JP2007155060A - Boiled-off gas re-liquefying method - Google Patents

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Koji Narukawa
公史 成川
Takeshi Suzuki
鈴木　　剛
Nobutaka Oya
信貴 大屋
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To re-liquefy BOG by using LNG even in the night time requiring less gas consumption. <P>SOLUTION: This method is provided for re-liquefying boiled-off gas (b) which is generated from liquefied natural gas (a) in a storage tank 1. Herein, the boiled-off gas (b) is compressed by a compressor 2, and the boiled-off gas (b) after compressed is cooled by a pre-cooler 3 and a main cooler 4 and supplied into a mixing drum 8. On the other hand, the liquefied natural gas (a) is boosted by a first boost pump 5 and supplied to a vaporizer 7, part thereof is injected through a pressure reducing valve 6 into the mixing drum 8, and the liquefied natural gas (a) atomized by the injection and the boiled-off gas (b) in the mixing drum 8 are put in gas-liquid contact with each other to re-liquefy the boiled-off gas (b) in the mixing drum 8. Furthermore, the re-liquefied boiled-off gas (b) is boosted by a second boost pump 21 and then supplied to the pre-cooler 3 to pre-cool the boiled-off gas (b) after compressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液化天然ガス（以下、ＬＮＧと称する。）への熱の侵入によって発生したボイルオフガス（以下、ＢＯＧと称する。) を、再度、液化させるボイルオフガスの再液化方法に関するものである。   The present invention relates to a method for re-liquefying a boil-off gas in which boil-off gas (hereinafter referred to as BOG) generated by the penetration of heat into liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) is liquefied again.

ＬＮＧへの熱の侵入によって発生したＢＯＧを都市ガスの原料として使用する場合、ＢＯＧを都市ガスの送出圧以上（最高６．９ＭＰａ程度）に昇圧する必要がある。この送出圧が高くなるほど、昇圧のための動力が増大し、コストが上昇するという問題がある。   When using BOG generated by the heat intrusion into LNG as a raw material for city gas, it is necessary to increase the BOG to a pressure higher than the delivery pressure of city gas (up to about 6.9 MPa). As this delivery pressure increases, there is a problem that the power for boosting increases and the cost increases.

そこで、一般のＬＮＧ基地では、図５に示す方法によってコスト削減を図っている。
即ち、従来のＢＯＧ再液化方法（従来例１）は、ＬＮＧタンク１０１で発生したＢＯＧ（ｂ）をコンプレッサー１０２によって再液化圧力（０．５ＭＰａ程度）まで昇圧し、昇圧されたＢＯＧ（ｂ）を予冷熱交換器１０３によって予冷却してプレートフィン熱交換器１０４などによって再液化する。この再液化したＢＯＧ（ｂ）を、一旦、コンデンセートドラム（凝縮ドラム）１０５に貯めた後、昇圧ポンプ１０６によってＬＮＧ払い出し圧力（３．５ＭＰａ程度）まで昇圧し、昇圧した再液化ＢＯＧ（ｂ）を冷却用ＬＮＧ（ａ）と混合して気化器１０７に供給し、気化器１０７に供給された再液化ＢＯＧ（ｂ）と冷却用ＬＮＧ（ａ）との混合物ｃを海水で加熱して高圧の都市ガス（３．０ＭＰａ程度）ｄを製造するようにしている。 Therefore, in a general LNG base, cost reduction is attempted by the method shown in FIG.
That is, in the conventional BOG reliquefaction method (conventional example 1), the BOG (b) generated in the LNG tank 101 is boosted to a reliquefaction pressure (about 0.5 MPa) by the compressor 102, and the boosted BOG (b) is increased. Precooled by the precooling heat exchanger 103 and reliquefied by the plate fin heat exchanger 104 or the like. The re-liquefied BOG (b) is once stored in a condensate drum (condensing drum) 105, and then the pressure is increased to the LNG discharge pressure (about 3.5 MPa) by the boost pump 106, and the re-liquefied BOG (b) is increased. It is mixed with the cooling LNG (a) and supplied to the vaporizer 107, and the mixture c of the reliquefied BOG (b) and the cooling LNG (a) supplied to the vaporizer 107 is heated with seawater to produce a high-pressure city. Gas (about 3.0 MPa) d is manufactured.

