JPS62192493A - ボイルオフガスの再液化機用の液化天然ガスの再蒸発法 - Google Patents

ボイルオフガスの再液化機用の液化天然ガスの再蒸発法

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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〕 本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）のボイルオフ（ｂｏ
ｉｌｏｆｆ　）ガスの再液化のための方法に関する。
〔従来の技術〕
Ｉ、ＮＧ貯蔵容器中への熱漏えいは液相のいく分かを気
化させ、容器の圧力が増大する。過去には、蒸気駆動Ｉ
ｔＮＧタンカー用の蒸気ボイラーの補助燃料として、フ
ラッシュオフ（ｆｌａｓｈ　ｏｆｆ　）したＬＮＧ含有
ガスを消費することによってこの圧力は解放された。別
の方法では、フラッシュガスは、港外の場合は大気への
放散（ｖｅｎｔｉｎｇ　）またはフレアリング（ｆｌａ
ｒｉｎｇ　）によって除去できた。最近のＬＮＧタンカ
ーの設計は、蒸気駆動エンジンよりもディーゼルエンジ
ン駆動装置を使用する。これらの新式タンカーはＬＮＧ
ボイルオフガスの再凝縮用の再液化機を有しているが再
液化機のパージを処理するためのなんらの方法も有して
いない。さらにまた、大気への放散またはフレアリング
による炭化水素含有蒸気の処理は、入港中は特に、法令
により素止されている。ボイルオフガスを制御するため
のこれらの選択できる手段がなくなるにつれ、フラッシ
ュガスを再液化し、それをＬＮＧ貯蔵容器へ戻すことに
よるＬＮＧの回収が提案されてきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ＬＮＧ貯蔵容器用のボイルオフガス再液化機の始動（５
ｔａｒｔｕｐ　）とターンダウン（ｔｕｒｎｄｏｗｎ　
）　（低負荷）運転中、窒素（Ｎ２）不純物がＬＮＧか
ら優先的にフラッシュし、蒸気系内に濃縮する。窒素不
純物の主な源はもともと天然ガス中に通常は約０．５％
までの量で含まれているものである。
ＬＮＧよりも揮発性である窒素は優先的にフラッシュオ
フして蒸気系内に濃縮する。例えば、０．３％のＮ２を
含有するＬＮＧはほぼ３％のＮ２を含有する蒸気を生ず
る。
フラッシュガスの再液化は窒素不純物の存在によって妨
害される。始動およびターンダウン状態中に、ボイルオ
フガス再液化機系は窒素を一定濃度までｍ縮する。この
濃度では、再液化機の内部冷媒系はフラッシュガスの露
点に達すべき十分な冷却を十分に低い温度でもたらすこ
とができない。気相のＮｚｌＡ度が低下するまでこの濃
度で再液化は停止する。
再液化系はスイスのザルツアーブラザーズ社（５ｕｌｚ
ｅｒ　Ｂｒｏｔｈｅｒｓ　Ｌｉｍ１ｔｅｃｌ、　５ｗ１
ｔｚｅｒｌａｎｄ　）のピー・ライツカ−（ｂ’、Ｗｌ
ｏｋｅｒ　）によって「オイルアンドガスジャーナルｊ
　（Ｔｈｅ　Ｏｌｌ　ａｎｄ　Ｇａ５Ｊｏｕｒｎａ１）
の５６〜５５（ｂ９７１年１月１８日）、「ＬＮＧボイ
ルオフガスの再液化」中に記載されている。この糸は冷
媒緩衝容器を利用するもので、これにより冷却能力は設
計能力の３０％に下げることができる。第５４頁の末尾
にこの論文は、ＬＮＧ貯蔵タンクの初期冷却運転（ｏｏ
ｏｌａｏｗｎ　）のための試みられた手法を略述してい
るが、そのような手法が失敗したと明言している。この
失敗は湿気と重質の炭化水素によるコンデンサーの凍結
に起因した。このような経験は設計条件から遠くはなれ
た運転の際の予期しない問題を論証している。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、ＬＮＧの再液化のための方法であって、再液
化されたス）　ＩＪ−ム（ｓｔｒｅａｍ　）の再蒸発と
再循環により、気相の窒素濃度の上昇を防ぎ、かつ温度
を調整するものである。この方法は、再液化機の始動状
態中およびターンダウン状態の許で特に有用である。
ボイルオフガスの組成が比較的に一定の状態を続け、か
つ窒素濃度が大幅に上昇しないように、再液化系が修正
される。ボイルオフガスの再液化機の運転中には低負荷
と異常な蒸気組成状態に直面することがあり、そうなる
と再液化機が不調に至る。再液化機の種々の運転状態に
