JPH11108298A - Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置 - Google Patents
Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置Info
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- JPH11108298A JPH11108298A JP9287865A JP28786597A JPH11108298A JP H11108298 A JPH11108298 A JP H11108298A JP 9287865 A JP9287865 A JP 9287865A JP 28786597 A JP28786597 A JP 28786597A JP H11108298 A JPH11108298 A JP H11108298A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 凝固点が低く、−１００℃以下のような低温
で使用できて、顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、
固相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、
ＬＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷すること、及びその蓄
冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に、ＢＯＧを液化する
こと。 【解決手段】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出しＬ
ＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、該
液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の残
蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して蓄
冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程からな
る。
で使用できて、顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、
固相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、
ＬＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷すること、及びその蓄
冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に、ＢＯＧを液化する
こと。 【解決手段】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出しＬ
ＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、該
液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の残
蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して蓄
冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程からな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液化天然ガス（ＬＮ
Ｇと略称）等を気化し、天然ガス（ＮＧと略称）等とし
て供給する時の冷熱を、多成分蓄冷剤を貯蔵した蓄冷槽
内に蓄冷する方法及び装置、並びに、蓄冷した冷熱を利
用してＮＧの非供給時にボイル・オフガス（ＢＯＧと略
称）をＬＮＧとして再液化する方法及び装置に関する。
Ｇと略称）等を気化し、天然ガス（ＮＧと略称）等とし
て供給する時の冷熱を、多成分蓄冷剤を貯蔵した蓄冷槽
内に蓄冷する方法及び装置、並びに、蓄冷した冷熱を利
用してＮＧの非供給時にボイル・オフガス（ＢＯＧと略
称）をＬＮＧとして再液化する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧは保冷タンクに貯蔵され、火力発
電プラントや都市ガス用ＮＧとして払い出される。ＮＧ
の需要時に払い出されるＬＮＧは海水で熱交換してＮＧ
としていたために低温海水が発生し環境に影響を与える
という問題があった。また、ＬＮＧタンクは保冷されて
いるが、ＢＯＧは、外部からの熱により常時ＬＮＧの一
部が気化したり、ＬＮＧの払い出し時や輸送船からの受
け入れ時に一部が気化したりして発生する。ＢＯＧの発
生量は、貯蔵量に対して約０．００１〜０．１％／ｈｒ
である。ＢＯＧをＬＮＧで液化して回収するには、ＬＮ
Ｇの払い出し時の冷熱を利用するのが熱的に有利である
が、電力、熱需要の少ない夜間、深夜等にはＬＮＧ払い
出し量が少ないので、ＬＮＧ冷熱を利用して直接ＢＯＧ
を液化することはできない。
電プラントや都市ガス用ＮＧとして払い出される。ＮＧ
の需要時に払い出されるＬＮＧは海水で熱交換してＮＧ
としていたために低温海水が発生し環境に影響を与える
という問題があった。また、ＬＮＧタンクは保冷されて
いるが、ＢＯＧは、外部からの熱により常時ＬＮＧの一
部が気化したり、ＬＮＧの払い出し時や輸送船からの受
け入れ時に一部が気化したりして発生する。ＢＯＧの発
生量は、貯蔵量に対して約０．００１〜０．１％／ｈｒ
である。ＢＯＧをＬＮＧで液化して回収するには、ＬＮ
Ｇの払い出し時の冷熱を利用するのが熱的に有利である
が、電力、熱需要の少ない夜間、深夜等にはＬＮＧ払い
出し量が少ないので、ＬＮＧ冷熱を利用して直接ＢＯＧ
を液化することはできない。
【０００３】ＢＯＧの処理方法として、払い出し時にＬ
ＮＧが気化する際に発生する冷熱を利用して冷媒を冷却
しておき、出荷が減少又は停止した時に、冷却した冷媒
を利用してＢＯＧを再液化してＬＮＧタンクに戻したり
（特開昭６０−９８３００号公報）、払い出されるＮＧ
に混ぜて利用したりする方法が知られている。また、Ｌ
ＮＧ等の冷熱を貯蔵し、必要時にそれを利用する技術と
して、特開昭６０−９８３００号公報や特開昭６３−２
０３９９７号公報には、凝固点が低く沸点の高いイソペ
ンタン、イソブタン又はプロパンを蓄冷剤に使用し、蓄
冷剤を熱交換器に流通させて使用する技術が開示されて
いる。しかしこれらの蓄冷剤では、蓄冷剤は凝固しない
ので蓄冷剤は顕熱しか利用できず、大量のＬＮＧの冷熱
を蓄冷するには大型の蓄冷設備が必要である。また特開
平５−２６３９９７号公報には、ｎ−ペンタンのよう
に、凝固して顕熱及び潜熱を利用できるものもあるが、
冷却パイプと凝固したｎ−ペンタンの伝熱が悪く、初期
には凝固したｎ−ペンタンの層が薄いので問題ないが、
固相が成長するに伴い伝熱が悪くなるという問題があ
る。
ＮＧが気化する際に発生する冷熱を利用して冷媒を冷却
しておき、出荷が減少又は停止した時に、冷却した冷媒
を利用してＢＯＧを再液化してＬＮＧタンクに戻したり
（特開昭６０−９８３００号公報）、払い出されるＮＧ
に混ぜて利用したりする方法が知られている。また、Ｌ
ＮＧ等の冷熱を貯蔵し、必要時にそれを利用する技術と
して、特開昭６０−９８３００号公報や特開昭６３−２
０３９９７号公報には、凝固点が低く沸点の高いイソペ
ンタン、イソブタン又はプロパンを蓄冷剤に使用し、蓄
冷剤を熱交換器に流通させて使用する技術が開示されて
いる。しかしこれらの蓄冷剤では、蓄冷剤は凝固しない
ので蓄冷剤は顕熱しか利用できず、大量のＬＮＧの冷熱
を蓄冷するには大型の蓄冷設備が必要である。また特開
平５−２６３９９７号公報には、ｎ−ペンタンのよう
