JP2016507716A - ボイルオフガスの酸化のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
110,210、310 クライオタンク
120,220,312 制御バルブ
125,225,315 ボイルオフガスストリーム
130,330 混合モジュール
135,235,245,335 混合ストリーム
140 ブロア
144,233,345 酸素ストリーム
146 冷却ストリーム
150 スプリッタバルブ
160,250,360 酸化モジュール
161 触媒コンバータ
162,252,360 点火モジュール
165,175,185,255,275,365,379 排気ストリーム
170、260 エネルギー生成モジュール
180 下流側混合モジュール
190,290 制御モジュール
230 エジェクタ
232 入口
234 吸入口
236 出口
240,320 熱交換器
242,322 第1の通路
244,324 第2の通路
270 下流側混合器
277 冷却された排気ストリーム
320 混合前熱交換器
325 加熱したボイルオフガスストリーム
350 混合後熱交換器
355 加熱されて予熱された混合ストリーム
370 タービン
377 第1の排気ストリーム
379 第2の排気ストリーム
380 排気スプリッタバルブ
385,387 流出する排気ストリーム
390 コントローラ
Claims (23)
- システム(100,200,300)であって、
上流側方向に配置されたクライオタンク(110,201,310)からのボイルオフガスを含むボイルオフガスストリーム(125,225,315)と、酸素ストリーム(144,233,345)とを受け取って混合して混合ストリーム(135,235,335)を形成するよう構成された混合モジュール(130,330)と、
前記混合モジュール(130,330)の下流側方向に配置され、前記混合ストリーム(135,235,335)を受け取るように構成された酸化モジュール(160,250,360)と、
を備え、前記酸化モジュールが、前記混合ストリーム(135,235,335)において前記ボイルオフガスを酸化して、下流側方向において出力される排気ストリーム(165,265,365)を生成するよう構成された触媒コンバータ(161)を含み、
前記システムが更に、
第1の通路(242,322)及び第2の通路(244,324)を含み、該第1及び第2の通路を通過するストリーム間で熱交換するよう構成された熱交換器(240,320)と、
を備え、
前記第1の通路が、前記排気ストリーム(265,365)の少なくとも一部を受け取るように構成され、前記第2の通路が、ボイルオフガスを含む流体を受け取るように構成され、
前記第2の通路が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側に配置された入口(232,326)及び出口(236,328)を含み、
これにより前記熱交換器(240,320)が、ボイルオフガスを含む流体を加熱して、前記排気ストリーム(265,365)の少なくとも一部を冷却するよう構成され、ボイルオフガスを含む前記流体が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側の前記熱交換器(240,320)によって加熱される、システム(100,200,300)。 - 前記熱交換器の第2の通路の入口が、前記混合モジュールの上流側に位置付けられ、前記ボイルオフガスストリーム(225,315)を受け入れるように構成されて、これにより前記ボイルオフガスが前記混合モジュールに流入する前に加熱されるようになる、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記熱交換器の第2の通路の入口が、前記混合モジュールの下流側に位置付けられ、該混合モジュールから流出する前記混合ストリーム(135,235,335)を受け入れるように構成されて、これにより前記混合ストリームは、前記混合モジュール(130,330)から出た後で且つ前記酸化モジュール(160,250,360)に流入する前に加熱されるようになる、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記排気ストリーム(265,365)の一部を受け入れるよう構成された第1の通路(242,322)と、ボイルオフガスストリーム(125,225,315)を受け入れるように構成された第2の通路(244,324)とを含む第2の熱交換器(240,320)を更に備える、請求項3に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記混合モジュール(130,330)が、大気圧よりも高い圧力で前記ボイルオフガスストリーム(125,225,315)を受けるように構成されたエジェクタ(230)を備え、これにより前記酸素ストリーム(144,233,345)が、前記エジェクタ(230)によって大気から同伴されるようになる、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記触媒コンバータの下流側に配置された熱電発電モジュール(170)を更に備え、該熱電発電モジュール(170)が、前記排気ストリーム(165,265,365)からの熱を用いて電気エネルギーを生成するよう構成されている、