JP4044899B2 - Gas hydrate transport ship - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然ガスなどのメタンを主成分とするガスと水から構成されている所謂ガスハイドレートを運搬するためのガスハイドレート輸送船に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、天然ガスは、液化天然ガス(以下、LNGという)、或いは、ボンベ内に充填させた高圧ガスとして輸送されている。
【0003】
ところが、LNGは、貨物温度を摂氏−162℃に保って輸送する必要があるため、特別に製作された高価な貯蔵タンクを持つ特別な輸送船、すなわち、LNG船が必要である。また、LNGは、天然ガスを摂氏−162℃の液体にするため、その製造に多くのエネルギーを投入する必要がある。また、LNGは、温度コントロールが不調になると、急激に気化するため、非常に危険である。また、LNGは、上記のように、極端な低温のため、気化速度が速く、長期貯蔵に適していない。
【0004】
一方、クリーンなエネルギー源や各種製品の原料として、天然ガスなどのメタンを主成分とするガスが注目され、その輸送や貯蔵のために、天然ガスなどのメタンを主成分とするガスを人工的、或いは、工業的にガスハイドレート(以下、NGHという)にする研究が行なわれている。
【0005】
NGHは、水の分子の作るカゴの中にガスの分子が一つずつ収まっている結晶構造を持っており、例えば、メタンハイドレートでは、常圧で1m3 のメタンハイドレートの中に164m3 のメタンを包蔵できるといわれている。このうち、水の体積は、0.8m3 である。
【0006】
このように、メタンハイドレートは、高いガス包蔵性を有しているので、LNGに代わる天然ガスの新しい輸送および貯蔵体として注目されている。メタンハイドレートの中のメタンガス密度は、LNGの約3.5分の1であるが、人口的、或いは、工業的に製造する場合には、LNGのように液化温度、すなわち、摂氏−162℃以下まで冷却する必要がないために、エネルギー効率が大幅に改善されると言われている。
【0007】
メタンハイドレートを人工的に製造する場合は、例えば、温度を1〜10℃、圧力を30〜100気圧に保持した圧力容器内に、散布手段から水または不凍液を散布すると共に、供給管からメタンガスを供給する。或いは、水または不凍液内にメタンガスを圧入する。すると、水または不凍液とメタンガスとが合成して粉体状のメタンハイドレートが生成される。
【0008】
粉体状のメタンハイドレートは、充填率(メタンハイドレートの体積/貯蔵容器の体積)が小さいため、輸送や貯蔵に際し、ペレタイザーなどの造粒機によってペレット状に成形することが考えられている。このようなガスハイドレートの輸送には、LNG船に代わる新規な輸送船が必要になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような要望からなされたものであり、その目的とするところは、ガスハイドレートの運搬に適合するガスハイドレート輸送船を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の記載に係る本発明のガスハイドレート輸送船は、船体の船首尾方向及び横手方向に夫々1以上の船倉を備えると共に、粉又は粒状のガスハイドレートを各船倉に分配する積荷装置と、前記船倉内に貯蔵されている前記ガスハイドレートを船外に払いだす荷卸装置とを設け、更に、前記積荷装置を、前記ガスハイドレートを船首尾方向に移送する第1コンベアと、該第1コンベア上に斜めに配置され、かつ、船首尾方向に間欠的に移動可能な板状の分配装置と、供給装置により構成し、該供給装置を、第1コンベアの端部に位置するガスハイドレート搬出入域に設けたメインコンベアと、該メインコンベアに対して船体の幅方向にスライドして複数の第1コンベアに粉又は粒状のガスハイドレートを分配するスライドコンベアにより構成し、更に、前記船倉の上方及びガスハイドレート搬出入域を外殻で覆って密閉するガスハイドレート輸送船において、前記分配装置の下方に大小の孔をランダムに設けたガスハイドレートペレット配合板を設置したことを特徴とする。
【0011】
請求項2の記載に係る本発明のガスハイドレート輸送船は、請求項1において、船倉の下端にそれぞれ排出口を設けると共に、各排出口の直径Dをペレット状のガスハイドレートの見かけ上の直径の少なくとも4倍程度に設定することを特徴とする。
【0012】
