JP6793052B2 - ボイルオフガス回収システム - Google Patents

Description

本発明は、ボイルオフガス回収システムに関する。

液化天然ガスの運搬船では、タンク内に貯蔵された液化天然ガスが海上輸送時に外部から侵入する熱によって気化することにより、ボイルオフガスが発生する。このボイルオフガスは、船内のエンジン、蒸気ボイラ又は発電機の燃料として有効に利用され、また余剰のガスは再液化された後にタンクに戻される。このように、タンク内で発生したボイルオフガスを再液化してタンクに戻す技術として、下記特許文献１に記載されたボイルオフガス回収システムが知られている。

下記特許文献１のボイルオフガス回収システムは、図９に記載されるとおり、タンク１１内で発生したボイルオフガスを給油式の圧縮機１５により圧縮し、圧縮されたボイルオフガスの一部を熱交換器１４による冷却及び膨張弁１７による膨張を経て再液化し、その後タンク１１に戻す構成となっている。ここで、圧縮機１５から吐出されるボイルオフガスには、当該圧縮機１５で使用される潤滑油が混入し得る。このため、下記特許文献１のボイルオフガス回収システムには、ボイルオフガスに含まれる油分を取り除くためのフィルターが第２配管１６に配置されている。

特開２０１５−１５８２６３号公報

上記特許文献１のボイルオフガス回収システムは、フィルターによりボイルオフガスに含まれる油分を取り除く構成となっている。しかし、このフィルターでは、ボイルオフガスに含まれる油分を十分に取り除くことが困難である場合がある。このため、フィルターを通過した油分が熱交換器１４の流路内において凝固して析出することにより当該流路が狭められ、その結果、熱交換性能が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボイルオフガスの再液化システムにおける熱交換器の性能低下を抑制することが可能なボイルオフガス回収システムを提供することである。

本発明の一局面に係るボイルオフガス回収システムは、液化ガスを貯蔵したタンクと、潤滑油が供給されると共に、前記タンク内の前記液化ガスの一部の蒸発により発生したボイルオフガスを圧縮する往復動式の圧縮機と、前記圧縮機から吐出された前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を分離する油分離器と、前記油分離器を通過した前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を吸着させる吸着フィルターと、前記吸着フィルターを通過した前記ボイルオフガスを、前記タンクから前記圧縮機に供給される前記ボイルオフガスとの熱交換により冷却する熱交換器を有し、液化した前記ボイルオフガスを前記タンクに戻す再液化システムと、を備えている。前記吸着フィルターは、活性炭フィルターであることが好ましい。

上記ボイルオフガス回収システムでは、圧縮機から吐出されたボイルオフガスに含まれる潤滑油を油分離器により分離した後、さらに、ボイルオフガスに含まれる潤滑油を吸着フィルターに吸着させることができる。このように、油分離器による潤滑油の分離及び吸着フィルターによる潤滑油の吸着の２段階の操作によって、ボイルオフガスに含まれる潤滑油の量を大幅に低減することができる。このため、再液化システムにおける熱交換器への油分の流入量を大幅に低減することができる。従って、熱交換器の流路内における油分の析出が抑制されるため、熱交換器の性能低下を抑制することができる。特に、活性炭フィルターは、潤滑油の吸着能力が高いため、好ましい。

上記ボイルオフガス回収システムは、前記吸着フィルターを通過した前記ボイルオフガスに前記潤滑油が含まれているか否かを監視する監視手段をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、油分離器及び吸着フィルターによってボイルオフガスに含まれる潤滑油が十分に取り除かれているか否かを確認することができる。

上記ボイルオフガス回収システムは、前記吸着フィルターの前後の圧力差を検知する差圧計と、前記差圧計により検知された前記圧力差が予め定められた基準値を超えたときに警報を発生させる警報発生部と、をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、吸着フィルターの寿命の到来を警報によって認識することができるため、吸着フィルターの交換作業を速やかに行うことができる。

上記ボイルオフガス回収システムは、前記油分離器内の前記潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えるか否かを検知するレベルセンサーと、前記液面高さが前記基準高さを超えるときに前記潤滑油を前記油分離器の外に導出する導出手段と、前記導出手段により導出された前記潤滑油を貯留するドレンタンクと、をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、潤滑油の液面高さが基準高さを超えるタイミングで潤滑油を油分離器の外に導出することができるため、油分離器の保守管理が容易である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ボイルオフガスの再液化システムにおける熱交換器の性能低下を抑制することが可能なボイルオフガス回収システムを提供することができる。

