JPH10274396A

JPH10274396A - 天然ガス地域利用システム

Info

Publication number: JPH10274396A
Application number: JP9299597A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanaka; 良典田中
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】地方都市を中心とした地域の需要家に天然ガ
スの利用を容易にする天然ガス地域利用システムを提供
する。【解決手段】地域内に設置された液化天然ガスを貯蔵
するための第１の貯蔵装置１と、液化天然ガスを圧縮天
然ガスに変換するための手段３，４と、変換時に発生す
る冷熱を利用するための手段と、変換した圧縮天然ガス
を貯蔵するための第２の貯蔵装置５とからなる。ＬＮＧ
低温貯蔵装置１によって地域内で必要とする全ての燃料
ガスを供給することができ、しかもＬＮＧをＣＮＧに変
換する際に発生する冷熱を有効利用して地域内の地場産
業の振興に役立てることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な天然ガス地
域利用システムに関する。更に詳しくは、地方都市を中
心とした地域の需要家に対する天然ガスの利用を容易に
する、天然ガス地域利用システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、外国から輸入されるエネルギー源
として、天然ガスが石油に代わり注目されている。その
理由は、天然ガスが地球上に大量に存在し、比較的安価
に入手できるにもかかわらず、未だその利用が十分でな
いことによる。しかし最近では、大気汚染や排気ガス汚
染が問題視されるにつれ、天然ガスは、環境汚染対策か
ら石油に比べて環境に対して安全である面が認められ、
その利用について種々の検討が行われている。

【０００３】家庭を中心とする需要家の場合、現在普及
している気体燃料源は、通常都市ガス又は液化石油ガス
（いわゆるＬＰＧ）である。すなわち、都市ガスの普及
していない地域では、都市ガスの代わりに液化石油ガス
が燃料源として用いられている。この場合、通常液化石
油ガスは、石油精製時に副生する石油ガスを分離精製す
る工場にあるＬＰＧ基地でボンベに詰められたのち、そ
のポンベがこうした都市ガスの普及していない地域の需
要家に個別に配送され、そこで燃料源として用いられて
いる。このように液化石油ガスは、大都市に比べ、比較
的人工密度の低い地方都市を中心とした地域での利用が
高いため、需要家への液化石油ガス配送距離が長くなる
という難点を持っている。こうした配送上の問題のた
め、液化液石油ガスは、需要家の元で大量に使用される
燃料源としては向かず、その用途は、大半が家庭での調
理用のみに限られており、都市ガスの場合のように調理
用をはじめ、暖房冷房用、浴室用等に幅広く使われてい
ない。また、都市ガスは、各需要家に対して張り巡らさ
れたパイプライン供給システムにより、各家庭に供給さ
れ、幅広く使われているが、パイプラインの敷設を含め
た都市ガス供給システムの確立に要する初期投資が莫大
であるという問題がある。

【０００４】一方、近年クリーンな燃料源として注目さ
れ始めた液化天然ガス（いわゆるＬＮＧ）は、その沸点
が−１６０℃とＬＰＧに比べ極めて低く、非常に揮発性
の高い物質であるため、それを貯蔵・移送するのに特別
な低温容器が必要となるといった問題や、蒸発に伴い生
じる圧からその取り扱いが簡単でないといった問題や、
発熱量がＬＰＧに比べ半分以下であるため、通常の家庭
用厨房コンロを用いることができないといった問題が生
じ、現在のところ、主に都市ガスに混入するか火力発電
所の燃料に使用するかといった工業面での利用に限られ
ているのみで、未だ家庭用に利用されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、地方
都市を中心とした地域の需要家に対する天然ガスの利用
を容易にする、天然ガス地域利用システムを提供するこ
とにある。

【０００６】本発明者らは、前記した従来技術の問題点
を解消するために鋭意研究した結果、従来単独では燃料
源として利用されていなかった液化天然ガスを用いた新
規な天然ガス地域利用システムの確立により、上記目的
を達成できることを見いだした。本発明は、これらの知
見に基づいて完成するに至ったものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、地方都
市を中心とした地域の需要家に対する天然ガスの利用を
容易にする天然ガス地域利用システムであって、該地域
内に設置された液化天然ガスを貯蔵するための第１の貯
蔵装置と、該液化天然ガスを圧縮天然ガスに変換するた
めの手段と、該変換時に発生する冷熱を利用するための
手段と、該変換した圧縮天然ガスを貯蔵するための第２
の貯蔵装置とからなる、ことを特徴とする天然ガス地域
利用システムが提供される。