他方、図７に示す従来例２のように、ＬＮＧタンク２０１から抜き出したＢＯＧ（ｂ）を第１圧縮機２０２によって第１の圧力（約０．５８〜０．８７ＭＰａ）まで圧縮し、この圧縮ＢＯＧ（ｂ）をＬＮＧの冷熱を利用している熱交換器２０３によって予冷し、予冷後の圧縮ＢＯＧ（ｂ）を混合器２０４内でＬＮＧタンク２０１から抜き出したＬＮＧ（ａ）と混合して少なくとも一部を液化し、この混合流体ｃを気液分離器２０５で気液分離してそのうちの液体成分を第２ポンプ２０６により昇圧し、更に、上記熱交換器２０３を経て気化器２０７に導出して気化する一方、ガス成分を第２圧縮機２０８により第１の圧力よりも高い第２の圧力（６．９ＭＰａ）まで圧縮するボイルオフガスの処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−５９６５７号公報 On the other hand, as in Conventional Example 2 shown in FIG. 7, the BOG (b) extracted from the LNG tank 201 is compressed by the first compressor 202 to the first pressure (about 0.58 to 0.87 MPa). BOG (b) is pre-cooled by the heat exchanger 203 using the cold heat of LNG, and the compressed BOG (b) after pre-cooling is mixed with LNG (a) extracted from the LNG tank 201 in the mixer 204 to at least A part of the mixture is liquefied, and the mixed fluid c is gas-liquid separated by the gas-liquid separator 205, and the pressure of the liquid component is increased by the second pump 206, and is further led to the vaporizer 207 via the heat exchanger 203. On the other hand, a boil-off gas treatment method has been proposed in which the gas component is compressed to a second pressure (6.9 MPa) higher than the first pressure by the second compressor 208 (for example, Patent Document 1). Ether.).
JP-A-9-59657

上記のように、ＢＯＧを都市ガスの送出圧以上に昇圧する場合、ＢＯＧを再液化させた後に昇圧する理由は、ＢＯＧを気相のまま昇圧するよりも、ＢＯＧを再液化させた後に昇圧させた方がポンプ動力の低減が図れるからである。即ち、１ｔ／ｈのＢＯＧを気相でまま都市ガスの送出圧まで昇圧すると、圧縮機の動力が１９２ｋＷとなるが、ＢＯＧを再液化させた後に都市ガスの送出圧まで昇圧すると、ポンプの動力が９０．２ｋＷで足りるからである。   As mentioned above, when boosting the BOG above the city gas delivery pressure, the reason for boosting after re-liquefying the BOG is to boost the pressure after re-liquefying the BOG rather than boosting the BOG in the gas phase. This is because the pump power can be reduced. That is, if the 1t / h BOG is increased to the city gas delivery pressure in the gas phase, the power of the compressor becomes 192 kW. This is because 90.2 kW is sufficient.

ここで、圧縮機の気相圧縮動力とＢＯＧ再液化後の液相動力の相違について説明すると、次のようになる。   Here, the difference between the gas phase compression power of the compressor and the liquid phase power after BOG reliquefaction will be described as follows.

（１）ＢＯＧ（ガス）１ｔ／ｈを気相で圧縮する動力
ＢＯＧ圧縮機
（ａ）吸込圧：０．１ＭＰａＡ
（ｂ）吐出圧：５．２９ＭＰａＡ
（ｃ）動 力：１９２ｋＷ
（２）ＢＯＧ（液）１ｔ／ｈをポンプにより昇圧する動力
・再液化のための低圧動力
ＢＯＧ圧縮機
（ａ）吸込圧：０．１ＭＰａＡ
（ｂ）吐出圧：１．０８ＭＰａＡ
（ｃ）動 力：８７ｋＷ
（ｄ）ＬＮＧポンプ全水頭（＊）：９７７ｍ
（＊）上記吐出圧力（１．０８ＭＰａＡ）から相当圧（５．２９ＭＰａ Ａ）までのポンプ全水頭（液密度＝０．４４ｔ／ｍ3 ）
（ｅ）動 力：３．３ｋＷ
（ｆ）合計動力：９０．２ｋＷ (1) Power to compress BOG (gas) 1t / h in the gas phase
BOG compressor
(A) Suction pressure: 0.1 MPaA
(B) Discharge pressure: 5.29 MPaA
(C) Power: 192kW
(2) Power to boost BOG (liquid) 1t / h by pump ・ Low pressure power for re-liquefaction
BOG compressor
(A) Suction pressure: 0.1 MPaA
(B) Discharge pressure: 1.08 MPaA
(C) Power: 87kW
(D) LNG pump total head (*): 977m
(*) Total pump head from the discharge pressure (1.08 MPaA) to the equivalent pressure (5.29 MPaA) (liquid density = 0.44 t / m 3 )
(E) Power: 3.3kW
(F) Total power: 90.2 kW

しかしながら、前者（従来例１）の場合、予冷熱交換器１０３における温度パターン（熱流図ともいう。）は、図６に示すように、ＢＯＧとＬＮＧとの流体温度が接近して温度差（ΔＴ）が極小になるポイント（ピンチ温度と称する。）がある。このΔＴは、予冷熱交換器１０３の伝熱面積を過大にしないために、５℃以下にならないことが望ましいと言われている。   However, in the case of the former (conventional example 1), the temperature pattern (also referred to as a heat flow diagram) in the precooling heat exchanger 103 is similar to that shown in FIG. ) Has a minimum (referred to as pinch temperature). It is said that ΔT is preferably not lower than 5 ° C. in order not to make the heat transfer area of the precooling heat exchanger 103 excessive.

係るピンチ温度などを考慮すると、冷熱としてのＬＮＧの通液量に限度があった。例えば、１０．２ｔ／ｈのＢＯＧを全量再液化しようとすると、ＢＯＧの再液化に必要なＬＮＧの供給量Ｇは、５５．８ｔ／ｈとなる（「表１」参照。）。   Considering the pinch temperature and the like, there was a limit to the amount of LNG passing as cold heat. For example, when an entire amount of 10.2 t / h BOG is liquefied, the supply amount G of LNG necessary for the liquefaction of BOG is 55.8 t / h (see “Table 1”).