に、凝固して顕熱及び潜熱を利用できるものもあるが、
冷却パイプと凝固したｎ−ペンタンの伝熱が悪く、初期
には凝固したｎ−ペンタンの層が薄いので問題ないが、
固相が成長するに伴い伝熱が悪くなるという問題があ
る。
【０００４】特開平３−２３６５８８号公報、特開平４
−２５１１８２号公報には、エタノール／水の共晶混合
物を蓄冷剤に使用し、内部にこの蓄冷剤を満たした蓄冷
槽中にパイプを通過させるように設け、パイプ内に蒸発
した天然ガスを流すことにより、天然ガスを再液化する
方法が開示されている。蓄冷剤に共晶混合物を使用する
ことにより、蓄冷剤は顕熱に加えて、共晶混合物の結晶
化時の潜熱も蓄冷に利用することができる。しかしなが
らエタノール／水の凝固点は高く、更に、冷却パイプの
表面に水分が氷として付着すると伝熱効率が悪くなると
いう問題がある。特開平５−２４８５９９号公報には、
ＬＮＧ冷熱を圧縮式ヒートポンプで回収し、ＬＮＧタン
ク中のＬＮＧを過冷却してＢＯＧの発生を抑制する方法
が開示されている。しかし、ヒートポンプが必要とな
り、ガス圧縮冷凍サイクルのような複雑な系を使用する
という問題がある。
−２５１１８２号公報には、エタノール／水の共晶混合
物を蓄冷剤に使用し、内部にこの蓄冷剤を満たした蓄冷
槽中にパイプを通過させるように設け、パイプ内に蒸発
した天然ガスを流すことにより、天然ガスを再液化する
方法が開示されている。蓄冷剤に共晶混合物を使用する
ことにより、蓄冷剤は顕熱に加えて、共晶混合物の結晶
化時の潜熱も蓄冷に利用することができる。しかしなが
らエタノール／水の凝固点は高く、更に、冷却パイプの
表面に水分が氷として付着すると伝熱効率が悪くなると
いう問題がある。特開平５−２４８５９９号公報には、
ＬＮＧ冷熱を圧縮式ヒートポンプで回収し、ＬＮＧタン
ク中のＬＮＧを過冷却してＢＯＧの発生を抑制する方法
が開示されている。しかし、ヒートポンプが必要とな
り、ガス圧縮冷凍サイクルのような複雑な系を使用する
という問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、凝固
点が低いので−１００℃以下のような低温で使用でき
て、顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、固相の発生
によっても伝熱が極端に低下することなく、ＬＮＧ等の
液化ガスの冷熱を蓄冷すること、及びその蓄冷熱を利用
してＬＮＧの非需要時に、ＢＯＧを液化することであ
る。
点が低いので−１００℃以下のような低温で使用でき
て、顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、固相の発生
によっても伝熱が極端に低下することなく、ＬＮＧ等の
液化ガスの冷熱を蓄冷すること、及びその蓄冷熱を利用
してＬＮＧの非需要時に、ＢＯＧを液化することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＨＦＣ−
１３４ａ、ＨＦＣ−２３もしくはＨＦＣ−３２、プロパ
ン、及び窒素のようなキャリアーガスを含む多成分蓄冷
剤を使用することにより、ＬＮＧ等の液化ガスの冷熱
を、蓄冷剤の顕熱及び潜熱として蓄冷できること及びそ
の蓄冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に発生するＢＯＧ
を液化できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
１３４ａ、ＨＦＣ−２３もしくはＨＦＣ−３２、プロパ
ン、及び窒素のようなキャリアーガスを含む多成分蓄冷
剤を使用することにより、ＬＮＧ等の液化ガスの冷熱
を、蓄冷剤の顕熱及び潜熱として蓄冷できること及びそ
の蓄冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に発生するＢＯＧ
を液化できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００７】すなわち本発明の第１は、ＨＦＣ−１３４
ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ−３２、プロパン及びこれら
の混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種、及び
キャリアーガスからなる多成分系の蓄冷剤を使用して、
蓄冷剤ガスを払い出しＬＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの
一部を液化する工程、該液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回
収する工程、未液化の残蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内
の蓄冷剤中へ噴気して蓄冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして
発生させる工程からなることを特徴とするＬＮＧ冷熱の
蓄冷方法に関するものである。これにより、蓄冷剤の凝
固点が低いので−１００℃以下のような低温で使用でき
て、蓄冷剤の顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、固
相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、Ｌ
ＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷することができる。本発
明の第２は、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ
−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から選
ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる多
成分系の蓄冷剤を液体として貯蔵する蓄冷槽（３）、蓄
冷槽（３）の上部に設けられた気液接触塔（４）、気液
接触塔頂部と蓄冷槽（３）の間に設けられたキャリアー
ガス・サーキュレーター（９）、払い出しＬＮＧ（１
２）と蓄冷剤ガス（１３）を熱交換する熱交換器（２）
及び気液接触塔（４）と熱交換器（２）の間に設けられ
た蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）からなり、蓄冷
剤ガス（１３）を蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）
により熱交換器（２）の被冷却側に供給し、熱交換器
（２）の冷却側に供給された払い出しＬＮＧ（１２）と
熱交換して蓄冷剤ガス（１３）の一部を液化し、一部液
化した蓄冷剤ガスを気液接触塔上部に供給し、液化した
蓄冷剤は気液接触塔内を流下して蓄冷槽（３）に回収さ
れ、残蓄冷剤ガス（１５）を、別途、気液接触塔頂部を
経てキャリアーガス・サーキュレーター（９）により蓄
冷槽内の蓄冷剤（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）から蓄
冷剤ガスを発生させることにより、蓄冷剤（５）に冷熱
を蓄冷することを特徴とするＬＮＧ冷熱の蓄冷装置に関
するものである。これにより、蓄冷剤の凝固点が低いの
で−１００℃以下のような低温で使用できて、顕熱及び
蓄冷剤ガスの液化及び結晶化時の潜熱が利用できて、固
相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、Ｌ
ＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷することができる。また
本発明の第３は、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、Ｈ