よりＬＮＧ貯蔵容器からの蒸気流値が減ったり、ス）　
ＩＪ−ムの窒素含有量が上昇したりする。例えば、これ
らの状態は、再液化機の始動時、タンカーの回送航海中
、タンカーの荷降し中の貯蔵容器の液体在庫量の減少で
あったりする。
再液化機の運転中止と再始動の問題を避けるために凝縮
した蒸気の再蒸発によって再液化機に一定の負荷を人為
的に与えることが提案されている。
再液化機は負荷を３０％まで下げて運転中止せずに運転
できると現在推測されている。３０％は復路にあるタン
カーのボイルオフガスの再液化機について条件とされて
きた。本発明における再蒸発器の使用は、再液化機の運
転中止をより低い積荷：ｌｌ　（ｌｏ＆１ｉｎｓ　）に
おいて防ぐのに有用である。
特に決定的に重要な運転は入港中の再液化機の始動であ
る。通常の始動は、蒸気の露点を再液化機の凝縮温度以
上に維持するためにコンデンサーからの凝縮されなかっ
た窒素を大気放散する必要があろう。始動の初期段階中
に生成した蒸発されたＬｌｉＧ−１ｊツチの凝縮物が本
発明にしたがい再循環されるときにはこの大気放散は必
要でない。
第１図に示すとおり、本発明はＤＮＧ再液化機系中への
ボイルオフガスの再蒸発器６０組み込みを含む。ＤＮＧ
貯蔵容器１からの蒸気２と８は、先行技術で公知のとお
り、再液化機系３中で通常は再液化され、全てまたは大
半が液体である再液化機の生成物４は、通常はＬＮＧ貯
蔵容器１へ戻される。
窒素はＬＮＧのその他の成分に優先してフラッシュオン
する。同様に、その他のＴＪＩＧ成分は窒素に優先して
凝縮する。再液化機の生成物４が飽和状態まで、特に始
動またはターンダウン運転中、冷却されない場合には、
ストリーム生成物４中の液相はどれもＬＮＧにより富ん
でおり、ス）　ＩＪ−ム生成物４中の気相はどれも窒素
により富んでいる。始動中の再液化したボイルオフガス
の不完全な冷却に起因して、および／または再液化機の
ターンダウン中の戻りＬＮＧ配管への熱侵入に起因して
、ＩＩＮＧ容器１へ入ると同時に不十分にフラッシュす
る生成物ストリーム４中のどんな液体も、ＩＩＮＧ容器
１中の気相の窒素濃度をまた高める。本発明によれば、
気相中の窒素の濃度上昇を防ぐために、再液化機系３か
らの生成物ストリーム４の少なくとも一部はストリーム
５を経て再蒸発器６で再蒸発される。
再蒸発したストリーム７はストリーム８を経て再液化機
：Ａ３へ再循環される。
始動中、例えば、生成物ストリーム４の液相の全てをス
トリーム５を経て再蒸発させ、ＬＮＧ貯蔵容器の戻しス
トリーム１２はそれに応じて（ｏｏｍｏｏｍｉｔａｎｔ
ｌｙ　）に減らし得る。そのためには、流１１調整弁１
０を開け、流量調整弁１１を閉じる０ 再液化機３で凝縮されつつあって、だんだん量が増えて
いるものが安定な窒素濃度を維持するのに十分なとき、
調整弁１０は再循環ストリーム５を遮断するために閉じ
、調整弁１１はＬＮＧ貯蔵容器１へのストリーム１２を
増加させるた、めに開ける。
再液化機のターンダウン運転は、例えばＬＮＧ貯藏貯器
容器１満され、かつ熱漏えいがごくわずかにすぎないと
きに行なわれ得る。ガス流量が少ないか全くないこのタ
ーンダウン状態中、制御系は最小の流量を維持する（こ
れによって、圧縮機のサージを防止する）ために再液化
機系に圧縮機の再循環ス）　ＩＪ−ム（図示せず）を始
めるタイプのものでよい。圧縮機を通るストリームの温
度は圧縮熱によって上昇する。該ストリームのこの付随
的温度上昇は再液化機系の設備運転温度限界を越えるこ
とがある。ボイルオフガスのストリーム４の少なくとも
一部の再蒸発（および再循環）は、圧縮機のサージ防止
再循環ストリーム（図示せず）にストリーム７を加える
ことによって圧縮機の供給装置への流量を増加させ、か
つその入口温度を低くするために使用でき、これによっ
て圧縮機を通るス）　ＩＪ−五の過熱を防止する。この
方法は、窒素によって汚染されていないＬＮＧ再液化機
系に適用して、圧縮および／または熱侵入によって引き
起こされる温度上昇を制限できる。
再蒸発器６用の加熱媒体９は当業者に周知の一般的な工
学原理にしたがって選択できる。例えば、タンカーは蒸
発の熱を再蒸発器６へ供給する加熱媒体９として海水の
使用を選択してよい。
第２図は、本発明の一実施例を示すもので、第１図の再
