TWI677644B - 蒸發氣體再液化裝置及具備其之lng供給系統 - Google Patents

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奧瑪 克漢
Oumar KHAN
廣瀬献児
Kenji Hirose
馬克辛姆 蘭修
Maxime RANCHOUX
洛克 傑利
Loic Joly
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Abstract

提供一種可應用於新設及既有之液化天然氣槽且投資成本非常低廉之蒸發氣體再液化裝置。其包括：第一管線（L10）；用以將BOG進行熱交換之第一熱交換器（10）；於第一熱交換器內從第一管線（L10）分支且於壓縮製程管線之中間位置匯流之第一返回管線（L12）；將通過第一熱交換器（10）之一部分之BOG膨脹之膨脹器（13）；將由膨脹器（13）所膨脹且通過第一熱交換器（10）之BOG升壓之升壓器（14）；用以將通過第一熱交換器（10）之BOG進行熱交換之第二熱交換器（11）；用以使通過第二熱交換器（11）之BOG自由膨脹而再液化之至少1個膨脹閥（16）；以及將由膨脹閥（16）所膨脹之BOG分離為BOG及LNG之氣液分離器（12）。

Description

蒸發氣體再液化裝置及具備其之LNG供給系統
本發明係關於一種將從LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然氣)槽產生之BOG(Boil off Gas，蒸發氣體)進行再液化之裝置。
LNG價值鏈中，於液化天然氣(LNG)之液化基地、接收基地、或者儲備基地等所有場景中需要LNG槽。於LNG槽內，藉由因環境或由泵之LNG移送所引起之輸入熱量而產生蒸發氣體(BOG)。將BOG排放至大氣中，不僅擔憂甲烷等烴成分之經濟性損耗，而且擔憂由其溫室效應所引起之對大氣環境之不良影響，因此期望用作燃料使用，或再液化而回收。
非專利文獻1中，揭示有LNG液化基地之BOG回收製程。該BOG回收製程係利用壓縮機將BOG壓縮，而以天然氣精製裝置用之燃料氣體之形式來利用BOG。
專利文獻1揭示有如下方法：於LNG接收基地，將BOG以多段之壓縮機進行壓縮而作為發電用燃料來使用。
專利文獻2揭示有如下方法：藉由將氮作為冷媒之冷凍循環，將由壓縮機所壓縮之BOG進行再液化。
專利文獻3揭示有具備膨脹器‧升壓器、BOG壓縮機(壓縮器)、熱交換器、分離機之LNG液化循環之製程。該製程之目的為將壓縮之BOG供給至船舶之馬達。
以上之現有技術之BOG之處理係以燃料等形式而有效使用、或再液化而回收於槽之任一種方法。
上述非專利文獻1及專利文獻1之現有技術之問題點例如於不存在如發電用燃料之類之需要的情形時，無法利用壓縮機來壓送BOG，最終不得不排放至大氣。
又，專利文獻2之問題點為由於需要如BOG壓縮機或氮冷凍循環之類之多個機器而引起之高成本。
又，專利文獻3之問題點為對船舶之馬達供給之製程，且由於無法進行壓縮機之最佳運轉、且亦不包含預備之冷卻器而為低效率之製程。即，由於將高壓BOG減壓(驟沸)而製造液體時之溫度高，故而減壓時之氣化量增大，於系統內回收之BOG之量增多，因此需要大量之壓縮能量。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2015/128903號
[專利文獻2]日本專利第3908881號
[專利文獻3]韓國第101767557號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1] LNG Technology, Linde Engineering，[online]，[2018年1月7日檢索]，網際網路<URL：https：//www.linde-engineering.com/internet.global.lindeengineering.global/en/images/LNG_1_1_e_13_150dpi_NB19_4577.pdf？v=8.0>
本發明之目的在於提供一種蒸發氣體再液化裝置，其係將從液化天然氣(LNG)槽產生之蒸發氣體(BOG)再液化之裝置，可應用於新設及既有之液化天然氣(LNG)槽，且投資成本非常低廉。又，目的在於提供一種具備該蒸發氣體再液化裝置之LNG供給系統。
本發明係一種將從LNG槽產生之BOG進行再液化之蒸發氣體再液化裝置，與LNG供給系統連結。