ＦＣ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからな
る多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出し
ＬＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、
該液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の
残蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して
蓄冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程、並び
に、ＬＮＧの非需要時に蓄冷した蓄冷剤と圧縮したＢＯ
Ｇを熱交換してＢＯＧを液化する工程からなることを特
徴とする多成分蓄冷剤を使用したＢＯＧの再液化方法に
関するものである。これにより、本発明の第２で蓄冷し
た冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に、たまったＢＯＧ
を液化することができる。本発明の第４は、ＨＦＣ−１
３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ−３２、プロパン及びこ
れらの混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種、
及びキャリアーガスからなる多成分系の蓄冷剤を液体と
して貯蔵する蓄冷槽（３）、蓄冷槽（３）の上部に設け
られた気液接触塔（４）、気液接触塔頂部と蓄冷槽
（３）の間に設けられたキャリアーガス・サーキュレー
ター（９）、払い出しＬＮＧ（１２）と蓄冷剤ガス（１
３）を熱交換する熱交換器（２）及び気液接触塔（４）
と熱交換器（２）の間に設けられた蓄冷剤ガス・サーキ
ュレーター（６）、並びに、ＢＯＧ圧縮機（１７）及び
ＢＯＧ冷却器（１１）からなり、蓄冷剤ガス（１３）を
蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）により熱交換器
（２）の被冷却側に供給し、熱交換器（２）の冷却側に
供給された払い出しＬＮＧ（１２）と熱交換して蓄冷剤
ガス（１３）の一部を液化し、一部液化した蓄冷剤ガス
を気液接触塔上部に供給し、液化した蓄冷剤は気液接触
塔内を流下して蓄冷槽（３）に回収され、残蓄冷剤ガス
（１５）を、別途、気液接触塔頂部を経てキャリアーガ
ス・サーキュレーター（９）により蓄冷槽内の蓄冷剤
（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）から蓄冷剤ガスを発生
させることにより、蓄冷剤（５）に冷熱を蓄冷した後、
ＬＮＧの非需要時に、蓄冷した蓄冷剤（５）とＢＯＧ圧
縮機（１７）により圧縮したＢＯＧをＢＯＧ冷却器（１
１）により熱交換してＢＯＧを液化することを特徴とす
るＢＯＧの再液化装置に関するものである。これによ
り、本発明の第３で蓄冷した冷熱を利用してＬＮＧの非
需要時に、たまったＢＯＧを液化することができる。
ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ−３２、プロパン及びこれら
の混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種、及び
キャリアーガスからなる多成分系の蓄冷剤を使用して、
蓄冷剤ガスを払い出しＬＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの
一部を液化する工程、該液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回
収する工程、未液化の残蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内
の蓄冷剤中へ噴気して蓄冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして
発生させる工程からなることを特徴とするＬＮＧ冷熱の
蓄冷方法に関するものである。これにより、蓄冷剤の凝
固点が低いので−１００℃以下のような低温で使用でき
て、蓄冷剤の顕熱及び結晶化時の潜熱が利用できて、固
相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、Ｌ
ＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷することができる。本発
明の第２は、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ
−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から選
ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる多
成分系の蓄冷剤を液体として貯蔵する蓄冷槽（３）、蓄
冷槽（３）の上部に設けられた気液接触塔（４）、気液
接触塔頂部と蓄冷槽（３）の間に設けられたキャリアー
ガス・サーキュレーター（９）、払い出しＬＮＧ（１
２）と蓄冷剤ガス（１３）を熱交換する熱交換器（２）
及び気液接触塔（４）と熱交換器（２）の間に設けられ
た蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）からなり、蓄冷
剤ガス（１３）を蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）
により熱交換器（２）の被冷却側に供給し、熱交換器
（２）の冷却側に供給された払い出しＬＮＧ（１２）と
熱交換して蓄冷剤ガス（１３）の一部を液化し、一部液
化した蓄冷剤ガスを気液接触塔上部に供給し、液化した
蓄冷剤は気液接触塔内を流下して蓄冷槽（３）に回収さ
れ、残蓄冷剤ガス（１５）を、別途、気液接触塔頂部を
経てキャリアーガス・サーキュレーター（９）により蓄
冷槽内の蓄冷剤（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）から蓄
冷剤ガスを発生させることにより、蓄冷剤（５）に冷熱
を蓄冷することを特徴とするＬＮＧ冷熱の蓄冷装置に関
するものである。これにより、蓄冷剤の凝固点が低いの
で−１００℃以下のような低温で使用できて、顕熱及び
蓄冷剤ガスの液化及び結晶化時の潜熱が利用できて、固
相の発生によっても伝熱が極端に低下することなく、Ｌ
ＮＧ等の液化ガスの冷熱を蓄冷することができる。また
本発明の第３は、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、Ｈ
ＦＣ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからな
る多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出し
ＬＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、
該液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の
残蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して
蓄冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程、並び
に、ＬＮＧの非需要時に蓄冷した蓄冷剤と圧縮したＢＯ
Ｇを熱交換してＢＯＧを液化する工程からなることを特
徴とする多成分蓄冷剤を使用したＢＯＧの再液化方法に
関するものである。これにより、本発明の第２で蓄冷し
た冷熱を利用してＬＮＧの非需要時に、たまったＢＯＧ
を液化することができる。本発明の第４は、ＨＦＣ−１
