JPH09138063A - 液化天然ガス冷熱利用の空気分離方法および設備 - Google Patents

液化天然ガス冷熱利用の空気分離方法および設備

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JPH09138063A
JPH09138063A JP7295186A JP29518695A JPH09138063A JP H09138063 A JPH09138063 A JP H09138063A JP 7295186 A JP7295186 A JP 7295186A JP 29518695 A JP29518695 A JP 29518695A JP H09138063 A JPH09138063 A JP H09138063A
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gas
nitrogen
natural gas
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heat exchanger
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Yoshinori Hisakado
喜徳 久角
Takashi Ohama
隆司 大濱
Yoshihiro Yamazaki
善弘 山崎
Osamu Sugiyama
杉山　　修
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Osaka Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒素および酸素などの需要変動の吸収を容易
にし、ＬＮＧの冷熱利用量を拡大する。 【解決手段】 空気／窒素熱交換器２４および精留塔２
５による原料空気の冷却は、ブレイトンサイクルを形成
して循環する窒素ガスによって行われる。窒素ガスは、
ＬＮＧ／窒素熱交換器２６で冷却され、循環窒素圧縮機
２７の低圧圧縮機２８で昇圧され、再びＬＮＧ／窒素熱
交換器２６で冷却され、循環窒素圧縮機２７の高圧圧縮
機２９で昇圧され、ＬＮＧ／窒素熱交換器２６で冷却さ
れて液化された後、精留塔２５に導入され、原料空気の
分離に使用される。第１発電機３１は、窒素膨張タービ
ン３５を回転させて駆動する。第２発電機３２は、ガス
タービン３９によって駆動される。燃料となる天然ガス
は、外部に送出される天然ガスの一部を使用する。第３
発電機３３は、天然ガス膨張タービン４０によって駆動
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス（以
下、「ＬＮＧ」と略称する。）の冷熱（寒冷）を利用し
て、空気を窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ2）およびアルゴン
（Ａｒ）などの成分に分離する方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬＮＧ基地などでは、ＬＮＧ
の冷熱を利用する空気分離設備が稼働している。図３
は、典型的な先行技術として、窒素ガスを循環させるＬ
ＮＧ冷熱利用の空気分離設備の概略的な構成を示す。入
口吸い込みノズル１を介して原料空気圧縮機２に吸入さ
れた原料空気は、モータ３が原料空気圧縮機２を駆動す
ることによって、空気／窒素熱交換器４に送られる。空
気／窒素熱交換器４で原料空気は冷却され、精留塔５で
成分に分離される。空気／窒素熱交換器４および精留塔
５による原料空気の冷却は、循環する窒素ガスによって
行われる。循環する窒素ガスは、ＬＮＧ／窒素熱交換器
６で冷却され、循環窒素圧縮機７の低圧圧縮機８で昇圧
される。再びＬＮＧ／窒素熱交換器６で冷却され、循環
窒素圧縮機７の高圧圧縮機９で昇圧される。低圧圧縮機
８および高圧圧縮機９は、モータ１０によって駆動さ
れ、バイパス用のバルブ１１，１２がそれぞれ設けられ
ている。昇圧された窒素ガスはＬＮＧ／窒素熱交換器６
で液化され、精留塔５に導入され、原料空気の分離に使
用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３に示すようなＬＮ
