(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＮＧタンクから払い出した液化天然ガスを気化器で気化し、気化した天然ガスを熱量調整するときに天然ガスを一時的にＬＮＧタンクへ戻す天然ガス返送方法において、上記ＬＮＧタンクへ天然ガスを戻すための気化ガス戻り配管に、ミキサを設け、該ミキサの上流側位置の気化ガス戻り配管に液化天然ガス配管を接続して、返送される天然ガスに所定量の液化天然ガスを混入して混合させ、該天然ガス中の重質成分を液化させて液化天然ガス中に溶解させてからＬＮＧタンクへ戻すようにすることを特徴とする天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法。
【請求項２】
天然ガス戻り配管を通りＬＮＧタンクへ返送される天然ガス量に対し、約３０％程度の液化天然ガスを混合させて天然ガス中の重質成分のみを液化させるようにする請求項１記載の天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法。
【請求項３】
ＬＮＧタンクから払い出した液化天然ガスを気化器で気化し、気化した天然ガスを熱量調整するときに天然ガスを一時的にＬＮＧタンクへ戻す天然ガス返送方法において、上記気化ガス戻り配管を、ＬＮＧタンク内の液層中に挿入して、返送される天然ガスを直接ＬＮＧタンク内の液層中に吹き込ませることにより冷却し、該天然ガス中の重質成分を液化させて液層中に溶解させるようにすることを特徴とする天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＬＮＧタンクから払い出された液化天然ガスＬＮＧを気化器で気化した後、熱量調整をして出荷するガス供給設備において、気化器始動時に気化ガス組成が変動して熱量調整制御の外乱となることを避けるために、気化した天然ガスを一時的にＬＮＧタンクに戻すときに用いる天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種ガス供給設備としては、図４に概略を示す如く、ＬＮＧタンク１の下部位置に、気化器２を配管３にて接続し、ＬＮＧタンク１内の液化天然ガスＬＮＧをポンプ４により配管３を通して払い出して気化器２へ導くようにし、該気化器２に導かれる液化天然ガスＬＮＧは、配管３の途中にある流量計５で流量を計測して流量制御器６により流量調節弁７を調節することにより流量がコントロールされるようにしてある。又、上記気化器２で液化天然ガスＬＮＧが天然ガスＮＧに気化されると、天然ガスＮＧは、送ガス管８により熱量調整部９に導かれ、一方、該熱量調整部９には、天然ガスより高い一定の発熱量を示すガス、たとえば、ＬＰＧの如き増熱ガス１０と、天然ガスより低い一定の発熱量を示すか又は発熱量零のガス、たとえば、空気の如き希釈ガス１１とを配管１２，１３を介し供給して、上記天然ガスＮＧと混合させることにより天然ガスＮＧの発熱量を調整し、しかる後、供給管１４より需要先へと出荷するようにしたものがある。
【０００３】
上記の如き液化天然ガスＬＮＧを気化器２で気化した後、熱量調整部９で熱量調整して出荷するガス供給設備において、気化器２を始動するときは、配管３の途中の自動開閉弁１５を開にし、ポンプ４を起動してＬＮＧタンク１内の液化天然ガスＬＮＧを流量調節弁７で流量をコントロールしながら気化器２へ送るようにするが、気化器２を始動して液化天然ガスＬＮＧを天然ガスＮＧに気化するとき、気化された天然ガスＮＧの組成が変動して熱量調整部９での天然ガスＮＧの発熱量調整が乱れて来ることがある。
【０００４】
