WO2016152608A1 - Ｂｏｇ処理装置 - Google Patents

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cooling
lng
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Definitions

  • the present invention relates to a BOG processing apparatus for processing boil-off gas (BOG) generated from liquefied gas.
  • BOG boil-off gas
  • BOG treatment methods include a method of sending it directly to the utilization system for direct consumption as fuel, a method of re-liquefying it and returning it to the storage tank, and a method of re-liquefaction and mixing with the liquefied gas to send it to the utilization system. There are ways to do it.
  • BOG is introduced into a BOG drum, LNG taken out from the LNG tank is ejected into the BOG drum, and the BOG is cooled and liquefied by contact with the LNG.
  • the liquefied BOG is returned from the BOG drum to the LNG tank as a mixed solution mixed with LNG.
  • the BOG cooled by the contact with the LNG is sent from the top of the BOG drum to the BOG compressor, and is compressed by the BOG compressor before being sent to the utilization system.
  • the BOG processing method described in Patent Document 2 is provided with a mist separator in the middle of a BOG pipe from an LNG tank to a BOG compressor, and separates the mist from the BOG by a liquid draining drum of the mist separator, The separated mist is pumped from the drain pipe at the bottom of the liquid draining drum to the LNG tank via the drain pump, and sprayed back into the LNG tank.
  • the BOG that has passed through the mist separator is sent from the BOG discharge pipe to the BOG compressor and compressed, and then supplied to a utilization system such as a thermal power generation unit connected downstream thereof.
  • the draining drum introduces BOG into its internal space, lowers its flow rate, sinks the mist downward, and drains the liquid.
  • In the upper part of the draining drum there is a mist provided with a mesh filter. An eliminator is provided, and the mist that has not settled is brought into contact with the mesh filter and separated.
  • the BOG is compressed by a compressor, cooled by a cooler, supplied into the mixing drum, and a part of LNG is decompressed and then injected into the mixing drum.
  • the LNG and the BOG that are atomized by this injection are brought into gas-liquid contact to reliquefy the BOG.
  • the BOG that has not been liquefied is returned to the compressor from the blower line.
  • the re-liquefied mixture of BOG and LNG is respread on the mixing drum, or after being pressurized and supplied to the cooler, merged with LNG from the LNG tank and supplied to the vaporizer, After being vaporized, it is sent to the user system.
  • the BOG processing method described in Patent Document 4 sends BOG generated in the storage tank to the reliquefaction device after compressing it with a compressor, and also supplies the liquefied gas discharged from the storage tank to the reliquefaction device,
  • the BOG is reliquefied by heat exchange with the liquefied gas.
  • the liquid mixture of BOG and liquefied gas reliquefied by the reliquefaction device is sent to a heat exchanger via a pump, and is used as a refrigerant for cooling BOG by this heat exchanger and then sent to a vaporizer.
  • the vaporized gas vaporized by the vaporizer is supplied to the utilization system.
  • the amount of BOG generated in the storage tank is not constant but fluctuates greatly. Therefore, equipment design that can cope with the maximum amount of BOG generated is required. Yes.
  • the demand for gas in the utilization system is not constant, and the supply amount of the liquefied gas discharged from the storage tank varies greatly. Therefore, when the BOG (re-liquefied BOG) is sent to the utilization system by joining the liquefied gas
  • the consumption of BOG is not stable, and an extra device design is required to balance the amount of BOG generated and the amount of consumption.
  • An object of the present invention is to provide a BOG processing apparatus capable of eliminating the waste of each part device and improving the energy efficiency of device operation.
  • the BOG processing apparatus of the present invention is a BOG processing apparatus that processes boil-off gas (BOG) generated from a liquefied gas, the cooling means for cooling the BOG by the cold heat of the liquefied gas, and the cooling means used for cooling Recovery means for recovering the remaining liquid of the liquefied gas remaining or the mixed liquid of the liquefied gas mixed with the liquid of the BOG cooled and liquefied by the cooling means, and the cooling means Includes a cooling drum that is formed in a cylindrical shape that extends vertically and distributes the BOG from below to above, a BOG introduction portion that introduces the BOG into the inside from the bottom of the cooling drum, and the BOG introduction portion A first spray that sprays the liquefied gas upward, and a liquefied gas and the BOG that are provided above the first spray.
  • BOG boil-off gas
  • the cooling means includes the cooling drum, and the BOG introduction portion, the first spray, the first packed bed, and the second spray are provided in this cooling drum in order from the bottom.
  • the contact efficiency between the liquefied gas and the BOG in the first packed bed can be increased. That is, by spraying liquefied gas upward from the first spray along the flow direction and spraying liquefied gas downward from the second spray to the BOG introduced from the lower part of the cooling drum and circulated upward.
  • the liquefied gas can be spread over and under the first packed bed located between the first spray and the second spray, and the BOG passing through the first packed bed can be brought into contact with many liquefied gases. Accordingly, while maintaining a predetermined cooling performance for cooling the BOG (or for further liquefying the BOG), the thickness of the first packed bed is reduced and the amount of liquefied gas sprayed from each spray is reduced. Can be reduced.
  • a third spray provided above the second spray to spray the liquefied gas downward, and a mist in the BOG provided above the third spray.
  • a second packed bed to be adsorbed; and a mist eliminator provided above the second packed bed to remove mist in the BOG that has passed through the second packed bed; It is preferable to spray the liquefied gas in which the droplets are mist-like compared to the second spray.
  • the third spray, the second packed layer, and the mist eliminator are sequentially provided above the second spray in the cooling drum, and the liquefied gas in the form of a mist having smaller droplets than the second spray is supplied to the first spray.
  • the cooling performance of cooling the BOG and adjusting the BOG temperature (or re-liquefying the BOG) can be improved.
  • the mist in the BOG is adsorbed by the second packed bed provided above the third spray, and the mist in the BOG that has passed through the second packed bed is removed by the mist eliminator, so that the mist is not contained as much as possible.
  • the BOG can be sent out from the BOG deriving unit and a compressor is provided ahead of the BOG, the BOG can be compressed without degrading the function of the compressor.
  • the recovery means introduces the liquefied gas and sucks the residual liquid or the mixed liquid by an injection pressure of the liquefied gas, and the liquefied gas and the residual liquid or It is preferable to include an ejector that mixes and feeds the mixed solution.
  • the recovery means includes the ejector, and the ejector is operated by external power by sucking and sending out the remaining liquid or the mixed liquid from the liquid outlet portion of the cooling drum by the liquefied gas injection pressure.
  • the liquid can be recovered without using a pump or the like, and the equipment configuration can be simplified.
  • the recovery means is configured using driving parts such as a pump and a valve for sending out the liquid, it is necessary to use those having a cryogenic specification as these driving parts, and a plurality of parts are prepared for inspection and failure. It is also necessary to install driving parts of the system, and the collection means becomes complicated and large, resulting in a large installation cost.
  • the recovery means is configured by an ejector that uses the pressure of the liquefied gas, so that it is not necessary to use driving parts such as a pump and a valve, and the structure of the recovery means is simplified and miniaturized. At the same time, the cost of the equipment can be reduced.
  • the amount of sprayed liquefied gas can be reduced while maintaining a predetermined cooling performance for cooling (or cooling and re-liquefying) the BOG. It is possible to eliminate the waste of each part device and increase the energy efficiency of device operation.
  • the BOG processing apparatus 1 of the present embodiment is installed in, for example, liquefied natural gas (LNG) production equipment, storage equipment, receiving equipment, and the like, and boil-off gas (BOG) generated by vaporizing LNG in the LNG storage tank.
  • LNG liquefied natural gas
  • BOG boil-off gas
  • the BOG is cooled and the remaining liquid (or mixed liquid containing the re-liquefied liquid) is returned to the LNG storage tank, and the BOG is sent to the utilization system as fuel gas.
  • the utilization system a thermal power generation facility for generating power by burning BOG as a fuel gas can be exemplified.
  • the BOG processing apparatus 1 includes an LNG supply line A for supplying LNG from the LNG storage tank, a BOG supply line B for supplying BOG from the LNG storage tank, and a liquid ( Alternatively, a liquid return line C for returning the liquefied BOG and LNG to the LNG storage tank, and a BOG delivery line for delivering the processed BOG to the utilization system. D are connected.
  • the LNG supply line A is extracted from the bottom of the LNG storage tank and is supplied with LNG boosted by a pump through the flow rate adjusting valve A1.
  • the BOG supply line B is supplied with BOG extracted from the upper part of the LNG storage tank, pressurized by a compressor, and cooled by a precooling device.
  • the BOG processing apparatus 100 includes a cooling unit 101 that cools BOG with the cold heat of LNG, a compression unit 102 that compresses the BOG cooled by the cooling unit 101, and a second cooling unit that cools the BOG compressed by the compression unit 102. 103, and a recovery means 104 for recovering the remaining liquid (or a mixed liquid in which the re-liquefied BOG liquid and LNG are mixed) ML used for cooling by the cooling means 101. Yes.
  • the cooling means 101 is formed in a cylindrical shape that extends vertically, and circulates the BOG from below to above, a BOG introduction portion 111 that introduces BOG into the interior from the bottom of the cooling drum 110, and the BOG A filling layer 112 provided above the introduction unit 111 to contact the LNG and the BOG, a spray 113 provided above the filling layer 112 to spray LNG downward, and provided above the spray 113 in the BOG A mist eliminator 114 that removes the mist from the cooling drum 110, a BOG derivation unit 115 that leads the cooled BOG to the compression means 102, and a liquid ML that is provided at the bottom of the cooling drum 110. And a liquid lead-out part 116 that leads out toward the recovery means 104.
  • the cooling drum 110 is formed as a sealed container, in which a BOG introduction part 111, a packed bed 112, a spray 113, and a mist eliminator 114 are installed, and a storage part 117 for storing the liquid ML is formed in the lower part thereof.
  • the reservoir 117 is formed of a 2: 1 semi-ellipsoid that swells downward to store a large amount of liquid ML.
  • the BOG introduction unit 111 includes a rectifying plate for diffusing the BOG supplied from the BOG supply line B into the cooling drum 110 evenly.
  • the BOG introduced from the BOG introduction part 111 rises inside the cooling drum 110 and passes through the packed bed 112 and the mist eliminator 114.
  • the packed bed 112 causes the BOG introduced into the cooling drum 110 from the BOG introduction part 111 and the LNG sprayed from the spray 113 to come into gas-liquid contact to cool the BOG with the cold heat of the LNG (or the BOG by cooling). Part of the liquid).
  • the filling layer 112 is composed of, for example, one filled with a metal molding ring or one overlaid with a metal net-like molded body, It is formed in a layer shape with a height dimension of about 2 m.
  • the mist eliminator 114 removes mist from the BOG that rises while the packed bed 112 is in a vapor state, and is composed of a metal or ceramic filter having a fine mesh for adsorbing and dropping the mist. .
  • the compression unit 102 compresses the BOG cooled by the cooling unit 101 and derived from the BOG deriving unit 115, and for example, a turbo compressor is used.
  • the second cooling means 103 cools the BOG boosted by the compression means 102, and for example, an air-cooled air fin cooler is used.
  • the BOG derived from the BOG deriving unit 115 is cooled to, for example, ⁇ 100 ° C. to ⁇ 120 ° C., and this BOG is compressed by the compression means 102 and heated to 60 ° C. to 70 ° C. After being cooled to room temperature of about 30 ° C. by the cooling means 103, it is sent to the utilization system.
  • the BOG delivery line D that delivers BOG to the usage system is provided with a BOG valve D1 that adjusts the flow rate according to the demand of BOG in the usage system and closes the distribution of the BOG, and is upstream of this BOG valve D1.
  • a BOG circulation line E is connected to the side (second cooling means 103 side). The BOG circulation line E connects the BOG delivery line D and the BOG supply line B. In the middle of the BOG circulation line E, the flow of the BOG to be circulated to the BOG supply line B is adjusted, or the circulation of the BOG is closed.
  • a BOG valve E1 is provided.
  • the BOG valve D1 is throttled and the BOG valve E1 is opened to circulate BOG from the BOG circulation line E to the BOG supply line B, and from the compression means 102 to the BOG delivery line D And the BOG circulating from the cooling means 101 to the compression means 102 is increased, so that the operation of the compression means 102 can be processed without delay.
  • the collection means 104 extracts the liquid ML stored in the storage unit 117 of the cooling drum 110 and returns the extracted liquid ML from the liquid return line C to the LNG storage tank.
  • This recovery means 104 is connected to the liquid lead-out portion 116 of the cooling means 101 and is connected to two extraction pipes 121 and 122, pumps 123 and 124 provided in the respective extraction pipes 121 and 122, and each pump. And pipes 125 and 126 extending from the liquid return lines C to the liquid return line C. Gas pipes 127 and 128 for returning BOG vaporized from the liquid ML to the cooling drum 110 are connected to the extraction pipes 121 and 122.
  • a pair of switching valves 129 and 130 for switching the flow of the liquid ML and adjusting the flow rate are provided in the middle of the pipes 125 and 126.
  • Such a recovery means 104 switches the switching valves 129 and 130 and drives either one of the pumps 123 and 124 to extract the liquid ML from the cooling drum 110 using the path on one side to return the liquid. Send to line C.
  • a small amount of liquid ML is also caused to flow through the other path by the switching valves 129 and 130.
  • the other side path is made to stand by as a backup, and the one side and the other side are appropriately switched and used, so that maintenance can be performed without stopping the operation. And equipment exchange is possible.
  • the other path is always available.
  • the liquid return line C as the LNG liquid (or the mixed liquid of BOG and LNG re-liquefied) remaining after being used for cooling by the cooling means 101 is obtained. Can be returned to the LNG storage tank. Further, the mist is removed from the BOG cooled by the cooling means 101, compressed by the compression means 102, cooled by the second cooling means 103, and then sent to the utilization system as a fuel gas via the BOG delivery line D. it can. Therefore, BOG generated in the LNG storage tank can be effectively used without waste.
  • the BOG and LNG are brought into gas-liquid contact, and the BOG is cooled by the cold heat of LNG (or the BOG is reliquefied), and the packed bed 112 becomes excessive.
  • the amount of LNG sprayed from the spray 113 tends to increase. That is, since the BOG introduced from the BOG introduction part 111 below the filling layer 112 and the LNG sprayed from the spray 113 above the filling layer 112 are brought into gas-liquid contact, the contact area is increased.
  • the thickness dimension of the packed bed 112 is increased, and the supply amount of LNG sprayed to spread the LNG over the thick packed bed 112 is increased.
  • the BOG processing apparatus 1 includes a cooling unit 2, a compression unit 3, a second cooling unit 4, and a recovery unit 5.
