JP2017020594A - 液化水素移送方法 - Google Patents
液化水素移送方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017020594A JP2017020594A JP2015139820A JP2015139820A JP2017020594A JP 2017020594 A JP2017020594 A JP 2017020594A JP 2015139820 A JP2015139820 A JP 2015139820A JP 2015139820 A JP2015139820 A JP 2015139820A JP 2017020594 A JP2017020594 A JP 2017020594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- pipes
- air
- feed pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
【課題】短い作業時間で且つ水素ガスやヘリウムガスの消費量も少なくして置換作業を実行可能な液化水素移送方法を提供する。【解決手段】第1,第2の低温タンク(1,2) を接続する液送配管(3)と気送配管(4)とを含む複数の配管の内部の空気を窒素ガスで置換する空気/窒素置換工程の後で複数の配管(3,4)内の窒素ガスを水素ガスで置換する窒素/水素置換工程は、複数の配管(3,4)を流体的に分離した状態で液送配管(3)に水素ガスを供給する加圧作業と、加圧作業の後で複数の配管(3,4)の全てを流体的に接続して複数の配管(3,4)内のガス圧を等しくする均圧化作業と、均圧化作業の後で複数の配管(3,4)から窒素ガスと水素ガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、これらの作業を複数の配管(3,4)内の水素ガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行う。【選択図】図1
Description
本発明は、液化水素移送方法に関し、特に液化水素移送用の液送配管や水素ガス移送用の気送配管内の空気を窒素ガスや水素ガスで置換する方法を改善したものに関する。
特許文献1に記載のように、LNG貯蔵基地には、LNG貯蔵タンクと、加圧用タンクとが設けられ、タンクローリーとの間でLNGを移送する際には、LNG貯蔵タンクの液相部とタンクローリーの液相部を液送配管で接続し、加圧用タンクの気相部とタンクローリーの気相部を気送配管で接続してLNGを移送する。
基地のLNG貯蔵タンクからタンクローリーに液送配管と気送配管を介してLNGを移送する場合に、液送配管と気送配管を接続した状態では、それら配管内の一部に空気が残留している。この空気とLNGとの反応を防止するため、LNGの移送前に、各配管内の空気を窒素ガスで置換する作業を行う(置換作業)。
その手法の1つとして、液送配管と気送配管の夫々に対して不活性ガス(窒素ガス)を注入する加圧作業と、それら配管からガスを排出する落圧作業を繰り返し行う手法(プレッシャースイング法)が公知である。装置の簡単化の為に液送配管と気送配管とを流体的に接続した状態で作業することも公知である。
LNGに代わる次世代燃料として水素ガスが注目されており、水素ガスもLNGと同じように液化状態で海上輸送、陸上輸送して使用に供される。
前記タンクローリーの場合、基地タンクとタンクローリーを接続した状態では、液送配管と気送配管内に空気が残留している。
前記タンクローリーの場合、基地タンクとタンクローリーを接続した状態では、液送配管と気送配管内に空気が残留している。
この空気と液化水素の反応を防止すると共に、液化水素よりも高い沸点を有する窒素ガスが液送配管内で液化水素の冷熱により固化することを防止するため、配管内の空気を窒素ガスで置換し、その後窒素ガスを水素ガスで置換する作業を行う(置換作業)。
尚、配管内の空気をヘリウムガスで置換する置換作業を行うことも可能であり、この場合ヘリウムガスを水素ガスで置換する必要はない。
前記のプレッシャースイング法では、置換される方のガス(空気や窒素ガス)が置換するガス(水素ガス)に混じって各配管内に少量だけ残留することになる。
尚、配管内の空気をヘリウムガスで置換する置換作業を行うことも可能であり、この場合ヘリウムガスを水素ガスで置換する必要はない。
前記のプレッシャースイング法では、置換される方のガス(空気や窒素ガス)が置換するガス(水素ガス)に混じって各配管内に少量だけ残留することになる。
このとき、液送配管では、置換される方のガスの濃度を極力低くする必要がある。これは、液送配管内に残留した空気や窒素ガスが液化水素の冷熱によって固化することを極力防ぐためである。気送配管では、置換される方のガスの濃度を液送配管と同程度まで低くする必要がない。
液送配管と気送配管を流体的に接続状態にしてプレッシャースイング法で置換作業を行う場合には、液送配管を優先的に置換することができず、長い作業時間を要し、水素ガスの消費量も多かった。一方、液送配管と気送配管を流体的に分離状態にして置換作業を行うと、装置の複雑化を招き、水素ガスの消費量も多かった。
本発明の目的は、短い作業時間で且つ水素ガスやヘリウムガスの消費量も少なくして置換作業を実行可能な液化水素移送方法を提供することである。
請求項1の液化水素移送方法は、第1の低温タンクから第2の低温タンクへ液化水素を移送する液送配管と、この液送配管を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンクから第1の低温タンクへ水素ガスを移送する気送配管とを含む複数の配管の内部の空気を窒素ガスで置換する空気/窒素置換工程と、この空気/窒素置換工程の後で前記複数の配管内の窒素ガスを水素ガスで置換する窒素/水素置換工程と、前記両工程の後で前記液送配管を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法であって、
前記窒素/水素置換工程は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管に水素ガスを供給する加圧作業と、前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、前記均圧化作業の後で前記複数の配管から窒素ガスと水素ガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、
これらの作業を、前記複数の配管内の水素ガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴としている。
前記窒素/水素置換工程は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管に水素ガスを供給する加圧作業と、前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、前記均圧化作業の後で前記複数の配管から窒素ガスと水素ガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、
これらの作業を、前記複数の配管内の水素ガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴としている。
請求項2の液化水素移送方法は、請求項1の発明において、前記窒素/水素置換工程は、前記加圧作業が行われる配管とは別の配管から窒素ガスを抜き取る真空引き作業を含み、この真空引き作業は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で且つ前記加圧作業と並行して前記均圧化作業の前に行うことを特徴としている。
請求項3の液化水素移送方法は、第1の低温タンクから第2の低温タンクへ液化水素を移送する液送配管と、この液送配管を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンクから第1の低温タンクへ水素ガスを移送する気送配管とを含む複数の配管の内部の空気をヘリウムガスで置換する空気/ヘリウム置換工程と、この空気/ヘリウム置換工程の後で前記液送配管を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法であって、
前記空気/ヘリウム置換工程は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管にヘリウムガスを供給する加圧作業と、前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、前記均圧化作業の後で前記複数の配管から空気とヘリウムガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、これらの作業を、前記複数の配管内のヘリウムガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴としている。
前記空気/ヘリウム置換工程は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管にヘリウムガスを供給する加圧作業と、前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、前記均圧化作業の後で前記複数の配管から空気とヘリウムガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、これらの作業を、前記複数の配管内のヘリウムガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴としている。
請求項1の発明によれば、窒素/水素置換工程において、液送配管と気送配管とを流体的に分離した状態で液送配管に水素ガスを供給するため、液送配管から優先して水素ガスで置換することができる。その結果、窒素/水素置換工程の作業時間を短くすることができる。更に、均圧化作業によって液送配管を置換したガスで気送配管も置換するため、本来は捨てる液送配管内のガスを有効利用して気送配管の置換を行うため、水素ガスの消費量を節減することができる。
