JPH11118099A - 蓄冷装置、蓄冷方法及びその装置及びbogの再液化方法 - Google Patents
蓄冷装置、蓄冷方法及びその装置及びbogの再液化方法Info
- Publication number
- JPH11118099A JPH11118099A JP9294826A JP29482697A JPH11118099A JP H11118099 A JPH11118099 A JP H11118099A JP 9294826 A JP9294826 A JP 9294826A JP 29482697 A JP29482697 A JP 29482697A JP H11118099 A JPH11118099 A JP H11118099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regenerator
- cold
- lng
- heat
- bog
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 10
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 7
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims abstract description 6
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 48
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 15
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 75
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 72
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 33
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 13
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 101100343586 Arabidopsis thaliana LNG2 gene Proteins 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WXGNWUVNYMJENI-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrafluoroethane Chemical compound FC(F)C(F)F WXGNWUVNYMJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005420 bog Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
ために使用できる、単位質量あたりの蓄冷量の大きい、
伝熱性能の高い蓄冷剤を使用した蓄冷装置、並びに、そ
の蓄冷方法、それを利用して、LNGの冷熱でBOGを
再液化する方法を提供すること。 【解決手段】 圧力容器の内部に、−100℃以下の温
度領域において冷熱を顕熱及び凝固潜熱として蓄えるこ
とができて、HFC−134a、HFC−23、HFC
−32、エタン、プロパン、ブタン及びペンタンからな
る群から少なくとも一種選ばれた第1の蓄冷剤を充填し
た第1蓄冷槽と、圧力容器の内部に、−100℃以上−
50℃以下の温度領域において冷熱を顕熱及び凝固潜熱
として蓄えることができて、メタノール、エタノール、
メタノール/水混合物、エタノール/水混合物又はメタ
ノール/エタノール/水混合物の第2の蓄冷剤を充填し
た第2蓄冷槽とを直列に連結し、該蓄冷槽に順にLNG
を流通させ、前記各蓄冷剤と隔壁を介して熱交換させて
蓄冷した後、蓄冷熱を利用してBOGを液化する。
Description
Gと略称する)を気化し、天然ガス(NGと略称する)
として供給する時の冷熱を、蓄冷剤を充填した蓄冷槽内
に蓄冷する方法及び装置、並びに、蓄冷した冷熱を利用
してNGの非供給時に、ボイルオフガス(BOGと略称
する)をLNGとして再液化する方法及び装置に関す
る。
電プラントや都市ガス用NGとして払い出される。NG
の需要時に払い出されるLNGは海水で熱交換してNG
としていたために低温海水が発生し環境に影響を与える
という問題があった。また、LNGタンクは保冷されて
いるが、BOGは、外部からの熱により常時LNGの一
部が気化したり、LNGの払い出し時や輸送船からの受
け入れ時に一部が気化したりして発生する。BOGの発
生量は、貯蔵量に対して約0.001〜0.1%/hr
である。BOGをLNGで液化して回収するには、LN
Gの払い出し時の冷熱を利用するのが熱的に有利である