第一LNG供給系統包括：LNG槽，其儲存LNG；壓縮機(壓縮器)(1)，其將從上述LNG槽，由第一壓力BOG管線(L1)送出之第一壓力之BOG進行壓縮而升壓至第二壓力；第一冷卻器(2)，其配置於較上述壓縮機(1)而言之下游，且將由第二壓力BOG管線(L2)送來之上述第二壓力之BOG進行冷卻；BOG升壓器(3)，其配置於較上述第一冷卻器(2)而言之下游，且將由第二壓力BOG管線(L2)送來之BOG升壓至較上述第二壓力更高之第三壓力；第二冷卻器(4)，其配置於較上述BOG升壓器(3)而言之下游，且將由第三壓力BOG管線(L3)送來之上述第三壓力之BOG進行冷卻；以及第二壓力BOG供給管線(L4)，其從上述第二壓力BOG管線(L2)分支，且用以供給第二壓力之BOG。
對自LNG槽送出之BOG進行至少1種壓縮處理之壓縮製程管線亦可包括第一壓力BOG管線(L1)、第二壓力BOG管線(L2)、第三壓力BOG管線(L3)。
上述第一蒸發氣體再液化裝置包括：第一管線(L10)，其從對自LNG槽送出之BOG進行至少1種壓縮處理之壓 縮製程管線(L1、L2、L3)之下游分支；第一熱交換器(10)，其用以將上述BOG進行熱交換；第一返回管線(L12)，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線(L10)分支，且於壓縮製程管線之中間位置匯流；膨脹器(13)，其配置於上述第一返回管線(L12)，且將通過上述第一熱交換器(10)之一部分之BOG膨脹；升壓器(14)，其配置於上述第一返回管線(L12)，且將由上述膨脹器(13)所膨脹且通過上述第一熱交換器(10)之BOG升壓，上述升壓器(14)由上述膨脹器(13)所驅動；第二熱交換器(11)，其於上述第一管線(L10)，用以將通過上述第一熱交換器(10)之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥(16)，其於上述第一管線(L10)，用以使通過上述第二熱交換器(11)之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離器(12)，其將由上述膨脹閥(16)所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線(L15)，其將LNG從上述氣液分離機(12)送至LNG槽或使用點；第二返回管線(L13)，其於較上述至少1個膨脹閥(16)而言之上游位置，從上述第一管線(L10)分支，通過上述第二熱交換器(11)，接著通過上述第一熱交換器(10)之一部分或全部，於上述壓縮製程管線之上游位置匯流；以及BOG管線(L17)，其係從上述氣液分離機(12)通過上述第二熱交換器(11)，而使上述BOG向上述第二返回管線(L13)匯流。
上述中，於較上述第二熱交換器(11)而言之上游位置之上述第二返回管 線(L13)，或者於上述第一管線(L10)，較上述第二返回管線(L13)之從上述第一管線(L10)分支之分支點而言之上游且較上述第二熱交換器(11)而言之下游，進一步具有至少1個膨脹閥(15)。
第二LNG供給系統與第一LNG供給系統相同。
第二蒸發氣體再液化裝置包括：第一管線(L10)，其從對自LNG槽送出之BOG進行至少1種壓縮處理之壓縮製程管線(L1、L2、L3)之下游分支；第一熱交換器(10)，其用以將上述BOG進行熱交換；第一返回管線(L12)，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線(L10)分支，且於上述壓縮製程管線之中間位置匯流；第一膨脹器(33)，其配置於上述第一返回管線(L12)，且將通過上述第一熱交換器(10)之一部分之BOG膨脹；第一升壓器(34)，其配置於分支管線(L121)，該分支管線(L121)係於匯流於上述壓縮製程管線之前從上述第一返回管線(L12)分支，且於較上述第一熱交換器(10)而言之上游位置匯流於上述第一管線(L10)，並且上述第一升壓器(34)用以將由上述第一膨脹器(33)所膨脹且通過上述第一熱交換器(10)之BOG升壓，且由上述第一膨脹器(33)所驅動；第二膨脹器(36)，其配置於第二返回管線(L122)，該第二返回管線(L122)係於匯流於上述壓縮製程管線之前從上述第一返回管線(L12)分支，通過1個或1個以上之上述第一熱交換器(10)，且於上述壓縮製程管線之上游位置匯流，並且上述第二膨脹器(36)將通過上述第一熱交換器(10)之一部分之BOG膨脹；第二升壓器(37)，其配置於上述分支管線(L121)，且用以將上述BOG進一步升壓，上述第二升壓器(37)由上述第二膨脹器(36)所驅動； 