請求項2の発明によれば、加圧作業が行われる配管とは別の配管から窒素ガスを抜き取る真空引き作業を、複数の配管を流体的に分離した状態で且つ加圧作業と並行して均圧化作業の前に行うため、真空引き作業と加圧作業を並行して行うことで、作業時間の短縮を図れるうえ、1系統の配管から真空引きするため真空引きの系統が簡単になる。
請求項3の発明によれば、空気/ヘリウム置換工程において、液送配管と気送配管とを流体的に分離した状態で液送配管にヘリウムガスを供給するため、液送配管から優先してヘリウムガスで置換することができる。その結果、空気/ヘリウム置換工程の作業時間を短くすることができる。更に、均圧化作業によって液送配管を置換したガスで気送配管も置換するため、本来は捨てる液送配管内のガスを有効利用して気送配管の置換を行うため、ヘリウムガスの消費量を節減することができる。
以下、本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。
図1に示すように、水素受け入れ基地には、断熱構造の基地タンクである2つの低温タンク1,2と、低温タンク1の液相部と低温タンク2の液相部とを接続する液送配管3と、低温タンク1の気相部と低温タンク2の気相部とを接続する気送配管4と、液送配管3と気送配管4とを接続する接続配管5と、外部から液送配管3に窒素ガスや水素ガスを供給するためのガス供給配管7と、このガス供給配管7から分岐して気送配管4に接続された分岐排気7aと、ガス供給配管7に接続された窒素ガス供給系8及び水素ガス供給系9と、気送配管4から大気中へガスを排出するガス排出配管10等が設けられている。
低温タンク1内において液送配管3にはポンプ1Pが接続され、低温タンク2内で液送配管3にはポンプ2Pが接続されている。バルブ類として、接続配管5に付設された開閉弁6と、ガス供給配管7に付設された開閉弁7bと、分岐配管7aに付設された開閉弁7cと、窒素ガス供給系8の開閉弁8aと、水素ガス供給系9の開閉弁9aと、ガス排出配管10に付設された開閉弁11と、低温タンク1の近傍で液送配管3と気送配管4に付設された開閉弁12,13と、低温タンク2の近傍で液送配管3と気送配管4に付設された開閉弁14,15等が設けられている。尚、低温タンク1,2には、所定レベルまで液化水素が貯留されている。
低温タンク1,2の立ち上げ初期や定期点検後に、低温タンク1から低温タンク2へ又はその逆に低温タンク2から低温タンク1へ液化水素を移送可能とする場合、液送配管3と気送配管4内には空気が入っているため、その空気を窒素ガスで置換してから、窒素ガスを水素ガスで置換し、その後低温タンク1から低温タンク2へ、又はその逆に液化水素を移送可能にする。尚、低温タンク1,2への液化水素の充填はタンクローリー等によって行われるものとする。
本願の液化水素移送方法は、低温タンク1から低温タンク2へ液化水素を移送する液送配管3と、この液送配管3を介して液化水素を移送する間に低温タンク2から低温タンク1へ水素ガスを移送する気送配管4とを含む複数の配管3,4の内部の空気を窒素ガスで置換する空気/窒素置換工程と、この空気/窒素置換工程の後で複数の配管3,4内の窒素ガスを水素ガスで置換する窒素/水素置換工程と、前記両工程の後で液送配管3を介して液化水素を移送する移送工程とを備えている。
空気/窒素置換は、例えば、次のようにして行う。
液送配管3について空気/窒素置換を行う場合、窒素ガス供給系8からガス供給配管7を介して液送配管3に窒素ガスを充填し、その後液送配管3内のガスを接続配管5と気送配管4とガス排出配管10を介して大気放出することを、複数回繰り返す等により行う。
また、気送配管4について空気/窒素置換を行う場合、窒素ガス供給系8からガス供給配管7と分岐配管7aを介して気送配管4に窒素ガスを充填し、その後気送配管4内のガスをガス排出配管10を介して大気放出することを、複数回繰り返す等により行う。但し、空気/窒素置換後に液送配管3や気送配管4内に2,3%の濃度の空気が残留することもある。
液送配管3について空気/窒素置換を行う場合、窒素ガス供給系8からガス供給配管7を介して液送配管3に窒素ガスを充填し、その後液送配管3内のガスを接続配管5と気送配管4とガス排出配管10を介して大気放出することを、複数回繰り返す等により行う。
また、気送配管4について空気/窒素置換を行う場合、窒素ガス供給系8からガス供給配管7と分岐配管7aを介して気送配管4に窒素ガスを充填し、その後気送配管4内のガスをガス排出配管10を介して大気放出することを、複数回繰り返す等により行う。但し、空気/窒素置換後に液送配管3や気送配管4内に2,3%の濃度の空気が残留することもある。
窒素/水素置換工程は、複数の配管3,4を流体的に分離した状態で液送配管3に水素ガスを供給する加圧作業と、この加圧作業の後で複数の配管3,4の全てを流体的に接続して複数の配管3,4内のガス圧を等しくする均圧化作業と、この均圧化作業の後で複数の配管3,4から窒素ガスと水素ガスの混合ガスを外部へ排出する落圧作業とを含み、これらの作業を、前記複数の配管3,4内の水素ガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行う。
