JP2019516917A - ガス貯蔵および処理設備 - Google Patents

Abstract

本発明は、漏出防止性かつ断熱性のタンクを提供することと、タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するための熱交換器を提供することと、タンク装填動作中、タンクの壁内に作製される開口を通過し、タンクの内部空間内に出現する吸入口パイプを介して、タンクから気相ガスを抽出し、これを第１のパイプを通して、ガス貯蔵ターミナルに接続されるマニホールドに運搬することと、タンク利用動作中、吸入口パイプを介して、タンクから気相ガスを抽出し、断熱性であり、第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する第２のパイプを通して、これを熱交換器に運搬することとを含む、ガス処理プロセスに関する。

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）等のガスを貯蔵および処理するための設備の分野に関する。

本発明は、より具体的には、液気平衡状態におけるガスを貯蔵するためのタンクと、タンクから抽出された気相ガス流から冷却されるべき別の流れに冷温を伝達するための熱交換器とを備える設備に関する。

従来技術、特に、第ＵＳ ２０１５／０３１６２０８号では、液化天然ガスを貯蔵するためのタンクと、気相ガス流から冷却されるべき流れに冷温を伝達するための熱交換器とを備える設備が、公知である。より具体的には、設備は、タンクのガス状ヘッドスペース内の気相ガスを収集し、次いで、その中で加熱されるようにこれを熱交換器に運搬する、収集回路を備える。交換器を離れると同時に、加熱されたガス流は、ガス消費部材の動作条件と適合する高圧に圧縮される。その後、圧縮されたガスの第１の部分は、その中で燃焼されるように１つまたはそれを上回るガス消費部材に運搬される一方、圧縮されたガスの第２の部分は、タンクのガス状ヘッドスペース内に収集された気相ガス流に熱を伝達するために、熱交換器に運搬される。そのように冷却されたガスの第２の部分は、次いで、膨張デバイス内で減圧され、ジュールトムソン効果を用いて、ガス流の温度は、ガスを少なくとも部分的に液化するようにその膨張中にさらに減少する。膨張デバイスを離れると同時に、相分離器が、液相および気相が、液相をタンクの中に運搬し、気相を熱交換器の上流の気相ガス収集回路の中に戻すように送出する前に分離されることを可能にする。そのような設備は、ガス流の圧縮が、ガス流の一方の部分をガス消費部材の作業圧力と適合させることおよびガス流の他方の部分の後続再液化を可能にすることの両方のために使用される点において、特に有利である。したがって、設備は、それによって、簡略化され、付加的再液化機能のコストは、限定される。

同一の気相ガス収集回路はさらに、タンクの装填および排出中に気相ガスを移送するために使用される。具体的には、装填動作中、液化天然ガスが供給ターミナルからタンクに移送されるとき、気相における天然ガスが、タンクのガス状ヘッドスペース内で優勢な圧力を略一定に保つように、タンクからターミナルに同時に移送される。逆に、液化天然ガスがタンクからターミナルに移送される排出動作中、気相における天然ガスが、タンク内の圧力減少を回避するために、ターミナルからタンクに同時に移送される。気相ガス収集回路は、したがって、タンクの装填および排出中に関与する傾向にある実質的スループットの関数として定寸される。

現在、気相ガス収集回路のそのような定寸は、気相ガス収集回路内の気相ガスの循環スループットが、タンクの装填または排出動作中に生成されるスループットよりも顕著に低いとき、例えば、装填または排出動作以外のタンク動作中にタンクから熱交換器に気相ガスを運搬することが望ましいとき、気相ガス収集回路内の流率が低いことを伴う。したがって、これらの低流率を所与として、気相ガス収集回路の断熱にもかかわらず、気相ガスは、タンクのガス状ヘッドスペースと熱交換器の入口との間で、かなり、例えば、約２５〜３０℃だけ加熱される。そのような加熱の結果、熱交換器内で交換されるように利用可能な冷温は、低減される。したがって、タンク内に収集されるガス流と液化されるべき圧縮されたガスの第２の部分との間の熱の交換は、圧縮されたガスの第２の部分の限定された割合のみを再液化することを可能にする。

米国特許出願公開第２０１５／０３１６２０８号明細書

本発明の基礎を形成するアイデアは、ガス貯蔵タンクと、タンクから抽出された気相ガス流から冷却されるべき別の流れに冷温を伝達するための熱交換器とを備え、熱交換器における熱交換が増加されることが可能である、ガス貯蔵および処理設備と、そのような設備を使用するガス処理プロセスとを提案することである。

一実施形態によると、本発明は、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクを提供することと、
タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器を提供することであって、熱交換器は、それぞれ、入口および出口を有する、第１のチャネルおよび第２のチャネルと、第２のチャネルから第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、ことと、
タンク装填動作中、タンクの壁内に作製される開口を通過し、タンクの内部空間内に出現する吸入口パイプを介して、タンクから気相ガスを抽出し、これを第１のパイプを通して、ガス貯蔵ターミナルに接続されるマニホールドに運搬することと、
タンク利用動作中、吸入口パイプを介して、タンクから気相ガスを抽出し、断熱性であり、第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する第２のパイプを通して、これを熱交換器に運搬することとを含む、ガス処理プロセスを提供する。

タンク利用動作は、タンクの内容物を利用しながら、タンクの装填または排出よりも比較的に低い流率の気相ガスを伴う任意の動作、例えば、船舶推進またはエネルギー生産のためのタンク動作を含み得る。

したがって、２つの固有のパイプを提供することによって、ガスの加熱を限定するように、それらがそれぞれ、その具体的使用事例において遭遇する傾向にあるガススループットの関数としてその断面を定寸することが、可能である。

その結果、ガス収集回路の単一のパイプが、従来技術において、これが遭遇する傾向にある最大スループットの関数として定寸された一方、第２のパイプの直径は、より低いスループットに対して定寸され、したがって、従来技術の単一のパイプのものよりも小さい断面を有し、したがって、等しいスループットに関して、第２のパイプ内のガスの流率は、従来技術のパイプ内のガスのものよりもはるかに高い。その結果、等しいスループットに関して、気相ガスは、従来技術のパイプ内で費やすよりも第２のパイプ内でより少ない時間を費やし、これは、気相ガスの加熱を限定することを可能にし、本ガスが熱を吸収するように意図されるとき、特に有利である。

一実施形態によると、ガス処理プロセスはさらに、
熱交換器内で加熱されたガス流を圧縮するように、熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、ガス流の第２の部分を冷却するためにガス流の第２の部分を熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、コンプレッサを提供することと、
熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスを提供することであって、膨張デバイスは、これを液化するように熱交換器の第２のチャネルに由来するガス流の第２の部分を減圧するように配列される、ことと、
タンク利用動作中にガス消費部材の設定流率を判定することと、
設定流率を判定された閾値と比較することと、
設定流率が、判定された閾値を上回るかまたはそれに等しいとき、吸入口パイプを介してタンクから気相ガスを抽出し、これを第１のパイプを通して熱交換器に運搬することと、
設定流率が、判定された閾値をよりも低いとき、吸入口パイプを介してタンクから気相ガスを抽出し、これを第２のパイプを通して熱交換器に運搬することとを含む。

一実施形態によると、本発明は、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクと、
タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される、熱交換器であって、それぞれ、入口および出口を有する、第１のチャネルおよび第２のチャネルと、第２のチャネルから第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、熱交換器と、
気相ガス収集回路であって、該気相ガス収集回路は、
タンク内の気相ガスを収集するように配列される、吸入口パイプであって、タンクの壁内に作製される開口を通過し、タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプと、
タンクの装填中、吸入口パイプからガス貯蔵ターミナルに接続されるように意図されるマニホールドに気相ガスを運搬するように配列される、第１のパイプと、
吸入口パイプから交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬するように配列される、第２のパイプであって、断熱性であり、第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する、第２のパイプと
を備える、気相ガス収集回路と
を備える、ガス貯蔵および処理設備を提供する。

実施形態によると、そのような設備は、以下の特性のうちの１つまたはそれを上回るものを備え得る。

一実施形態によると、吸入口パイプは、吸入口パイプを介して収集された気相ガスを第１のパイプまたは第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、第１のパイプに接続され、他方では、第２のパイプに接続される。

一実施形態によると、三方向コネクタは、三方向弁である。別の実施形態によると、三方向コネクタは、３つのアームを備えるＹ形結合具であり、２つのアームは、それぞれ、弁をそれぞれ具備する第１および第２のパイプにつながる。

一実施形態によると、三方向コネクタは、タンク壁内に作製される開口から、２０メートルを下回る、有利には１０メートルを下回る、好ましくは５メートルを下回る距離において配置される。

有利には、第１のパイプは、断熱性である。

一実施形態によると、本設備はまた、第１のパイプに接続され、第１のパイプを通して気相ガスを吸引し、これをマニホールドに送達するように配列される、コンプレッサを備える。

一実施形態によると、本設備は、貨物室を備える。有利には、熱交換器は、貨物室内に格納される。有利には、コンプレッサは、貨物室内に格納される。

一実施形態によると、第１のパイプおよび第２のパイプは、吸入口パイプと貨物室との間で相互に平行に延設される。

一実施形態によると、第１のパイプおよび第２のパイプは、それぞれ、第１のパイプまたは第２のパイプ内で循環する気相ガスをコンプレッサまたは熱交換器に選択的に運搬することが可能な四方向コネクタを介して、コンプレッサおよび熱交換器に接続される。

一実施形態によると、本設備は、それぞれ、液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える、複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクを備え、気相ガス収集回路は、該タンク毎に、該タンクの壁内に作製される開口を通過し、該タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプを備える。

第１の実施形態変形によると、各吸入口パイプは、吸入口パイプを介して収集された気相ガスを第１のパイプまたは第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、第１のパイプに接続され、他方では、第２のパイプに接続される。

一実施形態によると、第２のパイプは、可変直径のガス通路断面を有し、該第２のパイプのガス通路断面の直径は、熱交換器の第１のチャネルの方向において増加し、吸入口パイプのうちの１つへの第２のパイプの各接続において段階的に増加する。

一実施形態によると、第１のパイプは、可変直径のガス通路断面を有し、該第１のパイプのガス通路断面の直径は、マニホールドの方向において増加し、吸入口パイプのうちの１つへの第１のパイプの各接続において段階的に増加する。

第２の実施形態によると、本設備はまた、それぞれ、吸入口パイプのうちの１つから熱交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬することが可能な複数の第２のパイプを備え、第２のパイプは、それぞれ、第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有し、各吸入口パイプは、該吸入口パイプを介して収集された気相ガスを第１のパイプまたは第２のパイプのうちの１つのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタによって、一方では、第１のパイプに接続され、他方では、第２のパイプのうちの１つに接続される。

一実施形態によると、第１のパイプは、その直径が３００〜６００ｍｍであるガス通路断面を有する。

一実施形態によると、第２のパイプは、その直径が５０〜２００ｍｍであるガス通路断面を有する。

一実施形態によると、第１および／または第２のパイプは、同心円であり、中間断熱空間によって相互に分離される内壁および外壁を備えるジャケット付き管によって形成される。

一実施形態によると、ジャケット付き管の内壁および外壁は、ステンレス鋼から作製される。

一実施形態によると、第２のパイプの中間断熱空間は、真空下にある。そのような断熱は、優れた断熱性能を達成することを可能にし、したがって、その断熱が下流に位置する熱交換器において交換される熱の量に関して特に重要である、第２のパイプに対して特に適している。

一実施形態によると、第１のパイプの中間断熱空間は、断熱材料を用いて裏打ちされる。第２のパイプの中間空間を裏打ちする断熱材料は、例えば、ポリマーフォームまたはグラスウールである。

一実施形態によると、本設備はまた、
熱交換器内の加熱されたガス流を圧縮するように、熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、ガス流の第２の部分を冷却するためにガス流の第２の部分を熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、コンプレッサと、
熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスであって、これを液化するように熱交換器の第２のチャネルに由来するガス流の第２の部分を減圧するように配列される、膨張デバイスとを備える。

一実施形態によると、本設備は、膨張デバイスに上流で接続され、一方では、タンクにつながる戻り回路に、他方では、熱交換器の第１のチャネルの入口に接続される戻りパイプに下流で接続される、相分離器を備え、相分離器は、可燃性ガス流の液相を戻り回路に運搬し、可燃性ガス流の気相を戻りパイプに運搬するように配列される。

有利な変形によると、コンプレッサは、多段階コンプレッサである。有利には、コンプレッサは、複数の圧縮段階と、複数の中間熱交換器とを備え、中間熱交換器はそれぞれ、圧縮段階のうちの１つの出口において配置される。

一実施形態によると、膨張デバイスは、ジュールトムソン弁としても公知の膨張弁である。

一実施形態によると、ガスは、可燃性ガスである。

一実施形態によると、ガスは、ＬＮＧまたはＬＰＧタイプのガス状混合物である。

一実施形態によると、本発明は、上記に言及される設備を備える船舶を提供する。

一実施形態によると、本発明はまた、ガスが、断熱パイプラインを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、船舶のガス貯蔵および処理設備のタンクに、またはそれから運搬される、そのような船舶において装填または抜取するためのプロセスを提供する。

一実施形態によると、本発明はまた、ガスを移送するためのシステムを提供し、本システムは、上記に言及されるタイプの船舶と、船舶の船体内に設置される本設備のタンクを浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルに接続するように配列される、断熱パイプラインと、極低温移送パイプを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、船舶のタンクに、またはそれから液相ガス流を取り込むためのポンプとを備え、移送システムはまた、マニホールドをガス貯蔵ターミナルに接続し、ガス貯蔵および処理設備とガス貯蔵ターミナルとの間の気相ガスの移送を可能にするように配列される、気相ガス移送パイプを備える。

添付される図面を参照して、限定ではなく、単に、例証のために与えられる本発明のいくつかの特定の実施形態の以下の説明から、本発明が、より深く理解され、さらなる目標、詳細、特性、およびそれらの利点が、より明確になるであろう。

図１は、一実施形態による、ガス貯蔵および処理設備の概略図示である。 図２は、タンクの気相ガス収集器と貨物室との間で並列に延設される第１および第２のパイプを図示する、設備の部分的斜視図である。 図３は、タンクの気相ガス収集器と貨物室との間で並列に延設される第１および第２のパイプを図示する、設備の別の部分的斜視図である。 図４は、一実施形態による、第１および第２のパイプが、それぞれ、各タンクの吸入口パイプを貨物室に接続する設備の部分的斜視図と、第１および第２のパイプの構造の詳細図とを備える。 図５は、第１および第２のパイプが、それぞれ、いくつかの吸入口パイプを貨物室に接続し、それぞれ、いったん該パイプが付加的吸入口パイプに接続されると、その直径が増加する断面を有する、設備の部分的斜視図である。 図６は、第１のパイプがいくつかの吸入口パイプを貨物室に接続し、吸入口パイプのそれぞれもまた個別の第２のパイプを介して貨物室に接続される、設備の部分的斜視図である。 図７は、船舶および可燃性ガスを装填／抜取するための移送システムの概略表現である。 図８は、タンクから抽出された気相ガスが、第１のパイプ（曲線ａ）を通して、および第２のパイプ（曲線ｂ）を通して運搬されるときの（Ｋｇ／時における）流率の関数としての（ｋＪ／Ｋｇにおける）エネルギー増加推定値を表すグラフである。

説明および請求項では、用語「ガス」は、一般的性質を有し、単一の純物質から構成されるガスまたは複数の成分から構成されるガス状混合物を優先することなく指す。

ガス貯蔵および処理設備１が、図１に表される。そのような設備１は、陸上に、または浮遊構造上に設置され得る。浮遊構造の場合では、本設備は、液化または再ガス化バージのために、またはメタンタンカ等の液化天然ガス貨物船のために意図され得る。

設備１は、１つまたはそれを上回る漏出防止性かつ断熱性のタンク２を備える。各タンク２は、ガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える。ガスは、可燃性ガスであり、特に、液化天然ガス（ＬＮＧ）、すなわち、主としてメタンを備え、また、わずかな割合におけるエタン、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、および窒素等の１つまたはそれを上回る他の炭化水素を備える、ガス状混合物であり得る。可燃性ガスはまた、エタンまたは液化石油ガス（ＬＰＧ）、すなわち、本質的にプロパンおよびブタンおよびわずかな割合における窒素を備える、石油精製に由来する炭化水素の混合物であり得る。

ガスは、液気二相平衡状態において、各タンク２の内部空間内に貯蔵される。ガスは、したがって、タンク２の上側部分３に気相において存在し、タンク２の下側部分４に液相において存在する。実施例として、その液気二相平衡状態に対応する液化天然ガスの平衡温度は、これが大気圧において貯蔵されるとき、約−１６２℃である。

設備１は、気相ガス収集回路５を備える。本回路は、タンク２毎に、タンク２の上壁内に作製される開口を通過し、したがって、タンク２のガス状ヘッドスペース内、すなわち、液化ガスを用いてタンク２を充填するための最大高さを上回って出現する、吸入口パイプ６を備える。吸入口パイプ６は、したがって、タンク２内に貯蔵されるガスの気相を抽出することを可能にする。実施例として、そのような吸入口パイプ６は、第ＦＲ ２ ９８４ ４５４号に説明されている。

各吸入口パイプ６は、三方向コネクタ７を介して第１および第２のパイプ８、９に接続される。三方向コネクタ７は、吸入口パイプ６を第１のパイプ８または第２のパイプ９のいずれかに選択的に接続し得るコネクタである。示される実施形態では、三方向コネクタ７は、三方向弁である。別の実施形態では、図示されないが、三方向コネクタ７は、Ｙ形結合具を備え、その２つのアームは、それぞれ、調節可能弁をそれぞれ具備する第１および第２のパイプ８、９につながる。

第２のパイプ９は、熱交換器１２に接続される。熱交換器１２は、それぞれ、入口１３ａ、１４ａおよび出口１３ｂ、１４ｂを有する第１および第２のチャネル１３、１４と、第２のチャネル１４から第１のチャネル１３に熱を伝達するための熱交換壁とを備える。熱交換を最適化するように、熱交換器１２は、向流交換器である。第１のチャネル１３の入口１３ａは、タンク２内に収集される自然気化に由来するガス流を加熱するように、第２のパイプ９に接続される。第１のチャネル１３の出口１３ｂは、ガス流を、ガス消費部材２３、２４、２５の動作と適合する圧力まで圧縮するためのコンプレッサ１５に接続される。

示される実施形態では、コンプレッサ１５は、多段階コンプレッサである。言い換えると、コンプレッサ１５は、複数の圧縮段階１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅと、圧縮段階１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅのそれぞれの出口において配置される中間熱交換器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅとを備える。中間熱交換器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、２つの圧縮段階１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ間の圧縮されたガスを冷却することを対象とする。実施例として、中間熱交換器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、特に、海水との交換を提供し、したがって、圧縮されたガス流を海水のものに実質的に等しい温度に至らせることを可能にし得る。

コンプレッサ１５の下流に、設備１は、ガス流の第１の部分をガス消費部材２５に運搬し、ガス流の第２の部分を熱交換器１２の第２のチャネル１４の入口１４ａに運搬するための三方向コネクタ１７を備える。本三方向コネクタ１７は、それぞれ、ガス消費部材２５のガス需要の関数として、ガス消費部材２５に、および熱交換器１２の第２のチャネル１４の入口１４ａに循環するガスの割合を変動するように配列される、制御ユニットによって駆動される。

さらに、ガス消費部材２３、２４、２５が、示される実施形態のように異なる給送圧力を有する場合では、設備１は、２つの圧縮段階１５ｂ、１５ｃ間に配置され、したがって、コンプレッサ１５の出口の前に、ガス流の一部をガス消費部材２３、２４に迂回させることを可能にする、中間三方向コネクタ１８を備える。そのような配列は、いったんこれが十分な数の圧縮段階１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅを通過し、該ガス消費部材２３、２４に対応する給送圧力に到達すると、ガスをガス消費部材２３、２４に迂回させることを可能にする。

示される実施形態では、設備１は、３つの異なるタイプのガス消費部材、すなわち、バーナ２３と、発電機２４と、船舶を推進させるための、例えば、ＭＥ−ＧＩタイプのモータ２５とを備える。

コンプレッサ１５は、動力供給されるように意図されるガス消費部材２３、２４、２５の関数として、特に、可燃性ガスがそれに分配されなければならないその最大給送速度および圧力レベルの関数として定寸される。したがって、ガス消費部材のうちの１つ２５が、ＭＥ−ＧＩタイプのモータであるとき、コンプレッサ１５は、コンプレッサ１７を離れるガス流が、典型的には、２５０〜３００バール絶対値の圧力を有するように定寸される。

加えて、好ましい実施形態によると、コンプレッサ２７の動作速度は、一定であり、ガス消費部材の最大流率に実質的に対応する。したがって、制御ユニットは、その需要の関数としてガス消費部材に運搬されるガス流の流率を適合させるように三方向コネクタ１７、１８に対して作用する。

ガス流の第２の部分は、気相ガス収集回路５に由来する気相ガスへのその熱の伝達中、熱交換器１２の第２のチャネル１４内で冷却される。

熱交換器１２の第２のチャネル１４の出口１４ｂは、相分離器１９に膨張デバイス２０を介して接続され、それを通して、ガス流は、タンク２内で優勢な圧力に実質的に等しい圧力、例えば、大気圧に近接する圧力まで減圧されるであろう。その結果、ガス流は、膨張を受け、これは、ジュールトムソン効果を介して、少なくとも部分的に、その温度およびその液化の減少をもたらす。膨張デバイス２０は、例えば、膨張弁である。

時としてミスト分離器と称される、相分離器１９は、液相が気相から分離されることを可能にする。下流では、相分離器１９は、一方では、タンク２につながる戻り回路２１に接続され、他方では、熱交換器１２の第１のチャネル１３の入口１３ａに接続される戻りパイプ２２に接続される。相分離器１９は、したがって、ガスの液相をタンク２に運搬する一方、気相は、熱交換器１２の第１のチャネル１３の入口１３ａに戻される。

さらに、第１のパイプ８は、タンク２からの、またはそれへのガス貨物の移送中、気相ガスを海運または港湾ターミナルに運搬するように意図される。実際のところ、タンク２からの、またはそれへの液化ガスの移送中、気相が、タンク２内の圧力を略一定に保つように、タンク２に、またはそれから対向する方向に移送されることが必要である。そのような移送を可能にするために、第１のパイプ８は、気相ガスを、断熱パイプラインを介してターミナルに接続されるように意図されるマニホールド１１に運搬するように配列される。

一実施形態によると、設備１はまた、第１のパイプ８を通してガス流を吸引し、これをマニホールド１１に戻すためのコンプレッサ１０を備える。別の実施形態によると、設備１は、そのようなコンプレッサを伴わない場合があり、その場合、タンク２とターミナルとの間のガス移送は、ターミナルのコンプレッサを用いて実施される。また別の実施形態によると、多段階コンプレッサ１５の圧縮段階１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅの一部は、第１のパイプ８を通してガス流を吸引し、これをマニホールド１１に運搬するために使用され得る。これは、圧縮されたガス流を、断熱パイプラインを介して装填／排出ターミナルに接続されるように意図されるマニホールド１１に迂回させるように、第１のパイプ８がコンプレッサ段階１５の上流に接続され、三方向コネクタが関係する圧縮段階の下流に配列されることを意味する。

図３および４と関連して、一実施形態による気相ガス収集回路５の構造が、より具体的に観察される。第１および第２のパイプ８、９は、三方向コネクタ７と貨物室２６との間で相互に平行に延設される。具体的には、有利には、コンプレッサ１０、１５、熱交換器１３、膨張デバイス２０、および相分離器１９等の大部分のガス処理機器は、貨物室２６内で再編成される。

第１および第２のパイプ８、９は、異なるガス通路断面を有し、第２のパイプ９のガス通路断面は、第１のパイプ８のものよりも小さい。第１のパイプ８および第２のパイプ９のガス通路断面の寸法は、それぞれ、その個別の使用事例に関してそれを通過する傾向にあるガス流率の関数として、およびガスの加熱を限定するように判定される。

パイプ内で循環するガスの加熱は、２つの対立する現象に依存する。一方では、パイプ内で循環するガスの加熱は、パイプの外部と内部との間で起こる熱伝達に依存する。これらの熱伝達の強度は、パイプの断熱特性に明白に依存するが、また、パイプ内のガスの滞留時間に依存し、その結果、管の流率および断面に依存する。具体的には、等しい流率に関して、ガスは、より大きい断面のパイプ内でより長い時間を費やし、その結果、より加熱された状態になる。他方では、パイプ内で循環するガスの加熱はまた、同一の流率に関して、パイプの断面が減少すると、流体の加熱の増加につながる、粘性消散の現象に依存する。したがって、所与の流率に関して、ガスの加熱が限定されることを可能にする、ガス通路断面の最適な寸法が存在する。

第１のパイプ８の断面は、タンク２と、タンクの装填または排出中に使用される傾向にある装填／排出ターミナルとの間の気相ガス移送の速度の関数として定寸される。実施例として、メタンタンカのタンクの装填または排出に関して、第１のパイプ８を通して生成される傾向にある気相ガス移送速度は、約１２，０００〜１４，０００ｍ^３／時である。したがって、そのような流率に関して、第１のパイプ８の断面は、典型的には、３００〜６００ｍｍの直径を有する。

第２のパイプ９の断面は、その一部に関して、設備１のガス消費部材２３、２４、２５に供給するために使用される傾向にある平均流率の関数として定寸される。実施例として、船舶を推進させる傾向にあるＭＥ−ＧＩタイプのモータのガス給送に関して、第２のパイプ９を通して生成される傾向にある平均気相ガス移送速度は、約４，７００ｍ^３／時である。したがって、そのような流率に関して、第２のパイプ９の断面は、典型的には、５０〜２００ｍｍの直径を有する。

図８の曲線ａおよびｂは、それぞれ、流率の関数としての第１のパイプ８および第２のパイプ９内で循環するガスの加熱を表す。図８は、８，０００Ｋｇ／時よりも低い流率に関して、ガスの加熱が第１のパイプ８内よりも第２のパイプ９内でより低い一方、８，０００Ｋｇ／時を上回る流率に関して、ガスの加熱が第２のパイプ９内よりも第１のパイプ８内でより低いことを示す。したがって、実施例として、およそ４，０００ｋｇ／時の流率では、第２のパイプ９内で循環するガスの加熱は、３℃よりもわずかに低い一方、第２のパイプ９内で循環するガスの加熱は、約１５℃である。例えば、高流率のガスが戻りパイプ２２を通して循環する状況に対応する、２，０００ｋｇ／時のより低い流率では、第２のパイプ９内で循環するガスの加熱は、６℃よりもわずかに低い一方、第２のパイプ９内で循環するガスの加熱は、約３０℃である。

有利には、三方向コネクタ７は、それを通して吸入口パイプ７が通過する、タンク２の開口に近接して配置される。言い換えると、三方向コネクタ７は、タンク壁内に作製される開口から、２０メートルを下回る、有利には１０メートルを下回る、好ましくは５メートルを下回る距離において配置される。したがって、気相ガスがタンク２から抽出されると事実上すぐに、それを通してガスが通過するパイプ８、９は、その流率の関数として最適化された断面を有する。これはまた、ガスの加熱を最小限にすることに寄与する。

さらに、図３に示される実施形態では、第１のパイプ８および第２のパイプ９は、それぞれ、四方向コネクタ２７を介して、コンプレッサ１０および熱交換器１２に接続されることが観察される。四方向コネクタ２７は、第１のパイプ８または第２のパイプ９内で循環する気相ガスを、ガス貯蔵ターミナルに接続されるように意図されるマニホールドに戻されるためにコンプレッサ１０か、またはガス消費部材に部分的に運搬され、熱交換器１１の第２のチャネルに部分的に戻されるために熱交換器１１かのいずれかに選択的に運搬することが可能である。示される実施形態では、四方向コネクタ２７は、三方向弁２８によって構成され、これは、Ｙ形結合具に接続され、その２つのアームは、それぞれ、弁２９、３０を具備する熱交換器１２およびコンプレッサ１０につながる。

したがって、ある具体的使用事例では、第１のパイプ８から熱交換器１２に気相ガスを運搬することもまた、可能である。

そのようなガス循環は、以下の具体的使用事例において特に有用であり得る。
・タンク２の装填後の２４〜４８時間において。具体的には、本場合では、タンク２内の自然気化度は、平衡状態における自然気化度の約１８０％の値に到達し得る。本場合では、タンク２内に収集される気相ガスは、大量のガスを再液化するように、比較的に高い流率において、第１のパイプ８を通して熱交換器１２に運搬され得る。
・タンク２内の自然気化度が、平衡状態における自然気化度を顕著に上回る全ての他の状況下、すなわち、荒天条件、長い周期の停止後に荒れた海に出ること、タンクの部分的充填とともに穏やかな海に出ること。
・可能な限り迅速にタンク２を排出するために、気相ガスを高流率においてガス消費部材２３、２４、２５に運搬する等、ある損傷、特に、火災の条件下。

さらに、ある実施形態によると、タンク２から抽出された気相ガスは、ガス消費部材２３、２４、２５の需要の関数において、第１のパイプ８または第２のパイプのいずれかを通して熱交換器１２に運搬される。そのために、ガス消費部材２３、２４、２５の設定流率が、判定された閾値と比較され、設定流率が判定された閾値を上回るかまたはそれに等しいとき、気相ガスは、第１のパイプを通して運搬される一方、設定流率が判定された閾値よりも低いとき、気相ガスは、第２のパイプを通して運搬される。

設定流率は、エネルギー増加が第１のパイプ８および第２のパイプ９内のガス循環に関して等しい流率にほぼ対応する。したがって、実施例として、図８の曲線ａおよびｂに対応する寸法および断熱特徴を有する第１および第２のパイプ８、９に関して、判定された閾値は、６，６００〜１０，０００ｋｇ／時、例えば、約８，０００ｋｇ／時である。

図４に示されるように、設備１は、図４では３つである、複数のタンク２を備え得る。したがって、各タンク２は、タンク２の上壁内に作製される開口を通過し、タンク２のガス状ヘッドスペース内に出現する、吸入口パイプ６を備える。吸入口パイプ６はそれぞれ、三方向コネクタ７を介して、一方では、第１のパイプ８に接続され、他方では、第２のパイプ９に接続される。したがって、タンク６のガス状ヘッドスペースは、一方では、第１のパイプ８に、他方では、第２のパイプ９に直列に接続される。

図５と関連して、一実施形態による第１のパイプ８および第２のパイプ９の詳細な構造もまた、観察される。第１および第２のパイプ８、９はそれぞれ、中間断熱空間８ｃ、９ｃによって相互に分離される、２つの円筒形かつ同心円壁８ａ、８ｂ：９ａ、９ｂを備えるジャケット付き管によって形成される。２つの壁８ａ、８ｂ：９ａ、９ｂは、例えば、ステンレス鋼から作製される。

第１のパイプ８の中間断熱空間８ｃは、断熱材料、例えば、ポリマーフォームまたはグラスウールを用いて裏打ちされる。第２のパイプ９の中間断熱空間９ｃは、真空下に置かれ、これは、優れた断熱特性を取得することに寄与する。

第１および第２のパイプ８、９は、有利には、気相ガス流がそれを通過するかどうかに応じて、その収縮および膨張を可能にするように、縦方向に沿ってそれらに可撓性を与える補償デバイスを有する。これを行うために、第１のパイプ８は、補償ループ３１、すなわち、９０°屈曲部を使用するＵ形形態を有する。そのような補償デバイスは、嵩張り、進行時間を延長させることに寄与し、その結果、ガスの加熱を増加させるが、これは、比較的に高価である。第２のパイプ９は、他方では、事実上その全長にわたって直線である。したがって、その膨張および収縮を可能にするために、第２のパイプ９の内壁９ｂは、ガセット区域３２を一定に有する。

図５と関連して、有利な実施形態によると、第１および第２のパイプ８、９のそれぞれのガス通路断面の直径は、可変であり、本直径は、貨物室２６に接近するにつれて増加し、吸入口パイプ６のうちの１つへのパイプの各接続において段階的に増加することが観察される。

言い換えると、第１および第２のパイプ８、９の断面は、それぞれ、貨物室２６から最も遠いタンク２と第２の隣接するタンクとの間に延設される第１の部分において第１の直径ｄ８_１、ｄ９_１を有し、第２のタンクと第３の隣接するタンクとの間の第２の部分において第２の直径ｄ８_２、ｄ９_２を有し、第３のタンクと貨物室２６との間の第３の部分において第３の直径ｄ８_３、ｄ９_３を有し、上記に言及される直径は、以下の不等式に対応する。
ｄ９_１＜ｄ９_２＜ｄ９_３＜＜ｄ８_１＜ｄ８_２＜ｄ８_３

そのような配列は、第１および第２のパイプ８、９内のガス流の増加を考慮し、それらが他の吸入口パイプ６に接続されるとき、可能な限り密接にパイプ８、９の断面を定寸することを可能にする。これはまた、第１および第２のパイプ８、９内のガスの加熱を限定することに寄与する。

図６は、代替実施形態による、設備１を示す。本実施形態は、設備１がタンク２毎に第２のパイプ９、９'、９"を備える点において、図４および５の実施形態とは異なる。第２のパイプ９、９'、９"は、それぞれ、吸入口パイプ６のうちの１つから熱交換器１２の第１のチャネル１３の入口１３ａに気相ガスを運搬することが可能である。言い換えると、吸入口パイプ６はそれぞれ、三方向コネクタ７を介して第１のパイプ８および第２のパイプ９、９'、９"のそれぞれに接続される。そのような配列は、タンク２と熱交換器１２との間でガスを運搬するために、熱交換器１２に運搬されるべき気相ガス流がタンク２のうちの１つのみに由来するか、またはタンク２の全てに由来するかを問わず、ガスが、その寸法がそれを通過する傾向にあるガス流率の関数として最適化されるパイプ９、９'、９"内で循環する点において有利である。

図７は、液化天然ガス等の可燃性ガスを装填／抜取し、船舶４１と浮遊設備または陸上設備（図示せず）との間のインターフェースを形成するための移送システム４０を示す。船舶４１は、上記に説明されるように、ガス消費部材に可燃性ガスを給送し、該可燃性ガスを液化するための設備を具備する。実施例として、液密および断熱タンク（図示せず）は、略角柱形態であり、船舶の二重船体内に搭載される。

製品移送は、４２と表される浸漬極低温ラインによって確実にされる。船舶４１と浮遊設備または陸上設備との間のインターフェースを形成する移送システム４０は、貯蔵／取扱ガントリ４４を支える少なくとも１つのプラットフォーム４３と、浸漬極低温ライン４２を可撓性移送パイプ４６に接続することを可能にする全ての機器を取り込むための主要プラットフォーム４５とを備える。各可撓性移送パイプ４６は、接続モジュール４８を通して船舶のマニホールド４７に接続されるように意図される。船舶のマニホールド４７は、液化ガスの貨物をタンクから、またはそれに移送するために、船舶４１の上側デッキ上に配列される装填／抜取パイプラインを用いてタンクに接続される。

ガントリ４４の主な機能は、クレーンおよびウインチを用いて、移送部分、すなわち、各接続モジュール４８および可撓性移送パイプ４６の可動端の取扱および貯蔵を可能にすることである。

ある実施形態によると、移送システムは、３つの平行な可撓性移送パイプ４６を備え、そのうちの２つは、浮遊設備または陸上設備と船舶との間で液化天然ガスを移送することを可能にする一方、第３の移送パイプは、船舶のタンクのガス状ヘッドスペース内の圧力を均衡させるために、ガスを移送することを可能にする。

液化ガスの移送のために必要な圧力を生成するために、船舶４１内のオンボードポンプが、使用される、および／または、ポンプが、陸上設備内に設置される、および／または、ポンプが、移送システム４０に嵌合される。

本発明は、いくつかの特定の実施形態と関連して説明されたが、これは、それに全く限定されず、これらが本発明の範囲内に該当する場合、説明される手段の全ての技術的均等物およびその組み合わせを備えることが明白である。

動詞「〜を備える」または「〜を含有する」または「〜を含む」およびその活用形の使用は、請求項に記載されるもの以外の要素またはステップの存在を除外しない。

したがって、本技術のいくつかの非限定的実施形態に従って実装される方法および設備は、付番された付記において提示される、以下のように表されることができる。

付記１．ガス処理プロセスであって、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンク（２）を提供することと、
タンク（２）内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器（１２）を提供することであって、熱交換器（１２）は、それぞれ、入口（１３ａ、１４ａ）および出口（１３ｂ、１４ｂ）を有する、第１のチャネルおよび第２のチャネル（１３、１４）と、第２のチャネル（１４）から第１のチャネル（１３）に熱を伝達するための熱交換壁とを備える、ことと、
タンク（２）装填動作中、タンク（２）の壁内に作製される開口を通過し、タンクの内部空間内に出現する吸入口パイプ（６）を介して、タンク（２）から気相ガスを抽出し、これを第１のパイプ（８）を通して、ガス貯蔵ターミナルに接続されるマニホールド（１１、４７）に運搬することと、
タンク利用動作中、吸入口パイプ（６）を介して、タンク（２）から気相ガスを抽出し、第２のパイプ（９）を通して、これを熱交換器（１２）に運搬することであって、該第２のパイプは、断熱性であり、第１のパイプ（８）のものよりも小さいガス通路断面を有する、ことと
を含む、ガス処理プロセス。

付記２．コンプレッサ（１５）を提供することであって、該コンプレッサは、熱交換器（１２）内の加熱されたガス流を圧縮するように、熱交換器（１２）の第１のチャネル（１３）の出口（１３ｂ）に上流で接続され、ガス流の第１の部分をガス消費部材（２３、２４、２５）に運搬し、ガス流の第２の部分を冷却するためにガス流の第２の部分を熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）の入口（１４ａ）に運搬することが可能な三方向コネクタ（１７、１８）に下流で接続される、ことと、
熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）の出口（１４ｂ）に上流で接続され、タンク（２）につながる戻り回路（２１）に下流で接続される、膨張デバイス（２０）を提供することであって、膨張デバイス（２０）は、これを液化するように熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）に由来するガス流の第２の部分を減圧するように配
列される、ことと、
タンク利用動作中にガス消費部材（２３、２４、２５）の設定流率を判定することと、
設定流率を判定された閾値と比較することと、
設定流率が、判定された閾値を上回るかまたはそれに等しいとき、吸入口パイプ（６）を介してタンク（２）から気相ガスを抽出し、これを第１のパイプ（８）を通して熱交換器（１２）に運搬することと、
設定流率が、判定された閾値をよりも低いとき、吸入口パイプ（６）を介してタンク（２）から気相ガスを抽出し、これを第２のパイプ（９）を通して熱交換器（１２）に運搬することと
をさらに含む、付記１に記載のガス処理プロセス。

付記３．ガス貯蔵および処理設備（１）であって、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンク（２）と、
タンク（２）内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器（１２）であって、該熱交換器（１２）は、各々が入口（１３ａ、１４ａ）および出口（１３ｂ、１４ｂ）を有する第１のチャネルおよび第２のチャネル（１３、１４）と、第２のチャネル（１４）から第１のチャネル（１３）に熱を伝達するための熱交換壁とを備える、熱交換器（１２）と、
気相ガス収集回路（５）であって、該気相ガス収集回路（５）は、
タンク（２）内の気相ガスを収集するように配列される吸入口パイプ（６）であって、該吸入口パイプは、タンク（２）の壁内に作製される開口を通過し、タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプ（６）と、
タンク（２）の装填中、吸入口パイプ（６）からガス貯蔵ターミナルに接続されるように意図されるマニホールド（１１）に気相ガスを運搬するように配列される第１のパイプ（８）と、
吸入口パイプ（６）から交換器（１２）の第１のチャネル（１３）の入口（１３ａ）に気相ガスを運搬するように配列される第２のパイプ（９）であって、該第２のパイプ（９）は、断熱性であり、第１のパイプ（８）のものよりも小さいガス通路断面を有する、第２のパイプ（９）と、
を備える、気相ガス収集回路（５）と
を備える、設備（１）。

付記４．吸入口パイプ（６）は、吸入口パイプ（６）を介して収集された気相ガスを第１のパイプ（８）または第２のパイプ（９）のいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタ（７）を介して、一方では、第１のパイプ（８）に接続され、他方では、第２のパイプ（９）に接続される、付記３に記載の設備（１）。

付記５．三方向コネクタ（７）は、タンク壁内に作製される開口から、２０メートルを下回る、有利には１０メートルを下回る、好ましくは５メートルを下回る距離において配置される、付記４に記載の設備（１）。

付記６．第１のパイプ（８）に接続され、第１のパイプ（８）を通して気相ガスを吸引し、これをマニホールド（１１）に送達するように配列される、コンプレッサ（１０）をも備える、付記３−５のうちのいずれか１項に記載の設備（１）。

付記７．貨物室（２６）を備え、熱交換器（１２）およびコンプレッサ（１１）は、貨物室（２６）内に格納され、第１のパイプ（８）および第２のパイプ（９）は、吸入口パイプ（６）と貨物室（２６）との間で相互に平行に延設される、付記６に記載の設備（１）。

付記８．第１のパイプ（８）および第２のパイプ（９）の各々は、第１のパイプ（８）または第２のパイプ（９）内で循環する気相ガスをコンプレッサ（１１）または熱交換器（１２）に選択的に運搬することが可能な四方向コネクタ（２７）を介して、コンプレッサ（１１）および熱交換器（１２）に接続される、付記７に記載の設備（１）。

付記９．複数の漏出防止性かつ断熱性のタンク（２）を備え、該複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクの各々は、液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備え、気相ガス収集回路（５）は、該タンク（２）毎に、該タンク（２）の壁内に作製される開口を通過し、該タンク（２）の内部空間内に出現する、吸入口パイプ（６）を備える、付記３−８のうちのいずれか１項に記載の設備（１）。

付記１０．各吸入口パイプ（６）は、吸入口パイプ（６）を介して収集された気相ガスを第１のパイプ（８）または第２のパイプ（９）のいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタ（７）を介して、一方では、第１のパイプ（８）に接続され、他方では、第２のパイプ（９）に接続される、付記９に記載の設備（１）。

付記１１．第２のパイプ（９）は、可変直径のガス通路断面を有し、該第２のパイプ（９）のガス通路断面の直径は、熱交換器（１２）の第１のチャネル（１３）の方向において増加し、吸入口パイプ（６）のうちの１つへの第２のパイプ（９）の各接続において段階的に増加する、付記１０に記載の設備（１）。

付記１２．複数の第２のパイプ（９、９'、９"）をも備え、該複数の第２のパイプの各々は、吸入口パイプ（６）のうちの１つから熱交換器（１２）の第１のチャネル（１３）の入口（１３ａ）に気相ガスを運搬することが可能であり、第２のパイプ（９、９'、９"）の各々は、第１のパイプ（８）のものよりも小さいガス通路断面を有し、各吸入口パイプ（６）は、該吸入口パイプ（６）を介して収集された気相ガスを第１のパイプ（８）または第２のパイプ（９）のうちの１つのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタ（７）によって、一方では、第１のパイプ（８）に接続され、他方では、第２のパイプ（９、９'、９"）のうちの１つに接続される、付記１０に記載の設備（１）。

付記１３．第１のパイプ（８）は、その直径が３００〜６００ｍｍであるガス通路断面を有し、第２のパイプ（９）は、その直径が５０〜２００ｍｍであるガス通路断面を有する、付記３−１２のうちのいずれか１項に記載の設備（１）。

付記１４．第１および／または第２のパイプ（８、９）は、内壁（８ｂ、９ｂ）および外壁（８ａ、９ａ）を備えるジャケット付き管によって形成され、該内壁および外壁は、同心円状であり、中間断熱空間（８ｃ、９ｃ）によって相互に分離される、付記３−１３のうちのいずれか１項に記載の設備（１）。

付記１５．第２のパイプ（９）の中間断熱空間（９ｃ）は、真空下にある、付記１４に記載の設備（１）。

付記１６．第１のパイプ（８）の中間断熱空間（８ｃ）は、断熱材料を用いて裏打ちされる、付記１４または１５に記載の設備（１）。

付記１７．コンプレッサ（１５）であって、該コンプレッサは、熱交換器（１２）内の加熱されたガス流を圧縮するように、熱交換器（１２）の第１のチャネル（１３）の出口（１３ｂ）に上流で接続され、ガス流の第１の部分をガス消費部材（２３、２４、２５）に運搬し、ガス流の第２の部分を冷却するためにガス流の第２の部分を熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）の入口（１４ａ）に運搬することが可能な三方向コネクタ（１７、１８）に下流で接続される、コンプレッサ（１５）と、
熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）の出口（１４ｂ）に上流で接続され、タンク（２）につながる戻り回路（２１）に下流で接続される、膨張デバイス（２０）であって、該膨張デバイスは、これを液化するように熱交換器（１２）の第２のチャネル（１４）に由来するガス流の第２の部分を減圧するように配列される、膨張デバイス（２０）と
をも備える、付記３−１６のうちのいずれか１項に記載の設備（１）。

付記１８．ガスを輸送するための船舶（４０）であって、付記３−１７のうちのいずれか１項に記載の設備（１）を備える、船舶。

付記１９．ガス移送システムであって、本システムは、付記１６に記載の船舶（４０）と、船舶の船体内に設置される本設備のタンクを浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルに接続するように配列される、極低温移送パイプ（４２、４６）と、極低温移送パイプを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、船舶のタンク（２）に、またはそれから液相ガス流を取り込むためのポンプとを備え、該移送システムは、マニホールド（１１、４７）をガス貯蔵ターミナルに接続し、ガス貯蔵および処理設備（１）とガス貯蔵ターミナルとの間の気相ガスの移送を可能にするように配列される、気相ガス移送パイプをも備える、移送システム。

付記２０．ガスが、極低温移送パイプ（４２、４６）を通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、船舶のガス貯蔵および処理設備のタンクに、またはそれから伝導される、付記１６に記載の船舶（４０）において装填または排出するためのプロセス。

一実施形態によると、本発明はまた、ガスを移送するためのシステムを提供し、本システムは、上記に言及されるタイプの船舶と、船舶の船体内に設置される本設備のタンクを浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルに接続するように配列される、断熱パイプラインと、極低温移送パイプを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、船舶のタンクに、またはそれから液相ガス流を取り込むためのポンプとを備え、移送システムはまた、マニホールドをガス貯蔵ターミナルに接続し、ガス貯蔵および処理設備とガス貯蔵ターミナルとの間の気相ガスの移送を可能にするように配列される、気相ガス移送パイプを備える。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ガス処理プロセスであって、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクを提供することと、
上記タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器を提供することであって、上記熱交換器は、各々が入口および出口を有する第１のチャネルおよび第２のチャネルと、上記第２のチャネルから上記第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、ことと、
タンク装填動作中、上記タンクの壁内に作製される開口を通過し、上記タンクの内部空間内に出現する吸入口パイプを介して、上記タンクから気相ガスを抽出し、これを第１のパイプを通して、ガス貯蔵ターミナルに接続されるマニホールドに運搬することと、
タンク利用動作中、上記吸入口パイプを介して、上記タンクから気相ガスを抽出し、第２のパイプを通して、これを上記熱交換器に運搬することであって、上記第２のパイプは、断熱性であり、上記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する、ことと
を含む、ガス処理プロセス。
（項目２）
コンプレッサを提供することであって、上記コンプレッサは、上記熱交換器内の加熱されたガス流を圧縮するように、上記熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、上記ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、上記ガス流の第２の部分を冷却するために上記ガス流の第２の部分を上記熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、ことと、
上記熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、上記タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスを提供することであって、上記膨張デバイスは、これを液化するように上記熱交換器の第２のチャネルに由来する上記ガス流の第２の部分を減圧するように配列される、ことと、
上記タンク利用動作中に上記ガス消費部材の設定流率を判定することと、
上記設定流率を判定された閾値と比較することと、
上記設定流率が、上記判定された閾値を上回るかまたはそれに等しいとき、上記吸入口パイプを介して上記タンクから気相ガスを抽出し、これを上記第１のパイプを通して上記熱交換器に運搬することと、
上記設定流率が、上記判定された閾値をよりも低いとき、上記吸入口パイプを介して上記タンクから気相ガスを抽出し、これを上記第２のパイプを通して上記熱交換器に運搬することと
をさらに含む、項目１に記載のガス処理プロセス。
（項目３）
ガス貯蔵および処理設備であって、
液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクと、
上記タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器であって、上記熱交換器は、各々が入口および出口を有する第１のチャネルおよび第２のチャネルと、上記第２のチャネルから上記第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、熱交換器と、
気相ガス収集回路であって、上記気相ガス収集回路は、
上記タンク内の気相ガスを収集するように配列される吸入口パイプであって、上記吸入口パイプは、上記タンクの壁内に作製される開口を通過し、上記タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプと、
上記タンクの装填中、上記吸入口パイプからガス貯蔵ターミナルに接続されるように意図されるマニホールドに気相ガスを運搬するように配列される第１のパイプと、
上記吸入口パイプから上記交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬するように配列される第２のパイプであって、上記第２のパイプは、断熱性であり、上記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する、第２のパイプと
を備える、気相ガス収集回路と
を備える、設備。
（項目４）
上記吸入口パイプは、上記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを上記第１のパイプまたは上記第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、上記第１のパイプに接続され、他方では、上記第２のパイプに接続される、項目３に記載の設備。
（項目５）
上記三方向コネクタは、上記タンク壁内に作製される開口から、２０メートルを下回る、有利には１０メートルを下回る、好ましくは５メートルを下回る距離において配置される、項目４に記載の設備。
（項目６）
上記第１のパイプに接続され、上記第１のパイプを通して気相ガスを吸引し、これを上記マニホールドに送達するように配列される、コンプレッサをも備える、項目３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
（項目７）
貨物室を備え、上記熱交換器および上記コンプレッサは、上記貨物室内に格納され、上記第１のパイプおよび上記第２のパイプは、上記吸入口パイプと上記貨物室との間で相互に平行に延設される、項目６に記載の設備。
（項目８）
上記第１のパイプおよび上記第２のパイプの各々は、上記第１のパイプまたは上記第２のパイプ内で循環する気相ガスを上記コンプレッサまたは上記熱交換器に選択的に運搬することが可能な四方向コネクタを介して、上記コンプレッサおよび上記熱交換器に接続される、項目７に記載の設備。
（項目９）
複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクを備え、上記複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクの各々は、液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備え、上記気相ガス収集回路は、上記タンク毎に、上記タンクの壁内に作製される開口を通過し、上記タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプを備える、項目３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
（項目１０）
各吸入口パイプは、上記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを上記第１のパイプまたは上記第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、上記第１のパイプに接続され、他方では、上記第２のパイプに接続される、項目９に記載の設備。
（項目１１）
上記第２のパイプは、可変直径のガス通路断面を有し、上記第２のパイプのガス通路断面の直径は、上記熱交換器の第１のチャネルの方向において増加し、上記吸入口パイプのうちの１つへの上記第２のパイプの各接続において段階的に増加する、項目１０に記載の設備。
（項目１２）
複数の第２のパイプをも備え、上記複数の第２のパイプの各々は、上記吸入口パイプのうちの１つから上記熱交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬することが可能であり、上記第２のパイプの各々は、上記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有し、各吸入口パイプは、上記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを上記第１のパイプまたは上記第２のパイプのうちの１つのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタによって、一方では、上記第１のパイプに接続され、他方では、上記第２のパイプのうちの１つに接続される、項目１０に記載の設備。
（項目１３）
上記第１のパイプは、その直径が３００〜６００ｍｍであるガス通路断面を有し、上記第２のパイプは、その直径が５０〜２００ｍｍであるガス通路断面を有する、項目３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
（項目１４）
上記第１および／または第２のパイプは、内壁および外壁を備えるジャケット付き管によって形成され、上記内壁および外壁は、同心円状であり、中間断熱空間によって相互に分離される、項目３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
（項目１５）
上記第２のパイプの中間断熱空間は、真空下にある、項目１４に記載の設備。
（項目１６）
上記第１のパイプの中間断熱空間は、断熱材料を用いて裏打ちされる、項目１４または１５に記載の設備。
（項目１７）
コンプレッサであって、上記コンプレッサは、上記熱交換器内の加熱されたガス流を圧縮するように、上記熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、上記ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、上記ガス流の第２の部分を冷却するために上記ガス流の第２の部分を上記熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、コンプレッサと、
上記熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、上記タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスであって、上記膨張デバイスは、これを液化するように上記熱交換器の第２のチャネルに由来する上記ガス流の第２の部分を減圧するように配列される、膨張デバイスと
をも備える、項目３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
（項目１８）
ガスを輸送するための船舶であって、項目３に記載の設備を備える、船舶。
（項目１９）
ガス移送システムであって、上記システムは、項目１６に記載の船舶と、上記船舶の船体内に設置される上記設備のタンクを浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルに接続するように配列される、極低温移送パイプと、上記極低温移送パイプを通して、上記浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、上記船舶のタンクに、またはそれから液相ガス流を取り込むためのポンプとを備え、上記移送システムは、上記マニホールドを上記ガス貯蔵ターミナルに接続し、上記ガス貯蔵および処理設備と上記ガス貯蔵ターミナルとの間の気相ガスの移送を可能にするように配列される、気相ガス移送パイプをも備える、移送システム。
（項目２０）
ガスが、極低温移送パイプを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、上記船舶のガス貯蔵および処理設備のタンクに、またはそれから伝導される、項目１６に記載の船舶において装填または排出するためのプロセス。

Claims (20)

1. ガス処理プロセスであって、
   液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクを提供することと、
   前記タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器を提供することであって、前記熱交換器は、各々が入口および出口を有する第１のチャネルおよび第２のチャネルと、前記第２のチャネルから前記第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、ことと、
   タンク装填動作中、前記タンクの壁内に作製される開口を通過し、前記タンクの内部空間内に出現する吸入口パイプを介して、前記タンクから気相ガスを抽出し、これを第１のパイプを通して、ガス貯蔵ターミナルに接続されるマニホールドに運搬することと、
   タンク利用動作中、前記吸入口パイプを介して、前記タンクから気相ガスを抽出し、第２のパイプを通して、これを前記熱交換器に運搬することであって、前記第２のパイプは、断熱性であり、前記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する、ことと
   を含む、ガス処理プロセス。
2. コンプレッサを提供することであって、前記コンプレッサは、前記熱交換器内の加熱されたガス流を圧縮するように、前記熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、前記ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、前記ガス流の第２の部分を冷却するために前記ガス流の第２の部分を前記熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、ことと、
   前記熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、前記タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスを提供することであって、前記膨張デバイスは、これを液化するように前記熱交換器の第２のチャネルに由来する前記ガス流の第２の部分を減圧するように配列される、ことと、
   前記タンク利用動作中に前記ガス消費部材の設定流率を判定することと、
   前記設定流率を判定された閾値と比較することと、
   前記設定流率が、前記判定された閾値を上回るかまたはそれに等しいとき、前記吸入口パイプを介して前記タンクから気相ガスを抽出し、これを前記第１のパイプを通して前記熱交換器に運搬することと、
   前記設定流率が、前記判定された閾値をよりも低いとき、前記吸入口パイプを介して前記タンクから気相ガスを抽出し、これを前記第２のパイプを通して前記熱交換器に運搬することと
   をさらに含む、請求項１に記載のガス処理プロセス。
3. ガス貯蔵および処理設備であって、
   液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備える、漏出防止性かつ断熱性のタンクと、
   前記タンク内に収集された気相ガス流から冷却されるべき流体に冷温を伝達するように意図される熱交換器であって、前記熱交換器は、各々が入口および出口を有する第１のチャネルおよび第２のチャネルと、前記第２のチャネルから前記第１のチャネルに熱を伝達するための熱交換壁とを備える、熱交換器と、
   気相ガス収集回路であって、前記気相ガス収集回路は、
   前記タンク内の気相ガスを収集するように配列される吸入口パイプであって、前記吸入口パイプは、前記タンクの壁内に作製される開口を通過し、前記タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプと、
   前記タンクの装填中、前記吸入口パイプからガス貯蔵ターミナルに接続されるように意図されるマニホールドに気相ガスを運搬するように配列される第１のパイプと、
   前記吸入口パイプから前記交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬するように配列される第２のパイプであって、前記第２のパイプは、断熱性であり、前記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有する、第２のパイプと
   を備える、気相ガス収集回路と
   を備える、設備。
4. 前記吸入口パイプは、前記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを前記第１のパイプまたは前記第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、前記第１のパイプに接続され、他方では、前記第２のパイプに接続される、請求項３に記載の設備。
5. 前記三方向コネクタは、前記タンク壁内に作製される開口から、２０メートルを下回る、有利には１０メートルを下回る、好ましくは５メートルを下回る距離において配置される、請求項４に記載の設備。
6. 前記第１のパイプに接続され、前記第１のパイプを通して気相ガスを吸引し、これを前記マニホールドに送達するように配列される、コンプレッサをも備える、請求項３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
7. 貨物室を備え、前記熱交換器および前記コンプレッサは、前記貨物室内に格納され、前記第１のパイプおよび前記第２のパイプは、前記吸入口パイプと前記貨物室との間で相互に平行に延設される、請求項６に記載の設備。
8. 前記第１のパイプおよび前記第２のパイプの各々は、前記第１のパイプまたは前記第２のパイプ内で循環する気相ガスを前記コンプレッサまたは前記熱交換器に選択的に運搬することが可能な四方向コネクタを介して、前記コンプレッサおよび前記熱交換器に接続される、請求項７に記載の設備。
9. 複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクを備え、前記複数の漏出防止性かつ断熱性のタンクの各々は、液気二相平衡状態におけるガスを用いて充填されるように意図される内部空間を備え、前記気相ガス収集回路は、前記タンク毎に、前記タンクの壁内に作製される開口を通過し、前記タンクの内部空間内に出現する、吸入口パイプを備える、請求項３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
10. 各吸入口パイプは、前記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを前記第１のパイプまたは前記第２のパイプのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタを介して、一方では、前記第１のパイプに接続され、他方では、前記第２のパイプに接続される、請求項９に記載の設備。
11. 前記第２のパイプは、可変直径のガス通路断面を有し、前記第２のパイプのガス通路断面の直径は、前記熱交換器の第１のチャネルの方向において増加し、前記吸入口パイプのうちの１つへの前記第２のパイプの各接続において段階的に増加する、請求項１０に記載の設備。
12. 複数の第２のパイプをも備え、前記複数の第２のパイプの各々は、前記吸入口パイプのうちの１つから前記熱交換器の第１のチャネルの入口に気相ガスを運搬することが可能であり、前記第２のパイプの各々は、前記第１のパイプのものよりも小さいガス通路断面を有し、各吸入口パイプは、前記吸入口パイプを介して収集された気相ガスを前記第１のパイプまたは前記第２のパイプのうちの１つのいずれかに選択的に運搬することが可能な三方向コネクタによって、一方では、前記第１のパイプに接続され、他方では、前記第２のパイプのうちの１つに接続される、請求項１０に記載の設備。
13. 前記第１のパイプは、その直径が３００〜６００ｍｍであるガス通路断面を有し、前記第２のパイプは、その直径が５０〜２００ｍｍであるガス通路断面を有する、請求項３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
14. 前記第１および／または第２のパイプは、内壁および外壁を備えるジャケット付き管によって形成され、前記内壁および外壁は、同心円状であり、中間断熱空間によって相互に分離される、請求項３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
15. 前記第２のパイプの中間断熱空間は、真空下にある、請求項１４に記載の設備。
16. 前記第１のパイプの中間断熱空間は、断熱材料を用いて裏打ちされる、請求項１４または１５に記載の設備。
17. コンプレッサであって、前記コンプレッサは、前記熱交換器内の加熱されたガス流を圧縮するように、前記熱交換器の第１のチャネルの出口に上流で接続され、前記ガス流の第１の部分をガス消費部材に運搬し、前記ガス流の第２の部分を冷却するために前記ガス流の第２の部分を前記熱交換器の第２のチャネルの入口に運搬することが可能な三方向コネクタに下流で接続される、コンプレッサと、
    前記熱交換器の第２のチャネルの出口に上流で接続され、前記タンクにつながる戻り回路に下流で接続される、膨張デバイスであって、前記膨張デバイスは、これを液化するように前記熱交換器の第２のチャネルに由来する前記ガス流の第２の部分を減圧するように配列される、膨張デバイスと
    をも備える、請求項３−５のうちのいずれか１項に記載の設備。
18. ガスを輸送するための船舶であって、請求項３に記載の設備を備える、船舶。
19. ガス移送システムであって、前記システムは、請求項１６に記載の船舶と、前記船舶の船体内に設置される前記設備のタンクを浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルに接続するように配列される、極低温移送パイプと、前記極低温移送パイプを通して、前記浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、前記船舶のタンクに、またはそれから液相ガス流を取り込むためのポンプとを備え、前記移送システムは、前記マニホールドを前記ガス貯蔵ターミナルに接続し、前記ガス貯蔵および処理設備と前記ガス貯蔵ターミナルとの間の気相ガスの移送を可能にするように配列される、気相ガス移送パイプをも備える、移送システム。
20. ガスが、極低温移送パイプを通して、浮遊ガス貯蔵ターミナルまたは陸上ガス貯蔵ターミナルから、またはそれに、前記船舶のガス貯蔵および処理設備のタンクに、またはそれから伝導される、請求項１６に記載の船舶において装填または排出するためのプロセス。

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