JP2009161712A

JP2009161712A - ガスハイドレート製造水供給設備

Info

Publication number: JP2009161712A
Application number: JP2008003147A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Tanaka; 茂雄田中; Satoji Nakamura; 里司中村; Yasunori Yamamoto; 保紀山本
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】ガスハイドレート運搬船へ迅速かつ柔軟対応し水を供給することが可能なガスハイドレート製造水供給設備を提供する。
【解決手段】ガスハイドレート製造用の水をガスハイドレート運搬船に供給するガスハイドレート製造水供給設備１であって、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れ貯留する分解水タンク２と、前記分解水タンク２に貯留する水を送出する分解水送水手段４と、バックアップ用の水を貯留する補給水タンク６と、前記補給水タンク６に貯留する水を送出する補給水送水手段８と、予め定める手順に従い前記分解水送水手段及び補給水送水手段の動作を制御する制御装置１２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスハイドレートを製造する際に必要な水をガスハイドレート運搬船に供給するガスハイドレート製造水供給設備に関する。

周知のように、天然ガスハイドレート（以下ＮＧＨと記す）は、水分子が形成するかご状の結晶構造の空間に天然ガスが取込まれた包接化合物であり、氷状の固体物質である。このＮＧＨは、ＮＧＨ１ｍ^３当り約１６０Ｎｍ^３と多くの天然ガスを包蔵することができる。ＮＧＨは、大気圧下、約−８０℃程度の温度で安定的に存在し、さらに約−２０℃の温度で分解が抑制される自己保存性も知られており、液化天然ガス（ＬＮＧ）に比較すると、設備の仕様、取扱い等の点では有利である。これらのことからＮＧＨの製造、運搬、ガス化など各プロセス、装置、システムの実用化に向けた検討がなされ、多くの技術が提案されている。

例えば、中小規模のガス田から産出される天然ガスをガス産出地でＮＧＨのペレットとし、これを運搬船で天然ガス消費地に設置された受入基地まで運搬し、貯蔵タンクに貯蔵する。貯蔵タンクに貯蔵されたＮＧＨは、受入基地内に設けられたガス化装置に送られ、ここで天然ガスにガス化され発電設備の燃料として使用する。またはタンクローリ等を使用して、さらに別の消費地にＮＧＨを運搬し、そこでＮＧＨをガス化し都市ガスなどに利用することが検討されている。

ＮＧＨを含めガスハイドレートをガス化させるとき発生する水については、次のような技術が提案されている。ガスハイドレートをガス化させた際に発生する水を、小口消費先の風呂、洗面、トイレ等に使用する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）が、多量に水が発生する場合にはこれら全てを小口消費先の風呂、洗面、トイレ等に使用することはできない。また、ガスハイドレートの製造には、水が必要なことから、ガスハイドレートを受入基地に運搬してきたガスハイドレート運搬船にガスハイドレートをガス化させた際に発生する水を積込み、ガスハイドレート製造設備まで持ち帰り、これをガスハイドレートの製造水として利用する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−１６１２８８号公報特開２００６−１５１１４７号公報

特許文献２に記載の技術のように、ガスハイドレートを受入基地に運搬してきたガスハイドレート運搬船にガスハイドレートをガス化させた際に発生する水を積込み、ガスハイドレート製造設備まで持ち帰り、これをガスハイドレートの製造水として利用する場合、ガスハイドレート運搬船に水をいかに迅速に積み込むかが１つのポイントとなる。さらにガスハイドレートの製造に必要な水として、ガスハイドレートをガス化させた後の水を繰り返し使用すると微生物等により水が腐敗するとの指摘があり（例えば特開２００４−１１５６１３号公報）、このような場合、腐敗した水に代え良質な水を確保しガスハイドレート運搬船に供給する必要がある。これらのことからも分かるように、ガスハイドレートを製造するに必要な水をガスハイドレート運搬船に供給するに当り、迅速かつ柔軟に対応可能なガスハイドレート製造水供給設備及びその運転方法が求められている。