Ｇの冷熱利用の空気分離設備では、ＬＮＧの冷熱の利用
可能量を、都市ガスの需要量の変動に合わせ、需要が減
る夜間のＬＮＧ利用量に合わせた製造プロセスを実現し
ている。ＬＮＧの冷熱は、循環用窒素ガスの冷却や空気
圧縮機の冷却用に用いているのみである。したがって、
昼間でガス需要量が増えても、その量に見合ったＬＮＧ
冷熱の使用量を増やすことができない。そこで、空気分
離設備から出る排窒素を利用して、液化石油ガス（以
下、「ＬＰＧ」と略称する。）と混合し代替え天然ガス
（ＳＮＧ）として送出することが考えられるが、排窒素
は大気圧でありガスの送出圧力まで昇圧するためのガス
圧縮機が必要である。
【０００４】また、空気分離はＬＮＧの冷熱利用効率の
高い設備であるけれども、製品ガス市場は飽和状態に近
く、新たに設備を新設する需要は現在のところあまりな
い。このようなことから大量にＬＮＧの冷熱を効率的に
使用できる新しい冷熱利用事業が望まれている。
【０００５】今までのＬＮＧ冷熱利用の空気分離設備で
は、ＬＮＧの使用量は約５０ｔ／ｈ程度までであり、そ
の冷熱は、循環窒素の冷却や空気圧縮機の冷却用に用い
られるだけで、使用量はＬＮＧ基地全体から見れば、ほ
んの一部で、操業条件に応じて設備の運転停止を行うた
め、安定した能力のある気化器としては、評価されてい
ない。
【０００６】また、空気分離設備にコージェネレーショ
ン方式を採用して、運転費用を削減することも考えられ
る。しかしながら、空気分離設備では蒸気の使用量はき
わめて少なく、ガスタービンではチェンサイクルに蒸気
を用いることになるので補給水が必要となるほか、給水
の水質管理や廃熱回収などの設備の管理が増える問題が
ある。
【０００７】さらに、図３に示すような空気分離設備の
生産調整を行う場合、原料空気圧縮機２は、入口吸い込
みノズル１で、５０％負荷程度まで効率よく負荷を減ら
せるが、低温吸い込みの循環窒素圧縮機７は、バイパス
方式が一般的であるため、負荷に応じて使用電力を下げ
ることが難しい。また、入口吸い込みノズル方式でも、
低温の場合は、効率はあまり良くならない。
【０００８】そのため、低負荷で運転すると製品原単位
（使用電力量／製品ガス量）が悪くなる。負荷率を落と
さないためには、ある―定期間連続運転を行い、生産調
整のために―定期間停止するような、起動と停止とを定
期的に繰り返す運転を行う必要があり、設備の再起動に
手間がかかる問題がある。
【０００９】次に、空気分離設備から発生する廃窒素を
利用して、ＬＰＧと混合し代替え天然ガス（ＳＮＧ）と
して、燃焼性を満足する範囲で送出するシステムが考え
られる。廃窒素は大気圧であるため、ガスとしての送出
圧まで圧縮する必要がある。このＳＮＧは、緊急用であ
るため、昇圧のために新設する圧縮機の稼働率は低くな
るおそれがある。
【００１０】本発明の目的は、窒素および酸素などの需
要変動の吸収を容易にし、ＬＮＧの冷熱利用量を拡大す
るとともに深夜電力を有効活用し、昼間は、空気分離設
備の所要電力を低減し、余剰電力を外部に供給できる液
化天然ガスの冷熱利用の空気分離方法および設備を提供
することである。
【００１１】また、ＬＮＧの冷熱と都市ガスの送出圧力
エネルギーを利用して、ガスを燃料とするコンバインド
システムの発電効率を飛躍的に向上させることも目的と
する。
【００１２】さらに、空気分離設備から送出するＬＮＧ
量に応じて、ＬＰＧと窒素とからなる代替天然ガスを供
給するシステムを組み込み、都市ガス原料の多様化を実
現することも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、液化天然ガス
の冷熱を利用する空気分離設備に、天然ガスを燃料とす
るガス内燃機関によって駆動する発電機と、窒素ガスを
作動流体とするブレイトンサイクル式発電設備と、天然
ガスの膨張タービンによって駆動する発電機とを併設
し、ブレイトンサイクル式発電設備の循環用窒素ガスに
対して、液化天然ガスの冷熱を利用する冷却と昇圧とを
複数回繰り返し、冷却された循環用窒素ガスの冷熱で原
料空気を冷却し、冷却された原料空気中から成分を分離
するとともに、分離された窒素ガスの一部を、循環用窒
