(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＮＧタンクを備え、その各ＬＮＧタンク内の気相圧力を貯蔵ＬＮＧの表面液を除く大部分のＬＮＧ液の飽和圧力よりも高い圧力に保持しつつ、入熱で発生するメタンからなる軽成分のＢＯＧをＬＮＧタンク頂部から払い出すＬＮＧサテライト基地で、その払出しで生じる貯蔵液の濃縮を防止するためのＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法において、上記ＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを圧縮し、この圧縮ＢＯＧを、所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるに際し、上記各ＬＮＧタンク内の気相圧力を常時検出し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクに対して、気相圧力が低い他のＬＮＧタンクを選定し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクで生じたＢＯＧを気相圧力が低いＬＮＧタンクにその底部から吹き込むようにしたことを特徴とするＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法。
【請求項２】
上記各ＬＮＧタンク内の気相圧力を常時検出し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクの気相圧力と、他のＬＮＧタンクの気相圧力とを比較し、その圧力差が小さいとき、上記各ＬＮＧタンクで上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクを選定し、上記圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを圧縮し、この圧縮ＢＯＧを、上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるようにした請求項１記載のＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法。
【請求項３】
ＬＮＧタンク内の気相圧力を貯蔵ＬＮＧの表面液を除く大部分の液の飽和圧力よりも高い圧力に保持してＬＮＧからなる貯蔵液を貯蔵する複数のＬＮＧタンクを備えると共に、各ＬＮＧタンクの頂部に、そのＬＮＧタンク内のＢＯＧを払い出す払出しラインが接続されたＬＮＧサテライト基地におけるＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置において、払い出されたＢＯＧを圧縮するＢＯＧ圧縮機と、各ＬＮＧタンク内の貯蔵液の液位を検出する液位検出手段と、その液位検出手段で検出した液位から所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクを選定し、上記ＢＯＧ圧縮機からの圧縮ＢＯＧを選定されたＬＮＧタンクの底部から吹き込んで過冷却液中に吸収させるＢＯＧ吹込み手段とを備えたことを特徴とするＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置。
【請求項４】
上記各ＬＮＧタンクの上部に、その内部の気相圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、上記ＢＯＧ吹込み手段が、上記圧力検出手段での検出値が所定値以上になり且つ他のＬＮＧタンクの気相圧力との圧力差が小さいときに、上記圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを上記ＢＯＧ圧縮機で圧縮させ、この圧縮ＢＯＧを、上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるものである請求項３記載のＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＮＧサテライト基地において、複数のＬＮＧタンクを備え、その各ＬＮＧタンク内の気相圧力を貯蔵ＬＮＧの表面液を除く大部分の液の飽和圧力よりも高い圧力に保持しつつ、入熱で発生するメタンからなる軽成分のＢＯＧをＬＮＧタンク頂部から払い出し、その払出しで生じる貯蔵液の濃縮を防止するためのＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＬＮＧサテライト基地には、図２に示すように、複数（例えば２基）のＬＮＧタンク５１が設けられている。各ＬＮＧタンク５１の底部と頂部には、ＬＮＧ受入れライン５３が接続されている。各ＬＮＧタンク５１の頂部には、ＢＯＧ払出しライン５４が接続されている。各ＬＮＧタンク５１の底部には、気化器５６が設けられたＬＮＧ払出しライン５５が接続されている。
【０００３】
ところで、ＬＮＧタンク５１内のＬＮＧからなる貯蔵液は常時入熱を受けるため、その上面でＬＮＧが蒸発してＢＯＧが発生する。
【０００４】
ＬＮＧの出荷時には、ＢＯＧを積極的に発生させて、ＬＮＧタンク内の圧力を上昇させて、ガス需要圧力よりも高くすることによって、ＬＮＧタンク５１内のＬＮＧを払い出すようになっている。
【０００５】
ＬＮＧの出荷を行わない場合でも、入熱によるＢＯＧの発生によって、ＬＮＧタンク５１内の圧力が徐々に上昇する。そこで、その圧力がＬＮＧタンク５１の設計圧力を越えないようにするために、ＢＯＧ払出しライン５４には、圧力調整弁５７が設けられている。ＬＮＧタンク５１内の圧力が、設計圧力より低く設定された所定値を越えたときに、圧力調整弁５７が開き、ＢＯＧがタンク外に放出され、ＬＮＧタンク５１内の圧力を下げるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＮＧから蒸発して発生するＢＯＧは、主にメタンから構成されており、そのＢＯＧをタンク外に放出すると、ＬＮＧ中のエタン、プロパン、ブタンと比較して発熱量が少ないメタンの割合が減少し、ＬＮＧ全体の発熱量が高くなり（この減少を濃縮と言う）、ガス事業法で規制された発熱量を越えてしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、ＢＯＧをタンク外に放出するのではなく、ＬＮＧタンク５１内に吹き込んで、メタンの減少を防止することが考えられるが、各ＬＮＧタンク５１の圧力差の関係から、ＢＯＧをＬＮＧタンク５１内に吹き込むのは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために案出されたものであって、その目的は、ＬＮＧタンクの圧力に関係なくＢＯＧをＬＮＧタンクに吹き込むことができ、ＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮を防止できるＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法及びその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題を解決するために、複数のＬＮＧタンクを備え、その各ＬＮＧタンク内の気相圧力を貯蔵ＬＮＧの表面液を除く大部分のＬＮＧ液の飽和圧力よりも高い圧力に保持しつつ、入熱で発生するメタンからなる軽成分のＢＯＧをＬＮＧタンク頂部から払い出すＬＮＧサテライト基地で、その払出しで生じる貯蔵液の濃縮を防止するためのＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法において、上記ＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを圧縮し、この圧縮ＢＯＧを、所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるに際し、上記各ＬＮＧタンク内の気相圧力を常時検出し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクに対して、気相圧力が低い他のＬＮＧタンクを選定し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクで生じたＢＯＧを気相圧力が低いＬＮＧタンクにその底部から吹き込むようにしたＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法である。
【００１２】
また、上記各ＬＮＧタンク内の気相圧力を常時検出し、その圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクの気相圧力と、他のＬＮＧタンクの気相圧力とを比較し、その圧力差が小さいとき、上記各ＬＮＧタンクで上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクを選定し、上記圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを圧縮し、この圧縮ＢＯＧを、上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるようにしたＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法が好ましい。
