JPS62142981A - 液化天然ガス貯槽のボイルオフガス再液化装置 - Google Patents

液化天然ガス貯槽のボイルオフガス再液化装置

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JPS62142981A JP60283032A JP28303285A JPS62142981A JP S62142981 A JPS62142981 A JP S62142981A JP 60283032 A JP60283032 A JP 60283032A JP 28303285 A JP28303285 A JP 28303285A JP S62142981 A JPS62142981 A JP S62142981A
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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】 技術分野 本発明は、液化天然ガス貯槽内に貯蔵される液化天然ガ
スのボイルオフガスを、該貯槽からの出荷ガスにより再
液化するシステムに関する。
従来技術 液化天然ガス（ＬＮＧ）は高カロリーのクリーンエネル
ギーである所から、発電用燃料、都市ガス原料として海
外より輸入されている。輸入された液化天然ガスは受入
基地に設けられた液化天然ガス貯槽に概ね常圧で約−１
６０°Ｃの低温で貯蔵され、必要量づつ気化されて基地
に隣接して設けられた発電プラントで燃焼され、あるい
は都市ガス消費地にパイプラインにより供給される。
さて、液化天然ガス貯槽は充分保冷されてはいるが、完
全に外部からの入熱をなくすることは不可能であり、液
化天然ガスのボイルオフは避けられない。液化天然ガス
は気化して発電燃料にし、都市ガスとするので、従来、
ボイルオフガスは、気化ガスを貯溜するガスホルダーに
導入し、発電用燃料として利用するのが一般的である。
しかし、電力消費量は季節、日によって大きく変動し、
例えば、正月などの工業用需要が殆んどない時には、出
力を変動させにくい原子力発電プラントで需要を賄い、
液化天然ガス等の火力発電所の運転を停止することがあ
り、その間のボイルオフガスを貯溜するにはガスホルダ
ーの容量をその目的だけに大きくしなければならず不経
済である。都市ガスは季節により消費量に変動はあるが
常にある量は消費するので、都市ガスのだめの気化ガス
のホルダーにボイルオフガスを導入することも可能では
あるが、都市ガスの消費地点の距離によっては、相当の
高圧で圧送しなければならないので、概ね大気圧のボイ
ルオフガスをこれに圧入するには相当のエネルギーを必
要とし、場合によってはコスト高になる。
目　　　的 本発明は、液化天然ガス受入基地における液化天然ガス
貯槽からのボイルオフガスの処理に関する上記の実情に
かんがみ、貯槽に貯溜された液化天然ガスを使用するた
め必然的に出荷される液化天然ガスの出荷液の冷熱を利
用してボイルオフガスを再液化するシステムを提供する
ことを目的とする。
構成 本発明による液化天然ガス貯槽からのボイルオフガス再
液化システムは上記目的を達成させるだめ、上記貯槽に
ボイルオフガス圧縮機を介して気液混合槽を接続し、出
荷液配管より分岐する管に膨張弁を介して貯槽内ガス圧
力以下の圧力の気液分離槽を設け、その下端をポンプを
介して上記気液混合槽に接続し、該気液混合槽の下端を
上記貯槽に接続するとともに、上記気液分離槽の上端を
コンプレッサ、出荷液との間に熱交換を行なう熱交換器
、膨張弁を順次設けた配管を介して上記貯槽に接続して
構成され、上記貯槽より発生したボイルオフガスを上記
ボイルオフガス圧縮機を介して上記気液混合槽に供給す
る一方、出荷液の一部の上記の気液分離槽に噴出させて
貯槽内液体より低温の冷却気体と冷却液体とに分離し、
該冷却液体をポツプで昇圧したよ−ひ上記の気液混合槽
に供給し、前記のボイルオフガスと混合して再液化し貯
