JPH07241459A - 炭酸ガスの深海投入方法及び装置 - Google Patents
炭酸ガスの深海投入方法及び装置Info
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- JPH07241459A JPH07241459A JP6033481A JP3348194A JPH07241459A JP H07241459 A JPH07241459 A JP H07241459A JP 6033481 A JP6033481 A JP 6033481A JP 3348194 A JP3348194 A JP 3348194A JP H07241459 A JPH07241459 A JP H07241459A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭酸ガスの投入量を大幅に増加可能な炭酸ガ
スの深海投入装置及び投入方法を提供する。 【構成】 洋上基地２のタンク５に貯留された−５５
℃、６ata のＣＯ2 はポンプ６によって１５ata に加圧
され、ＣＯ2 昇温装置７により−３０℃に昇温される。
ＣＯ2 昇温装置７は海水ポンプ８から供給される海水を
加熱源とするシェル・チューブ式の熱交換器である。こ
のようにしてＣＯ2 は−３０℃、１５ata の状態で投入
管４により深海に投入され、投入管下端から約２℃のＣ
Ｏ2 が放出される。投入管４には圧力調整装置９が設置
されている。
スの深海投入装置及び投入方法を提供する。 【構成】 洋上基地２のタンク５に貯留された−５５
℃、６ata のＣＯ2 はポンプ６によって１５ata に加圧
され、ＣＯ2 昇温装置７により−３０℃に昇温される。
ＣＯ2 昇温装置７は海水ポンプ８から供給される海水を
加熱源とするシェル・チューブ式の熱交換器である。こ
のようにしてＣＯ2 は−３０℃、１５ata の状態で投入
管４により深海に投入され、投入管下端から約２℃のＣ
Ｏ2 が放出される。投入管４には圧力調整装置９が設置
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本
発明は地球温暖化対策としての炭酸ガス（以下ＣＯ2 と
記す）の回収処理に関し、回収したＣＯ2 を深海に投入
する方法および装置に関する。
発明は地球温暖化対策としての炭酸ガス（以下ＣＯ2 と
記す）の回収処理に関し、回収したＣＯ2 を深海に投入
する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化に対する対策の一つとして、
燃焼排ガスからＣＯ2 を回収しこれを深海に投入するこ
とが検討されており、例えば特開平３−１２８７９２号
においてＣＯ2 の深海投入方法及び装置が提案されてい
る。図９は、そのような従来のＣＯ2 深海投入システム
の全体概念図である。ＣＯ2回収装置によって燃焼排ガ
スからＣＯ2 が回収され、さらに液化される。液化され
たＣＯ2 は船積みされるまで貯蔵タンク１に一時貯蔵さ
れる。２は洋上基地であり例えば岸壁から２００マイル
沖、水深４０００ｍの海域に浮上している。
燃焼排ガスからＣＯ2 を回収しこれを深海に投入するこ
とが検討されており、例えば特開平３−１２８７９２号
においてＣＯ2 の深海投入方法及び装置が提案されてい
る。図９は、そのような従来のＣＯ2 深海投入システム
の全体概念図である。ＣＯ2回収装置によって燃焼排ガ
スからＣＯ2 が回収され、さらに液化される。液化され
たＣＯ2 は船積みされるまで貯蔵タンク１に一時貯蔵さ
れる。２は洋上基地であり例えば岸壁から２００マイル
沖、水深４０００ｍの海域に浮上している。
【０００３】ＣＯ2 は陸上の貯蔵タンク１と洋上基地２
との間は液化ＣＯ2 輸送船３により輸送される。洋上基
地２は輸送船３からＣＯ2 を受取り、一時貯留する。輸
送中および荷役中のＣＯ2 の温度・圧力はＣＯ2 の３重
点近傍の例えば−５５℃、６ata に保たれる。洋上基地
２には長さ約３０００ｍの鋼管製の投入管４が設けられ
ており、この温度・圧力状態のＣＯ2 がこの投入管４を
通して深海へ送り込まれる。
との間は液化ＣＯ2 輸送船３により輸送される。洋上基
地２は輸送船３からＣＯ2 を受取り、一時貯留する。輸
送中および荷役中のＣＯ2 の温度・圧力はＣＯ2 の３重
点近傍の例えば−５５℃、６ata に保たれる。洋上基地
２には長さ約３０００ｍの鋼管製の投入管４が設けられ
