WO2022249792A1 - 船舶 - Google Patents

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WO2022249792A1
WO2022249792A1 PCT/JP2022/017995 JP2022017995W WO2022249792A1 WO 2022249792 A1 WO2022249792 A1 WO 2022249792A1 JP 2022017995 W JP2022017995 W JP 2022017995W WO 2022249792 A1 WO2022249792 A1 WO 2022249792A1
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ammonia
ammonia water
denitration
fuel
recovered
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大祐 山田
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三菱造船株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/12—Separation of ammonia from gases and vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/18—Ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Definitions

  • Vent posts for discharging combustible gas to the atmosphere outside the ship are provided on ships carrying combustible gas as fuel for ship propulsion and cargo.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which combustible gas remaining in piping of a gas engine driven by combustible gas (gas fuel) is purged with nitrogen gas or the like and released to the atmosphere through a vent post. It is In the above ships, it is being considered to carry ammonia as a gas fuel. Ammonia may not diffuse sufficiently when purged with an inert gas and vented to the atmosphere through a vent post.
  • ammonia reacts more easily with moisture in the air than other combustible gases such as methane gas and butane gas. As a result, it becomes mist-like (droplet-like) ammonia water, and its specific gravity becomes higher than that of the air.
  • Patent Document 2 discloses a recovery device that recovers ammonia from exhaust gas.
  • the recovery device disclosed in Patent Document 2 includes a dissolution tank for dissolving exhaust gas in water, and an ammonia water tank for storing ammonia water formed in the dissolution tank.
  • the ammonia water stored in the ammonia water tank is distilled, and the ammonia gas obtained by this distillation is dehumidified and liquefied to generate high-purity ammonia.
  • JP 2013-11332 A Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-7378
  • the present disclosure has been made in order to solve the above problems, and while enabling ammonia to be recovered as ammonia water, by reusing the recovered ammonia, the discharge of the recovered ammonia to the outside of the ship is suppressed, and a large hull is used. To provide a ship capable of suppressing decommissioning.
  • the ship of the present disclosure includes a combustion device that emits exhaust gas by burning fuel, an ammonia recovery unit that absorbs ammonia into water and recovers it as recovered ammonia water, and the ammonia recovery unit.
  • a recovered ammonia water tank for storing the recovered ammonia water recovered in
  • a denitration device for denitrifying the exhaust gas discharged from the combustion device
  • a denitration device for storing denitration ammonia water used as a reducing agent for the denitration device.
  • An ammonia water tank and a recovered ammonia water supply line for supplying the recovered ammonia water from the recovered ammonia water tank to the ammonia water tank for denitration are provided.
  • FIG. 1 is a side view of a vessel according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a diagram showing a piping system for fuel purging a vessel according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a diagram showing a piping system around a denitration ammonia water tank of the denitration apparatus according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a side view of a vessel according to an embodiment of the present disclosure;
  • FIG. (Vessel configuration) As shown in FIG. 1, the ship 1 of this embodiment includes a hull 2, an upper structure 4, a combustion device 8, an ammonia tank 10, a piping system 20, a vent post 30, an ammonia recovery section 60, A recovered ammonia water tank 70 is provided.
  • the ship type of the ship 1 is not limited to a specific one.
  • the ship type of the ship 1 can be exemplified by, for example, a liquefied gas carrier, a ferry, a RORO ship, a car carrier, and a passenger ship.
  • the hull 2 has a pair of sides 5A and 5B and a hull 6 that form its outer shell.
  • the shipboard sides 5A, 5B are provided with a pair of shipboard skins forming the starboard and port sides, respectively.
  • the ship's bottom 6 includes a ship's bottom shell plate that connects the sides 5A and 5B.
  • the pair of sides 5A and 5B and the bottom 6 form a U-shaped outer shell of the hull 2 in a cross section perpendicular to the fore-and-aft direction FA.
  • the hull 2 further includes an upper deck 7, which is a through deck arranged on the uppermost layer.
  • the superstructure 4 is formed on this upper deck 7 .
  • a living quarter and the like are provided in the upper structure 4 .
  • a cargo space (not shown) for loading cargo is provided in the hull 2 on the bow 3a side in the fore-aft direction FA from the superstructure 4 and below the upper deck 7. ing.
  • the combustion device 8 is a device that generates thermal energy by burning fuel, and is provided inside the hull 2 described above.
  • Examples of the combustion device 8 include an internal combustion engine used as a main engine for propelling the ship 1, an internal combustion engine used as a generator for supplying electricity to the ship, a boiler for generating steam as a working fluid, and the like.
  • the combustion device 8 of the present embodiment uses ammonia (hereinafter referred to as fuel ammonia) as fuel.
  • the ammonia tank 10 stores liquefied ammonia as fuel ammonia.
  • the ammonia tank 10 exemplified in this embodiment is installed on the upper deck 7 on the stern 3b side of the superstructure 4.
  • the ammonia tank 10 is arranged on the upper deck 7 on the stern 3b side of the superstructure 4. not limited to above.
  • a piping system 20 connects the combustion device 8 and the ammonia tank 10 .
  • the piping system 20 supplies fuel ammonia stored in the ammonia tank 10 to the combustion device 8 .
  • the vent post 30 for example, guides gas such as vent gas discharged from the cargo tank above the upper deck 7 and releases it into the atmosphere.
  • the vent post 30 of this embodiment is provided on the upper deck 7 and extends upward from the upper deck 7 .
  • the vent post 30 has a tubular shape extending in the vertical direction Dv and has an open top.
  • the ammonia recovery unit 60 causes water to absorb the ammonia to be recovered and recovers it as recovered ammonia water.
  • the ammonia recovery section 60 of the present embodiment is arranged on the upper deck 7 on the stern 3b side of the ammonia tank 10 .
  • a so-called scrubber can be used, in which water is injected into a gas containing ammonia so that the water absorbs the ammonia.
  • Water (for example, fresh water) stored in a water tank (not shown) provided in the hull 2 is supplied to the ammonia recovery unit 60 .
  • the ammonia recovery unit 60 is not limited to the above configuration and arrangement as long as it can absorb ammonia into water and recover it as recovered ammonia water.
  • the recovered ammonia water tank 70 stores the recovered ammonia water recovered by the ammonia recovery unit 60 .
  • the recovered ammonia water tank 70 in this embodiment is arranged in the hull 2 below the upper deck 7 where the ammonia recovery section 60 is installed. Note that the recovered ammonia water tank 70 is not limited to the above arrangement as long as it can recover the ammonia recovered by the ammonia recovery unit 60 as recovered ammonia water.
  • FIG. 2 is a diagram showing a piping system for fuel purging of a ship according to an embodiment of the present disclosure.
  • the ship 1 of this embodiment includes an ammonia buffer tank 40 that temporarily stores fuel ammonia supplied from the ammonia tank 10 .
  • the ammonia buffer tank 40 is installed in the middle of the piping system 20 between the ammonia tank 10 and the combustion device 8 .
  • the piping system 20 includes a fuel ammonia supply line 85 (see FIG. 3), a supply pipe 21, a return pipe 22, and on-off valves 23 and 24, which will be described later.
  • An inert gas supply device 50 and an ammonia recovery unit 60 are connected to the piping system 20, respectively.
