JPH10332090A - 深冷冷却された液体ガスの処理方法 - Google Patents

深冷冷却された液体ガスの処理方法

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JPH10332090A
JPH10332090A JP10110523A JP11052398A JPH10332090A JP H10332090 A JPH10332090 A JP H10332090A JP 10110523 A JP10110523 A JP 10110523A JP 11052398 A JP11052398 A JP 11052398A JP H10332090 A JPH10332090 A JP H10332090A
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gas
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liquid gas
cooled liquid
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JP10110523A
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Mircea Fetescu
フェテシュ ミルセア
Lutz Loewel
レーヴェル ルッツ
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ABB AB
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ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下流の工業的プロセスのためのプロセスエネ
ルギーを得る目的で深冷冷却された液体ガスを処理する
方法を提供する。 【解決手段】 深冷冷却された液体ガス（１）の冷凍能
力をヒートシンクとして少なくとも熱交換媒体（２８、
５４、７９）により下流の工業的プロセスの少なくとも
１つの部分工程に供給し、この熱交換媒体（２８、５
４、７９）が利用できない場合深冷冷却された液体ガス
（１）を付加的熱交換媒体（３２）で再ガス化する。 【効果】 深冷冷却された液体ガスの冷凍能力を下流の
プロセスにおいて使用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前文に
よる、たとえば液化天然ガス（ＬＮＧ）ないしは液化プ
ロパンガス（ＬＰＧ）または工業用ガスのような深冷冷
却された液体ガスも、下流の工業的プロセスのために処
理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石油およびその分解生成物ならびに石炭
の外に、今日ではたとえば天然ガスおよびプロパンガス
のようなガス状エネルギー担体も、発電所用燃料として
または製鋼工業および化学工業のプロセスにおいて使用
される。ガスは一般に比較的大きい体積を有するので、
有効な運搬およびそのような貯蔵を実現するためには、
ガスを十分に圧縮しなければならない。しかし、ガスを
圧縮するためには液体の圧縮のためよりも著しく多量の
エネルギーを必要とするので、天然ガスないしはプロパ
ンガスは差し当たり液化される。その際、いわゆる液化
天然ガス（ＬＮＧ）ないしは液化プロパンガス（ＬＰ
Ｇ）が生じる。これら液体ガスの運搬ならびに貯蔵は、
大気圧下に約−１６０℃の温度で実施される。従って、
その都度の深冷冷却された液体ガスはその燃料としての
使用前に蒸発、つまり再ガス化しなければならない。
【０００３】日本で１９９５年５月に印刷された、ＣＨ
ＩＯＤＡ社の“ＬＰＧ／ＬＮＧ受取りターミナルにおけ
るＣＨＩＯＤＡ”なる表題を有するパンフレット１００
−３３２(2)ＭＣｌの９ページによれば、使用される深
冷冷却された液体ガスのそれぞれに対して、低温燃料の
蒸発のために必要なエネルギーが温水、海水または付加
的燃料の形で供給される一連の蒸発装置が公知である。
その都度の熱交換媒体は、蒸発過程のために必要な熱量
の放出後、再び排出され、これによりその冷凍能力はプ
ロセスに対しては失われる。
【０００４】それに反して、発電所、製鋼工業および化
学工業における多数の部分プロセスにおいては冷却が必
要である。雑誌ガスタービンワールド（Ｇａｓ Ｔｕｒ
ｂｉｎｅ Ｗｏｒｌｄ；１９９３年５月／６月の２３
巻、３号）中の“新規かつ後から取付けられた設備のた
めの冷凍される入口冷却（Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｅｄｉ
ｎｌｅｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｏｒ ｎｅｗ ａｎｄ
ｒｅｔｒｏｆｉｔ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ）”の
記事によれば、ガスタービンプラントの空気入口温度、
つまり圧縮機により吸込まれる燃焼用空気の入口温度の
低下は放出される出力および熱消費量の明瞭な改善をも
たらす。このために、貯蔵された氷、アンモニア、フレ
オン、グリコール等のような外部冷媒が使用される。し
かし、これら付加的冷媒の供給、取扱いならびに環境に
適応した投棄は、かなりの作業費、それと共に費用を惹
起する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらすべて
の欠点を避けることを試みる。本発明の基礎になってい
る課題は、下流の工業的プロセスのためのプロセスエネ
ルギーを得る目的で、深冷冷却された液体ガスを処理す
る方法を提供することであり、この方法を用いると深冷
冷却された液体ガスの冷凍能力も下流のプロセスにおい
て利用することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、請求項１の前文による方法において、深冷冷却され
た液体ガスの冷凍能力を少なくとも１つの熱交換媒体に
より下流の工業的プロセスの部分工程の少なくとも１つ
にヒートシンクとして供給することによって達成され
る。この方法を用いると、熱交換媒体に伝達される、深
冷冷却された液体ガスの冷凍能力を下流のプロセスにお
いて利用し、従って外部熱交換媒体の使用を、それと結
合した欠点を含めて明瞭に減少することができる。この
熱交換媒体を利用できない場合には、深冷冷却された液
体ガスを付加的熱交換媒体で再ガス化する。この工程
は、主として下流の工業的プロセスの開始に役立ち、同
様にさもなければ第１熱交換媒体が利用できない場合、
たとえば修繕作業の場合に活動される。この工程は、そ
れだけで考察すれば、熱交換媒体が深冷冷却された液体
ガスの再ガス化後に利用されずにプロセスから排出され
る慣例方法に似ている。
【０００７】この工程を実現するためには、深冷冷却さ
れた液体ガスを差し当たり２つの部分流に細分し、第１
部分流を外部熱交換媒体で加熱し、再ガス化し、引き続
き点火し、付加的熱交換媒体の形成下に燃焼するのがと
くに有利である。最後に、分岐された深冷冷却された液
体ガスの第２部分流を付加的に形成した熱交換媒体との
熱交換で再ガス化し、それで下流の工業的プロセスへの
必要なガス状媒体の供給は何時でも保証されている。
【０００８】一般に、エネルギー供給におけるプロセス
（発電所、エネルギー分配）に対するこの解決策は、製
鋼工業または化学工業において利用することができ、こ
れら工業においてはＬＮＧまたはＬＰＧまたは工業用ガ
ス（たとえばＮ2、Ｏ2、ＮＨ 3等）のような深冷冷却さ
れた液体ガスを蒸発させねばならず、同時にプロセス冷
却の要件も存在する。
【０００９】第１熱交換媒体として再ガス化の下流のプ
ロセスの作業媒体を使用し、この作業媒体を深冷冷却さ
れた液体ガスとの直接熱交換で冷却するのがとくに有利
である。本発明の第１実施形においては、液体の状態か
ら再ガス化によりガス状凝集状態に変換された燃料は最
後にガスタービンプロセスに供給され、そこで煙道ガス
に燃焼され、後者の煙道ガスは作業出力の目的のために
膨張させられる。その際、第１熱交換媒体としてガスタ
ービンプロセスにおいて圧縮された周囲空気が使用され
る。
【００１０】それと結合した圧縮機の空気入口温度の低
下は、ガスタービンプロセスにおける放出される出力お
よび熱消費量の明瞭な改善をもたらす。深冷冷却された
液体ガスを吸込むべき周囲空気に対する冷媒として使用
する場合には外部冷媒を処理するための付加的エネルギ
ーは必要でないので、ガスタービンプロセスのエネルギ
ー消費量を、高い出力にも拘わらず下げることができ
る。外部冷媒のための費用の外に、その使用と結合した
環境汚染もなくなる。
【００１１】さらに、第１熱交換に対して付加的に、深
冷冷却された液体ガスの第２熱交換を第２熱交換媒体を
用いて行うのが有利である。引き続き、各熱交換媒体
は、下流のプロセスの別個の部分工程に供給される。そ
の際、再ガス化されたガス状燃料はガスタービンプロセ
スに導入され、そこで煙道ガスに燃焼され、後者の煙道
ガスは作業出力の目的のために膨張させられる。第１熱
交換媒体としては、同様にガスタービンプロセスにおい
て圧縮すべき周囲空気が使用される。第２熱交換媒体
は、ガスタービンプロセスと結合した蒸気タービンプロ
