JPH0544898A - 低温液化ガス地下貯蔵タンク周辺の土壌の凍上防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温液化ガス地下貯蔵タンク周辺の土壌の凍
上を蒸気等を用いることなく経済的に防止する。 【構成】 水素吸蔵合金１，３の水素ガス５との反応に
おける再生作用と熱の放出作用により、低温液化ガス１
０の蒸発時の冷熱を利用して海水１３から熱を汲み上げ
て水を加熱し、加熱した温水１５を低温液化ガス地下貯
蔵タンク９周辺の土壌内部に導くことにより土壌の凍上
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低温液化ガス地下貯蔵タ
ンク周辺の土壌の凍上防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低温液化ガス地下貯蔵タンクは、低温の
液化ガスを地下に貯蔵するようにしている構成上、低温
液化ガス貯蔵タンクの周辺土壌が凍結して盛り上がって
しまう（凍上する）問題があり、このために従来より図
３に示すような凍上防止対策が講じられている。

【０００３】図３は従来の低温液化ガス地下貯蔵タンク
周辺の土壌の凍上防止装置の一例を示すもので、低温液
化ガス地下貯蔵タンク（以下単にタンクと言う）ａに隣
接して設けられたボイラｂによって製造された蒸気又は
温水ｃを、タンクａ周辺の土壌内部に埋設した供給管ｄ
に導き、蒸気又は温水ｃの熱でタンクａ周辺の土壌を温
めることにより土壌の凍上を防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のタ
ンク周辺の土壌の凍上防止装置に於いては、ボイラｂに
より発生した蒸気又は温水ｃを用いてタンクａ周辺の土
壌の凍上を防止するようにしているために、凍上防止に
多量の蒸気又は温水ｃを消費することになって、このた
めの燃料費が増加し、大変不経済となる問題を有してい
た。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、水素吸蔵合金の水素との反応による再生作用
（熱の貯蔵作用）と熱の放出作用により、低温液化ガス
の蒸発時の冷熱を利用して海水から熱を汲み上げて得た
温水をタンク周辺の土壌内部に導くようにして土壌の凍
上を防止するようにした、経済的な低温液化ガス地下貯
蔵タンク周辺の土壌の凍上防止装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、低温域で水素
ガスと反応する水素吸蔵合金を収容した低温反応器と、
高温域で水素ガスと反応する水素吸蔵合金を収容した高
温反応器と、両反応器間を水素ガスが自在に移動し得る
ように連通する水素ガス管と、前記低温反応器と高温反
応器の夫々に海水を導いて各反応器との間で熱交換を行
う海水供給管と、前記低温反応器に低温熱媒体を循環さ
せて該低温反応器との間で熱交換を行う低温熱媒体流路
と、前記低温熱媒体と低温液化ガスとを熱交換させて低
温液化ガスをガスにして送給する熱交換器と、前記高温
反応器に水を供給して該高温反応器との間で熱交換を行
って加熱した温水を低温液化ガス地下貯蔵タンク周辺の
土壌内部に循環供給するようにした温水管とを備えたこ
とを特徴とする低温液化ガス地下貯蔵タンク周辺の土壌
の凍上防止装置、に係るものである。

【０００７】

【作用】高温反応器で水素放出反応を行わせ低温反応器
で水素吸収反応を行わせる蓄熱作用時は、高温反応器に
海水を導いて温めることにより水素の放出反応を促進さ
せ、低温反応器に低温液化ガスの冷熱を導いて冷却する
ことにより水素の吸収反応を促進させる。

【０００８】低温反応器で水素放出反応を行わせ高温反
応器で水素吸収反応を行わせる放熱作用時は、低温反応
器に海水を導いて温めることにより水素の放出反応を促
進させ、高温反応器に水を導いて冷却することにより水
素の吸収反応を促進させる。このとき高温反応器におけ
る水素吸収反応の発熱により水が加熱されるので、この
加熱された温水をタンク周辺の土壌内に導いて温めるこ
とにより土壌の凍上を防止する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示すもので、低
温域で水素ガスを吸収する水素吸蔵合金１を収容した低
温反応器２と、高温域で水素ガスとを吸収する水素吸蔵
合金３を収容した高温反応器４とを設け、前記低温反応
器２と高温反応器４との間を水素ガス５が自在に移動し
得るようにした水素ガス管６にて連通する。

【００１１】前記低温域で水素ガスを吸収する水素吸蔵
合金１としては、例えばチタン・クロム系、チタン・ク
ロム・マンガン系、ミッシュメタル・ニッケル・鉄系等
を用いることができ、また高温域で水素ガスを吸収する
水素吸蔵合金３としては、例えばランタン・ニッケル
系、ミッシュメタル・ニッケル・アルミ系等を用いるこ
とができる。

【００１２】前記低温反応器２に例えば低温液化ガス１
０によって固体化しない低温熱媒体７を循環させて低温
反応器２との間で熱交換を行うようにした低温熱媒体流
路８を設け、低温液化ガス地下貯蔵タンク９等から導い
た低温液化ガス１０を前記低温熱媒体７と熱交換させて
液体の低温液化ガス１０をガス化しそのガス１１を所要
の目的地に送給するようにした熱交換器１２を前記低温
熱媒体流路８の途中に設ける。

【００１３】また前記低温反応器２と高温反応器４の夫
々に海水１３を導いて各反応器２，４との間で熱交換を
行うようにした海水供給管１４を設ける。

【００１４】低温液化ガス地下貯蔵タンク９の周辺土壌
の内部に、温水１５を流通させて土壌の凍上防止を図る
ようにした温水管１６を配設し、該温水管１６を前記高
温反応器４に導いて該高温反応器４との間で熱交換を行
って水を加熱し、加熱した温水１５を前記低温液化ガス
地下貯蔵タンク９の周辺土壌内に循環供給させるように
した。

【００１５】更に、図示の実施例に於いては、前記低温
反応器２及び高温反応器４に対して、同一の構成を有し
た別の低温反応器１７及び高温反応器１８を並列に備
え、且つ弁２２〜２９を備えて切り換えるようにするこ
とにより、連続的なタンク９周辺土壌の凍上防止を行え
るようにしている。図中１９は低温熱媒体の循環ポン
プ、２０は海水ポンプ、２１は温水ポンプ、３０〜３３
は前記低温反応器２，１７及び高温反応器４，１８の内
部圧力を検出して前記弁２２〜２９の開閉のタイミング
を決定するための圧力計を示す。

【００１６】図１における太線は、弁２３，２４，２
７，２８を開（黒塗り）とし、弁２２，２５，２６，２
９を閉（白抜き）とすることにより、低温反応器２と高
温反応器４により熱の放出作用を行い、また同時に低温
反応器１７と高温反応器１８により再生作用を行う状態
を示している。

【００１７】図１において高温反応器４，１８にミッシ
ュメタル・ニッケル・アルミ系（ＭｍＮｉＡｌ系）の合
金を用い、低温反応器２，１７にミッシュメタル・ニッ
ケル・鉄系（ＭｍＮｉＦｅ系）を用いた場合において、
まず再生作用について説明すると、高温反応器１８に海
水ポンプ２０により約２０℃の海水１３を導いて高温反
応器１８の高温域の水素吸蔵合金３を温めると、水素吸
蔵合金３が水素放出反応を行い約０．２ＭＰａの圧力で
水素ガス５を放出する。これにより、高温反応器１８の
内部は分離された水素ガス５によって圧力が上昇する。

【００１８】一方、循環ポンプ１９を作動させて低温熱
媒体７を低温反応器１７に導き低温域の水素吸蔵合金１
と熱交換させると共に、熱交換器１２に低温液化ガス１
０（ＬＮＧ，ＬＰＧ）を導いて低温熱媒体７と熱交換さ
せると、前記低温反応器１７の低温域の水素吸蔵合金１
が約−４０℃に冷却され約０．１ＭＰａの圧力となって
前記高温反応器１８にて放出した水素を吸収する。この
水素吸収反応時に生じる発熱は、低温液化ガス１０と熱
交換して低温となった低温熱媒体７により冷却される。
冷却を行って温度が上昇した低温熱媒体７は、熱交換器
１２に導かれて低温液化ガス１０を加熱し、また低温液
化ガス１０は前記低温熱媒体７から熱を受けて気化し、
ガス１１となって所要の目的地に供給される。このよう
にして再生反応が行われる。

【００１９】次に熱の放出作用について説明すると、低
温反応器２に海水ポンプ２０により約２０℃の海水１３
を導いて低温反応器２の高温域の水素吸蔵合金１を温め
ると水素吸蔵合金１が水素放出反応して約１．２ＭＰａ
の圧力で水素を放出する。これにより、低温反応器２の
内部は分離された水素ガスによって圧力が上昇する。

【００２０】一方、温水ポンプ２１を作動させて温水管
１６の水を高温反応器４に導いて高温域の水素吸蔵合金
３と熱交換させる。

【００２１】前記低温反応器２にて分離した水素ガス５
が高温反応器４の高温域の水素吸蔵合金３と約０．８Ｍ
Ｐａの圧力で水素吸収反応を行い、この水素吸収反応時
に生じる熱が前記水で冷却され、水は約６０℃の温水１
５となる。このようにして熱の放出作用が行われる。

【００２２】上記熱の放出作用によって生じた温水１５
は、温水管１６によりタンク９周辺の土壌に循環供給さ
れて土壌の凍上を防止する。

【００２３】上記作用から、低温反応器２及び高温反応
器１８の圧力が水素の放出によって低下し、高温反応器
４及び低温反応器１７の圧力が充分に水素を吸収して上
昇すると、その圧力が圧力計３０〜３３により検出さ
れ、図２に示すように弁２２，２５，２６，２９を開と
し、弁２３，２４，２７，２８を閉とするように切り換
え、今度は反応器２，４にて再生作用を行い、反応器１
７，１８にて熱の放出反応を行うようにする。なお、前
記弁２２〜２９の切り換えは、前記圧力計３０〜３３の
圧力値による他に、タイマーにより定時間毎に切り換え
たり、或いは高温反応器４，１８の温水１５の出口に設
置した温度計による検出値によって切り換えるようにし
ても良い。

【００２４】上記した切り換え操作を繰り返すことによ
り、温水１５をタンク９周辺の土壌に連続的に供給して
土壌の凍上を防止することができる。

【００２５】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、図示の場合は低温反応器と高温反応器を
２個ずつ並列に備えて連続的な温水の供給により連続し
たタンク周辺土壌の凍上防止を行うようにしたが、低温
反応器と高温反応器を１個ずつ備えて間欠的な凍上の防
止を行うようにしても良いこと、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内に於いて種々変更を加え得ることは勿
論である。

【００２６】

【発明の効果】上記した本発明の低温液化ガス地下貯蔵
タンク周辺の土壌の凍上防止装置によれば、水素吸蔵合
金の水素との反応による再生作用と熱の放出作用によ
り、低温液化ガスの蒸発時の冷熱を利用して海水から熱
を汲み上げて温水をタンク周辺の土壌内部に導くことに
より、土壌の凍上を防止するようにしているので、従来
のように蒸気又は温水を使用した場合に比較して著しく
経済的となる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図２】図１の状態から切り換えた別の作用状態を示す
フローチャートである。

【図３】従来の低温液化ガス地下貯蔵タンク周辺の土壌
の凍上防止装置の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 低温域の水素吸蔵合金 ２ 低温反応器 ３ 高温域の水素吸蔵合金 ４ 高温反応器 ５ 水素ガス ６ 水素ガス管 ７ 低温熱媒体 ８ 低温熱媒体流路 ９ 低温液化ガス地下貯蔵タンク １０ 低温液化ガス １１ ガス １２ 熱交換器 １３ 海水 １４ 海水供給管 １５ 温水 １６ 温水管 １７ 低温反応器 １８ 高温反応器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 洋 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 (72)発明者 塩冶 震太郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温域で水素ガスと反応する水素吸蔵合
   金を収容した低温反応器と、高温域で水素ガスと反応す
   る水素吸蔵合金を収容した高温反応器と、両反応器間を
   水素ガスが自在に移動し得るように連通する水素ガス管
   と、前記低温反応器と高温反応器の夫々に海水を導いて
   各反応器との間で熱交換を行う海水供給管と、前記低温
   反応器に低温熱媒体を循環させて該低温反応器との間で
   熱交換を行う低温熱媒体流路と、前記低温熱媒体と低温
   液化ガスとを熱交換させて低温液化ガスをガスにして送
   給する熱交換器と、前記高温反応器に水を供給して該高
   温反応器との間で熱交換を行って加熱した温水を低温液
   化ガス地下貯蔵タンク周辺の土壌内部に循環供給するよ
   うにした温水管とを備えたことを特徴とする低温液化ガ
   ス地下貯蔵タンク周辺の土壌の凍上防止装置。