素ガスに加え、ガス内燃機関の廃熱で循環用窒素ガスを
加熱し、加熱された循環用窒素ガスを用いて、ブレイト
ンサイクル式発電設備に備えられている窒素膨張タービ
ンを回転させて発電機を駆動し、窒素膨張タービンから
排出される循環用窒素ガスで、循環用窒素ガスを冷却し
た天然ガスを加温し、加温された天然ガスで天然ガス膨
張タービンを回転させて、発電機を駆動することを特徴
とする液化天然ガス冷熱利用の空気分離方法である。本
発明に従えば、空気分離設備に、天然ガスを燃料とする
ガスタービンまたはガスエンジンなどのガス内燃機関に
よって駆動される発電機と、窒素ガスを作動流体とする
ブレイトンサイクル式発電設備と、天然ガス膨張タービ
ン発電設備とを組み込み、液化天然ガスをブレイトンサ
イクルの膨張タービンからの窒素ガスにより温めて、天
然ガス膨張タービンに導き、この天然ガス膨張タービン
によって発電機を駆動し、発電を行う。―方ガスタービ
ンまたはガスエンジンなどで発電した後の排ガスの廃熱
で温められたブレイトンサイクルの循環用窒素ガスは窒
素ガス膨張タービンに導かれ、この窒素ガス膨張タービ
ンによって発電機を駆動し、発電を行う。空気分離設備
では、循環窒素ガスを用いて原料空気を冷却液化し、窒
素ガスを分離して得ることができる。こうして得られた
窒素ガスの一部を、液化天然ガスから冷熱を得て冷却
し、再び原料空気の分離のために用いる。ブレイトンサ
イクルの循環用窒素ガスは、空気分離設備から導かれた
窒素ガスと合流し、液化天然ガスから冷熱を得るので、
循環窒素圧縮機に必要な動力を削減することができる。
【００１４】また本発明では、前記ブレイトンサイクル
式発電設備を稼働させて、外部に供給する天然ガスの量
を増大させることを特徴とする。本発明に従えば、空気
分離設備では、昼間などに空気分離設備の生産量を減ら
し、ブレイトンサイクルの循環用窒素ガス量を多くする
ことによって、発電量を多くすることができる。夜間な
どで、使用可能なＬＮＧ量が減少し、また発電が不要と
なった場合には、比較的安い深夜電力を有効に利用し、
空気分離設備での生産量を増やすことができる。
【００１５】さらに本発明は、（ａ）ブレイトンサイク
ル式発電設備であって、作動流体である循環用窒素ガス
を加熱するための加熱用熱交換器、循環用窒素ガスを液
化天然ガスで冷却するための冷却用熱交換器、循環用窒
素ガスを昇圧する循環窒素圧縮機、循環用窒素ガスが導
かれる窒素膨張タービン、および窒素膨張タービンによ
って駆動される第１発電機を備えるブレイトンサイクル
式発電設備と、（ｂ）前記循環用窒素ガスの冷熱を用い
て原料空気から窒素、酸素およびアルゴンを分離する空
気分離装置と、（ｃ）天然ガスを燃料とし、前記加熱用
熱交換器に廃熱を供給するガス内燃機関と、（ｄ）前記
ガス内燃機関によって駆動される第２発電機と、（ｅ）
前記窒素膨張タービンから出た循環用窒素ガスで、前記
冷却用熱交換器から出た天然ガスを加温する加温用熱交
換器と、（ｆ）加温された天然ガスが導かれる天然ガス
膨張タービンと、（ｇ）天然ガス膨張タービンによって
駆動する第３発電機とを備え、天然ガス膨張タービンに
よって膨張された天然ガスを外部に供給することを特徴
とする液化天然ガスの冷熱利用の空気分離設備である。
本発明に従えば、空気分離設備に、窒素ガスを作動流体
として第１発電機を備えるブレイトンサイクル式発電設
備と、天然ガスを燃料とするガスタービンまたはガスエ
ンジンなどのガス内燃機関によって駆動される第２発電
機と、第３発電機を備える天然ガス膨張タービン発電設
備とを組み込む。液化天然ガスを、加温用熱交換器でブ
レイトンサイクルの膨張タービンからの窒素ガスと熱交
換することによって加温して、天然ガス膨張タービンに
導き、この天然ガス膨張タービンによって第３発電機を
駆動し、発電を行う。―方ガスタービンまたはガスエン
ジンなどで発電した後の排ガスの廃熱と加熱用熱交換器
で熱交換して温められたブレイトンサイクルの循環用窒
素ガスは窒素ガス膨張タービンに導かれ、この窒素ガス
膨張タービンによって第１発電機を駆動し、発電を行
う。空気分離設備では、循環窒素ガスを用いて原料空気
を冷却液化し、窒素ガスを分離して得ることができる。
こうして得られた窒素ガスの一部を、冷却用熱交換器で
