JP2005163931A - 天然ガスハイドレートペレットの輸送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特別の原動力等を必要とする付帯設備などの設置が特別には不必要で、簡易で、かつ天然ガスハイドレートペレットのボイルオフ量（解離してなくなる量）も少なくし得る天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を提供すること。
【解決手段】天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送するに際して、０℃〜−８０℃の予備冷却を施した断熱構造容器内に該ペレットを充填し、輸送途上において該容器に対し外部から強制冷却作用を実質的に与えることなく、ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送することを特徴とする天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。

Description

本発明は、天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットの輸送方法に関する。

更に詳しくは、天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送するために、船舶などを用いて、例えば、１０日〜２０日などの期間をかけて輸送する場合にも、比較的簡易な方法で、また輸送中の該ＮＧＨペレットの解離による損失量も少なく運搬することを可能にする天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットの輸送方法に関するものである。

従来、低温度の物質（以下、低温貨物という）をコンテナ、輸送車、輸送船舶などで輸送する場合、被搬送物質に応じてそれぞれ以下のような輸送方法がとられている。

例えば、一般的な低温貨物であれば該低温貨物を内部に収納・貯蔵し強制冷却しながら搬送する方法があり、一般にこの種の方法は広く採用されている。

また、液化天然ガスの船舶輸送においては、例えば、液化ガスばら積み船（ＬＮＧ輸送船等）においては、貨物倉の予冷を行って、輸送途中では強制冷却は行わない方法が一般的にとられている。

また、冷凍された貨物を運ぶ船舶にあっては、一般に、輸送中にパレット貨物の空間に冷風を吹き込むことにより、貨物倉の予冷と輸送中の冷却を行っている。

しかしながら、冷凍や低温の貨物輸送用のコンテナや輸送車、船舶を使用する方式では冷凍装置が必要となり、電源などの設備を含む諸設備が必要となるという問題があった。

また、液化ガスばら積み船の場合には、十分な防熱システムが必要になるという問題があった。

天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットの輸送に関しては、ＮＧＨペレット製造バースからＮＧＨペレット輸送船のペレット貯蔵タンクに積み込むための、あるいはＮＧＨペレット輸送船のペレット貯蔵タンクからＮＧＨペレット貯蔵バースの貯蔵タンクへ荷揚げをするための、天然ガスハイドレートペレットの輸送船舶用の荷役装置に関しての提案もされているが（特許文献１）、輸送中の貯蔵方法に関する提案ではなく、その点の技術検討はなされてきていないのが実情であった。

例えば、特許文献１においては、上述のとおりにその発明自体は輸送船舶用の荷役装置に関するものであるが、輸送船上での貯蔵方法に関しては、インナータンク内にＮＧＨペレットが収蔵され満載されると、上甲板のペレット搬入口を防熱蓋で塞ぐこと、そして、該インナータンクの内部は熱源装置から供給される熱媒を熱媒管に循環させることにより、温度を例えばマイナス１５℃以下に保ち、かつ、圧力を例えば０．０２５ＭＰａに保つとの説明がなされているように、強制冷却あるいは過度の防熱を行うことが通常の輸送中における貯蔵方法であった。
特開２００３−１７０８９１号公報（特許請求の範囲、段落００２５〜００２６）

天然ガスハイドレートペレットの輸送は、数日間〜２０日などある程度の長期間にわたる船舶や車両等による輸送となるのが通常であり、そのような輸送中においてボイルオフ量（解離ガス量）をいかに少なくするかが重要な課題であり、かつ、その課題を、船舶・車両等の付帯設備を大がかりなものにしたり、コストのかかるものにしたりすることなく、いかに低コストでボイルオフ率（解離してなくなる量の元の量に対する割合（百分率））を少ない状態で輸送するかが最大の課題である。すなわち、貯蔵・輸送スペースを大きく削減してしまうような、あるいは貯蔵のための原動力を特別に必要とするような付帯設備・装置の設置は望ましくないものであり、より簡易な貯蔵方法の実現が望まれるものであった。

本発明の目的は、このような点に鑑み、特別の原動力等を必要とする付帯設備・装置などの設置が特別には不必要で、簡易で、かつ天然ガスハイドレートペレットのボイルオフ量も少なくし得る天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法は、以下の（１）の構成からなる。
（１）天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送するに際して、０℃〜−８０℃の予備冷却を施した断熱構造容器内に該ペレットを充填し、輸送途上において該容器に対し外部から強制冷却作用を実質的に与えることなく、ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送することを特徴とする天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。

