WO2021124622A1 - 船舶 - Google Patents

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WO2021124622A1
WO2021124622A1 PCT/JP2020/033961 JP2020033961W WO2021124622A1 WO 2021124622 A1 WO2021124622 A1 WO 2021124622A1 JP 2020033961 W JP2020033961 W JP 2020033961W WO 2021124622 A1 WO2021124622 A1 WO 2021124622A1
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tank
gas
carbon dioxide
ammonia
water
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PCT/JP2020/033961
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石田　聡成
晋介 森本
俊夫 小形
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三菱造船株式会社
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    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
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    • F17C2265/015—Purifying the fluid by separating
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    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Definitions

  • Vessels that carry liquefied gas are equipped with tanks that store liquefied gas.
  • the tank when the tank is opened by maintenance or the like, the tank is first filled with an inert gas so that the liquefied gas remaining in the tank does not come into contact with oxygen, and then the inert gas in the tank is filled. It may be replaced with air or the like (see, for example, Patent Document 1).
  • the type of gas stored in the tank may be switched.
  • a problem may occur due to contact between the residual gas of the first gas stored in the tank before switching and the second gas stored in the tank after switching.
  • the first gas and the second gas chemically react with each other to generate a solid substance or the like.
  • the first gas may be mixed with the second gas, and the first gas may remain in the tank after switching. Therefore, when switching the type of gas stored in the tank, as in the case of the inert gas of Patent Document 1, after replacing the first gas in the tank with an inert gas, the second gas is placed in the tank. It is necessary to operate like loading.
  • the first gas when switching the type of gas to be loaded in the tank, the first gas is discharged to the outside of the tank, the tank is replaced with an inert gas or the like, and the second gas is placed in the tank. Since it is necessary to sequentially execute processes such as loading gas, it takes time and effort to switch the type of gas to be loaded in the tank. Further, depending on the type of residual gas in the tank, the residual gas cannot be directly released from the tank into the atmosphere, and it may take time and effort to treat the residual gas.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a ship capable of reducing the labor and time required for the work of switching the type of gas loaded in the tank.
  • the ship according to the present disclosure includes a hull, a tank provided in the hull and storing one of ammonia and carbon dioxide, and the other of ammonia and carbon dioxide in the tank.
  • a discharge line that discharges a mixed gas in which the other of the ammonia and carbon dioxide is mixed is introduced, and the mixed gas that is provided inside the ship to store water and is discharged from the discharge line is introduced. It is equipped with a water tank to be used.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied carbon dioxide is loaded in the tank to which the ship according to the embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied ammonia is loaded in the tank to which the ship according to the embodiment of the present disclosure is applied.
  • It is a side sectional view which shows the state which ammonia gas remained in the tank which discharged liquefied ammonia in the ship which concerns on embodiment of this disclosure.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied carbon dioxide is loaded in the tank to which the ship according to the embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied ammonia is loaded in the tank to which the ship according to the embodiment of the present disclosure is applied.
  • It is a side sectional view which shows the state which ammonia gas remained in the tank which discharged liquefied ammoni
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied carbon dioxide is supplied to a tank and a mixed gas is sent to a water tank in the ship according to the embodiment of the present disclosure. It is a side sectional view which shows the state which carbon dioxide gas remained in the tank which discharged liquefied carbon dioxide in the ship which concerns on embodiment of this disclosure.
  • FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which liquefied ammonia is supplied to a tank and a mixed gas is sent to a water tank in the ship according to the embodiment of the present disclosure.
  • the ship 1 of the embodiment of the present disclosure shown in FIGS. 1 and 2 can selectively carry, for example, liquefied carbon dioxide and liquefied ammonia.
  • the ship 1 includes at least a hull 2, a tank 21, an upper supply line 32, a lower supply line 33 as a supply line, a discharge line 35, and a water tank 50.
  • the hull 2 has a pair of side sides 3A and 3B forming its outer shell, a ship bottom (not shown), and a deck 5.
  • the side 3A and 3B are provided with a pair of side outer plates forming the left and right side respectively.
  • the bottom of the ship (not shown) is provided with a bottom outer plate connecting these side 3A and 3B. Due to these pair of sideways 3A and 3B and the bottom of the ship (not shown), the outer shell of the hull 2 has a U-shape in a cross section orthogonal to the stern and tail direction Da.
  • the deck 5 illustrated in this embodiment is an all-deck exposed to the outside.
  • an upper structure 7 having a living area is formed on the deck 5 on the stern 2b side.
  • a cargo loading section (hold) 8 is formed on the bow 2a side of the superstructure 7.
  • the cargo loading section 8 is recessed toward the bottom of the ship (not shown) below the deck 5 and opens upward.
  • a plurality of tanks 21 are arranged in the cargo loading section 8. In this embodiment, for example, a total of seven tanks 21 are arranged in the cargo loading section 8. The layout and the number of tanks 21 installed in the cargo loading section 8 are not limited in any way.
  • each tank 21 has, for example, a cylindrical shape extending in the horizontal direction (specifically, the stern direction). The tank 21 is not limited to a cylindrical shape but may be a spherical shape.