液化天然ガスから冷熱を得て冷却し、再び原料空気の分
離のために用いる。ブレイトンサイクルの循環用窒素ガ
スは、空気分離設備から導かれた窒素ガスと合流し、液
化天然ガスからの冷熱を得ているので、循環窒素圧縮機
に必要なの動力を削減することができる。
【００１６】また、本発明の前記空気分離設備には、液
化石油ガスおよび天然ガスと、前記窒素圧縮機から出た
循環用窒素ガスの一部とを混合して、代替天然ガスを製
造する機能が付加されていることを特徴とする。本発明
に従えば、循環窒素圧縮機から出た窒素ガスに液化石油
ガスを混入することによって、専用の圧縮機を設置する
ことなく代替天然ガスを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
しての空気分離設備の概略的な構成を示す。原料空気
は、バルブ２１を介して原料空気圧縮機２２に吸入され
る。モータ２３が原料空気圧縮機２２を駆動することに
よって、原料空気は空気／窒素熱交換器２４に送られ
る。空気／窒素熱交換器２４で原料空気は冷却され、精
留塔２５で成分に分離される。空気／窒素熱交換器２４
および精留塔２５による原料空気の冷却は、循環する窒
素ガスによって行われる。循環する窒素ガスは、冷却用
熱交換器であるＬＮＧ／窒素熱交換器２６で冷却され、
循環窒素圧縮機２７の低圧圧縮機２８で昇圧され、再び
ＬＮＧ／窒素熱交換器２６で冷却され、循環窒素圧縮機
２７の高圧圧縮機２９で昇圧される。低圧圧縮機２８お
よび高圧圧縮機２９は、モータ３０によって駆動され
る。昇圧された窒素ガスは、ＬＮＧ／窒素熱交換器２６
で冷却されて液化された後、精留塔２５に導入され、原
料空気の分離に使用される。
【００１８】図１の空気分離設備には、３つの発電機３
１，３２，３３が設置されている。第１発電機３１は、
高圧圧縮機２９によって昇圧され、加熱用熱交換器であ
る窒素ヒータ３４によって加熱された循環用窒素ガスで
窒素膨張タービン３５を回転させて駆動する。窒素膨張
タービン３５を出た循環用窒素ガスは、窒素余熱器３６
で予熱された後、加温用熱交換器である天然ガス／窒素
熱交換器３７で天然ガス（以下、「ＮＧ」と略称するこ
とがある。）と熱交換し、天然ガスを加温して冷却さ
れ、さらにＬＮＧ／窒素熱交換器２６で冷却される。Ｌ
ＮＧ／窒素熱交換器２６で気化した天然ガスは、天然ガ
スヒータ３８で加温された後、天然ガス／窒素熱交換器
３７でさらに加温される。
【００１９】第２発電機３２は、ガスタービン３９や、
ガスエンジンなど、天然ガスやボイルオフガスを燃料と
する内燃機関によって駆動される。燃料となる天然ガス
は、天然ガス／窒素熱交換器３７から出た後、外部への
送出圧力まで減圧する際に天然ガス膨張タービン４０を
回転させ、天然ガスヒータ４１で加温されて外部に送出
される天然ガスの一部を使用する。第３発電機３３は、
天然ガス膨張タービン４０によって駆動される。
【００２０】図２は、図１の空気分離設備を構成する各
部のさらに具体的な内容や動作条件を、対応する部分に
同一の参照符を付して示す。また、「ｋ」の記載は、ゲ
ージ圧「ｋｇ／ｃｍ２ Ｇ」を意味するものとする。こ
の構成では原料空気５１をＮ2、０2 およびＡｒに分離
する精留塔２５を備える。空気分離設備には、Ｎ2 ブレ
イトンサイクルの窒素膨張タービン３５とその発電機３
１、天然ガス膨張タービン４０とその発電機３３および
ガスタービンまたはガスエンジン３９とその発電機３２
が組み込まれている。原料空気５ｌは、原料空気圧縮機
２２で昇圧された後、原料空気／窒素ガス熱交換器２４
で精留塔２５からの窒素ガスで冷却される。冷却された
空気は、ＬＮＧ／窒素熱交換器２６で液化された窒素に
より精留塔２５の空気分離設備でＮ2、０2およびＡｒに
分離される。分離したＮ2 の一部は原料空気を冷却する
のに使用される。
【００２１】ＬＮＧ５２は、圧力が低い場合には、約６
Ｏｋｇ／ｃｍ2 Ｇまで昇圧され、ＬＮＧ／窒素熱交換器
２６に導かれ、循環用窒素ガスに冷熱を与え、図１の天
然ガスヒータ３８に対応するＬＮＧ／循環水熱交換器で
原料空気圧縮機２２等の冷却水により加温され、さらに
窒素膨張タービン３５から出た排ガスで、たとえば４５
