JPS62108986A - 液体ガス生成物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

液体ガス生成物の製造方法及び製造装置

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JPS62108986A
JPS62108986A JP60249145A JP24914585A JPS62108986A JP S62108986 A JPS62108986 A JP S62108986A JP 60249145 A JP60249145 A JP 60249145A JP 24914585 A JP24914585 A JP 24914585A JP S62108986 A JPS62108986 A JP S62108986A
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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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は液体天然ガスのような液状ガス生成物の製造方
法及び製造装置に関し、更に詳細に述べれば、本発明は
フラッシュガス（ｆｌａｓｈ　ｇａｓ）の製造量を低減
し且つ液相とガス相を分離し、また適宜液体ガス流から
エネルギーを抜取ることもできる２相回転式分離装置を
新規に利用して液状ガス製造装置の装置条件を緩和する
ことに関する。
［従来の技術・問題点］ 液状天然ガスを製造装置から次に低圧フラッシュ蒸発装
置でフラッシュ蒸発した後で貯蔵位置へ運ぶことからな
る液状天然ガス製造装置において、液状天然ガスの連続
流は良く知られているように液状天然ガス製造装置の主
熱交換器からジュール−トムソン弁または該流からエネ
ルギーを抜取る逆操作ポンプを通過し、次に低圧フラッ
シュ蒸発装置へ送られてジュール−トムソン弁または逆
操作ポンプからの流出流は液状天然ガスよりなる第１流
及び天然ガス蒸気よりなる第２流へ分割される。液状天
然ガスは適当な輸送用ポンプを通過して貯蔵装置へ誘導
され、また天然ガス蒸気は操作装置またはプラント内の
燃料として使用される。
基本的に、シュールート１９ソン弁または逆操作ポンプ
は液状天然ガス製造装置の主熱交換器から流れ出る液状
天然ガス流を極低温、すなわち過冷却温度で操作し、そ
れによって液体流の温度及び圧力をかなり低減するもの
である。逆操作ポンプを装置内で使用する場合、エネル
ギーを抜取り、それを適当な軸継手型コンプレッサー、
ポンプまたは発電器を通して機械的エネルギーまたは電
気的エネルギーに変換して他の装置またはプラント部材
の動力とする。すなわち、ジュール−トムソンへ弁を通
過することによるエネルギー状態の変化または逆操作ポ
ンプにより回収されたエネルギーはたとえ少量であって
もフラッシュ蒸発時に液状天然ガスの製造量を顕著に増
加し、またフラッシュガスすなわち天然ガスの製造体積
量を減少し、それによって製造装置の操作の経済性が改
善される。
ジュール−トムソン弁及び、遠心ポンプ等のようなエネ
ルギーを抜取る逆操作ポンプの利用はエネルギー状態の
変化すなわち液状天然ガス製造装置の主熱交換器から高
圧極低温条件下で誘導される液状天然ガス用の極低温処
理装置のような加圧条件下の液体流からエネルギーを抜
取るのが、エネルギー状態の変化すなわち抜取ったエネ
ルギーは通常低圧フラッシュ蒸発装置中でフラッシュ蒸
発した後で液状天然ガス製造装置内でのガス燃料必要量
を満足する量へのフラッシュガスまたは天然ガス蒸気量
の減少度を提供するためには充分ではない、その代わり
に、かなり過剰で且つ廃棄される天然ガスを生ずると同
