JP2023092231A - 浮体及び浮体の不活性ガス排出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不活性ガスを容易に排出可能な浮体及び浮体の不活性ガス排出方法を提供する。
【解決手段】本開示に係る浮体は、水上に浮かぶ浮体本体と、不活性ガスとともにアンモニアが貯留されたタンクと、前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部と、前記混合ガスのうち前記アンモニアのみを凝縮可能な温度で前記混合ガス導入部内の前記混合ガスを冷却する冷却部と、前記混合ガス導入部内の前記不活性ガスを大気開放可能な大気開放ラインと、前記不活性ガスを大気開放する際の前記混合ガス導入部内の圧力を、前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する圧力調整弁と、を備える。
【選択図】図２

Description

本開示は、浮体及び浮体の不活性ガス排出方法に関する。

特許文献１には、加圧した状態で窒素と水素との混合ガスを反応させて得られた生成ガスからアンモニアガスを液化して分離する技術が開示されている。しかしながら、アンモニアガスを液化して分離する場合、多大なエネルギーを消費するため、上記特許文献１では、電気分解法によりアンモニアを合成し、アンモニア分離膜を用いてアンモニアを分離回収することを提案している。

国際公開第２０１７／１４９７１８号

ところで、船舶等の浮体にあっては、脱炭素燃料であるアンモニアを主機等の燃焼装置の燃料として導入することが検討されている。アンモニアを燃焼装置の燃料とした場合、アンモニアを貯蔵するタンク内でもＢＯＧ（Boil Off Gas）が発生するため、ＢＯＧの処理が必要となる。さらに、上記のようにアンモニアを燃料とした場合、ポンプ等の装置に用いられるシールガスや、配管内雰囲気の置換に用いられるパージガス等の不活性ガスがＢＯＧに混入する場合がある。このようなＢＯＧへの不活性ガスの混入は、ＢＯＧの再液化効率の低下や、ＢＯＧを燃料とした場合の熱量低下を引き起こしてしまう。そして、ＢＯＧへの不活性ガスの混入量は徐々に増加するため、不活性ガスを取り除く必要がある。しかしながら、できるだけアンモニアガスを混入させずに不活性ガスを取り除くには、作業員の熟練または、アンモニアガスを水に吸収させてストリッピング等を要するという課題がある。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、不活性ガスを容易に排出可能な浮体及び浮体の不活性ガス排出方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
本開示の一態様の浮体によれば、水上に浮かぶ浮体本体と、不活性ガスとともにアンモニアが貯留されたタンクと、前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部と、前記混合ガスのうち前記アンモニアのみを凝縮可能な温度で前記混合ガス導入部内の前記混合ガスを冷却する冷却部と、前記混合ガス導入部内の前記不活性ガスを大気開放可能な大気開放ラインと、前記不活性ガスを大気開放する際の前記混合ガス導入部内の圧力を、前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する圧力調整弁と、を備える。

本開示の一態様の浮体の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスと共にアンモニアが貯留される浮体の不活性ガス排出方法であって、前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部の内部で、前記混合ガスを冷却して前記アンモニアのみを凝縮させ、前記不活性ガスを大気中に放出すると共に、前記不活性ガスを大気中に放出する際に、前記混合ガス導入部の内部の圧力を、前記凝縮させた前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する。

本開示に係る浮体及び浮体の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスを容易に排出することができる。

本開示の実施形態における浮体の概略構成を示す図である。 本開示の第一実施形態における燃料供給系統、パージ系統及びＢＯＧ処理系統の概略構成を示す図である。 縦軸を圧力、横軸を比エンタルピーとしたアンモニアのモリエル線図である。 本開示の第一実施形態の変形例におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。 本開示の第二実施形態におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。 本開示の第二実施形態の第一変形例における不活性ガス分離器及び冷却装置を示す図である。 本開示の第二実施形態の第二変形例におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。 本開示の第三実施形態におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。 本開示の第四実施形態における図８に相当する図である。 本開示の第五実施形態における図９に相当する図である。 本開示の第五実施形態の変形例における図１０に相当する図である。

次に、本開示の実施形態における浮体及び浮体の不活性ガス排出方法を図面に基づき説明する。
《第一実施形態》
（浮体の構成）
図１、図２に示すように、第一実施形態の浮体１は、浮体本体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク１０と、燃料供給系統２０と、ガス供給系統３０と、パージ系統４０と、アンモニア回収系統５０と、ＢＯＧ処理系統６０と、を備えている。本実施形態における浮体１として、アンモニアを燃料とする船舶を一例にして説明する。この浮体１の船種は、特定のものに限られない。浮体１の船種としては、液化ガス運搬船、フェリー、ＲＯ－ＲＯ船、自動車運搬船、客船等を例示できる。

浮体本体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、浮体本体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。

浮体本体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。本実施形態の浮体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、上記の浮体本体２内に設けられている。燃焼装置８としては、浮体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設備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と、アンモニアとは異なる軽油などの他の燃料と、を切り替えて用いることが可能となっている。

アンモニアタンク１０は、液体のアンモニア（言い換えれば、液化アンモニア）を貯留するタンクである。このアンモニアタンク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。なお、上記アンモニアタンク１０の配置は一例であって、上部構造４よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に限られない。本実施形態のアンモニアタンク１０は、燃焼装置８の燃料としての液化アンモニアを貯留している。

（燃料供給系統）
燃料供給系統２０は、燃焼装置８とアンモニアタンク１０とを接続し、少なくともアンモニアタンク１０に貯留されたアンモニアを燃焼装置８へ供給可能に構成されている。

図２に示すように、燃料供給系統２０は、供給ライン２１と、リターンライン２２と、を備えている。

供給ライン２１は、アンモニアタンク１０と燃焼装置８とを接続している配管である。供給ライン２１には、燃料としてのアンモニアがアンモニアタンク１０から燃焼装置８に向かって流れる。つまり、アンモニアタンク１０に貯留されたアンモニアは、供給ライン２１を介して燃焼装置８に導入される。なお、供給ライン２１には、アンモニアタンク１０から燃焼装置８へアンモニアを圧送するためのポンプ（図示省略）と、このポンプによって燃焼装置８へ導かれる供給ライン２１内のアンモニアを適温に調整する熱交換器（図示省略）等が設けられている。

リターンライン２２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である。リターンライン２２の一端は燃焼装置８に接続されており、他端はアンモニアタンク１０に接続されている。リターンライン２２は、燃焼装置８内で燃焼されずに残った余剰のアンモニアをアンモニアタンク１０に戻している。

（ガス供給系統）
ガス供給系統３０は、燃焼装置８の燃料としてのアンモニアが流通する流通経路Ｒのアンモニアを窒素等の不活性ガス（パージガス）に置き換える、いわゆるパージを行うための不活性ガスを供給する系統である。ガス供給系統３０は、不活性ガス供給部３４と、不活性ガス供給管３５と、不活性ガス供給弁３６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（図示せず）により浮体本体２の内部で生成した不活性ガスや、浮体本体２に設けられた不活性ガスタンク（図示せず）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、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く、本実施形態では不活性ガスとして窒素を用いている。

不活性ガス供給部３４は、不活性ガスを不活性ガス供給管３５へ供給する。
不活性ガス供給管３５は、不活性ガス供給部３４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３５は、不活性ガス供給部３４と、燃料としてのアンモニアが流通する流通経路Ｒのパージ対象領域とを接続している。本実施形態で例示するパージ対象領域は、供給ライン２１、リターンライン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３５は、パージ対象領域のうち供給ライン２１のパージ対象領域に接続されている。

不活性ガス供給弁３６は、不活性ガス供給管３５に設けられている。不活性ガス供給弁３６は、通常時に閉塞状態とされ、不活性ガス供給部３４からパージ対象領域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、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、アンモニアタンク１０から供給ライン２１を通して燃焼装置８にアンモニアが供給可能にされ、余剰のアンモニアが燃焼装置８からリターンライン２２を介してアンモニアタンク１０に戻される。

不活性ガス供給弁３６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、パージ対象領域に残留する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。この際、アンモニアタンク１０から燃焼装置８へのアンモニアの供給は停止状態とされる。次いで、不活性ガス供給弁３６が閉塞状態から開放状態にされると、不活性ガス供給部３４からパージ対象領域に不活性ガスが供給可能な状態になる。

