WO2022201480A1 - 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 - Google Patents
液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022201480A1 WO2022201480A1 PCT/JP2021/012786 JP2021012786W WO2022201480A1 WO 2022201480 A1 WO2022201480 A1 WO 2022201480A1 JP 2021012786 W JP2021012786 W JP 2021012786W WO 2022201480 A1 WO2022201480 A1 WO 2022201480A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- open rack
- vaporizer
- natural gas
- liquefied natural
- heat exchange
- Prior art date
Links
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title claims abstract description 51
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 152
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 116
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
- F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
Definitions
- the present invention relates to technology for vaporizing liquefied natural gas.
- Natural gas produced at the wellhead of a gas field is cooled and liquefied and stored in storage tanks as liquefied natural gas (LNG). Therefore, it is necessary to gasify the LNG again in order to supply the gas to the demand destination.
- LNG liquefied natural gas
- an LNG vaporizer equipped with an open rack vaporizer for vaporizing LNG using seawater is known (for example, Patent Document 1).
- the open rack type vaporizer has a configuration in which a large number of heat transfer tubes through which LNG passes are arranged in a panel shape, and a heat medium is supplied along the outer surface of the heat exchange panel. The LNG is heated and vaporized by heat exchange between the LNG and the heat medium through the heat exchange panel.
- the open rack type vaporizer In such an open rack type vaporizer, a large amount of heat medium is required for heat exchange with LNG, so a large-scale facility such as a seawater supply system may be required. Therefore, the open rack type vaporizer has a problem of reducing the initial cost and operating cost of the equipment.
- the present invention provides a technique for reducing the amount of heat medium used when liquefied natural gas is vaporized through heat exchange with a heat medium.
- the vaporizer for liquefied natural gas of the present invention comprises: A heat exchange panel arranged so as to extend in the vertical direction and configured by arranging a plurality of heat transfer tubes supplied with liquefied natural gas in the radial direction of the tubes; a first open rack evaporator and a second open rack evaporator, each comprising a trough for supplying a heat medium to flow down along both sides of the heat exchange panel; a liquefied natural gas supply section that supplies liquefied natural gas in parallel to the heat exchange panel of the first open rack type vaporizer and the heat exchange panel of the second open rack type vaporizer; a first heat medium supply unit that supplies a heat medium to the trough of the first open rack type vaporizer; a second heat transfer medium for recovering the heat medium after being used for vaporizing the liquefied natural gas in the heat exchange panel of the first open rack type vaporizer and supplying it to the trough of the second open rack type vaporizer; and a heat medium supply unit.
- the vaporization device may have the following features.
- the heat medium should be seawater.
- the first open rack type evaporator is provided below the heat exchange panel and includes a receiving tank part for receiving the heat medium flowing down along the heat exchange panel, and the second heat medium supply The part supplies the heat medium in the receiving tank part to the trough of the second open rack type evaporator.
- the heat exchange panel of the second open rack evaporator is arranged below the heat exchange panel of the first open rack evaporator, and the second heat medium supply unit It is composed of a guide plate that guides the heat medium flowing down along the heat exchange panel of the first open rack type evaporator to the trough of the second open rack type evaporator.
- the upper end of the heat exchange panel of the second open rack-type vaporizer is provided with a take-out header portion which is connected to the plurality of heat transfer tubes and is a common pipe for taking out the vaporized natural gas;
- a guide plate is provided so as to cover the take-out header section.
- the first heat medium supply unit is capable of switching the supply destination of the heat medium between the trough of the first open rack type vaporizer and the trough of the second open rack type vaporizer. during the period in which the heat medium is supplied from the first heat medium supply unit to the trough of the second open rack type evaporator, the heat medium is supplied from the second heat medium supply unit to stop.
- the liquefied natural gas supply unit has a supply flow rate of liquefied natural gas to the first open rack type vaporizer that is at least twice the supply flow rate of liquefied natural gas to the second open rack type vaporizer; Adjust the supply flow rate so that
- the method for vaporizing liquefied natural gas of the present invention comprises: A heat exchange panel arranged so as to extend in the vertical direction and configured by arranging a plurality of heat transfer tubes supplied with liquefied natural gas in the radial direction of the tubes; A first open rack evaporator and a second open rack evaporator each provided with a trough that supplies a heat medium so as to flow down along both sides of the heat exchange panel, supplying liquefied natural gas in parallel to the heat exchange panels of an open rack vaporizer and to the heat exchange panels of the second open rack vaporizer; supplying a heat transfer medium to the trough of the first open rack vaporizer; recovering the heat medium after being used for vaporization of liquefied natural gas in the heat exchange panel of the first open rack type vaporizer, and transferring the recovered heat medium to the second open rack type vaporizer; and feeding into a trough.
- the apparatus for vaporizing liquefied natural gas of the present invention recovers the heat medium after being used for vaporizing the liquefied natural gas in the first open rack type vaporizer, and puts it into the trough of the second open rack type vaporizer. Since the heat medium is supplied, the supply amount of the heat medium can be suppressed.
- FIG. 1 is a perspective view of an open rack vaporizer;
- FIG. 1 is a side view of an open rack vaporizer;
- FIG. 3 is a schematic diagram illustrating vaporization of LNG using an open rack type vaporizer.
- 1 is a configuration diagram showing a vaporization device according to a first embodiment;
- FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a vaporization device according to a second embodiment;
- FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of a heat medium in a vaporization device according to a second embodiment;
- FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of the vaporization device according to the second embodiment;
- the open rack type vaporizer of this example uses, for example, seawater pumped up from the ocean as a heat medium, and heats and vaporizes LNG through heat exchange between the seawater and LNG.
- the open rack type vaporizer 1 is supplied with LNG, and has a heat exchange structure in which a plurality of heat transfer tubes 11 arranged so as to extend in the vertical direction are arranged side by side in the tube radial direction.
- a panel 10 is provided.
- each heat exchange panel 10 is simply represented as a plate in FIG.
- a plurality of heat exchange panels 10 are provided in the open rack type evaporator 1 . These heat exchange panels 10 are arranged along the thickness direction and arranged with a gap therebetween.
- a supply header section 2 for supplying LNG is provided at the lower end of the heat transfer tube 11 of each heat exchange panel 10 .
- the supply header section 2 is composed of piping provided along the lower end of each heat exchange panel 10, and a plurality of branch pipes 12 to which the lower end of each heat transfer pipe 11 is connected to the pipe wall. and a common manifold 13 connected to the upstream ends of the branch pipes 12 of the.
- An LNG supply pipe 14 is connected to the manifold 13 , and LNG supplied from this LNG supply pipe 14 is distributed to the heat transfer tubes 11 of each heat exchange panel 10 via the manifold 13 and branch pipes 12 .
- an aluminum take-out header portion 3 for taking out the vaporized NG is provided at the upper end of the heat transfer tube 11 of each heat exchange panel 10.
- the extraction header section 3 is composed of piping provided along the upper end of each heat exchange panel 10, and a plurality of branch pipes 15 to which the upper end of each heat transfer pipe 11 is connected to the pipe wall. and a common manifold 16 connected to the downstream ends of the branch pipes 15 of the.
- An LNG take-out pipe 17 is connected to the manifold 16 , and the NG flowing out from the heat transfer tubes 11 of each heat exchange panel 10 joins the LNG take-out pipe 17 via the take-out header portion 3 .
- a trough 18 is provided on the upper side of the heat exchange panel 10 to temporarily store seawater as a heat medium.
- the trough 18 has an open upper surface and is formed in a gutter shape extending in the arrangement direction of the heat transfer tubes 11 .
- the troughs 18 are alternately arranged with the heat exchange panels 10 when viewed along the direction in which the plurality of heat exchange panels 10 are arranged. That is, when viewed from each heat exchange panel 10, the troughs 18 are installed on both upper sides thereof.
- the side surface of the heat exchange panel 10 and the side wall surface of the trough 18 are arranged to face each other.
- a gap is formed between the side surface of the heat exchange panel 10 and the side wall surface of the trough 18, which are arranged to face each other, to allow the seawater that has flowed out of the trough 18 to flow down.
- the troughs 18 arranged at both ends are arranged on the sides of the heat exchange panels 10 so that the seawater does not spill toward the surfaces on which the heat exchange panels 10 are not arranged.
- Side walls that are not opposed are elevated at their upper ends.
- a seawater supply header 4 for supplying seawater is connected to each trough 18 .
- the seawater supply header section 4 comprises a plurality of distribution pipes 19 whose downstream ends are connected to the bottoms of the respective troughs 18, and a common manifold 20 connected to the upstream ends of these distribution pipes 19. .
- a supply pipe 22 is connected to the manifold 20 , and seawater supplied from the supply pipe 22 is distributed to each trough 18 via the manifold 20 and the distribution pipe 19 .
- a pool 21, which is a common receiving tank portion is provided over the alignment direction of the plurality of heat exchange panels 10.
- a drain pipe 26 for draining sea water accumulated in the pool 21 is connected to the pool 21 .
- LNG at -160 ° C. is supplied (FIG. 3).
- the LNG supplied to the heat transfer tubes 11 enters the lower part of the heat transfer tubes 11 .
- the trough 18 is supplied with seawater at 20° C., for example.
- the seawater supplied to the trough 18 overflows from the opened upper surface of the trough 18 and flows into the gap between the trough 18 and the heat exchange panel 10 .
- the seawater that has flowed into the gap flows down along the heat exchange panel 10 and flows into the pool 21 provided below the heat exchange panel 10 . Since the troughs 18 are provided on both sides of the upper portion of the heat exchange panel 10 as described above, seawater flows along both sides of the heat exchange panel 10 .
- the open rack vaporizer 1 uses the sensible heat of seawater, which is a heat medium, to vaporize LNG at -160°C, and consumes a large amount of seawater. Therefore, in the LNG vaporization apparatus using the open rack type vaporizer 1, there is a tendency to increase the size of equipment for taking in seawater and supplying it to the open rack type vaporizer 1 and incidental equipment for sterilizing seawater. For this reason, the increase in the initial cost and operating cost of the equipment becomes a problem, and the reduction of these costs is an issue.
- the temperature of discharged seawater is lowered more than in the conventional art.
- the seawater whose temperature has been lowered may be used in cold heat utilization equipment as described later, or may be temporarily stored in a seawater tank and discharged into the sea after reaching the same temperature as the environment.
- the sensible heat of seawater can be fully utilized, and the configuration is such that the amount of seawater used can be reduced.
- LNG vaporizers 100, 101, and 102 according to respective embodiments will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
- FIG. 4 shows a vaporization device 100 according to the first embodiment.
- This vaporization device 100 includes two open rack type vaporizers 1 described above.
- the two open rack type vaporizers 1 are hereinafter referred to as a first open rack type vaporizer (first vaporizer) 1A and a second open rack type vaporizer (second vaporizer) 1B, respectively.
- additional identification codes A and B are attached to respective parts of the first vaporizer 1A and the second vaporizer 1B for distinction.
- the LNG stored in the LNG tank for example, is transferred through the LNG supply pipe 14 to the heat exchange panel 10A of the first vaporizer 1A and the second vaporizer 1B. , 10B in parallel.
- the LNG supply pipe 14 is provided with a flow rate adjusting section (not shown), and is configured to adjust the flow rate of LNG supplied to the heat exchange panels 10A and 10B.
- the LNG supply pipe 14 and the supply header sections 2A, 2B of the vaporizers 1A, 1B correspond to the liquefied natural gas supply section of this example.
- a seawater supply header 4A connected to the trough 18A of the first vaporizer 1A is provided with a supply pipe 22A for supplying seawater.
- Seawater is taken from the ocean, for example, by a water intake facility (not shown), and sterilized by a seawater sterilization facility. Then, the sterilized seawater is supplied to the seawater supply header portion 4A by the pump 23A.
- Reference numeral 23A in FIG. 4 indicates a pump for supplying seawater sterilized by the seawater sterilization equipment up to the height position where the trough 18A of the first vaporizer 1A is arranged.
- LNG is vaporized by the first vaporizer 1A instead of seawater immediately after being taken in by the water intake equipment for the trough 18B of the second vaporizer 1B. It is configured to supply seawater after it has been used. That is, the seawater used in the first vaporizer 1A is collected by the pool 21A and sent to the supply pipe 22B on the second vaporizer 1B side through the drain pipe 26A. This supply pipe 22B is connected to a seawater supply header portion 4B that supplies seawater to the trough 18B of the second vaporizer 1B.
- reference numeral 23B indicates a pump for supplying seawater discharged through a drain pipe 26A up to the height position where the trough 18B of the second vaporizer 1B is arranged. Then, the seawater recovered in the pool 21B of the second vaporizer 1B is supplied through the drain pipe 26B to cold heat utilization equipment that utilizes the seawater whose temperature has been lowered.
- the supply pipe 22A, the pump 23A, and the seawater supply header portion 4A correspond to the first heat medium supply portion of this example. Also, the supply pipe 22B, the pump 23B, and the seawater supply header portion 4B correspond to the second heat medium supply portion of this example.
- LNG is supplied to the second vaporizer 1B at a flow rate of 12 tons/hour.
- the temperature of the 12 tons/hour LNG is raised by 8°C seawater, and taken out as 0°C NG, for example.
- the temperature of the seawater flowing down to the pool 21B on the side of the second vaporizer 1B is decreases to 2°C.
- the seawater that has undergone heat exchange in the second vaporizer 1B is collected in the pool 21B and then supplied to the seawater cold heat utilization facility.
- the first vaporizer 1A of this example uses seawater with a supply temperature of 20° C. and performs heat exchange so that the discharge temperature becomes 8° C.
- the second vaporizer 1B using seawater with a supply temperature of 8 ° C. and a supply flow rate of 480 tons / hour, heat exchange is performed so that the discharge temperature is 2 ° C., 12 tons / hour NG (0 °C) can be vaporized. Therefore, 480 tons/hour of seawater can vaporize 40 tons/hour of NG in total in the first vaporizer 1A and the second vaporizer 1B.
- the second vaporizer 1B uses seawater that has been used to vaporize LNG in the first vaporizer 1A as a heat medium. Less heat available for vaporization. Therefore, the flow rate of LNG that can be vaporized in the second vaporizer 1B is less than the flow rate of LNG that can be vaporized in the first vaporizer 1A.
- the supply flow rate of LNG to the supply header unit 2A of the first vaporizer 1A is equal to that of the LNG to the supply header unit 2B of the second vaporizer 1B.
- the supply flow rate is adjusted so that the value is at least 1.5 times, preferably 2 to 4 times, the supply flow rate of .
- the adjustment of the supply flow rate can be exemplified by using a flow control valve (not shown) provided on the inlet side of each of the supply header portions 2A and 2B.
- cold seawater whose temperature has been lowered by vaporization of LNG is supplied to cold heat utilization equipment.
- cold energy utilization include cooling of turbine drive fluid in temperature difference power generation, steam cooling in seawater desalination using the flash method, district cooling, cooling of air and soil in plant factories, and water for cultivating fish and shellfish.
- a cold heat source for cooling a case of using cold seawater obtained by the vaporization device 100 can be exemplified.
- the vaporization device 100 according to the present embodiment is effective because it can obtain seawater with a lower temperature than conventional ones.
- the heat medium used to vaporize the LNG is not limited to seawater.
- industrial water may be supplied as a heat medium to the first vaporizer 1A and the second vaporizer 1B.
- the height position at which the first vaporizer 1A is arranged is higher than the height position at which the second vaporizer 1B is arranged. You can do the installation. With this configuration, the height difference between the pool 21A on the first vaporizer 1A side and the second trough 18B on the second vaporizer 1B side is reduced, and the load on the pump 23B can be reduced.
- the equipment may be installed so that the pool 21A of the first vaporizer 1A is positioned higher than the trough 18B of the second vaporizer 1B.
- the seawater in the pool 21A of the first vaporizer 1A can be supplied to the trough 18B of the second vaporizer 1B by gravity.
- the installation of the pump 23B between the pool 21A of the first vaporizer 1A and the trough 18B of the second vaporizer 1B can be omitted.
- a guide plate 25 is provided to guide seawater toward the trough 18B.
- the guide plate 25 may have a function to prevent the seawater flowing down from the heat exchange panel 10A from coming into contact with the extraction header portion 3.
- the guide plate 25 is provided for each heat exchange panel 10B. , is constructed in a roof shape extending along the branch pipe 12B, and is provided so as to cover the branch pipe 12B of the take-out header section 3. As shown in FIG. Seawater that has flowed through the heat exchange panel 10A flows through the guide plate 25 and into the trough 18B of the second vaporizer 1B. Therefore, in the second embodiment, the guide plate 25 corresponds to the second heat medium supply section.
- seawater flowing along the heat exchange panel 10A of the first vaporizer 1A flows into the trough 18 of the second vaporizer 1B. Therefore, compared with the vaporization device 100 according to the first embodiment described using FIG. Installation of the supply pipe 22B for supplying the trough 18B of the vessel 1B, the seawater supply header 4B, and the pump 23B can be omitted. Further, by providing the guide plate 25 in the second embodiment, it is possible to prevent the seawater that has flowed down the heat exchange panel 10A from falling on the take-out header portion 3B, thereby suppressing deterioration of the take-out header portion 3B.
- a vaporization device 102 shown in FIG. 7 shows another configuration example of the vaporization device 101 according to the second embodiment described with reference to FIGS.
- a seawater supply header portion 4C for supplying seawater to each trough 18B of the second vaporizer 1B is provided, and a supply pipe 22A for supplying seawater is branched to the seawater supply header portion 4C. are also connected.
- Seawater is supplied from the supply pipe 22A to the seawater supply header 4A on the first vaporizer 1A side and the seawater supply header 4C on the second vaporizer 1B side by an on-off valve (not shown). You can freely switch between them.
- the seawater supply destination can be switched between the trough 18A of the first vaporizer 1A and the trough 18B of the second vaporizer 1B as needed.
- seawater is supplied to the trough 18A of the first vaporizer 1A, and the two vaporizers 1A and 1B are activated by the same action as the example described with reference to FIGS. is used to vaporize LNG.
- the supply flow rate of LNG is small, the supply of LNG to the first vaporizer 1A on the upper side is stopped, seawater is supplied to the trough 18B on the side of the second vaporizer 1B, and the LNG is vaporized using only the second vaporizer 1B.
- the configuration in which the seawater supply destination from the supply pipe 22A can be switched freely between the first vaporizer 1A and the second vaporizer 1B is obtained by arranging both vaporizers 1A and 1B shown in FIG.
- the present invention is not limited to application to the vaporization device 102 having the configuration described above.
- the seawater supply destination from the supply pipe 22A is determined between the seawater supply header portion 4A of the first vaporizer 1A and the seawater supply header portion 4B of the second vaporizer 1B.
- a switchable configuration may be adopted.
- LNG may be vaporized using industrial water instead of seawater.
- the required seawater supply flow rate and the seawater discharged as wastewater when LNG is vaporized using the vaporizer 100 shown in FIG. was obtained by simulation.
- an example in which LNG was vaporized using only the first vaporizer 1A was used as a comparative example, and the amount of seawater required when vaporization was performed in the same manner and the temperature of seawater discharged as waste water were obtained by simulation. .
- the vaporization device 100 According to the simulation results of the example, if the temperature of the discharged seawater is 2° C., the consumption of seawater for the vaporization of LNG is about 480 tons/hour. On the other hand, according to the simulation results of the comparative example, approximately 720 tons/hour of seawater was required to vaporize the LNG at the supply flow rate described above. Therefore, according to the vaporization device 100 according to the present embodiment, it is possible to suppress the seawater consumption required for liquefaction of LNG and to obtain low-temperature seawater suitable for supply to cold heat utilization equipment.
