JP2018536593A - 石油タンクのブランケットガスとしてｖｏｃを使用する方法 - Google Patents

石油タンクのブランケットガスとしてｖｏｃを使用する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物を全体的又は部分的に使用する方法、並びにそれを供給する方法及び装置に関する。本発明は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからＶＯＣを回収及び使用する方法であって、石油貯蔵タンクからのＶＯＣを回収し、圧縮し、また分離するステップと、分離した未凝縮ＶＯＣを圧縮して圧縮ＶＯＣ流を供給するステップと、及び次に圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱及び減圧して、石油貯蔵タンクにおいてブランケットガスとして使用するための減圧ＶＯＣ流を供給するステップとを備える方法を含む。本発明は、捕集ＶＯＣの貯蔵石油内への再吸収を阻止又は大幅に減少することができる。これにより、さらに、石油排出中に余分な不活性ガスの付加が少なくて（又は全くなくて）済み、また石油貯蔵タンクへの次の石油装荷を、極めて高い炭化水素含有量のタンク環境で開始することができ、したがって、次の石油装荷中の付加的ＶＯＣ形成を回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、石油貯蔵タンクに関連する改良、とくに、石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガス源として、圧縮揮発性有機化合物を全体的又は部分的に使用する方法、並びにそれを供給する方法及び装置に関する。
原油貯蔵タンク（陸上、船上、又は沖合の設置）に原油を装荷するとき、タンク内の蒸気がタンクから排除される。タンク内の初期条件（例えば、圧力、温度、及び蒸気組成）に基づいて付加的蒸気も発生し得る。この複合的な排除されまた発生する蒸気は、タンク圧力を設計限度内に維持するために原油貯蔵タンクから除去される。
この蒸気は、一般的には不活性ガスと、揮発性有機化合物（以下に「ＶＯＣ」と称する）、代表的には炭化水素との混合物であり、大気中に放出される場合環境問題を引き起こし、また産出物又は積み荷の潜在的損失を突き付ける。
現行では、これら排除される又は発生した蒸気は、炭化水素放出を最小限にするため、燃焼させるか、又は加圧及び凝縮によって「液化ＶＯＣ」（以下「ＬＶＯＣ」と称する）若しくはＬＶＯＣの混合物として部分的に回収する。ＬＶＯＣは、排除されまた発生した蒸気からの炭化水素、一般的にはプロパンの混合物であり、またより重い。概して、ＬＶＯＣを生成するのに使用される圧力及び温度で凝縮できない蒸気の留分が存在する。
ＬＶＯＣは、回収された後、いずれかの場所で（例えば、燃料として）使用することができ、又は代案として、再蒸気化し、またタンクから原油を次に排出する際にブランケットガスとして再使用することができる。このことは、タンク蒸気空間における炭化水素濃度をより高く維持し、これにより次の石油装荷から付加的ＶＯＣの発生を減少するという利点を有する。しかし、蒸気の一部のみがＬＶＯＣとして回収された場合、ＬＶＯＣが原油タンク容積全体に充満するには不十分である。さらに、幾分かのＬＶＯＣは依然として原油に吸収され得る。
これら要因は、さらに、ＬＶＯＣ由来ブランケットガスの不足を招き、残りの部分を不活性ガスで埋め合わせなければならない。導入される不活性ガスが多くなればなるほど、ブランケットガスとしてＬＶＯＣを再使用する利点が低下することになる。
したがって、石油貯蔵タンク条件を改善する必要性がこの従来技術に存在する。
本発明は、石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガス源としての圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に関する。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣは、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンク、随意的には、ブランケットガスを用いる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給されるＶＯＣ源から全体的に又は大部分が供給されるものである。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣの全体又は大部分は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される未凝縮ＶＯＣを含む。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣの一部分は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される凝縮ＶＯＣの蒸気を含む。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣは、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンク、随意的には、ブランケットガスを用いる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される凝縮かつ分離されたＶＯＣ源からのものである。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣは、圧縮ＶＯＣタンク内に貯蔵される。
随意的に、前記石油貯蔵タンクは、原油タンカーを含む海洋船舶の積荷タンク、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ：floating storage and offloading）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ：floating production storage and offloading）ユニットを含む沖合設置の石油貯蔵タンク、又は陸上石油処理施設における石油貯蔵タンクからなるグループのうち１つである。