  • the cooling means 2 and the recovery means 5 are improved from the cooling means 101 and the recovery means 104 of the BOG processing apparatus 100, and the compression means 3 and the second cooling means 4 are the compression means 102 and the second cooling means.
  • the same as 103 is used.
  • the cooling means 2 is formed in a vertically extending cylindrical shape and circulates the BOG from the bottom to the top, the BOG introduction portion 11 for introducing the BOG into the inside from the bottom of the cooling drum 10, and the BOG
  • a first spray 12 that is provided above the introduction portion 11 and sprays LNG upward, a first filling layer 13 that is provided above the first spray 12 and that contacts LNG and BOG, and a first filling layer 13.
  • a third spray 15 is provided above the second spray 14 and sprays LNG downward, and is provided above the third spray 15.
  • a second packed layer 16 for adsorbing mist in the BOG; and a mist eliminator 17 provided above the second packed layer 16 for removing the mist in the BOG. That.
  • a BOG deriving unit 18 for deriving BOG toward the compression unit 3 is provided at the upper part of the cooling drum 10, and a liquid deriving unit for deriving the liquid ML toward the recovery unit 5 at the lower part of the cooling drum 10. 19 is provided.
  • the cooling drum 10 is formed as a hermetic container, in which a BOG introduction part 11, a first spray 12, a first filling layer 13, a second spray 14, a third spray 15, a second filling layer 16, and a mist eliminator 17 are provided.
  • the storage part 20 for storing the liquid ML which LNG and BOG mixed is formed in the lower part.
  • the storage unit 20 is formed in a substantially conical shape that protrudes downward in order to store the mixed liquid ML.
  • the BOG introduction unit 11 includes a rectifying plate for uniformly diffusing the BOG supplied from the BOG supply line B into the cooling drum 10.
  • the BOG introduced from the BOG introduction part 11 rises inside the cooling drum 10 and passes through the first packed bed 13, the second packed bed 16 and the mist eliminator 17.
  • the first spray 12 sprays LNG upward, that is, sprays LNG along the flow of BOG introduced and raised from the BOG introduction unit 11, and BOG is applied to the LNG toward the first packed bed 13. Raise while entraining.
  • the first filling layer 13 is formed in a layered shape in which metal rings and metal nets are stacked. Unlike the filling layer 112, the first filling layer 13 is thinned to a height dimension of about 600 mm, for example.
  • the second spray 14 sprays LNG downward, but the amount of LNG sprayed from the second spray 14 is significantly smaller than that of the spray 113.
  • the third spray 15 sprays LNG in the form of a mist having a smaller droplet diameter than the second spray 14.
  • the LNG sprayed from the first spray 12, the second spray 14, and the third spray 15 and the BOG introduced from the BOG introduction unit 11 are in gas-liquid contact in the first packed bed 13,
  • the BOG is cooled by the cold heat of the LNG (or part of the BOG is reliquefied by cooling).
  • the BOG that is cooled in the first packed bed 13 and rises as a vapor is adsorbed when passing through the second packed bed 16, and is removed when passing through the mist eliminator 17.
  • the liquid ML in the first packed bed 13 falls and is stored in the lower storage unit 20.
  • the second packed layer 16 is formed in a layered shape formed by stacking a metal molded ring or a metal net-shaped molded body, but the size of the ring or mesh is the first packed layer 13. It is formed smaller than this, and is thereby configured to easily adsorb mist.
  • the mist eliminator 17 is composed of a metal or ceramic filter having a fine mesh for adsorbing and dropping the mist in the BOG. As described above, the mist of LNG adsorbed by the second packed bed 16 and the mist eliminator 17 is combined with the mist to increase the size of the liquid droplet, and falls into the storage section 20 below and stored together with the liquid ML.
  • the recovery means 5 extracts the liquid ML stored in the storage unit 20 of the cooling drum 10 and returns the extracted liquid ML from the liquid return line C to the LNG storage tank.
  • the recovery means 5 includes an ejector 21 connected to the liquid outlet 19 of the cooling means 2, a branch pipe A2 connecting the flow control valve A1 of the LNG supply line A and the ejector 21, and a branch pipe A2. And an adjustment valve A3 for adjusting the flow rate of the LNG.
  • the ejector 21 introduces the liquid ML extracted from the liquid outlet 19 and sucks the liquid ML by the LNG injection pressure supplied from the branch pipe A2, and mixes and pressurizes the LNG and the liquid ML, This liquid ML is sent from the liquid return line C to the LNG storage tank.
  • the liquid ML is sucked by the LNG injection pressure supplied from the LNG storage tank, and sent out from the liquid return line C to the LNG storage tank. Therefore, it is possible to reduce power for driving a pump or the like. Furthermore, by using LNG as a drive medium and returning the liquid ML to the LNG storage tank, the energy efficiency of the entire BOG processing process can be improved without adding a separation device or the like required when using another drive medium. Can be increased.
  • the BOG processing apparatus 1 of the present embodiment there are the following effects. That is, spraying LNG upward from the first spray 12 along the flow direction and spraying LNG downward from the second spray 14 to the BOG introduced from the lower part of the cooling drum 10 and flowing upward.
  • LNG can be spread over and under the first packed bed 13 positioned between the first spray 12 and the second spray 14, and the BOG passing through the first packed bed 13 can be brought into contact with many LNG. Therefore, while maintaining a predetermined cooling performance for cooling BOG (or cooling and re-liquefying BOG), the thickness of the first packed bed 13 is reduced, and the LNG sprayed from the sprays 12 and 14 is used. Can be reduced to the minimum necessary.
  • the third spray 15 is provided above the second spray 14, and the BOG is cooled by spraying mist LNG from the third spray 15 (or the BOG is cooled and reliquefied). Can be increased. Further, the mist in the BOG is adsorbed by the second packed layer 16 provided above the third spray 15, and the mist in the BOG that has passed through the second packed layer 16 is removed by the mist eliminator 17. A BOG that is not included as much as possible can be sent from the BOG deriving unit 18 to the compression means 3, and the BOG can be compressed without causing a deterioration in the function of the compression means 3.
  • the recovery means 5 includes the ejector 21 using LNG as a drive medium, the recovery means 5 can recover compared to the case where drive parts such as pumps 123 and 124 and valves 129 and 130 such as the BOG processing apparatus 100 before improvement are used.
  • the structure of the means 5 can be simplified and reduced in size, and the cost of the equipment can be reduced.
  • the collection means 104 is complicated and large, and the installation cost has become large.
  • the recovery means 5 is configured by including the ejector 21 using LNG as a drive medium, thereby simplifying the structure and eliminating the mechanical movable part. Therefore, the configuration of the standby device can be reduced.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes other configurations and the like that can achieve the object of the present invention, and the following modifications and the like are also included in the present invention.
  • this invention is not restricted to liquefied natural gas, liquefied petroleum gas (LPG), liquefied nitrogen, liquefied oxygen, liquid hydrogen and other liquefied gas production facilities can be used as a BOG treatment apparatus.
  • the thing provided with the 3rd spray 15 and the 2nd filling layer 16 was illustrated as the cooling means 2, these 3rd spray 15 and the 2nd filling layer 16 raise the cooling effect of BOG. Therefore, it is not an essential configuration in the present invention and can be omitted as appropriate.
  • recovery means 5 was comprised with the ejector 21, as a collection
  • the collecting unit 5 includes the single ejector 21. However, the collecting unit 5 is divided into a plurality of systems like the collecting unit 104 before improvement. It may be provided.