- first and second vaporizers 2 supply header section 4 seawater supply header section 10 heat exchange panel 11 heat transfer tube 18 trough 100 vaporizer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
液化天然ガスを気化するにあたって、伝熱管を複数並べて構成された熱交換パネルと、熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器と、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに対して液化天然ガスを並列に供給し、第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する。そして第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する。
Description
本発明は、液化天然ガスを気化する技術に関する。
ガス田の井戸元にて産出した天然ガスは、冷却液化され液化天然ガス(LNG:Liquefied Natural Gas)として貯蔵タンクに貯蔵されている。このため、需要先にガスを供給するにあたっては、LNGを再びガス化する必要がある。
LNGタンクから送り出されたLNGを気化する装置として、海水を利用してLNGを気化させるオープンラック式気化器を備えたLNG気化装置が知られている(例えば特許文献1)。オープンラック式気化器は、LNGが通過する多数の伝熱管をパネル状に配列し、この熱交換パネルの外面に沿って熱媒体を供給する構成となっている。熱交換パネルを介したLNGと熱媒体との熱交換により、LNGを昇温、気化させる。
LNGタンクから送り出されたLNGを気化する装置として、海水を利用してLNGを気化させるオープンラック式気化器を備えたLNG気化装置が知られている(例えば特許文献1)。オープンラック式気化器は、LNGが通過する多数の伝熱管をパネル状に配列し、この熱交換パネルの外面に沿って熱媒体を供給する構成となっている。熱交換パネルを介したLNGと熱媒体との熱交換により、LNGを昇温、気化させる。
このようなオープンラック式気化器においては、LNGとの熱交換のため多くの熱媒体が必要となることから、例えば海水供給システムなどの大規模な設備が必要となることがある。そのため、オープンラック式気化器は、設備の初期費用や運転費用の低減が課題となる。
本発明は、熱媒体との熱交換により液化天然ガスを気化するにあたって、熱媒体の使用量を抑制する技術を提供する。
本発明の液化天然ガスの気化装置は、
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに対して並列に液化天然ガスを供給する液化天然ガス供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する第1の熱媒体供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する第2の熱媒体供給部と、を備えたことを特徴とする。
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに対して並列に液化天然ガスを供給する液化天然ガス供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する第1の熱媒体供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する第2の熱媒体供給部と、を備えたことを特徴とする。
前記気化装置は以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記熱媒体は、海水であること。
(b)前記第1のオープンラック式気化器は、前記熱交換パネルの下方側に設けられ、当該熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を受ける受槽部を備え、前記第2の熱媒体供給部は、前記受槽部内の熱媒体を、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給すること。
(c)前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルの下方側に、前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルが配置され、前記第2の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに案内する案内板により構成されること。
(d)前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルの上端には、前記複数の伝熱管に接続され、気化した天然ガスを取り出すための共通配管である取り出しヘッダー部が設けられ、前記案内板は、前記取り出しヘッダー部を覆うように設けられていること。
(e)前記第1の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器のトラフと、前記第2のオープンラック式気化器のトラフとの間で、熱媒体の供給先を切り替え自在に構成され、前記第1の熱媒体供給部から前記第2のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体が供給されている期間中は、前記第2の熱媒体供給部からの熱媒体の供給を停止すること。
(f)前記液化天然ガス供給部は、前記第1のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量が、前記第2のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量の2倍以上となるように、供給流量の調節を行うこと。
(a)前記熱媒体は、海水であること。
(b)前記第1のオープンラック式気化器は、前記熱交換パネルの下方側に設けられ、当該熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を受ける受槽部を備え、前記第2の熱媒体供給部は、前記受槽部内の熱媒体を、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給すること。
(c)前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルの下方側に、前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルが配置され、前記第2の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに案内する案内板により構成されること。
(d)前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルの上端には、前記複数の伝熱管に接続され、気化した天然ガスを取り出すための共通配管である取り出しヘッダー部が設けられ、前記案内板は、前記取り出しヘッダー部を覆うように設けられていること。
(e)前記第1の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器のトラフと、前記第2のオープンラック式気化器のトラフとの間で、熱媒体の供給先を切り替え自在に構成され、前記第1の熱媒体供給部から前記第2のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体が供給されている期間中は、前記第2の熱媒体供給部からの熱媒体の供給を停止すること。
(f)前記液化天然ガス供給部は、前記第1のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量が、前記第2のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量の2倍以上となるように、供給流量の調節を行うこと。
本発明の液化天然ガスの気化方法は、
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器を用い、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに並列に液化天然ガスを供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記回収された熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する工程と、を含むことを特徴とする。
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器を用い、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに並列に液化天然ガスを供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記回収された熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の液化天然ガスの気化装置は、第1のオープンラック式気化器にて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、第2のオープンラック式気化器のトラフに供給するので、熱媒体の供給量を抑制することができる。