  • the supply pipe 21 and the return pipe 22 connect the ammonia buffer tank 40 and the combustion device 8, respectively.
  • a supply pipe 21 supplies fuel ammonia from the ammonia buffer tank 40 to the combustion device 8 .
  • the return pipe 22 returns surplus fuel ammonia that has not been used as fuel in the combustion device 8 to the ammonia buffer tank 40 .
  • the supply pipe 21 is provided with an ammonia pressurizing pump 93 and an ammonia heat exchanger 94 (see FIG. 3), which will be described later, but are not shown in FIG.
  • the on-off valve 23 is provided on the supply pipe 21 .
  • the on-off valve 24 is provided on the return pipe 22 . These on-off valves 23 and 24 are always open when the combustion device 8 is in operation. On the other hand, the on-off valves 23 and 24 are closed when the combustion device 8 is stopped. By closing these on-off valves 23 and 24, the flow paths formed inside the supply pipe 21 and the return pipe 22 are blocked.
  • the inert gas supply device 50 performs so-called purging, in which the fuel ammonia in the distribution route R through which the fuel ammonia as the fuel of the combustion device 8 flows is replaced with an inert gas such as dry nitrogen.
  • the inert gas supply device 50 includes an inert gas supply section 51 , an inert gas supply pipe 52 and an inert gas supply valve 53 .
  • the inert gas for example, an inert gas generated inside the hull 2 by an inert gas generator (not shown), or an inert gas stored in advance in an inert gas tank (not shown) provided in the hull 2 can be used.
  • the inert gas may be any gas that does not chemically react when it comes into contact with the fuel ammonia.
  • the inert gas supply unit 51 supplies inert gas to the inert gas supply pipe 52 .
  • the inert gas supply pipe 52 connects the inert gas supply section 51 and the distribution route R. More specifically, the inert gas supply pipe 52 connects the inert gas supply section 51 and the purge target region 20p of the flow path R.
  • the purge target region 20p in the present embodiment includes the supply pipe 21 closer to the combustion device 8 than the on-off valve 23, the return pipe 22 closer to the combustion device 8 than the on-off valve 24, and the flow path formed in the combustion device 8. is R.
  • the inert gas supply pipe 52 exemplified in this embodiment is connected to the purge target region 20p of the supply pipe 21 in the purge target region 20p.
  • the inert gas supply valve 53 is provided on the inert gas supply pipe 52 .
  • the inert gas supply valve 53 is normally closed to block the supply of inert gas from the inert gas supply unit 51 to the purge target region 20p.
  • the normal time is when the fuel ammonia can be supplied to the combustion device 8, such as when the combustion device 8 is in operation.
  • the on-off valves 23 and 24 are opened, allowing fuel ammonia to be supplied from the ammonia buffer tank 40 to the combustion device 8 through the supply pipe 21, and excess fuel ammonia is discharged from the combustion device 8 to the ammonia buffer tank 40. returned to
  • the inert gas supply valve 53 is opened from the closed state at the time of fuel switching of the combustion device 8, emergency stop, or the like. In other words, when the fuel ammonia remaining in the purge target region 20p is purged, the closed state is operated to the open state.
  • the on-off valve 23 is closed and the supply pipe 21 is shut off. As a result, the supply of fuel ammonia from the ammonia buffer tank 40 to the combustion device 8 is stopped.
  • the inert gas supply valve 53 is opened from the closed state, the inert gas can be supplied from the inert gas supply unit 51 to the purge target region 20p.
  • the on-off valve 24 is closed and the return pipe 22 is blocked.
  • the on-off valve 24 is closed when most of the remaining fuel ammonia has been collected in the ammonia buffer tank 40 .
  • Such a state can be detected using, for example, various sensors and timers.
  • the configuration is not limited to this.
  • the on-off valves 23 and 24 may be closed at the same time to shut off the supply pipe 21 and the return pipe 22 at the same time, and then the inert gas may be supplied by the inert gas supply section 51 .
  • the vent pipe 38 guides the inert gas supplied by the inert gas supply device 50 and the fuel ammonia remaining in the distribution route R to the outside. Fuel ammonia flows into the vent pipe 38 together with the inert gas, so that the fuel ammonia in the purge target region 20p (distribution route R) is replaced with the inert gas.
  • the vent pipe 38 of this embodiment includes an upstream vent pipe 38A and a downstream vent pipe 38B.
  • the upstream vent pipe 38A connects the purge target region 20p of the recovery pipe 71 (distribution route R) and the ammonia recovery section 60 .
  • the upstream vent pipe 38A illustrated in this embodiment is connected to the return pipe 22 .
  • the downstream vent pipe 38B connects the ammonia recovery section 60 and the vent post 30 . That is, the mixed fluid of the inert gas and the fuel ammonia flows through the upstream vent pipe 38A, and the remaining fluid from which the fuel ammonia is collected by the ammonia recovery unit 60 flows through the downstream vent pipe 38B. becomes.
  • the ammonia recovery unit 60 in this embodiment is connected to a recovered ammonia water tank 70 via a recovery pipe 71 .
  • the recovery pipe 71 is provided with a recovery pipe opening/closing valve 72 .
  • the ammonia water generated in the ammonia recovery unit 60 moves to the recovered ammonia water tank 70 through the recovery pipe 71 when the recovery pipe opening/closing valve 72 is opened.
  • the ammonia water generated by the ammonia recovery unit 60 can flow down to the recovered ammonia water tank 70 by its own weight. It's becoming
  • FIG. 3 is a diagram showing a piping system around a denitration ammonia water tank of the denitration apparatus according to the embodiment of the present disclosure.
  • the ship 1 of the present embodiment includes an exhaust pipe 80, a denitration device 81, a denitration ammonia water tank 82, a denitration ammonia water supply line 83, a recovered ammonia water supply line 84, and a fuel ammonia supply line 85 .
  • the exhaust pipe 80 guides the exhaust gas G discharged from the combustion device 8 to the outside of the hull 2 .
  • the exhaust gas G immediately after being discharged from the combustion device 8 flowing through the exhaust pipe 80 contains nitrogen oxides.
  • the denitration device 81 denitrates the exhaust gas G discharged from the combustion device 8 .
  • This denitration device 81 is a selective catalytic reduction denitration device (SCR), and converts nitrogen oxides into nitrogen and water with a catalyst.
  • SCR selective catalytic reduction denitration device
  • This denitrification device 81 is provided in the middle of the exhaust pipe 80 and brings the exhaust gas G sprayed with ammonia water for denitrification into contact with a catalyst (not shown).
  • the denitration-treated exhaust gas G is released into the atmosphere through, for example, a funnel (not shown) provided on the hull 2 .
  • the denitration ammonia water tank 82 stores the denitration ammonia water used in the denitration device 81 .
  • the ammonia water for denitration is ammonia water adjusted to a predetermined ammonia concentration (for example, several tens of percent) required for use as a reducing agent in the denitration device 81 .
  • the denitration ammonia water tank 82 of the present embodiment includes a circulation pipe 86 for stirring the denitration ammonia water and a stirring pump 87 . Further, the circulation pipe 86 is provided with a concentration meter 88 for measuring the ammonia concentration of the denitration ammonia water stored in the denitration ammonia water tank 82 .