液化糸３がボイルオフガスの圧縮機２３とコールドボッ
クス２５とを含有するタイプのものである。本文中でコ
ールドボックスとはＬＮＧを熱交換によって凝縮する装
置である。
ＬＮＧ貯蔵容器２１からのボイルオフガス２２と５０は
ボイルオフガスの圧縮機２５で圧縮される。圧縮された
蒸気２４はコールドボックス２５中の熱交換によって冷
却される。冷却された液体生成物２６はＬＮＧ貯蔵容器
２１に戻す。ストリーム３０と２４の窒素濃度が上昇す
るにつれ、ストリーム２４は再液化がより困難になる。
いつかは、再液化は停止する。第１図の実施例によるも
のと同じく、窒素の濃度の上昇を防しために、コールド
ボックス２５からの生成物ストリーム２６中の液体に当
初は全て、そして引き続いて一部がストリーム２７を経
て再蒸発器２８で再蒸発されろ。再蒸発したストリーム
２９はストリーム３０を経てボイルオフガスの圧縮器２
３に再循環される。
始動中、例えば生成物ストリーム２６の液相の全てをス
トリーム２７を経て再蒸発でき、ＬＮＣ）貯蔵容器への
戻りストリーム３３をそれに応じて（ｃｏｍｃｏｍｉｔ
ａｎｔｌｙ）減らし得る。そのために、流量１１１！Ｉ
弁６１を開き、流量調整バルブ３２を閉じる。
再液化機２５で凝縮されつつあって、だんだん量が増え
ているものが安定なｆｆｌ素濃度を維持するのに充分な
とき、ｖ４整弁３１は再循環ストリーム２７を遮断する
ために閉じ、調整弁３２はＬＮＧ貯蔵容器２１へのス）
　ＩＪ−ム３３を増加させるために開ける。
通常の再液化機の始動中は、再演化機設備は室温にある
。本発明にしたがって、全てのボイルオフガスの完全な
再蒸発（および再循ｆＩ！４）は、ガスの窒素濃度を当
初のボイルオフガスの水準に維持し、設備の冷却運転（
ｃｏｏｌ　ｄｏｗｎ　）を可能にする。ストリーム２６
が完全に液体になり、かつＬＮＧ貯蔵容器２１に加えら
れるとき液体状態のままであるように十分に過冷（５ｕ
ｂｃｏｏｌ　）されるまで全てのス）　ＩＪ−ム２６の
再蒸発を維持すべきである。
再液化機のターンダウン運転は、例えばＬＮＧ貯蔵容器
２１が充満され、かつ熱湯えいがごくわずかにすぎない
ときに行なわれ得る。ガス流量が少ないか全くないこの
ターンダウン状態中、圧縮機２５用の制御系は最小の流
量を維持する（これによって、圧縮機のサージを防止す
る）ためにその出口２４から入口３０へ再循環ストリー
ム（図示せず）を始めるタイプのものでよい。圧縮機２
３を通るス）　ＩＪ−ムの温度は圧縮熱によって上昇す
る。該ストリームのこの付随的温度上昇はコールドボッ
クス２５の設備運転温度限界を越えることがある。ボイ
ルオフガスストリーム２６の少なくとも一部の再蒸発（
および再循環）は、サージ防止再循環ス）　ＩＪ−ム（
図示せず）にストリーム２９を加えることによって圧縮
機の供給装置への流量を増加させ、かつその入口温度を
低くするために使用でき、これによって圧縮機２３を通
るストリームの過熱を防止する。この方法は、窒素によ
って汚染されていないＬＮＧ再液化機系に適用して、圧
縮および／または熱漏洩によって引き起こされる温度上
昇を制限できる。
再蒸発器２８用の加熱媒体６１は当業者に周知の一般的
な工学原理にしたがって選択できる。
第３図は、本発明の別の実施列を示すもので、第１図の
液化糸６の一構成要素がボイルオフガスのコンデンサー
４６であるものである。ＬＮＧ貯蔵容器４１からのボイ
ルオフ蒸気４２と４８は通常はコンデンサー４３で再液
化され、結果として生じるボイルオフガスの液体４４は
ＤＮＧ貯蔵容器４１へ戻される。ス）　ＩＪ−ム４８の
窒素濃度が始動またはターンダウン中に上昇するにつれ
、ストリーム４８は再液化がより困難になる。いつかは
、再液化は停止する。本発明にしたがえば、窒素の濃度
上昇を防ぐためにコンデンサー４３からのストリーム４
４中の液体部分はストリーム４５を経て再蒸発器４６で
再蒸発される。再蒸発したストリーム４７はストリーム
４８を経てコンデンサー４３へ再循環される。
第２図の糸におけるものと同様に、室温における再液化
機の始動中に設備が冷却完了し、ストリーム４４が完全
に液体になる時点までのストリーム４４の完全な再蒸発
によって窒素濃度を実質的に一定に維持できる。この時
点で調整弁５０は再循環ス）　ＩＪ−ム４５を遮断する
ために閉じ、調整弁５１はＬＮＧ貯蔵容器４１へのスト
リーム５２の容量を増加させるために開ける。
本発明にしたがえば、再液化したス）　ＩＪ−ムの少な
くとも一部の再蒸発と再循環とによって窒素濃度はター
ンダウン運転中も同様に実質的に一定に維持できる。
第３図中の再液化機系が圧縮機を含まない場合でさえ、
ボイルオフガスのコンデンサー４３を通して一定の負荷
を人為的に維持するための再蒸発器４６の利用は、ボイ
ルオフガスのコンデンサー４６の冷媒サイドに関する低
または無負荷状態と結びついた問題、特に冷媒圧縮機の
問題、を防止するものである。
第２図の系におけるものと同じく、この方法は、窒素で
汚染されていないＬｌｉＧ再液化再液化連系して、圧縮
熱および／または熱漏洩によって引き起こされる温度上
昇を制限できる。
再蒸発器４６用の加熱媒体４９は当業者に周知の一般的
工学原理にしたがって選択できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にしたがい再液化したボイルオフガス
の再蒸発および再循環方法を具体的に説明するブロック
線図、第２図は、ボイルオフガスが再圧縮される本発明
の別の実施例を具体的に説明するブロック線図、第６図
は、ボイルオフガスが再凝縮される本発明のさらに別の
実施例を具体的に説明するブロック線図である。 １、２１．４１・・・ＬＮＧ貯蔵容器、３・・・再液化
機系、６．２８．４６・・・再蒸発器、２３・・・ボイ
ルオフガスの圧縮機、２５・・・コールドボックス、４
３・・・ボイルオフガスのコンデンサー。 特許出願人　　エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ
・インコーホレイテッド 外２名 手続補正書 昭和６２年５月２０日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 ■、事件の表示 昭和６２年特許願第３２５９２号 ２、発明の名称 ホイルオフガスの前液化機用の液化天然ガスの再蒸発法
３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　アメリカ合衆国ペンシルバニア州（ｂ８０８７）
トレツクスラータウン　ルートナンバー２２２ 名称　エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコ
ーホレイテッド ４、代理人 ７、補正の内容 特許請求の範囲を別紙のとおり補正します。 以　　上 ２、特許請求の範囲 １）液化天然ガス（Ｅｌ、ＮＧ）容器からのＬＮＧと汚
染要因物質の窒素を含有する蒸気状ボイルオフガスを再
液化によって回収する方法において、再液化種糸が始動
またはターンダウン状態で運転中に下記の＜ａ）〜（（
ｂ）を含むことを特徴とする方法。 （ａ）　　気体状窒素を含有するＬＮＧボイルオフガス
の少なくとも一部を凝縮によって再液化する。 （ｂ）　　窒素を含有する該凝縮したｒＪＩＧボイルオ
フガスの少なくとも一部を再循環生成物を形成するため
に取り出す。 （ｃ）　　再蒸発器で再循環生成物のその部分を蒸発さ
せる。そして、 （ｄ）　　該再循環生成物を該再液化機に戻して蒸気相
中の窒素の濃度を調整し−および／または圧縮熱および
／または熱漏洩によって引き起こされる温度上昇を制御
する。 ２）再液化機が圧縮機とコールドボックスを含み、再蒸
発器への供給物がコールドボックスからの生成物または
その一部であり、再蒸発器からの蒸気ス）　＋Ｊ−ムが
圧縮機の吸入管へ再循環される特許請求の範囲第１項記
載の方法。 ３）再液化機がコンデンサーを含み、再蒸発器への供給
物がコンデンサーからの生成物またはその一部であり、
再蒸発器からの蒸気がコンデンサーへ再循環される特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ４）下記のものを含むことを特徴とするＬＮＧボイルオ
フガスと汚染要因物質の窒素を再循環させるための装置
。 （ａ）　　ＬＮＧ貯蔵容器からのボイルオフガスを凝縮
させるだめの再液化機。 （ｂ））　　該凝縮したボイルオフガスの少なくとも一
部を蒸発させるための再蒸発器。および、（ｃ）　　該
再蒸発したボイルオフガスを該再液化機に戻すだめの手
段であって、これにより気相中の窒素濃度が調整され、
および／または圧縮熱および／または熱漏洩によって引
き起こされる温度上昇が制御されるもの。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）液化天然ガス（ＬＮＧ）容器からのＬＮＧと汚染要
    因物質の窒素を含有する蒸気状ボイルオフガスを再液化
    によつて回収する方法において、再液化機系が始動また
    はターンダウン状態で運転中に下記の（ａ）〜（ｄ）を
    含むことを特徴とする方法。 （ａ）気体状窒素を含有するＬＮＧボイルオフガスの少
    なくとも一部を凝縮によつて再液化 する。 （ｂ）窒素を含有する該凝縮したＬＮＧボイルオフガス
    の少なくとも一部を再循環生成物を 形成するために取り出す。 （ｃ）再蒸発器で再循環生成物のその部分を蒸発させる
    。そして、 （ｄ）該再循環生成物を該再液化機に戻して蒸気相中の
    窒素の濃度を調整し、および／または圧縮熱および／ま
    たは熱漏洩によつて引 き起こされる温度上昇を制御する。 ２）再液化機が圧縮機とコールドボックスを含み、再蒸
    発器への供給物がコールドボックスからの生成物または
    その一部であり、再蒸発器からの蒸気ストリームが圧縮
    機の吸入管へ再循環される特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 ３）再液化機がコンデンサーを含み、再蒸発器への供給
    物がコンデンサーからの生成物またはその一部であり、
    再蒸発器からの蒸気がコンデンサーへ再循環される特許
    請求の範囲第１項記載の方法。 ４）下記のものを含むことを特徴とするＬＮＧボイルオ
    フガスと汚染要因物質の窒素を再循環させるための装置
    。 （ａ）ＬＮＧ貯蔵容器からのボイルオフガスを凝縮させ
    るための再液化機。 （ｂ）該凝縮したボイルオフガスの少なくとも一部を蒸
    発させるための再蒸発器。および、（ｃ）該再蒸発した
    ボイルオフガスを該再液化機に戻すための手段であつて
    、これにより 気相中の窒素濃度が調整され、および／ま たは圧縮熱および／または熱漏洩によつて 引き起こされる温度上昇が制御されるもの。 ５）液化天然ガス（ＬＮＧ）容器からのＬＮＧを含有す
    る蒸気状ボイルオフガスを再液化によつて回収する方法
    において、再液化機系が始動またはターンダウン状態で
    運転中に下記の（ａ）〜（ｄ）を含むことを特徴とする
    方法。 （ａ）ＬＮＧボイルオフガスの少なくとも一部を凝縮に
    よつて再液化する。 （ｂ）該凝縮したＬＮＧボイルオフガスの少なくとも一
    部を再循環生成物を形成するために 取り出す。 （ｃ）再蒸発器で再循環生成物のその部分を蒸発させる
    。そして、 （ｄ）該再循環生成物を該再液化機に戻して圧縮熱およ
    び／または熱漏洩によつて引き起 こされる温度上昇を制御する。 ６）再液化機が圧縮機とコールドボックスを含み、再蒸
    発器への供給物がコールドボックスからの生成物または
    その一部であり、再蒸発器からの蒸発ストリームが圧縮
    機の吸引管に再循環される特許請求の範囲第５項記載の
    方法。 ７）再液化器がコンデンサーを含み、再蒸発器への供給
    物がコンデンサーからの生成物またはその一部であり、
    再蒸発器からの蒸気がコンデンサーへ再循環される特許
    請求の範囲第５項記載の方法。 ８）下記のものを含むことを特徴とするＬＮＧボイルオ
    フガスを再循環させるための装置。 （ａ）ＬＮＧ貯蔵容器からのボイルオフガスを凝縮させ
    るための再液化機。 （ｂ）該凝縮したボイルオフガスの少なくとも一部を蒸
    発させるための再蒸発器。および （ｃ）該再蒸発したボイルオフガスを該再液化機に戻す
    ための手段であつて、これにより 圧縮熱および／または熱漏洩によつて引き 起こされる温度上昇が制御されるもの。
JP62032592A 1986-02-18 1987-02-17 ボイルオフガスの再液化機用の液化天然ガスの再蒸発法 Granted JPS62192493A (ja)

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