JP2000337597A - 液化気体の貯蔵輸送槽の低温維持方法及び装置 - Google Patents
液化気体の貯蔵輸送槽の低温維持方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低速および急速な圧力上昇の完全管理を保証
する液化気体の貯蔵輸送槽の低温維持法を提案する。 【解決手段】 槽（１０）内の液化気体の一部をポンプ
（１８）によって採取し、このように採取した液化気体
を熱交換システム（２２）内で過冷却し、このように過
冷却した液化気体を槽内に選択的に再注入する液化気体
の少なくとも一つの貯蔵輸送槽の低温維持方法であっ
て、さらにこの槽の気相（１６）の蒸発気体の一部を断
続的に採取し、このように採取した蒸発気体を圧縮機
（３６）内で圧縮し、このように採取し圧縮した蒸発気
体を、採取した液化気体内に注入することで、熱交換シ
ステム内で完全に液化かつ過冷却した混合物を形成す
る。
する液化気体の貯蔵輸送槽の低温維持法を提案する。 【解決手段】 槽（１０）内の液化気体の一部をポンプ
（１８）によって採取し、このように採取した液化気体
を熱交換システム（２２）内で過冷却し、このように過
冷却した液化気体を槽内に選択的に再注入する液化気体
の少なくとも一つの貯蔵輸送槽の低温維持方法であっ
て、さらにこの槽の気相（１６）の蒸発気体の一部を断
続的に採取し、このように採取した蒸発気体を圧縮機
（３６）内で圧縮し、このように採取し圧縮した蒸発気
体を、採取した液化気体内に注入することで、熱交換シ
ステム内で完全に液化かつ過冷却した混合物を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は液化気体の貯蔵と輸
送の一般的分野に関するものであり、また特にこれらの
液化気体を入れた槽を低温に維持する方法、およびその
実施に対応する装置に関するものである。
送の一般的分野に関するものであり、また特にこれらの
液化気体を入れた槽を低温に維持する方法、およびその
実施に対応する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】極低温
かつ大気圧に近い圧力で液体の形で特定の気体の貯蔵と
輸送を実施することが知られている。ところが、これら
の液化気体を貯蔵し輸送するための槽は、全体的に完全
には断熱することができず、熱流失が発生する。そのた
め液体が蒸発して、槽内に超過圧力が発生し、それがす
ぐに許容限度を超えるので、蒸発した気体を排出しなけ
ればならなくなる。
かつ大気圧に近い圧力で液体の形で特定の気体の貯蔵と
輸送を実施することが知られている。ところが、これら
の液化気体を貯蔵し輸送するための槽は、全体的に完全
には断熱することができず、熱流失が発生する。そのた
め液体が蒸発して、槽内に超過圧力が発生し、それがす
ぐに許容限度を超えるので、蒸発した気体を排出しなけ
ればならなくなる。
【０００３】特にこの液化気体の輸送の際に、この蒸発
問題に対する様々な解決法を考える必要がある。例え
ば、蒸気推進を備えた液化天然ガス運搬船において、蒸
発気体は貯蔵槽から排出され、蒸気回路に直接供給する
ボイラー内で加熱、燃焼され、適切な減衰装置を介して
船の推進スクリューを駆動する。
問題に対する様々な解決法を考える必要がある。例え
ば、蒸気推進を備えた液化天然ガス運搬船において、蒸
発気体は貯蔵槽から排出され、蒸気回路に直接供給する
ボイラー内で加熱、燃焼され、適切な減衰装置を介して
船の推進スクリューを駆動する。
【０００４】残念ながら、蒸気推進は今日消滅する傾向
にあり、ディーゼル推進のようなエネルギー効率がもっ
と高い推進方式にしだいに取って代わられている。した
がって、これらの蒸発を別の手段で取り除くための装置
によって、船の推進とは独立した蒸発気体の処理を実施
する様々なプロジェクトがある。
にあり、ディーゼル推進のようなエネルギー効率がもっ
と高い推進方式にしだいに取って代わられている。した
がって、これらの蒸発を別の手段で取り除くための装置
によって、船の推進とは独立した蒸発気体の処理を実施
する様々なプロジェクトがある。
【０００５】例えば、蒸発気体を再液化して、つぎにそ
れらを発生した槽内に再注入することが知られている。
しかしながら、この方法は再液化装置の使用を前提と
し、該装置は、貯蔵かつ輸送される液化気体が一般的に
不純物を含有し、その蒸気が凝集しない成分を含有し
て、特殊な処理と、安全と環境保護の観点から問題を引
き起こす大気への排出とを必要とするだけに、一層複雑
かつ高価になる。
れらを発生した槽内に再注入することが知られている。
しかしながら、この方法は再液化装置の使用を前提と
し、該装置は、貯蔵かつ輸送される液化気体が一般的に
不純物を含有し、その蒸気が凝集しない成分を含有し
て、特殊な処理と、安全と環境保護の観点から問題を引
き起こす大気への排出とを必要とするだけに、一層複雑
かつ高価になる。
【０００６】もう一つの解決策は、蒸発気体を再液化す