【００１３】
さらに、本発明は、ＬＮＧタンク内の気相圧力を貯蔵ＬＮＧの表面液を除く大部分の液の飽和圧力よりも高い圧力に保持して過冷却状態にあるＬＮＧからなる貯蔵液を貯蔵する複数のＬＮＧタンクを備えると共に、各ＬＮＧタンクの頂部に、そのＬＮＧタンク内のＢＯＧを払い出す払出しラインが接続されたＬＮＧサテライト基地におけるＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置において、払い出されたＢＯＧを圧縮するＢＯＧ圧縮機と、各ＬＮＧタンク内の貯蔵液の液位を検出する液位検出手段と、その液位検出手段で検出した液位から所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクを選定し、上記ＢＯＧ圧縮機からの圧縮ＢＯＧを選定されたＬＮＧタンクの底部から吹き込んで過冷却液中に吸収させるＢＯＧ吹込み手段とを備えたものである。
【００１４】
また、上記各ＬＮＧタンクの上部に、その内部の気相圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、上記ＢＯＧ吹込み手段が、上記圧力検出手段での検出値が所定値以上になり且つ他のＬＮＧタンクの気相圧力との圧力差が小さいときに、上記圧力が所定値を越えたＬＮＧタンクから払い出されるＢＯＧを上記ＢＯＧ圧縮機で圧縮させ、この圧縮ＢＯＧを、上記所定液位以上に保たれているＬＮＧタンクの貯蔵液の底部の過冷却液中に吹き込んでＢＯＧを吸収させるものであるＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置が好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置の実施の形態を示した概略構成図である。なお、本実施の形態では、ＬＮＧサテライト基地におけるＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置について説明する。
【００１７】
まず、係るＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置の構成を説明する。
【００１８】
図示するように、ＬＮＧサテライト基地１には、複数のＬＮＧタンク２が設けられている。ＬＮＧタンク２は、内槽３と外槽４との二槽構造となっており、その間には、断熱層５が形成されている。
【００１９】
各ＬＮＧタンク２の底部には、ＬＮＧ或いはＢＯＧを受け入れるためのタンク下部受入れライン６が接続されている。このタンク下部受入れライン６には、ローリ車に接続されるＬＮＧ受入れライン７が接続されている。タンク下部受入れライン６の先端は、ＬＮＧタンク２の底部を貫通して内槽３の内部まで延出しており、その先端にはノズル８が設けられている。ＬＮＧ受入れライン７には、開閉制御弁９が設けられている。
【００２０】
各ＬＮＧタンク２の頂部には、ＬＮＧの蒸発によって発生するＢＯＧを払い出すためのＢＯＧ払出しライン１１が接続されている。このＢＯＧ払出しライン１１には、開閉制御弁１０が設けられている。開閉制御弁１０には、予め弁を開く圧力となる所定値が入力されている。この所定値は、ＬＮＧタンク２の設計圧力よりも若干低い値に設定されている。ＢＯＧ払出しライン１１は、後述するＢＯＧ圧縮機１４に接続される圧縮機吸入ヘッダ１２に接続されている。圧縮機吸入ヘッダ１２には、各タンク下部受入れライン６に接続されるＢＯＧライン１５が接続されており、払い出されたＢＯＧをＬＮＧタンク２内に吹込み可能となっている。各ＢＯＧライン１５には、開閉制御弁１６が設けられている。
【００２１】
圧縮機吸入ヘッダ１２には、ＬＮＧタンク２から払い出されたＢＯＧを圧縮するＢＯＧ圧縮機１４の上流側が接続されている。ＢＯＧ圧縮機１４の下流側には、圧縮されたＢＯＧを各ＬＮＧタンク２に戻すための圧縮ＢＯＧヘッダ１７が接続されている。圧縮ＢＯＧヘッダ１７は、圧縮機吸入ヘッダ１２に沿って配置されている。圧縮ＢＯＧヘッダ１７には、各タンク下部受入れライン６に接続される圧縮ＢＯＧライン１８が接続されている。各圧縮ＢＯＧライン１８には、開閉制御弁１９が設けられている。
【００２２】
各ＬＮＧタンク２の下部には、貯蔵液であるＬＮＧを払い出す払出しライン２１が接続されている。払出しライン２１には気化器２２が設けられており、ＬＮＧをガスとして出荷するようになっている。
【００２３】
各ＬＮＧタンク２には、その内部の貯蔵液（ＬＮＧ）の液位を検出する液位検出手段となる液位計２３と、気相圧力の圧力を検出する圧力検出手段となる圧力計２４とがそれぞれ設けられている。
