JPS58106109A - タ−ビンによるlngからの動力回収法 - Google Patents

タ−ビンによるlngからの動力回収法

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JPS58106109A
JPS58106109A JP20342381A JP20342381A JPS58106109A JP S58106109 A JPS58106109 A JP S58106109A JP 20342381 A JP20342381 A JP 20342381A JP 20342381 A JP20342381 A JP 20342381A JP S58106109 A JPS58106109 A JP S58106109A
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JP
Japan
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working fluid
turbine
lng
gas
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP20342381A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitsugu Yoshikawa
喜次 吉川
Tsuyoshi Soushiyo
相緒 剛志
Kazumi Aoki
青木 一三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
Application filed by Chiyoda Corp, Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Chiyoda Corp
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Publication of JPS58106109A publication Critical patent/JPS58106109A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液化天然ガス(LNG)の再ガス化において多
成分混合作動流体を用いたランキンサイクルを利用して
冷熱を回収する方法に関する。更に詳しくは、外部高熱
源の温度に変化が生じた場合にも複雑な操作を行なうこ
となく継続的に高い効率で冷熱を回収する方法に関する
LNG の冷熱の有効利用の一方法としては、例えば米
国特許、3,1I79.g32 号あるいは特公昭3’
1−31A7A/号のように、天然ガスを液化するプロ
セス原理を逆に作動させて、すなわちLNG  とC1
ないしC0の炭化水素等の混合作動流体とを多流体熱交
換器を介してランキンサイクルを形成させ、LNG  
をガス化させつつ混合作動流体によりタービンを駆動さ
せて動力を回収する方法が提案されている。現在、この
回収エネルギーは電力として回収する方法が一般的であ
る。
この多成分混合作動流体のランキンサイクルはLNG 
を冷熱源として形成されるが、高熱源としては海水、温
水、排スチームあるいは排煙ガス等が使用でき、入手が
容易であり凍結し難り点から海水を用いるのが一般的で
ある。冷熱源としてのLNG が通常−/乙0°C前後
の温度で輸送並びに貯蔵されほぼ一定の温度で変化しな
いのに対し、−高熱源の海水の温度は季節等により変化
する。したがって夏期及び冬期のいずれにおいても効率
よく冷熱を電力等として回収するためには、この高熱源
の温度変化に対応させ、冷熱回収プロセスを運転する必
要がある。
従来、この高熱源の温度変化に応じた運転の対応、法と
しては次のような3種類の方法が考えられていた。
(1)  タービン前圧はほぼ一定とし、高熱源の温度
変化に応じて多成分混合作動流体の組成を変化させる。
(2)  多成分混合作動流体がタービン入口において
完全気化するよう高熱源の温度に応じてタービン前圧を
調整する。
(3)  タービン前圧はほぼ一定とし、冬期において
もタービン入口で完全気化するような多成分混合作動流
体を使用する。
しかし、これらの方法はいずれも下記のような欠点があ
り十分なものではない。すなわち+11の方法の場合に
は、効率よく冷熱を回収することはできるが、海水の温
度の変化に応じて多成分混合作動流体の組成を変化させ
るため、連続運転が不可能でありまた運転操作も煩雑に
なり好ましくな0(2)の方法の場合には、タービン前
圧を変化させると低圧作動流体により加熱される高圧作
動流体の熱負荷に対する温度曲線の変曲点が変化し、特
にタービン前圧を低下させた場合には多流体熱交換器内
での伝熱のため温度差の極小点(ピンチポイント)の温
度差が小さくなり過ぎることによる伝熱不能が生じ易(
、安定運転の確保が極めて困難であり、加えてエネルギ
ー回収効率も低い。また(3)の方法の場合には、運転
操作上の問題は生じないが夏期のエネルギー回収効率が
大きく低下するため好ましくない。
本発明者らは、かかる隨題点を解決し、高熱源に温度変