時に液状天然ガスの製造量が減少する。その結果液状天
然ガス製造装置の経済的な製造能力は完全に実現できな
い。
液状天然ガスの製造を改善し、フラッシュガスの量を低
減し、結果として液状天然ガスの収率を増加するために
、油圧エキスパンダーを用いて極低温で液状天然ガス流
から抽出作業を行なうための装置配置及び方法は米国特
許第４，４５６，４５９号明細書に開示されている。油
圧エキスパンダーからの流出流を低圧フラッシュ蒸発中
で高収率で液状天然ガスとし、結果としてフラッシュガ
スはより少割合となり、エネルギーの付加的保全を伴う
。
油圧エキスパンダーは慣用のジュール−トムソン弁また
は逆操作ポンプの代わりに使用するものであり、油圧エ
キスパンダーから抜取られたエネルギーは適当な軸継手
型コンプレッサー、ポンプまたは発電器を通して種々の
パワードリブン式部材を操作するために装置に有用に使
用することができる。特に有利な配置において、シュー
ルートｌ、ソン弁は油圧エキスパンダーに組み込まれる
導管と並行なバイパスである流導管に入れられ、また、
実質的には液状天然ガス製造装置と低圧フラッシュ蒸発
装置の中間に設置される。ジュール−トムソン弁は装置
の正規の運転中は閉じられており、その結果として該弁
は操作されず、液状天然ガスの流れは全て油圧エキスパ
ンダーを通過する。ジュール−トムソン弁は油圧エキス
パンダーを閉じる、すなわち操作しない期間中、開放し
た流通条件下で操作され、液状天然ガス製造装置の連続
的すなわち不断の運転を幾分低い効率であるにせよ、装
置の中断を必要とせずに促進する。
ターボエキスパンダーを使用するここに記載する配置は
液状天然ガスからエネルギーを抜取りながら蒸気製造量
を低減するために有利であるが、流出流形態でこの装置
から排出される蒸気相及び液相を更に慣用の低圧フラッ
シュ蒸発装置に通して液相と蒸気相を分離しなければな
らず、また次にフラッシュ蒸発装置からの液相を慣用の
方法でポンプ輸送して貯蔵装置へ送らなければならない
。
フラッシュ蒸発装置及び液体ポンプを用意すると通常資
本及び液状ガス製造装置の維持コストを増大する。
非常に低温の液相及び蒸気相、すなわち液状天然ガスの
ような過冷却液化ガス流をフラッシュ蒸発装置及び液相
を貯蔵装置へポンプ輸送するための液化ガスポンプを必
要とせずに分離するための改善された方法及び装置が今
なお要求されている。
また、ジュール−トムソン弁及び下流のフラッシュ蒸発
装置を使用する分離装置をしのぐ液体の改善された分離
効率を示す低温液相及び蒸気相、すなわち過冷却液状ガ
ス流の分離方法及び装置が要求されている。
また、エネルギーを適宜分離装置で抜取ることからなる
２相回転式分離装置を使用して液化ガス流の液相及び蒸
気相を分離するための改善された方法及び装置があれば
有利であろう。
［問題点を解決するための手段］ 従って、本発明は液体ガス製造装置のガス蒸気量を低減
する液化ガスの製造装置において、液体ガス製造装置か
ら液体ガス流を回収するための第１流導管、 前記第１流導管に連通ずる挿入口、蒸気排出口及び液体
排出口を備える２相回転式分離装置、２相回転式分離装
置の液体排出口と液体ガス貯蔵装置を連結する手段、及
び 蒸気排出口からガス蒸気を誘導するための手段を備える
ことを特徴とする液化ガスの製造装置を提供するにある
。
他の実施態様において、本発明は上述の装置を使用する
液化ガスの製造方法を提供するにある。
［作　用］ ２相回転式分離装置は入ってくる液化流からエイ・ルギ
ーを抜取ることもできるために、エネルギーの仕事への
転化効率の若干の損失を伴うが、この抜取ったエネルギ
ー、を液状天然ガス製造装置に付属する他の装置、例え
ばコンプレッサー、ポンプ等を運転するために使用でき
る。
２相回転式分離装置を慣用のジュール−トムソン弁また
