その蒸発して気化した液化天然ガスはチ
ャンネル２２から管路２３を経て気液分離器４の上部の
気相部に供給される。気液分離器４の気相部にはデミス
タ２４が配置される。気液分離器４の上部に接続された
管路２５からの天然ガスは、圧力制御手段である減圧弁
２６を経て、加温部１１の熱交換のためのシェル１６に
導かれ、前述のように伝熱管１７内に流される海水によ
って向流熱交換され、加温される。

【００２６】減圧弁２６は、その１次圧である気液分離
器４内の圧力をたとえば４５ｋｇ／ｃｍ² Ｇとし、その
２次圧である加温器１１側の天然ガスの圧力をたとえば
１８ｋｇ／ｃｍ² Ｇに減圧する。

【００２７】気液分離器４に貯留された高発熱量成分で
ある重質分の液体２８は、管路２９から流量制御弁３０
を経て、管路６から第２気化器５の液化天然ガス入口側
の管路３２に発熱量調整のための増熱剤として混合され
る。

【００２８】さらに気液分離器４に供給される蒸発器１
０からの気化した液化天然ガスの温度を制御するため
に、管路４６に設けられた流量計３４の下流側から管路
３５および流量制御弁３６を介してノズル３７から液化
天然ガスが、管路２３内の気化した液化天然ガス内に噴
射されて、温度が低下される。流量計３４によって検出
された流量が予め定める一定の値になるように、調節計
３８は、流量制御弁９の開度を制御する。ノズル３７と
管路３５とは、混入手段３９を構成する。

【００２９】気液分離器４には、高発熱量成分２８の液
位を検出する液位検出手段４０が設けられ、この液位検
出手段４０によって検出された液位を表す信号は演算回
路４１に与えられる。

【００３０】管路２３においてノズル３７よりも下流側
でガスの温度Ｔ１を検出するために、温度検出手段４２
が設けられる。この温度検出手段４２によって検出され
た温度Ｔ１を表す信号と、演算回路４１において目標温
度Ｔ２を表す信号とは、制御回路４３に与えられ、流量
制御弁３６の開度が負帰還制御され、これによって気液
分離器４における液位が、前記目標温度Ｔ２に対応する
値となるように一定に制御される。演算回路４１は、液
位検出手段４０によって検出される液位が、予め定める
液位になるために温度検出手段４２が配置されている位
置における目標温度Ｔ２を演算して導出する。

【００３１】管路６の途中には流量制御弁３０の下流側
で流量計４４が設けられ、この検出流量が予め定める一
定の値になるように、制御回路４５は流量制御弁３０の
開度を制御する。

【００３２】図２、図３および図４を参照して、気液分
離器４における分留の温度および圧力を制御する動作に
ついて説明する。

【００３３】

【表１】

【００３４】気液分離器４に供給される温度検出手段４
２における分離温度Ｔ１に対する気化された液化天然ガ
スの分留重量率、すなわち液分離重量率（重量％）を、
図２に示す。この図２から、分離温度Ｔ１をたとえば−
４５℃に設定すると、気液分離器４に管路２３から供給
される気化された液化天然ガスのうち、約３％が高発熱
量成分の重質分として液体で分留することができること
が判る。温度を低くし、また圧力を高くすることによっ
て、液分離重量率は大きくなる。

【００３５】前述の先行技術では、電力用天然ガスを製
造するにあたり、その気化圧力は１８ｋｇ／ｃｍ² Ｇで
あり、−４０℃〜−２０℃前後で運転される。したがっ
てこの運転条件では、図２から明らかなように高発熱量
成分を分留することは不可能であることが判る。

【００３６】図３は、気液分離器４で分離される液体と
ガスの発熱量に及ぼす温度および圧力の影響を示すグラ
フである。気液分離器４から管路２５に導かれるガスの
発熱量は、図３のラインＬ７に示されるとおりであっ
て、その分離温度Ｔ１を変えても、また圧力を変えても
ほとんど変化はない。これに対して気液分離器４におい
て分留される高発熱量成分は、圧力に応じてラインＬ４
〜Ｌ６で示されるように、変化し、圧力を低くするほど
重質分の発熱量が増加することが判るが、このことより
むしろ、次に述べる図４に注目すべきである。

