JPS597001B2 - 液化天然ガス冷熱利用装置 - Google Patents

液化天然ガス冷熱利用装置

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JPS597001B2
JPS597001B2 JP53145780A JP14578078A JPS597001B2 JP S597001 B2 JPS597001 B2 JP S597001B2 JP 53145780 A JP53145780 A JP 53145780A JP 14578078 A JP14578078 A JP 14578078A JP S597001 B2 JPS597001 B2 JP S597001B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液化天然ガス中に含まれる重質分を燃焼ガス
として回収すると共に排ガス中に含まれる水分を有効に
再利用し得るようにした液化天然ガス冷熱利用装置に関
する。
従来、液化天然ガス専焼火力発電所においてはメタン（
ＣＨ４）を主成分とする液化天然ガス（以下ＬＮＧと略
す）を使用している。
このＬＮＧは天然ガス産出地で産出された天然ガス（以
下ＮＧと略す）を常圧付近の摂氏−１６２度程度に冷却
液化させることにより生成され、これを液化ガスタンカ
ーにより消費地の気化基地へ輸送して再び気化すること
により、燃焼ガスを回収して火力発電用ボイラー等に供
給するようにしている。
そしてこの気化は海水を散布して蒸発させるオープンラ
ック式ペーパーライザ、背圧形バーナをオ１用したサブ
マージドペーパーライザあるいは炭化水素系熱媒体を中
間媒体とする間接蒸発式ペーパーライザ等による気化方
法によって行なわれ、冷却液化に要した大量のエネルギ
の回収は行なわずに大気あるいは海へ廃棄していた。
しかるに、ＣＨ４を主成分とするＬＮＧは、これから回
収された燃焼ガスを燃焼させた際排出される排ガス中に
かなりの量（２０％ｖｏｌｕｍｅ ）で水分が残存し、
これを回収すればその発電所に必要な工業用水をまかな
い得る量に達すると云われているが、実際には大気中に
廃棄しているため、近年冬期白煙公害として注目されて
いる。
また、液化基地でＮＧを液化処理する際、高沸点成分は
ほとんど除去され、輸送されてくるＬＮＧはＣＨ４を主
成分とするが、未だ除去されきれずに残存する高沸点成
分（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９等）が
蒸発器で残留濃縮、ひいては沸点上昇あるいは粘着固化
等の諸原因となり、気化プラントの安定した運転あるい
は燃料発熱量に変動を起たす不都合があった。
本発明は上記した不都合を解消すべ《なされたもので、
液化天然ガスの気化処理行程において粘着固化するもの
は除去し、高沸点の重質分を燃焼ガスとして回収すると
共に排ガス中の水分をも有効に回収することにより、公
害問題を解決し、省エネルギ、省資源化を計るようにし
た液化天然ガス冷熱利用装置を提供することにある。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図である。
同図において、全体を符号１で示すＬＮＧ冷熱利用装置
は、ＬＮＧ中に含まれる重質分を燃焼ガスとして回収す
るためのＬＮＧ気化系Ａおよび中間熱媒体を循環させ排
ガス中の水分を有効に回収するための中間媒体循環系Ｂ
の２系統によって構成されている。
前記ＬＮＧ気化系ＡはＬＮＧポング２と、ＬＮＧ予熱器
３と、気液分離器４と、ＮＧ過熱器５およびエクスパン
ダタービン６とを直列に接続すると共に重質分蒸気器７
および重質分分離器８を直列に接続し、これを前記気液
分離器４とエクスパンダタービン６との間に前記ＮＧ過
熱器５と並列に接続して構成されている。
一方、前記中間媒体循環系Ｂは、循環ポンプ１０、前記
ＬＮＧ予熱器３と、廃ガス冷却器１１と、動力回収用の
タービン９および前記ＮＧ過熱器５とを順次接続するこ
とにより構成されている。
なお図中、１２は前記ＮＧ過熱器５に海水を供給するた
めの海水ポンプ、１３は廃ガス中の水分を除去するため
のミストセパレータである。
次に、上記のような構成による燃焼ガスと水の回収につ
いて説明する。
先ず、ＬＮＧ貯蔵タンク（図示せず）より導管１５を通
つ七送られてきたＬＮＧはＬＮＧポンプ２でＬＮＧ予熱
器３に導かれる。
ＬＮＧ予熱器３では未だ重質分の蒸発温度に達せぬから
沸点の低いＣＨ４成分のみが蒸発され、残る重質分と共
に気液分離器４へと導かれて重質分とＣＨ４成分とに完
全に分離される。
そして、ＣＨ４成分はＮＧ過熱器５へ導かれ、重質分は
気液分離器４の下部より重力あるいは移送ポンプ（図示
せず）に依って重質分蒸発器（粘着物除去装置）７へと
導かれ、適描な蒸発温度あるいはそれ以上の温度に加熱
され粘着性のない重質分が蒸発される。
この時微量ではあるが粘着性物質あるいは析出固化する
物質が生成される。
この生成された未気化物質はそれ以後の管系壁面に固着
するばかりかエクスパンダタービン６で断熱膨張仕事を
する際、低温により析出固化するため、したがって重質
分分離器８で切換式によって系外に排出される。
かくして、重質分分離器８を通った重質分は前記気液分
離器４？りＮＧ過熱器５に導かれて加熱蒸発されたＣＨ
４と混合してエクスパンダタービン６に導かれ、燃焼ガ
スとして有効に回収される。
この燃焼ガスは火力発電所２０等に導かれ燃料として消
費される。
第２図は上記したＬＮＧ気化系ＡにおけるＣＨ４の状態
図にＬＮＧの蒸発過程を示したもので、図中ＰｏぱＬＮ
Ｇポンプ２による送出前の圧力（略１ ａｔｍ ）、Ｐ
１はＬＮＧポンプ２による送出後の圧力、Ｐ２はＮＧ供
給圧力、ＡＩはＬＮＧ予熱器３でのエンタルビ上昇、△
■２ぱＮＧ過熱器５でのエンタルビ上昇、△■３はエク
スパンダタービン６での断熱仕事を示す。
ところで、この燃焼ガスの燃焼によって得られる排ガス
中の水分は燃焼ガスが理想的な完全燃焼をした場合、次
式に示すごとく大量に生成される。
ＣＨ４＋２０２→ＣＯ２＋２Ｈ２０ 上記によれば燃焼排ガス中に占める水分は約６ ６ ｖ
ｏｌ％となるが、実際は２ ０ ｖａｔ％程度得られる
ことが知られている（大気中のＮ２分等を含み）。
前記中間媒体循環系Ｂは上記した燃焼排ガス中に含まれ
る水分を除去し、これを再利用するために排ガスを冷却
するためのものであり、この冷却過程はＬＮＧと排ガス
の間に中間熱媒体を介在させ、前述のＬＮＧの冷熱をオ
リ用して行なうようにしている。
すなわち、中間媒体循環系Ｂに中間熱媒体を循環させ、
ＬＮＧ予熱器３およびＮＧ過熱器５を加熱源として利用
し、タービン９を排ガスエネルギとＬＮＧ冷熱との差（
有効エネルギ）を取り出すために利用している。
前記中間熱媒体としては、例えばエチレン、プロパン等
の炭化水素物質を用いてもよいが、最も安全なフロンを
使用することが望ましい。
また、この場合、動力回収用のタービン９より取り出し
得る動力を幾分犠性にして、出口圧力を常圧付近に設定
すべく、ＮＧ過熱器５は海水ポンプ１２から海水を導び
いて常温による凝縮圧力を選ぶようにしている。
このようにすることにより、ＬＮＧ気化系Ａから可燃性
物質が中間媒体循環系Ｂ中に混入するのを極力防止（ひ
いては排ガス中への導出を防止）することができる。
循環ポンプ１０によって導出される中間熱媒体は、ＬＮ
Ｇ予熱器３で適度に過冷された後、廃ガス冷却器１１に
導びかれ、ここで火力発電所２０から煙道２１を通つナ
竜られてくる排ガスを冷却する。
そしてこの廃ガス冷却器１１で冷却された排ガスはミス
トセパレータ１３に導びかれてガスと水に分離される。
排ガス中の水分はミストセパレータ１３でほとんど除去
できるので、冬期排ガスから出る蒸気（白煙）をなくす
ことができる。
また廃ガス中から得られた水は火力発電所２０に必要な
工業用水として利用することができる。
以上説明したように、本発明に係る液化天然ガス冷熱利
用装置によればＬＮＧ気化系と中間媒体循環系を設けた
ので、従来廃棄されていたＬＮＧの冷熱を利用して有効
なエネルギとして回収すると同時に排ガス中の水分をも
回収して工業用水として再利用することができ、省エネ
ルギおよび省資源化が計れるばかりか排ガスを助燃する
ことなく冬期白煙公害を一掃することができる。
また本発明はＬＮＧ気化系に未気化物質を分離除去する
ための重質分分離器を設けたので、それ以後の管系およ
びエクスパンダタービンを良好に保護することができる
など、その効果は非常に犬である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る液化天然ガス冷熱利用装置の一実
施例を示す系統図、第２図はＬＮＧ気化系におけるＣＨ
４の状態図にＬＮＧの蒸発過程を示した図である。 １・・・・・・液化天然ガス冷熱利用装置、３・・・・
・−ＬＮＧ予熱器、４・・・・・・気液分離器、５・・
・・・・ＮＧ過熱器、６・・・・・・エクスパンダター
ビン、γ・・・・・・重質分蒸発器、８・・・・・・重
質分分離器、９・・・・・・動力回収用タービン、１０
・・・・・・循環ポンプ、１１・・・・・・廃ガス冷却
器、２０・・・・・・火力発電所、Ａ・・・・・・ＬＮ
Ｇ気化系、Ｂ・・・・・・中間媒体循環系。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Ｉ ＬＮＧ予熱器と、気液分離器と、ＮＧ過熱器およ
    びエクスパンダタービンを直列接続すると共に重質分蒸
    発器および重質分分離器を直列に接続してこれらを前記
    気液分離器とエクスパンダタービンとの間に前記ＮＧ過
    熱器と並列に接続することによりＬＮＧ気化系を形成し
    、前記ＬＮＧ予熱器において予熱蒸発された液化天然ガ
    ス中の軽質分を前記気液分離器およびＮＧ過熱器を介し
    て前記タービンに導ぎ、重質分を前記重質分蒸発器で加
    熱蒸発させてこれを前記重質分分離器を介して前記エク
    スパンダタービンに導き前記軽質分とともに燃焼ガスと
    して回収すると共に循環ホンプと、前記ＬＮＧ予熱器と
    、廃ガス冷却器と、動力回収用タービンおよび前記ＮＧ
    過熱器を順次接続して中間媒体循環系を形成し、この循
    環系に中間媒体を循環させて前記燃焼ガスの燃焼によっ
    て排出された排ガスを前記廃ガス冷却器において冷却し
    、この冷却排ガスをミストセパレータへ導いてガスと水
    に分離するようにしたことを特徴とする液化天液ガス冷
    熱利用装置。
JP53145780A 1978-11-25 1978-11-25 液化天然ガス冷熱利用装置 Expired JPS597001B2 (ja)

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