JPH07265687A - 液体炭酸ガスの深海投入装置 - Google Patents
液体炭酸ガスの深海投入装置Info
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- JPH07265687A JPH07265687A JP6060962A JP6096294A JPH07265687A JP H07265687 A JPH07265687 A JP H07265687A JP 6060962 A JP6060962 A JP 6060962A JP 6096294 A JP6096294 A JP 6096294A JP H07265687 A JPH07265687 A JP H07265687A
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- Japan
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- carbon dioxide
- sea
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投入管出口における氷結と投入されたCO2
の浮上を防止可能とした液体CO2 の深海投入装置を提
供する。 【構成】 液体CO2 は貯蔵タンク5から一重管の投入
管19に供給され二重管式投入管4の内管1を経て一重
管の投入管20の下端から深海に放出される。二重管式
投入管4の内管1と外管2の間には、タンク8から熱媒
流体7が還流されており内管1を流れる液体CO2 を−
1℃〜5℃の深海温に加温する。
の浮上を防止可能とした液体CO2 の深海投入装置を提
供する。 【構成】 液体CO2 は貯蔵タンク5から一重管の投入
管19に供給され二重管式投入管4の内管1を経て一重
管の投入管20の下端から深海に放出される。二重管式
投入管4の内管1と外管2の間には、タンク8から熱媒
流体7が還流されており内管1を流れる液体CO2 を−
1℃〜5℃の深海温に加温する。
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 と記載する)の回収、処理に関
し、回収したCO2 を深海に投入する装置に関する。
の炭酸ガス(以下CO2 と記載する)の回収、処理に関
し、回収したCO2 を深海に投入する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地球温暖化に対する対策のひとつとし
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いる。例えば特開平3−1287
92号他において、投入管内の海水を気体と置換したの
ちCO2 を投入するようにしたCO2 の深海投入方法及
び装置が提案されている。
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いる。例えば特開平3−1287
92号他において、投入管内の海水を気体と置換したの
ちCO2 を投入するようにしたCO2 の深海投入方法及
び装置が提案されている。
【0003】図6はCO2 の深海投入システムの全体概
念図である。図6において、14は地上のCO2 処理プ
ラントで、ここから液体CO2 が輸送船16によって洋
上基地15へ運ばれる。洋上基地15から液体CO2 は
投入管17によって深海に投入される。
念図である。図6において、14は地上のCO2 処理プ
ラントで、ここから液体CO2 が輸送船16によって洋
上基地15へ運ばれる。洋上基地15から液体CO2 は
投入管17によって深海に投入される。
【0004】しかしながら、液体CO2 を極低温のまゝ
投入すると海水が氷結し、投入管17の出口を閉塞する
恐れがあるばかりでなく、投入された液体CO2 により
周囲の海水が氷結し、液体CO2 と共に浮上して了う恐
れがある。このような不具合を防止する対策は未だ開発
されていない。
投入すると海水が氷結し、投入管17の出口を閉塞する
恐れがあるばかりでなく、投入された液体CO2 により
周囲の海水が氷結し、液体CO2 と共に浮上して了う恐
れがある。このような不具合を防止する対策は未だ開発
されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】液化CO2 は、−55
℃,6bar の状態で貯蔵タンクに貯蔵され、この状態の
まま、投入管により深海へ送り出された場合、周囲の海
水との熱伝達が不充分だと、投入管出口でも、温度が上
昇せず、低温のまま放出され、投入管先端部が氷化した
海水で閉塞する恐れがあるばかりでなく、氷化した海水
と共に液化CO2が海面に浮上する恐れがある。
℃,6bar の状態で貯蔵タンクに貯蔵され、この状態の
まま、投入管により深海へ送り出された場合、周囲の海
水との熱伝達が不充分だと、投入管出口でも、温度が上
昇せず、低温のまま放出され、投入管先端部が氷化した
海水で閉塞する恐れがあるばかりでなく、氷化した海水
と共に液化CO2が海面に浮上する恐れがある。
【0006】特に、投入管の上部は低温となっており、
投入管の外面に海水が氷結し、さらに、海水から投入管
内への伝熱を阻害することとなる。このように、一定の
投入管に対するCO2 の投入可能量は周囲海水との伝熱
量により制限されることとなる。
投入管の外面に海水が氷結し、さらに、海水から投入管
内への伝熱を阻害することとなる。このように、一定の
投入管に対するCO2 の投入可能量は周囲海水との伝熱
量により制限されることとなる。
【0007】一方、投入時の液体CO2 の温度を上昇さ
せることは、液体状態を保持する為に加圧圧力を上げ、
比較的高圧状態(20℃での飽和圧力は58.5bar な
ので例えば60bar 程度)とする必要がありハンドリン
グが難しくなる。また、開放端となっている投入管下端
において、放出圧力を周囲と同じ圧力に調整し、中間段
階においてもCO2 の気化を防止する為に調整をする必
要があるが、CO2 の気化防止をしながら氷結防止をす
る圧力調整は困難である。
せることは、液体状態を保持する為に加圧圧力を上げ、
比較的高圧状態(20℃での飽和圧力は58.5bar な
ので例えば60bar 程度)とする必要がありハンドリン
グが難しくなる。また、開放端となっている投入管下端
において、放出圧力を周囲と同じ圧力に調整し、中間段
階においてもCO2 の気化を防止する為に調整をする必
要があるが、CO2 の気化防止をしながら氷結防止をす
る圧力調整は困難である。
【0008】本発明は、深海に達する投入管を通して深
海にCO2 を投入する装置において、投入管出口におけ
る氷結と投入されたCO2 の浮上を防止可能とした液体
CO 2 の深海投入装置を提供することを課題としてい
る。
海にCO2 を投入する装置において、投入管出口におけ
る氷結と投入されたCO2 の浮上を防止可能とした液体
CO 2 の深海投入装置を提供することを課題としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は前記課題
を解決するため、投入管の一部を内管と外管をもつ二重
管で構成し、その内管内を投入CO2 の流路とし、内外
管の間を内管内のCO2 を加熱する熱媒流体の流路とし
た構成を採用する。
を解決するため、投入管の一部を内管と外管をもつ二重
管で構成し、その内管内を投入CO2 の流路とし、内外
管の間を内管内のCO2 を加熱する熱媒流体の流路とし
た構成を採用する。
【0010】一重(単)管式の投入管の場合、投入管周
囲の温度がコントロールできず、投入管内の液体CO2
の温度が上昇せず、低温のまま深海中へ投入されるが、
二重管式投入管を採用した本発明による装置の場合、内
管の外側を流れる熱媒流体の温度を調整することによ
り、投入管内管内の液体CO2 との熱交換量を調整で
き、投入管の下端で周囲の海水と同じ温度まで上昇させ
ることができCO2 放出による海水の凍結を防止する。
囲の温度がコントロールできず、投入管内の液体CO2
の温度が上昇せず、低温のまま深海中へ投入されるが、
二重管式投入管を採用した本発明による装置の場合、内
管の外側を流れる熱媒流体の温度を調整することによ
り、投入管内管内の液体CO2 との熱交換量を調整で
き、投入管の下端で周囲の海水と同じ温度まで上昇させ
ることができCO2 放出による海水の凍結を防止する。
【0011】従って、本発明による装置においては、投
入管先端が凍結により閉塞するのが防止されると共に、
放出後の液体CO2 が浮上する事が防止される。
入管先端が凍結により閉塞するのが防止されると共に、
放出後の液体CO2 が浮上する事が防止される。
【0012】本発明による投入管は、上部を液体CO2
貯蔵タンクに接続された一重管投入管で構成し、その一
重管投入管の下端に前記した二重管を接続し、その二重
管の下端に下端を海底付近に開放された一重管投入管で
構成することができる。
貯蔵タンクに接続された一重管投入管で構成し、その一
重管投入管の下端に前記した二重管を接続し、その二重
管の下端に下端を海底付近に開放された一重管投入管で
構成することができる。
【0013】この二重管の投入管を設置する位置は深海
温域(約400m以降)とし、その長さは二重管の内管
を流れる液体CO2 の温度が深海温−1℃〜5℃に加温
されるように選定するのが好ましい。
温域(約400m以降)とし、その長さは二重管の内管
を流れる液体CO2 の温度が深海温−1℃〜5℃に加温
されるように選定するのが好ましい。
【0014】このように上部と下部を一重管投入管、そ
の間に二重管の投入管を接続したものでは、海水高温域
にある上部の一重管投入管では海水によって液体CO2
は効果的に昇温され、二重管の投入管が設けられた海水
低温域(約400m以降)ではその内管内を流れる液体
CO2 は、内外管の間を流れる熱媒流体によって−1℃
〜5℃の深海温に加温される。
の間に二重管の投入管を接続したものでは、海水高温域
にある上部の一重管投入管では海水によって液体CO2
は効果的に昇温され、二重管の投入管が設けられた海水
低温域(約400m以降)ではその内管内を流れる液体
CO2 は、内外管の間を流れる熱媒流体によって−1℃
〜5℃の深海温に加温される。
【0015】このように液体CO2 は海水と熱媒流体に
より効果的に昇温され投入管の下端で周囲の海水と同じ
温度まで上昇させることができ海水の凍結を防止する。
従って、本発明による装置においては、投入管先端が凍
結により閉塞される事と放出後の液体CO2 が浮上する
事が共に防止される。
より効果的に昇温され投入管の下端で周囲の海水と同じ
温度まで上昇させることができ海水の凍結を防止する。
従って、本発明による装置においては、投入管先端が凍
結により閉塞される事と放出後の液体CO2 が浮上する
事が共に防止される。
【0016】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例によるCO2
深海投入装置に基づいて具体的に説明する。
深海投入装置に基づいて具体的に説明する。
【0017】(第1実施例)まず図1〜図3に示した第
1実施例について説明する。図1〜図3において、4は
二重管式投入管で、この投入管4は二重管式投入内管1
と二重管式投入外管2から構成され、内管1と外管2の
間は図3に示されているように仕切り18によって2つ
の通路3,3’に仕切られている。5は液体CO2 貯蔵
タンクで、液体CO2 送り込みポンプ6を設けた一重管
からなる液体CO2 投入管19により二重管式投入管4
の内管1の上端に連通されている。二重管式投入管4の
内管1の下端には一重管投入管20が連通されている。
1実施例について説明する。図1〜図3において、4は
二重管式投入管で、この投入管4は二重管式投入内管1
と二重管式投入外管2から構成され、内管1と外管2の
間は図3に示されているように仕切り18によって2つ
の通路3,3’に仕切られている。5は液体CO2 貯蔵
タンクで、液体CO2 送り込みポンプ6を設けた一重管
からなる液体CO2 投入管19により二重管式投入管4
の内管1の上端に連通されている。二重管式投入管4の
内管1の下端には一重管投入管20が連通されている。
【0018】8は、熱媒流体7を入れた熱媒流体タンク
で、このタンク8は、熱媒流体ポンプ9とヒータ10を
介在させた熱媒流体送り込みライン11によって二重管
式投入管4内の通路3に連絡されている。また、熱媒流
体タンク8は、熱媒流体戻りライン12によって二重管
式投入管4の通路3’と連絡されている。二重管式投入
管4の内管1と外管2の間の通路3,3’は、その下端
部でバイパス弁13’を設けた熱媒流体バイパスライン
13によって連絡されている。
で、このタンク8は、熱媒流体ポンプ9とヒータ10を
介在させた熱媒流体送り込みライン11によって二重管
式投入管4内の通路3に連絡されている。また、熱媒流
体タンク8は、熱媒流体戻りライン12によって二重管
式投入管4の通路3’と連絡されている。二重管式投入
管4の内管1と外管2の間の通路3,3’は、その下端
部でバイパス弁13’を設けた熱媒流体バイパスライン
13によって連絡されている。
【0019】本実施例によるCO2 深海投入装置は以上
説明した構成を有しており、液体CO2 は貯蔵タンク5
から送り込みポンプ6により一重管投入管19を通り二
重管式投入管4の内管1を通り次いで一重管投入管20
を経て深海へ送り込まれる。
説明した構成を有しており、液体CO2 は貯蔵タンク5
から送り込みポンプ6により一重管投入管19を通り二
重管式投入管4の内管1を通り次いで一重管投入管20
を経て深海へ送り込まれる。
【0020】一方、熱媒流体(不凍液)7は、その貯蔵
タンク8からポンプ9によりヒータ10を通り適当な温
度(10℃〜30℃)に加熱後、送り込みライン11を
通り、二重管式投入管4の内管1の外側の通路3を通
り、内管1内の液体CO2 と熱交換を行ない、適当な位
置に設けられた弁13’を設けた熱媒流体バイパスライ
ン13を通り二重管式投入管4の通路3’を通って再び
貯蔵タンク8に戻る。この間に液体CO2 と熱交換を行
い、深海の温度付近の−1℃〜5℃まで液体CO 2 を昇
温させる。
タンク8からポンプ9によりヒータ10を通り適当な温
度(10℃〜30℃)に加熱後、送り込みライン11を
通り、二重管式投入管4の内管1の外側の通路3を通
り、内管1内の液体CO2 と熱交換を行ない、適当な位
置に設けられた弁13’を設けた熱媒流体バイパスライ
ン13を通り二重管式投入管4の通路3’を通って再び
貯蔵タンク8に戻る。この間に液体CO2 と熱交換を行
い、深海の温度付近の−1℃〜5℃まで液体CO 2 を昇
温させる。
【0021】二重管4の内管1の外側の通路3と3’を
接続するバイパスライン13及び弁13’は適当な位置
に複数個設置され、内管1内部の液体CO2 の温度によ
り、適当な位置の弁を開けることにより、熱媒流体の流
れる位置(範囲)を調整し、必要な内管1の位置まで、
熱交換を行なえるようになっている。
接続するバイパスライン13及び弁13’は適当な位置
に複数個設置され、内管1内部の液体CO2 の温度によ
り、適当な位置の弁を開けることにより、熱媒流体の流
れる位置(範囲)を調整し、必要な内管1の位置まで、
熱交換を行なえるようになっている。
【0022】なお、図示したものでは、二重管式投入管
4の内外管1,2の間を仕切り18によって2つに仕切
り、一方を熱媒流体の送りに、他方を戻りラインとして
使用しているが、これはあくまで一つの例であり、戻り