そのため、従来では、かかる状態を避けるべく気化開始後、気化した天然ガスＮＧの発熱量が安定するまでの間、天然ガスＮＧをＬＮＧタンクへ戻すようにするため、送ガス管８の逆止弁１６の上流側位置とＬＮＧタンク１とを気化ガス戻り配管１７で接続し、該気化ガス戻り配管１７の途中に圧力調節弁１８、自動開閉弁２１を設け、圧力調節弁１８を、送ガス管８内の天然ガスの圧力を圧力計１９で計測して圧力制御器２０で調整するようにし、自動開閉弁２１を開にして天然ガスＮＧを一時的にＬＮＧタンク１へ戻すようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の天然ガスＮＧを一時的にＬＮＧタンク１に戻す場合、気化された天然ガスＮＧを常温のままＬＮＧタンク１に戻しているので、次のような問題が生じている。すなわち、天然ガスＮＧには、液化天然ガスＬＮＧの成分であるプロパン、ブタン、ペンタン等の重質成分が含まれており、一方、ＬＮＧタンク１内にある蒸発ガス（ＢＯＧ：主成分はメタン）は低温であるため、天然ガスＮＧがＬＮＧタンク１に戻されて上記蒸発ガスと混合すると、天然ガスＮＧは蒸発ガスにより冷却されて天然ガス中の重質成分が液化してミストになり易く、ミストを含む天然ガスが蒸発ガスと混合することから蒸発ガス中にミストを発生するおそれがある。蒸発ガス中にミストが発生すると、蒸発ガスがＬＮＧタンク１から出てＢＯＧ圧縮機に吸入される過程でミストが凝縮し、途中の配管でドレンとなったり、ＢＯＧ圧縮機の吸入フィルターを詰まらせたりするという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、天然ガスをＬＮＧタンクへ返送するときにミスト発生の要因となる天然ガス中の重質成分を液化して液化天然ガスＬＮＧ中に溶解させてＬＮＧタンク内の蒸発ガス中にミストを発生させることを防止するようにしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ＬＮＧタンクから払い出した液化天然ガスを気化器で気化し、気化した天然ガスを熱量調整するときに天然ガスを一時的にＬＮＧタンクへ戻す天然ガス返送方法において、上記ＬＮＧタンクへ天然ガスを戻すための気化ガス戻り配管に、ミキサを設け、該ミキサの上流側位置の気化ガス戻り配管に液化天然ガス配管を接続して、返送される天然ガスに所定量の液化天然ガスを混入して混合させ、該天然ガス中の重質成分を液化させて液化天然ガス中に溶解させてからＬＮＧタンクへ戻すようにする方法とする。
【０００８】
又、天然ガス戻り配管を通りＬＮＧタンクへ返送される天然ガス量に対し、約３０％程度の液化天然ガスを混合させて天然ガス中の重質成分のみを液化させるようにするとよい。
【０００９】
更に、ＬＮＧタンクから払い出した液化天然ガスを気化器で気化し、気化した天然ガスを熱量調整するときに天然ガスを一時的にＬＮＧタンクへ戻す天然ガス返送方法において、上記気化ガス戻り配管を、ＬＮＧタンク内の液層中に挿入して、返送される天然ガスを直接ＬＮＧタンク内の液層中に吹き込ませることにより冷却し、該天然ガス中の重質成分を液化させて液層中に溶解させるようにする方法とすることもできる。
【００１０】
【作用】
ＬＮＧタンクへ返送される途中の気化ガスに液化天然ガスを混合させ、ミスト発生の要因となる重質成分を液化天然ガス中に溶解させてＬＮＧタンクへ戻すと、ＬＮＧタンク内の蒸発ガス中のミスト発生を抑えることができる。
【００１１】
又、天然ガス量に対して液化天然ガスの量を約３０％程度として混合させると、天然ガス中の重質成分のみを液化させることができる。
【００１２】
更に、気化ガスをＬＮＧタンクの液層中に吹き込むようにして戻すと、気化ガス中の重質成分がＬＮＧタンクの液層中で溶解し、蒸発ガス中のミスト発生を抑えることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例を示すもので、図４に示した天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法と同様な構成において、気化ガス戻り配管１７の自動開閉弁２１とＬＮＧタンク１との間の位置に、ミキサ２２を設置し、該ミキサ２２の上流側位置に、液化天然ガス配管２３を接続し、該液化天然ガス配管２３から導かれて来た液化天然ガスＬＮＧを、気化ガス戻り配管１７を通りＬＮＧタンク１へ戻される途中の天然ガスＮＧ中に導入し、ミキサ２２で天然ガスＮＧと液化天然ガスＬＮＧとを混合して天然ガスを冷却させ、天然ガス中の液化天然ガスの成分である重質成分（プロパン、ブタン、ペンタン等）を液化させて液化天然ガス中に溶解（吸収）させてからＬＮＧタンク１へ戻すようにする。その他の構成は図４に示すものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００１５】
なお、上記気化ガス戻り配管１７に接続する液化天然ガス配管２３は、上流側に冷却操作弁を持つ液化天然ガス配管（図示せず）を接続して、液化天然ガスを液化天然ガス配管２３に流すようにするか、あるいは、常時液化天然ガスが流れているタンクへ接続されている液化天然ガス配管（図示せず）に上流側を合流させるようにして、液化天然ガスを液化天然ガス配管２３に流すようにする。
【００１６】
今、気化器２を始動して液化天然ガスＬＮＧを気化し、気化した天然ガスＮＧを熱量調整部９で熱量調整を行う際に天然ガスＮＧを一時的に気化ガス戻り配管１７よりＬＮＧタンク１に戻すとき、戻される天然ガスＮＧに対して所定量の液化天然ガスＬＮＧを液化天然ガス配管２３を流してミキサ２２にて天然ガスＮＧに混合させると、気化ガス戻り配管１７内で天然ガスＮＧが冷却され、該天然ガスＮＧ中の重質成分が液化して液化天然ガスＬＮＧ中に溶解される。この状態で天然ガスＮＧと液化天然ガスＬＮＧとの混合流体が、気化ガス戻り配管１７からＬＮＧタンク１内へ戻される。
【００１７】
ＬＮＧタンク１に戻された天然ガスＮＧと液化天然ガスＬＮＧとの混合流体のうち、天然ガスＮＧは、ＬＮＧタンク１内の蒸発ガスＢＯＧと同じ主成分のガスとなって該蒸発ガス中に混合されるが、ＬＮＧタンク１内に戻された天然ガスＮＧ中には重質成分が含まれていないので、蒸発ガス中にミストを発生させるようなことはない。一方、上記天然ガスＮＧの冷却で液化した重質成分を吸収した液化天然ガスＬＮＧは、ＬＮＧタンク１内の液層中に入り込み、ポンプ４にて気化器２へと払い出されることになる。
【００１８】
上記において、気化ガス戻り配管１７よりＬＮＧタンク１内へ戻される天然ガスＮＧを冷却して重質成分のみを選択的に液化させるためには、所定量の液化天然ガスＬＮＧが必要である。本発明では、ＬＮＧタンク１へ戻される天然ガスＮＧの量に対して約３０％程度の液化天然ガスＬＮＧを混合させるようにして、天然ガスＮＧ中の重質成分のみを液化させるようにする。
【００１９】
上記液化天然ガスＬＮＧの量を、天然ガスＮＧ量に対して約３０％程度とするのは、次の理由による。
【００２０】
すなわち、液化天然ガスＬＮＧの気化ガスである天然ガスＮＧについては、その成分によって異なるものの、常温から−５０℃程度に冷却すると、部分的に液化が始まる（露点温度）。
【００２１】
この温度よりも更に冷却温度を下げると、液化する量が更に増加するが、この場合、どの程度液化するかは、冷却温度によって決定される。
【００２２】
ここでは、冷却温度を、露点温度（−５０℃）よりも更に−３０℃低い温度、すなわち、−８０℃とする。
【００２３】
又、冷却熱量ｑは、
ｑ＝０．６×｛１０−（−８０）｝＝５４Kcal／kg
ガス比熱：０．６Kcal／kg℃
天然ガスＮＧを冷却するために必要な液化天然ガスＬＮＧ量は、次のようにして求める。
【００２４】
液化天然ガス潜熱を１２０Kcal／kg、ガス比熱を０．７Kcal／kg℃（低温域）、液化天然ガス温度（−１６０℃）と冷却温度（−８０℃）の温度差を８０℃とすると、
Ｗ1 ×５４＝Ｗ2 （１２０＋０．７×８０）
但し、Ｗ1 ：返送される天然ガスＮＧ量
Ｗ2 ：冷却するための液化天然ガスＬＮＧ量
となり、返送される天然ガスＮＧを冷却するための液化天然ガスＬＮＧの量（Ｗ2 ）は、天然ガス量（Ｗ1 ）に対して、
Ｗ2 ／Ｗ1 ≒０．３
つまり、３０％程度の量となり、気化ガス戻り配管１７を通りＬＮＧタンク１へ戻される天然ガス量に対して約３０％程度の液化天然ガスＬＮＧを混合させれば、返送される天然ガスＮＧ中の重質成分を選択的に液化させることができる。よって、天然ガス量に対して液化天然ガス量を約３０％程度とする。
【００２５】
なお、気化ガス戻り配管１７に接続されている液化天然ガス配管２３に、冷却操作弁をもつ液化天然ガス配管を接続して液化天然ガスを流すようにした場合には、天然ガスを冷却するために必要な液化天然ガス量は上記計算で求めた所定量以上流すようにし、又、上記液化天然ガス配管２３をＬＮＧタンク１へ接続されて常時液化天然ガスを流している液化天然ガス配管と合流させた場合において、液化天然ガス量が不足するようなときは、冷却操作弁をもつ液化天然ガス配管を接続して液化天然ガスを補充させるようにする。
【００２６】
次に、図２は本発明の他の実施例を示すもので、気化ガス戻り配管１７をＬＮＧタンク１の屋根を貫通させて底部近くまで挿入させ、天然ガスＮＧをＬＮＧタンク１内の液層中に直接吹き込むようにしたものである。
【００２７】
図２に示す実施例の場合、ＬＮＧタンク１に返送される天然ガスＮＧは、ＬＮＧタンク１内の液層中に直接吹き込まれることによって該ＬＮＧタンク１内の液化天然ガスＬＮＧと混合して冷却されることになるので、冷却されて液化した天然ガス中の重質成分はそのまま液化天然ガスＬＮＧ中に溶解し、重質成分が液化して除去された天然ガスは、ＬＮＧタンク１内の蒸発ガスＢＯＧと同じ主成分のガスとなるので、蒸発ガスと混合しても該蒸発ガス中にミストが発生することを防止することができる。
【００２８】
又、図３は本発明の更に他の実施例を示すもので、ＬＮＧタンク１の液層中での天然ガスＮＧと液化天然ガスＬＮＧとの混合をより効率的に行わせるようにするため、上端を液面上に突出させるように設置した筒２４の内部に気化ガス戻り配管１７を挿入し、返送される天然ガスＮＧを筒２４内の液化天然ガスＬＮＧ中に吹き込むようにしたものである。
【００２９】
図３の実施例の場合は、ＬＮＧタンク１に返送された天然ガスＮＧは直接ＬＮＧタンク１内の液層中に吹き込まれるが、周囲が筒２４で囲まれているため、筒２４内の液化天然ガスＬＮＧとの接触混合が行われ、天然ガスＮＧは冷却されて重質成分が液化されて液化天然ガスＬＮＧ中に溶解し、一方、ガスは筒２４内を浮上してＬＮＧタンク１の上部へ出て蒸発ガスＢＯＧと混合することになるが、重質成分が含まれていないので、蒸発ガス中にミストを発生することがなくなる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の天然ガスの熱量調整時におけるタンクへの返送方法によれば、返送される天然ガスに所定量の液化天然ガスを混合して天然ガスを冷却し、天然ガス中の重質成分のみを液化して液化天然ガス中に溶解させてからＬＮＧタンクへ戻すようにしたり、あるいは、天然ガスを直接ＬＮＧタンクの液層中に吹き込ませて戻し、液層中で天然ガスを冷却して重質成分を液化させて液層中に溶解させるようにするので、天然ガス中の重質成分のみを液化して液化天然ガスに溶解させ、ＬＮＧタンク内の蒸発ガスＢＯＧに混合する天然ガスには重質成分が含まれていないものにすることができて、蒸発ガス中のミスト発生を防止することができ、又、天然ガス中の重質成分のみを液化させるだけであるため、天然ガス戻り配管中で天然ガスを冷却させる場合には、天然ガス全量を液化する場合に比して、液化天然ガス量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概要図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すＬＮＧタンク部の概略図である。
【図３】本発明の更に他の実施例を示すＬＮＧタンク部の概略図である。
【図４】従来の天然ガスの熱量調整時に天然ガスを一時的にＬＮＧタンクへ返送するようにした例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  ＬＮＧタンク
２  気化器
９  熱量調整部
１７  気化ガス戻り配管
２２  ミキサ
２３  液化天然ガス配管
２４  筒
ＬＮＧ  液化天然ガス
ＮＧ  天然ガス
【図１】
0003769771.tif 000002
【図２】
0003769771.tif 000003
【図３】
0003769771.tif 000004
【図４】
0003769771.tif 000005