  • the upper supply line 32 and the lower supply line 33 are provided in each tank 21.
  • the upper supply line 32 reaches the inside of the tank 21 from the outside of the tank 21.
  • an opening 32a that opens to the upper part in the tank 21 is formed.
  • the upper part in the tank means a region in the tank 21 that is closer to the upper end of the tank 21 than the center of the tank 21 in the ship height direction (in other words, the vertical direction of the tank 21).
  • the top of the tank 21 can be mentioned.
  • the upper supply line 32 is provided with an on-off valve 32v. Further, a discharge line 35 is branched and connected to the upper supply line 32.
  • the lower supply line 33 reaches the inside of the tank 21 from the outside of the tank 21. At the tip of the lower supply line 33, an opening 33a that opens to the lower part in the tank 21 is formed.
  • the lower part in the tank 21 means a region in the tank 21 that is closer to the lower end of the tank 21 than the center of the tank 21 in the ship height direction, and as an example, the tank 21 The bottom of the can be raised.
  • the lower supply line 33 is provided with an on-off valve 33v.
  • discharge line configuration When the type of gas to be loaded into the tank 21 is switched, the discharge line 35 discharges the gas containing at least one of ammonia and carbon dioxide stored in the tank 21 to the outside of the tank 21.
  • One end side of the discharge line 35 branches from the upper supply line 32.
  • the discharge line 35 is provided with an on-off valve 35v.
  • the water tank 50 is provided in the hull 2 (see FIG. 1).
  • the water tank 50 may be, for example, a ballast tank provided in the hull 2.
  • Water W can be stored in the water tank 50.
  • the water W stored in the water tank 50 may be seawater.
  • the other end of the discharge line 35 is arranged in the water tank 50. As a result, the gas discharged from the tank 21 through the discharge line 35 is introduced into the water W in the water tank 50.
  • the water tank 50 illustrated in this embodiment is provided with a heating unit 52.
  • the heating unit 52 is configured to be able to heat the water W in the water tank 50.
  • components (carbon dioxide and ammonia) contained in the gas discharged from the tank cause a chemical reaction via water W, and the substance (for example, ammonium carbonate) produced by the chemical reaction is water in the water tank 50. It may be blended into W.
  • the heating unit 52 by heating the water W in the water tank 50 by the heating unit 52, it becomes possible to separate the components (carbon dioxide, ammonia and water) before the chemical reaction.
  • a separation gas discharge line 53 is connected to the water tank 50 illustrated in this embodiment.
  • the separated gas discharge line 53 makes it possible to discharge the gas containing the above-mentioned components separated by the heating unit 52 to the outside of the ship.
  • carbon dioxide gas Gc in which a part of liquefied carbon dioxide Lc is vaporized exists.
  • the liquefied carbon dioxide Lc may be loaded into the tank 21 through the upper supply line 32 with the on-off valve 32v open.
  • the liquefied ammonia La may be loaded into the tank 21 through the upper supply line 32 with the on-off valve 32v open.
  • the liquefied ammonia La in the tank 21 is discharged to an outboard liquefied ammonia recovery facility or the like.
  • the on-off valve 33v is opened, and for example, the liquefied ammonia La is sucked out from the tank 21 through the lower supply line 33 by a cargo pump (not shown).
  • the liquefied ammonia La in the tank 21 is discharged to the liquefied ammonia recovery facility or the like outside the ship through the lower supply line 33.
  • the ammonia gas Ga remains in the tank 21 as shown in FIG.
  • liquefied carbon dioxide Lc is supplied to the lower part of the tank 21.
  • the on-off valve 33v is opened and the liquefied carbon dioxide Lc is sent from the outside of the ship to the lower supply line 33.
  • the liquefied carbon dioxide Lc is loaded into the tank 21 through the opening 33a.
  • the liquefied carbon dioxide Lc has a higher specific density than the ammonia gas Ga in the tank 21. Therefore, the liquefied carbon dioxide Lc sent into the tank 21 is stored in the lower part of the tank 21.
  • Ammonia gas Ga is stored in the tank 21 above the liquefied ammonia La.
  • carbon dioxide gas Gc generated by vaporization of liquefied carbon dioxide Lc also accumulates in the upper part of the tank 21. That is, when the liquefied carbon dioxide Lc is supplied into the tank 21, a mixed gas Gm of ammonia gas Ga and carbon dioxide gas Gc is stored in the upper part of the tank 21.
  • the on-off valve 35v provided in the discharge line 35 is opened.
  • the mixed gas Gm of the ammonia gas Ga and the carbon dioxide gas Gc in the upper part of the tank 21 increases. It is pushed upward in the tank 21.
  • the pushed-up mixed gas Gm flows into the upper supply line 32 through the opening 32a opened at the upper part in the tank 21.
  • the mixed gas Gm that has flowed into the upper supply line 32 is introduced into the water W in the water tank 50 through the discharge line 35.
  • the produced ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate are stored in the water tank 50 in a state of being dissolved in the water W.
  • the ammonia gas Ga may not be sent to the water tank 50, but may be recovered by an ammonia gas recovery facility or the like provided outside the ship through the upper supply line 32.
  • the liquefied carbon dioxide Lc in the tank 21 is discharged to the liquefied carbon dioxide recovery facility or the like outside the ship through the lower supply line 33.
  • carbon dioxide gas Gc remains in the tank 21 as shown in FIG.
  • liquefied ammonia La is supplied to the lower part of the tank 21.
  • the on-off valve 33v is opened and the liquefied ammonia La is sent from the outside of the ship to the lower supply line 33.
  • the liquefied ammonia La is loaded into the tank 21 through the opening 33a.
  • the liquefied ammonia La has a higher specific density than the carbon dioxide gas Gc in the tank 21. Therefore, the liquefied ammonia La sent into the tank 21 is stored in the lower part of the tank 21.
  • the carbon dioxide gas Gc is stored in the tank 21 above the liquefied carbon dioxide Lc.
  • ammonia gas Ga generated by vaporization of liquefied ammonia La also accumulates in the upper part of the tank 21. That is, when the liquefied ammonia La is supplied into the tank 21, a mixed gas Gm of carbon dioxide gas Gc and ammonia gas Ga is stored in the upper part of the tank 21.
  • the on-off valve 35v provided in the discharge line 35 is opened.
  • the mixed gas Gm of the carbon dioxide gas Gc and the ammonia gas Ga in the upper part of the tank 21 becomes the tank 21. Pushed up inside.
  • the pushed-up mixed gas Gm flows into the upper supply line 32 through the opening 32a opened at the upper part in the tank 21.
  • the mixed gas Gm that has flowed into the upper supply line 32 is introduced into the water W in the water tank 50 through the discharge line 35.
  • the generated ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate are stored in the water tank 50 in a state of being dissolved in water W.
  • carbon dioxide gas Gc not mixed gas Gm
  • the gas Gc may not be sent to the water tank 50, but may be recovered as it is by a carbon dioxide recovery facility provided outside the ship, or may be discharged to the outside of the ship.
  • the on-off valves 33v and 35v are closed.
  • the liquefied gas loaded in the tank 21 can be replaced with the liquefied ammonia La from the liquefied carbon dioxide Lc.
  • the water W in the water tank 50 can be thermally decomposed by operating the heating unit 52.
  • the heating unit 52 When the heating unit 52 is operated, the water W in which ammonium carbonate or ammonium hydrogen carbonate is dissolved is heated.
  • ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate are thermally decomposed into ammonia, carbon dioxide and water W. These pyrolyzed ammonia and carbon dioxide are discharged to a processing facility or the like provided outside the ship through a separation gas discharge line 53 or the like.
  • the other of the liquefied ammonia La and the liquefied carbon dioxide Lc is supplied from the lower supply line 33, the gas vaporized from the other of the liquefied ammonia La and the liquefied carbon dioxide Lc, and the ammonia gas remaining in the tank 21.
  • It includes a discharge line 35 that discharges a mixed gas in which one of Ga and carbon dioxide gas Gc is mixed, and a water tank 50 into which the mixed gas discharged from the discharge line 35 is introduced.
  • a heating unit 52 that heats the water W in the water tank 50 and a separation gas discharge line 53 that discharges the gas separated from the water W by heating the water W in the heating unit 52. And have.
  • the gas such as carbon dioxide gas and ammonia gas can be separated from the water W by thermally decomposing the ammonium carbonate and the ammonium hydrogen carbonate dissolved in the water W.
  • the gas separated from the water W in the water tank 50 can be discharged from the separated gas discharge line 53, for example, regardless of the work situation of switching the gas type, the gas is discharged from the water W at an appropriate timing.
  • the separated gas can be processed.
  • the water tank 50 is provided with the heating unit 52, but the heating unit 52 may be provided in an outboard treatment facility or the like. In that case, the water W in the water tank 50 is discharged outboard with the components and products contained in the gas discharged from the discharge line 35 dissolved, and is treated by an outboard treatment facility or the like.
  • the discharge line 35 is branched and connected to the upper supply line 32 is illustrated, but the upper supply line 32 may be omitted and the discharge line 35 may be directly connected to the tank 21.
  • the case where liquefied ammonia La or liquefied carbon dioxide Lc is supplied into the tank 21 from the lower part of the tank 21 by the lower supply line 33 has been described, but the case is not limited to the lower part, for example, the upper part of the tank 21 or the like.
  • the liquefied ammonia La or the liquefied carbon dioxide Lc may be supplied into the tank 21 from the center.
  • the ship 1 includes a hull 2, a tank 21 provided in the hull 2 and storing one of ammonia and carbon dioxide, and ammonia and carbon dioxide in the tank 21.
  • a supply line 33 for supplying the other, one of the ammonia and carbon dioxide stored in the tank 21 when supplying the other of ammonia and carbon dioxide into the tank 21 through the supply line 33, and the supply line 33.
  • a discharge line 35 for discharging a mixed gas in which the other of ammonia and carbon dioxide supplied to the tank 21 is discharged, and water W is stored in the hull 2 and the discharge is performed.
  • a water tank 50 into which the mixed gas discharged from the line 35 is introduced is provided.
  • the ship 1 supplies the other of ammonia and carbon dioxide into the tank 21 in which one of ammonia and carbon dioxide is stored through the supply line 33. Then, the mixed gas in which ammonia and carbon dioxide are mixed is discharged from the discharge line 35. The mixed gas discharged from the tank 21 is sent to the water tank 50 through the discharge line 35.
  • water W for example, ammonium carbonate or ammonium hydrogen carbonate is produced as a product. This product dissolves in water W by being introduced into the water tank 50.
  • the mixed gas discharged from the tank 21 can be chemically reacted with the water W and stored in the water tank 50. Therefore, it is not necessary to discharge the gas or product discharged from the tank 21 outboard when switching the type of gas. That is, even when it is difficult to release the gas discharged from the tank 21 into the atmosphere, the gas type switching operation can be performed. As a result, the type of gas loaded in the tank 21 can be efficiently switched, and the labor and time required for the work of switching the type of gas can be suppressed.
  • the ship 1 according to the second aspect is the ship 1 of (1), and the heating unit 52 for heating the water W in the water tank 50 and the heating unit 52 heat the water W.
  • a separated gas discharge line 53 for discharging the gas separated from the water W is provided.
  • the water W in the water tank 50 in which the product is dissolved can be heated. Therefore, the gas such as carbon dioxide gas and ammonia gas can be separated from the water W by thermally decomposing the ammonium carbonate and the ammonium hydrogen carbonate dissolved in the water W. Further, since the gas separated from the water W in the water tank 50 can be discharged from the separated gas discharge line 53, for example, regardless of the work situation of switching the type of gas in the tank 21, at an appropriate timing. , The gas separated from the water W can be treated.

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Abstract

船舶は、船体と、前記船体内に設けられて、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンクと、前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する供給ラインと、前記供給ラインを通して前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンクに貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の一方と、前記供給ラインにより前記タンク内に供給されたアンモニア及び二酸化炭素の他方と、が混合された混合気体を排出する排出ラインと、前記船体内に設けられ、水が貯留されているとともに、前記排出ラインから排出された前記混合気体が導入される水タンクと、を備える。

Description

船舶
　本開示は、船舶に関する。
　本願は、２０１９年１２月１９日に日本に出願された特願２０１９－２２８９３４号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　液化ガスを運搬する船舶等には、液化ガスを貯留するタンクが設けられている。このようなタンクでは、メンテンナンス等によりタンク開放する際に、タンク内に残留した液化ガスと酸素とが接触しないように、まずタンク内に不活性なイナートガスを充満させ、その後、タンク内のイナートガスを大気等に置換する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３－１９３６５３号公報
　ところで、上記液化ガスを貯留するタンクにおいては、タンクに貯留するガスの種類を切り換える場合がある。この際、切換前にタンクに貯留されていた第一のガスの残留ガスと、切替後にタンクに貯留される第二のガスとの接触により不具合が生じる可能性がある。この不具合としては、例えば、第一のガスと第二のガスとが化学反応して、固形物等が生成されてしまうことが例示できる。また、第一のガスが第二のガスに混入し、切替後に、タンク内に第一のガスが残留してしまう可能性もある。そのため、タンクに貯留するガスの種類を切り換える場合には、特許文献１のイナートガスの場合と同様に、タンク内の第一のガスを不活性ガスに置換した後に、第二のガスをタンク内に積み込むような運用をする必要がある。
　しかしながら、上記したような手法では、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える際に、第一のガスのタンク外への払い出し、タンク内の不活性ガス等への置換、タンク内への第二のガスの積込、といった工程を順次実行する必要があるため、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間が掛かってしまう。また、タンク内の残留ガスの種類によっては、残留ガスをタンクから大気中に直接放出することができず、残留ガスの処理に手間が掛かることもある。
　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、タンク内に積み込むガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる船舶を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船体と、前記船体内に設けられて、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンクと、前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する供給ラインと、前記供給ラインを通して前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンクに貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の一方と、前記供給ラインにより前記タンク内に供給されたアンモニア及び二酸化炭素の他方と、が混合された混合気体を排出する排出ラインと、前記船体内に設けられ、水が貯留されているとともに、前記排出ラインから排出された前記混合気体が導入される水タンクと、を備える。
　本開示の船舶によれば、タンク内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、作業に要する手間と時間を抑えることができる。
本開示の実施形態に係る船舶の概略構成を示す平面図である。 本開示の実施形態に係る船舶が適用されるタンクにおいて、タンクに液化二酸化炭素を積み込んだ状態を示す側断面図である。 本開示の実施形態に係る船舶が適用されるタンクにおいて、タンクに液化アンモニアを積み込んだ状態を示す側断面図である。 本開示の実施形態に係る船舶において、液化アンモニアを払い出したタンクにアンモニアガスが残留した状態を示す側断面図である。 本開示の実施形態に係る船舶において、タンクに液化二酸化炭素を供給し、混合ガスが水タンクに送り込まれる状態を示す側断面図である。 本開示の実施形態に係る船舶において、液化二酸化炭素を払い出したタンクに二酸化炭素ガスが残留した状態を示す側断面図である。 本開示の実施形態に係る船舶において、タンクに液化アンモニアを供給し、混合ガスが水タンクに送り込まれる状態を示す側断面図である。
　以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図１～図７を参照して説明する。
（船舶の船体構成）
　図１、図２に示す本開示の実施形態の船舶１は、例えば、液化二酸化炭素と、液化アンモニアと、を選択的に運搬可能とされている。この船舶１は、船体２と、タンク２１と、上部供給ライン３２と、供給ラインとしての下部供給ライン３３と、排出ライン３５と、水タンク５０と、を少なくとも備えている。
（船体の構成）
　図１に示すように、船体２は、その外殻をなす、一対の舷側３Ａ，３Ｂと、船底（図示無し）と、甲板５と、を有している。舷側３Ａ，３Ｂは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備えている。船底（図示無し）は、これら舷側３Ａ，３Ｂを接続する船底外板を備えている。これら一対の舷側３Ａ，３Ｂ及び船底（図示無し）により、船体２の外殻は、船首尾方向Ｄａに直交する断面において、Ｕ字状を成している。この実施形態で例示する甲板５は、外部に露出する全通甲板である。船体２には、船尾２ｂ側の甲板５上に、居住区を有する上部構造７が形成されている。
　船体２内には、上部構造７よりも船首２ａ側に、貨物搭載区画（ホールド）８が形成されている。貨物搭載区画８は、甲板５に対して下方の船底（図示無し）に向けて凹み、上方に開口している。
（タンクの構成）
　タンク２１は、貨物搭載区画８内に、複数配置されている。この実施形態において、タンク２１は、貨物搭載区画８内に、例えば計７個が配置されている。貨物搭載区画８内におけるタンク２１のレイアウト、設置数は何ら限定するものではない。この実施形態において、各タンク２１は、例えば、水平方向（具体的には、船首尾方向）に延びる円筒状である。なお、タンク２１は、円筒状に限られるものではなく球形であってもよい。
（供給ラインの構成）
　図２に示すように、上部供給ライン３２、及び下部供給ライン３３は、各タンク２１に設けられている。
　上部供給ライン３２は、タンク２１の外部からタンク２１の内部に至っている。上部供給ライン３２の先端には、タンク２１内の上部に開口する開口部３２ａが形成されている。ここで、タンク内の上部とは、タンク２１内の領域のうち、船高さ方向（言い換えれば、タンク２１の上下方向）におけるタンク２１の中央よりもタンク２１の上端に近い側の領域を意味しており、一例として、タンク２１の頂部を挙げることができる。この上部供給ライン３２には、開閉弁３２ｖが設けられている。また、上部供給ライン３２には、排出ライン３５が分岐接続されている。
　下部供給ライン３３は、タンク２１の外部からタンク２１の内部に至っている。下部供給ライン３３の先端には、タンク２１内の下部に開口する開口部３３ａが形成されている。ここで、タンク２１内の下部とは、タンク２１内の領域のうち、船高さ方向におけるタンク２１の中央よりもタンク２１の下端に近い側の領域を意味しており、一例として、タンク２１の底部を挙げることができる。この下部供給ライン３３には、開閉弁３３ｖが設けられている。
（排出ラインの構成）
　排出ライン３５は、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１に貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の少なくとも一方を含む気体を、タンク２１の外部に排出する。排出ライン３５の一端側は、上部供給ライン３２から分岐している。この排出ライン３５には、開閉弁３５ｖが設けられている。
（水タンクの構成）
　水タンク５０は、船体２（図１参照）内に設けられている。水タンク５０は、例えば、船体２内に設けられたバラストタンクであってもよい。水タンク５０は、その内部に水Ｗが貯留可能とされる。水タンク５０に貯留される水Ｗは、海水であってもよい。水タンク５０内には、排出ライン３５の他端が配置されている。これにより、排出ライン３５を通してタンク２１から排出される気体が水タンク５０内の水Ｗに導入される。
　この実施形態で例示する水タンク５０には、加熱部５２が設けられている。加熱部５２は、水タンク５０内の水Ｗを加熱可能に構成されている。例えば、タンクから排出された気体に含まれる成分（二酸化炭素やアンモニア）が水Ｗを介して化学反応を起こして、その化学反応により生成された物質（例えば炭酸アンモニウム）が水タンク５０内の水Ｗに溶け込んでいる場合がある。この場合、加熱部５２により水タンク５０内の水Ｗを加熱することで、上記化学反応する前の成分（二酸化炭素、アンモニア及び水）に分離することが可能となる。
　さらに、この実施形態で例示する水タンク５０には、分離ガス排出ライン５３が接続されている。この分離ガス排出ライン５３によって、加熱部５２によって分離された上記成分を含む気体が、船外に排出可能になっている。
（タンクへの液化ガスの積込、及び払い出し）
　上記タンク２１には、液化二酸化炭素Ｌｃと、液化アンモニアＬａとの何れか一方が選択的に積み込まれる。
　船舶１は、液化二酸化炭素Ｌｃ、及び液化アンモニアＬａの何れか一方のみを繰り返し運搬する場合、以下のようにして、タンク２１への液化二酸化炭素の積込、又はタンク２１への液化アンモニアの積込を行う。
（タンクへの液化二酸化炭素の積込）
　図２に示すように、液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化二酸化炭素供給設備等から液化二酸化炭素Ｌｃが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込む。すると、液化二酸化炭素Ｌｃは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化二酸化炭素Ｌｃの一部が気化した二酸化炭素ガスＧｃが存在する。なお、液化二酸化炭素Ｌｃのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
（タンクへの液化アンモニアの積込）
　図３に示すように、液化アンモニアＬａをタンク２１に積み込むには、下部供給ライン３３に、船外の液化アンモニア供給設備等から液化アンモニアＬａが供給される配管（図示無し）を接続する。開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化アンモニアＬａを送り込む。すると、液化アンモニアＬａは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。このようにして、タンク２１内に液化アンモニアＬａが貯留される。また、タンク２１内の上部には、液化アンモニアＬａの一部が気化したアンモニアガスＧａが存在する。なお、液化アンモニアＬａのタンク２１への積込は、開閉弁３２ｖを開状態にし、上部供給ライン３２を通して行ってもよい。
（液化アンモニアから液化二酸化炭素へのガス置換）
　タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化アンモニアから液化二酸化炭素に置換する場合、まず、タンク２１内の液化アンモニアＬａを、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化アンモニアＬａを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化アンモニアＬａを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化アンモニアＬａが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化アンモニア回収設備等に払い出される。
　タンク２１内の液化アンモニアＬａを払い出した後には、図４に示すように、タンク２１内に、アンモニアガスＧａが残留している。
　続いて、図５に示すように、液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１の下部に供給する。液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１に供給するには、開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込む。液化二酸化炭素Ｌｃは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。液化二酸化炭素Ｌｃは、タンク２１内のアンモニアガスＧａよりも比重が大きい。このため、タンク２１内に送り込まれた液化二酸化炭素Ｌｃは、タンク２１の下部に貯留される。アンモニアガスＧａは、タンク２１内で、液化アンモニアＬａの上方に貯留される。また、タンク２１の上部には、液化二酸化炭素Ｌｃが気化することで生成された二酸化炭素ガスＧｃも溜まる。つまり、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを供給すると、タンク２１の上部には、アンモニアガスＧａと二酸化炭素ガスＧｃとの混合ガスＧｍが貯留される。
　上記のようにタンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込むときには、排出ライン３５に設けられた開閉弁３５ｖを開く。液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１の下部に供給し続けると、タンク２１内における液化二酸化炭素Ｌｃの量が増えるにしたがって、タンク２１の上部のアンモニアガスＧａと二酸化炭素ガスＧｃとの混合ガスＧｍは、タンク２１内で上方に押し上げられる。押し上げられた混合ガスＧｍは、タンク２１内の上部に開口した開口部３２ａから、上部供給ライン３２に流れ込む。上部供給ライン３２に流れ込んだ混合ガスＧｍは、排出ライン３５を通して水タンク５０内の水Ｗに導入される。
　すると、混合ガスＧｍに含まれる成分であるアンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素（ＣＯ２）は、水Ｗ中に放出され、水Ｗ（Ｈ２Ｏ）を介して化学反応を起こす。そして、この化学反応により固体の炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＣＯ３）や炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４・ＨＣＯ３）が生成される。生成された炭素アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗ中に溶け込んだ状態で水タンク５０内に貯留される。
　なお、タンク２１内に液化二酸化炭素Ｌｃを送り込みはじめた初期の段階で、タンク２１の上部から、混合ガスＧｍではなく、アンモニアガスＧａのみが上部供給ライン３２に排出されるのであれば、アンモニアガスＧａは、水タンク５０に送り込まず、上部供給ライン３２を通して船外に設けられたアンモニアガス回収設備等で回収しても良い。
　タンク２１内に、所定量の液化二酸化炭素Ｌｃが貯留されたら、開閉弁３３ｖ、３５ｖを閉状態にする。これにより、タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化アンモニアＬａから液化二酸化炭素Ｌｃに置換する作業が完了する。
（液化二酸化炭素から液化アンモニアへのガス置換）
　タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化二酸化炭素から液化アンモニアに置換する場合、まず、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出す。タンク２１内に貯留された液化二酸化炭素Ｌｃを払い出すには、開閉弁３３ｖを開状態にし、例えば、カーゴポンプ（図示無し）により下部供給ライン３３を通してタンク２１内から液化二酸化炭素Ｌｃを吸い出す。これにより、タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃが、下部供給ライン３３を通して、船外の液化二酸化炭素回収設備等に払い出される。
　タンク２１内の液化二酸化炭素Ｌｃを払い出した後、図６に示すように、タンク２１内には、二酸化炭素ガスＧｃが残留している。
　続いて、図７に示すように、タンク２１の下部に、液化アンモニアＬａを供給する。液化アンモニアＬａをタンク２１に供給するには、開閉弁３３ｖを開状態にし、船外から下部供給ライン３３に液化アンモニアＬａを送り込む。すると、液化アンモニアＬａは、開口部３３ａからタンク２１内に積み込まれる。
　液化アンモニアＬａは、タンク２１内の二酸化炭素ガスＧｃよりも比重が大きい。そのため、タンク２１内に送り込まれた液化アンモニアＬａは、タンク２１の下部に貯留される。二酸化炭素ガスＧｃは、タンク２１内で、液化二酸化炭素Ｌｃの上方に貯留される。また、タンク２１の上部には、液化アンモニアＬａが気化することで生成されたアンモニアガスＧａも溜まる。つまり、タンク２１内に液化アンモニアＬａを供給すると、タンク２１の上部には、二酸化炭素ガスＧｃとアンモニアガスＧａとの混合ガスＧｍが貯留される。
　上記のようにタンク２１内に液化アンモニアＬａを送り込むときには、排出ライン３５に設けられた開閉弁３５ｖを開く。液化アンモニアＬａをタンク２１の下部に供給し続けると、タンク２１内における液化アンモニアＬａの量が増えるにしたがって、タンク２１の上部の二酸化炭素ガスＧｃとアンモニアガスＧａとの混合ガスＧｍが、タンク２１内で上方に押し上げられる。押し上げられた混合ガスＧｍは、タンク２１内の上部に開口した開口部３２ａから、上部供給ライン３２に流れ込む。上部供給ライン３２に流れ込んだ混合ガスＧｍは、排出ライン３５を通して水タンク５０内の水Ｗに導入される。
　すると、混合ガスＧｍに含まれる成分であるアンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素（ＣＯ２）は、水Ｗ中に放出され、水Ｗ（Ｈ２Ｏ）を介して化学反応を起こす。そして、この化学反応により固体の炭酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＣＯ３）や炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４・ＨＣＯ３）が生成される。この生成された炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗに溶け込んだ状態で水タンク５０内に貯留される。
　なお、タンク２１内に液化アンモニアＬａを送り込みはじめた初期の段階で、タンク２１の上部から、混合ガスＧｍではなく、二酸化炭素ガスＧｃのみが上部供給ライン３２に排出されるのであれば、二酸化炭素ガスＧｃは、水タンク５０に送り込まず、そのまま船外に設けられた二酸化炭素回収設備等で回収したり、船外に放出したりしてもよい。
　タンク２１内に、所定量の液化二酸化炭素Ｌｃが貯留されたら、開閉弁３３ｖ、３５ｖを閉状態にする。これにより、タンク２１内に積み込む液化ガスを、液化二酸化炭素Ｌｃから液化アンモニアＬａに置換することができる。
（水タンク内の水の熱分解処理）
　上記のようにして、水タンク５０内の水Ｗは、加熱部５２を作動させることで熱分解処理を行うことができる。加熱部５２を作動させると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが溶け込んだ水Ｗが加熱される。水タンク５０内の水Ｗを、例えば５８℃以上に加熱すると、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが、アンモニアと二酸化炭素と水Ｗに熱分解される。これら熱分解されたアンモニア及び二酸化炭素は、分離ガス排出ライン５３等を通して船外に設けられた処理設備等に排出される。
（作用効果）
　上記実施形態の船舶１では、アンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方が残留した（貯留された）タンク２１と、タンク２１内に液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する下部供給ライン３３と、下部供給ライン３３から液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給する際に、液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方から気化した気体と、タンク２１内に残留しているアンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方の気体と、が混合された混合気体を排出する排出ライン３５と、排出ライン３５から排出された混合気体が導入される水タンク５０と、を備えている。
　このような構成では、アンモニアガスＧａ及び二酸化炭素ガスＧｃの一方が残留したタンク２１内に、下部供給ライン３３を通して液化アンモニアＬａ及び液化二酸化炭素Ｌｃの他方を供給すると、アンモニアと二酸化炭素とが混合された混合気体がタンク２１から排出される。この混合気体は、排出ライン３５を通して水タンク５０内に導入され、水Ｗ内に放出される。そして、タンク２１内でアンモニアと二酸化炭素と水とが接触することで化学反応が起こり、炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが生成される。これら炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムは、水Ｗに溶け込み貯留される。したがって、ガスの種類を切り替える際にタンク２１から排出される気体や生成物を、船外に排出する必要がなくなる。つまり、タンク２１から排出される気体を大気中に放出することが困難な場合であっても、ガスの種類の切替作業を行うことができる。その結果、タンク２１内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、ガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる。
　上記実施形態の船舶１では、更に、水タンク５０内の水Ｗを加熱する加熱部５２と、加熱部５２で水Ｗを加熱することで水Ｗから分離した気体を排出する分離ガス排出ライン５３と、を備えている。
　このような構成では、ガスの種類を切り替える際に、混合気体と水との化学反応によって生成された生成物の溶け込んでいる水タンク５０内の水Ｗを、加熱部５２で加熱することができる。そのため、水Ｗに溶け込んでいた炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムを熱分解させて、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の気体を水Ｗから分離することができる。そして、水タンク５０内の水Ｗから分離した気体を、分離ガス排出ライン５３から排出することができるので、例えば、ガスの種類を切り替える作業の状況に関わらず、適宜のタイミングで、水Ｗから分離した気体の処理を行うことができる。
（その他の実施形態）
　以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　なお、上記実施形態では、水タンク５０に加熱部５２を備えるようにしたが、加熱部５２は、船外の処理設備等に設けるようにしてもよい。その場合、水タンク５０内の水Ｗは、排出ライン３５から排出された気体に含まれる成分や生成物が溶け込んだまま、船外に排出し、船外の処理設備等で処理する。
　また、上記実施形態では、上部供給ライン３２に排出ライン３５が分岐接続されている場合を例示したが、上部供給ライン３２を省略してタンク２１に排出ライン３５を直接接続してもよい。
　さらに、上記実施形態では、下部供給ライン３３によりタンク２１の下部から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給する場合について説明したが、下部に限られず、例えば、タンク２１の上部や中央から液化アンモニアＬａ又は液化二酸化炭素Ｌｃをタンク２１内に供給するようにしてもよい。
＜付記＞
　実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る船舶１は、船体２と、前記船体２内に設けられて、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンク２１と、前記タンク２１内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する供給ライン３３と、前記供給ライン３３を通してタンク２１内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンク２１に貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の一方と、前記供給ライン３３により前記タンク２１ないに供給されたアンモニア及び二酸化炭素の他方と、が混合された混合気体を排出する排出ライン３５と、前記船体２内に設けられ、水Ｗが貯留されているとともに、前記排出ライン３５から排出された前記混合気体が導入される水タンク５０と、を備える。
　この船舶１は、タンク２１に積み込むガスの種類を切り換える場合、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンク２１内に、供給ライン３３を通してアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する。すると、排出ライン３５から、アンモニア及び二酸化炭素の混合された混合気体が排出される。このタンク２１から排出された混合気体は、排出ライン３５を通して水タンク５０に送り込まれる。タンク２１内に送り込まれた混合気体が水Ｗと接触することで、例えば炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムが生成物として生成される。この生成物は、水タンク５０に導入されることで水Ｗに溶け込む。
　このようにして、タンク２１に積み込むガスの種類を切り替える際に、タンク２１から排出される混合気体を水Ｗと化学反応させて、水タンク５０に貯留させることができる。したがって、ガスの種類を切り替える際にタンク２１から排出される気体や生成物を、船外に排出する必要がない。つまり、タンク２１から排出される気体を大気中に放出することが困難な場合であっても、ガスの種類の切替作業を行うことができる。その結果、タンク２１内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、ガスの種類を切り替える作業に要する手間と時間を抑えることができる。
（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶１であって、前記水タンク５０内の前記水Ｗを加熱する加熱部５２と、前記加熱部５２で前記水Ｗを加熱することで前記水Ｗから分離した気体を排出する分離ガス排出ライン５３と、を備える。
　これにより、上記生成物が溶け込んだ水タンク５０内の水Ｗを加熱することができる。そのため、水Ｗに溶け込んでいた炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウムを熱分解させて、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の気体を水Ｗから分離することができる。また、水タンク５０内の水Ｗから分離した気体を、分離ガス排出ライン５３から排出することができるので、例えば、タンク２１内のガスの種類を切り替える作業の状況に関わらず、適宜のタイミングで、水Ｗから分離した気体の処理を行うことができる。
　本開示の船舶によれば、タンク内に積み込むガスの種類の切替を効率良く行い、作業に要する手間と時間を抑えることができる。
１…船舶
２…船体
２ａ…船首
２ｂ…船尾
３Ａ、３Ｂ…舷側
５…甲板
７…上部構造
８…貨物搭載区画
２１…タンク
３２…上部供給ライン
３２ａ…開口部
３２ｖ…開閉弁
３３…供給ライン
３３…下部供給ライン（供給ライン）
３３ａ…開口部
３３ｖ…開閉弁
３５…排出ライン
３５ｖ…開閉弁
５０…水タンク
５２…加熱部
５３…分離ガス排出ライン
Ｄａ…船首尾方向
Ｇａ…アンモニアガス
Ｇｃ…二酸化炭素ガス
Ｇｍ…混合ガス
Ｌａ…液化アンモニア
Ｌｃ…液化二酸化炭素
Ｗ…水

Claims (2)

  1. 　船体と、
    　前記船体内に設けられて、アンモニア及び二酸化炭素の一方が貯留されたタンクと、
    　前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する供給ラインと、
    　前記供給ラインを通して前記タンク内にアンモニア及び二酸化炭素の他方を供給する際に、前記タンクに貯留されていたアンモニア及び二酸化炭素の一方と、前記供給ラインにより前記タンク内に供給されたアンモニア及び二酸化炭素の他方と、が混合された混合気体を排出する排出ラインと、
    　前記船体内に設けられ、水が貯留されているとともに、前記排出ラインから排出された前記混合気体が導入される水タンクと、
    　を備える船舶。
  2. 　前記水タンク内の前記水を加熱する加熱部と、
    　前記加熱部で前記水を加熱することで前記水から分離した気体を排出する分離ガス排出ラインと、を備える
    　請求項１に記載の船舶。
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