本発明の目的は、ガスハイドレート運搬船へ迅速かつ柔軟対応し水を供給することが可能なガスハイドレート製造水供給設備を提供することである。

本発明は、ガスハイドレート製造用の水をガスハイドレート運搬船に供給するガスハイドレート製造水供給設備であって、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れ貯留する分解水タンクと、前記分解水タンクに貯留する水を送出する分解水送水手段と、バックアップ用の水を貯留する補給水タンクと、前記補給水タンクに貯留する水を送出する補給水送水手段と、予め定める手順に従い前記分解水送水手段及び補給水送水手段の動作を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするガスハイドレート製造水供給設備である。

請求項２に記載のガスハイドレート製造水供給設備は、前記構成に加え、さらにガスハイドレートガス化装置より送出される水を前記分解水タンクに導く分解水受入ラインの途中に装着され、水の水質を検査する水質検査装置と、前記水質検査装置よりも下流側の分解水受入ラインに接続し、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を排水処理装置へ導く排水ラインとを備え、前記制御装置は、前記水質検査装置の水質データに基づき、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を前記分解水タンク又は前記排水ラインに導くように制御することを特徴とする。

請求項３に記載のガスハイドレート製造水供給設備は、前記構成に加え、さらに前記制御装置は、前記分解水タンクに貯留している水の水質データ及び前記補給水タンクに貯留している水の水質データに基づき、前記分解水タンク及び前記補給水タンクに貯留している水のうち水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に供給するように制御することを特徴とする。

請求項４に記載のガスハイドレート製造水供給設備は、前記構成に加え、さらに前記分解水タンクに貯留する水を前記補給水タンクに移送可能な分解水移送手段を備え、前記制御装置は、予め定める手順に従い前記分解水移送手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項５に記載のガスハイドレート製造水供給設備は、前記構成に加え、さらに前記補給水タンクに貯留する水を前記分解水タンクに移送可能な補給水移送手段を備え、前記制御装置は、予め定める手順に従い前記補給水移送手段の動作を制御することを特徴とする。

本発明のガスハイドレート製造水供給設備は、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れ貯留する分解水タンク及びその水を送出する分解水送水手段のほか、バックアップ用の水を貯留する補給水タンク及びその水を送出する補給水送水手段、それらの動作を制御する制御装置を備えるので、ガスハイドレート運搬船へのガスハイドレート製造水の供給を迅速に行うことが可能となる。例えば分解水タンクに貯留する水量が少なく、ガスハイドレート運搬船へ供給する水が十分に確保できない場合であっても、不足分を補給水タンクに貯留する水で補充することができる。分解水タンクに貯留する水量が少ない場合、工業用水又は水道水等で補充することも考えられるけれども、時間が掛かると共に十分に水を確保できない場合もある。さらに分解水タンクと補給水タンクとを設けることで、水を供給するに際し、柔軟に対応することができる。

また本発明によれば、本発明のガスハイドレート製造水供給設備は、さらに水質を検査する水質検査装置が分解水受入ラインの途中に装着され、水質検査装置よりも下流側の分解水受入ラインにガスハイドレートガス化装置より送出される水を排水処理装置へ導く排水ラインが接続し、前記制御装置が水質検査装置の水質データに基づき、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を分解水タンク又は排水ラインに導くように制御するので、ガスハイドレートガス化装置より送出される水の水質が予め定める製造水としての水質基準に達しないと判断するとこの水を排水処理装置へ導くことができる。これにより、既に分解水タンクに貯留する水が水質の悪い水で汚染されることがなく、かつ水質の悪い水が製造水としてガスハイドレート運搬船へ供給されることもない。このように水をガスハイドレート運搬船に供給するに際し、水の水質に応じて柔軟に対応することができる。

また本発明によれば、前記制御装置はさらに分解水タンクに貯留している水の水質データ及び前記補給水タンクに貯留している水の水質データに基づき、分解水タンク及び補給水タンクに貯留している水のうち水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に供給するように制御するので、水質のよい水を優先的にガスハイドレート運搬船へ供給することができる。このように水をガスハイドレート運搬船に供給するに際し、水質に応じて柔軟に対応することができる。