るのみならず、液化気体を直接わずかに冷却するもので
ある。米国特許第３９１８２６５号は図３に示したごと
く槽を低温に維持することを可能にする装置を示してい
る。図３に示されたシステムでは、槽５０から液化気体
をポンピングによって採取し、一つまたは複数個の熱交
換機５４，５６内でこのように採取した液化気体を過冷
却し、採取され、このように過冷却された液化気体を槽
５０内に、また場合によっては別の槽５２内に再注入す
る。弁５８，６０，６２，６４は装置内を循環する各種
の流体の調節を保証する。
るのみならず、液化気体を直接わずかに冷却するもので
ある。米国特許第３９１８２６５号は図３に示したごと
く槽を低温に維持することを可能にする装置を示してい
る。図３に示されたシステムでは、槽５０から液化気体
をポンピングによって採取し、一つまたは複数個の熱交
換機５４，５６内でこのように採取した液化気体を過冷
却し、採取され、このように過冷却された液化気体を槽
５０内に、また場合によっては別の槽５２内に再注入す
る。弁５８，６０，６２，６４は装置内を循環する各種
の流体の調節を保証する。
【０００７】この解決法は、液化気体の圧力の低速な、
つまり長期にわたる上昇の制御を保証するのに十分なも
のである（ＬＮＧの場合は毎時１０ミリバール程度と推
定される）。しかしながら、槽内に注入された液化気体
の、例えば初期の熱力学的平衡の悪い状態、または槽の
冷却の悪い状態などによる圧力の急速な上昇には十分対
処できないことが分かっている。特に、液化気体の海上
輸送の場合（例えば、液化天然ガス運搬船において）、
困難な航行状態のために、数分間にわたり、毎分１０ミ
リバールまでの急速な圧力上昇となる、瞬間的な蒸発が
発生する。
つまり長期にわたる上昇の制御を保証するのに十分なも
のである（ＬＮＧの場合は毎時１０ミリバール程度と推
定される）。しかしながら、槽内に注入された液化気体
の、例えば初期の熱力学的平衡の悪い状態、または槽の
冷却の悪い状態などによる圧力の急速な上昇には十分対
処できないことが分かっている。特に、液化気体の海上
輸送の場合（例えば、液化天然ガス運搬船において）、
困難な航行状態のために、数分間にわたり、毎分１０ミ
リバールまでの急速な圧力上昇となる、瞬間的な蒸発が
発生する。
【０００８】したがって、本発明は、低速および急速な
圧力上昇の完全管理を保証する液化気体の貯蔵輸送槽の
低温維持法を提案することによって上記の問題を解消し
ようとするものである。本発明の目的は、また、簡単か
つ経済的で、汚染に関する現在の規格に現在既知のもの
よりよく対応するような方法を実施するための装置を提
案することである。
圧力上昇の完全管理を保証する液化気体の貯蔵輸送槽の
低温維持法を提案することによって上記の問題を解消し
ようとするものである。本発明の目的は、また、簡単か
つ経済的で、汚染に関する現在の規格に現在既知のもの
よりよく対応するような方法を実施するための装置を提
案することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
手段は、以下の通りである。第１に、槽（１０）内の液
化気体の一部をポンプ（１８）によって採取し、このよ
うに採取した液化気体を熱交換システム（２２）内で過
冷却し、このように過冷却した液化気体を槽内に選択的
に再注入する液化気体の少なくとも一つの貯蔵輸送槽の
低温維持方法であって、さらにこの槽の気相（１６）の
蒸発気体の一部を断続的に採取し、このように採取した
蒸発気体を圧縮機（３６）内で圧縮し、このように採取
し圧縮した蒸発気体を、採取した液化気体内に注入する
ことで、熱交換システム内で完全に液化かつ過冷却した
混合物を形成することを特徴とする方法。第２に、熱交
換システムの入口では主に液体である、冷却されるべき
流体を処理するために設計された熱交換システム（２
２）を利用することを特徴とする、第１に記載の方法。
第３に、熱交換システム（２２）内に注入される圧縮液
体・気体混合物のモル液体力価が５０％から１００％、
好適には７０％から１００％であることを特徴とする、
第２に記載の方法。第４に、複数個の槽（１０，４０）
の集合に適用されること、また圧縮液体・気体混合物が
少なくとも一つの槽（１０）から採取され、かつ熱交換
システム（２２）内で十分に液化かつ過冷却した後で、
槽（１０，４０）の少なくとも一つの中に再注入される
ことを特徴とする、第１から３のいずれか一つに記載の
方法。第５に、液相（１２）と気相（１６）とから成る
液化気体のための少なくとも一つの槽（１０，４０）
と、熱交換システムとから成り、該熱交換システムの入
口は、ポンピングシステム（１８）と液体抽出管路（往
路管路）（２０）を介して液相１２の位置で槽（１０）
と連通し、かつ該熱交換システムの出口は調節弁（２
６）を通過した後に槽（１０）と連通し、さらに圧縮機
（３６）を備え、該圧縮機の入口が気相（１６）の位置
で槽と連通し、かつ該圧縮機の出口が注入システム（３
５）を介して熱交換システム（２２）の入口へ液体抽出