℃まで温められ、天然ガス膨張タービン４０で約ｌ８ｋ
ｇ／ｃｍ2 Ｇまで膨張し、発電機３３を駆動し、発電す
る。このとき、たとえばＬＮＧの量が６０ｔ／ｈであれ
ば、１８００ｋＷの電力が得られる。
【００２２】循環用窒素ガスは、循環窒素圧縮機２７で
約６５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、―５１℃まで圧縮され、圧縮さ
れた窒素ガスの一部はＬＮＧ／窒素熱交換器２６に導か
れ、ＬＮＧから冷熱を得て、約―１５０℃まで冷却さ
れ、原料空気を液化するのに用いられる。他の圧縮され
た窒素ガスは、図１の窒素ヒータ３４に対応する廃熱回
収熱交換器でガスタービンまたはガスエンジン３９から
でた排ガスの廃熱で約５２０℃まで加熱され、窒素膨張
タービン３５でたとえば約４ｋｇ／ｃｍ2 Ｇまで膨張
し、発電機３１を駆動する。このとき窒素の循環量をた
とえば３５０００Ｎｍ3 ／ｈとすると約４５００ｋＷの
電力が得られる。窒素膨張タービン３５を出た循環用窒
素ガスは、ＮＧ／窒素熱交換器３７で天然ガスを温め、
精留塔２５の空気分離設備から出てきた窒素ガスと合流
し、ＬＮＧ／窒素熱交換器２６でＬＮＧにより約―１３
５℃まで冷やされて、循環窒素圧縮機２７に戻る。
【００２３】この空気分離設備は、夜間と昼間の電力料
金の違いによって、昼間には製品を多く作るよりも発電
量を増やした方が得なことから、昼間のＮ2、０2、Ａｒ
の生産量をたとえば夜間の６０％まで減らし、循環窒素
圧縮機２７から出た窒素の６０％をブレイトンサイクル
用に使用する。夜間は、利用できるＬＮＧ量が減ること
および電力代が比較的安いことから、発電は行わず循環
窒素圧縮機２７で圧縮した窒素は全量空気分離設備で使
用する。夜間では、ＬＮＧ量が減るため空気分分離設備
へ導かれるＬＮＧ／窒素熱交換器２６からでた窒素は約
―１４４℃になる。また、循環窒素圧縮機２７へ導かれ
る窒素も約７℃まで温度が上昇する。このような、窒素
の循環系統の切換えは、図示を省略したバルブを操作し
て行う。
【００２４】また、この空気分離設備では、ＬＰＧ５３
を廃熱回収熱交換器３４から出てきた高圧、高温の窒素
ガスに混入させて、天然ガスと等価な熱量の代替天然ガ
スを得ることができ、さらに天然ガスの送出ラインに混
入することによって、送出するガスの量を約９％増やす
ことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、空気分離
設備は、天然ガスまたはボイルオフガスを燃料とするガ
スタービンまたはガスエンジンなどのガス内燃機関と、
窒素ガスを作動流体とするブレイトンサイクルから構成
されるコンバインドサイクルとから構成される。この発
明による空気分離設備の効果には、次のようなものがあ
る。 （１）液体窒素、酸素の需要に応じて、製品ガス量を大
幅に変更でき、需要が落ちた場合は、循環窒素を発電用
に多く使い、製品液化量を減らすことができる。 （２）ＬＰＧの価格や原料ＬＮＧの調達状況に応じ、Ｌ
ＰＧ、窒素、天然ガスの混合による代替天然ガスを新た
な圧縮機などの設備投資をすることなく、供給すること
ができる。 （３）昼間は、ブレイトンサイクルを構成する窒素膨張
タービン系統に循環窒素を多く供給し、発電出力を増や
すことができる。また夜間は、窒素膨張タービン系統を
停止し、深夜電力を利用して、限られたＬＮＧの冷熱を
用いて、最大限の空気液化分離の生産を行える。 （４）空気分離設備は、従来と同じ製品ガス生産量であ
りながら、使用できるＬＮＧ量を、昼間は、循環窒素圧
縮機の吸い込み温度を下げ窒素循環流量を増やしてＬＮ
Ｇ気化昇温の熱源を増やし、約１．２倍まで増加するこ
とができ、気化器としての能力を増強することができ
る。これにより、天然ガス膨張タービンに流せる流量を
増やすことが可能となり、出力の増大が図れる。 （５）従来の気化器では、海水などにＬＮＧの冷熱が捨
てられていたが、本システムによる空気分離設備では、
空気分離液化に、冷熱を有効に回収すると共に、コンバ
インドサイクルと組み合わせて、作動流体の冷却用とし
て直接利用することができる。 （６）空気分離の生産を停止しても、窒素循環のブレイ
トンサイクルを運転することで、安定した気化器として