請求項3の記載に係る本発明のガスハイドレート輸送船は、請求項1において、航行時に、船倉の上方及びガスハイドレート搬出入域を覆っている外殻に水をスプレーしながら航走することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。尚、この実施の形態では、粉体状のガスハイドレートをペレタイザなどの造粒機によってペレット状に成形したガスハイドレートを輸送する場合を例に採る。
【0014】
図1に示すように、ガスハイドレート輸送船1は、船体2内に多数の船倉3を設けている。これらの船倉3は、格子状に配置され、船倉3に貯蔵したガスハイドレートの荷崩れを防止するようになっている。
【0015】
図3に示すように、船倉3は、その上端にそれぞれ投入口4を有すると共に、その下端にそれぞれ排出口5を備えている。排出口5の直径Dは、ペレット状のガスハイドレートaの見かけ上の直径の少なくとも4倍程度に設定することが望ましい。また、船倉底部の傾斜角度θは、20〜50°に設定することが望ましい。
【0016】
上記投入口4の直下には、昇降可能な邪魔板兼ハッチ6を備え、ペレット状のガスハイドレートaを均等に積み込むと共に、ペレット状のガスハイドレートaが船倉3の底部に落下した時に壊れないように配慮している。
【0017】
この例では、船倉3が3列縦隊に並べられているが、その露出部は、ウレタンフォーム、ベニヤ板、バルサ、パーライトなどの断熱材7によって被覆され、船倉3内を所定の温度、例えば、摂氏−5℃〜−30℃に保持するようになっている。
【0018】
また、船倉3の外側に設けたジャケット(図示せず)内に水や油などの熱伝導率の低い媒体、或いは、不凍液などを封入し、船倉3内を所定の設定温度に保持しても差し支えがない。更に、船倉3の外側に設けた冷却ジャケット(図示せず)内に冷媒を循環させ、船倉3内を所定の設定温度に強制冷却しても差し支えがない。なお、図中、8はゲート、9はバラストタンクを示している。
【0019】
図4に示すように、船倉3の後方は、搬出入域10になっている。図1に戻って説明すると、この輸送船1は、コンベア式の積荷装置11を備えている。この積荷装置11は、第1コンベア12と、分配装置13と、供給装置14から構成されている。
【0020】
上記のように、船倉30は、3列縦隊になっているが、各船倉群30の真上には、それぞれ、第1コンベア12が設けられている。また、分配装置13は、第1コンベア12上に沿って船首尾方向に間欠的に移動可能な分配板15を備えている。この分配板15は、第1コンベア12に対して斜めに設けられ、第1コンベア12によって運ばれるペレット状のガスハイドレートaを所定の船倉3に供給又は分配するようになっている。
【0021】
また、第1コンベア12の後端部が位置している搬出入域10には、供給装置14が設けられている。供給装置14は、メインコンベア16と、スライド可能なスライドコンベア17(図2参照)から構成されている。このスライドコンベア17が前後、即ち、船体2の横手方向に移動することにより、第1コンベア12にそれぞれペレット状のガスハイドレートaを分配するようになっている。
【0022】
しかして、スライドコンベア17の先端を所定の第1コンベア12上に位置させた後、メインコンベア16を運転すると、ペレット状のガスハイドレートaは、メインコンベア16からスライドコンベア17を経て第1コンベア12に供給される。第1コンベア12に供給されたペレット状のガスハイドレートaは、第1コンベア12によって船首方向に移送される。そして、所定の船倉3の真上にセットされている分配板15に行く手を遮られ、所定の船倉3内に落下して貯蔵される。
【0023】
図1に示すように、甲板18上には、船倉群30及び搬出入域10の上方を覆う外殻19が設けられ、これらの上方を密閉するようにしている。この外殻19の側面には、図2に示すように、搬出入域に位置して開口部20が設けられている。この開口部20には、供給装置14を密閉するための密閉手段21が着脱自在が装着されている。密閉手段21は、先端部分が蛇腹状になっており、自由に伸縮するようになっている。開口部20は、ハッチ(図示せず)を備えている。
【0024】
図4に示すように、ガスハイドレート輸送船1は、コンベア式の荷卸装置23を備えている。この荷卸装置23は、船倉群30の下方に設けた第2コンベア24と、第2コンベア24によって移送されたペレット状のガスハイドレートaを船外の荷役装置25(図5参照)に搬送する縦形のリフト装置26とから構成されている。
【0025】
図5に示すように、縦形のリフト装置26は、シュート付きのタンク27と、該タンク27上に立設させたスクリューコンベア28から構成され、第2コンベア24とタンク27との間には、漏斗状のシュート29が設けられている。
【0026】