管路（往路管路）（２０）と連通しており、さらに十分
に液化され過冷却された混合物が槽内に再注入されるこ
とによって、槽の内容物を冷却し圧力上昇を制御するこ
とができることを特徴とする、第１に記載の方法を実施
するための装置。第６に、熱交換システム（２２）が、
入口では主に液体である冷却されるべき流体を処理する
ために設計された熱交換機を備えていることを特徴とす
る、第５に記載の装置。第７に、熱交換システム（２
２）内に注入される圧縮液体・気体混合物のモル液体力
価が５０％から１００％、好適には７０％から１００％
であることを特徴とする、第６に記載の装置。第８に、
熱交換システム（２２）を、例えば気体窒素または槽か
ら発生する生成物の混合物などの冷却剤が通過すること
を特徴とする、第５に記載の装置。第９に、熱交換シス
テム（２２）が、１℃から２０℃、好適には３℃から１
７℃の注入された圧縮液体・気体混合物の冷却を保証す
るように構成されることを特徴とする、第８に記載の装
置。第１０に、熱交換システム（２２）の出口と調節弁
（２６）の間であって、十分に液化され過冷却された混
合物が槽（１０）に向かう復路管路（２４）上に配置さ
れた、中間貯蔵室（３０）を備えていることを特徴とす
る、第５に記載の装置。第１１に、熱交換システム（２
２）から出た十分に液化され過冷却された混合物が、液
相（１２）および／または気相（１６）の位置で槽（１
０，４０）内に再注入されることを特徴とする、第５に
記載の装置。第１２に、液化気体が、液化天然ガス（Ｌ
ＮＧ）または水素などのように、圧力にかかわらず、１
５℃の標準温度では液体の形で得ることができない気体
から成ることを特徴とする、第５から１１のいずれか一
つに記載の装置。第１３に、液化気体が液化石油ガス
（ＬＰＧ）から成ることを特徴とする、第５から７、お
よび１０，１１のいずれか一つに記載の装置。第１４
に、熱交換システム（２２）を、プロピレン、フロン、
ＨＣＦＣまたは槽から発生する生成物などの冷却剤が通
過することを特徴とする、第１３に記載の装置。
手段は、以下の通りである。第１に、槽（１０）内の液
化気体の一部をポンプ（１８）によって採取し、このよ
うに採取した液化気体を熱交換システム（２２）内で過
冷却し、このように過冷却した液化気体を槽内に選択的
に再注入する液化気体の少なくとも一つの貯蔵輸送槽の
低温維持方法であって、さらにこの槽の気相（１６）の
蒸発気体の一部を断続的に採取し、このように採取した
蒸発気体を圧縮機（３６）内で圧縮し、このように採取
し圧縮した蒸発気体を、採取した液化気体内に注入する
ことで、熱交換システム内で完全に液化かつ過冷却した
混合物を形成することを特徴とする方法。第２に、熱交
換システムの入口では主に液体である、冷却されるべき
流体を処理するために設計された熱交換システム（２
２）を利用することを特徴とする、第１に記載の方法。
第３に、熱交換システム（２２）内に注入される圧縮液
体・気体混合物のモル液体力価が５０％から１００％、
好適には７０％から１００％であることを特徴とする、
第２に記載の方法。第４に、複数個の槽（１０，４０）
の集合に適用されること、また圧縮液体・気体混合物が
少なくとも一つの槽（１０）から採取され、かつ熱交換
システム（２２）内で十分に液化かつ過冷却した後で、
槽（１０，４０）の少なくとも一つの中に再注入される
ことを特徴とする、第１から３のいずれか一つに記載の
方法。第５に、液相（１２）と気相（１６）とから成る
液化気体のための少なくとも一つの槽（１０，４０）
と、熱交換システムとから成り、該熱交換システムの入
口は、ポンピングシステム（１８）と液体抽出管路（往
路管路）（２０）を介して液相１２の位置で槽（１０）
と連通し、かつ該熱交換システムの出口は調節弁（２
６）を通過した後に槽（１０）と連通し、さらに圧縮機
（３６）を備え、該圧縮機の入口が気相（１６）の位置
で槽と連通し、かつ該圧縮機の出口が注入システム（３
５）を介して熱交換システム（２２）の入口へ液体抽出
管路（往路管路）（２０）と連通しており、さらに十分
に液化され過冷却された混合物が槽内に再注入されるこ
とによって、槽の内容物を冷却し圧力上昇を制御するこ
とができることを特徴とする、第１に記載の方法を実施
するための装置。第６に、熱交換システム（２２）が、
入口では主に液体である冷却されるべき流体を処理する
ために設計された熱交換機を備えていることを特徴とす
る、第５に記載の装置。第７に、熱交換システム（２
２）内に注入される圧縮液体・気体混合物のモル液体力
価が５０％から１００％、好適には７０％から１００％
であることを特徴とする、第６に記載の装置。第８に、
熱交換システム（２２）を、例えば気体窒素または槽か
ら発生する生成物の混合物などの冷却剤が通過すること
を特徴とする、第５に記載の装置。第９に、熱交換シス
テム（２２）が、１℃から２０℃、好適には３℃から１
７℃の注入された圧縮液体・気体混合物の冷却を保証す
るように構成されることを特徴とする、第８に記載の装
置。第１０に、熱交換システム（２２）の出口と調節弁
（２６）の間であって、十分に液化され過冷却された混
合物が槽（１０）に向かう復路管路（２４）上に配置さ
れた、中間貯蔵室（３０）を備えていることを特徴とす
る、第５に記載の装置。第１１に、熱交換システム（２
２）から出た十分に液化され過冷却された混合物が、液
相（１２）および／または気相（１６）の位置で槽（１
０，４０）内に再注入されることを特徴とする、第５に
記載の装置。第１２に、液化気体が、液化天然ガス（Ｌ
ＮＧ）または水素などのように、圧力にかかわらず、１
５℃の標準温度では液体の形で得ることができない気体
から成ることを特徴とする、第５から１１のいずれか一
つに記載の装置。第１３に、液化気体が液化石油ガス
（ＬＰＧ）から成ることを特徴とする、第５から７、お
よび１０，１１のいずれか一つに記載の装置。第１４
に、熱交換システム（２２）を、プロピレン、フロン、
ＨＣＦＣまたは槽から発生する生成物などの冷却剤が通
過することを特徴とする、第１３に記載の装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、槽内の液化気体の一部
をポンピングによって採取し、このように採取した液化
気体を熱交換システム内で過冷却し、さらに過冷却した
液化気体を槽内に選択的に再注入する液化気体の少なく
とも一つの貯蔵輸送槽の低温維持法であって、この槽の
蒸発気体の一部を断続的に採取し、採取した蒸発気体を
圧縮し、そして熱交換システム内で完全に液化かつ過冷
却した混合物を形成するために、採取かつ圧縮したこの
蒸発気体を採取した液化気体内に注入することを目的と
する。本発明によれば、入口では主として液体である冷
却する流体を処理するために設計された熱交換システム
が利用される。
をポンピングによって採取し、このように採取した液化
気体を熱交換システム内で過冷却し、さらに過冷却した
液化気体を槽内に選択的に再注入する液化気体の少なく
とも一つの貯蔵輸送槽の低温維持法であって、この槽の
蒸発気体の一部を断続的に採取し、採取した蒸発気体を
圧縮し、そして熱交換システム内で完全に液化かつ過冷
却した混合物を形成するために、採取かつ圧縮したこの
蒸発気体を採取した液化気体内に注入することを目的と
する。本発明によれば、入口では主として液体である冷
却する流体を処理するために設計された熱交換システム
が利用される。
【００１１】熱交換システム内に注入された圧縮液体・
気体混合物のモル液体力価は５０％から１００％、好適
には７０％から１００％である。
気体混合物のモル液体力価は５０％から１００％、好適
には７０％から１００％である。
【００１２】液化気体流れ内に、蒸発気体を圧縮後に注
入することによって、低速または急速を問わず、圧力上
昇をよりよく管理することができる。
入することによって、低速または急速を問わず、圧力上
昇をよりよく管理することができる。
【００１３】本発明による方法は、複数個の槽の全体に
適用することができる。この場合、圧縮液体・気体混合
物は少なくとも一つの槽から採取され、熱交換システム
内で十分に液化され過冷却された後、槽の少なくとも一
つの内に再注入される。
適用することができる。この場合、圧縮液体・気体混合
物は少なくとも一つの槽から採取され、熱交換システム
内で十分に液化され過冷却された後、槽の少なくとも一
つの内に再注入される。
【００１４】本発明は、液相と気相を含んだ少なくとも
一つの液化気体槽と、熱交換システムとから成り、該熱
交換システムの入口がポンピングシステムと液体抽出管
路（往路管路）を介して液相位置と連通し、該熱交換シ
ステムの出口が調節弁を通過した後に槽と連通している
ことから成るこの方法を実施するための装置であって、
さらに圧縮機を備え、該圧縮機の入口が気相の位置で槽
と連通し、該圧縮機の出口が熱交換システムの入口へ注
入システムを介して液体抽出管路（往路管路）と連通し
ており、十分に液化され過冷却された混合物が槽内に再
注入されて、槽の内容物を冷却し圧力上昇を制御するこ
とができることを特徴とする装置を対象とする。
一つの液化気体槽と、熱交換システムとから成り、該熱
交換システムの入口がポンピングシステムと液体抽出管
路（往路管路）を介して液相位置と連通し、該熱交換シ
ステムの出口が調節弁を通過した後に槽と連通している
ことから成るこの方法を実施するための装置であって、
さらに圧縮機を備え、該圧縮機の入口が気相の位置で槽
と連通し、該圧縮機の出口が熱交換システムの入口へ注
入システムを介して液体抽出管路（往路管路）と連通し
ており、十分に液化され過冷却された混合物が槽内に再
注入されて、槽の内容物を冷却し圧力上昇を制御するこ
とができることを特徴とする装置を対象とする。
【００１５】有利には、この熱交換システムは、入口に
おいて主に液体である冷却されるべき流体を処理するた
めに設計された熱交換機を備えている。
おいて主に液体である冷却されるべき流体を処理するた
めに設計された熱交換機を備えている。
【００１６】好適には、熱交換システム内に注入された