第二熱交換器(11)，其用以將通過上述第一熱交換器(10)之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥(16)，其用以使通過上述第二熱交換器(11)之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離器(12)，其將由上述膨脹閥(16)所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線(L15)，其將LNG從上述氣液分離機(12)送至LNG槽或使用點；以及BOG管線(L171)，其係從上述氣液分離機(12)通過上述第一熱交換器(10)之一部分或全部，而使上述BOG向上述第二返回管線(L122)匯流。
具有2段之膨脹器‧升壓器的第二蒸發氣體再液化裝置與具有1段之膨脹器‧升壓器的第一蒸發氣體再液化裝置相比，若以其等全部為相同尺寸之膨脹器‧升壓器為條件，則可進行大量之液化。
具有第三蒸發氣體再液化裝置之LNG供給系統包括：LNG槽，其儲存LNG；壓縮機(1)，其將從第二返回管線(L13)送來之BOG壓縮至既定之壓力(P2)；BOG升壓器(3)，其配置於較上述壓縮機(1)而言之下游，且將由BOG管線(L2)送來之BOG升壓至較上述既定之壓力(P2)更高之壓力(P3)；第一管線(L10)，其於較上述BOG升壓器(3)而言之下游位置，從BOG管線(L3)分支；第一熱交換器(10)，其用以將上述壓力(P3)之BOG進行熱交換；第一返回管線(L12)，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線(L10)分支，且匯流於較上述BOG升壓器(3)而言之上游位置之上述BOG管線 (L2)；膨脹器(13)，其配置於上述第一返回管線(L12)，且將通過上述第一熱交換器(10)之一部分之BOG膨脹；升壓器(14)，其配置於上述第一返回管線(L12)，且將由上述膨脹器(13)所膨脹且通過上述第一熱交換器(10)之BOG升壓，上述升壓器(14)由上述膨脹器(13)所驅動；第二熱交換器(11)，其用以將來自上述LNG槽之BOG進行熱交換，且將通過上述第一熱交換器(10)之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥(16)，其用以使通過上述第二熱交換器(11)之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離器(分離機)(12)，其將由上述膨脹閥(16)所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線(L15)，其將LNG從上述氣液分離機(12)送至LNG槽或使用點；第二返回管線(L13)，其於較上述至少1個膨脹閥(16)而言之上游位置，從上述第一管線(L10)分支，通過上述第二熱交換器(11)，接著通過上述第一熱交換器(10)之一部分或全部，將BOG送入至上述壓縮機(1)；以及BOG管線(L17)，其係從上述氣液分離機(12)通過上述第二熱交換器(11)，而使上述BOG向上述第二返回管線(L13)匯流。
上述中，於較上述第二熱交換器(11)而言之上游位置之上述第二返回管線(L13)，或者上述第一管線(L10)，較上述第二返回管線(L13)之從上述第一管線(L10)分支之分支點而言之上游且較上述第二熱交換器(11)而言之下游，進一步具有至少1個膨脹閥(15)亦可。
上述本發明可將為了回收、發電、或者天然氣管管線壓送而壓縮之BOG，藉由液化循環而直接再液化。換言之，可使將BOG用於回收、發電或天然氣管管線供給用途之BOG壓縮機，轉用於BOG再液化循環。即，於缺乏BOG之供給目標之情形時，亦可利用該壓縮機來進行BOG之再液化，可消除BOG向大氣之排放，又，由於機器構成簡單，故而可以低成本而導入裝置。
又，本發明不僅可應用於利用新型之LNG設備之BOG壓縮機的改造，亦可應用於利用既有之LNG設備之BOG壓縮機的改造，市場性非常高。
與現有技術之將BOG由BOG壓縮機來壓送而處理之情形相比較，本發明可一邊利用該BOG壓縮機，一邊以低成本進行BOG再液化，將溫室效應高之BOG不排放至大氣，可提高LNG設備之運用之靈活性。
又，與在現有技術之BOG之再液化應用使用氮冷媒之冷凍循環之情形相比較，由於機器構成簡單，故而可大幅度降低成本。例如，於對3ton/h之BOG進行處理之設備，可將與再液化相關之機器成本降低約40%。
上述中，於各管線設置例如自動開關閥、壓力調整閥、流量調整閥亦可。
上述中，於各管線設置例如液送泵、加壓器亦可。
上述中，所謂「通過熱交換器之全部」，係指所設想之熱交換功能發揮100%之狀態，所謂「通過熱交換器之一部分」，係指所設想之熱交換功能超過0%且不滿100%。只要未特別記載，則「通過熱交換器」為包含兩者之構成。
1‧‧‧壓縮機
2‧‧‧第一冷卻器
3‧‧‧BOG升壓器
4‧‧‧第二冷卻器
10‧‧‧第一熱交換器
11‧‧‧第二熱交換器
12‧‧‧氣液分離器
13‧‧‧膨脹器
14‧‧‧升壓器
15‧‧‧第一膨脹閥
16‧‧‧第二膨脹閥
18‧‧‧閘閥
L1‧‧‧第一壓力BOG管線
L2‧‧‧第二壓力BOG管線
L3‧‧‧第三壓力BOG管線
L4‧‧‧第二壓力BOG供給管線
L10‧‧‧第一管線
L12‧‧‧第一返回管線
L13‧‧‧第二返回管線
L14‧‧‧第二分支管線
L15‧‧‧再液化LNG管線
L16‧‧‧第三分支管線
L17‧‧‧第四壓力BOG管線
圖1A係表示實施方式1之蒸發氣體再液化裝置及LNG供給系統之構成例之圖。
圖1B係表示實施方式1之另一構成例之圖。
圖1C係表示實施方式1之另一構成例之圖。
圖2係表示實施方式2之蒸發氣體再液化裝置及LNG供給系統之構成例之圖。
圖3係表示實施方式3之蒸發氣體再液化裝置及LNG供給系統之構成例之圖。
以下對本發明之若干實施方式進行說明。以下所說明之實施方式係對本發明之一例加以說明者。本發明不受以下實施方式之任何限定，亦包含於不變更本發明之要旨之範圍內實施之各種變形形態。此外，以下所說明之構成未必全部為本發明所必需之構成。
(實施方式1)
使用圖1A，對實施方式1之蒸發氣體再液化裝置及LNG供給系統進行說明。
LNG供給系統包括：LNG槽，其儲存LNG；壓縮機1，其將從LNG槽由第一壓力BOG管線L1送來之第一壓力之BOG進行壓縮而升壓至第二壓力；第一冷卻器2，其配置於較壓縮機1而言之下游，且將由第二壓力BOG管線L2送來之第二壓力之BOG進行冷卻；BOG升壓器3，其配置於較第一冷卻器2而言之下游，且將由第二壓力BOG管線L2送來之BOG升壓至較第二壓力更高之第三壓力；第二冷卻器4，其配置於較BOG升壓器3而言之下游，且將由第三壓力BOG管線L3送來之第三壓力之BOG進行冷卻；以及第二壓力BOG供給管線L4，其從第二壓力BOG管線L2分支，且用以供給第二壓力之BOG。第三壓力BOG管線L3兼用作供給第三壓力之BOG之管線。
蒸發氣體再液化裝置具有以下構成。
第一管線L10係於較第二冷卻器4而言之下游位置，從第三壓力BOG管線L3分支，延伸至第一熱交換器10、第二熱交換器11、氣液分離器12。
第一熱交換器10具有冷凝器功能，發揮將第三壓力之BOG進行熱交換之功能。
第二熱交換器11具有副冷卻器功能，發揮將通過第一熱交換器10之BOG進行熱交換之功能。
於第一管線L10，於較第二熱交換器11而言之下游配置第一膨脹閥15、第二膨脹閥16。第一膨脹閥15、第二膨脹閥16發揮使通過第二熱交換器11之BOG自由膨脹而再液化之功能。
氣液分離器12將由第一、第二膨脹閥15、16所膨脹之BOG分離為較第三壓力更低之第四壓力之BOG及LNG。
再液化LNG管線L15將LNG從氣液分離器12送至LNG槽或使用點。
第一返回管線L12係於第一熱交換器內從第一管線L10分支，且匯流於較BOG升壓器3而言之上游位置之第二壓力BOG管線L2。
第一分支管線L11係於較第一熱交換器10而言之上游位置，從第一管線L10分支，與從第一熱交換器10出來之第一返回管線L12匯流。
於第一返回管線L12，配置膨脹器13以及由膨脹器13所驅動之升壓器14。膨脹器13將通過第一熱交換器10之一部分之BOG膨脹。升壓器14將由膨脹器13所膨脹且通過第一熱交換器10之BOG升壓。接著，第三冷卻器35配置於第一返回管線L12，將由升壓器14所升壓之BOG進行冷卻。經冷卻之BOG匯流於較BOG升壓器3而言之上游位置之第二壓力BOG管線L2。
