JP2023057807A - Cooling system of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, cooling method, liquefied carbon dioxide gas storage tank having the cooling system and marine vessel having the liquefied carbon dioxide storage tank - Google Patents

Cooling system of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, cooling method, liquefied carbon dioxide gas storage tank having the cooling system and marine vessel having the liquefied carbon dioxide storage tank Download PDF

Info

Publication number
JP2023057807A
JP2023057807A JP2021167481A JP2021167481A JP2023057807A JP 2023057807 A JP2023057807 A JP 2023057807A JP 2021167481 A JP2021167481 A JP 2021167481A JP 2021167481 A JP2021167481 A JP 2021167481A JP 2023057807 A JP2023057807 A JP 2023057807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
secondary refrigerant
refrigerant
liquefied carbon
liquefied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021167481A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7038885B1 (en
Inventor
献児 廣瀬
Kenji Hirose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Priority to JP2021167481A priority Critical patent/JP7038885B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7038885B1 publication Critical patent/JP7038885B1/en
Publication of JP2023057807A publication Critical patent/JP2023057807A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a cooling system of a carbon dioxide gas and/or a liquefied carbon dioxide which can store a carbon dioxide without discharging the carbon dioxide to an atmosphere.SOLUTION: A cooling system 1 comprises: a cooling device 10 having a primary refrigerant tank 11 for accommodating a primary refrigerant R1 which is sent from a liquefied carbon dioxide storage tank 5, and lower than a carbon dioxide gas in temperature, a heat exchange passage part 12 in which the carbon dioxide gas cooled by the primary refrigerant R1 moves, and a secondary refrigerant passage part 13 in which a secondary refrigerant R2 for cooling the primary refrigerant R1 moves; a secondary refrigerant tank 21 for storing the secondary refrigerant R2 which is lower than the primary refrigerant R1 in temperature; a secondary refrigerant introduction part 22 for introducing the secondary refrigerant R2 to the secondary refrigerant passage part 13 from the secondary refrigerant tank 21: and a secondary refrigerant discharge part 23 connected to the secondary refrigerant passage part 13, and introducing the second refrigerant R2.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却システム、冷却方法、およびその冷却システムを備える液化二酸化炭素貯蔵タンク、その液化二酸化炭素貯蔵タンクを備える船舶(タンカー)に関する。 The present invention relates to a cooling system for carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, a cooling method, a liquefied carbon dioxide storage tank equipped with the cooling system, and a ship (tanker) equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank.

近年、気候変動問題に対処するために、代表的な温室効果ガスである二酸化炭素を回収し、枯渇した油田やガス田等まで輸送して貯留することで、大気中の二酸化炭素濃度を低減させる試みがある。このため、大規模輸送のために液化二酸化炭素輸送船の利用が考えられている。 In recent years, in order to deal with the problem of climate change, carbon dioxide, a typical greenhouse gas, is recovered, transported to depleted oil and gas fields, etc. and stored, thereby reducing the concentration of carbon dioxide in the atmosphere. There is an attempt. For this reason, the use of liquefied carbon dioxide transport ships is being considered for large-scale transportation.

特許文献1は、二酸化炭素の貯蔵タンクから放出される二酸化炭素ガスを、冷媒を使用して冷却し、回収することを開示している。
特許文献2は、液化二酸化炭素貯蔵タンクから放出された二酸化炭素ガスを回収し、冷却ユニットで液化して、液化二酸化炭素貯蔵タンクに戻すことを開示している。
特許文献3は、液化天然ガス輸送船における天然ガスを圧縮機で圧縮し、冷却して液化し液化天然ガスタンクに戻すことを開示している。
US Pat. No. 6,200,008 discloses cooling and recovering carbon dioxide gas released from a carbon dioxide storage tank using a refrigerant.
US Pat. No. 5,300,000 discloses recovering carbon dioxide gas released from a liquefied carbon dioxide storage tank, liquefying it in a cooling unit, and returning it to the liquefied carbon dioxide storage tank.
US Pat. No. 5,300,000 discloses compressing natural gas in a liquefied natural gas carrier with a compressor, cooling and liquefying it back to the liquefied natural gas tanks.

米国特許第4,350,018号公報U.S. Pat. No. 4,350,018 特開2004-100862号公報JP 2004-100862 A 特許第6843099号Patent No. 6843099

気候変動問題対策の観点から、二酸化炭素がその貯蔵タンクから大気中へ放出されないようにすることが望ましい。しかし、環境からの貯蔵タンクへの入熱を完全になくすことはできないため、その入熱と相殺するように貯蔵タンク中の二酸化炭素を冷却したい。さらに、その冷却することで生じる新たな二酸化炭素の排出も抑制したい。そのため、その冷却に必要なエネルギーとしては、再生可能エネルギーの使用が好ましい。しかしながら、そのようなエネルギー源へのアクセスは、常に容易とは限らない。例えば、船舶によって二酸化炭素を輸送する場合、再生可能エネルギー供給網への接続が困難である。したがって、例えば、特許文献2、3の方法のように二酸化炭素を冷却、あるいは圧縮して液化する場合、船舶に再生可能エネルギー電源によって充電された蓄電池やカーボンニュートラルな燃料を常設させて使用する必要がでてくる。一方、いずれも非常に高コストである。 From the viewpoint of climate change countermeasures, it is desirable to prevent carbon dioxide from being released into the atmosphere from the storage tank. However, since the heat input from the environment into the storage tank cannot be completely eliminated, it is desired to cool the carbon dioxide in the storage tank to offset the heat input. Furthermore, it is desired to suppress the emission of new carbon dioxide generated by the cooling. Therefore, it is preferable to use renewable energy as the energy required for the cooling. However, access to such energy sources is not always easy. For example, when transporting carbon dioxide by ship, it is difficult to connect to the renewable energy grid. Therefore, for example, when cooling or compressing carbon dioxide to liquefy it as in the methods of Patent Documents 2 and 3, it is necessary to permanently install a storage battery or carbon-neutral fuel charged by a renewable energy power source on the ship. comes out. On the other hand, both are very expensive.

また、特許文献1の方法を参考にすれば、大量の冷媒を船舶に積載することによって二酸化炭素を冷却することも可能となろう。しかしながら、大量の冷媒の積載は高コストであると同時に、二酸化炭素の冷却に見合う冷媒自体が温室効果を持つ、またはオゾン層破壊の可能性もあり、気候変動問題解決の手段にはなりえない。 Also, referring to the method of Patent Document 1, it will be possible to cool carbon dioxide by loading a large amount of refrigerant on a ship. However, loading a large amount of refrigerant is expensive, and at the same time, the refrigerant itself, which is suitable for cooling carbon dioxide, has a greenhouse effect and may deplete the ozone layer, so it cannot be a means of solving the climate change problem. .

本発明の目的は、二酸化炭素を大気中に放出させずに二酸化炭素を貯蔵することが可能な、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却システム、冷却方法、およびその冷却システムを備える液化二酸化炭素貯蔵タンク、その液化二酸化炭素貯蔵タンクを備える船舶を提供することにある。
また、貯蔵タンク内を低圧化で、液化二酸化炭素(「液化炭酸ガス」ともいう。)の固化(「ドライアイス」、「固形炭酸」ともいう。)を抑制しつつ、液化二酸化炭素を保持貯蔵可能な貯蔵方法を提供する。
An object of the present invention is to provide a cooling system for carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, a cooling method, and a liquefied dioxide provided with the cooling system, which can store carbon dioxide without releasing carbon dioxide into the atmosphere. To provide a carbon storage tank and a ship equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank.
In addition, by reducing the pressure in the storage tank, liquefied carbon dioxide (also called "liquefied carbon dioxide gas") is suppressed from solidifying (also called "dry ice" or "solid carbonic acid"), while holding and storing liquefied carbon dioxide. Provide a possible storage method.

(冷却システム)
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却システム(1)は、
液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から(直接または間接に)送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の温度よりも低温の一次冷媒(R1)を収容する一次冷媒タンク(11)と、当該一次冷媒(R1)によって冷却される当該二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が移動する熱交換通路部(12)と、当該一次冷媒(R1)を冷却するための二次冷媒(R2)が移動する二次冷媒通路部(13)と、を有する冷却装置(10)と、
前記一次冷媒(R1)を冷却するための二次冷媒(R2)を貯留する二次冷媒タンク(21)と、
前記二次冷媒タンク(21)から前記二次冷媒(R2)を前記二次冷媒通路部(13)へ導入する二次冷媒導入部(22)と、
前記二次冷媒通路部(13)と接続され前記二次冷媒(R2)を導出する二次冷媒排出部(23)と、
を備える。
前記一次冷媒タンク(11)は前記一次冷媒(R1)を収容し、かつ前記二次冷媒通路部(13)および前記熱交換通路部(12)が当該一次冷媒タンク(11)内を通過するまたは接触することで、熱交換通路部(12)を移動する二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が一次冷媒(R1)によって冷却される構成であってもよい。
前記冷却システム(1)は、
一次冷媒タンク(11a)から送られる一次冷媒(R1)が移動する一次冷媒通路部(11d)と、
一次冷媒通路部(11d)が通過し、かつ二次冷媒通路部(13)が通過することで、二次冷媒(R2)で一次冷媒(R1)を冷却する第一熱交換器(11b)と、
第一熱交換器(11b)を通過した一次冷媒通路部(11d)が通過し、かつ熱交換通路部(12)が通過することで、一次冷媒(R1)で二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を冷却する第二熱交換器(11c)と、を備えていてもよい。
前記熱交交換通路部(12)は、一次冷媒との熱交換手段に導入されてもよく、例えば、上記の一次冷媒タンク(11)や、第二熱交換器(11c)に導入されてもよい。
(cooling system)
A cooling system (1) of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide comprising:
a primary refrigerant tank (11) containing a primary refrigerant (R1) having a lower temperature than the temperature of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide delivered (directly or indirectly) from a liquefied carbon dioxide storage tank (5); A heat exchange passage (12) in which the carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide cooled by the primary refrigerant (R1) moves, and a secondary refrigerant (R2) for cooling the primary refrigerant (R1) moves. a cooling device (10) having a secondary refrigerant passage portion (13) that
a secondary refrigerant tank (21) storing a secondary refrigerant (R2) for cooling the primary refrigerant (R1);
a secondary refrigerant introduction portion (22) for introducing the secondary refrigerant (R2) from the secondary refrigerant tank (21) into the secondary refrigerant passage portion (13);
a secondary refrigerant discharge portion (23) connected to the secondary refrigerant passage portion (13) for leading out the secondary refrigerant (R2);
Prepare.
The primary refrigerant tank (11) contains the primary refrigerant (R1), and the secondary refrigerant passage (13) and the heat exchange passage (12) pass through the primary refrigerant tank (11), or The carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide moving in the heat exchange passage (12) may be cooled by the primary refrigerant (R1) by contact.
The cooling system (1) comprises:
a primary refrigerant passage (11d) through which the primary refrigerant (R1) sent from the primary refrigerant tank (11a) moves;
a first heat exchanger (11b) through which the primary refrigerant passage portion (11d) passes and the secondary refrigerant passage portion (13) passes to cool the primary refrigerant (R1) with the secondary refrigerant (R2); ,
Passage of the primary refrigerant passage (11d) that has passed through the first heat exchanger (11b) and passage of the heat exchange passage (12) causes the primary refrigerant (R1) to produce carbon dioxide gas and/or liquefied dioxide. and a second heat exchanger (11c) for cooling the carbon.
The heat exchange passage portion (12) may be introduced into heat exchange means with the primary refrigerant, for example, the primary refrigerant tank (11) or the second heat exchanger (11c). good.

前記一次冷媒(R1)は、その温度が二酸化炭素の固化点(固化する温度)よりも高いことが好ましい。一次冷媒(R1)による冷却によって、二酸化炭素が三重点(圧力0.54MPaA、温度-56.6℃)と臨界点(圧力7.68MPaA、温度+31.1℃)の範囲となり液体の状態を維持することが好ましい。
前記一次冷媒(R1)は、例えば、プロパン、エタン、エチレン、フッ化炭化水素などの炭化水素化合物、アンモニア、水の1種または2種以上の混合物でもよい。
The temperature of the primary refrigerant (R1) is preferably higher than the solidification point (temperature at which carbon dioxide solidifies). By cooling with the primary refrigerant (R1), the carbon dioxide is in the range between the triple point (pressure 0.54 MPaA, temperature -56.6°C) and the critical point (pressure 7.68 MPaA, temperature +31.1°C) and maintains a liquid state. preferably.
The primary refrigerant (R1) may be, for example, one or a mixture of two or more of hydrocarbon compounds such as propane, ethane, ethylene, fluorocarbons, ammonia, and water.

前記二次冷媒(R2)は、大気圧下における沸点が、二酸化炭素の三重点温度(-56.6℃)よりも低い(あるいは以下である)ことが好ましい。二次冷媒(R2)として使用する液化ガスは、二酸化炭素の沸点より低い温度に沸点があることが好ましい。これにより、その蒸発潜熱を利用して一次冷媒(R1)を冷却し、その一次冷媒で二酸化炭素を冷却でき、単位重量当たりの利用可能冷熱を大きくすることができ、冷媒の積載量を低減させることができる。さらに、二次冷媒(R2)を直接に二酸化炭素の冷却に使用する場合には、過冷却となり二酸化炭素を固化させる危険性があるが、一次冷媒(R1)を使用してその組成や温度といった変数を調整することができる。これによって、二酸化炭素の固化の危険性を回避することができる。
前記二次冷媒(R2)は、再生可能エネルギーで液化された物質が好ましい。これにより、二酸化炭素の冷却に係る温室効果ガス排出を無くすことが可能になる。
前記二次冷媒(R2)は、前記一次冷媒(R1)を冷却する際に、一次冷媒(R1)よりも低温であることが好ましい。
前記二次冷媒(R2)は、例えば、窒素、空気、酸素、アルゴン等の1種または2種以上の混合物でもよい。これらのガスは、寒冷を放出した後に大気放出されたとしても、大気より採取されたガスであるので、温室効果をもたらさない。
前記二次冷媒(R2)は、例えば、水素、メタン、天然ガスであってもよい。これらのガスは、液化ガス燃料として船舶に積載されており、気化された後にエンジン、または燃料電池等で消費され、船舶駆動用の動力や電力が得られる。この気化の際に放出される寒冷を冷却装置における二酸化炭素の冷却(つまり、一次冷媒の冷却)に利用すれば、燃料の液化ガス燃料タンクを二次冷媒タンクとして兼用することもでき、全体的に低コストでの運用が可能になる。
The secondary refrigerant (R2) preferably has a boiling point lower than (or lower than) the triple point temperature of carbon dioxide (−56.6° C.) under atmospheric pressure. The liquefied gas used as the secondary refrigerant (R2) preferably has a boiling point lower than the boiling point of carbon dioxide. As a result, the latent heat of vaporization is used to cool the primary refrigerant (R1), the primary refrigerant can cool carbon dioxide, and the available cold heat per unit weight can be increased, thereby reducing the load capacity of the refrigerant. be able to. Furthermore, when the secondary refrigerant (R2) is used directly for cooling carbon dioxide, there is a risk of overcooling and solidification of carbon dioxide, but the composition and temperature of the primary refrigerant (R1) can be changed. Variables can be adjusted. This avoids the risk of solidification of carbon dioxide.
The secondary refrigerant (R2) is preferably a substance liquefied by renewable energy. This makes it possible to eliminate greenhouse gas emissions associated with carbon dioxide cooling.
The secondary refrigerant (R2) is preferably lower in temperature than the primary refrigerant (R1) when cooling the primary refrigerant (R1).
The secondary refrigerant (R2) may be, for example, one or a mixture of two or more of nitrogen, air, oxygen, argon, and the like. These gases, even if released into the atmosphere after releasing the cold, do not contribute to the greenhouse effect as they are the gases extracted from the atmosphere.
Said secondary refrigerant (R2) may be, for example, hydrogen, methane, natural gas. These gases are loaded on ships as liquefied gas fuels, and after being vaporized, are consumed by engines, fuel cells, or the like to obtain power and electric power for driving ships. If the cold released during this vaporization is used to cool the carbon dioxide in the cooling device (that is, to cool the primary refrigerant), the liquefied gas fuel tank of the fuel can also be used as a secondary refrigerant tank, and the overall can be operated at low cost.

前記冷却システム(1)は、
前記熱交換通路部(12)の入口側と接続され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から(直接または間接に)送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を導入する導入部(31)と、
前記熱交換通路部(12)の出口側と接続され、冷却済み二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が導出され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)へ返送する返送部(32)と、
を備えていてもよい。
導入部(31)および/または返送部(32)に、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁(手動または自動を問わない)、温度センサー、流量センサー、圧力センサーなどが設けられていてもよい。
前記導入部(31)は、液化二酸化炭素を前記冷却装置(10)へ送るための液送ポンプが設けられていてもよい。前記導入部(31)は、前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の液面よりも下に配置される液送ポンプ(35)に接続されていてもよい。液送ポンプ(35)は、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)に設置されている液化二酸化炭素を排出する排出ポンプと兼用していてもよい。
前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から前記一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c)までの経路上または前記導入部(31)に、前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から送られる二酸化炭素ガスを圧縮または加圧する圧縮手段または加圧手段(圧縮機または加圧器)が設けられていてもよい。二酸化炭素ガスの圧力を上昇させることで、液化を促進させることができる。
前記返送部(32)は、その先端出口部が、前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の液面よりも上、または下まで延設されていてもよい。
返送部(32)に、例えば、スプレーノズルが設けられていてもよい。スプレーノズルが気相および/または液相へ冷却された液化二酸化炭素および/または冷却された二酸化炭素ガスを噴霧する構成であってもよい。
前記返送部(32)は、例えば、気体および/または液体を吸引するための吸引ポンプ、液送ポンプ、真空ポンプなどが備えられていてもよい。
The cooling system (1) comprises:
An introduction part (31) for introducing carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, which is connected to the inlet side of the heat exchange passage part (12) and sent (directly or indirectly) from the liquefied carbon dioxide storage tank (5). and,
a return section (32) connected to the outlet side of the heat exchange passage section (12), from which cooled carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is led out, and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank (5);
may be provided.
The introduction part (31) and/or the return part (32) are provided with, for example, valves such as gate valves, automatic on-off valves, flow control valves (regardless of whether they are manual or automatic), temperature sensors, flow sensors, pressure sensors, etc. may have been
The introduction part (31) may be provided with a liquid feed pump for sending liquefied carbon dioxide to the cooling device (10). The introduction part (31) may be connected to a liquid feed pump (35) arranged below the liquid level of the liquefied carbon dioxide storage tank (5). The liquid feed pump (35) may also serve as a discharge pump for discharging the liquefied carbon dioxide installed in the liquefied carbon dioxide storage tank (5).
On the route from the liquefied carbon dioxide storage tank (5) to the primary refrigerant tank (11) or the second heat exchanger (11c) or to the introduction part (31), from the liquefied carbon dioxide storage tank (5) A compressing means or pressurizing means (compressor or pressurizer) for compressing or pressurizing the carbon dioxide gas to be discharged may be provided. Liquefaction can be promoted by increasing the pressure of the carbon dioxide gas.
The return part (32) may have its tip outlet extending above or below the liquid surface of the liquefied carbon dioxide storage tank (5).
The return section (32) may, for example, be provided with a spray nozzle. The spray nozzle may be configured to spray liquefied carbon dioxide cooled to gas phase and/or liquid phase and/or cooled carbon dioxide gas.
The return part (32) may be provided with, for example, a suction pump, a liquid feed pump, a vacuum pump, or the like for sucking gas and/or liquid.

一次冷媒通路部(11d)は、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁(手動または自動を問わない)、温度センサー、流量センサー、圧力センサーなどが設けられていてもよい。
一次冷媒通路部(11d)および/または一次冷媒タンク(11a)は、一次冷媒(R1)を、一次冷媒タンク(11a)から第一熱交換器(11b)、第二熱交換器(11c)を介して一次冷媒タンク(11a)へと循環するための循環ポンプ(11e)(例えば、液送ポンプ)が設けられていてもよい。
The primary refrigerant passage (11d) may be provided with, for example, valves such as gate valves, automatic on-off valves, and flow control valves (regardless of whether they are manual or automatic), temperature sensors, flow sensors, pressure sensors, and the like.
The primary refrigerant passage portion (11d) and/or the primary refrigerant tank (11a) passes the primary refrigerant (R1) from the primary refrigerant tank (11a) through the first heat exchanger (11b) and the second heat exchanger (11c). A circulation pump (11e) (for example, a liquid feed pump) may be provided for circulating through to the primary refrigerant tank (11a).

前記一次冷媒タンク(11)は、その内部が大気圧よりも低い負圧状態であってもよい。負圧状態にすることで、二酸化炭素が過冷却になる恐れがある場合に、高価な圧縮機等の加圧装置を使用せずに、一次冷媒タンク(11)に大気を引き込んで加圧することによって、一次冷媒(R1)の温度を上昇させることができる。その結果、二酸化炭素と一次冷媒(R1)との間の熱交換を抑制し、二酸化炭素の過冷却や固化を避けることが可能となる。
前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)は、その内部圧力が、例えば、7MPa未満であること、5MPa未満であること、4MPa未満であること、2MPa未満であってもよい。
The primary refrigerant tank (11) may be in a negative pressure state lower than the atmospheric pressure. To draw air into the primary refrigerant tank (11) and pressurize it without using a pressurizing device such as an expensive compressor when there is a risk that carbon dioxide will be supercooled by creating a negative pressure state. can raise the temperature of the primary refrigerant (R1). As a result, heat exchange between carbon dioxide and the primary refrigerant (R1) is suppressed, and supercooling and solidification of carbon dioxide can be avoided.
Said liquefied carbon dioxide storage tank (5) may for example have an internal pressure of less than 7 MPa, less than 5 MPa, less than 4 MPa, less than 2 MPa.

前記冷却システム(1)は、
前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の内部圧力(気相空間の圧力)を測定する圧力測定部(53)と、
前記圧力測定部(53)で測定された内部圧力がタンク内圧力設定値(設定値は幅のある数値範囲を含む)を超えた場合に、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を前記熱交換手段(前記一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c))へ前記導入部(31)を通じて(例えば、弁を開ける、液送ポンプ(35)を駆動するなどして)、送るように制御する導入制御部(55)と、を備えていてもよい。
The cooling system (1) comprises:
A pressure measuring unit (53) that measures the internal pressure (pressure in the gas phase space) of the liquefied carbon dioxide storage tank (5);
When the internal pressure measured by the pressure measuring unit (53) exceeds the tank internal pressure set value (the set value includes a wide numerical range), the carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide is heat exchanged Means (the primary refrigerant tank (11) or the second heat exchanger (11c)) through the introduction part (31) (for example, by opening the valve, driving the liquid transfer pump (35), etc.) and an introduction control unit (55) that controls to

前記冷却システム(1)は、
前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の内部温度(例えば、気相の温度、液相の温度)を測定する温度測定部と、
前記導入制御部(55)は、前記温度測定部で測定された内部温度がタンク内温度設定値(気相の温度および/または液相の温度の設定値は幅のある数値範囲を含む)を超えた場合に、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を前記熱交換手段(前記一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c))へ前記導入部(31)を通じて送るように制御してもよい。
前記温度測定部は、複数の温度測定手段を有し、前記液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)内に、その高さ方向で所定の間隔に配置されていてもよい。
前記導入制御部(55)は、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の内部温度(液相、気相)および/または内部圧力(液相、気相)の状態に対応して制御してもよい。
導入制御部(55)は、測定された内部温度(液相の温度)がタンク内温度設定値(第三閾値)を超えた場合に、液化二酸化炭素を前記熱交換手段(一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c))へ送るように制御してもよい。
導入制御部(55)は、測定された内部温度(気相の温度)がタンク内温度設定値(第四閾値(第三閾値より大きい))を超えた場合に、二酸化炭素ガスを前記熱交換手段(一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c))へ送るように制御してもよい。
前記導入制御部(55)は、導入部(31)および/または返送部(32)に設置されている、例えば、仕切り弁、自動開閉弁(551)、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーや、液送ポンプ(35)などを制御してもよい。
タンク内圧力設定値(気相)は、例えば、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の仕様において設定されている内圧よりも10%以上、20%以上の値であってもよい。
タンク内温度設定値(液相、気相)は、例えば、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の仕様、液化二酸化炭素の状態に応じて設定されている温度よりも10%以上、20%以上の値であってもよい。
The cooling system (1) comprises:
a temperature measuring unit that measures the internal temperature (e.g., gas phase temperature, liquid phase temperature) of the liquefied carbon dioxide storage tank (5);
The introduction control unit (55) adjusts the internal temperature measured by the temperature measurement unit to a tank internal temperature set value (the set value of the gas phase temperature and/or the liquid phase temperature includes a wide range of numerical values). When it exceeds, carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide is controlled to be sent to the heat exchange means (the primary refrigerant tank (11) or the second heat exchanger (11c)) through the introduction part (31) may
The temperature measuring unit may have a plurality of temperature measuring means, and may be arranged in the liquefied carbon dioxide storage tank (5) at predetermined intervals in the height direction.
The introduction control unit (55) may control the internal temperature (liquid phase, gas phase) and/or internal pressure (liquid phase, gas phase) of the liquefied carbon dioxide storage tank (5). .
When the measured internal temperature (liquid phase temperature) exceeds the tank internal temperature set value (third threshold value), the introduction control unit (55) transfers liquefied carbon dioxide to the heat exchange means (primary refrigerant tank (11 ) or the second heat exchanger (11c)).
When the measured internal temperature (gas phase temperature) exceeds the tank internal temperature set value (fourth threshold (greater than third threshold)), the introduction control unit (55) converts the carbon dioxide gas into the heat exchange It may be controlled to send to means (primary refrigerant tank (11) or second heat exchanger (11c)).
The introduction control section (55) is installed in the introduction section (31) and/or the return section (32). A flow rate sensor, a pressure sensor, a liquid feed pump (35), etc. may be controlled.
The tank internal pressure set value (gas phase) may be, for example, 10% or more, 20% or more than the internal pressure set in the specifications of the liquefied carbon dioxide storage tank (5).
The set temperature in the tank (liquid phase, gas phase) is, for example, 10% or more, 20% or more than the temperature set according to the specifications of the liquefied carbon dioxide storage tank (5) and the state of liquefied carbon dioxide. can be a value.