従って、ＬＮＧの供給量ＧがＢＯＧの供給量の約５．５倍（＝５５．８／１０．２）となることから、夜間のようにガス消費量が少ない場合には、ＢＯＧの再液化に必要なＬＮＧを確保できないという問題があった。   Therefore, since the supply amount G of LNG is about 5.5 times the supply amount of BOG (= 55.8 / 10.2), when the gas consumption is small, such as at night, the liquefaction of BOG There was a problem that the LNG required for the system could not be secured.

なお、図６中、予冷熱交換器出口のエンタルピーｉｘは、８１．９ｋｃａｌ／ｋｇ、また、予冷熱交換器出口の温度は、−１１８℃である。   In FIG. 6, the enthalpy ix at the outlet of the precooling heat exchanger is 81.9 kcal / kg, and the temperature at the outlet of the precooling heat exchanger is −118 ° C.

他方、後者（従来例２）の場合は、図９に記載した条件下において、９．４ｔ／ｈのＢＯＧの全量を再液化するのに必要なＬＮＧの供給量Ｇを演算すると、５７．８ｔ／ｈとなる。   On the other hand, in the case of the latter (conventional example 2), when the supply amount G of LNG necessary to reliquefy the total amount of 9.4 t / h BOG is calculated under the conditions shown in FIG. / H.

即ち、
（ａ）混合器２０４（スタティックミキサーを想定）の熱バランス
４７×（Ｇ＋ｉ１）×９．４＝１３×（９．４＋Ｇ） ・・・・・ （１）
（ｂ）予冷器の熱バランス
（２６６−ｉ１）×９．４＝（ｉ２−５８）×（９．４＋Ｇ） ・・・ （２）
（ｃ）分離ドラムの熱バランス
ｉ３×（９．４＋Ｇ）＝１７０×（Ｇ１＋５８）×Ｇ２ ・・・ （３）
ここで、
Ｇ１＋Ｇ２＝９．４＋Ｇ ・・・・・ （４）
である。 That is,
(A) Heat balance of mixer 204 (assuming a static mixer) 47 × (G + i1) × 9.4 = 13 × (9.4 + G) (1)
(B) Thermal balance of precooler (266-i1) × 9.4 = (i2-58) × (9.4 + G) (2)
(C) Thermal balance of separation drum i3 × (9.4 + G) = 170 × (G1 + 58) × G2 (3)
here,
G1 + G2 = 9.4 + G (4)
It is.

従って、ｉ１（予冷却器出口エンタルピー）、ｉ２（予冷却器出口エンタルピー）、ｉ３（混合器と気液分離器間のエンタルピー）、Ｇ（ＬＮＧの供給量）、Ｇ１（気液分離器出口の液体成分量）、Ｇ２（気液分離器出口のガス成分量）は、次のようになる。   Therefore, i1 (precooler outlet enthalpy), i2 (precooler outlet enthalpy), i3 (enthalpy between mixer and gas-liquid separator), G (LNG supply amount), G1 (gas-liquid separator outlet The liquid component amount) and G2 (gas component amount at the gas-liquid separator outlet) are as follows.

ｉ１＝１４０ｋｃａｌ／ｋｇ ＊（湿り蒸気）−１２５℃
ｉ２＝７５．６ｋｃａｌ／ｋｇ ＊−１２５℃
ｉ３＝６０．６ｋｃａｌ／ｋｇ ＊（湿り蒸気）−１４３℃
Ｇ＝５７．８ｔ／ｈ
Ｇ１＝１．２ｔ／ｈ
Ｇ２＝６６．０ｔ／ｈ
即ち、９．４ｔ／ｈのＢＯＧの全量を再液化に必要なＬＮＧの供給量Ｇは、５７．８ｔ／ｈとなる。 i1 = 140 kcal / kg * (wet steam) -125 ° C.
i2 = 75.6 kcal / kg * -125 ° C
i3 = 60.6 kcal / kg * (wet steam) -143 ° C
G = 57.8t / h
G1 = 1.2t / h
G2 = 66.0t / h
That is, the supply amount G of LNG necessary for reliquefaction of the total amount of 9.4 t / h BOG is 57.8 t / h.

従って、ＬＮＧの供給量ＧがＢＯＧの供給量の約６．２倍（＝５７．８／９．４）となることから、夜間のように、ガス消費量が少ない場合には、前者と同様に、ＢＯＧの再液化に必要なＬＮＧを確保できないという問題があった。   Therefore, since the supply amount G of LNG is about 6.2 times the supply amount of BOG (= 57.8 / 9.4), it is the same as the former when the gas consumption is small, such as at night. In addition, there is a problem that LNG necessary for reliquefaction of BOG cannot be secured.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ＢＯＧを都市ガスの原料として使用する場合、夜間のようにガス消費量が少ない場合でも、ＢＯＧの全量をＬＮＧを用いて再液化できるボイルオフガスの再液化方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to use BOG as a raw material for city gas, even when the gas consumption is small such as at night. It is an object of the present invention to provide a boil-off gas reliquefaction method that can reliquefy the total amount of LNG using LNG.

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成されている。
請求項１に記載の発明に係るボイルオフガスの再液化方法は、貯槽内の液化天然ガスより発生したボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化方法において、前記ボイルオフガスを圧縮機で圧縮し、圧縮後のボイルオフガスを予冷却器及び主冷却器により冷却して混合ドラム内に供給する一方、前記液化天然ガスを第１の昇圧ポンプで昇圧して気化器に供給すると共に、その一部を減圧弁を経て前記混合ドラム内に噴射させ、当該噴射によって噴霧化した液化天然ガスと前記混合ドラム内のボイルオフガスとを気液接触させて前記混合ドラム内のボイルオフガスを再液化させ、更に、再液化したボイルオフガスを第２の昇圧ポンプによって昇圧させた後、前記予冷却器に供給して前記圧縮後のボイルオフガスを予冷することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
The boil-off gas re-liquefaction method according to the invention of claim 1 is a boil-off gas re-liquefaction method for re-liquefying boil-off gas generated from liquefied natural gas in a storage tank, wherein the boil-off gas is compressed by a compressor, The compressed boil-off gas is cooled by the precooler and the main cooler and supplied into the mixing drum, while the liquefied natural gas is pressurized by the first booster pump and supplied to the vaporizer, and part of it is supplied. The liquefied natural gas sprayed into the mixing drum through the pressure reducing valve is brought into gas-liquid contact with the liquefied natural gas atomized by the injection and the boil-off gas in the mixing drum to re-liquefy the boil-off gas in the mixing drum, The boosted pressure of the reliquefied boil-off gas by a second booster pump is supplied to the precooler to precool the boil-off gas after compression. By that.

請求項２に記載の発明に係るボイルオフガスの再液化方法は、前記混合ドラムの頂部に設けたスプレーノズルによって噴霧化した液化天然ガスと、前記混合ドラムの胴部に設けた散布ノズルより散布させたボイルオフガスとを気液接触させ、この気液接触の過程で前記ボイルオフガスを再液化させることを特徴とする請求項１記載のボイルオフガスの再液化方法である。   The boil-off gas re-liquefaction method according to the invention of claim 2 is sprayed from a liquefied natural gas atomized by a spray nozzle provided at the top of the mixing drum and a spray nozzle provided at a body portion of the mixing drum. The boil-off gas re-liquefaction method according to claim 1, wherein the boil-off gas is brought into gas-liquid contact, and the boil-off gas is re-liquefied in the process of gas-liquid contact.

請求項３に記載の発明に係るボイルオフガスの再液化方法は、前記混合ドラムで再液化後のボイルオフガスと液化天然ガスとの混合液によって昇圧後のボイルオフガスを予冷し、予冷却後のボイルオフガスを主冷却器に供給された液化天然ガスによって更に冷却することを特徴とする請求項１記載のボイルオフガスの再液化方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for re-liquefying boil-off gas, wherein the boil-off gas after pressurization is pre-cooled with a mixed liquid of boil-off gas and liquefied natural gas after re-liquefaction by the mixing drum, and boil-off after pre-cooling is performed. The boil-off gas reliquefaction method according to claim 1, wherein the gas is further cooled by liquefied natural gas supplied to the main cooler.

上記のように、この発明は、貯槽内の液化天然ガスより発生したボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化方法において、前記ボイルオフガスを圧縮機で圧縮し、圧縮後のボイルオフガスを予冷却器及び主冷却器により冷却して混合ドラム内に供給する一方、前記液化天然ガスを第１の昇圧ポンプで昇圧して気化器に供給すると共に、その一部を減圧弁を経て前記混合ドラム内に噴射させ、当該噴射によって噴霧化した液化天然ガスと前記混合ドラム内のボイルオフガスとを気液接触させて前記混合ドラム内のボイルオフガスを再液化させ、更に、再液化したボイルオフガスを第２の昇圧ポンプによって昇圧させた後、前記予冷却器に供給して前記圧縮後のボイルオフガスを予冷するので、ボイルオフガスの全量を比較的少ない液化天然ガスによって再液化することが可能となった。   As described above, the present invention relates to a boil-off gas re-liquefaction method for re-liquefying boil-off gas generated from liquefied natural gas in a storage tank. The boil-off gas is compressed by a compressor, and the boil-off gas after compression is precooled. The liquefied natural gas is pressurized by a first booster pump and supplied to the vaporizer while being partially cooled by a condenser and a main cooler, and a part of the liquefied natural gas passes through a pressure reducing valve. The liquefied natural gas atomized by the injection is brought into gas-liquid contact with the boil-off gas in the mixing drum to re-liquefy the boil-off gas in the mixing drum, and the re-liquefied boil-off gas is After the pressure is raised by the pressure booster pump, the boil-off gas after being compressed is supplied to the pre-cooler to pre-cool the boil-off gas. It has become possible to re-liquefied natural gas.