また本発明によれば、本発明のガスハイドレート製造水供給設備は、さらに分解水タンクに貯留している水を補給水タンクに移送可能な分解水移送手段を備え、前記制御装置は、予め定める手順に従い分解水移送手段の動作を制御することが可能なので、例えば、分解水タンクの水位が高い場合、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れるに先立ち、分解水タンクの水を補給水タンクへ移送しておくことで、ガスハイドレートガス化装置より送出される水の受入れをスムーズに行うことができる。

また本発明によれば、本発明のガスハイドレート製造水供給設備は、さらに補給水タンクに貯留している水を分解水タンクに移送可能な補給水移送手段を備え、前記制御装置は、予め定める手順に従い補給水移送手段の動作を制御することが可能なので、補給水タンクの水質が分解水タンクの水質に比較してよい場合は、補給水タンクの水を分解水タンクへ移送しておくことで、水質のよい水を製造水としてガスハイドレート運搬船へ送出することができる。

図１は、本発明の実施の一形態としてのガスハイドレート製造水供給設備１の概略的構成を示すプロセスフロー図である。ガスハイドレート製造水供給設備１は、ガスハイドレートを運搬するガスハイドレート運搬船にガスハイドレートを製造する際に必要な製造水を供給する設備であり、ガスハイドレートガス化装置（図示省略）より送出される水を受入れ貯留する分解水タンク２、分解水タンク２に貯留する水を送出する分解水送水手段４、バックアップ用の水を貯留する補給水タンク６、補給水タンク６に貯留する水を送出する補給水送水手段８、ガスハイドレートガス化装置より送出される水の水質を検査する水質検査装置１０及び各機器の制御を行う制御装置１２を備える。ガスハイドレートの種類は特に限定されないので、天然ガスハイドレートなどの製造水供給設備として利用することができる。

分解水タンク２は、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れ貯留するタンクであって、ガスハイドレートガス化装置（図示省略）と分解水タンク２とを結ぶ分解水受入ライン１４を通じて水を受入れ貯留する。ガスハイドレートガス化装置から送出される水は、ガスハイドレートがガス化する際に生じる分解水、及びガス化の際にガスハイドレートに噴射する加熱水である。分解水受入ライン１４の途中には、ガスハイドレートガス化装置から送られる水の水質を検査する水質検査装置１０が装着されている。分解水タンク２は、水位を検出可能な液面計３が装着され、液面計３が検出する水位データは、制御装置１２に送られ、機器の制御に利用される。液面計３は、従来から使用されているフロート式の液面計、差圧式液面計などを使用することができる。分解水タンク２の容量は一隻のガスハイドレート運搬船に製造水を供給可能な容量を有することが好ましい。もちろん更に容量が大きくてもよいが、水の貯留、ガスハイドレート運搬船への給水操作、給水時間、コストなどを考えれば一隻のガスハイドレート運搬船に製造水を供給可能な程度の容量を有するタンクが好ましい。

分解水送出手段４は、分解水タンク２に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送出するためのものであって、分解水送水ポンプ１６及び分解水送水弁２０を有する分解水送水ライン１８からなる。分解水送水弁２０は制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する。分解水送水ポンプ１６と分解水送水弁２０との間の分解水送水ライン１８には、分解水タンク２の水を排水処理装置（図示を省略）に送水可能な排水ライン２２が接続する。排水ライン２２は、途中に制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する排水弁２４を備える。また、分解水送水ポンプ１６と分解水送水弁２０との間の分解水送水ライン１８には、分解水タンク２の水を補給水タンク６に移送可能な分解水移送ライン２６が接続し、分解水移送ライン２６の途中には、制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する分解水移送弁２８が設けられ、分解水移送手段は、分解水送水ポンプ１６、分解水移送ライン２６及び分解水移送弁２８を含み構成される。これらにより分解水タンク２に貯留する水をガスハイドレート運搬船、排水処理装置又は補給水タンク６に送水することができる。