（パージ系統）
パージ系統４０は、供給ライン２１、燃焼装置８、及びリターンライン２２の流通経路Ｒに残留するアンモニアをアンモニアタンク１０に導く系統である。本実施形態におけるパージ系統４０は、パージライン３７と、パージ弁３８と、を含んでいる。

本実施形態では、パージライン３７として、供給ライン２１に接続された第一パージライン３７ａと、リターンライン２２に接続された第二パージライン３７ｂとを備えている。これらパージライン３７は、供給ライン２１及びリターンライン２２からパージにより排出された流体を、アンモニア回収系統５０へ導く。本実施形態では、パージライン３７により排出された流体は、アンモニア回収系統５０の一時貯留部５１へ導入される。

パージ弁３８は、パージライン３７にそれぞれ一つずつ設けられている。パージ弁３８は、通常時は閉塞状態とされている。パージ弁３８は、ガス供給系統３０による不活性ガス供給開始のタイミング又は、ガス供給系統３０による不活性ガス供給開始後の所定のタイミングで開放される。パージ弁３８が開放状態になると、不活性ガスとアンモニアとの混合流体がパージライン３７を介して一時貯留部５１へ導入される。そして、供給ライン２１、燃焼装置８、及びリターンライン２２の流通経路Ｒに残留しているアンモニアは、不活性ガスに置換される。

アンモニア回収系統５０は、燃料供給系統２０からパージ系統４０を介して不活性ガスと共に排出されたアンモニアをアンモニアタンク１０に戻す系統である。アンモニア回収系統５０は、一時貯留部５１と、回収ライン５２と、を備えている。

一時貯留部５１は、パージ系統４０によって燃料供給系統２０から排出された流体を一時的に貯留する容器である。この一時貯留部５１に貯留された液体のアンモニアは、気化させるようにしてもよい。

回収ライン５２は、アンモニアを含む混合流体を一時貯留部５１からアンモニアタンク１０へ導くための配管である。回収ライン５２は、一時貯留部５１の内部空間と、アンモニアタンク１０の気相とを連通させている。一時貯留部５１に貯留された不活性ガスとアンモニアとの混合流体は、パージ系統４０によって排出される流体の圧力や、アンモニアタンク１０と一時貯留部５１との差圧等を利用して回収ライン５２からアンモニアタンク１０へ導入される。なお、混合流体は、ポンプやブロア等を用いてアンモニアタンク１０に導入するようにしてもよい。さらに、アンモニア回収系統５０は、一時貯留部５１内に貯留されたオイルを一時貯留部５１の外部へ取り出して回収するオイルキャッチタンクや、回収ライン５２内をアンモニア及び他のガスとともに同伴して流れるミスト状のオイルを上記オイルキャッチタンクに回収するためのオイルミストセパレータを含んでいてもよい。

（ＢＯＧ処理系統）
ＢＯＧ処理系統６０は、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスを処理する系統である。本実施形態における混合ガスは、アンモニアタンク１０の気相に存在する気体であって、主に、アンモニアタンク１０内の液化アンモニアが気化することによって生じるＢＯＧ（Boil Off Gas）と、アンモニア回収系統５０から流入する混合流体の気体とを含んでいる。以下、アンモニアタンク１０の気相に存在するアンモニアガスと不活性ガスとが混合された気体を単に混合ガスと称する。

ＢＯＧ処理系統６０は、第一処理ライン６１と、ミストセパレータ６２と、第二処理ライン６３と、圧縮機６４と、第三処理ライン６５と、凝縮器６６と、再液化ライン６７と、膨張弁６８と、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、を備えている。

第一処理ライン６１は、アンモニアタンク１０内の混合ガスをミストセパレータ６２へ導く配管である。
ミストセパレータ６２は、第一処理ライン６１に導入された混合ガスから液滴を除去する。ミストセパレータ６２によって液滴を除去された混合ガスは、実質的に気体のみとなっている。ミストセパレータ６２により除去された液滴は、図示しない配管を介して、液化アンモニアが貯留されているアンモニアタンク１０等のタンクに戻される。なお、第一処理ライン６１を流れる混合ガスに液滴が含まれない場合など、ミストセパレータ６２を必要としない場合には、ミストセパレータ６２を省略してもよい。

第二処理ライン６３は、ミストセパレータ６２によって液滴を除去された混合ガスを圧縮機６４へ導く配管である。
圧縮機６４は、第二処理ライン６３により導入された混合ガスを圧縮する。この圧縮機６４により圧縮された混合ガスは、温度上昇して高温高圧の混合ガスとなる。本実施形態の圧縮機６４としては、燃焼装置８（主機）とは異なるエンジン等に用いられる圧縮機又は再液化装置のガス圧縮機を例示できる。

第三処理ライン６５は、圧縮機６４によって圧縮された混合ガスを凝縮器６６へ導く配管である。
凝縮器６６は、圧縮機６４によって圧縮された高圧の混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させる。言い換えれば、混合ガスのうち不活性ガスを凝縮させずにアンモニアガスのみを凝縮（液化）させる。凝縮器６６は、ケーシング（混合ガス導入部）７５と、熱交換部（冷却部）７６と、を備えている。ケーシング７５は、第一処理ライン６１から導入された混合ガスを冷却する冷却空間７７を区画している。ケーシング７５には、再液化ライン６７が接続されている。

熱交換部７６は、ケーシング７５の冷却空間７７に設置され、冷却空間７７に導入された混合ガスと、凝縮器６６の外部から供給される冷媒とを熱交換することで、混合ガスを冷却する。熱交換部７６は、混合ガスのうちアンモニアのみを凝縮可能な温度でケーシング７５内の混合ガスを冷却する。より具体的には、熱交換部７６は、ケーシング７５の冷却空間７７に導入された混合ガスの圧力下においてアンモニアのみを凝縮可能な温度で混合ガスを冷却する。本実施形態の熱交換部７６へ供給される冷媒としては、浮体１の浮かぶ周囲の水（例えば、海水）や、浮体１内の清水タンクに貯留された清水等を例示できる。

一方で、ケーシング７５の上部には、大気開放ライン６９が接続されている。大気開放ライン６９は、ケーシング７５内の気体を大気開放可能とされている。より具体的には、ケーシング７５内に形成された冷却空間７７のうち、凝縮されなかった気体の溜まる箇所である最も上方の位置に大気開放ライン６９の一端は接続されている。また、大気開放ライン６９の他端は、例えば、ベントポスト（図示せず）等に接続することができる。

この実施形態のケーシング７５は、熱交換部７６を覆うケーシング本体部７８と、ケーシング本体部７８から上方に突出して内部に冷却空間７７の一部をなすタワー空間（貯め空間）７９を形成する凝縮器タワー部８０を備えている。本実施形態のケーシング７５は、この凝縮器タワー部８０によって、熱交換部７６によって冷却されても凝縮されなかった気体（実質的に不活性ガスのみからなる気体）の溜まる箇所を意図的に設けている。これにより、ケーシング７５内で凝縮されずに残留している不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気中に放出することが可能となっている。本実施形態の凝縮器タワー部８０は、大気開放ライン６９よりも大径に形成されている。凝縮器タワー部８０の高さは、タワー空間７９の上端の位置をケーシング７５内の空間の最上部よりも上方にできる高さであれば如何なる高さであってもよい。

圧力検出部７２は、ケーシング７５内の圧力を検出する。本実施形態の圧力検出部７２は、タワー空間７９の内部圧力、言い換えれば、タワー空間７９の気相の圧力を検出している。本実施形態の圧力検出部７２は、検出結果を圧力調整弁７０に出力している。

圧力調整弁７０は、大気開放ライン６９に設けられており、不活性ガスを大気開放する際のケーシング７５内の圧力を、アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整可能とされている。本実施形態の圧力調整弁７０は、圧力検出部７２の検出結果に基づいて、ケーシング７５の内部の圧力がアンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように自動的に弁開度を調整している。すなわち、圧力調整弁７０により、ケーシング７５内の圧力が低下し過ぎて凝縮したアンモニアが再度気化しないように冷却空間７７及びタワー空間７９の圧力が調整されている。