即ち、本発明によれば、液化天然ガス（ＬＮＧ）とボイルオフガス（ＢＯＧ）との比（ＬＮＧ／ＢＯＧ）が４．４７（＝５４．１／１２．１）となることから、夜間のようにガス消費量が少ない場合でも、ボイルオフガスの再液化に必要な液化天然ガスを確保することが可能となり、工業上、有用な発明である。   That is, according to the present invention, the ratio (LNG / BOG) of liquefied natural gas (LNG) to boil-off gas (BOG) is 4.47 (= 54.1 / 12.1). Even when the gas consumption is small, it is possible to secure liquefied natural gas necessary for reliquefaction of boil-off gas, which is an industrially useful invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１において、符号１は、ＬＮＧタンクであり、その中に貯蔵されているＬＮＧ（液化天然ガス）ａは、熱の侵入によりＢＯＧ（ボイルオフガス）ｂを発生する。このＢＯＧ（ｂ）は、ＬＮＧタンク１より抜き出され、圧縮機２によって圧縮される。圧縮機２によって所定の圧力に圧縮されたＢＯＧ（ｂ）は、再液化ＢＯＧとＬＮＧの混合液（ｃ）の冷熱を利用している予冷却器３によって予冷された後、更に、ＬＮＧ（ａ）の冷熱を利用している主冷却器４によって所定の温度に冷却される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an LNG tank, and LNG (liquefied natural gas) a stored therein generates BOG (boil-off gas) b due to heat intrusion. This BOG (b) is extracted from the LNG tank 1 and compressed by the compressor 2. The BOG (b) compressed to a predetermined pressure by the compressor 2 is pre-cooled by the pre-cooler 3 using the cold of the mixed liquid (c) of the reliquefied BOG and LNG, and then further LNG (a ) Is cooled to a predetermined temperature by the main cooler 4 using the cold heat.

他方、ＬＮＧタンク１より抜き出されたＬＮＧ（ａ）は、ＬＮＧポンプ（第１の昇圧ポンプ）５によって昇圧される。第１の昇圧ポンプ５によって所定の圧力（例えば、２０ａｔａ（１．８６ＭＰａ））まで昇圧されたＬＮＧ（ａ）は、気化器７に供給され、その一部は、前記主冷却器４を経て減圧弁６に供給される。   On the other hand, the LNG (a) extracted from the LNG tank 1 is boosted by an LNG pump (first booster pump) 5. The LNG (a) whose pressure has been increased to a predetermined pressure (for example, 20 ata (1.86 MPa)) by the first booster pump 5 is supplied to the vaporizer 7, and a part of the LNG (a) is depressurized via the main cooler 4. Supplied to the valve 6.

この発明は、前記減圧弁６によって減圧されたＬＮＧ（ａ）と、前記主冷却器４によって冷却された前記ＢＯＧ（ｂ）とを混合ドラム８内に噴出して気液混合させ、この気液接触の過程で前記ＢＯＧ（ｂ）を再液化させることに特徴がある。   In the present invention, the LNG (a) decompressed by the pressure reducing valve 6 and the BOG (b) cooled by the main cooler 4 are jetted into the mixing drum 8 for gas-liquid mixing. It is characterized in that the BOG (b) is reliquefied in the process of contact.

具体的に説明すると、前記混合ドラム８は、図２に示すように、耐圧性のタンク１０を主体とし、その頂部１０ａにＬＮＧ噴射用のスプレーノズル１１を下向きに設けている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the mixing drum 8 is mainly composed of a pressure-resistant tank 10, and a spray nozzle 11 for LNG injection is provided downward at the top 10a.

また、前記タンク１０内には、前記スプレーノズル１１の下方に位置するように、ＢＯＧ散布用の散布ノズル１２を設けている。この散布ノズル１２は、タンク１０の胴部１０ｂを貫通している水平な散布管１３の下側に多数の微小な散布孔（図示せず）を等間隔に設けたものであるが、係る構造に限るものではない。要は、ＢＯＧ（ｂ）を散布できるものであればよい。   A spray nozzle 12 for spraying BOG is provided in the tank 10 so as to be positioned below the spray nozzle 11. This spray nozzle 12 is provided with a large number of minute spray holes (not shown) at equal intervals below the horizontal spray pipe 13 penetrating the body 10b of the tank 10. It is not limited to. In short, it is sufficient if BOG (b) can be dispersed.

また、この混合ドラム８は、タンク１０の底部に溜まった液、即ち、ＬＮＧ（ａ）と再液化したＢＯＧ（ｂ）との混合液ｃの一部を前記タンク１０内に再散布するための還元路１４を有している。この還元路１４は、前記タンク１０の底部に接続させた配管１５より分岐させた分岐管１６と、混合液ｃを搬送する還流ポンプ２０と、この分岐管１６の先端に設けられ、かつ、前記スプレーノズル１１と前記散布ノズル１２の中間に設けた第２の散布ノズル１７から構成されている。   The mixing drum 8 is used for respreading the liquid accumulated in the bottom of the tank 10, that is, a part of the mixed liquid c of LNG (a) and re-liquefied BOG (b) into the tank 10. A reduction path 14 is provided. The reduction path 14 is provided at a branch pipe 16 branched from a pipe 15 connected to the bottom of the tank 10, a reflux pump 20 that conveys the mixed liquid c, and a tip of the branch pipe 16. The spray nozzle 11 is composed of a second spray nozzle 17 provided between the spray nozzle 11 and the spray nozzle 12.