補給水タンク６は、ガスハイドレート運搬船に送る製造水のバックアップ用の水を貯留するタンクであって、補給水受入ライン３０を通じて工業用水、水道水又は河川水を受入れ貯留する。補給水受入ライン３０を通じて受入れる水は、上記の水に限定されるものではなく、活性炭、逆浸透膜、イオン交換樹脂、紫外線照射装置などを使用して処理した処理水、純水、超純水などであってもよいことは言うまでもない。これらの水を使用することで要求されるガスハイドレート製造水の水質に柔軟に対応することができる。さらに分解水移送ライン２６を通じて、分解水タンク２の水を受入れ貯留する。補給水タンク６には、水位を検出可能な液面計７が装着され、液面計７が検出する水位データは、制御装置１２に送られ、機器の制御に利用される。液面計７は、分解水タンク２に装着された液面計３と同様、従来から使用されているフロート式の液面計、差圧式液面計などを使用することができる。補給水タンク６の容量は特に限定されないけれども、補給水タンク６が分解水タンク２のバックアップを主目的とすること、コストなどを考えれば分解水タンク２よりも容量は小さくてもよい。

補給水送出手段８は、補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送出するためのものであって、補給水送水ポンプ３２及び補給水送水弁３４を有する補給水送水ライン３６からなる。補給水送水ライン３６は、分解水送水ライン１８の途中に合流する。補給水送水弁３４は、制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する。補給水送水ポンプ３２と補給水送水弁３４との間の補給水送水ライン３６には、補給水タンク６の水を排水処理装置（図示を省略）に送水可能な排水ライン３８が接続する。排水ライン３８は、途中に制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する排水弁４０を備え、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を排水処理装置へ送る排水ライン４８の途中に合流する。また補給水送水ポンプ３２と補給水送水弁３４との間の補給水送水ライン３６には、補給水タンク６の水を分解水タンク２に移送可能な補給水移送ライン４２が接続し、補給水移送ライン４２の途中には、制御装置１２からの信号により送水可能に又は送水不能に開閉する補給水移送弁４４が設けられ、補給水移送手段は、補給水送水ポンプ３２、補給水移送ライン４２及び補給水移送弁４４を含み構成される。これらにより補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船、排水処理装置又は分解水タンク２に送水することができる。

分解水受入ライン１４には、途中、ガスハイドレートガス化装置から送られる水の水質を検査する水質検査装置１０が装着されていると共に、水質検査装置１０の下流側の分解水受入ライン１４に三方弁４６を介して排水ライン４８が接続する。三方弁４６は、制御装置１２からの制御信号により作動し、ガスハイドレートガス化装置から送られてくる水を分解水タンク２又は排水処理装置に導く。水質検査装置１０は、ガスハイドレートガス化装置から送られる水がガスハイドレートの製造水として使用可能か否か、例えば水が腐敗していなかなどを判断するための水質データを取得するためのものである。水質の検査項目を例示すれば、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、臭気などがあり、これらの結果から水が腐敗しているか否かを判定することが可能となり、またｐＨを測定することで製造水として適しているか否かが分かる。腐敗した水がガスハイドレートの製造水として適さないことは言うまでもないが、ｐＨも約５〜８の範囲外となると、材料の腐食の点からガスハイドレートの製造水として好ましくない。水質検査装置１０は、水質の測定項目に応じて、ＣＯＤ計、ＢＯＤ計、におい識別装置、ｐＨ計、又はこれらが組込まれた水質測定装置が例示される。なお、水質の測定項目はこれらに限定されず他のものであってもよい。

制御装置１２は、分解水ポンプ１６、補給水ポンプ３２の起動停止、分解水送水弁２０など遠隔操作弁の開閉を制御する。制御装置１２は、入力部、記憶部、演算処理部、出力部を備え、入力部を介して液面計３、７、水質検査装置１０のほか、補給水受入ライン３０を通じて受入れる工業用水又は河川水などの水質データを取込み、記憶部にデータを保存する。記憶部には、各機器を制御するための制御プログラムが記憶され、演算処理部は、記憶部からプログラム及びデータを読出し所定の演算を行い、出力部を介して分解水送水ポンプ１６、分解水送水弁２０などに制御信号を送る。このような制御装置１２は、従来から一般的に使用されているコンピュータ、プログラマブルロジックコントーラなどを用いて実現することができる。

制御装置１２は、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水のガスハイドレート運搬船への送水の制御手段のほか、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を分解水タンク２又は排水ライン４８に導くように制御する制御手段、分解水タンク２に貯留する水を補給水タンク６に移送する分解水送水ポンプ１６及び分解水移送弁２８の動作を制御する制御手段、及び補給水タンク６に貯留する水を分解水タンク２に移送する補給水送水ポンプ３２及び補給水移送弁４４の動作を制御する制御手段として機能する。本実施形態では、同一の制御装置で全ての制御を行う例を示しているけれども、必ずしも同一の制御装置で全ての制御を行う必要はないので、各制御を別々の制御装置で行ってもよい。

次に制御装置１２の制御要領を示す。以下に示す手順は、予めプログラム化され、制御装置にインストールされている。図２は、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送水する基本的な手順を示すフローチャートである。図３は図２の変形例であって、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水のうち、水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に送水する手順を示すフローチャートである。図４は、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を分解水タンク２に受入れる手順を示すフローチャートである。図５は、水のタンク間移送の一手順を示すフローチャートである。なお、図２から図５に示す判断の組合せや順序は、一例に過ぎず他の判断の組合せや順序を用いてもよいことは言うまでもない。

分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送水する手順を図２に基づき説明する。ここで示す手順は基本手順であり、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留される水を合わせた水量は、ガスハイドレート運搬船に積載可能な水量よりも多い。また送水要求及び送水量が所定の量に到達し送水を停止する信号は、ガスハイドレート運搬船から制御装置１２に送られる。

制御装置１２は、ガスハイドレート運搬船からの送水要求に対して、分解水送水ポンプ１６を起動、分解水送水弁２０を開とする（ステップＳ１）。これより分解水タンク２に貯留する水が送水される。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ２）、送水を停止すべく分解水送水弁２０を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ３）。送水量が所定の量に到達しなくても分解水タンク２の水位が、液面計３からの水位データから送水に適さない水位であるＬに達したと判断すると（ステップＳ４）、分解水送水弁２０を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ５）。この時点では、ガスハイドレート運搬船が要求する水量に達していないので、補給水タンク６に貯留する水の送水を開始すべく補給水送水ポンプ３２を起動、補給水送水弁３４を開とする（ステップＳ６）。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ７）、送水を停止すべく補給水送水弁３４を閉じ、補給水送水ポンプ３２を停止する（ステップＳ８）。以上の手順で分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送水することができる。

次に、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水のうち、水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に送水する手順を図３に基づき説明する。分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留される水を合わせた水量は、ガスハイドレート運搬船に積載可能な水量よりも多い。また送水要求及び送水量が所定の量に到達し送水を停止する信号は、ガスハイドレート運搬船から制御装置１２に送られる。

制御装置１２は、ガスハイドレート運搬船からの送水要求があると、記憶部に記憶する分解水タンク２に貯留する水の水質データ及び補給水タンク６に貯留する水の水質データから、分解水タンク２の水の水質が補給水タンク６の水の水質よりも悪いか否か判断する（ステップＳ１１）。分解水タンク２の水の水質が補給水タンク６の水の水質と同じかよいと判断すると、分解水タンク２の水を優先してガスハイドレート運搬船に送水し、分解水タンク２の水の水質が補給水タンク６の水の水質よりも悪いと判断すると、補給水タンク６の水を優先してガスハイドレート運搬船に送水する。

