JP2000213695A - 吸着式ガスホルダ―およびガス貯蔵・供給システム - Google Patents
吸着式ガスホルダ―およびガス貯蔵・供給システムInfo
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- JP2000213695A JP2000213695A JP11017471A JP1747199A JP2000213695A JP 2000213695 A JP2000213695 A JP 2000213695A JP 11017471 A JP11017471 A JP 11017471A JP 1747199 A JP1747199 A JP 1747199A JP 2000213695 A JP2000213695 A JP 2000213695A
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- gas
- adsorbent
- lpg
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】容積当たりのガス貯蔵量が大きく、設備がコン
パクトで、設備費が低く、敷地面積の小さいガスホルダ
ーを提供すること、および、吸・脱着時に発生する吸・
脱着熱の熱収支をガスホルダー内でクローズに行う（す
なわち、外部との熱交換を少なくする）ことによるシス
テム性能の向上を主な目的とする。 【解決手段】供給ガスを加圧状態で貯蔵するための圧力
容器内に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を
備えた吸着式ガスホルダー；該吸着式ガスホルダー、熱
量調整設備および付臭設備を備えたことを特徴とするガ
ス貯蔵・供給システム。
パクトで、設備費が低く、敷地面積の小さいガスホルダ
ーを提供すること、および、吸・脱着時に発生する吸・
脱着熱の熱収支をガスホルダー内でクローズに行う（す
なわち、外部との熱交換を少なくする）ことによるシス
テム性能の向上を主な目的とする。 【解決手段】供給ガスを加圧状態で貯蔵するための圧力
容器内に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を
備えた吸着式ガスホルダー；該吸着式ガスホルダー、熱
量調整設備および付臭設備を備えたことを特徴とするガ
ス貯蔵・供給システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタン或いはメタ
ンを主成分とする天然ガスを貯蔵する貯蔵・供給技術に
関する。
ンを主成分とする天然ガスを貯蔵する貯蔵・供給技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料ガス、特に天然ガスを高密度で貯蔵
する方法としては、一般に天然ガスを-162℃に冷却して
液化天然ガス(LNG)として貯蔵する方法および常温、高
圧下で圧縮天然ガス(CNG)として貯蔵する方法などが知
られている。
する方法としては、一般に天然ガスを-162℃に冷却して
液化天然ガス(LNG)として貯蔵する方法および常温、高
圧下で圧縮天然ガス(CNG)として貯蔵する方法などが知
られている。
【０００３】しかしながら、LNGとして貯蔵する方法
は、大規模な冷却設備を必要とするので、設備費が高価
なものになる。
は、大規模な冷却設備を必要とするので、設備費が高価
なものになる。
【０００４】圧縮天然ガスとして貯蔵する方法は、LNG
に比べると、ガス自体のエネルギー密度が低く、20MPa
程度の加圧下の圧縮天然ガスであっても、そのエネルギ
ー密度は、同体積のLNGの1/3に過ぎない。また、天然ガ
スの貯蔵圧力に耐えうる高圧容器を用いるので、大型で
重量の大きな耐圧容器、調圧弁などが必要となる。さら
に、現在都市部に設置されているガス貯蔵設備における
圧力は、1MPa以下であるため、貯蔵密度は一層低い。従
って、大量の天然ガスを貯蔵するためには、大規模な貯
蔵ホルダーが必要であり、敷地確保が困難であること、
設備コストが著しく高くなるなどの問題がある。
に比べると、ガス自体のエネルギー密度が低く、20MPa
程度の加圧下の圧縮天然ガスであっても、そのエネルギ
ー密度は、同体積のLNGの1/3に過ぎない。また、天然ガ
スの貯蔵圧力に耐えうる高圧容器を用いるので、大型で
重量の大きな耐圧容器、調圧弁などが必要となる。さら
に、現在都市部に設置されているガス貯蔵設備における
圧力は、1MPa以下であるため、貯蔵密度は一層低い。従
って、大量の天然ガスを貯蔵するためには、大規模な貯
蔵ホルダーが必要であり、敷地確保が困難であること、
設備コストが著しく高くなるなどの問題がある。
【０００５】以上の問題を解決するためのシステムとし
て、吸着式ガスホルダーおよびガス貯蔵・供給システム
が考えられるが、このシステムのガスホルダーでの吸着
熱、脱着熱の発生はガスホルダーの貯蔵性能に大きな影
響があり、吸着熱の除去、脱着熱の供給を行うのが好ま
しい。
て、吸着式ガスホルダーおよびガス貯蔵・供給システム
が考えられるが、このシステムのガスホルダーでの吸着
熱、脱着熱の発生はガスホルダーの貯蔵性能に大きな影
響があり、吸着熱の除去、脱着熱の供給を行うのが好ま
しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、容
