JP2022179980A

JP2022179980A - 船舶

Info

Publication number: JP2022179980A
Application number: JP2021086832A
Authority: JP
Inventors: 大祐山田; Daisuke Yamada
Original assignee: Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2021-05-24
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20230173171A; CN117320957A; WO2022249799A1; EP4353584A1

Abstract

【課題】アンモニアをアンモニア水として回収可能としつつ、船体の大型化を抑制することが可能な船舶を提供する。【解決手段】船舶は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、前記回収アンモニア水を加熱し、前記回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔と、前記再生塔で分離したアンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する気液分離部と、前記分離液体を前記再生塔に還流させる分離液体還流部と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、船舶に関する。

船舶推進用の燃料や、貨物として可燃性ガスを搭載する船舶には、可燃性ガスを船外の大気中に排出するためのベントポストが設けられている。例えば、特許文献１には、可燃性ガス（ガス燃料）により駆動されるガスエンジンの配管内等に残る可燃性ガスを、窒素ガス等でパージし、ベントポストを介して大気開放する構成が開示されている。
上記船舶にあっては、ガス燃料としてアンモニアを搭載することが検討されている。アンモニアは、不活性ガスによりパージしてベントポストを介して大気に放出しても十分に拡散しない可能性が有る。このようにアンモニアが大気中に拡散し難い理由の一つとしては、アンモニアが、メタンガス、ブタンガス等の他の可燃性ガスに比較すると、空気中の水分と反応しやすく、空気中の水分と反応して霧状（液滴状）のアンモニア水となり、大気よりも比重が大きくなることが挙げられる。

その一方で、特許文献２には、排出ガスからアンモニアを回収する回収装置が開示されている。この特許文献２に開示された回収装置は、排出ガスを水に溶解させる溶解槽と、溶解槽で形成したアンモニア水を貯留するアンモニア水タンクと、を備えている。

特開２０１３－１１３３２号公報特開２００８－７３７８号公報

特許文献２の回収装置では、アンモニア水を蒸留して得られたアンモニアガスを除湿した後、液化することで高純度のアンモニアを回収しており、アンモニア水を蒸留する工程で発生した水は、アンモニア水タンクよりも前工程の溶解装置に戻されている。しかしながら、船舶において、アンモニア水を蒸留する工程で発生した水を溶解装置まで戻すには、船体内部に配管の設置スペースが別途必要になり船舶の大型化につながるという課題が有る。さらに、特許文献２の回収装置では、アンモニア再生に熱エネルギーが必要になる。
また、上記特許文献２の溶解装置に戻される水には、少量のアンモニアが含まれているため、このアンモニアを分離した水も、海洋汚染防止等の理由により船外に放出できない。例えば、アンモニア水タンク内のアンモニア水量が上限を超える等した場合に、水に含まれるアンモニアを中和や希釈してから船外に排出する必要が生じ、中和や希釈用の装置が別途必要になったり、アンモニア水タンクの大型化が必要になったりするという課題が有る。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、アンモニアをアンモニア水として回収可能とし、且つ回収アンモニアの船外への排出を抑制しつつ、省エネルギー化及び船体の大型化を抑制することが可能な船舶を提供することにある。

本開示に係る船舶は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、前記回収アンモニア水を加熱し、前記回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔と、前記再生塔で分離したアンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する気液分離部と、前記分離液体を前記再生塔に還流させる分離液体還流部と、を備える。

上記態様の船舶によれば、アンモニアをアンモニア水として回収可能とし、且つ回収アンモニアの船外への排出を抑制しつつ、省エネルギー化及び船体の大型化を抑制することが可能となる。

本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。本開示の実施形態に係る船舶の燃料パージを行う配管系統を示す図である。本開示の実施形態に係る再生塔周りの配管系統を示す図である。本開示の実施形態の変形例における図３に相当する図である。

以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。
（船舶の構成）
図１に示すように、この実施形態の船舶１は、船体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク１０と、配管系統２０と、ベントポスト３０と、アンモニア回収部６０と、回収アンモニア水タンク７０と、を備えている。船舶１の船種は、特定のものに限られない。船舶１の船種は、例えば液化ガス運搬船、フェリー、ＲＯＲＯ船、自動車運搬船、客船等を例示できる。

船体２は、その外殻をなす、一対の舷側５Ａ，５Ｂと、船底６と、を有している。舷側５Ａ，５Ｂは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底６は、これら舷側５Ａ，５Ｂを接続する船底外板を備える。これら一対の舷側５Ａ，５Ｂ及び船底６により、船体２の外殻は、船首尾方向ＦＡに直交する断面において、Ｕ字状を成している。

船体２は、最も上層に配置される全通甲板である上甲板７を更に備えている。上部構造４は、この上甲板７上に形成されている。上部構造４内には、居住区等が設けられている。本実施形態の船舶１では、例えば、上部構造４よりも船首尾方向ＦＡの船首３ａ側に、貨物を搭載するカーゴスペース（図示無し）が設けられている。

燃焼装置８は、燃料を燃焼させることで熱エネルギーを発生させる装置であり、上記の船体２内に設けられている。燃焼装置８としては、船舶１を推進させるための主機に用いられる内燃機関、船内に電気を供給する発電機等に用いられる内燃機関、作動流体としての蒸気を発生させるボイラー等を例示できる。本実施形態の燃焼装置８は、燃料としてアンモニア（以下、燃料アンモニアと称する）を用いている。

アンモニアタンク１０は、燃料アンモニアとして液化アンモニアを貯留している。本実施形態で例示するアンモニアタンク１０は、上部構造４よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に設置されているが、アンモニアタンク１０の配置は、上部構造４よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に限られない。
配管系統２０は、燃焼装置８とアンモニアタンク１０とを接続している。配管系統２０は、アンモニアタンク１０に貯留された燃料アンモニアを燃焼装置８に供給している。