本発明は、さらに、圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）をブランケットガス源として石油貯蔵タンクに使用する方法を提供する。
随意的に、ブランケットガス源として使用される前記圧縮ＶＯＣは、本明細書で定義されるものである。例えば、前記圧縮ＶＯＣは、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンク、随意的には、ブランケットガスを用いる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給されるＶＯＣ源から全体的に又は大部分が供給されるものである。随意的に、前記圧縮ＶＯＣの全体又は大部分は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される未凝縮ＶＯＣを含む。
本発明は、さらに、石油貯蔵タンクに使用するブランケットガスであって、ブランケットガス全体のうち大部分が圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に基づく、ブランケットガスを提供する。
随意的に、該ブランケットガスは、全体のうち大部分が圧縮ＶＯＣ及び液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）に基づくものである。
随意的に、ブランケットガスとして使用すべき圧縮ＶＯＣは、本明細書内で定義されるものである。
本発明は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガスを供給する方法を提供するものであり、この方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、
(a) 圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の供給源を準備するステップと、
(b) 前記圧縮ＶＯＣを加熱するステップと、
(c) 前記圧縮ＶＯＣの圧力を減圧するステップと、
(d) 前記減圧したＶＯＣを１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
を備える。
随意的に、前記圧縮ＶＯＣは、別個の供給源、すなわち、圧縮ＶＯＣの供給源として圧縮されるＶＯＣを供給する１つ又はそれ以上の石油タンクとは別個の供給源から供給される。
随意的に、本発明方法は、さらに、以下のステップ、すなわち、
(e) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
(f) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮及び分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣにするステップと、
(g) 前記未凝縮ＶＯＣを圧縮して圧縮ＶＯＣにするステップと、
を備える。
随意的に、本発明方法は、さらに、前記減圧ＶＯＣを大部分供給される同一の１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからＶＯＣを回収するステップを備える。
随意的に、本発明方法は、回収済みＶＯＣ流を圧縮して、少なくともＬＶＯＣ流と、及び０.５MPa（５バール）より高い、例えば、１〜２.５MPa（１０〜２５バール）の範囲におけるゲージ圧であり、かつ４０℃以下、例えば、５〜３７℃の範囲に冷却することで凝縮又は凝縮液が得られる未凝縮ＶＯＣ流とを生ずるステップを備える、方法。
随意的に、この冷却は、水、例えば海水又は空気のような１つ又はそれ以上の冷却流又は冷却流体を有する１つ又はそれ以上の熱交換器によって行う。
随意的に、回収済みＶＯＣ流を生ずる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクは、ブランケットガスを供給する１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクを含む。
本発明は、さらに、石油貯蔵タンクに使用するブランケットガスを供給するための装置を提供し、この装置は、圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の供給源と、前記圧縮ＶＯＣを加熱するヒータと、及び前記圧縮ＶＯＣの圧力を減圧する減圧システムとを備える。
本発明は、さらに、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収しかつ使用する方法を提供し、この方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、
(a) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを、回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
(b) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にするステップと、
(c) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にするステップと、
(d) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
(e) 前記圧縮したＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
(f) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び
(g) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
を備える。
随意的に、前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣ回収は、前記石油貯蔵タンクにオイルを装荷しているときに行うものであり、また前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして供給するのは、前記石油貯蔵タンクの石油が空になりつつあるときに行うものとする。
