(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２７９６７７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５４８９８号公報
【特許文献３】特開２００７−１５５０６０号公報
【特許文献４】特開２００９−１９１９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】前記ＢＯＧ処理装置における冷却手段を示す断面図である。
【図３】本発明の改良前のＢＯＧ処理装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【符号の説明】
【００４６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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