ベントポスト３０は、例えば、カーゴタンクから排出されたベントガス等のガスを、上甲板７よりも上方へ導いて大気中へ放出する。本実施形態のベントポスト３０は、上甲板７上に設けられ、上甲板７から上方に向かって延びている。ベントポスト３０は、上下方向Ｄｖに延びる筒状をなしており、その上部が開口している。

アンモニア回収部６０は、回収対象のアンモニアを水Ｗに吸収させて回収アンモニア水として回収する。本実施形態のアンモニア回収部６０は、アンモニアタンク１０よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に配置されている。アンモニア回収部６０としては、例えば、アンモニアを含む気体に対して水を噴射することでアンモニアを水に吸収させる、いわゆるスクラバーを用いることができる。このアンモニア回収部６０には、船体２内に設けられた水タンク（図示せず）に貯留された水（例えば、清水）が供給される。なお、アンモニア回収部６０は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収できる構成であればよく、上記構成や配置に限られない。

回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０で回収された回収アンモニア水を貯留する。本実施形態における回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０の設置された上甲板７よりも下方の船体２内に配置されている。なお、回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０で回収したアンモニアを回収アンモニア水として回収できる構成であればよく、上記配置に限られない。

（パージに係る配管系統の構成）
図２は、本開示の実施形態に係る船舶の燃料パージを行う配管系統を示す図である。
図２に示すように、本実施形態の船舶１は、アンモニアタンク１０から供給された燃料アンモニアを一時的に貯留するアンモニアバッファータンク４０を備えている。アンモニアバッファータンク４０は、アンモニアタンク１０と燃焼装置８との間の配管系統２０の途中に設置されている。配管系統２０は、後述するアンモニア燃料供給ライン１１５（図３参照）と、供給管２１と、リターン管２２と、開閉弁２３，２４と、をそれぞれ備えている。そして、この配管系統２０には、不活性ガス供給装置５０と、アンモニア回収部６０と、がそれぞれ接続されている。

供給管２１及びリターン管２２は、それぞれ、アンモニアバッファータンク４０と燃焼装置８とを接続している。供給管２１は、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８に燃料アンモニアを供給する。リターン管２２は、燃焼装置８で燃料として用いられずに残った余剰の燃料アンモニアをアンモニアバッファータンク４０に戻す。なお、供給管２１には、後述するアンモニア加圧ポンプ１１７及びアンモニア熱交換器１１８（図３参照）が設けられているが、図２においては図示を省略している。

開閉弁２３は、供給管２１に設けられている。開閉弁２４は、リターン管２２に設けられている。これら開閉弁２３，２４は、燃焼装置８の稼働時に常時開放状態とされる。その一方で、開閉弁２３，２４は、燃焼装置８の停止時等に閉塞状態とされる。これら開閉弁２３，２４が閉塞状態にされることで、供給管２１及びリターン管２２の内部に形成された流路が遮断される。

不活性ガス供給装置５０は、燃焼装置８の燃料としての燃料アンモニアが流通する流通経路Ｒの燃料アンモニアを窒素等の不活性ガスに置き換える、いわゆるパージを行う。不活性ガス供給装置５０は、不活性ガス供給部５１と、不活性ガス供給管５２と、不活性ガス供給弁５３と、を備えている。不活性ガスとしては、例えば、不活性ガス生成装置（不図示）により船体２の内部で生成した不活性ガスや、船体２に設けられた不活性ガスタンク（不図示）に予め貯留した不活性ガスを用いることができる。なお、不活性ガスは、燃料アンモニアに接触した際に化学反応しない気体であればよい。

不活性ガス供給部５１は、不活性ガスを不活性ガス供給管５２へ供給する。
不活性ガス供給管５２は、不活性ガス供給部５１と、流通経路Ｒとを接続している。より具体的には、不活性ガス供給管５２は、不活性ガス供給部５１と、流通経路Ｒのパージ対象領域２０ｐとを接続している。本実施形態におけるパージ対象領域２０ｐは、開閉弁２３よりも燃焼装置８側の供給管２１、開閉弁２４よりも燃焼装置８側のリターン管２２、及び、燃焼装置８内に形成される流通経路Ｒである。本実施形態で例示する不活性ガス供給管５２は、パージ対象領域２０ｐのうち供給管２１のパージ対象領域２０ｐに接続されている。

不活性ガス供給弁５３は、不活性ガス供給管５２に設けられている。不活性ガス供給弁５３は、通常時に閉塞状態とされ、不活性ガス供給部５１からパージ対象領域２０ｐへの不活性ガスの供給を遮断している。ここで、通常時とは、燃焼装置８を稼働しているとき等、燃料アンモニアを燃焼装置８に供給可能にしているときである。この通常時において、開閉弁２３，２４は開放状態とされ、アンモニアバッファータンク４０から供給管２１を通して燃焼装置８に燃料アンモニアが供給可能にされ、余剰の燃料アンモニアが燃焼装置８からアンモニアバッファータンク４０に戻される。

不活性ガス供給弁５３は、燃焼装置８の緊急停止時や長期停止時等に、閉塞状態から開放状態にされる。言い換えれば、パージ対象領域２０ｐに残留する燃料アンモニアをパージする際に閉塞状態から開放状態に操作される。このようなパージを行う際には、まず開閉弁２３，２４が閉塞状態とされ、供給管２１、リターン管２２が遮断される。これにより、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８への燃料アンモニアの供給が停止された状態になる。次いで、不活性ガス供給弁５３が閉塞状態から開放状態とされると、これにより不活性ガス供給部５１からパージ対象領域２０ｐに不活性ガスが供給可能な状態になる。

ベント管３８は、不活性ガス供給装置５０によって供給された不活性ガスとともに、流通経路Ｒ内に残留していた燃料アンモニアを外部に導く。不活性ガスと共に燃料アンモニアがベント管３８に流出することで、パージ対象領域２０ｐ（流通経路Ｒ）内の燃料アンモニアが不活性ガスに置き換えられる。

本実施形態のベント管３８は、上流側ベント管３８Ａと、下流側ベント管３８Ｂと、を備えている。上流側ベント管３８Ａは、回収管７１（流通経路Ｒ）のパージ対象領域２０ｐとアンモニア回収部６０とを接続している。本実施形態で例示する上流側ベント管３８Ａは、リターン管２２に接続されている。下流側ベント管３８Ｂは、アンモニア回収部６０とベントポスト３０とを接続している。つまり、上流側ベント管３８Ａには、不活性ガスと燃料アンモニアとの混合流体が流通し、下流側ベント管３８Ｂには、アンモニア回収部６０によって燃料アンモニアが回収された残りの流体が流通することとなる。

本実施形態におけるアンモニア回収部６０は、回収管７１を介して回収アンモニア水タンク７０に接続されている。この回収管７１には、回収管開閉弁７２が設けられている。アンモニア回収部６０で生成されたアンモニア水は、この回収管開閉弁７２が開放状態にされているときに、回収管７１を介して回収アンモニア水タンク７０に移動する。本実施形態では、アンモニア回収部６０よりも回収アンモニア水タンク７０が下方に配置されているため、アンモニア回収部６０により生成されたアンモニア水は、その自重により回収アンモニア水タンク７０へと流下可能となっている。

（回収アンモニア水からアンモニアを除去する構成）
図３は、本開示の実施形態に係る再生塔周りの配管系統を示す図である。
図３に示すように、本実施形態の船舶１は、上述した回収アンモニア水からアンモニアを除去する構成として、更に、排ガスエコノマイザー８１と、蒸気生成部８２と、ヒーター部８３と、回収アンモニア水供給ライン８４と、回収アンモニア水送出ポンプ８５と、再生塔８６と、凝縮器８７と、気液分離部８８と、分離液体還流部８９と、アンモニアガス除湿器９０と、アンモニアガス回収再利用部９１と、アンモニア除去水タンク９２と、アンモニア除去水送出ポンプ９３と、除去水還流ライン９４と、船外排出ライン９５と、を備えている。

排ガスエコノマイザー８１は、燃焼装置８の排ガスＧの熱を回収する。本実施形態の排ガスエコノマイザー８１は、燃焼装置８の排ガスＧを船外へ導く排気管の途中に設置されている。排ガスエコノマイザー８１は、排ガスＧと熱媒とを熱交換することで、排ガスＧの熱を回収している。この排ガスエコノマイザー８１で排ガスＧと熱交換した熱媒は、蒸気生成部８２に供給される。本実施形態における排ガスエコノマイザー８１は、熱媒を循環させる配管８１ａを介して蒸気生成部８２に接続されている。また、配管８１ａには、熱媒を循環させるためのポンプ８１ｂが設けられている。

蒸気生成部８２は、排ガスエコノマイザー８１によって回収した熱から蒸気を生成する。この蒸気生成部８２としては、ボイラーやスチームセパレータを用いることができる。蒸気生成部８２によって生成された蒸気は、蒸気供給配管８２ａを介してヒーター部８３のヒーター本体１０３に供給される。

ヒーター部８３は、蒸気生成部８２から供給された蒸気を利用して、再生塔８６の下部に貯留された液体を加熱する。本実施形態におけるヒーター部８３は、再生塔８６の下部に貯留された液体を循環可能な循環配管１０１と、循環配管１０１の途中に設けられた循環ポンプ１０２と、蒸気生成部８２から供給された蒸気と循環配管１０１により循環する液体とを熱交換することで、再生塔８６の下部に貯留された液体を加熱するヒーター本体１０３とを備えている。

回収アンモニア水供給ライン８４は、回収アンモニア水タンク７０と再生塔８６とを接続する。この回収アンモニア水供給ライン８４を介して、回収アンモニア水タンク７０の内部と、再生塔８６の内部とが連通されている。本実施形態における回収アンモニア水供給ライン８４は、再生塔８６の上部に接続されている。
回収アンモニア水送出ポンプ８５は、回収アンモニア水供給ライン８４に設けられている。回収アンモニア水送出ポンプ８５は、回収アンモニア水タンク７０に貯留された回収アンモニア水を再生塔８６に向けて送り出す。

再生塔８６は、回収アンモニア水を加熱することで、回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する。より具体的には、再生塔８６は、回収アンモニア水供給ライン８４を介して供給された回収アンモニア水をヒーター部８３によって加熱し、アンモニアと水との各沸点の違いを利用して回収アンモニア水からアンモニア蒸気を分離させる。ここで、アンモニア除去水とは、再生塔８６においてアンモニア蒸気が分離された回収アンモニア水の残部を意味している。すなわち、アンモニア除去水のアンモニア濃度は、回収アンモニア水のアンモニア濃度よりも低い。アンモニア除去水は、新たに供給される回収アンモニア水と再生塔８６の内部で混合される場合もある。