【００２４】
圧力計２４の指示は、ＢＯＧ払出しライン１１の開閉制御弁１０に送られる。すなわち、任意のＬＮＧタンク２の気相圧力が開閉制御弁１０に予め入力された所定値を越えると、その開閉制御弁１０が開くことによって、ＢＯＧを払い出して、気相圧力を下げるようになっている。
【００２５】
液位計２３及び圧力計２４は、各ＬＮＧタンク２の気相圧力を比較すると共に、検出した液位から所定液位以上に保たれているＬＮＧタンク２を選定する制御装置２５に接続されている。制御装置２５は、液位計２３で検出された液位及び圧力計２４で検出された気相圧力に応じて、ＢＯＧの流れを制御するようになっている。
【００２６】
具体的には、気相圧力が所定値を越えたＬＮＧタンク２に対して、気相圧力が低い他のＬＮＧタンク２がある場合は、他のＬＮＧタンク２にＢＯＧが吹き込まれるように、他のＬＮＧタンク２の圧縮機吸入ヘッダ１２から延びるＢＯＧライン１５に設けられた開閉制御弁１６を開く。なお、ＢＯＧが吹き込まれるＬＮＧタンク２は液位が所定液位以上に保たれているものが選択されている。
【００２７】
気相圧力が所定値を越えたＬＮＧタンク２の気相圧力と、他のＬＮＧタンク２の気相圧力とを比較し、その圧力差が小さい場合は、ＢＯＧを圧縮してからＬＮＧタンク２に吹き込ませるべく、ＢＯＧ圧縮機１４を駆動させると共に、圧縮ＢＯＧヘッダ１７から延びる圧縮ＢＯＧライン１８に設けられた開閉制御弁１９を開く。なお、ＢＯＧが吹き込まれるＬＮＧタンク２は液位が所定液位以上に保たれているものが選択されている。
【００２８】
上述の制御装置２５及び開閉制御弁１０，１６，１９によって、ＢＯＧの流れを制御するＢＯＧ吹込み手段が構成されている。
【００２９】
ＢＯＧ払出しライン１１には、液位が所定液位以上のＬＮＧタンクが無く、ＢＯＧの吹込みができない場合等のために、予備ＢＯＧ払出しライン２６が接続されている。この予備ＢＯＧ払出しライン２６にはガスタンク２７及び圧力調整弁２８が設けられている。圧力調整弁２８には、圧力計２４に設定された所定値よりも高い所定圧力値が設定されており、ＢＯＧの吹込みが行われずにＬＮＧタンク２の気相圧力が上記所定圧力値を越えたときに、ＢＯＧをガスタンク２７に送るようになっている。ガスタンク２７は、圧縮機吸入ヘッダ１２に接続されており、ＢＯＧはガスタンク２７に一旦溜められた後に、ＬＮＧタンク２の貯蔵液の状態が所定条件に復帰した後、そのＬＮＧタンク２に戻されるようになっている。
【００３０】
次に、本発明に係るＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止方法を説明しながらその作用を説明する。
【００３１】
ＬＮＧタンク２の気相圧力が、上昇してＢＯＧ払出しライン１１の開閉制御弁１０に入力されている所定値を越えると、開閉制御弁１０が開き、ＬＮＧタンク２内のＢＯＧがＢＯＧ払出しライン１１内に払い出される。
【００３２】
このとき、制御装置２５は、液位が所定液位以上のＬＮＧタンク２を選定し、気相圧力が上昇したＬＮＧタンク２の気相圧力と、その他の上記選定されたＬＮＧタンク２の気相圧力とを比較する。そして、他のＬＮＧタンク２の液頭圧を含めた圧力が、気相圧力が上昇したＬＮＧタンク２の気相圧力よりも大幅に低いＬＮＧタンク２がある場合は、そのＬＮＧタンク２を最終的に選定する。
【００３３】
そして、その選定されたＬＮＧタンク２に接続されたＢＯＧ１５の開閉制御弁１６を開き、そのＬＮＧタンク２内にＢＯＧの自圧で吹き込ませて、その内部のＬＮＧに吸収させる。なお、気相圧力が低くて且つ液位が所定液位以上に保たれているＬＮＧタンク２が複数ある場合は、液位の高いＬＮＧタンク２を選択する。これは、液位の高い方が、通常液相の下部がより冷たい過冷却液となっており、ＢＯＧの吸収能力が高いからである。
【００３４】
開閉制御弁１０には、最低制御圧力設定値が予め入力されており、気相圧力がその値まで下がると、開閉制御弁１０は閉じる。このとき、ＢＯＧが吹き込まれたＬＮＧタンク２の圧力と均圧となるようになっている。この状態で落圧操作は終了する。但し、上記状態でＢＯＧを払い出す側のＬＮＧタンク２の落圧が不十分な場合は、ＢＯＧが吹き込まれる側のＬＮＧタンク２を別のＬＮＧタンクに変更して、同様の操作を繰り返す。
【００３５】
他方、圧力が所定値を越えたＬＮＧタンク２の気相圧力と、他のＬＮＧタンク２の気相圧力との圧力差が小さいときは、液位が所定液位以上で且つ一番液位の高いＬＮＧタンク２を選定し、そのＬＮＧタンク２にＢＯＧを吹き込むためにＢＯＧ圧縮機１４を使用する。
【００３６】