船外の荷役装置25には、コンベア31が用いられる。コンベア31は、既に説明した外殻19の側面に設けた開口部20から挿入されている。コンベア31は、スクリューコンベアに限らず、ベルト状のコンベアを使用することができる。21は、蛇腹状の密閉手段を示している。
【0027】
しかして、第2コンベア24によってタンク27内に払い出されたペレット状のガスハイドレートaは、縦形のスクリューコンベア28によって上方に移送され、スクリューコンベア28のダクト32から荷役装置25のコンベア31に供給される。そして、コンベア31により船外に荷役される。
【0028】
なお、ペレット状のガスハイドレートaをリフトさせる縦形スクリューコンベア28及び荷役用のコンベア31は、炭酸ガス、窒素ガス、メタンガスなどのガスを圧送ガスとして併用することが望ましい。また、航行時には、甲板18や外殻19に水をスプレーしながら航走することが望ましい。
【0029】
以上の説明では、ベルトコンベア式の積荷装置について説明したが、下記のように、シュート式の積荷装置を適用することができる。なお、同じ機能を持つ機器には、同じ符号を付け、詳しい説明を省略する。
【0030】
図6に示すように、シュート式の積荷装置11a、甲板18上に設置した船首尾方向のレール33上に台車34が乗っており、この台車34に分配装置35が設けられている。分配装置35は、図8に示すように、ホッパー36と、該ホッパー36に取り付けられた複数本(図では、3本)のシュート37a,27b,37cから構成されている。
【0031】
これらのシュート37a,27b,37cは、図6に示すように、横一列に並んだ3つの船倉3に同時に対応するように設けられている。また、この分配装置35は、図7に示すように、シャッタの如き多節形構造のシール板38を有している。このシール板38の端部は、無端状に設けられ、その端部は、ホッパ36の前後両端にそれぞれ気密状に取り付けられている。このシール板38と甲板18上に設置した外殻19の隙間もシール材(図示せず)によってシールされている。また、図8に示すように、ホッパー36は、仕切板39a,39bによって各シュート37a,27b,37c毎に仕切られている。
【0032】
しかして、ホッパ36上に接続されたダクト40からペレット状のガスハイドレートaが供給されると、各シュート37a,27b,37cを通って横方向に並んだ3つの船倉3にペレット状のガスハイドレートaが同時に供給される。
【0033】
上記の荷役コンベアとしては、パイプコンベアを用いることができる。パイプコンベアとしては、各種各様のものが知られているが、例えば、図9及び図10に示すように、所定のピッチで複数の半円状のヒレ41をコンベア42に取り付けると、ペレット状のガスハイドレートaをより確実に移送することができる。
【0034】
また、リフト装置としては、縦形のスクリューコンベア28の代わりに、例えば、図11に示すようなリフト装置26aを用いることができる。このリフト装置26aは、上下一対のホイール46,44に掛け渡したエンドレス部材45に多数のバケット43を装着したものであり、ペレット状のガスハイドレートaをリフトする側(図の左側)では、バケット間隔が大になり、リターン側(図の右側)ではバケットの間隔が小さくなるようになっている。
【0035】
また、リフト装置としては、シリンダー方式(図示せず)を採用することができる。この装置は、縦筒内のピストン状物を油圧シリンダによって昇降させる構造になっている。
【0036】
払出し装置としては、図12及び図13に示す浮上式の払出し装置47を用いることができる。この払出し装置47は、通路48に設けた多数の小孔49からガスbを噴出させ、ペレット状のガスハイドレートaを収容したボックス50内に移送するようになっている。
【0037】
また、図14に示すように、管51内に編み目状の織物52を設置し、例えば、メタンガスなどのガスを織物52の編み目から吹き出してペレット状のガスハイドレートaの流動性を増加させるようにすることもできる。
【0038】
上記船倉3は、その底部に取り付けた超音波振動子(図示せず)を振動させたり、或いは、船倉内に設けた攪拌翼(図示せず)を回転させると、ペレット状のガスハイドレートaを取り出し易くなる。
【0039】
また、船倉3の底部にラバー製の被膜(図示せず)を装着しておき、ペレット状のガスハイドレートaの払い出し時に、船倉3と被膜間にガスを注入して被膜をホッパー状に変形させることも考えられる。
【0040】
また、図15に示すように、搬送コンベア12の下方にラダー付き可動シュート53を設けて矢印のように回転させても、ペレット状のガスハイドレートaの落下の衝撃を緩和させることができる。その他、衝撃緩和方式としては、スライドシュートを用いる方法、湾曲チューブを用いる方法、陣笠状の分配器を用いる方法などを挙げることができる。
