CN103619700A - 能够再气化的ngh运输船以及ngh运输船的ngh再气化方法 - Google Patents

Abstract

具备NGH货舱(10)、向循环水供给热量的热交换器(22)、以及使循环水在上述NGH货舱(10)与上述热交换器(22)之间循环的循环用泵(21)，并且在上述NGH货舱(10)的上部设置气体排出配管(11)和循环水喷洒装置(13)，而且，在上述NGH货舱(10)的内部设置从开口部(16a)将上述NGH货舱(10)内的循环水经由配置于上述NGH货舱(10)的底部(10a)更下方的排水配管(17)而导引至上述循环水用配管(18)的循环水下降管(16)而构成。由此，能够以简单的构成将NGH(天然气水合物)运输船(1)的NGH货舱(10)内的NGH颗粒稳定且高效地再气化。

Description

能够再气化的NGH运输船以及NGH运输船的NGH再气化方法

技术领域

本发明涉及能够使用循环水而以简单的构成将NGH(天然气水合物)运输船的船舱所搭载的NGH高效地再气化的能够再气化的NGH运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法。

背景技术

在负责天然气水合物(以下称为NGH)的海上运输的NGH运输船中，以在陆地上将卸货后的NGH颗粒再气化为前提，有具备NGH搬送用的机械式装卸装置的NGH运输船，以将在船内再气化后的气体卸货为前提，有在NGH运输船的船内具备再气化设备的能够再气化的NGH运输船(NGH再气化运输船)。

在该能够再气化的NGH运输船中，具有如下优点：在船内需要NGH的再气化设备，但不需要在船内设置NGH卸货用的机械式装卸装置，另外，在卸货地也不需要设置NGH储藏设备、再气化设备。因此，作为当在没有设置这些设备的空间的卸货地利用NGH时、承担运输和再气化的两个重要作用的船舶，期待能够再气化的NGH运输船。

作为该在船内将NGH再气化的船舶的一例，例如，如日本专利申请的特开2008-126830号公报所记载的那样，提出有如下船舶：不是将NGH卸货的船舶，但具备例如储藏了NGH的NGH储罐、将从该NGH储罐供给的NGH分解并生成燃料气体的NGH分解装置，使用由该NGH气化装置生成的燃料气体而由气体引擎发电机生成电力，利用该电而由马达驱动螺旋桨。

该船舶的NGH分解装置从NGH分解槽内的NGH储罐搬送NGH分解槽和NGH分解用的温水，从积存在网上的NGH颗粒上方喷雾，从而分解NGH，将分解的天然气从设于NGH分解槽上方的气体排出口取出，供给至气体引擎发电机。另一方面，分解的NGH分解水通过张设在NGH分解槽下部的网而与NGH颗粒分离，被从设于NGH分解槽下方的排水口取出，在通过温水器加热、或者与海水的热交换等从而升温之后，用作NGH分解用的温水。

然而，在该船舶中，需要与NGH储罐另行地设置用于进行再气化的NGH分解装置，若欲适用于NGH运输船，则需要在卸货时大量地再气化，因而产生提高NGH分解装置的再气化能力的需要，存在NGH分解装置大型化、需要使运输用的NGH储罐的容积减少的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请的特开2008-126830号公报。

发明内容

发明要解决的问题

为了避免上述问题，考虑在船舶侧进行再气化的能够再气化的NGH运输船中，在NGH货舱内进行再气化，以代替将NGH货舱内的NGH搬送至再气化装置而再气化。在该情况下，不需要用于再气化装置的空间、配管、机器类、以及从NGH货舱到再气化装置的搬送用机器，是高效的。

另外，为了迅速地进行NGH货舱内的再气化，给予高热以熔解NGH颗粒即可，但是若考虑到操作成本以及伴随高热的产生的二氧化碳的削减，则已知理想的是，在能够再气化的NGH运输船的情况下，周围具有海水，因而作为用于气化的热源而采用从与海水的热交换获得的循环水(清水)。

然而，在从NGH颗粒层上部向NGH货舱内的大量的NGH颗粒供给海水水温左右的温度的循环水的情况下，循环水不能够向NGH颗粒层下的内部渗透，循环水滞留于NGH颗粒层的上部，有可能在循环水的一部分中产生冻结。若该冻结的规模达到大范围，则不能够确保排水路径，循环水的水位上升，NGH货舱内的循环水有可能溢出。而且，在如循环水溢出的状态下，存在由于不能够顺利地循环作为分解NGH的热源的循环水、因而难以将NGH颗粒稳定且高效地再气化的问题。

本发明鉴于上述状况而完成，其目的在于提供能够以简单的构成将NGH(天然气水合物)运输船的NGH货舱内的NGH颗粒稳定且高效地再气化的能够再气化的NGH运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的的本发明的能够再气化的NGH(天然气水合物)运输船具备收容NGH颗粒的NGH货舱、向成为分解NGH颗粒的热源的循环水供给热量的热交换器、以及用于使循环水在上述NGH货舱与上述热交换器之间循环的循环水用配管和循环用泵，并且在上述NGH货舱的上部，设置导出NGH颗粒的分解气体的气体排出配管、以及喷洒循环水的循环水喷洒装置，而且，在上述NGH货舱的内部，设置从开口部将上述NGH货舱内的循环水经由配置于上述NGH货舱的底部更下方的排水配管而导引至上述循环水用配管的循环水下降管而构成。

在从上部向NGH颗粒层喷洒循环水的情况下，存在从NGH颗粒的货舱上部投入的作为分解NGH颗粒的热源的循环水在NGH颗粒层冻结、几乎不渗透NGH颗粒层而滞留于NGH颗粒层上部的可能性，但是在此种情况下，也能够使滞留的循环水通过设于NGH货舱内部的循环水下降管(纵孔)而下降至NGH货舱的底部更下方，从连接于循环水下降管下部的排水配管导引至NGH货舱外部的循环水用配管。

此外，该循环水下降管将开口部设于循环水下降管的上下方向的多个位置，使得即使在NGH颗粒层伴随NGH货舱内的NGH颗粒的分解而降低的情况下，也能够将NGH颗粒层上部的循环水导入循环水下降管内。

另外，在上述能够再气化的NGH运输船中，若以将上述热交换器以及上述循环用泵配置在设于机械室与该机械室前方的NGH货舱之间的分区、并且由设于与该分区邻接的机械室或电动机室的非危险分区的驱动源驱动上述循环用泵的方式构成，则由此，从防爆区域(非危险区域)的机械室驱动循环用泵，因而能够使用非防爆规格的驱动源。

另外，在上述能够再气化的NGH运输船中，若以将通过NGH的再气化而产生的分解水作为循环水而利用的方式构成，则初期的循环水的保有量少量即可。

另外，在上述能够再气化的NGH运输船中，通过在卸货地将NGH再气化并将通过再气化而产生的分解水带回装货地，从而能够在不装载海水压载的情况下进行去往装货地的压载航海。其结果，由于不需要专用的压载储罐、压载水处理装置，因而能够有效利用船内空间，另外，能够降低成本。

另外，在上述能够再气化的NGH运输船中，若使上述NGH货舱具有耐压构造，以提高NGH货舱内的气化压力的方式构成，则在NGH运输船内气化的气体对应需求侧的要求值而由气体压缩机压缩并供给，但通过如此地提高NGH货舱内的气化压力，从而与在大气压附近的气化相比，能够减小气体压缩机中的升压，减小气体压缩机的尺寸，另外，能够减少动力。

而且，用于达成上述目的的本发明的NGH运输船的NGH再气化方法的特征在于，从收容有NGH颗粒的NGH货舱内的上部喷洒成为分解NGH颗粒的热源的循环水，从设于上述NGH货舱的上部的气体排出配管导出因该循环水的热量而分解并产生的NGH的分解气体，并且将上述NGH货舱内的循环水从开口部导入循环水下降管内，导出至配置于上述NGH货舱底部更下方的排水配管，通过循环水用配管和循环用泵使导出至该排水配管的循环水循环至热交换器，在该交换器中在循环水与海水之间进行热交换，使循环水的温度上升，再次从上述NGH货舱的上部喷洒。

在从上部向NGH颗粒层喷洒循环水的情况下，存在从NGH货舱上部投入的作为分解NGH颗粒的热源的循环水在NGH颗粒层冻结、几乎不渗透NGH颗粒层而滞留于NGH颗粒层上部的可能性，但是在此种情况下，也能够使滞留的循环水通过设于NGH货舱内部的循环水下降管而下降至NGH货舱的底部更下方，从连接于循环水下降管下部的排水配管导引至NGH货舱外部的循环水用配管。

发明效果

依照本发明的能够再气化的NGH运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法，有时候作为分解NGH的热源的循环水在NGH颗粒层冻结、几乎不渗透NGH颗粒层而滞留于NGH颗粒层上部，但是在该情况下，也能够使滞留的循环水通过设于NGH货舱内部的铅垂方向的循环水下降管(纵孔)而下降至NGH货舱的底部更下方，从连接于循环水下降管下部的排水配管导引至NGH货舱外部的循环水用配管。

由此，从NGH货舱的上部喷洒的循环水通过循环水下降管向NGH货舱底部的排水配管排水，因而能够防止循环水滞留于NGH颗粒层上部并溢出。其结果，能够使用循环水以简单的构造将搭载于NGH运输船的船舱的NGH高效地再气化。

而且，本发明的能够再气化的NGH运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法即使在具备以不再气化而保持NGH颗粒的状态卸货的机械式装卸装置的NGH运输船中，也能够用作该机械式装卸装置、陆地侧的卸货装卸装置故障时的紧急时的气化用。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的实施方式的能够再气化的NGH运输船的构成的侧面截面图。

图2是示出图1的能够再气化的NGH运输船的构成的平面图。

图3是将NGH货舱部分放大后的侧面截面图。

图4是将NGH货舱部分放大后的正面截面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明所涉及的实施方式的能够再气化的NGH(天然气水合物)运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法。

如图1以及图2所示，本发明所涉及的实施方式的能够再气化的NGH运输船1在由船底2、船侧外板3和上甲板4包围的船内空间的后部设有机械室5，将由设于该机械室5内的引擎(未图示)驱动的螺旋桨6设于船尾。在该船尾的螺旋桨6后具备舵7，另外，在机械室5的上方设有具有船桥的居住区8。如图1以及图2所示，在船内空间的机械室5的前方，设有多个收容NGH颗粒的NGH货舱10。在图1以及图2中，设有在横方向(船宽方向)左右各1列共2列、在前后方向(船长方向)5个(NO.1～NO.5)共计10个NGH货舱10。

如图1以及图4所示，在该NGH货舱10的上部设置导出NGH颗粒的分解气体的气体排出配管11，并且设置连接该气体排出配管11的气体排出用主管12，将该气体排出用主管12经由气体压缩机(未图示)而以能够连接的方式设于陆地侧的卸货配管。而且，构成为，在卸货时，能够将在NGH货舱10分解的天然气经由气体排出配管11和气体排出用主管12并由气体压缩机压力运输而卸货至陆地侧的卸货配管。

另外，在各NGH货舱10的上部设置循环水喷洒装置13，其喷洒成为分解NGH颗粒的热源的循环水。该循环水喷洒装置13经由循环水供给用配管14而连接于上部的循环水用配管15。

而且，在本发明中，在NGH货舱10的内部设置循环水下降管16。该循环水下降管16构成为，具有比预先设定的粒径更大的NGH颗粒不侵入的开口部16a而形成，从该开口部16a将NGH货舱10内的循环水经由配置于NGH货舱10的底部10a更下方的排水配管17而导引至下部的循环水用配管18。

此外，该循环水下降管将开口部16a设于循环水下降管16的上下方向的多个位置，使得即使在NGH颗粒层伴随NGH货舱内的NGH颗粒的分解而降低的情况下，也能够将NGH颗粒层上部的循环水导入循环水下降管16内。

而且，在机械室5与该机械室5前方的NGH货舱10之间设置分区并作为泵室20，在该泵室20，由配管连接向成为分解NGH颗粒的热源的循环水供给热量的热交换器22、和用于使循环水在NGH货舱10与热交换器22之间循环的循环用泵21而设置。此外，若以利用设于机械室5的驱动源来驱动循环用泵21的方式构成，则由此，从防爆区域的机械室5驱动循环用泵21，因而能够使驱动源为非防爆规格。

另外，在该循环用泵21，连接下部的循环水用配管18，在热交换器22连接上部的循环水用配管15。此外，还可以为在热交换器22连接下部的循环水用配管18且在循环用泵21连接上部的循环水用配管15的构成。另外，热交换器22还可以设置于在船上设置的气体设备室而与循环用泵不为同一分区。

接着，说明在该构成的能够再气化的NGH运输船1等中进行的NGH再气化方法。该NGH运输船的NGH再气化方法是在将NGH颗粒气化并以气体状态卸货时进行的NGH再气化方法，开动循环用泵21，从收容有NGH颗粒的NGH货舱10内的上部将成为分解NGH颗粒的热源的海水温度左右的循环水从循环水供给用配管14的顶端的循环水喷洒装置13喷洒，并从设于NGH货舱10上部的气体排出配管11导出因该循环水的热量而分解并产生的NGH的分解气体。此外，能够通过循环水的温度和投入量来控制NGH货舱10内的气化量。此外，能够将因NGH分解而产生的分解水用作循环水，因而最初的循环水也可以为少量。

而且，将NGH货舱10内的循环水从开口部16a导入循环水下降管16内，并导出至配置于NGH货舱10的底部10a更下方的排水配管17，将导出至该排水配管17的循环水送至下部的循环水用配管18。在该情况下，若大粒径的NGH颗粒从排水配管17从下部的循环水用配管18侵入，NGH颗粒在其中气化，气化后的天然气被搬送至循环用泵21，则循环用泵21的性能显著降低，因而为了防止该情况，优选仅使像能够在循环水下降管16内反复气化的小粒径的NGH颗粒通过开口部16a，优选将开口部16a形成为比预先设定的粒径更大的NGH颗粒不侵入的构造。

被送至该下部的循环水用配管18的循环水通过循环用泵21而循环至热交换器22，在该热交换器22中，在与海水之间进行热交换。温度因该热交换而上升的循环水再次经由上部的循环水用配管15而从循环水供给用配管14顶端的循环水喷洒装置13喷洒至NGH货舱10内。

通过重复该过程，从而能够经由循环水而向NGH货舱10内的NGH颗粒传递海水所具有的热能，分解NGH颗粒。若NGH货舱10内的NGH颗粒全部分解结束，则停止循环用泵21，结束卸货。此外，循环用泵21用于循环水的循环，但是需要另行设置用于向热交换器22供给海水的泵，在再气化中，将海水所具有的热能持续传递至循环水。

另外，对应需求侧的要求值来由气体压缩机压缩并供给在NGH运输船1内气化的气体，但构成为使NGH货舱10具有耐压构造，在NGH货舱10内提高气化压力。由此，通过将NGH运输船1内的NGH货舱10内的气化压力与大气压相比提高，从而与大气压附近的气化相比，能够减小气体压缩机中的升压，减小气体压缩机的尺寸，另外，能够减少动力。

另外，由于在陆地上需要的气体压力为5MPa(表压)左右，因而在大气压中气化的情况下需要利用气体压缩机从大气压向5MPa(表压)左右升压，但是若例如以将NGH货舱10在0.4MPa(表压)下气化的方式构成，则是与将压力比为约50的升压量通过3阶段升压的情况的1级的量(                                               

＝3.68)相当的值，将NGH货舱10内的气化压力升压至该压力，从而能够使气体压缩机的动力为约1/3。

依照上述构成的能够再气化的NGH运输船1、以及NGH运输船的NGH再气化方法，有时候作为分解NGH的热源的循环水在NGH颗粒层冻结，几乎不渗透NGH颗粒层而滞留于NGH颗粒层上部，但是在该情况下也能够使滞留的循环水通过设于NGH货舱10内部的铅垂方向的循环水下降管16而下降至NGH货舱10的底部10a更下方，从连接于循环水下降管16下部的排水配管17导引至NGH货舱10外部的循环水用配管18。

由此，确保基于循环水下降管16的循环水排水路径，因而能够防止NGH颗粒层上部的循环水的冻结引起的流路封闭和排水不良，另外，能够通过循环水下降管16将从NGH货舱10上部喷洒的循环水向NGH货舱10的底部10a更下方的排水配管17排水，因而能够防止循环水滞留于NGH颗粒层上部而溢出。

其结果，能够使用循环水将搭载于能够再气化的NGH运输船1的NG货舱10的NGH颗粒高效地再气化。

即，利用简单的构成通过热交换器，从而从NGH货舱10上部喷洒与海水热交换而获得的成为海水水温左右的低温热源的循环水，将该喷洒的循环水通过设于NGH货舱10内的沿铅垂方向设置的循环水下降管16而导引至NGH货舱10的底部10a，导引至与NGH货舱10的底部10a相比设于NGH货舱10的更外部的热交换器22，从而能够以简单的构成将NGH颗粒稳定且高效地再气化。

产业上的利用可能性

依照本发明的本发明的能够再气化的NGH(天然气水合物)运输船、以及NGH运输船的NGH再气化方法，能够以简单的构成将NGH运输船的NGH货舱内的NGH颗粒稳定且高效地再气化，因而能够利用于NGH运输船。另外，在具备以不再气化而保持NGH颗粒的状态卸货的机械式装卸装置的NGH运输船中，也能够用作该机械式装卸装置、陆地侧的卸货装卸装置故障时的紧急时的气化用。

符号说明

1 能够再气化的NGH运输船

5 机械室

10 NGH货舱

10a 底部

11 气体排出配管

12 气体排出用主管

13 循环水喷洒装置

14 循环水供给用配管

15 上部的循环水用配管

16 循环水下降管

16a 开口部

17 排水配管

18 下部的循环水用配管

20 泵室

21 循环用泵

22 热交换器。

Claims (6)

1. 一种能够再气化的NGH运输船，其特征在于，

具备：收容NGH颗粒的NGH货舱、向成为分解NGH颗粒的热源的循环水供给热量的热交换器、以及用于使循环水在所述NGH货舱与所述热交换器之间循环的循环水用配管和循环用泵，并且

在所述NGH货舱的上部，设置导出NGH颗粒的分解气体的气体排出配管、以及喷洒循环水的循环水喷洒装置，

而且，在所述NGH货舱的内部，设置循环水下降管，该循环水下降管从开口部将所述NGH货舱内的循环水经由配置于所述NGH货舱的底部更下方的排水配管而导引至所述循环水用配管。

2. 根据权利要求1所述的能够再气化的NGH运输船，其特征在于，将所述热交换器以及所述循环用泵配置在设于机械室与该机械室前方的NGH货舱之间的分区，并且由设于与该分区邻接的机械室或电动机室的非危险分区的驱动源来驱动所述循环用泵。

3. 根据权利要求1或2所述的能够再气化的NGH运输船，其特征在于，将通过NGH的再气化而产生的分解水作为循环水而利用。

4. 根据权利要求1～3中的任一项所述的能够再气化的NGH运输船，其特征在于，在卸货地将NGH再气化并将通过再气化而产生的分解水带回装货地，从而不需要海水压载。

5. 根据权利要求1～4中的任一项所述的能够再气化的NGH运输船，其特征在于，使所述NGH货舱具有耐压构造，提高NGH货舱内的气化压力。

6. 一种NGH运输船的NGH再气化方法，其特征在于，

从收容有NGH颗粒的NGH货舱内的上部喷洒成为分解NGH颗粒的热源的循环水，

从设于所述NGH货舱的上部的气体排出配管导出因该循环水的热量而分解并产生的NGH的分解气体，并且

将所述NGH货舱内的循环水从开口部导入循环水下降管内，并导出至配置于所述NGH货舱的底部更下方的排水配管，

通过循环水用配管和循环用泵而使导出至该排水配管的循环水循环至热交换器，并在该交换器中在循环水与海水之间进行热交换，使循环水的温度上升，再次从所述NGH货舱的上部喷洒。

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