第二返回管線L13係於較第一膨脹閥15而言之下游位置且較第二膨脹閥16而言之上游位置，從第一管線L10分支，通過第二熱交換器11，接 著通過第一熱交換器10之一部分，匯流於較壓縮機1而言之上游位置之第一壓力BOG管線L1。
第二分支管線L14係於較第一熱交換器10而言之上游位置，從第二返回管線L13分支，與從第一熱交換器10出來之第二返回管線L13匯流。
第三分支管線L16係從再液化LNG管線L15分支，通過第二熱交換器11而使LNG之一部分向第二返回管線L13匯流。
第四壓力BOG管線L17係從氣液分離器12通過第二熱交換器11，而使第四壓力之BOG向第二返回管線L13匯流。
第二返回管線L13，亦可於較第二熱交換器11而言之下游位置具有閘閥18。
(實施方式1之另一實施方式)
將實施方式1之另一實施方式之一例示於圖1B。與圖1A之不同點為：第二返回管線L13通過第一熱交換器10之全部。
又，將其他之另一實施方式之一例示於圖1C。與圖1A之不同點為：於第一管線L10僅配置第二膨脹閥16，且於第二返回管線L13配置第一膨脹閥15。
又，作為另一實施方式，例示以下。
第二返回管線L13，於較第二熱交換器11而言之下游位置不存在閘閥18亦可。
第一冷卻器2及/或第二冷卻器4並非必需，根據製程規格，為功能停止或者通過旁通管而執行後段處理之構成亦可。
第一分支管線L11並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第二分支管線L14並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第三分支管線L16並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第二返回管線L13通過第一熱交換器10之一部分或全部之構成可根據製程規格來選擇。
BOG之第一壓力、第二壓力、第三壓力、第四壓力亦可根據製程規格來設計。
(實施方式2)
使用圖2，對實施方式2之蒸發氣體再液化裝置及LNG供給系統進行說明。實施方式2之膨脹器‧升壓器為2段之構成。LNG供給系統由於係與實施方式1相同之構成，故而省略說明。
實施方式2之蒸發氣體再液化裝置具有以下構成。
第一管線L10係於較第二冷卻器4而言之下游位置，從第三壓力BOG管線L3分支，延伸至第一熱交換器10、第二熱交換器11、氣液分離器12。
第一熱交換器10具有冷凝器功能，發揮將第三壓力之BOG進行熱交換之功能。
第二熱交換器11具有副冷卻器功能，發揮將通過第一熱交換器10之BOG進行熱交換之功能。
第一管線L10，於較第二熱交換器11而言之下游配置膨脹閥16。膨脹閥16發揮使通過第二熱交換器11之BOG自由膨脹而再液化之功能。
氣液分離器(分離機)12將由膨脹閥16所膨脹之BOG分離為較第三壓力更低之第四壓力之BOG及LNG。
再液化LNG管線L15將LNG從氣液分離器12送至LNG槽或使用點。
第一返回管線L12係於第一熱交換器內從第一管線L10分支，且匯流於較BOG升壓器3而言之上游位置之第二壓力BOG管線L2。
第一分支管線L11係於較第一熱交換器10而言之上游位置，從第一管線L10分支，且與從第一熱交換器10出來之第一返回管線L12匯流。
第一膨脹器33配置於第一返回管線L12，將通過第一熱交換器10之一部分之BOG膨脹。第一返回管線L12通過第一熱交換器10，匯流於較第一加熱器2而言之下游位置之第二壓力BOG管線L2。由第一膨脹器33所膨脹之BOG由第一熱交換器10再次進行熱交換。
第四分支管線L121係於匯流於第二壓力BOG管線L2之前從第一返回管線L12分支，且於較第一熱交換器10而言之更上游位置匯流於第一管線L10。第一升壓器34配置於第四分支管線L121。第一升壓器34將由第一膨脹器(33)所膨脹且通過第一熱交換器10之BOG升壓。第一升壓器34係由第一膨脹器(33)所驅動。
第三冷卻器35配置於第四分支管線L121，將由第一升壓器34升壓之BOG進行冷卻。
第二返回管線L122於匯流於第二壓力BOG管線L2之前從第一返回管線L12分支，通過第一熱交換器10兩次，且匯流於較壓縮機1而言之上游位置之第一壓力BOG管線L1。第二膨脹器36配置於第二返回管線L122。第二膨脹器36將通過第一熱交換器10之一部分之BOG膨脹。第二返回管線L122通過第一熱交換器10之一部分(或全部)，匯流於較壓縮機1而言之上游位置之第一壓力BOG管線L1。由第二膨脹器36所膨脹之BOG由第一熱交換器10再次進行熱交換。
第二升壓器37配置於第四分支管線L121。第二升壓器37將通過第三冷卻器35之BOG進一步升壓。第二升壓器37係由第二膨脹器36所驅動。
第四冷卻器38配置於第四分支管線L121，將由第二升壓器37升壓之BOG進行冷卻。
第三分支管線L16從再液化LNG管線L15分支，通過第二熱交換 器11，接著通過第一熱交換器10之一部分或全部，使LNG之一部分向第二返回管線L122匯流。
第四壓力BOG管線L171從氣液分離器12通過第一熱交換器10之一部分或全部，而使BOG向第二返回管線L122匯流。
第五分支管線L172從第四壓力BOG管線L171分支，通過第二熱交換器11，接著通過第一熱交換器10之一部分或全部，而向第二返回管線L122匯流。
(實施方式2之另一實施方式)
第四壓力BOG管線L171、第五分支管線L172及第三分支管線L16可於較第一熱交換器10而言之上游，作為同一管線而構成，亦可由不同管線所構成。
第四壓力BOG管線L171、第五分支管線L172以及第三分支管線L16與第二返回管線L122之匯流可於較第一熱交換器10而言之上游位置進行，於第一熱交換器10之內部進行亦可，於從第一熱交換器10出來之後進行亦可。
第一冷卻器2及/或第二冷卻器4並非必需，根據製程規格，為功能停止或者通過旁通管而執行後段處理之構成亦可。
第一分支管線L11並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第五分支管線L172並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第三分支管線L16並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第二返回管線L122通過第一熱交換器10之一部分或全部之構成可根據製程規格來選擇。
第四壓力BOG管線L171、第五分支管線L172及第三分支管線L16通過第一熱交換器10之一部分或全部之構成可根據製程規格來選擇。
BOG之第一壓力、第二壓力、第三壓力、第四壓力係根據製程規格來設計。
(實施方式3)
使用圖3，對具備實施方式3之蒸發氣體再液化裝置之LNG供給系統進行說明。
LNG供給系統包括：LNG槽，其儲存LNG；壓縮機1，其將從第二返回管線L13送來之BOG進行壓縮而升壓至第二壓力(P2)；第一冷卻器2，其配置於較壓縮機1而言之下游，將由第二壓力BOG管線L2送來之第二壓力(P2)之BOG進行冷卻；BOG升壓器3，其配置於較第一冷卻器2而言之下游，將由第二壓力BOG管線L2送來之BOG升壓至較第二壓力(P2)更高之第三壓力(P3)；第二冷卻器4，其配置於較BOG升壓器3而言之下游，將由第三壓力BOG管線L3送來之第三壓力(P3)之BOG進行冷卻；以及第二壓力BOG供給管線L4，其從第二壓力BOG管線L2分支，用以供給第二壓力(P2)之BOG。第三壓力BOG管線L3兼用作供給第三壓力之BOG之管線。
蒸發氣體再液化裝置具有以下構成。
第一管線L10於較第二冷卻器4而言之下游位置，從第三壓力BOG管線L3分支，延伸至第一熱交換器10、第二熱交換器11、氣液分離器12。
第一熱交換器10具有冷凝器功能，發揮將第三壓力之BOG進行熱交換之功能。
第二熱交換器11具有副冷卻器功能，發揮將通過第一熱交換器10之BOG進行熱交換之功能。又，第二熱交換器11將從LNG槽供給之BOG進行熱交換。
於第一管線L10，於較第二熱交換器11而言之下游配置第一膨脹閥15、第二膨脹閥16。第一膨脹閥15、第二膨脹閥16發揮使通過第二熱交換器11之BOG自由膨脹而再液化之功能。
氣液分離器(分離機)12將由第一、第二膨脹閥15、16所膨脹之BOG，分離為較第三壓力而言更低之第四壓力之BOG及LNG。
再液化LNG管線L15將LNG從氣液分離器12送至LNG槽或使用點。
第一返回管線L12係於第一熱交換器內從第一管線L10分支，且匯流於較BOG升壓器3而言之上游位置之第二壓力BOG管線L2。
第一分支管線L11係於較第一熱交換器10而言之上游位置，從第一管線L10分支，與從第一熱交換器10出來之第一返回管線L12匯流。
