(57)【要約】【課題】  低沸点の不純物成分の冷熱を積極的に活用し、ボイルオフガスの発生量を低減し、動力を低減させ得るガス再液化装置およびガス再液化方法を提供することを目的とする。【解決手段】  沸点のより低い窒素を含有するＬＮＧ２を貯蔵する貯蔵タンク９内で蒸発したボイルオフガスを導入し圧縮するボイルオフガス圧縮機１７と、ボイルオフガス圧縮機１７で圧縮されたボイルオフガスを冷却し凝縮する液化器７と、液化器７で凝縮された凝縮流体を気体と液体とに分離するセパレータ１１と、を備え、セパレータ１１で分離された液体をＬＮＧ２の内部に還流させるとともに気体を外部へ排出するガス再液化装置１であって、液体の一部を、ガス化してＬＮＧ２の液面２７近傍に供給するメタンリッチガス配管１９を備えていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沸点のより低い不純物成分を含有する液化ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で蒸発したボイルオフガスを導入し圧縮する圧縮機と、
該圧縮機で圧縮された前記ボイルオフガスを冷却し凝縮する熱交換器と、
該熱交換器で凝縮された凝縮流体を気体と液体とに分離する気液分離器と、
を備え、該気液分離器で分離された前記液体を前記液化ガスの内部に還流させるとともに前記気体を外部へ排出するガス再液化装置であって、
前記液体の一部を、ガス化して前記液化ガスの液面近傍に供給する供給手段を備えていることを特徴とするガス再液化装置。
【請求項２】
前記供給手段は、ガス化した前記液体を前記貯蔵タンクの液面に広範囲に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のガス再液化装置。
【請求項３】
前記供給手段における前記液体のガス化は、前記熱交換器において凝縮される前記ボイルオフガスの熱量を用いて行なわれ、前記ボイルオフガス側はその際に予冷却されることを特徴とする請求項１または２に記載のガス再液化装置。
【請求項４】
前記気液分離器から排出される前記気体は、前記熱交換器を通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液化ガス再液化装置。
【請求項５】
沸点のより低い不純物成分を含有する液化ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で蒸発したボイルオフガスを取り出して圧縮し、
圧縮された前記ボイルオフガスを冷却して凝縮し、
凝縮された凝縮流体を気体と液体とに分離し、
分離された前記液体を前記液化ガスの内部に還流させるとともに前記気体を外部に排出するガス再液化方法であって、
前記液体の一部を、ガス化して前記液化ガスの液面近傍に供給することを特徴とするガス再液化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクから発生するボイルオフガスを再液化するガス再液化装置およびガス再液化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような、ガス再液化装置としては、たとえば特許文献１に示されるように、貯蔵タンクから発生するボイルオフガスを圧縮して冷却した後、気液分離して液化分を貯蔵タンクに戻すという処理を行うものが多用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３２８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＮＧ船が積み込む液化天然ガス（以下、ＬＮＧと言う。）には、不純物、たとえば、窒素が、たとえば、０．２〜０．４重量％含まれている。窒素はＬＮＧよりも沸点の低いので、ボイルオフガス中では５〜１５％程度に濃縮されて出てくる傾向がある。
従来のボイルオフガスを全量液化してタンクに戻す場合、燃焼熱が無く商品価値が少ない窒素を液化する動力が無駄になるとともに時間の経過に伴いボイルオフガスに占める窒素の割合が増し、さらに無駄が大きくなるという問題点があった。