【0041】
また、ペレット状のガスハイドレートaの充填率を向上させるには、例えば、図16に示すように、分配手段(ダクト)54の下方に、大径の孔56と、小径の孔57をランダムに設けた配合板55を設置し、大径のペレット状のガスハイドレートa’の隙間に小径のペレット状のガスハイドレートa”を充填させることができる。
【0042】
その他の荷役方式としては、例えば、気流搬送方式を挙げることができる。例えば、混合比を10〜15に設定し、例えば、メタンガスを用いてペレット状のガスハイドレートaを全面的に気流搬送したり、或いは、垂直搬送のみメタンガスを用いて搬送し、船外には、パイプコンベアを用いて移送させるのである。搬送に用いるメタンガスは、陸上より供給し、循環させる。
【0043】
また、ペレット状のガスハイドレートを圧送ガス(−20℃)で搬送すると同時に冷却(−20℃)する方式も採用することができる。
【0044】
【発明の効果】
上記のように、請求項1に係る発明は、船体の船首尾方向及び横手方向に夫々1以上の船倉を備えると共に、粉又は粒状のガスハイドレートを各船倉に分配する積荷装置と、前記船倉内に貯蔵されている前記ガスハイドレートを船外に払いだす荷卸装置とを設け、更に、前記積荷装置を、前記ガスハイドレートを船首尾方向に移送する第1コンベアと、該第1コンベア上に斜めに配置され、かつ、船首尾方向に間欠的に移動可能な板状の分配装置と、供給装置により構成し、該供給装置を、第1コンベアの端部に位置するガスハイドレート搬出入域に設けたメインコンベアと、該メインコンベアに対して船体の幅方向にスライドして複数の第1コンベアに粉又は粒状のガスハイドレートを分配するスライドコンベアにより構成し、更に、前記船倉の上方及びガスハイドレート搬出入域を外殻で覆って密閉するガスハイドレート輸送船において、前記分配装置の下方に大小の孔をランダムに設けたガスハイドレートペレット配合板を設置したので、大径のペレット状のガスハイドレートの隙間に小径のペレット状のガスハイドレートを充填させることができ、以て、ペレット状のガスハイドレートの充填率を向上させることができる。
【0048】
【産業上の利用可能性】
以上の説明では、ペレット状のガスハイドレートを運搬する場合について説明したが、粉体状のガスハイドレートを運搬する場合に適用することができる。
【0049】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明に係るガスハイドレート輸送船の斜視図である。
【図2】 図2は本発明に係るガスハイドレート輸送船の要部拡大斜視図である。
【図3】 図3は本発明に係るガスハイドレート輸送船の横断面図である。
【図4】 図4は搬出入域の縦断面図である。
【図5】 図5はリフト装置の縦断面図である。
【図6】 図6は分配装置の正面図である。
【図7】 図7はシュートの斜視図である。
【図8】 図8は分配装置の斜視図である。
【図9】 図9は搬送コンベアの展開状態図である。
【図10】 図10は搬送コンベアの把持状態図である。
【図11】 図11はリフト装置の代替え案の側面図である。
【図12】 図12は払い出し装置の縦断面図である。
【図13】 図13は払い出し装置の斜視図である。
【図14】 図14は搬送装置の代替え案の斜視図である。
【図15】 図15は破砕防止手段の説明図である。
【図16】 図16は配合装置の斜視図である。
【0050】
【符号の説明】
1 ガスハイドレート輸送船
3 船倉
7 防熱材
10 搬出入域
11,11a 積荷装置
19 外殻
23 荷卸装置
30 船倉群
a ガスハイドレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas hydrate transport ship for transporting a so-called gas hydrate composed of a gas mainly composed of methane such as natural gas and water.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, natural gas is transported as liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) or high-pressure gas filled in a cylinder.
[0003]
However, since LNG needs to be transported with the cargo temperature kept at −162 ° C., a special transport ship having a specially manufactured expensive storage tank, that is, an LNG ship is required. Moreover, since LNG turns a natural gas into a liquid of -162 degreeC, it is necessary to input much energy for the manufacture. In addition, LNG is very dangerous because it rapidly vaporizes when temperature control fails. Moreover, since LNG is extremely low in temperature as described above, it has a high vaporization rate and is not suitable for long-term storage.
[0004]
On the other hand, natural gas and other methane-based gases have attracted attention as clean energy sources and raw materials for various products. For transportation and storage, natural gas and other methane-based gases are used artificially. Alternatively, research on industrial gas hydrate (hereinafter referred to as NGH) is being conducted.
[0005]
NGH is in the basket to make the water molecules have a crystal structure in which molecules of the gas is within one by one, for example, in the methane hydrate, 164m 3 in methane hydrate 1 m 3 at atmospheric pressure It is said that it can contain methane. Of these, the volume of water is 0.8 m 3 .
[0006]
Thus, since methane hydrate has a high gas storage property, it attracts attention as a new transport and storage body of natural gas that replaces LNG. The density of methane gas in methane hydrate is about 3.5 times lower than that of LNG. However, when it is produced artificially or industrially, the liquefaction temperature, ie, −162 ° C., is the same as LNG. It is said that energy efficiency is greatly improved because there is no need to cool to:
[0007]
In the case of artificially producing methane hydrate, for example, water or antifreeze is sprayed from the spraying means in a pressure vessel maintained at a temperature of 1 to 10 ° C. and a pressure of 30 to 100 atm, and methane gas is supplied from a supply pipe. Supply. Alternatively, methane gas is injected into water or antifreeze. Then, water or antifreeze and methane gas are synthesized to produce powdered methane hydrate.
[0008]
Powdery methane hydrate, because rate filling (volume / volume reservoir of methane hydrate) is small, and when the transportation and storage, thought to be formed into pellets by granulating machine such as a pair Retaiza It has been. In order to transport such a gas hydrate, a new transport ship replacing the LNG ship is required.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on such a demand, and an object of the present invention is to provide a gas hydrate transport ship suitable for transporting gas hydrate.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gas hydrate transport ship of the present invention according to
[0011]
The gas hydrate transport ship according to
[0012]
The gas hydrate transport ship of the present invention according to claim 3 travels in
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case where gas hydrate obtained by forming powdery gas hydrate into pellets by a granulator such as a pelletizer is transported is taken as an example.
[0014]
As shown in FIG. 1 , the gas
[0015]
As shown in FIG. 3 , the
[0016]
A baffle plate /
[0017]
In this example, the
[0018]
Even if a jacket (not shown) provided outside the
[0019]
As shown in FIG. 4 , the rear of the
[0020]
As described above, the
[0021]
A
[0022]
When the
[0023]
As shown in FIG. 1, an
[0024]
As shown in FIG. 4 , the gas
[0025]
As shown in FIG. 5 , the
[0026]
A
[0027]
Thus, the pellet-like gas hydrate a discharged into the
[0028]
The
[0029]
In the above description, the belt conveyor type loading device has been described. However, a chute type loading device can be applied as described below. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the apparatus which has the same function, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0030]
As shown in FIG. 6 , a
[0031]
As shown in FIG. 6 , these
[0032]
Thus, when the pellet-like gas hydrate a is supplied from the
[0033]
A pipe conveyor can be used as the cargo handling conveyor. Various types of pipe conveyors are known . For example, when a plurality of
[0034]
Further, as the lift device, for example, a
[0035]
In addition, a cylinder system (not shown) can be adopted as the lift device. This device has a structure in which a piston-like object in a vertical cylinder is raised and lowered by a hydraulic cylinder.
[0036]
As the payout device, a floating
[0037]
Further, as shown in FIG. 14 , a
[0038]
When the above-mentioned
[0039]
Also, a rubber coating (not shown) is attached to the bottom of the
[0040]
Further, as shown in FIG. 15, be rotated as shown by an arrow in the ladder with
[0041]
In order to improve the filling rate of the pellet-like gas hydrate a, for example, as shown in FIG. 16 , a large-
[0042]
As another cargo handling method, for example, an air current conveying method can be cited. For example, the mixing ratio is set to 10 to 15 and, for example, the pellet-shaped gas hydrate a is entirely air-flowed using methane gas, or only vertically transported using methane gas. It is transferred using a pipe conveyor. Methane gas used for transportation is supplied from the land and circulated.
[0043]
Moreover, the system which cools (-20 degreeC) simultaneously with conveying a pellet-shaped gas hydrate with pressurized gas (-20 degreeC) is also employable.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to
[0048]
[Industrial applicability]
In the above description, the case where the pellet-like gas hydrate is transported has been described. However, the present invention can be applied to the case where the powder-like gas hydrate is transported.
[0049]
[Brief description of the drawings]
FIG . 1 is a perspective view of a gas hydrate transport ship according to the present invention.
FIG . 2 is an enlarged perspective view of a main part of a gas hydrate transport ship according to the present invention.
FIG . 3 is a cross-sectional view of a gas hydrate transport ship according to the present invention.
FIG . 4 is a longitudinal sectional view of a carry-in / out area.
FIG . 5 is a longitudinal sectional view of a lift device.
FIG . 6 is a front view of the distribution device.
FIG . 7 is a perspective view of a chute.
FIG . 8 is a perspective view of a distribution device.
FIG . 9 is a developed state diagram of the conveyor.
FIG . 10 is a diagram illustrating a gripping state of the conveyor.
FIG . 11 is a side view of an alternative to the lift device.
FIG . 12 is a longitudinal sectional view of the dispensing device.
FIG . 13 is a perspective view of the dispensing device.
FIG . 14 is a perspective view of an alternative to the transport device.
FIG . 15 is an explanatory diagram of a crush prevention means.
FIG . 16 is a perspective view of a blending apparatus.
[0050]
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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