また、上記タンク１０は、ブローライン１８を有し、タンク１０内の未再液化ＢＯＧをＢＯＧ圧縮機２の吸い込み側に戻すようにしている。更に、前記タンク１０の底部に接続させた配管１５には、送出ポンプ１９を設けている。   The tank 10 has a blow line 18 so that the non-reliquefied BOG in the tank 10 is returned to the suction side of the BOG compressor 2. Further, a delivery pump 19 is provided in the pipe 15 connected to the bottom of the tank 10.

従って、前記スプレーノズル１１から前記タンク１０内に、前記減圧弁６を通過した際にフラッシュして圧力及び温度の降下したＬＮＧ（ａ）を噴射すると共に、前記散布ノズル１２から前記タンク１０内に所定の圧力及び温度に調整されたＢＯＧ（ｂ）を散布（噴出）すると、噴霧化、或いは微細な液滴状となったＬＮＧ（ａ）とガス状のＢＯＧ（ｂ）とが気液接触して前記ＢＯＧ（ｂ）が再液化する。   Accordingly, the spray nozzle 11 flushes into the tank 10 when it passes through the pressure reducing valve 6 to inject LNG (a) having a reduced pressure and temperature, and from the spray nozzle 12 into the tank 10. When BOG (b) adjusted to a predetermined pressure and temperature is sprayed (spouted), LNG (a), which is atomized or formed into fine droplets, and gaseous BOG (b) come into gas-liquid contact. The BOG (b) is liquefied again.

再液化したＢＯＧ（ｂ）とＬＮＧ（ａ）とが混合した混合液ｃは、図１に示すように、再液化ポンプ（第２の昇圧ポンプ）２１によって予冷却器３に供給される。その際、混合液ｃは再液化ポンプ（第２の昇圧ポンプ）２１によって、前記気化器７に供給されるＬＮＧ（ａ）と同圧にされる。前記予冷却器３に供給された混合液ｃは、前記圧縮機２によって圧縮されたＢＯＧ（ｂ）を予冷する。予冷却器３を通過する間にＢＯＧ（ｂ）を予冷した混合液ｃは、前記気化器７に供給されるＬＮＧ（ａ）と合流して前記気化器７に供給される。   As shown in FIG. 1, the mixed liquid c in which the reliquefied BOG (b) and LNG (a) are mixed is supplied to the precooler 3 by a reliquefier pump (second booster pump) 21. At that time, the mixed liquid c is made the same pressure as the LNG (a) supplied to the vaporizer 7 by the reliquefaction pump (second booster pump) 21. The mixed liquid c supplied to the precooler 3 precools the BOG (b) compressed by the compressor 2. The mixed liquid c in which BOG (b) is pre-cooled while passing through the pre-cooler 3 joins with LNG (a) supplied to the vaporizer 7 and is supplied to the vaporizer 7.

気化器７に供給された混合液ｃとＬＮＧ（ａ）とは、熱源である海水ｅによって加熱されてガス化し、高圧（例えば、２．３５ＭＰａ）の都市ガスｄとなる。   The mixed liquid c and LNG (a) supplied to the vaporizer 7 are heated and gasified by seawater e which is a heat source, and become high-pressure (eg, 2.35 MPa) city gas d.

次に、図３の「熱流図」及び図４の「熱媒バランス図」に基づいてＬＮＧの必要量Ｇを算出した。
（Ａ）熱バランス
各機器の熱バランスは、下記の通りである。 Next, the required amount G of LNG was calculated based on the “heat flow diagram” in FIG. 3 and the “heat medium balance diagram” in FIG.
(A) Thermal balance The thermal balance of each device is as follows.

（ａ）予冷器の熱バランス
（２６６−ｉ１）×１２．１＝（８７−７４）×（１２．１＋Ｇ） ・・・（１）
（ｂ）主冷却器の熱バランス
Ｇ×（ｉ３−４７）＝１２．１×（ｉ１−ｉ２） ・・・・・ （２）
（ｃ）混合ドラムの熱バランス
ｉ２×１２．１＋ｉ３×Ｇ＝７４×（１２．１＋Ｇ） ・・・ （３）
ここで、
ｉ３＝６５ｋｃａｌ／ｋｇ ＊−１３５℃
である。 (A) Thermal balance of precooler (266-i1) × 12.1 = (87-74) × (12.1 + G) (1)
(B) Heat balance of main cooler G × (i3-47) = 12.1 × (i1-i2) (2)
(C) Heat balance of mixing drum i2 × 12.1 + i3 × G = 74 × (12.1 + G) (3)
here,
i3 = 65 kcal / kg * −135 ° C.
It is.

なお、
ｉ１：予冷却器と主冷却器間のエンタルピー（ｋｃａｌ／ｋｇ）
ｉ２：主冷却器出口のエンタルピー（ｋｃａｌ／ｋｇ）
ｉ３：主冷却器と混合ドラム間のエンタルピー（ｋｃａｌ／ｋｇ）
である。 In addition,
i1: Enthalpy (kcal / kg) between precooler and main cooler
i2: enthalpy of main cooler outlet (kcal / kg)
i3: Enthalpy between main cooler and mixing drum (kcal / kg)
It is.

上記（１）〜（３）を変換すると、下記の通りである。
１２．１×ｉ１＋１３×Ｇ＝（２６６×１２．１−１３×１２．１）＝３０６１
・・・・・ （１’）
１２．１×ｉ１−１２．１×ｉ２−Ｇ×ｉ３＝−４７×Ｇ ・・・ （２’）
１２．１×ｉ２＋Ｇ×ｉ３＝７４×１２．１＋７４×Ｇ ・・・ （３’）
従って、（２’）＋（３’）は、下記の通りである。
１２．１×ｉ１＝７４×１２．１＋２７×Ｇ ・・・ （４’）
次に、（４’）を（１’）に代入する。
７４×１２．１＋２７×Ｇ＋１３×Ｇ＝３０６１ ・・・ （５’）
よって、
Ｇ＝５４．１ｔ／ｈ
ｉ１＝１９４．８ｋｃａｌ／ｋｇ ＊−８９℃
ｉ２＝１１４．３ｋｃａｌ／ｋｇ ＊−１２５℃
従って、
ＬＮＧ＋ＢＯＧ＝１２．１＋５４．１＝６６．２ｔ／ｈ
となる。 The above (1) to (3) are converted as follows.
12.1 * i1 + 13 * G = (266 * 12.1-13 * 12.1) = 3061
(1 ')
12.1 * i1-12.1 * i2-G * i3 = -47 * G (2 ')
12.1 × i2 + G × i3 = 74 × 12.1 + 74 × G (3 ′)
Therefore, (2 ′) + (3 ′) is as follows.
12.1 × i1 = 74 × 12.1 + 27 × G (4 ′)
Next, (4 ′) is substituted into (1 ′).
74 × 12.1 + 27 × G + 13 × G = 3061 (5 ′)
Therefore,
G = 54.1t / h
i1 = 194.8 kcal / kg * −89 ° C.
i2 = 114.3 kcal / kg * -125 ° C
Therefore,
LNG + BOG = 12.1 + 54.1 = 66.2 t / h
It becomes.

また、ＬＮＧとＢＯＧとの比は、
ＬＮＧ／ＢＯＧ＝５４．１／１２．１＝４．４７
となる。 The ratio of LNG to BOG is
LNG / BOG = 54.1 / 12.1 = 4.47
It becomes.

従って、ＬＮＧの供給量ＧがＢＯＧの供給量の約４．５倍であるから、夜間のようにガス消費量が少ない場合であってもＢＯＧの再液化に必要なＬＮＧを確保することが可能である。   Therefore, since the supply amount G of LNG is about 4.5 times the supply amount of BOG, it is possible to secure LNG necessary for re-liquefaction of BOG even when the amount of gas consumption is small such as at night. It is.

なお、熱負荷、ドラム容量、再液化ポンプ（第２のポンプ）、循環ポンプのスペックについては、次の通りである。
（Ｂ）熱負荷
（ａ）予冷器 ：８６１．２×１０3 ｋｃａｌ／ｈ
（ｂ）主冷却器：９７４．７×１０3 ｋｃａｌ／ｈ
（Ｃ）ドラム容量
２．５ｍ3
（Ｄ）再液化ポンプ
７６．２ｔ／ｈ×ｓ０．９ＭＰａ、 ｄ５．３ＭＰａ
（Ｅ）循環ポンプ
８１．２ｔ／ｈ×ｓ０．９ＭＰａ、 ｄ１．２ＭＰａ
ここで、
ｄ：吐出圧力
ｓ：吸込圧力
である。 The specifications of the heat load, drum capacity, reliquefaction pump (second pump), and circulation pump are as follows.
(B) Thermal load (a) Precooler: 861.2 × 10 3 kcal / h
(B) Main cooler: 974.7 × 10 3 kcal / h
(C) Drum capacity 2.5m 3
(D) Reliquefaction pump 76.2t / h × s0.9MPa, d5.3MPa
(E) Circulation pump 81.2t / h × s0.9MPa, d1.2MPa
here,
d: Discharge pressure s: Suction pressure.

（実施例）
ＬＮＧとＢＯＧの比（ＬＮＧ／ＢＯＧ）について、本発明（図１参照。）と、従来例１（図５参照。）及び従来例２（図７参照。）とを比較した。その結果、ＬＮＧとＢＯＧの比については、本発明が最も小さいことが分かった（「表１」参照）。 (Example)
Regarding the ratio of LNG to BOG (LNG / BOG), the present invention (see FIG. 1) was compared with Conventional Example 1 (see FIG. 5) and Conventional Example 2 (see FIG. 7). As a result, the ratio of LNG to BOG was found to be the smallest in the present invention (see “Table 1”).

従って、本発明によれば、夜間のようにガス消費量が少ない場合であってもＢＯＧの再液化に必要なＬＮＧを確保することが可能である。   Therefore, according to the present invention, it is possible to secure LNG necessary for re-liquefaction of BOG even when the gas consumption is small such as at night.

Figure 2007155060
Figure 2007155060

本発明に係るボイルオフガス再液化方法を実施する設備の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the equipment which implements the boil off gas reliquefaction method concerning this invention. 混合ドラムの断面図である。It is sectional drawing of a mixing drum. 図１の再液化設備の熱流図である。It is a heat flow figure of the reliquefaction installation of FIG. 図１の再液化設備の熱バランス図である。It is a heat balance figure of the reliquefaction installation of FIG. 従来のボイルオフガス再液化設備の概略構成図である（従来例１）。It is a schematic block diagram of the conventional boil-off gas reliquefaction equipment (conventional example 1). 図５の再液化設備の熱流図である。It is a heat flow figure of the reliquefaction installation of FIG. 従来のボイルオフガス再液化設備の他の一例の概略構成図である（従来例２）。It is a schematic block diagram of another example of the conventional boil-off gas reliquefaction equipment (conventional example 2). 図７の再液化設備の熱流図である。It is a heat flow figure of the reliquefaction installation of FIG. 図７の再液化設備の熱バランス図である。It is a heat balance figure of the reliquefaction installation of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

ａ 液化天然ガス（ＬＮＧ）
ｂ ボイルオフガス（ＢＯＧ）
１ 貯槽
２ 圧縮機
３ 予冷却器
４ 主冷却器
５ 第１の昇圧ポンプ
６ 減圧弁
７ 気化器
８ 混合ドラム
２１ 第２の昇圧ポンプ２１
a Liquefied natural gas (LNG)
b Boil-off gas (BOG)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage tank 2 Compressor 3 Precooler 4 Main cooler 5 1st pressure | voltage rise pump 6 Pressure reducing valve 7 Vaporizer 8 Mixing drum 21 2nd pressure | voltage rise pump 21

Claims (3)

貯槽内の液化天然ガスより発生したボイルオフガスを再液化するボイルオフガスの再液化方法において、前記ボイルオフガスを圧縮機で圧縮し、圧縮後のボイルオフガスを予冷却器及び主冷却器により冷却して混合ドラム内に供給する一方、前記液化天然ガスを第１の昇圧ポンプで昇圧して気化器に供給すると共に、その一部を減圧弁を経て前記混合ドラム内に噴射させ、当該噴射によって噴霧化した液化天然ガスと前記混合ドラム内のボイルオフガスとを気液接触させて前記混合ドラム内のボイルオフガスを再液化させ、更に、再液化したボイルオフガスを第２の昇圧ポンプによって昇圧させた後、前記予冷却器に供給して前記圧縮後のボイルオフガスを予冷することを特徴とするボイルオフガスの再液化方法。 In the boil-off gas re-liquefaction method for re-liquefying boil-off gas generated from liquefied natural gas in the storage tank, the boil-off gas is compressed by a compressor, and the boil-off gas after compression is cooled by a precooler and a main cooler. While supplying into the mixing drum, the liquefied natural gas is pressurized with a first booster pump and supplied to the vaporizer, and a part of the liquefied natural gas is injected into the mixing drum through a pressure reducing valve and atomized by the injection. The liquefied natural gas and the boil-off gas in the mixing drum are brought into gas-liquid contact to re-liquefy the boil-off gas in the mixing drum, and further the pressure of the re-liquefied boil-off gas is increased by a second booster pump, A boil-off gas reliquefaction method, wherein the boil-off gas is supplied to the precooler to precool the compressed boiloff gas. 前記混合ドラムの頂部に設けたスプレーノズルによって噴霧化した液化天然ガスと、前記混合ドラムの胴部に設けた散布ノズルより散布させたボイルオフガスとを気液接触させ、この気液接触の過程で前記ボイルオフガスを再液化させることを特徴とする請求項１記載のボイルオフガスの再液化方法。 The liquefied natural gas atomized by the spray nozzle provided on the top of the mixing drum and the boil-off gas sprayed from the spray nozzle provided on the body of the mixing drum are brought into gas-liquid contact, and in the process of this gas-liquid contact The boil-off gas reliquefaction method according to claim 1, wherein the boil-off gas is reliquefied. 前記混合ドラムで再液化後のボイルオフガスと液化天然ガスとの混合液によって昇圧後のボイルオフガスを予冷し、予冷却後のボイルオフガスを主冷却器に供給された液化天然ガスによって更に冷却することを特徴とする請求項１記載のボイルオフガスの再液化方法。
Pre-cooling the boil-off gas after being pressurized by the mixed liquid of the boil-off gas and the liquefied natural gas after being liquefied again by the mixing drum, and further cooling the boil-off gas after the pre-cooling by the liquefied natural gas supplied to the main cooler The boil-off gas reliquefaction method according to claim 1.
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