３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦＣ−３２、プロパン及びこ
れらの混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種、
及びキャリアーガスからなる多成分系の蓄冷剤を液体と
して貯蔵する蓄冷槽（３）、蓄冷槽（３）の上部に設け
られた気液接触塔（４）、気液接触塔頂部と蓄冷槽
（３）の間に設けられたキャリアーガス・サーキュレー
ター（９）、払い出しＬＮＧ（１２）と蓄冷剤ガス（１
３）を熱交換する熱交換器（２）及び気液接触塔（４）
と熱交換器（２）の間に設けられた蓄冷剤ガス・サーキ
ュレーター（６）、並びに、ＢＯＧ圧縮機（１７）及び
ＢＯＧ冷却器（１１）からなり、蓄冷剤ガス（１３）を
蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）により熱交換器
（２）の被冷却側に供給し、熱交換器（２）の冷却側に
供給された払い出しＬＮＧ（１２）と熱交換して蓄冷剤
ガス（１３）の一部を液化し、一部液化した蓄冷剤ガス
を気液接触塔上部に供給し、液化した蓄冷剤は気液接触
塔内を流下して蓄冷槽（３）に回収され、残蓄冷剤ガス
（１５）を、別途、気液接触塔頂部を経てキャリアーガ
ス・サーキュレーター（９）により蓄冷槽内の蓄冷剤
（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）から蓄冷剤ガスを発生
させることにより、蓄冷剤（５）に冷熱を蓄冷した後、
ＬＮＧの非需要時に、蓄冷した蓄冷剤（５）とＢＯＧ圧
縮機（１７）により圧縮したＢＯＧをＢＯＧ冷却器（１
１）により熱交換してＢＯＧを液化することを特徴とす
るＢＯＧの再液化装置に関するものである。これによ
り、本発明の第３で蓄冷した冷熱を利用してＬＮＧの非
需要時に、たまったＢＯＧを液化することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】ＬＮＧは、通常、メタンを主成分
とする炭素数１〜５の飽和炭化水素からなり、常圧ない
し加圧下に、−１５０ないし−１８０℃に冷却されて液
化、貯蔵されており、常圧における気化温度は−１６１
℃である。したがって、ＬＮＧが気化して外温のＮＧと
なるまでの蒸発潜熱及び／又は顕熱を、冷熱として蓄冷
することができる。さらに、この蓄冷された冷熱を利用
してＢＯＧを再液化することができる。上述のように、
天然ガスはメタンを主成分とする多成分系の混合物であ
り、産地によって少しづつ組成を異にする。したがっ
て、ＢＯＧの沸点と露点も天然ガスの種類によって異な
るが、沸点はほぼ同一の値を示す。ＢＯＧはＬＮＧタン
ク内の上部にほぼ常圧で溜まり、その温度は−１００〜
−１６０℃であり、主たる成分はメタンである。ＢＯＧ
の常圧における沸点は約−１６１℃であり、４気圧に圧
縮した状態の沸点は約−１４０℃であり、４０気圧に圧
縮した状態の沸点は約−８１℃である。
とする炭素数１〜５の飽和炭化水素からなり、常圧ない
し加圧下に、−１５０ないし−１８０℃に冷却されて液
化、貯蔵されており、常圧における気化温度は−１６１
℃である。したがって、ＬＮＧが気化して外温のＮＧと
なるまでの蒸発潜熱及び／又は顕熱を、冷熱として蓄冷
することができる。さらに、この蓄冷された冷熱を利用
してＢＯＧを再液化することができる。上述のように、
天然ガスはメタンを主成分とする多成分系の混合物であ
り、産地によって少しづつ組成を異にする。したがっ
て、ＢＯＧの沸点と露点も天然ガスの種類によって異な
るが、沸点はほぼ同一の値を示す。ＢＯＧはＬＮＧタン
ク内の上部にほぼ常圧で溜まり、その温度は−１００〜
−１６０℃であり、主たる成分はメタンである。ＢＯＧ
の常圧における沸点は約−１６１℃であり、４気圧に圧
縮した状態の沸点は約−１４０℃であり、４０気圧に圧
縮した状態の沸点は約−８１℃である。
【０００９】本発明で、払い出しＬＮＧとは、保冷され
たＬＮＧタンクから火力発電プラントや都市ガス用にＮ
Ｇとして払い出されるＬＮＧを言い、需要期間とは、Ｌ
ＮＧが上記用途に払い出される期間を言い、非需要期間
とは、上記用途に払い出される量が減少又は０である期
間を言う。したがって、例えば、需要期間とは昼間であ
り、非需要期間とは夜間又は早朝あるいは火力発電プラ
ント等の停止期間である。また、必要時にとは、例え
ば、ＢＯＧを液化するために冷熱を使用する時である。
ＢＯＧは需要期には火力発電プラントや都市ガス用にＮ
Ｇとして払い出されるが、非需要期には外熱によりほぼ
一定の速度で発生し、ＬＮＧタンク内の上部に溜まるの
で、上記発生速度に合わせてＢＯＧを蓄冷装置により再
液化する。したがって、本発明ではＢＯＧをＬＮＧタン
ク内の上部に大量に貯蔵する必要はない。
たＬＮＧタンクから火力発電プラントや都市ガス用にＮ
Ｇとして払い出されるＬＮＧを言い、需要期間とは、Ｌ
ＮＧが上記用途に払い出される期間を言い、非需要期間
とは、上記用途に払い出される量が減少又は０である期
間を言う。したがって、例えば、需要期間とは昼間であ
り、非需要期間とは夜間又は早朝あるいは火力発電プラ
ント等の停止期間である。また、必要時にとは、例え
ば、ＢＯＧを液化するために冷熱を使用する時である。
ＢＯＧは需要期には火力発電プラントや都市ガス用にＮ
Ｇとして払い出されるが、非需要期には外熱によりほぼ
一定の速度で発生し、ＬＮＧタンク内の上部に溜まるの
で、上記発生速度に合わせてＢＯＧを蓄冷装置により再
液化する。したがって、本発明ではＢＯＧをＬＮＧタン
ク内の上部に大量に貯蔵する必要はない。
【００１０】ＢＯＧは、圧縮機により圧縮され、蓄冷装
置により液化されてもよいし、予冷却されてから蓄冷装
置により液化されてもよい。予冷却の方法としては、本
発明で使用する蓄冷槽の温度よりも高温の約−５０℃〜
常温で熱交換できるものであり、本発明における蓄冷装
置で熱交換したＬＮＧを払い出しＮＧ（約５℃）にする
までの冷熱を予冷設備に蓄冷し、使用することができ
る。蓄冷装置に蓄冷された温度にも依るが、ＢＯＧはＢ
ＯＧ圧縮機により３〜２０kgf/cm2（例えば−１５０℃
で液化するには約４kgf/cm2）に圧縮された後、必要で
あれば予冷設備により圧縮ＢＯＧを予冷した上で、蓄冷
装置の蓄冷熱を利用してが再液化される。また、日中等
ＬＮＧの払い出し時に発生するＢＯＧをＮＧに混合して
払い出してもよいし、ＢＯＧを払い出しＮＧの圧力まで
昇圧するのに要する圧縮動力が、ＢＯＧの液化に要する
圧縮動力よりも大きい場合には、日中等ＬＮＧの払い出
し時においても蓄冷された冷熱を利用してＢＯＧを液化
してもよい。
置により液化されてもよいし、予冷却されてから蓄冷装
置により液化されてもよい。予冷却の方法としては、本
発明で使用する蓄冷槽の温度よりも高温の約−５０℃〜
常温で熱交換できるものであり、本発明における蓄冷装
置で熱交換したＬＮＧを払い出しＮＧ（約５℃）にする
までの冷熱を予冷設備に蓄冷し、使用することができ
る。蓄冷装置に蓄冷された温度にも依るが、ＢＯＧはＢ
ＯＧ圧縮機により３〜２０kgf/cm2（例えば−１５０℃
で液化するには約４kgf/cm2）に圧縮された後、必要で
あれば予冷設備により圧縮ＢＯＧを予冷した上で、蓄冷
装置の蓄冷熱を利用してが再液化される。また、日中等
ＬＮＧの払い出し時に発生するＢＯＧをＮＧに混合して
払い出してもよいし、ＢＯＧを払い出しＮＧの圧力まで
昇圧するのに要する圧縮動力が、ＢＯＧの液化に要する
圧縮動力よりも大きい場合には、日中等ＬＮＧの払い出
し時においても蓄冷された冷熱を利用してＢＯＧを液化
してもよい。
【００１１】本発明で使用する多成分蓄冷剤は、−１０
０℃以下で蓄冷可能な、好ましくは、−１２０℃〜−２
００℃程度での使用に適した蓄冷剤である。多成分蓄冷
剤は固溶体を形成し、その凝固点は−１０４℃〜−１８
８℃の間であり、冷熱を蓄冷剤の顕熱及び凝固潜熱とし