が、LNGの払い出し量の少ない夜間、深夜等には、L
NGの払い出し時の冷熱を利用してBOGを直接液化す
ることはできない。
NGの気化の際に発生する冷熱を利用して冷媒を冷却し
ておき、出荷が減少又は停止した時に、冷却した冷媒を
利用しBOGを再液化してLNGタンクに戻したり(特
開昭60−98300号公報)、払い出されるNGに混
ぜて利用したりする方法が知られている。また、LNG
等の冷熱を貯蔵し、必要時にそれを利用する技術とし
て、特開昭60−98300号公報や特開昭63−20
3997号公報には、凝固点が低く沸点の高いイソペン
タン(凝固点−160℃)、イソブタン(凝固点−14
5℃)又はプロパン(凝固点−187.1℃)を蓄冷剤
に使用し、蓄冷剤を熱交換器に流通させて使用する技術
が開示されている。しかしこれらの蓄冷剤では、蓄冷剤
は凝固しないので、蓄冷剤は顕熱しか利用できず、大量
のLNGの冷熱を蓄冷するには大型の蓄冷設備が必要で
ある。また特開平5−263997号公報には、n−ペ
ンタン(凝固点−129.7℃)のように、凝固して凝
固点近傍の顕熱及び潜熱を利用できるものもあるが、凝
固点よりも高温側、即ち約−100℃以上の領域では蓄
冷能力の小さい顕熱しか利用できないために蓄冷設備が
大型になるという問題点がある。
−251182号公報には、エタノール/水の共晶混合
物を蓄冷剤に使用し、内部にこの蓄冷剤を満たした蓄冷
槽中にチューブを通過させるように設け、チューブ内に
BOGを流すことにより、BOGを再液化する方法が開
示されている。蓄冷剤にエタノール/水の共晶混合物を
使用することにより、蓄冷剤は顕熱に加えて、共晶混合
物の結晶化時の潜熱も蓄冷に利用することができる。し
かしながら、エタノールの凝固点は−114.4℃、水
の凝固点は0℃であるので、エタノール/水の混合物の
凝固点は高く、この蓄冷槽のみでは蓄冷の温度レベルが
高く、蓄冷温度の点で有利とは言い難い。
の問題を生ずることなく、LNGの冷熱を蓄冷する方法
及びその装置を提供すること、並びにそれを利用してL
NGの非需要時に、発生するBOGを液化する方法及び
その装置を提供することである。
した結果、かかる問題点を解決しうることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
に、−100℃以下の温度領域において冷熱を顕熱及び
凝固潜熱として蓄えることができる第1の蓄冷剤を充填
した第1蓄冷槽と、圧力容器の内部に、−100℃以上
−50℃以下の温度領域において冷熱を顕熱及び凝固潜
熱として蓄えることができる第2の蓄冷剤を充填した第
2蓄冷槽とを直列に連結し、該蓄冷槽に順に熱媒体を流
通させ、前記各蓄冷剤と隔壁を介して熱交換できるよう
にしたことを特徴とする蓄冷装置に関するものである。
これにより、例えば払い出しLNGの冷熱を、蓄冷剤を
充填した蓄冷槽内に、顕熱および潜熱として蓄えること
が可能となり、顕熱のみで蓄冷した場合に比べて蓄冷槽
を小さくすることができて、しかもLNGの冷熱を−1
00℃以下と−100℃以上の2段階の温度レベルで蓄
冷できるので熱効率が高い。
−134a、HFC−23、HFC−32、エタン、プ
ロパン、ブタン及びペンタンからなる群から少なくとも
一種選ばれた蓄冷剤であることを特徴とする本発明の第
1に記載の蓄冷装置に関するものである。本発明の第3
は、第1の蓄冷剤が、HFC−134a/HFC−23
の混合物で各成分のモル分率が0.8〜0.4/0.2
〜0.6である混合物、またはHFC−134a/HF
C−32の混合物で各成分のモル分率が0.8〜0.5
/0.2〜0.5である混合物のいずれかの蓄冷剤であ
ることを特徴とする本発明の第2に記載の蓄冷装置に関
するものである。本発明の第4は、第2の蓄冷剤が、メ
タノール、エタノール、メタノール/水混合物、エタノ
ール/水混合物、メタノール/エタノール/水混合物の
いずれかの蓄冷剤であることを特徴とする本発明の第1
〜3のいずれかに記載の蓄冷装置に関するものである。
これらにより、具体的に使用できる蓄冷剤が与えられ、
所要の蓄冷剤を選択することができる。
の蓄冷装置を用いて、LNGを第1蓄冷槽から第2蓄冷
槽へと流通させ、第1の蓄冷剤及び第2の蓄冷剤とそれ
ぞれ隔壁を介して熱交換することにより、LNGの冷熱
を第1の蓄冷剤及び第2の蓄冷剤に蓄冷することを特徴
とするLNG冷熱の蓄冷方法に関するものである。これ
により、例えば払い出しLNGの冷熱を、蓄冷剤を充填
した蓄冷槽内に、顕熱および潜熱として蓄えることが可
能となり、顕熱のみで蓄冷した場合に比べて蓄冷槽を小
さくすることができて、しかもLNGの冷熱を−100
℃以下と−100℃以上の2段階の温度レベルで蓄冷で
きるので熱効率が高い。
G冷熱の蓄冷方法により蓄冷された第1の蓄冷剤及び第
2の蓄冷剤を用いて、BOGを第2蓄冷槽から第1蓄冷
槽へと流通させ、第2の蓄冷剤及び第1の蓄冷剤とそれ
ぞれ隔壁を介して熱交換することにより、BOGを液化
させることを特徴とするBOGの再液化方法に関するも