前記冷却システム(1)は、
前記一次冷媒タンク(11、11a)または一次冷媒通路部(11d)内の一次冷媒(R1)の温度を測定する少なくとも1つの温度測定部(18)と、
前記温度測定部(18)で測定された一次冷媒の温度(複数個所で測定された2以上の温度の平均値、複数個所で測定された各温度、最大値、最小値の内のいずれか1つ以上)が、任意の圧力(予め設定された閾値またはタンク内圧力設定値以下の値が好ましい。)における二酸化炭素の固化点(固化する温度)より低い温度にならないように(固化点より高くなるように)、前記二次冷媒(R2)の流量を制御する二次冷媒流量制御部(231)と、を備えていてもよい。
前記二次冷媒流量制御部(231)は、例えば、二次冷媒タンク(21)内、二次冷媒導入部(22)および/または二次冷媒排出部(23)に設けられる液送ポンプを制御して二次冷媒(R2)の流量を制御してもよく、二次冷媒通路部(13)、二次冷媒導入部(22)および/または二次冷媒排出部(23)などの経路上の任意の場所に設けられるマスフローメータおよびその連動弁、マスフローコントローラ、流量制御弁などを制御して二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
前記二次冷媒排出部(23)は、その遠位端に二次冷媒を大気へ放出する放出口を備えていてもよい。
The cooling system (1) comprises:
at least one temperature measurement part (18) for measuring the temperature of the primary refrigerant (R1) in the primary refrigerant tank (11, 11a) or the primary refrigerant passage (11d);
The temperature of the primary refrigerant measured by the temperature measuring unit (18) (any one of the average value of two or more temperatures measured at multiple locations, each temperature measured at multiple locations, the maximum value, and the minimum value ) does not fall below the solidification point (solidification temperature) of carbon dioxide at an arbitrary pressure (preferably a preset threshold value or a tank internal pressure setting value or less) (higher than the solidification point and a secondary refrigerant flow rate control section (231) for controlling the flow rate of the secondary refrigerant (R2).
The secondary refrigerant flow control unit (231) controls, for example, a liquid feed pump provided in the secondary refrigerant tank (21), the secondary refrigerant introduction unit (22) and/or the secondary refrigerant discharge unit (23). may be used to control the flow rate of the secondary refrigerant (R2), and the secondary refrigerant passage (13), the secondary refrigerant introduction (22) and/or the secondary refrigerant discharge (23) on the path such as The flow rate of the secondary refrigerant (R2) may be controlled by controlling a mass flow meter and its interlocking valve, a mass flow controller, a flow control valve, etc. provided at any location.
Said secondary refrigerant discharge part (23) may comprise an outlet at its distal end for discharging the secondary refrigerant to the atmosphere.

前記二次冷媒流量制御部(231)は、前記導入部(31)および前記返送部(32)との間の差圧から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
前記差圧は、導入部(31)および返送部(32)のそれぞれに設けられている圧力測定手段(例えば、圧力計)の測定から演算されてもよく、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の気相の圧力を導入部(31)の圧力とみなしてもよい。
The secondary refrigerant flow rate control section (231) determines the state of carbon dioxide from the differential pressure between the introduction section (31) and the return section (32), The flow rate of the secondary refrigerant (R2) may be controlled.
Said differential pressure may be calculated from measurements of pressure measuring means (e.g., pressure gauges) provided in each of the introduction section (31) and the return section (32), and the pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank (5) The pressure of the gas phase may be regarded as the pressure of the inlet (31).

前記二次冷媒流量制御部(231)は、前記導入部(31)および/または前記返送部(32)を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量(例えば、温度、熱量、圧力)から、二酸化炭素の状態(例えば、固体、液体、気体、気液混合状態、液固混合状態など)を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
前記物理量(例えば、温度、熱量、圧力)は、前記導入部(31)および前記返送部(32)のそれぞれに設けられている各測定手段(例えば、温度センサー、熱量測定手段、圧力センサーなど)の測定値から得られてもよい。
また、上記の一次冷媒温度、差圧、物理量に基づいて制御する前記二次冷媒流量制御部(231)とは異なる流量制御部が、前記二次冷媒流量制御部(231)と同様の制御をしてもよい。
The secondary refrigerant flow rate control unit (231) controls the physical quantity (e.g., temperature, heat quantity, pressure) of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide flowing through the introduction unit (31) and/or the return unit (32). , The state of carbon dioxide (for example, solid, liquid, gas, gas-liquid mixed state, liquid-solid mixed state, etc.) is determined, and the flow rate of the secondary refrigerant (R2) is controlled according to the determination result. good.
The physical quantities (e.g., temperature, heat quantity, pressure) are measured by measuring means (e.g., temperature sensor, calorie measuring means, pressure sensor, etc.) provided in each of the introduction part (31) and the return part (32). may be obtained from measurements of
In addition, a flow control unit different from the secondary refrigerant flow control unit (231) that controls based on the primary refrigerant temperature, differential pressure, and physical quantity performs the same control as the secondary refrigerant flow control unit (231). You may

前記熱交換通路部(12)は、二酸化炭素ガスを移動する第一熱交換通路部(612)、および/または、液化二酸化炭素を移動する第二熱交換通路部(712)を有し、
前記第一熱交換通路部(612)の入口側と接続され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から(直接または間接に)送られる、二酸化炭素ガスを導入する第一導入部(631)と、前記第一熱交換通路部(612)の出口側と接続され、冷却済み二酸化炭素ガス(液化した状態も含む)が導出され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)へ返送する第一返送部(632)と、および/または、
前記第二熱交換通路部(712)の入口側と接続され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から(直接または間接に)送られる、液化二酸化炭素を導入する第二導入部(731)と、前記第二熱交換通路部(712)の出口側と接続され、冷却済み液化二酸化炭素が導出され、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)へ返送する第二返送部(732)と、
を備えていてもよい。
前記導入制御部(55)は、第一導入部(631)および/または第一返送部(632)に設置されている、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーや、液送ポンプ(35)などを制御してもよい。
前記導入制御部(55)は、第二導入部(731)および/または第一返送部(732)に設置されている、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーや、液送ポンプ(35)などを制御してもよい。
前記二次冷媒流量制御部(231)は、第一導入部(631)および第一返送部(632)との間の差圧、および/または第二導入部(731)および第二返送部(732)との間の差圧から、前記二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
前記二次冷媒流量制御部(231)は、第一導入部(631)および/または第一返送部(632)を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量(例えば、温度、熱量、圧力)から、前記二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
前記二次冷媒流量制御部(231)は、第二導入部(731)および/または第二返送部(732)を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量(例えば、温度、熱量、圧力)から、前記二次冷媒(R2)の流量を制御してもよい。
The heat exchange passage (12) has a first heat exchange passage (612) for transferring carbon dioxide gas and/or a second heat exchange passage (712) for transferring liquefied carbon dioxide,
A first introduction part (631) that is connected to the inlet side of the first heat exchange passage part (612) and that introduces carbon dioxide gas sent (directly or indirectly) from the liquefied carbon dioxide storage tank (5); Connected to the outlet side of the first heat exchange passage section (612), the cooled carbon dioxide gas (including liquefied state) is led out and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank (5) First return section (632 ) and/or
A second introduction part (731) for introducing liquefied carbon dioxide, which is connected to the inlet side of the second heat exchange passage part (712) and sent (directly or indirectly) from the liquefied carbon dioxide storage tank (5); A second return part (732) connected to the outlet side of the second heat exchange passage part (712), from which the cooled liquefied carbon dioxide is led out, and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank (5);
may be provided.
The introduction control unit (55) is installed in the first introduction unit (631) and/or the first return unit (632), for example, valves such as gate valves, automatic on-off valves, flow control valves, temperature sensors , a flow rate sensor, a pressure sensor, a liquid feed pump (35), and the like.
The introduction control section (55) is installed in the second introduction section (731) and/or the first return section (732), for example, a valve such as a gate valve, an automatic on-off valve, a flow control valve, a temperature sensor , a flow rate sensor, a pressure sensor, a liquid feed pump (35), and the like.
The secondary refrigerant flow control section (231) controls the differential pressure between the first introduction section (631) and the first return section (632), and/or the second introduction section (731) and the second return section ( 732) may be used to control the flow rate of the secondary refrigerant (R2).
The secondary refrigerant flow rate control unit (231) controls the physical quantity of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide (e.g., temperature, heat quantity, pressure ), the flow rate of the secondary refrigerant (R2) may be controlled.
The secondary refrigerant flow rate control unit (231) controls the physical quantity of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide (e.g., temperature, heat quantity, pressure ), the flow rate of the secondary refrigerant (R2) may be controlled.

熱交換通路部(例えば、第一、第二熱交換通路部)は、液化二酸化炭素貯蔵タンクから(直接または間接に)送られる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が導入される入口部(例えば、温端121)と、当該一次冷媒で冷却された、冷却済み二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が導出される出口部(例えば、冷端122)と、を有していてもよい。
導入部(第一、第二導入部)が入口部(例えば、第一、第二温端)と接続されていてもよい。返送部(例えば、第一、第二返送部)が出口部(例えば、第一、第二冷端)と接続されていてもよい。
熱交換通路部(第一、第二熱交換通路部)の入口部(例えば、第一、第二温端)および/または出口部(例えば、第一、第二冷端)に、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーなどが設けられていてもよい。
The heat exchange passages (e.g., first and second heat exchange passages) are inlets (e.g., , warm end 121) and an outlet (eg, cold end 122) through which the cooled carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, cooled by the primary refrigerant, is discharged.
The introduction section (first and second introduction sections) may be connected to the inlet section (eg, first and second warm ends). A return section (eg, first, second return section) may be connected to an outlet section (eg, first, second cold end).
At the inlet (e.g. first, second warm end) and/or outlet (e.g., first, second cold end) of the heat exchange passage (first, second heat exchange passage), for example a partition A valve, an automatic on-off valve, a valve such as a flow control valve, a temperature sensor, a flow sensor, a pressure sensor, etc. may be provided.

二次冷媒通路部(13)は、二次冷媒(R2)が導入される二次冷媒入口部(例えば、冷端131)と、一次冷媒(R1)に冷熱を与えてから導出される二次冷媒出口部(例えば、温端132)と、を有していてもよい。
二次冷媒導入部(22)が二次冷媒入口部(例えば、冷端131)と接続されてもよい。二次冷媒排出部(23)が二次冷媒出口部(例えば、温端132)と接続されていてもよい。
二次冷媒通路部(13)は、二次冷媒入口部および/または二次冷媒出口部に、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーが設けられていてもよい。
二次冷媒導入部(22)および/または二次冷媒排出部(23)に、例えば、仕切り弁、自動開閉弁、流量制御弁などの弁、温度センサー、流量センサー、圧力センサーが設けられていてもよい。
The secondary refrigerant passage portion (13) includes a secondary refrigerant inlet portion (for example, a cold end 131) into which the secondary refrigerant (R2) is introduced, and a secondary refrigerant passage portion (for example, a cold end 131) through which the primary refrigerant (R1) is supplied with cold heat. and a coolant outlet (eg, warm end 132).
A secondary refrigerant inlet (22) may be connected to the secondary refrigerant inlet (eg cold end 131). A secondary refrigerant outlet (23) may be connected to a secondary refrigerant outlet (eg, warm end 132).
The secondary refrigerant passage (13) has a valve such as a gate valve, an automatic on-off valve, a flow control valve, a temperature sensor, a flow sensor, and a pressure sensor at the secondary refrigerant inlet and/or the secondary refrigerant outlet. may be provided.
The secondary refrigerant introduction part (22) and/or the secondary refrigerant discharge part (23) are provided with, for example, valves such as a gate valve, an automatic on-off valve, a flow control valve, a temperature sensor, a flow sensor, and a pressure sensor. good too.

二酸化炭素は、三重点(圧力0.54MPaA、温度-56.6℃)と臨界点(圧力7.68MPaA、温度+31.1℃)の範囲で液体として存在し、液化二酸化炭素(「液化炭酸ガス」ともいう。)と呼ばれる。
冷却済み二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素は、少なくとも入口部(例えば、温端121)で導入された二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の温度よりも低い温度状態となっており、好ましくは返送される二酸化炭素が液化状態であり、より好ましくは入口部(例えば、温端121)で導入された液化二酸化炭素の温度よりも低い温度の液化状態である。ただし、他の液体と一緒に流体として流れる状態である場合には一部が固化していてもよい。
Carbon dioxide exists as a liquid in the range between the triple point (pressure 0.54 MPaA, temperature -56.6 ° C) and the critical point (pressure 7.68 MPaA, temperature +31.1 ° C), and liquefied carbon dioxide ("liquefied carbon dioxide gas ”).
The cooled carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is at a temperature lower than the temperature of the carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide introduced at least at the inlet (e.g., warm end 121), preferably The returned carbon dioxide is in a liquefied state, more preferably at a temperature lower than the temperature of the liquefied carbon dioxide introduced at the inlet (eg warm end 121). However, when it is in a state of flowing as a fluid together with other liquids, it may be partially solidified.

前記冷却システム(1)は、
前記一次冷媒タンク(11)または第一熱交換器(11b)を通過した(一次冷媒と熱交換した後の)前記二次冷媒(R2)を加温する加温装置(140)および/または圧縮する圧縮装置(150)を、さらに備えていてもよい。
加温された二次冷媒は、冷媒以外の用途に対して適温で供給することが可能となる。圧縮された二次冷媒は、燃料用途で使用する場合に、燃焼炉や発動機に導入するに適した圧力で供給することが可能となる。冷却システムおよび供給先システムにおける全体の費用対効果を向上させることができる。
The cooling system (1) comprises:
A heating device (140) for heating the secondary refrigerant (R2) (after heat exchange with the primary refrigerant) that has passed through the primary refrigerant tank (11) or the first heat exchanger (11b) and/or a compressor It may further comprise a compression device (150) for compressing.
The heated secondary refrigerant can be supplied at an appropriate temperature for uses other than refrigerant. The compressed secondary refrigerant can be supplied at a pressure suitable for introduction into a combustion furnace or engine when used for fuel. The overall cost effectiveness of the cooling system and destination system can be improved.

各制御部は、1つ以上のプロセッサーおよびメモリ(例えば、処理プログラムを保存する記憶媒体など)などのハードウエアとプログラムの協働作用で実現されていてもよく、専用回路、ファームウエア、コンピュータなどの一種または2種以上の組み合わせで構成されていてもよい。
「直接または間接に送る」は、配管で送られる場合に配管が1つであること、配管に継手、フランジ、弁、各種測定装置、ポンプ、加圧装置などが設置されていること、メイン配管とバイパス配管が設けられていること、配管途中にバッファタンクが設けられていることなどを含む。
Each control unit may be realized by the cooperative action of hardware and programs such as one or more processors and memory (for example, a storage medium that stores a processing program, etc.), dedicated circuits, firmware, computers, etc. It may be composed of one type or a combination of two or more types.
"Send directly or indirectly" means that there is one pipe when sending by pipe, that the pipe is equipped with joints, flanges, valves, various measuring devices, pumps, pressure devices, etc., and that the main pipe and bypass piping, and a buffer tank in the middle of the piping.

(冷却方法)
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却方法は、
一次冷媒(R1)を、その温度よりも低温の二次冷媒(R2)によって冷却する工程(A)と、
液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)の内部圧力(気相空間の圧力)が予め設定された閾値(例えば、タンク内圧力設定値であってもよい)を超えた場合に、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を一次冷媒(R1)で冷却させるために、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から一次冷媒と熱交換するための熱交換手段(例えば、一次冷媒タンク(11)または第二熱交換器(11c))へ送る導入工程(B)と、
液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)からに送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を、その温度よりも低温の一次冷媒(R1)によって冷却する工程(C)と、
を含む。
前記工程(A)は、その目的を達成する限り、工程(B)の開始前、開始と同じタイミング(実質的に同じタイミングを含む)、開始後に行われてもよい。
前記冷却方法は、
一次冷媒(R1)の温度が、任意の圧力における二酸化炭素の固化点より低い温度にならないように(固化点と同じまたは固化点より高くなるように)、前記二次冷媒(R2)の流量を制御する工程(A-1)と、を含んでいてもよい。
前記冷却方法は、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から前記熱交換手段へ送られる導入経路(例えば、導入部(31))および前記熱交換手段から液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)へ戻る返送経路(例えば、返送部(32))との間の差圧から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒(R2)の流量を制御する工程(A-2)を含んでいてもよい。
前記冷却方法は、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)から前記熱交換手段へ送られる導入経路(例えば、導入部(31))および/または前記熱交換手段から液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)へ戻る返送経路(例えば、返送部(32))を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量(例えば、温度、熱量、圧力)から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒(R2)の流量を制御する工程(A-3)を含んでいてもよい。
(Cooling method)
A method for cooling carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide includes:
A step (A) of cooling the primary refrigerant (R1) with a secondary refrigerant (R2) having a lower temperature than the primary refrigerant (R1);
When the internal pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank (5) (pressure in the gas phase space) exceeds a preset threshold (for example, it may be a tank internal pressure set value), carbon dioxide gas and / or A heat exchange means (e.g. primary refrigerant tank (11) or a second heat exchanger) for exchanging heat with the primary refrigerant from the liquefied carbon dioxide storage tank (5) in order to cool the liquefied carbon dioxide with the primary refrigerant (R1) (11c)) an introduction step (B);
Step (C) of cooling carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide sent from a liquefied carbon dioxide storage tank (5) with a primary refrigerant (R1) having a temperature lower than that temperature;
including.
The step (A) may be performed before the start of the step (B), at the same timing as the start (including substantially the same timing), or after the start, as long as the object is achieved.
The cooling method is
The flow rate of the secondary refrigerant (R2) is adjusted so that the temperature of the primary refrigerant (R1) does not fall below the solidification point of carbon dioxide at any pressure (same as or higher than the solidification point). and a step of controlling (A-1).
The cooling method is
Carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is sent from the liquefied carbon dioxide storage tank (5) to the heat exchange means (for example, introduction section (31)) and from the heat exchange means to the liquefied carbon dioxide storage tank ( 5) The state of carbon dioxide is determined from the differential pressure between the return path returning to 5) (for example, the return section (32)), and the flow rate of the secondary refrigerant (R2) is controlled according to the determination result. A step (A-2) may be included.
The cooling method is
An introduction path (e.g., introduction section (31)) through which carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is sent from a liquefied carbon dioxide storage tank (5) to the heat exchange means and/or from the heat exchange means to liquefied carbon dioxide storage From the physical quantity (e.g., temperature, heat quantity, pressure) of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide flowing through the return route (e.g., return section (32)) returning to the tank (5), determine the state of carbon dioxide, A step (A-3) of controlling the flow rate of the secondary refrigerant (R2) according to the determination result may be included.

(液化二酸化炭素貯蔵タンク)
液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)は、上記の冷却システム(1)を備えていてもよい。
冷却システム(1)が、液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)を備えていてもよい。
液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)に、安全弁が設けられていてもよい。
(liquefied carbon dioxide storage tank)
The liquefied carbon dioxide storage tank (5) may be equipped with the cooling system (1) described above.
The cooling system (1) may comprise a liquefied carbon dioxide storage tank (5).
A safety valve may be provided in the liquefied carbon dioxide storage tank (5).

(船舶)
船舶は、上記冷却システム(1)および液化二酸化炭素貯蔵タンク(5)を備えていてもよい。
船舶は、前記加温された二次冷媒(R2)が供給される供給手段を備えていてもよい。
船舶は、前記圧縮された二次冷媒(R2)が燃料用途として使用される、燃焼炉や発動機を備えていてもよい。
(ship)
The ship may be equipped with said cooling system (1) and a liquefied carbon dioxide storage tank (5).
The vessel may be provided with supply means to which the heated secondary refrigerant (R2) is supplied.
The ship may be equipped with a combustion furnace or engine in which said compressed secondary refrigerant (R2) is used for fuel applications.

実施形態1の冷却システムの構成例を示す図である。1 is a diagram showing a configuration example of a cooling system according to Embodiment 1; FIG. 実施形態1の冷却システムの別の構成例を示す図である。4 is a diagram showing another configuration example of the cooling system of Embodiment 1. FIG. 実施形態1の冷却システムの別の構成例を示す図である。4 is a diagram showing another configuration example of the cooling system of Embodiment 1. FIG. 実施形態2の冷却システムの構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a cooling system according to Embodiment 2; 実施形態3の冷却システムの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a cooling system according to Embodiment 3; 実施形態4の冷却システムの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a cooling system according to Embodiment 4; 実施形態5の冷却システムの構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a cooling system according to Embodiment 5;

以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。 Several embodiments of the present invention are described below. The embodiments described below describe examples of the present invention. The present invention is by no means limited to the following embodiments, and includes various modifications implemented within the scope of the present invention. Note that not all of the configurations described below are essential configurations of the present invention.

(実施形態1)
実施形態1の冷却システム1について図1Aを用いて説明する。
冷却システム1は、冷却装置10と、二次冷媒タンク21と、第一導入部631と、第一返送部632とを備える。
第一導入部631は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5から送られる、二酸化炭素ガスを冷却装置10の第一熱交換通路部612へ導入する手段であり、例えば、配管、自動圧力調整弁(予め設定される圧力設定値を超えると開閉が自動で調整される弁)などを有して構成されていてもよい。
第一返送部632は、第一熱交換通路部612の出口側と接続され、第一熱交換通路部612を通過して冷却された冷却済み二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が導出され、液化二酸化炭素貯蔵タンク5へ返送する手段であり、例えば、配管、その配管の先端にスプレーノズルが設けられていてもよい。
(Embodiment 1)
A cooling system 1 of Embodiment 1 will be described with reference to FIG. 1A.
The cooling system 1 includes a cooling device 10 , a secondary refrigerant tank 21 , a first introduction section 631 and a first return section 632 .
The first introduction part 631 is a means for introducing carbon dioxide gas sent from the liquefied carbon dioxide storage tank 5 into the first heat exchange passage part 612 of the cooling device 10, for example, piping, automatic pressure adjustment valve (preset A valve whose opening and closing is automatically adjusted when the pressure set value is exceeded).
The first return part 632 is connected to the outlet side of the first heat exchange passage part 612, and the cooled carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide that has passed through the first heat exchange passage part 612 is led out, It is a means for returning to the liquefied carbon dioxide storage tank 5, and for example, a pipe and a spray nozzle may be provided at the tip of the pipe.

冷却装置10は、一次冷媒タンク11と、第一熱交換通路部612と、二次冷媒通路部13を備える。
一次冷媒タンク11は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5から送られる、二酸化炭素ガスの温度よりも低温の一次冷媒R1を収容する。第一熱交換通路部612は、一次冷媒タンク11内を通過し、その内部を二酸化炭素ガスが移動する。移動する過程で、一次冷媒R1の冷熱によって二酸化炭素ガスが冷却される。第一熱交換通路部612は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5から送られる二酸化炭素ガスが導入される入口部(温端121)と、一次冷媒R1で冷却された、冷却済み二酸化炭素ガスが導出される出口部(冷端122)と、有している。第一導入部631が入口部(温端121)と接続され、第一返送部632が出口部(冷端122)と接続される。
The cooling device 10 includes a primary refrigerant tank 11 , a first heat exchange passage portion 612 and a secondary refrigerant passage portion 13 .
The primary refrigerant tank 11 contains the primary refrigerant R1 sent from the liquefied carbon dioxide storage tank 5 and having a temperature lower than that of the carbon dioxide gas. The first heat exchange passage portion 612 passes through the interior of the primary refrigerant tank 11, and carbon dioxide gas moves through the interior thereof. In the process of moving, the carbon dioxide gas is cooled by the cold heat of the primary refrigerant R1. The first heat exchange passage portion 612 has an inlet portion (warm end 121) into which carbon dioxide gas sent from the liquefied carbon dioxide storage tank 5 is introduced, and a cooled carbon dioxide gas cooled by the primary refrigerant R1 is led out. and an outlet (cold end 122). The first introduction part 631 is connected with the inlet part (warm end 121), and the first return part 632 is connected with the outlet part (cold end 122).

二次冷媒通路部13は、一次冷媒タンク11内を通過し、その内部を二次冷媒R2が移動する。移動する過程で、二次冷媒R2の冷熱によって一次冷媒R1が冷却される。二次冷媒通路部13は、二次冷媒R2が導入される二次冷媒入口部(冷端131)と、一次冷媒R1に冷熱を与えてから導出される二次冷媒出口部(温端132)と、を有している。二次冷媒導入部22が二次冷媒入口部(冷端131)と接続され、二次冷媒排出部23が二次冷媒出口部(温端132)と接続される。 The secondary refrigerant passage portion 13 passes through the primary refrigerant tank 11, and the secondary refrigerant R2 moves therein. During the movement, the cold heat of the secondary refrigerant R2 cools the primary refrigerant R1. The secondary refrigerant passage portion 13 has a secondary refrigerant inlet portion (cold end 131) into which the secondary refrigerant R2 is introduced, and a secondary refrigerant outlet portion (warm end 132) that is introduced after applying cold heat to the primary refrigerant R1. and have The secondary refrigerant introduction portion 22 is connected to the secondary refrigerant inlet portion (cold end 131), and the secondary refrigerant discharge portion 23 is connected to the secondary refrigerant outlet portion (warm end 132).

二次冷媒タンク21は、一次冷媒R1よりも低温の二次冷媒R2を貯留する。二次冷媒タンク21は、その内部に二次冷媒R2を送り出すための液送ポンプ211が配置され、この液送ポンプ211が二次冷媒導入部22と接続される。二次冷媒導入部22は、二次冷媒タンク21から二次冷媒R2を送るために二次冷媒通路部13の二次冷媒入口部(冷端131)と接続する。
二次冷媒排出部23は、二次冷媒通路部13を通過した二次冷媒R2を導出するため、二次冷媒出口部(温端132)と接続される。二次冷媒排出部23によって導出された二次冷媒R2は、大気成分のいずれかと同じであれば、例えば、窒素、酸素、アルゴン、空気の場合に、大気にそのまま放出されてもよい。
The secondary refrigerant tank 21 stores secondary refrigerant R2 having a temperature lower than that of the primary refrigerant R1. The secondary refrigerant tank 21 has therein a liquid feed pump 211 for sending out the secondary refrigerant R2, and the liquid feed pump 211 is connected to the secondary refrigerant introduction portion 22 . The secondary refrigerant introduction portion 22 is connected to the secondary refrigerant inlet portion (cold end 131 ) of the secondary refrigerant passage portion 13 to send the secondary refrigerant R2 from the secondary refrigerant tank 21 .
The secondary refrigerant discharge portion 23 is connected to the secondary refrigerant outlet portion (warm end 132 ) to lead out the secondary refrigerant R2 that has passed through the secondary refrigerant passage portion 13 . If the secondary refrigerant R2 led out by the secondary refrigerant discharge part 23 is the same as any atmospheric component, for example, in the case of nitrogen, oxygen, argon, or air, it may be discharged to the atmosphere as it is.

(作用)
液化二酸化炭素貯蔵タンク5の気相に溜まった二酸化炭素ガスの影響で気相の圧力が予め設定された閾値(閾値は、例えば、タンク内圧力設定値であってもよく、別の値であってもよい。)を超えたときに、自動圧力調整弁が開き、二酸化炭素ガスが第一導入部631へ侵入し、第一熱交換通路部612で冷却され、第一返送部632を介して液化二酸化炭素貯蔵タンク5へ戻る。二酸化炭素ガスは冷却装置10の第一冷媒R1によって冷却され、液化二酸化炭素、冷却された気体状態の二酸化炭素または気液混合状態の二酸化炭素として、液化二酸化炭素貯蔵タンク5へ戻される。これにより、二酸化炭素ガスを大気へ放出しなくてもよくなる。また、冷却された液化二酸化炭素をスプレーノズルで気相空間の二酸化炭素ガスに対して噴霧することで、気相空間の二酸化炭素ガスを冷却することができる。
また、一次冷媒R1は、連続的にまたは不連続的に供給される二次冷媒R2によって冷却される。二次冷媒R2を送り込むために、液送ポンプ211の駆動開始を、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の気相に溜まった二酸化炭素ガスの圧力が予め設定された閾値を超えた場合(自動圧力調整弁が開いた場合)に連動させてあってもよい。
(Action)
A threshold value at which the pressure of the gas phase is preset due to the influence of carbon dioxide gas accumulated in the gas phase of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 (the threshold value may be, for example, the tank internal pressure set value, or another value. ), the automatic pressure regulating valve opens, carbon dioxide gas enters the first introduction part 631, is cooled in the first heat exchange passage part 612, and passes through the first return part 632 Return to liquefied carbon dioxide storage tank 5 . The carbon dioxide gas is cooled by the first refrigerant R1 of the cooling device 10 and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank 5 as liquefied carbon dioxide, cooled gaseous carbon dioxide, or gas-liquid mixed carbon dioxide. This eliminates the need to release carbon dioxide gas to the atmosphere. Further, the carbon dioxide gas in the gas phase space can be cooled by spraying the cooled liquefied carbon dioxide with a spray nozzle onto the carbon dioxide gas in the gas phase space.
Also, the primary refrigerant R1 is cooled by the secondary refrigerant R2 that is continuously or discontinuously supplied. In order to send the secondary refrigerant R2, the driving of the liquid feed pump 211 is started when the pressure of the carbon dioxide gas accumulated in the gas phase of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 exceeds a preset threshold value (automatic pressure regulating valve is opened).

実施形態1では、一次冷媒タンク11の中の一次冷媒R1の自然対流による熱交換作用を採用する。一次冷媒タンク11内で一次冷媒R1が二酸化炭素ガスによって蒸発され、二次冷媒R2によって再凝縮されるといった過程の繰り返しとなる。これは潜熱(蒸発)を使った熱交換であり、流量当たりの熱量が大きく、熱交換器自体の大きさもコンパクトに収めることができる。 In Embodiment 1, a heat exchange effect due to natural convection of the primary refrigerant R1 in the primary refrigerant tank 11 is employed. In the primary refrigerant tank 11, the primary refrigerant R1 is evaporated by carbon dioxide gas and recondensed by the secondary refrigerant R2. This is heat exchange using latent heat (evaporation), and the amount of heat per flow rate is large, and the size of the heat exchanger itself can be kept compact.

(別の構成例1)
図1Bの別の構成例を説明する。図1Bの別の構成例は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部の液送ポンプ35が、タンク内の液化二酸化炭素を冷却装置10へ送り込む。同じ符号は図1Aの実施形態1と同じであるため説明を省略または簡単にする。
第二導入部731は、液送ポンプ35と接続され、液化二酸化炭素が、第二導入部731に導入され、第二熱交換通路部712、第二返送部732を介して液化二酸化炭素貯蔵タンク5へ戻る。液化二酸化炭素は冷却装置10の第一冷媒R1によって冷却され、冷却された液化二酸化炭素の状態で、液化二酸化炭素貯蔵タンク5へ戻す。これにより、タンク内の液化二酸化炭素を冷却(つまり、サブクール)することができ、例えば、タンク内の液相から気相へ二酸化炭素ガスの発生を抑制できる。さらに、タンク内の圧力上昇を抑制するように、タンク内の液化二酸化炭素の保冷をすることもできる。
冷却システム1は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部温度(例えば、気相の温度、液相の温度)を測定する温度測定部を備え、温度測定部で測定された内部温度がタンク内温度設定値(気相の温度および/または液相の温度の設定値は幅のある数値範囲と含む)を超えた場合に、液送ポンプ35を駆動し、液化二酸化炭素を一次冷媒タンク11へ第二導入部731を通じて送るように制御する制御部を備えていてもよい。
(Another configuration example 1)
Another configuration example of FIG. 1B will be described. In another configuration example of FIG. 1B, a liquid feed pump 35 inside the liquefied carbon dioxide storage tank 5 pumps the liquefied carbon dioxide in the tank to the cooling device 10 . Since the same reference numerals are the same as those of Embodiment 1 of FIG. 1A, the description is omitted or simplified.
The second introduction part 731 is connected to the liquid feed pump 35, and liquefied carbon dioxide is introduced into the second introduction part 731, and through the second heat exchange passage part 712 and the second return part 732, the liquefied carbon dioxide storage tank. Go back to 5. The liquefied carbon dioxide is cooled by the first refrigerant R1 of the cooling device 10 and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank 5 in the state of cooled liquefied carbon dioxide. Thereby, the liquefied carbon dioxide in the tank can be cooled (that is, subcooled), and for example, the generation of carbon dioxide gas from the liquid phase to the gas phase in the tank can be suppressed. Furthermore, the liquefied carbon dioxide in the tank can be kept cold so as to suppress the pressure rise in the tank.
The cooling system 1 includes a temperature measurement unit that measures the internal temperature of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 (eg, gas phase temperature, liquid phase temperature), and the internal temperature measured by the temperature measurement unit is used as the tank internal temperature setting. value (the set value of the temperature of the gas phase and/or the temperature of the liquid phase includes a wide numerical range), the liquid feed pump 35 is driven and the liquefied carbon dioxide is transferred to the primary refrigerant tank 11. A control section may be provided to control the delivery through the introduction section 731 .

冷却装置10は、図1Aの構成(第一導入部631、第一熱交換通路部612、第一返送部632)と図1Bの構成(第二導入部731、第二熱交換通路部712、第二返送部732)の両方を備えていてもよい。 The cooling device 10 has the configuration of FIG. 1A (first introduction portion 631, first heat exchange passage portion 612, first return portion 632) and the configuration of FIG. Both of the second return unit 732) may be provided.

(別の構成例2)
図1Cの別の構成例を説明する。図1Cの別の構成例は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部の液送ポンプ35が、タンク内の液化二酸化炭素を冷却装置10へ送り込む。同じ符号は図1Bの別の構成例1と同じであるため説明を省略または簡単にする。
一次冷媒タンク11aは、一次冷媒R1が収容されている。一次冷媒タンク11aと、第一熱交換器11bと、第二熱交換器11cとが、一次冷媒通路部11dで接続される。一次冷媒通路部11dに配置された循環ポンプ11eによって、一次冷媒タンク11aの一次冷媒R1が一次冷媒通路部11dを通じて循環する。
第一熱交換器11bにおいて、一次冷媒通路部11dと二次冷媒通路部13が通過することで、二次冷媒R2で一次冷媒R1が冷却される。第二熱交換器11cにおいて、一次冷媒通路部11dが通過し、かつ熱交換通路部12が通過することで、一次冷媒R1で液化二酸化炭素が冷却(つまり、サブクール)される。
一次冷媒R1は、第一熱交換器11bで二次冷媒R2によって冷却され、その直後に第二熱交換器11cの冷端側に供給される。すなわち、最も温度が低い液化二酸化炭素が、液化二酸化炭素貯蔵タンク5に返送される。第二熱交換器11cから導出された一次冷媒R1は、一次冷媒タンク11aに戻された後、循環ポンプ11eによって再度第一熱交換器11bに循環される。
(Another configuration example 2)
Another configuration example of FIG. 1C will be described. In another configuration example of FIG. 1C, a liquid feed pump 35 inside the liquefied carbon dioxide storage tank 5 pumps the liquefied carbon dioxide in the tank to the cooling device 10 . Since the same reference numerals are the same as those of another configuration example 1 in FIG. 1B, the description is omitted or simplified.
The primary refrigerant tank 11a accommodates the primary refrigerant R1. The primary refrigerant tank 11a, the first heat exchanger 11b, and the second heat exchanger 11c are connected by a primary refrigerant passage portion 11d. The primary refrigerant R1 in the primary refrigerant tank 11a is circulated through the primary refrigerant passage portion 11d by the circulation pump 11e arranged in the primary refrigerant passage portion 11d.
In the first heat exchanger 11b, the primary refrigerant R1 is cooled by the secondary refrigerant R2 as the primary refrigerant passage portion 11d and the secondary refrigerant passage portion 13 pass through. In the second heat exchanger 11c, the liquefied carbon dioxide is cooled (that is, subcooled) by the primary refrigerant R1 as the primary refrigerant passage portion 11d and the heat exchange passage portion 12 pass through.
The primary refrigerant R1 is cooled by the secondary refrigerant R2 in the first heat exchanger 11b and immediately thereafter supplied to the cold end side of the second heat exchanger 11c. That is, the liquefied carbon dioxide with the lowest temperature is returned to the liquefied carbon dioxide storage tank 5 . The primary refrigerant R1 drawn out from the second heat exchanger 11c is returned to the primary refrigerant tank 11a and then circulated again to the first heat exchanger 11b by the circulation pump 11e.

構成例2では、一次冷媒タンク11aの外部において、強制対流による熱交換作用を採用する。第二熱交換器11cによるサブクーラの場合、顕熱を使う熱交換となるため、単位流量当たりの熱量は小さい。そのため、大流量を処理するには、自然対流よりも強制対流による熱交換が好ましい。自然対流では伝熱係数が小さいので、熱交換器の伝熱面積を大きくする必要があるが、強制対流にすれば、伝熱面積を削減でき、熱交換器を小さくできる。 In configuration example 2, a heat exchange action by forced convection is employed outside the primary refrigerant tank 11a. In the case of the subcooler using the second heat exchanger 11c, heat exchange using sensible heat is performed, so the amount of heat per unit flow rate is small. Therefore, heat exchange by forced convection is preferable to natural convection for processing a large flow rate. Since natural convection has a small heat transfer coefficient, it is necessary to increase the heat transfer area of the heat exchanger, but forced convection can reduce the heat transfer area and the heat exchanger.

(実施形態2)
実施形態2の冷却システム1について図2を用いて説明する。同じ符号は図1Aの実施形態1と同じであるため説明を省略または簡単にする。
冷却システム1は、導入側圧力測定部53と、導入制御部55を備える。
導入側圧力測定部53は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部圧力(気相空間の圧力=第一導入部631の入口側)を測定する。導入制御部55は、圧力測定部53で測定された内部圧力がタンク内圧力設定値を超えた場合に、導入流量制御弁531を開け、気相の二酸化炭素ガスを導入し一次冷媒タンク11へ送るように制御する。気相の圧力が高いため、弁を開けた場合、吸引ポンプの駆動を用いなくとも導入されるようにタンク内圧力設定値が設定される。
導入制御部55は、圧力測定部53で測定された内部圧力がタンク内圧力設定値(第一閾値)を超えた場合に、二酸化炭素ガスを一次冷媒タンク11へ送るように制御してもよい。また、図1Bの構成において、導入制御部55は、測定された内部圧力がタンク内圧力設定値(第二閾値)を超えた場合に、液化二酸化炭素を一次冷媒タンク11へ送るように制御してもよい。
(Embodiment 2)
A cooling system 1 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. Since the same reference numerals are the same as those of Embodiment 1 of FIG. 1A, the description is omitted or simplified.
The cooling system 1 includes an introduction-side pressure measurement section 53 and an introduction control section 55 .
The introduction-side pressure measurement unit 53 measures the internal pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 (pressure in the gas phase space=inlet side of the first introduction unit 631). When the internal pressure measured by the pressure measuring unit 53 exceeds the tank internal pressure set value, the introduction control unit 55 opens the introduction flow control valve 531 to introduce gaseous carbon dioxide gas into the primary refrigerant tank 11. control to send. Since the pressure of the gas phase is high, the set value of the tank internal pressure is set so that when the valve is opened, the gas is introduced without using the drive of the suction pump.
The introduction control unit 55 may control to send carbon dioxide gas to the primary refrigerant tank 11 when the internal pressure measured by the pressure measurement unit 53 exceeds the tank internal pressure set value (first threshold value). . In addition, in the configuration of FIG. 1B, the introduction control unit 55 controls to send liquefied carbon dioxide to the primary refrigerant tank 11 when the measured internal pressure exceeds the tank internal pressure set value (second threshold value). may

冷却システム1は、温度測定部18と二次冷媒流量制御部231と二次冷媒流量制御弁2311を備える。
温度測定部18は、一次冷媒タンク11内の一次冷媒R1の温度を測定する。温度測定部18は1つまたは複数配置されていてもよい。
二次冷媒流量制御部231は、温度測定部18で測定された一次冷媒R1の温度が、任意の圧力における二酸化炭素の固化点より低い温度にならないように、二次冷媒排出部23に配置されている二次冷媒流量制御弁2311を制御し、二次冷媒(R2)の流量を調整する。
二次冷媒流量制御部231は、測定された一次冷媒の温度が固化点より低くなれば流量を少なく、または供給を停止(あるいは間欠供給)し、測定された一次冷媒の温度が固化点と同じまたは固化点より高い場合には、固化点から所定の温度範囲(例えば、固化点を基準に5~20%高い温度など)を維持するように流量を制御してもよい。
また、二次冷媒流量制御部231は、二次冷媒タンク21内に設けられる液送ポンプ211を制御して二次冷媒R2の流量を制御してもよい。
二次冷媒流量制御弁2311は、一次冷媒R1と熱交換した後の二次冷媒R2の流量を制御するが、この際の二次冷媒R2が気体、液体、気液混合のいずれでも可能である。また、二次冷媒流量制御弁2311は、二次冷媒排出部23に配置されているが、二次冷媒導入部22に設けられていてもよい。
The cooling system 1 includes a temperature measurement section 18 , a secondary refrigerant flow control section 231 and a secondary refrigerant flow control valve 2311 .
The temperature measurement unit 18 measures the temperature of the primary refrigerant R1 inside the primary refrigerant tank 11 . One or a plurality of temperature measurement units 18 may be arranged.
The secondary refrigerant flow control unit 231 is arranged in the secondary refrigerant discharge unit 23 so that the temperature of the primary refrigerant R1 measured by the temperature measurement unit 18 does not fall below the solidification point of carbon dioxide at an arbitrary pressure. The secondary refrigerant flow control valve 2311 is controlled to adjust the flow rate of the secondary refrigerant (R2).
The secondary refrigerant flow control unit 231 reduces the flow rate or stops the supply (or intermittently supplies) when the measured temperature of the primary refrigerant becomes lower than the solidification point, and the measured temperature of the primary refrigerant becomes the same as the solidification point. Alternatively, when the temperature is higher than the solidification point, the flow rate may be controlled so as to maintain a predetermined temperature range from the solidification point (for example, a temperature 5 to 20% higher than the solidification point).
Further, the secondary refrigerant flow rate control unit 231 may control the liquid feed pump 211 provided in the secondary refrigerant tank 21 to control the flow rate of the secondary refrigerant R2.
The secondary refrigerant flow control valve 2311 controls the flow rate of the secondary refrigerant R2 after heat exchange with the primary refrigerant R1. . Also, the secondary refrigerant flow rate control valve 2311 is arranged in the secondary refrigerant discharge portion 23 , but may be arranged in the secondary refrigerant introduction portion 22 .

一次冷媒R1および二次冷媒R2の温度の管理基準は、例えば以下の通りである。
(1)二次冷媒R2は、その沸点が二酸化炭素の三重点よりも低い(-56.6℃以下とする)こと。二次冷媒R2は、下記(2)を満足させるようにその温度および供給制御が行われる。
(2)一次冷媒R1は、冷却する二酸化炭素の固化点よりも高いこと。
例えば、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の運用圧における二酸化炭素の固化点より、1℃高い温度を一次冷媒R1の管理温度としてもよい。
For example, the temperature control criteria for the primary refrigerant R1 and the secondary refrigerant R2 are as follows.
(1) The boiling point of the secondary refrigerant R2 is lower than the triple point of carbon dioxide (-56.6°C or lower). The temperature and supply of the secondary refrigerant R2 are controlled so as to satisfy the following (2).
(2) The primary refrigerant R1 has a higher solidification point than the carbon dioxide to be cooled.
For example, a temperature higher by 1° C. than the solidification point of carbon dioxide at the operating pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 may be set as the control temperature of the primary refrigerant R1.

(実施形態3)
実施形態3の冷却システム1について図3を用いて説明する。同じ符号は図1A、2の実施形態1、2と同じであるため説明を省略または簡単にする。
冷却システム1は、導入側圧力測定部53と、導入流量制御弁531、返送側圧力測定部532と、二次冷媒流量制御部231と、二次冷媒流量制御弁2311とを備える。
導入側圧力測定部53は、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部圧力(気相空間の圧力=第一導入部631の入口側)を測定する。
返送側圧力測定部532は、第一返送部632内の圧力(二酸化炭素の気体、液体、気液混合、固液混合、気固混合、気液固混合などの状態)を測定する。
二次冷媒流量制御部231は、導入側圧力測定部53で測定された圧力と、返送側圧力測定部532で測定された圧力との差(差圧)を演算する。
二次冷媒流量制御部231は、演算で求められた差圧から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、二次冷媒流量制御弁2311を制御し、二次冷媒R2の流量を調整する。例えば、冷却される二酸化炭素が、冷却時や貯蔵タンク5に返送される際に固化点を下回らないように、二次冷媒R2の流量を制御し、一次冷媒R1の温度を調整する。
二次冷媒流量制御部231は、差圧が第一差圧閾値を超えた場合に、液体と固体の混合状態あるいは固化していると判断し、二次冷媒R2の流量を少なくまたは供給を停止あるいは間欠供給するように制御してもよい。
二次冷媒流量制御部231は、差圧が第二差圧閾値未満(<第一差圧閾値、かつ=略零)の場合に、出口でもガス状態のままであり冷却液化されていないと判断し、二次冷媒R2の供給を開始、またはその流量を多くするように制御してもよい。
また、二次冷媒流量制御部231は、二次冷媒タンク21内に設けられる液送ポンプ211を制御して二次冷媒R2の流量を制御してもよい。また、二次冷媒流量制御弁2311は、二次冷媒排出部23に配置されているが、二次冷媒導入部22に設けられていてもよい。
(Embodiment 3)
A cooling system 1 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG. Since the same reference numerals are the same as those of the first and second embodiments of FIGS. 1A and 2, the description is omitted or simplified.
The cooling system 1 includes an introduction-side pressure measurement section 53 , an introduction flow control valve 531 , a return-side pressure measurement section 532 , a secondary refrigerant flow control section 231 , and a secondary refrigerant flow control valve 2311 .
The introduction-side pressure measurement unit 53 measures the internal pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank 5 (pressure in the gas phase space=inlet side of the first introduction unit 631).
The return-side pressure measurement unit 532 measures the pressure in the first return unit 632 (state of carbon dioxide gas, liquid, gas-liquid mixture, solid-liquid mixture, gas-solid mixture, gas-liquid-solid mixture, etc.).
The secondary refrigerant flow control section 231 calculates the difference (differential pressure) between the pressure measured by the introduction side pressure measurement section 53 and the pressure measured by the return side pressure measurement section 532 .
The secondary refrigerant flow control unit 231 determines the state of carbon dioxide from the calculated differential pressure, controls the secondary refrigerant flow control valve 2311 according to the determination result, and controls the flow rate of the secondary refrigerant R2. to adjust. For example, the flow rate of the secondary refrigerant R2 is controlled and the temperature of the primary refrigerant R1 is adjusted so that the carbon dioxide to be cooled does not fall below the solidification point during cooling or when it is returned to the storage tank 5.
When the differential pressure exceeds the first differential pressure threshold, the secondary refrigerant flow rate control unit 231 determines that the liquid and solid are mixed or solidified, and reduces the flow rate of the secondary refrigerant R2 or stops the supply. Or you may control so that it may supply intermittently.
When the differential pressure is less than the second differential pressure threshold value (<the first differential pressure threshold value and = substantially zero), the secondary refrigerant flow rate control unit 231 determines that the outlet remains in a gaseous state and is not cooled and liquefied. Then, the supply of the secondary refrigerant R2 may be started or controlled to increase the flow rate.
Further, the secondary refrigerant flow rate control unit 231 may control the liquid feed pump 211 provided in the secondary refrigerant tank 21 to control the flow rate of the secondary refrigerant R2. Also, the secondary refrigerant flow rate control valve 2311 is arranged in the secondary refrigerant discharge portion 23 , but may be arranged in the secondary refrigerant introduction portion 22 .

(実施形態4)
実施形態4の冷却システム1について図4を用いて説明する。同じ符号は図2の実施形態2と同じであるため説明を省略または簡単にする。
冷却システム1は、一次冷媒タンク11を通過し、一次冷媒R1と熱交換した後の二次冷媒R2を加温する加温装置140を備える。加温装置140は、二次冷媒排出部23に配置されていてもよい。二次冷媒R2は、例えば、水素、メタン、天然ガスであってもよい。
(Embodiment 4)
A cooling system 1 according to Embodiment 4 will be described with reference to FIG. Since the same reference numerals are the same as those of the second embodiment in FIG. 2, the description is omitted or simplified.
The cooling system 1 includes a heating device 140 that heats the secondary refrigerant R2 after passing through the primary refrigerant tank 11 and exchanging heat with the primary refrigerant R1. The warming device 140 may be arranged in the secondary refrigerant discharge section 23 . Secondary refrigerant R2 may be, for example, hydrogen, methane, or natural gas.

(実施形態5)
実施形態5の冷却システム1について図5を用いて説明する。同じ符号は図3の実施形態3と同じであるため説明を省略または簡単にする。
冷却システム1は、一次冷媒タンク11を通過し、一次冷媒R1と熱交換した後の二次冷媒R2を加温する圧縮装置150を備える。圧縮装置150は、二次冷媒排出部23に配置されていてもよい。二次冷媒R2は、例えば、水素、メタン、天然ガスであってもよい。
(Embodiment 5)
A cooling system 1 according to Embodiment 5 will be described with reference to FIG. Since the same reference numerals are the same as those of Embodiment 3 in FIG. 3, the description is omitted or simplified.
The cooling system 1 includes a compression device 150 that heats the secondary refrigerant R2 after passing through the primary refrigerant tank 11 and exchanging heat with the primary refrigerant R1. The compression device 150 may be arranged in the secondary refrigerant discharge section 23 . Secondary refrigerant R2 may be, for example, hydrogen, methane, or natural gas.

(別実施形態)
(1)実施形態2、3は別々の構成に限定されず、両方の機能要素を備えていてもよい。冷却システム1は、導入側圧力測定部53と、導入流量制御弁531と、返送側圧力測定部532と、温度測定部18と、二次冷媒流量制御部231と、二次冷媒流量制御弁2311とを備える。二次冷媒流量制御部231は、一次冷媒の温度と、差圧のいずれか一方またはその両方に基づいて二次冷媒流量制御弁2311を制御してもよい。
(2)実施形態2、3では、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の二酸化炭素ガスを冷却する構成であったが、図1Bの構成例1と同様に、液化二酸化炭素貯蔵タンク5の内部の液送ポンプ35が、タンク内の液化二酸化炭素を冷却装置10へ送り込む構成でもよく、さらに、図1Aの構成(第一導入部631、第一熱交換通路部612、第一返送部632)と図1Bの構成(第二導入部731、第二熱交換通路部712、第二返送部732)の両方を備えていてもよい。
(3)実施形態3の別の構成例として、二次冷媒流量制御部231は、第一導入部および/または第一返送部を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量(例えば、温度、熱量、圧力)から、二酸化炭素の状態(例えば、固体、液体、気体、気液混合状態、液固混合状態など)を判断し、その判断結果に応じて、二次冷媒流量制御弁2311を制御し、二次冷媒R2の流量を調整してもよい。物理量(例えば、温度、熱量、圧力)は、第一導入部および/または第一返送部のそれぞれに設けられている各測定手段(例えば、温度センサー、熱量測定手段、圧力センサーなど)の測定値から得られる。二次冷媒流量制御部231は、例えば、返送部において液体と固体の混合状態あるいは固化していると判断した場合に、二次冷媒R2の流量を少なくまたは供給を停止(あるいは間欠供給)してもよい。二次冷媒流量制御部231は、例えば、返送部において気体状態である(冷却液化されていない)と判断した場合に、二次冷媒R2の供給を開始、またはその流量を多くするように制御してもよい。
(4)実施形態4、5は別々の構成に限定されず、両方(つまり、加温装置と圧縮装置)の機能要素を備えていてもよい。上記の別の構成例にも同様に採用されてもよい。
(6)実施形態2、3、4、5においても、実施形態1の別の構成例2(図1C)の構成(一次冷媒タンク、第一熱交換器、第二熱交換器、一次冷媒通路部、循環ポンプ)を備えていてもよい。
(another embodiment)
(1) Embodiments 2 and 3 are not limited to separate configurations, and may include both functional elements. The cooling system 1 includes an introduction-side pressure measurement unit 53, an introduction flow control valve 531, a return-side pressure measurement unit 532, a temperature measurement unit 18, a secondary refrigerant flow control unit 231, and a secondary refrigerant flow control valve 2311. and The secondary refrigerant flow control unit 231 may control the secondary refrigerant flow control valve 2311 based on either one or both of the temperature of the primary refrigerant and the differential pressure.
(2) In Embodiments 2 and 3, the carbon dioxide gas in the liquefied carbon dioxide storage tank 5 is cooled. The pump 35 may be configured to send liquefied carbon dioxide in the tank to the cooling device 10, and furthermore, the configuration of FIG. (the second introduction part 731, the second heat exchange passage part 712, the second return part 732).
(3) As another configuration example of the third embodiment, the secondary refrigerant flow rate control unit 231 controls the physical quantity (for example, the temperature , heat quantity, pressure), determine the state of carbon dioxide (for example, solid, liquid, gas, gas-liquid mixed state, liquid-solid mixed state, etc.), and depending on the judgment result, the secondary refrigerant flow control valve 2311 may be controlled to adjust the flow rate of the secondary refrigerant R2. Physical quantities (e.g., temperature, calorific value, pressure) are measured values of each measuring means (e.g., temperature sensor, calorimetric means, pressure sensor, etc.) provided in each of the first introduction section and/or the first return section. obtained from For example, when the secondary refrigerant flow control unit 231 determines that the liquid and solid are mixed or solidified in the return unit, the flow rate of the secondary refrigerant R2 is reduced or the supply is stopped (or intermittent supply). good too. For example, when it is determined that the return unit is in a gaseous state (not cooled and liquefied), the secondary refrigerant flow control unit 231 starts supplying the secondary refrigerant R2 or controls the flow rate to increase. may
(4) Embodiments 4 and 5 are not limited to separate configurations and may include functional elements of both (ie, the warming device and the compression device). It may be similarly employed in the other configuration examples described above.
(6) Also in Embodiments 2, 3, 4, and 5, the configuration of another configuration example 2 (FIG. 1C) of Embodiment 1 (primary refrigerant tank, first heat exchanger, second heat exchanger, primary refrigerant passage part, circulation pump).

<シミュレーション実施例1>
実施形態1(図1A)の構成において、二酸化炭素ガスを1トン、液化するのに要する一次冷媒と二次冷媒の条件は以下である。冷却装置で冷却され、液化二酸化炭素貯蔵タンクへ戻る液化二酸化炭素が-40℃程度の温度となるように二次冷媒の流量を制御して一次冷媒の温度を調整する。
一次冷媒:プロパン
プロパンの温度を-41℃に制御する。プロパンは、二酸化炭素ガスとの熱交換によって蒸発し、二次冷媒によって凝縮される。
二次冷媒:下記aからcのいずれかの冷媒を使用できる。いずれも圧力1MPaA(飽和状態での絶対圧))
a:液化窒素 :1.12トン程度
b:液化メタン:0.55トン程度
c:液化水素 :0.10トン程度
<Simulation Example 1>
In the configuration of Embodiment 1 (FIG. 1A), the conditions of the primary refrigerant and secondary refrigerant required to liquefy 1 ton of carbon dioxide gas are as follows. The temperature of the primary refrigerant is adjusted by controlling the flow rate of the secondary refrigerant so that the liquefied carbon dioxide that is cooled by the cooling device and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank has a temperature of about -40°C.
Primary Refrigerant: Propane Propane temperature is controlled at -41°C. Propane is evaporated by heat exchange with carbon dioxide gas and condensed by the secondary refrigerant.
Secondary refrigerant: Any one of the following refrigerants a to c can be used. Both are pressure 1 MPaA (absolute pressure in saturated state))
a: liquefied nitrogen: about 1.12 tons b: liquefied methane: about 0.55 tons c: liquefied hydrogen: about 0.10 tons

<シミュレーション実施例2>
実施形態1の別の構成例2(図1C)において、飽和状態での絶対圧1MPaAにおける液化二酸化炭素の蒸発を抑制するように、潜熱分に相当する冷熱で、液化二酸化炭素貯蔵タンクから導出された液化二酸化炭素を冷却(言い換えると、サブクール)する。
冷却システムで冷却された液化二酸化炭素が、熱交換通路部、返送部、さらには液化二酸化炭素貯蔵タンク内において、液化二酸化炭素が固化しないようにする。
11.8トンの液化二酸化炭素が-40℃から-54℃程度の温度範囲となるように、二次冷媒の流量を制御して一次冷媒の温度を調整する。
一次冷媒:
プロパンの温度範囲を-56℃から-42℃に制御する。
二次冷媒:下記aからcのいずれかの冷媒を使用できる。いずれも圧力1MPaA(飽和状態での絶対圧)
a:液化窒素 :1.23トン程度
b:液化メタン:0.60トン程度
c:液化水素 :0.11トン程度
<Simulation Example 2>
In another configuration example 2 (FIG. 1C) of Embodiment 1, cold heat equivalent to the latent heat is derived from the liquefied carbon dioxide storage tank so as to suppress the evaporation of liquefied carbon dioxide at an absolute pressure of 1 MPaA in the saturated state. Cools (in other words, subcools) the liquefied carbon dioxide.
To prevent the liquefied carbon dioxide cooled by the cooling system from solidifying in the heat exchange passage, the return, and the liquefied carbon dioxide storage tank.
The temperature of the primary refrigerant is adjusted by controlling the flow rate of the secondary refrigerant so that the temperature of 11.8 tons of liquefied carbon dioxide falls within the temperature range of about -40°C to -54°C.
Primary refrigerant:
The propane temperature range is controlled from -56°C to -42°C.
Secondary refrigerant: Any one of the following refrigerants a to c can be used. Both pressure 1 MPaA (absolute pressure in saturated state)
a: liquefied nitrogen: about 1.23 tons b: liquefied methane: about 0.60 tons c: liquefied hydrogen: about 0.11 tons

<シミュレーション実施例3>
実施形態2の冷却システム(図2)の温度制御において、一次冷媒としてプロパンと、二次冷媒として液化メタンとを使用する。
一次冷媒と二次冷媒との熱交換は、定常時では一次冷媒(プロパン)を-41℃で気体から液体に凝縮し、二次冷媒(液化メタン)を-124℃から-51℃に加温することで、実施される。
この場合、流体間(一次冷媒と二次冷媒の流体間)の対数平均温度差は34.5℃である。一次冷媒の温度が二酸化炭素の固化点付近の温度(例えば、―56.6℃)になった場合、流体間の対数平均温度差は40.4℃となる。この温度差は、定常時より約17%上昇する。これは即ち、その上昇分が、過剰に冷熱が冷却システムに投入されていることを意味する。この時、冷却システムによって二酸化炭素の固化を防止するために、過剰冷熱に相当する二次冷媒流量を低減させるように制御する。
<Simulation Example 3>
In the temperature control of the cooling system of Embodiment 2 (FIG. 2), propane is used as the primary refrigerant and liquefied methane as the secondary refrigerant.
The heat exchange between the primary refrigerant and the secondary refrigerant is performed by condensing the primary refrigerant (propane) from gas to liquid at -41°C and heating the secondary refrigerant (liquefied methane) from -124°C to -51°C. will be implemented.
In this case, the logarithmic average temperature difference between the fluids (between the fluids of the primary refrigerant and the secondary refrigerant) is 34.5°C. When the temperature of the primary refrigerant is near the solidification point of carbon dioxide (eg, -56.6°C), the logarithmic mean temperature difference between the fluids is 40.4°C. This temperature difference rises by about 17% from the steady state. This means that the increased amount of cold heat is being supplied to the cooling system in excess. At this time, in order to prevent solidification of carbon dioxide by the cooling system, control is performed so as to reduce the secondary refrigerant flow rate corresponding to excessive cooling.

1 冷却システム
5 液化二酸化炭素貯留タンク
10 冷却装置
11、11a 一次冷媒タンク
11b 第一熱交換機
11c 第二熱交換器
11d 一次冷媒通路部
11e 循環ポンプ
12 熱交換通路部
13 二次冷媒通路部
21 二次冷媒タンク
22 二次冷媒導入部
23 二次冷媒排出部
R1 一次冷媒
R2 二次冷媒
1 cooling system 5 liquefied carbon dioxide storage tank 10 cooling device 11, 11a primary refrigerant tank 11b first heat exchanger 11c second heat exchanger 11d primary refrigerant passage portion 11e circulation pump 12 heat exchange passage portion 13 secondary refrigerant passage portion 21 Secondary refrigerant tank 22 Secondary refrigerant introduction part 23 Secondary refrigerant discharge part R1 Primary refrigerant R2 Secondary refrigerant

Claims (9)

液化二酸化炭素貯蔵タンクから送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の温度よりも低温の一次冷媒を収容する一次冷媒タンクと、当該一次冷媒によって冷却される当該二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が移動する熱交換通路部と、当該一次冷媒を冷却するための二次冷媒が移動する二次冷媒通路部と、を有する冷却装置と、
前記一次冷媒を冷却するための二次冷媒を貯留する二次冷媒タンクと、
前記二次冷媒タンクから前記二次冷媒を前記二次冷媒通路部へ導入する二次冷媒導入部と、
前記二次冷媒通路部と接続され、前記二次冷媒を導出する二次冷媒排出部と、
を備える、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却システム。
A primary refrigerant tank containing a primary refrigerant having a temperature lower than the temperature of the carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide delivered from the liquefied carbon dioxide storage tank, and the carbon dioxide gas and/or liquefied dioxide cooled by the primary refrigerant. A cooling device having a heat exchange passage portion in which carbon moves and a secondary refrigerant passage portion in which a secondary refrigerant for cooling the primary refrigerant moves;
a secondary refrigerant tank for storing a secondary refrigerant for cooling the primary refrigerant;
a secondary refrigerant introduction portion that introduces the secondary refrigerant from the secondary refrigerant tank into the secondary refrigerant passage;
a secondary refrigerant discharge portion connected to the secondary refrigerant passage portion for leading out the secondary refrigerant;
comprising
Carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide cooling system.
前記熱交換通路部の入口側と接続され、液化二酸化炭素貯蔵タンクから送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を導入する導入部と、
前記熱交換通路部の出口側と接続され、冷却済み二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が導出され、液化二酸化炭素貯蔵タンクへ返送する返送部と、を備える、
請求項1に記載の冷却システム。
an introduction part connected to the inlet side of the heat exchange passage part for introducing carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide sent from a liquefied carbon dioxide storage tank;
a return section connected to the outlet side of the heat exchange passage section, from which cooled carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is led out, and returned to the liquefied carbon dioxide storage tank;
A cooling system according to claim 1 .
前記一次冷媒の温度を測定する少なくとも1つの温度測定部と、
前記温度測定部で測定された一次冷媒の温度が、任意の圧力における二酸化炭素の固化点より低い温度にならないように、前記二次冷媒の流量を制御する二次冷媒流量制御部と、を備える、
請求項1または2に記載の冷却システム。
at least one temperature measuring unit for measuring the temperature of the primary refrigerant;
a secondary refrigerant flow control unit that controls the flow rate of the secondary refrigerant so that the temperature of the primary refrigerant measured by the temperature measurement unit does not fall below the solidification point of carbon dioxide at an arbitrary pressure. ,
3. A cooling system according to claim 1 or 2.
前記導入部および前記返送部との間の差圧から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒の流量を制御する、および/または、
前記導入部および/または前記返送部を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒の流量を制御する、二次冷媒流量制御部を備える、
請求項2に記載の冷却システム。
Judging the state of carbon dioxide from the differential pressure between the introduction portion and the return portion, and controlling the flow rate of the secondary refrigerant according to the judgment result, and/or
determining the state of carbon dioxide from the physical quantity of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide flowing through the introduction portion and/or the return portion, and controlling the flow rate of the secondary refrigerant according to the determination result; Equipped with a secondary refrigerant flow control unit,
3. The cooling system of claim 2.
前記二次冷媒を加温する加温装置および/または圧縮する圧縮装置を、備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の冷却システム。
A heating device for warming the secondary refrigerant and/or a compression device for compressing the secondary refrigerant,
5. A cooling system according to any one of claims 1-4.
一次冷媒を、その温度よりも低温の二次冷媒によって冷却する工程(A)と、
液化二酸化炭素貯蔵タンクの内部圧力が予め設定された閾値を超えた場合に、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を一次冷媒で冷却させるために、液化二酸化炭素貯蔵タンクから前記一次冷媒と熱交換するための熱交換手段へ送る導入工程(B)と、
液化二酸化炭素貯蔵タンクからに送られる、二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素を、その温度よりも低温の一次冷媒によって冷却する工程(C)と、
を含む、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の冷却方法。
A step (A) of cooling the primary refrigerant with a secondary refrigerant having a lower temperature than the primary refrigerant;
exchanging heat from the liquefied carbon dioxide storage tank with the primary refrigerant to cool the carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide with the primary refrigerant when the internal pressure of the liquefied carbon dioxide storage tank exceeds a preset threshold; An introduction step (B) of sending to a heat exchange means for
Step (C) of cooling carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide from the liquefied carbon dioxide storage tank with a primary refrigerant having a temperature lower than that temperature;
including,
A method for cooling carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide.
一次冷媒の温度が、任意の圧力における二酸化炭素の固化点より低い温度にならないように、前記二次冷媒の流量を制御する工程(A-1)と、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が、液化二酸化炭素貯蔵タンクから前記熱交換手段へ送られる導入経路および前記熱交換手段から液化二酸化炭素貯蔵タンクへ戻る返送経路との間の差圧から、二酸化炭素の状態を判断し、その判断結果に応じて、前記二次冷媒の流量を制御する工程(A-2)と、および/または、
二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素が、液化二酸化炭素貯蔵タンクから前記熱交換手段へ送られる導入経路および/または前記熱交換手段から液化二酸化炭素貯蔵タンクへ戻る返送経路を流れる二酸化炭素ガスおよび/または液化二酸化炭素の物理量から、二酸化炭素の状態を判断し、当該判断結果に応じて、前記二次冷媒の流量を制御する工程(A-3)と、
を含む、
請求項6に記載の冷却方法。
Step (A-1) of controlling the flow rate of the secondary refrigerant so that the temperature of the primary refrigerant does not fall below the solidification point of carbon dioxide at an arbitrary pressure;
From the differential pressure between the inlet path through which carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is sent from the liquefied carbon dioxide storage tank to the heat exchange means and the return path from the heat exchange means back to the liquefied carbon dioxide storage tank, the carbon dioxide A step (A-2) of determining the state of carbon and controlling the flow rate of the secondary refrigerant according to the determination result; and/or
Carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide flowing through an introduction route through which the carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide is sent from the liquefied carbon dioxide storage tank to the heat exchange means and/or a return route through which the heat exchange means returns to the liquefied carbon dioxide storage tank. Alternatively, a step (A-3) of determining the state of carbon dioxide from the physical quantity of liquefied carbon dioxide and controlling the flow rate of the secondary refrigerant according to the determination result;
including,
The cooling method according to claim 6.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の冷却システムを備える、液化二酸化炭素貯蔵タンク。 A liquefied carbon dioxide storage tank comprising a cooling system according to any one of claims 1-5. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の冷却システムまたは請求項8に記載の液化二酸化炭素貯蔵タンクを備える、船舶。 A ship comprising a cooling system according to any one of claims 1 to 5 or a liquefied carbon dioxide storage tank according to claim 8.
JP2021167481A 2021-10-12 2021-10-12 A liquefied carbon dioxide storage tank equipped with a carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide cooling system, a cooling method, and the cooling system, and a ship equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank. Active JP7038885B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021167481A JP7038885B1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 A liquefied carbon dioxide storage tank equipped with a carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide cooling system, a cooling method, and the cooling system, and a ship equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021167481A JP7038885B1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 A liquefied carbon dioxide storage tank equipped with a carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide cooling system, a cooling method, and the cooling system, and a ship equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7038885B1 JP7038885B1 (en) 2022-03-18
JP2023057807A true JP2023057807A (en) 2023-04-24

Family

ID=81213715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021167481A Active JP7038885B1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 A liquefied carbon dioxide storage tank equipped with a carbon dioxide gas and / or liquefied carbon dioxide cooling system, a cooling method, and the cooling system, and a ship equipped with the liquefied carbon dioxide storage tank.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7038885B1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3868033B2 (en) * 1996-07-05 2007-01-17 三菱重工業株式会社 Method and apparatus for reliquefaction of LNG boil-off gas
FR2884303B1 (en) * 2005-04-11 2009-12-04 Technip France METHOD FOR SUB-COOLING AN LNG CURRENT BY COOLING USING A FIRST REFRIGERATION CYCLE AND ASSOCIATED INSTALLATION
US20120180901A1 (en) * 2009-09-28 2012-07-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sytem and method for liquefying and storing a fluid
JP5304826B2 (en) * 2011-03-30 2013-10-02 新日鐵住金株式会社 Carbon dioxide liquefaction device and carbon dioxide storage system
KR101396921B1 (en) * 2013-04-24 2014-05-19 상 욱 김 Constant temperatur maintaining control type cooling apparatus for cryogenic environment
FR3039499B1 (en) * 2015-07-29 2018-12-07 Gaztransport Et Technigaz METHOD FOR CONTROLLING A PUMPING DEVICE CONNECTED TO A THERMALLY INSULATING BARRIER OF A STORAGE TANK OF A LIQUEFIED GAS

Also Published As

Publication number Publication date
JP7038885B1 (en) 2022-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2648312C2 (en) Device for cooling a consumer with super-cooled liquid in cooling circuit
KR100696079B1 (en) A method and apparatus for keeping cold tanks for storing or transporting a liquefied gas
JP4782296B2 (en) Method and apparatus for reliquefying steam boiled off from liquefied natural gas
KR101319364B1 (en) Apparatus for controlling pressure of liquefied gas tank using fuel LNG and liquefied gas carrier having the same
JP2007516398A (en) Marine vessel gas supply apparatus and method for providing gas in a marine vessel gas supply apparatus
JP2010031904A (en) Vaporized gas supply system of low-temperature liquid
JP2021530401A (en) Volatile organic compound processing system and ships
KR102627295B1 (en) BOG recondenser and LNG storage system equipped with it
JP6834999B2 (en) Evaporative gas suppression device and evaporative gas suppression method for LNG tanks
JP2023057807A (en) Cooling system of carbon dioxide gas and/or liquefied carbon dioxide, cooling method, liquefied carbon dioxide gas storage tank having the cooling system and marine vessel having the liquefied carbon dioxide storage tank
JP7228983B2 (en) A BOG recondenser and LNG supply system comprising the same.
US20080295527A1 (en) Lng tank ship with nitrogen generator and method of operating the same
JP2024511643A (en) Method for cooling heat exchangers of gas supply systems for gas consumers of ships
CN113767246B (en) System for controlling pressure in liquefied natural gas container
KR20190041859A (en) Reliquefaction apparatus of liquified gas using fuel LNG and liquefied gas carrier having the same
EP3604893B1 (en) Device and process for refuelling containers with pressurized gas
JP7227710B2 (en) Apparatus and method for refilling a container with pressurized gas
KR20190041869A (en) VOC reduction appartus using liquified fuel gas and vessel having the same
JP2008224119A (en) Utilization method of recovered cold
JP7352336B2 (en) Apparatus and method for replenishing containers with pressurized gas
EP3604892B1 (en) Device and process for refuelling containers with pressurized gas
US20030182941A1 (en) Combustion turbine inlet for air cooling via refrigerated liquid hydrocarbon fuel vaporization
EP3604978A1 (en) Device and process for refuelling containers with pressurized gas
KR20210133879A (en) Volatile organic compounds treatment system and ship having the same
JPWO2018225683A1 (en) Liquefied fuel gas vaporization system and liquid heat medium temperature control method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211029

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20211029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7038885

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150