前記の加圧作業において液送配管3に水素ガスを供給する際には、開閉弁9a,7bを開弁し且つ開閉弁7cを閉弁して、水素ガス供給系9からガス供給配管7を介して液送配管3に水素ガスを供給する。均圧化作業の際には、接続配管5の開閉弁6を開弁し且つガス排出配管10の開閉弁11を閉弁状態に保持して行う。落圧作業の際には、接続配管5の開閉弁6を開弁し、ガス排出配管10の開閉弁11を開弁し、ガス排出配管10からガスを大気中へ放出する。
次に、前記窒素/水素置換工程を示す計算例1〜4について図表に基づいて説明する。図表に示す数値は、圧力及びガス量を示す指標としての数値であり、「100」が大気圧(1気圧)に相当し、加圧時には「500」まで加圧し、真空引きによる減圧時には「10」まで減圧する。「ガスA」は窒素ガスを示し、「ガスB」は水素ガスを示す。尚、液送配管3のガスB純度目標値(設定値)は99.9%であり、気送配管4のガスB純度目標値(設定値)は99%である。
計算例1(比較例)について(図2、図3参照)
図2のPSパージ方式(プレッシャスイング方式)の冒頭における、ガスA(N2)100.0は、液送配管3と気送配管4に圧力又はガス量「100」の窒素ガスが収容されていることを示し、ガスB(H2)0.0は液送配管3と気送配管4内の水素ガスのガス量は0であることを示している。尚、この計算例1は液送配管3と気送配管4を接続状態にして窒素/水素置換する場合の計算例である。
図2のPSパージ方式(プレッシャスイング方式)の冒頭における、ガスA(N2)100.0は、液送配管3と気送配管4に圧力又はガス量「100」の窒素ガスが収容されていることを示し、ガスB(H2)0.0は液送配管3と気送配管4内の水素ガスのガス量は0であることを示している。尚、この計算例1は液送配管3と気送配管4を接続状態にして窒素/水素置換する場合の計算例である。
PSパージ方式の場合、最初に、加圧(1)において水素ガス供給系9からガス供給配管7を介して液送配管3と気送配管4にガス量「400」の水素ガスを充填し、次の落圧作業においてガス排出配管10からガスを大気中へ放出することで大気圧「100」まで落圧させる。その後、同様に、加圧と落圧を複数回繰り返えしていくと、ガスB純度(水素ガス純度)が徐々に増大していき、5回目の加圧と落圧の後では、ガスB純度(水素ガス純度)が100%になる。以上のPSパージ方式の場合、加圧回数が5回/配管、真空引き0回/配管、ガスB(水素ガス)使用量4000/2配管となり、高価なガスBの使用量が多くなるため、好ましくない。
計算例2(実施例)(図4、図5参照)
この計算例2(省ガスパージ方法(1))においては、接続配管5を介して液送配管3と気送配管4を接続する場合があるが、加圧と真空引きのときは接続配管5の開閉弁6を閉弁状態にし、均圧化と落圧のときは接続配管5の開閉弁6を開弁状態にして行う。液送配管3については、加圧と均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。尚、各加圧作業においては、水素ガス供給系9からガス供給配管7を介して液送配管3にガス量「400」のガスBを追加供給する。気送配管4については、真空引きと均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。尚、各真空引きにおいては、図示外の真空ポンプによりガス圧「10」になるまで真空引きする。
この計算例2(省ガスパージ方法(1))においては、接続配管5を介して液送配管3と気送配管4を接続する場合があるが、加圧と真空引きのときは接続配管5の開閉弁6を閉弁状態にし、均圧化と落圧のときは接続配管5の開閉弁6を開弁状態にして行う。液送配管3については、加圧と均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。尚、各加圧作業においては、水素ガス供給系9からガス供給配管7を介して液送配管3にガス量「400」のガスBを追加供給する。気送配管4については、真空引きと均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。尚、各真空引きにおいては、図示外の真空ポンプによりガス圧「10」になるまで真空引きする。
均圧化作業においては、接続配管5の開閉弁6を開弁し且つ開閉弁11を閉弁した状態において、液送配管3と気送配管4のガス圧を均圧化する。この均圧化の前に、液送配管3では加圧を実施し、気送配管4では真空引きを実施する。そのため、均圧化を行うと液送配管3におけるその後の落圧で廃棄される筈のガスを気送配管3へ流すことで、ガスBの消費量を節減することができる。しかも、液送配管3の加圧と気送配管4の真空引きを並行して行うため、時間短縮を図ることができる。
最終的に、加圧回数は2.5回/配管、真空引は2.5回/配管、ガスBの消費量は2000/2配管となり、液送配管3と気送配管4のガスB純度は100%となる。ガスB消費量/配管とガスB純度の関係は図5に示すようになる。この省ガスパージ方法(1)によれば、PSパージ方式と比較して、ガスBの消費量を節減可能である。