これを抑制するものとして、特許文献１のようにボイルオフガスの一部を液化してタンクに還流させ、他の部分は気体の状態（液化し難い窒素が多く含まれる）として外部へ排出（燃料として活用）するものが提案されている。これは、タンク内の窒素量を低減することができるが、ボイルオフガス自体の量を積極的に低減させるものではなく、また、ＬＮＧ中の窒素を積極的に抽出させる効果はない。したがって、これを実現できれば、一層の動力の低減が可能である。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、低沸点の不純物成分（たとえば、窒素）の冷熱を積極的に活用し、ボイルオフガスの発生量を低減し、動力を低減させ得るガス再液化装置およびガス再液化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるガス再液化装置は、沸点のより低い不純物成分を含有する液化ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で蒸発したボイルオフガスを導入し圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された前記ボイルオフガスを冷却し凝縮する熱交換器と、該熱交換器で凝縮された凝縮流体をガスと液体とに分離する気液分離器と、を備え、該気液分離器で分離された前記液体を前記液化ガスの内部に還流させるとともに前記気体を外部へ排出するガス再液化装置であって、前記液体の一部を、ガス化して前記液化ガスの液面近傍に供給する供給手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ボイルオフガスは圧縮機によって圧縮され、貯蔵タンク内よりも圧力が高い状態で熱交換器に入り凝縮される。
この凝縮時には、沸点の高いものから液体になるので、気液分離器に流れ込む液体は液化ガス成分が主体となる。
また、圧力が貯蔵タンク内よりも高いので、気体に含まれえる不純物成分の割合が貯蔵タンク内と比べて大きくなる。
このため、気液分離器で分離された液体はボイルオフガスが含む低沸点の不純物成分が少ないガスまたは液体となる。
【０００８】
供給手段がこの液体の一部をガス化して液化ガスの液面近傍に供給するので、ガス化した液体と液化ガスとが接触する接触面が形成される。
この気液が接触した接触面で、成分が平衡しようとするので、不純物成分をほとんど含まない液化ガス成分で形成されたガス化した液体に、液化ガスに含まれる不純物成分が移動し、ガス化、すなわち、蒸発することになる。
この不純物成分が蒸発すると、その蒸発潜熱によって周囲の温度を低下させるので、貯蔵タンク内を冷却することができる。このように、貯蔵タンク内が冷却されると、貯蔵タンク内に侵入し液化ガスを加熱する総熱量が低減されるので、ボイルオフガスの発生量を低減することができる。
ボイルオフガスの発生量が低減すると、ガス再液化装置で液化するガスの総量が低減されるので、それらを液化する動力を低減することができる。言い換えると、ガス再液化装置の再液化効率を向上させることができる。
【０００９】
また、貯蔵タンクの液化ガスの液面近傍に含まれる不純物成分が選択的に蒸発すると、この部分で不純物成分の含有割合が低下するが、液化ガス内で平衡となろうとするので、他の部分から不純物成分が液面近傍に移動する。これにより、液面近傍の不純物成分の含有割合が急激に低下することはないので、上述の冷却効果は不純物成分の全量が相当減少するまで維持することができる。
さらに、不純物成分を多く含む気液分離器の気体を外部へ排出するようにしているので、貯蔵タンクでガス化した不純物成分を効率的に排出することができる。
なお、「液化ガス」としては、たとえば液化天然ガス（ＬＮＧ）が好適である。
また、供給手段における「ガス化」とは、ガスが存在するようにすることを意味する。したがって、供給手段から供給される状態が気液混合状態であることを含むものである。
さらに、熱交換器の冷熱源としては、たとえば、窒素を冷媒としたエキスパンダが好適である。
【００１０】
