(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲温度を有する環境下の再液化システムにおいてＬＮＧ貯蔵槽（７４）から流れているＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）流（１）を圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）による圧縮段階より前に予備加熱する方法にして、
再液化システムに主熱交換器（Ｈ２０）を設け、ここで、再液化システムは受け入れたクーラントをインタークーラー（Ｈ２１、Ｈ２２）とアフタークーラー（Ｈ２３）を備える圧縮段階（Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３）に送達することができ、アフタークーラー（Ｈ２３）は第１のクーラントの流れ（５６）をクーラント流分割器（Ｖ１２）に送達する、
ＢＯＧの流れを、その圧縮と主熱交換器（Ｈ２０）への送達に先立って予熱器（Ｈ１０）に送達し
ＢＯＧの流れを、予熱器（Ｈ１０）において、予熱器（Ｈ１０）に送達されＢＯＧ流（１）より高い温度を有する第２のクーラントの流れ（５９）に対して熱交換し、ここで、第２のクーラントの流れ（５９）は第１のクーラントの流れ（５６）をクーラント流分割器（Ｖ１２）で第２のクーラントの流れ（５９）と第３のクーラントの流れ（５７）とに選択的に分割することにより得られ、第３のクーラントの流れは主熱交換器（Ｈ２０）の第１のクーラント通路内に流入され、
これにより、予熱器（Ｈ１０）における熱交換が、予熱器（Ｈ１０）の出口（２）から出る、圧縮とそれに続く主熱交換器（Ｈ２０）への流入の前のＢＯＧの流れの温度を周囲温度に高め、その結果、エクセルギー損失が最小にされ、クーラント流分割器（Ｖ１２）における第１のクーラントの流れ（５６）の分割を最適化することによって主熱交換器（Ｈ２０）の熱応力が減らされる
方法。
【請求項２】
第１のクーラントの流れ（５６）の第２のクーラントの流れ（５９）と第３のクーラントの流れ（５７）への選択的な分割が、予熱器（Ｈ１０）の上流で行われる請求項１の方法。
【請求項３】
周囲温度を有する環境下の再液化プラントにおいてＬＮＧ貯蔵槽（７４）から流れているＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）の流れを冷却する方法にして：
−ＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）におけるＢＯＧを圧縮する段階；
−圧縮されたＢＯＧを主熱交換器（Ｈ２０）においてクーラントに対して熱交換する段階；
−再液化されたＢＯＧを主熱交換器（Ｈ２０）からＬＮＧ貯蔵槽（７４）に流す段階
を含み、
ここで、ＢＯＧとクーラントとの予熱器（Ｈ１０）における熱交換により、圧縮段階の前にＢＯＧを周囲温度に予熱し、予熱器（Ｈ１０）における熱交換前のクーラントはＢＯＧより高い温度を有し、予熱器（Ｈ１０）のクーラントは主熱交換器（Ｈ２０）のクーラントと流体として連結しており、圧縮とそれに続く主熱交換器（Ｈ２０）への流入の前にＢＯＧを加熱するために必要なエネルギーが、クーラントアフタークーラー（Ｈ２３）の下流且つ主熱交換器（Ｈ２０）の上流の、第１のクーラントの流れ（５６）の一部から移される、
方法。
【請求項４】
圧縮とそれに続く主熱交換器（Ｈ２０）への流入の前にＢＯＧを加熱するために必要なエネルギーが、クーラントアフタークーラー（Ｈ２３）の下流且つ主熱交換器（Ｈ２０）の上流の、第１のクーラントの流れ（５６）の一部から移される請求項１の方法。
【請求項５】
予熱器（Ｈ１０）へのクーラントの流れの一部が、クーラントアフタークーラー（Ｈ２３）と予熱器（Ｈ１０）との間のある点において、予熱器（Ｈ１０）から流れているクーラントの流れと混合される前に、第３のクーラントの流れ（５７）として主熱交換器（Ｈ２０）内の専用の流路に向けられる請求項３または４の方法。
【請求項６】
セパレーター（Ｆ１０）が主熱交換器（Ｈ２０）出口とＬＮＧ貯蔵槽（７４）と流体により連結され、第１の弁（Ｖ１０）が主熱交換器（Ｈ２０）の流体による連結（９）に対応する出口管路に設置され、第２の弁（Ｖ１１）がＬＮＧ貯蔵槽（７４）に連結されたＢＯＧ管路（１２）に設置され、前記セパレーター（Ｆ１０）はベント管路出口（１１）を更に備え、これによりセパレーター（Ｆ１０）内の圧力を制御することができ、結果としてＢＯＧベントガスの量と組成とを調整することができ、結果として再液化ＢＯＧが第２の弁（Ｖ１１）を通してＬＮＧ貯蔵槽（７４）中のＬＮＧ（７２）に供給され、主熱交換器（Ｈ２０）とＬＮＧ貯蔵槽（７４）との間の再液化されたＢＯＧの圧力が、ＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）の排出圧力及びＬＮＧ貯蔵槽（７４）圧力とは無関係に制御され、そして生じたベントガスの量及びベントガスの構成を管理することができる請求項３の方法。
【請求項７】
周囲温度を有する環境下の再液化システムにおけるＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）の冷却装置にして：
−クーラントとＢＯＧとの間の熱交換のための閉ループクーラント回路；
−ＬＮＧ貯蔵槽（７４）に流体により連結された入り口側を有するＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）；
−ＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）の出口側に流体により連結された（８）ＢＯＧ入り口のあるＢＯＧ流路を有する主熱交換器（Ｈ２０）であって、前記ＢＯＧ流路が、ＬＮＧ貯蔵槽（７４）に流体により連結された（９、１０、１２、１３）、再液化されたＢＯＧ用の出口を有する主熱交換器（Ｈ２０）、ここで、主熱交換器（Ｈ２０）は更にＢＯＧとクーラントとの間の熱交換のためのクーラント流路（８２、８４、８６）を有する；
を備えた前記冷却装置であって、ここで、
ＬＮＧ貯蔵槽（７４）とＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）の入り口側との間に流体により連結された予熱器（Ｈ１０）が備えられ、予熱器（Ｈ１０）は、クーラント回路のアフタークーラー（Ｈ２３）の下流であり、且つ主熱交換器（Ｈ２０）のクーラント流路の上流のある点において、閉ループのクーラント回路に流体によって連結された、クーラント流路（６０）と第２のクーラントの流れに対応するクーラント流路（５９）を有し、
これによりＢＯＧ圧縮機（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）が、システムの周囲温度を有するＢＯＧを受け取り、ここで、予熱器（Ｈ１０）と主熱交換器（Ｈ２０）が並行に設置されている、
装置。
【請求項８】
アフタークーラー（Ｈ２３）の、第１のクーラントの流れに対応する下流管路（５６）におけるクーラント回路内のクーラント流分割器（Ｖ１２）、及び
一方の端部においてクーラント流分割器（Ｖ１２）の第１の出口に連結され、そして他方の端部において予熱器（Ｈ１０）のクーラント通路の入り口に連結されたクーラント管路（５９）、及び
−一方の端部においてクーラント流分割器（Ｖ１２）の第２の出口に連結され、そして他方の端部において主熱交換器（Ｈ２０）内の第１のクーラント通路（８２）の入り口に連結された第３のクーラントの流れに対応するクーラント管路（５７）
を更に備える請求項７の装置。
【請求項９】
予熱器（Ｈ１０）の、クーラント流路（５９）、クーラント流路（６０）に対応するクーラント流路流体連結が、一方の端部において予熱器（Ｈ１０）のクーラント流路の出口に連結され、他方の端部において主熱交換器（Ｈ２０）の第１のクーラント通路（８２）の出口に流体によって連結された管路（５８）に連結されたクーラント流路（６０）に対応するクーラント管路を更に備え、前記管路（５８、６０）が主熱交換器（Ｈ２０）内の第２のクーラント通路（８４）の入り口に連結される請求項７の装置。
【請求項１０】
主熱交換器（Ｈ２０）出口とＬＮＧ貯蔵槽（７４）との流体による連結（９）におけるセパレーター（Ｆ１０）、主熱交換器（Ｈ２０）の連結（９）に対応する出口管路における第１の弁（Ｖ１０）及びＬＮＧ貯蔵槽（７４）に連結されたＢＯＧ管路（１２）に設置された第２の弁（Ｖ１１）を更に備え、前記セパレーター（Ｆ１０）はベント管路出口（１１）を更に備え、これによりセパレーター（Ｆ１０）内の圧力を制御することができ、結果としてＢＯＧベントガスの量と組成とを調整することができ、結果として再液化ＢＯＧが第２の弁（Ｖ１１）を通してＬＮＧ貯蔵槽（７４）中のＬＮＧ（７２）に供給される、
請求項７の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）からのボイルオフガスの再液化の分野に関する。より特別には、本発明は、貯蔵槽から流れているＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）を再液化システムにおいて圧縮するより前に予備加熱するための方法及び装置、並びに再液化プラントにおいてＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）を冷却するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＧ再液化システム（ＬＮＧ  ＲＳ）の導入に伴ってＬＮＧ輸送船の新世代が確立された。これまでは、全てのＬＮＧ輸送船は、基本的に輸送中に積荷から蒸発したボイルオフガス（ＢＯＧ）を燃料とする蒸気タービンシステムにより駆動される。ＢＯＧの総量が要求される全出力を満たすに不十分であるときは、強制蒸発により追加のＬＮＧをボイラーに供給しなければならなかった。
【０００３】
新たなＬＮＧ  ＲＳは、全てのＢＯＧを集め、冷却し再液化し、従って積載時及びバラスト航海時を通して総積荷の保存の可能性を開いた。それから、蒸気タービンと比べて効率の高い通常の低速ディーゼルエンジンを推進用に使用することができた。
【０００４】
かかる再液化プラントについての種々の態様、従ってこれらの改良が種々の特許において説明された。従来技術（例えば、特許文献１）は、基本的に、窒素のブライトンサイクルの改善及び予備冷却のための冷却窒素の利用に焦点を合わせている。しかし、所要動力を少なくするようにシステムを改良することに対する更なる要求がある。
【特許文献１】ノルウェー特願第２００５１３１５号  明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在の船の大部分は、そのボイラーに給油するために低温遠心ＢＯＧ圧縮機を利用する。低温圧縮を選ぶ理由の多くは、周囲温度における圧縮と比較して圧縮機の大きさを著しく減らせるであろうためである。ファン列が遠心圧縮機用に応用可能であり、更に低い吸入温度が１段当たりより高い圧力比を確保するであろうことを示す。従って、ガス密度が増加し、体積流量が最小に減らされ、そしてＢＯＧ圧縮機の大きさ及び効率がより有利になるであろう。
【０００６】
ＢＯＧシステムにおいては低温エネルギー（ｄｕｔｙ）を保存する必要がないため−事実上、ＢＯＧはボイラーに導入する前に追加的に加熱されることが普通である−ＢＯＧ圧縮機の下流には熱排出用のいかなる手段もなく、圧縮熱は計画的に圧縮ガスにより吸収される。
【０００７】
低温ＢＯＧ圧縮機のこの通常の慣行は、ＬＮＧ再液化システムの運転用に向けられた新しいＢＯＧ圧縮機の設計に更に適用されてきた。これは、冷却サイクルを、積荷収容システムにおいて吸収される過熱及び蒸発熱に加えてＢＯＧ圧縮機からの圧縮熱を除去するような大きさにすべきであるため、エネルギーの観点から非効率な運転に帰着する。
【０００８】
なお、低温ＢＯＧ圧縮機が適用されたときに別の問題が生ずる。アフタークーラー（インタークーラー）が使用されないため、小容量でのリサイクルはＢＯＧ圧縮機の上流の温度管理に依存する。この目的に必要な冷却エネルギーは、Ｇ圧縮機の効率に大きく依存し、一方では処理される流れの種々の特性に依存するであろうため、予測困難であることが有り得る。この冷却を提供するために再凝結したＢＯＧを使用することは、タンクにおける還流される再液化ＢＯＧの単位当たり出力で測定されるプラントの性能も低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
再液化システムにおいて貯蔵槽から流れているＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）を圧縮より前に予備加熱する方法にして、第１の熱交換器において、ＢＯＧの流れを、ＢＯＧの流れより高い温度を有する第２のクーラントの流れに対して熱交換することを含む方法であって：第１のクーラントの流れを前記第２のクーラントの流れと第３のクーラントの流れとに選択的に分割することにより第２のクーラントの流れが得られ、前記第３のクーラントの流れは再液化システムのコールドボックスの第１のクーラント通路内に流入され、これにより、エクセルギー損失を最小にし、かつコールドボックスにおける熱応力を減らすために、第１の熱交換器におけるクーラントの分割を最適にすることにより、ＢＯＧが圧縮前に周囲温度近くに達し、そして低温ＢＯＧと熱交換することを特徴とする前記方法が提供される。
【００１０】
また、再液化プラントにおいて貯蔵槽から流れているＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）の流れを冷却する方法にして：ＢＯＧを圧縮し；圧縮されたＢＯＧをコールドボックスにおいてクーラントに対して熱交換し；実質的に再液化されたＢＯＧをコールドボックスから貯蔵槽に流すことを含む方法であって、圧縮段階の前に、ＢＯＧと前記クーラントとの熱交換によりＢＯＧを実質的に周囲温度に予熱し、前記クーラントが熱交換の前にＢＯＧより高い温度を有することを特徴とする前記方法が提供される。
【００１１】
一実施例においては、コールドボックスと貯蔵槽との間の再液化されたＢＯＧの圧力が、ＢＯＧ圧縮機の排出圧力及び貯蔵槽圧力とは無関係に制御され、そして生じたベントガスの量及びベントガスの構成を管理することができる。
【００１２】
再液化システムにおけるＬＮＧのボイルオフガス（ＢＯＧ）の冷却装置にして：クーラントとＢＯＧとの間の熱交換のための閉ループクーラント回路；ＬＮＧ貯蔵槽に流動的に連結された入り口側を有するＢＯＧ圧縮機；ＢＯＧ圧縮器の出口側に流動的に連結されたＢＯＧ入り口のあるＢＯＧ流路を有するコールドボックスであって、前記ＢＯＧ流路が貯蔵槽に流動的に連結された、実質的に再液化されたＢＯＧ用の出口を有し；ＢＯＧとクーラントとの間の熱交換のためのクーラント流路を更に有する前記コールドボックスを備えた前記冷却装置であって、貯蔵槽とＢＯＧ圧縮器の入り口側との間の流体連結における第１の熱交換器であって、クーラント回路の圧縮膨張器のアフタークーラーの下流であるがコールドボックスのクーラント流路の上流のある点において、閉ループのクーラント回路に流動的に連結されたクーラント流路を有する前記第１の熱交換器を特徴とし、これによりＢＯＧ圧縮機が、システムの周囲温度又はこれに近い温度を有するＢＯＧを受け取る前記冷却装置も提供される。
【００１３】
一実施例において、本発明は、コールドボックス出口と貯蔵槽とを有する流体連結におけるセパレーター、コールドボックス出口管路における第１の弁及び貯蔵槽に連結された管路における第２の弁を更に備え、前記セパレーターはベント管路（１１）も備え、これによりセパレーター内の圧力を制御することができ、かつベントガスの量とベントガスの組成とを調整することができる装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
さて、周囲温度ＢＯＧ圧縮機を有するＬＮＧ  ＲＳの新規な特徴を示している図１を参
照して説明することとする。
【００１５】
図面は、ある量のＬＮＧ７２を保持している積荷タンク７４を図式的に示す。ＬＮＧから蒸発したＢＯＧは、第１の熱交換器Ｈ１０に連結された管路１に入る。ＢＯＧは、この熱交換器において、後述されるようにほぼ周囲温度まで加熱される。ＢＯＧは、この予備加熱に続いて、管路２を経て第１段ＢＯＧ圧縮機Ｃ１１に入る。ＢＯＧ圧縮機は、図面に示されるように管路３−７を介してインタークーラーＨ１１、Ｈ１２、及びアフタークーラーＨ１３を経て互いに連結された３段遠心圧縮機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３として示される。但し、別形式の圧縮機も等しく応用することができる。予備加熱は、圧縮により生じた熱がインタークーラーＨ１１、Ｈ１２及びアフタークーラーＨ１３において冷却水を通して排出されることを確保する。
【００１６】
次いで、加圧されたＢＯＧは、管路８を介して第２の熱交換器（又は「コールドボックス」）Ｈ２０に送り込まれ、ここで後述されるようにクーラントと熱交換される。クーラントは、好ましくは窒素である。この熱交換に続いて、実質的に再液化されたＢＯＧは、セパレーターＦ１０に連結された管路９、１０を経てコールドボックスＨ２０から出る。セパレーターにはベント管路１１が設けられる。再液化されたＢＯＧを膨張させるために、コールドボックスとセパレーターとの間の管路９、１０に絞り弁Ｖ１０が配置される。再液化されたＢＯＧは、分離に続いて、図１に示されるように、管路１２、１３を介して積荷タンク７４内のＬＮＧ７２の中に送られる。この管路には、セパレーターＦ１０とタンク７４との間に弁１１が配置される。これの目的は後で説明されるであろう。
【００１７】
閉窒素ブレイトン冷却サイクルが、ここでは、図示のように管路５１−５５により互いに連結されたインタークーラーＨ２１、Ｈ２２、アフタークーラー２３、及び１段のエキスパンダーＥ２０のある３段圧縮機Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３により示される。（例えば特許文献１において説明されたようなその他の冷却サイクルの機能もこれに関して利用することができる）。加圧されたクーラント（窒素）は、三方弁Ｖ１２に連結された管路５６を介して圧縮機及びアフタークーラーＨ２３から出る。三方弁Ｖ１２は、更に下に詳細に説明されるように、管路５６内を流れる高圧窒素の流れを別々の管路５７，５９内の異なった２個の流れに選択的に流すように管理することができる。三方弁Ｖ１２の第１の出口は、管路５９を介して第１の熱交換器Ｈ１０のクーラント入り口に連結される。図１に示されるように、管路６０が、管路６１を介して第１の熱交換器Ｈ１０のクーラント出口と第２の熱交換器Ｈ２０の中央部分とを連結する。管路５７は、三方弁Ｖ１２の第２の出口を、第２の熱交換器Ｈ２０の上方部分の第１のクーラント通路８２の入り口に連結する。第１のクーラント通路８２の出口は、管路５８を介して上述の管路６０上の入り口点に連結される。管路６１は、図１に示されるようにコールドボックスの中央部分の近くで、前記入り口点とコールドボックス内の第２のクーラント通路８４の入り口とを連結する。クーラントは、第２のクーラント通路８４を通って流れ、そして管路６２を介してエキスパンダーＥ２０内に入る。膨張したクーラントは、第３のクーラント通路８６の入り口に連結された管路６３を介して第２の熱交換器（コールドボックス）Ｈ２０の下方部分に入り、そして熱交換器を出て管路５０を介して圧縮機Ｃ２１、Ｃ２２、２３に還流する。ここに説明された三方弁Ｖ１２による流量の分割は、通常の管路制御弁、オリフィス、等のような別の流量制御構成により同様に行うことができる。重要な態様は、変動しているＢＯＧの流量状態をうまく処理するようにこの流量分割を行えることである。
【００１８】
一般に、この方法は、従来提案された再液化設計とは異なる新しい三つの特徴を含む。
１．  船の蒸気ヘッダー管路１内のＢＯＧから低温デューティの大部分を確実に抽出し得
る熱交換器Ｈ１０が再液化システム内に保存されて残る。
２．  ＢＯＧ圧縮機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３は、そのＨ１１、Ｈ１２、Ｈ１３の圧縮熱を
周囲に排出することにより、周囲条件又はこれに近い条件下で作動する。
３．  主熱交換器（コールドボックス）Ｈ２０に入ってくるＢＯＧの流れ８の、普通のＢ
ＯＧ圧縮機の排出圧力と比べて一般により高い圧力が、より高い温度レベルにおける
凝結の発生を可能とし、同時に管路９におけるコールドボックス出力圧力と積荷タン
ク７４における貯蔵時圧力との間のある圧力レベルにおけるセパレーターＦ１０にお
ける分離圧力の制御の可能性を開く。この圧力制御はセパレーターのベント管路１１
を通る流量の制御との組合せにおいて理解されねばならない（図１には流量制御弁は
示されない）。分離圧力の調整により、ベント流量、並びにタンク７４に戻される凝
結物の成分を、オペレーターの選択に従って制御することができる。ベントガス流量
の最小化はより高い所要再液化動力の入力をもたらし、逆の場合は逆の結果をもたら
す。従って、分離圧力の調整は、オペレーターに対して、ＬＮＧ  ＲＳ運転の経済的
最適化のための最も有利な条件の選択を許すであろう。
【００１９】
１．ＢＯＧ圧縮機上流の熱交換器
タンク７４から来るＢＯＧの低温度エネルギーをシステム内に保存するために、ＢＯＧ圧縮機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３上流の熱交換器Ｈ１０が取り付けられる。ＢＯＧの流れからできるだけ多くの低温エネルギーを取り出すために、ＢＯＧ温度を周囲温度近くまで上げることができなければならない。システム内に低温エネルギーを保存するために、このエネルギーは、ＢＯＧの流れより高温において源を発するエネルギー再液化システム内の別の流れにより吸収させる必要がある。
【００２０】
この別の流れは、典型的に、図１に示されるように高温高圧の窒素の流れ５９の一部であろう。窒素の流れの（一部だけではなく）全部、又はＢＯＧ圧縮機のアフタークーターの下流からのＢＯＧの流れのような別の流れも可能である。しかし、図１の過程が恐らくは最も有益であり、かかる目的のために商業的に使用される設備の限界と特徴を与えるであろう。従って、窒素圧縮機（ｃｏｍｐａｎｄｅｒ）のアフタークーターＨ２３の下流の窒素の流れ５６を二つの異なった流れ５７、５９に分割することを含んだ図１の過程だけを次に説明することとする。
【００２１】
ＢＯＧ予熱装置の制御は、２次側におけるクーラント（窒素）流量の制御に基づく。第１の熱交換器Ｈ１０（予熱装置）において圧縮窒素とＢＯＧとの間で移転されるエネルギーは、ＢＯＧの流量と温度とに依存し、従ってＢＯＧの流量が一定である限り、ある固定した値［ｋＷ］である。これは、予熱装置Ｈ１０から出る窒素流の温度が窒素の流量により変化するであろうことを意味する。予熱装置の熱伝達面積が十分に大きい限り、予熱装置Ｈ１０上流の窒素の流れ内の三方弁Ｖ１２（又はこれに相当する流量分割用の配置）を二つの異なる目的に使用することができる。
【００２２】
Ａ：全工程の熱力学的最適化のため：
流量分割（三方向弁Ｖ１２）により提供される自由を、コールドボックスＨ２０の上方部分における非常に効率的な熱交換（低ＬＭＴＤ（対数平均温度差）、従って低エクセルギー損失）を確保するために使用することができる。加熱曲線及び冷却曲線は、理論上、コールドボックスの上方部分（温度の高い部分）内の適宜の温度における流れ間の一定の温度差を有し平行であるように設計することができる。
【００２３】
ブレイトンサイクルは、加圧窒素が低圧窒素より高い熱容量を持つという考えに基づくので、高圧の質量流量が低温低圧の流量より小さい場合は加熱曲線は単に平行に作ることができる。従って、高圧の流れの分割は、コールドボックスの上方部分内の非常に有効な熱交換を生じ、更に分岐流もＢＯＧ予熱器において独立して冷却されるため、低温における二つの高圧窒素の流れの混合に伴うエネルギーペナルティを最小に減らすことができる。
【００２４】
流れの分割は、典型的に、ＢＯＧ圧縮器の吸引温度に基づいて制御されるであろう。
【００２５】
Ｂ：コールドボックスにおける熱応力を最小に減らすため
三方弁Ｖ１２（又は別の流量分割用構成）により可能にされる流量分割制御の別の利点は、予熱器Ｈ１０から出て管路６０内を流れる高圧窒素の温度を監視することができ、そして必要であるならば管路６１を介してコールドボックスに再導入される流量における急速な温度変動を避けるために制御し得ることである。
【００２６】
コールドボックスは通常はアルミニウムで作られ、熱応力に敏感である。望ましくない条件に基づいて予熱器を通過する流量を変える安全制御機能を提供することにより、コールドボックスに入って来る全ての流れの温度を注意深く管理することができる。これは、予熱器が低圧ＢＯＧ対高圧ＢＯＧの熱交換器であるならば、高温ＢＯＧの出口温度が低圧の到来ＢＯＧにおける変動と同期して変化するため、可能ではなかったであろう。
【００２７】
通常、流れ５７及び５９の流量を定める分割比は、低温ＢＯＧから低温エネルギーをできるだけ多く抽出するために調節されるであろう。しかし、この構成は、コールドボックスの中央部分に入って来る窒素の流れ６１の温度に関する分割比の制御も受け入れる。こうすることにより、主熱交換器Ｈ２０を不利な熱応力に暴露させるかも知れない条件を容易に無くすことができる。
【００２８】
熱力学的観点から最適な熱の統合を達成するために、熱交換器Ｈ１０とＨ２０とを１個の多通路熱交換器に組み合わせることができる。しかし、熱交換器（コールドボックス）Ｈ２０は、典型的にプレート−フィン式熱交換器であり、急速な温度変動及び大きい局所的な温度接近の両者にある程度敏感であるため、図１の予熱器Ｈ１０で示されるように、熱伝達の内の幾分かをより頑丈な形式の外部熱交換器に移すことが好ましい。
【００２９】
図１に示された熱交換器の構成は、窒素クーラントの流れがＢＯＧの流量と比べて非常に大きいであろうため、主熱交換器Ｈ２０の中央部分に入って来る流量６１の温度変動を弱めるであろう。これにより、コールドボックスにおける熱応力に関するより安全な運転を確保するであろう。
【００３０】
２．周囲温度ＢＯＧ圧縮器
周囲温度ＢＯＧ圧縮を使用する主な動機は、これが周囲に熱を排出する可能性である。今日、通常商業的に使用されているＢＯＧ圧縮器はＢＯＧの流れ内に圧縮熱を保存するが、今回は、圧縮熱を、周囲温度又は近周囲温度で作動している外部ソース（例えば冷却水）に送り出すことができる。
【００３１】
周囲温度圧縮は、別の便益も提供する。典型的に図１に示されたようにアフタークーラーＨ１３がこのシステムと組み合わせられるので、コールドボックスに入って来る圧縮された流れ８の温度は熱排出ソースの温度に関連して確立される。アフター冷却及びインター冷却も、再循環モード及び／又はアンチサージモードでの運転に関連した大きな利点を示す。かかる運転の場合、外部冷却用媒体が、通常、いかなる追加の温度制御もなしに安定運転を確実なものとする。
【００３２】
周囲温度ＢＯＧ圧縮は、ボイルオフ率、組成、温度及び圧力が航海の形式（バラスト航海又は積載航海）及び積荷により非常に変わるＬＮＧ輸送船に対して特に有利である。周囲条件に関するインター冷却及びアフター冷却が、圧縮条件を確立し容量管理（リサイクリング等）を容易にする。
【００３３】
３．高圧縮比選択の便益
本明細書においては、ＢＯＧ圧縮器Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３における「高い」圧力比とは、ＬＮＧを積荷タンクに強制還流させるに十分な圧力差を提供するために厳密に必要な圧力より高い管路８におけるコールドボックス入り口圧力を呼ぶこととする。これが、典型的に、図１に示される２個の弁Ｖ１０とＶ１１との間の区域に限定される中間圧力レベルに低温セパレーターＦ１０を置くことを許す。このとき、この区域内の圧力は、ＢＯＧ圧縮機の排出圧力及び積荷タンクの圧力とは独立して制御することができる。従って、システム全体の容量制御の幾分かをこの領域における圧力調整により行うことができる。このため、オペレーター又は自動制御システムは、全てのＬＮＧ価格変動中の最も好ましい経済的な条件下で運転するために、発生したベントガスの量、及びベントガスの組成の双方を調整することができる。
【００３４】
分離圧力が定められた最低値以下に落ちるほど再液化ＢＯＧが過冷却された条件下でセパレーターを迂回するために専用の管路を置くことができる。
【００３５】
主熱交換器Ｈ２０とセパレーターＦ１０との間の圧力差により、セパレーターを主熱交換器からより無関係に置き得ることが確保される。
【００３６】
より高いＢＯＧ圧縮器の排出圧力が、絞りによるタンク圧力の低下中における（より高い断熱温度変化又はフラッシュガス発生の減少のいずれか形式の）利得を増加させるであろう。
【００３７】
最後に、より高いプロセス圧力は、主熱交換器Ｈ２０における熱伝導係数を大きくし、そしてエクセルギー損失を減らすためにより高い温度で凝結が行われるであろうことを確保する。
【００３８】
本技術の熟練者は、三方向弁Ｖ１２の目的が（ｉ）第１の熱交換器Ｈ１０に連結された管路５９と（ｉｉ）コールドボックスＨ２０に連結された管路５７との間の流量の分割を選択的に管理することであるのを認めるであろう。このために、上述の三方向弁Ｖ１２は、例えば、第１の熱交換器Ｈ１０の下流の管路６０における制御可能な絞り弁、及び管路５７における固定寸法の絞りにより置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を示している単純化された工程の流れ図である。
【図１】
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