随意的に、この方法は、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にするステップと、前記より温かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、を備える。
本発明は、さらに、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収しかつ使用する装置を提供し、この装置は、少なくとも以下の手段、すなわち、
(a) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを、回収済みＶＯＣ流として回収することができる１つ又はそれ以上のパイプラインと、
(b) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の第１圧縮器と、
(c) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の分離器と、
(d) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の第２圧縮器と、
(e) 前記圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上のヒータと、
(f) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の減圧器と、及び
(g) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給することができる１つ又はそれ以上のパイプラインと、
を備える。
随意的に、この装置は、さらに、前記手段（e）の前に前記圧縮したＶＯＣ流を貯蔵することができる１つ又はそれ以上の貯蔵タンクを備える。
随意的に、この装置は、さらに、前記ＬＶＯＣ流を貯蔵することができる１つ又はそれ以上の貯蔵タンクを備える。
随意的に、この装置は、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上のヒータと、前記より暖かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の減圧器と、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給する１つ又はそれ以上のパイプラインと、を備える。
随意的に、この装置は、さらに、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクにブランケットガスとしての不活性ガスを供給できる１つ又はそれ以上のパイプラインを備える。
随意的に、この装置は、海洋船舶、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットに配設される。
本発明は、原油を含む石油又は石油製品を１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに対して装荷しまた排荷する方法を提供し、この方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、
(a) 前記石油又は石油製品を前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに対して装荷しまた排荷するステップと、
(b) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
(c) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にするステップと、
(d) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にするステップと、
(e) 前記ＬＶＯＣ流を１つ又はそれ以上のＬＶＯＣ貯蔵タンクに貯蔵するステップと、
(f) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
(g) 前記圧縮ＶＯＣ流を１つ又はそれ以上の圧縮ＶＯＣ貯蔵タンクに貯蔵するステップと、
(h) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクから前記石油又は石油製品を排荷するステップと、
(i) 前記圧縮したＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
(j) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び
(k) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
を備える。
随意的に、この方法は、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にするステップと、前記より温かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、を備える。
随意的に、本発明のこの方法は、原油タンカーのような海洋船舶で、又は石油プラットフォームのような沖合設備で、又は浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニットで、又は浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットで実施する。
随意的に、本発明方法における石油貯蔵タンクは、原油タンカーを含む海洋船舶の積荷タンク、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットを含む沖合設置の石油貯蔵タンク、又は陸上石油処理施設における石油貯蔵タンクからなるグループのうち１つである。
本発明は、ブランケットガスの石油貯蔵タンクへの再吸収を減少又は防止する方法を提供し、この方法は、前記石油貯蔵タンクにおけるブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を使用するステップを備える。
本発明は、石油貯蔵タンク内の石油からのＶＯＣ発生を減少する方法を提供し、この方法は、石油貯蔵タンク内のブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用するステップを備える。