初めに後述する各実施の形態に係るオープンラック式気化器の構成について説明する。本例のオープンラック式気化器は、例えば海洋からくみ上げられる海水を熱媒体として用い、海水とLNGとの熱交換によりLNGを昇温して気化する。図1、図2に示すようにオープンラック式気化器1は、LNGが供給されると共に、上下方向に延在するように配置された伝熱管11を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネル10を備えている。図示の便宜上、図1において、各熱交換パネル10は、個別の伝熱管11の記載を省略し、板状に簡略表記してある。
オープンラック式気化器1には、複数の熱交換パネル10が設けられている。これらの熱交換パネル10は、その厚さ方向に沿って並べられ、互いに隙間を空けて配置されている。各熱交換パネル10の伝熱管11の下端には、LNGを供給するための供給ヘッダー部2が設けられている。供給ヘッダー部2は、各熱交換パネル10の下端部に沿って設けられた配管により構成され、その管壁に対して各伝熱管11の下端部が接続された複数の分岐管12と、これらの分岐管12の上流側の端部に接続された共通のマニホールド13とを備える。マニホールド13には、LNG供給管14が接続され、このLNG供給管14より供給されたLNGが、マニホールド13及び分岐管12を介して各熱交換パネル10の伝熱管11に分配される。
また各熱交換パネル10の伝熱管11の上端には、気化したNGを取り出すためのアルミ製の取り出しヘッダー部3が設けられている。取り出しヘッダー部3は、各熱交換パネル10の上端部に沿って設けられた配管により構成され、その管壁に対して各伝熱管11の上端部が接続された複数の分岐管15と、これらの分岐管15の下流側の端部に接続された共通のマニホールド16とを備える。マニホールド16には、LNG取り出し管17が接続され、各熱交換パネル10の伝熱管11から流出したNGは、取り出しヘッダー部3を介してLNG取り出し管17へと合流する。
また熱交換パネル10の上部側には、熱媒体である海水を一時的に貯めるトラフ18が設けられている。トラフ18は、上面が開放され、伝熱管11の配列方向に伸びる樋状に形成されている。複数の熱交換パネル10の並び方向に沿って見たとき、各トラフ18はこれらの熱交換パネル10と交互に配置されている。即ち各熱交換パネル10からみると、その上部側の両面にトラフ18が設置されていることになる。
上述の構成によれば、熱交換パネル10の側面と、トラフ18の側壁面とは、互いに対向して配置された状態となっている。これら互いに対向して配置された熱交換パネル10の側面とトラフ18の側壁面との間には、トラフ18から流出した海水を流下させるための隙間が形成されている。なお熱交換パネル10の並び方向に沿って見て、両端に配置されたトラフ18は、熱交換パネル10が配置されていない面に向けて海水がこぼれないように、熱交換パネル10の側面と対向していない側壁の上端位置が高くなっている。
各トラフ18には、各々海水を供給するための海水供給ヘッダー部4が接続されている。海水供給ヘッダー部4は、下流側の端部が各トラフ18の底部に接続された複数の分配配管19と、これら分配配管19の上流側の端部に接続された共通のマニホールド20とを備える。マニホールド20には、供給配管22が接続され、この供給配管22より供給された海水が、マニホールド20及び分配配管19を介して各トラフ18に分配される。
一方、熱交換パネル10の下方側には、複数の熱交換パネル10の並び方向に亘って設けられた共通の受槽部であるプール21が設けられている。プール21には、プール21に溜まった海水を排水するための排水管26が接続されている。
一方、熱交換パネル10の下方側には、複数の熱交換パネル10の並び方向に亘って設けられた共通の受槽部であるプール21が設けられている。プール21には、プール21に溜まった海水を排水するための排水管26が接続されている。
上述の構成を備えるオープンラック式気化器1に対しては、供給ヘッダー部2の分岐管12を介して、各熱交換パネル10を構成する伝熱管11の下端側から、例えば-160℃のLNGが供給される(図3)。伝熱管11に供給されたLNGは、伝熱管11内の下部側に進入する。一方トラフ18には、例えば20℃の海水が供給される。トラフ18に供給された海水は、開放されたトラフ18の上面から越流し、トラフ18と熱交換パネル10との隙間に流れ込む。そして隙間に流れ込んだ海水は、熱交換パネル10に沿って流下し、熱交換パネル10の下方に設けられたプール21に流れ込む。既述のようにトラフ18は、熱交換パネル10の上部の両面側に設けられていることから熱交換パネル10の両面に沿って海水が流れる。
この熱交換パネル10においては、その両面を流下する海水(20℃)と、熱交換パネル10の下部側に供給されたLNG(-160℃)との間で熱交換が行われる。これにより、LNGが海水により温められて気化し、NGとなって各伝熱管11内を上昇する。一方、海水はLNGにより冷却されて温度が低下すると共に、プール21へと落下する。気化したNGは、伝熱管11の上端側から取り出しヘッダー部3を介して取り出される。また熱交換後の温度低下した海水は、プール21にて回収され外部へ排出される。
ここで一般に、オープンラック式気化器1は、熱媒体である海水の顕熱を用いて-160℃のLNGを気化させるところ、多量の海水を消費する。そこで、オープンラック式気化器1を利用するLNGの気化装置においては、海水を取水し、オープンラック式気化器1に供給する設備や、海水の殺菌を行う付帯設備が大型化する傾向がある。このため、設備の初期費用や運転費用の増大が問題となり、これらの費用の低減が課題となっている。
一方、熱媒体として用いた後の海水は温度が低下しているため、オープンラック式気化器1にて使用した後の海水を再び海に排出する場合には、その下限温度に制限がある場合もある。このため、海水の顕熱を十分に利用し、さらに海水の排出温度を下げる場合と比較すると、LNGの気化に必要な熱量を確保するためのオープンラック式気化器1への海水の供給流量は多くなる。他方で、LNGの冷却液化時には大きなエネルギーが費やされているので、このLNGを気化の前段で各種の冷却用に用いたり、気化装置から排出される低温の海水を有効に利用するさまざまな方法が検討されている。
以上に説明した課題を踏まえ、以下に説明する実施の形態に係るLNGの気化装置100、101、102においては、従来よりも海水の排水温度を低下させる。温度の低下した海水は、後述するように冷熱利用設備にて利用してもよいし、一旦、海水タンクに貯留し、環境と同程度の温度になってから海に排出してもよい。この結果、海水の顕熱を十分に利用することが可能となり、海水の使用量を削減することが可能な構成となっている。
以下、図4~図7を参照しながら各実施の形態に係るLNGの気化装置100、101、102について説明する。
以下、図4~図7を参照しながら各実施の形態に係るLNGの気化装置100、101、102について説明する。
図4に第1の実施の形態に係る気化装置100を示す。この気化装置100は、既述のオープンラック式気化器1を2基備えている。以下2基のオープンラック式気化器1を夫々第1のオープンラック式気化器(第1の気化器)1A、第2のオープンラック式気化器(第2の気化器)1Bと示す。また第1の気化器1A、第2の気化器1Bの各部に追加の識別符号A、Bを付し区別している。
第1の実施の形態に係る気化装置100においては、例えばLNGタンクに貯蔵されていたLNGが、LNG供給管14を介して第1の気化器1A、第2の気化器1Bの熱交換パネル10A、10Bに対して並列に供給される。LNG供給管14には、流量調節部(不図示)が設けられ、熱交換パネル10A、10Bに供給するLNGの流量を調節できるように構成されている。LNG供給管14及び各気化器1A、1Bの供給ヘッダー部2A、2Bは、本例の液化天然ガス供給部に相当する。
さらに第1の気化器1Aのトラフ18Aに接続される海水供給ヘッダー部4Aには、海水を供給するための供給配管22Aが設けられている。海水は、例えば不図示の取水設備にて海洋から取水され、海水殺菌設備にて殺菌が行われる。そして殺菌処理が行われた海水がポンプ23Aにより海水供給ヘッダー部4Aへと供給される。図4中の符号23Aは、第1の気化器1Aのトラフ18Aが配置されている高さ位置まで、海水殺菌設備にて殺菌処理された海水を供給するためのポンプを指している。
一方、本例の気化装置100においては、第2の気化器1Bのトラフ18Bに対しては、取水設備にて取水された直後の海水ではなく、第1の気化器1Aにて、LNGの気化に用いられた後の海水が供給される構成となっている。
即ち、第1の気化器1Aにて使用された海水はプール21Aにより回収され、排水管26Aを介して、第2の気化器1B側の供給配管22Bに送られる。この供給配管22Bは、第2の気化器1Bのトラフ18Bに海水を供給する海水供給ヘッダー部4Bに接続されている。ここで符号23Bは、第2の気化器1Bのトラフ18Bが配置されている高さ位置まで、排水管26Aを介して排出される海水を供給するためのポンプを指している。そして第2の気化器1Bのプール21Bにて回収される海水は、排水管26Bを介して温度が低下した海水を利用する、冷熱利用設備に供給される。
