JP2021530401A - 揮発性有機化合物処理システム及び船舶 - Google Patents

Abstract

本発明はＶＯＣ処理システム及び船舶に関し、オイルを積載する複数個のオイル貯蔵タンクと、上記オイル貯蔵タンクにオイルをロードするときに発生するＶＯＣを加圧するＶＯＣ圧縮機と、を含み、上記ＶＯＣ圧縮機は、ロード中の第１オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮してロード前の第２オイル貯蔵タンクに伝達し、上記第２オイル貯蔵タンクのロード時に上記第２オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮して上記第１オイル貯蔵タンクに回収することを特徴とする。

Description

本発明は揮発性有機化合物処理システム（以下、ＶＯＣ処理システム）及び船舶に関する。

一般的に、原油運搬船は、生産地で採掘された原油を複数の原油貯蔵用カーゴタンク内に船積みして消費先まで海上を通じて輸送する船舶であって、油槽船、油送船、オイルタンカーなどと呼ばれ、原油を貯蔵するカーゴタンクの大きさによってＶＬＣＣ、ＵＬＣＣなどとも呼ばれる。

このような原油運搬船は、船体の前後方向に並んで配列された３〜５個のカーゴタンク内に十分な量の原油を積載した状態で航海するが、このとき、カーゴタンク内に貯蔵された原油は地下で天然に生産される液体炭化水素またはこれを精製したものを通称する。

しかし、このような原油は原油運搬船に積載される過程で、及び／または原油運搬船のカーゴタンクに積載された状態で、多量の揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ）を発生させる。

このように発生したＶＯＣは人体に非常に有害であり、大気中に放出されると、スモッグなどの原因となって大気汚染及び環境汚染を誘発するだけでなく、発生するＶＯＣの量だけ輸送する原油に対して損失が引き起こされる問題がある。

従って、最近では、原油運搬船内で発生するＶＯＣを大気中に放出せずに再活用できる方法に対して多様な研究及び開発が継続的に行われているが、効果的な方案はまだ導出されていないのが実情である。

本発明は上記のような従来技術の問題点を解決するために創出されたものであり、本発明の目的は原油から発生するＶＯＣを船体の推進などに使用することで、環境汚染問題を解決し、原油の無駄遣いを防止することができるＶＯＣ処理システム及び船舶を提供することである。

また、本発明の目的は、原油から発生するＶＯＣの発生量に応じて制御を調整して処理効率を増加させることができるＶＯＣ処理システム及び船舶を提供することである。

また、本発明の目的は、原油を積載する過程で発生するＶＯＣをタンクの内部に再吸収させることで、不要なエネルギー消費を抑制することができるＶＯＣ処理システム及び船舶を提供することである。

本発明の一側面によるＶＯＣ処理システムは、オイルを積載する複数個のオイル貯蔵タンクと、上記オイル貯蔵タンクにオイルをロードするときに発生するＶＯＣを加圧するＶＯＣ圧縮機と、を含み、上記ＶＯＣ圧縮機は、ロード中の第１オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮してロード前の第２オイル貯蔵タンクに伝達し、上記第２オイル貯蔵タンクのロード時に上記第２オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮して上記第１オイル貯蔵タンクに回収することを特徴とする。

具体的に、上記ＶＯＣ圧縮機は、ＶＯＣを圧縮して上記第１オイル貯蔵タンクにロードされたオイルの内部に回収することができる。

具体的に、上記オイル貯蔵タンクから上記ＶＯＣ圧縮機に連結されるＶＯＣ排出ラインと、上記ＶＯＣ圧縮機から上記オイル貯蔵タンクの内部に連結されるＶＯＣリターンラインと、を含むことができる。

具体的に、上記ＶＯＣリターンラインは、上記オイル貯蔵タンクの内部の下側まで延長されることができる。

具体的に、上記ＶＯＣ圧縮機は、最後にロードされる上記オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮して残りの上記オイル貯蔵タンクに分けて回収することができる。

本発明の一側面による船舶は、上記ＶＯＣ処理システムを有することを特徴とする。

本発明によるＶＯＣ処理システム及び船舶は、ＶＯＣをエンジンの燃料として使用してＶＯＣが大気中に放出されることを抑制することで、環境汚染を効果的に防止することができる。

また、本発明によるＶＯＣ処理システム及び船舶は、ＶＯＣの発生時期に応じて処理する構成を変更することで、ＶＯＣの処理効率及びエネルギー消費効率が最大化する効果がある。

また、本発明によるＶＯＣ処理システム及び船舶は、バンカリング過程で発生するＶＯＣをタンクに回収させてロードが完了したときＶＯＣを処理する必要がない状態にすることで、運用費用を節減することができる。

本発明の第１〜第４実施例によるＶＯＣ処理システムを有する船舶の側面図である。 本発明の第１実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第２実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第３実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第４実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第５及び第６実施例によるＶＯＣ処理システムを有する船舶の側面図である。 本発明の第５実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第６実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第７〜第１１実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。 本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１０実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１２実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１３実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１４実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１５実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１６実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１７実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第１８実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。 本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。 本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。 本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。 本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第２０実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。 本発明の第２１及び第２２実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規な特徴は、添付の図面に関する以下の詳細な説明と好ましい実施例から更に明らかになるだろう。本明細書では、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同じ構成要素に限ってはたとえ他の図面上に表示されていても可能な限り同じ番号を付したことに留意すべきである。また、本発明を説明するに当たり、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。以下では、本発明のＶＯＣ処理システムについて説明し、本発明はＶＯＣ処理システムとこれを有する船舶を含む。

このとき、船舶はＶＯＣが発生し得る原油を積載する原油運搬船などの他にもＦＳＲＵ、ＦＰＳＯなどの海洋プラントを全て包括する意味で使用される。また、船舶は原油を積載するか、消費するために供給を受ける船舶の他にも、原油を他の船舶や陸上などに供給するためのバンカリング船舶（ｂｕｎｋｅｒｉｎｇ ｖｅｓｓｅｌ）も包括することができる。

以下において、液化ガスは沸点が常温より低くて常温で気体状態になる物質であり、ＬＰＧ、ＬＮＧ、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、アンモニア、液体窒素などであってもよく、例示的にＬＮＧを意味することができる。また、以下において、オイルや原油は沸点が常温より高くて常温で液体状態になり、燃料として使用される物質（原油、灯油、重油、軽油など）を全て包括する意味を有する。

また、以下において、液化ガスや蒸発ガスはその表現にもかかわらず、液相または気相に限定されず、ＶＯＣも液相または気相などを限定しない。

図１は本発明によるＶＯＣ処理システムを有する船舶の側面図であり、図２は本発明の第１実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施例によるＶＯＣ処理システム１は、オイル貯蔵タンクＯＴ、ガス燃料貯蔵タンクＧＴ、ＶＯＣ処理部１０を含み、このような構成は船舶Ｓに搭載されることができる。

ＶＯＣ処理システム１が搭載される船舶Ｓは、船体を含み、船体の上甲板の船尾側には船室やエンジンケーシングなどが搭載されてもよく、船体の内部の船尾側にはエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥが設けられてもよい。

このとき、オイル貯蔵タンクＯＴは船舶Ｓの内部に搭載されるカーゴタンクであってもよく、従って、船舶Ｓは原油運搬船であってもよい。一方、ガス燃料貯蔵タンクＧＴは船舶Ｓの上甲板に搭載される高圧貯蔵容器であってもよく、左舷と右舷にそれぞれ設けられてもよい。

本明細書にいおて、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥはＶＯＣを消費する機関であって、船体を推進させる推進エンジンＭＥとしてＭＥ−ＧＩ、ＭＥ−ＧＩＥ、ＭＥ−ＬＧＩ、ＸＤＦなどであるか、及び／または船舶Ｓ内に電力を供給する発電エンジンＧＥなどであってもよい。但し、以下において、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥはＶＯＣを消費することができる全ての設備ＤＥを包括する概念であってもよい。

オイル貯蔵タンクＯＴは原油などのオイルを積載する。オイル貯蔵タンクＯＴは船体の内部に長さ方向に５個前後が直列配置されてもよく、各オイル貯蔵タンクＯＴの貯蔵容量は特に限定されない。

オイル貯蔵タンクＯＴの内部には原油から発生したＶＯＣが存在するようになり、ＶＯＣは、例えば、プロパン、ブタンなどの成分を含む物質であってもよい。

従来は、このような爆発性及び有害性を有するＶＯＣを単に大気に放出するか、または再液化して貯蔵してから陸上に荷役する方式で処理したが、本実施例は、ＶＯＣが有するエネルギーを活用するために、ＶＯＣを利用してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥを稼動することができる。

このため、オイル貯蔵タンクＯＴからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥまではＶＯＣ排出ライン１３が連結されてもよく、ＶＯＣ排出ライン１３の流入端はオイル貯蔵タンクＯＴの内部上側に開放された形態で配置されてもよい。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスを貯蔵する。上述したように、本発明の船舶Ｓがオイル貯蔵タンクＯＴをカーゴタンクで備えた原油運搬船である場合、ガス燃料貯蔵タンクＧＴはＴｙｐｅ Ｃ型で、上甲板上に搭載されていてもよい。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴに貯蔵された液化ガスは、オイル貯蔵タンクＯＴで発生したＶＯＣと混合されてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されることができ、このため、ガス燃料貯蔵タンクＧＴからＶＯＣ排出ライン１３まではガス燃料供給ライン２３が設けられてもよく、ガス燃料供給ライン２３がＶＯＣ排出ライン１３に連結される地点には混合機２７が設けられてもよい。ちなみに、本明細書において、ガス燃料を処理するために使用される構成はガス燃料処理部２０と包括して称されてもよく、ガス燃料処理部２０と以下のＶＯＣ処理部１０は燃料処理部１０、２０に包括される。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスを高圧で貯蔵することができるが、このとき、高圧とはエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力を意味することができる。従って、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液化ガスはエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力を有する状態であることができるため、後述するＶＯＣ処理部１０はガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液化ガスを別途の圧縮なしに（またはＶＯＣ対比で少ない比率の圧縮を経て）エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給することができる。

ＶＯＣ処理部１０は、オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを船舶Ｓに搭載されるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として供給する。このため、ＶＯＣ処理部１０はＶＯＣ圧縮機１１、リフォーマー１２を含んでもよい。

ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣを圧縮する。ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力に圧縮することができ、このとき、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力はエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの種類に応じて多様に決まってもよい。例えば、ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣを１０〜ＭＥ、ＧＥ、ＤＥｂａｒ前後または１００〜ＭＥ、ＧＥ、ＤＥ０ｂａｒ前後などに圧縮することができる。

ＶＯＣ圧縮機１１は多段で設けられてもよく、多段で設けられるＶＯＣ圧縮機１１の間には中間冷却器（不図示）が設けられてもよい。また、ＶＯＣ圧縮機１１は並列に備えられて互いにバックアップできるように設けられてもよい。

リフォーマー１２（ｒｅｆｏｒｍｅｒ）は圧縮されたＶＯＣを改質してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給する。リフォーマー１２はプロパン、ブタンなどを含むＶＯＣを化学的に処理してメタン化することができる。

リフォーマー１２による化学的作用は既に広く知られているため、詳細な説明は省略する。但し、本実施例において、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥはＬＮＧに含まれるメタンを主に消費する機関であってもよく、リフォーマー１２は様々な方法を利用してＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として適切な状態に変形させることができる。

ＶＯＣ処理部１０はＶＯＣに液化ガスを混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給し、この場合、上述した混合機２７が用いられてもよい。混合機２７はＶＯＣ排出ライン１３上のリフォーマー１２の下流に設けられてもよいため、ＶＯＣ処理部１０はリフォーマー１２によって改質されたＶＯＣを液化ガスと混合することで、メタンを消費する機関に液化ガスとＶＯＣの混合物が供給されても稼動に問題がないようにすることができる。

ＶＯＣ圧縮機１１とリフォーマー１２、混合機２７はＶＯＣ排出ライン１３上に設けられてもよく、ＶＯＣ排出ライン１３はオイル貯蔵タンクＯＴからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥにＶＯＣを伝達する。勿論、オイル貯蔵タンクＯＴから発生したＶＯＣは改質されてからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されるため、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥは安定的に稼動することができる。

ＶＯＣ排出ライン１３にはガス燃料貯蔵タンクＧＴからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに液化ガスを伝達するガス燃料供給ライン２３が連結されてもよく、ガス燃料供給ライン２３上にはガス燃料気化器２２が設けられてもよい。

ガス燃料気化器２２は多様な熱源を利用して液化ガスを気化することができる。液化ガスはガス燃料貯蔵タンクＧＴ内に高圧で貯蔵されて液相を保持することができるが、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液相の高圧液化ガスは、ガス燃料気化器２２で気化されてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度以下に加熱されてもよい。

但し、リフォーマー１２によって吐出される改質されたＶＯＣは、改質過程でエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度より高い温度（例えば、３００度〜５００度）であることができるため、ガス燃料気化器２２はリフォーマー１２から吐出されるＶＯＣの温度に応じて液化ガスの加熱を調整することができる。

このとき、ガス燃料気化器２２の制御はリフォーマー１２から吐出されるＶＯＣの温度の他にも、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達されるＶＯＣの流量、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出された液化ガスの流量などを一緒に考慮することができ、このためにＶＯＣ排出ライン１３及び／またはガス燃料供給ライン２３には各種センサー（不図示）が設けられてもよいことは言うまでもない。

ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力に圧縮し、ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力で貯蔵するため、ＶＯＣ処理部１０はガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液化ガスを別途の圧縮なしに（またはＶＯＣ圧縮機１１対比で少ない比率の圧縮を経て）ＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮されたＶＯＣに混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給することができる。

このように、本実施例は、液化ガスによって稼動するエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料としてオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを活用することで、ＶＯＣを効率的に消費して環境汚染を抑制し、ＶＯＣを液化するための設備を設ける必要がないため、費用を大幅に節減することができる。

図３は本発明の第２実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図３を参照すると、本発明の第２実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第１実施例と比較すると、混合機２７の代わりに熱交換器１６を設けてもよい。

以下では、本実施例が上述した実施例と比べて変わる点を中心として説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。これは、以下の他の実施例でも同様である。

熱交換器１６は、ＶＯＣが流動する流路と、液化ガスが流動する流路を有する２ ｓｔｒｅａｍ構造で設けられてもよい。このとき、ＶＯＣが流動する流路はＶＯＣ排出ライン１３と並び、液化ガスが流動する流路はガス燃料供給ライン２３と並んでもよい。

リフォーマー１２から吐出されたＶＯＣはかなり高温状態であることができるため、本実施例は相対的に低温である液化ガスを活用してＶＯＣの温度をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度に下げることができる。

即ち、熱交換器１６は、リフォーマー１２から吐出されたＶＯＣを液化ガスと熱交換しながらＶＯＣを冷却させることで、改質されたＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度に適した状態にすることができる。

但し、逆に、液化ガスはＶＯＣとの熱交換により温度が上昇するため、これを考慮し、ガス燃料気化器２２はエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度より低い温度に液化ガスを加熱することができ、または、ガス燃料気化器２２自体が省略されてもよい。