化が生じても年間を通じ安定にかつ効率よ(LNG の
冷熱を回収する方法につき検討な重ねた結果、本発明を
完成する−に到った。
すなわち、本発明は液化天然ガス(LNG)の再′ ガ
ス化において、LNG  を冷熱源とし、外部高熱源を
用いて多成分混合作動流体に゛ランキンサイクルを行わ
せつつタービンを回転させ動力を回収するに際して、外
部高熱源と多成分混合作動流体間の熱交換を行なう熱交
換器からタービンへ至る流路上で、外部高熱源の温度変
化に対しても、多成分混合作動流体の組成及びタービン
前圧を変化させることなく、多成分混合作動流体の気液
分離を行ない、気相部はガスタービンに導き、液相部は
液タービンに導き、それぞれタービンを回転させて動力
を回収することを特徴とするLNG  からの動力回収
方法である。本発明の方法は、多成分混合作動流体とし
て、C1〜C6の炭化水素混合物の組成を、従来の混合
作動流体に比して比較的重質留分が多くなるように予じ
め選択し、夏期、冬期に関係なく外部高熱源との熱交換
で加熱された後、混合作動流体が気液混相であるように
して、気相部及び液相部を各々ガスタービン及び液ター
ビンに導き、各タービンで動力を回収するものであり、
運転条件の多少の変動に対しても安定した操作を容易に
維持することができる。
本発明の方法を第1図を参照して具体的に説明する。
LNG はLNG 貯蔵タンク/に貯蔵されているが、
必要に応じてLNG タンクよりLNG供給ポンブコに
より加圧され再ガス化工程へと送り出される。再ガス化
は多流体熱交換器3において多成分混合作動流体と熱交
換して実施される。
この場合、多成分混合作動流体(以下、「作動流体」と
略称)は例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等の
炭化水素の混合物であり、その低圧における蒸発曲線が
加熱再ガス化されるLNGの蒸発曲線とほぼ一致するこ
と、すなわち−〜70℃の温度差であることが動力の回
収率を高めるための要件となる。
多流体熱交換器3を出るLNGは大部分気化され、さら
に必要に応じて外部熱源例えば海水との熱交換をLNG
 加熱器ダによって加熱完全気化されて消費者へ送られ
る。
LNG の再ガス化のための加熱源となる作動流体はガ
スタービン7又は液タービンヲより気液分離器10を経
て多流体熱交換器3へ戻る高温低圧の作動流体であり、
LNG の加熱すなわち再ガス化は主として凝縮する作
動流体の潜熱で行なわれる。
一方、作動流体は、一般的には閉鎖サイクルを形成し循
環される。ガスタービン7又は液タービンヲから出た高
温低圧の作動流体は気液分離器10に導かれ、ここで液
相部と気相部とに分離され、両相とも多流体熱交換器3
へと導かれる。
ここで先のLNG 並びに作動流体循環ポンプ7.2を
経て供給される低温高圧の作動流体に対して主として凝
縮潜熱を与えつつ冷却され、多流体熱交換器3を出る際
には総て液化され、低温低圧の作動流体に変する。
こうして液化した低温低圧の作動流体は作動流体貯槽/
/に溜められ、作動流体循環ポンプ7.2で所定の圧力
まで昇圧される。このガスタービン7又は液タービンヲ
から多流体熱交換器3を経て作動流体循環ポンプ/2へ
至る流路内の低圧の作動流体を、以下低圧作動流体と略
称する。作動流体循環ポンプ/2で昇圧された低温高圧
の作動流体は、再び多流体熱交換器3へと導びかれ、L
NGとともに先の高温低圧の作動流体から主としてその
凝縮潜熱を受けつつ熱交換して昇温され気液混相の流体
となる。多流体熱交換器3を出た高圧の作動流体は更に
外部加熱源である海水との熱交換を行う作動流体加熱器
Sに導かれるが、本発明方法に使用する作動流体にあっ
てはこの加熱器を出た段階においても一部液相を含む気
液混相流体である。
作動流体加熱器5を出た気液混和の作動流体は、次いで
気液分離器であるタービン入ロドラム乙に導かれて気液
分離され、気相部分は従来の方法と同様にガスタービン
7へ導き、ここでタービンを回転させ動力を発生させる
と同時に圧力、温度を共に滅じ高温低圧の作動流体とな
り低圧作動、流体ドラム10を経て再び多流体熱交換器
3へ循環され閉鎖サイクルを形成する。一方、タービン
入ロドラム乙で分離された液相部については液タービン
9へと導かれここでタービンを回転させ動力を発生させ
ると同時に圧力を減じ高温低圧の作動流体となり、この
作動流体についても低圧作動流体ドラム10を経て再び
多流体熱交換器3へ循環され閉鎖サイクルを形成する。
この作動流体循環ポンプ/2から多流体熱交換器3、作
動流体加熱器S及びタービン入ロドラム乙を経てガスタ
ービン7又は液タービンヲヘ至る流路内の高圧の作動流
体を、以下高圧作動流体と略称する。低圧作動流体ドラ
ム10は気液分離器で、ガスタービン及び液タービンか
らの気液混相の低圧作動流体を合流させ、通常複数個が
並列して設置される多流体熱交換器の各低圧作動流体の
流路に対する気液の配分を均一にして熱交換性能の低下
を防止するために設けられたものである。
第7図においては、液タービンデは作動流体循環ポンプ
/、2に直結してその必要動力の一部を賄う形での使用
法を例示しているが、これは本発明の好ましい実施態様