本発明の実施形態１に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 上記ボイルオフガス回収システムにおける活性炭フィルターの構成を模式的に示す図である。 上記ボイルオフガス回収システムにおける再液化システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態２に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 上記実施形態２の変形例に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態３に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態４に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 本発明のその他実施形態に係るボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。 従来例におけるボイルオフガス回収システムの構成を模式的に示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るボイルオフガス回収システムについて詳細に説明する。

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１を示す概略構成図である。図２は、実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１における活性炭フィルター７０（吸着フィルター）を示す概略構成図である。図３は、実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１における再液化システム９を示す概略構成図である。

ボイルオフガス回収システム１は、液化天然ガスなどの液化ガスを運搬する船舶に設置されるものである。図１に示すように、ボイルオフガス回収システム１は、タンク２と、圧縮機群３と、クーラー５１と、第１セパレータ１４（油分離器）と、活性炭フィルター７０（吸着フィルター）と、再液化システム９と、これらの構成要素を互いに接続する配管と、各配管に設けられた各種コントロール弁と、を主に備えている。

タンク２は、液化天然ガスなどの液化ガス１００を貯蔵するものである。液化天然ガスは、約−１６０℃の温度状態でタンク２に貯蔵される。タンク２内では、外部からの熱の侵入によって液化ガス１００の一部が蒸発することにより、ボイルオフガス１００Ａが発生する。なお、タンク２は、液化天然ガスを貯蔵するものに限定されず、例えば液化石油ガスなどの他種類の液化ガス１００を貯蔵するものであってもよい。

圧縮機群３は、第１配管４を介してタンク２に接続されている。タンク２内で発生したボイルオフガス１００Ａは、第１配管４内を通過して圧縮機群３に供給される。圧縮機群３は、潤滑油を必要としない無給油式の圧縮機３ａと、潤滑油が供給される給油式の圧縮機３ｂと、を含む。無給油式及び給油式の圧縮機３ａ，３ｂは、タンク２内の液化ガス１００の一部の蒸発により発生したボイルオフガス１００Ａを圧縮する。給油式の圧縮機３ｂは、無給油式の圧縮機３ａの後段に配置されている。なお、無給油式の圧縮機３ａは、省略されてもよい。

無給油式の圧縮機３ａは、２つの圧縮ステージ３ａａを有している。給油式の圧縮機３ｂは、３つの圧縮ステージ３ｂｂを有している。なお、圧縮ステージの数は、ボイルオフガスを再液化に必要な圧力まで昇圧できるように液化ガス１００の種類に応じて設定することができる。従って、圧縮ステージの数は、本実施形態の５段に限定されず、４段以下であってもよいし、６段以上であってもよい。

無給油式及び給油式の圧縮機３ａ，３ｂの各々は、往復動式の圧縮機（レシプロコンプレッサー）である。即ち、圧縮機３ａ，３ｂは、吸入口を介してシリンダ内に吸入したボイルオフガスをピストンの往復運動により昇圧させ、昇圧させたボイルオフガスを吐出口から排出する構成となっている。なお、吸入口及び吐出口には、逆止弁が各々設けられている。

クーラー５１は、圧縮機３ａ，３ｂにより圧縮されたボイルオフガスを冷却するものであり、圧縮機群３の後段に配置されている。クーラー５１は、例えば海水を用いた熱交換によりボイルオフガスを冷却する。クーラー５１での冷却によって、エンジン６などに供給されるボイルオフガスの温度を所定温度に調節することができる。また圧縮機３ｂから吐出されたボイルオフガスには、当該圧縮機３ｂで使用される潤滑油が混入し得る。これに対し、クーラー５１での冷却によって、ボイルオフガスに含まれる蒸気状の潤滑油（油分）を凝縮させることもできる。

第１セパレータ１４は、圧縮機３ｂから吐出されたボイルオフガスに含まれる液状又はミスト状の潤滑油（給油式の圧縮機３ｂで使用される潤滑油）を分離するものであり、クーラー５１の後段に配置されている。第１セパレータ１４は、第２配管５を介して圧縮機３ｂに接続されている。第２配管５の途中にクーラー５１が設けられている。図１に示すように、第１セパレータ１４は、円筒形状を有する本体部２５と、本体部２５よりも径が小さい円筒形状を有し、本体部２５内に配置された小径部２６と、を有している。この小径部２６の外面は、メッシュ状に構成されている。

