特許 7313459 天然ガス液化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】天然ガス液化装置

(51)【国際特許分類】

   F25J 1/00 20060101AFI20230714BHJP

   F25J 1/02 20060101ALI20230714BHJP

   F25B 7/00 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

F25J1/00 B

F25J1/02

F25B7/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021551003

(86)(22)【出願日】2019-10-09

(86)【国際出願番号】 JP2019039815

(87)【国際公開番号】W WO2021070282

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】519355493

【氏名又は名称】日揮グローバル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002756

【氏名又は名称】弁理士法人弥生特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平井 暁人

(72)【発明者】

【氏名】木村 信裕

(72)【発明者】

【氏名】萩谷 秀人

(72)【発明者】

【氏名】東條 眞一

(72)【発明者】

【氏名】西田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】松尾 知明

(72)【発明者】

【氏名】植村 文香

【審査官】池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】特許第４９１２５６４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】国際公開第２０１８／２３５２６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１５０９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００５３５９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００７－５０６０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８５１０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｊ １／００－ ５／００

Ｆ２５Ｂ １／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天然ガスを液化する天然ガス液化装置において、
予冷用冷媒を用い、前記天然ガス液化装置に供給された天然ガスを予冷する予冷用熱交換器を含む予冷部と、液化用冷媒を用い前記予冷された後の天然ガスを液化する液化用熱交換器を含む液化部と、が配置された冷却領域と、
気化した前記予冷用冷媒を圧縮する第１の圧縮機と、気化した前記液化用冷媒を圧縮する第２の圧縮機と、が配置された圧縮領域と、
前記第１の圧縮機にて圧縮された予冷用冷媒を冷却する空冷式クーラー群が、上面から見て長方形に整列配置された第１の冷媒クーラー群配置領域と、
前記第２の圧縮機にて圧縮された液化用冷媒を冷却する空冷式クーラー群が、上面から見て長方形に整列配置された第２の冷媒クーラー群配置領域と、を備え、
前記冷却領域と、前記圧縮領域と、の少なくとも一部が前記第２の冷媒クーラー群配置領域の前記長方形の長辺を挟んで互いに対向する位置に配置されたことと、
前記第１の冷媒クーラー群配置領域は、その長辺が、前記圧縮領域を含む矩形状領域の前記第２の冷媒クーラー群配置領域の長辺と対向する一辺とは異なる辺と対向する位置に配置されたことと、
前記第１の冷媒クーラー群配置領域と、第２の冷媒クーラー群配置領域と、は、前記矩形状領域を挟んで互いに対向するように配置されたことと、を特徴とする天然ガス液化装置。

【請求項2】

過冷却用冷媒を用い前記液化した天然ガスを過冷却する過冷却用熱交換器を含む過冷却部と、前記過冷却用熱交換器にて気化した液化用冷媒を圧縮する第３の圧縮機と、が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の天然ガス液化装置。

【請求項3】

前記第１の冷媒クーラー群配置領域は、上面から見て長方形に整列配置された２つの冷媒クーラー群配置領域に分けて設けられ、
前記２つの冷媒クーラー群配置領域は、互いの長辺を同じ方向に向け、短辺方向に隣り合って配置されたことを特徴とする請求項１に記載の天然ガス液化装置。

【請求項4】

前記第１の圧縮機を駆動する駆動機と、前記第２の圧縮機を駆動する駆動機と、が共通であることを特徴とする請求項１に記載の天然ガス液化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒を用いて天然ガスを冷却して液化を行う天然ガス液化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

天然ガス液化装置（ＮＧ液化装置）は、ガス井などで産出した天然ガス（ＮＧ：Natural Gas）を冷却、液化し液化天然ガス（ＬＮＧ：Liquefied Natural Gas）を製造する。

【0003】

ＮＧ液化装置は、例えば特許文献１に記載されているように天然ガスの予備冷却を行う予冷熱交換器や、天然ガスの液化を行う極低温熱交換器などの機器を備え、ＮＧは、これらの機器間に接続された配管を介して流通して各処理が順番に行われる。また予冷熱交換器や極低温熱交換器は、夫々冷媒を用いた熱交換によりＮＧを冷却するように構成され、熱交換器と熱交換に用いた冷媒を圧縮する圧縮機との間に設けられた配管を介してこれらの冷媒を流通させるように構成されている。この他にも多数の機器が設けられるＮＧ液化装置においては、建設しやすく、配管を構成する部材などの資材の使用量をできるだけ低減することが可能な機器の配置を探求することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４９１２５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような背景の下になされたものであり、建設性が良く、資材使用量を抑えた天然ガス液化装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の天然ガス液化装置は、天然ガスを液化する天然ガス液化装置において、
予冷用冷媒を用い、前記天然ガス液化装置に供給された天然ガスを予冷する予冷用熱交換器を含む予冷部と、液化用冷媒を用い前記予冷された後の天然ガスを液化する液化用熱交換器を含む液化部と、が配置された冷却領域と、
気化した前記予冷用冷媒を圧縮する第１の圧縮機と、気化した前記液化用冷媒を圧縮する第２の圧縮機と、が配置された圧縮領域と、
前記第１の圧縮機にて圧縮された予冷用冷媒を冷却する空冷式クーラー群が、上面から見て長方形に整列配置された第１の冷媒クーラー群配置領域と、
前記第２の圧縮機にて圧縮された液化用冷媒を冷却する空冷式クーラー群が、上面から見て長方形に整列配置された第２の冷媒クーラー群配置領域と、を備え、
前記冷却領域と、前記圧縮領域と、の少なくとも一部が前記第２の冷媒クーラー群配置領域の前記長方形の長辺を挟んで互いに対向する位置に配置されたことと、
前記第１の冷媒クーラー群配置領域は、その長辺が、前記圧縮領域を含む矩形状領域の前記第２の冷媒クーラー群配置領域の長辺と対向する一辺とは異なる辺と対向する位置に配置されたことと、
前記第１の冷媒クーラー群配置領域と、第２の冷媒クーラー群配置領域と、は、前記矩形状領域を挟んで互いに対向するように配置されたことと、を特徴とする。

【0007】

前記天然ガス液化装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）過冷却用冷媒を用い前記液化した天然ガスを過冷却する過冷却用熱交換器を含む過冷却部と、前記過冷却用熱交換器にて気化した液化用冷媒を圧縮する第３の圧縮機と、が配置されたこと。
（ｂ）前記第１の冷媒クーラー群配置領域は、上面から見て長方形に整列配置された２つの冷媒クーラー群配置領域に分けて設けられ、
前記２つの冷媒クーラー群配置領域は、互いの長辺を同じ方向に向け、短辺方向に隣り合って配置されたこと。
（ｃ）前記第１の圧縮機を駆動する駆動機と、前記第２の圧縮機を駆動する駆動機と、が共通であること。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、予冷用熱交換器を含む予冷部及び液化用熱交換器を含む液化部が配置された冷却領域と、予冷部及び液化部で用いられる冷媒を圧縮する第１及び第２の圧縮機が配置された圧縮領域と、の少なくとも一部が、液化用冷媒を冷却する第２の冷媒クーラー群配置領域の長辺を挟んで互いに対向する位置に配置している。これにより予冷部及び液化部と、第１及び第２の圧縮機と、接続する配管を短くすることができるため配管材料の使用量を減らすことができる。
また予冷用冷媒を冷却する第１の冷媒クーラー群配置領域を、その長辺が、前記圧縮領域を含む矩形状領域の前記第２の冷媒クーラー群配置領域の長辺と対向する一辺とは異なる辺と対向する位置に配置している。このように第１の冷媒クーラー群配置領域と、第２の冷媒クーラー群配置領域とを離して配置することにより、クレーンなどを用いた建設作業がしやすくなり建設性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係るＮＧ液化装置の全体を示す平面図である。

【図2】ＮＧ液化装置における冷媒の流通経路を示す平面図である。

【図3】冷却領域と圧縮領域との間を接続する配管を説明する説明図である。

【図4】ＮＧ液化装置の他の例を示す平面図である。

【図5】ＮＧ液化装置のさらに他の例を示す平面図である。

【図6】ＮＧ液化装置の別の例を示す平面図である。

【図7】比較形態に係るＮＧ液化装置の全体を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施の形態に係る天然ガス（ＮＧ）液化装置について図１を用いて説明する。ＮＧ液化装置は、井戸元から産出されたＮＧに含まれる水銀、酸性ガス（硫化水素、メルカプタン、二酸化炭素など）、水分や重質分などの各種不純物の除去といった前処理を行うホットセクション１を備えている。さらに前処理が行われたＮＧを－３５℃程度に予冷する予冷部２と、予冷後のＮＧから液化した重質分を分離する重質分除去部２０と、重質分が除去されたＮＧを－１００℃から－１２０℃に冷却して液化する液化部３と、を備えている。さらに本実施の形態に係るＮＧ液化装置は、液化したＬＮＧを－１５０℃～－１５６℃に過冷却する過冷却部４と、過冷却後のＬＮＧの一部を断熱膨張させて－１５９℃～－１６２℃程度まで温度を低下させ、常圧で液体のＬＮＧを取得するエンドフラッシュ部４０と、を備えている。

【0011】

ＮＧ液化装置を構成する各部（ホットセクション１、予冷部２、重質分除去部２０、液化部３、過冷却部４、エンドフラッシュ部４０）には、塔槽や熱交換器などの静機器、ポンプなどの動機器、各静機器と動機器との間を接続する接続配管などの多数の機器（機器群）が設けられている。これらの機器群は、各部ごとに骨組み構造の複数階建ての架構内にまとめて配置されている。図１～図７に示す枠線のうち各部に対応する符号「１、２、３、４、２０、４０」を付した枠線は、これらの機器を構成する機器群の配置領域を示している。

【0012】

予冷部２は、予冷用冷媒を用いてＮＧの予冷を行う熱交換器（予冷用熱交換器）を備える。またＮＧ液化装置には、予冷部にて気化した予冷用冷媒を圧縮する第１の圧縮機２１と、圧縮された予冷用冷媒を冷却する複数の空冷式クーラー（ＡＣＨＥ）を含む第１の冷媒クーラー群２２と、が設けられている。
同様に液化部３及び過冷却部４は、夫々液化用冷媒及び過冷却用冷媒を用いＮＧの液化、ＬＮＧの過冷却を行う熱交換器（液化用熱交換器、過冷却用熱交換器）を備えている。そしてＮＧ液化装置には、気化した液化用冷媒を圧縮する第２の圧縮機３１及び圧縮された液化用冷媒を冷却する複数のＡＣＨＥを含む第２の冷媒クーラー群３２と、気化した過冷却用冷媒を圧縮する第３の圧縮機４１及び圧縮された過冷却用冷媒を冷却する複数のＡＣＨＥを含む第３の冷媒クーラー群４２と、が設けられている。

【0013】

本例においては、第１の圧縮機２１を駆動する駆動機と、第２の圧縮機３１を駆動する駆動機は、共通の駆動機（ガスタービン）９０によって駆動されるガスタービンコンプレッサー９として構成されていると共に、このガスタービンコンプレッサー９が２台設けられている。なおガスタービンコンプレッサー９は１台でも良く、さらに第１の圧縮機２１、及び第２の圧縮機３１が夫々個別の駆動機により駆動される構成でも良い。
また本実施の形態に係るＮＧ液化装置は、既述の予冷用冷媒を用いて、第２の冷媒クーラー群３２にて冷却された液化用冷媒をさらに冷却する液化用冷媒／予冷用冷媒熱交換器８（以下、「冷媒冷却熱交換器８」ともいう）を備えている。

【0014】

このように本例のＮＧ液化装置は、３種類の冷媒を用いてＬＮＧの生産を行う構成となっている。これらの冷媒の例としては、予冷用冷媒としてプロパン、液化用冷媒として窒素、メタン、エタン、プロパンなどのＭＲ（混合冷媒）、過冷却用冷媒として窒素を使用する場合を挙げることができる。また他の冷媒の組み合わせ例としては、予冷用冷媒としてプロパン、液化用冷媒としてエチレン、過冷却用冷媒としてメタンを用いる場合を挙げることもできる。

【0015】

またＮＧ液化装置は、第１のパイプラック１０Ａ及び第２のパイプラック１０Ｂを備えている。第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂは、各々上面から見て長方形の架構により構成され、複数の階層、例えば３段の階層構造となっている。第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの各階層には、ＮＧの処理を行う各部の間でＮＧの授受を行う配管や、各熱交換器、圧縮機２１、３１、４１、及び冷媒クーラー群２２、３２、４２の間で冷媒を流すための配管(不図示）が設けられている。

【0016】

また第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの上面は、第１～第３の冷媒クーラー群２２、３２、４２が上面から見て長方形に整列配置される冷媒クーラー群配置領域２３、３３、４３となっている。本例のＮＧ液化装置の場合は、第１のパイプラック１０Ａの上面が第１の冷媒クーラー群配置領域２３として構成され、図１に向かって第２のパイプラック１０Ｂの長辺方向の右手側の領域が第２の冷媒クーラー群配置領域３３、左手側の領域が第３の冷媒クーラー群配置領域４３として構成されている。

【0017】

図１、図２、図４～図７に示す矩形上の枠線のうち、パイプラックに対応する符号「１０Ａ、１０Ｂ」を付した枠線は、第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂを構成する架構の配置領域を示している。また図１、図２、図５及び図６において、第２のパイプラック１０Ｂに重ねて付した点線の枠は、第２及び第３の冷媒クーラー群配置領域３３、４３を示している。さらに図１、図２、図４～図７において、パイプラック１０Ａ，１０Ｂの枠線内に併記した円はＡＣＨＥの一部を模式的に示したものである。図１、図２、図４～図７には、図面の記載が煩雑になることを避けるためパイプラック１０Ａ、１０Ｂの一部領域のみにＡＣＨＥを記載している。

【0018】

既述の冷媒クーラー群２２、３２、４２に含まれるＡＣＨＥは、回転式のファンを用いて、ＡＣＨＥの下方側（パイプラックの上面の下方）に設けられた空気の吸引口から空気を取り込み、上方に向けて設けられた排出口から排出するように構成される（図示省略）。被冷却流体（冷媒）が流れるチューブを束ねたチューブバンドルに向けて冷却用空気を供給することにより、冷媒クーラー群に送気された被冷却流体（冷媒）を冷却することができる。

【0019】

なおＮＧ液化装置には、この他、発電用のタービンや発電機、前記タービンの動力源の他、重質分除去部２０に設けられた蒸留塔の熱源となる蒸気を発生させるボイラーまたは温水、ホットオイルなどの熱媒を加熱する加熱システムなどのユーティリティ機器群が設けられている。なお図１、２、４～６ではこれらユーティリティ機器群の記載は省略している。

【0020】

本実施の形態に係るＮＧ液化装置の各部の配置について説明する。図１に示すようにＮＧ液化装置の略中央には、第２のパイプラック１０Ｂが配置されている。そして、第２のパイプラック１０Ｂの一方側の長辺に沿って、当該第２のパイプラック１０Ｂの一端側から他端側に向かい、ホットセクション１、重質分除去部２０、予冷部２、液化部３、冷媒冷却熱交換器８及びエンドフラッシュ部４０がこの順で設けられている。また第２のパイプラック１０Ｂの他方側の長辺に沿って、第２のパイプラック１０Ｂの一端側から他端側に向かい、第３の圧縮機４１、過冷却部４、及び２台のガスタービンコンプレッサー９がこの順で設けられている。なお２台のガスタービンコンプレッサー９の間には、サブパイプラック１００が設けられている。

【0021】

ここで２台のガスタービンコンプレッサー９が設けられた領域を圧縮領域５と呼び、予冷部２、液化部３及び冷媒冷却熱交換器８が設けられた領域を冷却領域６と呼ぶ。このとき、これら圧縮領域５と冷却領域６との少なくとも一部が、第２のパイプラック１０Ｂの長辺を挟んで互いに対向する位置に設けられている。

【0022】

そして圧縮領域５を含む矩形状領域（図１においては、圧縮領域５に対応する一点鎖線で囲んだ領域）に着目したとき、前記第２のパイプラック１０Ｂの長辺と対向する前記矩形状領域の一辺とは反対側の辺に対し、第１のパイプラック１０Ａが、その長辺を対向させるように配置されている。言い替えると、第１のパイプラック１０Ａ（第１の冷媒クーラー群配置領域２３）と第２のパイプラック１０Ｂ（第２の冷媒クーラー群配置領域３３）とが、既述の矩形状領域を挟んで互いに対向するように配置されている。

【0023】

以上に説明したように各部が配置されたＮＧ液化装置について図１には、プロセス流体（ＮＧ、液化後のＬＮＧ）の概略の流れを実線の矢印で示している。例えば井戸元から産出されたＮＧは、ホットセクション（前処理部）１→予冷部２→重質分除去部２０→液化部３→過冷却部４→エンドフラッシュ部４０の順に第２のパイプラック１０Ｂを介して流れながら処理され、ＬＮＧとしてＮＧ液化装置から流出する。

【0024】

また図２には、当該ＮＧ液化装置における各冷媒の流れる概略の経路を矢印で示しており、実線の矢印が予冷用冷媒、鎖線の矢印が液化用冷媒、及び破線の矢印が過冷却用冷媒の流れを示す。以下図４～図６についても同様に各冷媒の流れの概略経路を示す。

【0025】

予冷部２で用いられる予冷用冷媒は、予冷部２に設けられた予冷用熱交換器（不図示）及び冷媒冷却熱交換器８に供給され、ＮＧの予冷及び液化用冷媒の冷却に用いられる。予冷用冷媒は、予冷部２の予冷用熱交換器及び冷媒冷却熱交換器８にて熱交換により気化した後、２台の第１の圧縮機２１に並列に送気される。気化した予冷用冷媒は、第１の圧縮機２１にて圧縮された後、サブパイプラック１００を介して第１のパイプラック１０Ａに送気され、第１の冷媒クーラー群２２にて冷却され、液化、過冷却される。さらに冷却された予冷用冷媒は、サブパイプラック１００を介し、第２のパイプラック１０Ｂを横断して予冷部２の予冷用熱交換器及び冷媒冷却熱交換器８に供給される。

【0026】

液化部３で用いられる液化用冷媒は、液化部３の液化用熱交換器である極低温熱交換器（不図示）における熱交換にて気化した後、２台の第２の圧縮機３１に並列に送気される。第２の圧縮機３１にて昇圧された液化用冷媒は、第２のパイプラック１０Ｂに送気され、第２の冷媒クーラー群３２にて冷却され、液化される。第２の冷媒クーラー群３２にて冷却された液化用冷媒は、さらに、冷媒冷却熱交換器８にて冷却されて、極低温熱交換器に供給される。

【0027】

過冷却部４にて用いられる過冷却用冷媒は、過冷却部４の過冷却用熱交換器における熱交換にて気化した後、第３の圧縮機４１に送気される。第３の圧縮機４１にて昇圧された過冷却用冷媒は、第２のパイプラック１０Ｂに送気され、第３の冷媒クーラー群４２にて冷却、液化され、過冷却用熱交換器に供給される。

【0028】

上述の実施の形態に係るＮＧ液化装置の効果について、図７に示す比較形態に係るＮＧ液化装置の配置例と比較しながら説明する。比較形態に係るＮＧ液化装置は、ＮＧ液化装置の中央に第１の冷媒クーラー群配置領域２３を設けた第１のパイプラック１０Ａと、第２の冷媒クーラー群配置領域３３を設けた第２のパイプラック１０Ｂと、が互いに長辺の向きを揃えて並べて設けられている。そしてこれら第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの並びの一方側の長辺に沿って、ホットセクション１、重質分除去部２０、及びエンドフラッシュ部４０がこの順に設けられている。また第１及び第２のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの並びの他方側の長辺に沿って、ガスタービンコンプレッサー９、予冷部２、液化部３、冷媒冷却熱交換器８、及びガスタービンコンプレッサー９がこの順に設けられている。

【0029】

このような比較形態に係るＮＧ液化装置のように、２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂを並べて設けた場合、２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの間の間隔が狭くなってしまう。そのため２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂ間に配管の設置などの作業を行おうとしたときに、パイプラック１０Ａ、１０Ｂ間にクレーンを進入させることができない。このため、２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂの並びの側方から大型のクレーンを用いパイプラック１０Ａ、１０Ｂを越えて作業せざるを得ない場合がある。
このような問題に対して、本実施の形態に係るＮＧ液化装置では、第１のパイプラック１０Ａと第２のパイプラック１０Ｂとの間に圧縮領域５が設けられ、これらのパイプラック１０Ａ、１０Ｂが離れて配置されている。このため、クレーン等が進入し作業を行う空間を十分に確保することができるため、建設作業がしやすく建設性が良くなる。

【0030】

また一般に、ＮＧ液化装置を建設するにあたっては、ＮＧ液化装置の敷地の中央から周縁に向けて順番に機器が設置されていく。そのため図７に示す比較形態のＮＧ液化装置では、まず中央に配置される２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂが設置され、その後に周囲の各部の機器の設置を行う。
これに対して本実施の形態に係るＮＧ液化装置では、ＮＧ液化装置の中央に第２のパイプラック１０Ｂのみを配置している。このため、２本のパイプラック１０Ａ、１０Ｂを設置する場合と比較して、１本のパイプラック１０Ｂの設置に付随する作業は少ない。そのため、第２のパイプラック１０Ｂの設置後、比較的短期間で周囲機器の設置を開始することができる。

【0031】

また図２を用いて概略の冷媒の流れを説明したように、本実施の形態に係るＮＧ液化装置では、第１のパイプラック１０Ａにおいて、液化用冷媒や過冷却用冷媒の処理（第１の冷媒クーラー群２２による冷却）は行わない。即ち、液化用冷媒や過冷却用冷媒に直接、関与しない第１のパイプラック１０Ａ（第１の冷媒クーラー配置領域）がこれらの冷媒の流れる経路から外れた位置に設けられる。そのため第１のパイプラック１０Ａには、これらの冷媒を流す配管が設置されたり、横断することがない。また図１に示すように第１のパイプラック１０Ａは、ＮＧの処理経路からも外れるためＮＧを流通させる配管も設置されない。上述の構造により第１のパイプラック１０Ａに配置される配管が少なくなるため、既述の比較形態と比べて第１のパイプラック１０Ａを低くすることができる。これにより第１のパイプラック１０Ａの構成部材の使用量を少なくすることができ工事量を抑制することもできる。

【0032】

なお高さが異なるパイプラックが設置されると、背の低いパイプラックに配置されたＡＣＨＥから排出された温度の高い空気が、背の高いパイプラックに配置されたＡＣＨＥの下面側から取り込まれて当該ＡＣＨＥの冷却能力を低下させるＨＡＲ（Hot Air Recirculation）が発生するおそれがある。そこで、例えば背の低いパイプラックに設けられたＡＣＨＥのダクトを高くするなど、高さの異なるパイプラック間でＡＣＨＥの空気の排出口の高さが揃うような対策を講じてもよい。

【0033】

さらに本実施の形態のＮＧ液化装置では、第１のパイプラック１０Ａに配置される配管が少なくなることで第１のパイプラック１０Ａの風通しが良くなり、ＡＣＨＥが空気を吸引しやすくなるためＡＣＨＥの空気の吸引量が安定する。これによりＡＣＨＥを含む冷媒クーラー群２２の冷却効率が安定する。

【0034】

また比較形態に係るＮＧ液化装置においては、２つ並べて配置されたパイプラック１０Ａ、１０Ｂと、気化した予冷用冷媒や液化用冷媒が流れる大口径配管とを交差させないことにより、パイプラック１０Ａ、１０Ｂの高背化を抑制していた。この結果、例えば図７に示すように圧縮機２１、３１と予冷部２、及び液化部３とがパイプラック１０Ａ、１０Ｂの長手方向に離れて配置されることもあった。この場合には図７に示すように冷媒を流す距離が長くなり配管長が長くなることで材料や工事量が増える。特に圧縮機２１、３１と予冷部２、及び液化部３とを接続する配管は径が太く、この配管が伸びることで、配管材料や工事量が大きく増加する。

【0035】

これに対して本実施の形態に係るＮＧ液化装置は、第１及び第２の圧縮機２１、３１が配置される圧縮領域５と、予冷部２、及び液化部３が配置される冷却領域６と、を第２のパイプラック１０Ｂ（第２の冷媒クーラー群配置領域３３）の長辺を挟んで対向するように配置している。そのため圧縮機２１、３１と予冷部２、及び液化部３との距離が近く、配管を短くすることができるため、材料や工事量の増加を抑制することができる。

【0036】

ここで既述のように、図７に示す比較形態に係るＮＧ液化装置においては、大口径配管をパイプラック１０Ａ、１０Ｂと交差させない機器配置を選択することにより、パイプラック１０Ａ、１０Ｂの高背化を抑制していた。
これに対して図２に示すように、第２のパイプラック１０Ｂの長辺を挟んで、圧縮領域５と冷却領域６との少なくとも一部を対向させて配置した本例のＮＧ液化装置では、例えば気化した冷媒が流れる大口径配管が、第２のパイプラック１０Ｂを横切る配置となってしまう。

【0037】

この点につき発明者らは、図３に示すように、例えば予冷部２側の熱交換器２００から伸び、第２のパイプラック１０Ｂを短手方向に横断する最も口径の大きな配管２０１を、略直管状に構成することにより、当該配管２０１を横断させない比較形態と同様にパイプラックの高さを低くすることができる。
一方、大口配管と他の配管の干渉を避けて大口径配管を屈曲して配置する場合、資材使用量が増え、パイプラックが高くなるため建設が複雑となる。本発明の配管２０１は略直管状であり、このような問題は生じない。

【0038】

以上に説明した特徴を備える本実施の形態に係るＮＧ液化装置によれば、比較形態に係るＮＧ液化装置と同様に図１に示す各部を配置した構成（図７の比較形態に対して、ホットセクション１を図１と同様の配置にするとともに、図１と同様の過冷却部４、第３の圧縮機４１、第３の冷媒クーラー群４２を設けた３冷媒を用いてＮＧを液化する構成）と比較して、総配管長を９％ほど短くできるという計算結果が得られた。

【0039】

ここで、本例にかかるＮＧ液化装置は、過冷却部４を備えていなくてもよい。図４は、このようなＮＧ液化装置を示している。図１に示したＮＧ液化装置と比較して、第３の圧縮機４１及び、過冷却部４が設けられておらず、第３の圧縮機４１及び、過冷却部４が設けられていた個所にホットセクション１が設けられている点が異なる。
この例においても、（１）第１の冷媒クーラー群配置領域２３と第２の冷媒クーラー群配置領域３３とを離して配置し、（２）圧縮領域５と、冷却領域６との少なくとも一部が、第２のパイプラック１０Ｂの長辺を挟んで互いに対向する位置に設けることにより、既述の実施形態と同様の効果が得られる。
また図５に示すように第１の冷媒クーラー群配置領域２３を上面から見て長方形に整列配置された２本の第１のパイプラック１０Ａに分けて設け、互いの長辺を同じ方向に向け、短辺方向に隣り合って配置してもよい。

【0040】

さらに本例かかるＮＧ液化装置において、第１の冷媒クーラー群配置領域２３は、その長辺が、圧縮領域５を含む矩形状領域の前記第２の冷媒クーラー群配置領域３３の長辺と対向する一辺とは異なる辺と対向する位置に配置されていればよい。例えば図６に示すように、各冷媒クーラー群配置領域２３、３３の長辺が圧縮領域５を含む矩形状領域の共通の一角（図６に示す矩形上領域の右下の角）を挟むように第１の冷媒クーラー群配置領域２３と、第２の冷媒クーラー群配置領域３３と、を配置してもよい。

【符号の説明】

【0041】

２ 予冷部
３ 液化部
５ 圧縮領域
６ 冷却領域
２１ 第１の圧縮機
２３ 第１の冷媒クーラー群配置領域
３１ 第２の圧縮機
３３ 第２の冷媒クーラー群配置領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】