  • the BOG processing apparatus 1 of the said embodiment was comprised so that the liquid ML might be returned to the LNG storage tank by the collection
  • the LNG remaining liquid (or a remixed liquid of BOG and LNG) may be joined to a line for paying out LNG to the utilization system.
  • the BOG processing apparatus 1 of the above embodiment is configured such that the BOG cooled by the cooling means 2 is compressed by the compression means 3, cooled by the second cooling means 4, and then sent to the utilization system.
  • the configuration is not limited to the one in which the BOG cooled by the means 2 is sent to the utilization system, but may be a configuration in which almost the entire amount of BOG is re-liquefied and the remaining small amount of BOG is released into the atmosphere via a flare stack or the like.
  • the compression means 3 and the second cooling means 4 can be omitted.

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Abstract

　各部機器の無駄を省くとともに機器運転のエネルギー効率高めることができるＢＯＧ処理装置を提供する。　ＢＯＧ処理装置（１）は、冷却手段（２）と、圧縮手段（３）と、第二冷却手段（４）と、回収手段（５）と、を備え、冷却手段は、冷却ドラム（１０）と、ＢＯＧを導入するＢＯＧ導入部（１１）と、ＬＮＧを上向きに噴霧する第一スプレー（１２）と、ＬＮＧとＢＯＧとを接触させる第一充填層（１３）と、ＬＮＧを下向きに噴霧する第二スプレー（１４）と、ＬＮＧを下向きに噴霧する第三スプレー（１５）と、ＢＯＧ中のミストを吸着させる第二充填層（１６）と、ＢＯＧ中のミストを除去するミストエリミネーター（１７）と、を備えている。

Description

ＢＯＧ処理装置
　本発明は、液化ガスから発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を処理するＢＯＧ処理装置に関する。
　従来、液化ガス（液化天然ガスＬＮＧや液化石油ガスＬＰＧなど）の製造設備や貯留設備、受入設備において、液化ガスは貯蔵タンクに貯蔵され、この貯蔵タンクから払い出されて次工程（搬送工程や供給工程）に送られる。このような液化ガスの貯蔵タンクでは、液化ガスが気化することでボイルオフガス（ＢＯＧ）が発生する。このようなＢＯＧの処理方法としては、燃料として直接消費するために利用系に送出する方法や、再液化して貯蔵タンクに返送する方法、再液化して液化ガスと混合して利用系に送出する方法などがある。ＢＯＧの再液化方法としては、液化ガスの冷熱を利用してＢＯＧを冷却する方法があり、それにより再液化したＢＯＧ液分とＢＯＧ蒸気とを分離し、これらの気液をそれぞれ処理する方法が各種提案されている（例えば、特許文献１～４参照）。
　特許文献１に記載されたＢＯＧ処理方法は、ＢＯＧをＢＯＧドラムに導入するとともに、ＬＮＧタンクから取り出したＬＮＧをＢＯＧドラムの内部に噴出させ、このＬＮＧとの接触によってＢＯＧを冷却して液化させるものであって、この液化したＢＯＧは、ＬＮＧと混合された混合液としてＢＯＧドラムからＬＮＧタンクに戻されるようになっている。一方、ＬＮＧとの接触によって冷却されたＢＯＧは、ＢＯＧドラムの頂部からＢＯＧ圧縮機へ送られ、ＢＯＧ圧縮機で圧縮されてから利用系に送出されるようになっている。
　特許文献２に記載されたＢＯＧ処理方法は、ＬＮＧタンクからＢＯＧ圧縮機に至るＢＯＧ配管の途中にミスト分離装置を設け、ミスト分離装置の液抜ドラムによってＢＯＧからミストを分離するものであって、分離されたミストは、液抜ドラム底部のドレン管からドレンポンプを介してＬＮＧタンクに圧送され、ＬＮＧタンク内に噴霧して戻されるようになっている。一方、ミスト分離装置を通過したＢＯＧは、ＢＯＧ排出管からＢＯＧ圧縮機に送出されて圧縮されてから、その下流側に接続された火力発電ユニット等の利用系に供給されるようになっている。液抜ドラムは、その内部空間にＢＯＧを導入し、その流速を低くしてミスト分を下方に沈降させて液抜きするものであり、液抜ドラムの内部上方には、メッシュフィルターを備えたミストエリミネーターが設けられており、沈降しなかったミストをメッシュフィルターに接触させて取り込んで分離するようになっている。
　特許文献３に記載されたＢＯＧ処理方法は、ＢＯＧを圧縮機で圧縮してから冷却器で冷却し、混合ドラム内に供給するとともに、ＬＮＧの一部を減圧させてから混合ドラム内に噴射させ、この噴射によって霧状にしたＬＮＧとＢＯＧとを気液接触させＢＯＧを再液化するものである。液化されなかったＢＯＧは、ブロアラインから圧縮機に戻されるようになっている。一方、再液化したＢＯＧとＬＮＧが混合した混合液は、混合ドラムに再散布されたり、昇圧されて冷却器に供給されたりした後、ＬＮＧタンクからのＬＮＧに合流されて気化器に供給され、気化されてから利用系に送出されるようになっている。
　特許文献４に記載されたＢＯＧ処理方法は、貯蔵タンクで発生したＢＯＧを圧縮機で圧縮してから再液化装置に送るとともに、貯蔵タンクから払い出された液化ガスも再液化装置に供給し、液化ガスと熱交換させてＢＯＧを再液化するものである。再液化装置で再液化したＢＯＧと液化ガスとの混合液は、ポンプを介して熱交換器に送られ、この熱交換器でＢＯＧを冷却するための冷媒として利用されてから気化器に送られ、気化器で気化された気化ガスとして利用系に供給される。
特開平５－２７９６７７号公報 特開２００１－２５４８９８号公報 特開２００７－１５５０６０号公報 特開２００９－１９１９４５号公報