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記熱電発電モジュール(170)からの電気エネルギーの少なくとも一部を受け取り、該受け取った電気エネルギーを用いて前記触媒コンバータ(161)を加熱するよう構成された点火モジュール(162)を更に備える、請求項6に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記触媒コンバータを加熱するよう構成された点火モジュール(162,252,360)を更に備える、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸化モジュール(160,250,360)の下流側に配置され、冷却ストリーム(146)と前記排気ストリーム(165,265,365)を混合するよう構成された下流側混合モジュール(180)を更に備える、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸素ストリーム(144,233,345)を前記混合モジュール(130,330)に提供するよう構成されたブロア(140)を更に備える、請求項1に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸化モジュール(160,250,360)の下流側に配置され且つ前記排気ストリーム(165,265,365)を用いて前記ブロアを作動させるエネルギーを提供するよう構成されたエネルギー生成モジュール(170)を更に備える、請求項10に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸化モジュール(160,250,360)の下流側に配置され、冷却ストリーム(146)と前記排気ストリーム(165,265,365)を混合するよう構成された下流側混合モジュール(180)を更に備え、前記ブロアが、前記下流側混合モジュールに前記冷却ストリーム(146)を提供するよう構成されている、請求項10に記載のシステム(100,200,300)。
- システム(100,200,300)であって、
極低温流体を収容するよう構成されたクライオタンク(110,201,310)と、
前記クライオタンクに動作可能に接続され、ボイルオフガスを含むボイルオフガスストリーム(125,225,315)を前記クライオタンクから放出するよう構成された制御バルブ(120)と、
前記クライオタンクの下流側に配置され、前記ボイルオフガスストリームと酸素ストリーム(144,233,345)とを受け取って混合して混合ストリーム(135,235,335)を形成するよう構成された混合モジュール(130,330)と、
前記混合モジュール(130,330)の下流側に配置され、前記混合ストリーム(135,235,335)を受け取るよう構成された酸化モジュール(160,250,360)と、
を備え、
前記酸化モジュールが、前記混合ストリーム(135,235,335)において前記ボイルオフガスを酸化して、前記酸化モジュールから下流側で出力される排気ストリーム(165,265,365)を生成するよう構成された触媒コンバータ(161)を含み、
前記システムが更に、
前記酸化モジュールの下流側に配置され、前記排気ストリームを用いて前記システムの少なくとも一部を作動させるエネルギーを提供するよう構成されたエネルギー生成モジュール(170)を備える、システム(100,200,300)。 - 前記酸素ストリーム(144,233,345)を前記混合モジュール(130,330)に提供するように構成されたブロア(140)を更に備え、前記エネルギー生成モジュール(170)が、前記ブロアを作動させるための機械的エネルギーを提供するよう構成されたタービンを含む、請求項13に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記エネルギー生成モジュールが、前記排気ストリームからの熱を用いて電気エネルギーを生成するよう構成された熱電発電モジュール(170)を含む、請求項13に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記熱電発電モジュール(170)から電気エネルギーの少なくとも一部を受け取り、該受け取った電気エネルギーを用いて前記触媒コンバータ(161)を加熱するよう構成された点火モジュール(162,252,360)を更に備える、請求項15に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸素ストリーム(144,233,345)を前記混合モジュール(130,330)に提供するよう構成されたブロア(140)を更に備え、前記ブロアが、前記熱電発電モジュールから電気エネルギーの少なくとも一部を受け取るように構成される、請求項15に記載のシステム(100,200,300)。
- 第1の通路(242,322)及び第2の通路(244,324)を含み、該第1及び第2の通路を通過するストリーム間で熱交換するよう構成された熱交換器(240,320)を更に備え、前記第1の通路が、前記排気ストリーム(265,365)の少なくとも一部を受け取るように構成され、前記第2の通路が、ボイルオフガスを含む流体を受け取るように構成され、前記第2の通路が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側に配置された入口(232,326)及び出口(236,328)を含み、これにより前記熱交換器(240,320)が、ボイルオフガスを含む流体を加熱して、前記排気ストリーム(265,365)の少なくとも一部を冷却するよう構成され、ボイルオフガスを含む前記流体が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側の前記熱交換器(240,320)によって加熱される、請求項13に記載のシステム(100,200,300)。