ており、この温度・圧力状態のＣＯ2 がこの投入管４を
通して深海へ送り込まれる。
【０００４】投入管内のＣＯ2 温度は長い投入管４内を
通る間に周囲の海水からの入熱により昇温し、圧力はオ
リフィス、圧力調節弁等により制御され、投入管４の下
端出口から放出されるＣＯ2 の温度・圧力はその場の海
水温度および圧力と略同等となる。即ち約２℃、３００
ata である。この状態のＣＯ2 の密度は、その場の海水
の密度よりも大きく、投入管４から放出されたＣＯ2 は
自重により海水中を沈降してゆく。
通る間に周囲の海水からの入熱により昇温し、圧力はオ
リフィス、圧力調節弁等により制御され、投入管４の下
端出口から放出されるＣＯ2 の温度・圧力はその場の海
水温度および圧力と略同等となる。即ち約２℃、３００
ata である。この状態のＣＯ2 の密度は、その場の海水
の密度よりも大きく、投入管４から放出されたＣＯ2 は
自重により海水中を沈降してゆく。
【０００５】ＣＯ2 の一部は海水に溶け込みあるいは水
和物を生成するが、ＣＯ2 が溶け込んだ海水あるいは水
和物はいずれもその場の海水よりも密度が大きく、従っ
て深海へ投入されたＣＯ2 が浮上してくることはない。
和物を生成するが、ＣＯ2 が溶け込んだ海水あるいは水
和物はいずれもその場の海水よりも密度が大きく、従っ
て深海へ投入されたＣＯ2 が浮上してくることはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】投入管には−５５℃の
低温の炭酸ガスが送り込まれているので、特に投入管の
上方の部分は低温になっており投入管の外面に海水が氷
結する。投入管外面に付いた氷は、海水から投入管内の
ＣＯ2 への伝熱を阻害するので、投入管出口のＣＯ2 温
度を約２℃にまで昇温させるためには、投入するＣＯ2
の量を氷により阻害された伝熱量に見合った量にしてお
くことが必要となる。
低温の炭酸ガスが送り込まれているので、特に投入管の
上方の部分は低温になっており投入管の外面に海水が氷
結する。投入管外面に付いた氷は、海水から投入管内の
ＣＯ2 への伝熱を阻害するので、投入管出口のＣＯ2 温
度を約２℃にまで昇温させるためには、投入するＣＯ2
の量を氷により阻害された伝熱量に見合った量にしてお
くことが必要となる。
【０００７】即ち、一定の投入管に対するＣＯ2 投入可
能量は、周囲の海水からの伝熱量によって制限されるこ
とになり、この伝熱量を無視した投入可能量に比べ大幅
に少ないことになる。この伝熱量を無視してＣＯ2 を多
量に投入すれば、ＣＯ2 の昇温は不十分であり、低温の
まま、例えば−３０℃のＣＯ2 が投入管下端より放出さ
れることになり、その場の海水が氷結するおそれがあ
る。氷は海水よりも密度が小さいので浮力が働き、投入
管出口付近で海水の上向きの流れが発生し、期待に反し
て投入したＣＯ2 が短時間内に浮上する恐れがある。
能量は、周囲の海水からの伝熱量によって制限されるこ
とになり、この伝熱量を無視した投入可能量に比べ大幅
に少ないことになる。この伝熱量を無視してＣＯ2 を多
量に投入すれば、ＣＯ2 の昇温は不十分であり、低温の
まま、例えば−３０℃のＣＯ2 が投入管下端より放出さ
れることになり、その場の海水が氷結するおそれがあ
る。氷は海水よりも密度が小さいので浮力が働き、投入
管出口付近で海水の上向きの流れが発生し、期待に反し
て投入したＣＯ2 が短時間内に浮上する恐れがある。
【０００８】輸送中および荷役中のＣＯ2 温度をもっと
高く、例えば−３０℃としてこの温度で投入管に送り込
めばこの問題の解決にはなり得るが、ＣＯ2 の−３０℃
に対応する飽和蒸気圧は約１５ata であるから輸送船３
のＣＯ2 タンクおよび洋上基地の一時貯留のタンクはこ
の圧力に応じた強度とする必要がある。これは３重点近
傍の６ata に比べて大幅な増加であり、それぞれのタン
クが数千ｍ3 ないしそれ以上という大容量であることを
考慮すれば、この圧力増大は技術的にまた経済的に大き
な負担となる。
高く、例えば−３０℃としてこの温度で投入管に送り込
めばこの問題の解決にはなり得るが、ＣＯ2 の−３０℃
に対応する飽和蒸気圧は約１５ata であるから輸送船３
のＣＯ2 タンクおよび洋上基地の一時貯留のタンクはこ
の圧力に応じた強度とする必要がある。これは３重点近
傍の６ata に比べて大幅な増加であり、それぞれのタン
クが数千ｍ3 ないしそれ以上という大容量であることを
考慮すれば、この圧力増大は技術的にまた経済的に大き
な負担となる。
【０００９】また、ＣＯ2 は−５５℃の状態で投入管に
投入される、投入管内を通るあいだに周囲の海水からの
伝熱により昇温してゆくが、その昇温した温度に見合っ
た飽和蒸気圧以上の圧力を保持しておかないと、ＣＯ2
は投入管の内部で気化することになる。投入管内のＣＯ
2 圧力は主として位置の変化に基づき略直線的に変化す
るが、投入管の上部においてＣＯ2 が気化しないように
圧力を制御することが必要である。さらに投入管下端で
の放出時の圧力を約３００ata にするためには、投入管
内のＣＯ2 圧力を制御しておく必要がある。
投入される、投入管内を通るあいだに周囲の海水からの
伝熱により昇温してゆくが、その昇温した温度に見合っ
た飽和蒸気圧以上の圧力を保持しておかないと、ＣＯ2
は投入管の内部で気化することになる。投入管内のＣＯ
2 圧力は主として位置の変化に基づき略直線的に変化す
るが、投入管の上部においてＣＯ2 が気化しないように
圧力を制御することが必要である。さらに投入管下端で
の放出時の圧力を約３００ata にするためには、投入管
内のＣＯ2 圧力を制御しておく必要がある。
【００１０】本発明は、従来の技術にみられたこれらの
問題点を解消し、深海へのＣＯ2 投入量を大幅に増加さ
せることができ、しかも洋上基地のＣＯ2 タンクやＣＯ
2 輸送船のタンク強度を増加させることなくＣＯ2 深海
投入が可能なＣＯ2 の深海投入方法及び装置を提供する
ことを課題としている。
問題点を解消し、深海へのＣＯ2 投入量を大幅に増加さ
せることができ、しかも洋上基地のＣＯ2 タンクやＣＯ
2 輸送船のタンク強度を増加させることなくＣＯ2 深海
投入が可能なＣＯ2 の深海投入方法及び装置を提供する
ことを課題としている。
【００１１】また、本発明は深海への安定したＣＯ2 投
入を実施可能なＣＯ2 圧力保持が可能なＣＯ2 深海投入
装置を提供することを課題としている。
入を実施可能なＣＯ2 圧力保持が可能なＣＯ2 深海投入
装置を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は、洋上基
地のＣＯ2 タンクから深海に達する投入管を通して深海
にＣＯ2 を投入するＣＯ2 の深海投入方法において深海
へのＣＯ2 投入量を増加させ、しかもタンク強度を増加
させなくてもよくするという課題を解決するため、タン
クから投入管に投入するＣＯ2 を、海水を加熱源とする
熱交換器によって加熱したのち投入管に投入する方法を
採用する。
地のＣＯ2 タンクから深海に達する投入管を通して深海
にＣＯ2 を投入するＣＯ2 の深海投入方法において深海
へのＣＯ2 投入量を増加させ、しかもタンク強度を増加
させなくてもよくするという課題を解決するため、タン
クから投入管に投入するＣＯ2 を、海水を加熱源とする
熱交換器によって加熱したのち投入管に投入する方法を
採用する。
【００１３】このように海水を加熱源とする熱交換器に
よって加熱したのちＣＯ2 を投入管に投入することによ
って、洋上基地のＣＯ2 タンクからＣＯ2 を昇温しない
で投入する場合に比較して、投入管への投入時のＣＯ2
温度が高くなり、従って投入管下端でのＣＯ2 温度を約
２℃にまで上昇させるに要する海水からの投入管内ＣＯ
2 への伝熱量が少なくても良くなる。
よって加熱したのちＣＯ2 を投入管に投入することによ
って、洋上基地のＣＯ2 タンクからＣＯ2 を昇温しない
で投入する場合に比較して、投入管への投入時のＣＯ2
温度が高くなり、従って投入管下端でのＣＯ2 温度を約
２℃にまで上昇させるに要する海水からの投入管内ＣＯ
2 への伝熱量が少なくても良くなる。
【００１４】従って、投入管の外面に付着した氷によっ
て伝熱が阻害されることにより投入管下端で海水が氷結
する恐れなく、ＣＯ2 を深海投入可能となる。なお、本
発明によって配設した熱交換器ではＣＯ2 を−４５℃な
いし−１５℃に加熱するのが好ましい。
て伝熱が阻害されることにより投入管下端で海水が氷結
する恐れなく、ＣＯ2 を深海投入可能となる。なお、本
発明によって配設した熱交換器ではＣＯ2 を−４５℃な
いし−１５℃に加熱するのが好ましい。
【００１５】また、他の本発明は、洋上基地の炭酸ガス
タンクから深海に達する投入管を通して深海に炭酸ガス
を投入する炭酸ガスの深海投入装置において、前記した
課題を解決するため、炭酸ガスタンクと投入管の間に設
けられ海水を加熱源として投入炭酸ガスを加熱する熱交