槽に戻し、上記の冷却気体はコンプレッサで圧縮昇温し
上記熱交換器を介して出荷液で冷却液化し、膨張弁によ
り膨張して低温液として貯槽に戻すようにしたことを特
徴とする。
上記の気液分離槽を貯槽内ガス圧力以下の圧力として気
液分離を行なう代りに、気液分離槽を貯槽内ガス圧と同
等の圧力とし、その内部の下部に窒素ガス噴出手段を設
け、窒素ガスの気泡により気液分離構内の液化天然ガス
の一部を強制的に気化させ、気化熱により槽内の液化天
然ガスを冷却し、窒素ガスは液化天然ガスの気化分と一
緒にコンプレッサで圧縮昇温し、出荷液で熱交換器を介
して冷却し液化天然ガス分のみを液化し膨張低温化して
貯槽に戻し、窒素ガスは減圧して再度気液分離槽に送入
噴出するようにして循環使用するようにしてもよい。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
第１図は、本発明の第１実施例を示す系統図である。
液化天然ガス貯槽１の側壁下部の出荷口に接続−されだ
液化天然ガス出荷用配管２には一部ポンプ及び二次ポン
プ３．４が設けられ、図示せぬ気化装置に至っている。
ポンプ３と４との間の配管から分岐した分岐管５には膨
張弁６を介して気液分離槽７が接続されている。気液分
離槽７の上部にはコンプレッサ８の吸気口が接続され、
これにより気液分離槽内は貯槽内ガス圧力以下の圧力、
例縮機１５を設けた配管１６を介して気液混合槽１７が
設けられ、その下端はポンプ１８、配管１９を介して液
化天然ガス貯槽１に接続されている。
前記の気液分離槽７の下端はポンプ９、配管１０を介し
て上記の気液混合槽１７に接続されている。
一方、コンプレッサ８の吐出側には、出荷液化天然ガス
との間に熱交換を行なう熱交換器１１、貯溜器１２、膨
張弁１３をこの順に有し液化天然ガス貯槽１に至る配管
１４が接続されている。
以上の如く構成されたシステムの作用を、第２゜図に示
すエントロピー線図を併用して以下に説明する。第１図
の系統図の流体流路の傍に記したの。
■、■、・・・・・・の符号はその位置の流体の状態が
第２図のエントロピー線図中に示した同じ符号の位置の
状態に対応することを示す。第２図の横軸はエントロピ
（Ｓ）、縦軸は絶対温度（Ｔ）である。
液化天然ガス貯槽１からポンプ６により出荷された出荷
液化天然ガスは◎の状態から若干昇圧しだ［Ｆ］の状態
になり、その一部が膨張弁６を介して膨張され、貯構内
ガス圧力以下の圧力の気液分離槽７内に噴射され貯槽１
内の液ガスよりも低温低圧の［Ｆ］の状態、例えば−１
７０℃、０．５ａｔａになり、冷却液［Ｆ］′及び冷却
気体［Ｆ］たに分離される。
液化した冷却液体［Ｆ］′に気液分離槽７の下部に溜り
、ポンプ９により気液混合槽１７の圧力以上に昇圧され
て配管１０を経て、気液混合槽１７内に噴射される。気
液混合槽１７内には、液化天然ガス貯槽１内で発生した
■の状態のボイルオフガスが圧縮機１５或はブロワ−で
■の状態になり、配管１６を介して供給される。このボ
イルオフガスは一１５０°乃至−１６０’Ｃであるが、
気液分離槽７から来た約−１７０℃の冷ＭＪ液［Ｆ］′
の噴霧と接触することによって冷却されて■の状態の液
体となり槽の下部に溜り、ポンプ１８、配管１９を経て
液化天然ガス貯槽１に戻される。一方、気液分離槽７内
の気化した冷却気体［Ｆ］“はコンプレッサ８で圧縮さ
れ◎の温度迄上昇し、熱交換器１１を介して出荷液化天
然ガスにより冷却され、■の状態の液体になり、貯溜器
１２に溜り、膨張弁１３により■の状態の貯槽内ガス王
道に膨張され、貯槽１に戻される。
上記の実施例では、一般に貯槽内ガス圧力が大気圧程度
であるため気液分離槽７は常圧以下の圧力に保持される
ので、万一配管の接合部等に隙間を生じた場合は、外部
より空気が入り、内部の可燃性の液化天然ガスと混合し
爆発の危険がある。
これを予防するため、気液分離槽及びこれに接続される
配管で大気圧よりも低い圧力になる部分は、その外側を