供給配管22A、ポンプ23A、海水供給ヘッダー部4Aは、本例の第1の熱媒体供給部に相当する。また供給配管22B、ポンプ23B、海水供給ヘッダー部4Bは、本例の第2の熱媒体供給部に相当する。
即ち、第1の気化器1Aにて使用された海水はプール21Aにより回収され、排水管26Aを介して、第2の気化器1B側の供給配管22Bに送られる。この供給配管22Bは、第2の気化器1Bのトラフ18Bに海水を供給する海水供給ヘッダー部4Bに接続されている。ここで符号23Bは、第2の気化器1Bのトラフ18Bが配置されている高さ位置まで、排水管26Aを介して排出される海水を供給するためのポンプを指している。そして第2の気化器1Bのプール21Bにて回収される海水は、排水管26Bを介して温度が低下した海水を利用する、冷熱利用設備に供給される。
供給配管22A、ポンプ23A、海水供給ヘッダー部4Aは、本例の第1の熱媒体供給部に相当する。また供給配管22B、ポンプ23B、海水供給ヘッダー部4Bは、本例の第2の熱媒体供給部に相当する。
この気化装置100における熱バランスの一例を説明する。例えば温度-160℃のLNGを40トン/時の流量で気化するにあたって、第1の気化器1Aに対しては28トン/時の流量でLNGを供給する。第1の気化器1Aでは、前記28トン/時のLNGが20℃の海水により昇温され、例えば0℃のNGとして取り出される。また熱交換を行った海水は、例えば8℃まで温度が低下した後、プール21Aに流れ落ちる。
また第2の気化器1Bに対しては、12トン/時の流量でLNGを供給する。第2の気化器1Bでは、前記12トン/時のLNGが8℃の海水により昇温され、例えば0℃のNGとして取り出される。
このように第1の気化器1BにてLNGの加熱に用いた海水を、第2の気化器1BにおけるLNGの加熱を再利用すると、第2の気化器1B側のプール21Bに流れ落ちる海水の温度は、2℃まで低下する。そして第2の気化器1Bにて熱交換を行った海水は、プール21Bに集められた後、海水の冷熱利用設備へと供給される。
このとき後述の実施例に計算結果を示すように、本例の第1の気化器1Aは、供給温度が20℃の海水を用い、排出温度が8℃となるように熱交換を行って28トン/時のNG(0℃)を気化させるためには、480トン/時の海水を消費する。次いで第2の気化器1Bでは、供給温度が8℃、供給流量が480トン/時の海水を用い、排出温度が2℃となるように熱交換を行うと、12トン/時のNG(0℃)を気化させることができる。従って480トン/時の海水により、第1の気化器1Aと、第2の気化器1Bとの合計で40トン/時のNGを気化させることができる。
上述のように、第2の気化器1Bは、第1の気化器1AにてLNGの気化に用いられた後の海水を熱媒体とするので、第1の気化器1Aと比較してLNGの気化に利用可能な熱量が少ない。このため、第2の気化器1Bにて気化させることが可能なLNGの流量は、第1の気化器1Aにて気化させることが可能なLNGの流量よりも少なくなる。
そこで、液化天然ガス供給部を構成するLNG供給管14からは、第1の気化器1Aの供給ヘッダー部2AへのLNGの供給流量が、第2の気化器1Bの供給ヘッダー部2BへのLNGの供給流量の1.5倍以上、好適には2~4倍の範囲内の値となるように、供給流量の調節が行われる。供給流量の調節は、各供給ヘッダー部2A、2Bの入口側に設けられた不図示の流量調節弁を用いて実施する場合を例示することができる。
一方で後述の比較例に計算結果を示すように1基のオープンラック式気化器を用いた場合には、40トン/時のNG(0℃)を気化させるためには、720トン/時の海水が必要となる。このように、1基のオープンラック式気化器を用いる場合と比較して、本実施に形態に係る気化装置100では、海水の消費量を大幅に抑制すると共に、低温の海水を得ることができる。
そして海水の使用量を減らすことで、海水取水設備、海水殺菌設備に加え、ポンプ23A、23Bの本体やその動力を供給する電源・配電設備、送水関連の管理監視用計器、送排水用の配管やバルブ等の設備の小型化、運転費用の削減を図ることができる。
また本発明に係る気化装置100では、LNGの気化に用いて温度が低下した冷海水を冷熱利用設備へと供給する。冷熱利用の構成例としては、温度差発電におけるタービンの駆動流体の冷却、フラッシュ法を利用した海水淡水化における蒸気の冷却、地域冷房、植物工場内の空気や土壌の冷却、魚介の養殖水の冷却における冷熱源として、気化装置100にて得られた冷海水を用いる場合を例示することができる。例えば温度差発電設備において用いる冷熱源は、温度が低ければ低いほどよい。この点、本実施の形態に係る気化装置100は、従来よりも温度の低い海水を取得することができるため有効である。
またここで、LNGを気化させるために用いられる熱媒体は、海水に限定されるものではない。例えば第1の気化器1A、第2の気化器1Bに対し、熱媒体として工業用水を供給してもよい。
さらに第1の実施の形態に係る気化装置100において、第1の気化器1Aが配置される高さ位置が、第2の気化器1Bが配置される高さ位置よりも高くなるように機器の設置を行ってもよい。
この構成によれば、第1の気化器1A側のプール21Aと、第2の気化器1B側の第2のトラフ18Bとの高低差が小さくなり、ポンプ23Bの負荷を小さくすることができる。
この構成によれば、第1の気化器1A側のプール21Aと、第2の気化器1B側の第2のトラフ18Bとの高低差が小さくなり、ポンプ23Bの負荷を小さくすることができる。
さらには、第1の気化器1Aのプール21Aが、第2の気化器1Bのトラフ18Bよりも高い位置に配置されるように機器の設置を行ってもよい。このように構成することで、第1の気化器1Aのプール21A内の海水を重力により第2の気化器1Bのトラフ18Bに供給することができる。この場合には、第1の気化器1Aのプール21Aと第2の気化器1Bのトラフ18Bとの間のポンプ23Bの設置を省略することができる。
[第2の実施の形態]
続いて第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係る気化装置101は、図5、図6に示すように第1の気化器1Aの熱交換パネル10Aの下方側に、第2の気化器1Bの熱交換パネル10Bが配置されている。
続いて第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係る気化装置101は、図5、図6に示すように第1の気化器1Aの熱交換パネル10Aの下方側に、第2の気化器1Bの熱交換パネル10Bが配置されている。
そして、第1の気化器1Aに供給され熱交換パネル10Aの両面に沿って流下した海水が、熱交換パネル10Aの下方に流下した後、第2の気化器1Bのトラフ18Bに流れ込むように構成されている。さらに本例では、トラフ18Bに向けて海水を案内する案内板25が設けられている。この案内板25は、熱交換パネル10Aから流下する海水が取り出しヘッダー部3に接触することを避ける機能を持たせてもよい、この場合には案内板25は、熱交換パネル10Bごとに設けられ、分岐管12Bに沿って延在する屋根状に構成され、取り出しヘッダー部3の分岐管12Bを覆うように設けられている。
熱交換パネル10Aを流れた海水は、案内板25を流れて、第2の気化器1Bのトラフ18Bに流れ込む。従って第2の実施の形態では、案内板25が第2の熱媒体供給部に相当する。
熱交換パネル10Aを流れた海水は、案内板25を流れて、第2の気化器1Bのトラフ18Bに流れ込む。従って第2の実施の形態では、案内板25が第2の熱媒体供給部に相当する。
上述の構成の気化装置101においては、第1の気化器1Aの熱交換パネル10Aに沿って流れた海水が、第2の気化器1Bのトラフ18に流れ込む。そのため図4を用いて説明した第1の実施形態に係る気化装置100と比較して、第1の気化器1Aの熱交換パネル10Aを流下した海水を受けるプール21A内の海水を第2の気化器1Bのトラフ18Bに供給する供給配管22B、海水供給ヘッダー部4B、及びポンプ23Bの設置を省略することができる。
また第2の実施の形態において案内板25を設けることで、熱交換パネル10Aを流下した海水が、取り出しヘッダー部3Bに降りかかることを避け、取り出しヘッダー部3Bの劣化を抑制することができる。
また第2の実施の形態において案内板25を設けることで、熱交換パネル10Aを流下した海水が、取り出しヘッダー部3Bに降りかかることを避け、取り出しヘッダー部3Bの劣化を抑制することができる。
また、図7に示す気化装置102は、図5、図6を用いて説明した第2の実施の形態に係る気化装置101についての他の構成例を示している。
この気化装置102においては、第2の気化器1Bの各トラフ18Bに海水を供給する海水供給ヘッダー部4Cを設け、海水を供給するための供給配管22Aを分岐させて当該海水供給ヘッダー部4Cにも接続した構成となっている。また、供給配管22Aからの海水の供給先は、不図示の開閉弁により、第1の気化器1A側の海水供給ヘッダー部4Aと、第2の気化器1B側の海水供給ヘッダー部4Cとの間で自在に切り替えることができる。
この気化装置102においては、第2の気化器1Bの各トラフ18Bに海水を供給する海水供給ヘッダー部4Cを設け、海水を供給するための供給配管22Aを分岐させて当該海水供給ヘッダー部4Cにも接続した構成となっている。また、供給配管22Aからの海水の供給先は、不図示の開閉弁により、第1の気化器1A側の海水供給ヘッダー部4Aと、第2の気化器1B側の海水供給ヘッダー部4Cとの間で自在に切り替えることができる。