クーラー５１により冷却されたボイルオフガスは、第２配管５内を通過し、第１セパレータ１４の小径部２６における上端側から当該小径部２６内に流入する。そして、図１中破線で示すように、ボイルオフガスは、小径部２６内を上端から下端に向かって流れた後、小径部２６の外面のメッシュを通過する。この時、ボイルオフガスに含まれる液状又はミスト状の潤滑油は、メッシュを通過せず、小径部２６の底に溜まる。ボイルオフガスは、小径部２６のメッシュを通過した後、本体部２５の側面に設けられたガス出口から第１セパレータ１４の外へ流出する。このように、小径部２６のメッシュ構造を用いることにより、ボイルオフガスに含まれる潤滑油を分離することができる。小径部２６の底に溜まった油分は、メッシュ孔を通って本体部２５の底に垂れ落ちる（図１中の符号１０１）。

上記ボイルオフガス回収システム１は、第１セパレータ１４に設けられたレベルセンサー２４と、第１セパレータ１４の外に潤滑油を導出する導出手段８０と、導出手段８０により導出された潤滑油を貯留するドレンタンク９０と、をさらに備えている。

レベルセンサー２４は、第１セパレータ１４（本体部２５）内の潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えるか否かを検知する。具体的には、レベルセンサー２４は、一対の電極を有し、潤滑油の液面高さが基準高さに到達すると、当該一対の電極間が潤滑油により満たされるように構成される。この時、一対の電極間の電気抵抗が変化する。レベルセンサー２４は、当該電気抵抗の変化を検知することにより、第１セパレータ１４内の潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えたことを検知する。

導出手段８０は、第１セパレータ１４内の潤滑油の液面高さが基準高さを超えるときに当該潤滑油を第１セパレータ１４の外に導出する。導出手段８０は、ドレン配管８２と、ドレン配管８２に設けられたドレン弁８１と、ドレン弁８１の開閉を制御する制御部８３と、を有している。

図１に示すように、ドレン配管８２は、第１セパレータ１４（本体部２５）の底部に接続される一端と、ドレンタンク９０の上部に接続される他端と、を有している。制御部８３は、第１セパレータ１４内の潤滑油の液面高さが基準高さを超えたことを示す検知信号をレベルセンサー２４から受け付ける。制御部８３は、この検知信号を受けて、ドレン弁８１を開く制御を行う。これにより、第１セパレータ１４内の潤滑油の液面高さが基準高さを超えたときに、潤滑油を第１セパレータ１４内からドレン配管８２を介してドレンタンク９０に導くことができる。

活性炭フィルター７０は、第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスに含まれる潤滑油を吸着させるものであり、第１セパレータ１４の後段に配置されている。活性炭フィルター７０は、第３配管７０Ａにより第１セパレータ１４に接続されている。これにより、第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスを、第３配管７０Ａを介して活性炭フィルター７０に流入させることができる。

図２は、活性炭フィルター７０の詳細な構成を示す縦断面図である。図２に示すように、活性炭フィルター７０は、ケーシング７１と、蓋７３と、活性炭カートリッジ７２と、締結部材７４，７５と、を主に有している。本実施形態では、活性炭フィルター７０は、鉛直方向に沿った姿勢（縦置き）で配置されている。しかし、活性炭フィルター７０を配置する姿勢はこれに限定されず、水平方向に沿った姿勢（横置き）で配置されていてもよい。

ケーシング７１は、活性炭カートリッジ７２を内部に収容可能な円筒形状を有し、上端側が開口している。ケーシング７１の底部７１Ｃの略中央には、ボイルオフガスをケーシング７１内に流入させるためのガス流入口７１Ａが設けられている。蓋７３は、ケーシング７１と略同径の円板形状を有し、締結部材７４，７５によりケーシング７１の上端に固定されている。蓋７３の略中央には、ボイルオフガスを外部に流出させるためのガス流出口７３Ａが設けられている。

活性炭カートリッジ７２は、ケーシング７１内に収容されており、ケーシング７１から取り出し可能となっている。具体的には、締結部材７４，７５を取り外して蓋７３をケーシング７１から外した後、活性炭カートリッジ７２をケーシング７１の上端開口部から取り出すことができる。このようにして、活性炭カートリッジ７２の交換作業を行うことができる。

活性炭カートリッジ７２は、粒子状の多数の活性炭粒子７２Ａと、活性炭粒子７２Ａを収容する収容部７２Ｂと、を有している。活性炭粒子７２Ａは、ボイルオフガスに含まれる液状又はミスト状の潤滑油を吸着させることができる。また図２に示すように、活性炭カートリッジ７２とケーシング７１の底部７１Ｃとの間には、空間７１Ｂが設けられている。この空間７１Ｂが設けられることにより、ケーシング７１内に流入したボイルオフガスを、活性炭カートリッジ７２内の全体に亘って流入させることが可能となっている。

第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスは、ガス流入口７１Ａからケーシング７１内に流入する。そして、ボイルオフガスは、図２中破線矢印で示すように、空間７１Ｂにおいて径方向に広がった後、活性炭カートリッジ７２内を通過する。この時、ボイルオフガスに含まれる液状又はミスト状の潤滑油（第１セパレータ１４により完全に分離できなかった潤滑油）を、活性炭粒子７２Ａに吸着させることができる。ボイルオフガスは、活性炭カートリッジ７２を通過した後、ガス流出口７３Ａから外部に流出する。このように、第１セパレータ１４による潤滑油の分離操作と、活性炭フィルター７０による潤滑油の吸着操作と、を行うことにより、ボイルオフガスに含まれる潤滑油の量を大幅に低減することができる。

図１に示すように、上記ボイルオフガス回収システム１は、差圧計７６と、警報発生部７７と、をさらに備えている。差圧計７６は、活性炭フィルター７０の前後の圧力差を検知する。警報発生部７７は、差圧計７６により検知された圧力差が予め定められた基準値を超えたときに警報を発生させる。警報発生部７７は、例えば、音声式のものであってもよいし、点灯式のものであってもよい。これにより、活性炭フィルター７０に流入するボイルオフガスの圧力（活性炭フィルター７０の上流側におけるボイルオフガスの圧力）と、活性炭フィルター７０から流出するボイルオフガスの圧力（活性炭フィルター７０の下流側におけるボイルオフガスの圧力）と、の差が大きくなり、活性炭カートリッジ７２の交換時期が到来したことを、警報発生部７７によって作業者に知らせることができる。

活性炭フィルター７０のガス流出口７３Ａには、ガス出口管５Ａの一端が接続されている。図１に示すように、ガス出口管５Ａは、第１部位５ＡＡにおいて３本に分岐している。そして、各分岐管は、エンジン６、ガス燃焼装置７及び発電機８に各々接続されている。これにより、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスを、エンジン６、ガス燃焼装置７及び発電機８に各々供給することができる。

なお、各分岐管には、コントロール弁（不図示）がそれぞれ設けられていてもよい。これらのコントロール弁の開閉を制御することにより、エンジン６、ガス燃焼装置７及び発電機８へのボイルオフガスの供給量を調節可能となる。

エンジン６は、供給されたボイルオフガスを燃焼させることにより、船舶の推進力を発生させる。発電機８は、供給されたボイルオフガスを燃料として発電することにより、船舶の各種機器を駆動するために必要な電力を発生させる。ガス燃焼装置７は、ボイルオフガスの発生量がエンジン６及び発電機８の燃料として必要な量を上回る場合に、余剰のボイルオフガスを燃焼させて安全に処理する。

次に、上記ボイルオフガス回収システム１に設けられた再液化システム９について、図１及び図３を主に参照して説明する。再液化システム９は、圧縮機３ａ，３ｂにより昇圧されたボイルオフガスを冷却及び膨張させて再液化するものである。再液化システム９は、第４配管１０と、熱交換器１６と、第５配管１７と、膨張弁１８と、気液分離器１９と、第６配管２１と、第７配管２０と、を主に有している。

第４配管１０は、ガス出口管５Ａにおける第１部位５ＡＡよりも上流側に位置する第２部位５ＡＢに接続される一端と、熱交換器１６に接続される他端と、を有している。これにより、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスは、ガス出口管５Ａを通過し、第２部位５ＡＢから第４配管１０内に流入し、熱交換器１６に供給される。図１に示すように、第４配管１０には、第１コントロール弁２９が設けられている。この第１コントロール弁２９の開閉を制御することにより、ガス出口管５Ａから第４配管１０へ流入するボイルオフガスの量を調節可能となっている。

熱交換器１６は、液化可能な温度（例えば−１００℃）までボイルオフガスを冷却する。図３に示すように、熱交換器１６は、タンク２から圧縮機３ａ，３ｂへ送られるボイルオフガスが通過する低温側通路１６ａと、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスが通過する高温側通路１６ｂと、を有している。

熱交換器１６は、タンク２から圧縮機３ａ，３ｂに供給されるボイルオフガス（低温側通路１６ａを通過するボイルオフガス）と、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガス（高温側通路１６ｂを通過するボイルオフガス）との間において熱交換を行う。この熱交換によって、高温側通路１６ｂを通過するボイルオフガスが冷却される。この時、ボイルオフガスの一部が液化してもよい。また低温側通路１６ａを通るボイルオフガスは、例えば−１６０℃から−５０℃まで加熱される。

図３に示すように、低温側通路１６ａの出入口には、第１配管４が接続されている。高温側通路１６ｂの入口には、第４配管１０の他端が接続されている。高温側通路１６ｂの出口には、第５配管１７の一端が接続されている。

第５配管１７は、熱交換器１６に接続される一端と、気液分離器１９に接続される他端と、を有している。膨張弁１８は、熱交換器１６において冷却されたボイルオフガスを膨張させて圧力を減少させるものであり、第５配管１７の途中に設けられている。この膨張弁１８によって、ボイルオフガスの一部が液化する。

気液分離器１９は、一部が液化したボイルオフガスを液体成分と気体成分とに分離するものである。気液分離器１９には、第６配管２１の一端と、第７配管２０の一端と、が各々接続されている。

第７配管２０は、気液分離器１９の底部に接続される一端と、タンク２に接続される他端と、を有している。これにより、気液分離器１９において分離されたボイルオフガスの液体成分を、第７配管２０を介してタンク２に戻すことができる。

第６配管２１は、気液分離器１９と第１配管４とを互いに接続すると共に、気液分離器１９とガス燃焼装置７とを互いに接続している。具体的には、第６配管２１は、第１部位２１ＡＡにおいて２本の分岐管２１Ａ，２１Ｂに分岐している。そして、一方の分岐管２１Ａが熱交換器１６の出口側の第１配管４に接続され、他方の分岐管２１Ｂがガス燃焼装置７に接続されている。これにより、気液分離器１９において分離されたボイルオフガスの気体成分を、第６配管２１を介して第１配管４及びガス燃焼装置７に各々流入させることができる。

図３に示すように、各分岐管２１Ａ，２１Ｂには、第２コントロール弁３１及び第３コントロール弁３０が各々設けられている。これらの弁によって、各分岐管２１Ａ，２１Ｂ内におけるボイルオフガスの流路の開度を調節することができる。これにより、ボイルオフガスが第１配管４側へ流入する量及びガス燃焼装置７側へ流入する量を各々調節することができる。

ここで、上記実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１の特徴的な構成及び作用効果について説明する。

上記ボイルオフガス回収システム１は、タンク２と、潤滑油が供給されると共にボイルオフガスを圧縮する圧縮機３ｂと、圧縮機３ｂから吐出されたボイルオフガスに含まれる潤滑油を分離する第１セパレータ１４と、第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスに含まれる潤滑油を吸着させる活性炭フィルター７０と、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスを冷却する熱交換器１６を有し、液化したボイルオフガスをタンク２に戻す再液化システム９と、を備えている。

上記ボイルオフガス回収システム１では、圧縮機３ｂから吐出されたボイルオフガスに含まれる潤滑油を第１セパレータ１４により分離した後、さらに、ボイルオフガスに含まれる潤滑油を活性炭フィルター７０に吸着させることができる。このように、第１セパレータ１４による潤滑油の分離及び活性炭フィルター７０による潤滑油の吸着の２段階の操作によって、ボイルオフガスに含まれる潤滑油の量を大幅に低減することができる。具体的には、第１セパレータ１４によりボイルオフガス中の潤滑油の濃度を０．５ｐｐｍ以下まで低減させ、さらに活性炭フィルター７０により０．１ｐｐｍ以下まで低減させることができる。このため、再液化システム９における熱交換器１６への油分の流入量を大幅に低減することができる。従って、熱交換器１６の流路内における油分の析出が抑制されるため、熱交換器１６の性能低下を抑制することができる。

上記ボイルオフガス回収システム１は、活性炭フィルター７０の前後の圧力差を検知する差圧計７６と、当該圧力差が予め定められた基準値を超えたときに警報を発生させる警報発生部７７と、を備えている。これにより、活性炭フィルター７０の寿命の到来を警報によって認識することができるため、活性炭カートリッジ７２の交換作業を速やかに行うことができる。

上記ボイルオフガス回収システム１は、第１セパレータ１４内の潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えるか否かを検知するレベルセンサー２４と、当該液面高さが当該基準高さを超えるときに潤滑油を第１セパレータ１４の外に導出する導出手段８０と、導出手段８０により導出された潤滑油を貯留するドレンタンク９０と、を備えている。これにより、潤滑油の液面高さが基準高さを超えるタイミングで、潤滑油を第１セパレータ１４の外に導出することができるため、第１セパレータ１４の保守管理が容易である。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るボイルオフガス回収システム１Ａについて、図４を参照して説明する。実施形態２に係るボイルオフガス回収システム１Ａは、基本的に上記実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１と同様の構成を備えているが、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスに潤滑油が含まれているか否かを監視する監視手段をさらに備える点で異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。なお、図４では、圧縮機３ｂと活性炭フィルター７０との間に配置されるクーラー５１及び第１セパレータ１４などの構成が省略されている。

図４に示すように、実施形態２に係るボイルオフガス回収システム１Ａは、監視手段６５を備えている。この監視手段６５は、活性炭フィルター７０の後段に配置された第２セパレータ６０と、圧縮機３ａ，３ｂの動作を制御するコントロール部６３と、を有している。

より具体的には、上記ボイルオフガス回収システム１Ａは、ガス出口管５Ａにおける第２部位５ＡＢよりも上流側の第３部位５ＡＣに一端が接続されるガス分岐管６１を有している。このガス分岐管６１の他端は、第２セパレータ６０の入口に接続されている。これにより、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスを、第３部位５ＡＣからガス分岐管６１に流入させ、第２セパレータ６０に供給することができる。またガス分岐管６１には、第４コントロール弁６２が設けられている。この第４コントロール弁６２の開閉を制御することにより、ガス出口管５Ａからガス分岐管６１へ流入するボイルオフガスの量を調節することができる。

第２セパレータ６０は、上記実施形態１において説明した第１セパレータ１４と同様の構成を有している。よって、第２セパレータ６０によれば、第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０が十分に機能せず、活性炭フィルター７０を通過したボイルオフガスに液状又はミスト状の潤滑油がなお含まれる場合には、それを分離することができる。従って、第２セパレータ６０により分離される潤滑油の量（本体部２５の底に溜まる潤滑油の量）によって、活性炭フィルター７０の後段を流れるボイルオフガスに多量の潤滑油が含まれるか否かを確認することができる。つまり、第２セパレータ６０の前段にある第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０によってボイルオフガスに含まれる潤滑油が十分に取り除かれているか否かを確認することができる。

第２セパレータ６０には、第１セパレータ１４と同様に、レベルセンサー２４が設けられている。レベルセンサー２４によって第２セパレータ６０内の潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えることが検知されると、その検知信号がコントロール部６３に送信される。コントロール部６３は、当該検知信号を受けて、圧縮機３ａ，３ｂの動作を停止させる制御を行う。つまり、コントロール部６３は、第２セパレータ６０により分離された潤滑油の量が所定量に到達すると、圧縮機３ａ，３ｂの動作を停止させる。これにより、何らかの原因（不具合）に起因して第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０によってボイルオフガス中の潤滑油が十分に取り除かれなかった場合でも、多量の潤滑油を含むボイルオフガスが再液化システム９側へ流れるのを防ぐことができる。

図４に示すように、上記ボイルオフガス回収システム１Ａは、第２セパレータ６０のガス出口に接続される一端と、第１配管４に接続される他端と、を有する第８配管６４を備えている。これにより、第２セパレータ６０から流出したボイルオフガスを圧縮機３ａの手前に戻すことができる。

またガス分岐管６１を省略し、図５に示すようにガス出口管５Ａの途中に第２セパレータ６０が配置されてもよい。また監視手段６５は、コントロール部６３を備えず、第２セパレータ６０のみにより構成されていてもよい。この場合、第２セパレータ６０により分離される潤滑油の量を作業者が定期的に確認し、当該潤滑油の分離量が所定量を超えた時に、作業者が圧縮機３ａ，３ｂの動作を手動で停止させる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係るボイルオフガス回収システム１Ｂについて、図６を参照して説明する。実施形態３に係るボイルオフガス回収システム１Ｂは、基本的に上記実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１と同様の構成を備えているが、第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０が各々複数設けられると共に、各々並列に配置されている点で異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ詳細に説明する。

図６に示すように、第１セパレータ１４は、複数（本実施形態では２つ）設けられており、且つ並列に配置されている。具体的には、第２配管５は、部位５Ｅにおいて２本のセパレータ上流管１３１，１３２に分岐している。各セパレータ上流管１３１，１３２は、第１セパレータ１４の入口に接続されている。第３配管７０Ａは、第１セパレータ１４の出口に接続される２本のセパレータ下流管１３３，１３４を有している。２本のセパレータ下流管１３３，１３４は、部位５Ｆにおいて合流する。

上記ボイルオフガス回収システム１Ｂは、複数の第１セパレータ１４へのボイルオフガスの供給を切り替えるセパレータ切換手段１１０を備えている。セパレータ切換手段１１０は、一方の第１セパレータ１４（図６中上側）の前後（上流側及び下流側）に設けられた開閉弁１１１，１１２と、他方の第１セパレータ１４（図６中下側）の前後に設けられた開閉弁１１３，１１４と、を含む。セパレータ切換手段１１０は、これらの開閉弁１１１〜１１４を制御するコントローラをさらに含んでいてもよい。

開閉弁１１１〜１１４を制御することにより、複数の第１セパレータ１４へのボイルオフガスの供給を切り替えることができる。具体的には、開閉弁１１１，１１２を閉じ且つ開閉弁１１３，１１４を開くことにより、図６中下側の第１セパレータ１４のみにボイルオフガスを供給することができる。この間、図６中上側の第１セパレータ１４の保守点検などを行うことができる。一方、開閉弁１１１，１１２を開き且つ開閉弁１１３，１１４を閉じることにより、図６中上側の第１セパレータ１４のみにボイルオフガスを供給することができる。

図６に示すように、活性炭フィルター７０は、第１セパレータ１４と同様に、複数（本実施形態では２つ）設けられており、且つ並列に配置されている。具体的には、第３配管７０Ａは、部位５Ｇにおいて２本のフィルター上流管１３５，１３６に分岐している。２本のフィルター上流管１３５，１３６は、活性炭フィルター７０の入口に接続されている。またガス出口管５Ａは、活性炭フィルター７０の出口に接続される２本のフィルター下流管１３７，１３８を有している。２本のフィルター下流管１３７，１３８は、部位５Ｈにおいて合流する。

上記ボイルオフガス回収システム１Ｂは、複数の活性炭フィルター７０へのボイルオフガスの供給を切り替えるフィルター切換手段１２０を有している。フィルター切換手段１２０は、一方の活性炭フィルター７０（図６中上側）の前後に設けられた開閉弁１２１，１２２と、他方の活性炭フィルター７０（図６中下側）の前後に設けられた開閉弁１２３，１２４と、を含む。フィルター切換手段１２０は、これらの開閉弁１２１〜１２４を制御するコントローラをさらに含んでいてもよい。

開閉弁１２１〜１２４を制御することにより、複数の活性炭フィルター７０へのボイルオフガスの供給を切り替えることができる。具体的には、開閉弁１２１，１２２を閉じ且つ開閉弁１２３，１２４を開くことにより、図６中下側の活性炭フィルター７０のみにボイルオフガスを供給することができる。この間、図６中上側の活性炭フィルター７０において活性炭カートリッジ７２の交換作業などを行うことができる。一方で、開閉弁１２１，１２２を開き且つ開閉弁１２３，１２４を閉じることにより、図６中上側の活性炭フィルター７０のみにボイルオフガスを供給することができる。

このように、実施形態３に係るボイルオフガス回収システム１Ｂでは、複数の第１セパレータ１４及び複数の活性炭フィルター７０が各々並列に配置され、且つこれらに対するボイルオフガスの供給を切り替えるための手段が設けられている。これにより、ボイルオフガス回収システム１Ｂの運転を継続しつつ、第１セパレータ１４の保守点検や活性炭カートリッジ７２の交換作業などを行うことができる。

実施形態３では、第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０が各々２つ設けられる場合について説明したが、３つ以上のものが並列に配置されていてもよい。また第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０の一方のみが並列に配置されていてもよい。

（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係るボイルオフガス回収システム１Ｃについて、図７を参照して説明する。実施形態４に係るボイルオフガス回収システム１Ｃは、基本的に上記実施形態１に係るボイルオフガス回収システム１と同様の構成を備えているが、第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０が各々複数設けられると共に、各々直列に配置されている点で異なっている。以下、上記実施形態１と異なる点についてのみ詳細に説明する。

図７に示すように、第１セパレータ１４は、複数（本実施形態では２つ）設けられており、且つ直列に配置されている。また活性炭フィルター７０は、複数（本実施形態では２つ）設けられており、且つ直列に配置されている。これにより、圧縮機３ｂから吐出されたボイルオフガスを、複数の第１セパレータ１４に通過させることができる。また第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスを、複数の活性炭フィルター７０に通過させることができる。これにより、ボイルオフガスに含まれる潤滑油の量をさらに低減することが可能になる。

（その他実施形態）
最後に、本発明のその他実施形態について説明する。

上記実施形態１では、最終段の圧縮ステージ３ｂｂを通過後のボイルオフガスを再液化システム９に導く構成について説明したが、これに限定されない。図８に示すように、再液化システム９における第４配管１０が、給油式の圧縮機３ｂにおける圧縮ステージ３ｂｂ同士の間に接続されていてもよい。この場合、クーラー５１、第１セパレータ１４及び活性炭フィルター７０も圧縮ステージ３ｂｂ同士の間に配置される。これにより、圧縮機３ｂの途中段から抽気されたボイルオフガスを再液化システム９に導くことができる。

上記実施形態１では、活性炭フィルター７０の下部にガス流入口７１Ａが設けられると共に、当該活性炭フィルター７０の上部にガス流出口７３Ａが設けられる場合について説明したが、これに限定されない。活性炭フィルター７０の下部にガス流出口が設けられると共に、当該活性炭フィルター７０の上部にガス流入口が設けられてもよい。

上記実施形態１〜４において、差圧計７６及び警報発生部７７は省略されてもよい。またレベルセンサー２４、導出手段８０及びドレンタンク９０が省略されてもよい。

上記実施形態１〜４では、本発明における吸着フィルターの一例として活性炭フィルター７０について説明したが、これに限定されない。例えば、ゼオライトなどの多孔質材料により構成される吸着フィルターが用いられてもよい。

上記実施形態１〜４に係るボイルオフガス回収システムにおいて、クーラー５１が省略されてもよい。

上記実施形態では、本発明における油分離器の一例として、外面がメッシュ状に構成された小径部２６を有する第１セパレータ１４について説明したが、他の油分離器によって潤滑油を分離することも可能である。例えば、邪魔板を用いた油分離器や遠心分離による油分離器が用いられてもよい。また本発明における監視手段に含まれる第２セパレータ６０についても同様である。

上記実施形態１において、第３配管７０Ａにおける任意の部位とガス出口管５Ａにおける第１部位５ＡＡとを接続する配管が設けられてもよい。これにより、第１セパレータ１４を通過したボイルオフガスを、活性炭フィルター７０をバイパスしてエンジン６、ガス燃焼装置７及び発電機８に直接供給することができる。当該配管には、コントロール弁が設けられる。

上記実施形態１では、５段目の圧縮ステージ３ｂｂの後段にのみクーラー５１が配置される場合について説明したが、各圧縮ステージ３ａａ，３ｂｂの後段に各々クーラー５１が配置されていてもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ボイルオフガス回収システム
２ タンク
３ａ，３ｂ 圧縮機
９ 再液化システム
１４ 第１セパレータ（油分離器）
１６ 熱交換器
２４ レベルセンサー
６５ 監視手段
７０ 活性炭フィルター
７６ 差圧計
７７ 警報発生部
８０ 導出手段
９０ ドレンタンク
１００ 液化ガス
１００Ａ ボイルオフガス

Claims (4)

1. 液化ガスを貯蔵したタンクと、
   潤滑油が供給されると共に、前記タンク内の前記液化ガスの一部の蒸発により発生したボイルオフガスを圧縮する往復動式の圧縮機と、
   前記圧縮機から吐出された前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を分離する油分離器と、
   前記油分離器を通過した前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を吸着させる吸着フィルターと、
   前記吸着フィルターを通過した前記ボイルオフガスを、前記タンクから前記圧縮機に供給される前記ボイルオフガスとの熱交換により冷却する熱交換器を有し、液化した前記ボイルオフガスを前記タンクに戻す再液化システムと、
   前記吸着フィルターを通過した前記ボイルオフガスに前記潤滑油が含まれているか否かを監視する監視手段と、を備えることを特徴とする、ボイルオフガス回収システム。
2. 液化ガスを貯蔵したタンクと、
   潤滑油が供給されると共に、前記タンク内の前記液化ガスの一部の蒸発により発生したボイルオフガスを圧縮する往復動式の圧縮機と、
   前記圧縮機から吐出された前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を分離する油分離器と、
   前記油分離器を通過した前記ボイルオフガスに含まれる前記潤滑油を吸着させる吸着フィルターと、
   前記吸着フィルターを通過した前記ボイルオフガスを、前記タンクから前記圧縮機に供給される前記ボイルオフガスとの熱交換により冷却する熱交換器を有し、液化した前記ボイルオフガスを前記タンクに戻す再液化システムと、
   前記油分離器内の前記潤滑油の液面高さが予め定められた基準高さを超えるか否かを検知するレベルセンサーと、
   前記液面高さが前記基準高さを超えるときに前記潤滑油を前記油分離器の外に導出する導出手段と、
   前記導出手段により導出された前記潤滑油を貯留するドレンタンクと、を備えることを特徴とする、ボイルオフガス回収システム。
3. 前記吸着フィルターの前後の圧力差を検知する差圧計と、
   前記差圧計により検知された前記圧力差が予め定められた基準値を超えたときに警報を発生させる警報発生部と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のボイルオフガス回収システム。
4. 前記吸着フィルターは活性炭フィルターであることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のボイルオフガス回収システム。

Images