はターボエキスパンダーと並行なバイパスとして使用す
ることができ、その結果として２相回転式分離装置が動
作しない場合には、別の操作可能な装入原料流処理用流
路が存在し、それによって装置の停止を防止する。
［実　施　例］ 以下、添付図面を使用して本発明を更に説明する。
図は代表的な液状天然ガス製造装置の主熱交換器から２
相回転式分離装置を通過して運ばれる液状天然ガス流の
概略的な流れ工程を説明するものである。
図は液状天然ガスを製造するための配置く１０）を示す
。本発明は更に他の液状ガス流を使用することができる
。
装入導管（１２）は業界で良く知られた代表的な液状天
然ガス製造装置の主熱交換器（図示せず）からの導管で
ある。
装入導管（１２）は２相回転式分離装置（１４）と連結
している。２相回転式分離装置（１４）はパイフェイス
　エナージー・システムス（Ｂｉｐｌ＋ａｓｅＥｎｅｒ
ｇｙ　Ｓ　ｙｓｔｅ＋ｓｓ）　（米国、カルフォルニア
州、サンタ・モニカ）により製造されているような市販
の２相回転式分離装置であることができる。２相回転式
分離装置自体は既知である。該装置の説明は米国特許第
３，８７９，９４９号、同第４，２９８，３１１号及び
同第４，３３６，６９３号明細書を参照されたい。
２相回転式分離装置（１４）は該装置を通過する液体流
からエネルギ°−を抜取ることができる。２相回転式分
離装置（１４）は主として液状天然ガスである流出流を
製造し、次に導管（１６）へ運ばれる。通常、装置は過
冷却温度のような非常に低い温度で操（’ｆＥされ、例
えば２相回転式分離装置の上流側の装入導管（１２）中
の液状天然ガスは一１４３℃（−２２５下）の温度及び
３，６８９ｋＰ　ａ（５３５ｐｓｉａ）の圧力であり、
また、２相回転式分離装置（１４）を通過した後の導管
（１６）中で、流出流の温度は一１５８℃（−２５１，
７下）であり、また圧力は１．８６２ｋＰａ（２７０ｐ
ｓｉａ＞である、導管（１６）中の液状流出流は液状天
然ガス貯蔵タンク（２７）へ輸送するために液圧を増大
するためのポンプを必要とせずに直接該貯蔵タンク（２
７）へ誘導される。
２相回転式分離装置（２７）から出る導管（１８）中の
蒸気は導管（２０）を通過し、装置内の他の部材を運転
するための燃料として利用することができ、また該蒸気
がいずれの目的についても必要でない場合には、単に燃
焼することができる。
２相回転式分離装置（１４）は適当なコンプレッサー、
ポンプまたは発電器と軸が継ながっており、装入導管（
１２）を流通する液体から抜取ったエネルギーを有用な
機械的及び／または電気的エネルギーに変換することが
でき、それによって全装置のかなりのエネルギーを抑制
することができる。
しかし、液相分離の高効率を維持するために、通常分離
装置から回収されるエネルギーの生産はないであろう。
導管（２６）は２相回転式分離装置（１４）と並行のバ
イパスとして導管（１２）へ接続されている。
導管（２６）中にはジュール−トムソン弁（２８）が組
込まれている。ジュール−トムソン弁（２８）の排出流
は導管（２０，３２）へそれぞれ装入される蒸気排出口
及び液体排出口を備える慣用の低圧フラッシュ蒸発装置
（３０）、通常大型ドラムへ装入される。液体排出口は
ポンプ（２４）に接続されており、導管（２２）により
貯蔵タンク（２７）へ液状天然ガスをポンプ輸送する。
２相回転式分離装置（１４）の正規の運転中には、ジュ
ール−トムソン弁（２８）を閉じて液状天然ガス製造装
置からの液状天然ガスの流出流を２相回転式分離装置（
１４）へ流す、何等かの理由のために、２相回転式分離
装置（１４）が動作できない場合には、バルブ（３１）
を閉じてジュール−トムソン弁（２８）を開放する。液
状天然ガスはジュール−トムソン弁（２８）を通過する
際に膨張し、低圧フラッシュ蒸発装置く３０）へ入り、
液状天然ガスを液相及びガス相に分離する。　第１表は