於第一返回管線L12，配置膨脹器13以及由膨脹器13所驅動之升壓器14。膨脹器13將通過第一熱交換器10之一部分之BOG膨脹。升壓器14將由膨脹器13所膨脹且通過第一熱交換器10之BOG升壓。接著，第三冷卻器35配置於第一返回管線L12，將由升壓器14升壓之BOG進行冷卻。經冷卻之BOG匯流於較BOG升壓器3而言之上游位置之第二壓力BOG管線L2。
第二返回管線L13係於較第一膨脹閥15而言之下游位置且較第二膨脹閥16而言之上游位置，從第一管線L10分支，通過第二熱交換器11，接著通過第一熱交換器10之一部分或全部，匯流於壓縮機1之上游位置。
從LNG槽供給之BOG通過第二熱交換器11，匯流於第二返回管線L13。
第二分支管線L14於較第一熱交換器10而言之上游位置，從第二返回管線L13分支，與從第一熱交換器10出來之第二返回管線L13匯流。
第三分支管線L16從再液化LNG管線L15分支，通過第二熱交換器11，使LNG之一部分向第二返回管線L13匯流。
第四壓力BOG管線L17係從氣液分離器12通過第二熱交換器11，而使第四壓力之BOG向第二返回管線L13匯流。
第二返回管線L13，亦可於較第二熱交換器11而言之下游位置具有閘閥18。
(實施方式3之另一實施方式)
作為實施方式3之另一實施方式，第二返回管線L13可通過第一熱交換器10之一部分。
又，與圖1C同樣，可於第一管線L10僅配置第二膨脹閥16，且於第二返回管線L13配置第一膨脹閥15。
又，第二返回管線L13，於較第二熱交換器11而言之下游位置不具有閘閥18亦可。
第一冷卻器2及/或第二冷卻器4並非必需，根據製程規格，為功能停止或者通過旁通管而執行後段處理之構成亦可。
第一分支管線L11並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第二分支管線L14並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第三分支管線L16並非必需，根據製程規格，不存在亦可，或者為於管線上設置閘閥而視需要使其發揮功能之構成亦可。
第二返回管線L13通過第一熱交換器10之一部分或全部之構成可根據製程規格來選擇。
BOG之第一壓力、第二壓力、第三壓力、第四壓力根據製程規格來設計亦可。
(實施例)
將實施方式1至3之構成作為實施例，將專利文獻3之構成作為比較例，進行模擬。將其結果示於以下之表1。將相對於專利文獻3而言之實施方式1~3之定量評價以SPC(Specific Power Consumption，液化原單位，表示每1ton之BOG之消耗電力量)之比率來表示。
若考察表1之結果，則可知，定性而言，比較例中，將高壓BOG減壓(驟沸)而製造液體時之溫度高，故而減壓時之氣化量增大，於系統內回收之BOG之量增多，因此需要大量之壓縮能量。另一方面，於實施方式1及2中確認，可藉由高效率之升壓器膨脹器之配置以及副冷卻器功能之應用而使高壓BOG成為更低溫，可減少減壓時之氣化量，可減少回收之BOG之量。於實施方式3中確認，為了進一步降低高壓BOG之減壓時之氣化量，藉由使從LNG槽產生之BOG(例如-160℃)通過副冷卻器功能而降低高壓BOG之溫度，可減少回收之BOG量。

Claims (6)

  1. 一種蒸發氣體再液化裝置，其包括：第一管線，其從對自LNG槽送出之BOG進行至少1次壓縮處理之壓縮製程管線之下游分支；第一熱交換器，其用以將上述BOG進行熱交換；第一返回管線，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線分支，且於上述壓縮製程管線之中間位置匯流；膨脹器，其配置於上述第一返回管線，且使通過上述第一熱交換器之一部分之BOG膨脹；升壓器，其配置於上述第一返回管線，且將由上述膨脹器所膨脹且通過上述第一熱交換器之BOG升壓，上述升壓器且由上述膨脹器所驅動；第二熱交換器，其於上述第一管線，用以將通過上述第一熱交換器之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥，其於上述第一管線，用以使通過上述第二熱交換器之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離機，其將由上述膨脹閥所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線，其將LNG從上述氣液分離機送至LNG槽或使用點；第二返回管線，其於較上述至少1個膨脹閥而言之上游位置，從上述第一管線分支，通過上述第二熱交換器，接著通過上述第一熱交換器之一部分或全部，於上述壓縮製程管線之上游位置匯流；以及BOG管線，其係從上述氣液分離機通過上述第二熱交換器，而使上述BOG向上述第二返回管線匯流。