のである。これにより、必要に応じ、蓄冷した冷熱を利
用してBOGを再液化させることができて、しかも−1
00℃以下と−100℃以上の2段階で熱交換するので
熱効率が高く、LNGの非供給時にBOGをほぼ全量再
液化することができる。
とする炭素数1〜5の飽和炭化水素からなり、常圧ない
し加圧下に、約−160ないし−180℃に冷却されて
液化し貯蔵されており、常圧における気化温度は−16
1℃である。したがって、LNGが気化し外温のNGと
なるまでの蒸発潜熱及び/又は顕熱を冷熱として蓄冷す
ることができる。さらに、この蓄冷された冷熱を利用し
てBOGを再液化することができる。上述のように、天
然ガスはメタンを主成分とする多成分系の混合物であ
り、産地によって少しづつ組成を異にする。したがっ
て、BOGの沸点と露点も天然ガスの種類によって異な
るが、沸点はほぼ同一の値を示す。BOGはLNGタン
ク内の上部にほぼ常圧で溜まり、その温度は約−160
〜−100℃であり、主たる成分はメタンであり、常圧
における沸点は約−161℃であり、4気圧に圧縮した
状態の液化温度は約−140℃であり、40気圧に圧縮
した状態の沸点は約−81℃である。
たLNGタンクから火力発電プラントや都市ガス用にN
Gとして払い出されるLNGを言い、需要期間とは、L
NGが上記用途に払い出される期間を言い、非需要期間
とは、上記用途に払い出される量が減少した又は0であ
る期間を言う。したがって、例えば、需要期間とは昼間
であり、非需要期間とは夜間又は早朝あるいは火力発電
プラント等の停止期間である。また、必要時にとは、例
えば、BOGを液化するために冷熱を使用する時であ
る。BOGは需要期には火力発電プラントや都市ガス用
にNGとして払い出されるが、非需要期には外熱により
ほぼ一定の速度で発生し、LNGタンク内の上部に溜ま
るので、上記発生速度に合わせてBOGを蓄冷装置によ
り再液化する。したがって、本発明ではBOGをLNG
タンク内の上部に大量に貯蔵する必要はない。
置により液化されてもよいし、予冷却されてから蓄冷装
置により液化されてもよい。予冷却の方法としては、本
発明で使用する蓄冷槽の温度よりも高温の約−50℃〜
常温で熱交換できるものであり、本発明における蓄冷装
置で熱交換したLNGを払い出しNG(約5℃)にする
までの冷熱を予冷設備(例えば、第2蓄冷槽と過熱器の
間に設けられる)に蓄冷し、使用することができる。ま
た、BOGを払い出しNGの圧力まで昇圧するのに要す
るポンプ動力が、BOGの液化に要するポンプ動力より
も大きい場合には、日中等LNGの払い出し時において
も蓄冷された冷熱を利用してBOGを液化してもよい。
G、BOGまたは作動流体を流体と総称することがあ
る。本発明で第1蓄冷槽で使用する第1の蓄冷剤は、−
100℃以下で蓄冷可能な、好ましくは、−120℃〜
−200℃程度での使用に適した蓄冷剤である。蓄冷剤
の凝固点は−100℃以下であり、冷熱を蓄冷剤の顕熱
及び凝固潜熱として蓄えられる媒体であり、圧力容器の
内部に充填して使用した時に、−100℃を越えて常温
までの温度で液体状態のものであり、しかも凝固時にも
伝熱効率の高いものである。
a、HFC−23、HFC−32、エタン、プロパン、
ブタン、ペンタン及びこれらの混合物の群から選ばれた
少なくとも一種からなる蓄冷剤が使用される。特に、H
FC−134a/HFC−23の混合物で各成分のモル
分率が0.8〜0.4/0.2〜0.6である混合物
は、共晶点を含むので融点降下を示し、蓄冷剤の大部分
が−160℃程度まで液体状態を保って、凝固点に達し
たときに凝固して蓄冷する。HFC−134a/HFC
−32の混合物で各成分のモル分率が0.8〜0.5/
0.2〜0.5である混合物もまた同様であり、蓄冷剤
の大部分が−160℃程度まで液体状態を保って、凝固
点に到達したときに凝固して蓄冷する。また、前述の共
晶系混合物の2例では、混合物の組成を変えることで蓄
冷剤の融点を随意に変えることができる。同様にHFC
−134aにHFC−23及びHFC−32を添加した
ものも共晶系混合物であり、融点降下を示し、上記と同
様に使用することができる。エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン及びこれらの混合物はHFC−134aに
対する溶解度が高く、これらの炭化水素成分の少なくと
も1成分とHFC−134aを含む混合物は−120℃
を越えて常温までの温度で液体状態であり、−120℃
以下で固溶体を形成させることができる。
剤は、純物質又は混合物であり、混合物の場合は、各成
分が純物質である場合よりも蒸気圧を低下させたり、引
火性を低下させることができ、場合によっては非引火性
にすることが可能である。また、蓄冷剤は、金属に対す
る腐蝕性がほとんどなく、金属製の耐圧容器に封入して
長期間使用することができる。また、本発明の蓄冷剤
は、オゾン破壊性が低く、外部に漏れた場合でも安全性
は高い。
の蓄冷剤は、メタノール、エタノール、水及びこれらの
混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種からな
る。これらの成分の融点は、純成分ではメタノール−9
7.8℃、エタノール−114.4℃、水0℃であるか
ら、これらの混合物の組成を調整することで、融点を−
100℃以上に設定することができる。したがって、第
1蓄冷槽の蓄冷温度を−160〜−100℃に、第2蓄
冷槽の蓄冷温度を第1蓄冷槽の蓄冷温度よりも高い−1
00〜−50℃に設定して、LNGの冷熱を2段階の温
度レベルで蓄冷し、必要に応じ、その蓄冷熱を利用して
BOGを再液化させることができる。すなわち、本発明
により、LNG冷熱の利用が向上することになる。
容器の材質及び肉厚は、使用状態に合わせて選択され
る。しかしながら、−100℃以下のような低温と常温
の間で繰り返し冷却、昇温が行われ、長期間、好ましく
は10年間以上使用に耐えるものである。また、蓄冷及
び冷熱の再利用の点から熱伝導率のよいものが好まし
い。材質としては、例えば、アルミニウム、アルミニウ
ム合金、銅、銅−ニッケル合金、クロム−ニッケル合
金、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、オーステナイト系ス
テンレス鋼、チタン、チタン合金が挙げられる。耐圧容
器の表面は、耐腐蝕性を増すために、ガラス、セラミッ
ク、黒鉛等でコーティングされていてもよい。又、耐圧
容器は、必要により、表面に凹凸等の模様を有していた
り、磁化されていたりあるいは酸化皮膜を設けられてい
てもよい。
蓄冷剤は、冷却して液体状態にして封入しても、気体で
耐圧容器を冷却して封入してもよい。耐圧容器に封入さ
れる蓄冷剤の量は蓄冷剤の膨張率を基にして決められ
る。凝固時の膨張率の大きいものでは、容器の容量の8
0%とかの安全率を見込む場合がある。蓄冷剤を耐圧容
器に封入した際の充填口は溶接、ねじ止め等により閉じ
ることができる。
を内部に充填した第1蓄冷槽と、第2の蓄冷剤を内部に
充填した第2蓄冷槽とを直列に連結し、該第1の蓄冷槽
及び第2蓄冷槽にLNGを隔壁を介して熱交換させる」
における「隔壁を介して熱交換させる」について説明す
る。第1蓄冷槽及び第2蓄冷槽は、蓄冷槽内部に、蓄冷
剤と熱交換させる流体を流通させる隔壁、例えばチュー
ブが設けられており、蓄冷槽内部のチューブの外側には
蓄冷剤が充填される。チューブの数は熱交換に必要な本
数である。チューブの形状は、直線状、蛇管状又はスパ
イラル状のものが挙げられる。したがって、この場合に
は、蓄冷槽はシェルアンドチューブ型熱交換器のような
形状のものとなる。隔壁としてはチューブに限定され
ず、例えば、蓄冷槽内部に複数の板状の隔壁が設けられ
て、流体の通路となし、その通路にLNG等を流通させ
るようにすることもできる。このように、「隔壁を介し
て熱交換させる」とは、蓄冷剤と、LNGもしくはN
G、又はBOGとが、隔壁を隔てて熱伝導により熱交換
が行われることを意味するので、蓄冷剤と、LNGもし
くはNG、又はBOGとが混合することはない。
い出しLNGの冷熱を蓄冷し、これを利用してBOGを
再液化する方法を説明する。LNGタンク1(容量10
万kl)には、LNGが常圧ないし約0.15kgf/cm2
のやや加圧で、−160℃近傍で貯蔵されており、LN
Gの上部にはBOGが常圧ないしやや加圧で−160〜
−100℃で溜まっている。LNGの払い出し量は昼間
需要時に例えば、100t/hrで、ポンプにより30
kgf/cm2に加圧されて払い出され、夜間非需要時の払い
出し量はほぼ0t/hrである。BOGの発生量は常時
平均2t/hrである。第1蓄冷槽4はシェルアンドチ
ューブ型の圧力容器であり、そのチューブ側に払い出し
LNG2が流通され、蓄冷槽内のLNG流通チューブ以
外の空間、即ちシェル側には蓄冷剤が充填されている。
第1蓄冷槽4に充填される第1の蓄冷剤5は、HFC−
134a、HFC−23、HFC−32、エタン、プロ
パン、ブタン、ペンタン及びこれらの混合物からなる群
から選ばれた少なくとも一種からなる蓄冷剤である。ま
た、第2蓄冷槽7もシェルアンドチューブ型の圧力容器
であり、そのチューブ12側には第1蓄冷槽4通過後の
LNG及び/又はNGが流通され、第2蓄冷槽内のLN
G流通チューブ以外の空間、即ちシェル側には第2の蓄
冷剤が充填されている。第2の蓄冷剤13は、メタノー
ル、エタノール、メタノール/水、エタノール/水の混
合物、又はメタノール/エタノール/水の3成分系混合
物である。
LNG2は、第1蓄冷槽4のLNG流通チューブ6に供
給され、第1の蓄冷剤5に蓄冷される。第1蓄冷槽4を
出たLNG及び/又はNGは第2蓄冷槽7に供給され、
より高温度側の冷熱が蓄冷される。第2蓄冷槽7を出た
NGは過熱器8に供給され所定の温度にして、NGとし
て払い出される。過熱器8としては、海水を散水する方
式のものが使用される。次に、需要時に、LNGタンク
1の上部に溜まっているBOG3はBOG圧縮機10に
より3〜20kgf/cm2に圧縮され、払い出されるLNG