分解水タンク２の水の水質が補給水タンク６の水の水質と同じかよいと判断すると（ステップＳ１１）、分解水送水ポンプ１６を起動、分解水送水弁２０を開とする（ステップＳ１２）。これより分解水タンク２に貯留する水が送水される。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ１３）、送水を停止すべく分解水送水弁２０を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ１４）。送水量が所定の量に到達しなくても分解水タンク２の水位が、液面計３からの水位データから送水に適さない水位であるＬに達したと判断すると（ステップＳ１５）、分解水送水弁２０を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ１６）。この時点では、ガスハイドレート運搬船が要求する水量に達していないので、補給水タンク６に貯留する水の送水を開始すべく補給水送水ポンプ３２を起動、補給水送水弁３４を開とする（ステップＳ１７）。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ１８）、送水を停止すべく補給水送水弁３４を閉じ、補給水送水ポンプ３２を停止する（ステップＳ１９）。

一方、分解水タンク２の水の水質が補給水タンク６の水の水質よりも悪いと判断すると（ステップＳ１１）、補給水送水ポンプ３２を起動、補給水送水弁３４を開とする（ステップＳ１７）。これより補給水タンク６に貯留する水が送水される。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ１８）、送水を停止すべく補給水送水弁３４を閉じ、補給水送水ポンプ３２を停止する（ステップＳ１９）。送水量が所定の量に到達しなくても補給水タンク６の水位が、液面計７からの水位データにより送水に適さない水位であるＬに達したと判断すると（ステップＳ２０）、補給水送水弁３４を閉じ、補給水送水ポンプ３２を停止する（ステップＳ２１）。この時点では、ガスハイドレート運搬船が要求する水量に達していないので、分解水タンク２に貯留する水の送水を開始すべく分解水送水ポンプ１６を起動、分解水送水弁２０を開とする（ステップＳ１２）。ガスハイドレート運搬船からの信号により送水量が所定の量に到達したと判断すると（ステップＳ１３）、送水を停止すべく分解水送水弁２０を閉じ、分分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ１４）。

次に、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を分解水タンク２に受入れるときの手順を図４に基づき説明する。まず制御装置１２は、ガス化装置から送れる水の水質を測定するように水質検査装置１０に指令を送り、水質検査装置１０は水質を測定する（ステップＳ３１）。測定の結果、水質が予め定める水質基準を満たさないと判断すると（ステップＳ３２）、分解水受入ライン１４に装着される三方弁４６を排水ライン４８側に切替え、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を排水処理装置に送る（ステップＳ３３）。これにより所定の基準を満たす水のみ受入れることが可能となると同時に、既に分解水タンク２に貯留する水が水質の悪い水で汚染されることを防止できる。一方、ステップＳ３２において水質が予め定める水質基準を満たしている判断すると、分解水タンク２で受入れ可能か否かを判断するために、分解水タンク２の水位が受入れ不可のレベルであるＨ以上であるか否か判断する（ステップＳ３４）。分解水タンク２の水位がＨ未満と判断すると、分解水受入ライン１４に装着される三方弁４６を分解水タンク２側に切替え、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を分解水タンク２に送る（ステップＳ３５）。

分解水タンク２の水位がＨ以上と判断すると、補給水タンク６の水位が受入れ不可のレベルであるＨ以上であるか否か判断する（ステップＳ３６）。補給水タンク６の水位がＨ未満と判断すると、分解水タンク２の水を補給水タンク６に移送すべく分解水送水ポンプ１６を起動し、分解水移送弁２８を開く（ステップＳ３８）。これにより分解水タンク２の水が補給水タンク６に移送され、分解水タンク２の水位が低下し分解水タンク２の水位がＨ未満と判断すると（ステップＳ３４）、分解水受入ライン１４に装着される三方弁４６を分解水タンク２側に切替え、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を分解水タンク２に送る（ステップＳ３５）。

補給水タンク６の水位がＨ以上となると補給水タンク６は水を受入れることはできないので、制御装置１２は、補給水タンク６の水位がＨ以上であると判断すると（ステップＳ３６）、分解水送水ポンプ１６が起動中か否か判断し（ステップＳ３７）、分解水送水ポンプ１６が起動中のときは、分解水移送弁２８を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止し（ステップＳ３９）、分解水受入ライン１４に装着される三方弁４６を排水ライン４８側に切替え、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を排水処理装置に送る（ステップＳ４０）。