セスのヒートシンクとして使用される。
【００１２】この解決策は殊に、深冷冷却された液体ガ
スが、第１熱交換媒体の冷凍能力により完全に利用でき
ない冷凍ポテンシャルを有する場合に適当である。蒸気
タービンプロセスのヒートシンクとして第２熱交換媒体
を使用することにより、この部分プロセスのために設け
られた冷却費用を明瞭に減少させることができる。多数
の接続可能性に基づき、プロセス全体の可変性ならびに
深冷冷却された液体ガスの冷凍ポテンシャルの可能な利
用者の数が増加する。蒸発プロセスを２つの工程に分割
し、それと共に深冷冷却された液体ガスの蒸発工程を吸
込まれる周囲空気の冷却工程から少なくとも部分的に空
間的に分離するために、ガスタービン設備の爆発防止は
改善される。
【００１３】この解決策において水を第２熱交換媒体と
して使用するのがとくに有利である。その際、この水の
温度は深冷冷却された液体ガスとの熱交換でほぼ０℃に
低下し、水は氷水に変換される。同時に、氷水中に乱流
が形成される。
【００１４】第２熱交換媒体として水を使用し、水の温
度を凝固点にまで低下することにより氷水と共に、有利
にガスタービンプロセスにおいて圧縮すべき周囲空気と
の熱交換の際に高い熱伝達を保証する熱交換媒体が生じ
る。その際氷水の乱流は、中間冷却循環路の導管中に氷
が固着しないように配慮する。さらに、水を使用する場
合アンモニア、フレオン、グリコール等のような冷媒の
使用を断念することができ、これはプロセス全体の安全
性を高めならびに環境を保護する。
【００１５】添加物の添加の場合、この水の温度を深冷
冷却された液体ガスとの熱交換で相応する導管の氷結の
危険なしにさらに低下させることができる。これによ
り、深冷冷却された液体ガスの冷凍ポテンシャルの遥か
にに大部分が下流のプロセスの冷却のために利用可能に
なる。
【００１６】本発明の第２実施形によれば、深冷冷却さ
れた液体ガスの再ガス化の下流のプロセスの少なくとも
１つの部分工程のヒートシンクとしてこの下流のプロセ
スの作業媒体が使用される。この作業媒体は、予め第１
熱交換媒体との熱交換で冷却され、後者の熱交換媒体は
この熱交換後深冷冷却された液体ガスとの熱交換のため
に再循環される。再ガス化により液体の状態からガス状
の凝集状態に変換された燃料はガスタービンプロセスに
供給され、そこで煙道ガスに燃焼され、後者の煙道ガス
は作業出力の目的のために膨張させられる。その際、第
１実施形におけるように、冷却すべき作業媒体としてガ
スタービンプロセスにおいて圧縮すべき周囲空気が使用
される。吸込まれる周囲空気の冷却工程からの深冷冷却
された液体ガスの蒸発の完全な分離に基づき、漏れの際
のガスタービン設備の爆発防止を明瞭に改善することが
できる。
【００１７】最後に、本発明のこの実施形においては、
水が第１熱交換媒体として使用される。その際、この水
の温度は深冷冷却された液体ガスとの熱交換でほぼ０℃
に低下され、水は氷水に変換される。それと結合した利
点は、本発明の第１実施形の利点に一致する。
【００１８】第１実施形と類似に、添加物の添加の際こ
の水の温度は深冷冷却された液体ガスとの熱交換で相応
する導管の氷結の危険なしにさらに冷却することができ
る。これにより、同様に深冷冷却された液体ガスの冷凍
ポテンシャルの遥かに大部分が下流のプロセスの冷却に
利用可能になる。
【００１９】
【実施例】図には、本発明の２つの実施例が下流の工業
的プロセスのための深冷冷却された液体ガスの処理プラ
ントにつき図示されている。
【００２０】本発明の理解のために重要な要素のみが示
されており、たとえばガスタービンプラントと蒸気ター
ビンとの間の結合として役立つ水／蒸気循環路、つまり
ガスタービンおよび蒸気タービンの下流の相応する作業
媒体の流路は示されていない。作業媒体の流れ方向は矢
印で指示されている。
【００２１】深冷冷却された液体ガス１の処理プラント
は、主として主液体ガス管路２を介して供給タンク３と
結合している主蒸発器／空気冷却器４からなる。後者に
は下流側に、処理プラントを下流のプラントと結合する
主ガス管路５が接続する（図１）。この下流のプラント
６は、深冷冷却された液体ガス１が燃料としてまたはさ
もなければ物理的および／または化学的プロセスで使用
され、同時にプロセス冷却の要求が存在する工業的プロ
セスを有する。たとえば、ガスタービンプラント（図
２）または製鋼工業ないしは化学工業のプラント（図示
せず）が処理プラントと結合されていてもよい。もちろ
ん、幾つかの供給タンク３が共通の処理プラントを介し
てプラント６と結合されていてもよい。供給タンク３の
内部には送出ポンプ７が配置され、主液体ガス管路２中
ないしは主ガス管路５中には、供給タンク３の外部に、