管を投入管外に設置することも当然考えてよいものであ
る。
4の内外管1,2の間を仕切り18によって2つに仕切
り、一方を熱媒流体の送りに、他方を戻りラインとして
使用しているが、これはあくまで一つの例であり、戻り
管を投入管外に設置することも当然考えてよいものであ
る。
【0023】二重管は例えば、深度400mの位置から
適当な長さだけ(液体CO2 の投入速度により深海温と
同じに熱交換できる長さ)設置され、この間で、液体C
O2を熱媒流体により昇温させることを考える。この場
合、液体CO2 の圧力は、この深度での水圧、例えば4
0bar 以上となっており、この位置で0℃まで昇温して
も、0℃での液体CO2 の飽和圧力34.8bar を越え
ており気化することはない。従って圧力コントロールを
する必要なく、液体CO2 を深海へ投入できる。
適当な長さだけ(液体CO2 の投入速度により深海温と
同じに熱交換できる長さ)設置され、この間で、液体C
O2を熱媒流体により昇温させることを考える。この場
合、液体CO2 の圧力は、この深度での水圧、例えば4
0bar 以上となっており、この位置で0℃まで昇温して
も、0℃での液体CO2 の飽和圧力34.8bar を越え
ており気化することはない。従って圧力コントロールを
する必要なく、液体CO2 を深海へ投入できる。
【0024】なお、液体CO2 を深海投入するに際して
は、一重管投入管19、二重管式投入管4及び一重管投
入管20は内部の海水を気体(例えば気体CO2 )で置
換させておく。また、液体CO2 の投入に当って一重管
投入管19は海水高温域(約400m迄)にあるので、
熱交換され易い。ただし、管外部が氷結するとみられ
る。
は、一重管投入管19、二重管式投入管4及び一重管投
入管20は内部の海水を気体(例えば気体CO2 )で置
換させておく。また、液体CO2 の投入に当って一重管
投入管19は海水高温域(約400m迄)にあるので、
熱交換され易い。ただし、管外部が氷結するとみられ
る。
【0025】二重管式投入管4は海水低温域(約400
m以降)にあるのでその内管1を外管2で囲み両管1,
2の間を海水高温域相当の雰囲気とする。その長さは液
体CO2 の投入速度により深海温−1℃〜5℃に熱交換
できる長さとする。
m以降)にあるのでその内管1を外管2で囲み両管1,
2の間を海水高温域相当の雰囲気とする。その長さは液
体CO2 の投入速度により深海温−1℃〜5℃に熱交換
できる長さとする。
【0026】なお、一重管投入管20内では、二重管式
投入管4の設置により、液体CO2は深海温と同じ温度
になっている。以上によって、図5に示すCO2 の特性
カーブから明らかなように各投入管内における液体CO
2 温と圧力の関係は管内の液体CO2 のガス化が防止さ
れる状態となっているので問題はない。
投入管4の設置により、液体CO2は深海温と同じ温度
になっている。以上によって、図5に示すCO2 の特性
カーブから明らかなように各投入管内における液体CO
2 温と圧力の関係は管内の液体CO2 のガス化が防止さ
れる状態となっているので問題はない。
【0027】(第2実施例)次に図4に示す第2実施例
による投入装置について説明する。この図4に示す投入
装置においては、二重管式投入管4の内外管の間に供給
する熱媒流体として海面近くの海水を導くように構成し
たものである。すなわち、海面近くに吸水口23を配設
し、海水ポンプ9’を設けた海水吸入管21によって、
海面近くの温海水を二重管式投入管4の内外管1,2の
間に導くように構成している。内外管1,2の間を流れ
て戻って来た海水は海水吐出管22から海中に戻され
る。
による投入装置について説明する。この図4に示す投入
装置においては、二重管式投入管4の内外管の間に供給
する熱媒流体として海面近くの海水を導くように構成し
たものである。すなわち、海面近くに吸水口23を配設
し、海水ポンプ9’を設けた海水吸入管21によって、
海面近くの温海水を二重管式投入管4の内外管1,2の
間に導くように構成している。内外管1,2の間を流れ
て戻って来た海水は海水吐出管22から海中に戻され
る。
【0028】その他の構成は図1に示した第1実施例の
装置と同じであり、その説明を省略する。一般に、海面
近くの海水温度は20℃〜30℃の高温であり、本実施
例ではその熱を有効に利用して投入される液体CO2 の
昇温を行う。その他の作用、効果は第1実施例において
説明したところと同じである。
装置と同じであり、その説明を省略する。一般に、海面
近くの海水温度は20℃〜30℃の高温であり、本実施
例ではその熱を有効に利用して投入される液体CO2 の
昇温を行う。その他の作用、効果は第1実施例において
説明したところと同じである。
【0029】
【発明の効果】本発明の深海投入装置により、例えば、
−55℃の温度で洋上基地から投入管に送り込まれた液
体CO2 を、投入管の下端において、周囲の海水の温度
まで昇温させて投入することができるので、投入管内で
の液体CO2 のガス化を防止しながら投入管出口の氷結
と投入後の液体CO2 の浮上を防止できる。
−55℃の温度で洋上基地から投入管に送り込まれた液
体CO2 を、投入管の下端において、周囲の海水の温度
まで昇温させて投入することができるので、投入管内で
の液体CO2 のガス化を防止しながら投入管出口の氷結
と投入後の液体CO2 の浮上を防止できる。
【図1】本発明の第1実施例に係る液体CO2 の深海投
入装置の系統図。
入装置の系統図。
【図2】図1の装置で採用している二重管式投入管の縦
断面図。
断面図。
【図3】図2に示した二重管式投入管の横断面図。
【図4】本発明の第2実施例に係る深海投入装置の系統
図。
図。
【図5】CO2 の特性カーブを示すグラフ。
【図6】従来のCO2 深海投入システムを示す説明図。
1 二重管式投入管内管 2 二重管式投入管外管 3,3’ 二重管式投入管内の通路 4 二重管式投入管 5 液体CO2 貯蔵タンク 6 液体CO2 送り込みポンプ 7 熱媒流体 8 熱媒流体タンク 9 熱媒流体ポンプ 10 ヒータ 11 熱媒流体送り込みライン 12 熱媒流体戻りライン 13 熱媒流体バイパスライン 13’ バイパス弁 14 地上のCO2 処理プラント 15 洋上基地 16 液体CO2 輸送船 17 投入管 18 仕切り 19,20 一重管投入管 21 海水吸入管 22 海水吐出管 23 吸入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01B 31/20 Z
Claims (3)
- 【請求項1】 深海に達する投入管を通して炭酸ガスを
深海に投入する装置において、前記投入管の一部を内管
と外管をもつ二重管で構成し、同内管内を投入炭酸ガス
の流路とし、同内外管の間を前記内管内の炭酸ガスを加
熱する熱媒流体の流路としたことを特徴とする液体炭酸
ガスの深海投入装置。 - 【請求項2】 前記投入管を上部は液体炭酸ガス貯蔵タ
ンクに接続された一重管投入管で構成し、同一重管投入
管の下端に前記二重管を接続し、同二重管の下端に下端
を海底付近に開放された一重管投入管で構成してなる請
求項1記載の液体炭酸ガスの深海投入装置。 - 【請求項3】 前記二重管をほゞ深度400m以降に配
設し、内部を流れる液体炭酸ガスを−1℃〜5℃に加熱
する長さに構成した請求項2記載の液体炭酸ガスの深海
投入装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6060962A JPH07265687A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 液体炭酸ガスの深海投入装置 |
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 |
---|---|---|---|
JP6060962A JPH07265687A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 液体炭酸ガスの深海投入装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07265687A true JPH07265687A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13157550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6060962A Withdrawn JPH07265687A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-30 | 液体炭酸ガスの深海投入装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07265687A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009078228A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | National Maritime Research Institute | 二酸化炭素深海投入方法及び装置 |
JP2010029830A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Nakamura Sangyo Gakuen | プラズマ処理装置 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP6060962A patent/JPH07265687A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009078228A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | National Maritime Research Institute | 二酸化炭素深海投入方法及び装置 |
JP2010029830A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Nakamura Sangyo Gakuen | プラズマ処理装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |