JPS639800A - 液化天然ガスの蒸発・再液化方法および装置 - Google Patents

液化天然ガスの蒸発・再液化方法および装置

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JPS639800A JP61153659A JP15365986A JPS639800A JP S639800 A JPS639800 A JP S639800A JP 61153659 A JP61153659 A JP 61153659A JP 15365986 A JP15365986 A JP 15365986A JP S639800 A JPS639800 A JP S639800A
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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 本発明は熱媒体による冷熱の貯蔵及び放出を利用して行
なう液化天然ガスの蒸発・再液化システムに関し、詳細
には液化天然ガスの貯蔵タンクと蒸発設備を備えている
基地における上記タンクからの気化天然ガスを処理する
方法に関するものである。
[従来の技術] 都市ガスや火力発電等に利用される天然ガスの需要につ
いては、季節変動の他に日変動があり、特に後者につい
ては日中にピークを示し、深夜にオフビークを示すとい
う需要パターンがあり、需要の変動に合わせて天然ガス
の供給量を変動させる必要がある。ここで供給される天
然ガスとは、液化天然ガス(以下LNGという)貯蔵タ
ンクのLNGを蒸発器で蒸発させて製造されるものの他
、LNG貯蔵タンクへの熱侵入によってLNGが気化す
ることによって放出されてくるガス体(Boil Of
f Gas:以下BOGという)も供給源の一翼を荷な
っている。
従って、深夜のオフピークにおいてはBOGの供給も抑
制する必要があるが、この様な余剰BOGを抑制する従
来技術は存在しない。今後LNG比率は益々増大してい
くものと思われるが、その時は5oezも多くなるので
、LNGの蒸発量コントロールだけで日変動に対応する
ことが困難になると思われる。
[発明が解決しようとする問題点] 余剰BOGは特別のガスタンクを設けて貯蔵しておくこ
とも考えられなくはないが、貯蔵設備の建設その他ラン
ニングコストの点からも製品コストを上昇させるもので
あって得策ではない。
一方天然ガスのパイプライン供給の発達した欧米等にお
いては例えば英国特許第1294084号にみられる様
に余剰天然ガスをパイプライン途中より抜出し熱交換器
群に通して液化貯蔵しておき需要時には再び熱交換器群
に通して、再度ガス化し、パイプラインに戻すシステム
も知られている。この方法は冷熱貯蔵用媒体を使用する
ものであり、ガス化工程では上記媒体に冷熱を貯蔵して
おき、液化貯蔵工程では上記冷熱を利用するものである
から、LNGの液化・気化工程を媒体の加熱・冷却工程
に対応させる様なりローズドタイプの熱交換システムを
組むものであって、LNGの気化を全て熱交換器内で行
なわせる様な構成が必要となる。即ち熱交換器を多数且
つ多段に設けると共に媒体タンクについても多段に設け
る必要のあるシステムであり、コスト的な負担は極めて
大きい。これに対し我国においてはLNG受入気化プラ
ントに専用の蒸発器(例えば海水散布型蒸発器等)を備
えている為、この専用蒸発器の安定操業を害するもので
あってはならず、余剰BOGの処理について上記英国特
許の装置をそのまま転用して使用することはできないと
いう事情がある。
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであるが、
要は上述の専用蒸発器はそのまま蒸発器として安定に操
業できる為の条件を維持し得るBOG対策、即ち余剰B
OGの一時的液化貯蔵と必要時の再ガス化を行ない得る
システムであって、しかも再ガス化に当たっては、当該
システムではLNGの昇温を行なうに止める(換言すれ
ば専用蒸発器においては液体から気体への変換を安定し
て行なう必要がある為、当該システムでは貯蔵されたL
NGの気化まで行なわせることなく単に具部させるに止
める)ことのできるシステムが必要であるとの立場から
なされたもので、その目的を端的に述べると、余剰BO
Gと熱媒体間の熱交換によってBOGの液化及び該液化
BOGを含むLNGの昇温を行なうことができるシステ
ムの提供を目的とするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は液化天然ガスタンクの液相側から取出した液化
天然ガスの冷熱を利用して熱媒に冷熱を貯蔵せしめると
共に冷熱付与後の液化天然ガスを液体状態のままで液化
天然ガス蒸発器に供給するステップと、液化天然ガスタ
ンクの気相側から放出されてくる気化天然ガスの全部又
は一部を前記貯蔵された冷熱を利用して再液化するステ
ップとを包含することを要旨とするものである。
[作用コ 第1図は本発明におけるBOG液化運転ステップを示す
フローチャートである。LNG貯蔵タンクTの気相側か
ら放出されてきたBOGはコンプレッサーCにより昇圧
される。日中であればそのまま矢印X方向・へ供給され
ていくのであるが、本運転ステップは夜間のオフビーク
中に行なわれるものであるから、その一部又は全部が熱
交換器E2及びE’l  [熱交換器E2は予冷用に設
けられたものであり、熱交換器E1とE2と一体化しシ
ェル・アンド・コイル方式(所謂ハンブソン式)にする
ことも可能であるコを経由して液化させ再び貯蔵タンク
AにLNGとして還流される。
一方熱媒体は低温熱媒体貯蔵用の貯蔵タンクT、からポ
ンプP1により熱交換器E1及びE2を逆方向に経由し
て熱交換により昇温され液体状態のままで貯蔵タンクT
2に導入される。即ちBOGと熱媒体の間で熱交換が行
なわれることによってBOGは液化され、その際BOG
から放出された放出熱(顕然及び潜熱)は熱媒体に蓄熱
される。
次に第2図は本発明におけるLNG昇温運転ステップ(
冷熱貯蔵運転)を示すフローチャートである。第1図に
示したステップでタンクTに通流された液化BOGを含
むLNGは、天然ガスの需要ピーク時においてはタンク
Tの液相側からポンプPにより熱交換器E3に導入され
、液体状態を保持しつつ昇温され別途設けられた蒸発器
■に送られて気化された後矢印X方向から圧送されてく
るBOGに合流されて需要側に供給される。
こうして第1図に示したステップでタンクT2に貯蔵さ
れた高温熱媒体は、第2図に示すステップではタンクT
2からポンプP2により熱交換器E3に導入され、低温
になってからタンクT1に冷熱として貯蔵され次の余剰
BOG液化運転に備えられることになる。即ち第2図の
ステップではLNGと熱媒体の間で熱交換が行なわれ、
第1図のステップで熱媒体に蓄熱された熱量が第2図の
ステップでは熱交換器E3通過時に放出されLNGの昇
温に供される。この場合熱媒体からLNGに移行する伝
熱量はLNGと熱媒体の温′度差及びそれぞれの流量を
調整することによりLNGの気化が生じない範囲、即ち
LNGに対してLNGの温度上昇に作用する顕然のみを
与える範囲に抑制される。その結果LNGは熱媒体との
熱交換によっても蒸気相を生ずることなく液相のままで
蒸発器■に導入されるので、蒸発器へ気液混相流が送ら
れるということは生じず、従って蒸発器へのバイブライ
ンや分配方式については従来設備に一切手を加える必要
がなく、安定した蒸発運転の継続を保証することができ
る。
[実施例] 熱媒体としてイソペンタン(凝固点ニー160℃)を使
用して第1図のBOG液化運転と第2図のLNG昇温運
転を行なフた。運転条件と運転結果は次のとおりであっ
た。
■BOG液化擁転 イ)運転条件 運転時間: 8時間 BOG流量:  6,000 kg/hrコンプレッサ
Cによる昇圧: 21kg/cm2Gイソペンタン流量
: 44.Goo kg/hr熱交換器の型: EI ニアルミプレートフィン型 E2 :多管円筒型 口)運転結果 BOGの温度変化 熱交換器E2人口:40℃(気相) 熱交換器E2出口二一85℃ 熱交換器E1出口:−140℃(液相)イソペンタンの
温度変化 熱交換器E1人口二−160℃ 熱交換器E1出口:−105℃ 熱交換器E2出口:−85℃ ■LNG昇温運転 イ)運転条件 運転時間= 12時間 LNG流量:  30,000 kg/hrポンプPに
よる昇圧: 21kg/ cm’ Gイソペンタン流量
: 30.000 kg/hr熱交換器E3の型ニアル
ミプレート フィン型 口)運転結果 LNGの温度変化 熱交換器E3人口二−155℃ 熱交換器E、出ロ:−120tC液相)イソペンタンの
温度変化 熱交換器E3人口二−15℃ 熱交換器Eコ出口:−150℃ 第3図にBOGの液化過程(直線Iの左下がり)とイソ
ペンタンの蓄熱過程(直線■!の右上り)及び放熱過程
(直線I!の左下がり)とLNGの昇温過程(直線II
Iの右上り)における各温度履五を示す。
尚第2図LNG昇温運転ではタンクT2内の高温媒体を
使用して熱交換器E3でLNGの昇温を行ない、得られ
た冷熱をタンクT1に貯蔵すると述べたが、タンクT2
内の高温媒体が全てタンクT□へ移行された後は熱交換
器E、は熱交換機能を発揮しない。従ってタンクTから
引出されてきたLNGは熱交換器E、を素通りし液相の
ままで蒸発器■へ供給される。即ち蒸発器■は如何なる
場合においても液体単独の供給を受けるので、その運転
は極めて安定したものとなる。
本発明は上記実施例に限定されるものではない。従って
本発明において使用される熱媒体は第3図に例示する様
にBOGの液化ステップではBOGから吸熱し、LNG
の昇温ステップではLNGから吸熱されるものであれば
よいが、中でも凝固点が低く、沸点の高いイソペンタン
が好ましい。熱交換器の態様も本発明を限定しないが、
BOG (又はLNG)と熱媒体の温度差が大(本実施
例では熱交換器E2において125℃)である場合は熱
応力に対処する為に多管円筒型のものを使用することが
好ましい。
一方BOG (又はLNG)と熱媒体の温度差が比較的
小さい(本実施例では熱交換器E1において10℃以下
)場合は熱交換性にすぐれているアルミプレートフィン
型のものを使用することが好ましい。また上記実施例に
おける熱交換器はBOG液化ステップでは2種、LNG
昇温ステップでは1種を用いたが、これらの数が本発明
を限定するものでないことは言うまでもない。
上記説明は天然ガス需要事情に基づく日変動について述
べたが、新たに入港してきた船からLNGタンクへの荷
揚げ作業に伴なって大量のBOGが発生するとき等の様
に、BOGが必要量を超える様な事態が発生した場合の
全てに適用することができる。
[発明の効果] 本発明は上記の様に構成されるから熱媒体とBOG或は
LNG間の熱交換により天然ガスの需要が少ない時間帯
ではBOGを液化すると共に熱媒体に蓄熱し、一方天然
ガスの需要時には熱媒体の放熱冷却により前記LNGを
昇温し別途設けられた蒸発器に移送して需要に供するこ
とができる。従って効率的に且つ低コストで天然ガスの
安定供給を行なうことができる。しかもLNGの昇温に
際してはLNGが気化することはなく液単相で蒸発器に
移送されるから蒸発器に対する影響が少なく蒸発器の既
設配管等を変更する必要もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るBOGi化ステップのフローチャ
ートを示す図、第2図は同LNGの昇温ステップのフロ
ーチャートを示す図、第3図は本発明の実施例における
温度履歴を示す図である。 T・−L N G貯蔵タンク T 1. T 2・・・熱媒体貯蔵タンクEl 、E2
 、Ea・・・熱交換器 ■・・・蒸発器 C・・・BOG昇圧用コンプレッサ P・・・LNG送給ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液化天然ガスタンクの液相側から取出した液化天然ガス
    の冷熱を利用して熱媒に冷熱を貯蔵せしめると共に冷熱
    付与後の液化天然ガスを液体状態のままで液化天然ガス
    蒸発器に供給するステップと、液化天然ガスタンクの気
    相側から放出されてくる気化天然ガスの全部又は一部を
    前記貯蔵された冷熱を利用して再液化するステップとを
    包含することを特徴とする液化天然ガスの蒸発・再液化
    システム。
JP15365986A 1986-06-30 1986-06-30 液化天然ガスの蒸発・再液化方法および装置 Expired - Lifetime JPH0637960B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5919799A (ja) * 1982-07-22 1984-02-01 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 低温液化ガス貯蔵設備における冷熱回収保持、供給装置

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