ガス燃料気化器２２が省略される場合、熱交換器１６は液化ガスが液相で貯蔵される空間を有し、液相の液化ガスの内部に高温のＶＯＣが流動しながら液化ガスを加熱／気化させると同時にＶＯＣを冷却させる貯水槽形態の構造を有してもよい。勿論、熱交換器１６の構造は特に限定されない。

本実施例は、ＶＯＣ排出ライン１３とガス燃料供給ライン２３が並列に設けられてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥにそれぞれ連結される構造であってもよい。即ち、ＶＯＣは液化ガスと混合されずにエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに流入されて、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの内部で混合使用されてもよい。

勿論、本実施例は、図面とは異なり、第１実施例と組み合わさってガス燃料供給ライン２３が熱交換器１６の下流及びエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの上流においてＶＯＣ排出ライン１３に連結される構造であってもよい。

即ち、本発明は、改質過程でエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度より高い高温になるＶＯＣを、相対的に低温である液化ガスを利用してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度に適合するように冷却させることができる全ての変形例を含んでもよい。

図４は本発明の第３実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図４を参照すると、本発明の第３実施例によるＶＯＣ処理システム１はＶＯＣ貯蔵タンク１５をさらに含む。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は圧縮されたＶＯＣのうち少なくとも一部を一時的に貯蔵することができる。オイル貯蔵タンクＯＴからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥまではＶＯＣ排出ライン１３が設けられるが、ＶＯＣ排出ライン１３上でＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮された後、リフォーマー１２に流入される前のＶＯＣの一部は、ＶＯＣ貯蔵ライン１５１に沿ってＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達されてＶＯＣ貯蔵タンク１５内に貯蔵されてもよい。

ＶＯＣのうち少なくとも一部がＶＯＣ圧縮機１１の下流でリフォーマー１２に流入されずにＶＯＣ貯蔵タンク１５に流入されるのは、オイル貯蔵タンクＯＴから発生したＶＯＣの流量がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで消費できる量を超える場合に行われることができる。

即ち、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥのロードに応じて、ＶＯＣ排出ライン１３においてリフォーマー１２の上流から分岐されるＶＯＣ貯蔵ライン１５１を介して一定量のＶＯＣがＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達されることができる。

このため、ＶＯＣ排出ライン１３にはＶＯＣの流量を測定する流量計１３１が設けられてもよく、ＶＯＣ排出ライン１３及び／またはＶＯＣ貯蔵ライン１５１にはバルブ（符号不図示）が設けられて、バルブの開度が流量計１３１及びエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥのロードに応じて調整されてもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５にはガス燃料貯蔵タンクＧＴから発生する蒸発ガスが流入されてもよい。このため、ガス燃料貯蔵タンクＧＴからＶＯＣ貯蔵タンク１５には蒸発ガス供給ライン２６が連結されてもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５はエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで消費できない余剰分のＶＯＣと、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから発生する蒸発ガスとを貯蔵することができ、ＶＯＣ貯蔵タンク１５はオイル貯蔵タンクＯＴより高い圧力でＶＯＣなどを貯蔵することができる。特に、ＶＯＣ貯蔵タンク１５は内圧が蒸発ガスの伝達量に応じて調整されることができる。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されたＶＯＣと蒸発ガスの混合物は、必要に応じてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されるためにリフォーマー１２に伝達される。ＶＯＣ貯蔵タンク１５からリフォーマー１２にはＶＯＣ供給ライン１５２が設けられてもよく、混合物はＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されてから、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動負荷、オイル貯蔵タンクＯＴから排出されるＶＯＣの流量、ガス燃料貯蔵タンクＧＴの液化ガスの残量などの条件に応じてリフォーマー１２に伝達されてもよい。

リフォーマー１２にはＶＯＣ排出ライン１３とＶＯＣ供給ライン１５２が個別に連結されてもよく、ＶＯＣ排出ライン１３からリフォーマー１２に伝達されるＶＯＣに比べて、ＶＯＣ供給ライン１５２からリフォーマー１２に伝達される混合物がメタン比率がさらに高い。このとき、リフォーマー１２はそれぞれ流入されるＶＯＣと混合物の成分を考慮して改質を行うことができ、詳細な化学的作用は公知の技術を使用することができる。

また、リフォーマー１２に流入されるＶＯＣ対比で混合物の圧力がさらに高いことができるが、本実施例は、リフォーマー１２に連結されるＶＯＣ排出ライン１３とＶＯＣ供給ライン１５２のそれぞれに圧力計１３２、２３３を備え、圧力差を考慮してＶＯＣ圧縮機１１や各種バルブ（符号不図示）などを制御することができる。

このように、本実施例は、余剰分のＶＯＣが発生する場合、これを蒸発ガスと一緒にＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵しておき、後でエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給して使用することで、システム効率性を向上させることができる。

図５は本発明の第４実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図５を参照すると、本発明の第４実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第３実施例と類似してＶＯＣ貯蔵タンク１５を含み、上述した実施例とは異なってガス燃料貯蔵タンクＧＴを含まなくてもよい。

即ち、本実施例は、オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣをＶＯＣ圧縮機１１とリフォーマー１２を経てエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給するか、または少なくとも一部のＶＯＣをＶＯＣ圧縮機１１で圧縮した後、ＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵しておくことができ、このとき、ＶＯＣ貯蔵タンク１５はプロパンとブタンなどからなるＶＯＣを貯蔵するタンクであってもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されたＶＯＣは、必要に応じてリフォーマー１２を経てエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されることができる。この場合、ＶＯＣ貯蔵タンク１５からリフォーマー１２またはＶＯＣ排出ライン１３にＶＯＣ供給ライン１５２が連結されてもよい。

変形例として、ＶＯＣ貯蔵タンク１５がオイル貯蔵タンクＯＴとリフォーマー１２の間でバッファタンクの役割をするように、ＶＯＣ排出ライン１３上にＶＯＣ貯蔵タンク１５が設けられ、ＶＯＣ貯蔵ライン１５１やＶＯＣ供給ライン１５２などが設けられなくてもよい。

また、変形例として、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥがメタンを消費する機関ではなく、プロパンやブタンを消費する機関である場合、本実施例でリフォーマー１２は省略されてもよい。但し、ＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求温度などに合わせるために、海水などの制限されない熱媒を利用してＶＯＣを加熱する加熱器（不図示）がリフォーマー１２の代わりに設けられてもよい。

このように、本実施例は、ＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴから取り出して貯蔵してから使用することで、ＶＯＣの排出量の変動にかかわらず、安定的な運用が可能である。

図６は本発明の第５及び第６実施例によるＶＯＣ処理システムを有する船舶の側面図であり、図７は本発明の第５実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

まず、図６を参照すると、本発明によるＶＯＣ処理システム１を有する船舶Ｓは、オイル貯蔵タンクＯＴ、ＶＯＣ液化器１４、ＶＯＣ貯蔵タンク１５、ガス燃料貯蔵タンクＧＴを含む。

オイル貯蔵タンクＯＴは船舶Ｓの船内に設けられ、船体の長さ方向に複数個が配置されてもよい。オイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵される原油などのオイルは液相であってもよく、常温状態で貯蔵されてもよい。

但し、オイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵された原油には沸点が常温より高いＶＯＣ（プロパン、ブタンなど）が混合されているが、このようなＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴ内で蒸発するようになる。このとき、蒸発したＶＯＣはＶＯＣ液化器１４によって処理されてＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達されることができる。

ＶＯＣ液化器１４は、オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを液化してＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達する。オイル貯蔵タンクＯＴの原油からＶＯＣが蒸発すると、ＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴの圧力を上昇させて問題になる恐れがあるため、オイル貯蔵タンクＯＴの耐久性などのために外部に排出されることができる。

このため、オイル貯蔵タンクＯＴにはＶＯＣ排出ライン１３が設けられ、ＶＯＣ排出ライン１３はＶＯＣ液化器１４に連結される。ＶＯＣ液化器１４は気体状態のＶＯＣの伝達を受けて冷却させることができ、冷却されたＶＯＣは液化されて体積が大幅に減少することができる。

ＶＯＣを液化させるためには制限されない様々な種類の冷媒が使用されてもよく、例えば、冷媒は窒素、液化ガス、Ｒ１３４ａ、プロパンなどであってもよい。ＶＯＣ液化器１４はこのような冷媒を気体状態のＶＯＣと熱交換させる熱交換器の一種であってもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船舶Ｓに設けられたオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを貯蔵する。ＶＯＣ貯蔵タンク１５はオイル貯蔵タンクＯＴから気体状態で排出された後、ＶＯＣ液化器１４で液化された液体状態のＶＯＣを貯蔵することができ、ＶＯＣの再蒸発を抑制するために断熱処理されているか、または沸点を高めるために高圧容器の形態であってもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船舶Ｓの船外に設けられてもよく、例えば、上甲板の上部に設けられてもよい。また、ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船内空間のうちオイル貯蔵タンクＯＴが配置される場所以外に設けられてもよく、例えば、エンジンルームの内部やエンジンルームと船側外板との間などに設けられてもよい。

オイル貯蔵タンクＯＴから排出されてＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されたＶＯＣは、船舶Ｓに設けられたエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として使用されてもよい。但し、ＶＯＣ単独ではメタン価（Ｍｅｔｈａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が低くて効率が落ちることがあるため、本発明はメタン価を保障しエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動効率を高めるために、ＶＯＣに液化ガスを混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達することができる。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスを貯蔵する。船舶Ｓがオイル貯蔵タンクＯＴをカーゴタンクで備えた原油運搬船である場合、ガス燃料貯蔵タンクＧＴはＴｙｐｅ Ｃ型で、上甲板上に搭載されていてもよい。

即ち、ガス燃料貯蔵タンクＧＴは上甲板に搭載される高圧貯蔵容器であってもよく、上甲板において船室の前方に配置され、左舷及び／または右舷に設けられてもよい。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴに貯蔵された液化ガスは、ＶＯＣ貯蔵タンク１５のＶＯＣと混合されてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されることができ、このためにガス燃料貯蔵タンクＧＴからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの間には後述する補助タンク１５５が設けられ、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから補助タンク１５５の間にはガス燃料供給ライン２３が設けられてもよく、ガス燃料供給ライン２３にはワンウェイバルブ（符号不図示）及び流量計２３１などが備えられる。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスを高圧で貯蔵することができるが、このとき、ガス燃料貯蔵タンクＧＴの内圧がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力以上である場合、後述するガス燃料ポンプ２１は省略されてもよい。

図７を参照すると、本発明の第５実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣ貯蔵タンク１５とガス燃料貯蔵タンクＧＴにそれぞれ貯蔵されたＶＯＣ及び液化ガスを混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として供給する燃料処理部１０、２０を含む。

ちなみに、燃料処理部１０、２０は、ＶＯＣを処理するために使用される構成を包括するＶＯＣ処理部１０と、ガス燃料を処理するために使用される構成を包括するガス燃料処理部２０と、を含む。

このとき、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥは船舶Ｓに搭載されたもので、船舶Ｓを推進させる推進エンジンＭＥであるか、船舶Ｓ内に電力を供給する発電エンジンＧＥ、ＤＥであってもよく、例えば、推進エンジンＭＥは１０〜５０ｂａｒ（例えば、１６ｂａｒ前後）の要求圧力を有するＸ−ＤＦエンジンであり、発電エンジンＧＥ、ＤＥは１〜１０ｂａｒ（例えば、６ｂａｒ前後）の要求圧力を有するＤＦＤＥエンジンであってもよい。

燃料処理部１０、２０はＶＯＣと液化ガスの流量を制御してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給される燃料のメタン価を調整することができる。推進エンジンＭＥがＸ−ＤＦエンジン（Ｏｔｔｏ ｃｙｃｌｅエンジン）である場合、ＶＯＣはメタン価が低いため、ＶＯＣだけを単独燃料として使用すると、ｋｎｏｃｋｉｎｇが発生する恐れがある。

従って、燃料処理部１０、２０は、円滑な燃焼及びｋｎｏｃｋｉｎｇ現象を防止するためにＶＯＣに液化ガスを適正比で混合し、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで負荷別に要求するメタン価を満たすことができる。

このため、燃料処理部１０、２０は、ガス分析器２３２、補助タンク１５５、制御部３０を含んでもよい。

ガス分析器２３２は補助タンク１５５からエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給される燃料のメタン価を測定する。但し、本明細書において、メタン価はＭｅｔｈａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ以外にも燃料の成分や熱量などの燃料の諸元を全て包括すると解釈されることができる。即ち、本発明のガス分析器２３２は熱量測定器や成分測定器などとみることもできる。

補助タンク１５５はエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの上流でＶＯＣと液化ガスを混合する。補助タンク１５５内でＶＯＣと液化ガスが混合された物質は、本明細書で燃料と称されてもよい。

補助タンク１５５からエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥにガス燃料供給ライン２３が設けられてもよく、ガス燃料供給ライン２３には燃料の圧力がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する圧力に該当するか否かを検証するために圧力計２３３が設けられてもよい。

エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥがＸ−ＤＦ推進エンジンＭＥとＤＦＤＥ発電エンジンＧＥ、ＤＥを含む場合、ガス燃料供給ライン２３は推進エンジンＭＥと発電エンジンＧＥ、ＤＥに連結されるように補助タンク１５５の下流で分岐されてもよい。このとき、分岐点の下流で推進エンジンＭＥの上流及び発電エンジンＧＥ、ＤＥの上流にはそれぞれ圧力調整バルブ２３４ａ、２３４ｂ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ Ｖａｌｖｅ）が設けられてもよい。

補助タンク１５５から排出される燃料は、推進エンジンＭＥの要求圧力と発電エンジンＧＥ、ＤＥの要求圧力のうちより高い要求圧力に合わせられた圧力を有することができるため、発電エンジンＧＥ、ＤＥの上流に設けられる圧力調整バルブ２３４ｂは減圧を具現することができる。

補助タンク１５５は、ＶＯＣポンプ１５４を介して伝達される液相のＶＯＣとガス燃料ポンプ２１を介して伝達される液相の液化ガスを混合して液相の燃料を生成することができ、燃料を液相でエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給することができる。または、補助タンク１５５は、燃料を気相でエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給するために、燃料を気化させるためのヒーティング器（符号不図示）などを備えてもよい。

ヒーティング器は、補助タンク１５５の内部に設けられるか、または補助タンク１５５で燃料が循環する別の外部ラインに設けられてもよく、スチームやグリコールウォーターなどの様々な物質を使用することができる。ヒーティング器によって気化される燃料は、圧力計２３３とガス分析器２３２、圧力調整バルブ２３４ａ、２３４ｂなどを経てエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されて消費されてもよい。

制御部３０は補助タンク１５５に流入されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量を制御する。従って、補助タンク１５５で生成される燃料に含まれたＶＯＣと液化ガスの比率は制御部３０によって調整されることができる。

制御部３０は、補助タンク１５５に伝達されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量を様々な方法で制御することができる。例えば、ＶＯＣ貯蔵タンク１５の内部及び／または外部にはＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達するＶＯＣポンプ１５４が設けられ、ガス燃料貯蔵タンクＧＴの内部及び／または外部には液化ガスをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達するガス燃料ポンプ２１が設けられてもよく、制御部３０はＶＯＣポンプ１５４及びガス燃料ポンプ２１を制御する。

このとき、制御部３０はガス分析器２３２の測定値に応じてＶＯＣポンプ１５４及びガス燃料ポンプ２１を制御し、補助タンク１５５で生成される燃料のメタン価をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する水準に合わせることができる。

このため、ＶＯＣポンプ１５４及び／またはガス燃料ポンプ２１は可変周波数制御（ＶＦＤ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｒｉｖｅ）ができるように設けられることができ、但し、ＶＯＣポンプ１５４やガス燃料ポンプ２１のうち何れか１つは固定容量型で、残り１つだけが可変容量型で設けられてもよいことは言うまでもない。この場合、制御部３０は固定容量型ポンプの稼動（Ｏｎ／Ｏｆｆ）を考慮して可変容量型ポンプを制御することができる。

上述したように、ガス燃料貯蔵タンクＧＴの内圧がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの要求圧力以上である場合、ガス燃料ポンプ２１は省略されてもよいため、制御部３０はＶＯＣポンプ１５４の稼動制御によりメタン価を調整することができる。ガス燃料ポンプ２１が省略される場合は、ガス燃料供給ライン２３上にバルブ（不図示）が設けられることができるため、制御部３０はＶＯＣポンプ１５４及びガス燃料供給ライン２３上のバルブを介してメタン価を制御することができる。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５から補助タンク１５５まではワンウェイバルブ（符号不図示）や流量計１５６などが備えられるＶＯＣ供給ライン１５２が設けられてもよく、ＶＯＣ供給ライン１５２においてＶＯＣポンプ１５４の下流にはＶＯＣのうち少なくとも一部をＶＯＣ貯蔵タンク１５に戻すＶＯＣリターンライン１５７が設けられてもよい。このとき、ＶＯＣリターンライン１５７上にはリターンバルブであるＶＯＣリターンバルブ１５７１が設けられてもよい。

また、同一／類似するようにガス燃料供給ライン２３にもガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液化ガスのうち少なくとも一部を戻すガス燃料リターンライン２３５が設けられ、ガス燃料リターンライン２３５上にリターンバルブであるガス燃料リターンバルブ２３６が設けられてもよい。

この場合、制御部３０は、ガス分析器２３２の測定値に応じてＶＯＣリターンバルブ１５７１及び／またはガス燃料リターンバルブ２３６を制御し、ＶＯＣリターンバルブ１５７１によってエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達されるＶＯＣの流量及び／またはガス燃料リターンバルブ２３６によってエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達される液化ガスの流量を調整することで、燃料のメタン価をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに合わせることができる。

制御部３０は、ＶＯＣポンプ１５４とガス燃料ポンプ２１及び／またはＶＯＣリターンバルブ１５７１とガス燃料リターンバルブ２３６などを調整するとき、補助タンク１５５に流入されるＶＯＣ及び液化ガスの流量が適切に制御されるかを確認するために、流量計１５６、２３１を利用することができ、流量計１５６、２３１はＶＯＣ供給ライン１５２及びガス燃料供給ライン２３にそれぞれ設けられてもよい。

従って、制御部３０は補助タンク１５５の下流で燃料のメタン価を測定してＶＯＣ及び液化ガスが補助タンク１５５に流入される流量を能動的に制御し、流量計１５６、２３１を通じて検証して適正なメタン価を保障することができる。

このように、本実施例は、大気中に捨てられていたＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として活用するが、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する燃料の諸元（メタン価、熱量、成分など）を満たすために液化ガスをＶＯＣに混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給することで、ＶＯＣを再利用できるだけでなく、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動効率を保障することができる。

図８は本発明の第６実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図８を参照すると、本発明の第６実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣを液化ガスと混合して推進エンジンＭＥに供給し、液化ガスだけを発電エンジンＧＥ、ＤＥに供給することができる。以下では、本実施例が上述した実施例と比べて変わる点を中心として説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。

本実施例において、推進エンジンＭＥは２００〜４００ｂａｒ（例えば３８０ｂａｒ前後）の要求圧力を有するＭＥ−ＧＩエンジンであってもよい。但し、ＭＥ−ＧＩエンジンの場合、ＶＯＣ（エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに噴射される体積当たりの発熱量が液化ガスの主成分であるメタンより高い）だけを供給すると、Ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｎｓｉｔｙが高くなりすぎるため、液化ガスを混合使用して稼動安定性を保障することができる。

ＭＥ−ＧＩエンジンの要求圧力に合わせるために、ＶＯＣ貯蔵タンク１５と補助タンク１５５の間のＶＯＣ供給ライン１５２及びガス燃料貯蔵タンクＧＴと補助タンク１５５の間のガス燃料供給ライン２３上には、それぞれＶＯＣ高圧ポンプ１５８及びガス燃料高圧ポンプ２４が設けられてもよく、高圧のＶＯＣと高圧の液化ガスを混合して相分離なしにＯｎｅ ｐｈａｓｅ状態で推進エンジンＭＥに供給するために、上述した実施例の補助タンク１５５の代わりに混合機２７が設けられてもよい。

但し、ＶＯＣポンプ１５４及びガス燃料ポンプ２１が推進エンジンＭＥの要求圧力に合わせてＶＯＣなどを高圧に加圧する場合や、混合機２７ではない補助タンク１５５を置いて補助タンク１５５の下流に１つの高圧ポンプ（不図示）だけを置く場合、ＶＯＣ高圧ポンプ１５８とガス燃料高圧ポンプ２４は省略されてもよい。

ＶＯＣポンプ１５４と混合機２７との間及びガス燃料ポンプ２１と混合機２７との間には、それぞれＶＯＣ気化器１５９及びガス燃料気化器２２が設けられてもよい。ＶＯＣ気化器１５９とガス燃料気化器２２は、推進エンジンＭＥの要求温度に対応してＶＯＣ及び液化ガスをそれぞれ加熱することができる。勿論、ＶＯＣ気化器１５９とガス燃料気化器２２の代わりに混合機２７の下流に１つの熱交換器（不図示）を置くこともできる。

本実施例は、ガス燃料供給ライン２３から発電エンジンＧＥ、ＤＥまではガス燃料分岐ライン２５を備えてもよく、ガス燃料分岐ライン２５はガス燃料ポンプ２１とガス燃料高圧ポンプ２４の間のガス燃料供給ライン２３から分岐されて液化ガスを発電エンジンＧＥ、ＤＥに伝達することができる。

上述した実施例の場合、推進エンジンＭＥと発電エンジンＧＥ、ＤＥの要求圧力の差が圧力調整バルブ２３４ｂでカバーできる水準だったのであれば、本実施例の場合は、推進エンジンＭＥの要求圧力が２００ｂａｒ以上の高圧であるため、圧力調整バルブ２３４ｂを通じて推進エンジンＭＥと発電エンジンＧＥ、ＤＥの要求圧力の差を解消し難い可能性がある。

従って、本実施例は、ラインを分岐して、推進エンジンＭＥ側にはガス燃料高圧ポンプ２４などを設けて推進エンジンＭＥの要求圧力に合わせ、ガス燃料高圧ポンプ２４によって高圧に加圧される前の液化ガスを発電エンジンＧＥ、ＤＥ側に供給して発電エンジンＧＥ、ＤＥの要求圧力に合わせることができる。

このような構成においても推進エンジンＭＥと発電エンジンＧＥ、ＤＥの上流にはそれぞれ圧力調整バルブ２３４ａ、２３４ｂが備えられてもよく、ガス燃料分岐ライン２５には圧力調整バルブ２３４ｂの他にガス燃料ヒーター２５１が設けられてもよい。

このように、本実施例は、２００ｂａｒ以上の高圧推進エンジンＭＥを使用するとき、ＶＯＣに液化ガスを混合してＥｎｅｒｇｙ ｄｅｎｓｉｔｙを合わせることで、ＶＯＣを捨てずに活用しながら推進エンジンＭＥなどの稼動効率を保障することができる。

図９は本発明の第７〜第１１実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図であり、図１０は本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図であり、図１１は本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

また、図１２は本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図であり、図１３は本発明の第１０実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図であり、図１４は本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

本発明の実施例によるＶＯＣ処理システム１について詳細に説明する前に、まず、図９を参照して本発明の実施例によるＶＯＣ処理システム１を備える船舶Ｓについて説明する。

図９を参照すると、本発明の実施例によるＶＯＣ処理システム１を有する船舶Ｓは、オイル貯蔵タンクＯＴ、ＶＯＣ貯蔵タンク１５、ガス燃料貯蔵タンクＧＴ、ＶＯＣ処理部１０、需要先ＭＥ、ＧＥ、ＤＥ、及び海水ポンプ４０を含む。

オイル貯蔵タンクＯＴは船舶Ｓの船内に設けられ、船体の長さ方向に複数個が配置されてもよい。オイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵される原油などのオイルは液相であってもよく、常温状態で貯蔵されてもよい。

但し、オイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵された原油には沸点が常温より高いＶＯＣ（プロパン、ブタン）が混合されているが、このようなＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴ内で蒸発するようになる。このとき、蒸発したＶＯＣはＶＯＣ処理部１０によって処理されてＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達されてもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船舶Ｓに設けられたオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを貯蔵する。ＶＯＣ貯蔵タンク１５はオイル貯蔵タンクＯＴから気体状態で排出された後、ＶＯＣ処理部１０で液化された液体状態のＶＯＣを貯蔵することができ、ＶＯＣの再蒸発を抑制するために断熱処理されているか、または沸点を高めるために高圧容器の形態であってもよい。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船舶Ｓの船外に設けられてもよく、例えば、上甲板の上部に設けられてもよい。または、ＶＯＣ貯蔵タンク１５は船内空間のうちオイル貯蔵タンクＯＴが配置される場所以外にも設けられてもよく、例えば、エンジンルームの内部やエンジンルームと船側外板の間などに設けられてもよい。

オイル貯蔵タンクＯＴから排出されてＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されたＶＯＣは、船舶Ｓに設けられたメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されてもよい。但し、ＶＯＣ単独ではメタン価（Ｍｅｔｈａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が低くて効率が落ちることがあるため、本発明はメタン価を保障しメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの稼動効率を高めるために、別途の改質器（リフォーマー１２）を備えてメタン価を合わせてからメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥに供給するか、ＶＯＣに液化ガスを混合してメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥに供給することができる。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴは液化ガスを貯蔵する。船舶Ｓがオイル貯蔵タンクＯＴをカーゴタンクで備えた原油運搬船である場合、ガス燃料貯蔵タンクＧＴはＴｙｐｅ Ｃ型で、上甲板上に搭載されていてもよい。

即ち、ガス燃料貯蔵タンクＧＴは上甲板に搭載される高圧貯蔵容器であってもよく、上甲板において船室の前方に配置され、左舷及び／または右舷に設けられてもよい。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴに貯蔵された液化ガスは、ＶＯＣ処理部１０に供給されてＶＯＣを冷却するのに用いられてもよく、また、ＶＯＣ貯蔵タンク１５のＶＯＣと混合されてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥに供給されてもよい。

ＶＯＣ処理部１０は、オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを液化してＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達するか、需要先ＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達する。オイル貯蔵タンクＯＴの原油からＶＯＣが蒸発すると、ＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴの圧力を上昇させて問題になる恐れがあるため、オイル貯蔵タンクＯＴの耐久性などのために外部に排出されることができる。

このため、オイル貯蔵タンクＯＴにはＶＯＣ排出ライン１３が設けられ、ＶＯＣ排出ライン１３はＶＯＣ処理部１０に連結される。ＶＯＣ処理部１０は気体状態のＶＯＣの伝達を受けて冷却させることができ、冷却されたＶＯＣは液化されて体積が大幅に減少することができる。

ＶＯＣ処理部１０に対しては、図１０〜図１４を参照して各実施例毎の構成を詳細に後述する。

需要先ＭＥ、ＧＥ、ＤＥは液化ガス、蒸発ガスまたはＶＯＣを消費することができ、メインエンジンＭＥ、発電エンジンＧＥ、及びその他の需要先ＤＥを含んでもよい。

メインエンジンＭＥは船舶Ｓを推進させるのに必要な動力を発生させ、例えば、１０〜５０ｂａｒ（例えば、１６ｂａｒ前後）の要求圧力を有する低速２スクロール低圧ガス噴射エンジン（Ｘ−ＤＦ）であってもよい。

発電エンジンＧＥは船舶Ｓに必要な電力を発生させ、例えば、１〜１０ｂａｒ（例えば、６ｂａｒ前後）の要求圧力を有する２種燃料エンジン（ＤＦＤＥ）エンジンであってもよい。

その他の需要先ＤＥはＶＯＣの気体成分を消費し、例えば、ボイラー（Ｂｏｉｌｅｒ）、ガス燃焼装置（Ｇａｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）であってもよい。このとき、ＶＯＣの気体成分は大気中に放出されてもよく、または圧縮された状態で任意の貯蔵媒体に貯蔵されてもよい。但し、以下において、その他の需要先ＤＥはメインエンジンＭＥや発電エンジンＧＥなどに置き換えられてもよい。

海水ポンプ４０は船舶Ｓの船尾内部のデッキに配置されてＶＯＣ処理部１０に海水供給ライン（符号不図示）を介して連結されてもよく、海水供給ラインを介してシーチェスト（Ｓｅａ Ｃｈｅｓｔ）から海水をポンプしてＶＯＣ処理部１０に供給することができる。

海水ポンプ４０は、海水をＶＯＣ処理部１０に供給して海水がＶＯＣを冷却するのに用いられるようにすることができ、ＶＯＣ処理部１０が上甲板上に配置されることにより、海水ポンプ４０との高さの差によって発生し得る高さ水頭を補償するために海水に一定の圧力を加えることができる。

図１０は本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１０を参照すると、本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣ処理部１０に該当する第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂ、第１熱交換器１６ａ、第２熱交換器１６ｂ、気液分離器１７などを含み、ガス燃料処理部２０と制御部３０をさらに含む。

本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システム１の個別の構成を記述する前に、個別の構成を有機的に連結する基本的な流路について説明する。ここで、流路は流体が流れる通路で、ライン（Ｌｉｎｅ）であってもよく、これに限定されず、流体が流動する構成であれば構わない。

本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システム１は、第１ＶＯＣ排出ライン１３ａ及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂをさらに含んでもよい。

それぞれのラインには開度調整が可能なバルブ（不図示）が設けられてもよく、各バルブの開度調整によって蒸発ガスまたは液化ガスの供給量が制御されることができる。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａは、オイル貯蔵タンクＯＴから連結されるＶＯＣ排出ライン１３と連結されて気液分離器１７を連結し、第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂと並列に形成されてもよく、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａを備えてもよい。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂは、オイル貯蔵タンクＯＴから連結されるＶＯＣ排出ライン１３と連結されて気液分離器１７を連結し、第１ＶＯＣ排出ライン１３ａと並列に形成されてもよく、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂ及び第２熱交換器１６ｂを備えてもよい。

このとき、ＶＯＣ排出ライン１３から第１及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂが分岐される位置に三方バルブ（不図示）が配置されてもよく、三方バルブの開度調整によって第１ＶＯＣ排出ライン１３ａまたは第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂへのＶＯＣ供給有無が制御されることができる。

以下では、上記説明した各ライン１３ａ、１３ｂによって有機的に形成されてＶＯＣ処理システム１を具現する個別の構成について説明する。

第１ＶＯＣ圧縮機１１ａは船舶Ｓに設けられたオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを圧縮し、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂと並列に配置されてもよい。ここで、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａは第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂより処理容量が大きくてもよく、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期に稼動することができる。

具体的には、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａは、第１ＶＯＣ排出ライン１３ａ上の第１熱交換器１６ａの上流に設けられて、オイル貯蔵タンクＯＴから発生されるＶＯＣの供給を受けて圧縮した後、第１熱交換器１６ａに供給することができる。

第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂは船舶Ｓに設けられたオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを圧縮し、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａと並列に配置されてもよい。ここで、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂは第１ＶＯＣ圧縮機１１ａより処理容量が小さくてもよく、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積み完了した後、搬送する時期に稼動することができる。

具体的には、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂは、第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂ上の第２熱交換器１６ｂの上流に設けられて、オイル貯蔵タンクＯＴから発生されるＶＯＣの供給を受けて圧縮した後、第２熱交換器１６ｂに供給することができる。

第１熱交換器１６ａは、海水ポンプ４０から供給を受けた海水で第１ＶＯＣ圧縮機１１ａで圧縮されたＶＯＣを冷却させる。ここで、第１熱交換器１６ａは、第２熱交換器１６ｂより冷熱をさらに多く供給することができ、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期に稼動することができる。

第１熱交換器１６ａは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａで圧縮されたＶＯＣと海水を熱交換させ、熱交換されたＶＯＣを気液分離器１７に供給し、熱交換された海水は海（Ｓｅａ）に排出させることができる。

第２熱交換器１６ｂは、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから供給を受けた液化ガスまたは蒸発ガスで第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂで圧縮されたＶＯＣを冷却させる。ここで、第２熱交換器１６ｂは、第１熱交換器１６ａより冷熱を少なく供給することができ、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積み完了した後、搬送する時期に稼動することができる。

第２熱交換器１６ｂは、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂで圧縮されたＶＯＣと液化ガスまたは蒸発ガスを熱交換させ、熱交換されたＶＯＣを気液分離器１７に供給し、熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスはガス燃料処理部２０に供給しメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されるようにすることができる。

気液分離器１７は、第１及び第２熱交換器１６ａ、１６ｂで冷却されて少なくとも一部が再液化されたＶＯＣの供給を受けて気相と液相に分離することができる。

気液分離器１７は、分離された気相のＶＯＣをその他の需要先ＤＥに供給し、分離された液相のＶＯＣをＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給することができる。

ガス燃料処理部２０は、ＶＯＣ貯蔵タンク１５に貯蔵されたＶＯＣ及び第２熱交換器１６ｂでＶＯＣと熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスの供給を受けて、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥが使用できる燃料に処理することができる。

このため、ガス燃料処理部２０は、液化ガスまたは蒸発ガスを処理するガス燃料ポンプ２１、ガス燃料気化器２２を含んでもよい。

ガス燃料ポンプ２１は、第２熱交換器１６ｂで熱交換された液化ガスの供給を受けてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥが要求する圧力に合わせて加圧することができる。このとき、第２熱交換器１６ｂで熱交換されたガスが蒸発ガスである場合、別途で備えられる蒸発ガス圧縮機（不図示）でメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥが要求する圧力に合わせて圧縮することができる。

ガス燃料気化器２２は、ガス燃料ポンプ２１から供給される液化ガスを気化させることができ、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥが要求する温度に合わせて加熱することができる。

ガス燃料処理部２０は、ＶＯＣ処理部１０の一部構成であるＶＯＣ圧縮機１１及びリフォーマー１２（Ｒｅｆｏｒｍｅｒ）をさらに含んでもよい。

ＶＯＣ圧縮機１１は、ＶＯＣ貯蔵タンク１５からＶＯＣの供給を受けてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの要求圧力に圧縮することができ、例えば、１０〜５０ｂａｒ前後に圧縮することができる。

ＶＯＣ圧縮機１１は多段で設けられてもよく、多段で設けられるＶＯＣ圧縮機１１の間には中間冷却器が設けられてもよく、並列に構成されて互いにバックアップできるように設計されてもよい。

リフォーマー１２は圧縮されたＶＯＣを改質してメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥに供給することができる。リフォーマー１２はプロパン、ブタンなどを含むＶＯＣを化学的に処理してメタン化させることができる。リフォーマー１２による化学的作用は既に広く知られているため、詳細な説明は省略する。

また、ガス燃料処理部２０にはさらに混合機２７が設けられてもよい。混合機２７はリフォーマー１２の下流に分岐され、気化器の下流に分岐されて設けられ、リフォーマー１２によって改質されたＶＯＣを気化器によって気化された液化ガスまたは蒸発ガス圧縮機によって圧縮された蒸発ガスと混合した後、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥに供給することができる。

制御部３０は、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするか否か、または原油を船積みした後搬送するか否かによって第１及び第２ＶＯＣ圧縮機１１ａ、１１ｂと第１及び第２熱交換器１６ａ、１６ｂを稼動または稼動停止するように制御することができる。

このとき、制御部３０は、第１及び第２ＶＯＣ圧縮機１１ａ、１１ｂ及び第１及び第２熱交換器１６ａ、１６ｂと有線または無線で連結されて制御することができ、ＶＯＣ排出ライン１３から第１及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂが分岐される位置に形成される三方バルブと有線または無線で連結されて制御することができる。

具体的には、制御部３０は、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、三方バルブを制御してオイル貯蔵タンクＯＴから発生した大量のＶＯＣをＶＯＣ排出ライン１３から第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給されるように制御した後、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａを通じて大量のＶＯＣを圧縮してから第１熱交換器１６ａで海水と熱交換させて冷却させることで、少なくとも一部が再液化されるように制御することができる。

また、制御部３０は、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するとき、三方バルブを制御してオイル貯蔵タンクＯＴから発生した少量のＶＯＣをＶＯＣ排出ライン１３から第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給されるように制御した後、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂを通じて少量のＶＯＣを圧縮してから第２熱交換器１６ｂで液化ガスまたは蒸発ガスと熱交換させて冷却させることで、少なくとも一部が再液化されるように制御することができる。少なくとも一部の再液化されたＶＯＣは気液分離器１７に供給されることができる。

上述した本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システム１の各構成の有機的結合による駆動について、図１０の（ａ）及び（ｂ）を通じて以下に説明する。

図１０の（ａ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みするとき、本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートであり、図１０の（ｂ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みした後搬送するとき、本発明の第７実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートである。

オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期には、オイル貯蔵タンクＯＴに原油船積みを完了した後搬送する過程で発生するＶＯＣの発生量より多い量のＶＯＣが発生するため、大量のＶＯＣを処理することができる圧縮機及び熱交換器（冷却装置）が必要となる。

また、逆に、オイル貯蔵タンクＯＴに原油船積みを完了した後搬送する時期には、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする過程で発生するＶＯＣの発生量より非常に少ない量のＶＯＣが発生するため、少量のＶＯＣを処理することができる圧縮機及び熱交換器（冷却装置）が必要となる。

但し、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期よりオイル貯蔵タンクＯＴに原油船積みを完了した後搬送する時期が長く維持されるため、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期に発生するＶＯＣを処理することができる圧縮機及び熱交換器だけを備える場合、エネルギーの無駄遣いがかなり酷くなり、圧縮機の駆動が非効率的に行われ、熱交換器の駆動エネルギーが無駄遣いされる恐れがある。

そこで、本発明では、ＶＯＣを圧縮するＶＯＣ圧縮機１１とＶＯＣを冷却する熱交換器を処理容量別に区分してＶＯＣの発生量に応じて駆動する圧縮機及び熱交換器の種類と異ならせることで、消耗される動力の損失を防止し、最適化されたエネルギーを消費する効果がある。

即ち、本発明の実施例では、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みする時期に第１ＶＯＣ圧縮機１１ａと大量の冷熱を有する海水を使用する第１熱交換器１６ａを駆動させ、オイル貯蔵タンクＯＴに原油船積みが完了した後搬送する時期には第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂと少量の冷熱を有する液化ガスまたは蒸発ガスを使用する第２熱交換器１６ｂを駆動させることで、消耗される動力の損失を防止し、最適化されたエネルギーを消費する効果がある。

具体的に、図１０の（ａ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは多量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給する。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給されたＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａに供給されて圧縮された後、第１熱交換器１６ａに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは気液分離器１７に供給されて気相と液相に分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

ここで、ＶＯＣと熱交換された海水は再び海（Ｓｅａ）に排出されることができる。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときに発生する多量のＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａを通じて大量処理することができるため、システムの安定性が向上する効果がある。

図１０の（ｂ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは少量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給する。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給されたＶＯＣは、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂに供給されて圧縮された後、第２熱交換器１６ｂに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは気液分離器１７に供給されて気相と液相に分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するときに発生する少量のＶＯＣは、大量の処理能力を有する第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａではない少量の処理能力を有する第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂ及び第２熱交換器１６ｂを通じて処理することができ、システムの消費動力を最適化することができ、エネルギーの無駄遣いを減らす効果がある。

ここで、ＶＯＣと熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスは、ガス燃料処理部２０に供給されて処理された後、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されるか、ＶＯＣ貯蔵タンク１５から供給されるＶＯＣと混合されてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されてもよい。

図１１は本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１１を参照すると、本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第７実施例と対比すると、ガス燃料処理部２０の代わりにガス燃料液化器２８が備えられてもよい。

以下では、本実施例が上述した実施例と比べて変わる点を中心として説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。これは以下の他の実施例でも同様である。

ガス燃料液化器２８は、窒素、液化ガス、Ｒ１３４ａ、プロパンなどの冷媒により液化ガスまたは蒸発ガスを再液化することができる。ここで、液化ガスは加熱されて気化された液化ガスをいう。

ガス燃料液化器２８は、第２熱交換器１６ｂにより圧縮されたＶＯＣと熱交換して加熱された蒸発ガスまたは気化された液化ガスの供給を受けて、窒素、液化ガス、Ｒ１３４ａ、プロパンなどの冷媒により再液化することができる。

ガス燃料液化器２８の再液化の構成及び作動は既に広く知られているため、詳細な説明は省略する。

上述したガス燃料液化器２８を通じた本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システム１の各構成の有機的結合による駆動について、図１１の（ａ）及び（ｂ）を通じて以下に説明する。

図１１の（ａ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みするとき、本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートであり、図１１の（ｂ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みした後搬送するとき、本発明の第８実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートである。

本発明の第８実施例では、図１１の（ａ）及び（ｂ）のそれぞれのＶＯＣの流れ、即ち、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときまたはオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積み完了後搬送するときのＶＯＣの流れが全て上述した第７実施例と同一であるため、それに代える。

但し、第２熱交換器１６ｂにより圧縮されたＶＯＣと熱交換して加熱された蒸発ガスまたは気化された液化ガスの流れは、ガス燃料液化器２８に供給されて消費される点が相違する。

このような違いにより、本発明の実施例では、第２熱交換器１６ｂにより熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスをガス燃料液化器２８を通じて再液化することができ、蒸発ガスまたは液化ガスの無駄遣いを防止し、システムの利用効率を最適化する効果がある。

図１２は本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１２を参照すると、本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第７実施例と対比すると、第１及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂの配置が相違し、第２熱交換器１６ｂの駆動時期が相違することにより、ＶＯＣの流れが相違するように変更されるため、これを中心として説明する。

ここで、新たに命名される第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃは、上述した実施例において第１及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂに含まれていラインや、上述した実施例と第１及び第２ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂの相違点を説明しやすくするために命名されたものに過ぎない。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａは第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａを備え、第２熱交換器１６ｂと連結されてもよい。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａはオイル貯蔵タンクＯＴから連結されるＶＯＣ排出ライン１３と連結されてもよく、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、ＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣの供給を受けて大量のＶＯＣが流動することができる。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂは第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂを備え、第２熱交換器１６ｂと連結される。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂはオイル貯蔵タンクＯＴから連結されるＶＯＣ排出ライン１３と連結されてもよく、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積み完了した後搬送するとき、ＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣの供給を受けて少量のＶＯＣが流動することができる。

第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃは第２熱交換器１６ｂと気液分離器１７を連結し、第２熱交換器１６ｂで熱交換されて少なくとも一部が再液化されたＶＯＣを気液分離器１７に供給することができる。

また、本発明の実施例において、第２熱交換器１６ｂはオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときまたはオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積み完了後搬送するときに全て稼動されることができる。

このように、本発明の第９実施例では、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、多量のＶＯＣを冷却するが、さらに第２熱交換器１６ｂを使用することができるため、冷却媒体を十分に供給できるようになり、再液化の信頼性が向上し、第１熱交換器１６ａをバックアップすることができるメリットがある。

勿論、処理容量の限界によって第１熱交換器１６ａの完全なバックアップは難しいが、第１熱交換器１６ａのメンテナンスまたは修理期間の間のバックアップは十分可能である。

上述した第１〜第３ＶＯＣ排出ライン１３ａ、１３ｂ、１３ｃを通じた本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システム１の各構成の有機的結合による駆動について、図１２の（ａ）と（ｂ）を通じて以下に説明する。

図１２の（ａ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みするとき、本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートであり、図１２の（ｂ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みした後搬送するとき、本発明の第９実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートである。

図１２の（ａ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは多量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給する。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給されたＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａに供給されて圧縮された後、第１熱交換器１６ａに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは第２熱交換器１６ｂに供給されてさらに冷却されることができ、これにより、完全な再液化が行われることができる。

第２熱交換器１６ｂで再液化されたＶＯＣは、第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃを介して気液分離器１７に供給されて気相と液相に分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

ここで、ＶＯＣと熱交換された海水は再び海（Ｓｅａ）に排出されることができる。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときに発生する多量のＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａを通じて大量処理することができるため、システムの安定性が向上する効果があり、さらに第２熱交換器１６ｂで冷却させることができ、ＶＯＣの再液化性能を最大化する効果及び再液化の信頼性を向上させる効果がある。

図１２の（ｂ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは少量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給する。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給されたＶＯＣは、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂに供給されて圧縮された後、第２熱交換器１６ｂに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃを介して気液分離器１７に供給されて気相と液相に分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するときに発生する少量のＶＯＣは、少量の処理能力を有する第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂ及び第２熱交換器１６ｂを通じて処理することができ、システムの消費動力を最適化することができ、エネルギーの無駄遣いを減らす効果がある。

ここで、ＶＯＣと熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスは、ガス燃料処理部２０に供給されて処理された後、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されるか、ＶＯＣ貯蔵タンク１５から供給されるＶＯＣと混合されてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されてもよい。

図１３は本発明の第１０実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１３を参照すると、本発明の第１０実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第９実施例と対比すると、ガス燃料処理部２０の代わりにガス燃料液化器２８が備えられてもよい。

但し、このような違いは、上述した第８実施例での第７実施例との相違点と同じであり、本実施例の構成及びそれによる効果は第８実施例を通じて十分に理解できるため、本実施例に対する記述は省略する。

図１４は本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１４を参照すると、本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第９及び第１０実施例と対比すると、気液分離器（第１気液分離器１７ａ）がさらに備えられる点が相違するため、これを中心として説明する。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ、第１熱交換器１６ａ及び第１気液分離器１７ａを備え、第２熱交換器１６ｂと連結されてもよい。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａはオイル貯蔵タンクＯＴから連結されるＶＯＣ排出ライン１３と連結されてもよく、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、ＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣの供給を受けて大量のＶＯＣが流動することができる。

第１気液分離器１７ａは、第１ＶＯＣ排出ライン１３ａ上に備えられて少なくとも一部が再液化されたＶＯＣを一時的に貯蔵することができ、また、少なくとも一部が再液化されたＶＯＣを気相と液相に分離することができ、気相のＶＯＣは再び第２熱交換器１６ｂに供給し、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給することができる。

第１気液分離器１７ａは、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときに使用され、上述したように大量のＶＯＣを一時的に貯蔵することができ、流量バッファの役割をすることができる。

第２気液分離器１７ｂは上述した実施例で記述した気液分離器１７と同じであり、詳細な説明は省略する。

このように、本発明の第１１実施例では、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき多量のＶＯＣを再液化処理するのに追加で第１気液分離器１７ａを備えることで、大量のＶＯＣを処理するのに必要な流量バッファの役割をすることができ、ＶＯＣの処理の信頼性が向上するメリットがある。

上述した構成を通じた本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システム１の各構成の有機的結合による駆動について、図６の（ａ）及び（ｂ）を通じて以下に説明する。

図１４の（ａ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みするとき、本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートであり、図１４の（ｂ）は原油貯蔵タンクに原油を船積みした後搬送するとき、本発明の第１１実施例によるＶＯＣ処理システムでのＶＯＣのフローチャートである。

図１４の（ａ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは多量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給する。

第１ＶＯＣ排出ライン１３ａに供給されたＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａに供給されて圧縮された後、第１熱交換器１６ａに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは、第１気液分離器１７ａに供給されて一時的に貯蔵されることができ、このとき、気相と液相に分離されることができる。

第１気液分離器１７ａで分離された液相はＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給され、分離された気相は第２熱交換器１６ｂに供給されてさらに冷却されて再液化されることができる。

第２熱交換器１６ｂで再液化されたＶＯＣは第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃを介して第２気液分離器１７ｂに供給されて気相と液相に再び分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

ここで、ＶＯＣと熱交換された海水は再び海（Ｓｅａ）に排出されることができ、ＶＯＣと熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスはガス燃料処理部２０に供給されてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されることができる。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みするときに発生する多量のＶＯＣは、第１ＶＯＣ圧縮機１１ａ及び第１熱交換器１６ａを通じて大量処理することができるとともに、第１気液分離器１７ａを通じて一定流量を一時的に貯蔵することができるため、各駆動装置の過負荷を防止する効果があり、システムの安定性が向上する効果もあり、さらに第２熱交換器１６ｂで冷却させることができるため、ＶＯＣの再液化性能を最大化する効果及び再液化の信頼性を向上させる効果がある。

図１４の（ｂ）における実線の流れをみると、オイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するとき、オイル貯蔵タンクＯＴでは少量のＶＯＣが発生する。このとき、オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣ排出ライン１３を介してＶＯＣを第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給する。

第２ＶＯＣ排出ライン１３ｂに供給されたＶＯＣは、第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂに供給されて圧縮された後、第２熱交換器１６ｂに供給され、海水から冷熱の供給を受けて少なくとも一部が再液化される。

少なくとも一部が再液化されたＶＯＣは、第３ＶＯＣ排出ライン１３ｃを介して第２気液分離器１７ｂに供給されて気相と液相に分離され、気相のＶＯＣはその他の需要先ＤＥに供給されて消費され、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に供給されて貯蔵される。

このようにオイル貯蔵タンクＯＴに原油を船積みした後搬送するときに発生する少量のＶＯＣは、少量の処理能力を有する第２ＶＯＣ圧縮機１１ｂ及び第２熱交換器１６ｂだけで処理することができるため、システムの消費動力を最適化することができ、エネルギーの無駄遣いを減らす効果がある。

ここで、ＶＯＣと熱交換された液化ガスまたは蒸発ガスは、ガス燃料処理部２０に供給されて処理された後、メインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されるか、ＶＯＣ貯蔵タンク１５から供給されるＶＯＣと混合されてメインエンジンＭＥまたは発電エンジンＧＥの燃料として使用されてもよい。

上述したように、本発明によるＶＯＣ処理システム１及び船舶Ｓは、ＶＯＣの発生時期に応じて処理する構成を変更させることにより、ＶＯＣの処理効率及びエネルギーの消費効率が最大化する効果がある。

図１５は本発明の第１２実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１５を参照すると、本発明の第１２実施例によるＶＯＣ処理システム１は、オイル貯蔵タンクＯＴ、ガス燃料貯蔵タンクＧＴ、ＶＯＣ処理部１０、ガス燃料処理部２０を含む。以下では、本実施例が上述した内容と比べて変わる点を中心として説明する。

ＶＯＣ処理部１０は、原油などのオイルを貯蔵したオイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣを処理してメインエンジンＭＥや発電エンジンＧＥなどに供給する。このため、ＶＯＣ処理部１０はＶＯＣ圧縮機１１、気液分離器１７などを含む。

ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣを圧縮する。ＶＯＣ圧縮機１１はエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどで要求する圧力に適するようにＶＯＣを圧縮することができ、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの種類に応じてＶＯＣ圧縮機１１で出力されるＶＯＣの圧力は１０ｂａｒ〜６００ｂａｒなどであってもよい。

ＶＯＣ圧縮機１１は可変圧縮機であってもよく、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの負荷に応じて圧縮比が可変されてもよい。即ち、船舶Ｓが出すべき船速に応じてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの負荷が異なるように決定されることができるため、ＶＯＣ圧縮機１１は要求船速を考慮してＶＯＣの圧力を調整することができる。

また、例えば、メインエンジンＭＥがＸＤＦである場合、要求圧力は１８ｂａｒ前後で、発電エンジンＧＥの要求圧力は１０ｂａｒで、その他の需要先ＤＥであるボイラーなどの要求圧力は８ｂａｒなどであることができるため、ＶＯＣ圧縮機１１は、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどの要求圧力に対応してＶＯＣの圧縮を調整することができる。

図面とは異なり、混合機２７がメインエンジンＭＥの上流と発電エンジンＧＥの上流にそれぞれ備えられて、メインエンジンＭＥ、発電エンジンＧＥなどがガス燃料で基本稼動し、必要に応じて各エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥにＶＯＣの混合がＯｎ／Ｏｆｆされるシステムである場合には、ＶＯＣが伝達されるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥがメインエンジンＭＥであるか、発電エンジンＧＥであるかに応じてＶＯＣ圧縮機１１の圧縮比が異なることができる。

上記とは異なり、ＶＯＣ圧縮機１１は固定圧縮機であってもよく、ＶＯＣ圧縮機１１はメインエンジンＭＥの要求圧力（例えば、１８ｂａｒ）より低い圧力（例えば、７〜１０ｂａｒ）にＶＯＣを圧縮することができる。

実際の運航事例を参照すると、メインエンジンＭＥを最大負荷で稼動しないため、燃料が最大要求圧力に達していない圧力に圧縮されて消費されており、それでもＭＣＲ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｎｔｉｎｏｕｓ Ｒａｔｉｎｇ）を満たすのに全く問題なかった。

従って、本発明は、実際の運航事例のデータに基づいて、ＶＯＣ圧縮機１１がメインエンジンＭＥより要求圧力の低い発電エンジンＧＥなどの要求圧力に合わせてＶＯＣを圧縮して供給するようにして、電力を節減しながらも運航に支障を与えないようにすることができる。

気液分離器１７はＶＯＣを気液分離する。ＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴの内部で揮発されて気体状態で排出されるのが一般的であるが、ＶＯＣ圧縮機１１で圧縮されることによって圧力が上昇して相変化が生じ、液体状態が混入されることがある。従って、気液分離器１７はＶＯＣに含まれた液相を取り除いて気相だけがエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどに供給されるようにして、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの効率を保障することができる。

ちなみに、ＶＯＣ圧縮機１１の上流でＶＯＣに液体が混入されることもあるが、この場合は、ＶＯＣ圧縮機の前段にノックアウトドラム（Ｋｎｏｃｋ−ｏｕｔ ｄｒｕｍ）を配置して液相を分離することで、ＶＯＣ圧縮機１１に気相だけが流入させることができる。

但し、オイル貯蔵タンクＯＴにオイルがロードされる場合には船舶Ｓが推進しないため、推進用メインエンジンＭＥは稼動しない。従って、気液分離器１７で分離される気相のＶＯＣは、後述する液相のＶＯＣと同様にオイル貯蔵タンクＯＴなどにリターンされることができる。

オイル貯蔵タンクＯＴから気液分離器１７にはＶＯＣ排出ライン１３が連結され、ＶＯＣ排出ライン１３はオイル貯蔵タンクＯＴの内圧などに基づいてＶＯＣの流れを許容及び制御することができる。

気液分離器１７にはＶＯＣ回収ライン１７１が設けられてもよいが、ＶＯＣ回収ライン１７１は気液分離器１７で分離された液相のＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴに回収することができる。ＶＯＣ圧縮機１１は、例えば、１０ｂａｒにＶＯＣを圧縮することができるが、この場合、気液分離器１７で液相のＶＯＣ（ＬＶＯＣ）は約６％前後で生成されることができる。

ＶＯＣ回収ライン１７１はオイル貯蔵タンクＯＴの内部において上端及び／または下端などに注入されることができ、ＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮されたＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴの内部空間に流入されながら圧力が低下し、ジュール・トムソン効果によって冷却されることができる。

従って、ＬＶＯＣのリターンによりオイル貯蔵タンクＯＴの内部温度を多少低下させることが可能で、これにより、ＶＯＣの発生を抑制することができる。但し、オイル貯蔵タンクＯＴは粘度が高くなることを防止する必要があるが、オイルを貯蔵した船舶Ｓの航路温度（赤道航路の場合、３０度以上）、オイル貯蔵タンクＯＴ内に満たされているオイルの量（最大９８％）などを考慮すると、ＬＶＯＣのリターンにもかかわらず、別途のヒーティングが要求されるものではない。

ＶＯＣ排出ライン１３においてＶＯＣ圧縮機１１の上流にはＣＯ２吸着器１３３が設けられてもよい。ＣＯ２吸着器１３３はＶＯＣからＣＯ２を除去して後述する混合機２７に伝達する。即ち、ＶＯＣ圧縮機１１はＣＯ２吸着器１３３によってＣＯ２が除去されたＶＯＣを圧縮することができる。

ＶＯＣは原油などのオイルから揮発した成分であり、上述したようにプロパン、ブタンなどのヘビーカーボン（重炭化水素）が主要成分である。しかし、本発明は、ＶＯＣをＬＮＧなどのガス燃料と一緒にエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給するが、ガス燃料で駆動するエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥはメタン価によって効率が調整されるため、メタン価の低いＶＯＣが多量流入されると、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動効率が低下する恐れがある。

また、ＶＯＣは、ガス燃料と熱交換及び／または混合されてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されるが、この場合、ＶＯＣに含まれたＣＯ２によって低温腐食が発生することがある。

従って、本発明は、圧縮前のＶＯＣからＣＯ２を吸着除去することにより、ガス燃料に混合されるＶＯＣのメタン価を多少上げることができ、また、熱交換器１６や混合機２７における低温腐食の問題を解消することができる。

ＣＯ２吸着器１３３は現在知られている様々な方式を利用してＣＯ２をＶＯＣから除去することができるため、ＣＯ２吸着器１３３の具体的な構成は特に限定しない。また、ＣＯ２吸着器１３３は用語表現にもかかわらず、吸着以外の方法でＣＯ２を除去する構成であってもよいことは言うまでもない。

ガス燃料処理部２０はＬＮＧなどのガス燃料をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給する。本発明は、ガス燃料の他にＶＯＣが混合されてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されてもよく、このため、ガス燃料処理部２０は混合機２７を含む。

混合機２７は、ＶＯＣをガス燃料と混合して船舶Ｓに搭載されるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどに供給することができる。このとき、混合機２７に伝達されるＶＯＣは上述した気液分離器１７で分離される気相のＶＯＣ（ＳＶＯＣ）であってもよい。

混合機２７に流入された気相のＶＯＣは、ＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮されてから気液分離されたものであり、ガス燃料と混合された後、必要に応じてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに相応しい温度及び圧力を有するように状態が調整されてからエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどに供給されることができる。

このため、ガス燃料処理部２０はガス燃料ポンプ２１やガス燃料気化器２２を含んでもよく、上の構成は混合機２７の上流及び／または下流などに適切に配置されてもよい。

ガス燃料処理部２０はガス燃料貯蔵タンクＧＴから混合機２７に連結されるガス燃料供給ライン２３を含んでもよく、本発明において、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥは基本的にガス燃料で稼動するタイプであることを考慮すると、混合機２７からエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥまでのラインはガス燃料供給ライン２３と称されてもよい。

ガス燃料貯蔵タンクＧＴから混合機２７に連結されるラインは、液相のガス燃料が流れるガス燃料供給ライン２３と一緒に、またはガス燃料供給ライン２３に代わって、気相のガス燃料である蒸発ガスが流れる蒸発ガス供給ライン２６を含んでもよい。

この場合、液相のガス燃料と気相のガス燃料に対してメタン価が互いに異なることを考慮して、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥのロードに応じてＶＯＣの混合比率の他にガス燃料中の液相と気相の混合比率も調整されることができる。従って、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに流入される燃料のメタン価が適切に保持されることができる。

このように、本実施例は、ＶＯＣを圧縮した後、ＳＶＯＣはガス燃料と混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥなどに供給し、ＬＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴに復帰させることで、ＶＯＣの大気排出を抑制し、ガス燃料の使用量を節減することができる。

図１６は本発明の第１３実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１６を参照すると、本発明の第１３実施例によるＶＯＣ処理システム１は、上述した第１２実施例と対比すると、ＶＯＣ処理部１０の構成が異なってもよい。

本実施例において、ＶＯＣ処理部１０は熱交換器１６、ＶＯＣ貯蔵タンク１５をさらに含む。熱交換器１６はオイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを冷却する。このとき、熱交換器１６がＶＯＣを冷却するのに用いる冷媒は、ガス燃料、ガス燃料の気化に用いられる熱媒（グリコールウォーター、海水、清水など）、及び／または船舶Ｓ内で使用されるクーリング用清水などであってもよいが、特に限定しない。但し、以下、本実施例では、便宜上、熱交換器１６がガス燃料でＶＯＣを冷却することに限定して説明する。

熱交換器１６はオイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣをガス燃料と熱交換して冷却する。このため、ガス燃料供給ライン２３はガス燃料貯蔵タンクＧＴから分岐されて熱交換器１６及び混合機２７にそれぞれ連結されてもよい。

また、図面とは異なり、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液相のガス燃料は、ガス燃料供給ライン２３を介して混合機２７に伝達されてＶＯＣと混合された後、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給され、ガス燃料貯蔵タンクＧＴ内で蒸発された気相のガス燃料は、蒸発ガス供給ライン２６を介して熱交換器１６に伝達されてＶＯＣと熱交換された後、ガス燃焼装置（ＧＣＵ、不図示）などによって燃焼されてもよい。

即ち、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから混合機２７にはガス燃料供給ライン２３が連結され、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから熱交換器１６には蒸発ガス供給ライン２６が連結されることができる。

この場合、熱交換器１６はＶＯＣ圧縮機１１の下流に設けられて約１０ｂａｒに圧縮されたＶＯＣをガス燃料で冷却することができ、冷却されたＶＯＣの温度は約−２０℃前後であることができる。ＶＯＣの温度及び圧力の数値は上記に限定されない。

気液分離器１７は熱交換器１６の下流に設けられて冷却されたＶＯＣを気液分離することができ、ＶＯＣは圧縮によって沸点が上昇してから冷却されて気液分離器１７に伝達されるため、本実施例はＶＯＣの液化率を上げることができる。このとき、気液分離器１７は、ＬＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴに回収するか、及び／またはＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達することができる。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は、熱交換器１６で冷却された後、気液分離器１７で分離された液相のＶＯＣであるＬＶＯＣを貯蔵する。勿論、オイルをロードするとき、ＶＯＣ貯蔵タンク１５は気液分離器１７で分離された気相のＶＯＣであるＳＶＯＣも一緒に貯蔵することができる。

オイル貯蔵タンクＯＴは揮発されるＶＯＣの他にその他の原油成分を収容することができるが、ＶＯＣ貯蔵タンク１５はオイルから揮発された重炭化水素成分のみを貯蔵しておくため、ＶＯＣ貯蔵タンク１５を活用してＶＯＣをガス燃料に混合すると、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥへの供給制御がより容易になることができる。

気液分離器１７からＶＯＣ貯蔵タンク１５にはＶＯＣ貯蔵ライン１５１が連結されてもよく、ＶＯＣ貯蔵タンク１５から混合機２７にはＶＯＣ供給ライン１５２が連結される。ＶＯＣ貯蔵タンク１５は液相のＶＯＣを貯蔵することができるが、液相のＶＯＣは外部からの熱浸透などの要因により自然気化することができる。

この場合、ＶＯＣ供給ライン１５２にはＶＯＣ貯蔵タンク１５で気化されたＶＯＣが流れることができ、液相のＶＯＣはＶＯＣ貯蔵タンク１５に残留していて、必要に応じてオイル貯蔵タンクＯＴに回収されるか、別の加熱源により気化されて混合機２７に伝達されることができる。

ＶＯＣ貯蔵タンク１５は熱交換器１６で過冷却された後、気液分離器１７で分離された低温液相のＶＯＣを貯蔵することができ、この場合、ＶＯＣ貯蔵タンク１５での追加蒸発が抑制されてＶＯＣ貯蔵タンク１５内部の圧力上昇を最小化することができる。

本実施例は、ガス燃料が混合機２７に伝達されるか、熱交換器１６に供給されるが、熱交換器１６に供給されるガス燃料の量が減少すると、ＶＯＣの冷却が十分に行われないため、気液分離器１７やＶＯＣ貯蔵タンク１５から混合機２７に供給されるＳＶＯＣが増加する。

逆に、熱交換器１６に供給されるガス燃料の量が減少すると、ＶＯＣの冷却が十分に行われるようになるため、混合機２７に供給されるＳＶＯＣの量が減少することができる。

即ち、本実施例は、熱交換器１６に供給されるガス燃料の量が混合機２７に流入されるＶＯＣの量を決めるのに用いれることができるため、熱交換器１６に向かうガス燃料の流れは、オイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣの量、ＶＯＣ圧縮機１１の負荷、ＶＯＣ貯蔵タンク１５のレベル、内圧などに応じて制御されることができる。

図１７は本発明の第１４実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１７を参照すると、本実施例は、上述した第１３実施例とは異なり、熱交換器１６でＶＯＣによって加熱されたガス燃料が混合機２７に伝達されることができる。このため、ガス燃料供給ライン２３は熱交換器１６を経由して混合機２７に連結される。

この場合、熱交換器１６は液相のガス燃料を利用してＶＯＣを冷却することができ、特に、熱交換器１６はガス燃料を利用してＶＯＣを過冷却させて後述するＶＯＣ貯蔵タンク１５に伝達することができる。このとき、熱交換器１６はＶＯＣを−４０℃前後に過冷却させることができる。

ＶＯＣが過冷却されると、ＶＯＣに含まれたＣＯ２によってＨｙｄｒａｔｅが生成される恐れがあるが、これは上述したＣＯ２吸着器１３３によってＶＯＣ内のＣＯ２が除去されることによって解消されることができる。

本実施例は、熱交換器１６の冷却（過冷却）のために液相のガス燃料を使用することができ、ガス燃料貯蔵タンクＧＴ内で蒸発した気相のガス燃料は、蒸発ガス供給ライン２６を介して補助ボイラーやＩＧＧなどのその他の需要先ＤＥに供給されることができる。

即ち、液相のガス燃料より温度が多少高い気相のガス燃料は、ＶＯＣと熱交換せずに消費されるように設けられてもよく、ＶＯＣは液相のガス燃料だけで冷却されることができる。

このように、本実施例は、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される低温のガス燃料をＶＯＣで加熱することができるため、ガス燃料の気化に使用されるエネルギーを節減することができる。

また、本実施例は同時にＶＯＣを冷却（過冷却）してＬＶＯＣで貯蔵することにより、ＶＯＣの混合流量を効果的に調整してメタン価を合わせ、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動効率を保障することができる。

図１８は本発明の第１５実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１８を参照すると、本発明の第１５実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣが供給されるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥが制限されることができる。図面のように、混合機２７からＶＯＣとガス燃料の供給を受けるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥは発電エンジンＧＥなどであってもよく、船舶Ｓの推進のために設けられるメインエンジンＭＥはＶＯＣの混合なしにガス燃料の供給を受けることができる。

メインエンジンＭＥがＸＤＦである場合、メインエンジンＭＥの要求メタン価は６０ＭＮ以上であることができる。しかし、ＶＯＣのメタン価は２０ＭＮ前後であるため、ＶＯＣをガス燃料に混合すると、メインエンジンＭＥに流入される燃料のメタン価が十分でないため、問題になる恐れがある。

勿論、上述した実施例では、ＣＯ２吸着器１３３、メタン価が高い気相のガス燃料である蒸発ガス供給などによりメタン価を合わせることができるが、ＶＯＣの供給量が均一でないことを考慮すると、メインエンジンＭＥに流入される燃料のメタン価は変動されることができる。

従って、本実施例は、オイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵されたオイルの貯蔵量、航路温度などの変数に応じてＶＯＣの混合量が変動されてメインエンジンＭＥの出力が変動するのを防止するために、メインエンジンＭＥはＶＯＣの混合なしにガス燃料だけで稼動されるようにする。

このため、ガス燃料供給ライン２３及び／または蒸発ガス供給ライン２６は、混合機２７の上流で分岐されてメインエンジンＭＥ及び発電エンジンＧＥにそれぞれ連結されることができる。即ち、混合機２７の下流にはメインエンジンＭＥが設けられず、発電エンジンＧＥとその他の需要先ＤＥなどが配置されることができる。

このように、本実施例は、ＶＯＣがメインエンジンＭＥに伝達されるガス燃料には混合されないようにし、発電エンジンＧＥ及び／またはその他の需要先ＤＥのみに供給されるようにすることで、メインエンジンＭＥの出力が変動することを抑制して船舶Ｓの航海安定性を確保することができる。

図１９は本発明の第１６実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図１９を参照すると、本発明の第１６実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣ圧縮機１１を多段で設けて、ＶＯＣ圧縮機１１の間にインタークーラー１１１を配置してもよい。

ＶＯＣ圧縮機１１はＶＯＣを多段圧縮するように複数個で設けられてもよく、この場合、気液分離器１７に流入されるＶＯＣの圧力は上述した実施例での圧力より高いことができる。従って、本実施例は、ＶＯＣの追加圧縮によりＶＯＣの沸点を高めてＬＶＯＣをさらに多く生産することができる。

インタークーラー１１１は複数個のＶＯＣ圧縮機１１の間に設けられてＶＯＣを冷却する。このとき、インタークーラー１１１がＶＯＣの冷却に使用する冷媒は制限されず、上述した実施例の熱交換器１６で説明したようにガス燃料をインタークーラー１１１での冷媒として活用することができる。

この場合、ガス燃料供給ライン２３及び／または蒸発ガス供給ライン２６はガス燃料貯蔵タンクＧＴからインタークーラー１１１を経由するように設けられてもよく、その後、混合機２７に連結されることができる。

インタークーラー１１１はＶＯＣ圧縮機１１によって１次的に圧縮されたＶＯＣをガス燃料などで冷却し、冷却されたＶＯＣのうち少なくとも一部をＶＯＣ貯蔵タンク１５に回収することができる。このとき、ＶＯＣ貯蔵タンク１５に回収されるＶＯＣはＬＶＯＣであってもよく、インタークーラー１１１は冷却及び気液分離の機能を行うことができる構造であってもよい。

インタークーラー１１１からＶＯＣ貯蔵タンク１５にはＶＯＣ貯蔵ライン１５１が連結されることができ、インタークーラー１１１はガス燃料などをＶＯＣと熱交換してＶＯＣを冷却し、冷却されたＶＯＣのうち液相のＶＯＣをＶＯＣ貯蔵タンク１５に回収することができる。

このとき、インタークーラー１１１は上述した熱交換器１６で説明したように、ガス燃料によりＶＯＣを過冷却させてＶＯＣ貯蔵タンク１５にＶＯＣが過冷却状態で回収されるようにすることで、ＳＶＯＣの発生を抑制することもできる。

また、インタークーラー１１１は、冷却されたＶＯＣのうち少なくとも一部であるＬＶＯＣなどをＶＯＣ貯蔵タンク１５の他にオイル貯蔵タンクＯＴにも回収することができ、このため、インタークーラー１１１からオイル貯蔵タンクＯＴにＶＯＣ回収ライン１７１が連結されてもよい。

このように、本実施例は、ＶＯＣ圧縮機１１を多段で備えて気液分離器１７でＬＶＯＣの回収率をさらに上げることができ、ＶＯＣ圧縮機１１の間に設けられるインタークーラー１１１でもＬＶＯＣを回収することができるため、ＶＯＣを液化する構成を別途設けなくてもＶＯＣの回収効率を十分に向上させることができる。

図２０は本発明の第１７実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図２０を参照すると、本発明の第１７実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ガス燃料処理部２０がガス燃料気化器２２を備え、熱交換器１６とガス燃料気化器２２が間接連結されてもよい。

ガス燃料気化器２２は、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから混合機２７に連結されるガス燃料供給ライン２３上に設けられ、ガス燃料を熱媒で加熱する。ガス燃料気化器２２は制限されない様々な種類の熱媒を利用して、ガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液相（または気相）のガス燃料を加熱することができ、例えば、熱媒は海水、スチーム、グリコールウォーターなどであってもよい。

このため、ガス燃料気化器２２には熱媒を供給するための熱媒供給部２２１が設けられてもよい。熱媒供給部２２１は熱媒を循環するライン（符号不図示）と熱媒をポンプする熱媒ポンプ（不図示）、熱媒ヒーター（不図示）などの構成を含んでもよい。

ＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮されたＶＯＣを冷却する熱交換器１６はガス燃料気化器２２の熱媒を利用することができる。即ち、熱媒循環ラインはガス燃料気化器２２に一側が連結され、熱交換器１６に他側が連結される。

このとき、熱媒は、ガス燃料気化器２２でガス燃料を加熱しながら冷却された後、熱交換器１６に流入されてＶＯＣを冷却させることができる。従って、本実施例は、ガス燃料によって冷却された熱媒がＶＯＣとの熱交換によって加熱されることができるため、熱媒ヒーターを省略または最小化することができる。

勿論、熱媒供給部２２１は、熱媒が熱交換器１６に供給される流量に応じて熱媒ヒーターの負荷及び／または熱媒循環ラインから熱媒ヒーターに流入されるか、熱媒ヒーターを迂回する流量などを適切に調整することができる。

このように、本実施例は、ＶＯＣの冷却時のガス燃料の気化に使用される熱媒を活用することで、エネルギーの節減を具現することができる。

図２１は本発明の第１８実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。

図２１を参照すると、本発明の第１８実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣ処理部１０がＶＯＣポンプ１５４、ＶＯＣ噴射機１５７２を含む。

ＶＯＣポンプ１５４はオイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣを加圧する。オイル貯蔵タンクＯＴからＶＯＣポンプ１５４まではＶＯＣ排出ライン１３が連結されてもよく、ＶＯＣポンプ１５４は気相または液相でＶＯＣ排出ライン１３に沿って排出されたＶＯＣを適正圧力に加圧する。

また、本実施例は、ＶＯＣポンプ１５４の代わりにＶＯＣ圧縮機１１を使用することもできる。即ち、ＶＯＣはオイル貯蔵タンクＯＴで気体状態で揮発されてＶＯＣ排出ライン１３を介して排出されることができるため、ＶＯＣ排出ライン１３にはＶＯＣの状態を考慮してＶＯＣの昇圧が可能な全ての構成を設けることができる。

即ち、ＶＯＣポンプ１５４とＶＯＣ圧縮機１１が一緒に備えられてもよく、例えば、ＶＯＣ排出ライン１３に気液分離器１７が配置され、気液分離器１７の下流においてＶＯＣポンプ１５４とＶＯＣ圧縮機１１が並列に設けられて、気液分離器１７で分離されたＬＶＯＣはＶＯＣポンプ１５４に、ＳＶＯＣはＶＯＣ圧縮機１１に伝達されることができる。ちなみに、以下で説明するＶＯＣポンプ１５４は、ＶＯＣ圧縮機１１に置き換えられるか、またはＶＯＣポンプ１５４とＶＯＣ圧縮機１１のセットに置き換えられてもよい。

ＶＯＣ噴射機１５７２は加圧／圧縮されたＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴ内にリターンさせる。加圧されたＶＯＣの圧力は２〜１０ｂａｒ（例えば、３ｂａｒ前後）であることができ、ＶＯＣ噴射機１５７２は加圧されたＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴ内にリターンさせてＶＯＣの減圧を具現することができる。

特に、ＶＯＣ噴射機１５７２はオイル貯蔵タンクＯＴの内部に噴霧形態でＶＯＣを噴射し、噴射されたＶＯＣが減圧によって冷却されてオイル貯蔵タンクＯＴ内のオイル温度を下げるようにすることができる。

即ち、ＶＯＣ噴射機１５７２はＶＯＣポンプ１５４などによって加圧されたＶＯＣをオイル貯蔵タンクＯＴの内部に噴射するスプレーであり、このとき、噴射されるＶＯＣは圧力がオイル貯蔵タンクＯＴの内圧に収束されることによって減圧されてジュール・トムソン効果によって冷却されることができる。従って、リターンされると同時に冷却されたＶＯＣによって、オイル貯蔵タンクＯＴの内部でのＶＯＣ発生量が抑制されることができる。

ＶＯＣポンプ１５４などからＶＯＣ噴射機１５７２にはＶＯＣリターンライン１５７が連結されることができ、ＶＯＣリターンライン１５７上にはＶＯＣリターンバルブ１５７１が設けられてもよい。ＶＯＣリターンバルブ１５７１はオイル貯蔵タンクＯＴに貯蔵されたオイルの温度及び／または圧力に応じて開度が調整されることができる。

例えば、オイル貯蔵タンクＯＴの内部のＶＯＣ発生量の抑制が必要と判断される場合、ＶＯＣリターンバルブ１５７１は十分に開放されてＶＯＣがＶＯＣポンプ１５４を経て加圧された後、ＶＯＣ噴射機１５７２によってオイル貯蔵タンクＯＴ内で噴射されるようにすることができる。

上述したＶＯＣ排出ライン１３はＶＯＣポンプ１５４の上流で分岐されて船舶Ｓに搭載される需要先に連結されることができる。このとき、需要先はボイラー、ＩＧＧなどであってもよく、ＶＯＣ排出ライン１３はオイル貯蔵タンクＯＴで発生したＶＯＣを加圧せずにボイラーなどに伝達することができる。

このため、オイル貯蔵タンクＯＴは、内部で発生するＶＯＣを蓄積して内圧をボイラーの要求圧力まで上げることができる。即ち、ＶＯＣリターンバルブ１５７１は、オイル貯蔵タンクＯＴの内部の圧力がボイラーなどの要求圧力に到するまで開放されない状態を保持することができる。

オイル貯蔵タンクＯＴは、例えば、内部で発生するＶＯＣを蓄積して内圧を２ｂａｒ〜３ｂａｒ以上に上げることができる。勿論、オイル貯蔵タンクＯＴが蓄積する内圧はボイラーなどの要求圧力に応じて異なることができる。

このように、本実施例は、オイル貯蔵タンクＯＴ内で発生したＶＯＣを加圧してからオイル貯蔵タンクＯＴの内部に噴射することで、オイル貯蔵タンクＯＴでのＶＯＣ発生を抑制することができる。

及び／または本実施例は、オイル貯蔵タンクＯＴの圧力を３ｂａｒ前後まで上昇させて圧縮せずにｆｒｅｅ ｆｌｏｗでＶＯＣをボイラーなどに供給して消費することで、ＶＯＣを処理するための構成を簡素化することができる。

図２２〜図２４は本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図であり、図２５は本発明の第１９実施例によるＶＯＣ処理システムの概念図である。

図２２〜図２４における点線はＶＯＣ排出ライン１３、実線はＶＯＣリターンライン１５７、一点鎖線はバンカリングラインＢＬを意味し、太さが太く示された部分は流量が存在する部分を意味する。

本実施例によるＶＯＣ処理システム１は、複数個のオイル貯蔵タンクＯＴに対してバンカリングラインＢＬによるバンカリングと同時にＶＯＣ回収を行うことで、ＶＯＣの排出を根本的に遮断することができ、また、ＶＯＣを除去するための装置を別途設ける必要もない。以下で詳細に説明する。

本実施例は、ＶＯＣ圧縮機１１（ＶＯＣポンプ１５４に置き換えてもよい。）がオイル貯蔵タンクＯＴにオイルをロードするときに発生するＶＯＣを加圧する。上述した実施例は既にオイルが積載されたオイル貯蔵タンクＯＴから発生したＶＯＣをＶＯＣ圧縮機１１が圧縮するが、本実施例は、バンカリングと同時にＶＯＣ圧縮が行われることができる。

具体的に、ＶＯＣ圧縮機１１は、図２２に示したようにロード中の第１オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを圧縮してロード前の第２オイル貯蔵タンクＯＴに伝達する。以下において、第１、第２はバンカリング順に応じて番号を付与したが、これに限定されない。また、第２オイル貯蔵タンクＯＴは二番目ではない三番目またはそれ以上を意味することができる。

従来の場合、バンカリング時に多量に発生するＶＯＣは燃やして捨てるか、不要に消費されていたが、本実施例はＶＯＣを回収してＶＯＣの燃焼などが必要なくなる。

本実施例は、ロード中のオイル貯蔵タンクＯＴで発生したＶＯＣをロード前の空いているオイル貯蔵タンクＯＴに伝達する。このとき、ＶＯＣは、ＶＯＣ圧縮機１１によって圧縮された後、空いているオイル貯蔵タンクＯＴに伝達されることによってオイル貯蔵タンクＯＴの内圧よりは高い圧力で供給されるが、ＶＯＣが流入されるオイル貯蔵タンクＯＴは空いているため、高い圧力のＶＯＣが流入されてもＶＯＣは体積膨張により減圧されることができ、問題にならない。

ＶＯＣ圧縮機１１は、図２３に示したように既にＶＯＣが流入された第２オイル貯蔵タンクＯＴのロード時に、第２オイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣを圧縮して第１オイル貯蔵タンクＯＴに回収する。

即ち、ロードされるオイル貯蔵タンクＯＴで発生したＶＯＣは空いているオイル貯蔵タンクＯＴに伝達され、ＶＯＣの伝達を受けたオイル貯蔵タンクＯＴにロードが行われる場合、ロード過程で生成されるＶＯＣはロードが一定水準（ＶＯＣがオイル内に回収されながら十分に吸収できる程度であって、５０〜８０％）以上完了したオイル貯蔵タンクＯＴ及び／または空いている他のオイル貯蔵タンクＯＴに回収されることができる。

第１オイル貯蔵タンクＯＴのロード時とは異なり、第２オイル貯蔵タンクＯＴはＶＯＣが既に入っているが、オイルがロードされながらＶＯＣはオイル内に混ざるようになる。これにより、第２オイル貯蔵タンクＯＴはロード時に発生するＶＯＣの量が第１オイル貯蔵タンクＯＴのロード時に発生する量より少ないことができる。

従って、ＶＯＣ圧縮機１１は、最初にオイル貯蔵タンクＯＴにロードするときに比べて、二番目以降にオイル貯蔵タンクＯＴにロードするときは処理すべきＶＯＣの量が異なるため、負荷または稼動台数が減少することができる。

第２オイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣは、ＶＯＣ圧縮機１１で圧縮され、必要に応じてインタークーラー１１１、ＶＯＣ液化器１４などを利用して冷却され、第１オイル貯蔵タンクＯＴでオイル内部に回収される。

即ち、ＶＯＣ圧縮機１１からオイル貯蔵タンクＯＴの内部に連結されるＶＯＣリターンライン１５７は、オイル貯蔵タンクＯＴの内部の下側まで延長されて回収されるＶＯＣがオイル内に流入されるようにすることができる。これにより、ＶＯＣが回収された後、再びＶＯＣ排出が生じないようになる。

但し、本実施例は、図面とは異なり、上述した図２１を通じて説明した実施例のようにＶＯＣリターンライン１５７はオイル貯蔵タンクＯＴの内部の上側まで延長され、オイル貯蔵タンクＯＴの内部の下側まで延長されたバンカリングラインＢＬを活用するために、ＶＯＣ排出ライン１３からバンカリングラインＢＬにＶＯＣ伝達ライン（不図示）が設けられてもよい。

この場合、ＶＯＣ伝達ラインとＶＯＣ排出ライン１３、ＶＯＣリターンライン１５７での圧力、流量などを効率的に調整するために、ＶＯＣ伝達ラインにもＶＯＣ圧縮機１１が設けられてもよいが、ＶＯＣ排出ライン１３に設けられたものとは諸元が異なってもよい。

勿論、上とは異なり、ＶＯＣ伝達ラインはＶＯＣ排出ライン１３が連結されるＶＯＣ圧縮機１１の下流においてＶＯＣリターンライン１５７から分岐されるように設けられてＶＯＣ圧縮機１１を共有することもできるが、これに限定されない。

但し、この場合にはバンカリングラインＢＬの一部をＶＯＣ回収に使用するようになるため、ＶＯＣがオイル内に回収されるオイル貯蔵タンクＯＴはバンカリングが完了されたことに制限されることができる。

本実施例において、最後にロードされるオイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣは、図２４に示したように残りのうち少なくとも一部のオイル貯蔵タンクＯＴに分かれて回収されることができる。

最後のオイル貯蔵タンクＯＴにはＶＯＣが満たされていて、オイルがロードされながらオイルによって吸収され、一部のＶＯＣは他のオイル貯蔵タンクＯＴにロードされたオイルの内部に回収／吸収される。

勿論、最後のオイル貯蔵タンクＯＴのロードでなくても、オイルが一定水準以上満たされたオイル貯蔵タンクＯＴが１つ以上の状況で新しいオイル貯蔵タンクＯＴにロードが発生する場合（三番目のオイル貯蔵タンクＯＴのロード）には、ＶＯＣが圧縮／冷却されてから分配回収されることができる。

このように、本実施例は、最終的に全てのオイル貯蔵タンクＯＴのロードが完了したとしてもＶＯＣを外部に排出する工程がなく、オイル貯蔵タンクＯＴの内部にはオイルとＬＶＯＣが主に存在するようになる。

本実施例は、図２５に示したように、ＶＯＣ圧縮機１１が設けられるＶＯＣ排出ライン１３及びＶＯＣリターンライン１５７に、圧力計（符号不図示）、流量計（符号不図示）、温度計（符号不図示）などのセンサーが設けられてもよく、センサーによってＶＯＣ流量の制御を具現する各種バルブ（符号不図示）が調整されることができる。

即ち、本実施例は、船積みするとき継続的に発生するＶＯＣをＶＯＣポンプ１５４やＶＯＣ圧縮機１１で加圧し、適正な温度に冷却した後、まだロードが行われていない空いているオイル貯蔵タンクＯＴに分けて移して置き、移されたＶＯＣは適量を船積みしたオイル貯蔵タンクＯＴの下部に注入させて、オイルにＶＯＣを再吸収させる。

本実施例は、このような過程を繰り返して最終的に船積みが終了したときに船積み中に発生した全てのＶＯＣがオイルに吸収された状態にすることができるため、ＶＯＣの排出を根本的に遮断して環境規制への対応及びＯＰＥＸ減少効果を得ることができる。

図２６は本発明の第２０実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。

図２６を参照すると、本発明の第２０実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥに供給するとき、ＶＯＣのメタン価（ｍｅｔｈａｎｅ ｎｕｍｂｅｒ）がエンジンＭＥ、ＧＥの要求条件に適合しない場合に備えてエンジンＭＥ、ＧＥの排気を活用することができる。

本実施例のエンジンＭＥ、ＧＥにはターボチャージャー５０が設けられる。ターボチャージャー５０は圧縮部５０ａとタービン部５０ｂが共通の軸で連結されて、排気によってタービン部５０ｂが回転すると、圧縮部５０ａが回転しながら掃気を圧縮する構成である。

このとき、圧縮部５０ａを経てエンジンＭＥ、ＧＥの吸気マニホールドには掃気供給ライン５１が連結され、逆にエンジンＭＥ、ＧＥの排気マニホールドからタービン部５０ｂを経由する排気排出ライン５２が設けられてもよい。

このようにターボチャージャー５０が設けられるエンジンＭＥ、ＧＥに対し、最近環境規制によって排気に含まれる窒素酸化物の比率を下げるために、排気をシリンダ内に再循環させる排気ガス再循環システム（ＥＧＲ：ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が用いられている。

このような排気ガス再循環システムは、不活性ガス（二酸化炭素）を含む排気をシリンダ内に掃気とともに供給して、シリンダーにおける燃焼温度を下げて窒素酸化物の発生を抑制する構成である。

このような排気ガス再循環システムを本実施例にも適用することができ、本実施例において排気ガス再循環システムは排気循環部５３と称されてもよい。

本実施例の排気循環部５３は、タービン部５０ｂの前後における排気を圧縮部５０ａの前後供給して掃気に混合されるようにすることができるが、例えば、タービン部５０ｂの上流での高圧排気を圧縮部５０ａの上流または下流に供給する高圧排気循環（ＨＰ ＥＧＲ）またはタービン部５０ｂの下流での低圧排気を圧縮部５０ａの上流に供給する低圧排気循環（ＬＰ ＥＧＲ）などが可能である。

このため、タービン部５０ｂの下流から圧縮部５０ａの上流または下流に低圧排気循環ライン５３１が連結され、一方、タービン部５０ｂの上流から圧縮部５０ａの上流または下流に高圧排気循環ライン５３１、５３２が連結されることができ、各排気循環ライン５３１、５３２にはクーラー（不図示）、フィルター（不図示）、排気再循環バルブ５４（ＥＧＲ ｖａｌｖｅ）などが設けられる。

このような排気循環部５３を介して循環する排気のうち一部は、排気伝達ライン５３１ａ、５３２ａを介してＶＯＣに合流することができ、これについては後述する。

本実施例は、オイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥに供給するためにオイル貯蔵タンクＯＴからエンジンＭＥ、ＧＥまでＶＯＣ排出ライン１３が設けられてもよく、ＶＯＣ排出ライン１３にはＶＯＣ圧縮機１１、ミキサー５６などが備えられる。

オイル貯蔵タンクＯＴで発生するＶＯＣは発熱量を有するため、エンジンＭＥ、ＧＥの燃料として使用することができるが、エンジンＭＥ、ＧＥの種類（メインエンジンＭＥ、ＧＥ、発電エンジンＭＥ、ＧＥなど）やエンジンＭＥ、ＧＥの負荷、稼動条件などによってエンジンＭＥ、ＧＥが要求する燃料の状態が異なることができ、特に、燃料がガスである場合、メタン価がエンジンＭＥ、ＧＥの稼動に大きな影響を及ぼす。

エンジンＭＥ、ＧＥをガスモードで稼動しながら安定的な稼動を保持するためには、メタン価が一定以上に確保されなげればならないが、ＶＯＣだけを供給する場合、メタン価の調整ができないため、上述した実施例では液化ガスなどを混合した。

しかし、本実施例の場合、液化ガスを別途で混合する代わりに、または液化ガスの混合に加えて、メタン価を効率的に調整できるように不活性ガス（二酸化炭素）を利用することができ、特に、排気に多量の二酸化炭素が含まれていることを考慮し、排気をＶＯＣに混合してエンジンＭＥ、ＧＥに供給されるＶＯＣのメタン価を合わせることができる。

このため、オイル貯蔵タンクＯＴとエンジンＭＥ、ＧＥの間（例えば、ＶＯＣ圧縮機１１とエンジンＭＥ、ＧＥの間）にはミキサー５６が設けられ、排気循環ライン５３１、５３２からミキサー５６には排気伝達ライン５３１ａ、５３２ａが連結され、排気伝達ライン５３１ａ、５３２ａには排気伝達バルブ５５が設けられることによって、ミキサー５６は排気循環部５３で循環する排気のうち少なくとも一部をＶＯＣと混合しＶＯＣのメタン価を調整してエンジンＭＥ、ＧＥに供給することができる。

具体的に、排気伝達ライン５３１ａ、５３２ａは低圧排気循環ライン５３１から分岐される低圧排気伝達ライン５３１ａまたは高圧排気循環ライン５３１、５３２から分岐される高圧排気伝達ライン５３２ａを備えてもよく、排気伝達ライン５３１ａ、５３２ａに設けられる排気伝達バルブ５５は、エンジンＭＥ、ＧＥの状態及びＶＯＣのメタン価に応じて排気の混合流量を調整することができる。

即ち、排気伝達バルブ５５は、二酸化炭素を含む排気がＶＯＣに混合されることによってメタン価がエンジンＭＥ、ＧＥの要求条件に適合するように排気の伝達流量を調整することができ、このために、排気の温度や流量を検知するセンサー、ＶＯＣのメタン価、エンジンＭＥ、ＧＥの要求条件の情報受信構成などはいくらでも付加できる。

このように、本実施例は、ＶＯＣを圧縮してエンジンＭＥ、ＧＥに供給するが、エンジンＭＥ、ＧＥをガスモードで稼動するために一定以上のメタン価が必要な場合、掃気で循環する排気（二酸化炭素）のうち少なくとも一部をＶＯＣに混合してメタン価を調整することで、液化ガスを混合せずにメタン価の調整が可能であり、簡単、且つ効率的なシステムの構築が可能である。

図２７は本発明の第２１及び第２２実施例によるＶＯＣ処理システムを含む船舶の概念図である。

図２７を参照すると、本発明の第２１の実施例によるＶＯＣ処理システム１は、ＶＯＣ貯蔵タンク１５とガス燃料貯蔵タンクＧＴにそれぞれ貯蔵されたＶＯＣ及び液化ガスを混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として供給する燃料処理部１０、２０と、ガス分析器２３２と、制御部３０と、を含む。以下では、本実施例が上述した実施例５と比べて変わる点を中心として説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。

燃料処理部１０、２０は、円滑な燃焼及びｋｎｏｃｋｉｎｇ現象を防止するためにＶＯＣに液化ガスを適正比で混合して、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで負荷ごとに要求するメタン価を満たすことができる。

このため、燃料処理部１０、２０は、ＶＯＣを処理するために使用される構成を包括するＶＯＣ処理部１０と、ガス燃料を処理するために使用される構成を包括するガス燃料処理部２０と、を含んでもよい。

ＶＯＣ処理部１０は、オイル貯蔵タンクＯＴから発生するＶＯＣを船舶Ｓに搭載されるエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として供給する。このため、ＶＯＣ処理部１０は、ＶＯＣ圧縮機１１、第３熱交換器１６ｃ、気液分離器１７を含んでもよい。

第３熱交換器１６ｃは、ＶＯＣ圧縮機１１の後段からＶＯＣ供給ライン１５２を介して供給されたＶＯＣを海水ポンプ４０を介して供給された海水で冷却させ、熱交換されたＶＯＣを気液分離器１７に供給することができる。上記海水は、貯蔵されていたものを海水ポンプ４０を利用して海水供給ラインを介して供給することができ、使用後には海水に排出することができる。第３熱交換器１６ｃの後段のＶＯＣ供給ライン１５２には熱交換されたＶＯＣの温度がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求される温度に該当するか否かを検証するために温度計が設けられてもよい。

気液分離器１７は上記第３熱交換器１６ｃで熱交換により液化されたＶＯＣの一部をＶＯＣ回収ライン１７１を介してオイル貯蔵タンクＯＴに供給することができ、残りのＶＯＣをＶＯＣ供給ライン１５２を介してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給することができる。このとき、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに連結される気液分離器１７の後段には、ＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流にフィルター（不図示）を配置してＶＯＣに含まれた不純物を除去することができる。このとき、上記フィルターの上流においてＶＯＣの一部をＶＯＣ回収ライン１７１を介してオイル貯蔵タンクＯＴに供給することができる。

ガス燃料処理部２０は、ガス燃料貯蔵タンクＧＴの液化ガスを上記ＶＯＣ供給ライン１５２を介してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されるＶＯＣに混合することができる。ガス燃料処理部２０でＶＯＣと液化ガスが混合された物質は、本明細書において燃料と称されることができる。

ガス燃料処理部２０からエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥにはガス燃料供給ライン２３が設けられてもよく、ガス燃料供給ライン２３には燃料の圧力がエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する圧力に該当するか否かを検証するために圧力計２３３が設けられてもよい。

ガス分析器２３２は、ＶＯＣ処理部１０を通じてエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給されるＶＯＣと、ガス燃料処理部２０を通じてＶＯＣに混合される液化ガスが互いに混合される前のメタン価をそれぞれ測定する。上述したように、本明細書において、メタン価はＭｅｔｈａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒの他にも燃料の成分や熱量などの燃料の諸元を全て包括すると解釈されることができる。

制御部３０は、ガス燃料処理部２０から上記ガス分析器２３２のメタン価測定値に応じてＶＯＣと液化ガスの混合地点に伝達されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量を制御する。従って、ガス燃料処理部２０で生成される燃料に含まれたＶＯＣと液化ガスの比率は制御部３０によって調整されることができる。

制御部３０は、ガス燃料処理部２０に伝達されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量をポンプ、バルブなどを利用した様々な方法で制御することができる。例えば、ＶＯＣ処理部１０とガス燃料処理部２０のうち何れか１つ以上にはＶＯＣと液化ガスの流量をそれぞれ調整するための伝達バルブが設けられることができるが、制御部３０は上記伝達バルブの流量を調整することができる。好ましくは、ＶＯＣ処理部１０のＶＯＣ供給ライン１５２及び／またはガス燃料処理部２０のガス燃料供給ライン２３上にそれぞれ圧力調整バルブ２３４ａが設けられることができ、制御部３０は上記圧力調整バルブ２３４ａの圧力を調整することができる。

このとき、制御部３０は、ガス分析器２３２の測定値に応じて上記伝達バルブ、好ましくは、圧力調整バルブ２３４ａを制御して、ガス燃料処理部２０で生成される燃料のメタン価をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求される水準に合わせることができる。

ＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流には、ＶＯＣのうち少なくとも一部をＶＯＣ貯蔵タンク１５に戻すＶＯＣリターンライン（不図示）が設けられてもよい。このとき、ＶＯＣリターンライン（不図示）上にはリターンバルブであるＶＯＣリターンバルブ（不図示）が設けられてもよい。

また、同一／類似するようにガス燃料供給ライン２３にもＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流にガス燃料貯蔵タンクＧＴから排出される液化ガスのうち少なくとも一部を戻すガス燃料リターンライン（不図示）が設けられ、ガス燃料リターンライン（不図示）上にはリターンバルブであるガス燃料リターンバルブ（不図示）が設けられてもよい。

この場合、制御部３０は、ガス分析器２３２の測定値に応じてＶＯＣリターンバルブ（不図示）及び／またはガス燃料リターンバルブ（不図示）を制御して、ＶＯＣリターンバルブ（不図示）によってエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達されるＶＯＣの流量及び／またはガス燃料リターンバルブ（不図示）によってエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに伝達される液化ガスの流量を調整することで、燃料のメタン価をエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに合わせることができる。

従って、制御部３０は、ＶＯＣと液化ガスが混合される前にＶＯＣと液化ガスのメタン価をそれぞれ測定してＶＯＣ及び液化ガスが混合される流量を能動的に制御することができる。

このように、本実施例は、大気中に捨てられていたＶＯＣをエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの燃料として活用するが、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する燃料の諸元（メタン価、熱量、成分など）を満たすために、液化ガスをＶＯＣに混合してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥに供給し、ＶＯＣを再使用することができ、且つエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥの稼動効率を保障することができる。

図２７を参照すると、本発明の第２２実施例によるＶＯＣ処理システム１とこれを利用したＶＯＣ処理方法は、上述した実施例２１によるＶＯＣ処理システム１において、ＶＯＣと液化ガスのメタン価をそれぞれ測定するための具体的な構造とこれを利用した制御部３０の制御方法を提供する。以下では、本実施例が上述した実施例２１と比べて変わる点を中心として説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。

制御部３０は、ガス燃料処理部２０からガス分析器２３２のメタン価測定値に応じてＶＯＣと液化ガスの混合地点に伝達されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量を制御する。即ち、制御部３０はＶＯＣと液化ガスの混合比を制御する。

ガス分析器２３２は、ガスクロマトグラフィーを利用してＶＯＣと液化ガスのメタン価をそれぞれ測定することができるが、測定に時間がかかる。従って、エンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥのロードが急激に変化するなどのシステムの環境変化が伴われる場合には、メタン価測定を通じたＶＯＣと液化ガスの混合比の制御に遅延が発生することがあり、これを減少または防止するための方案が求められる。

本実施例の場合、ＶＯＣと液化ガスの混合前にそれぞれのメタン価をレファレンス値として貯蔵して活用することで、ＶＯＣと液化ガスの混合比の制御時に発生し得る遅延を減少または防止することができる。

ＶＯＣと液化ガスの混合前にメタン価をそれぞれ測定してレファレンス値を設定する。ＶＯＣと液化ガスのメタン価をそれぞれ測定する場合、ＶＯＣはＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流であって、気液分離器１７の下流でメタン価を測定し、液化ガスはＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流でメタン価を測定する。

ＶＯＣと液化ガスのそれぞれのメタン価は定期的に、好ましくは数分〜数時間の間隔で測定し、ＶＯＣ及び液化ガスのそれぞれに対するレファレンス値として制御部３０に貯蔵する。

制御部３０は上記貯蔵されるレファレンス値に基づいて、システム環境の変化によるＶＯＣと液化ガスのそれぞれのメタン価変化を計算してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する燃料の諸元を満たすためのＶＯＣと液化ガスの混合比を計算する。これにより、制御部３０はＶＯＣと液化ガスの混合地点に伝達されるＶＯＣ及び／または液化ガスの流量を制御する。

このように、本実施例は、ＶＯＣと液化ガスの混合比の制御時に発生し得る遅延を減少または防止するために、ＶＯＣはＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流であって、気液分離器１７の下流でメタン価を測定し、液化ガスはＶＯＣと液化ガスの混合地点の上流でメタン価を測定してレファレンス値を貯蔵しておき、それぞれのメタン価変化量と比較してエンジンＭＥ、ＧＥ、ＤＥで要求する燃料の諸元を満たすためのＶＯＣと液化ガスの混合比を計算することで、迅速に混合比を制御することができる。

本発明は上述した実施例の他にも、少なくとも何れか１つの実施例と公知技術の組み合わせまたは少なくとも２つ以上の実施例の組み合わせなどにより発生する実施例を全て包括する。

以上、本発明を具体的な実施例を通じて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者によってその変形や改良が可能であることは明らかである。

本発明の単純な変形ないし変更は全て本発明の範囲に属し、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲によって明確になるだろう。

Ｓ 船舶
ＯＴ オイル貯蔵タンク
ＧＴ ガス燃料貯蔵タンク
ＭＥ メインエンジン
ＧＥ 発電エンジン、補助エンジン
ＤＥ その他の需要先
１ ＶＯＣ処理システム
１０ ＶＯＣ処理部
１１ ＶＯＣ圧縮機
１１ａ 第１ＶＯＣ圧縮機
１１ｂ 第２ＶＯＣ圧縮機
１１１ インタークーラー
１２ リフォーマー
１３ ＶＯＣ排出ライン
１３ａ 第１ＶＯＣ排出ライン
１３ｂ 第２ＶＯＣ排出ライン
１３ｃ 第３ＶＯＣ排出ライン
１３１ 流量計
１３２ 圧力計
１３３ ＣＯ２吸着器
１４ ＶＯＣ液化器
１５ ＶＯＣ貯蔵タンク
１５１ ＶＯＣ貯蔵ライン
１５２ ＶＯＣ供給ライン
１５３ 圧力計
１５４ ＶＯＣポンプ
１５５ 補助タンク
１５６ 流量計
１５７ ＶＯＣリターンライン
１５７１ ＶＯＣリターンバルブ
１５７２ ＶＯＣ噴射機
１５８ ＶＯＣ高圧ポンプ
１５９ ＶＯＣ気化器
１６ 熱交換器
１６ａ 第１熱交換器
１６ｂ 第２熱交換器
１６ｃ 第３熱交換器
１７ 気液分離器
１７ａ 第１気液分離器
１７ｂ 第２気液分離器
１７１ ＶＯＣ回収ライン
２０ ガス燃料処理部
２１ ガス燃料ポンプ
２２ ガス燃料気化器
２２１ 熱媒供給部
２３ ガス燃料供給ライン
２３１ 流量計
２３２ ガス分析器
２３３ 圧力計
２３４ａ、２３４ｂ 圧力調整バルブ
２３５ ガス燃料リターンライン
２３６ ガス燃料リターンバルブ
２４ ガス燃料高圧ポンプ
２５ ガス燃料分岐ライン
２５１ ガス燃料ヒーター
２５２ 圧力調整バルブ
２６ 蒸発ガス供給ライン
２７ 混合機
２８ ガス燃料液化器
３０ 制御部
４０ 海水ポンプ
５０ ターボチャージャー
５０ａ 圧縮部
５０ｂ タービン部
５１ 掃気供給ライン
５２ 排気排出ライン
５３ 排気循環部
５３１ 低圧排気循環ライン
５３１ａ 低圧排気伝達ライン
５３２ 高圧排気循環ライン
５３２ａ 高圧排気伝達ライン
５４ 排気再循環バルブ
５５ 排気伝達バルブ
５６ ミキサー

Claims (6)

1. オイルを積載する複数個のオイル貯蔵タンクと、
   前記オイル貯蔵タンクにオイルをロードするときに発生するＶＯＣを加圧するＶＯＣ圧縮機と、を含み、
   前記ＶＯＣ圧縮機は、ロード中の第１オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮してロード前の第２オイル貯蔵タンクに伝達し、前記第２オイル貯蔵タンクのロード時に前記第２オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮して前記第１オイル貯蔵タンクに回収することを特徴とするＶＯＣ処理システム。
2. 前記ＶＯＣ圧縮機は、
   ＶＯＣを圧縮して前記第１オイル貯蔵タンクにロードされたオイルの内部に回収することを特徴とする請求書１に記載のＶＯＣ処理システム。
3. 前記オイル貯蔵タンクから前記ＶＯＣ圧縮機に連結されるＶＯＣ排出ラインと、
   前記ＶＯＣ圧縮機から前記オイル貯蔵タンクの内部に連結されるＶＯＣリターンラインと、を含むことを特徴とする請求書１に記載のＶＯＣ処理システム。
4. 前記ＶＯＣリターンラインは、
   前記オイル貯蔵タンクの内部の下側まで延長されることを特徴とする請求書３に記載のＶＯＣ処理システム。
5. 前記ＶＯＣ圧縮機は、
   最後にロードされる前記オイル貯蔵タンクで発生するＶＯＣを圧縮して残りの前記オイル貯蔵タンクに分けて回収することを特徴とする請求書１に記載のＶＯＣ処理システム。
6. 請求項１項から請求項５項の何れか１項に記載の前記ＶＯＣ処理システムを有することを特徴とする船舶。

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