積当たりのガス貯蔵量が大きく、設備がコンパクトで、
設備費が安価で、敷地面積の小さいガスホルダーを提供
すること、および、吸・脱着時に発生する吸・脱着熱の
熱収支をガスホルダー内でクローズに行う（すなわち、
外部との熱交換を少なくする）ことによるシステム性能
の向上を主な目的とする。
積当たりのガス貯蔵量が大きく、設備がコンパクトで、
設備費が安価で、敷地面積の小さいガスホルダーを提供
すること、および、吸・脱着時に発生する吸・脱着熱の
熱収支をガスホルダー内でクローズに行う（すなわち、
外部との熱交換を少なくする）ことによるシステム性能
の向上を主な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な技術の現状に留意しつつ、研究を重ねた結果、圧力容
器内に吸着材を収容し、これに燃料ガスを吸着させる場
合に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を備え
ることにより、上記の目的を達成しうることを見出し
た。すなわち、本発明は、下記のメタン或いはメタンを
主成分とする天然ガスを貯蔵し、供給する技術を提供す
る； １．供給ガスを加圧状態で貯蔵するための圧力容器内
に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を備えた
吸着式ガスホルダー。
な技術の現状に留意しつつ、研究を重ねた結果、圧力容
器内に吸着材を収容し、これに燃料ガスを吸着させる場
合に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を備え
ることにより、上記の目的を達成しうることを見出し
た。すなわち、本発明は、下記のメタン或いはメタンを
主成分とする天然ガスを貯蔵し、供給する技術を提供す
る； １．供給ガスを加圧状態で貯蔵するための圧力容器内
に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を備えた
吸着式ガスホルダー。
【０００８】２．上記項１に記載の吸着式ガスホルダ
ー、熱量調整設備および付臭設備を備えたことを特徴と
するガス貯蔵・供給システム。
ー、熱量調整設備および付臭設備を備えたことを特徴と
するガス貯蔵・供給システム。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００１０】図１に本発明による吸着式燃料ガスホルダ
ーおよび燃料ガス貯蔵・供給システムの一例の概要をフ
ローチャートとして示す。図２、３に、本発明による吸
着式燃料ガスホルダーの構造を示す。
ーおよび燃料ガス貯蔵・供給システムの一例の概要をフ
ローチャートとして示す。図２、３に、本発明による吸
着式燃料ガスホルダーの構造を示す。
【００１１】図１において、本発明による燃料ガス貯蔵
・供給システムは、少なくとも１基の吸着式燃料ガスホ
ルダー(図示の場合には、1-A〜1-Dの4基)；LPGタンク
3、LPGポンプ5、温水ボイラー7およびLPG気化器9を備え
た熱量調整設備；ガスホルダーから脱着された燃料ガス
の付臭設備11を主要構成要素としている。
・供給システムは、少なくとも１基の吸着式燃料ガスホ
ルダー(図示の場合には、1-A〜1-Dの4基)；LPGタンク
3、LPGポンプ5、温水ボイラー7およびLPG気化器9を備え
た熱量調整設備；ガスホルダーから脱着された燃料ガス
の付臭設備11を主要構成要素としている。
【００１２】ガスホルダー1-A〜1-Dは、貯蔵対象である
ガス(メタン或いは２種以上の可燃性ガスの混合物であ
る13A都市ガス、天然ガスなど；付臭剤を含んでいても
良い)の出入り口と圧力容器内のガスを加圧状態で保持
可能な気密保持機構(バルブ)を備えており、内部に充填
された吸着材により、メタンを主成分とする13A都市ガ
ス、天然ガスなどを加圧状態で貯蔵することができる。
ガス(メタン或いは２種以上の可燃性ガスの混合物であ
る13A都市ガス、天然ガスなど；付臭剤を含んでいても
良い)の出入り口と圧力容器内のガスを加圧状態で保持
可能な気密保持機構(バルブ)を備えており、内部に充填
された吸着材により、メタンを主成分とする13A都市ガ
ス、天然ガスなどを加圧状態で貯蔵することができる。
【００１３】圧力容器の形状、構造は、主として円筒形
またはパイプ形の形状とし、図２、３に示すように、圧
力容器21の内部には吸着材23とともに、ガスの吸・脱着
熱を吸・放熱する相変化物質25を封入または固定した小
物体(容器)27，29が充填されている。すなわち、図２に
おいては、カプセル状の容器27に相変化物質25が入って
おり、図３においては、パイプ状の容器29に相変化物質
25が入っている。相変化物質は、吸着材へのガス吸着時
の吸着熱により液化し、その融解潜熱により熱を蓄え
る。また、吸着材からのガス脱着時の脱着熱により凝固
し、その凝固潜熱を吸着材に与える。このような熱の授
受により、吸着材からの吸着熱の除去または吸着材への
脱着熱の供給が速やかに行われ、吸着材の性能の向上が
図られる。そして、このことにより、ガスホルダーの貯
蔵性能(特に、ガスの吸・脱着速度)が向上する。相変化
物質としては、LiNO3・3H2O、Na2HPO4・12H2O、Na2SO4・10
H2O、Na2CO3・10H2O、Zn(NO3)2・6H2Oなどが挙げられる。