液体天然ガス製造装置から装入される液状天然ガスの代
表的な流れについて、２相回転式分離装置（１４）を使
用する配置（１０）の操作を示すものである。
１」−五 液状天然　　　　　　装入原料流　　蒸気　　　　　液
体を丞慮止　　　　　リ［旺晩　碑す１吐叩　　Ｑ〔ｕ
サジ窒素　　　　　　　　　０．４３　　　０．３１　
　　　０．１２メタン　　　　　　８８，７５　　　８
．９８　　　７９．７７エタン　　　　　　　　６．７
２　　　　　　　　　　　　６．７２プロパン　　　　
　　　３．１１　　　　　　　　　　　３．１１イソブ
タン　　　　　　０．４６　　　　　　　　　　　０．
４６１−ブタン　　　　　　０．４７　　　　　　　　
　　０．４フインペンタン　　　　　０．０４　　　　
　　　　　　　０．０４ｎ−ペンタン　　　　　０．０
２　　　　　　　　　’　　　　０．０２合　　計　　
　　　　１００．００　　　　９．２９　　　　９０．
７１液状天然ガス（ＬＮＧ）製造装置の主熱交換器から
導管（１２）／＼誘導された装入原料流は蒸気を分離し
て導管（２０）より除去され、液状天然ガスは導管（２
２）により貯蔵タンクへ運ばれる。第１表に示すように
、装入原料１００モル中の９０．７１モルが液状天然ガ
ス貯蔵タンクへ送られる液状天然ガスとして得られ、ま
た９、２９モルが蒸気として存在する。
第２表はジュール−トムソン弁膨張による液状天然ガス
の製造を説明するものである。
ｌ」し犬 液状天然　　　　　　装入原料流　　蒸気　　　　　液
体ｔム腹氷　　　　　　伊口１社晩　　１け肛胚　　伊
■彰吐Ｖ窒素　　　　　　　　　０．４３　　　０．３
２　　　　０．１１メタン　　　　　　８８．７５　　
　９．４４　　　７９．３１エタン　　　　　　　　　
６．７２　　　　　　　　　　　　６．７２プロパン　
　　　　　　３．１１　　　　　　　　　　　３．１１
イソブタン　　　　　　０．４６　　　　　　　　　　
　０．４６０−ブタン　　　　　　０．４７　　　　　
　　　　　０．４フイソベンタン　　　　　０゜０４　
　　　　　　　　　　０．０４１１−ペンタン　　　　
　　０．０２　　　　　　　　　　　０．０２会　　計
　　　　　　１００．００　　　　９．７６　　　　９
０．２４ジュール−トムソン弁膨張を使用すると、低圧
フラッシュ蒸発装置（３０）からの蒸気は９．７６モル
よりなり、導管（２２）を通過して貯蔵タンクへ送られ
る液状天然ガスは液状天然ガス製造装置からの装入原料
液状天然ガス１００モルについて９０２４モルを構成す
る。
ジュール−トムソン弁膨張の代わりに２相回転式分離装
置（１４）を使用すると、９０．７１／９０．２４＝１
．００５倍多くの液状天然ガス製造量が得られる。
２相回転式分離装置（１４）を使用する蒸気製造量（１
ジュール−トムソン弁を使用して得られる蒸気製造量よ
り（９，７６−９，２９）／９．７６ｘ　１００％＝４
．８１６％低下する。
他の観点からみると、主熱交換器からの装入原料が３．
８６９ｋＰａ（５３５ｐｓｉａ）の圧力及び−１４３℃
（−２２５下）の温度で１２．２ｋｇ／秒の場合、エネ
ルギーの抜取りを行わない２相回転式分離装置は１２４
ｋＰａ（１８ｐｓｉａ＞の、圧力及び−１５８℃（−２
５２下）の温度で１　ｋｇ／秒の蒸気流及び１．８６２
ｋＰａ（２７０ｐｓｉａ）の圧力及び−１５８°Ｃ（−
２５１，７”Ｆ）の温度で１１．２ｋｙ／秒の液体流を
製造する。これとは異なり、低圧フラッシュ蒸発装置く
３０）及び液体流ポンプ（２４）を使用するジュール−
トムソン弁配置は１０．９４８ｋｇ／秒の液体流及び１
．．２５２ｋｇ／秒の蒸気流を製造し、また蒸気温度及
び圧力はそれぞれ一１５８°Ｃ（−２５１，９下）及び
１２４ｋＰａ（１８ｐｓｉａ）であり、液体温度及び圧
力はそれぞれ一１５８°Ｃ（−２５１，６下）及び７５
８ｋＰａ（１１０ｐｓｉａ）である。
ジュール−トムソン弁（２８）、低圧フラッシュ蒸発袋
！（３０）及び液体ポンプ（２４）の代わりに２相回転
式分離装置（１４）を使用すれば、蒸気の低減を伴って
液状天然ガスの高収率が得られ、また有用なエネルギー
を２相回転式分離装置により適宜回収することができる
エネルギーとして利用することができる。更に、低圧フ
ラッシュ蒸発装置（３０）及びポンプ（２４）に付随す
る資本及び維持コストを低減することができ、それによ
ってより完全に運転することができる完全な液状天然ガ
ス製造装置とすることができる。
２相回転式分離装置の流れのバイパスとして装置にジュ
ール−トムソン弁、低圧フラッシュ蒸発装置及びポンプ
を使用すると、２相回転式分離装置を修理または交換す
る間のような運転できない間に、上述の配置は液状天然
ガスを製造する際の低減した効率で連続的に操作するこ
とができる。
２相回転式分離装置（１４）のバイパスとしてターボエ
キスパンダーを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
図は代表的な液状天然ガス製造装置の主熱交換器から２
相回転式分離装置を通過して運ばれる液状天然ガス流の
概略的な流れ工程図である。 図中：　１２・・装入導管、１４・・２相回転式分離装
置、１６・・導管、１８・・・導管、２０・・・導管、
２２・・導管、２４・・・ポンプ、２６・・・導管、２
７・・・貯蔵タンク、２８・・・ジュール−トムソン弁
、３０・・・低圧フラッシュ蒸発装置、３１・・・バル
ブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、液体ガス製造装置のガス蒸気量を低減する液化ガス
    の製造装置において、 液体ガス製造装置から液体ガス流を回収するための第１
    流導管、 前記第１流導管に連通する挿入口、蒸気排出口及び液体
    排出口を備える２相回転式分離装置、２相回転式分離装
    置の液体排出口と液体ガス貯蔵装置を連結する手段、及
    び 蒸気排出口からガス蒸気を誘導するための手段を備える
    ことを特徴とする液化ガスの製造装置。 ２、ガスが天然ガスである特許請求の範囲第１項記載の
    装置。 ３、２相回転式分離装置が液体ガス流からエネルギーを
    抜取るための手段を含む特許請求の範囲第１項記載の装
    置。 ４、２相回転式分離装置と平行に連結して液体流を選択
    的に膨張させるためのジュール−トムソン弁を備える特
    許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記
    載の装置。 ５、２相回転式分離装置と平行に連結して液体流を膨張
    させるためのターボエキスパンダーを備えてなる特許請
    求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
    装置。 ６、液体ガス製造装置のガス蒸気量の減少を伴う液化ガ
    スの製造方法において、 液体ガス製造装置から２相回転式分離装置へ液体ガス流
    を供給し、２相回転式分離装置中で前記液体ガス流を液
    相及び蒸気相へ分離し、液相及び蒸気相を液体排出口及
    び蒸気排出口ヘ送り、且つ液相を更に加圧せずに液相を
    貯蔵装置へ装入することを特徴とする液化ガスの製造方
    法。 ７、ガスが天然ガスである特許請求の範囲第６項記載の
    方法。
JP60249145A 1984-07-16 1985-11-08 液体ガス生成物の製造方法及び製造装置 Pending JPS62108986A (ja)

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