機能させることができる。この場合は、発電した電力
は、ＬＮＧ基地などで用いるか、電力会社に供給するこ
とになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の概略的な構成を示すブ
ロック図である。
【図２】図１の実施形態に対応する空気分離設備のより
具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】従来からの空気分離設備の概略的な構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
２２ 原料空気圧縮機 ２４ 空気／窒素熱交換器 ２５ 精留塔 ２６ ＬＮＧ／窒素熱交換器 ２７ 循環窒素圧縮機 ３１，３２，３３ 発電機 ３４ 窒素ヒータ ３５ 窒素膨張タービン ３７ 天然ガス／窒素熱交換器 ３９ ガスタービン ４０ 天然ガス膨張タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 修 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液化天然ガスの冷熱を利用する空気分離
    設備に、天然ガスを燃料とするガス内燃機関によって駆
    動する発電機と、窒素ガスを作動流体とするブレイトン
    サイクル式発電設備と、天然ガスの膨張タービンによっ
    て駆動する発電機とを併設し、 ブレイトンサイクル式発電設備の循環用窒素ガスに対し
    て、液化天然ガスの冷熱を利用する冷却と昇圧とを複数
    回繰り返し、 冷却された循環用窒素ガスの冷熱で原料空気を冷却し、 冷却された原料空気中から成分を分離するとともに、 分離された窒素ガスの一部を、循環用窒素ガスに加え、 ガス内燃機関の廃熱で循環用窒素ガスを加熱し、 加熱された循環用窒素ガスを用いて、ブレイトンサイク
    ル式発電設備に備えられている窒素膨張タービンを回転
    させて発電機を駆動し、 窒素膨張タービンから排出される循環用窒素ガスで、循
    環用窒素ガスを冷却した天然ガスを加温し、 加温された天然ガスで天然ガス膨張タービンを回転させ
    て、発電機を駆動することを特徴とする液化天然ガス冷
    熱利用の空気分離方法。
  2. 【請求項２】 前記ブレイトンサイクル式発電設備を稼
    働させて、外部に供給する天然ガスの量を増大させるこ
    とを特徴とする請求項１記載の液化天然ガス冷熱利用の
    空気分離方法。
  3. 【請求項３】 （ａ）ブレイトンサイクル式発電設備で
    あって、 作動流体である循環用窒素ガスを加熱するための加熱用
    熱交換器、 循環用窒素ガスを液化天然ガスで冷却するための冷却用
    熱交換器、 循環用窒素ガスを昇圧する循環窒素圧縮機、 循環用窒素ガスが導かれる窒素膨張タービン、および窒
    素膨張タービンによって駆動される第１発電機を備える
    ブレイトンサイクル式発電設備と、 （ｂ）前記循環用窒素ガスの冷熱を用いて原料空気から
    窒素、酸素およびアルゴンを分離する空気分離装置と、 （ｃ）天然ガスを燃料とし、前記加熱用熱交換器に廃熱
    を供給するガス内燃機関と、 （ｄ）前記ガス内燃機関によって駆動される第２発電機
    と、 （ｅ）前記窒素膨張タービンから出た循環用窒素ガス
    で、前記冷却用熱交換器から出た天然ガスを加温する加
    温用熱交換器と、 （ｆ）加温された天然ガスが導かれる天然ガス膨張ター
    ビンと、 （ｇ）天然ガス膨張タービンによって駆動する第３発電
    機とを備え、 天然ガス膨張タービンによって膨張された天然ガスを外
    部に供給することを特徴とする液化天然ガスの冷熱利用
    の空気分離設備。
  4. 【請求項４】 前記空気分離設備には、液化石油ガスお
    よび天然ガスと、前記窒素圧縮機から出た循環用窒素ガ
    スの一部とを混合して、代替天然ガスを製造する機能が
    付加されていることを特徴とする請求項３記載の液化天
    然ガスの冷熱利用の空気分離設備。
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