上述の構成の気化装置102によれば、必要に応じて海水の供給先を第1の気化器1Aのトラフ18Aと、第2の気化器1Bのトラフ18Bとの間で切り替えることができる。
当該構成によれば、通常時には、第1の気化器1Aのトラフ18Aに海水を供給し、図5、図6を用いて説明した例と同様の作用により、2基の気化器1A、1Bを用いてLNGを気化させる。一方、LNGの供給流量が少ない場合には、上段側の第1の気化器1AへのLNGの供給を停止すると共に、第2の気化器1B側のトラフ18Bに海水を供給し、下方側の第2の気化器1Bのみを用いてLNGの気化を行う。
当該構成によれば、通常時には、第1の気化器1Aのトラフ18Aに海水を供給し、図5、図6を用いて説明した例と同様の作用により、2基の気化器1A、1Bを用いてLNGを気化させる。一方、LNGの供給流量が少ない場合には、上段側の第1の気化器1AへのLNGの供給を停止すると共に、第2の気化器1B側のトラフ18Bに海水を供給し、下方側の第2の気化器1Bのみを用いてLNGの気化を行う。
なお、供給配管22Aからの海水の供給先を第1の気化器1Aと第2の気化器1Bとの間で切り替え自在とする構成は、図7に示す両気化器1A、1Bを上下に配置した構成の気化装置102に適用する場合に限定されない。図4に示す気化装置100においても、第1の気化器1Aの海水供給ヘッダー部4Aと、第2の気化器1Bの海水供給ヘッダー部4Bとの間で供給配管22Aからの海水の供給先を切り替え自在とする構成としてもよい。この場合にも、第1の気化器1AへのLNGの供給を停止すると共に、第2の気化器1B側のトラフ18Bに海水を供給し、下方側の第2の気化器1Bのみを用いてLNGの気化を行うことができる。
以上、図5~図7を用いて説明した各実施の形態の気化装置101、102においても、図4を用いて説明した第1の実施の形態に係る気化装置100と同様に、海水の使用量を低減し、海水取水設備などの併設設備の小型化、運転費用の削減を図ることができる。また、従来のLNGの気化装置よりも低温の海水を得ることができるので、各種の冷熱利用設備への冷熱の供給にも有利である。
また、海水に替えて工業用水を用いてLNGの気化を行ってもよい点についても第1の実施の形態に係る気化装置100と同様である。
また、海水に替えて工業用水を用いてLNGの気化を行ってもよい点についても第1の実施の形態に係る気化装置100と同様である。
本発明の実施の形態に係る気化装置の効果を検証するため、図4に示した気化装置100を用いてLNGの気化を行ったときに必要な海水の供給流量、及び排水として排出される海水の温度をシミュレーションにより求めた。また第1の気化器1Aのみを用いてLNGの気化を行った例を比較例とし、同様に気化を行ったときに必要な海水の量及び排水として排出される海水の温度をシミュレーションにより求めた。
なお実施例及び比較例において、-160℃、40トン/時の供給流量でLNGの処理を行い、0℃のNGを得る前提とした。
実施例では、第1の気化器1Aにて28トン/時、第2の気化器1Bにて12トン/時のLNGの処理を行った。なお熱交換前の海水は20℃である。
実施例では、第1の気化器1Aにて28トン/時、第2の気化器1Bにて12トン/時のLNGの処理を行った。なお熱交換前の海水は20℃である。
実施例のシミュレーション結果によると、排出される海水の温度を2℃とすると、LNGの気化に海水の消費量は、約480トン/時となった。一方、比較例のシミュレーション結果によると、上述の供給流量のLNGを気化させるためには、約720トン/時の海水が必要であった。
従って本実施の形態に係る気化装置100によれば、LNGの液化に要する海水の消費量を抑制し、かつ冷熱利用設備への供給に適した低温の海水を得ることができる。
従って本実施の形態に係る気化装置100によれば、LNGの液化に要する海水の消費量を抑制し、かつ冷熱利用設備への供給に適した低温の海水を得ることができる。
1A、1B 第1、第2の気化器
2 供給ヘッダー部
4 海水供給ヘッダー部
10 熱交換パネル
11 伝熱管
18 トラフ
100 気化装置
2 供給ヘッダー部
4 海水供給ヘッダー部
10 熱交換パネル
11 伝熱管
18 トラフ
100 気化装置
Claims (12)
- 液化天然ガスの気化装置であって、
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに対して並列に液化天然ガスを供給する液化天然ガス供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する第1の熱媒体供給部と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する第2の熱媒体供給部と、を備えたことを特徴とする液化天然ガスの気化装置。 - 前記熱媒体は、海水であることを特徴とする請求項1に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 前記第1のオープンラック式気化器は、前記熱交換パネルの下方側に設けられ、当該熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を受ける受槽部を備え、前記第2の熱媒体供給部は、前記受槽部内の熱媒体を、前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給することを特徴とする請求項1に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルの下方側に、前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルが配置され、前記第2の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに案内する案内板により構成されることを特徴とする請求項1に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルの上端には、前記複数の伝熱管に接続され、気化した天然ガスを取り出すための共通配管である取り出しヘッダー部が設けられ、前記案内板は、前記取り出しヘッダー部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 前記第1の熱媒体供給部は、前記第1のオープンラック式気化器のトラフと、前記第2のオープンラック式気化器のトラフとの間で、熱媒体の供給先を切り替え自在に構成され、前記第1の熱媒体供給部から前記第2のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体が供給されている期間中は、前記第2の熱媒体供給部からの熱媒体の供給を停止することを特徴とする請求項1に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 前記液化天然ガス供給部は、前記第1のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量が、前記第2のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量の2倍以上となるように、供給流量の調節を行うことを特徴とする請求項1に記載の液化天然ガスの気化装置。
- 液化天然ガスの気化方法であって、
上下方向に延在するように配置され、液化天然ガスが供給される伝熱管を管径方向に複数並べて構成された熱交換パネルと、前記伝熱管に供給される液化天然ガスを気化させるため、前記熱交換パネルの両面に沿って流下するように熱媒体を供給するトラフと、を各々備えた第1のオープンラック式気化器、及び第2のオープンラック式気化器を用い、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネル、及び前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルに並列に液化天然ガスを供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器のトラフに熱媒体を供給する工程と、
前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルにて液化天然ガスの気化に用いられた後の前記熱媒体を回収し、前記回収された熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに供給する工程と、を含むことを特徴とする液化天然ガスの気化方法。 - 前記熱媒体は、海水であることを特徴とする請求項8に記載の液化天然ガスの気化方法。
- 前記回収された熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器に供給する工程における熱媒体の回収は、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルの下方側に設けられ、当該熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を受ける受槽部を用いて行うことを特徴とする請求項8に記載の液化天然ガスの気化方法。
- 前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルの下方側に、前記第2のオープンラック式気化器の熱交換パネルが設置されている場合に、前記回収された熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器に供給する工程は、前記第1のオープンラック式気化器の熱交換パネルに沿って流下した熱媒体を前記第2のオープンラック式気化器のトラフに案内すること により行われることを特徴とする請求項8に記載の液化天然ガスの気化方法。
- 前記液化天然ガスを供給する工程にて、前記第1のオープンラック式気化器対する液化天然ガスの供給流量が、前記第2のオープンラック式気化器に対する液化天然ガスの供給流量の2倍以上となるように、供給流量の調節を行うことを特徴とする請求項8に記載の液化天然ガスの気化方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/012786 WO2022201480A1 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
JP2023508920A JPWO2022202250A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-07 | |
PCT/JP2022/009761 WO2022202250A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-07 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/012786 WO2022201480A1 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022201480A1 true WO2022201480A1 (ja) | 2022-09-29 |
Family
ID=83396660
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/012786 WO2022201480A1 (ja) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
PCT/JP2022/009761 WO2022202250A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-07 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/009761 WO2022202250A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-07 | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2022202250A1 (ja) |
WO (2) | WO2022201480A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04217789A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-07 | Kobe Steel Ltd | 液化天然ガスの気化装置 |
JPH08188785A (ja) * | 1995-01-12 | 1996-07-23 | Kobe Steel Ltd | 液化天然ガスの気化装置におけるガス熱量調節方法及び装置 |
JP2010267707A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | データセンタシステム、および冷熱発電利用データセンタシステム |
JP2011117486A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Ihi Corp | 液化ガス気化設備及び方法 |
-
2021
- 2021-03-26 WO PCT/JP2021/012786 patent/WO2022201480A1/ja active Application Filing
-
2022
- 2022-03-07 JP JP2023508920A patent/JPWO2022202250A1/ja active Pending
- 2022-03-07 WO PCT/JP2022/009761 patent/WO2022202250A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04217789A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-07 | Kobe Steel Ltd | 液化天然ガスの気化装置 |
JPH08188785A (ja) * | 1995-01-12 | 1996-07-23 | Kobe Steel Ltd | 液化天然ガスの気化装置におけるガス熱量調節方法及び装置 |
JP2010267707A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | データセンタシステム、および冷熱発電利用データセンタシステム |
JP2011117486A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Ihi Corp | 液化ガス気化設備及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022202250A1 (ja) | 2022-09-29 |
JPWO2022202250A1 (ja) | 2022-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8021519B2 (en) | Water distillation system | |
CA2608138C (en) | Low-emission natural gas vaporization system | |
EA004968B1 (ru) | Способ и устройство для опреснения воды путем многоступенчатого мгновенного испарения | |
US20080017498A1 (en) | Seawater Desalination Plant | |
US20090065181A1 (en) | System and method for heat exchanger fluid handling with atmospheric tower | |
WO2012057098A1 (ja) | 水処理システム及び水処理方法 | |
JP5737918B2 (ja) | 生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステム、及びこれを備えた生物処理方式による排水処理設備、並びに、生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステムの制御方法 | |
WO2022201480A1 (ja) | 液化天然ガスの気化装置、及び気化方法 | |
JP4986664B2 (ja) | ガスタービン燃焼用空気の冷却システム | |
CN106587238A (zh) | 一种低温余热利用海水淡化系统及方法 | |
JP4223985B2 (ja) | 熱化学的水素製造設備 | |
JP2007263419A (ja) | 生産排水からの排熱回収システム | |
WO2022180810A1 (ja) | 燃料気化設備 | |
JP5295345B2 (ja) | 低温液化ガスの気化システム | |
WO2022180812A1 (ja) | 燃料気化設備 | |
RU2752333C1 (ru) | Способ утилизации тепла конденсата водяного пара и теплообменный аппарат для его осуществления (варианты) | |
CN221181666U (zh) | 一种蒸馏塔再沸器系统 | |
KR20120074395A (ko) | 액화천연가스를 이용한 증기터빈 복수 및 기화시스템, 및 이를 이용한 복합 발전시스템 | |
JP5743489B2 (ja) | 水処理システム | |
AU2005284685B2 (en) | Water distillation system | |
JP7053929B1 (ja) | 給水装置及び給水方法 | |
CN220524092U (zh) | 一种锅炉污水余热回收系统 | |
KR20120126259A (ko) | 폐열을 이용한 냉온수 공급시스템 | |
BR102023026378A2 (pt) | Aparelho e processo para fornecer água de resfriamento para produção de amônia e/ou hidrogênio | |
JPWO2022180812A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21933085 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21933085 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |