JPS6349438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はオイルタンカーにおける蒸発荷油回収
装置に係り、詳しくは、荷油タンク内で発生した
蒸発荷油を液化回収する原油タンカーやナフサタ
ンカーなど（以下、オイルタンカーという）にお
ける荷油タンクからの蒸発荷油回収装置に関する
もので、航海中の荷油積載状態下や、入港後にお
ける荷油の積み込み積み降ろし後のタンクパージ
下において、荷油タンク内の荷油から気化して発
生する蒸発荷油を導出させ、それを冷却して凝縮
油として回収する分野で利用されるものである。

〔従来の技術〕

オイルタンカーのうち例えば原油タンカーにつ
いて述べると、荷油タンクに積載された原油から
は、原油中に含まれる成分の一部が気化して、荷
油タンク内に蒸発荷油が発生滞留する。このよう
な蒸発荷油の中には発火の危険性の高いガスも存
在するので、それらの爆発の可能性を低くするた
め、従来は、原油液面上に不活性ガスを充満させ
たり、発生した蒸発荷油を適宜大気に放出したり
している。しかし、蒸発荷油中の可燃性ガスも同
時に放出されるので、省資源の観点からは好まし
くない。

ところで、近年、この蒸発荷油中の可燃性ガス
を、タンカーに塔載されている動力設備を利用し
て液化回収する技術が提案されている。これを第
２図に基づいて略述すると、荷油タンク１内で発
生した蒸発荷油２を既に充満されている不活性ガ
ス３と共に誘引ガス送風機４によりほぼ常圧で導
出する。その蒸発荷油２をタンカー内の空調など
のために塔載されている吸収式冷凍機５からの冷
水を用いて冷却する冷却塔６で液化凝縮させ、凝
縮油７として油回収タンク８に回収する。一方、
凝縮し得なかつた蒸発荷油２や不活性ガス３は冷
却塔６から荷油タンク１に帰還され、再び、上述
のようにして蒸発荷油中の凝縮可能な可燃性ガス
が順次回収される。

しかし、このような蒸発荷油回収装置では、そ
の回収が常圧の低圧下でなされ、油分を冷却する
ことはできるが凝縮が不十分であるため、全蒸発
荷油に対する液化回収分が極めて少なく、また、
多大の時間を要する問題がある。

一方、蒸発荷油の回収にガスコンプレツサを採
用し、蒸発荷油を圧縮したあと凝縮させるものが
ある。その一例として、特公昭57−8753号公報に
は船舶の蒸発貨物回収装置が記載されている。こ
れは、船内タンクに貨物油が積載され、その上部
空間が貨物油ガスと不活性ガスとの混合気で充た
されている。そして、航海中における貨物油は、
侵入熱および船の動揺の影響を受けることにより
蒸発して貨物油ガスを発生し、不活性ガスとの飽
和混合気の圧力が上昇する。この圧力上昇が検出
されると、混合気は圧縮機に吸入されて加圧圧縮
された後海水冷却器に送られ、ここで圧縮機によ
つて加圧時に与えられた熱が取り除かれる。その
とき、混合気中の貨物油ガスは一部凝縮液化し、
反応塔の下部に導かれて回収され、残りの混合気
は反応塔の部に送られ、それぞれ適宜利用される
ようになつている。

また、特開昭52−11589号公報には油槽船の貨
物保全装置が記載されている。貨物積載タンクに
は、貨物油ガスおよび貨物油が収容され、貨物油
の荷役および輸送中に生じる貨物油ガスの圧力変
化を調整すると共に、貨物積載タンクと外気とが
完全に遮断されるようになつている。そして、貨
物積載タンク内の圧力上昇に応じて、貨物油ガス
が圧縮機によつて加圧圧縮された後、冷却器を経
て圧力容器に加圧されたガスまたは液化ガスの形
で貯えられる。このとき、圧縮されたガスが高温
であれば冷却器によつて冷却される。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した前者の例における冷却器では海水冷却
器が採用され、船外から冷却水として用いる海水
を汲み上げて循環させており、それに必要なエネ
ルギを消費しており、船内の余剰エネルギの活用
に配慮が払われていない。後者の例においても同
様で、冷却器を稼働させるため、特に船内の余剰
エネルギの活用が示されていない。

本考案は上述の問題を解決するためになされた
もので、船内の廃棄エネルギの活用を図つて、蒸
発荷油の液化回収を短時間で多量に効率よく行な
うことができるようにすることを目的とする。す
なわち、蒸発荷油は、原油タンカーが航海してい
るときに発生するのはもちろんであるが、むし
ろ、停泊中原油の積み込み時および積み降ろし後
のタンクパージ時に発生するのが多いことに着目
し、原油タンカーの航海中および停泊時に必要と
されるその動力設備を効率よく利用して液化回収
することができるオイルタンカーにおける蒸発荷
油回収装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の構成を第１図を参照して説明すると、
荷油タンク１内で発生した蒸発荷油２を導出さ
せ、それを冷却することにより液化回収する蒸発
荷油回収装置１０に適用される。その特徴とする
ところは、蒸発荷油２を荷油タンク１から導出加
圧するガスコンプレツサ１２があり、そのガスコ
ンプレツサ１２で加圧された蒸発荷油２を冷却し
て液化凝縮するため、ガスコンプレツサ１２を駆
動する蒸気タービン３８の復水３９により冷却す
る復水冷却凝縮器４０を設けており、凝縮油７と
蒸発荷油２を分離すると共に、凝縮油７を油回収
タンク８に導出させるセパレータ２０が設置され
ていることである。

〔作用〕

荷油タンク１内に収容された荷油は、停泊中の
積み込みおよび積み降ろし後のタンクパージ時や
船外からの侵入熱や航行中の船の動揺によつて蒸
発し、その蒸発荷油２が予め充填された不活性ガ
スと混合して圧力上昇を引き起す。そのとき、荷
油タンク１から余剰の蒸発荷油２を不活性ガスと
共に導出させて液化回収するため、蒸発荷油回収
装置１０のガスコンプレツサ１２を稼動させる
と、蒸発荷油２は荷油タンク１から導出されると
共にガスコンプレツサ１２で加圧圧縮される。そ
の加圧によつて蒸発荷油２が昇温するので、蒸発
荷油２を復水冷却凝縮器４０に導入，冷却して加
圧圧縮による高温状態を常温に戻す。その冷却に
よつて、蒸発荷油２の大部分は液化されて凝縮油
７となり、残る蒸発荷油２と不活性ガスと共にセ
パレータ２０に導出されて気液分離される。分離
された凝縮油７は油回収タンク８に導出，回収さ
れる一方、残りの蒸発荷油２と不活性ガスは荷油
タンク１へ帰還する。なお、ガスコンプレツサ１
２の駆動源は蒸気タービン３８であり、それは船
内の例えば動力発生装置の排ガスなどを活用して
発生された蒸気によつて稼働する。そして、復水
冷却凝縮器４０の冷却水は、その蒸気タービン３
８の復水３９が利用され、船内の余剰エネルギの
有効利用が図られている。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案の実施例であるオイルタンカー
にお蒸発荷油回収装置１０の全体系統図である。
図中の１は積載または残存している原油１１から
蒸発荷油２が発生する荷油タンク、１２はその蒸
発荷油を導出させかつ常圧よりも高く加圧するガ
スコンプレツサ、１３は加圧された蒸発荷油を冷
却して液化凝縮する冷却手段で、ガスコンプレツ
サ１２を駆動する蒸気タービン３８から排出され
た蒸気を復水する復水器５６からの復水３９によ
り一次冷却する復水冷却凝縮器４０と、その一次
冷却された蒸発荷油を海水１４により二次冷却す
る海水冷却凝縮器１５と、その二次冷却された蒸
発荷油を吸収式冷凍機５からの冷水１６により冷
却する冷水冷却凝縮器１７または図示しないが冷
媒式冷凍機のフロンなどの冷媒により冷却する冷
媒冷却凝縮器とからなつている。

８は回収された凝縮油７を貯蔵すると共にその
温度を維持するための保温材１８が施されている
か別途保冷装置１９が付設された油回収タンク、
２０は凝縮油７と蒸発荷油２を分離すると共に凝
縮油７を油回収タンク８に導出させるセパレー
タ、２１は油回収タンク８内の凝縮油７を積み降
ろすための排出ポンプ、２２はセパレータ２０お
よび油回収タンク８内の圧力を保持すると共にセ
パレータ２０内で分離された蒸発荷油２および不
活性ガス３の圧力を保持しかつそれらを荷油タン
ク１に帰還させる圧力調整弁、２３は荷油タンク
１内の過大な圧力上昇を回避するための逃し弁、
２４は大気に放出するためのベントライザであ
る。なお、２５は荷油タンク１から蒸発荷油を導
出する管路、２６は荷油タンク１へ帰還させる管
路である。

また、タンカーの停泊中に作動するガスコンプ
レツサ１２は、補助ボイラ４１の蒸気４３で作動
する蒸気タービン３８により駆動される。その蒸
気タービン３８の蒸気供給管路４４には、荷油タ
ンク１に設けられたガス濃度検出計４５により検
出された蒸発荷油中の炭化水素分の濃度に応じ
て、供給される蒸気４３の制御弁４６が介在され
ている。加えて、荷油タンク１の蒸発荷油２を冷
却手段１３に送出する誘引ガス送風機４７がガス
コンプレツサ１２に並列に設けられ、原油タンカ
ーの図示しない主機デイーゼルの排ガスエネルギ
を利用し発電された電力により、主としてタンカ
ーの航行中に電動機４８を介して駆動される。

ガスコンプレツサ１２あるいは誘引ガス送風機
４７により導出された蒸発荷油２の凝縮油７を油
回収タンク８に導出させるセパレータ２０には、
その上部に圧力調整弁２２と開閉弁４９が並列に
設けられ、その下部には凝縮油７を油回収タンク
８に導出させる開閉弁５０，５１がそれぞれあ
り、開閉弁５１には導出ポンプ５２が接続されて
いる。なお、ガスコンプレツサ１２で例えば２
Kg／cm²Ｇ程度に加圧され、さらに冷却された蒸発
荷油２から分離された凝縮油７は、開閉弁５０を
介して油回収タンク８に導出される。

一方、誘引ガス送風機４７を駆動する場合に
は、それによつて導出された蒸発荷油２の冷却に
よる凝縮油７は、開閉弁５１を介した導出ポンプ
５２により油回収タンク８に回収されるようにな
つている。ちなみに、５３は補助ボイラ４１の蒸
気ドラム５４からの蒸気を過熱させるための排ガ
スボイラ、５５は補助ボイラ４１の排ガス４２よ
り不活性ガス３を精製する不活性ガス精製装置
で、その不活性ガス３が荷油タンク１の気相部に
供給管路５７を通じて供給される。

このような構成の蒸発荷油回収装置１０によれ
ば、次のようにしてタンカーの航行ならびに停泊
状態に応じて船舶内に塔載された動力を効率よく
利用して作動させ、蒸発荷油２を凝縮油７として
回収することができる。

まず、タンカーが入港して原油１１を積み込み
または積み降ろす場合には、主機デイーゼルは停
止される図示しない積み降ろし用ポンプや船内電
力を供給するための補助ボイラ４１が稼働され
る。したがつて、この補助ボイラの蒸気を利用し
て蒸発荷油２の回収を行なう。すなわち、ガスコ
ンプレツサ１２を、補助ボイラ４１の蒸気または
排ガス４２を利用して発生した蒸気を過熱した蒸
気４３で作動する蒸気タービン３８により駆動す
る。このガスコンプレツサ１２により荷油タンク
１内で発生した蒸発荷油２を既に充満されている
窒素などの不活性ガス３と共に管路２５を介して
導出しかつ例えば２Kg／cm²Ｇ程度に加圧する。こ
の加圧された蒸発荷油２は例えば120℃程度に昇
温されているので、復水冷却凝縮器４０に導入さ
れて約50℃に一次冷却され、さらに、海水冷却凝
縮器１５に導入され、約30℃の海水で約40℃に二
次冷却される。このとき、蒸発荷油２中には液化
し得ない窒素、二酸化炭素、酸素が多く含まれて
いるが沸点の高いペンタン、ヘキサンなどは凝縮
し例えば40℃の凝縮油となる。

次に、この凝縮油と一次冷却された蒸発荷油２
が吸収式冷凍機５からの８℃程度の冷水１６によ
り15℃程度に冷却され、若干沸点の低いブタンな
どが凝縮する。このようにして凝縮油と蒸発荷油
２さらには不活性ガス３がセパレータ２０に導入
される。このとき、セパレータ２０の上部に設け
られた圧力調整弁４９が閉止され、それに並列に
設けられた圧力調整弁２２がセパレータ２０なら
びに油回収タンク８内の圧力を一定に保持するよ
うに機能する。そして、開閉弁５０が開かれると
共に開閉弁５１が閉止され、そこで気液分離され
た凝縮油７は保冷されている油回収タンク８に加
圧状態で貯留される。一方、冷却手段１３におい
て凝縮し得ないメタン、エタン、プロパンなどの
低沸点の炭化水素ガスや窒素、二酸化炭素などの
不活性ガス３の圧力が、セパレータ２０内で上述
の２Kg／cm²Ｇ程度に調整されると、圧力調整弁２
２および管路２６を介して荷油タンク１に帰還さ
れる。

このようにして順次蒸発荷油２と不活性ガス３
の循環が加圧と冷却を伴なつて行なわれ、蒸発荷
油２中の凝縮し得る可燃性ガスが回収される。こ
の凝縮油７は回収油陸揚げポンプである排出ポン
プ２１により、荷油タンク１の原油１１とは別に
積み降ろされる。なお、荷油タンク１内の蒸発荷
油２の発生量が多く所定の圧力以上になれば、逃
し弁２３が開口してベントライザ２４よりその一
部が放出される。しかし、その蒸発荷油２や不活
性ガス３中に占めるペンタン、ヘキサン、ブタン
などの比率は低いので、原油資源を無駄にする程
ではない。このようにガスコンプレツサ１２を用
いた蒸発荷油２の回収は、蒸発荷油２が短時間に
多量発生する積み込み時および荷油タンク１内の
蒸発荷油２を排出させるタンクパージ時において
主として利用される。

ところで、その蒸発荷油２の発生の量も多いの
は、積み込み時の後半およびタンクパージの前半
であつて、荷油タンク１に設けられたガス濃度検
出計４５により蒸発荷油中の炭化水素の濃度が検
出され、ある一定の濃度に達するとガスコンプレ
ツサ１２を駆動する蒸気タービン３８に蒸気４３
を供給するよう制御弁４６が開口される。したが
つて、濃度の低い間すなわち積み込みの前半およ
びタンクパージの後半はガスコンプレツサ１２が
駆動されることがなく、制御弁４６が閉止され
て、その間蒸気を他の用途に向けることができ
る。なお、積み降ろしが完了してタンカーが荷油
タンク１を空の状態で積み込み地に向かう前に、
荷油タンク１に不活性ガス３を充満させ、荷油タ
ンク１内の酸素濃度を下げるためにタンクパージ
を行なうが、それに使用する不活性ガス３は、ガ
スコンプレツサ１２を駆動する蒸気タービン３８
に蒸気４３を供給している補助ボイラ４１の排ガ
ス４２から不活性ガス精製装置５５で精製される
ので、容易にかつ無駄のない不活性ガスの入手が
できる利点がある。

次に、タンカーが荷油タンク１に原油１１を積
載して航海しているときは、一般に単位時間当り
の蒸発荷油２の発生は少ないが、航海時間が長い
ので蓄積する蒸発荷油２の量は無視できない。し
かし、航海中は当然その主機デイーゼルが作動し
ているので、その排ガスエネルギを利用し発電さ
れた電力を利用して、電動機４８を介して誘引ガ
ス送風機４７を駆動する。誘引ガス送風機４７に
よつて常圧で導出された蒸発荷油２は、直接冷水
冷却凝縮器１７に導入され、そこで液化凝縮され
る。なお、蒸発荷油２の発生は夏場や昼間に多く
冬場や夜間は少ない。このため、夏場の昼間には
誘引ガス送風機４７に供給される動力も増大する
が、主機デイーゼルの排ガスエネルギを利用した
発生電力も増すので、この発生電力を有効に利用
できる。

この凝縮油７は常圧であるので、ガスコンプレ
ツサ１２を用いて凝縮油７を貯留するため加圧さ
れている油回収タンク８に導出するときは、開閉
弁５１を開口しておくと共に導出ポンプ５２を駆
動する。セパレータ２０上の圧力調整弁４９も開
口され、分離された蒸発荷油２や不活性ガス３は
荷油タンク１に帰還される。なお、航海中には蒸
発荷油２の発生が冬場や夜間少なくなるので、吸
収式冷凍機５からの冷水１６または冷媒式冷凍機
からの冷媒を油回収タンク８の冷却に使用するこ
ともできる。

以上の説明において、冷却手段の構成は、その
原油タンカーの状況に応じて適宜選択することが
できるが、本考案においては少なくとも復水冷却
凝縮器を設けており、船内の廃棄エネルギの活用
を図つている。また、ガスコンプレツサや冷凍機
の種類、能力、設置場所、また、油回収タンクに
おける保冷装置についても選択できるということ
はいうまでもない。

〔考案の効果〕

本考案は以上の実施例で詳細に説明したよう
に、発生した蒸発荷油をガスコンプレツサにより
加圧した後、少なくとも、ガスコンプレツサを駆
動する蒸気タービンの復水が流過する復水冷却凝
縮器で冷却するようにしたので、沸点の比較的高
いブタン、ペンタン、ヘキサンなどは、船内の廃
棄エネルギの活用を図つた液化で短時間に多量に
効率よく回収することができる。したがつて、凝
縮油として回収される蒸発荷油量が多くなり、オ
イルタンカーにより運搬されてきた高価な原油ま
たはナフサの一部を無駄にすることなく陸揚げす
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例であるオイルタンカー
における蒸発荷油回収装置の系統図、第２図は蒸
発荷油回収装置の先行技術例の系統図である。 １……荷油タンク、２……蒸発荷油、７……凝
縮油、８……油回収タンク、１２……ガスコンプ
レツサ、２０……セパレータ、３８……蒸気ター
ビン、３９……復水、４０……復水冷却凝縮器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 荷油タンク内で発生した蒸発荷油を導出させ、
   それを冷却することにより液化回収する蒸発荷油
   回収装置において、 前記蒸発荷油を荷油タンクから導出加圧するガ
   スコンプレツサが設けられ、 そのガスコンプレツサで加圧された蒸発荷油を
   冷却して液化凝縮するため、前記ガスコンプレツ
   サを駆動する蒸気タービンの復水により冷却する
   復水冷却凝縮器が設置され、 凝縮油と蒸発荷油を分離すると共に、凝縮油を
   油回収タンクに導出させるセパレータが設けられ
   ていることを特徴とするオイルタンカーにおける
   蒸発荷油回収装置。