て蓄えられる媒体であり、加圧下には、−１００℃を越
えて常温までの温度で液体状態のものであり、しかも凝
固時にもスラリー状態となりキャリアーガスの噴気によ
り撹拌されるので伝熱効率の高いものである。さらに、
温度によっては蓄冷剤ガスの液化潜熱も利用できる。本
発明で使用する多成分蓄冷剤は、ＨＦＣ−１３４ａ（Ｃ
Ｈ2ＦＣＦ3）、ＨＦＣ−２３（ＣＨＦ3）、ＨＦＣ−３
２（ＣＨ2Ｆ2）、プロパン及びこれらの混合物からなる
群から選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスの
混合物であり、キャリアーガスはその飽和溶解度分が液
相（又は固相）に存在し、大部分は気相に存在する。Ｈ
ＦＣ−１３４ａ：プロパンの比率を変えることにより、
ＨＦＣ−１３４ａの比率が多い場合には凝固点は−１０
４℃に近づき、プロパンの比率が多い場合には凝固点は
−１８８℃に近づくので、所望によりその凝固点を選択
することができる。ＨＦＣ−１３４ａ及びプロパンの凝
固熱（融解熱）は、それぞれ３．９２、１９．１ｋｃａ
ｌ／ｋｇであるから、これらの混合物の凝固熱はは３．
９２ｋｃａｌ／ｋｇを超えて１９．１ｋｃａｌ／ｋｇ未
満の範囲で調整可能であり、必要な蓄冷温度レベルに応
じてＨＦＣ−１３４ａ：プロパンの比率を選択すること
もできる。また、ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−２３の混
合物や、ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−３２の混合物等に
ついても、それらの組成比を調整することにより凝固点
降下を生じさせ所望の範囲の凝固点を有する蓄冷剤とす
ることができる。
０℃以下で蓄冷可能な、好ましくは、−１２０℃〜−２
００℃程度での使用に適した蓄冷剤である。多成分蓄冷
剤は固溶体を形成し、その凝固点は−１０４℃〜−１８
８℃の間であり、冷熱を蓄冷剤の顕熱及び凝固潜熱とし
て蓄えられる媒体であり、加圧下には、−１００℃を越
えて常温までの温度で液体状態のものであり、しかも凝
固時にもスラリー状態となりキャリアーガスの噴気によ
り撹拌されるので伝熱効率の高いものである。さらに、
温度によっては蓄冷剤ガスの液化潜熱も利用できる。本
発明で使用する多成分蓄冷剤は、ＨＦＣ−１３４ａ（Ｃ
Ｈ2ＦＣＦ3）、ＨＦＣ−２３（ＣＨＦ3）、ＨＦＣ−３
２（ＣＨ2Ｆ2）、プロパン及びこれらの混合物からなる
群から選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスの
混合物であり、キャリアーガスはその飽和溶解度分が液
相（又は固相）に存在し、大部分は気相に存在する。Ｈ
ＦＣ−１３４ａ：プロパンの比率を変えることにより、
ＨＦＣ−１３４ａの比率が多い場合には凝固点は−１０
４℃に近づき、プロパンの比率が多い場合には凝固点は
−１８８℃に近づくので、所望によりその凝固点を選択
することができる。ＨＦＣ−１３４ａ及びプロパンの凝
固熱（融解熱）は、それぞれ３．９２、１９．１ｋｃａ
ｌ／ｋｇであるから、これらの混合物の凝固熱はは３．
９２ｋｃａｌ／ｋｇを超えて１９．１ｋｃａｌ／ｋｇ未
満の範囲で調整可能であり、必要な蓄冷温度レベルに応
じてＨＦＣ−１３４ａ：プロパンの比率を選択すること
もできる。また、ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−２３の混
合物や、ＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−３２の混合物等に
ついても、それらの組成比を調整することにより凝固点
降下を生じさせ所望の範囲の凝固点を有する蓄冷剤とす
ることができる。
【００１２】キャリアーガスとしては、窒素、水素、メ
タン、エタン、一酸化炭素、ヘリウム、アルゴン及びそ
れらの混合物から成る群から選ばれた少なくとも一種の
ガスを使用することができる。好ましくは、窒素、水
素、メタン、ヘリウム、アルゴンまたはそれらの混合物
であり、特に好ましくは窒素である。
タン、エタン、一酸化炭素、ヘリウム、アルゴン及びそ
れらの混合物から成る群から選ばれた少なくとも一種の
ガスを使用することができる。好ましくは、窒素、水
素、メタン、ヘリウム、アルゴンまたはそれらの混合物
であり、特に好ましくは窒素である。
【００１３】本発明で使用する多成分蓄冷剤の各成分の
比率は、一例としては、ＨＦＣ−１３４ａ／プロパン＝
約６０〜２０／約４０〜８０（モル％比）であり、キャ
リアーガスは液相及び／又は固相に飽和溶解度分が存在
し、大部分のキャリアーガスは気相中に存在するような
分布を示すような比率である。しかし、キャリアーガス
は、単にＨＦＣ−１３４ａ／プロパン混合系の蓄冷剤の
運搬体ではなく、溶解することによりＨＦＣ−１３４ａ
／プロパン混合系の凝固点及び凝固熱を変化させるの
で、ＨＦＣ−１３４ａ／プロパン／キャリアーガスの３
成分系で多成分系蓄冷剤（ＭＣＲ）を構成する。それら
の液相の組成は、使用する温度、圧力の範囲で自動的に
決まり、温度及び圧力が変化するにつれて組成が自動的
に変化する（オープンサイクル）。
比率は、一例としては、ＨＦＣ−１３４ａ／プロパン＝
約６０〜２０／約４０〜８０（モル％比）であり、キャ
リアーガスは液相及び／又は固相に飽和溶解度分が存在
し、大部分のキャリアーガスは気相中に存在するような
分布を示すような比率である。しかし、キャリアーガス
は、単にＨＦＣ−１３４ａ／プロパン混合系の蓄冷剤の
運搬体ではなく、溶解することによりＨＦＣ−１３４ａ
／プロパン混合系の凝固点及び凝固熱を変化させるの
で、ＨＦＣ−１３４ａ／プロパン／キャリアーガスの３
成分系で多成分系蓄冷剤（ＭＣＲ）を構成する。それら
の液相の組成は、使用する温度、圧力の範囲で自動的に
決まり、温度及び圧力が変化するにつれて組成が自動的
に変化する（オープンサイクル）。
【００１４】この例では、蓄冷温度−１００℃以下で
は、ＨＦＣ−１３４ａ、プロパンの分圧は十分低く、キ
ャリアーガスの分圧が支配的になる。多成分蓄冷剤中へ
のキャリアーガスの噴気により、プロパン、ＨＦＣ−１
３４ａ及びキャリアーガスの混合ガスが、蓄冷剤ガスと
して、キャリアーガスサーキュレーターにより熱交換器
の被冷却側に供給される。熱交換器の冷却側にはＬＮＧ
が供給され、上記蓄冷剤ガスと熱交換し、蓄冷剤ガスの
一部すなわち冷却熱量に相当するプロパン及びＨＦＣ−
１３４ａ等キャリアーガスよりも高沸点の成分が優先的
に液化される。このため、蓄冷剤ガス中の各蓄冷剤成分
の分圧は、冷熱の移行効率に影響する。本発明で使用す
る蓄冷剤は、組成によっては非爆発性にすることが可能
である。また、多成分蓄冷剤は、金属に対する腐蝕性が
ほとんどなく、金属製の設備に貯蔵して長期間使用する
ことができる。また、本発明で使用する多成分蓄冷剤
は、オゾン破壊性が低く、外部に漏れた場合でもオゾン
破壊性に関する安全性は高い。
は、ＨＦＣ−１３４ａ、プロパンの分圧は十分低く、キ
ャリアーガスの分圧が支配的になる。多成分蓄冷剤中へ
のキャリアーガスの噴気により、プロパン、ＨＦＣ−１
３４ａ及びキャリアーガスの混合ガスが、蓄冷剤ガスと
して、キャリアーガスサーキュレーターにより熱交換器
の被冷却側に供給される。熱交換器の冷却側にはＬＮＧ
が供給され、上記蓄冷剤ガスと熱交換し、蓄冷剤ガスの
一部すなわち冷却熱量に相当するプロパン及びＨＦＣ−
１３４ａ等キャリアーガスよりも高沸点の成分が優先的
に液化される。このため、蓄冷剤ガス中の各蓄冷剤成分
の分圧は、冷熱の移行効率に影響する。本発明で使用す
る蓄冷剤は、組成によっては非爆発性にすることが可能
である。また、多成分蓄冷剤は、金属に対する腐蝕性が
ほとんどなく、金属製の設備に貯蔵して長期間使用する
ことができる。また、本発明で使用する多成分蓄冷剤
は、オゾン破壊性が低く、外部に漏れた場合でもオゾン
破壊性に関する安全性は高い。