- 前記酸化モジュール(160,250,360)の下流側に配置され、冷却ストリーム(146)と前記排気ストリーム(165,265,365)を混合するよう構成された下流側混合モジュール(180)を更に備える、請求項13に記載のシステム(100,200,300)。
- 1又はそれ以上のコンピュータソフトウェアモジュールを含む有形の非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータソフトウェアモジュールが、
クライオタンク(110,201,310)からのボイルオフガスを含むボイルオフガスストリーム(125,225,315)を混合モジュール(130,330)に配向し、
酸素ストリーム(144,233,345)を前記混合モジュール(130,330)に配向し、
前記混合モジュール(130,330)において前記ボイルオフガスストリーム(125,225,315)と前記酸素ストリーム(144,233,345)とを混合して混合ストリーム(135,235,335)を生成し、
触媒コンバータ(161)を含む酸化モジュール(160,250,360)を通して前記混合ストリーム(135,235,335)を配向して、前記触媒コンバータ(161)によって排気ストリーム(165,265,365)を生成し、
第1の通路(242,322)及び第2の通路(244,324)を含み、該第1及び第2の通路を通過するストリーム間で熱交換するよう構成され、前記第1の通路が、前記排気ストリーム(265,365)を受け取るように構成され、前記第2の通路が、ボイルオフガスを含む流体を受け取るように構成され、前記第2の通路が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側に配置された入口(232,326)及び出口(236,328)を含み、これによりボイルオフガスを含む流体を加熱して、前記排気ストリーム(265,365)を冷却するよう構成され、これによりボイルオフガスを含む前記流体が、前記酸化モジュール(250,360)の上流側で加熱される、熱交換器(240,320)と、
前記酸化モジュールの下流側に配置され、前記排気ストリームを用いて、ボイルオフガスストリーム(125,225,315)を処理するよう構成された前記システムの少なくとも一部を作動させるエネルギーを提供するよう構成されたエネルギー生成モジュール(170)と、
のうちの少なくとも1つを取って前記排気ストリーム(165,265,365)を配向する、
ように少なくとも1つのプロセッサに対して指示するよう構成されている、有形の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記1又はそれ以上のソフトウェアモジュールが更に、前記熱交換器及び前記エネルギー生成モジュールのうちの少なくとも1つから下流側の前記排気ストリーム(165,265,365)の温度が閾値排気温度を超えたかどうかを決定し、
前記排気ストリーム(165,265,365)の温度が閾値温度を超えた場合に、前記酸化モジュールの下流側に配置され、前記排気ストリーム(165,265,365)を前記冷却ストリームと混合するよう構成された下流側混合モジュールを通って前記排気ストリームを配向する、よう少なくとも1つのプロセッサに対して指示するよう構成されている、請求項20に記載の有形の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記1又はそれ以上のソフトウェアモジュールが更に、
前記ボイルオフガスストリーム(225,315)を受け入れるように構成され、前記混合モジュールの上流側に配置されて、これにより前記ボイルオフガスが前記混合モジュールに流入する前に加熱されるようになる入口を有する第1の熱交換器を通して、前記排気ストリームの少なくとも一部を配向し、
前記混合ストリーム(135,235,335)を受け入れるように構成され、前記混合モジュールの下流側に配置されて、これにより前記混合ストリームが前記混合モジュール(130,330)から出た後で且つ前記酸化モジュール(160,250,360)に入る前に加熱されるようになる入口を有する第2の熱交換器を通って前記排気ストリームの少なくとも一部を配向する、
よう少なくとも1つのプロセッサに対して指示するよう構成されている、請求項20に記載の有形の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記1又はそれ以上のソフトウェアモジュールが更に、前記酸化モジュール(160,250,360)の下流側に配置されたエネルギー生成モジュールによって生成されるエネルギーを、前記酸素ストリームを前記混合モジュールに提供するよう構成されたブロアに配向する、よう少なくとも1つのプロセッサに対して指示するよう構成されている、請求項20に記載の有形の非一時的コンピュータ可読媒体。
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