【０００８】本発明は、従来単独では気体燃料源として
利用されていなかった液化天然ガスを用いた新規な天然
ガス地域利用システムに係わるものであるが、その好ま
しい態様としては、次のものが包含される。

【０００９】（１）該地域内に設置された液化天然ガス
を貯蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを
圧縮天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生
する冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然
ガスを貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる天然ガ
ス地域利用システムにおいて、上記第１の貯蔵装置が地
下式大型タンクであることを特徴とする前記天然ガス地
域利用システム。

【００１０】（２）該地域内に設置された液化天然ガス
を貯蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを
圧縮天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生
する冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然
ガスを貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる天然ガ
ス地域利用システムにおいて、上記液化天然ガスを圧縮
天然ガスに変換するための手段が蒸発排出ガス（いわゆ
るボイルオフガス）の少なくとも一部を燃焼することに
より得られる熱を利用した気化器装置であることを特徴
とする前記天然ガス地域利用システム。

【００１１】（３）該地域内に設置された液化天然ガス
を貯蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを
圧縮天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生
する冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然
ガスを貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる天然ガ
ス地域利用システムにおいて、上記変換時に発生する冷
熱を利用するための手段が冷媒を用いた熱交換システム
であることを特徴とする前記天然ガス地域利用システ
ム。

【００１２】（４）該地域内に設置された液化天然ガス
を貯蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを
圧縮天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生
する冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然
ガスを貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる天然ガ
ス地域利用システムにおいて、該変換した圧縮天然ガス
を貯蔵するための第２の貯蔵装置が圧力検出計器を有す
る小型ポンベであることを特徴とする前記天然ガス地域
利用システム。

【００１３】（５）該地域内に設置された液化天然ガス
を貯蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを
圧縮天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生
する冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然
ガスを貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる天然ガ
ス地域利用システムにおいて、該第２の貯蔵装置に貯蔵
された圧縮天然ガスを需要家に分配するための分配装置
を更に設置すことを特徴とする前記天然ガス地域利用シ
ステム。

【００１４】（６）上記（５）記載の天然ガス地域利用
システムにおいて、該第２の貯蔵装置に貯蔵された圧縮
天然ガスを需要家に分配するための分配装置が圧力制御
弁を有するパイプライン・システムであることを特徴と
する前記天然ガス地域利用システム。

【００１５】（７）上記（５）記載の天然ガス地域利用
システムにおいて、該第２の貯蔵装置に貯蔵された圧縮
天然ガスを需要家に分配するための分配装置が輸送可能
なポンベ供給システムであることを特徴とする前記天然
ガス地域利用システム。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の天然ガス地域利用
システムについて詳細に説明する。本発明のシステム
は、次のような要素により構成される。

【００１７】１．液化天然ガスを貯蔵するための第１の
貯蔵装置液化天然ガス（いわゆるＬＮＧ）は、通常ＬＮＧタンク
ローリートラック等に搭載され、地方都市を中心とした
地域内に設置された第１の貯蔵装置に配送される。この
第１の貯蔵装置は、液化天然ガスを貯蔵するための低温
タンクからなる。ＬＮＧは、タンクローリーからアンロ
ーデイングアームを経由して貯蔵用低温タンクに供給さ
れる。タンクローリーに蒸発器が搭載されている場合
は、そこで発生するガスでタンクを加圧、ＬＮＧを圧送
するが、搭載されていない場合には、低温タンクに設置
したポンプ等により、荷降が行われる。

【００１８】低温タンクは、地下貯蔵式又は地上貯蔵式
のいづれでもよく、具体的にこれに該当するものとして
は、例えば、約−１６０℃の超低温の液体を扱うことの
可能なパーライト粉末充填真空断熱式堅置円筒型ＬＮＧ
タンク等のような地上式金属二重殻タンクや地下式金属
二重殻タンクや特殊タンク等がある。しかしそのうち、
地域の景観の観点から、特に地下式大型タンクが望まし
い。

【００１９】２．液化天然ガスを圧縮天然ガスに変換す
るための手段、ＬＮＧの気化装置第１の貯蔵装置に貯蔵された液化天然ガスは、第２の貯
蔵装置に取り付けた圧力検出計器に連動して自動的に稼
働する高性能のポンプにより気化器装置に移送され、そ
こで圧縮天然ガス（いわゆるＣＮＧ）に変換される。そ
の後変換された圧縮天然ガスは、該圧縮天然ガスを貯蔵
するための第２の貯蔵装置へ送られる。

【００２０】気化器装置の加熱源としては、フロン等の
冷媒や大気、井戸水、高温水、スチーム等の加熱媒体が
用いられる。本システムでは、ＬＮＧのもつ特性を最大
限に活用するため、前者の冷媒を用いた熱交換システム
が必須であり、熱効率の面で最適である。しかし気化時
に得られる冷熱の需要が少なく、それに反してＣＮＧの
需要が多い場合には、補足的に後者の加熱媒体が必要と
なる。この場合、高温水又はスチームが特に好ましい。
水を加熱するための熱源としては、熱収支の効率向上の
ため、低温ＬＮＧ貯蔵タンクからの圧力を放出するべく
流れだした蒸発排出ガス（いわゆるボイルオフガス）の
少なくとも一部を燃焼することにより得られる熱を利用
することができる。また燃焼に供されなかったボイルオ
フガスの一部又はその全ては、適宜圧縮機により、気化
ガスを貯溜するために該第１の貯蔵装置の外に設置され
たガスホルダー（気液混合槽）に導入され、再度ＬＮＧ
源として回収される。

【００２１】ボイルオフガスの再液化装置液化天然ガスの一部は、気化器装置へのラインから抜き
出され、ガスホルダー（気液混合槽）でノズルから噴射
され、ボイルオフガスを接触吸収し、ボイルオフガスを
再液化させる。液化されたボイルオフガスは、ＬＮＧ貯
蔵タンクへ戻される。

【００２２】３．変換時に発生する冷熱を利用するため
の手段冷熱を利用するための手段としては、通常フロン等の冷
媒を用いた熱交換システムが一般的に用いられる。この
場合、ＬＮＧがＣＮＧに変換する時に奪われる気化熱
は、冷媒を介して冷熱として該地域の種々の事業分野に
利用される。具体的な事業分野としては、液体酸素、窒
素等の製造分野、冷凍食品、冷凍倉庫等の冷凍分野、蓄
冷材の製造分野、スケート場等のレジャー分野等が挙げ
られる。

【００２３】４．変換した圧縮天然ガスを貯蔵するため
の第２の貯蔵装置気化器装置で変換された圧縮天然ガスは、適宜、プロパ
ンやブタン等の公知の熱量調整用ガスで熱量調整された
り、又は公知の付臭剤で付臭された後、該圧縮天然ガス
を貯蔵するための第２の貯蔵装置に送られる。第２の貯
蔵装置は、第１の貯蔵装置とは違って大型タンクである
必要がなく、費用の面から地上で簡単に設置できる小型
ポンベが好ましい。

【００２４】第２の貯蔵装置には、その内部に貯蔵され
ている圧縮天然ガスの量が外から容易に検出できるよう
に、その外部に圧力検出計器が取り付けられている。、
省力化を目的とした自動式の場合は、圧力検出計器に示
す圧が所定の値を下回ると、この圧力検出計器に連動し
て高性能のポンプが自動的に稼働し、第１の貯蔵装置に
貯蔵された液化天然ガスが気化器装置に移送され、そこ
で圧縮天然ガスに変換されたのち、該圧縮天然ガスが第
２の貯蔵装置に送られ自動的に補充される。一方、圧力
検出計器に示す圧が所定の値を上回ると、高性能のポン
プが自動的に停止し、圧縮天然ガスの補充が止まる。こ
の場合、高性能のポンプの稼働は、上記自動式に代え
て、手動式を採用することもできるが、利便性の面から
自動式が好ましい。そして自動式の場合、高性能のポン
プの稼働・停止の目安となる圧の値の設定は適宜行わ
れ、その設定値は１つの限られた数値である必要がな
く、逆にそれぞれ異なった数値にすることが好ましい。

【００２５】５．その他の付随装置圧縮天然ガスを需要家に分配するための分配装置圧縮天然ガスは、第２の貯蔵装置から各需要家にパイプ
ライン供給システム又は輸送可能なポンベ供給システム
により供給される。該貯蔵装置を設置した地域近隣に圧
縮天然ガスを十分に消費する需要家が存在すれば、前者
の供給システムでもって足りるが、不十分な場合には、
後者の供給システムも採用する必要があるし、また場合
によっては、前者なしで後者のみの供給システムであっ
てもよい。前者の場合，第２の貯蔵装置から圧縮天然ガ
スを需要家に分配するパイプラインには、各需要家にお
ける天然ガスの使用を安全なものにするため、圧力制御
弁を設置することが必要である。圧力制御弁を通って使
用可能な圧に下げられた圧縮天然ガスは、その後各需要
家に分配される。各需要家の元には、更に所望に応じて
自動ガス遮断装置、元ガスメーター等が設置される。最
終の需要家に当たる各家庭には、戸別ガスメーターも設
置され、これにはコントローラが付けらており、戸別ガ
スメータの検針値を自動収集する。また一方後者の場
合、圧縮天然ガスを充填したＣＮＧ容器は、地域内の小
都市又は過疎地の需要家に輸送され、気体燃料源として
利用される。この場合輸送のために用いられる容器は、
コストの面や輸送の面からみて、鋼鉄製やアルミライナ
ーフープラップＦＲＰ製等が一般的であり、形態として
は、５００〜６００Ｌの大型のものよりも４７〜５０Ｌ
の比較的小型のものが好ましい。

【００２６】熱量調整装置代表的な天然ガス〔沸点−１６０℃（１ａｔｍ）〕の場
合は、その発熱量が１０，５００Ｋｃａｌ／ｍ³ 前後で
あるため、都市ガス１３Ａの発熱量１１，０００Ｋｃａ
ｌ／ｍ³ 並に熱量調整するためには、液化石油ガス（Ｌ
ＰＧ）〔発熱量２４，０００Ｋｃａｌ／ｍ³ 、沸点−４
２℃（１ａｔｍ）〕を混合することによりその熱量を上
げることが通常行われる。この場合、液／液混合、ガス
／液混合又はガス／ガス混合のいずれの方式で混合する
ことも可能であるが、本システムでは、熱収支の面か
ら、気化した液化天然ガスと気化した液化石油ガスとを
混合するガス／ガス混合方式を採用することが好まし
い。気化した液化石油ガスの供給は、充填ボンベからで
もよく、又は液化石油ガスを気化器を通して気化させた
ものでもよい。液化石油ガス用の気化器も、ＬＮＧ用の
気化器の場合と同様に、熱収支の効率向上のため、気化
器を加熱するための熱源としては、低温ＬＮＧ貯蔵タン
クからの圧力を放出するべく流れだしたガス（ボイルオ
フガス）を含む天然ガスの少なくとも一部を燃焼するこ
とにより得られる熱を利用することができる。なお、液
／液混合方式を採用する場合には、ＬＰＧ中のメタノー
ル分が凝固しないようにする必要がある。

【００２７】

【作用】従来のＬＰＧボンベ式供給システムでは、各需
要家毎に燃料ガス源として常に充填されてた状態にある
ボンベが必要となるが、本システムでは、地域内に設置
された１つのＬＮＧ低温貯蔵装置によって地域内で必要
とする全ての燃料ガスを供給することができ、しかもＬ
ＮＧをＣＮＧに変換する際に発生する冷熱を有効利用し
て地域内の地場産業の振興に役立てることもできる。そ
の補充も年に数回と非常に少くない回数で済むことか
ら、天然ガスの供給が大幅に合理化できるほか、機材の
省力化の点や住宅の景観の点もよくなるという作用効果
が生まれる。

【００２８】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に
説明する。図は、本発明の一実施例を示した説明図であ
って、本発明は、以下の実施例によって何ら限定される
ものではない。

【００２９】液化天然ガスは、ＬＮＧ基地からタンクロ
ーリートラックによって所定の地域まで輸送され、そこ
でタンクローリートラックに搭載したアンローデイング
アームを経由して、地域内の所定の場所に設置されたＬ
ＮＧ低温貯蔵地下タンク１に取り付けられた受入管２６
から該タンク１に供給される。供給された液化天然ガス
は、ポンプ８により、管路１７を通って気化器３及び気
化器４へ送られ、そこで圧縮天然ガス（ＣＮＧ）に変換
され、これを貯蔵するために地上に設置されたＣＮＧボ
ンベ５に送られる。

【００３０】一方、天然ガスの熱量を調整するために用
いられる液化石油ガス（ＬＰＧ）は、ＬＰＧタンク６か
らポンプ１２により管路１８を通って気化器７へ送ら
れ、気化した石油ガスになる。そしてこの石油ガスは、
流量制御弁１３を通して先に変換されていた圧縮天然ガ
スと送出管１９で混合される。混合された天然ガスは、
次いで都市ガスの分野で普通に行われている付臭剤によ
って付臭され、ＣＮＧタンク５に送られる。この場合、
ＣＮＧタンク５から得られる天然ガスの発熱量が希望す
る値となるように、気化した液化石油ガスの流量は、流
量制御弁１３によって調整される。

【００３１】ＬＮＧ低温貯蔵地下タンク１内で発生する
蒸発排出ガス（ボイルオフガス）は、圧縮機１０により
管路２３を通り、気液混合槽２に送られる。気液混合槽
２では、ボイルオフガスの再液化のため、液化天然ガス
がポンプ８の吐出側から導入された管路２１を通ってノ
ズル２２から噴射させられる。その結果、液化天然ガス
は、ボイルオフガスを接触吸収し、ボイルオフガスの一
部を再液化させる。液化されたボイルオフガスは、ポン
プ９により管路２４を通ってＬＮＧ低温貯蔵地下タンク
１へ戻される。再液化しないボイルオフガスは、送出管
２５を通って、気化器３、４、７の熱源として利用さ
れ、残りのボイルオフガスは、ＬＮＧ低温貯蔵地下タン
ク１へ再び戻される。

【００３２】需要家への供給は、ＣＮＧボンベ５から送
出管２０を通って、圧力制御弁１１により行われる。圧
力制御弁吐出ライン２０には、自動遮断弁１４と元ガス
メータ１５が設置され、また最終の需要家に当たる各家
庭には、戸別のガスメータ１６が設置される。以上の如
くして、天然ガスが各需要家に送られるが、ガスメータ
には、コントローラが付けらており、戸別ガスメータの
検針値が自動収集される。

【００３３】

【発明の効果】本システムでは、地域内に設置された１
つのＬＮＧ低温貯蔵装置によって地域内で必要とする全
ての燃料ガスを供給することができ、しかもＬＮＧをＣ
ＮＧに変換する際に発生する冷熱を有効利用して地域内
の地場産業の振興に役立てることもできる。その補充も
年に数回と非常に少くない回数で済むことから、天然ガ
スの供給が大幅に合理化できるほか、機材の省力化の点
や住宅の景観の点もよくなるという作用効果が生まれ
る。その結果、冷熱を活用するだけでなく、従来単独で
は燃料源として利用されなかった天然ガスが調理用のみ
ならず、暖房冷房用、浴室用等と簡単に且つ幅広く使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は、本発明の天然ガス地域利用システムの一
実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ＬＮＧ低温貯蔵タンク２ＬＮＧ気液混合槽３、４気化器５ＣＮＧボンベ６ＬＰＧ貯蔵タンク７気化器８、９ポンプ１０圧縮機１１圧力制御弁１２ポンプ１３流量制御弁１４自動遮断弁１５元ガスメーター１６戸別ガスメーター１７〜１９管路２０送出管２１管路２２ノズル２３、２４管路２５送出管２６受入管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地方都市を中心とした地域の需要家に対
する天然ガスの利用を容易にする天然ガス地域利用シス
テムであって、該地域内に設置された液化天然ガスを貯
蔵するための第１の貯蔵装置と、該液化天然ガスを圧縮
天然ガスに変換するための手段と、該変換時に発生する
冷熱を利用するための手段と、該変換した圧縮天然ガス
を貯蔵するための第２の貯蔵装置とからなる、ことを特
徴とする天然ガス地域利用システム