高圧給水ポンプ８が配置されている。双方のポンプ７、
８の間には、逆止弁９が配置されている。高圧給水ポン
プ８の下流に、主液体ガス管路２から供給タンク３への
バイパス１０が分岐する。バイパス１０中には絞り板１
１および逆止弁１２が配置されている（図１）。
【００２２】さらに下流に、主液体ガス管路２から第１
および第２部分管路１３、１４が分岐する。第１部分管
路１３中には、順次に遮断弁１５、冷却循環路１６に接
続された補助蒸発器１７、圧力制御弁１８およびバーナ
ー１９が配置されている。バーナー１９は第２部分管路
１４中に配置された溢流式蒸発器２０の構成要素であ
り、これに遮断弁２１が前接され、逆止弁２２が後接さ
れている。後者は補助ガス管路２３中に配置され、該管
路は下流に溢流式蒸発器２０に接続し、管路の他端は主
ガス管路５に接続している。
【００２３】双方の部分管路１３、１４の分岐個所と主
蒸発器／空気冷却器４との間ならびに後者と補助ガス管
路２３との間で、主液体ガス管路２ないしは主ガス管路
５中にはその都度別の遮断弁２４、２５が配置されてい
る。さらに、主ガス管路５はプラント６の上流に圧力制
御弁２６を有する。同様にプラント６と結合した、第１
熱交換媒体２８用の吸込管路２７は、主蒸発器／空気冷
却器４中に主液体ガス管路２と交差するように配置され
ている。その際、第１熱交換媒体２８としては周囲空気
が使用される。もちろん、熱交換は十字流原理の代わり
に他の熱交換原理、たとえば向流原理または並流原理で
または外装熱交換器（ｇｅｗｉｃｋｅｌｔｅｎ Ｗａｅ
ｒｍｅａｕｓｔａｕｓｃｈｅｒｎ）（図示せず）中で実
現することができる。
【００２４】供給タンク３中には、深冷冷却された液体
ガス１として使用される、たとえば冷凍タンカーで供給
される液化天然ガス（ＬＮＧ）が貯蔵される。処理プラ
ントと結合したプラント６の正規の運転においては、主
液体ガス管路２ないしは主ガス管路５中に配置された遮
断弁２４、２５が開かれ、部分管路１３、１４の遮断弁
１３、１４が閉じられる。
【００２５】供給タンク３中に大気圧下に貯蔵された液
化天然ガス（ＬＮＧ）１は、送出ポンプ７を用いて主液
体ガス管路２中へ送出される。そこに配置された高圧給
水ポンプ８は、圧力を必要な運転圧に高め、液化天然ガ
ス１をさらにこの運転圧で主蒸発器／空気冷却器４に送
る。その際、双方のポンプ７、８の間に配置された逆止
弁９は、液化天然ガス１が主液体ガス管路２を経て供給
タンク３中へ逆流するのを阻止する。未利用量の液化天
然ガス１は、戻り流管路１０を経て供給タンク３に戻さ
れる。そこに配置された絞り板１１は、絶えず戻り流れ
る深冷冷却された液化天然ガスの最低量の、高圧給水ポ
ンプ８の下流の圧力水準から出発して供給タンク３中へ
の安全な還流のために必要な圧力水準への圧力減少を惹
起する。高圧給水ポンプ８のスイッチを切った場合、逆
止弁１２は深冷冷却された液化天然ガス１がバイパス１
０から主液体ガス管路２中へ逆流するのを阻止する。
【００２６】主蒸発管／空気冷却器４中で、液化天然ガ
ス１と吸込み管路２７中に存在する周囲空気２８との間
の直接熱交換が行われる。その際、液化天然ガス１の再
ガス化のために必要な蒸発エネルギーは、吸込まれる周
囲空気２８と液化天然ガス１との間の熱交換によって得
られる。その結果、一方でガス状の燃料２９（この場合
には天然ガス）が生成し、これはプラント６中で燃焼さ
れる。その際、減圧弁２６により、プラント６の要求に
合致するガス圧が調節される。他方において、吸込まれ
る周囲空気２８は低温に冷却され、これにより下流のプ
ラント６の冷却要求を満足することができる。下流のプ
ラント６の作業媒体として使用され、このプラントによ
り吸込まれる周囲空気２８は、それと同時に処理プラン
トの第１熱交換媒体であり、空気冷却器４はその主蒸発
器になる。
【００２７】処理プラントと結合したプラント６を始動
する場合、これにより直ちに十分にガス状の燃料２９が
要求される。しかしこの時点では、主蒸発器／空気冷却
器４中で、吸込まれる周囲空気２８はまだ、主液体ガス
管路２中に存在する深冷冷却された液体ガス１の再ガス
化のためには使用できない。従って、差し当たり遮断弁
２４、２５が閉じられ、これにより主蒸発器／空気冷却
器４が処理プラントから遮断される。同時に、双方の部
分管路１３、１４中に配置された遮断弁１５、２１が開
けられる。部分管路１３中へは、液化天然ガス１の第１
部分流３０が流入し、該部分流は冷却循環路中を循環す
る外部熱交換媒体３１の作用下に補助蒸発器１７中でガ
ス状燃料２９´に再ガス化される。その際、減圧弁１８
によりバーナー１９の要求に合致するガス圧が調節され
る。外部熱交換媒体３１としては海水が使用され、その