具体的には、気相圧力が所定値を越えるとＢＯＧ払出しライン１１の開閉制御弁１０が開く。そして、制御装置２５によって、ＢＯＧライン１５の開閉制御弁１６が閉じ、圧縮ＢＯＧライン１８の開閉制御弁１９が開くと同時に、ＢＯＧ圧縮機１４が駆動する。これによって、ＢＯＧは圧縮されて、ＬＮＧタンク２内のＬＮＧの下部過冷却液へと吹き込まれて吸収される。
【００３７】
そして、ＢＯＧを払い出しているＬＮＧタンク２の気相圧力が、開閉制御弁１０の最低制御圧力設定値まで下がると、開閉制御弁１０が閉じる。そのとき、ＢＯＧ圧縮機１４も同時に停止させる。その後、圧縮ＢＯＧヘッダ１７内の圧力が、ＢＯＧが吹き込まれるＬＮＧタンク２の液頭圧を含む圧力と等しくなったところで圧縮ＢＯＧライン１８の開閉制御弁１９を閉じる。
【００３８】
なお、ＢＯＧ払出しライン１１の開閉制御弁１０では、ＢＯＧを排出させる圧力の所定値と、ＢＯＧの排出を停止させる圧力の最低制御圧力設定値とで、差を持たせたことによって、開閉制御弁１０の開閉の頻度が激しくならないようになっている。
【００３９】
上述のように、本発明によれば、各ＬＮＧタンク２の圧力に関係なく、ＢＯＧをＬＮＧサテライト基地１内のＬＮＧタンク２の貯蔵液中に吹き込むことができる（気相圧力の高いＬＮＧタンクへのＢＯＧを吹き込むことができる）ので、ＢＯＧをタンク外に放出することなくＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮を防止できる。これによって、ＬＮＧサテライト基地１全体としてはＢＯＧに含まれるメタンの濃度が減少しないので、ＬＮＧ全体の発熱量が高くならず、ガス事業法で規制された発熱量を越えてしまうことがない。
【００４０】
一般に、ＬＮＧサテライト基地では、運用面から２基以上のＬＮＧタンクが設けられていることが多く、少なくとも１基のＬＮＧタンクは満液に近い状態となっている。満液に近い状態のＬＮＧタンク内の貯蔵液は、縦方向に層状化しており、その温度は上部では比較的高く下部では低くなっている（例えば、上部は−１２０℃で下部は−１５０℃）。
【００４１】
本発明は、ＬＮＧタンク内の貯蔵液（ＬＮＧ）の液位を検出することによって、満液に近い状態のＬＮＧタンクを選定し、その下部の過冷却液にＢＯＧを吹き込むことにより、ＢＯＧを効率的に吸収させるといった効果も奏する。
【００４２】
なお、液位が所定液位以上のＬＮＧタンクがない場合には、ＢＯＧを予備ＢＯＧ払出しライン２６を介してガスタンク２７内へ送り、一旦溜めておく。そしてＬＮＧタンクにＬＮＧを補給或いは他のＬＮＧタンクからＬＮＧを送液して、所定液位以上とし、そのＬＮＧタンクにガスタンク２７内のＢＯＧを吹き込むようにすればよい。これによって、ＢＯＧのタンク外放出が防止され、貯蔵液の濃縮を防止できる。
【００４３】
また、本発明は、ＢＯＧ圧縮機でＢＯＧを圧縮して貯蔵液中に吹き込むようにしたので、ＬＮＧタンクが１基のみの場合でも、その上部から払い出したＢＯＧを昇圧することによって、そのＬＮＧタンク内の貯蔵液の底部に吹き込むことができ、ＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮を防止できる。
【００４４】
さらに、本実施の形態では、ＢＯＧをＢＯＧ圧縮機１４で圧縮するようにしているが、既存のＬＮＧサテライト基地１に本発明を適用する場合には、既設の圧縮機を利用することが可能である。
【００４５】
なお、圧縮機吸入ヘッダ１２は、ローリ車等からのＬＮＧ受入れライン７と共用するようにしてもよい。また、圧縮ＢＯＧヘッダ１７はローリ車等の加圧ガスライン（図示せず）と共用するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、ＬＮＧタンクの圧力に関係なくＢＯＧをＬＮＧタンクに吹き込むことができ、ＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮を防止できるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＬＮＧタンク内貯蔵液の濃縮防止装置の実施の形態を示した概略構成図である。
【図２】従来のＬＮＧサテライト基地を示した概略構成図である。
【符号の説明】
１  ＬＮＧサテライト基地
２  ＬＮＧタンク
１０  開閉制御弁（ＢＯＧ吹込み手段）
１１  ＢＯＧ払出しライン
１４  ＢＯＧ圧縮機
１６  開閉制御弁（ＢＯＧ吹込み手段）
１９  開閉制御弁（ＢＯＧ吹込み手段）
２３  液位計（液位検出手段）
２４  圧力計（圧力検出手段）
２５  制御装置（ＢＯＧ吹込み手段）
【図１】
0004694699.tif 000002
【図２】
0004694699.tif 000003