また、かかる本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法において、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（８）の構成を有するものである。
（２）予備冷却を、０℃〜−３０℃で行うことを特徴とする上記（１）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（３）断熱構造容器内に天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを充填する時における該ペレットの平均換算直径が、１〜１０ｃｍの範囲であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（４）充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットとして、実質的に球状に形成されてなるものを用いることを特徴とする上記（１）、（２）または（３）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（５）充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットが、実質的に、同一平均換算直径を持つ単一種類のぺレットであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）または（４）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（６）充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットが、異なる直径を持つ実質的に複数種類のペレットであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）または（４）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（７）断熱構造容器を船載して天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを船舶輸送することを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または（６）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
（８）断熱構造容器の容積が、１〜３００００ｍ³ であることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）または（７）記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。

請求項１にかかる本発明によれば、０℃〜−８０℃の予備冷却を施した断熱構造容器内にＮＧＨペレットを特定の充填率で充填し、輸送途上において該ペレット貯蔵容器に対しては外部から強制冷却作用を実質的に与えることなく貯蔵することができ、簡易で、かつ天然ガスハイドレートペレットのボイルオフ量（解離してなくなる量）を、一般に０．１〜０．２５％／日以下（−２０℃条件下）と少なくし得る天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

本発明の方法によれば、天然ガスハイドレートペレットの形状・大きさ充填量、充填率、輸送期間などにもよるので、一概に言えない点もあるが、一般に、ボイルオフ率で０．２５％／日以下を達成できるものであり、より好ましく構成された本発明の方法では、０．２％／日以下、さらに、好ましくは０．１％／日以下などのレベルで達成することができるものである。

請求項２にかかる発明によれば、０℃〜−３０℃で予備冷却を行うので、より低コスト下にて予備冷却と本発明の輸送方法を実施することができて、比較的輸送期間の短めの輸送などにも好適な方法が実現できる。

請求項３にかかる発明によれば、さらに、ペレットの大きさの点も相俟って、貯蔵時の取り扱い性やボイルオフ量のより軽減化された本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

請求項４にかかる発明によれば、さらに、ペレットの形状の点からも、ボイルオフ量の軽減化された本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

請求項５にかかる発明によれば、充填率は一定の値以上に上がらないものの、実質的に同一形状、同一寸法の単一種ペレットの輸送において効果があり、その点で、取扱いや管理が簡単で低コスト化に寄与できる本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

請求項６にかかる発明によれば、さらに、ペレットの大小の組み合わせを利用し、形状の点から充填率を向上することができて、いっそうボイルオフ量の軽減化された本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

請求項７にかかる発明によれば、船舶輸送による本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現でき、海上から陸上への輸送、陸上から海上への輸送、あるいは国際間の輸送などに有効に活用できる、本発明にかかるＮＧＨペレットの輸送方法を実現できるものである。

請求項８にかかる発明によれば、断熱構造容器の容積として、容量の小さいものから船のように大きなものまで一つの断熱構造容器でＮＧＨペレットの輸送をすることができる。特に、容器１台当たりの充填量・輸送量の絶対量を大きくすれば、いっそうボイルオフ率の軽減化された本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現させることができ、低コストで効率の良い本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

以下、更に詳しく本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法について、説明する。

本発明は、天然ガスハイドレートペレットを輸送するに際して、断熱構造容器内に該ペレットを充填し、その断熱構造容器を目的地まで輸送して該ＮＧＨペレットを輸送するのであるが、予備冷却を施した該断熱構造容器内に該ＮＧＨペレットを充填し、輸送途上においては該容器に対して外部から熱媒を用いた強制冷却作用を実質的に与えることなく、輸送を行うことを特徴とするものである。

断熱構造容器に対する予備冷却の温度は、少なくともＮＧＨペレットの氷部分が水とならない温度（０℃）以下にすることが肝要であるが、その条件内でも比較的高めであれば本発明の効果が得られにくく、また、あまりに低くするとコストがかかる割にはそれに見合って効果が上昇して得られるわけでもなく、すなわち、それに見合ってボイルオフ率が小さくなるわけでもないので、本発明者らの各種知見によれば、０℃〜−８０℃の範囲内とすることが重要である。特に、好ましくは、効果と予備冷却のしやすさ・コスト等の兼ね合いから、０℃〜−３０℃の範囲内である。