圧縮液体・気体混合物のモル液体力価は５０％から１０
０％、好適には７０％から１００％である。
圧縮液体・気体混合物のモル液体力価は５０％から１０
０％、好適には７０％から１００％である。
【００１７】熱交換システムは、例えば気体窒素または
槽から発生した生成物の混合物などの冷却剤を通過する
ことができる。有利には、１℃から２０℃、好適には３
℃から１７℃の注入された圧縮液体・気体混合物の冷却
を保証できるように構成される。
槽から発生した生成物の混合物などの冷却剤を通過する
ことができる。有利には、１℃から２０℃、好適には３
℃から１７℃の注入された圧縮液体・気体混合物の冷却
を保証できるように構成される。
【００１８】熱交換システムから出た十分に液化され過
冷却された混合物は、気相および／または液相位置で槽
内に再注入される。
冷却された混合物は、気相および／または液相位置で槽
内に再注入される。
【００１９】本発明による装置の有利な変型によれば、
装置はさらに、熱交換システムの出口と調節弁の間の、
十分に液化され過冷却された混合物が槽に向かう復路管
路上に配置された中間貯蔵室を備えている。
装置はさらに、熱交換システムの出口と調節弁の間の、
十分に液化され過冷却された混合物が槽に向かう復路管
路上に配置された中間貯蔵室を備えている。
【００２０】ここで、本発明に適用される液化気体は、
環境温度より低い温度でなければ液状で得ることができ
ない気体、例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油
ガス（ＬＰＧ）アンモニア、水素、などで構成すること
ができる。本発明は、例えば天然ガスや水素などのよう
に、１５℃の標準温度で、圧力にかかわらず、液体の形
で得ることができない気体に特に有利に適用される。
環境温度より低い温度でなければ液状で得ることができ
ない気体、例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油
ガス（ＬＰＧ）アンモニア、水素、などで構成すること
ができる。本発明は、例えば天然ガスや水素などのよう
に、１５℃の標準温度で、圧力にかかわらず、液体の形
で得ることができない気体に特に有利に適用される。
【００２１】液化気体が液化石油ガス（ＬＰＧ）で構成
されている場合、熱交換システムにプロピレン、フロ
ン、ＨＣＦＣまたは槽から発生した生成物などの冷却剤
を通すことができる。
されている場合、熱交換システムにプロピレン、フロ
ン、ＨＣＦＣまたは槽から発生した生成物などの冷却剤
を通すことができる。
【００２２】
【実施例】本発明の特徴と利点は付属の図面を参照して
例として挙げた以下の非制限的説明を読むことによって
より明らかになる。図１は本発明による液化ガス貯蔵輸
送装置の原理図である。図２は図１の装置の変型実施態
様である。
例として挙げた以下の非制限的説明を読むことによって
より明らかになる。図１は本発明による液化ガス貯蔵輸
送装置の原理図である。図２は図１の装置の変型実施態
様である。
【００２３】図１は本発明による、液化天然ガス（ＬＮ
Ｇ）などの液化気体の貯蔵輸送装置を示している。この
装置は液相１２と気相１６を含むタンクまたは槽１０か
ら成る。それ自体周知のごとく、この槽１０はその中に
貯蔵される液体または気体が受ける熱損失を制限するこ
とを可能にする図示されていない様々な断熱構造を備え
ている。液体分離表面１４の上に、蒸発気体から成る貯
蔵の気相１６を含む補完空間が存在する。この槽内部の
液相１２の位置であってほぼ槽の下部（槽の底）に配置
された、場合によっては槽１０の外部を含めた別の場所
に配置することのできるポンピングシステム１８は、液
体抽出の往路管路２０の第一の端に接続され、往路管路
２０のもう一方の端は熱交換機２２の第一の入口に接続
され、該熱交換機２２の第二の入口と第二の出口の間に
気体窒素または槽から発生した生成物の混合物などの冷
却剤（冷却液）が通っている。この熱交換機２２の第一
の出口は復路管路２４の第一の端に接続され、この復路
管路２４の第二の端は調節弁２６を通過した後、槽１０
内に浸漬している（特に槽の充填位置に応じた液相およ
び／または気相の位置）。
Ｇ）などの液化気体の貯蔵輸送装置を示している。この
装置は液相１２と気相１６を含むタンクまたは槽１０か
ら成る。それ自体周知のごとく、この槽１０はその中に
貯蔵される液体または気体が受ける熱損失を制限するこ
とを可能にする図示されていない様々な断熱構造を備え
ている。液体分離表面１４の上に、蒸発気体から成る貯
蔵の気相１６を含む補完空間が存在する。この槽内部の
液相１２の位置であってほぼ槽の下部（槽の底）に配置
された、場合によっては槽１０の外部を含めた別の場所
に配置することのできるポンピングシステム１８は、液
体抽出の往路管路２０の第一の端に接続され、往路管路
２０のもう一方の端は熱交換機２２の第一の入口に接続
され、該熱交換機２２の第二の入口と第二の出口の間に
気体窒素または槽から発生した生成物の混合物などの冷