凝縮器８７は、再生塔８６で分離したアンモニア蒸気を冷却してアンモニア蒸気の体積を減少させている。凝縮器８７は、アンモニア蒸気ライン１０４の途中に設けられている。アンモニア蒸気ライン１０４の一端は再生塔８６の上部と接続され、アンモニア蒸気ライン１０４の他端は気液分離部８８に接続されている。つまり、凝縮器８７は、再生塔８６で分離されたアンモニア蒸気を気液分離部８８に送り込む途中でアンモニア蒸気の凝縮を行っている。なお、凝縮器８７に供給されるアンモニア蒸気には、水分が含まれている。

気液分離部８８は、アンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する。気液分離部８８により分離されたアンモニアガスは、アンモニアガス供給ライン１０８を介して、アンモニアガス除湿器９０へ送り込まれる。ここで、分離液体とは、アンモニア蒸気からアンモニアガスを分離した残部である。分離液体は、僅かなアンモニアを含んだ水である。気液分離部８８による気液分離は、アンモニア蒸気を冷却して気液分離する方法を例示できるが、気液分離部８８による気液分離は、アンモニア蒸気を冷却する方法に限られない。

分離液体還流部８９は、気液分離部８８によって気液分離された分離液体を再生塔８６に還流させる。本実施形態における分離液体還流部８９は、還流ライン１０５と、還流開閉弁１０６と、還流ポンプ１０７と、を備えている。還流ライン１０５は、気液分離部８８と再生塔８６とを連通させている。還流開閉弁１０６は、還流ライン１０５の内部に形成された流路を開閉する。還流ポンプ１０７は、還流ライン１０５に設けられて、気液分離部８８から再生塔８６に向けて分離液体を圧送する。

アンモニアガス除湿器９０は、気液分離部８８により分離されたアンモニアガスを除湿する。このアンモニアガス除湿器９０によって除湿されたアンモニアガスは、除湿ガス供給ライン１０９を介してアンモニアガス回収再利用部９１へ送り込まれる。ここで、気液分離部８８により分離されたアンモニアガスには、僅かに水分が含まれるため、アンモニアガス除湿器９０ではアンモニアガスを液化する前段階として、アンモニアガスの除湿を行っている。なお、気液分離部８８によって分離されたアンモニアガスの湿度が十分に低い場合にはアンモニアガス除湿器９０を省略してもよい。

アンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１は、上記アンモニアガスを液化して、アンモニアタンク１０に供給する。このアンモニアガス回収再利用部９１により液化されたアンモニアは、アンモニア返送ライン１１０を介してアンモニアタンク１０へ送り込まれる。アンモニアガス回収再利用部９１において、アンモニアガスを液化する方法としては、例えば、ガス圧縮機（図示せず）によってアンモニアガスの圧力を高めた後に、海水と熱交換して冷却する方法を例示できる。また、ガス圧縮機（図示せず）によってアンモニアガスの圧力を高めた後に、膨張弁（図示せず）にて膨張させ、アンモニアタンク１０に流入させてアンモニアタンク１０に貯留された液化アンモニアと接触させることでもアンモニアガスを液化させることができる。また、アンモニアガス回収再利用部９１として、例えば、船舶１がカーゴタンクを有している場合には、カーゴタンク内で発生したボイルオフガス等を再液化する再液化装置（図示せず）を用いてもよい。

アンモニア除去水タンク９２は、再生塔８６により分離されたアンモニア除去水を貯留する。
除去水還流ライン９４は、アンモニア除去水タンク９２に貯留されたアンモニア除去水を再生塔８６に還流させる流路を形成している。

アンモニア除去水送出ポンプ９３は、アンモニア除去水タンク９２からアンモニア除去水を送り出す。本実施形態のアンモニア除去水送出ポンプ９３は、除去水還流ライン９４のうち、アンモニア除去水タンク９２の近傍に配置されている。

船外排出ライン９５は、アンモニア除去水タンク９２のアンモニア除去水を船外へ排出する。本実施形態における船外排出ライン９５は、アンモニア除去水送出ポンプ９３よりも再生塔８６に近い除去水還流ライン９４から分岐している。

ここで、除去水還流ライン９４には、船外排出ライン９５との分岐点Ｐ１よりも再生塔８６に近い側に開閉弁１１１が設けられている。また、船外排出ライン９５には、開閉弁１１２が設けられている。除去水還流ライン９４に設けられた開閉弁１１１は、アンモニア除去水タンク９２から再生塔８６へアンモニア除去水を還流させる際に開放状態とされる一方で、アンモニア除去水タンク９２から船外へアンモニア除去水を排出する際に閉塞状態とされる。また、船外排出ライン９５の開閉弁は、アンモニア除去水タンク９２から再生塔８６へアンモニア除去水を還流させる際に閉塞状態とされる一方で、アンモニア除去水タンク９２から船外へアンモニア除去水を排出する際に開放状態とされる。本実施形態では、アンモニア除去水タンク９２に貯留されたアンモニア除去水のアンモニア濃度が船外への放出を許容できる濃度である場合には、当該アンモニア除去水を船外へ放出し、船外への放出を許容できない場合には、当該アンモニア除去水を再生塔に還流させて、再度アンモニア蒸気を分離させている。

さらに、本実施形態においては、アンモニアタンク１０と、アンモニアバッファータンク４０とを接続するアンモニア燃料供給ライン１１５には、燃料アンモニアを燃焼装置８に向けて送給する送給ポンプ１１６が設けられている。
また、本実施形態の供給管２１には、図２において図示省略した、アンモニア加圧ポンプ１１７と、アンモニア熱交換器１１８とが設けられている。アンモニア加圧ポンプ１１７は、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８へ供給される燃料アンモニアを加圧する。アンモニア熱交換器１１８は、このアンモニア加圧ポンプ１１７により加圧された燃料アンモニアを加熱する。なお、本実施形態のアンモニアバッファータンク４０とアンモニア回収部６０とは、バッファータンク用ベント管１１９により接続され、アンモニアバッファータンク４０のベントガスをアンモニア回収部６０に供給可能に構成されている。これにより、アンモニアバッファータンク４０のベントガスに含まれるアンモニアもアンモニア回収部６０において回収可能となっている。

（作用効果）
上記実施形態の船舶１は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部６０と、回収アンモニア水を加熱してアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔８６と、再生塔８６で分離したアンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する気液分離部８８と、分離液体を再生塔８６に還流させる分離液体還流部８９と、を備えている。

このような船舶１によれば、回収アンモニア水からアンモニアを抽出する過程で、気液分離部８８によってアンモニア蒸気がアンモニアガスと分離液体とに分離されるが、この分離液体を、アンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔８６に還流して、再度処理することができる。そのため、例えば、アンモニア回収部６０でアンモニアを吸収させるための水として分離液体を利用する場合などよりも、船体２内部における配管の設置スペースを低減することができる。さらに、分離液体を船外に放出する必要が無いため、分離液体に含まれるアンモニアを中和や希釈するための装置が不要となる。したがって、アンモニアを回収アンモニア水として回収しつつ、船体２の大型化を抑制することができる。また、この回収アンモニア水から船舶１の排ガスエネルギーを利用してアンモニアを再生することができるため、省エネルギー化を図ることができる。さらに、この回収アンモニア水から船舶１の排ガスエネルギーを利用してアンモニアを再生することができるため、回収アンモニア水の船外への排出を抑制することができる。

上記実施形態の船舶１は、更に、船体２に設けられて燃料アンモニアが貯留されたアンモニアタンク１０と、アンモニアタンク１０に貯留された燃料アンモニアにより駆動される燃焼装置８と、を備えている。そして、再生塔８６は、燃焼装置８の排熱を利用して回収アンモニア水を加熱して、回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離している。
このようにすることで、アンモニアを燃料とする主機等の燃焼装置８を備えた船舶１において、燃焼装置８の排熱を、回収アンモニア水からアンモニアを分離させる際に有効利用することができる。また、分離されたアンモニアを燃焼装置８の燃料アンモニアとして用いたり、他の用途（例えば、脱硝装置用還元剤として利用等）で用いたりすることが可能となる。

上記実施形態の船舶１は、更に、燃焼装置８の排ガスの熱を回収する排ガスエコノマイザー８１と、排ガスエコノマイザー８１によって回収した熱から蒸気を生成する蒸気生成部８２と、蒸気生成部８２によって生成された蒸気を利用して再生塔８６の下部に貯留された液体を加熱するヒーター部８３と、を備えている。
このようにすることで、蒸気を熱媒として、排ガスエコノマイザー８１により回収した熱を再生塔８６の下部に貯留された液体であるアンモニア除去水等に伝達することができる。したがって、船舶１が排ガスエコノマイザー８１を有している場合に、再生塔８６において、燃焼装置８の排熱を容易に利用することが可能となる。

上記実施形態の船舶１は、更に、気液分離部８８で分離したアンモニアガスを液化してアンモニアタンク１０に供給するアンモニアガス回収再利用部９１を備えている。
このようにすることで、アンモニアタンク１０を、回収アンモニア水から抽出したアンモニアを貯留するためのタンクとして利用することが可能となる。したがって、アンモニアガス回収再利用部９１で液化したアンモニアを貯留するための専用のタンクを省略できる。

上記実施形態の船舶１は、更に、再生塔８６で分離したアンモニア蒸気を冷却してアンモニア蒸気の体積を減少させる凝縮器８７を備えている。
このようにすることで、気液分離部８８における気液分離処理を効率よく行うことが可能となる。

上記実施形態の船舶１の分離液体還流部８９は、気液分離部８８と再生塔８６とを連通させる還流ライン１０５と、分離液体を再生塔８６に向けて圧送する還流ポンプ１０７とを備えている。
このようにすることで、還流ポンプ１０７によって、気液分離部８８で分離された分離液体を再生塔８６へ積極的に送り込むことができる。

上記実施形態の船舶１は、更に、アンモニア回収部６０によって回収した前記回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンク７０と、回収アンモニア水タンク７０と再生塔８６とを接続する回収アンモニア水供給ライン８４と、回収アンモニア水供給ライン８４に設けられ、回収アンモニア水タンク７０から回収アンモニア水を再生塔８６に送り出す回収アンモニア水送出ポンプ８５と、を備えている。
このようにすることで、アンモニア回収部６０によって回収した回収アンモニア水を、一時的に回収アンモニア水タンク７０に貯留することができる。そして、この回収アンモニア水タンク７０に貯留された回収アンモニア水を回収アンモニア水送出ポンプ８５により再生塔８６に送り込むことができる。したがって、再生塔８６にて行われる回収アンモニア水を分離する工程が、アンモニア回収部６０における回収アンモニア水の生成状況の影響を受けることを低減できる。

上記実施形態の船舶１は、更に、再生塔８６により分離されたアンモニア除去水を貯留するアンモニア除去水タンク９２と、アンモニア除去水タンク９２からアンモニア除去水を送り出すアンモニア除去水送出ポンプ９３と、アンモニア除去水タンク９２のアンモニア除去水を再生塔８６に還流させる除去水還流ライン９４と、アンモニア除去水タンク９２のアンモニア除去水を船外へ排出する船外排出ライン９５と、を備えている。
このようにすることで、アンモニア除去水のアンモニア濃度が高いときには、アンモニア除去水を再生塔８６へ還流させて、再度アンモニア蒸気を分離させることができる。また、アンモニア除去水のアンモニア濃度が海洋放出可能なレベルにまで低下した場合には、このアンモニア除去水を船外に排出することができる。

上記実施形態の船舶１は、更に、燃焼装置８の燃料流路に不活性ガスを供給して燃料流路に残留する燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置５０を備えている。そして、アンモニア回収部６０は、パージされた燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収している。
このようにすることで、不活性ガスを用いてパージされた燃料アンモニアを、燃焼装置８を駆動するための燃料アンモニアとして使用することが可能となる。したがって、燃料アンモニアが無駄になることを低減できるため、アンモニアタンク１０の大型化を抑制できる。

〈実施形態の変形例〉
図４は、本開示の実施形態の変形例における図３に相当する図である。
上述した実施形態においては、気液分離部８８で分離してアンモニアガス除湿器９０により除湿されたアンモニアガスをアンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１により液化してアンモニアタンク１０に供給する場合について説明した。しかし、気液分離部８８で分離してアンモニアガス除湿器９０により除湿されたアンモニアガスの送り込み先は、アンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１に限られない。例えば、図４に示すように、除湿ガス供給ライン１０９を、アンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１ではなく、アンモニア再利用部９６やアンモニア焼却部９７へ接続しても差し支えない。アンモニア再利用部９６は、除湿ガス供給ライン１０９を介して送り込まれたアンモニアガスを再利用する。アンモニア再利用部９６においては、アンモニアガスを気体のまま再利用しても良いし、アンモニアガスを加圧や液化して再利用しても構わない。アンモニア再利用部９６としては、例えば、脱硝装置や水素発生装置を例示できる。アンモニア焼却部９７は、除湿ガス供給ライン１０９を介して送り込まれたアンモニアガスを気体の状態で焼却する。
上記実施形態の変形例によれば、気液分離部８８で分離したアンモニアガスを、燃焼装置８以外の様々なアンモニア再利用部９６で再利用したり、アンモニア焼却部９７で焼却したりすることが可能となる。

なお、上記実施形態の変形例では、アンモニア再利用部９６とアンモニア焼却部９７との何れかを設ける場合について説明したが、これらアンモニア再利用部９６とアンモニア焼却部９７との、少なくとも一方を設ければ良い。例えば、上述したアンモニア再利用部９６とアンモニア焼却部９７との両方を設けるようにしてもよい。この場合、除湿ガス供給ライン１０９の接続先を必要に応じてアンモニア再利用部９６とアンモニア焼却部９７との間で切り替え可能に構成したり、除湿ガス供給ライン１０９をそれぞれアンモニア再利用部９６とアンモニア焼却部９７とに分岐接続したりすればよい。

さらに、第一実施形態のアンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１と、上記変形例のアンモニア再利用部９６と、上記変形例のアンモニア焼却部９７とのうち、少なくとも二つを設けるようにしてもよい。この場合、上記と同様に、除湿ガス供給ライン１０９の接続先を、必要に応じてアンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１、アンモニア再利用部９６、及びアンモニア焼却部９７のうちの少なくとも二つの中から選択可能にしたり、除湿ガス供給ライン１０９をそれぞれアンモニアガス回収再利用部（アンモニアガス液化部）９１、アンモニア再利用部９６、及びアンモニア焼却部９７のうちの少なくとも二つに分岐接続したりすればよい。

〈他の実施形態〉
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
上記実施形態においては、アンモニア回収部６０により回収するアンモニアが、燃焼装置８の流通経路Ｒからパージされた燃料アンモニアである場合について説明した。しかし、アンモニア回収部６０により回収するアンモニアは、流通経路Ｒからパージされた燃料アンモニアに限られない。アンモニア回収部６０によって回収されるアンモニアは、船舶１で利用されているアンモニアであればよい。

上記実施形態においては、燃焼装置８がアンモニアを燃料とする主機である場合について説明した。しかし、燃焼装置８は、アンモニアのみを燃焼させる装置に限られるものではなく、例えば、アンモニアとアンモニア以外の燃料（例えば、重油等）とを切り替え可能な燃焼装置８であってもよい。

上記実施形態においては、回収アンモニア水タンク７０を備える場合について説明した。しかし、回収アンモニア水タンク７０を省略してもよい。この場合、アンモニア回収部６０によって回収された回収アンモニア水を、再生塔８６へ導入するようにすればよい。

上記実施形態においては、再生塔８６において燃焼装置８の排熱を用いる場合について説明したが、燃焼装置８以外の熱源から供給される熱エネルギーを利用するようにしてもよい。
さらに、排ガスエコノマイザー８１によって回収した熱を利用して蒸気を生成する場合について説明したが、熱媒として蒸気以外の熱媒を利用してもよい。

上記実施形態においては、分離液体還流部８９が還流ポンプ１０７を備える場合について説明したが、分離液体を再生塔８６に送り込むことが可能であればよく、還流ポンプ１０７を備える構成に限られない。例えば、自重により分離液体が再生塔８６へ移動可能であれば、還流ポンプ１０７を省略してもよい。
同様に、上記実施形態では、回収アンモニア水供給ライン８４に回収アンモニア水送出ポンプ８５を設ける場合について説明したが、回収アンモニア水を再生塔８６に送り込むことが可能であれば、回収アンモニア水送出ポンプ８５は省略してもよい。

上記実施形態では、アンモニア除去水を再生塔８６に還流可能な構成について説明したが、アンモニア除去水のアンモニア濃度が常に海洋放出可能な程度である場合は、アンモニア除去水を再生塔８６に還流可能としなくてもよい。

＜付記＞
実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様によれば船舶１は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部６０と、前記回収アンモニア水を加熱し、前記回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔８６と、前記再生塔８６で分離したアンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する気液分離部８８と、前記分離液体を前記再生塔８６に還流させる分離液体還流部８９と、を備える。

これにより、回収アンモニア水からアンモニアを抽出する過程で、気液分離部８８によってアンモニア蒸気がアンモニアガスと分離液体とに分離されるが、この分離液体を、アンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔８６に還流して、再度処理することができる。そのため、例えば、アンモニア回収部６０でアンモニアを吸収させるための水として分離液体を利用する場合などよりも、船体２内部における配管の設置スペースを低減することができる。さらに、分離液体を船外に放出する必要が無いため、分離液体に含まれるアンモニアを中和や希釈するための装置が不要となる。したがって、アンモニアを回収アンモニア水として回収しつつ、船体２の大型化を抑制することができる。

（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶であって、船体に設けられて、前記アンモニアが貯留されたアンモニアタンク１０と、前記アンモニアタンク１０に貯留された前記アンモニアにより駆動される燃焼装置８と、を備え、前記再生塔８６は、前記燃焼装置８の排熱を利用して前記回収アンモニア水を加熱して、前記回収アンモニア水を前記アンモニア除去水と前記アンモニア蒸気とに分離する。
燃焼装置８としては、例えば、主機及び発電機にそれぞれ用いられる内燃機関、ボイラーが挙げられる。

これにより、アンモニアを燃料とする燃焼装置８を備えた船舶１において、燃焼装置８の排熱を、回収アンモニア水からアンモニアを分離させる際に有効利用することができる。また、分離されたアンモニアを燃焼装置８の燃料アンモニアとして用いることが可能となる。

（３）第３の態様に係る船舶１は、（２）の船舶であって、前記燃焼装置８の排ガスの熱を回収する排ガスエコノマイザー８１と、前記排ガスエコノマイザー８１によって回収した熱から蒸気を生成する蒸気生成部８２と、前記蒸気生成部８２によって生成された蒸気を利用して前記再生塔８６の下部に貯留された液体を加熱するヒーター部８３と、を備える。

これにより、蒸気を熱媒として、排ガスエコノマイザー８１により回収した熱を再生塔８６の下部に貯留された液体に伝達することができる。したがって、船舶１が排ガスエコノマイザー８１を有している場合に、再生塔８６において、燃焼装置８の排熱を容易に利用することが可能となる。

（４）第４の態様に係る船舶１は、（２）又は（３）の船舶であって、前記燃焼装置８の燃料流路に不活性ガスを供給して前記燃料流路に残留する前記燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置５０を備え、前記アンモニア回収部６０は、パージされた前記燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニアとして回収する。

これにより、不活性ガスを用いてパージされた燃料アンモニアを、燃焼装置８を駆動するための燃料アンモニアとして使用することが可能となる。したがって、燃料アンモニアが無駄になることを低減できるため、アンモニアタンク１０の大型化を抑制できる。

（５）第５の態様に係る船舶１は、（２）から（４）の船舶であって、前記気液分離部８８で分離した前記アンモニアガスを液化して前記アンモニアタンク１０に供給するアンモニアガス回収再利用部９１を更に備える。

これにより、アンモニアタンク１０を、回収アンモニア水から抽出したアンモニアを貯留するためのタンクとして利用することが可能となる。したがって、アンモニアガス回収再利用部９１で液化したアンモニアを貯留するための専用のタンクを省略できる。

（６）第６の態様に係る船舶１は、（２）から（４）の船舶であって、前記気液分離部８８で分離した前記アンモニアガスを再利用するアンモニア再利用部９６と、前記気液分離部８８で分離した前記アンモニアガスを焼却するアンモニア焼却部９７と、の少なくとも一方を更に備える。

これにより、気液分離部８８で分離したアンモニアガスを、アンモニア再利用部９６によって再利用したり、アンモニア焼却部９７によって焼却したりすることができる。

（７）第７の態様に係る船舶１は、（１）から（６）の何れか一つの船舶であって、前記再生塔８６で分離した前記アンモニア蒸気を冷却して前記アンモニア蒸気の体積を減少させる凝縮器８７を更に備える。
これにより、気液分離部８８における気液分離処理を効率よく行うことが可能となる。

（８）第８の態様に係る船舶１は、（１）から（７）の何れか一つの船舶であって、前記分離液体還流部８９は、前記気液分離部８８と前記再生塔８６とを連通させる還流ラインと、前記分離液体を前記再生塔８６に向けて圧送する還流ポンプ１０７とを備える。
これにより、還流ポンプ１０７によって、気液分離部８８で分離された分離液体を再生塔８６へ積極的に送り込むことができる。

（９）第９の態様に係る船舶１は、（１）から（８）の何れか一つの船舶であって、前記アンモニア回収部６０によって回収した前記回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンク７０と、前記回収アンモニア水タンク７０と前記再生塔８６とを接続する回収アンモニア水供給ライン８４と、前記回収アンモニア水供給ライン８４に設けられ、前記回収アンモニア水タンク７０から前記回収アンモニア水を前記再生塔８６に送り出す回収アンモニア水送出ポンプ８５と、を備える。

これにより、アンモニア回収部６０によって回収した回収アンモニア水を、一時的に回収アンモニア水タンク７０に貯留することができる。そして、この回収アンモニア水タンク７０に貯留された回収アンモニア水を回収アンモニア水送出ポンプ８５により再生塔８６に送り込むことができる。したがって、再生塔８６にて行われる回収アンモニア水を分離する工程が、アンモニア回収部６０における回収アンモニア水の生成状況の影響を受けることを低減できる。

（１０）第１０の態様に係る船舶１は、（１）から（９）の何れか一つの船舶であって、前記再生塔８６により分離されたアンモニア除去水を貯留するアンモニア除去水タンク９２と、前記アンモニア除去水タンク９２から前記アンモニア除去水を送り出すアンモニア除去水送出ポンプ９３と、前記アンモニア除去水タンク９２のアンモニア除去水を前記再生塔８６に還流させる除去水還流ライン９４と、前記アンモニア除去水タンク９２のアンモニア除去水を船外へ排出する船外排出ライン９５と、を更に備える。

これにより、アンモニア除去水のアンモニア濃度が高いときには、アンモニア除去水を再生塔８６へ還流させて、再度アンモニア蒸気を分離させることができる。また、アンモニア除去水のアンモニア濃度が海洋放出可能なレベルにまで低下した場合には、このアンモニア除去水を船外に排出することができる。

１…船舶２…船体４…上部構造５Ａ，５Ｂ…舷側６…船底７…上甲板８…燃焼装置１０…アンモニアタンク２０…配管系統２０ｐ…パージ対象領域２１…供給管２２…リターン管２３，２４…開閉弁３０…ベントポスト３８…ベント管３８Ａ…上流側ベント管３８Ｂ…下流側ベント管４０…アンモニアバッファータンク５０…不活性ガス供給装置５１…不活性ガス供給部５２…不活性ガス供給管５３…不活性ガス供給弁６０…アンモニア回収部７０…回収アンモニア水タンク７１…回収管７２…回収管開閉弁８０…排気管８１…排ガスエコノマイザー８１ａ…配管８１ｂ…ポンプ８２…蒸気生成部８２ａ…蒸気供給配管８３…ヒーター部８４…回収アンモニア水供給ライン８５…回収アンモニア水送出ポンプ８６…再生塔８７…凝縮器８８…気液分離部８９…分離液体還流部９０…アンモニアガス除湿器９１…アンモニアガス回収再利用部９２…アンモニア除去水タンク９３…アンモニア除去水送出ポンプ９４…除去水還流ライン９５…船外排出ライン９６…アンモニア再利用部９７…アンモニア焼却部１０１…循環配管１０２…循環ポンプ１０３…ヒーター本体１０４…アンモニア蒸気ライン１０５…還流ライン１０６…還流開閉弁１０７…還流ポンプ１０８…アンモニアガス供給ライン１０９…除湿ガス供給ライン１１０…アンモニア返送ライン１１１，１１２…開閉弁１１５…アンモニア燃料供給ライン１１６…送給ポンプ１１７…アンモニア加圧ポンプ１１８…アンモニア熱交換器１１９…バッファータンク用ベント管Ｇ…排ガスＲ…流通経路

Claims

アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、
前記回収アンモニア水を加熱し、前記回収アンモニア水をアンモニア除去水とアンモニア蒸気とに分離する再生塔と、
前記再生塔で分離したアンモニア蒸気をアンモニアガスと分離液体とに分離する気液分離部と、
前記分離液体を前記再生塔に還流させる分離液体還流部と、
を備える船舶。
船体に設けられて、前記アンモニアが貯留されたアンモニアタンクと、
前記アンモニアタンクに貯留された前記アンモニアにより駆動される燃焼装置と、を備え、
前記再生塔は、前記燃焼装置の排熱を利用して前記回収アンモニア水を加熱して、前記回収アンモニア水を前記アンモニア除去水と前記アンモニア蒸気とに分離する
請求項１に記載の船舶。
前記燃焼装置の排ガスの熱を回収する排ガスエコノマイザーと、
前記排ガスエコノマイザーによって回収した熱から蒸気を生成する蒸気生成部と、
前記蒸気生成部によって生成された蒸気を利用して前記再生塔の下部に貯留された液体を加熱するヒーター部と、を備える
請求項２に記載の船舶。
前記燃焼装置の燃料流路に不活性ガスを供給して前記燃料流路に残留する燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置を備え、
前記アンモニア回収部は、パージされた前記燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニアとして回収する
請求項２又は３に記載の船舶。
前記気液分離部で分離した前記アンモニアガスを液化して前記アンモニアタンクに供給するアンモニアガス回収再利用部を更に備える
請求項２から４の何れか一項に記載の船舶。
前記気液分離部で分離した前記アンモニアガスを再利用するアンモニア再利用部と、前記気液分離部で分離した前記アンモニアガスを焼却するアンモニア焼却部と、の少なくとも一方を更に備える
請求項２から４の何れか一項に記載の船舶。
前記再生塔で分離した前記アンモニア蒸気を冷却して前記アンモニア蒸気の体積を減少させる凝縮器を更に備える請求項１から６の何れか一項に記載の船舶。
前記分離液体還流部は、前記気液分離部と前記再生塔とを連通させる還流ラインと、前記分離液体を前記再生塔に向けて圧送する還流ポンプとを備える
請求項１から７の何れか一項に記載の船舶。
前記アンモニア回収部によって回収した前記回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンクと、
前記回収アンモニア水タンクと前記再生塔とを接続する回収アンモニア水供給ラインと、
前記回収アンモニア水供給ラインに設けられ、前記回収アンモニア水タンクから前記回収アンモニア水を前記再生塔に送り出す回収アンモニア水送出ポンプと、を備える
請求項１から８の何れか一項に記載の船舶。
前記再生塔により分離されたアンモニア除去水を貯留するアンモニア除去水タンクと、
前記アンモニア除去水タンクから前記アンモニア除去水を送り出すアンモニア除去水送出ポンプと、
前記アンモニア除去水タンクのアンモニア除去水を前記再生塔に還流させる除去水還流ラインと、
前記アンモニア除去水タンクのアンモニア除去水を船外へ排出する船外排出ラインと、を更に備える
請求項１から９の何れか一項に記載の船舶。