　ところで、液化ガスの製造設備や貯留設備、受入設備においては、貯蔵タンクで発生するＢＯＧの発生量は一定ではなく大きく変動することから、ＢＯＧの最大発生量に対応可能な機器設計が求められている。一方、利用系におけるガスの需要も一定ではなく、貯蔵タンクから払い出される液化ガスの供給量も大きく変動することから、その液化ガスに合流させてＢＯＧ（再液化ＢＯＧ）を利用系に送出する場合には、ＢＯＧの消費量が安定せず、ＢＯＧの発生量と消費量とのバランスを取るために余計な機器設計が必要となる。しかしながら、特許文献１～４に記載されたような従来のＢＯＧ処理方法では、ＢＯＧの最大発生量に対応させ、かつＢＯＧの発生量と消費量とのバランスを取るような機器設計が十分に考慮されておらず、そのような設計を行おうとすると、各部機器のスペックが過剰になったり、機器の運転に過大なエネルギーが必要になったりすることとなる。
　本発明の目的は、各部機器の無駄を省くとともに機器運転のエネルギー効率を高めることができるＢＯＧ処理装置を提供することにある。
　本発明のＢＯＧ処理装置は、液化ガスから発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を処理するＢＯＧ処理装置であって、前記液化ガスの冷熱によって前記ＢＯＧを冷却する冷却手段と、前記冷却手段で冷却に使用されて残存した前記液化ガスの残存液、あるいは、前記冷却手段で冷却されて液化した前記ＢＯＧの液分と前記液化ガスとが混合した混合液を回収する回収手段と、を備え、前記冷却手段は、上下に延びる筒状に形成されるとともに下方から上方に向かって前記ＢＯＧを流通させる冷却ドラムと、前記冷却ドラムの下部からその内部に前記ＢＯＧを導入するＢＯＧ導入部と、前記ＢＯＧ導入部の上方に設けられて前記液化ガスを上向きに噴霧する第一スプレーと、前記第一スプレーの上方に設けられて前記液化ガスと前記ＢＯＧとを接触させる第一充填層と、前記第一充填層の上方に設けられて前記液化ガスを下向きに噴霧する第二スプレーと、前記冷却ドラムの上部に設けられて冷却された前記ＢＯＧを導出するＢＯＧ導出部と、前記冷却ドラムの下部に設けられて前記残存液あるいは前記混合液を前記回収手段に向かって導出する液導出部と、を備えたことを特徴とする。
　以上のような本発明によれば、冷却手段が冷却ドラムを備え、この冷却ドラムの内部に下から順にＢＯＧ導入部、第一スプレー、第一充填層、第二スプレーが設けられていることで、第一充填層における液化ガスとＢＯＧとの接触効率を高めることができる。すなわち、冷却ドラムの下部から導入されて上方に流通するＢＯＧに対し、その流通方向に沿って第一スプレーから上向きに液化ガスを噴霧するとともに、第二スプレーから下向きに液化ガスを噴霧することで、第一スプレーと第二スプレーの間に位置する第一充填層の上下に液化ガスを行き渡らせ、この第一充填層を通過するＢＯＧを多くの液化ガスに接触させることができる。従って、ＢＯＧを冷却するための（あるいは、さらにＢＯＧを再液化させるための）所定の冷却性能を維持しつつ、第一充填層の厚みを薄くするとともに、各スプレーから噴霧する液化ガスの量を少なくすることができる。
　この際、本発明のＢＯＧ処理装置では、前記第二スプレーの上方に設けられて前記液化ガスを下向きに噴霧する第三スプレーと、前記第三スプレーの上方に設けられて前記ＢＯＧ中のミストを吸着させる第二充填層と、前記第二充填層の上方に設けられて該第二充填層を通過した前記ＢＯＧ中のミストを除去するミストエリミネーターと、をさらに備え、前記第三スプレーは、前記第二スプレーと比較して液滴が小さいミスト状にした前記液化ガスを噴霧することが好ましい。
　この構成によれば、冷却ドラムの内部における第二スプレーの上方に第三スプレー、第二充填層、ミストエリミネーターが順に設けられ、第二スプレーよりも液滴が小さいミスト状にした液化ガスを第三スプレーが噴霧することで、ＢＯＧを冷却してＢＯＧ温度を調節する（あるいは、さらにＢＯＧを再液化させる）冷却性能を高めることができる。さらに、第三スプレーの上方に設けられた第二充填層によってＢＯＧ中のミストを吸着し、第二充填層を通過したＢＯＧ中のミストをミストエリミネーターで除去することで、ミストが極力含まれないＢＯＧをＢＯＧ導出部から送出することができ、その先に圧縮機が設けられる場合には、圧縮機の機能低下を招かずにＢＯＧを圧縮することができる。
　また、本発明のＢＯＧ処理装置では、前記回収手段は、前記液化ガスを導入し、この液化ガスの噴射圧によって前記残存液あるいは前記混合液を吸引するとともに、これらの液化ガスと前記残存液あるいは前記混合液とを混合して送出するエジェクターを備えて構成されることが好ましい。
　この構成によれば、回収手段がエジェクターを備え、このエジェクターが液化ガスの噴射圧によって冷却ドラムの液導出部から残存液あるいは混合液を吸引して送出することで、外部の動力によって運転されるポンプなどを用いなくても液を回収することができ、機器構成を単純化することができる。ここで、液を送出するポンプやバルブなどの駆動部品を用いて回収手段を構成する場合には、これらの駆動部品として極低温仕様のものを用いる必要があるとともに、点検や故障に備えて複数系統の駆動部品を設置する必要もあり、回収手段が複雑かつ大型化して設置コストが多大になってしまう。これに対して、本発明では、液化ガスの圧力を利用するエジェクターによって回収手段を構成することで、ポンプやバルブなどの駆動部品を用いる必要がなくなり、回収手段の構造を簡単化、小型化するとともに、設備の低コスト化を図ることができる。
　以上のような本発明のＢＯＧ処理装置によれば、ＢＯＧを冷却する（あるいは、冷却して再液化させる）ための所定の冷却性能を維持しつつ、噴霧する液化ガスの減量化が図れるので、各部機器の無駄を省くとともに機器運転のエネルギー効率を高めることができる。
本発明の実施形態に係るＢＯＧ処理装置を示す概略構成図である。 前記ＢＯＧ処理装置における冷却手段を示す断面図である。 本発明の改良前のＢＯＧ処理装置を示す概略構成図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のＢＯＧ処理装置１は、例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）の製造設備や貯留設備、受入設備等に設置され、ＬＮＧ貯蔵タンク内のＬＮＧが気化することで発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を処理するものであって、ＢＯＧを冷却して残存した液（あるいは、再液化させた液を含んだ混合液）をＬＮＧ貯蔵タンクに戻すとともに、ＢＯＧを燃料ガスとして利用系に送るように構成されている。ここで、利用系としては、ＢＯＧを燃料ガスとして燃焼させて発電するための火力発電設備が例示できる。
　ＢＯＧ処理装置１には、図１に示すように、ＬＮＧ貯蔵タンクからＬＮＧを供給するＬＮＧ供給ラインＡと、ＬＮＧ貯蔵タンクからＢＯＧを供給するＢＯＧ供給ラインＢと、処理の際に残存した液（あるいは、再液化したＢＯＧとＬＮＧとの混合液であり、以下では単に液ＭＬと記すことがある）をＬＮＧ貯蔵タンクに戻す液返戻ラインＣと、処理したＢＯＧを利用系に送出するＢＯＧ送出ラインＤと、が接続されている。ＬＮＧ供給ラインＡには、ＬＮＧ貯蔵タンクの底部から抜き出されるとともに、ポンプで昇圧されたＬＮＧが流量調節バルブＡ１を介して供給される。ＢＯＧ供給ラインＢには、ＬＮＧ貯蔵タンクの上部から抜き出されるとともに、コンプレッサで昇圧され、予冷装置で冷却されたＢＯＧが供給される。