際もちろん他の適当な媒体も使用することができる。
【００２８】ガス状燃料２９´がバーナー１９中へ流入
した後この燃料は点火され、それで溢流式蒸発器２０中
に高温の煙道ガス３２が生じる。この付加的な内部熱交
換媒体３２は、第２部分管路１４により供給される、液
化天然ガス１の第２部分流３３の再ガス化のために使用
される。その際生じるガス状燃料２９´´は、補助ガス
管路２３により主ガス管路５中へ導入され、それと共に
下流のプラント６の使用に供される。ガス状燃料２９´
´が溢流式蒸発器中２０中へ逆流するのは逆止弁２２に
より阻止される。プラント６が始動されていて、周囲空
気２８を十分に吸込む場合、主蒸発器／空気冷却器４は
処理プラントに接続される。これは、予め閉じられた遮
断弁２４、２５を開くと同時に双方の部分管路１３、１
４中に配置された遮断弁１５、２１を閉じることによっ
て行われる。
【００２９】プラント６の故障の場合ならびに計画的修
理の場合、主蒸発器／空気冷却器４は運転していない。
この場合には、上記に記述したような処理プラントは溢
流式蒸発器２０に切り替えられ、そこに発生したガス状
燃料２９´´は図１に点線で示したガス管路３４により
外部消費者（図示せず）に供給される。もちろん、溢流
式蒸発器２０の代わりに他の適当な補助蒸発器を使用す
ることもできる。
【００３０】本発明の第１実施例において、処理プラン
トの下流のプラント６は、圧縮機３５、燃焼室３６およ
びガスタービン３７を有するガスタービンプラントとし
て構成されている。従って、主蒸発器／空気冷却器４に
接続する主ガス管路５は下流で燃焼室３６と結合し、周
囲空気２８用の吸込み管路２７は圧縮機３５に接続して
いる。ガスタービン３７および圧縮機３５は、共通の軸
３８上に支承されていて、該軸は同時に発電機３９をも
収容する（図２）。
【００３１】付加的に、処理プラントは主ガス管路５中
に主蒸発器／空気冷却器４に対して平行に配置された第
２蒸発器４０を有する。このため、主液体ガス管路２は
第２蒸発器４０の上流に構成された分岐個所４１で２つ
の液体ガス管路４２、４３に分岐する。第１液体ガス部
分管路４２中には、主蒸発器／空気冷却器４が大体にお
いて上記に記述したように配置されている。それとは異
なり、この主蒸発器／空気冷却器は出口側に第２蒸発器
４０の出口側に接続する主ガス管路５への接続個所４５
に対する中間管路４４を有する。主蒸発器／空気冷却器
４の遮断弁２４は第１液体ガス部分管路４２中に配置さ
れ、遮断弁２５は中間管路４４中に配置されている。第
２液体ガス部分管路４３は第２蒸発器４０を有し、その
際この蒸発器と分岐個所４１との間には遮断弁４６が配
置されている。もう１つの遮断弁４７は主ガス管路５中
で、第２蒸発器４０と中間管路４４の接続個所４５との
間に配置されている。さらに、主ガス管路５は第２蒸発
器４０と遮断弁４７との間に逆止弁４８を有する。
【００３２】第２蒸発器４０は、導管４９からなり、再
循環ポンプ５１、ヘッドタンク５２および第２熱交換媒
体５４用の第２冷却器５３を有する中間冷却循環路５０
中に配置されている。この第２冷却器５３は、ガスター
ビンプラント６に接続された蒸気タービン５６の主冷却
循環路５５の構成要素である。主冷却循環路５５は、主
冷却器５７ならびに主冷却水ポンプ５８を備えている。
主冷却循環路は主冷却器５７を介して冷却源５９と結合
していて、その際かかる冷却源としては冷却塔、空冷シ
ステムまたは海水ないしは河水を利用することができ
る。中間冷却循環路５０の導管４９は、その内部に多数
の螺旋形に構成されたフィン６０を備えている（図
３）。
【００３３】発電機６２を有する共通の軸６１上に取付
けられた蒸気タービン５６は、蒸気入口側で生蒸気管路
６３を介してならびに蒸気出口側で廃蒸気管路６４を介
して図示されてない水／蒸気循環路と結合しおよび後者
の循環路を介してガスタービン３７と結合している。廃
蒸気管路６４中には凝縮器６５が配置され、この凝縮器
に下流に、組込まれたれた凝縮水ポンプ６７を有する水
管路６６が接続する。凝縮器６５は、主冷却循環路５５
に接続しかつこれから分岐する冷却循環路６８を有する
（図２）。
【００３４】ガスタービンプラント６および蒸気タービ
ン５６の運転の際には、供給タンク３中に貯蔵された液
化天然ガス（ＬＮＧ）が処理プラント中でガス状燃料２
９、つまり天然ガスに再ガス化される。天然ガス２９
は、ガスタービンプラント６の燃焼室３６中で燃焼され
る。その際生じる煙道ガス６９は、ガスタービン３７中
で膨張させられ、ガスタービンの駆動ならびに、軸３８
を介して、圧縮機３５および発電機３９の駆動に使用さ
れる。引き続き、タービン廃ガスは図示されてない水／
蒸気循環路中で公知方法により生蒸気に変換される。生
蒸気管路６３を経てさらに蒸気タービン５６に誘導され
る生蒸気は、この蒸気タービン中で膨張させられ、それ
と共に発電機６２を駆動する。凝縮器６５中で、蒸気タ
ービン５６の廃蒸気は凝縮し、生じた水は水／蒸気循環
路中を再循環する。
【００３５】液化天然ガス１の再ガス化は、処理プラン
トの主蒸発器／空気冷却器４中で、圧縮機３５により吸
込まれる周囲空気２８との直接熱交換により行われる。
その際、蒸発に必要なエネルギーは、吸込まれる周囲空
気２８を液化天然ガス１で冷却することにより得られ
る。圧縮機３５の作業媒体として明らかに低温に冷却さ
れた周囲空気２８の使用は、その効率および全ガスター
ビンプラント６の効率を改善する。それと同時に、周囲
空気２８は処理プラントの第１熱交換媒体であり、空気
冷却器２はその主蒸発器になる。
【００３６】吸込まれる周囲空気２８から液化天然ガス
１の蒸発のために使用できるエネルギーは、季節に依存
して変動する。これに加えて、冬季において規則的にそ
うであるように、吸込まれる周囲空気２８の低い温度で
は、それを冷却する必要はない。従って、必要な蒸発エ
ネルギーは相応する運転条件において主冷却循環路５５
から取出される。必要に応じて、液化天然ガス１の蒸発
は主蒸発器／空気冷却器４中ならびに第２蒸発器４０中
で経過するかまたは双方のいずれか中だけで経過しても
よい。しかし、液化天然ガス１の冷凍ポテンシャルが第
１熱交換媒体２８の冷凍能力によって完全に利用できな
い場合、双方の蒸発工程は同時に利用される。
【００３７】その際、蒸発器４０中で、主蒸発器／空気
冷却器４中で行われる第１熱交換に対して平行に、液化
天然ガス１と第２熱交換媒体５４との第２熱交換が行わ
れる。このために、再循環ポンプ５１がヘッドタンク５
２中に第２熱交換媒体５４として貯蔵された水を主冷却
循環路５５に送り、引き続き蒸発器４０に返送する。ヘ
ッドタンク５２は、水５４の貯蔵の外に再循環ポンプ５
１の吸込み圧の制御のためおよびさらに水位補正容器と
して使用される。深冷冷却された液化天然ガス１との熱
交換の際に、水５４の温度はほぼ０℃に低下し、これに
より水５４の一部は氷に変換されるので、蒸発器４０の
下流で中間冷却循環路５０中に氷水５４´が存在する。
【００３８】螺旋形のフィン６０は、中間冷却循環路５
０の導管４９中に氷水５４´の乱流を生成するので、導
管４９の内部には氷は沈積できない（図３）。もちろ
ん、この効果はたとえば相応する挿入物ないしは非粘着
性塗膜のような他の受動手段によるか、または能動手
段、たとえば回転する渦発生器により支持することもで
きる（図示せず）。この氷水５４´で、凝縮器６５の冷
媒７０の有効な冷却が可能になる。
【００３９】選択的にまたはこれまで記載した手段に対
し補足的に、水５４に添加物（たとえば種々の塩）が添
加される。それと共に、液化天然ガス１との熱交換の際
に生じる氷水５４´の温度は、導管４９の氷結の危険な
しに明らかに０℃以下に低下できる。こうして、液化天
然ガス１の冷凍ポテンシャルの大部分を下流のプロセス
の冷却のために利用することができる。
【００４０】主冷却器５７および冷却源５９は、第２冷
却器５３と同じ機能を有する。これらは、液化天然ガス
１の冷凍ポテンシャルが必要な冷却目的のために十分で
ないかまたは処理プラントが液化天然ガス１のために運
転していないにも拘わらず冷却の要求がある時に使用さ
れる。
【００４１】もちろん、第２蒸発器４０は中間冷却循環
路５０を介して他の利用者、たとえば図示されてない蒸
気タービン５６の水／蒸気循環路と結合することもでき
る。それで、液化天然ガス１の冷凍ポテンシャルはなお
良好に利用することができる。さらに、プラントの可変
性を高める種々の接続可能性が判明する。
【００４２】第２の実施例において、処理プラントの下
流のプラント６は同様に蒸気タービン５６と協同するガ
スタービンプラントとして構成されている。圧縮機３５
は、吸込み管路２７を介して空気冷却器７１と結合して
いる。主液体ガス管路２中には、液化天然ガス１用の主
蒸発器７２が配置されている。主蒸発器７２は、ヘッド
タンク５２および再循環ポンプ５１の外にガスタービン
プラント６の圧縮機３５の空気冷却器７１も直列に配置
されている冷却循環路７３の構成要素である。空気冷却
器７１の下流で冷却循環路７３中には、制御弁７５が配
置されている（図４）。冷却循環路７３に対して平行に
中間冷却循環路７６が配置され、該循環路が冷却循環路
７３を第１実施例と類似に構成された主冷却循環路５５
と結合する。中間冷却循環路７６は２つの遮断弁７７、
７８を有し、これら遮断弁で処理プラントを具体的運転
状況により主冷却循環路５５から分離するかまたはこれ
と結合することができる。
【００４３】第１実施例におけるように、圧縮機３５に
より吸込まれた周囲空気２８´を用い、液化天然ガス１
の再ガス化に続くプロセスの作業媒体がこの下流のプロ
セスのヒートシンクとして使用される。しかし、周囲空
気２８´は予め第１熱交換媒体７９との熱交換で冷却さ
れ、後者の熱交換媒体はこの熱交換後深冷冷却された液
化天然ガス１との熱交換のために再循環させられる。第
１熱交換媒体７９としては水が使用され、この水は深冷
冷却された液化天然ガス１との熱交換の際に第１実施例
と類似に部分的に氷に変換される。従って、主蒸発器７
２の下流で冷却循環路７３中に氷水７９´が存在する。
螺旋形のリブ６０により、冷却循環路７３の導管４９中
に同様に渦が形成され、この渦が氷水７９´を流動性に
保ち、導管４９の氷結するのを阻止する（図３）。プラ
ントの冷却要求および液化天然ガス１の冷凍ポテンシャ
ルに依存して、周囲空気ならびに凝縮器６５の冷媒７０
の有効な冷却が可能になる。このため、主蒸発器７２の
外に、弁７４、７５ないしは遮断弁７７、７８を相応に
閉めるかないしは開くことにより、選択的に空気冷却器
７１および／または中間冷却循環路７６を運転すること
ができる（図４）。
【００４４】再ガス化の際に得られるガス状燃料２９は
同様に燃焼室３６に供給され、そこで煙道ガス６９に燃
焼され、煙道ガスはガスタービン３７中で出力の目的の
ために膨張させられる。すべての他の工程は、第１実施
例と類似に経過する。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体ガスを蒸発するための処理プラントの概略
図
【図２】処理プラントがガスタービンプラントならびに
蒸気タービンと結合している、図１に相当する図
【図３】処理プラントの中間冷却循環路の導管断面の正
面図
【図４】図２によるが、第２実施例に相当する図
【符号の説明】
１ 深冷冷却された液体ガス、液化天然ガス（Ｌ
ＮＧ） ２ 主液体ガス管路 ３ 供給タンク ４ 主蒸発器／空気冷却器 ５ 主ガス管路 ６ プラント、ガスタービンプラント ７ 送出ポンプ、ポンプ ８ 高圧給水ポンプ ９ 逆止弁 １０ 戻り流管路 １１ 絞り板 １２ 逆止弁 １３ 部分管路、第１ １４ 部分管路、第２ １５ 遮断弁 １６ 冷却循環路 １７ 補助蒸発器 １８ 圧力制御弁 １９ バーナー ２０ 溢流式蒸発器 ２１ 遮断弁 ２２ 逆止弁 ２３ 補助ガス管路 ２４ 遮断弁 ２５ 遮断弁 ２６ 圧力制御弁 ２７ 吸込み管路 ２８ 第１熱交換媒体、周囲空気 ２９ ガス状燃料、天然ガス ３０ 部分流、第１ ３１ 外部熱交換媒体、海水 ３２ 付加的熱交換媒体、煙道ガス ３３ 部分流、第２ ３４ ガス管路 ３５ 圧縮機 ３６ 燃焼室 ３７ ガスタービン ３８ 軸 ３９ 発電機 ４０ 蒸発器、第２ ４１ 分岐個所 ４２ 液体ガス部分管路、第１ ４３ 液体ガス部分管路、第２ ４４ 中間管路 ４５ 接続個所 ４６ 遮断弁、４３中 ４７ 遮断弁 ４８ 逆止弁 ４９ 導管 ５０ 中間冷却循環路 ５１ 再循環ポンプ ５２ ヘッドタンク ５３ 第２冷却器 ５４ 第２熱交換媒体、水 ５５ 主冷却循環路 ５６ 蒸気タービン ５７ 主冷却器 ５８ 主冷却水ポンプ ５９ 冷却源 ６０ リブ（４９中） ６１ 軸 ６２ 発電機 ６３ 生蒸気管路 ６４ 廃蒸気管路 ６５ 凝縮器 ６６ 水管路 ６７ 凝縮水ポンプ ６８ 冷却循環路 ６９ 煙道ガス ７０ 冷媒 ７１ 空気冷却器 ７２ 主蒸発器 ７３ 冷却循環路 ７４ 遮断弁、７３中 ７５ 制御弁、７３中 ７６ 中間冷却循環路 ７７ 遮断弁、７６中 ７８ 遮断弁、７６中 ７９ 第１熱交換媒体、水 ２８´ 周囲空気、作業媒体 ２９´ ガス状燃料 ２９´´ ガス状燃料 ５４´ 氷水 ７９´ 氷水

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 幾つかの部分工程で経過する下流の工業
    的プロセスのための深冷冷却された液体ガスを処理する
    ため、深冷冷却された液体ガス（１）を下流のプロセス
    において利用する前に、少なくとも１つの熱交換媒体
    （２８、３２、５４、７９）との熱交換で再ガス化する
    方法において、深冷冷却された液体ガス（１）の冷凍能
    力をヒートシンクとして少なくとも熱交換媒体（２８、
    ５４、７９）により下流のプロセスの部分工程の少なく
    とも１つに供給し、この熱交換媒体（２８、５４、７
    ８）が利用できない場合、深冷冷却された液体ガス
    （１）を付加的熱交換媒体（３２）で再ガス化すること
    を特徴とする深冷冷却された液体ガスの処理方法。
  2. 【請求項２】 深冷冷却された液体ガス（１）を差し当
    たり２つの部分流（３０、３３）に細分し、第１部分流
    （３０）を外部熱交換媒体（３１）で再ガス化し、引き
    続き点火し、付加的熱交換媒体（３２）の形成下に燃焼
    し、深冷冷却された液体ガス（１）の第２部分流（３
    ３）は付加的熱交換媒体（３２）との熱交換で再ガス化
    することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１熱交換媒体（２８）を深冷冷却され
    た液体ガス（１）との直接熱交換で冷却し、第１熱交換
    媒体（２８）として下流のプロセスの作業媒体を使用す
    ることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 第１熱交換に対して付加的に、深冷冷却
    された液体ガス（１）の第２熱交換媒体（５４）との第
    ２熱交換を行い、引き続き各熱交換媒体（２８、５４）
    を下流のプロセスの別個の部分工程に供給することを特
    徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 下流のプロセスの少なくとも１つの部分
    工程のヒートシンクとして下流のプロセスの作業媒体
    （２８´）を使用し、この作業媒体（２８´）を予め第
    １熱交換媒体（７９）との熱交換で冷却し、後者の熱交
    換媒体をこの熱交換後、深冷冷却された液体ガス（１）
    との熱交換のために再循環させることを特徴とする請求
    項１または２記載の方法。
  6. 【請求項６】 深冷冷却された液体ガス（１）をガス状
    燃料（２９）に再ガス化し、このガス状燃料（２９）を
    ガスタービンプロセスに供給し、そこで煙道ガス（６
    ９）に燃焼し、後者の煙道ガスを作業出力の目的のため
    に膨張させ、その際ガスタービンプロセスにおいて圧縮
    すべき周囲空気を第１熱交換媒体（２８）として使用す
    ることを特徴とする請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】 深冷冷却された液体ガス（１）をガス状
    燃料（２９）に再ガス化し、このガス状燃料（２９）を
    ガスタービンプロセスに供給し、そこで煙道ガス（６
    ９）に燃焼し、後者の煙道ガスを作業出力の目的のため
    に膨張させ、その際ガスタービンプロセスにおいて圧縮
    すべき周囲空気を第１熱交換媒体（２８）として使用
    し、第２熱交換媒体（５４）をガスタービンプロセスと
    結合した蒸気タービンプロセスのヒートシンクとして使
    用することを特徴とする請求項４記載の方法。
  8. 【請求項８】 深冷冷却された液体ガス（１）をガス状
    燃料（２９）に再ガス化し、このガス状燃料（２９）を
    ガスタービンプロセスに供給し、そこで煙道ガス（６
    ９）に燃焼し、後者の煙道ガスを作業出力の目的のため
    に膨張させ、その際ガスタービンプロセスにおいて圧縮
    すべき周囲空気を第１熱交換媒体（７９）により冷却さ
    れる作業媒体（２８´）として使用することを特徴とす
    る請求項５記載の方法。
  9. 【請求項９】 第２熱交換媒体（５４）として水を使用
    し、この水（５４）の温度を深冷冷却された液体ガス
    （１）との熱交換でほぼ０℃に低下し、その際水（５
    ４）を氷水（５４´）に変換し、同時に氷水（５４´）
    中に乱流を発生させることを特徴とする請求項４または
    ７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 水（５４）に添加物を供給し、この水
    （５４）の温度を深冷冷却された液体ガス（１）との熱
    交換でさらに低下することを特徴とする請求項９記載の
    方法。
  11. 【請求項１１】 第１熱交換媒体（７９）として水を使
    用し、この水（７９）の温度を深冷冷却された液体ガス
    （１）との熱交換でほぼ０℃に低下し、その際水（７
    ９）を氷水（７９´）に変換し、同時に氷水（７９´）
    中に乱流を発生させることを特徴とする請求項５または
    ８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 水（７９）に添加物を供給し、この水
    （７９）の温度を深冷冷却された液体ガス（１）との熱
    交換でさらに下げることを特徴とする請求項１１記載の
    方法。
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