囲繞してジャケットを設け、窒素ガス等を封入しておく
ようにすれば安全である。
第３図に系統図を示す第２実施例は、この点を考慮して
、気液分離槽７を大気圧以上にしだものである。したが
って、その入口にある弁は必らずしも膨張弁である必要
はなく、減圧弁或は調整弁であってもよい。気液分離槽
Ｚ内の液を冷却する手段として、この実施例では、槽内
の下部に窒素ガス噴出ノズル２０が設けられている。窒
素ガス噴出ノズル２０は、例えばガスこんろのバーナー
の如く、窒素ガス供給管に接続されたリング状の管の壁
に多数の小孔を設けたもの等が使用される。
この小孔から液化天然ガス中に窒素ガスの気泡が噴出す
ると窒素ガスの気泡中にはこれを取巻く液で入り込む。
このとき、蒸発潜熱によって、気液分離槽内の液化天然
ガスの温度は貯槽１内の液ガスの温度（例えば１　ａｔ
ａで一１６２℃）以下に低下、例えば−１７０℃に低下
し冷却液となる。貯溜器１２の上部と上記の窒素ガス噴
出ノズル２０との間には減圧弁２２を有する窒素ガス配
管２１が設けられている。これ以外の構成は第１図に示
す第１実施例と同様であり、同一の部材には同一の符号
が付されている。
気液分離槽７の下部に溜った冷却液はポンプ９により気
液混合槽１７に噴射され、液化天然ガス貯槽１から発生
し、圧縮機１５を経て供給されたボイルオフガスと混合
して再液化する。一方、気液分離槽７の上部に溜った窒
素ガスと気化した天然ガスとはコンプレッサ８で加圧昇
温され、熱交換器１１で出荷液により冷却されて、天然
ガスは液化され、貯溜器１２に溜り、膨張弁１３で膨張
低温化されて液化天然ガス貯槽１に戻される。しかし、
窒素ガスは液化天然ガスの温度域では加圧、冷却されて
も液化しに＜＜、貯溜器１２の上部に溜る。この窒素ガ
スの圧力は気液分離槽Ｚ内の圧力よりも高いので減圧弁
２２を経て減圧ののち窒素ガスは配管２１を経て窒素ガ
ス噴出ノズル２０より気液分離槽７の液化天然ガス内に
噴出し循環使用される。
さて、上記、第１実施例、第２実施例とも、出荷液化天
然ガスを利用してボイルオフガスを再液化するようにし
ているので、液化天然ガスの出荷を行なわない時にもこ
のシステムを働かせるため、第６図に破線で示す如く、
液化天然ガス出荷配管２の熱交換器１１より下流側にバ
イパス６１を介して液化天然ガスホールドタンク６０を
設け、非出荷時には熱交換に必要な少量の液化天然ガス
を流してこの中に貯溜しておくか、あるいは、気液分離
槽７から気液混合槽１７に至る冷却液体液化天然ガス配
管１０にバイパス３３を介して冷却液体ホールドタンク
３２を設け、液化天然ガス出荷中に得られた冷却液体の
一部をこの中に貯溜しておき、液化天然ガス非出荷時に
は、この中の冷却液体を気液混合槽１７に供給してボイ
ルオフガスを再液化するようにしてもよい。第１図のシ
ステムには上記液化天然ガスタンク３０．３２は示され
ていないが同様にこれらを設けることができる。
本発明のシステムでは、コンプレッサ８、ボイルオフガ
ス圧縮機１５とポンプ３，４，９．１８を運転する電力
を必要とし、又低温の気液分離器７や（氏濡醍悴−ホー
ル）、′々ン々罵９六、ちの入執堝失等があるが、液化
天然ガス貯槽１の容量等の条件にもよるが、従来のボイ
ルオフガス処理方法よりも有利になる。
効　　果 以上の如く、本発明によれば、出荷液化天然ガスを利用
して、液化天然ガス貯槽内液化天然ガスから発生するボ
イルオフガスを再液化することができるので、経済性の
向上に効果が得られる。
なお、図及び説明文では対象とする液をＬＮＧ（液化天
然ガス）としたが、液化石油ガス、液体アンモニア等と
してもよい。
また、第２実施例で冷却媒体として窒素ガスを引用した
が、被冷却液体の温度で液化しにくいガス体であれば何
でもよくヘリウムガス、アルゴンガスなどを使用するこ
とも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す系統図、第２図はその実
施例における液化天然ガスのエントロピー線図、第６図
は本発明の他の実施例を示す系統図である。 １・・・液化天然ガス貯槽　２・・・液化天然ガス出荷
配管５・・・分岐管　　　　　　６・・・膨張弁又は減
圧弁７・・・気液分離槽　　　　８・・・コンプレ゛ン
サ１１・・・熱交換器　　　　１２・・・貯溜器１３・
・・膨張弁 １５・・・ボイルオフガス圧縮機 １７・・・気液混合槽　　　２０・・・窒素ガス噴出ノ
ズル２１・・・窒素ガス配管 第１図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）液化天然ガス貯槽ボイルオフガスを出荷液を用い
    て再液化するシステムにおいて、上記貯槽にボイルオフ
    ガス圧縮機を介して気液混合槽を接続し、出荷液配管よ
    り分岐する管に膨張弁を介して貯槽内ガス圧力以下の圧
    力の気液分離槽を設け、その下端をポンプを介して上記
    気液混合槽に接続し、該気液混合槽の下端を上記貯槽に
    接続するとともに、上記気液分離槽の上端をコンプレッ
    サ、出荷液との間に熱交換を行なう熱交換器、膨張弁を
    順次設けた配管を介して上記貯槽に接続して構成され、
    上記貯槽より発生したボイルオフガスを上記ボイルオフ
    ガス圧縮機を介して上記気液混合槽に供給する一方、出
    荷液の一部を上記の気液分離槽に噴出させて貯槽内液体
    より低温の冷却気体と冷却液体とに分離し、該冷却液体
    をポンプで昇圧した上で上記の気液混合槽に供給し、前
    記のボイルオフガスと混合して再液化し貯槽に戻し、上
    記の冷却気体はコンプレッサで圧縮昇温し上記熱交換器
    を介して出荷液で冷却液化し、膨張弁により膨張して低
    温液として貯槽に戻すようにしたことを特徴とするシス
    テム。
  2. （２）液化天然ガス貯槽のボイルオフガスを出荷液を用
    いて再液化するシステムにおいて、上記貯槽にボイルオ
    フガス圧縮機を介して気液混合槽を接続し、出荷液配管
    より分岐する管に制御弁を介して貯槽内ガス圧と同等の
    圧力の気液分離槽を設け、その槽内下部に窒素ガス噴出
    手段を設け、その槽の下端をポンプを介して上記気液混
    合槽に接続し該気液混合槽の下端を上記貯槽に接続する
    とともに、上記気液分離槽の上端をコンプレッサ、出荷
    液との間に熱交換を行なう熱交換器、膨張弁を順次設け
    た配管を介して上記貯槽に接続し、上記の熱交換器で液
    化し得ない窒素ガスを減圧弁を介して窒素ガス噴出手段
    に戻す窒素ガス配管で接続して構成され、上記貯槽より
    発生したボイルオフガスを上記ボイルオフガス圧縮機を
    介して上記気液混合槽に供給する一方、出荷液の一部を
    上記の気液分離槽に供給し、窒素ガス噴出手段より噴出
    する窒素ガス気泡により液化天然ガスの一部を気化させ
    て蒸発潜熱を奪うことにより気液分離槽内液化天然ガス
    を冷却し、冷却された液体はポンプを介して上記の気液
    混合槽に供給し、前記のボイルオフガスと混合して再液
    化し貯槽に戻し、気液分離槽内の低温気化天然ガス及び
    窒素ガスは上記コンプレッサで圧縮し、上記熱交換器を
    介して出荷液で冷却して天然ガス成分を液化し、液化さ
    れた天然ガスは膨張弁により減圧して低温液として貯槽
    に戻し、窒素ガスは減圧弁を有する窒素ガス配管を介し
    て気液分離槽に戻し循環させることを特徴とするシステ
    ム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63176985A (ja) * 1987-01-19 1988-07-21 日本鋼管株式会社 低温液化ガスの再液化装置

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