  2. 如請求項1所述之蒸發氣體再液化裝置，其中於較上述第二熱交換器而言之上游位置之上述第二返回管線，或者於上述第一管線，較上述第二返回管線之從上述第一管線分支之分支點而言之上游且較上述第二熱交換器而言之下游，進一步具有至少1個膨脹閥。
  3. 一種蒸發氣體再液化裝置，其包括：第一管線，其從對自LNG槽送出之BOG進行至少1種壓縮處理之壓縮製程管線之下游分支；第一熱交換器，其用以將上述BOG進行熱交換；第一返回管線，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線分支，且於上述壓縮製程管線之中間位置匯流；第一膨脹器，其配置於上述第一返回管線，且使通過上述第一熱交換器之一部分之BOG膨脹；第一升壓器，其配置於分支管線，該分支管線係於匯流於上述壓縮製程管線之前從上述第一返回管線分支，且於較上述第一熱交換器而言之上游位置匯流於上述第一管線，並且上述第一升壓器用以將由上述第一膨脹器所膨脹且通過上述第一熱交換器之BOG升壓，且由上述第一膨脹器所驅動；第二膨脹器，其配置於第二返回管線，該第二返回管線係於匯流於上述壓縮製程管線之前從上述第一返回管線分支，通過1次或複數次上述第一熱交換器，且於上述壓縮製程管線之上游位置匯流，並且上述第二膨脹器使通過上述第一熱交換器之一部分之BOG膨脹；第二升壓器，其配置於上述分支管線，且用以將上述BOG進一步升壓，上述第二膨脹器由上述第二膨脹器所驅動；第二熱交換器，其用以將通過上述第一熱交換器之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥，其用以使通過上述第二熱交換器之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離機，其將由上述膨脹閥所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線，其將LNG從上述氣液分離機送至LNG槽或使用點；以及BOG管線，其係從上述氣液分離機通過上述第一熱交換器之一部分或全部，而使上述BOG向上述第二返回管線匯流。
  4. 一種LNG供給系統，其具備：LNG終端槽、以及如請求項1至3之任一項所述之蒸發氣體再液化裝置。
  5. 一種LNG供給系統，其包括：LNG槽，其儲存LNG；壓縮機，其將從第二返回管線送來之BOG壓縮至既定之壓力(P2)；BOG升壓器，其配置於較上述壓縮機而言之下游，將由BOG管線(L2)所送來之BOG升壓至成為較上述既定之壓力(P2)更高之壓力(P3)；第一管線，其於較上述BOG升壓器而言之下游位置，從BOG管線分支；第一熱交換器，其用以將上述壓力(P3)之BOG進行熱交換；第一返回管線，其於上述第一熱交換器內從上述第一管線分支，且匯流於較上述BOG升壓器而言之上游位置之上述BOG管線(L2)；膨脹器，其配置於上述第一返回管線，且使通過上述第一熱交換器之一部分之BOG膨脹；升壓器，其配置於上述第一返回管線，且將由上述膨脹器所膨脹且通過上述第一熱交換器之BOG升壓，上述升壓器由上述膨脹器所驅動；第二熱交換器，其用以將來自上述LNG槽之BOG進行熱交換，且將通過上述第一熱交換器之BOG進行熱交換；至少1個膨脹閥，其用以使通過上述第二熱交換器之BOG自由膨脹而再液化；氣液分離機，其將由上述膨脹閥所膨脹之BOG分離為BOG及LNG；再液化LNG管線，其將LNG從上述氣液分離機送至LNG槽或使用點；第二返回管線，其於較上述至少1個膨脹閥而言之上游位置，從上述第一管線分支，通過上述第二熱交換器，接著通過上述第一熱交換器之一部分或全部，用以將BOG送入上述壓縮機；以及BOG管線(L17)，其係從上述氣液分離機通過上述第二熱交換器，而使上述BOG向上述第二返回管線匯流。
  6. 如請求項5所述之LNG供給系統，其中於較上述第二熱交換器而言之上游位置之上述第二返回管線，或者上述第一管線，較上述第二返回管線之從上述第一管線分支之分支點而言之上游且較上述第二熱交換器而言之下游，進一步具有至少1個膨脹閥。
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