2に直接混合することで再液化し、BOGを併合した払
い出しLNG2は第1蓄冷槽4及び第2蓄冷槽7をこの
順で通過し、各蓄冷槽内の蓄冷剤にその冷熱を与え、L
NG2自身は気化して、さらに過熱器8によって5℃レ
ベルまで過熱されたNGとなる。
に溜まってくるBOG3は、BOG圧縮機10により3
〜20kgf/cm2に圧縮され、図1で点線で示すように、
第2蓄冷槽7に供給されて冷却された後、第1蓄冷槽4
のLNG流通チューブ6に供給され、蓄冷剤5により冷
却されて再液化BOG11となり、LNGタンク1に戻
される。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例1)図1に示す装置において、LNGタンク1
には、LNGが常圧、−161℃で貯蔵されており、L
NGの上部にはBOGが常圧、−160℃で溜まってい
る。LNGの払い出し量は昼間の需要時に100t/h
rで、ポンプにより30kgf/cm2に加圧されて払い出さ
れ、夜間の非需要時の払い出し量は0t/hrである。
第1蓄冷槽4は直径3m、長さ13m、容積70m
3(チューブ容積も含む蓄冷槽の容積)の蓄冷槽であ
り、LNG流通チューブが設けられており、第1蓄冷槽
内のLNG流通チューブ以外のシェル側空間には表1に
示す蓄冷剤が充填されている。また、第2蓄冷槽7には
NG流通チューブが設けられており、第2蓄冷槽内のN
G流通チューブ以外の空間にはエタノール/水の混合蓄
冷剤(第2の蓄冷剤)が満たされている。需要時に、L
NGタンク1を出た払い出しLNG2は、第1蓄冷槽4
のLNG流通チューブ6に供給され、同チューブの外部
を囲む蓄冷剤5に蓄冷された。第1蓄冷槽4を出たNG
は第2蓄冷槽7に供給され、より高温度の冷熱が蓄冷さ
れた。第2蓄冷槽7を出たNGは海水散水方式の過熱器
8に供給され所定の温度にして、NGとして払い出され
た。結果を表1に示す。LNGから蓄冷装置への冷熱の
移動は良好であった。
蓄冷装置に、LNG非需要時に、LNGタンクの上層部
に蓄積してくるBOGを、圧力35kgf/cm2までに圧縮
し、予冷設備(図示せず。例えば、第2蓄冷槽と過熱器
の間に設けられる)により−50℃に予備冷却したBO
Gを2t/hrで、約6時間にわたって連続供給し、供
給したBOGの全量を液化させて、LNGタンク1に戻
すことができる。
を、蓄冷剤を充填した蓄冷槽内に、顕熱および潜熱とし
て蓄えることが可能となり、顕熱のみで蓄冷した場合に
比べて蓄冷槽を小さくすることができる。さらに、第1
蓄冷槽の蓄冷温度を−100℃以下に、第2蓄冷槽の蓄
冷温度を第1蓄冷槽の蓄冷温度よりも高い−100℃以
上に設定して、LNGの冷熱を2段階の温度レベルで蓄
冷し、必要に応じ、その蓄冷熱を利用してBOGを再液
化させることができる。また、蓄冷した冷熱を利用し
て、LNGの非供給時にBOGをほぼ全量再液化してL
NG貯槽に戻すことができる。
Gの再液化を示すフロー図である。破線は非需要時のB
OGの圧縮された後の流れを示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 圧力容器の内部に、−100℃以下の温
度領域において冷熱を顕熱及び凝固潜熱として蓄えるこ
とができる第1の蓄冷剤を充填した第1蓄冷槽と、圧力
容器の内部に、−100℃以上−50℃以下の温度領域
において冷熱を顕熱及び凝固潜熱として蓄えることがで
きる第2の蓄冷剤を充填した第2蓄冷槽とを直列に連結
し、該蓄冷槽に順に熱媒体を流通させ、前記各蓄冷剤と
隔壁を介して熱交換できるようにしたことを特徴とする
蓄冷装置。 - 【請求項2】 第1の蓄冷剤が、HFC−134a、H
FC−23、HFC−32、エタン、プロパン、ブタン
及びペンタンからなる群から少なくとも一種選ばれた蓄
冷剤であることを特徴とする請求項1に記載の蓄冷装
置。 - 【請求項3】 第1の蓄冷剤が、HFC−134a/H
FC−23の混合物で各成分のモル分率が0.8〜0.
4/0.2〜0.6である混合物、またはHFC−13
4a/HFC−32の混合物で各成分のモル分率が0.
8〜0.5/0.2〜0.5である混合物のいずれかの
蓄冷剤であることを特徴とする請求項2に記載の蓄冷装
置。 - 【請求項4】 第2の蓄冷剤が、メタノール、エタノー
ル、メタノール/水混合物、エタノール/水混合物、メ
タノール/エタノール/水混合物のいずれかの蓄冷剤で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
蓄冷装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4に記載の蓄冷装置を用い
て、LNGを第1蓄冷槽から第2蓄冷槽へと流通させ、
第1の蓄冷剤及び第2の蓄冷剤とそれぞれ隔壁を介して
熱交換することにより、LNGの冷熱を第1の蓄冷剤及
び第2の蓄冷剤に蓄冷することを特徴とするLNG冷熱
の蓄冷方法。 - 【請求項6】 請求項5記載のLNG冷熱の蓄冷方法に
より蓄冷された第1の蓄冷剤及び第2の蓄冷剤を用い