計算例3(実施例)(図6、図7参照)
この計算例3(省ガスパージ方法(2))においては、接続配管5を介して液送配管3と気送配管4を接続する場合があるが、加圧のときは接続配管5の開閉弁6を閉弁状態にし、均圧化と落圧のときは接続配管5の開閉弁6を開弁状態にして行う。液送配管3については、加圧と均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。その結果、ガスB純度が100%となる。
この計算例3(省ガスパージ方法(2))においては、接続配管5を介して液送配管3と気送配管4を接続する場合があるが、加圧のときは接続配管5の開閉弁6を閉弁状態にし、均圧化と落圧のときは接続配管5の開閉弁6を開弁状態にして行う。液送配管3については、加圧と均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回繰り返えす。その結果、ガスB純度が100%となる。
気送配管4については、均圧化と落圧からなる1連の作業群を5回繰り返す。
このとき、各加圧作業において、例えば、ガス量「400」のガスBを追加供給する。 その結果、ガスB純度が99.2%となる。最終的に、加圧回数は2.5回/配管、真空引は0.0回/配管、ガスBの消費量は2000/2配管となる。この省ガスパージ方法(2)におけるガス消費量/配管とガスBの純度の関係は図7に示すようになる。尚、均圧化による省ガスの効果については計算例2の場合と同様である。
このとき、各加圧作業において、例えば、ガス量「400」のガスBを追加供給する。 その結果、ガスB純度が99.2%となる。最終的に、加圧回数は2.5回/配管、真空引は0.0回/配管、ガスBの消費量は2000/2配管となる。この省ガスパージ方法(2)におけるガス消費量/配管とガスBの純度の関係は図7に示すようになる。尚、均圧化による省ガスの効果については計算例2の場合と同様である。
計算例4(実施例)(図8、図9参照)
この計算例4(省ガスパージ方法(3))においては、液送配管3と気送配管4a(図示略)と気送配管4b(図示略)を設け、液送配管3と気送配管4aの間で均圧化を行い、気送配管4aと気送配管4bの間で均圧化を行う。
この計算例4(省ガスパージ方法(3))においては、液送配管3と気送配管4a(図示略)と気送配管4b(図示略)を設け、液送配管3と気送配管4aの間で均圧化を行い、気送配管4aと気送配管4bの間で均圧化を行う。
液送配管3については、加圧と均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回実施する。気送配管4aについては、液送配管3との均圧化と気送配管4bとの均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回実施する。気送配管4bについては、真空引きと気送配管4aとの均圧化と落圧とからなる1連の作業群を5回実施する。
その結果、液送配管3のガスB純度が100%になり、気送配管4aのガスB純度が99.2%になり、気送配管4bのガスB純度が99.1%になる。そして、最終的に、加圧回数は1.7回/配管、真空引は1.7回/配管、ガスBの消費量は2000/3配管となる。この省ガスパージ方法(3)におけるガス消費量/配管とガスBの純度の関係は図9に示すようになる。
以上説明した液化水素移送方法の作用、効果について説明する。
前記の窒素/水素置換工程の計算例2,3によれば、液送配管3と気送配管4とを流体的に分離した状態で液送配管3に加圧作業により水素ガスを供給するため、液送配管3から優先して水素ガスで置換することができる。その結果、窒素/水素置換工程の作業時間を短くすることができる。
更に、均圧化作業によって液送配管3を置換したガスで気送配管4も置換するため、本来は捨てる液送配管3内のガスを有効利用して気送配管4の置換を行うため、水素ガスの消費量を節減することができる。
前記の窒素/水素置換工程の計算例2,3によれば、液送配管3と気送配管4とを流体的に分離した状態で液送配管3に加圧作業により水素ガスを供給するため、液送配管3から優先して水素ガスで置換することができる。その結果、窒素/水素置換工程の作業時間を短くすることができる。
更に、均圧化作業によって液送配管3を置換したガスで気送配管4も置換するため、本来は捨てる液送配管3内のガスを有効利用して気送配管4の置換を行うため、水素ガスの消費量を節減することができる。
また、計算例2,4によれば、加圧作業が行われる液送配管3とは別の気送配管4,4bから窒素ガスを抜き取る真空引き作業を、複数の配管3,4,4bを流体的に分離した状態で且つ加圧作業と並行して均圧化作業の前に行うため、真空引き作業と加圧作業を並行して行うことで、作業時間の短縮を図れるうえ、1系統の気送配管4,4bから真空引きするため真空引きの系統が簡単になる。
次に、実施例2に係る液化水素移送方法について説明する。
この液化水素移送方法は、第1の低温タンク1から第2の低温タンク2へ液化水素を移送する液送配管3と、この液送配管3を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンク2から第1の低温タンク1へ水素ガスを移送する気送配管4とを含む複数の配管3,4の内部の空気をヘリウムガスで置換する空気/ヘリウム置換工程と、この空気/ヘリウム置換工程の後で前記液送配管3を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法である。
この液化水素移送方法は、第1の低温タンク1から第2の低温タンク2へ液化水素を移送する液送配管3と、この液送配管3を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンク2から第1の低温タンク1へ水素ガスを移送する気送配管4とを含む複数の配管3,4の内部の空気をヘリウムガスで置換する空気/ヘリウム置換工程と、この空気/ヘリウム置換工程の後で前記液送配管3を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法である。
前記空気/ヘリウム置換工程は、複数の配管3,4を流体的に分離した状態で液送配管3にヘリウムガスを供給する加圧作業と、この加圧作業の後で複数の配管3,4の全てを流体的に接続して複数の配管3,4内のガス圧を等しくする均圧化作業と、この均圧化作業の後で複数の配管3,4から空気とヘリウムガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、これらの作業を、複数の配管3,4内のヘリウムガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行う。
この空気/ヘリウム置換工程に関する計算例は省略するけれども、前記計算例2と同様に計算することができる。この場合、計算例2における液送配管3のガスAを「空気」に、ガスBをHeガスに変更し、気送配管4のガスAを空気に、ガスBをHeガスに変更すればよい。
この液化水素移送方法によれば、液送配管3と気送配管4内の空気を窒素ガスで置換せずに、液送配管3と気送配管4内の空気をヘリウムガスで直接置換するようにしているが、ヘリウムガスの沸点は、液化水素の温度よりも低温であるため、ヘリウムガスが液化水素で固体化することはないし、ヘリウムガスは不活性ガスであるから、ヘリウムガスと液化水素が接触しても何ら問題はない。
それ故、ヘリウムガスでもって液送配管3と気送配管4内を置換することは非常に好ましい方法であるが、ヘリウムガスは非常に高価であり生産量も僅少であるため、ヘリウムガスの入手可能性の面で問題がある。
図10に示す液化水素移送システムは、水素ステーションに設置された断熱構造の低温タンク21と、タンクローリーの低温タンク22との間で液化水素を移送するシステムであり、この液化水素移送システムに対しても、本願の液化水素移送方法を前記と同様に適用することができる。
この液化水素移送システムの概略の構成は次の通りである。
この液化水素移送システムは、水素ステーションに装備されたローディングアーム20を介して低温タンク21,22を接続するように構成されている。この液化水素移送システムは図1のシステムと同様のものであるので簡単に説明する。
この液化水素移送システムは、水素ステーションに装備されたローディングアーム20を介して低温タンク21,22を接続するように構成されている。この液化水素移送システムは図1のシステムと同様のものであるので簡単に説明する。
配管類として、低温タンク21の液相部と低温タンク22の液相部とを接続する液送配管23と、低温タンク21の気相部と低温タンク22の気相部とを接続する気送配管24と、液送配管23と気送配管24とを接続する接続配管25と、窒素ガスや水素ガスを供給可能なガス供給配管27及び分岐配管27aと、ガス排出配管30が設けられている。
バルブ類として、低温タンク21側において液送配管23と気送配管24に付設された開閉弁32,33と、低温タンク22側において液送配管23と気送配管24に付設された開閉弁34,35と、接続配管25に付設された開閉弁26と、ガス供給配管27に付設された開閉弁27bと、分岐配管27aに付設された開閉弁27cと、ガス排出配管30に付設された開閉弁31等が設けられている。この液化水素移送システムにおける液送配管23と気送配管24の内部の空気を窒素ガスで置換する空気/窒素置換工程と、その後窒素ガスを水素ガスで置換する窒素/水素置換工程は、前記実施例1と同様に行うことができるので、その説明は省略する。
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)前記加圧作業において、液送配管3に供給する水素ガスのガス量「400」は一例であり、このガス量に限定される訳ではなく、液送配管3内のボリューム等を勘案してガス量を設定するものとする。
1)前記加圧作業において、液送配管3に供給する水素ガスのガス量「400」は一例であり、このガス量に限定される訳ではなく、液送配管3内のボリューム等を勘案してガス量を設定するものとする。
2)その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態をも包含するものである。
1,21 低温タンク(第1の低温タンク)
2,22 低温タンク(第2の低温タンク)
3,23 液送配管
4,24 気送配管
2,22 低温タンク(第2の低温タンク)
3,23 液送配管
4,24 気送配管
Claims (3)
- 第1の低温タンクから第2の低温タンクへ液化水素を移送する液送配管と、この液送配管を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンクから第1の低温タンクへ水素ガスを移送する気送配管とを含む複数の配管の内部の空気を窒素ガスで置換する空気/窒素置換工程と、この空気/窒素置換工程の後で前記複数の配管内の窒素ガスを水素ガスで置換する窒素/水素置換工程と、前記両工程の後で前記液送配管を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法であって、
前記窒素/水素置換工程は、
前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管に水素ガスを供給する加圧作業と、
前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、
前記均圧化作業の後で前記複数の配管から窒素ガスと水素ガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、
これらの作業を、前記複数の配管内の水素ガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴とする液化水素移送方法。 - 前記窒素/水素置換工程は、前記加圧作業が行われる配管とは別の配管から窒素ガスを抜き取る真空引き作業を含み、
この真空引き作業は、前記複数の配管を流体的に分離した状態で且つ前記加圧作業と並行して前記均圧化作業の前に行うことを特徴とする請求項1に記載の液化水素移送方法。 - 第1の低温タンクから第2の低温タンクへ液化水素を移送する液送配管と、この液送配管を介して液化水素を移送する間に第2の低温タンクから第1の低温タンクへ水素ガスを移送する気送配管とを含む複数の配管の内部の空気をヘリウムガスで置換する空気/ヘリウム置換工程と、この空気/ヘリウム置換工程の後で前記液送配管を介して液化水素を移送する移送工程とを備えた液化水素移送方法であって、
前記空気/ヘリウム置換工程は、
前記複数の配管を流体的に分離した状態で液送配管にヘリウムガスを供給する加圧作業と、
前記加圧作業の後で前記複数の配管の全てを流体的に接続して前記複数の配管内のガス圧を等しくする均圧化作業と、
前記均圧化作業の後で前記複数の配管から空気とヘリウムガスの混合気を外部へ排出する落圧作業とを含み、
これらの作業を、前記複数の配管内のヘリウムガス濃度が予め設定した設定値以上になるまで、複数回繰り返し行うことを特徴とする液化水素移送方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015139820A JP2017020594A (ja) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 液化水素移送方法 |
PCT/JP2016/003290 WO2017010083A1 (ja) | 2015-07-13 | 2016-07-12 | 液化水素移送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015139820A JP2017020594A (ja) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 液化水素移送方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017020594A true JP2017020594A (ja) | 2017-01-26 |
Family
ID=57757067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015139820A Pending JP2017020594A (ja) | 2015-07-13 | 2015-07-13 | 液化水素移送方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017020594A (ja) |
WO (1) | WO2017010083A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023079683A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 川崎重工業株式会社 | 液化水素貯留方法および液化水素貯留システム |
WO2024034080A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 川崎重工業株式会社 | ガス供給システム、船舶およびガス供給方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110410667A (zh) * | 2019-07-14 | 2019-11-05 | 杭州杭氧股份有限公司 | 一种液氢充装的装置 |