の一例である。不足する動力はモーター/3等の外部駆
動機により補われる。
また、ここでは多流体熱交換器を一段とした例を用いて
説明したが、多流体熱交換器を複数段とすること、ある
いはこれら多流体熱交換器の各段間に各流体の気液分離
器を設置すること等適宜選択できる。
本発明方法は海水のような温度変動の生ずる熱源を外部
高熱源として使用するLNG の再ガス化動力回収シス
テムにおいて、複雑な操作を行うことな(組成、圧力を
一定として安定した高い効率で冷熱を回収することを可
能にするものであり、工業的実施にあっては極めて大き
な効果を発揮するものである。
以下、実施例によって本発明を説明する。
実施例/ 第1図に示したLNG再ガス化動力回収プロセスを用い
て表/に示した組成を有するLNG の再ガス化を実施
した。
LNG はLNG 貯蔵タンク/に−/乙θ℃にて貯蔵
されており、LNG 供給ポンプコにより加圧し一’C
100t4の流量で再ガス化工程へ送出しへ再ガス化圧
力は? / ataであった。再ガス化は多流体熱交換
器3において作動流体との熱交換により実施され、多流
体熱交換器3を出る時の温度は9期−32℃、冬期−l
77℃であり、LNG は大部分気化され、さらに海水
との熱交換器qによって蔓期/、2J’C1冬期15℃
まで加熱され完全に気化して消費者へと送られた。海水
の温度は夏期コθ℃、冬期9℃であった。
一方、多成分混合作動流体Aは表/に示した組成を有す
るもので閉鎖サイクルを循環し、夏期、冬期とも操作圧
力は一定である。ガスタービン7から出た高温低圧の作
動流体は大部分が気相で、圧力は3. / ata、温
度は夏期−2g ’C1冬期−3S℃であり、また液タ
ービン9からの高温低圧の作動流体は大部分が液相で、
圧力は3. / ata、温度は夏期−770℃、冬期
−26℃であり、これらはいずれも低圧作動流体ドラム
10に導かれ、気液分離された後両相とも多流体熱交換
器3に入つた。低圧作動流体はここでLNG 及び高圧
作動流体に熱を与えつつ液化され多流体熱交換器3を出
た時には総て液化され、温度は夏期、冬期とも一730
℃まで低下していた。この低温低圧の作動流体は作動流
体貯槽//に溜められ、ポンプ/2で/ 3. g a
taまで昇圧され低温高圧の作動流体となり、再び多流
体熱交換器3へと導かれ、先の低圧作動流体から熱を受
は夏期−3J ’C1冬期−1l/℃まで加熱されるが
圧力は/ lAOataまでやや低下し気液混相の流体
となり、次いで作動流体加熱器5において外部加熱源で
ある海水により加熱され温度は夏期72.3℃、冬期1
5℃まで上昇したが、依然として気液混相の流体であり
、液相部分の作動流体全体に対する割合は夏期27モル
チ、冬期33モルチであった。この気液混相流体はター
ビン入ロドラム乙へ入って気液分離が行なわべ分離され
た気相部は夏期、冬期とも/3..2ataでガスター
ビン7を回転させ動力を発生させると同時に作動流体は
温度圧力を共に減じ低圧作動流体ドラム10へ導かれ閉
鎖サイクルを形成した。この時に発生したガスタービン
の動力を発電機gにより電力として回収した量は夏期3
.乙ooI!W、冬期3.10OKWであった。一方、
タービン入口ドラム6で分離された液相は夏期、冬期と
も/ 3. 、l ataで液タービン9を回転させる
と同時に温度、圧力を共に減じ一部が気化し低圧作動流
体ドラム10へ導かれ閉鎖サイクルを形成した。この時
に液タービンにおいて発生した動力は夏期/ 30m、
冬期230KWであった。液タービン9は作動流体循環
ポンプ/2に直結してその必要動力の一部を賄っていた
が不足分はモーター/3によって補った。
比較例/ 第7図のプロセスにおいて、表/に示した組成を有する
作動流体Bを使用し、作動流体加熱器Sを出た時の作動
流体がほぼ露点温度に近い温度で完全蒸発するようにし
て夏季及び冬季の高圧作動流体の圧力を変化せしめ実施
例/の場合と同様な運転を行った。但し、この場合には
タービン入ロドラム乙から液タービンワを経て低圧作動
流体ドラム10へ至る流路は閉鎖した。この場合の発電
機の回収電力は夏期3.グooy、冬期、2.qOOW
jIであった。なお、作動流体の各部位における温度及
び圧力は多流体熱交換器入口(高圧流路)ではW期冬期
とも一/27℃、夏期10IIata、冬期g5ata
5ata加熱器入口では夏期−22℃、L:/、乙at
a、冬期−コ/℃、ム7 ataタービン入口では夏期
/2.’1℃、g、gata、冬期/S℃、A Q a
taタービン出口では夏期−/ム5 ’C13,/ a
ta 、冬期−/乙℃、3. / ataであった。
【図面の簡単な説明】
第7図は本発明方法を実施するのに用いたLNGの再ガ
ス化動力回収システムを示すフローシートの一例である
。 / : LNG  貯蔵タンク −,2:LNG供給ポンプ 3:多流体熱交換器 グ: LNG  加熱器 5二作動流体加熱器 乙:タービン入口ドラム 7:がスターピン g=発電機 q:液タービン 10:低圧作動流体ドラム //:作動流体貯槽 /2:作動流体循環ポンプ /3:モーター

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 液化天然ガス(LNG)  の再ガス化において、
    LNGを冷熱源、海水を加熱源とし、多成分混合作動流
    体にランキンサイクルを行わせて動力を回収するに際し
    て、外部高熱源と多成分混合作動流体間の熱交換を行う
    熱交換器からタービンへ至る流路上に気液分離器を設置
    し、該多成分混合作動流体の気液分離を行い、気相部は
    ガスタービンに導き、液相部は液タービンに導き動力を
    回収することを特徴とするタービンによ一3LNGから
    の動力回収法。 コ 前記液タービンを多成分混合作動流体循環ポンプに
    直結させた特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 前記液タービンの入口圧力を実質的に変化させない
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP20342381A 1981-12-18 1981-12-18 タ−ビンによるlngからの動力回収法 Pending JPS58106109A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1723314A1 (en) * 2004-03-09 2006-11-22 Tri Gas & Oil Trade SA. Method of power generation from pressure control stations of a natural gas distribution sytem
EP2243934A1 (de) * 2008-12-13 2010-10-27 Peter F. Dipl.-Ing. Haberkorn Thermodynamisches Mehrphasenverfahren zur Exergiegewinnung
FR3117536A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec contrôle de la pression basse du fluide de travail
FR3117537A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec récupération d’une phase liquide
FR3117538A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec contrôle de la pression haute du fluide de travail

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1723314A1 (en) * 2004-03-09 2006-11-22 Tri Gas & Oil Trade SA. Method of power generation from pressure control stations of a natural gas distribution sytem
EP1723314A4 (en) * 2004-03-09 2008-06-18 Tri Gas & Oil Trade Sa METHOD FOR GENERATING ELECTRICITY FROM PRINTING STATIONS OF A NATURAL GAS DISTRIBUTION SYSTEM
EP2243934A1 (de) * 2008-12-13 2010-10-27 Peter F. Dipl.-Ing. Haberkorn Thermodynamisches Mehrphasenverfahren zur Exergiegewinnung
FR3117536A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec contrôle de la pression basse du fluide de travail
FR3117537A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec récupération d’une phase liquide
FR3117538A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 L'air Liquide Société Anonyme Pour L’Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Procédé et installation de production d’énergie électrique à partir d’un courant d’hydrocarbures avec contrôle de la pression haute du fluide de travail

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