図３は、縦軸を圧力、横軸を比エンタルピーとしたアンモニアのモリエル線図である。
本実施形態の凝縮器６６は、一例として、ケーシング７５内の圧力を２３ｂａｒ（以下、単に高圧時と称する）とした状態で混合ガスを冷却してアンモニアを凝縮させている。そして、圧力調整弁７０は、一例として、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気へ放出する際に、ケーシング７５内の圧力が２１ｂａｒ（以下、単に低圧時と称する）よりも下がらないように弁開度を調整している。これにより、不活性ガスを大気開放する際には、高圧時の比エンタルピーを低下させる幅（図３中、過冷却の幅）を最小限にすることができ、低圧時には、液化されたアンモニアが再度気化されないため、不活性ガスのみを大気開放することが可能となる。

アンモニア検出部７３は、ケーシング７５の内部の気相のアンモニア濃度を検出可能とされている。本実施形態のアンモニア検出部７３は、タワー空間７９における気相のアンモニア濃度を検出している。本実施形態のアンモニア検出部７３は、検出結果を遮断弁７１に出力している。ここで、アンモニア検出部７３は、アンモニア濃度を検出するものに限られず、例えば、アンモニアの密度を計測可能な密度計を用いてもよい。

遮断弁７１は、ケーシング７５の内部の気相のアンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を遮断する。その一方で、遮断弁７１は、ケーシング７５の内部の気相のアンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に大気開放ライン６９を開放する。本実施形態の遮断弁７１は、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を自動的に遮断する一方で、アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に大気開放ライン６９を自動的に開放する。つまり、遮断弁７１は、ケーシング７５の内部の気相に、凝縮されていないアンモニアガスが残っている場合に、このアンモニアガスが不活性ガスと共に大気中へ放出されることを抑制している。

再液化ライン６７は、凝縮器６６により凝縮されたアンモニア（液体）を、膨張弁６８を介してアンモニアタンク１０に戻す配管である。
膨張弁６８は、凝縮器６６により凝縮されたアンモニアを減圧することで、当該アンモニアを断熱膨張させて温度低下させる。この温度低下された液体のアンモニアは、再液化ライン６７を介してアンモニアタンク１０内に戻される。なお、上述した圧縮機６４、凝縮器６６、膨張弁６８により、ＢＯＧを再液化させる再液化装置が構成されている。

（作用効果）
上記の第一実施形態によれば、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスが導入される凝縮器６６と、混合ガスのうちアンモニアのみを凝縮可能な温度で凝縮器６６のケーシング７５の混合ガスを冷却する熱交換部７６と、凝縮器６６のケーシング７５内の不活性ガスを大気開放可能な大気開放ライン６９と、不活性ガスを大気開放する際のケーシング７５内の圧力を、アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する圧力調整弁７０と、を備えている。
このように構成することで、凝縮器６６のケーシング７５内の気相に存在するアンモニアのみを液化させて不活性ガスのみをケーシング７５内の気相に残存させることができる。そして、この気相に残存させた不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気中へ放出することができるため、アンモニアタンク１０の気相に含まれる不活性ガスのみを除去することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、アンモニアタンク１０の気相に存在する不活性ガスを容易に排出することが可能になる。そして、不活性ガスを排出することで、ＢＯＧの再液化効率や、ＢＯＧを燃料とした場合の熱量低下を抑制することができる。

上記の第一実施形態によれば、更に、ケーシング７５は、ケーシング本体部７８と、ケーシング本体部７８の上部から上方に突出して不活性ガスを貯留可能なタワー空間７９を形成する凝縮器タワー部８０と、を備えている。そして、大気開放ライン６９は、凝縮器タワー部８０に接続されている。
これにより、ケーシング７５内の空間のうち、より上方に配置されるタワー空間７９から不活性ガスを排出することが可能となる。
したがって、大気開放ライン６９を介して排出される気体に、凝縮されたアンモニアが混入することを抑制できる。

上記第一実施形態によれば、更に、タワー空間７９の圧力を検出する圧力検出部７２を備え、圧力調整弁７０は、圧力検出部７２の検出結果に基づいてケーシング７５の内部圧力がアンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように弁開度を調整している。
これにより、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中へ放出する場合に、ケーシング７５の内部圧力が低下して、凝縮したアンモニアが気化したり、アンモニアが冷却されても凝縮しなかったりすることを抑制できる。

上記第一実施形態によれば、更に、タワー空間７９のアンモニア濃度を検出可能なアンモニア検出部７３と、大気開放ライン６９を開閉可能な遮断弁７１とを備えている。そして、遮断弁７１は、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を遮断し、アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合には大気開放ライン６９を開放している。
これにより、タワー空間７９のアンモニア濃度が高い場合に、大気開放ライン６９を介して大気中へアンモニアを含む気体が放出されることを抑制できる。また、アンモニア濃度が十分に低い場合には、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中へ放出することで、ケーシング７５の内部の気相に含まれる不活性ガスを除去することができる。

上記第一実施形態の浮体１の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスが導入される凝縮器６６のケーシング７５の内部で、混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させ、不活性ガスを大気中に放出すると共に、不活性ガスを大気中に放出する際に、凝縮器６６のケーシング７５の内部の圧力を、凝縮させたアンモニアを液相に維持可能な圧力に調整している。
これにより、凝縮器６６のケーシング７５内の気相に存在するアンモニアのみを液化させて不活性ガスのみをケーシング７５内の気相に残存させることができる。そして、この気相に残存させた不活性ガスを、大気中へ放出することができるため、混合ガスに含まれる不活性ガスのみを除去することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、混合ガスから不活性ガスを分離して、不活性ガスを大気中に容易に排出することが可能になる。

（第一実施形態の変形例）
図４は、本開示の第一実施形態の変形例におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。
上述した第一実施形態では、ケーシング本体部７８の内部に設けられた熱交換部７６によって気相の混合ガスを冷却してアンモニアを凝縮させる場合について説明した。しかし、この構成に限られない。図４に示す第一実施形態の変形例のように、例えば、タワー空間７９の気体を冷却する冷却装置８１を、熱交換部７６とは別に設けるようにしてもよい。
この第一実施形態の変形例のように構成することで、アンモニアタンク１０内の液相から上方に離れたタワー空間７９に存在する混合ガスを冷却して、当該気体に含まれているアンモニアガスを凝縮させて自重によりタワー空間７９よりも下方へ移動させることができる。
したがって、大気開放ライン６９から大気中に放出される気体に含まれるアンモニアを、より一層低減することができる。

（第二実施形態）
次に、本開示の第二実施形態の浮体を図面に基づき説明する。この第二実施形態の浮体は、凝縮器の上方の離れた位置に不活性ガス分離器を備えている点でのみ相違する。そのため、図１を援用し、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明すると共に、重複する説明を省略する。
図１、図５に示すように、第二実施形態の浮体は、浮体本体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク１０と、燃料供給系統２０と、ガス供給系統３０と、パージ系統４０と、アンモニア回収系統５０と、ＢＯＧ処理系統２６０と、を備えている。

図５は、本開示の第二実施形態におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。
図５に示すように、ＢＯＧ処理系統２６０は、第一処理ライン（混合ガス送出ライン）６１と、ミストセパレータ６２と、第二処理ライン６３と、圧縮機６４と、第三処理ライン６５と、凝縮器２６６と、再液化ライン６７と、膨張弁６８と、不活性ガス分離器（混合ガス導入部）２８０と、凝縮器連通ライン８２と、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、を備えている。

不活性ガス分離器２８０は、凝縮器２６６の上方に配置されて混合ガスを貯留可能な貯め空間２７９を形成している。本実施形態の不活性ガス分離器２８０は、上下に長い形状とされている。不活性ガス分離器２８０内の貯め空間２７９の容積は、ケーシング７５内の気相の容積よりも小さい。また、本実施形態の不活性ガス分離器２８０は、筒状の分離器本体部８３と、分離器本体部８３の上縁及び下縁を塞ぐ鏡板部８４を有している。本実施形態の大気開放ライン６９は、不活性ガス分離器２８０の上部の鏡板部８４に接続されている。

凝縮器連通ライン８２は、凝縮器２６６のケーシング７５内の気相と不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９とを連通する配管である。本実施形態の凝縮器連通ライン８２の一端は、ケーシング７５の上壁に接続されており、凝縮器連通ライン８２の他端は、不活性ガス分離器２８０の下部の鏡板部８４に接続されている。本実施形態の凝縮器連通ライン８２は、不活性ガス分離器２８０の分離器本体部８３の水平断面における外形よりも小さい直径を有している。なお、凝縮器連通ライン８２は、複数を並行して設けるようにしてもよい。

圧力検出部７２は、不活性ガス分離器２８０内の圧力を検出する。本実施形態の圧力検出部７２は、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９の圧力を検出している。圧力検出部７２は、第一実施形態の圧力検出部７２と同様に、その検出結果を圧力調整弁７０に出力している。

圧力調整弁７０は、大気開放ライン６９に設けられており、不活性ガスを大気開放する際の不活性ガス分離器２８０内の圧力を、アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整可能とされている。本実施形態の圧力調整弁７０は、圧力検出部７２の検出結果に基づいて、貯め空間２７９の圧力がアンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように自動的に弁開度を調整している。すなわち、圧力調整弁７０によって、ケーシング７５内の圧力が低下し過ぎて、凝縮したアンモニアが再度気化しないようになっている。

アンモニア検出部７３は、不活性ガス分離器２８０の内部の気相のアンモニア濃度を検出可能とされている。本実施形態のアンモニア検出部７３は、貯め空間２７９における気相のアンモニア濃度を検出している。アンモニア検出部７３は、第一実施形態のアンモニア検出部７３と同様に、その検出結果を遮断弁７１に出力している。なお、アンモニア検出部７３は、アンモニア濃度を検出するものに限られず、例えば、アンモニアの密度を計測可能な密度計を用いてもよい。

遮断弁７１は、不活性ガス分離器２８０の内部の気相のアンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を遮断する。その一方で、遮断弁７１は、不活性ガス分離器２８０の内部の気相のアンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に大気開放ライン６９を開放する。本実施形態の遮断弁７１は、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を遮断する一方で、アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に大気開放ライン６９を開放する。つまり、遮断弁７１は、不活性ガス分離器２８０の内部の気相に、凝縮されていないアンモニアガスが残っている場合に、このアンモニアガスが不活性ガスと共に大気開放されることを抑制している。

（作用効果）
第二実施形態によれば、凝縮器２６６の上方の離れた位置に不活性ガス分離器２８０を備え、凝縮器２６６のケーシング７５内の気相と不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９とを凝縮器連通ライン８２により連通させている。
これにより、凝縮器２６６のケーシング７５内の気相で凝縮されなかった不活性ガスを、凝縮器連通ライン８２を介して不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９へ導き、この不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９から大気開放ライン６９を介して大気中へ放出することが可能となる。また、凝縮されていないアンモニアが不活性ガスと共に不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９に流入した場合であっても、凝縮器２６６で冷却された不活性ガスにより不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９でもアンモニアを凝縮させることができる。そして、貯め空間２７９で凝縮したアンモニアは、凝縮器連通ライン８２を介して凝縮器２６６のケーシング７５内に自重により移動させることができる。
したがって、凝縮器２６６と大気開放ライン６９とを離間させて、大気開放ライン６９を介してアンモニアが排出されることをより一層抑制できるため、アンモニアタンク１０の気相に残存する不活性ガスを効率よく除去することができる。

また、ケーシング７５に対して凝縮器連通ライン８２を介して不活性ガス分離器２８０を接続するだけでよいため、既存の凝縮器のケーシング７５に対しても容易に貯め空間２７９を増設することが可能となる。

上記第二実施形態の浮体１の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスが導入される不活性ガス分離器２８０の内部で、混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させ、不活性ガスを大気中に放出すると共に、不活性ガスを大気中に放出する際に、不活性ガス分離器２８０の内部の圧力を、凝縮させたアンモニアを液相に維持可能な圧力に調整している。
これにより、不活性ガス分離器２８０内の気相に存在するアンモニアのみを液化させて不活性ガスのみを不活性ガス分離器２８０内の気相に残存させることができる。そして、この気相に残存させた不活性ガスを、大気中へ放出することができるため、混合ガスに含まれる不活性ガスのみを除去することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、混合ガスから不活性ガスを分離して、不活性ガスを大気中に容易に排出することが可能になる。

（第二実施形態の第一変形例）
図６は、本開示の第二実施形態の第一変形例における不活性ガス分離器及び冷却装置を示す図である。
上述した第二実施形態では、ケーシング７５の冷却空間７７に設けられた熱交換部７６によって混合ガスを冷却してアンモニアを凝縮させる場合について説明したが、この構成に限られない。図６に示す第二実施形態の第一変形例のように、例えば、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９の混合ガスを冷却する冷却装置２８１を、凝縮器２６６の熱交換部７６とは別に設けるようにしてもよい。この冷却装置２８１は、凝縮器２６６の熱交換部７６と同等の温度で混合ガスを冷却する。
この第二実施形態の第一変形例のように構成することで、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９に存在する気体を積極的に冷却して、当該気体に含まれているアンモニアガスを凝縮させて自重により凝縮器連通ライン８２を介して凝縮器２６６のケーシング７５内へ移動させることができる。
したがって、大気開放ライン６９から大気中に放出される気体に含まれるアンモニアを、より一層低減することができる。

（第二実施形態の第二変形例）
図７は、本開示の第二実施形態の第二変形例におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。
上述した第二実施形態では、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９で凝縮したアンモニアが凝縮器連通ライン８２を介して凝縮器２６６のケーシング７５内へ移動する場合について説明した。しかし、この構成に限られるものではない。例えば、図７に示す第二実施形態の第二変形例のように、凝縮器連通ライン８２とは別に、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９で凝縮したアンモニアを、再液化ライン６７に合流させる液化ガス合流ライン８５を設けるようにしてもよい。この第二実施形態の第二変形例では、凝縮器連通ライン８２の両端部のうち、不活性ガス分離器２８０に接続される端部は、不活性ガス分離器２８０の分離器本体部８３の下部に接続されている。さらに、液化ガス合流ラインの上端は、不活性ガス分離器２８０の下部の鏡板部８４に接続されており、液化ガス合流ライン８５の下端は、再液化ライン６７に合流接続されている。なお、この第二変形例においても第一変形例と同様に冷却装置２８１を備えていてもよい。

この第二実施形態の第二変形例のように構成することで、凝縮器２６６の気相から凝縮器連通ライン８２を介して不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９に円滑に混合ガスを導入することができると共に、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９で凝縮されたアンモニアを、その自重により液化ガス合流ライン８５を介して円滑に再液化ライン６７に合流させて、アンモニアタンク１０へ貯留させることができる。

（第三実施形態）
次に、本開示の第三実施形態を図面に基づき説明する。この第三実施形態の浮体は、上述した第一実施形態の変形例の凝縮器６６に設けていた凝縮器タワー部８０と同様の構成をアンモニアタンク１０に設けたものである。そのため、この第三実施形態では、図１を援用し、上述した第一実施形態の変形例と同一部分に同一符号を付して説明すると共に、重複する説明を省略する。

図１、図８に示すように、第三実施形態における浮体１は、浮体本体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク３１０と、燃料供給系統２０と、ガス供給系統３０と、パージ系統４０と、アンモニア回収系統５０と、ＢＯＧ処理系統３６０と、を備えている。すなわち、この第三実施形態のアンモニアタンク３１０の気相には、第一実施形態と同様に、不活性ガスが流入する構成となっている。

（ＢＯＧ処理系統）
図８は、本開示の第三実施形態におけるＢＯＧ処理系統の構成を示す図である。
図８に示すように、ＢＯＧ処理系統３６０は、タンクタワー部（混合ガス導入部）９０と、冷却部９５と、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、を備えている。

タンクタワー部９０は、アンモニアタンク３１０の上壁９１から上方に突出するように形成されている。タンクタワー部９０は、アンモニアタンク３１０の内部の気相と連通されたタワー空間（貯め空間）９２を形成している。つまり、タンクタワー部９０のタワー空間９２には、アンモニアタンク３１０の気相に存在する混合気体を貯留可能になっている。この第三実施形態で例示するタンクタワー部９０は、アンモニアタンク３１０の上壁から上方に向かって筒状に延びるタワー本体部９３と、タワー本体部９３の上縁を塞ぐ鏡板部９４と、を備えている。また、本実施形態のタワー本体部９３は、大気開放ライン６９よりも大径に形成されている。タンクタワー部９０の高さは、タワー空間９２の上端の位置をアンモニアタンク３１０の気相の最上部よりも上方にできる高さであれば如何なる高さであってもよい。なお、この第三実施形態では、タンクタワー部９０がアンモニアタンク３１０の上壁９１の中央部に配置されている場合を例示しているが、タンクタワー部９０の配置は、上壁９１の中央部に限られない。

冷却部９５は、タンクタワー部９０内のタワー空間９２の混合ガスを冷却して混合ガスに含まれるアンモニアを液化させる。タンクタワー部９０内のタワー空間９２の圧力は、第一実施形態の凝縮器６６のケーシング７５内の圧力よりも低い圧力（例えば、大気圧よりも僅かに高い圧力）となっている。そのため、第三実施形態の冷却部９５は、上述した第一実施形態の変形例や、第二実施形態の第一変形例の各冷却装置８１よりも高い冷却性能を有している。言い換えれば、冷却部９５は、アンモニアタンク３１０の気相の圧力下で混合ガスに含まれるアンモニアを凝縮可能な温度にまで混合ガスを冷却可能な冷却性能を有している。第三実施形態の冷却部９５としては、吸収式冷凍機や蒸気圧縮冷凍機等を例示できる。

大気開放ライン６９は、タワー空間９２の気体を大気開放可能とされている。本実施形態の大気開放ライン６９は、タワー空間９２内に形成された冷却空間７７のうち、最も上方の位置に接続されている。これにより、タワー空間９２で凝縮されなかった気体（実質的に不活性ガスのみからなる）を、タワー空間９２の最上部から大気開放ライン６９を介して大気中に放出することが可能となっている。

圧力検出部７２は、タンクタワー部９０内の圧力を検出する。本実施形態の圧力検出部７２は、タワー空間９２の内部圧力を検出している。本実施形態におけるタワー空間９２の内部圧力は、実質的に、アンモニアタンク３１０の気相の圧力と同一である。本実施形態の圧力検出部７２は、検出結果を圧力調整弁７０に出力している。

圧力調整弁７０は、大気開放ライン６９に設けられ、不活性ガスを大気中へ放出する際のタンクタワー部９０内の圧力を、アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整可能とされている。本実施形態の圧力調整弁７０は、圧力検出部７２の検出結果に基づいて、タワー空間９２の圧力がアンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように自動的に弁開度を調整している。すなわち、圧力調整弁７０によって、タワー空間９２の圧力が低下し過ぎて冷却部９５によって凝縮させたアンモニアが再度タワー空間９２で気化しないようになっている。

（作用効果）
第三実施形態の浮体によれば、アンモニアタンク３１０の内部の気相の混合ガスをタンクタワー部９０のタワー空間９２に導入させて、タワー空間９２の混合ガスを冷却部９５で冷却することができる。そのため、混合ガスに含まれるアンモニアのみをタワー空間９２で凝縮させて、この凝縮させたアンモニアを、自重によりアンモニアタンク３１０へ移動させることができる。また、タワー空間９２には、不活性ガスのみを残存させることができるため、このタワー空間９２に残存している不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気中へ放出することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、アンモニアタンク３１０の気相に存在する不活性ガスを容易に排出することが可能になる。そして、アンモニアタンク３１０の気相から不活性ガスを排出することで、ＢＯＧの再液化効率や、ＢＯＧを燃料とした場合の熱量低下を抑制することができる。

上記第三実施形態によれば、更に、大気開放ライン６９がタンクタワー部９０に接続されていることで、より上方から不活性ガスを排出することができる。したがって、大気開放ライン６９を介して排出される気体に、アンモニアタンク３１０の液相から発生するＢＯＧが混入することを抑制できる。

上記第三実施形態によれば、更に、タワー空間９２の圧力を検出する圧力検出部７２を備え、圧力調整弁７０は、圧力検出部７２の検出結果に基づいてタワー空間９２の圧力がアンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように弁開度を調整している。
これにより、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中へ放出する場合に、タワー空間９２の圧力が低下して、凝縮したアンモニアが気化したり、アンモニアが冷却されても凝縮しなかったりすることを抑制できる。

上記第三実施形態によれば、更に、タワー空間９２のアンモニア濃度を検出可能なアンモニア検出部７３と、大気開放ライン６９を開閉可能な遮断弁７１とを備えている。そして、遮断弁７１は、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に大気開放ライン６９を遮断し、アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合には大気開放ライン６９を開放している。
これにより、タワー空間９２のアンモニア濃度が高い場合に、大気開放ライン６９を介して大気中へアンモニアを含む気体が放出されることを抑制できる。また、アンモニア濃度が十分に低い場合には、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中へ放出することで、ケーシング７５の内部の気相に含まれる不活性ガスを除去することができる。

上記第三実施形態の浮体１の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスが導入されるタンクタワー部９０の内部で、混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させ、不活性ガスを大気中に放出すると共に、不活性ガスを大気中に放出する際に、タンクタワー部９０の内部の圧力を、凝縮させたアンモニアを液相に維持可能な圧力に調整している。
これにより、タンクタワー部９０内の気相に存在するアンモニアのみを液化させて不活性ガスのみをタンクタワー部９０内の気相に残存させることができる。そして、この気相に残存させた不活性ガスを、大気中へ放出することができるため、混合ガスに含まれる不活性ガスのみを除去することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、混合ガスから不活性ガスを分離して、不活性ガスを大気中に容易に排出することが可能になる。

（第四実施形態）
次に、本開示の第四実施形態の浮体を図面に基づき説明する。この第四実施形態の浮体は、第三実施形態のタンクタワー部に代えてアンモニアタンクの上方の離れた位置に不活性ガス分離器を備えている点でのみ相違する。そのため、上述した第三実施形態と同一部分に同一符号を付して説明すると共に、重複する説明を省略する。

図９は、本開示の第四実施形態における図８に相当する図である。
図９に示すように、ＢＯＧ処理系統４６０は、タンク連通ライン９７と、不活性ガス分離器（混合ガス導入部）４９０と、冷却部９５と、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、を備えている。

不活性ガス分離器４９０は、アンモニアタンク１０の上方に配置されて混合ガスを貯留可能な貯め空間を形成している。本実施形態の不活性ガス分離器４９０も、第二実施形態の不活性ガス分離器２８０と同様に、上下に長い形状とされている。不活性ガス分離器４９０内の貯め空間４９２の容積は、アンモニアタンク１０の気相の容積よりも小さい。また、本実施形態の不活性ガス分離器４９０は、筒状の分離器本体部４９３と、分離器本体部４９３の上縁及び下縁を塞ぐ鏡板部４９４を有している。本実施形態の大気開放ライン６９は、不活性ガス分離器４９０の上部の鏡板部４９４に接続されている。

タンク連通ライン９７は、アンモニアタンク３１０の気相と不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２とを連通する配管である。本実施形態のタンク連通ライン９７の一端は、アンモニアタンク３１０の上壁９１に接続されており、タンク連通ライン９７の他端は、不活性ガス分離器４９０の下部の鏡板部４９４に接続されている。本実施形態のタンク連通ライン９７は、不活性ガス分離器４９０の分離器本体部４９３の水平断面における外形よりも小さい直径を有している。なお、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、については、上述した第二実施形態と同様の構成であるため、詳細説明を省略する。

（作用効果）
上記第四実施形態によれば、アンモニアタンク３１０の上方の離れた位置に不活性ガス分離器４９０を備え、アンモニアタンク３１０の気相と不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２とをタンク連通ライン９７により連通させている。
これにより、アンモニアタンク３１０の気相に存在する混合ガスを、タンク連通ライン９７を介して不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２へ導き、この不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２で、混合ガスに含まれるアンモニアを冷却部９５によって凝縮させることができる。そのため、不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２に凝縮せずに残った不活性ガスのみを大気開放ライン６９を介して排出することが可能となる。また、貯め空間４９２で凝縮したアンモニアは、タンク連通ライン９７を介してアンモニアタンク３１０に自重により移動させることができる。
したがって、大気開放ライン６９を介してアンモニアが排出されることをより一層抑制できるため、アンモニアタンク３１０の気相に残存する不活性ガスを効率よく除去することができる。

また、アンモニアタンク３１０に対してタンク連通ライン９７を介して不活性ガス分離器４９０を接続するだけでよいため、既存のアンモニアタンクに対しても容易に貯め空間４９２を増設することが可能となる。

上記第四実施形態の浮体１の不活性ガス排出方法によれば、不活性ガスとアンモニアとの混合ガスが導入される不活性ガス分離器４９０の内部で、混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させ、不活性ガスを大気中に放出すると共に、不活性ガスを大気中に放出する際に、不活性ガス分離器４９０の内部の圧力を、凝縮させたアンモニアを液相に維持可能な圧力に調整している。
これにより、不活性ガス分離器４９０内の気相に存在するアンモニアのみを液化させて不活性ガスのみを不活性ガス分離器４９０内の気相に残存させることができる。そして、この気相に残存させた不活性ガスを、大気中へ放出することができるため、混合ガスに含まれる不活性ガスのみを除去することができる。
したがって、作業員の熟練を要することなく、混合ガスから不活性ガスを分離して、不活性ガスを大気中に容易に排出することが可能になる。

（第五実施形態）
次に、本開示の第五実施形態の浮体を図面に基づき説明する。この第五実施形態の浮体では、上述した第三実施形態のアンモニアタンクを圧力タンクとし、更に、他のアンモニアタンクであるストレージタンクに貯留されている液化アンモニアを、冷却部９５の冷媒として用いる点でのみ第三実施形態の浮体と相違している。そのため、図１を援用し、上述した第三実施形態と同一部分に同一符号を付して説明すると共に、重複する説明を省略する。

（浮体の構成）
図１０は、本開示の第五実施形態における図９に相当する図である。
図１、図１０に示すように、第五実施形態の浮体１は、浮体本体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク５１０と、ストレージタンク１０１と、燃料供給系統２０と、ガス供給系統３０と、パージ系統４０と、アンモニア回収系統５０と、ＢＯＧ処理系統５６０と、を備えている。この第五実施形態では、アンモニアを貯留するタンクとして、大気圧よりも高い圧力で貯留するアンモニアタンク（高圧タンク）５１０と、アンモニアタンク５１０よりも低温低圧でアンモニアを貯留するストレージタンク（低圧タンク）１０１と、を備えている。

アンモニアタンク５１０は、大気圧よりも高い圧力で且つストレージタンク１０１よりも高温（例えば、常温）の状態で液化アンモニアを貯留可能な、いわゆる圧力タンクである。アンモニアタンク５１０の例としては、サービスタンクやミキシングチャンバーなどを挙げることができる。この第五実施形態において、少なくともアンモニアタンク５１０には、上述した第一実施形態のパージ系統４０によって排出された不活性ガスとアンモニアとの混合流体が、回収ライン５２を介して流入する構成となっている。

ストレージタンク１０１は、例えば、カーゴタンク等であり、大気圧に近い所定の圧力範囲で液化アンモニアを貯留するタンクを例示できる。このようなストレージタンク１０１は、一般に、外部からの入熱を抑制する防熱材により覆われており、ストレージタンク１０１に貯留されるアンモニアは、上記所定の圧力で液相に維持可能な温度（低温）に保持される。なお、第一実施形態のＢＯＧ処理系統６０によりＢＯＧを再液化可能なアンモニアタンク１０をストレージタンク１０１として用いてもよい。

（ＢＯＧ処理系統）
第五実施形態のＢＯＧ処理系統５６０は、タンクタワー部（混合ガス導入部）９０と、冷却部５９５と、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３と、を備えている。なお、大気開放ライン６９と、圧力調整弁７０と、遮断弁７１と、圧力検出部７２と、アンモニア検出部７３とは、第三実施形態と同様の構成であるため、詳細説明を省略する。

タンクタワー部９０は、アンモニアタンク５１０の上壁５９１から上方に突出している。タンクタワー部９０は、アンモニアタンク１０の内部の気相と連通されたタワー空間（貯め空間）９２を形成している。つまり、タンクタワー部９０のタワー空間９２には、アンモニアタンク５１０の気相に存在する混合ガスを貯留可能になっている。この第五実施形態で例示するタンクタワー部９０は、第三実施形態のタンクタワー部９０と同様の構成であり、アンモニアタンク５１０から上方に向かって筒状に延びるタワー本体部９３と、タワー本体部９３の上縁を塞ぐ鏡板部９４と、を備えている。

冷却部５９５は、混合ガスのうちのアンモニアのみを凝縮可能な温度でタンクタワー部９０内の混合ガスを冷却する。冷却部５９５は、冷媒ポンプ１０２と、冷媒供給ライン１０３と、冷却部本体１０４と、冷媒導入ライン１０５と、を備えている。

冷媒ポンプ１０２は、ストレージタンク１０１に貯留された低温のアンモニアを冷却部本体１０４に向けて圧送する。
冷媒供給ライン１０３は、冷媒ポンプ１０２から吐出された低温のアンモニアを導く配管である。冷媒供給ライン１０３は、冷媒ポンプ１０２から吐出された低温のアンモニアを、冷却部本体１０４へ供給する。

冷却部本体１０４は、いわゆる熱交換器であって、タワー空間９２に配置されている。冷却部本体１０４は、冷媒供給ライン１０３を介して供給された低温のアンモニアと、タワー空間９２の混合ガスとを熱交換する。これにより、タワー空間９２の混合ガスに含まれるアンモニアのみが凝縮される。
冷媒導入ライン１０５は、冷却部本体１０４により混合ガスと熱交換した冷媒としてのアンモニアを、アンモニアタンク５１０内に供給する。

（作用効果）
上記第五実施形態によれば、ストレージタンク１０１に貯留された低温のアンモニアを冷媒としてタンクタワー部９０のタワー空間９２の混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させることができる。また、冷媒として使用したアンモニアを、アンモニアタンク５１０の液相に貯留することができるため、アンモニアタンク５１０の液相の温度上昇を抑制することもできる。
したがって、第三実施形態のように冷凍サイクルを有した冷却部９５等を用いる場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。

（第五実施形態の変形例）
図１１は、本開示の第五実施形態の変形例における図１０に相当する図である。
上述した第五実施形態では、ＢＯＧ処理系統５６０が、アンモニアタンク５１０の気相と連通するタワー空間９２を有したタンクタワー部９０を備え、冷却部本体１０４がタワー空間９２に配置される場合を一例にして説明した。しかし、第五実施形態の冷却部５９５は、第四実施形態のように不活性ガス分離器４９０を備えた構成にも適用可能である。具体的には、図１１に示す第五実施形態の変形例のＢＯＧ処理系統６６０のように、アンモニアタンク５１０の上方の離れた位置に設けられた不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２に冷却部５９５の冷却部本体１０４を設置すればよい。
この第五実施形態の変形例のように構成することで、タンクタワー部９０に代えてアンモニアタンク５１０の上方の離れた位置に不活性ガス分離器４９０を備える場合であっても、第五実施形態と同様に、省エネルギー化を図ることが可能となる。

（他の実施形態）
本開示は上述した各実施形態及び各変形例の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、凝縮器タワー部８０、タンクタワー部９０、不活性ガス分離器２８０，４９０の形状は、タワー空間７９，９２、貯め空間２７９，４９２をそれぞれ形成可能な形状であれば良く上述した各実施形態及び各変形例の形状に限られない。

上述した第一実施形態では、ケーシング７５が凝縮器タワー部８０を有する場合について説明した。しかし、例えば、ケーシング７５内の冷却空間７７の上部に不活性ガスを貯留可能な空間が形成されている場合には、当該空間をタワー空間７９として用いて、凝縮器タワー部８０を省略してもよい。

上述した各実施形態及び各変形例では、アンモニア濃度が下限閾値以下に低下した場合に、閉塞されていた遮断弁７１を開放する場合について説明したが、遮断弁７１は、徐々に開放するようにしてもよい。
さらに、各実施形態及び各変形例の大気開放ライン６９には、遮断弁７１の下流側に不活性ガスの流れを検知するセンサーを設けるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態及び各変形例では、浮体１が主機等により航行可能な船舶である場合について説明したが、アンモニアを貯蔵可能な浮体であれば船舶に限られない。
さらに、上記各実施形態及び各変形例においては、燃料パージによりアンモニアタンクの気相に混入した不活性ガスを除去する場合について説明したが、アンモニアタンクの気相に混入する不活性ガスは、燃料パージによるものに限られない。例えば、圧縮機のシールガス等であってもよい。

また、上記各実施形態及び各変形例においては、大気開放ライン６９に設けられた圧力調整弁７０と、遮断弁７１とを、圧力検出部７２、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて自動制御する場合について説明したが、例えば、圧力検出部７２、アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、圧力調整弁７０と、遮断弁７１とを、それぞれ作業員が手動で操作するようにしてもよい。

さらに、上述した各実施形態及び各変形例においては、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中に放出する場合について説明したが、アンモニアを除害可能な除害装置（図示せず）を介して大気中に放出するようにしてもよい。

＜付記＞
実施形態に記載の浮体は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様によれば浮体１は、水上に浮かぶ浮体本体２と、不活性ガスとともにアンモニアが貯留されたタンク１０，３１０，５１０と、前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが前記タンク１０，３１０，５１０から導入される混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０と、前記混合ガスのうち前記アンモニアのみを凝縮可能な温度で前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０内の前記混合ガスを冷却する冷却部７６，９５と、前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０内の前記不活性ガスを大気開放可能な大気開放ライン６９と、前記不活性ガスを大気開放する際の前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０内の圧力を、前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する圧力調整弁７０と、を備える。
浮体１の例としては、船舶が挙げられる。浮体本体２の例としては、船体が挙げられる。不活性ガスの例としては、窒素ガスが挙げられる。

これにより、混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０に導入された混合ガスのうちアンモニアのみを凝縮させて不活性ガスのみを気相に残存させ、この気相に残存させた不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気へ放出することができる。

（２）第２の態様によれば浮体１は、（１）の浮体１であって、前記タンク内から前記混合ガス導入部へ前記混合ガスを導く混合ガス送出ライン６１，６３，６５と、前記混合ガス送出ライン６１，６３，６５により導かれた前記混合ガスを圧縮する圧縮機６４と、前記圧縮機６４で圧縮された前記混合ガスに含まれているアンモニアガスを凝縮する前記混合ガス導入部としての凝縮器６６，２６６と、前記凝縮器６６，２６６で凝縮された液化アンモニアを前記タンク１０に戻す再液化ライン６７と、を備え、前記大気開放ライン６９は、前記凝縮器６６，２６６のケーシング７５の内部の気相と連通されている。
これにより、混合ガス送出ライン６１と、圧縮機６４と、凝縮器６６と、再液化ライン６７とを具備したいわゆる再液化装置を備えた浮体１において、凝縮器６６によりアンモニアのみを凝縮させて不活性ガスをケーシング７５内の気相に残存させて、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気へ放出することができる。

（３）第３の態様によれば浮体１は、（２）の浮体１であって、前記ケーシング７５は、ケーシング本体部７８と、前記ケーシング本体部７８の上部から上方に突出して前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間７９を形成する凝縮器タワー部８０と、を備え、前記大気開放ライン６９は、前記凝縮器タワー部８０に接続されている。
これにより、ケーシング７５内の空間のうち、より上方に配置される貯め空間７９から不活性ガスを排出することが可能となる。

（４）第４の態様によれば浮体１は、（１）の浮体１であって、前記タンク１０内から前記混合ガス導入部６６，２６６へ前記混合ガスを導く混合ガス送出ライン６１，６３，６５と、前記混合ガス送出ライン６１，６３，６５により導かれた前記混合ガスを圧縮する圧縮機６４と、前記圧縮機６４で圧縮された前記混合ガスに含まれているアンモニアガスを凝縮する凝縮器２６６と、前記凝縮器２６６で凝縮された液化アンモニアを前記タンク１０に戻す再液化ライン６７と、前記凝縮器２６６の上方に配置されて前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間２７９を形成する前記混合ガス導入部としての不活性ガス分離器２８０と、前記凝縮器２６６のケーシング７５内の気相と前記貯め空間２７９とを連通する凝縮器連通ライン８２と、を備える。
これにより、凝縮器６６のケーシング７５内の気相で凝縮されずに残存する不活性ガスを、凝縮器連通ライン８２を介して不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９へ導き、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９から大気開放ライン６９を介して不活性ガスを排出することが可能となる。

（５）第５の態様によれば浮体１は、（４）の浮体１であって、前記不活性ガス分離器２８０で液化された前記アンモニアを、前記再液化ライン６７へ合流させる液化ガス合流ライン８５を備える。
これにより、不活性ガス分離器２８０の貯め空間２７９で凝縮されたアンモニアを、液化ガス合流ライン８５を介して円滑に再液化ライン６７に合流させることができる。

（６）第６の態様によれば浮体１は、（３）から（５）の浮体１であって、前記貯め空間７９，２７９の前記混合ガスを冷却して前記混合ガスに含まれる前記アンモニアを液化させる冷却装置８１，２８１を備える。
これにより、液相から離れた位置の貯め空間７９，２７９に存在する混合ガスを冷却して、当該混合ガスに含まれているアンモニアガスを凝縮させることができる。

（７）第７の態様によれば浮体１は、（１）の浮体１であって、前記タンク３１０は、前記タンク３１０の上壁９１，５９１から上方に突出し、前記タンク３１０の内部の気相と連通された前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間９２を形成する前記混合ガス導入部としてのタンクタワー部９０を備え、前記冷却部９５，５９５は、前記貯め空間９２の前記混合ガスを冷却し、前記大気開放ライン６９は、前記タンクタワー部９０に接続されている。
これにより、混合ガスに含まれるアンモニアのみをタワー空間９２で凝縮させて、この凝縮させたアンモニアを、自重によりアンモニアタンク３１０へ移動させることができる。また、タワー空間９２には、不活性ガスのみを残存させることができるため、このタワー空間９２に残存している不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気へ放出することができる。

（８）第８の態様によれば浮体１は、（１）の浮体１であって、前記タンク３１０の上方に配置されて前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間４９２を形成する前記混合ガス導入部としての不活性ガス分離器４９０と、前記タンク３１０の内部の気相と前記貯め空間４９２とを連通するタンク連通ライン９７と、を備え、前記冷却部９５，５９５は、前記貯め空間４９２の前記混合ガスを冷却し、前記大気開放ライン６９は、前記不活性ガス分離器４９０に接続されている。
これにより、アンモニアタンクの気相に存在する混合ガスを、タンク連通ライン９７を介して不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２へ導き、この不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２で、混合ガスに含まれるアンモニアを冷却部９５，５９５によって凝縮させることができる。そのため、不活性ガス分離器４９０の貯め空間４９２に凝縮せずに残った不活性ガスのみを大気開放ライン６９を介して排出することが可能となる。さらに、貯め空間４９２で凝縮したアンモニアは、タンク連通ライン９７を介してタンク３１０に自重により移動させることができる。

（９）第９の態様によれば浮体１は、（７）又は（８）の浮体１であって、前記タンクは、大気圧よりも高い圧力で前記アンモニアを貯留する高圧タンク５１０であって、前記高圧タンク５１０よりも低温低圧で前記アンモニアを貯留する低圧タンク１０１をさらに備え、前記冷却部９５は、前記低圧タンク１０１に貯留された前記アンモニアを冷媒として前記混合ガスを冷却するとともに、前記混合ガスを冷却した前記アンモニアを前記高圧タンク５１０に導入する。
これにより、低圧タンク１０１に貯留された低温のアンモニアを冷媒としてタンクタワー部９０の貯め空間９２の混合ガスを冷却してアンモニアのみを凝縮させることができる。また、冷媒として使用したアンモニアを、高圧タンク５１０の液相に貯留することができるため、高圧タンク５１０の液相の温度上昇を抑制することができる。

（１０）第１０の態様によれば浮体１は、（１）から（９）の何れか一つの浮体１であって、前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０の内部の圧力を検出する圧力検出部７２を備え、前記圧力調整弁７０は、前記圧力検出部７２の検出結果に基づいて、前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０の内部の圧力が前記アンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように弁開度を調整する。
これにより、大気開放ライン６９を介して不活性ガスを大気中へ放出する場合に、混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０の内部圧力が低下することを抑制できる。

（１１）第１１の態様によれば浮体１は、（１）から（１０）の何れか一つの浮体１であって、前記混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０の内部の気相のアンモニア濃度を検出可能なアンモニア検出部７３と、前記アンモニア検出部７３の検出結果に基づいて、前記アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に前記大気開放ライン６９を遮断する一方で、前記アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に前記大気開放ライン６９を開放する遮断弁７１と、を備える。
これにより、混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０内のアンモニア濃度が高い場合に、大気開放ライン６９を介して大気中へアンモニアを含む気体が放出されることを抑制できる。

（１２）第１２の態様によれば、不活性ガスと共にアンモニアが貯留される浮体１の不活性ガス排出方法であって、前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０の内部で、前記混合ガスを冷却して前記アンモニアのみを凝縮させ、前記不活性ガスを大気中に放出すると共に、前記不活性ガスを大気中に放出する際に、前記混合ガス導入部の内部の圧力を、前記凝縮させた前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する。
浮体１の例としては、船舶が挙げられる。不活性ガスの例としては、窒素ガスが挙げられる。

これにより、混合ガス導入部７５，８０，９０，２８０，４９０に導入された混合ガスのうちアンモニアのみを凝縮させて不活性ガスのみを気相に残存させ、この気相に残存させた不活性ガスを、大気開放ライン６９を介して大気へ放出することができる。

１…浮体 ２…浮体本体 ３ａ…船首 ３ｂ…船尾 ４…上部構造 ６…船底 ７…上甲板 ８…燃焼装置 １０，３１０，５１０…アンモニアタンク ２０…燃料供給系統 ２１…供給ライン ２２…リターンライン ３０…ガス供給系統 ３４…不活性ガス供給部 ３５…不活性ガス供給管 ３６…不活性ガス供給弁 ４０…パージ系統 ５０…アンモニア回収系統 ５１…一時貯留部 ５２…回収ライン ６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０…ＢＯＧ処理系統 ６１…第一処理ライン ６２…ミストセパレータ ６３…第二処理ライン ６４…圧縮機 ６５…第三処理ライン ６６，２６６…凝縮器 ６７…再液化ライン ６８…膨張弁 ６９…大気開放ライン ７０…圧力調整弁 ７１…遮断弁 ７２…圧力検出部 ７３…アンモニア検出部 ７５…ケーシング ７６…熱交換部 ７７…冷却空間 ７８…ケーシング本体部 ７９…タワー空間 ８０…凝縮器タワー部 ８１，２８１…冷却装置 ８２…凝縮器連通ライン ８３…分離器本体部 ８４…鏡板部 ８５…液化ガス合流ライン ９０…タンクタワー部 ９１…上壁 ９２…タワー空間 ９３…タワー本体部 ９４，４９４…鏡板部 ９５…冷却部 ９７…タンク連通ライン １０１…ストレージタンク １０２…冷媒ポンプ ２７９，４９２…貯め空間 ２８０，４９０…不活性ガス分離器 ４９３…分離器本体部 Ｒ…流通経路

Claims (12)

1. 水上に浮かぶ浮体本体と、
   不活性ガスとともにアンモニアが貯留されたタンクと、
   前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部と、
   前記混合ガスのうち前記アンモニアのみを凝縮可能な温度で前記混合ガス導入部内の前記混合ガスを冷却する冷却部と、
   前記混合ガス導入部内の前記不活性ガスを大気開放可能な大気開放ラインと、
   前記不活性ガスを大気開放する際の前記混合ガス導入部内の圧力を、前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する圧力調整弁と、
   を備える浮体。
2. 前記タンク内から前記混合ガス導入部へ前記混合ガスを導く混合ガス送出ラインと、
   前記混合ガス送出ラインにより導かれた前記混合ガスを圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機で圧縮された前記混合ガスに含まれているアンモニアガスを凝縮する前記混合ガス導入部としての凝縮器と、
   前記凝縮器で凝縮された液化アンモニアを前記タンクに戻す再液化ラインと、
   を備え、
   前記大気開放ラインは、前記凝縮器のケーシングの内部の気相と連通されている
   請求項１に記載の浮体。
3. 前記ケーシングは、
   ケーシング本体部と、前記ケーシング本体部の上部から上方に突出して前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間を形成する凝縮器タワー部と、を備え、
   前記大気開放ラインは、前記凝縮器タワー部に接続されている
   請求項２に記載の浮体。
4. 前記タンク内から前記混合ガス導入部へ前記混合ガスを導く混合ガス送出ラインと、
   前記混合ガス送出ラインにより導かれた前記混合ガスを圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機で圧縮された前記混合ガスに含まれているアンモニアガスを凝縮する凝縮器と、
   前記凝縮器で凝縮された液化アンモニアを前記タンクに戻す再液化ラインと、
   前記凝縮器の上方に配置されて前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間を形成する前記混合ガス導入部としての不活性ガス分離器と、
   前記凝縮器のケーシング内の気相と前記貯め空間とを連通する凝縮器連通ラインと、
   を備える
   請求項１に記載の浮体。
5. 前記不活性ガス分離器で液化された前記アンモニアを、前記再液化ラインへ合流させる液化ガス合流ラインを備える
   請求項４に記載の浮体。
6. 前記貯め空間の前記混合ガスを冷却して前記混合ガスに含まれる前記アンモニアを液化させる冷却装置を備える
   請求項３から５の何れか一項に記載の浮体。
7. 前記タンクは、前記タンクの上壁から上方に突出し、前記タンクの内部の気相と連通された前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間を形成する前記混合ガス導入部としてのタンクタワー部を備え、
   前記冷却部は、前記貯め空間の前記混合ガスを冷却し、
   前記大気開放ラインは、前記タンクタワー部に接続されている
   請求項１に記載の浮体。
8. 前記タンクの上方に配置されて前記不活性ガスを貯留可能な貯め空間を形成する前記混合ガス導入部としての不活性ガス分離器と、
   前記タンクの内部の気相と前記貯め空間とを連通するタンク連通ラインと、
   を備え、
   前記冷却部は、前記貯め空間の前記混合ガスを冷却し、
   前記大気開放ラインは、前記不活性ガス分離器に接続されている
   請求項１に記載の浮体。
9. 前記タンクは、大気圧よりも高い圧力で前記アンモニアを貯留する高圧タンクであって、
   前記高圧タンクよりも低温低圧で前記アンモニアを貯留する低圧タンクをさらに備え、
   前記冷却部は、
   前記低圧タンクに貯留された前記アンモニアを冷媒として前記混合ガスを冷却するとともに、前記混合ガスを冷却した前記アンモニアを前記高圧タンクに導入する
   請求項７又は８に記載の浮体。
10. 前記混合ガス導入部の内部の圧力を検出する圧力検出部を備え、
    前記圧力調整弁は、前記圧力検出部の検出結果に基づいて、前記混合ガス導入部の内部の圧力が前記アンモニアを液相に維持可能な圧力範囲となるように弁開度を調整する
    請求項１から９の何れか一項に記載の浮体。
11. 前記混合ガス導入部の内部の気相のアンモニア濃度を検出可能なアンモニア検出部と、
    前記アンモニア検出部の検出結果に基づいて、前記アンモニア濃度が所定の上限値よりも高い場合に前記大気開放ラインを遮断する一方で、前記アンモニア濃度が所定の下限閾値よりも低い場合に前記大気開放ラインを開放する遮断弁と、
    を備える
    請求項１から１０の何れか一項に記載の浮体。
12. 不活性ガスと共にアンモニアが貯留される浮体の不活性ガス排出方法であって、
    前記不活性ガスと前記アンモニアとの混合ガスが導入される混合ガス導入部の内部で、前記混合ガスを冷却して前記アンモニアのみを凝縮させ、前記不活性ガスを大気中に放出すると共に、
    前記不活性ガスを大気中に放出する際に、前記混合ガス導入部の内部の圧力を、前記凝縮させた前記アンモニアを液相に維持可能な圧力に調整する浮体の不活性ガス排出方法。

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