【００１５】本発明では、所望により、前記多成分蓄冷
剤に、炭素数１ないし５の他の炭化水素やＨＣＦＣ−１
２４（凝固点−１９９℃）、ＨＣＦＣ−２２（凝固点−
１６０℃）のようなフロン等を、凝固点、凝固熱等を調
整するために混入して使用することができる。
剤に、炭素数１ないし５の他の炭化水素やＨＣＦＣ−１
２４（凝固点−１９９℃）、ＨＣＦＣ−２２（凝固点−
１６０℃）のようなフロン等を、凝固点、凝固熱等を調
整するために混入して使用することができる。
【００１６】本発明で使用する蓄冷槽は、上記蓄冷剤を
内部に貯蔵するものであり、加圧でも、常圧でも、減圧
でも使用することができるが、常温になることを考えれ
ば、耐圧性のものにする必要がある。本発明で使用する
蓄冷槽は、蓄冷剤を蓄冷槽内に貯蔵して使用するために
特に限定はないが、円筒状、球状等種々の形式のものが
使用できる。蓄冷槽は竪型でも横型でもよい。本発明で
使用する蓄冷槽には気液接触塔が設けられる。気液接触
塔は、好ましくは、蓄熱槽上部に設けられ、蓄冷剤から
発生した蓄冷剤ガスのみを蓄冷剤ガス・サーキュレータ
ーにより熱交換器に供給し、液化した蓄冷剤ガスを気液
接触塔上部に供給し、液化した蓄冷剤を気液接触塔内を
流下させて蓄冷槽に回収し、残蓄冷剤ガスを、気液接触
塔頂部を経てキャリアーガス・サーキュレーターにより
蓄冷槽内の蓄冷剤中に供給できるようにする。
内部に貯蔵するものであり、加圧でも、常圧でも、減圧
でも使用することができるが、常温になることを考えれ
ば、耐圧性のものにする必要がある。本発明で使用する
蓄冷槽は、蓄冷剤を蓄冷槽内に貯蔵して使用するために
特に限定はないが、円筒状、球状等種々の形式のものが
使用できる。蓄冷槽は竪型でも横型でもよい。本発明で
使用する蓄冷槽には気液接触塔が設けられる。気液接触
塔は、好ましくは、蓄熱槽上部に設けられ、蓄冷剤から
発生した蓄冷剤ガスのみを蓄冷剤ガス・サーキュレータ
ーにより熱交換器に供給し、液化した蓄冷剤ガスを気液
接触塔上部に供給し、液化した蓄冷剤を気液接触塔内を
流下させて蓄冷槽に回収し、残蓄冷剤ガスを、気液接触
塔頂部を経てキャリアーガス・サーキュレーターにより
蓄冷槽内の蓄冷剤中に供給できるようにする。
【００１７】気液接触塔は充填塔であっても、棚段塔で
あってもよい。棚段または充填材としては、蒸留等に使
用されるものが用いられる。気液接触塔には適切な材
質、気液接触能、圧損等を持った、棚段または充填材が
必要な高さに充填される。気液接触塔は、上部と下部に
分けることができる。気液接触塔下部は、蓄冷槽内の液
相及び／又は固相の蓄冷剤にキャリアーガスを噴気して
蓄冷剤ガスを発生させる際に生ずる蓄冷剤の液の飛沫を
分離し、蓄冷剤ガス・サーキュレーターに蓄冷剤ガスの
みを供給できるようにする。気液接触塔上部は、下降す
る冷却された蓄冷剤と上昇する蓄冷剤ガスが接触して熱
交換し、未冷却の蓄冷剤ガスが気液接触塔頂部からキャ
リアーガス・サーキュレーターに混入するのを抑えるよ
うにする。ＬＮＧとの熱交換により液化しなかった残り
の蓄冷剤ガス、即ち、残蓄冷剤ガスは、少量のＨＦＣ−
１３４ａ、プロパン及びキャリアーガスであり、別途、
気液接触塔頂部からキャリアーガス・サーキュレーター
により蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気される。キャリアーガ
スを蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気するために、例えば、蓄
冷槽内の底部に噴気口を持つパイプを設けることができ
る。蓄冷剤ガスを発生させる場合に、蓄冷剤の組成、冷
却されるにつれて低下する温度、各サーキュレーターに
よるガス送気量等により影響されるので、目的に応じて
操作条件が定められる。
あってもよい。棚段または充填材としては、蒸留等に使
用されるものが用いられる。気液接触塔には適切な材
質、気液接触能、圧損等を持った、棚段または充填材が
必要な高さに充填される。気液接触塔は、上部と下部に
分けることができる。気液接触塔下部は、蓄冷槽内の液
相及び／又は固相の蓄冷剤にキャリアーガスを噴気して
蓄冷剤ガスを発生させる際に生ずる蓄冷剤の液の飛沫を
分離し、蓄冷剤ガス・サーキュレーターに蓄冷剤ガスの
みを供給できるようにする。気液接触塔上部は、下降す
る冷却された蓄冷剤と上昇する蓄冷剤ガスが接触して熱
交換し、未冷却の蓄冷剤ガスが気液接触塔頂部からキャ
リアーガス・サーキュレーターに混入するのを抑えるよ
うにする。ＬＮＧとの熱交換により液化しなかった残り
の蓄冷剤ガス、即ち、残蓄冷剤ガスは、少量のＨＦＣ−
１３４ａ、プロパン及びキャリアーガスであり、別途、
気液接触塔頂部からキャリアーガス・サーキュレーター
により蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気される。キャリアーガ
スを蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気するために、例えば、蓄
冷槽内の底部に噴気口を持つパイプを設けることができ
る。蓄冷剤ガスを発生させる場合に、蓄冷剤の組成、冷
却されるにつれて低下する温度、各サーキュレーターに
よるガス送気量等により影響されるので、目的に応じて
操作条件が定められる。
【００１８】本発明の蓄冷方法によれば、単位容積あた
りの蓄冷量が大きく、蓄冷操作が容易である。すなわ
ち、凝縮性の小さいガス成分から凝縮性の大きいガス成
分に至る多成分系の冷媒を使用すること、また蒸気圧や
凝固点等について幅のある多成分を共存させることによ
り、常温からＬＮＧ常圧沸点である−１６０℃レベルの
低温に至るまでの伝熱と蓄冷を１つの多成分冷媒を使用
して可能になった。
りの蓄冷量が大きく、蓄冷操作が容易である。すなわ
ち、凝縮性の小さいガス成分から凝縮性の大きいガス成
分に至る多成分系の冷媒を使用すること、また蒸気圧や
凝固点等について幅のある多成分を共存させることによ
り、常温からＬＮＧ常圧沸点である−１６０℃レベルの
低温に至るまでの伝熱と蓄冷を１つの多成分冷媒を使用
して可能になった。
【００１９】以下に本発明の一例として図１により、払
い出しＬＮＧの冷熱を蓄冷し、これを利用してＢＯＧを
再液化する方法を説明する。ＬＮＧタンク１（容量１０
万ｋｌ）には、ＬＮＧが常圧ないしやや加圧で、−１６
０℃近傍で貯蔵されており、ＬＮＧの上部にはＢＯＧが
常圧ないしやや加圧で、−１００〜−１６０℃で溜まっ
ている。ＬＮＧの払い出し量は昼間需要時に例えば、１
００ｔ／ｈｒで、ポンプにより３０kgf/cm2に加圧され
て払い出され、夜間非需要時の払い出し量はほぼ０ｔ／
ｈｒである。ＢＯＧの発生量は常時平均２ｔ／ｈｒであ
る。
い出しＬＮＧの冷熱を蓄冷し、これを利用してＢＯＧを
再液化する方法を説明する。ＬＮＧタンク１（容量１０
万ｋｌ）には、ＬＮＧが常圧ないしやや加圧で、−１６
０℃近傍で貯蔵されており、ＬＮＧの上部にはＢＯＧが
常圧ないしやや加圧で、−１００〜−１６０℃で溜まっ
ている。ＬＮＧの払い出し量は昼間需要時に例えば、１
００ｔ／ｈｒで、ポンプにより３０kgf/cm2に加圧され
て払い出され、夜間非需要時の払い出し量はほぼ０ｔ／
ｈｒである。ＢＯＧの発生量は常時平均２ｔ／ｈｒであ
る。
【００２０】蓄冷槽３には蓄冷剤５が貯蔵されており、
蓄冷槽の上部には気液接触塔４が設けられている。気液
接触塔は、下部充填層７と上部充填層８に充填材が充填
されている。蓄冷剤ガス１３は気液接触塔下部と上部の
中間から蓄冷剤ガス・サーキュレーター６により熱交換
器２に供給される。他方、熱交換器２には払い出しＬＮ
Ｇ１２が供給され、蓄冷剤ガスを冷却し、ＮＧ２０とし
て送出される。必要により予蓄冷設備（図示せず）を設
けて、熱交換器２を出たＮＧの保有している冷熱をさら
に蓄冷してもよい。蓄冷剤ガス１３は熱交換器２で冷却
され、一部が液化され、蓄冷剤ガス・液混合物１４とな
り、気液接触塔の上部充填層８の上部に供給され、液化
した蓄冷剤は上部充填層及び下部充填層を流下して蓄冷
槽３に液体として貯蔵される。蓄冷剤５が常温から徐々
に冷却されて、自身の温度が−９０〜−１００℃にな
り、蓄冷剤の蒸気圧が低下して全体が１気圧以下になっ
てくるとキャリアーガスの機能が低下するためにキャリ
アーガスをキャリアーガス貯槽２２からキャリアガス供
給又は排出ライン２１により蓄冷槽等、系内に供給して
所定の気圧を保持する。本発明における多成分蓄冷剤
は、蓄冷時でも、必要であればＢＯＧ液化時でも、キャ
リアーガスにより撹拌されるので、蓄冷剤が凝固してい
る時はスラリー状態であり、伝熱阻害が防がれる。
蓄冷槽の上部には気液接触塔４が設けられている。気液
接触塔は、下部充填層７と上部充填層８に充填材が充填
されている。蓄冷剤ガス１３は気液接触塔下部と上部の
中間から蓄冷剤ガス・サーキュレーター６により熱交換
器２に供給される。他方、熱交換器２には払い出しＬＮ
Ｇ１２が供給され、蓄冷剤ガスを冷却し、ＮＧ２０とし
て送出される。必要により予蓄冷設備（図示せず）を設
けて、熱交換器２を出たＮＧの保有している冷熱をさら
に蓄冷してもよい。蓄冷剤ガス１３は熱交換器２で冷却
され、一部が液化され、蓄冷剤ガス・液混合物１４とな
り、気液接触塔の上部充填層８の上部に供給され、液化
した蓄冷剤は上部充填層及び下部充填層を流下して蓄冷
槽３に液体として貯蔵される。蓄冷剤５が常温から徐々
に冷却されて、自身の温度が−９０〜−１００℃にな
り、蓄冷剤の蒸気圧が低下して全体が１気圧以下になっ
てくるとキャリアーガスの機能が低下するためにキャリ
アーガスをキャリアーガス貯槽２２からキャリアガス供
給又は排出ライン２１により蓄冷槽等、系内に供給して
所定の気圧を保持する。本発明における多成分蓄冷剤
は、蓄冷時でも、必要であればＢＯＧ液化時でも、キャ
リアーガスにより撹拌されるので、蓄冷剤が凝固してい
る時はスラリー状態であり、伝熱阻害が防がれる。
【００２１】残蓄冷剤ガス１５は、別途、気液接触塔頂
部からキャリアーガス・サーキュレーター９により蓄冷
槽内に設けられた多数の噴気口を有するパイプ１０から
蓄冷剤５中へ噴気され、上記蓄冷剤ガスを発生させる。
非需要時、又は需要時であってもＢＯＧ液化必要時に、
ＢＯＧ１８は圧縮機１７により圧縮され、ＢＯＧ冷却器
１１により冷却されて再液化ＢＯＧ１９になる。この
際、蓄冷された蓄冷剤１６がＢＯＧ冷却器１１に流れる
ようにされ、ＢＯＧ冷却器１１で熱交換した蓄冷剤は蓄
冷槽に戻される。この時、キャリアーガスのバブリング
によって、蓄冷剤の蒸発潜熱により蓄冷槽内の蓄冷剤
（液体）がさらに冷却される効果が生まれる。
部からキャリアーガス・サーキュレーター９により蓄冷
槽内に設けられた多数の噴気口を有するパイプ１０から
蓄冷剤５中へ噴気され、上記蓄冷剤ガスを発生させる。
非需要時、又は需要時であってもＢＯＧ液化必要時に、
ＢＯＧ１８は圧縮機１７により圧縮され、ＢＯＧ冷却器
１１により冷却されて再液化ＢＯＧ１９になる。この
際、蓄冷された蓄冷剤１６がＢＯＧ冷却器１１に流れる
ようにされ、ＢＯＧ冷却器１１で熱交換した蓄冷剤は蓄
冷槽に戻される。この時、キャリアーガスのバブリング
によって、蓄冷剤の蒸発潜熱により蓄冷槽内の蓄冷剤
（液体）がさらに冷却される効果が生まれる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）図１に示す装置において、ＬＮＧタンク１
には、ＬＮＧが常圧、−１６１℃で貯蔵されており、Ｌ
ＮＧの上部にはＢＯＧが常圧、−１６０℃で溜まってい
る。ＬＮＧの払い出し量は昼間需要時に１００ｔ／ｈｒ
で、ポンプにより３０kgf/cm2に加圧されて払い出さ
れ、夜間非需要時の払い出し量は０ｔ／ｈｒである。蓄
冷槽３は直径４．０ｍ、長さ２０ｍ、容積２５１ｍ3の
横型蓄冷槽であり、蓄冷槽上部には気液接触塔４（直径
２．０ｍ、高さ４．０ｍ）が設けられており、下部充填
層７と上部充填層８に、それぞれ、金属製カスケード・
ミニ・リングが高さ１．５ｍ充填されている。蓄冷槽３
には、表１に示す組成の多成分系の蓄冷剤５が貯蔵され
ており、キャリーガスを蓄冷剤５中へ噴気することによ
り、その組成、温度に応じて蓄冷剤ガスが発生する。発
生した蓄冷剤ガスは気液接触塔４の底部より充填層下部
７と充填層上部８の中間から蓄冷剤ガス・サーキュレー
ター６により熱交換器２に供給される。他方、熱交換器
２には払い出しＬＮＧ１２が供給され、蓄冷剤ガス１３
を冷却した後、ＮＧは予蓄冷装置（図示せず。例えば熱
交換器２の後流に設けられる。）に供給されて残りの冷
熱が蓄冷され、払い出しＮＧとして送り出される。蓄冷
剤ガスは熱交換器２において冷却され、一部が液化され
て蓄冷剤ガス・液混合物１４となり、気液接触塔４の上
部充填層８の上部に供給され、液化した蓄冷剤は上部充
填層８及び下部充填層７を流下し、蓄冷された蓄冷剤と
して蓄冷槽３に戻る。残蓄冷剤ガス１５は、別途、気液
接触塔４の頂部からキャリアーガス・サーキュレーター
９により蓄冷槽内に設けられた多数の噴気口を有するパ
イプ１０から蓄冷剤５中へ噴気され、上記蓄冷剤ガスを
発生させる。１基当たり１０万ｋｌのＬＮＧ貯蔵能力を
持つＬＮＧタンク１から、ＬＮＧを１００ｔ／ｈｒで払
い出した時に、その冷熱で蓄冷剤ガスを冷却することに
より冷熱が蓄冷槽内に蓄冷される（表１）。冷却された
多成分蓄冷剤はスラリー状に凝固し、キャリアーガスに
より撹拌、流動される。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 （実施例１）図１に示す装置において、ＬＮＧタンク１
には、ＬＮＧが常圧、−１６１℃で貯蔵されており、Ｌ
ＮＧの上部にはＢＯＧが常圧、−１６０℃で溜まってい
る。ＬＮＧの払い出し量は昼間需要時に１００ｔ／ｈｒ
で、ポンプにより３０kgf/cm2に加圧されて払い出さ
れ、夜間非需要時の払い出し量は０ｔ／ｈｒである。蓄
冷槽３は直径４．０ｍ、長さ２０ｍ、容積２５１ｍ3の
横型蓄冷槽であり、蓄冷槽上部には気液接触塔４（直径
２．０ｍ、高さ４．０ｍ）が設けられており、下部充填
層７と上部充填層８に、それぞれ、金属製カスケード・
ミニ・リングが高さ１．５ｍ充填されている。蓄冷槽３
には、表１に示す組成の多成分系の蓄冷剤５が貯蔵され
ており、キャリーガスを蓄冷剤５中へ噴気することによ
り、その組成、温度に応じて蓄冷剤ガスが発生する。発
生した蓄冷剤ガスは気液接触塔４の底部より充填層下部
７と充填層上部８の中間から蓄冷剤ガス・サーキュレー
ター６により熱交換器２に供給される。他方、熱交換器
２には払い出しＬＮＧ１２が供給され、蓄冷剤ガス１３
を冷却した後、ＮＧは予蓄冷装置（図示せず。例えば熱
交換器２の後流に設けられる。）に供給されて残りの冷
熱が蓄冷され、払い出しＮＧとして送り出される。蓄冷
剤ガスは熱交換器２において冷却され、一部が液化され
て蓄冷剤ガス・液混合物１４となり、気液接触塔４の上
部充填層８の上部に供給され、液化した蓄冷剤は上部充
填層８及び下部充填層７を流下し、蓄冷された蓄冷剤と
して蓄冷槽３に戻る。残蓄冷剤ガス１５は、別途、気液
接触塔４の頂部からキャリアーガス・サーキュレーター
９により蓄冷槽内に設けられた多数の噴気口を有するパ
イプ１０から蓄冷剤５中へ噴気され、上記蓄冷剤ガスを
発生させる。１基当たり１０万ｋｌのＬＮＧ貯蔵能力を
持つＬＮＧタンク１から、ＬＮＧを１００ｔ／ｈｒで払
い出した時に、その冷熱で蓄冷剤ガスを冷却することに
より冷熱が蓄冷槽内に蓄冷される（表１）。冷却された
多成分蓄冷剤はスラリー状に凝固し、キャリアーガスに
より撹拌、流動される。
【００２３】
【表１】
【００２４】（実施例２）夜間に、実施例１で得られた
蓄冷した多成分蓄冷剤（−１００〜−１２０℃で蓄冷さ
れた冷熱を有効冷熱量とした）を使用して、４０kgf/cm
2に圧縮され、予冷設備により−６０℃に冷却されたＢ
ＯＧを２ｔ／ｈｒで連続６時間供給して、２ｔ／ｈｒで
ＢＯＧを液化し、ＢＯＧを全量液化させることができる
