JPS5997399A - Lng貯蔵設備の給液ライン予冷方法 - Google Patents

Lng貯蔵設備の給液ライン予冷方法

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JPS5997399A
JPS5997399A JP57205895A JP20589582A JPS5997399A JP S5997399 A JPS5997399 A JP S5997399A JP 57205895 A JP57205895 A JP 57205895A JP 20589582 A JP20589582 A JP 20589582A JP S5997399 A JPS5997399 A JP S5997399A
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JP
Japan
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lng
liquid supply
supply line
gas
boil
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JP57205895A
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JPH0243079B2 (ja
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Hiroshi Makihara
牧原 洋
Keijirou Yoshida
圭二郎 吉田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はLNG貯蔵設備に係る。
第1図は従来法の態様を示す図である。第1図において
、LNGタンク1内のLNGを消費しつつある状態を想
定すると2次のようになる。
すなわち、LNGの消費過程ではLNGタンクlの底部
近くに連結している弁8を開、弁4を開、弁17を閉の
状態にしたまま、LNG″はポンプ2によってくみ出し
供給液10としてまた当該タンクl内で蒸発したLNG
はコンプレッサ20を介してボイルオフガス、11とし
てそれぞれ消費設備に供給されている。またこのときの
液面レベルは、LNGタンクlおよび給液ライン9とも
に記号16で示す位置にある。従って、LN、Gの消費
過程では、LNGタンクへの給液ライン9の液面レベル
16から給液ノズル12に至る区間はボイルオフガスは
含むがLNGは含まないため、外気からの熱侵入によっ
て常温近くまで昇温した状態となっている。
そこで、上述のような給液ライン9が冷却されていない
状態から、LNGタンクへのLNG充填操作開始するに
当っては、LNGが上ζ、給液ライン9を通過する際に
一挙に多量のボイルオフガスを発生しないようにする必
要がある。
すなわちLNG充永過程では、弁3を閉、弁4.17.
5をそれぞれ開とし、LNGタンカー+  λ 7にあるLNGをロープインクアーム6、LNGパイプ
ライン8さらに給液ライン9を経由して、給液ノズル1
2の先端からLNGタンク1に供給するが、前述のよう
に給液ライン9が予冷されていないた・めに給液開始当
初から多量のLNGを送り込むと、LNGの激しい突沸
が起り当該配管のほか隣接する配管、LNGタン°りお
よびボイルオフガス・コンプレッサ20に対して内圧の
上昇、脈動、振動、衝撃、過負荷などの悪影響を及ぼす
。これらの現象を防止するため従来は、給液開始当初は
徐々にLiNGを送り込み、前記給液ライン9の予冷操
作に長時間を要していた。
本発明は上述の従来法の欠点を解−決したもので、LN
Gの消費過程の段階から、前述の給液ライン9を予冷し
ておく方法に関する。本発明の方法は、LNGタンクl
の内部のLNGを用いて常に給液ラインを冷却しておく
もので、従ってLNGタンクへの充填操作を開始するに
あたって従来長時間を要して予冷を行なう、必要がなく
、LNGの突沸を生じさせないで直ちにLNG充填の開
始が可能となるようにしたものである。
すなわち2本発明はLNGタンカー等からLNGを移送
してLNG貯蔵タンクへ充填するための給液ラインにお
いて、LN−G充填操作に先だって実施する当該給液ラ
インの予冷操作として、LNG貯蔵タンク底部と当該給
液ラインとを連通させてLNGを給液ラインに導(と共
に。
ボイルオフガスを給液ライン中のLNG内部に吹き込ん
で詮無を発生させ、当冷気を接液部以外の給液ラインに
流通させることを特徴とするLNG貯蔵設備の給液ライ
ン予冷方法であり。
次のような特徴がある。
■ ボイルオフガス19をコンプレ、す18を介して、
給液ライン9の下部でかつLNG液面レベル16より−
も低い位置から注入することによって、十分冷たいボイ
ルオフガスを得、これを給液ライン9に流通することに
よって、当該給液ライン9を予冷すること。
■ 上記0)の冷却源が、LNGタンク内のLNGであ
ること。
■ −E記■のボイルオフカスがLNGタンク内にある
。又は当該タンクで発生したボイルオフガスであること
■ 上記■の予冷操作を、LNGの消費過程段階で実施
しておくこと。
■ −F記■〜■の操作によって、当該給液ライン9で
LNGの突沸の危険性なく、直ちにLNGタンカーから
LNGタンクへのLNGの充填を開始できること。
本発明は、LNGタンクへの給液ラインを容易に予冷す
る方法に関するもので、この実施の態様を第2図および
第8図に基づいて、以下に具体的に説明する。
まづ・第2図の例において、LNG消費過程ではLNO
タンクlの底部に連結した弁8,4および17はそれぞ
れ開、開、閉の状態となっているが、この状態において
給液ライン9をLNGの沸点近くまで十分冷却するため
2本発明ではLNGタンク1の−F部からボイルオフカ
ス19をとり出し、コンプレッサ13および弁14を経
由して、給液ライン9の下部に注入するものである。こ
のとき、ボイルオフカスを注入する位置は、少なくとも
LNG液面レベル16の下方とし。
LNG中にボイルオフカスをバブリングすればLNGの
蒸発に伴なう冷却効果によってボイルオフガスは冷却さ
れる。さらに、この冷却されたボイルオフガスは、管内
を流動しながら、当該給液ライン9を冷やしてLNGタ
ンク1に戻る。
次に1本発明による方法の第3図の−1は、後述するL
NG蒸発に伴なう高沸点成分煮結り現象による蒸発温度
−F昇を避けるために、第2図の実施例にさらにLNG
リターンライン15を設置したものである。このLNG
リターンライン15は、給液ライン9の下部とL fS
 o、タンクlの底部を結ぶもので、弁14を介して吹
き込まれるボイルオフガスと接触するLNGが、絶えず
LNGタンク内のLNGと置換されるようにしたもので
ある。
以−Fが本発明による方法の概要である。以下に、さら
に詳細に本発明の方法について説明する。
第4図、第5図は、LNGの一例について加熱した時の
蒸発特性を示す。第4,6図から判るように、加熱前の
温度は約−160℃であるが。
加熱に伴なって徐々に蒸発の進行と温度の上昇が起り、
LNGlkg当り約160Kcalの加熱でほぼ全量が
蒸発し、このときの温度は約−78℃となる。
上述のように蒸発過程で温゛度が一定値を示さないのは
、LNGはメタンを主成分とするが。
エタン、プロパン等のやや沸点の高い成分も含むからで
ある。これを高沸点成分の煮詰り現象と称したもので、
メタン純度の低いLNGについては1時間と共に沸点の
上昇が起るため当該給液ラインの予冷に不都合が生じる
。そこで。
メタン純度の低いLNGの場合には、第3図のダ1で示
したように給液ライン中のLNGがLNGタンク内のそ
れと置換するようにLNGリターンライン15を設置し
たわけである。
ところで1本発明による第2図、第8図の方法において
・当該給液ラインを所定の温度に予冷しておくために必
要なボイルオフガス量は。
次のようにして決める。
すなわち、当該給液ライン中を流れるボイルオフガスの
温度は少な・べとも所定のライン予冷温度よりも低く、
その量は当該給液ラインへの外部からの入熱を相殺□す
るに十分であることが必要である。
〔実施例〕
第8図に示した本発明の方法を実施した時の状況を以下
に示す。
給液ラインの寸法:直径20イ♂テ(508Mφ)×長
さ100m 給液ラインの保冷層:ウレタンフォーム厚さ140m1
11ウレタンフオームの熱伝導率: λ=0.02 +
 0.000120KCaI/n1.61℃  ここで
、θは温度(℃) 一120℃で、λ=0.005(iKcal/m−h・
℃ 給液ラインの予冷温度: −120℃ 気温         =26℃ 給液ライン9における外部入熱量Q i nを概算する
と。
Qin −yr Dav L −2−△T= π(0,
508+0.140 ) X 100 X 1停vμ(
25−(−120))0.14 = 1180KCal/h 測定によると上記人熱分を冷却するために、給液ライン
を流れるボイルオフガスが、 −x5ot::から−1
25″Cに温度上昇していた。これらの結果に基づいて
給液ラインの予冷に必要なボイルオフガス流量wGAs