また、本発明にかかるガス再液化装置では、前記供給手段は、ガス化した前記液体を前記貯蔵タンクの液面に広範囲に供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、供給手段は、ガス化した液体を広範囲に供給するように構成されているので、ガス化した液体と液化ガス（たとえば、ＬＮＧ）との接触面積は広くなり、不純物成分の蒸発を効率よく行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明にかかるガス再液化装置では、前記供給手段における前記液体のガス化は、前記熱交換器において凝縮される前記ボイルオフガスの熱量を用いて行なわれ、前記ボイルオフガス側はその際に予冷却されることを特徴とする。
【００１３】
このように、供給手段における液体のガス化は、熱交換器において凝縮されるボイルオフガスの熱量を用いて行なわれるので、液体の持つ冷熱がボイルオフガスの予冷および凝縮に活用されることになる。このため、ガス再液化装置の熱効率を一層向上させることができる。
【００１４】
また、本発明にかかるガス再液化装置では、前記気液分離器から排出される前記気体は、前記熱交換器を通過するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
このように、気液分離器から排出される気体は、熱交換器を通過するように構成されているので、熱交換器を流れる圧縮機からのガスはさらに冷却されることになる。このように、気液分離器から排出される気体の冷熱を有効に利用することとしたので、熱効率の高いガス再液化装置を提供することができる。
なお、排出管路によって外部に排出されたガスは、常温のガスであり、たとえば外部に設けた燃焼装置によって容易に燃焼処理する方法を取ることができる。
【００１６】
また、本発明にかかるガス再液化方法は、沸点のより低い不純物成分を含有する液化ガスを貯蔵する貯蔵タンク内で蒸発したボイルオフガスを取り出して圧縮し、圧縮された前記ボイルオフガスを冷却して凝縮し、凝縮された凝縮流体を気体と液体とに分離し、分離された前記液体を前記液化ガスの内部に還流させるとともに前記気体を外部に排出するガス再液化方法であって、前記液体の一部を、ガス化して前記液化ガスの液面近傍に供給することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、ボイルオフガスは圧縮され、貯蔵タンク内よりも圧力が高い状態で凝縮される。
この凝縮時には、沸点の高いものから液体になるので、凝縮流体に含まれる液体は高沸点成分（ＬＮＧの例ではメタン）が主体となる。
また、圧力が貯蔵タンク内よりも高いので、気体に含まれえる低沸点の不純物成分（ＬＮＧの例では窒素）の割合が貯蔵タンク内と比べて大きくなる。
このため、凝縮流体から分離された液体は不純物成分が低減された液化ガス成分で構成されることとなる。
【００１８】
この液体の一部をガス化して液化ガスの液面近傍に供給するので、ガス化した液体と液化ガスとが接触する接触面が形成される。
この気液が接触した接触面で、気液中の成分が平衡しようとするので、不純物成分をほとんど含まない液化ガス成分で形成されたガス化した液体に、液化ガスに含まれる不純物成分が移動し、ガス化、すなわち、蒸発することになる。
この不純物成分が蒸発すると、その蒸発潜熱によって周囲の熱を奪い温度を低下させるので、貯蔵タンク内を冷却することができる。このように、貯蔵タンク内が冷却されると、貯蔵タンク内に侵入し液化ガスを加熱する総熱量が低減されるので、ボイルオフガスの発生量を低減することができる。
ボイルオフガスの発生量が低減すると、ガス再液化方法で液化するガスの総量が低減されるので、それらを液化する動力を低減することができる。言い換えると、再液化効率を向上させることができる。
【００１９】
また、貯蔵タンクの液化ガスの液面近傍に含まれる不純物成分が選択的に蒸発すると、この部分で不純物成分の含有割合が低下し、液温も上昇するので低沸点不純物が少ない液体が貯蔵タンク表層部に滞留する傾向となる。液化ガス内でも成分が均一に平衡しようとする傾向により、他の部分から不純物成分が液面近傍に移動する効果はあるが、タンク内液化ガス移送ポンプを利用して積極的に循環させることにより、急速に液面付近の低沸点不純物が減少してその抽出効果が妨げられることを回避できる。
さらに、不純物成分を多く含む凝縮流体から分離された気体を外部へ排出するようにしているので、貯蔵タンクでガス化した不純物成分を効率的に系外へ排出することができる。
なお、本発明における「ガス化」とは、ガスが存在するようにすることを意味する。したがって、供給される状態が気液混合状態であることを含むものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ほとんど不純物成分を含まない液化ガス成分で構成された液体の一部をガス化して液化ガスの液面近傍に供給するので、ガス化した液体と液化ガスとの接触面で、液化ガスに含まれる不純物成分が移動し、ガス化、すなわち、蒸発することになる。
この不純物成分が蒸発すると、その蒸発潜熱によって周囲の温度を低下させるので、貯蔵タンク内に侵入し液化ガスを加熱する総熱量が低減でき、ボイルオフガスの発生量を低減することができる。
ボイルオフガスの発生量が低減すると、ガス再液化装置で液化するガスの総量が低減されるので、それらを液化する動力を低減することができる。
また、不純物成分を多く含む気液分離器の気体を外部へ排出するようにしているので、貯蔵タンクでガス化した不純物成分を効率的に排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をＬＮＧ船のガス再液化装置に適用した一実施形態について、図１および図２を用いて説明する。ＬＮＧ船は、液化天然ガス（液化ガス：ＬＮＧということもある。）２を貯蔵する複数の貯蔵タンク９を備えている。貯蔵タンク９には、種々の形式があり、たとえば、モス式のタンクは図１に示されるように略球形をしている。
貯蔵タンク９には、移送ポンプ８によって内部のＬＮＧ２を他の貯蔵タンク９または船外へ移送する移送ライン１０が備えられている。貯蔵タンク９の上部には、移送ライン１０から分岐され、先端に取り付けられたスプレーヘッダによってＬＮＧ２を噴霧するスプレーライン２０が備えられている。
スプレーライン２０は、貯蔵タンク２がほとんど空の状態である時、内部を低温に保つために、底部に残されたＬＮＧ２を噴霧するものである。
図１は、ＬＮＧ船のガス再液化装置１の全体概略構成を示すブロック図である。
ガス再液化装置１には、液化処理部３と、冷凍サイクル部５と、液化器（熱交換器）７と、が設けられている。
【００２２】
液化処理部３には、貯蔵タンク９からセパレータ（気液分離器）１１へボイルオフガスを搬送するボイルオフガス供給配管１３と、セパレータ１１から貯蔵タンク９へ再液化ガスを送る再液化ガス配管１５とが備えられている。
ボイルオフガス供給配管１３には、搬送されるボイルオフガスを圧縮するボイルオフガス圧縮機（圧縮機）１７が備えられている。
ボイルオフガス供給配管１３は、ボイルオフガス圧縮機１７を出た後、液化器７の凝縮部Ｇを通りセパレータ１１の側面上部に接続されている。
【００２３】
再液化ガス配管１５は、セパレータ１１の下部から熱交換器７の過冷却部Ｋを通り貯蔵タンク９に接続されている。再液化ガス配管１５は、貯蔵タンク９内の下方位置に開口されている。
再液化ガス配管１５における過冷却部Ｋよりも上流側に位置する分岐点Ａから分岐され、凝縮部Ｇを通って貯蔵タンク９の上部に接続されるメタンリッチガス配管（供給手段）１９が備えられている。
【００２４】
メタンリッチガス配管１９の中間位置には、流量調整弁２１が備えられている。流量調整弁２１は、メタンリッチガス配管１９を流れるメタンリッチガスの流量を調整するとともに、再液化ガス配管１５を流れる再液化ＬＮＧの流量を調整する機能を有している。
メタンリッチガス配管１９の貯蔵タンク９の近くには、メタンリッチガスの圧力を減圧し、貯蔵タンク９内の圧力に揃える減圧弁２３が備えられている。
メタンリッチガス配管１９の貯蔵タンク９側端部には、メタンリッチガスを分岐して多数箇所に放出するディストリビュータ２５が備えられている。
【００２５】
ディストリビュータ２５の先端部は、貯蔵タンク９に貯蔵されたＬＮＧ２の液面２７に略接する位置、すなわち、液面２７近傍に位置されている。