本発明で用いられる断熱構造容器は、断熱効果を有する構造に構成されていればよく、特にその構造・機構が限定されるものではなく、通常は、簡易な断熱構造の容器であればよい。例えば、断熱材（例えば、発泡ポリウレタンなど）を厚さ１００ｍｍ程度で用いて容器壁に用いた密封可能な容器などでもよいものである。所望の輸送期間等にもよるが、通常は、５０ｍｍ〜１５０ｍｍの断熱材厚さで容器壁を形成すればよい。それよりも厚くしても、効果が対応して増すわけでもなく、一方で、輸送・貯蔵容量を削減することになるからである。

該貯蔵容器は、例えば、船載されて用いられるものであれば、一辺が数メートル程度〜数十メートル程度の立方体状容器などに構成するのが、製作の点や積載のし易さなどの点実際的であり好ましい。車両積載用であれば、一辺が数メートル程度〜１０メートル程度立方体状容器などに構成するのが実際的である。

一般に断熱構造容器の容積は、１〜３００００ｍ³ の範囲内であるのが好ましく、この範囲であれば、少量から、船載されるような大量のものまでの輸送が可能である。

該貯蔵容器は、特に耐圧構造にするなどの必要はなく、大気圧に十分に耐えるものであればよい。

本発明では、かかる断熱構造容器について、特に減圧してＮＧＨペレットを輸送する等の手法は、基本的にはとらないものであり、より簡易な方法・設備で輸送する方法を実現するためである。

充填量を上げるという観点から、充填率を高くできるような形状と、ボイルオフ率が小さくなくような寸法にして、ＮＧＨペレットを形成させることが有効である。

このような観点から、本発明者らの知見によれば、断熱構造容器内にＮＧＨペレットを充填する時における該ペレットの平均換算直径が１〜１０ｃｍの範囲内であることが好ましい。

ＮＧＨペレットの体積当たりの表面積を極力小さくしてボイルオフ率を小さく抑えるという観点から、該ペレットは実質的に球状に形成されてなるものを用いることが好ましい。

また、断熱構造容器内に充填するＮＧＨペレットは、実質的に、同一平均換算直径を持つ単一種類のぺレットであってもよく、あるいは、異なる直径を持つ実質的に複数種類のペレットであってもよい。前者の場合は、充填率を後者の場合ほどに上げることはできないが、ＮＧＨペレットの大きさ、断熱構造容器の大きさ（収納量）や輸送時間によっては十分に輸送ができる。後者の場合には、大きなペレット間にできる隙間に小さなペレットを充填することができるので、全体の充填率を高くできるので、長い輸送時間を必要とする輸送にも対応できるものである。

本発明のＮＧＨペレットの輸送方法は、その簡易さから大寸法の断熱構造容器も比較的簡単に実現できるものである。

収納容量の大きな容器を用いれば、容器１台当たりの充填量・輸送量の絶対量を大きなものにすることができ、該絶対量が大きいことがいっそうボイルオフ率の軽減化された本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現させるものであり、低コストで効率の良い本発明の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法を実現できる。

本発明のＮＧＨペレットの輸送方法は、このような大寸法の容器などを輸送できるという点で、断熱構造容器を船載して船舶輸送するのに好適なものである。特に、船舶を使用する場合には、比較的長期の輸送になるので本発明方法の効果が大きいものである。

ただし、本発明のＮＧＨペレットの輸送方法は、船舶輸送にだけ採用されるものでなく、
自動車や列車などの車載方式でも実施しても効果があることはもちろんである。

本発明の輸送方法を採用することにより、天然ガスハイドレートペレットの形状・大きさ充填量、輸送期間などにもよるので、一概に言えない点もあるが、一般に、ボイルオフ率で言うと、０．２５％／日以下を達成できるものであり、より好ましく構成された本発明の方法では、０．２％／日以下、さらに好ましくは０．１％／日以下などのレベルで達成することができる。

Claims (8)

1. 天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送するに際して、０℃〜−８０℃の予備冷却を施した断熱構造容器内に該ペレットを充填し、輸送途上において該容器に対し外部から強制冷却作用を実質的に与えることなく、ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを輸送することを特徴とする天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
2. 予備冷却を、０℃〜−３０℃で行うことを特徴とする請求項１記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
3. 断熱構造容器内に天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを充填する時における該ペレットの平均換算直径が、１〜１０ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
4. 充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットとして、実質的に球状に形成されてなるものを用いることを特徴とする請求項１、２または３記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
5. 充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットが、実質的に、同一平均換算直径を持つ単一種類のぺレットであることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
6. 充填される天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットが、異なる直径を持つ実質的に複数種類のペレットであることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
7. 断熱構造容器を船載して天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）のペレットを船舶輸送することを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。
8. 断熱構造容器の容積が、１〜３００００ｍ³ であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の天然ガスハイドレートペレットの輸送方法。