て、BOGを第2蓄冷槽から第1蓄冷槽へと流通させ、
第2の蓄冷剤及び第1の蓄冷剤とそれぞれ隔壁を介して
熱交換することにより、BOGを液化させることを特徴
とするBOGの再液化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29482697A JP3631893B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 蓄冷装置、lng冷熱の蓄冷方法及びbogの再液化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29482697A JP3631893B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 蓄冷装置、lng冷熱の蓄冷方法及びbogの再液化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118099A true JPH11118099A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3631893B2 JP3631893B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=17812762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29482697A Expired - Fee Related JP3631893B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 蓄冷装置、lng冷熱の蓄冷方法及びbogの再液化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3631893B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002062043A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 液化天然ガスの蒸発ガス処理装置 |
| CN103900294A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 株式会社京滨冷暖科技 | 带蓄冷功能的蒸发器 |
| CN106641715A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 一种天然气液化冷箱回收bog冷量的系统 |
| JP2019210394A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 富士通株式会社 | 蓄熱材、伝熱装置及びエネルギーハーベスタ |
| CN116336381A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-06-27 | 浙江大学 | 调压储氢装置、调压储氢方法和复合式输氢系统 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP29482697A patent/JP3631893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002062043A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 液化天然ガスの蒸発ガス処理装置 |
| CN103900294A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 株式会社京滨冷暖科技 | 带蓄冷功能的蒸发器 |
| JP2014124971A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Keihin Thermal Technology Corp | 蓄冷機能付きエバポレータ |
| CN103900294B (zh) * | 2012-12-25 | 2017-11-14 | 株式会社京滨冷暖科技 | 带蓄冷功能的蒸发器 |
| US10006680B2 (en) | 2012-12-25 | 2018-06-26 | Keihin Thermal Technology Corporation | Evaporator with cool storage function |
| CN106641715A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 一种天然气液化冷箱回收bog冷量的系统 |
| JP2019210394A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 富士通株式会社 | 蓄熱材、伝熱装置及びエネルギーハーベスタ |
| CN116336381A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-06-27 | 浙江大学 | 调压储氢装置、调压储氢方法和复合式输氢系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3631893B2 (ja) | 2005-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3664862B2 (ja) | Lng冷熱の蓄冷方法及びその装置並びに蓄冷熱利用によるbogの再液化方法及びその装置 | |
| EP2196722B1 (en) | Device for re-liquefaction of liquefied gas, liquefied gas storage facility and liquefied gas carrying vessel equipped with the device, and method of re-liquefaction of liquefied gas | |
| US20050274126A1 (en) | Apparatus and methods for converting a cryogenic fluid into gas | |
| JP4217656B2 (ja) | 水素液化装置及び液体水素製造システム | |
| JPH0960799A (ja) | 複数成分をもつ低温液体及びそのボイルオフガスの処理装置 | |
| JP3868033B2 (ja) | Lngボイルオフガスの再液化方法及びその装置 | |
| JPH0682035B2 (ja) | 低温液化ガスの蓄熱装置 | |
| KR102282181B1 (ko) | 직냉식 액화장치 | |
| JPH11118099A (ja) | 蓄冷装置、蓄冷方法及びその装置及びbogの再液化方法 | |
| US3760597A (en) | Short term storage of natural gas | |
| JP3656128B2 (ja) | Lng冷熱の蓄冷および有効利用方法およびその装置 | |
| US20250354661A1 (en) | System and method for supplying liquefied hydrogen | |
| JP3534587B2 (ja) | 蓄冷剤、蓄冷剤を含む蓄冷体、蓄冷体を使用した蓄冷装置、蓄冷方法及びbogの再液化方法 | |
| JP2011127754A (ja) | 水素ガス冷却装置 | |
| JPH0627622B2 (ja) | 低温液化ガスの蓄冷による冷熱利用方法 | |
| US3918265A (en) | Compensation of refrigeration losses during the storage of liquefied, low-boiling gaseous mixtures | |
| US12504124B2 (en) | Liquefied hydrogen storage tank, and method for controlling temperature of liquefied hydrogen storage tank | |
| US12422101B2 (en) | System and method for controlling boil-off gas from liquefied hydrogen | |
| JP2979704B2 (ja) | 低温流動性蓄冷材 | |
| JPS62174286A (ja) | 全体として不腐食性の蓄熱物質 | |
| JPH06313687A (ja) | 蓄冷熱利用の液化天然ガス気化装置 | |
| US20250257954A1 (en) | Use of phase change materials to store energy for refrigeration in chemical production processes | |
| JP2005214237A (ja) | 固相メタンを利用する天然ガスの貯蔵方法及び装置 | |
| JP2002062043A (ja) | 液化天然ガスの蒸発ガス処理装置 | |
| JP7518348B2 (ja) | 被冷却ガスの液化装置及び被冷却ガスの液化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040130 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041015 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041020 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041220 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |