ＬＮＧ（液化天然ガス）の気化における体積について

質問

ＬＮＧ（液化天然ガス）が気化すると、一般的に600倍になると言われていますが、どのような計算でその体積が導き出せるのでしょうか？？

回答No.2

kagakusuki

ＬＮＧの密度÷気化した天然ガスの密度

という計算になります。
　液体の時と気体の時の、それぞれの密度の値は、その天然ガスを採取したガス田によって、多少異なります。（各成分の割合が多少異なるため）
　例えば、以下のサイトに拠りますと、アラスカ産の天然ガスの密度は空気の密度の0.55倍で、それを液化した場合の密度は425kg/m3で、液化したガスはマイナス162℃で気体になる事が分かります。

【参考URL】
　東部ガス > 安全対策・環境 > 環境への取り組み > なぜ天然ガスはクリーンエネルギーなのか
　　http://www.tobugas.co.jp/env/energy.html

　又、以下のサイトに拠りますと、0℃、1気圧における、空気の密度は1.293 kg/m3である事が分かります。

【参考URL】
　空気 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E6%B0%97

　気体は、その種類に関係なく、温度が1℃下がる毎に、0℃の時の体積の273.15分の1の割合で、体積が減少する事が判っていますから、t℃、1気圧における、空気の密度は、次の数式で計算出来ます。

1.293[kg/m3]÷(t÷273.15＋1)

　従って、気化したＬＮＧの密度は

天然ガスの空気に対する比重×1.293[kg/m3]÷(天然ガスの沸点÷273.15＋1)

という計算になります。

　よって、

ＬＮＧ気化する際の膨張比＝ＬＮＧの密度÷{天然ガスの空気に対する比重×1.293[kg/m3]÷(天然ガスの沸点÷273.15＋1)}

という計算になります。
　ですから、アラスカ産の天然ガスの場合は、

ＬＮＧが気化する際の膨張比＝ＬＮＧの密度÷{天然ガスの空気に対する比重×1.293[kg/m3]÷(天然ガスの沸点÷273.15＋1)}
＝425[kg/m3]÷{0.55×1.293[kg/m3]÷(-162[℃]÷273.15＋1)}
≒243

という計算になり、アラスカ産の天然ガスは、気化する際に体積が約243倍に膨張する事が判ります。
　これを0℃まで温めると、膨張して体積が増えますから、

ＬＮＧを気化させた後、0℃まで温めた場合の膨張比＝ＬＮＧの密度÷{天然ガスの空気に対する比重×1.293[kg/m3]÷(0[℃]÷273.15＋1)}
＝ＬＮＧの密度÷(天然ガスの空気に対する比重×1.293[kg/m3])
＝425[kg/m3]÷(0.55×1.293[kg/m3])
≒598

という計算から、液体の時の約598倍に膨張する事が判ります。

　ですから、体積が600倍になるという話は、気化させた時の話ではなく、気化させた後に、更に温度を上げて、0℃にした場合の話という事になります。
　因みに、同様の計算をマレーシア産の天然ガスに対して行うと、

ＬＮＧが気化する際の膨張比＝451[kg/m3]÷{0.61×1.293[kg/m3]÷(-160[℃]÷273.15＋1)}
≒237

ＬＮＧを気化させた後、0℃まで温めた場合の膨張比＝451[kg/m3]÷(0.61×1.293[kg/m3])
≒571

となり、気化する際には237倍、0℃まで温めると液体の時の571倍に、膨張する事が判ります。

お礼

詳細にご回答くださり、まことにありがとうございます。
今まで何となくでしか理解していなかったので、大変勉強になりました。

回答No.1

DLIVE

ＬＮＧのＭＳＤＳをみると、ガス比重は0.62 kg/m3（空気＝1）、液密度は455 kg/m3です。
また、空気の密度は1.2929kg/m3ですから、メタンのガス密度は
0.62×1.2929＝0.80 kg/m3
となります。
したがって、気化したときの体積変化は
455/0.80＝569≒600倍
となります。

LNGのMSDS
http://www.k-lng.co.jp/business/img/seihinannzen.pdf

お礼

なるほどですね。

学生時代にこの分野はつまづいたままの状態でしたので、大変参考になりました。