却剤（冷却液）が通っている。この熱交換機２２の第一
の出口は復路管路２４の第一の端に接続され、この復路
管路２４の第二の端は調節弁２６を通過した後、槽１０
内に浸漬している（特に槽の充填位置に応じた液相およ
び／または気相の位置）。
【００２４】本発明によれば、装置はさらに第二の管路
３４を備え、その端は気相１６の位置であってほぼ槽の
上部（槽の頂上）で槽１０の内部と連通し、他の端は調
節弁３１を通過した後、圧縮機３６の入口に接続されて
いる。圧縮機３６は冷却システムに組み合わせることも
できる。圧縮機３６の出口は注入システム３５を介して
液体抽出管路（往路管路）２０と連通している。
３４を備え、その端は気相１６の位置であってほぼ槽の
上部（槽の頂上）で槽１０の内部と連通し、他の端は調
節弁３１を通過した後、圧縮機３６の入口に接続されて
いる。圧縮機３６は冷却システムに組み合わせることも
できる。圧縮機３６の出口は注入システム３５を介して
液体抽出管路（往路管路）２０と連通している。
【００２５】調節弁２６，３１と圧縮機３６の操作は適
切な操作装置２８によって保証され、従って、槽１０内
に再導入される液相１２の液体と気相１６の蒸気の断続
的吸引によって、槽の圧力と、液体と蒸気の加熱に起因
する熱流失を防ぐように再注入された液体の過冷却とを
制御することができる。熱交換機２２の第一の出口と調
節弁２６の間の槽１０に向かう復路管路２４上に中間貯
蔵室３０を配置して、冷却液体の熱の保存を確保し、装
置運転により大きな柔軟性を持たせることができる。特
に弁３２を付加することによって、中間貯蔵室３０内に
含まれる蒸気相を必要な場合抽出することができる。
切な操作装置２８によって保証され、従って、槽１０内
に再導入される液相１２の液体と気相１６の蒸気の断続
的吸引によって、槽の圧力と、液体と蒸気の加熱に起因
する熱流失を防ぐように再注入された液体の過冷却とを
制御することができる。熱交換機２２の第一の出口と調
節弁２６の間の槽１０に向かう復路管路２４上に中間貯
蔵室３０を配置して、冷却液体の熱の保存を確保し、装
置運転により大きな柔軟性を持たせることができる。特
に弁３２を付加することによって、中間貯蔵室３０内に
含まれる蒸気相を必要な場合抽出することができる。
【００２６】本発明により装置内で実施される方法は、
まずポンプ１８によって液相１２の液体の一部を抽出
し、往路管路２０によって熱交換機２２に向けられ、そ
こで外部の冷却システムからきた冷却液の通過によって
過冷却される。この熱交換機２２を出ると、過冷却され
た液体は復路管路２４によって槽１０に向けられ、そこ
に直接、あるいは中間貯蔵室３０内に途中で貯蔵された
後、選択的に注入される。冷却された液体のこの単一の
循環によって低速な圧力上昇をきわめて単純に管理する
ことができる。したがって、例えば、窒素含有率の比較
的高い（液体中に約１．２％モル）ＬＮＧを輸送する１
３５０００ｍ3の液化天然ガス運搬船の場合、低温の維
持は値が１℃と２０℃（好適には３℃と１７℃）の間に
含まれる過冷却された毎時数１００ｍ3のＬＮＧ流量で
保証することができる。もっと正確に言えば、毎時１５
０ｍ3のＬＮＧ流量と、槽内に液体を再注入する前の１
１℃の過冷却によって、大気中に一切排出することなし
にこの長期的な低温維持機能を完全に保証することがで
きる。このＬＮＧ循環流量は１つまたは複数の再循環ポ
ンプ（スプレーポンプ）また場合によっては、従来液化
天然ガス運搬船に備えられている排出ポンプによって簡
単に得ることができる。
まずポンプ１８によって液相１２の液体の一部を抽出
し、往路管路２０によって熱交換機２２に向けられ、そ
こで外部の冷却システムからきた冷却液の通過によって
過冷却される。この熱交換機２２を出ると、過冷却され
た液体は復路管路２４によって槽１０に向けられ、そこ
に直接、あるいは中間貯蔵室３０内に途中で貯蔵された
後、選択的に注入される。冷却された液体のこの単一の
循環によって低速な圧力上昇をきわめて単純に管理する
ことができる。したがって、例えば、窒素含有率の比較
的高い（液体中に約１．２％モル）ＬＮＧを輸送する１
３５０００ｍ3の液化天然ガス運搬船の場合、低温の維
持は値が１℃と２０℃（好適には３℃と１７℃）の間に
含まれる過冷却された毎時数１００ｍ3のＬＮＧ流量で
保証することができる。もっと正確に言えば、毎時１５
０ｍ3のＬＮＧ流量と、槽内に液体を再注入する前の１
１℃の過冷却によって、大気中に一切排出することなし
にこの長期的な低温維持機能を完全に保証することがで
きる。このＬＮＧ循環流量は１つまたは複数の再循環ポ
ンプ（スプレーポンプ）また場合によっては、従来液化
天然ガス運搬船に備えられている排出ポンプによって簡
単に得ることができる。
【００２７】反対に、この液体再循環はそれだけでは急
速な圧力上昇を管理することはできない。そのため、上
述の方法は気相１６の蒸気の一部を断続的に採取し、つ
ぎに圧縮機３６で圧縮した後、往路管路２０内を循環
し、熱交換機２２の冷却にかけられるＬＮＧ流れ内に注
入システム３５を介して注入される。熱交換機２２の入
口の流れはＬＮＧ流れ内に気相の流量が完全に溶解され
た場合には液体流れであり、またもっと一般的には、モ
ル力価が５０％から１００％、好適には７０％から１０
０％の間に含まれる、大半が液体の液体・蒸気流れであ
る。後者の場合、熱交換機２２はもちろん二相熱交換機
とするが、蒸気の量が少ないので簡単な構造とする。し
たがって、先ほどの液化天然ガス運搬船の例を取り上げ
ると、毎分１０ミリバールの圧力上昇を緩和するには毎
時１５０ｍ3の液体流れの中に毎時２８００ｋｇの気相
の流量を注入することになることがわかる。このときモ
ル液体力価が９８％になるこの混合物は熱交換機２２内
に注入され、そこで十分に液化され、１３℃に冷却さ
れ、ついで温度−１７７℃で、すなわち約−１８２．６
℃の大気圧下でのメタンの結晶化温度より高い温度で槽
１０内に再注入される。
速な圧力上昇を管理することはできない。そのため、上
述の方法は気相１６の蒸気の一部を断続的に採取し、つ
ぎに圧縮機３６で圧縮した後、往路管路２０内を循環
し、熱交換機２２の冷却にかけられるＬＮＧ流れ内に注
入システム３５を介して注入される。熱交換機２２の入
口の流れはＬＮＧ流れ内に気相の流量が完全に溶解され
た場合には液体流れであり、またもっと一般的には、モ
ル力価が５０％から１００％、好適には７０％から１０
０％の間に含まれる、大半が液体の液体・蒸気流れであ
る。後者の場合、熱交換機２２はもちろん二相熱交換機
とするが、蒸気の量が少ないので簡単な構造とする。し
たがって、先ほどの液化天然ガス運搬船の例を取り上げ
ると、毎分１０ミリバールの圧力上昇を緩和するには毎
時１５０ｍ3の液体流れの中に毎時２８００ｋｇの気相
の流量を注入することになることがわかる。このときモ
ル液体力価が９８％になるこの混合物は熱交換機２２内
に注入され、そこで十分に液化され、１３℃に冷却さ
れ、ついで温度−１７７℃で、すなわち約−１８２．６
℃の大気圧下でのメタンの結晶化温度より高い温度で槽
１０内に再注入される。
【００２８】本発明の構造によって、有害な大気中への
排出なしに槽の液体／蒸発気体の全体（「バルク」）の
優れた交換が得られる。さらに、船舶上で使用する場合
に、上述のごとく、特に船舶のポンプや圧縮機といった
既存の要素を用いることが可能であるので、使用される
機器は高くつかないことが分かる。
排出なしに槽の液体／蒸発気体の全体（「バルク」）の
優れた交換が得られる。さらに、船舶上で使用する場合
に、上述のごとく、特に船舶のポンプや圧縮機といった
既存の要素を用いることが可能であるので、使用される
機器は高くつかないことが分かる。
【００２９】図２は図１の装置の変型であり、本発明の
装置が槽全体にも適用できることを示している。実際、
満杯に近い（例えば、９８％）第一の槽１０の横に、液
相領域または液相４２の充填率が低い第二の槽４０があ
り、その液体／蒸発気体分離表面４４、およびその気相
４６または補完空間が見える。この２つの槽の間で、導
管４８は２つの気相領域の連通を可能にする。ここで、
第二の槽４０の充填率が低いので、この槽４０について
は過冷却圧縮液体・気体混合物の再注入は必然的に気体
内に実施される。
装置が槽全体にも適用できることを示している。実際、
満杯に近い（例えば、９８％）第一の槽１０の横に、液
相領域または液相４２の充填率が低い第二の槽４０があ
り、その液体／蒸発気体分離表面４４、およびその気相
４６または補完空間が見える。この２つの槽の間で、導
管４８は２つの気相領域の連通を可能にする。ここで、
第二の槽４０の充填率が低いので、この槽４０について
は過冷却圧縮液体・気体混合物の再注入は必然的に気体
内に実施される。
【００３０】ここで、図示された２つの実施例は特に液
化天然ガス（ＬＮＧ）の貯蔵に関するものであるが、も
ちろん本発明は液化石油ガス（ＬＰＧ）、アンモニア、
水素、などの環境温度より低い温度で液体の形で得られ
るあらゆる種類の気体についても実施できる。
化天然ガス（ＬＮＧ）の貯蔵に関するものであるが、も
ちろん本発明は液化石油ガス（ＬＰＧ）、アンモニア、
水素、などの環境温度より低い温度で液体の形で得られ
るあらゆる種類の気体についても実施できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、特に標準温度では液体
とならない液化気体のための、槽の低速または急速な圧
力上昇を制御し、低温に維持することができる。
とならない液化気体のための、槽の低速または急速な圧
力上昇を制御し、低温に維持することができる。
【図１】本発明による液化ガス貯蔵輸送装置の原理図で
ある。
ある。
【図２】図１の装置の変型実施態様である。
【図３】液化気体槽の圧力の低速な上昇を制御すること
ができる先行技術の装置を示している。
ができる先行技術の装置を示している。