ディストリビュータ２５の先端部は、液面２７のレベルによっては図２に示されるように液面２７よりも上方に位置するし、液面２７よりも下方に位置する。
液面２７よりも上方に位置する場合、メタンリッチガスが液面２７に届く範囲となるように、また、液面２７よりも下方に位置する場合、メタンリッチガスがＬＮＧ２によって液化されない範囲となるようにするのが望ましい。
したがって、液面２７のレベルが大きく変動するような場合には、メタンリッチガス配管１９あるいはディストリビュータ２５の上下方向位置を調整できるようにしておくのが望ましい。
【００２６】
セパレータ１１の頂部には、オフガス配管２９が接続されている。オフガス配管２９は、気化器７の凝縮部Ｇを通って所定の場所、たとえば、ガス燃焼ボイラ等に接続されている。
【００２７】
冷凍サイクル部５は、冷媒配管３１を通って循環される冷媒（冷媒としては、たとえば、窒素が用いられている。他に、たとえば、プロパン、水素、ヘリウムが対象となる。）の冷熱を液化器７に供給するものである。
冷凍サイクル部５には、冷媒圧縮機３３と、第一アフタクーラ３５と、ブースタコンプレッサ３７と、第二アフタクーラ３９と、エキスパンダ４１と、が備えられている。
【００２８】
冷媒圧縮機３３は、低温・低圧のガス状冷媒を吸引して圧縮し、高温・高圧のガス状冷媒とするものである。
第一アフタクーラ３５は、冷媒圧縮機３３からの高温・高圧のガス状冷媒を冷却し、温度を下げるものである。
ブースタコンプレッサ３７は、第一アフタクーラ３５から導入される冷媒を圧縮して、冷媒を高温・高圧とするものである。
【００２９】
第二アフタクーラ３９は、ブースタコンプレッサ３７からの高温・高圧のガス状冷媒を冷却し、温度を下げるものである。
エキスパンダ４１は、第二アフタクーラ３９を通って温度が低下させられた冷媒を減圧により膨張させて低温・低圧のガス状冷媒とするものである。この冷媒が膨張する時の力を回転力として、ブースタコンプレッサ３７は回転される。
エキスパンダ４１からの低温・低圧のガス状冷媒は、冷媒配管３１によって液化器７に送られ、過冷却部Ｋおよび凝縮部Ｇを順次通って熱交換される。
【００３０】
以上説明した本実施形態にかかるガス再液化装置１の液化動作について説明する。
冷凍サイクル部５では、冷媒圧縮機３３が図示しない駆動源により駆動され、冷媒配管３１から導入される低温・低圧のガス状冷媒を圧縮して、高温・高圧のガス状冷媒とする。この高温・高圧のガス状冷媒は、第一アフタクーラ３５で冷却されてブースタコンプレッサ３７に導入される。
ブースタコンプレッサ３７では、導入された高温・高圧のガス状冷媒が圧縮されてさらに高温・高圧とされる。この冷媒が、第二アフタクーラ３９で冷却され、エキスパンダ４１に導入される。
【００３１】
エキスパンダ４１に導入された冷媒は、減圧により膨張されて低温・低圧のガス状冷媒とされる。
そして、この低温・低圧のガス状冷媒は、冷媒配管３１を通って液化器７に供給され、その過冷却部よび凝縮部Ｇを通る際、その冷熱を周囲に与えて冷却する。
その後、冷媒は冷媒圧縮機３３に送られて、１サイクルが完了する。冷凍サイクル部５では、このサイクルを連続的に行うことで、冷媒配管３１が通過する過冷却部Ｋおよび凝縮部Ｇにおいて冷熱を提供している。
【００３２】
ＬＮＧ２は、積出し基地でＬＮＧ船の貯蔵タンク９に積み込まれる。このＬＮＧ２には、主成分のメタン（ＣＨ４：液化ガス成分）以外に種々の不純物成分が含まれている。
不純物成分として、メタンよりも沸点が低い窒素（Ｎ２）がある程度含まれる。大気圧での沸点は、メタンが約−１６１℃であるのに対して窒素は−１９６℃である。なお、含まれる窒素の量はＬＮＧ２の産地によって異なる。
【００３３】
貯蔵タンク９は、断熱構造とされているが、それでも外部から熱が侵入し、ＬＮＧ２を暖めるので、ＬＮＧ２は蒸発し液面２７の上部空間にボイルオフガスが生成される。このとき、沸点の低い成分から蒸発するので、ボイルオフガス中の窒素の量はＬＮＧ２中よりも濃縮され含有割合は大きくなっている。
このボイルオフガスは、ボイルオフガス供給配管１３を通ってボイルオフガス圧縮機１７に導入される。導入されたボイルオフガスはボイルオフガス圧縮機１７によって圧縮され高温・高圧状態とされる。
【００３４】
そして、ボイルオフガス圧縮機１７から液化器７の凝縮部Ｇに送られる。凝縮部Ｇにおいて、ボイルオフガスは、冷凍サイクル部５の冷媒配管３１を流れる低温・低圧のガス状冷媒によって冷却され、凝縮する。ボイルオフガスが凝縮されると、飽和液（凝縮流体）状態、すなわち気液に分離し易い状態となり、セパレータ１１に送られる。
飽和液状態のボイルオフガスがセパレータ１１に入ると、比重の重い液体分は下部に、比重の軽いガス分は上部に移動するので、気液分離される。
【００３５】
この凝縮時には、沸点の高い成分であるメタンから液体になるので、沸点の低い窒素はほとんど気体として残ることになる。すなわち、凝縮され、セパレータ１１で分離される液体はメタンが主体となる。
また、セパレータ１１内の圧力は、たとえば、ゲージ圧：０．３〜０．４ＭＰａ（３〜４ｂａｒ）とされ、略大気圧（ゲージ圧：０ＭＰａ（０ｂａｒ））である貯蔵タンク９内よりも高いので、気体中に含まれ得る窒素の割合が貯蔵タンク９内のそれと比べて大きくなる。
【００３６】
これにより、ボイルオフガスに含まれる窒素は、そのほとんどがセパレータ１１のガス分（分離された気体分）に含まれることになる。
したがって、セパレータ１１の下部に貯留される液体分、すなわち再液化ガスには、ほとんど窒素が含まれない状態となる。
この再液化ガスは、再液化ガス配管１５を通って送られ、過冷却部Ｋで、冷凍サイクル部５の冷媒配管３１を通過する冷媒により過冷却状態（たとえば１６２．５℃）に冷却されて貯蔵タンク９のＬＮＧ２の内部に戻される。
【００３７】
一方、再液化ガス配管１５で送られる再液化ガスは、その一部が分岐点Ａで分岐され、メタンリッチガス配管１９へ送られる。
メタンリッチガス配管１９で送られる再液化ガスは、凝縮部Ｇを通る際にボイルオフガス供給配管１３を通過する凝縮されつつあるボイルオフガスにより暖められ、ガス化され、メタンリッチガスとされる。
メタンリッチガス配管１９は凝縮部Ｇの略全長に亘りボイルオフガス供給配管１３と隣接するように配設されているので、メタンリッチガスはボイルオフガス供給配管１３から十分な熱量を受けてガス化され、さらに過熱状態とされる。
【００３８】
このとき、ボイルオフガス供給配管１３のボイルオフガスは、メタンリッチガス配管１９を流れる再液化ガスによって冷却されるので、再液化ガスの持つ冷熱がボイルオフガスの凝縮に活用されることになる。したがって、冷熱の一部を回収することとなるので、ガス再液化装置１の熱効率を向上させることができる。
【００３９】
メタンリッチガス配管１９で送られるメタンリッチガスは、減圧弁２３によって貯蔵タンク９内の圧力と略一致するように減圧される。
この減圧されたメタンリッチガスが、ディストリビュータ２５からＬＮＧ２の液面２７に向けて噴射される。
図１のようにディストリビュータ２５の先端が液面２７と略一致している場合、メタンリッチガスはＬＮＧ２内部に吹き込まれ、メタンリッチガスとＬＮＧ２と、すなわち、気液が接触する接触面ができる。
【００４０】
図２のようにディストリビュータ２５の先端が液面２７よりも上方にある場合、メタンリッチガスはＬＮＧ２に向かい広がるように噴出し、液面２７に当接することになるので、メタンリッチガスとＬＮＧ２と、すなわち、気液が接触する接触面ができる。
この気液が接触した接触面で、成分が平衡しようとするので、窒素をほとんど含まないメタンで形成されたメタンリッチガスに、ＬＮＧ２に含まれる窒素が移動し、ガス化、すなわち、蒸発することになる。
この窒素が蒸発すると、その蒸発潜熱によって周囲の温度を低下させるので、貯蔵タンク９内を冷却することができる。
【００４１】
このように、貯蔵タンク９内が冷却されると、貯蔵タンク９内に侵入しＬＮＧ２を加熱する総熱量が低減されるので、ボイルオフガスの発生量を低減することができる。
ボイルオフガスの発生量が低減すると、ガス再液化装置１で液化するガスの総量が低減するので、それらを液化するために必要な冷熱量を低減できる。
これにより、冷凍サイクル部５が発生する冷熱量を低減できるので、冷凍圧縮機３３等の動力を低減することができ、ガス再液化装置１の再液化効率を向上させることができる。また、従来デメリットと考えられていた窒素を冷熱源として有効利用するようにしているので、窒素を多く含むＬＮＧ２を積極的に活用できる道を与えることができる。
【００４２】
このように、ＬＮＧ２の液面２７近傍に含まれる窒素が選択的に蒸発すると、この部分における窒素の含有割合が低下するが、液相であるＬＮＧ２内で均一になるように平衡する効果、または、貯蔵タンク９内にある移送ポンプ８を使ってスプレーライン２０によりＬＮＧ２を循環させることにより、他の部分の窒素が液面２７近傍に移動する。これにより、液面２７近傍の窒素の含有割合が急激に低下することはないので、上述の冷却効果は窒素の全量が相当減少するまで維持することができる。
【００４３】
また、メタンリッチガスは、ディストリビュータ２５によって液面２７の広い範囲に供給されるので、メタンリッチガスとＬＮＧ２との接触面積が広く形成され、窒素の蒸発を効率よく行うことができる。
なお、メタンリッチガスとＬＮＧ２との接触ができればよいので、場合によってディストリビュータ２５を用いないようにしてもよい。
【００４４】
また、ＬＮＧ２内の窒素を蒸発させて潜熱を得るにはメタンリッチガスが気体を維持しておく必要がある。この意味で本実施形態では、メタンリッチガスは容易に液化しないように低湿度飽和状態または過熱状態に制御するほうが望ましい。
たとえば、メタンリッチガス配管１９は図１に二点鎖線で示すようにし、低温ガスと高温ガスとの混合比率を制御弁で調整することによってメタンリッチガスの湿り度および過熱状態を制御してもよい。
この場合、制御状況によってはメタンリッチガスが気液混合状態で噴射されることもある。
【００４５】
セパレータ１１の上部に溜まった低温（セパレータ圧下での飽和温度、たとえば、−１５０℃）のガス分は、オフガス配管２９によって凝縮部Ｇを通って外部、たとえば、ガス燃焼ボイラ等に排出される。
このガス分には、窒素が多く含まれるので、貯蔵タンク９で蒸発した窒素を効率的に外部へ排出することができる。
しかも、貯蔵タンク９で窒素が多く蒸発させられているので、ＬＮＧ２中に含まれる窒素を通常よりも早く排出できる。このため、早くメタンのみの再液化になるので、再液化に要する動力を低減することができる。また、受入基地へ不純物の少ないＬＮＧ２を引き渡すことができる。
【００４６】
オフガス配管２９で送られる低温のガス分は、凝縮部Ｇを通る際にボイルオフガス供給配管１３を通過する凝縮されつつあるボイルオフガスにより暖められる。反対に、ボイルオフガス供給配管１３のボイルオフガスは、オフガス配管２９を流れるガス分によって冷却されるので、ガス分の持つ冷熱がボイルオフガスの凝縮に活用されることになる。したがって、冷熱の一部を回収することとなるので、ガス再液化装置１の熱効率を向上させることができる。
【００４７】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
たとえば、本実施形態はＬＮＧ船に搭載する再液化ガス装置１に適用しているが、陸上に設置されたＬＮＧタンクに用いる再液化ガス装置１に適用するようにしてもよい。
また、液化ガスとしては、ＬＮＧに限らず、ＬＰＧ等、適宜なものを対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第一実施形態のガス再液化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態のディストリビュータの液面との位置関係を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ガス再液化装置
２  ＬＮＧ
７  液化器
９  貯蔵タンク
１１  セパレータ
１７  ボイルオフガス圧縮機
１９  メタンリッチガス配管
２５  ディストリビュータ
２７  液面
【図１】
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【図２】
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