【００３７】図４は、気液分離器４における分離温度Ｔ
１と圧力が決まれば、その分離された高発熱量分留液
で、どれだけの未熱量調整液化天然ガスを熱量調整する
ことができるかを示すグラフである。図４の縦軸の熱量
調整可能率というのは、管路４６から分留のために供給
される液化天然ガス１重量部に対して、都市ガスとして
発熱量１１０００ｋｃａｌ／Ｎｍ³ となるように熱量調
整することができる管路４７からの液化天然ガスの重量
部を表す。たとえば分離温度Ｔ１が−４５℃であって、
ラインＬ１０のように圧力４５ｋｇＧ／ｃｍ² である場
合、管路４６に１重量部の液化天然ガスが供給されたと
き、その分留して得た高発熱量成分を用いて、管路４７
に供給される約０．４重量部の液化天然ガスを、前述の
発熱量１１０００ｋｃａｌ／Ｎｍ³ に熱量調整すること
ができる。この図４から判るように、分離温度Ｔ１を下
げれば、熱量調整可能率が増大し、したがって補助的に
必要とする管路７からの液化石油ガスの使用量を大幅に
削減することができる。したがってノズル３７から液化
天然ガスをスプレーして、分離温度Ｔ１を下げることが
重要であることが判る。

【００３８】第１気化器２は、たとえば朝７時から夜２
２時頃まで、ほぼ１００％の負荷で運転され、その運転
状況は、表２に示されるとおりである。

【００３９】

【表２】

【００４０】第２気化器５の構成は、第１気化器２の構
成と同様であり、対応する部分には同一の数字に添え字
ａを付して示す。第２気化器５においてチャンネル２２
ａからのガスは、管路６１を経て、加温器１１ａに導か
れて、その蒸発された液化天然ガスはたとえば常温程度
に加温される。加温器１１ａから管路８に供給される都
市ガスの発熱量は、発熱量検出手段４８によって常時計
測されており、この発熱量が規定値である目標値１１０
００ｋｃａｌ／Ｎｍ³ となるように、外部から管路７を
経て供給される液化石油ガスの流量が、制御手段４９に
よって流量制御弁５０の開度に対応して制御される。し
たがって電力用の第１気化器２の負荷が変化して、分留
液量が変わっても、都市ガス用の第２気化器５で送出さ
れた都市ガスの発熱量を一定に保つことができる。

【００４１】図１における管路４６，４７にそれぞれ供
給される液化天然ガスの各流量はたとえば１５０ｔ／ｈ
であり、管路６から管路３２に供給される高発熱量成分
の圧力は４０ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、流量４．５ｔ／ｈであ
り、このとき管路７から補給される液化石油ガスの流量
は８ｔ／ｈであり、管路８からの都市ガスは３８ｋｇ／
ｃｍ² Ｇである。管路６からの高発熱量成分の分留液だ
けでは都市ガスの熱量調整をすることができないので、
この分留液と併せて、液化天然ガスの気化流量に見合っ
た液化石油ガスが、外部から管路７を経て供給される。

【００４２】図５は，本発明の他の実施例の全体の構成
を示す系統図である。この実施例は前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。前述の図１
〜図４に関連して述べた実施例では、気液分離器４と加
温器１１との間に圧力制御弁２６が介在されて電力用天
然ガスを得るために２次圧を減圧するように構成したけ
れども、図５の実施例では、この圧力エネルギを膨張タ
ービン５１によって回収し、発電機５２を駆動する。気
液分離器４から管路２５に供給されるガスは加温器１１
に供給され、その後、管路５３を経て膨張タービン５１
に供給される。膨張タービン５１からの天然ガスは、加
温器５４においてたとえば常温程度の電力用天然ガスと
して、たとえば１８ｋｇ／ｃｍ² Ｇで送出される。

【００４３】加温器５４は、加温器１１と類似の構成を
有し、チャンネル５５からの加温流体である海水は、シ
ェル５６内の伝熱管５７を経てもう１つのチャンネル５
８に導かれ、管路５９から、第１気化器２の海水の中間
チャンネル１８に導かれて、蒸発器１４の加熱源として
用いられる。加温器５４では、膨張タービン５１からの
気化された液化天然ガスが流過するためのジャマ板６０
が設けられる。その他の構成は、前述の実施例と同様で
ある。

【００４４】図６は、本発明の他の実施例の全体の構成
を示す系統図である。この実施例では管路６３からの液
化天然ガスが、管路６４を経て、第１気化器７３に供給
され、これによって高発熱量成分の分留が行われ、低発
熱量成分を主成分とする電力用天然ガスは、管路６６に
圧送される。この液化天然ガスの気化のために、管路６
５から、熱媒体としての海水が供給され、管路８３から
排出される。この実施例では、中間熱媒体を必要としな
い。

【００４５】第１気化器７３で分留された高発熱量成分
は、管路６７から、管路６８を経て気液分離器６９に導
かれる。ここで分離された高発熱量成分である液体は管
路７０から第２気化器５の入口の管路３２に混合され
る。管路３２には、前述の管路６３から管路７１を経て
熱量調整されるべき液化天然ガスが供給される。第２気
化器５の構成は、前述の実施例と同様であり、対応する
部分には同一の参照符を付す。

【００４６】図７は、図６に示される第１気化器７３の
構成を示す縦断面図である。上下に延びる筒状のシェル
７２には、その上下の途中位置に管板８９が設けられ、
その管板８９よりも上方の空間は、液化天然ガスの蒸発
部７４となっており、管板８９の下方の空間では、気液
分離部７５が形成され、さらにその下方の空間には、気
化した液化天然ガスを常温程度にまで加温する加温部７
６が形成される。内伝熱管７７は、シェル７２の上下に
配置された管板７８，７９に接続され、下方のカバー８
０によって形成されたチャンネル８１に熱源流体として
の海水が圧送され、上部のカバー８２によって形成され
るチャンネル８４に海水が排出されて管路８３から外部
に排出される。この内伝熱管７７は、外伝熱管９０内に
挿通される。

【００４７】外伝熱管９０の下端部は、中間管板８９に
固定され、その下端部が気液分離部７５に連通する。外
伝熱管９０の上端部は、多孔板８５に接続されており、
この多孔板８５は、上管板７８よりも下方で蒸発部７４
内にある。

【００４８】したがって管路６４から供給される液化天
然ガスは、蒸発部７４の下部から外伝熱管９０の外周面
に接触しつつ上昇してその温度が高くなり、多孔板８５
を通って、内伝熱管７７の外周面と外伝熱管９０の内周
面との間の環状のチャンネル８６を流下して、気液分離
部７５に至る。シェル７２内にはまた、複数の内伝熱管
７７と外伝熱管９０とから成る二重管を外囲する内胴８
７が設けられ、この内胴８７の外周面と外胴を構成する
シェル７２の内周面との間の環状のチャンネル８８を経
て、気化した液化天然ガスが流下して、冷却され、中間
管板７３を経て、気液分離部７５に至る。

【００４９】図８は気液分離部７５付近の拡大断面図で
ある。管板７３の下方に形成される気液分離部７５にお
いて、外伝熱管８４の下部が臨む皿状の受液部材１０３
が配置される。この受液部材１０３は、水平な板状部９
１と、その外周部で立上がる立上がり部９２とから成
る。受液部材１０３には、さや管９３が貫通し、そのさ
や管９３の上部９４は、板状部９１よりも上方に突出し
ている。板状部９１には、液体排出口９５が設けられ、
管路９６から外部の管路９７に接続され、シェル７２の
外部に設けられた気液分離器９８の気相部９９に連通す
る。さや管９３は、シェル７２に拘束された水平な支持
板１００，１０１に固定され、そのさや管９３の下端部
１０２は、加温部７６の空間に臨む。

【００５０】内伝熱管７７の外周面とさや管９３の内周
面との間には、環状のチャンネル１０４が形成される。
このチャンネル１０４を経て、気液分離部７５からの低
発熱量の成分を主成分とするガスおよび受液部材１０３
の液体１０５が、さや管９３の上部９４を溢流して流出
する。チャンネル１０４は、ガスおよび液体に圧力損失
を与える絞りまたはチョークの働きを果す。加温部７６
には水平な邪魔板１０６が設けられ、内伝熱管７７にガ
スが接触するための屈曲した通路を形成する。こうして
受液部材１０３の板状部９１には、内伝熱管７７がその
内伝熱管７７の外周面との間に間隔をあけて挿通してい
る。

【００５１】気液分離器６９内の気相部には、デミスタ
１０７が配置される。気液分離器６９における高発熱量
成分の液体１０８の液位を検出するために液位検出手段
１０９が設けられる。この液位検出手段１０９の出力は
制御回路１１０に与えられ、管路９７に介在されている
液面調節用の流量制御弁１１１の開度を制御する。こう
して液位が予め定める一定の値となるように流量制御弁
１１１の開度が制御され、たとえば液位が上昇したとき
には流量制御弁１１１の開度が小さく絞られる。

【００５２】気液分離器６９からのガスは管路１１５か
ら加温部７６に戻され、気液分離器６９からのガス通路
を形成する。こうして気液分離器６９で分離された高発
熱量成分は管路７０から、増熱剤として用いられ、管路
３２に供給される。その他の構成は前述の実施例と同様
である。

【００５３】第１気化器６３の加温部７６の下部から管
路６６に供給される工業用等低カロリー用天然ガスは、
膨張タービン５１を駆動して発電機５２が駆動されて発
電が行われ、その後の天然ガスは管路１１６から、加温
器１１７に導かれる。加温器１１７は縦形のシェル１１
８内に、チャンネル１１９から供給される海水が流れる
複数の伝熱管１２０を有し、チャンネル１２１から管路
１２２を経て海水が外部に排出される。シェル１１７内
には複数の邪魔板１２３が設けられて天然ガスの屈曲し
た通路を形成する。常温程度に加温された天然ガスは管
路１２４から、工業用等低カロリー用に供給される。

【００５４】本発明の他の実施例として、管路６８の高
発熱量成分の液体を管路１１３に分岐し、流量制御弁１
１４を介して管路１１５に流し、加温部７６に供給する
ようにしてもよい。流量制御弁１１４の開度は、液位検
出手段１０９の出力に応答して制御手段によって制御さ
れる。この場合、流量制御弁１１１は省略される。この
ような構成によってもまた、液位を予め定める値に一定
に保つことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液化天然
ガスの蒸発器と、蒸発後のガスをたとえば常温程度に加
温する加温器との間に、気液分離器を介在し、しかもこ
の気液分離器よりも下流側に圧力制御手段を介在して気
液分離器内の圧力を高く維持し、したがって液化天然ガ
ス中の高発熱量成分の露点を上げ、この気液分離器内で
高発熱量成分を分留して得ることができ、こうして得た
重質分の液体を、都市ガスなどのための増熱剤として用
いて、都市ガスなどの発熱量調整のために、従来からの
液化石油ガスの代わりとして用いることができる。

【００５６】また本発明によれば、気液分離器内の圧力
を、圧力制御手段によって高く保って高圧化することに
よって、胴径を小さくして構成を小形化することができ
る。

【００５７】さらに本発明によれば、蒸発部から気液分
離器に供給される気化した液化天然ガス中に、混入手段
によって液化天然ガスを混入し、これによって気液分離
器内に供給されるガスの温度を低下し、上述のように高
圧化によって露点が上昇した高発熱量成分の量をさらに
増加することができる。

【００５８】さらに本発明によれば、気液分離器内の液
位を検出して、その液位が予め定める値に保たれるよう
に、流量制御弁によって、混入手段による液化天然ガス
の混入流量を制御し、こうして安定な運転を継続するこ
とができる。

【００５９】本発明によれば、圧力制御手段は減圧弁で
あってもよいけれども、膨張タービンを用いることによ
って圧力エネルギの回収を図ることができる。

【００６０】本発明によれば、混入手段は、ノズルを含
み、ノズルと気液分離器との間におけるガスの温度Ｔ１
を温度検出手段によって検出し、前記液位検出手段によ
って検出された液位が予め定める値になるための温度検
出手段が設けられた位置における目標温度Ｔ２を演算し
て求め、検出温度Ｔ１がこの目標温度Ｔ２となるように
流量制御弁の開度を制御し、液位を安定に保つことがで
きる。

【００６１】さらに本発明によれば、液化天然ガス気化
器の上下に延びるハウジング内に設けられた管板の上部
空間を蒸発部として液化天然ガスを蒸発し、受液部材で
高発熱量成分を貯留して気液分離器に導き、こうして得
た液体の高発熱量成分を、都市ガス製造などのための増
熱剤として用いることができ、加温部からの比較的高い
圧力を有する低発熱量成分を主成分とするガスは、膨張
タービンによって圧力エネルギを有効に回収することが
できる。

【００６２】本発明によれば、受液部材に貯留された高
発熱量成分を、流量制御弁を介して気液分離器に導き、
気液分離器の液位が一定に保たれるように制御すればよ
く、こうして比較的簡単な構成で気液分離器内の液位を
予め定める値に維持することができる。

【００６３】また本発明によれば、管板と受液部材との
間の空間からの低発熱量成分を主成分とするガスおよび
受液部材から溢流する液体は、内伝熱管の外周面とさや
管の内周面との間の空間を経て加温部に流下し、この内
伝熱管の外周面とさや管の内周面との間の空間は圧力損
失を生じさせ、これによって蒸発部の圧力ならびに管板
および受液部材の間の空間の圧力を高く保って、気液分
離器に流れるガス流を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の構成を示す系統図で
ある。

【図２】気液分離器４に供給される温度検出手段４２に
おける分離温度Ｔ１に対する気化された液化天然ガスの
液分離重量率を示すグラフである。

【図３】気液分離器４で分離される液体とガスの発熱量
に及ぼす温度および圧力の影響を示すグラフである。

【図４】気液分離器４における分離温度Ｔ１と圧力が決
まれば、その分離された高発熱量分留液で、どれだけの
未熱量調整液化天然ガスを熱量調整することができるか
を示すグラフである。

【図５】本発明の他の実施例の全体の構成を示す系統図
である。

【図６】本発明の他の実施例の全体の構成を示す系統図
である。

【図７】図６に示される第１気化器６３の構成を示す縦
断面図である。

【図８】気液分離分７５付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

２，７３ 第１気化器 ４，６９ 気液分離器 ５ 第２気化器 ９，３０，３６，５０，１１１，１１４ 流量制御弁 １０ 蒸発器 １１，５４ 加温器 ２６ 減圧弁 ３７ ノズル ４０，１０９ 液位検出手段 ４１ 演算回路 ４２ 温度検出手段 ４３，１１０ 制御回路 ４８ 発熱量検出手段 ４９ 制御手段 ５１ 膨張タービン ５２ 発電機 ７２ シェル ７８，７９，８９ 管板 ７４ 蒸発部 ７５ 気液分離部 ７６ 加温部 ７７ 内伝熱管 ８５ 多孔板 ８６ 環状の空間 ８７ 内胴 ９０ 外伝熱管 ９３ さや管 １０３ 受液部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化天然ガスを蒸発させる蒸発器と、 蒸発器からの蒸発された液化天然ガスを気液分離する気
   液分離器と、 気液分離器からの分離されたガスを加温する加温器と、 気液分離器よりも下流側に介在され、ガスを減圧して導
   く圧力制御手段と、 気液分離器によって分留された液体を増熱剤として、発
   熱量を調整すべき液化天然ガスに混合して気化する気化
   器とを含むことを特徴とする分留機能付き液化天然ガス
   気化設備。
2. 【請求項２】 液化天然ガスを、蒸発器からの気化され
   た液化天然ガスに混入する混入手段と、 液化天然ガスの混入手段による混入流量を制御する流量
   制御弁と、 気液分離器内の液位を検出する手段と、 液位検出手段の出力に応答して、液位が高くなると流量
   制御弁の開度を小さくしてその液位を予め定める値に制
   御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項１記載
   の分留機能付き液化天然ガス気化設備。
3. 【請求項３】 圧力制御手段は、気液分離器と加温器と
   の間に介在される圧力調整のための減圧弁であることを
   特徴とする請求項１記載の分留機能付き液化天然ガス気
   化設備。
4. 【請求項４】 圧力制御手段は、加温器からのガスによ
   って駆動される膨張タービンであることを特徴とする請
   求項１記載の分留機能付き液化天然ガス気化設備。
5. 【請求項５】 混入手段は、 蒸発器と気液分離器との間の気化された液化天然ガスの
   通路に設けられるノズルと、 液化天然ガスをノズルに導く液化天然ガス供給管路とを
   含み、 前記流量制御弁は、液化天然ガス供給管路の途中に介在
   され、 前記制御手段は、 気化された液化天然ガスの前記通路のノズルよりも下流
   側で、ガスの温度Ｔ１を検出する温度検出手段を含み、 液位検出手段によって検出される液位が予め定める液位
   になるために気液分離器に噴射されるべき液化天然ガス
   の目標温度Ｔ２を演算し、温度検出手段の出力が、この
   目標温度Ｔ２となるように流量制御弁を制御することを
   特徴とする請求項２記載の分留機能付き液化天然ガス気
   化設備。
6. 【請求項６】 （ａ）液化天然ガス気化器であって、 上下に延びるシェルと、 シェルの上下の途中位置に設けられる管板であって、シ
   ェル内で管板よりも上方の空間を蒸発部とし、この蒸発
   部に液化天然ガスが供給される管板と、 管板を貫通して蒸発部内に設けられる外伝熱管と、 外伝熱管内に挿通されて管板の上下に延び、加温流体が
   供給される内伝熱管と、 管板および外伝熱管の下部よりも下方で、液体を貯留す
   る受液部材であって、内伝熱管の外周と受液部材との間
   に形成された間隔が、シェル内で受液部材の下方の空間
   の加温部に連通する受液部材とを有する液化天然ガス気
   化器と、 （ｂ）受液部材に貯留した液体が供給され、分離された
   ガスを加温部に戻す気液分離器と、 （ｃ）気液分離器によって分離された液体を増熱剤とし
   て、発熱量を調整すべき液化天然ガスに混合して気化す
   る気化器と、 （ｄ）気液分離器内の液位を検出する手段と、 （ｅ）受液部材からの液体を気液分離器に供給する通路
   に設けられる流量制御弁と、 （ｆ）液位検出手段の出力に応答して、気液分離器内の
   液位が予め定める値になるように流量制御弁を制御する
   手段とを含むことを特徴とする分留機能付き液化天然ガ
   ス気化設備。
7. 【請求項７】 内伝熱管を外囲し、受液部材を貫通して
   上下に延びるさや管が設けられることを特徴とする請求
   項６記載の分留機能付き液化天然ガス気化設備。
8. 【請求項８】 シェルの加温部からのガスによって膨張
   タービンを駆動することを特徴とする請求項６または７
   記載の分留機能付き液化天然ガス気化設備。