（表２）。
蓄冷した多成分蓄冷剤（−１００〜−１２０℃で蓄冷さ
れた冷熱を有効冷熱量とした）を使用して、４０kgf/cm
2に圧縮され、予冷設備により−６０℃に冷却されたＢ
ＯＧを２ｔ／ｈｒで連続６時間供給して、２ｔ／ｈｒで
ＢＯＧを液化し、ＢＯＧを全量液化させることができる
（表２）。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】本発明により、払い出しＬＮＧの冷熱
を、蓄冷剤を充填した蓄冷槽内に、顕熱および潜熱とし
て蓄えることが可能となり、また、蓄冷剤が凝固してい
る時はスラリー状態であり、伝熱阻害が防がれ、蓄冷し
た冷熱を利用して、ＬＮＧの非需要時にＢＯＧをほぼ全
量再液化することができる。
を、蓄冷剤を充填した蓄冷槽内に、顕熱および潜熱とし
て蓄えることが可能となり、また、蓄冷剤が凝固してい
る時はスラリー状態であり、伝熱阻害が防がれ、蓄冷し
た冷熱を利用して、ＬＮＧの非需要時にＢＯＧをほぼ全
量再液化することができる。
【図１】ＬＮＧ冷熱の蓄冷及び、蓄冷熱を利用したＢＯ
Ｇの再液化を示すフロー図である。破線は非需要時にお
いてＢＯＧの圧縮、冷却、液化、ＬＮＧタンクへの還流
の流れを示す。
Ｇの再液化を示すフロー図である。破線は非需要時にお
いてＢＯＧの圧縮、冷却、液化、ＬＮＧタンクへの還流
の流れを示す。
１ ＬＮＧタンク ２ 熱交換器 ３ 蓄冷槽 ４ 気液接触塔 ５ 蓄冷剤 ６ 蓄冷剤ガス・サーキュレーター ７ 下部充填層 ８ 上部充填層 ９ キャリアーガス・サーキュレーター １０ 噴気口を有するパイプ １１ ＢＯＧ冷却器 １２ 払い出しＬＮＧ １３ 蓄冷剤ガス １４ 蓄冷剤ガス・液混合物 １５ 残蓄冷剤ガス １６ 蓄冷された蓄冷剤 １７ ＢＯＧは圧縮機 １８ ＢＯＧ １９ 再液化ＢＯＧ ２０ ＮＧ ２１ キャリアガス供給又は排出ライン ２２ キャリアガス貯槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝川 春馬 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出しＬ
ＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、該
液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の残
蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して蓄
冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程からなる
ことを特徴とするＬＮＧ冷熱の蓄冷方法。 - 【請求項２】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を液体として貯蔵する蓄冷槽（３）、
蓄冷槽（３）の上部に設けられた気液接触塔（４）、気
液接触塔頂部と蓄冷槽（３）の間に設けられたキャリア
ーガス・サーキュレーター（９）、払い出しＬＮＧ（１
２）と蓄冷剤ガス（１３）を熱交換する熱交換器（２）
及び気液接触塔（４）と熱交換器（２）の間に設けられ
た蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）からなり、蓄冷
剤ガス（１３）を蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）
により熱交換器（２）の被冷却側に供給し、熱交換器
（２）の冷却側に供給された払い出しＬＮＧ（１２）と
熱交換して蓄冷剤ガス（１３）の一部を液化し、一部液
化した蓄冷剤ガスを気液接触塔上部に供給し、液化した
蓄冷剤は気液接触塔内を流下して蓄冷槽（３）に回収さ
れ、残蓄冷剤ガス（１５）を、別途、気液接触塔頂部を
経てキャリアーガス・サーキュレーター（９）により蓄
冷槽内の蓄冷剤（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）から蓄
冷剤ガスを発生させることにより、蓄冷剤（５）に冷熱
を蓄冷することを特徴とするＬＮＧ冷熱の蓄冷装置。 - 【請求項３】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を使用して、蓄冷剤ガスを払い出しＬ
ＮＧと熱交換して蓄冷剤ガスの一部を液化する工程、該
液化された蓄冷剤を蓄冷槽に回収する工程、未液化の残
蓄冷剤ガスを、別途、蓄冷槽内の蓄冷剤中へ噴気して蓄
冷剤の一部を蓄冷剤ガスとして発生させる工程、並び
に、ＬＮＧの非需要時に蓄冷した蓄冷剤と圧縮したＢＯ
Ｇを熱交換してＢＯＧを液化する工程からなることを特
徴とする多成分蓄冷剤を使用したＢＯＧの再液化方法。 - 【請求項４】 ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２３、ＨＦ
Ｃ−３２、プロパン及びこれらの混合物からなる群から
選ばれた少なくとも一種、及びキャリアーガスからなる
多成分系の蓄冷剤を液体として貯蔵する蓄冷槽（３）、
蓄冷槽（３）の上部に設けられた気液接触塔（４）、気
液接触塔頂部と蓄冷槽（３）の間に設けられたキャリア
ーガス・サーキュレーター（９）、払い出しＬＮＧ（１
２）と蓄冷剤ガス（１３）を熱交換する熱交換器（２）
及び気液接触塔（４）と熱交換器（２）の間に設けられ
た蓄冷剤ガス・サーキュレーター（６）、並びに、ＢＯ
Ｇ圧縮機（１７）及びＢＯＧ冷却器（１１）からなり、
蓄冷剤ガス（１３）を蓄冷剤ガス・サーキュレーター
（６）により熱交換器（２）の被冷却側に供給し、熱交
換器（２）の冷却側に供給された払い出しＬＮＧ（１
２）と熱交換して蓄冷剤ガス（１３）の一部を液化し、
一部液化した蓄冷剤ガスを気液接触塔上部に供給し、液
化した蓄冷剤は気液接触塔内を流下して蓄冷槽（３）に
回収され、残蓄冷剤ガス（１５）を、別途、気液接触塔
頂部を経てキャリアーガス・サーキュレーター（９）に
より蓄冷槽内の蓄冷剤（５）中へ噴気し、蓄冷剤（５）
から蓄冷剤ガスを発生させることにより、蓄冷剤（５）
に冷熱を蓄冷した後、ＬＮＧの非需要時に、蓄冷した蓄
冷剤（５）とＢＯＧ圧縮機（１７）により圧縮したＢＯ
ＧをＢＯＧ冷却器（１１）により熱交換してＢＯＧを液
化することを特徴とするＢＯＧの再液化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28786597A JP3664862B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28786597A JP3664862B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108298A true JPH11108298A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3664862B2 JP3664862B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=17722762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28786597A Expired - Fee Related JP3664862B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Ｌｎｇ冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるｂｏｇの再液化方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3664862B2 (ja) |
Cited By (20)
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