  • the denitration ammonia water tank 82 may be provided with a water level gauge or the like so as to measure the storage amount of the denitration ammonia water.
  • the circulation pipe 86 and the stirring pump 87 may not be provided, and a stirrer of another method may be provided in the ammonia water tank 82 for denitration.
  • the structure for stirring the ammonia water for denitration may be provided as required, and may be omitted, for example.
  • the concentration meter 88 for measuring the ammonia concentration of the ammonia water for denitration may be provided in the tank 82 for ammonia water for denitration.
  • the denitration ammonia water supply line 83 forms a flow path for supplying the denitration ammonia water stored in the denitration ammonia water tank 82 to the denitration device 81 .
  • a denitration ammonia water pump 89 is provided in the denitration ammonia water supply line 83 .
  • the recovered ammonia water supply line 84 forms a flow path for supplying the recovered ammonia water from the recovered ammonia water tank 70 to the denitration ammonia water tank 82 .
  • a recovered ammonia water pump 90 is provided in the recovered ammonia water supply line 84 .
  • the ammonia concentration of the recovered ammonia water stored in the recovered ammonia water tank 70 is lower than the ammonia concentration of the denitrifying ammonia water (for example, about several ppm to several percent).
  • the fuel ammonia supply line 85 is a first line 85A that supplies the fuel ammonia stored in the ammonia tank 10 to the ammonia buffer tank 40, and the fuel ammonia stored in the ammonia tank 10 is supplied to the ammonia water tank 82 for denitration. and a second line 85B.
  • the fuel ammonia is liquefied ammonia. Therefore, the ammonia concentration of the fuel ammonia is higher than the ammonia concentration of the recovered ammonia water.
  • the second line 85B is branched and connected to the first line 85A.
  • the ammonia tank 10 and the denitration ammonia water tank 82 may be connected.
  • the second line 85B in this embodiment is provided with a flow control valve 91 capable of adjusting the flow rate of fuel ammonia flowing from the first line 85A to the second line 85B.
  • the flow control valve 91 can gradually adjust the valve opening from the fully closed state to the fully open state.
  • the valve opening degree of the flow control valve 91 may be manually operated by an operator, but for example, it may be automatically adjusted by a control device (not shown) based on the ammonia concentration measurement result by the concentration meter 88. You may make it
  • the first line 85A in this embodiment is provided with a feed pump 92 that feeds the fuel ammonia toward the combustion device 8 on the side closer to the ammonia tank 10 than the branch point P1 of the second line 85B.
  • the second line 85B illustrated in this embodiment branches off from the first line 85A between the feed pump 92 and the ammonia buffer tank 40 .
  • a pump for feeding the fuel ammonia toward the ammonia water tank 82 for denitration may be provided in the second line 85B.
  • the supply pipe 21 of this embodiment is provided with an ammonia pressure pump 93 and an ammonia heat exchanger 94, which are not shown in FIG.
  • the ammonia pressurizing pump 93 pressurizes the fuel ammonia supplied from the ammonia buffer tank 40 to the combustion device 8 .
  • Ammonia heat exchanger 94 adjusts the temperature of the fuel ammonia pressurized by this ammonia pressurization pump 93 .
  • the ammonia buffer tank 40 and the ammonia recovery section 60 of the present embodiment are connected by a buffer tank vent pipe 95 so that the vent gas of the ammonia buffer tank 40 can be supplied to the ammonia recovery section 60 .
  • the ammonia contained in the vent gas of the ammonia buffer tank 40 can also be recovered in the ammonia recovery section 60 .
  • the ship 1 of the above-described embodiment includes a combustion device 8 that emits exhaust gas G by burning fuel, an ammonia recovery unit 60 that absorbs ammonia into water and recovers it as recovered ammonia water, and an ammonia recovery unit 60.
  • a recovered ammonia water tank 70 for storing the recovered ammonia water
  • a denitration device 81 for denitrifying the exhaust gas G discharged from the combustion device 8
  • An ammonia water tank 82 and a recovered ammonia water supply line 84 for supplying the recovered ammonia water of the recovered ammonia water tank 70 to the ammonia water tank 82 for denitration are provided.
  • the recovered ammonia water recovered by the ammonia recovery unit 60 can be supplied to the denitration ammonia water tank 82 through the recovered ammonia water supply line 84 . Therefore, the ammonia water for denitration can be generated using the recovered ammonia water in the ammonia water tank 82 for denitration, and the ammonia water for denitration in the ammonia water tank 82 for denitration can be used as a reducing agent for the denitration device 81 . As a result, since the recovered ammonia water can be effectively used, equipment for treating the recovered ammonia water becomes unnecessary, and it is possible to suppress an increase in the size of the hull 2 while allowing ammonia to be recovered as ammonia water.
  • the ship 1 of the above embodiment further includes an ammonia tank 10 storing fuel ammonia, which is the fuel of the combustion device 8, and a fuel ammonia supply line 85 for supplying the fuel ammonia in the ammonia tank 10 to the ammonia water tank 82 for denitration. , is equipped with Therefore, the recovered ammonia water supplied to the denitration ammonia water tank 82 is mixed with fuel ammonia having a higher ammonia concentration than the denitration ammonia water to generate denitration ammonia water having a higher ammonia concentration than the recovered ammonia water. can do.
  • the combustion device 8 of the ship 1 of the above-described embodiment is the main engine that propels the hull 2, and the ship 1 supplies inert gas to the distribution route through which the fuel of the main engine flows to remove fuel ammonia remaining in the distribution route.
  • a purge inert gas supply 50 is provided.
  • the ammonia recovery unit 60 absorbs the purged fuel ammonia in water and recovers it as recovered ammonia water. That is, when the ship 1 is a so-called ammonia-fueled ship that uses ammonia as fuel, the fuel ammonia remaining in the distribution route R can be purged and recovered as recovered ammonia water by the ammonia recovery unit 60 .
  • this recovered ammonia water is used as part of the ammonia water for denitration for denitrifying the exhaust gas G of the main engine, the purged fuel ammonia for the main engine is used as a reducing agent for the denitration device 81 for the main engine. Effective utilization is possible. Therefore, compared with the case of separately preparing ammonia for generating the ammonia water for denitration, the cost of generating the ammonia water for denitration can be reduced.
  • the fuel ammonia can be diluted with the recovered ammonia water, the amount of water used in the fresh water tank provided in the hull 2 can be reduced when generating the ammonia water for denitration. It becomes possible to prepare the amount of fresh water used. Therefore, it is possible to suppress the capacity of the fresh water tank and the capacity of the fresh water generator, and it is possible to suppress the enlargement of the hull 2 .
  • the combustion device 8 may be a device that burns fuel and emits the exhaust gas G.
  • a combustion device that burns a fuel other than ammonia and emits the exhaust gas G or a combustion device that burns ammonia and a fuel other than ammonia. It may be a combustion device that can switch between.
  • the fuel ammonia in the ammonia tank 10 is supplied to the ammonia water tank 82 for denitration.
  • liquefied ammonia may be supplied to the ammonia water tank 82 for denitration from a tank provided separately from the ammonia tank 10 .