相変化物質としては、LiNO3・3H2O、Na2HPO4・12H2Oがよ
り好ましい。
またはパイプ形の形状とし、図２、３に示すように、圧
力容器21の内部には吸着材23とともに、ガスの吸・脱着
熱を吸・放熱する相変化物質25を封入または固定した小
物体(容器)27，29が充填されている。すなわち、図２に
おいては、カプセル状の容器27に相変化物質25が入って
おり、図３においては、パイプ状の容器29に相変化物質
25が入っている。相変化物質は、吸着材へのガス吸着時
の吸着熱により液化し、その融解潜熱により熱を蓄え
る。また、吸着材からのガス脱着時の脱着熱により凝固
し、その凝固潜熱を吸着材に与える。このような熱の授
受により、吸着材からの吸着熱の除去または吸着材への
脱着熱の供給が速やかに行われ、吸着材の性能の向上が
図られる。そして、このことにより、ガスホルダーの貯
蔵性能(特に、ガスの吸・脱着速度)が向上する。相変化
物質としては、LiNO3・3H2O、Na2HPO4・12H2O、Na2SO4・10
H2O、Na2CO3・10H2O、Zn(NO3)2・6H2Oなどが挙げられる。
相変化物質としては、LiNO3・3H2O、Na2HPO4・12H2Oがよ
り好ましい。
【００１４】圧力容器は、地下埋設型、半埋設型、地上
設置型などの任意の形態で使用できるが、安全性などを
考慮すれば、地下埋設型がより好ましい。
設置型などの任意の形態で使用できるが、安全性などを
考慮すれば、地下埋設型がより好ましい。
【００１５】吸着材23としては、活性炭、ゼオライト、
有機金属錯体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン
酸銅、スチルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、タ
ーフェニルジカルボン酸銅、ビフェニルジカルボン酸
銅、トランジカルボン酸銅など)などが挙げられる。吸
着材としては、活性炭および有機金属錯体がより好まし
い。活性炭を使用する場合には、その形状は、特に限定
されず、ペレット状、粒状、板状などの任意の形状であ
って良いが、成形コストなどの点からは、ペレット状お
よび粒状のものが、より好ましい。
有機金属錯体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン
酸銅、スチルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、タ
ーフェニルジカルボン酸銅、ビフェニルジカルボン酸
銅、トランジカルボン酸銅など)などが挙げられる。吸
着材としては、活性炭および有機金属錯体がより好まし
い。活性炭を使用する場合には、その形状は、特に限定
されず、ペレット状、粒状、板状などの任意の形状であ
って良いが、成形コストなどの点からは、ペレット状お
よび粒状のものが、より好ましい。
【００１６】図１に示すように、本発明においては、燃
料ガス(以下天然ガスをもって代表させる)は、高圧また
は中圧幹線（ガス管）13からサイレンサー15を経てガス
ホルダー1-A〜1-Dに加圧下(通常0.1〜7MPa程度、より好
ましくは0.7〜5MPa程度)に充填される。このような条件
下において、本発明で使用する吸着材は、その種類など
により異なるが、高い貯蔵性能(例えば、吸着材として
活性炭を使用する場合、大気圧/25℃換算で、貯蔵圧力
が0.97MPaでの吸着材体積あたりのメタン吸着量20リッ
トル／リットル以上)を示す。
料ガス(以下天然ガスをもって代表させる)は、高圧また
は中圧幹線（ガス管）13からサイレンサー15を経てガス
ホルダー1-A〜1-Dに加圧下(通常0.1〜7MPa程度、より好
ましくは0.7〜5MPa程度)に充填される。このような条件
下において、本発明で使用する吸着材は、その種類など
により異なるが、高い貯蔵性能(例えば、吸着材として
活性炭を使用する場合、大気圧/25℃換算で、貯蔵圧力
が0.97MPaでの吸着材体積あたりのメタン吸着量20リッ
トル／リットル以上)を示す。
【００１７】天然ガスの脱着に際しては、ガスホルダー
のバルブを開放し、脱着した燃料ガスに気化したLPGを
加えて、熱量調整を行う。熱量調整に際しては、先ず、
常法に従って、LPGをタンク3からポンプ5を経てLPG気化
器9に送り、ここで温水ボイラー7からの温水により気化
させる。次いで、天然ガスに気化したLPGを加え、熱量
調整ミキサー17で両ガスを混合する。
のバルブを開放し、脱着した燃料ガスに気化したLPGを
加えて、熱量調整を行う。熱量調整に際しては、先ず、
常法に従って、LPGをタンク3からポンプ5を経てLPG気化
器9に送り、ここで温水ボイラー7からの温水により気化
させる。次いで、天然ガスに気化したLPGを加え、熱量
調整ミキサー17で両ガスを混合する。
【００１８】熱量調整を終えたガスは、次いで、常法に
従って、付臭設備11から付臭剤を添加され、必要ならば
さらに昇圧コンプレッサー19により昇圧された後、高圧
または中圧幹線に戻される。
従って、付臭設備11から付臭剤を添加され、必要ならば
さらに昇圧コンプレッサー19により昇圧された後、高圧
または中圧幹線に戻される。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、容積当たりのガス貯蔵
量の大きいガスホルダーを得ることが可能となるので、
貯蔵設備がコンパクトになり、設備費の低コスト化およ
び敷地面積の削減が可能となる。
量の大きいガスホルダーを得ることが可能となるので、
貯蔵設備がコンパクトになり、設備費の低コスト化およ
び敷地面積の削減が可能となる。
【００２０】また、圧力容器を小型化することができ、
圧力容器の曲率を小さくすることができるので、その結
果、板厚を薄くすることができ、建設時の溶接作業など
が簡素化される。さらに、場合によっては、溶接後の応
力除去作業の必要性もなくなるので、設備費の低減をは
かることもできる。
圧力容器の曲率を小さくすることができるので、その結
果、板厚を薄くすることができ、建設時の溶接作業など
が簡素化される。さらに、場合によっては、溶接後の応
力除去作業の必要性もなくなるので、設備費の低減をは
かることもできる。
【００２１】さらに、ガスホルダー内での吸・脱着熱の
授受を速やかに行うことができ、ガス貯蔵・供給システ
ムの性能が向上する。
授受を速やかに行うことができ、ガス貯蔵・供給システ
ムの性能が向上する。
【図１】本発明による吸着式燃料ガスホルダーおよび燃
料ガス貯蔵・供給システムの一例の概要を示すフローチ
ャートである。
料ガス貯蔵・供給システムの一例の概要を示すフローチ
ャートである。
【図２】本発明による吸着式燃料ガスホルダーの圧力容
器の内部構造の一例を示す概略図である。
器の内部構造の一例を示す概略図である。
【図３】本発明による吸着式燃料ガスホルダーの圧力容
器の内部構造の他の例を示す概略図である。
器の内部構造の他の例を示す概略図である。
1-A〜1-D…吸着式燃料ガスホルダー ３…LPGタンク ５…LPGポンプ ７…温水ボイラー ９…LPG気化器 １１…付臭設備 １３…高圧または中圧幹線 １５…サイレンサー １７…熱量調整ミキサー １９…昇圧コンプレッサー ２１…圧力容器 ２３…吸着材 ２５…相変化物質 ２７…カプセル状の容器 ２９…パイプ状の容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 悦郎 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 AA10 DA01 EA02 EA10
Claims (2)
- 【請求項１】供給ガスを加圧状態で貯蔵するための圧力
容器内に、吸・脱着熱の授受を行うための相変化物質を
備えた吸着式ガスホルダー。 - 【請求項２】請求項１に記載の吸着式ガスホルダー、熱
量調整設備および付臭設備を備えたことを特徴とするガ
ス貯蔵・供給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017471A JP2000213695A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 吸着式ガスホルダ―およびガス貯蔵・供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017471A JP2000213695A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 吸着式ガスホルダ―およびガス貯蔵・供給システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000213695A true JP2000213695A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11944939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11017471A Pending JP2000213695A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 吸着式ガスホルダ―およびガス貯蔵・供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000213695A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015120384B4 (de) | 2015-11-25 | 2022-08-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Speichereinrichtung und Verfahren zur isobaren Speicherung eines Speicherfluids |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11017471A patent/JP2000213695A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015120384B4 (de) | 2015-11-25 | 2022-08-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Speichereinrichtung und Verfahren zur isobaren Speicherung eines Speicherfluids |
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