US20230160530A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for supplying liquid cryogen to multiple cryogen storage vessels installed at different locations |
CN114352930B (zh) * | 2021-12-12 | 2024-03-29 | 航天晨光股份有限公司 | 液氢到液氢安全自动转注方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4313123B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2009-08-12 | 東京瓦斯株式会社 | 既設配管、既設タンク内ガスの真空パージ方法及びそのためのシステム |
JP4051366B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2008-02-20 | 岩谷瓦斯株式会社 | 液化ガスタンクおよびそのタンクへの液化ガス充填方法 |
JP2013032839A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-02-14 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 移動式容器 |
-
2015
- 2015-07-13 JP JP2015139820A patent/JP2017020594A/ja active Pending
-
2016
- 2016-07-12 WO PCT/JP2016/003290 patent/WO2017010083A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023079683A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 川崎重工業株式会社 | 液化水素貯留方法および液化水素貯留システム |
WO2024034080A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 川崎重工業株式会社 | ガス供給システム、船舶およびガス供給方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017010083A1 (ja) | 2017-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017020594A (ja) | 液化水素移送方法 | |
KR20190050712A (ko) | 어닐링 시스템 및 방법 | |
ATE502250T2 (de) | Verfahren zum füllen eines tanks mit unter druck stehendem gas | |
JP2007317872A5 (ja) | ||
JP2003014193A (ja) | シリンダキャビネット及びその配管内の残留ガスのパージ方法 | |
WO2024098703A1 (zh) | 一种船用lng燃料罐箱系统 | |
JP2013030502A5 (ja) | ||
JP2009115180A (ja) | 液化天然ガス受入システム及び受入方法 | |
JP5831438B2 (ja) | ガスタンクの製造方法およびガスタンク製造装置 | |
JP6423235B2 (ja) | 液化水素移送システム | |
JP2009092163A (ja) | 液化天然ガスの受入設備及びその受入方法 | |
KR20160073707A (ko) | 액화천연가스 운반선의 운용방법 | |
CN202955474U (zh) | 一种nh3分装装置 | |
CN107002947B (zh) | 高压气体容器的清洗方法和高压气体容器 | |
JP5979088B2 (ja) | 高圧タンクの膨脹検査方法 | |
JP5707043B2 (ja) | 移動式水素ステーションでの液化水素コンテナの加圧方法 | |
JP4801195B2 (ja) | ガス供給システムおよびガス供給方法並びにワーク加工システム | |
JP2007314846A (ja) | 成膜装置及びmo−cvd方法 | |
JP2009213947A (ja) | 表面処理装置 | |
JP6658463B2 (ja) | ガスタンク検査装置 | |
JP6082361B2 (ja) | ガス供給方法 | |
CN104514980A (zh) | 一种液化天然气卸车增压撬 | |
JP6262420B2 (ja) | ガス置換方法 | |
JP2010125889A (ja) | 水素用配管を備えた燃料電池車両および水素用配管の取り外し方法 | |
JP2023144623A (ja) | 機器のメンテナンス方法 |