１０ 槽 １２ 液相 １４ 液体分離表面 １６ 気相 １８ ポンピングシステム ２０ 往路管路 ２２ 熱交換システム ２４ 復路管路 ２６，３１ 調節弁 ２８ 操作装置 ３０ 中間貯蔵室 ３２ 弁 ３４ 管路 ３５ 注入システム ３６ 圧縮機 ４０ 槽 ４２ 液相 ４４ 蒸発気体分離表面 ４６ 気相 ４８ 導管 ５０，５２ 槽 ５４，５６ 熱交換機 ５８，６０，６２，６４ 弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エマニュエル フレッシュ フランス共和国，44880 ソトゥロン，リ ュ ドゥ ラ ガティンヌ，７
Claims (14)
- 【請求項１】 槽内の液化気体の一部をポンピングシス
テムによって採取し、このように採取した液化気体を熱
交換システム内で過冷却し、このように過冷却した液化
気体を槽内に選択的に再注入する液化気体の少なくとも
一つの貯蔵輸送槽の低温維持方法であって、さらにこの
槽の気相の蒸発気体の一部を断続的に採取し、このよう
に採取した蒸気気体を圧縮機内で圧縮し、このように採
取し圧縮した蒸気気体を、採取した液化気体内に注入す
ることで、熱交換システム内で完全に液化かつ過冷却し
た混合物を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 熱交換システムが、入口では主に液体で
ある冷却されるべき流体を処理するために設計された熱
交換システムを利用することを特徴とする、請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 熱交換システム内に注入される圧縮液体
・気体混合物のモル液体力価が５０％から１００％、好
適には７０％から１００％であることを特徴とする、請
求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 複数個の槽の集合に適用されること、ま
た圧縮液体・気体混合物が少なくとも一つの槽から採取
され、かつ熱交換システム内で十分に液化かつ過冷却し
た後で、槽の少なくとも一つの中に再注入されることを
特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の方
法。 - 【請求項５】 液相と気相とから成る液化気体のための
少なくとも一つの槽と、熱交換システムとから成り、該
熱交換システムの入口は、ポンピングシステムと液体抽
出管路（往路管路）を介して液相の位置で槽と連通し、
該熱交換システムの出口は調節弁を通過した後に槽と連
通し、さらに圧縮機を備え、該圧縮機の入口が気相の位
置で槽と連通し、該圧縮機の出口が注入システムを介し
て熱交換システムの入口へ液体抽出管路（往路管路）と
連通しており、さらに十分に液化され過冷却された混合
物が槽内に再注入されることによって、槽の内容物を冷
却し圧力上昇を制御することができることを特徴とす
る、請求項１に記載の方法を実施するための装置。 - 【請求項６】 熱交換システムが、入口では主に液体で
ある冷却されるべき流体を処理するために設計された熱
交換機を備えていることを特徴とする、請求項５に記載
の装置。 - 【請求項７】 熱交換システム内に注入される圧縮液体
・気体混合物のモル液体力価が５０％から１００％、好
適には７０％から１００％であることを特徴とする、請
求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 熱交換システムを、例えば気体窒素また
は槽から発生する生成物の混合物などの冷却剤が通過す
ることを特徴とする、請求項５に記載の装置。 - 【請求項９】 熱交換システムが、１℃から２０℃、好
適には３℃から１７℃の注入された圧縮液体・気体混合
物の冷却を保証するように構成されることを特徴とす
る、請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 熱交換システムの出口と調節弁の間で
あって、十分に液化され過冷却された混合物が槽に向か
う復路管路上に配置された、中間貯蔵室を備えているこ
とを特徴とする、請求項５に記載の装置。 - 【請求項１１】 熱交換システムから出た十分に液化さ
れ過冷却された混合物が、液相および／または気相の位
置で槽内に再注入されることを特徴とする、請求項５に
記載の装置。 - 【請求項１２】 液化気体が、液化天然ガス（ＬＮＧ）
または水素などのように、圧力にかかわらず、１５℃の
標準温度では液体の形で得ることができない気体から成
ることを特徴とする、請求項５から１１のいずれか一つ
に記載の装置。 - 【請求項１３】 液化気体が液化石油ガス（ＬＰＧ）か
ら成ることを特徴とする、請求項５から７、および１
０，１１のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項１４】 熱交換システムを、プロピレン、フロ
ン、ＨＣＦＣまたは槽から発生する生成物などの冷却剤
が通過することを特徴とする、請求項１３に記載の装
置。
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