  • the ship 1 includes a combustion device 8 that emits an exhaust gas G by burning fuel, an ammonia recovery unit 60 that absorbs ammonia into water and recovers it as recovered ammonia water, and the ammonia A recovered ammonia water tank 70 for storing the recovered ammonia water recovered by the recovery unit 60, a denitrification device 81 for denitrifying the exhaust gas G discharged from the combustion device 8, and denitration used as a reducing agent for the denitration device 81 and a denitration ammonia water supply line 84 for supplying the denitration ammonia water tank 82 with the denitration ammonia water tank 82 for storing the denitration ammonia water.
  • the combustion device 8 include an internal combustion engine and a boiler that are used for the main engine and the generator, respectively.
  • the recovered ammonia water recovered by the ammonia recovery unit 60 can be supplied to the denitration ammonia water tank 82 through the recovered ammonia water supply line 84 . Therefore, the ammonia water for denitration can be generated using the recovered ammonia water in the ammonia water tank 82 for denitration, and the ammonia water for denitration in the ammonia water tank 82 for denitration can be used as a reducing agent for the denitration device 81 . As a result, since the recovered ammonia water can be effectively used, equipment for treating the recovered ammonia water becomes unnecessary, and it is possible to suppress an increase in the size of the hull 2 while allowing ammonia to be recovered as ammonia water.
  • a ship 1 according to a second aspect is the ship 1 of (1), which includes an ammonia tank 10 storing fuel ammonia, which is the fuel of the combustion device 8, and the fuel ammonia in the ammonia tank 10. to the ammonia water tank 82 for denitration.
  • the recovered ammonia water supplied to the denitration ammonia water tank 82 is mixed with fuel ammonia having an ammonia concentration higher than that of the denitration ammonia water, and the ammonia concentration is higher than that of the recovered ammonia water. Ammonia water for denitration can be generated.
  • the ship 1 according to the third aspect is the ship 1 of (1) or (2), wherein the combustion device 8 is the main engine that propels the hull 2, and the fuel of the main engine is distributed.
  • An inert gas supply device 50 is provided for supplying an inert gas to the route R to purge the fuel ammonia remaining in the distribution route R, and the ammonia recovery unit 60 causes water to absorb the purged fuel ammonia. and recover as ammonia water.
  • the fuel ammonia remaining in the distribution route R can be purged and recovered as recovered ammonia water by the ammonia recovery unit 60 . Since this recovered ammonia water is used as part of the ammonia water for denitration for denitrifying the exhaust gas G of the main engine, the purged fuel ammonia for the main engine is used as a reducing agent for the denitration device 81 for the main engine. Effective utilization is possible. Therefore, compared with the case of separately preparing ammonia for generating the ammonia water for denitration, the cost of generating the ammonia water for denitration can be reduced.
  • inert gas supply pipe 53 ...Inert gas supply valve 60 ...Ammonia recovery unit 70...Recovered ammonia water tank 71...Recovery pipe 72...Recovery pipe opening/closing valve 80...Exhaust pipe 81...Denitrification device 82...Denitration ammonia water tank 83...Denitration ammonia water supply line 84...Recovered ammonia water supply line 85...Fuel ammonia supply line 85A...First line 85B...Second line 86...Circulation pipe 87...Agitating pump 88...Concentration meter 89...Ammonia water pump for denitrification 90...Recovered ammonia water pump 91... Flow control valve 92... Feeding pump 93... Ammonia pressure pump 94... Ammonia heat exchanger 95... Vent pipe for buffer tank G... Exhaust gas R... Distribution route

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Abstract

船舶は、燃料を燃焼させることで排ガスを排出する燃焼装置と、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、前記アンモニア回収部で回収された回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンクと、前記燃焼装置から排出される排ガスに脱硝処理を施す脱硝装置と、前記脱硝装置の触媒としての脱硝用アンモニア水を貯留する脱硝用アンモニア水タンクと、前記回収アンモニア水タンクの前記回収アンモニア水を前記脱硝用アンモニア水タンクに供給する回収アンモニア水供給ラインと、を備えている。

Description

船舶
　本開示は、船舶に関する。
　本願は、２０２１年５月２４日に日本に出願された特願２０２１－０８６８３７号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　船舶推進用の燃料や、貨物として可燃性ガスを搭載する船舶には、可燃性ガスを船外の大気中に排出するためのベントポストが設けられている。例えば、特許文献１には、可燃性ガス（ガス燃料）により駆動されるガスエンジンの配管内等に残る可燃性ガスを、窒素ガス等でパージし、ベントポストを介して大気開放する構成が開示されている。
　上記船舶にあっては、ガス燃料としてアンモニアを搭載することが検討されている。アンモニアは、不活性ガスによりパージしてベントポストを介して大気に放出しても十分に拡散しない可能性が有る。このようにアンモニアが大気中に拡散し難い理由の一つとしては、アンモニアが、メタンガス、ブタンガス等の他の可燃性ガスに比較すると、空気中の水分と反応しやすく、空気中の水分と反応して霧状（液滴状）のアンモニア水となり、大気よりも比重が大きくなることが挙げられる。
　その一方で、特許文献２には、排出ガスからアンモニアを回収する回収装置が開示されている。この特許文献２に開示された回収装置は、排出ガスを水に溶解させる溶解槽と、溶解槽で形成したアンモニア水を貯留するアンモニア水タンクと、を備えている。そして、この特許文献２の回収装置では、アンモニア水タンクに貯留されたアンモニア水を蒸留し、この蒸留により得られたアンモニアガスを除湿して液化することで高純度のアンモニアを生成している。
特開２０１３－１１３３２号公報 特開２００８－７３７８号公報
　しかしながら、特許文献２のような回収装置を船舶に適用するには、船体内に設置スペースを別途確保しなければならず、船体の大型化につながるという課題が有る。
　また、上記特許文献２の溶解装置に戻される水には、少量のアンモニアが含まれているため、このアンモニアを分離した水も、海洋汚染防止等の理由により、船外に放出できない。例えば、アンモニア水タンク内のアンモニア水量が上限を超える等した場合に、水に含まれるアンモニアを中和や希釈してから船外に排出する必要が生じ、中和や希釈用の装置が別途必要になるという課題が有る。
　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、アンモニアをアンモニア水として回収可能としつつ、回収アンモニアを再利用する事で回収アンモニアの船外への排出を抑え、船体の大型化を抑えることができる船舶を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本開示の船舶は、燃料を燃焼させることで排ガスを排出する燃焼装置と、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、前記アンモニア回収部で回収された回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンクと、前記燃焼装置から排出される排ガスに脱硝処理を施す脱硝装置と、前記脱硝装置の還元剤として用いる脱硝用アンモニア水を貯留する脱硝用アンモニア水タンクと、前記回収アンモニア水タンクの前記回収アンモニア水を前記脱硝用アンモニア水タンクに供給する回収アンモニア水供給ラインと、を備えている。
　本開示の船舶によれば、アンモニアをアンモニア水として回収しつつ、回収アンモニアを再利用する事で回収アンモニアの船外への排出を抑え、船体の大型化を抑えることが可能となる。
本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。 本開示の実施形態に係る船舶の燃料パージを行う配管系統を示す図である。 本開示の実施形態に係る脱硝装置の脱硝用アンモニア水タンク周りの配管系統を示す図である。
　以下、本開示の実施形態に係る船舶について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。
（船舶の構成）
　図１に示すように、この実施形態の船舶１は、船体２と、上部構造４と、燃焼装置８と、アンモニアタンク１０と、配管系統２０と、ベントポスト３０と、アンモニア回収部６０と、回収アンモニア水タンク７０と、を備えている。船舶１の船種は、特定のものに限られない。船舶１の船種は、例えば液化ガス運搬船、フェリー、ＲＯＲＯ船、自動車運搬船、客船等を例示できる。
　船体２は、その外殻をなす、一対の舷側５Ａ，５Ｂと、船底６と、を有している。舷側５Ａ，５Ｂは、左右舷側をそれぞれ形成する一対の舷側外板を備える。船底６は、これら舷側５Ａ，５Ｂを接続する船底外板を備える。これら一対の舷側５Ａ，５Ｂ及び船底６により、船体２の外殻は、船首尾方向ＦＡに直交する断面において、Ｕ字状を成している。
　船体２は、最も上層に配置される全通甲板である上甲板７を更に備えている。上部構造４は、この上甲板７上に形成されている。上部構造４内には、居住区等が設けられている。本実施形態の船舶１では、例えば、上部構造４よりも船首尾方向ＦＡの船首３ａ側で且つ上甲板７よりも下方の船体２内に、貨物を搭載するカーゴスペース（図示無し）が設けられている。
　燃焼装置８は、燃料を燃焼させることで熱エネルギーを発生させる装置であり、上記の船体２内に設けられている。燃焼装置８としては、船舶１を推進させるための主機に用いられる内燃機関、船内に電気を供給する発電機等に用いられる内燃機関、作動流体としての蒸気を発生させるボイラー等を例示できる。本実施形態の燃焼装置８は、燃料としてアンモニア（以下、燃料アンモニアと称する）を用いている。
　アンモニアタンク１０は、燃料アンモニアとして液化アンモニアを貯留している。本実施形態で例示するアンモニアタンク１０は、上部構造４よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に設置されているが、アンモニアタンク１０の配置は、上部構造４よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に限られない。
　配管系統２０は、燃焼装置８とアンモニアタンク１０とを接続している。配管系統２０は、アンモニアタンク１０に貯留された燃料アンモニアを燃焼装置８に供給している。
　ベントポスト３０は、例えば、カーゴタンクから排出されたベントガス等のガスを、上甲板７よりも上方へ導いて大気中へ放出する。本実施形態のベントポスト３０は、上甲板７上に設けられ、上甲板７から上方に向かって延びている。ベントポスト３０は、上下方向Ｄｖに延びる筒状をなしており、その上部が開口している。
　アンモニア回収部６０は、回収対象のアンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収する。本実施形態のアンモニア回収部６０は、アンモニアタンク１０よりも船尾３ｂ側の上甲板７上に配置されている。アンモニア回収部６０としては、例えば、アンモニアを含む気体に対して水を噴射することでアンモニアを水に吸収させる、いわゆるスクラバーを用いることができる。このアンモニア回収部６０には、船体２内に設けられた水タンク（図示せず）に貯留された水（例えば、清水）が供給される。なお、アンモニア回収部６０は、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収できる構成であればよく、上記構成や配置に限られない。
　回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０で回収された回収アンモニア水を貯留する。本実施形態における回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０の設置された上甲板７よりも下方の船体２内に配置されている。なお、回収アンモニア水タンク７０は、アンモニア回収部６０で回収したアンモニアを回収アンモニア水として回収できる構成であればよく、上記配置に限られない。
（パージに係る配管系統の構成）
　図２は、本開示の実施形態に係る船舶の燃料パージを行う配管系統を示す図である。
　図２に示すように、本実施形態の船舶１は、アンモニアタンク１０から供給された燃料アンモニアを一時的に貯留するアンモニアバッファータンク４０を備えている。アンモニアバッファータンク４０は、アンモニアタンク１０と燃焼装置８との間の配管系統２０の途中に設置されている。配管系統２０は、後述する燃料アンモニア供給ライン８５（図３参照）と、供給管２１と、リターン管２２と、開閉弁２３，２４と、をそれぞれ備えている。配管系統２０には、不活性ガス供給装置５０と、アンモニア回収部６０と、がそれぞれ接続されている。
　供給管２１及びリターン管２２は、それぞれ、アンモニアバッファータンク４０と燃焼装置８とを接続している。供給管２１は、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８に燃料アンモニアを供給する。リターン管２２は、燃焼装置８で燃料として用いられずに残った余剰の燃料アンモニアをアンモニアバッファータンク４０に戻す。なお、供給管２１には、後述するアンモニア加圧ポンプ９３及びアンモニア熱交換器９４（図３参照）が設けられているが、図２においては図示を省略している。
　開閉弁２３は、供給管２１に設けられている。開閉弁２４は、リターン管２２に設けられている。これら開閉弁２３，２４は、燃焼装置８の稼働時に常時開放状態とされる。その一方で、開閉弁２３，２４は、燃焼装置８の停止時等に閉塞状態とされる。これら開閉弁２３，２４が閉塞状態にされることで、供給管２１及びリターン管２２の内部に形成された流路が遮断される。
　不活性ガス供給装置５０は、燃焼装置８の燃料としての燃料アンモニアが流通する流通経路Ｒの燃料アンモニアを乾燥窒素等の不活性ガスに置き換える、いわゆるパージを行う。不活性ガス供給装置５０は、不活性ガス供給部５１と、不活性ガス供給管５２と、不活性ガス供給弁５３と、を備えている。不活性ガスとしては、例えば、不活性ガス生成装置（不図示）により船体２の内部で生成した不活性ガスや、船体２に設けられた不活性ガスタンク（不図示）に予め貯留した不活性ガスを用いることができる。なお、不活性ガスは、燃料アンモニアに接触した際に化学反応しない気体であればよい。
　不活性ガス供給部５１は、不活性ガスを不活性ガス供給管５２へ供給する。
　不活性ガス供給管５２は、不活性ガス供給部５１と、流通経路Ｒとを接続している。より具体的には、不活性ガス供給管５２は、不活性ガス供給部５１と、流通経路Ｒのパージ対象領域２０ｐとを接続している。本実施形態におけるパージ対象領域２０ｐは、開閉弁２３よりも燃焼装置８側の供給管２１、開閉弁２４よりも燃焼装置８側のリターン管２２、及び、燃焼装置８内に形成される流通経路Ｒである。本実施形態で例示する不活性ガス供給管５２は、パージ対象領域２０ｐのうち供給管２１のパージ対象領域２０ｐに接続されている。
　不活性ガス供給弁５３は、不活性ガス供給管５２に設けられている。不活性ガス供給弁５３は、通常時に閉塞状態とされ、不活性ガス供給部５１からパージ対象領域２０ｐへの不活性ガスの供給を遮断している。ここで、通常時とは、燃焼装置８を稼働しているとき等、燃料アンモニアを燃焼装置８に供給可能にしているときである。この通常時において、開閉弁２３，２４は開放状態とされ、アンモニアバッファータンク４０から供給管２１を通して燃焼装置８に燃料アンモニアが供給可能にされ、余剰の燃料アンモニアが燃焼装置８からアンモニアバッファータンク４０に戻される。
　不活性ガス供給弁５３は、燃焼装置８の燃料切り替え時や緊急停止時等に、閉塞状態から開放状態にされる。言い換えれば、パージ対象領域２０ｐに残留する燃料アンモニアをパージする際に閉塞状態から開放状態に操作される。このようなパージを行う際には、まず開閉弁２３が閉塞状態とされ、供給管２１が遮断される。これにより、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８への燃料アンモニアの供給が停止された状態になる。次いで、不活性ガス供給弁５３が閉塞状態から開放状態とされると、これにより不活性ガス供給部５１からパージ対象領域２０ｐに不活性ガスが供給可能な状態になる。そして、不活性ガス供給部５１から不活性ガスが供給されると、パージ対象領域２０ｐの管内の燃料アンモニアが不活性ガスによってアンモニアバッファータンク４０側へ押し出されて、液体の燃料アンモニアがアンモニアバッファータンク４０に回収される。その後、開閉弁２４が閉塞状態とされ、リターン管２２が遮断される。これにより、不活性ガスと流通経路Ｒ内に残留していた燃料アンモニアが、ベント管３８へ導かれる状態となる。ここで、開閉弁２４が閉塞状態とされるのは、残留していた燃料アンモニアの殆どがアンモニアバッファータンク４０に回収された状態になったときである。このような状態になったことは、例えば、種々のセンサーやタイマー等を用いて検出することができる。なお、残留していた燃料アンモニアをアンモニアバッファータンク４０に回収する場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、開閉弁２３，２４を同時に閉塞状態として、供給管２１、リターン管２２を同時に遮断してから、不活性ガス供給部５１により不活性ガスを供給するようにしてもよい。
　ベント管３８は、不活性ガス供給装置５０によって供給された不活性ガスとともに、流通経路Ｒ内に残留していた燃料アンモニアを外部に導く。不活性ガスと共に燃料アンモニアがベント管３８に流出することで、パージ対象領域２０ｐ（流通経路Ｒ）内の燃料アンモニアが不活性ガスに置き換えられる。
　本実施形態のベント管３８は、上流側ベント管３８Ａと、下流側ベント管３８Ｂと、を備えている。上流側ベント管３８Ａは、回収管７１（流通経路Ｒ）のパージ対象領域２０ｐとアンモニア回収部６０とを接続している。本実施形態で例示する上流側ベント管３８Ａは、リターン管２２に接続されている。下流側ベント管３８Ｂは、アンモニア回収部６０とベントポスト３０とを接続している。つまり、上流側ベント管３８Ａには、不活性ガスと燃料アンモニアとの混合流体が流通し、下流側ベント管３８Ｂには、アンモニア回収部６０によって燃料アンモニアが回収された残りの流体が流通することとなる。
　本実施形態におけるアンモニア回収部６０は、回収管７１を介して回収アンモニア水タンク７０に接続されている。この回収管７１には、回収管開閉弁７２が設けられている。アンモニア回収部６０で生成されたアンモニア水は、この回収管開閉弁７２が開放状態にされているときに、回収管７１を介して回収アンモニア水タンク７０に移動する。本実施形態では、アンモニア回収部６０よりも回収アンモニア水タンク７０が下方に配置されているため、アンモニア回収部６０により生成されたアンモニア水は、その自重により回収アンモニア水タンク７０へと流下可能となっている。
（脱硝装置周りの構成）
　図３は、本開示の実施形態に係る脱硝装置の脱硝用アンモニア水タンク周りの配管系統を示す図である。
　図３に示すように、本実施形態の船舶１は、排気管８０と、脱硝装置８１と、脱硝用アンモニア水タンク８２と、脱硝用アンモニア水供給ライン８３と、回収アンモニア水供給ライン８４と、燃料アンモニア供給ライン８５と、を更に備えている。
　排気管８０は、燃焼装置８から排出される排ガスＧを、船体２の外部へと導いている。この排気管８０を流れる燃焼装置８から排出された直後の排ガスＧには、窒素酸化物が含まれている。
　脱硝装置８１は、燃焼装置８から排出された排ガスＧに脱硝処理を施す。この脱硝装置８１は、選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ）であって、触媒により窒素酸化物を窒素と水とに転換する。この脱硝装置８１は、排気管８０の途中に設けられ、脱硝用アンモニア水を噴霧した排ガスＧを、触媒（図示せず）に接触させている。なお、脱硝処理を施した排ガスＧは、例えば、船体２に設けられたファンネル（図示せず）を介して大気放出される。
　脱硝用アンモニア水タンク８２は、脱硝装置８１で用いる脱硝用アンモニア水を貯留している。ここで、脱硝用アンモニア水は、脱硝装置８１の還元剤として用いるのに必要な所定のアンモニア濃度（例えば、数十％）に調整されたアンモニア水である。本実施形態の脱硝用アンモニア水タンク８２は、脱硝用アンモニア水を撹拌するための循環配管８６と、撹拌ポンプ８７とを備えている。更に、循環配管８６には、脱硝用アンモニア水タンク８２に貯留されている脱硝用アンモニア水のアンモニア濃度を測定するための濃度計８８が設けられている。なお、脱硝用アンモニア水タンク８２には、脱硝用アンモニア水の貯留量を測定できるように、水位計等を設けるようにしてもよい。なお、循環配管８６と、撹拌ポンプ８７は設けずに、脱硝用アンモニア水タンク８２に別の手法の撹拌機を設けても良い。また、上記のような脱硝用アンモニア水を撹拌する構成は必要に応じて設ければよく、例えば、省略することも可能である。その場合、脱硝用アンモニア水のアンモニア濃度を測定するための濃度計８８は、脱硝用アンモニア水タンク８２に設けても良い。
　脱硝用アンモニア水供給ライン８３は、脱硝用アンモニア水タンク８２に貯留されている脱硝用アンモニア水を、脱硝装置８１へ供給する流路を形成している。この脱硝用アンモニア水供給ライン８３には、脱硝用アンモニア水ポンプ８９が設けられている。
　回収アンモニア水供給ライン８４は、回収アンモニア水タンク７０の回収アンモニア水を脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する流路を形成している。この回収アンモニア水供給ライン８４には、回収アンモニア水ポンプ９０が設けられている。ここで、回収アンモニア水タンク７０に貯留されている回収アンモニア水のアンモニア濃度は、上述した脱硝用アンモニア水のアンモニア濃度よりも低い濃度（例えば、数ｐｐｍ～数％程度）となっている。
　燃料アンモニア供給ライン８５は、アンモニアタンク１０に貯留されている燃料アンモニアをアンモニアバッファータンク４０に供給する第一ライン８５Ａと、アンモニアタンク１０に貯留されている燃料アンモニアを脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する第二ライン８５Ｂと、を備えている。上述した通り、燃料アンモニアは、液化アンモニアである。そのため、燃料アンモニアのアンモニア濃度は、回収アンモニア水のアンモニア濃度よりも高い。なお、本実施形態における第二ライン８５Ｂは、第一ライン８５Ａに分岐接続されている場合を例示しているが、第二ライン８５Ｂは、燃料アンモニアを脱硝用アンモニア水タンク８２に供給できればよく、例えば、アンモニアタンク１０と脱硝用アンモニア水タンク８２とを接続するようにしてもよい。
　本実施形態における第二ライン８５Ｂには、第一ライン８５Ａから第二ライン８５Ｂへ流入する燃料アンモニアの流量を調整可能な流量調整弁９１が設けられている。この流量調整弁９１は、全閉状態から全開状態まで漸次弁開度を調整可能とされている。流量調整弁９１の弁開度は、作業員によって手動で操作するようにしてもよいが、例えば、濃度計８８によるアンモニア濃度の測定結果に基づいて制御装置（図示せず）により自動的に調整するようにしてもよい。
　本実施形態における第一ライン８５Ａには、第二ライン８５Ｂの分岐点Ｐ１よりもアンモニアタンク１０に近い側に、燃料アンモニアを燃焼装置８に向けて送給する送給ポンプ９２が設けられている。言い換えれば、本実施形態で例示する第二ライン８５Ｂは、送給ポンプ９２とアンモニアバッファータンク４０との間の第一ライン８５Ａから分岐している。なお、第二ライン８５Ｂに、燃料アンモニアを脱硝用アンモニア水タンク８２に向けて送給するポンプを設けるようにしてもよい。
　さらに、本実施形態の供給管２１には、図２において図示省略した、アンモニア加圧ポンプ９３と、アンモニア熱交換器９４とが設けられている。アンモニア加圧ポンプ９３は、アンモニアバッファータンク４０から燃焼装置８へ供給される燃料アンモニアを加圧する。アンモニア熱交換器９４は、このアンモニア加圧ポンプ９３により加圧された燃料アンモニアの温度を調節する。なお、本実施形態のアンモニアバッファータンク４０とアンモニア回収部６０とは、バッファータンク用ベント管９５により接続され、アンモニアバッファータンク４０のベントガスをアンモニア回収部６０に供給可能に構成されている。これにより、アンモニアバッファータンク４０のベントガスに含まれるアンモニアもアンモニア回収部６０において回収可能となっている。
（作用効果）
　上記実施形態の船舶１は、燃料を燃焼させることで排ガスＧを排出する燃焼装置８と、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部６０と、アンモニア回収部６０で回収された回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンク７０と、燃焼装置８から排出される排ガスＧに脱硝処理を施す脱硝装置８１と、脱硝装置８１の還元剤として用いる脱硝用アンモニア水を貯留する脱硝用アンモニア水タンク８２と、回収アンモニア水タンク７０の回収アンモニア水を脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する回収アンモニア水供給ライン８４と、を備えている。
　このような船舶１によれば、アンモニア回収部６０により回収された回収アンモニア水を、回収アンモニア水供給ライン８４により脱硝用アンモニア水タンク８２へ供給することができる。そのため、脱硝用アンモニア水タンク８２において回収アンモニア水を用いて脱硝用アンモニア水を生成し、この脱硝用アンモニア水タンク８２の脱硝用アンモニア水を脱硝装置８１の還元剤として用いることができる。これにより、回収アンモニア水を有効利用することができるため、回収アンモニア水を処理するための設備が不要となり、アンモニアをアンモニア水として回収可能としつつ船体２の大型化を抑えることが可能となる。
　上記実施形態の船舶１は、更に、燃焼装置８の燃料である燃料アンモニアが貯留されたアンモニアタンク１０と、アンモニアタンク１０の燃料アンモニアを脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する燃料アンモニア供給ライン８５と、を備えている。
　したがって、脱硝用アンモニア水タンク８２に供給された回収アンモニア水に対して、脱硝用アンモニア水よりもアンモニア濃度の高い燃料アンモニアを混ぜて、回収アンモニア水よりもアンモニア濃度の高い脱硝用アンモニア水を生成することができる。
　上記実施形態の船舶１の燃焼装置８は、船体２を推進する主機であり、上記船舶１は、主機の燃料が流通する流通経路に不活性ガスを供給して流通経路に残留する燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置５０を備えている。そして、アンモニア回収部６０は、パージされた燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収している。
　つまり、船舶１がアンモニアを燃料として航行するいわゆるアンモニア燃料船である場合に、流通経路Ｒに残留する燃料アンモニアをパージしてアンモニア回収部６０によって回収アンモニア水として回収することができる。そして、この回収アンモニア水を主機の排ガスＧに脱硝処理を施すための脱硝用アンモニア水の一部として用いているため、パージした主機用の燃料アンモニアを、主機用の脱硝装置８１の還元剤として有効利用することが可能となる。したがって、脱硝用アンモニア水を生成するためのアンモニアを別途用意する場合と比較して、脱硝用アンモニア水を生成するコストを低減できる。
　また、上記船舶１では、回収アンモニア水により燃料アンモニアを希釈することができるため、脱硝用アンモニア水を生成する際に、船体２に設けられた清水タンク内の水の使用量を低減できるので、清水使用量を備えることが可能となる。したがって、清水タンクの容積や、造水装置の容量を抑えることが可能となり、船体２の大型化を抑えることが可能となる。
（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。
　上記実施形態においては、アンモニア回収部６０により回収するアンモニアが、燃焼装置８の流通経路Ｒからパージされた燃料アンモニアである場合について説明した。しかし、アンモニア回収部６０により回収するアンモニアは、流通経路Ｒからパージされた燃料アンモニアに限られない。アンモニア回収部６０によって回収されるアンモニアは、船舶１で利用されているアンモニアであればよい。
　上記実施形態においては、燃焼装置８がアンモニアを燃料とする主機である場合について説明した。しかし、燃焼装置８は、燃料を燃焼させて排ガスＧを排出する装置であれば良く、例えば、アンモニア以外の燃料を燃焼させて排ガスＧを排出する燃焼装置や、アンモニアと、アンモニア以外の燃料とを切り替え可能な燃焼装置であってもよい。
　上記実施形態においては、アンモニアタンク１０の燃料アンモニアを脱硝用アンモニア水タンク８２へ供給する場合について説明した。しかし、脱硝用アンモニア水タンク８２には、アンモニアタンク１０とは別に設けられたタンクから液化アンモニアを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、燃料を燃焼させることで排ガスＧを排出する燃焼装置８と、アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部６０と、前記アンモニア回収部６０で回収された回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンク７０と、前記燃焼装置８から排出される排ガスＧに脱硝処理を施す脱硝装置８１と、前記脱硝装置８１の還元剤として用いる脱硝用アンモニア水を貯留する脱硝用アンモニア水タンク８２と、前記回収アンモニア水タンク７０の前記回収アンモニア水を前記脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する回収アンモニア水供給ライン８４と、を備える。
　燃焼装置８としては、例えば、主機及び発電機にそれぞれ用いられる内燃機関、ボイラーが挙げられる。
　このように構成することで、アンモニア回収部６０により回収された回収アンモニア水を、回収アンモニア水供給ライン８４により脱硝用アンモニア水タンク８２へ供給することができる。そのため、脱硝用アンモニア水タンク８２において回収アンモニア水を用いて脱硝用アンモニア水を生成し、この脱硝用アンモニア水タンク８２の脱硝用アンモニア水を脱硝装置８１の還元剤として用いることができる。これにより、回収アンモニア水を有効利用することができるため、回収アンモニア水を処理するための設備が不要となり、アンモニアをアンモニア水として回収可能としつつ船体２の大型化を抑えることが可能となる。
（２）第２の態様に係る船舶１は、（１）の船舶１であって、前記燃焼装置８の燃料である燃料アンモニアが貯留されたアンモニアタンク１０と、前記アンモニアタンク１０の前記燃料アンモニアを前記脱硝用アンモニア水タンク８２に供給する燃料アンモニア供給ライン８５と、を備える。
　このように構成することで、脱硝用アンモニア水タンク８２に供給された回収アンモニア水に対して、脱硝用アンモニア水よりもアンモニア濃度の高い燃料アンモニアを混ぜて、回収アンモニア水よりもアンモニア濃度の高い脱硝用アンモニア水を生成することができる。
（３）第３の態様に係る船舶１は、（１）又は（２）の船舶１であって、前記燃焼装置８は、船体２を推進する主機であり、前記主機の燃料が流通する流通経路Ｒに不活性ガスを供給して前記流通経路Ｒに残留する前記燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置５０を備え、前記アンモニア回収部６０は、パージされた前記燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収する。
　これにより、船舶１がアンモニアを燃料として航行するいわゆるアンモニア燃料船である場合に、流通経路Ｒに残留する燃料アンモニアをパージしてアンモニア回収部６０によって回収アンモニア水として回収することができる。そして、この回収アンモニア水を主機の排ガスＧに脱硝処理を施すための脱硝用アンモニア水の一部として用いているため、パージした主機用の燃料アンモニアを、主機用の脱硝装置８１の還元剤として有効利用することが可能となる。したがって、脱硝用アンモニア水を生成するためのアンモニアを別途用意する場合と比較して、脱硝用アンモニア水を生成するコストを低減できる。
　本開示の船舶によれば、アンモニアをアンモニア水として回収しつつ、回収アンモニアを再利用する事で回収アンモニアの船外への排出を抑え、船体の大型化を抑えることが可能となる。
１…船舶　２…船体　４…上部構造　５Ａ，５Ｂ…舷側　６…船底　７…上甲板　８…燃焼装置　１０…アンモニアタンク　２０…配管系統　２０ｐ…パージ対象領域　２１…供給管　２２…リターン管　２３，２４…開閉弁　３０…ベントポスト　３８…ベント管　３８Ａ…上流側ベント管　３８Ｂ…下流側ベント管　４０…アンモニアバッファータンク　５０…不活性ガス供給装置　５１…不活性ガス供給部　５２…不活性ガス供給管　５３…不活性ガス供給弁　６０…アンモニア回収部　７０…回収アンモニア水タンク　７１…回収管　７２…回収管開閉弁　８０…排気管　８１…脱硝装置　８２…脱硝用アンモニア水タンク　８３…脱硝用アンモニア水供給ライン　８４…回収アンモニア水供給ライン　８５…燃料アンモニア供給ライン　８５Ａ…第一ライン　８５Ｂ…第二ライン　８６…循環配管　８７…撹拌ポンプ　８８…濃度計　８９…脱硝用アンモニア水ポンプ　９０…回収アンモニア水ポンプ　９１…流量調整弁　９２…送給ポンプ　９３…アンモニア加圧ポンプ　９４…アンモニア熱交換器　９５…バッファータンク用ベント管　Ｇ…排ガス　Ｒ…流通経路

Claims (3)

  1. 　燃料を燃焼させることで排ガスを排出する燃焼装置と、
    　アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収するアンモニア回収部と、
    　前記アンモニア回収部で回収された回収アンモニア水を貯留する回収アンモニア水タンクと、
    　前記燃焼装置から排出される排ガスに脱硝処理を施す脱硝装置と、
    　前記脱硝装置の還元剤として用いる脱硝用アンモニア水を貯留する脱硝用アンモニア水タンクと、
    　前記回収アンモニア水タンクの前記回収アンモニア水を前記脱硝用アンモニア水タンクに供給する回収アンモニア水供給ラインと、
    を備える船舶。
  2. 　前記燃焼装置の燃料である燃料アンモニアが貯留されたアンモニアタンクと、
    　前記アンモニアタンクの前記燃料アンモニアを前記脱硝用アンモニア水タンクに供給する燃料アンモニア供給ラインと、
    を備える請求項１に記載の船舶。
  3. 　前記燃焼装置は、船体を推進する主機であり、
    　前記主機の燃料が流通する流通経路に不活性ガスを供給して前記流通経路に残留する前記燃料アンモニアをパージする不活性ガス供給装置を備え、
    　前記アンモニア回収部は、パージされた前記燃料アンモニアを水に吸収させて回収アンモニア水として回収する
    請求項２に記載の船舶。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112696289A (zh) 2020-12-28 2021-04-23 大连船舶重工集团有限公司 一种船用液氨燃料供给及燃料回收利用系统
DK181016B1 (en) * 2021-05-26 2022-09-26 Man Energy Solutions Filial Af Man Energy Solutions Se Tyskland A large two-stroke uniflow scavenged turbocharged internal combustion engine with ammonia absorption system
JP2023071026A (ja) * 2021-11-10 2023-05-22 三菱重工業株式会社 浮体
JP2023123982A (ja) * 2022-02-25 2023-09-06 三菱重工業株式会社 浮体及び浮体のアンモニア処理方法
JP7466747B1 (ja) 2023-08-07 2024-04-12 株式会社三井E&S アンモニアガスの処理装置及び処理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008007378A (ja) 2006-06-30 2008-01-17 Iwatani Internatl Corp アンモニアガスの回収方法及び回収装置
US20090257940A1 (en) * 2008-03-18 2009-10-15 Robertson John S Energy conversion system
JP2013011332A (ja) 2011-06-30 2013-01-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料積込装置
CN111332447A (zh) * 2020-03-28 2020-06-26 哈尔滨工程大学 一种带燃料电池的双轴双电机船舶氨-电混合动力系统
CN111332441A (zh) * 2020-03-28 2020-06-26 哈尔滨工程大学 一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统
CN111392019A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 大连船舶重工集团有限公司 一种清洁排放的船舶动力系统
JP2021032209A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 日立造船株式会社 舶用エンジンシステム
JP2021086837A (ja) 2019-11-25 2021-06-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 チップ抵抗器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008007378A (ja) 2006-06-30 2008-01-17 Iwatani Internatl Corp アンモニアガスの回収方法及び回収装置
US20090257940A1 (en) * 2008-03-18 2009-10-15 Robertson John S Energy conversion system
JP2013011332A (ja) 2011-06-30 2013-01-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料積込装置
JP2021032209A (ja) * 2019-08-29 2021-03-01 日立造船株式会社 舶用エンジンシステム
JP2021086837A (ja) 2019-11-25 2021-06-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 チップ抵抗器
CN111392019A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 大连船舶重工集团有限公司 一种清洁排放的船舶动力系统
CN111332447A (zh) * 2020-03-28 2020-06-26 哈尔滨工程大学 一种带燃料电池的双轴双电机船舶氨-电混合动力系统
CN111332441A (zh) * 2020-03-28 2020-06-26 哈尔滨工程大学 一种带蓄热-冷却电池热管理系统的船舶氨-电混合动力系统

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