　ここで、本実施形態のＢＯＧ処理装置１と略同様の機能を有する改良前のＢＯＧ処理装置１００について、図３に基づいて説明する。ＢＯＧ処理装置１００には、ＢＯＧ処理装置１と同様に、ＬＮＧ供給ラインＡと、ＢＯＧ供給ラインＢと、液返戻ラインＣと、ＢＯＧ送出ラインＤと、が接続されている。このＢＯＧ処理装置１００は、ＬＮＧの冷熱によってＢＯＧを冷却する冷却手段１０１と、冷却手段１０１で冷却されたＢＯＧを圧縮する圧縮手段１０２と、圧縮手段１０２で圧縮したＢＯＧを冷却する第二冷却手段１０３と、冷却手段１０１で冷却に使用されて残存した残存液（あるいは、再液化したＢＯＧの液分とＬＮＧとが混合した混合液）ＭＬを回収する回収手段１０４と、を備えて構成されている。
　冷却手段１０１は、上下に延びる筒状に形成されるとともに下方から上方に向かってＢＯＧを流通させる冷却ドラム１１０と、冷却ドラム１１０の下部からその内部にＢＯＧを導入するＢＯＧ導入部１１１と、ＢＯＧ導入部１１１の上方に設けられてＬＮＧとＢＯＧとを接触させる充填層１１２と、充填層１１２の上方に設けられてＬＮＧを下向きに噴霧するスプレー１１３と、スプレー１１３の上方に設けられてＢＯＧ中のミストを除去するミストエリミネーター１１４と、冷却ドラム１１０の上部に設けられて冷却されたＢＯＧを圧縮手段１０２に向かって導出するＢＯＧ導出部１１５と、冷却ドラム１１０の下部に設けられて液ＭＬを回収手段１０４に向かって導出する液導出部１１６と、を有して構成されている。
　冷却ドラム１１０は、密閉容器として形成され、その内部にＢＯＧ導入部１１１、充填層１１２、スプレー１１３、ミストエリミネーター１１４が設置され、その下部には、液ＭＬを貯留するための貯留部１１７が形成されている。貯留部１１７は、多量の液ＭＬを貯留するために下方に膨らんだ２対１半楕円体で形成されている。ＢＯＧ導入部１１１は、ＢＯＧ供給ラインＢから供給されたＢＯＧを冷却ドラム１１０内部にムラなく拡散させるための整流板を有して構成されている。このＢＯＧ導入部１１１から導入されたＢＯＧは、冷却ドラム１１０内部を上昇して充填層１１２およびミストエリミネーター１１４を通過するようになっている。
　充填層１１２は、ＢＯＧ導入部１１１から冷却ドラム１１０内部に導入されたＢＯＧと、スプレー１１３から噴霧されたＬＮＧと、を気液接触させてＬＮＧの冷熱によりＢＯＧを冷却する（あるいは、冷却によりＢＯＧの一部を再液化させる）ための層である。この充填層１１２は、ＬＮＧとＢＯＧとを大きな接触面積で気液接触させるために、例えば、金属製の成形リングを充填したものや、金属製の網状成形体を重ねたもの等で構成され、高さ寸法が２ｍ程度の層状に形成されている。ミストエリミネーター１１４は、充填層１１２を蒸気のまま上昇するＢＯＧからミストを除去するものであって、ミストを吸着させて落下させるための細かい網目を有した金属やセラミック等のフィルターで構成されている。
　圧縮手段１０２は、冷却手段１０１で冷却されてＢＯＧ導出部１１５から導出されたＢＯＧを圧縮するものであって、例えば、ターボ式圧縮機が用いられている。第二冷却手段１０３は、圧縮手段１０２で昇圧されたＢＯＧを冷却するものであって、例えば、空冷式のエアフィンクーラーが用いられている。ここで、ＢＯＧ導出部１１５から導出されたＢＯＧは、例えば－１００℃～－１２０℃まで冷却され、このＢＯＧは、圧縮手段１０２で圧縮されて６０℃～７０℃に昇温するものの、第二冷却手段１０３によって３０℃程度の常温に冷却されてから利用系に送出されるようになっている。
　ＢＯＧを利用系に送出するＢＯＧ送出ラインＤには、利用系におけるＢＯＧの需要に応じて流量を調節したりＢＯＧの流通を閉止したりするＢＯＧバルブＤ１が設けられ、このＢＯＧバルブＤ１よりも上流側（第二冷却手段１０３側）には、ＢＯＧ循環ラインＥが接続されている。ＢＯＧ循環ラインＥは、ＢＯＧ送出ラインＤとＢＯＧ供給ラインＢとを接続するものであって、その途中には、ＢＯＧ供給ラインＢへ循環させるＢＯＧの流量を調節したりＢＯＧの流通を閉止したりするＢＯＧバルブＥ１が設けられている。すなわち、利用系においてＢＯＧの需要が少ない場合には、ＢＯＧバルブＤ１を絞るとともにＢＯＧバルブＥ１を開き、ＢＯＧ循環ラインＥからＢＯＧ供給ラインＢへＢＯＧを循環させ、圧縮手段１０２よりＢＯＧ送出ラインＤへの送出を減らし、冷却手段１０１から圧縮手段１０２へ循環するＢＯＧを増加させることで、圧縮手段１０２の運転を滞らせることなく処理できるようになっている。
　回収手段１０４は、冷却ドラム１１０の貯留部１１７に貯留された液ＭＬを抜き出し、抜き出した液ＭＬを液返戻ラインＣからＬＮＧ貯蔵タンクに戻すものである。この回収手段１０４は、冷却手段１０１の液導出部１１６に接続されて二系統に分岐した抜出配管１２１，１２２と、各抜出配管１２１，１２２に設けられたポンプ１２３，１２４と、各ポンプ１２３，１２４から液返戻ラインＣまで延びる配管１２５，１２６と、を有して構成されている。抜出配管１２１，１２２には、液ＭＬから気化したＢＯＧを冷却ドラム１１０に戻すガス配管１２７，１２８が接続されている。また、配管１２５，１２６の途中には、液ＭＬの流れを切り替えるとともに流量を調節する各一対の切替バルブ１２９，１３０が設けられている。
　このような回収手段１０４は、切替バルブ１２９，１３０を切り替えるとともに、ポンプ１２３，１２４のいずれか一方を駆動することにより、一方側の経路を利用して冷却ドラム１１０から液ＭＬを抜き出して液返戻ラインＣに送出する。この際、ポンプ１２３，１２４の他方は停止されているものの、切替バルブ１２９，１３０によって少量の液ＭＬが他方側の経路にも流れるようになっている。すなわち、一方側の経路で液ＭＬを送出するとともに、他方側の経路をバックアップとして待機させておき、これら一方側と他方側とを適宜に切り替えて利用することで、運転を停止することなくメンテナンスや機器交換が可能に構成されている。また、待機している他方側の経路にも少量の液ＭＬを流して冷却しておくことで、他方側の経路も常に利用可能な状態が維持されるようになっている。
　以上のように、改良前のＢＯＧ処理装置１００によれば、冷却手段１０１で冷却に使用され残存したＬＮＧの液（あるいは、再液化させたＢＯＧとＬＮＧとの混合液）ＭＬとして液返戻ラインＣを介してＬＮＧ貯蔵タンクに戻すことができる。さらに、冷却手段１０１で冷却されたＢＯＧからミストを除去するとともに、圧縮手段１０２で圧縮して第二冷却手段１０３で冷却してからＢＯＧ送出ラインＤを介して燃料ガスとして利用系に送ることができる。従って、ＬＮＧ貯蔵タンク内で発生するＢＯＧを無駄なく有効に活用することができるようになっている。
　しかしながら、改良前のＢＯＧ処理装置１００では、冷却手段１０１において、ＢＯＧとＬＮＧとを気液接触させてＬＮＧの冷熱によりＢＯＧを冷却する（あるいは、ＢＯＧを再液化させる）充填層１１２が過大になるとともに、スプレー１１３から噴霧するＬＮＧが多量になる傾向がある。すなわち、充填層１１２よりも下方のＢＯＧ導入部１１１から導入したＢＯＧと、充填層１１２よりも上方のスプレー１１３から噴霧したＬＮＧと、を気液接触させることから、その接触面積を大きくするために充填層１１２の厚さ寸法が大きくなり、この厚い充填層１１２にＬＮＧを行き渡らせるために噴霧するＬＮＧの供給量が増加してしまう。このようにＬＮＧの供給量が増加すると、その供給に用いるポンプ等の運転動力も増加することから、システム全体の運転エネルギーが増加するという課題が生じることとなる。
　また、改良前のＢＯＧ処理装置１００では、回収手段１０４において、継続運転の必要性から運転用およびバックアップ用の二系統の配管類およびポンプ１２３，１２４が設置されることとなり、機器の設置負担や維持管理負担が多大になってしまう。さらに、二系統の配管類、バルブ類およびポンプ１２３，１２４は、残存したＬＮＧの液（あるいは、再液化したＢＯＧとＬＮＧの混合液）ＭＬを流通させるものであることから、極低温仕様の機器を利用する必要があり、この点からも機器の設置負担が増大することとなる。また、バックアップとして待機している側の経路にも少量の液ＭＬを流して冷却しておく必要があることから、その運転に要するエネルギーも増加してしまう。このように改良前のＢＯＧ処理装置１００では、回収手段１０４における機器の設置負担や維持管理負担が増大するのみならず、その運転に必要なエネルギー負担も増加するという課題も生じることとなる。
　以上のような改良前のＢＯＧ処理装置１００に対し、本実施形態のＢＯＧ処理装置１における改良点について、以下、図１、２に基づいて詳しく説明する。ＢＯＧ処理装置１は、冷却手段２と、圧縮手段３と、第二冷却手段４と、回収手段５と、を備えて構成されている。このＢＯＧ処理装置１において、冷却手段２および回収手段５がＢＯＧ処理装置１００の冷却手段１０１および回収手段１０４から改良され、圧縮手段３および第二冷却手段４は、圧縮手段１０２および第二冷却手段１０３と略同様のものが利用されている。
　冷却手段２は、上下に延びる筒状に形成されるとともに下方から上方に向かってＢＯＧを流通させる冷却ドラム１０と、冷却ドラム１０の下部からその内部にＢＯＧを導入するＢＯＧ導入部１１と、ＢＯＧ導入部１１の上方に設けられてＬＮＧを上向きに噴霧する第一スプレー１２と、第一スプレー１２の上方に設けられてＬＮＧとＢＯＧとを接触させる第一充填層１３と、第一充填層１３の上方に設けられてＬＮＧを下向きに噴霧する第二スプレー１４と、第二スプレー１４の上方に設けられてＬＮＧを下向きに噴霧する第三スプレー１５と、第三スプレー１５の上方に設けられてＢＯＧ中のミストを吸着させる第二充填層１６と、第二充填層１６の上方に設けられてＢＯＧ中のミストを除去するミストエリミネーター１７と、を備えている。さらに、冷却ドラム１０の上部には、ＢＯＧを圧縮手段３に向かって導出するＢＯＧ導出部１８が設けられ、冷却ドラム１０の下部には、液ＭＬを回収手段５に向かって導出する液導出部１９が設けられている。
　冷却ドラム１０は、密閉容器として形成され、その内部にＢＯＧ導入部１１、第一スプレー１２、第一充填層１３、第二スプレー１４、第三スプレー１５、第二充填層１６、ミストエリミネーター１７が設置され、その下部には、ＬＮＧとＢＯＧとが混合した液ＭＬを貯留するための貯留部２０が形成されている。貯留部２０は、混合液ＭＬを貯留するために下方に凸な略円錐状に形成されている。ＢＯＧ導入部１１は、前記ＢＯＧ導入部１１１と同様に、ＢＯＧ供給ラインＢから供給されたＢＯＧを冷却ドラム１０内部にムラなく拡散させるための整流板を有して構成されている。このＢＯＧ導入部１１から導入されたＢＯＧは、冷却ドラム１０内部を上昇して第一充填層１３、第二充填層１６およびミストエリミネーター１７を通過するようになっている。
　第一スプレー１２は、ＬＮＧを上向きに噴霧する、すなわちＢＯＧ導入部１１から導入されて上昇するＢＯＧの流れに沿ってＬＮＧを噴霧するものであって、第一充填層１３に向かってＬＮＧにＢＯＧを巻き込みながら上昇させる。第一充填層１３は、前記充填層１１２と同様に、金属製のリングや金属製の網を重ねた層状に構成されている。この第一充填層１３は、前記充填層１１２とは異なり、例えば、高さ寸法が６００ｍｍ程度に薄型化されている。第二スプレー１４は、前記スプレー１１３と同様に、ＬＮＧを下向きに噴霧するものの、この第二スプレー１４から噴霧されるＬＮＧは、前記スプレー１１３よりも大幅に少量化されている。第三スプレー１５は、第二スプレー１４と比較して液滴径が小さいミスト状にしたＬＮＧを噴霧する。
　このように、第一スプレー１２、第二スプレー１４および第三スプレー１５からそれぞれ噴霧されたＬＮＧと、ＢＯＧ導入部１１から導入されたＢＯＧとが第一充填層１３において気液接触することで、ＬＮＧの冷熱によりＢＯＧが冷却される（あるいは、冷却によりＢＯＧの一部が再液化される）ように構成されている。第一充填層１３で冷却され蒸気のまま上昇するＢＯＧは、第二充填層１６を通過する際にミストが吸着されるとともに、ミストエリミネーター１７を通過する際にミストが除去され、ＢＯＧ導出部１８から圧縮手段３に向かって導出される。第一充填層１３の液ＭＬは、下方の貯留部２０に落下して貯留される。
　第二充填層１６は、第一充填層１３と同様に、金属製の成形リングや金属製の網状成形体を重ねた層状に構成されるものの、リングや網目の大きさが第一充填層１３よりも小さく形成され、これによりミストを吸着しやすく構成されている。また、ミストエリミネーター１７は、前記ミストエリミネーター１１４と同様に、ＢＯＧ中のミストを吸着させて落下させるための細かい網目を有した金属やセラミック等のフィルターで構成されている。このように第二充填層１６およびミストエリミネーター１７で吸着されたＬＮＧのミストは、ミスト同士が結合して液滴が大きくなり、下方の貯留部２０に落下して液ＭＬとともに貯留される。
　回収手段５は、冷却ドラム１０の貯留部２０に貯留された液ＭＬを抜き出し、抜き出した液ＭＬを液返戻ラインＣからＬＮＧ貯蔵タンクに戻すものである。この回収手段５は、冷却手段２の液導出部１９に接続されたエジェクター２１と、ＬＮＧ供給ラインＡの流量調節バルブＡ１手前とエジェクター２１とを接続する分岐配管Ａ２と、分岐配管Ａ２の途中に設けられてＬＮＧの流量を調節する調節バルブＡ３と、を有して構成されている。エジェクター２１は、液導出部１９から抜き出した液ＭＬを内部に導入し、分岐配管Ａ２から供給されるＬＮＧの噴射圧によって液ＭＬを吸引するとともに、ＬＮＧと液ＭＬとを混合して加圧し、この液ＭＬを液返戻ラインＣからＬＮＧ貯蔵タンクに送出するものである。
　このような回収手段５によれば、前記ポンプ１２３，１２４を用いなくても、ＬＮＧ貯蔵タンクから供給されるＬＮＧの噴射圧によって液ＭＬを吸引し、液返戻ラインＣからＬＮＧ貯蔵タンクに送出することができるので、ポンプ等を駆動する動力を削減することができる。さらに、ＬＮＧを駆動媒体として利用して液ＭＬをＬＮＧ貯蔵タンクに戻すことによって、他の駆動媒体を用いた際に必要となる分離装置等を追加することなく、ＢＯＧ処理プロセス全体のエネルギー効率を高めることができる。
　以上のような本実施形態のＢＯＧ処理装置１によれば、以下のような効果がある。すなわち、冷却ドラム１０の下部から導入されて上方に流通するＢＯＧに対し、その流通方向に沿って第一スプレー１２から上向きにＬＮＧを噴霧するとともに、第二スプレー１４から下向きにＬＮＧを噴霧することで、第一スプレー１２と第二スプレー１４の間に位置する第一充填層１３の上下にＬＮＧを行き渡らせ、この第一充填層１３を通過するＢＯＧを多くのＬＮＧに接触させることができる。従って、ＢＯＧを冷却する（あるいは、ＢＯＧを冷却して再液化させる）ための所定の冷却性能を維持しつつ、第一充填層１３の厚みを薄くするとともに、各スプレー１２，１４から噴霧するＬＮＧの量を必要最小限に削減することができる。
　第二スプレー１４の上方に第三スプレー１５が設けられ、この第三スプレー１５からミスト状にしたＬＮＧを噴霧することで、ＢＯＧを冷却する（あるいは、ＢＯＧを冷却して再液化させる）冷却性能を高めることができる。さらに、第三スプレー１５の上方に設けられた第二充填層１６によってＢＯＧ中のミストを吸着し、第二充填層１６を通過したＢＯＧ中のミストをミストエリミネーター１７で除去することで、ミストが極力含まれないＢＯＧをＢＯＧ導出部１８から圧縮手段３に送出することができ、圧縮手段３の機能低下を招かずにＢＯＧを圧縮することができる。
　回収手段５がＬＮＧを駆動媒体とするエジェクター２１を備えることで、改良前のＢＯＧ処理装置１００のようなポンプ１２３，１２４やバルブ１２９，１３０などの駆動部品を用いた場合と比較して、回収手段５の構造を簡単化、小型化するとともに、設備の低コスト化を図ることができる。すなわち、改良前のＢＯＧ処理装置１００では、ポンプ１２３，１２４やバルブ１２９，１３０等の駆動部品として極低温仕様のものを用いる必要があるとともに、点検や故障に備えて複数系統の駆動部品を設置する必要もあり、回収手段１０４が複雑かつ大型化して設置コストが多大になってしまっていた。これに対して、本実施形態のＢＯＧ処理装置１では、ＬＮＧを駆動媒体とするエジェクター２１を備えて回収手段５が構成されることで、その構造が簡単になるとともに、機械的可動部をなくして待機機器の構成を削減することができる。
　なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、前記実施形態では、液化天然ガス（ＬＮＧ）の製造設備や貯留設備、受入設備等に設置されるＢＯＧ処理装置１について説明したが、本発明は、液化天然ガスに限らず、液化石油ガス（ＬＰＧ）や液化窒素、液化酸素、液体水素など任意の液化ガスの製造設備におけるＢＯＧ処理装置として利用可能である。
　また、前記実施形態では、冷却手段２として、第三スプレー１５および第二充填層１６を備えたものを例示したが、これらの第三スプレー１５および第二充填層１６はＢＯＧの冷却効果を高めるための付加的なものであり、本発明において必須の構成ではなく、適宜に省略することができる。また、前記実施形態では、回収手段５がエジェクター２１を有して構成されていたが、本発明の回収手段としては、改良前の回収手段１０４のようにポンプを有して構成されたものであってもよい、また、前記実施形態では、回収手段５が１個のエジェクター２１を有して構成されていたが、改良前の回収手段１０４のように複数系統に分岐されたそれぞれにエジェクターが設けられていてもよい。
　また、前記実施形態のＢＯＧ処理装置１は、回収手段５によって液ＭＬをＬＮＧ貯蔵タンクに戻すように構成されていたが、回収手段としては、回収した液をＬＮＧ貯蔵タンクに戻すものに限らず、ＬＮＧを利用系に払い出すラインにＬＮＧの残存液（あるいは、再液化させたＢＯＧとＬＮＧとの混合液）を合流させるものであってもよい。また、前記実施形態のＢＯＧ処理装置１は、冷却手段２で冷却したＢＯＧを圧縮手段３で圧縮し、第二冷却手段４で冷却した後に利用系に送出するように構成されていたが、冷却手段２で冷却したＢＯＧを利用系に送出するものに限らず、ほぼ全量のＢＯＧを再液化し、残り少量のＢＯＧをフレアスタック等を介して大気放出する構成であってもよい。この場合には、圧縮手段３および第二冷却手段４は省略することができる。
　その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
　１　　　　ＢＯＧ処理装置
　２　　　　冷却手段
　３　　　　圧縮手段
　５　　　　回収手段
　１０　　　冷却ドラム
　１１　　　ＢＯＧ導入部
　１２　　　第一スプレー
　１３　　　第一充填層
　１４　　　第二スプレー
　１５　　　第三スプレー
　１６　　　第二充填層
　１７　　　ミストエリミネーター
　１８　　　ＢＯＧ導出部
　１９　　　液導出部
　２１　　　エジェクター

Claims (3)

  1. 　液化ガスから発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を処理するＢＯＧ処理装置であって、
    　前記液化ガスの冷熱によって前記ＢＯＧを冷却する冷却手段と、
    　前記冷却手段で冷却に使用されて残存した前記液化ガスの残存液、あるいは、前記冷却手段で冷却されて液化した前記ＢＯＧの液分と前記液化ガスとが混合した混合液を回収する回収手段と、を備え、
    　前記冷却手段は、
    　上下に延びる筒状に形成されるとともに下方から上方に向かって前記ＢＯＧを流通させる冷却ドラムと、
    　前記冷却ドラムの下部からその内部に前記ＢＯＧを導入するＢＯＧ導入部と、
    　前記ＢＯＧ導入部の上方に設けられて前記液化ガスを上向きに噴霧する第一スプレーと、
    　前記第一スプレーの上方に設けられて前記液化ガスと前記ＢＯＧとを接触させる第一充填層と、
    　前記第一充填層の上方に設けられて前記液化ガスを下向きに噴霧する第二スプレーと、
    　前記冷却ドラムの上部に設けられて冷却された前記ＢＯＧを導出するＢＯＧ導出部と、
    　前記冷却ドラムの下部に設けられて前記残存液あるいは前記混合液を前記回収手段に向かって導出する液導出部と、
    を備えたことを特徴とするＢＯＧ処理装置。
  2. 　前記第二スプレーの上方に設けられて前記液化ガスを下向きに噴霧する第三スプレーと、
    　前記第三スプレーの上方に設けられて前記ＢＯＧ中のミストを吸着させる第二充填層と、
    　前記第二充填層の上方に設けられて該第二充填層を通過した前記ＢＯＧ中のミストを除去するミストエリミネーターと、
    をさらに備え、
    　前記第三スプレーは、前記第二スプレーと比較して液滴が小さいミスト状にした前記液化ガスを噴霧することを特徴とする請求項１に記載のＢＯＧ処理装置。
  3. 　前記回収手段は、前記液化ガスを導入し、この液化ガスの噴射圧によって前記残存液あるいは前記混合液を吸引するとともに、これらの液化ガスと前記残存液あるいは前記混合液とを混合して送出するエジェクターを備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＢＯＧ処理装置。
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