換器、及び投入管に設けられ炭酸ガスの圧力を調整する
複数個の圧力調整装置を備えた構成のＣＯ2 深海投入装
置を採用する。
タンクから深海に達する投入管を通して深海に炭酸ガス
を投入する炭酸ガスの深海投入装置において、前記した
課題を解決するため、炭酸ガスタンクと投入管の間に設
けられ海水を加熱源として投入炭酸ガスを加熱する熱交
換器、及び投入管に設けられ炭酸ガスの圧力を調整する
複数個の圧力調整装置を備えた構成のＣＯ2 深海投入装
置を採用する。
【００１６】このように熱交換器を備えた装置とするこ
とにより前記したようにＣＯ2 の深海投入を所期どおり
行なえると共に、投入管に圧力調整装置を複数個設けた
ものとすることによって投入管内のＣＯ2 圧力が目的に
沿って多段に制御され、投入管の上部においてＣＯ2 が
気化しないような圧力が確保されるとともに、投入管下
端における圧力を略その場の海水圧力に等しくすること
ができる。
とにより前記したようにＣＯ2 の深海投入を所期どおり
行なえると共に、投入管に圧力調整装置を複数個設けた
ものとすることによって投入管内のＣＯ2 圧力が目的に
沿って多段に制御され、投入管の上部においてＣＯ2 が
気化しないような圧力が確保されるとともに、投入管下
端における圧力を略その場の海水圧力に等しくすること
ができる。
【００１７】更に他の本発明では、洋上基地のＣＯ2 タ
ンクから深海に達する投入管を通して深海中にＣＯ2 を
投入するＣＯ2 の深海投入方法においてＣＯ2 投入量を
増加させるという課題を解決するため、洋上基地のＣＯ
2 タンクから深海に達する投入管を通じて深海に炭酸ガ
スを投入するに際して、その洋上基地を航行させて投入
管に周囲の海水に対して相対移動を与えるという方法を
採用する。
ンクから深海に達する投入管を通して深海中にＣＯ2 を
投入するＣＯ2 の深海投入方法においてＣＯ2 投入量を
増加させるという課題を解決するため、洋上基地のＣＯ
2 タンクから深海に達する投入管を通じて深海に炭酸ガ
スを投入するに際して、その洋上基地を航行させて投入
管に周囲の海水に対して相対移動を与えるという方法を
採用する。
【００１８】このように洋上基地を航行させることによ
って、洋上基地が静止している場合に比較して、投入管
外面に付着する氷の量が減少し、海水から投入管内のＣ
Ｏ2への伝熱量が増大し、投入管内のＣＯ2 温度上昇が
大きくなる。従って、周囲の海水からの伝熱量が確保さ
れ投入管へのＣＯ2 投入量を大きく維持することが可能
となる。
って、洋上基地が静止している場合に比較して、投入管
外面に付着する氷の量が減少し、海水から投入管内のＣ
Ｏ2への伝熱量が増大し、投入管内のＣＯ2 温度上昇が
大きくなる。従って、周囲の海水からの伝熱量が確保さ
れ投入管へのＣＯ2 投入量を大きく維持することが可能
となる。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明による装置の
実施例及び本発明による投入方法の実施の態様を具体的
に説明する。
実施例及び本発明による投入方法の実施の態様を具体的
に説明する。
【００２０】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
を示すもので、洋上基地２に設けられるＣＯ2 取扱装置
の系統図である。洋上基地２にはＣＯ2 輸送船から受け
取ったＣＯ2 がタンク５に一時貯留されている。長さ約
３０００ｍの投入管４が洋上基地２から垂下しており、
ＣＯ2 が洋上基地２のタンク５から投入管４を通じて深
海に投入されている。
を示すもので、洋上基地２に設けられるＣＯ2 取扱装置
の系統図である。洋上基地２にはＣＯ2 輸送船から受け
取ったＣＯ2 がタンク５に一時貯留されている。長さ約
３０００ｍの投入管４が洋上基地２から垂下しており、
ＣＯ2 が洋上基地２のタンク５から投入管４を通じて深
海に投入されている。
【００２１】タンク５内のＣＯ2 の状態は約−５５℃、
６ata であるが、ＣＯ2 ポンプ６により約１５ata に加
圧され、ＣＯ2 昇温装置７により約−３０℃に昇温され
ている。ＣＯ2 昇温装置７は海水ポンプ８により供給さ
れる海水を加熱源とするシェル・チューブ式の熱交換器
である。こうして投入管４に投入されるＣＯ2 の状態は
約−３０℃、１５ata となっている。
６ata であるが、ＣＯ2 ポンプ６により約１５ata に加
圧され、ＣＯ2 昇温装置７により約−３０℃に昇温され
ている。ＣＯ2 昇温装置７は海水ポンプ８により供給さ
れる海水を加熱源とするシェル・チューブ式の熱交換器
である。こうして投入管４に投入されるＣＯ2 の状態は
約−３０℃、１５ata となっている。
【００２２】投入管４には約１００ｍ間隔に圧力調整弁
あるいはオリフィスなどの圧力調整装置９が６個（第１
図には２個のみ表示）設けられており、投入管内のＣＯ
2 圧力を調整している。図２乃至図４は投入管内のＣＯ
2 の状態を示すグラフであり、１１は温度を、１３は圧
力を、１４は密度を示す。投入時において−３０℃であ
ったＣＯ2 温度が投入管下端においては約２℃にまで昇
温されていることを示している。
あるいはオリフィスなどの圧力調整装置９が６個（第１
図には２個のみ表示）設けられており、投入管内のＣＯ
2 圧力を調整している。図２乃至図４は投入管内のＣＯ
2 の状態を示すグラフであり、１１は温度を、１３は圧
力を、１４は密度を示す。投入時において−３０℃であ
ったＣＯ2 温度が投入管下端においては約２℃にまで昇
温されていることを示している。
【００２３】投入前にＣＯ2 を昇温させずに、それ以外
は同一条件で投入した場合のＣＯ2温度を点線１５で示
しているが、この場合には投入管下端におけるＣＯ2 温
度は約−３０℃である。ＣＯ2 を投入前に昇温させる効
果が現れており、ＣＯ2 投入量を減少させずに、海水か
らの伝熱量は殆ど変化がないまま投入管下端のＣＯ2温
度を約２℃まで昇温させることが出来ている。一点鎖線
１２は、投入管内のＣＯ2 温度１１に対応したＣＯ2 の
飽和蒸気圧であり、ＣＯ2 圧力１３がこの飽和蒸気圧以
上に保たれていることを示している。
は同一条件で投入した場合のＣＯ2温度を点線１５で示
しているが、この場合には投入管下端におけるＣＯ2 温
度は約−３０℃である。ＣＯ2 を投入前に昇温させる効
果が現れており、ＣＯ2 投入量を減少させずに、海水か
らの伝熱量は殆ど変化がないまま投入管下端のＣＯ2温
度を約２℃まで昇温させることが出来ている。一点鎖線
１２は、投入管内のＣＯ2 温度１１に対応したＣＯ2 の
飽和蒸気圧であり、ＣＯ2 圧力１３がこの飽和蒸気圧以
上に保たれていることを示している。
【００２４】ＣＯ2 の密度は温度と圧力の変化に応じて
変わるがその状態を図４に示している。投入管内を下る
に従い、先ず温度上昇の影響が勝って密度は減少し、深
度が増すに連れ圧力増加の影響が勝って密度が増加して
ゆく状況が示されている。管内のＣＯ2 圧力はこの密度
変化も折り込んで制御されており、図３に示すように投
入管下端においては約３００ata になるように制御され
ている。
変わるがその状態を図４に示している。投入管内を下る
に従い、先ず温度上昇の影響が勝って密度は減少し、深
度が増すに連れ圧力増加の影響が勝って密度が増加して
ゆく状況が示されている。管内のＣＯ2 圧力はこの密度
変化も折り込んで制御されており、図３に示すように投
入管下端においては約３００ata になるように制御され
ている。
【００２５】上記のＣＯ2 の投入時の温度や圧力および
深海への放出時の温度や圧力、その他圧力調整装置の数
や配置間隔、ポンプや昇温装置などの数値は一例として
示したものであり、本発明の適用はこれらの値に一切限
定されないことは当然である。
深海への放出時の温度や圧力、その他圧力調整装置の数
や配置間隔、ポンプや昇温装置などの数値は一例として
示したものであり、本発明の適用はこれらの値に一切限
定されないことは当然である。
【００２６】（第２実施例）次に図５に示した第２実施
例について具体的に説明する。なお、図５において、図
１に示した装置と同じ部分には同一符号を付してあり、
それらについての重複する説明は省略する。
例について具体的に説明する。なお、図５において、図
１に示した装置と同じ部分には同一符号を付してあり、
それらについての重複する説明は省略する。
【００２７】図５に示す装置において、洋上基地２には
推進装置１０が設けられており、図の右方向に約１ノッ
トで航行している。長さ約３０００ｍの投入管４が洋上
基地２から垂下しており、ＣＯ2 が洋上基地２から投入
管４を通じて深海に投入されている。投入管４には約１
００ｍ間隔に圧力調整弁あるいはオリフィスなどの圧力
調整装置９が５個（図５には２個のみ表示）設けられて
おり、投入管４内のＣＯ2 圧力を調整している。
推進装置１０が設けられており、図の右方向に約１ノッ
トで航行している。長さ約３０００ｍの投入管４が洋上
基地２から垂下しており、ＣＯ2 が洋上基地２から投入
管４を通じて深海に投入されている。投入管４には約１
００ｍ間隔に圧力調整弁あるいはオリフィスなどの圧力
調整装置９が５個（図５には２個のみ表示）設けられて
おり、投入管４内のＣＯ2 圧力を調整している。
【００２８】図６乃至図８は投入管４内のＣＯ2 の状態
を示すグラフであり、１１は温度を、１３は圧力を、１
４は密度を示す。投入時において−５５℃であったＣＯ
2 温度が投入管４下端においては約２℃にまで昇温され
ていることを示している。
を示すグラフであり、１１は温度を、１３は圧力を、１
４は密度を示す。投入時において−５５℃であったＣＯ
2 温度が投入管４下端においては約２℃にまで昇温され
ていることを示している。
【００２９】洋上基地２を停止した状態で、それ以外は
同一条件で投入した場合のＣＯ2 温度を点線１５で示し
ているが、この場合には投入管４下端におけるＣＯ2 温
度は約−３０℃である。洋上基地２を僅か１ノットの低
速で航行させただけで、投入管４に海水との相対速度を
与え海水からの伝熱を増加させた影響が顕著に現れてい
る。一点鎖線１２は、投入管内ＣＯ2 温度１１に対応し
たＣＯ2 の飽和蒸気圧であり、ＣＯ2 圧力１３がこの飽
和蒸気圧以上に保たれていることを示している。
同一条件で投入した場合のＣＯ2 温度を点線１５で示し
ているが、この場合には投入管４下端におけるＣＯ2 温
度は約−３０℃である。洋上基地２を僅か１ノットの低
速で航行させただけで、投入管４に海水との相対速度を
与え海水からの伝熱を増加させた影響が顕著に現れてい
る。一点鎖線１２は、投入管内ＣＯ2 温度１１に対応し
たＣＯ2 の飽和蒸気圧であり、ＣＯ2 圧力１３がこの飽
和蒸気圧以上に保たれていることを示している。
【００３０】ＣＯ2 の密度は温度と圧力の変化に応じて
変わるがその状態を図４に示す。投入管内を下るに従
い、先ず温度上昇の影響が勝って密度は減少し、深度が
増すに連れ圧力増加の影響が勝って密度が増加してゆく
状況が示されている。投入管内のＣＯ2 圧力はこの密度
変化も折り込んで制御されており、図７に示すように投
入管下端においては約３００ata になるように制御され
ている。
変わるがその状態を図４に示す。投入管内を下るに従
い、先ず温度上昇の影響が勝って密度は減少し、深度が
増すに連れ圧力増加の影響が勝って密度が増加してゆく
状況が示されている。投入管内のＣＯ2 圧力はこの密度
変化も折り込んで制御されており、図７に示すように投
入管下端においては約３００ata になるように制御され
ている。
【００３１】上記のＣＯ2 の投入時の温度・圧力および
深海への放出時の温度・圧力、その他圧力調整装置の数
や配置間隔、洋上基地の航行速力などの数値は一例とし
て示したものであり、本発明の適用はこれらの値に一切
限定されないことは当然である。
深海への放出時の温度・圧力、その他圧力調整装置の数
や配置間隔、洋上基地の航行速力などの数値は一例とし
て示したものであり、本発明の適用はこれらの値に一切
限定されないことは当然である。
【００３２】
【発明の効果】本発明による装置では、加熱の為の燃料
を使用せず海水を加熱源として投入前にＣＯ2 を昇温さ
せる熱交換器を設けたことにより海水から投入管内のＣ
Ｏ2 への伝熱量が少ない状況でも投入管下端出口でのＣ
Ｏ2 温度を約２℃にすることが出来、一定の投入管にお
いてＣＯ2 投入量を大幅に増加させることが出来る。
を使用せず海水を加熱源として投入前にＣＯ2 を昇温さ
せる熱交換器を設けたことにより海水から投入管内のＣ
Ｏ2 への伝熱量が少ない状況でも投入管下端出口でのＣ
Ｏ2 温度を約２℃にすることが出来、一定の投入管にお
いてＣＯ2 投入量を大幅に増加させることが出来る。
【００３３】また、本発明による装置では、洋上基地の
タンクから投入するＣＯ2 を取り出した後にＣＯ2 の昇
温（加圧）を行っているので、洋上基地のタンク５およ
びＣＯ2 輸送船に搭載されているタンクの強度を増加さ
せる必要はなく、これらの技術的および経済的な負担が
無い。
タンクから投入するＣＯ2 を取り出した後にＣＯ2 の昇
温（加圧）を行っているので、洋上基地のタンク５およ
びＣＯ2 輸送船に搭載されているタンクの強度を増加さ
せる必要はなく、これらの技術的および経済的な負担が
無い。
【００３４】また、投入管にＣＯ2 圧力を調整する圧力
調整装置を複数個設けた構成としたものでは、安定した
ＣＯ2 の投入作業を実施するために、投入管の上部にお
いてＣＯ2 が気化しないような圧力を確保するととも
に、投入管下端部でのＣＯ2 圧力をその場の海水圧力に
略等しくなるように、投入管内のＣＯ2 圧力を容易に制
御することが出来るものとなる。
調整装置を複数個設けた構成としたものでは、安定した
ＣＯ2 の投入作業を実施するために、投入管の上部にお
いてＣＯ2 が気化しないような圧力を確保するととも
に、投入管下端部でのＣＯ2 圧力をその場の海水圧力に
略等しくなるように、投入管内のＣＯ2 圧力を容易に制
御することが出来るものとなる。
【００３５】また、洋上基地を航行させて投入管に周囲
の海水と相対速度を与えるようにした本発明のＣＯ2 深
海投入方法によれば、洋上基地を航行させるという簡単
な方法により、海水から投入管内のＣＯ2 への伝熱量を
大きく増加させることが出来、一定の投入管においてＣ
Ｏ2 投入量を大幅に増加させることが出来る。
の海水と相対速度を与えるようにした本発明のＣＯ2 深
海投入方法によれば、洋上基地を航行させるという簡単
な方法により、海水から投入管内のＣＯ2 への伝熱量を
大きく増加させることが出来、一定の投入管においてＣ
Ｏ2 投入量を大幅に増加させることが出来る。
【図１】本発明の第１実施例に係るＣＯ2 深海投入装置
の系統図。
の系統図。
【図２】投入管内のＣＯ2 温度を示すグラフ。
【図３】投入管内のＣＯ2 圧力を示すグラフ。
【図４】投入管内のＣＯ2 密度を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施例を示すＣＯ2 深海投入装置
の全体図。
の全体図。
【図６】投入管内のＣＯ2 温度を示すグラフ。
【図７】投入管内のＣＯ2 圧力を示すグラフ。
【図８】投入管内のＣＯ2 密度を示すグラフ。
【図９】従来のＣＯ2 深海投入システムを示す全体概念
図である。
図である。
２ 洋上基地 ４ 投入管 ５ ＣＯ2 タンク ６ ＣＯ2 ポンプ ７ ＣＯ2 昇温装置 ８ 海水ポンプ ９ 圧力調整装置 １０ 推進装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 正夫 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 浅井 孝悦 東京都千代田区丸の内二丁目７番３号 菱 和海洋開発株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 洋上基地の炭酸ガスタンクから深海に達
する投入管を通して深海に炭酸ガスを投入する炭酸ガス
の深海投入方法において、海水を加熱源とする熱交換器
によって炭酸ガスを加熱したのち前記投入管に投入する
ことを特徴とする炭酸ガスの深海投入方法。 - 【請求項２】 前記熱交換器によって投入炭酸ガスを−
４５℃ないし−１５℃に加熱する請求項１記載の炭酸ガ
スの深海投入方法。 - 【請求項３】 洋上基地の炭酸ガスタンクから深海に達
する投入管を通して深海に炭酸ガスを投入する炭酸ガス
の深海投入装置において、前記炭酸ガスタンクと前記投
入管の間に設けられ海水を加熱源として投入炭酸ガスを
加熱する熱交換器、及び前記投入管に設けられ炭酸ガス
の圧力を調整する複数個の圧力調整装置を有することを
特徴とする炭酸ガスの深海投入装置。 - 【請求項４】 洋上基地から深海に達する投入管を通し
て深海に炭酸ガスを投入する炭酸ガスの深海投入方法に
おいて、前記投入管を通して深海に炭酸ガスを投入する
に際して前記洋上基地を航行させて前記投入管に周囲の
海水に対する相対移動を与えることを特徴とする炭酸ガ
スの深海投入方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03348194A JP3258487B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 炭酸ガスの深海投入方法及び装置 |
| GB9502829A GB2287088B (en) | 1994-03-03 | 1995-02-14 | Abyssal casting apparatus for liquid carbon dioxide |
| US08/398,163 US5544491A (en) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | Abyssal casting apparatus for liquefied carbonated gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03348194A JP3258487B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 炭酸ガスの深海投入方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07241459A true JPH07241459A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3258487B2 JP3258487B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=12387748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03348194A Expired - Fee Related JP3258487B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 炭酸ガスの深海投入方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258487B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2470122A (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | Korea Advanced Inst Sci & Tech | Subsea storage for high-pressure liquid carbon dioxide |
| CN114935106A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-23 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种深海压缩氢气结构 |
| WO2022264913A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 千代田化工建設株式会社 | 液化炭酸ガス昇温設備および液化炭酸ガス昇温方法 |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP03348194A patent/JP3258487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2470122A (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | Korea Advanced Inst Sci & Tech | Subsea storage for high-pressure liquid carbon dioxide |
| GB2470122B (en) * | 2009-05-08 | 2013-12-11 | Korea Advanced Inst Sci & Tech | Subsea high-pressure liquid carbon dioxide storage |
| WO2022264913A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 千代田化工建設株式会社 | 液化炭酸ガス昇温設備および液化炭酸ガス昇温方法 |
| CN114935106A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-23 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种深海压缩氢气结构 |
| CN114935106B (zh) * | 2022-05-24 | 2024-04-05 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种深海压缩氢气结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3258487B2 (ja) | 2002-02-18 |
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