本発明は、石油貯蔵タンク内におけるブランケットガスとしての不活性ガスの使用を減少する方法を提供し、この方法は、前記石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用するステップを備える。
本発明は、石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用するＶＯＣ回収設備を提供する。
本発明は、少なくとも１つの石油貯蔵タンクを有する船舶を統合的に設計する方法を提供し、この方法は、
船舶内で使用するための１つ又はそれ以上の石油タンクを選択するステップと、
前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを回収済みＶＯＣ流として回収する第１パイプラインを選択するステップと、
前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくともＬＶＯＣ流及び未凝縮ＶＯＣ流にする分離器と、
前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
前記圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上のヒータを選択するステップと、
前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の減圧器を選択するステップと、及び
前記減圧ＶＯＣ流を１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給する１つ又はそれ以上の第２パイプラインを選択するステップと、
を備える。
本発明は、船舶における石油貯蔵タンクのブランケットガス源としての双方向的使用を統合的に設計する方法を提供し、この方法は、船舶を設計するステップを備え、この船舶設計ステップは、
船舶内で使用するための１つ又はそれ以上の石油タンクを選択するステップと、
前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを回収済みＶＯＣ流として回収する第１パイプラインを選択するステップと、
前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくともＬＶＯＣ流及び未凝縮ＶＯＣ流にする分離器と、
前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
前記圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上のヒータを選択するステップと、
前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の減圧器を選択するステップと、及び
前記減圧ＶＯＣ流を１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給する１つ又はそれ以上の第２パイプラインを選択するステップと、
を備える。
本発明は、石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を供給するプロセスを設計する方法を提供し、この方法は、本明細書で記載したのと同一又は同様のステップを備える。
本明細書に記載の設計方法は、関連する作動設備及び制御装置を船舶全体構造に組み入れるコンピュータ支援プロセスを組み込むことができ、また関連コスト、動作パラメータ能力を方法論及び設計に組み込むことができる。本明細書に記載の方法は、コンピュータ上で読み出しまた処理するのに適した媒体にコード化することができる。例えば、本明細書に記載の方法を実施するコードは、パーソナル又はメインフレームのコンピュータが読み出し、また複製することができる磁気的又は光学的な媒体にコード化することができる。これら方法は、設計技師がこのようなパーソナル又はメインフレームのコンピュータを用いて実施することができる。
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面とともに参照することによって、よりよく理解されるであろう。
本発明プロセスの例の概略図を示す。
本発明は、任意の適当な石油貯蔵タンクに使用可能であり、これら石油貯蔵タンクとしては、原油タンカー、シャトル運搬機等のような海洋船舶の積荷タンク、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットを含む沖合設置の石油貯蔵タンク、又は陸上石油処理施設における石油貯蔵タンクがある。
原油タンカーは、単に１つの石油タンクを有するものから、複数の石油タンクを有するものまでの範囲にわたるものとすることができる。
本明細書で使用する用語「石油貯蔵タンク（oil storage tank）」は、１つより多い石油貯蔵タンクにも関連することができ、また本発明は、石油タンクの数若しくは性質、又はその場所には限定されない。
用語「揮発性有機化合物（volatile organic compounds）」又はＶＯＣは、当業界で既知であり、また概して、メタン、エタン、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、及び原油によって自然に放出される他の炭化水素からなるグループのうち少なくとも２つ又はそれ以上を含む。
用語「液化揮発性有機化合物（liquefied volatile organic compounds）」又はＬＶＯＣは、０.５MPa（５バール）より高い、例えば、１〜２.５MPa（１０〜２５バール）の範囲におけるゲージ圧になるよう加圧し、かつ４０℃以下、例えば、５〜３７℃の範囲になるよう冷却することで液化することができ、大気温度における１〜２.５MPa（１０〜２５バール）の範囲におけるゲージ圧条件の下で貯蔵することができるＶＯＣを含む。
用語「圧縮揮発性有機化合物（compressed volatile organic compound）」又は「圧縮ＶＯＣ」は、ＬＶＯＣを得るよう石油貯蔵タンクから回収されるＶＯＣに対して実施する加圧及び冷却によって液化できないＶＯＣのようなＬＶＯＣではないＶＯＣを含む。例えば、圧縮ＶＯＣは、０.５MPa（５バール）より高いゲージ圧までの加圧、及び４０℃以下までの冷却によっては凝縮されないままとなるＶＯＣであり得る。
図１につき説明すると、石油貯蔵タンク２５をが示されている。石油貯蔵タンク２５（陸上、船上、又は沖合設備）に原油を装荷するとき、タンク内の蒸気がタンク２５から排除される。タンク内の初期条件（例えば、圧力、温度、及び蒸気組成）に基づいて、付加的蒸気も発生することがあり得る。この排除されまた付加的に発生する複合蒸気は、貯蔵タンク内圧を低く維持するため石油貯蔵タンク２５から除去する。
この複合蒸気は、一般的に不活性ガスと揮発性有機化合物（以下「ＶＯＣ」と称する）の混合物であり、随意的に、幾分かの水蒸気を有する。タンクに装荷するとき多くのＶＯＣが発生するが、これはすなわち、装荷（loading）が大量のガスを排除し、また炭化水素富化ブランケットがない場合にはより多くのＶＯＣを発生するからである。
複合蒸気はパイプライン１２から除去して石油貯蔵タンク２５内を低い圧力に維持する。複合蒸気は、１つ又はそれ以上のガス圧縮器１によって、例えば、２.５MPa（２５バール）のゲージ圧となるまで圧縮する。
圧縮した蒸気は、次に海水のような冷却剤を設けた熱交換器２内で冷却し、凝縮によってＬＶＯＣを発生する。パイプライン１２内の蒸気組成に基づいて、液体水も幾分生ずる。
しかし、加圧及び冷却条件に基づいて、未凝縮のままであり、またしたがって、未凝縮蒸気として留まるＶＯＣ部分が存在することが普通にある。
ＬＶＯＣ、幾分かの水、及び未凝縮蒸気はすべて、パイプライン１４を経由して３相分離器３のような適当な分離器に至ることができる。この分離器３において、水は第１出口から除去され、またパイプライン２６経由でどこか任意の箇所に送ることができる。ＬＶＯＣは、分離器３の他の下方出口を通過し、また他のパイプライン１５経由で適当なＬＶＯＣ貯蔵タンク４に至る。
未凝縮蒸気は、分離器３の上方出口を通過し、パイプライン１８経由で圧縮器５に至り、この圧縮器５内でより高い圧力（代表的には１０MPa(100バール)又は２０MPa(200バール)より高い、例えば、２５MPa(250バール)のゲージ圧）まで圧縮し、圧縮ＶＯＣ流を生ずる。
随意的に、未凝縮蒸気の一部分は分離器３を通過して、直接ＬＶＯＣ貯蔵タンク４に至る。
さらに随意的に、ＬＶＯＣ貯蔵タンク４内における未凝縮蒸気の一部分は、ＬＶＯＣ貯蔵タンク４からパイプライン２２を経由して圧縮器５に送ることができる。
圧縮ＶＯＣ流は、パイプライン１９経由で圧縮ＶＯＣ貯蔵タンク６に送ることができる。この圧縮ＶＯＣは、ＬＶＯＣと同一条件の下で液化できないより軽い成分（代表的には、主に窒素、メタン、及びエタン）を含む。
したがって、石油貯蔵タンク２５の装荷中、ＬＶＯＣ及び圧縮ＶＯＣが発生している。この発生は、概して石油貯蔵タンク２５内への石油装荷が完了する際に停止する。このことにより、圧縮ＶＯＣタンク６内で使用準備が整っている圧縮ＶＯＣ供給源、及びＬＶＯＣ貯蔵タンク４内のＬＶＯＣ源が得られる。
別個の段階として、代表的には何らかの時間経過後に、石油貯蔵タンク２５は完全排荷（complete unloading）又は空にする（emptying）操作の部分的作業を受ける。その時、圧縮ＶＯＣ及び随意的に、必要とされる幾分かのＬＶＯＣを使用して新たなブランケットガスを石油貯蔵タンク２５に供給できる。
１つの方法において、本発明は２ステップのプロセスであり、すなわち、第１ステップは石油貯蔵タンクの装荷（loading）中における圧縮ＶＯＣ及びＬＶＯＣの発生ステップであり、第２ステップは石油貯蔵タンクの排荷（unloading）中における石油貯蔵タンクに供給すべきブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用するステップである。このプロセスは、ブランケットガスとしても必要とされるＬＶＯＣの使用に関連することができる。
ブランケットガス源としての使用が必要となるとき、圧縮ＶＯＣ貯蔵タンク６内の圧縮ＶＯＣは、パイプライン２１経由でＶＯＣヒータ７に供給され、また減圧システム又は減圧器８に供給され、ブランケットガスとして石油貯蔵タンク２５に供給されて、石油貯蔵タンク２５内の陽圧を支援又は維持することができるより低い圧力の流れを発生する。
代案として、パイプライン２１内の圧縮ＶＯＣ流は、先ず第１に圧力低下又は減圧を受け、次に加熱を受ける。
圧縮ＶＯＣ流から供給されるブランケットガスが高い割合で軽い炭化水素成分を含むとき、概してその後に石油貯蔵タンク２５に装荷される石油内への吸収が少なくなる。このことは、一部にはＶＯＣを発生する関連貯蔵タンク内に存在していた石油の構成成分、及び関連貯蔵タンク内に次に装荷されている石油の構成成分に依存するが、構成成分におけるいかなる差も、十分小さい相違であると推測される。
初期ブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用した後により一層のブランケットガスが石油貯蔵タンク２５に必要となる場合、ＬＶＯＣ貯蔵タンク４からのＬＶＯＣ源を蒸発させることができ、パイプライン２０を経由してＬＶＯＣヒータ９内で加熱し、次いで減圧器１０によって減圧し、追加のブランケットガスを石油貯蔵タンク２５に供給することができる。
石油貯蔵タンク２５内で何らかのブランケットガスのさらなる不足分がある又は予測される不足分は或る量の不活性ガス１１の導入（随意的に、窒素発生器から、可能であれば燃焼型不活性ガス発生器から）によって供給し、この不活性ガスは、平衡をとるためパイプライン２０の後半部分（又は減圧ＶＯＣパイプラインの後半部分）に導入することができる。
先ず石油貯蔵タンク２５内の圧縮ＶＯＣによって供給される軽い炭化水素成分を導入し、その後にのみＬＶＯＣの必要とされる供給源によって導入を続けることによって、石油貯蔵タンク２５の蒸気空間におけるガス組成を、できる限り最も軽い炭化水素画定に維持し、これによりブランケットガスの原油内への再吸収を最小限にする又は阻止することができる。圧縮ＶＯＣとして軽い成分を回収し、また先に提案した順序（圧縮ＶＯＣの次にＬＶＯＣ）でタンク内のＶＯＣ発生が減少し、その後の蒸気回収を容易にし、不活性ガスの使用量を最小限にし、また原油タンクからの蒸気ベントを回避する。
本発明は、ブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用し、随意的に、他のブランケットガス源をＬＶＯＣから賄う。圧縮ＶＯＣ及びＬＶＯＣの双方は、同一石油貯蔵タンク又はブランケットガスを必要とするタンクからの回収済みＶＯＣ由来とすることができ、これらは、石油貯蔵タンクに対して石油又は石油製品を装荷及び排荷する間において随意的に適当な貯蔵タンク内に貯蔵することができる。
本発明は、石油貯蔵タンクからの排荷中にＶＯＣの発生、又はブランケットガスの石油内への（再）吸収がほとんど若しくは全くないよう設計される。例えば、本発明は、以下のステップ、すなわち、
・１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに１２０，０００ｍ３の公称値の原油を充填するステップと、
・ことによって、１２０，０００ｍ３の蒸気を石油貯蔵タンクから排除するステップと、
・このような蒸気を全体的に圧縮ＶＯＣ及び随意的に幾分かのＬＶＯＣとして捕集するステップと、
及びその後に
・１２０，０００ｍ３の石油を排出するステップと、並びに
・その量の全体又は大部分を、同量の１２０，０００ｍ３の蒸気であって、発生した圧縮ＶＯＣ及び随意的なＬＶＯＣ由来の蒸気と置換するステップと
を行うことができる。
本発明は、さらに、捕集したＶＯＣの貯蔵石油内への再吸収を防止又は相当減少することができる。このことは、石油排出中及びにいかなる余分な不活性ガスの追加を少なくし（また可能であれば全くなくし）、石油貯蔵タンク内への次の石油装荷を、炭化水素含有量が極めて高いタンク雰囲気で開始し、したがって、次の石油装荷中における付加的ＶＯＣ形成を防止できることを意味する。
１ ガス圧縮器
２ 熱交換器
３ ３相分離器
４ ＬＶＯＣ貯蔵タンク
５ 圧縮器
６ 圧縮ＶＯＣ貯蔵タンク
７ ＶＯＣヒータ
８ 減圧システム又は減圧器
９ ＬＶＯＣヒータ
１０ 減圧器
１１ 不活性ガス
１２、１４、１５、１８、１９、２０、２１、２２、２６ パイプライン
２５ 石油貯蔵タンク

Claims (37)

  1. 石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガス源としての圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）。
  2. 請求項１記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給されるＶＯＣ源から全体的に又は大部分が供給される、圧縮ＶＯＣ。
  3. 請求項２記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、ブランケットガスを用いる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給されるＶＯＣ源から全体的に又は大部分が供給される、圧縮ＶＯＣ。
  4. 請求項１〜３のうちいずれか一項記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣの全体又は大部分は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される未凝縮ＶＯＣを含む、圧縮ＶＯＣ。
  5. 請求項１〜４のうちいずれか一項記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣの一部分は、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される凝縮ＶＯＣの蒸気を含む、圧縮ＶＯＣ。
  6. 請求項１〜５のうちいずれか一項記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される凝縮かつ分離されたＶＯＣ源からのものである、圧縮ＶＯＣ。
  7. 請求項６記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、ブランケットガスを用いる１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクによって供給される凝縮かつ分離されたＶＯＣ源からのものである、圧縮ＶＯＣ。
  8. 請求項１〜７のうちいずれか一項記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、圧縮ＶＯＣタンク内に貯蔵される、圧縮ＶＯＣ。
  9. 請求項１〜８のうちいずれか一項記載の圧縮ＶＯＣにおいて、前記石油貯蔵タンクは、原油タンカーを含む海洋船舶の積荷タンク、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットを含む沖合設置の石油貯蔵タンク、又は陸上石油処理施設における石油貯蔵タンクからなるグループのうち１つである、圧縮ＶＯＣ。
  10. 圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）をブランケットガス源として石油貯蔵タンクに使用する方法。
  11. 請求項１０記載の圧縮ＶＯＣ使用方法において、前記圧縮ＶＯＣは、請求項２〜９のうちいずれか一項で定義されるものである、方法。
  12. 石油貯蔵タンクに使用するブランケットガスであって、全体のうち大部分が圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に基づく、ブランケットガス。
  13. 請求項１２記載のブランケットガスにおいて、全体のうち大部分が圧縮ＶＯＣ及び液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）に基づく、ブランケットガス。
  14. 請求項１２又は１３記載のブランケットガスにおいて、前記圧縮ＶＯＣは、請求項２〜９のうちいずれか一項で定義されるものである、ブランケットガス。
  15. １つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに使用するためのブランケットガスを供給する方法であって、少なくとも、
    (a) 圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の供給源を準備するステップと、
    (b) 前記圧縮ＶＯＣを加熱するステップと、
    (c) 前記圧縮ＶＯＣの圧力を減圧するステップと、
    (d) 前記減圧したＶＯＣを１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
    を備える、方法。
  16. 請求項１５記載の方法において、前記圧縮ＶＯＣは、前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクとは別個の供給源から供給される、方法。
  17. 請求項１５又は１６記載の方法において、さらに、以下のステップ、すなわち、
    (e) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
    (f) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮及び分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣにするステップと、
    (g) 前記未凝縮ＶＯＣを圧縮して圧縮ＶＯＣにするステップと、
    を備える、方法。
  18. 請求項１７記載の方法において、さらに、前記減圧ＶＯＣを大部分供給される同一の１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからＶＯＣを回収するステップを備える、方法。
  19. 請求項１７又は１８記載の方法において、回収済みＶＯＣ流を圧縮して、少なくともＬＶＯＣ流及び０.５MPa（５バール）のゲージ圧の未凝縮ＶＯＣ流を生ずるステップを備える、方法。
  20. 石油貯蔵タンクに使用するブランケットガスを供給するための装置であって、圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の供給源と、前記圧縮ＶＯＣを加熱するヒータと、及び前記圧縮ＶＯＣの圧力を減圧する減圧システムとを備える、装置。
  21. １つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収しかつ使用する方法であって、少なくとも、
    (a) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを、回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
    (b) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にするステップと、
    (c) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (d) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (e) 前記圧縮したＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (f) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び
    (g) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
    を備える、方法。
  22. 請求項２１記載の方法において、前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣ回収は、前記石油貯蔵タンクにオイルを装荷しているときに行うものであり、また前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして供給するのは、前記石油貯蔵タンクの石油が空になりつつあるときに行うものとする、方法。
  23. 請求項２１又は２２記載の方法において、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にするステップと、前記より温かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、を備える、方法。
  24. １つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収しかつ使用する装置であって、少なくとも、
    (a) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからのＶＯＣを、回収済みＶＯＣ流として回収することができる１つ又はそれ以上のパイプラインと、
    (b) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の第１圧縮器と、
    (c) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の分離器と、
    (d) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の第２圧縮器と、
    (e) 前記圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上のヒータと、
    (f) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にすることができる１つ又はそれ以上の減圧器と、及び
    (g) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給することができる１つ又はそれ以上のパイプラインと、
    を備える、装置。
  25. 請求項２４記載の装置において、さらに、前記（e）の前に前記圧縮したＶＯＣ流を貯蔵することができる１つ又はそれ以上の貯蔵タンクを備える、装置。
  26. 請求項２４又は２５記載の装置において、さらに、前記ＬＶＯＣ流を貯蔵することができる１つ又はそれ以上の貯蔵タンクを備える、装置。
  27. 請求項２４〜２６のうちいずれか一項記載の装置において、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上のヒータと、前記より暖かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の減圧器と、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給する１つ又はそれ以上のパイプラインと、を備える、装置。
  28. 請求項２４〜２７のうちいずれか一項記載の装置であって、海洋船舶、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットに配設される、装置。
  29. 原油を含む石油又は石油製品を１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに対して装荷しまた排荷する方法であって、少なくとも、
    (a) 前記石油又は石油製品を前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに対して装荷しまた排荷するステップと、
    (b) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収済みＶＯＣ流として回収するステップと、
    (c) 前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にするステップと、
    (d) 前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (e) 前記ＬＶＯＣ流を１つ又はそれ以上のＬＶＯＣ貯蔵タンクに貯蔵するステップと、
    (f) 前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (g) 前記圧縮ＶＯＣ流を１つ又はそれ以上の圧縮ＶＯＣ貯蔵タンクに貯蔵するステップと、
    (h) 前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクから前記石油又は石油製品を排荷するステップと、
    (i) 前記圧縮したＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にするステップと、
    (j) 前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び
    (k) 前記減圧ＶＯＣ流をブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、
    を備える、方法。
  30. 請求項２９記載の方法において、さらに、前記ＬＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱してより温かいＬＶＯＣ流にするステップと、前記より温かいＬＶＯＣ流の圧力を減圧して減圧ＶＯＣ流にするステップと、及び前記減圧ＶＯＣ流を追加ブランケットガスとして１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給するステップと、を備える、方法。
  31. 請求項２９又は請求項３０記載の方法において、前記石油貯蔵タンクは、原油タンカーを含む海洋船舶の積荷タンク、石油プラットフォーム、浮体貯蔵及び排荷（ＦＳＯ）ユニット、浮体産出貯蔵及び排荷（ＦＰＳＯ）ユニットを含む沖合設置の石油貯蔵タンク、又は陸上石油処理施設における石油貯蔵タンクからなるグループのうち１つである、方法。
  32. ブランケットガスの石油貯蔵タンクへの再吸収を減少又は防止する方法であって、前記石油貯蔵タンクにおけるブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を使用するステップを備える、方法。
  33. 石油貯蔵タンク内における石油からの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生を減少する方法であって、前記石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用するステップを備える、方法。
  34. 石油貯蔵タンク内におけるブランケットガスとして不活性ガスの使用を減少する方法であって、前記石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を使用するステップを備える、方法。
  35. 石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮ＶＯＣを使用する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）回収設備。
  36. 少なくとも１つの石油貯蔵タンクを有する船舶を統合的に設計する方法であって、
    船舶内で使用するための１つ又はそれ以上の石油タンクを選択するステップと、
    前記１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクからの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収済みＶＯＣ流として回収する第１パイプラインを選択するステップと、
    前記回収済みＶＯＣ流を圧縮して、圧縮した回収済みＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
    前記圧縮した回収済みＶＯＣ流を分離して、少なくとも液化揮発性有機化合物（ＬＶＯＣ）流及び未凝縮ＶＯＣ流にする分離器と、
    前記未凝縮ＶＯＣ流を圧縮して圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の圧縮器を選択するステップと、
    前記圧縮ＶＯＣ流の少なくとも一部分を加熱して、より温かい圧縮ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上のヒータを選択するステップと、
    前記より温かい圧縮ＶＯＣの圧力を減圧して、減圧ＶＯＣ流にする１つ又はそれ以上の減圧器を選択するステップと、及び
    前記減圧ＶＯＣ流を１つ又はそれ以上の石油貯蔵タンクに供給する１つ又はそれ以上の第２パイプラインを選択するステップと、
    を備える、方法。
  37. 石油貯蔵タンク内におけるブランケットガス源として圧縮揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を供給するプロセスを設計する方法であって、請求項３６で定義したステップを備える、方法。
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