次に、補給水タンク６の水を分解水タンク２に移送するときの手順を図５に基づき説明する。ここでは、分解水タンク２に貯留する水、補給水タンク６に貯留する水及び工業用水の水質に基づき、水質のよい水を分解水タンク２に貯留する場合の手順を示す。分解水タンク２の水の水質が、補給水タンク６の水の水質よりも悪いか否かの判断を行う（ステップＳ４１）。分解水タンク２の水の水質が、補給水タンク６の水の水質と同等以上と判断すると水の入替えを行う必要はないので操作を終了する（ステップＳ５０）。一方、分解水タンク２の水の水質が、補給水タンク６の水の水質よりも悪いと判断すると（ステップＳ４１）、分解水タンク２の水の水質が工業用水の水質よりも悪いか否かの判断を行う（ステップＳ４２）。分解水タンク２の水の水質が、工業用水の水質と同等以上と判断すると水の入替えを行う必要はないので操作を終了する（ステップＳ５０）。この状態は工業用水の水質が一番悪いことを示しており、水質の一番悪い工業用水で置換する必要はないことによる。

分解水タンク２の水の水質が工業用水の水質よりも悪いと判断すると（ステップＳ４２）、分解水タンク２の水の水質が、分解水タンク２の水、補給水タンク６の水及び工業用水の水の中で一番悪いことが分かるので、分解水タンク２の水を水質のよい水に入替えるべく、分解水送水ポンプ１６を起動し、排水弁２４を開く（ステップＳ４３）。これにより分解水タンク２の水が排水処理装置に送られる。分解水タンク２の水位が所定の水位に到達したと判断すると（ステップＳ４４）、排水弁２４を閉じ、分解水送水ポンプ１６を停止する（ステップＳ４５）。続いて補給水タンク６の水を分解水タンク２に移送すべく、補給水送水ポンプ３２を起動し、補給水移送弁４４を開く（ステップＳ４６）。分解水タンク２の水位が所定の水位に達したと判断すると（ステップＳ４７）、補給水移送弁４４を閉じ、補給水送水ポンプ３２を停止する（ステップＳ４８）。引続き補給水タンク６に工業用水を補給する（ステップＳ４９）。

上記実施形態に示すように本発明のガスハイドレート製造水供給設備１は、分解水タンク２と補給水タンク６及びそれらに貯留する水を送水可能な送水手段を備えるので、ガスハイドレート運搬船への水の積み込みを迅速に行うことが可能となり、さらに水質のよい水を優先的にガスハイドレート運搬船へ送水できるなど、ガスハイドレート運搬船の要求に対して柔軟に対応することができる。

上記実施形態では、分解水受入ライン１４に水質を検査する水質検査装置１０を設ける例を示したけれども、ガスハイドレートガス化装置側で水質を測定している場合、水を繰り返し使用しない場合などにあっては、必ずしも水質検査装置１０を設ける必要はない。また分解水受入ライン１４の水質を検査する水質検査装置１０に代え、あるいは分解水受入ライン１４の水質を検査する水質検査装置１０と共に、分解水タンク２及び補給水タンク６に各々の貯留する水の水質を検査する水質検査装置を設けてもよい。分解水タンク２及び補給水タンク６に各々貯留する水の水質を検査する水質検査装置を設け、これらが測定する水質データを制御装置１２で取込むことで、分解水タンク２及び補給水タンク６の水質データを直接比較することが可能となり、送水の制御に利用することができる。また分解水タンク２及び補給水タンク６に各々貯留する水の水質を検査する水質検査装置を設け、水の移送操作前に分解水タンク２及び補給水タンク６の残量と水質データ、及びこれから予想されるガスハイドレートガス化装置から送られる水の量と水質データを用いて、制御装置１２にシミュレーションを行わせ、どこの水をどのタンクへどれだけ移送するのが最適かと言うベストモードの算定又はその実行、あるいは選択可能な複数の水の移送モードを表示させるようにしてもよい。

また上記実施形態では、分解水タンク２の水位が、液面計３からの水位データから送水に適さない水位であるＬに達したと判断すると、分解水送水ポンプ１６を停止する例を示したけれども、送水に適さない水位であるＬに代え、水位とタンク底面積とから分解水タンク２内の残量を算出し、タンク内残量が所定の量に到達すると分解水送水ポンプ１６を停止するように制御してもよい。これは補給水タンク６、補給水送水ポンプ３２についても同じである。さらに、分解水タンク２、補給水タンク６の水位Ｈについても同じように考えることができる。

また本実施形態では、ガスハイドレート運搬船への送水の停止をガスハイドレート運搬船からの信号に基づき行う例を示したけれども、補給水送水ライン３６と合流後の分解水送水ライン１８に積算流量計を設け、この信号によりガスハイドレート運搬船への送水を停止するようにしてもよい。また本発明に利用可能なガスハイドレートの種類は特に限定されないので、天然ガスのほかメタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、あるいはこれら混合物のガスハイドレート製造水供給設備として使用することができる。

本発明の実施の一形態としてのガスハイドレート製造水供給設備１の概略的構成を示すプロセスフロー図である。図１の制御装置１２の制御要領を示すフローチャートであって、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水をガスハイドレート運搬船に送水する基本的な手順を示すフローチャートである。図１の制御装置１２の制御要領を示すフローチャートであって、分解水タンク２及び補給水タンク６に貯留する水のうち、水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に送水する手順を示すフローチャートである。図１の制御装置１２の制御要領を示すフローチャートであって、ガスハイドレートガス化装置から送られる水を分解水タンク２に受入れる手順を示すフローチャートである。図１の制御装置１２の制御要領を示すフローチャートであって、水のタンク間移送の一手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ガスハイドレート製造水供給設備
２分解水タンク
４分解水送出手段
６補給水タンク
８補給水送出手段
１０水質検査装置
１２制御装置
１４分解水受入ライン
１６分解水送水ポンプ
１８分解水送水ライン
２０分解水送水弁
２２排水ライン
２４排水弁
２６分解水移送ライン
２８分解水移送弁
３０補給水受入ライン
３２補給水送水ポンプ
３４補給水送水弁
３６補給水送水ライン
３８排水ライン
４０排水弁
４２補給水移送ライン
４４補給水移送弁
４６三方弁
４８排水ライン

Claims

ガスハイドレート製造用の水をガスハイドレート運搬船に供給するガスハイドレート製造水供給設備であって、
ガスハイドレートガス化装置より送出される水を受入れ貯留する分解水タンクと、
前記分解水タンクに貯留する水を送出する分解水送水手段と、
バックアップ用の水を貯留する補給水タンクと、
前記補給水タンクに貯留する水を送出する補給水送水手段と、
予め定める手順に従い前記分解水送水手段及び補給水送水手段の動作を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするガスハイドレート製造水供給設備。
さらにガスハイドレートガス化装置より送出される水を前記分解水タンクに導く分解水受入ラインの途中に装着され、水の水質を検査する水質検査装置と、
前記水質検査装置よりも下流側の分解水受入ラインに接続し、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を排水処理装置へ導く排水ラインとを備え、
前記制御装置は、前記水質検査装置の水質データに基づき、ガスハイドレートガス化装置より送出される水を前記分解水タンク又は前記排水ラインに導くように制御することを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレート製造水供給設備。
さらに前記制御装置は、前記分解水タンクに貯留している水の水質データ及び前記補給水タンクに貯留している水の水質データに基づき、前記分解水タンク及び前記補給水タンクに貯留している水のうち水質のよい方の水を優先してガスハイドレート運搬船に供給するように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスハイドレート製造水供給設備。
さらに前記分解水タンクに貯留する水を前記補給水タンクに移送可能な分解水移送手段を備え、
前記制御装置は、予め定める手順に従い前記分解水移送手段の動作を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガスハイドレート製造水供給設備。
さらに前記補給水タンクに貯留する水を前記分解水タンクに移送可能な補給水移送手段を備え、
前記制御装置は、予め定める手順に従い前記補給水移送手段の動作を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガスハイドレート製造水供給設備。