を以下に推定する。
すなわち、第6図からボイルオフガスのエノタルピHな
求めると。
H−1,。℃= 298 Kc a l4H−125℃
=811 7/ したがって。
次に、−150℃のボイルガスを給液ライン下部のLN
Gの蒸発で発生させるには、第4図、第5図から加熱量
はQ = 76 K Ca ’ /kg−LN(lでよ
く、このときのLNGの蒸発率はφ= 0.58である
tたLNGタンク1の内部から取り出したボイルオフガ
ス温度は約−80℃であったが、これをさらにコンプレ
ッサで圧縮した時の温度つまり吹き込みガス温度は約−
50℃であり、このときの吹き込みガスのエンタルピを
求めるとH−50’C=846 KC”/kg ドア’
J: ル。
加熱は吹き込みカスの顕然であるから、吹き込み前後の
物質・熱収支をとると、つきのようになる。すなわちW
LNG 、 WBLOWをそれぞれ、吹き込みガスと接
触するLNGの量、吹き込みガス量とすると。
W(iA8−WLNOφ+WBLOW WLNc2°Q=WnhoW(H,、=cH−+60℃
)−F式に数値を代入すると。
91 == WLN、 X 0.58 + WBLOw
WLNQ X 76°WBLOW(846−298)連
立させて解くと。
W LNG == 42 K ca l /hWBLO
W = 67 Kcal /hすなわち 67Kcal
/hの吹き込みボイルカスに対して 42Kcal/h
のLNGが接触し、  42X0.58=24 K c
a l /bが蒸発し、吹き込みと蒸発分合わせて24
 +67 =91KCal/h 、 −150℃のガス
で当該給液ラインを予冷したことになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のLNGタンク給液ライう予冷方法を説
明する図、第2図、第3図は本発明によるLNGタンク
への給液ラインの予冷方法を示す図である。 第4図、第5図は単位質量のLNGに対して熱を加えた
場合に観察される蒸発特性を示す図であり、それぞれ加
熱量に対する蒸発率、蒸発カスの温度を示す図である。 第6図は、温度に対するボイルオフカスのエンタルピの
図である。 1・・・L N Gタンク、2・・・LNG<み出しポ
ンプ、8・・・弁、4・・・弁、5・・・弁、6・・・
LNGローディングアーム、7・・・LNGタンカー、
8・・・LNGパイプライン、9・・・給液ライン、1
0・・・消費設備への供給液、11・・・ボイルオフガ
ス、 12・・・給液ノズル、18・・・コンプレッサ
、14・・・弁、15・・・LNGリターンライン、1
6・・・LNG液面レベし。 17・・・弁、18・・・ボイルオフガス、19・・・
ボイルオフガス、20・・・ボイルオフガス・コンプレ
・ノサ0葛2閃 ガロも牲11   g  (Haり升シー乙Nと)第4
巳 [u  M  %    Q   (”4g−tst、
)第5図 )口1L f:、 (′Cン 第す図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. LNGタンカー等からLNG’&移送してLNG貯蔵タ
    ンクへ充填すまための給液ラインにおいて、LNG充′
    填操作に先だって実施する当該給液ラインの予冷操作と
    して、LNG貯蔵タンク底部と当該給液ラインとを連通
    させてLNGを給液ラインに導(と共に、ボイルオフガ
    スを給液ライン中のLN、G内部に吹き込んで冷気を発
    生させ、当冷気を接液部以外の給液ラインに流通させる
    ことを特徴とするLNG貯蔵設備の給液ライン予冷方法
JP57205895A 1982-11-24 1982-11-24 Lng貯蔵設備の給液ライン予冷方法 Granted JPS5997399A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01120500A (ja) * 1987-11-02 1989-05-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Lng受入配管の予冷保持方法
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WO2016052374A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 川崎重工業株式会社 液化水素移送システム

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