WO2024075552A1 - Engine system and ship - Google Patents

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弘友希 ▲柳▼澤
芳幸 小野
章生 上田
聡信 安武
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三菱重工業株式会社
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Abstract

This engine system comprises: an engine which is driven by methane as a fuel; a supercharger which supplies air to the engine by being driven by emission gas discharged from an exhaust section of the engine; a discharge pipe through which emission gas discharged from the supercharger passes; a first oxidation processing unit into which emission gas is introduced via the discharge pipe and in which a first methane oxidation catalyst is housed; a supercharger bypass pipe which causes a portion of the emission gas discharged from the exhaust section to bypass the supercharger and merge into the discharge pipe; and a second oxidation processing unit which is provided in the middle of the supercharger bypass pipe and in which a second methane oxidation catalyst is housed.

Description

エンジンシステム、船舶Engine systems, ships
 本開示は、エンジンシステム、船舶に関する。
 本願は、2022年10月4日に日本に出願された特願2022-159920号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present disclosure relates to an engine system, a marine vessel.
This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2022-159920, filed in Japan on October 4, 2022, the contents of which are incorporated herein by reference.
 エンジンの排出ガスに含まれるメタンを酸化処理する触媒コンバータが知られている。このような触媒コンバータは、過給機を備えるエンジンシステムの場合、過給機よりも、排出ガスの排出方向の下流側に配置されることが多い。 Catalytic converters are known that oxidize the methane contained in engine exhaust gas. In engine systems equipped with a turbocharger, such catalytic converters are often placed downstream of the turbocharger in the exhaust gas discharge direction.
 特許文献1には、エンジンと、過給機(排ガスターボチャージャ)と、触媒コンバータと、を備えるエンジンシステム(往復動ピストン内燃機関)が開示されている。過給機は、エンジンの排出ガスにより駆動され、エンジンに空気を供給する。エンジンと過給機との間には、触媒コンバータを備えるラインが設けられている。エンジンの排出ガスは、触媒コンバータを備えるラインに通されている。触媒コンバータは、メタン酸化触媒コンバータであり、排気ガスに含まれるメタンを酸化させている。 Patent Document 1 discloses an engine system (reciprocating piston internal combustion engine) that includes an engine, a supercharger (exhaust gas turbocharger), and a catalytic converter. The supercharger is driven by exhaust gas from the engine and supplies air to the engine. A line equipped with a catalytic converter is provided between the engine and the supercharger. Exhaust gas from the engine is passed through the line equipped with the catalytic converter. The catalytic converter is a methane oxidation catalytic converter, and oxidizes methane contained in the exhaust gas.
特開2015-214970号公報JP 2015-214970 A
 ところで、エンジンの燃料としてメタンを用いる場合、排出ガスにメタンの未燃分が含まれることがある。このため、排出ガスを大気中に排出するに先立ち、排出ガスに含まれるメタンの未燃分をメタン酸化触媒によって酸化処理する必要がある。一方で、過給機を備えるエンジンシステムにおいては、エンジンから排出される排出ガスによって、過給機を効率良く駆動することが望まれる。 When methane is used as engine fuel, the exhaust gas may contain unburned methane. For this reason, before the exhaust gas is discharged into the atmosphere, the unburned methane contained in the exhaust gas must be oxidized using a methane oxidation catalyst. On the other hand, in engine systems equipped with a turbocharger, it is desirable to efficiently drive the turbocharger using exhaust gas discharged from the engine.
 これに対し、特許文献1に記載の構成では、燃料としてガスを用いる場合、エンジンから排出される排出ガスは、触媒コンバータを経て、過給機に供給される。排出ガスが触媒コンバータを通過する際には、排出ガスが触媒コンバータ内のメタン酸化触媒に接触することで、排出ガスに含まれるメタンの酸化処理が行われる。触媒コンバータは、排出ガスの流れに対する流路抵抗となるため、触媒コンバータを経て過給機に到達する排出ガスに圧力損失が生じ、過給機の駆動効率の低下に繋がってしまう。 In contrast, in the configuration described in Patent Document 1, when gas is used as fuel, exhaust gas discharged from the engine is supplied to the turbocharger via a catalytic converter. When the exhaust gas passes through the catalytic converter, it comes into contact with a methane oxidation catalyst in the catalytic converter, and the methane contained in the exhaust gas is oxidized. Because the catalytic converter acts as a flow resistance to the flow of exhaust gas, a pressure loss occurs in the exhaust gas that reaches the turbocharger via the catalytic converter, leading to a decrease in the drive efficiency of the turbocharger.
 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、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機の駆動効率の低下を抑えることができるエンジンシステム、船舶を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide an engine system and ship that can effectively oxidize the unburned methane contained in exhaust gas and prevent a decrease in the drive efficiency of the turbocharger.
 上記課題を解決するために、本開示に係るエンジンシステムは、エンジンと、過給機と、排出管と、第一酸化処理部と、過給機バイパス管と、第二酸化処理部と、を備える。前記エンジンは、メタンを燃料として駆動される。前記過給機は、前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する。前記排出管は、前記過給機から排出される排出ガスが流通する。前記第一酸化処理部は、前記排出管を介して前記排出ガスが導入される。前記第一酸化処理部は、第一メタン酸化触媒が収容されている。前記過給機バイパス管は、前記排気部から排出される前記排出ガスの一部を、前記過給機を迂回して前記排出管に合流させる。前記第二酸化処理部は、前記過給機バイパス管の中途に設けられている。前記第二酸化処理部は、第二メタン酸化触媒が収容されている。 In order to solve the above problems, the engine system according to the present disclosure includes an engine, a turbocharger, an exhaust pipe, a first oxidation treatment unit, a turbocharger bypass pipe, and a second oxidation treatment unit. The engine is driven by methane as fuel. The turbocharger is driven by exhaust gas discharged from an exhaust section of the engine to supply air to the engine. Exhaust gas discharged from the turbocharger flows through the exhaust pipe. The first oxidation treatment unit is introduced with the exhaust gas via the exhaust pipe. The first oxidation treatment unit contains a first methane oxidation catalyst. The turbocharger bypass pipe causes a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section to bypass the turbocharger and merge with the exhaust pipe. The second oxidation treatment unit is provided midway through the turbocharger bypass pipe. The second oxidation treatment unit contains a second methane oxidation catalyst.
 本開示に係る船舶は、上記したようなエンジンシステムを備える。 The vessel disclosed herein is equipped with an engine system as described above.
 本開示のエンジンシステム、船舶によれば、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機の駆動効率の低下を抑えることができる。 The engine system and ship disclosed herein can effectively oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas and prevent a decrease in the drive efficiency of the turbocharger.
本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムを備えた船舶の側面図である。FIG. 1 is a side view of a vessel including an engine system according to a first embodiment of the present disclosure. 本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of an engine system according to a first embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムに備えられた第一メタン酸化触媒、第二メタン酸化触媒における、排出ガスの温度とメタン酸化率との関係の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between the temperature of exhaust gas and the methane oxidation rate in the first methane oxidation catalyst and the second methane oxidation catalyst provided in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムにおいて、燃料としてメタンを用いる場合の排出ガスの流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the flow of exhaust gas when methane is used as fuel in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムにおいて、燃料として重油を用いる場合の排出ガスの流れを示す図である。2 is a diagram showing the flow of exhaust gas when heavy oil is used as fuel in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の第二実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an engine system according to a second embodiment of the present disclosure.
<第一実施形態>
 以下、本開示の実施形態に係るエンジンシステム、船舶について、図1~図6を参照して説明する。
(船舶の構成)
 図1に示すように、この第一実施形態の船舶1は、船体2と、エンジンシステム10Aと、を少なくとも備えている。船舶1の船種は、例えば、ばら積み貨物船、液化天然ガス(LNG)、二酸化炭素、アンモニア等の液化ガスの運搬船、フェリー、RO-RO船(Roll-on/Roll-off船)、PCTC(Pure Car & Truck Carrier)、客船等を例示できる。
First Embodiment
Hereinafter, an engine system and a ship according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
(Vessel configuration)
1, the ship 1 of the first embodiment includes at least a hull 2 and an engine system 10A. Examples of the type of ship 1 include a bulk carrier, a carrier for liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG), carbon dioxide, or ammonia, a ferry, a roll-on/roll-off ship (RO-RO ship), a pure car & truck carrier (PCTC), and a passenger ship.
(船体の構成)
 船体2は、その外殻をなす、一対の舷側3A,3Bと、船底4と、上甲板5と、底部甲板6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有する。船底4は、これら舷側3A,3Bを接続する船底外板を有する。これら一対の舷側3A,3B及び船底4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。この第一実施形態で例示する上甲板5は、外部に露出する全通甲板である。底部甲板6は、船体2内に設けられ、船底外板と共に二重底を構成している。船体2には、例えば船尾2b側の上甲板5上に、居住区を有する上部構造7が形成されている。なお、上部構造7の位置や大きさは、適宜変更可能である。
(Hull configuration)
The hull 2 has a pair of side walls 3A, 3B, a bottom wall 4, an upper deck 5, and a bottom deck 6, which form the outer hull of the hull. The side walls 3A, 3B have a pair of side wall shells that form the left and right sides, respectively. The bottom wall 4 has a bottom wall shell that connects the side walls 3A, 3B. The pair of side walls 3A, 3B and the bottom wall 4 form the outer hull of the hull 2 in a U-shape in a cross section perpendicular to the bow-stern direction Da. The upper deck 5 illustrated in the first embodiment is a full-length deck exposed to the outside. The bottom wall 6 is provided inside the hull 2 and forms a double bottom together with the bottom wall shell. The hull 2 has a superstructure 7 having a living area formed on the upper deck 5 on the stern 2b side, for example. The position and size of the superstructure 7 can be changed as appropriate.
(エンジンシステムの構成)
 図2は、本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。
 エンジンシステム10Aは、船体2内に設けられている。
 図2に示すように、エンジンシステム10Aは、エンジン20Aと、過給機30と、第一酸化処理部40と、第二酸化処理部50と、を主に備えている。
(Engine system configuration)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an engine system according to the first embodiment of the present disclosure.
The engine system 10A is provided within the hull 2.
As shown in FIG. 2, the engine system 10A mainly includes an engine 20A, a turbocharger 30, a first oxidation treatment unit 40, and a second oxidation treatment unit 50.
 エンジン20Aは、船体2内に設けられている。エンジン20Aは、船体2を推進させるため駆動力を発生する主機や、船体2内に電力を供給する発電機を駆動するもの等を例示できる。エンジン20Aは、燃料を燃焼させることで駆動される。エンジン20Aは、燃料を燃焼させることで生成される排出ガスを排出する。この第一実施形態で用いられるエンジン20Aは、燃料として、メタンと、重油とを切り換えて利用することが可能となっている。重油としては、A重油、C重油等が例示できる。 The engine 20A is provided within the hull 2. Examples of the engine 20A include a main engine that generates driving force to propel the hull 2, and an engine that drives a generator that supplies power to the hull 2. The engine 20A is driven by burning fuel. The engine 20A emits exhaust gas generated by burning fuel. The engine 20A used in this first embodiment is capable of switching between methane and heavy oil as fuel. Examples of heavy oil include heavy oil A and heavy oil C.
 エンジン20Aは、エンジン本体21と、排気部22と、を備えている。エンジン本体21は、例えば、複数の気筒(図示せず)を有している。エンジン本体21の各気筒内には、吸気部(図示せず)を介して外部から燃料と空気との混合気が導入される。混合気は、各気筒内で燃焼される。各気筒内で混合気が燃焼されることで、エンジン本体21が駆動される。また、エンジン本体21は、各気筒内で混合気を燃焼させることによって生じた排出ガスを、排気部22を介して外部に排出する。 Engine 20A includes an engine body 21 and an exhaust section 22. Engine body 21 has, for example, multiple cylinders (not shown). A mixture of fuel and air is introduced from the outside into each cylinder of engine body 21 via an intake section (not shown). The mixture is combusted in each cylinder. The engine body 21 is driven by the combustion of the mixture in each cylinder. In addition, engine body 21 exhausts exhaust gas generated by the combustion of the mixture in each cylinder to the outside via exhaust section 22.
 排気部22は、エンジン本体21の各気筒からの排出ガスを、過給機30、第一酸化処理部40に排出する。排気部22は、接続管23と、マニホールド24と、を備えている。接続管23は、複数の気筒のそれぞれに対応して設けられている。各接続管23は、各気筒の排気ポート(図示せず)とマニホールド24とを接続している。マニホールド24には、複数の接続管23から排出ガスが流入する。マニホールド24は、複数の接続管23から排出された排出ガスを集合させ、過給機30、及び第一酸化処理部40に送り込む。 The exhaust section 22 discharges exhaust gas from each cylinder of the engine body 21 to the turbocharger 30 and the first oxidation treatment section 40. The exhaust section 22 is equipped with a connecting pipe 23 and a manifold 24. The connecting pipes 23 are provided corresponding to each of the multiple cylinders. Each connecting pipe 23 connects the exhaust port (not shown) of each cylinder to the manifold 24. Exhaust gas flows into the manifold 24 from the multiple connecting pipes 23. The manifold 24 collects the exhaust gas discharged from the multiple connecting pipes 23 and sends it to the turbocharger 30 and the first oxidation treatment section 40.
 過給機30は、マニホールド24における排出ガスの流通方向下流側の端部に接続されている。過給機30には、マニホールド24を流通する排出ガスのうちの一部の排出ガスが導入される。過給機30は、エンジン20Aに空気を供給するコンプレッサ(図示せず)と、排気タービン(図示せず)とを有している。過給機30の排気タービン(図示せず)は、排気部22から排出される排出ガスのエネルギーを回転エネルギーに変換する。コンプレッサ(図示せず)は、この回転エネルギーによって駆動される。過給機30を経た排出ガスは、排出管102に吐出される。 The turbocharger 30 is connected to the end of the manifold 24 downstream in the exhaust gas flow direction. A portion of the exhaust gas flowing through the manifold 24 is introduced into the turbocharger 30. The turbocharger 30 has a compressor (not shown) that supplies air to the engine 20A, and an exhaust turbine (not shown). The exhaust turbine (not shown) of the turbocharger 30 converts the energy of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 into rotational energy. The compressor (not shown) is driven by this rotational energy. The exhaust gas that has passed through the turbocharger 30 is discharged into the exhaust pipe 102.
 排出管102は、過給機30から排出された排出ガスを導く流路を形成している。つまり、排出管102には、過給機30から排出される排出ガスが流通する。排出管102の一端は、過給機30の吐出口(図示せず)に接続されている。この第一実施形態で例示する排出管102は、過給機30から上下方向Dvの上方に向かって延びている。排出管102の他端は、第一酸化処理部40に接続されている。 The exhaust pipe 102 forms a flow path that guides the exhaust gas discharged from the turbocharger 30. In other words, the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows through the exhaust pipe 102. One end of the exhaust pipe 102 is connected to the discharge port (not shown) of the turbocharger 30. The exhaust pipe 102 illustrated in this first embodiment extends upward from the turbocharger 30 in the vertical direction Dv. The other end of the exhaust pipe 102 is connected to the first oxidation treatment unit 40.
 第一酸化処理部40は、排出ガスに含まれるメタンを酸化させる処理を行う。この第一酸化処理部40には、排出管102を介して排出ガスが導入される。第一酸化処理部40に導入される排出ガスは、少なくとも過給機30から排出される排出ガスを含む。第一酸化処理部40は、ハウジング41と、第一メタン酸化触媒42と、を有している。 The first oxidation treatment unit 40 performs a process to oxidize the methane contained in the exhaust gas. The exhaust gas is introduced into the first oxidation treatment unit 40 via an exhaust pipe 102. The exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 includes at least the exhaust gas discharged from the turbocharger 30. The first oxidation treatment unit 40 has a housing 41 and a first methane oxidation catalyst 42.
 ハウジング41は、第一酸化処理部40の外殻を形成している。この第一実施形態では、ハウジング41が上下方向Dvに延びている場合を例示している。ハウジング41の下端には、排出管102の他端が接続されている。一方で、ハウジング41の上端には、排気ダクト43が接続されている。排気ダクト43は、図1に示すファンネル9に至る。この第一実施形態のファンネル9は、船体2の船尾2b側の上甲板5上に設けられ、上下方向Dvに延びる筒状をなし、上甲板5から上方に突出するように延びている。 The housing 41 forms the outer shell of the first oxidation treatment unit 40. In this first embodiment, the housing 41 extends in the vertical direction Dv. The other end of the exhaust pipe 102 is connected to the lower end of the housing 41. Meanwhile, the exhaust duct 43 is connected to the upper end of the housing 41. The exhaust duct 43 leads to the funnel 9 shown in FIG. 1. The funnel 9 in this first embodiment is provided on the upper deck 5 on the stern 2b side of the hull 2, has a cylindrical shape extending in the vertical direction Dv, and extends so as to protrude upward from the upper deck 5.
 図2に示すように、第一メタン酸化触媒42は、ハウジング41内に収容されている。この第一メタン酸化触媒42は、排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理を行う。第一メタン酸化触媒42は、例えば、触媒担体と触媒担体に固定されたパラジウムの粒子等からなる活性成分とを備えている。 As shown in FIG. 2, the first methane oxidation catalyst 42 is housed in a housing 41. This first methane oxidation catalyst 42 oxidizes the unburned methane contained in the exhaust gas. The first methane oxidation catalyst 42 includes, for example, a catalyst carrier and an active component made of palladium particles or the like fixed to the catalyst carrier.
 第二酸化処理部50は、過給機バイパス管103の途中に設けられている。第二酸化処理部50は、過給機バイパス管103に流通する排出ガスに含まれたメタンを酸化させる処理を行う。 The second oxidation treatment unit 50 is provided midway through the turbocharger bypass pipe 103. The second oxidation treatment unit 50 performs a process to oxidize the methane contained in the exhaust gas flowing through the turbocharger bypass pipe 103.
 過給機バイパス管103は、排気部22から排出される排出ガスの一部を、過給機30を迂回して排出管102に合流させる。過給機バイパス管103の第一端103aは、排気部22に接続されている。第一端103aは、排気部22のマニホールド24に対して複数の接続管23が接続されている位置よりも、マニホールド24内における排出ガスの流れ方向下流側に接続されている。過給機バイパス管103の第二端103bは、排出管102に接続されている。 The turbocharger bypass pipe 103 allows a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 to bypass the turbocharger 30 and merge with the exhaust pipe 102. A first end 103a of the turbocharger bypass pipe 103 is connected to the exhaust section 22. The first end 103a is connected downstream in the exhaust gas flow direction within the manifold 24 from the position where the multiple connection pipes 23 are connected to the manifold 24 of the exhaust section 22. A second end 103b of the turbocharger bypass pipe 103 is connected to the exhaust pipe 102.
 過給機バイパス管103の配管径(内径)D2は、エンジン20Aに空気を送り込むために過給機30を駆動するのに必要な排出ガスの流量に基づいて設定される。過給機30を駆動するのに必要な排出ガスの流量は、エンジン20Aに送り込むべき空気の流量の設定値(設計値)に基づいて定められる。過給機バイパス管103には、エンジン20Aから排出される排出ガスの流量と、過給機30を駆動するのに必要な排出ガスの流量との、差分の流量の排出ガスが導入される。つまり、過給機バイパス管103には、エンジン20Aから排出される排出ガスのうち、過給機30で必要とされる排出ガスの余剰分が導入される。このため、過給機バイパス管103の配管径(内径)D2は、排出管102の配管径D1よりも小さい。 The pipe diameter (inner diameter) D2 of the turbocharger bypass pipe 103 is set based on the exhaust gas flow rate required to drive the turbocharger 30 to feed air to the engine 20A. The exhaust gas flow rate required to drive the turbocharger 30 is determined based on the set value (design value) of the air flow rate to be fed to the engine 20A. The turbocharger bypass pipe 103 is introduced with exhaust gas at a flow rate that is the difference between the exhaust gas flow rate discharged from the engine 20A and the exhaust gas flow rate required to drive the turbocharger 30. In other words, the turbocharger bypass pipe 103 is introduced with the surplus exhaust gas required by the turbocharger 30 out of the exhaust gas discharged from the engine 20A. For this reason, the pipe diameter (inner diameter) D2 of the turbocharger bypass pipe 103 is smaller than the pipe diameter D1 of the exhaust pipe 102.
 第二酸化処理部50には、過給機バイパス管103を介して、エンジン20Aの排気部22から排出される排出ガスが導入される。第二酸化処理部50は、ハウジング51と、第二メタン酸化触媒52と、を有している。 The exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A is introduced into the second oxidation treatment section 50 via the turbocharger bypass pipe 103. The second oxidation treatment section 50 has a housing 51 and a second methane oxidation catalyst 52.
 ハウジング51は、第二酸化処理部50の外殻を形成している。この第一実施形態では、ハウジング51が上下方向Dvに延びている場合を例示している。ハウジング51の下端には、過給機バイパス管103の上流部103pが接続されている。ハウジング51の上端には、過給機バイパス管103の下流部103qが接続されている。 The housing 51 forms the outer shell of the second oxidation treatment unit 50. In this first embodiment, the housing 51 extends in the vertical direction Dv. The upstream portion 103p of the turbocharger bypass pipe 103 is connected to the lower end of the housing 51. The downstream portion 103q of the turbocharger bypass pipe 103 is connected to the upper end of the housing 51.
 第二メタン酸化触媒52は、ハウジング51内に収容されている。第二メタン酸化触媒52は、排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理を行う。第二メタン酸化触媒52は、例えば、触媒担体と触媒担体に固定されたパラジウムの粒子等からなる活性成分とを備えている。この第一実施形態において、第一メタン酸化触媒42と、第二メタン酸化触媒52とは、同一の活性成分を含んでいる。 The second methane oxidation catalyst 52 is accommodated in the housing 51. The second methane oxidation catalyst 52 oxidizes the unburned methane contained in the exhaust gas. The second methane oxidation catalyst 52 comprises, for example, a catalyst carrier and an active component made of palladium particles or the like fixed to the catalyst carrier. In this first embodiment, the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 contain the same active component.
 図3は、本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムに備えられた第一メタン酸化触媒、第二メタン酸化触媒における、排出ガスの温度とメタン酸化率との関係の一例を示す図である。
 図3に示すように、第一メタン酸化触媒42、及び第二メタン酸化触媒52においては、排出ガスの温度が高いほど、メタンの酸化率が高くなる。このため、排出ガスの温度がなるべく高い領域で、メタンの未燃分の酸化処理を行うのが好ましい。この第一実施形態では、第二メタン酸化触媒52の触媒成分の濃度を、第一メタン酸化触媒42の触媒成分の濃度よりも高くすることで、メタンの酸化処理効率を、より高めることができ、且つ第一メタン酸化触媒42と第二メタン酸化触媒52とを合計した全体の活性成分の量を低減させることができる。
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the temperature of exhaust gas and the methane oxidation rate in the first methane oxidation catalyst and the second methane oxidation catalyst provided in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure.
As shown in Fig. 3, in the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52, the higher the exhaust gas temperature, the higher the methane oxidation rate. For this reason, it is preferable to oxidize unburned methane in a region where the exhaust gas temperature is as high as possible. In this first embodiment, by making the concentration of catalytic components in the second methane oxidation catalyst 52 higher than the concentration of catalytic components in the first methane oxidation catalyst 42, the efficiency of the methane oxidation treatment can be further improved, and the total amount of active components in the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 combined can be reduced.
 また、図2に示すように、過給機バイパス管103のうち、第二酸化処理部50よりも排出ガスの流れ方向上流側に位置する上流部103pには、弁60Aが設けられている。弁60Aは、排気部22から過給機バイパス管103への排出ガスの流路を開閉する。弁60Aは、過給機30への排ガス必要量にあわせて、開度調整される。 Also, as shown in FIG. 2, a valve 60A is provided in the upstream portion 103p of the turbocharger bypass pipe 103, which is located upstream of the second oxidation treatment unit 50 in the exhaust gas flow direction. The valve 60A opens and closes the flow path of the exhaust gas from the exhaust unit 22 to the turbocharger bypass pipe 103. The opening of the valve 60A is adjusted according to the amount of exhaust gas required for the turbocharger 30.
 また、この第一実施形態におけるエンジンシステム10Aは、第一酸化処理部バイパス管105と、切替部110と、を更に備えている。第一酸化処理部バイパス管105は、第一酸化処理部40を迂回する排出ガスの流路を形成している。第一酸化処理部バイパス管105の一端は、排出管102から分岐している。第一酸化処理部バイパス管105の他端は、排気ダクト43に合流している。 The engine system 10A in this first embodiment further includes a first oxidation treatment unit bypass pipe 105 and a switching unit 110. The first oxidation treatment unit bypass pipe 105 forms a flow path for exhaust gas that bypasses the first oxidation treatment unit 40. One end of the first oxidation treatment unit bypass pipe 105 branches off from the exhaust pipe 102. The other end of the first oxidation treatment unit bypass pipe 105 merges with the exhaust duct 43.
 切替部110は、過給機30から排出される排出ガスの導入先を、排出管102と第一酸化処理部バイパス管105との間で切り替える。切替部110は、第一切換弁111と、第二切換弁112と、を有している。第一切換弁111は、排出管102において、第一酸化処理部バイパス管105の一端が接続された部分と、第一酸化処理部40との間に配置されている。第二切換弁112は、第一酸化処理部バイパス管105に設けられている。第一切換弁111、第二切換弁112は、遠隔操作等により開閉可能としてもよい。
 この第一実施形態におけるエンジンシステム10Aは、上記のような第一酸化処理部バイパス管105及び切替部110を備えることで、排出ガスの導入先を第一酸化処理部40では無く第一酸化処理部バイパス管105に切り替えることが可能となり、その結果、過給機30から排出管102に排出された排出ガスを、第一酸化処理部40を迂回して、排気ダクト43に至るようにすることができる。
The switching unit 110 switches the introduction destination of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 between the exhaust pipe 102 and the first oxidizer bypass pipe 105. The switching unit 110 has a first switching valve 111 and a second switching valve 112. The first switching valve 111 is disposed in the exhaust pipe 102 between a portion to which one end of the first oxidizer bypass pipe 105 is connected and the first oxidizer 40. The second switching valve 112 is disposed in the first oxidizer bypass pipe 105. The first switching valve 111 and the second switching valve 112 may be opened and closed by remote control or the like.
The engine system 10A in the first embodiment is equipped with the first oxidation treatment unit bypass pipe 105 and the switching unit 110 as described above, so that the destination of the exhaust gas can be switched from the first oxidation treatment unit 40 to the first oxidation treatment unit bypass pipe 105. As a result, the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to the exhaust pipe 102 can bypass the first oxidation treatment unit 40 and reach the exhaust duct 43.
 図1、図2に示すように、上記エンジンシステム10Aのうち、エンジン20A、過給機30、及び第二酸化処理部50は、例えば、船体2内に設けられた機関室2k内に収容されている。排出管102、及び第二酸化処理部50から上方に延びる過給機バイパス管103の下流部103qは、機関室2kの上方に設けられた甲板8を貫通して、船体2内の上層に延びている。本実施形態で例示する第一酸化処理部40は、甲板8の上側に形成された上部機関室2j内に配置されている。しかし、第一酸化処理部40の配置は、上部機関室2j内に配置される場合に限られない。 As shown in Figures 1 and 2, the engine 20A, turbocharger 30, and second oxidation treatment unit 50 of the engine system 10A are housed, for example, in an engine room 2k provided in the hull 2. The exhaust pipe 102 and the downstream portion 103q of the turbocharger bypass pipe 103 extending upward from the second oxidation treatment unit 50 penetrate the deck 8 provided above the engine room 2k and extend to the upper layer within the hull 2. The first oxidation treatment unit 40 illustrated in this embodiment is disposed in the upper engine room 2j formed above the deck 8. However, the location of the first oxidation treatment unit 40 is not limited to being disposed in the upper engine room 2j.
 図4は、本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムにおいて、燃料としてメタンを用いる場合の排出ガスの流れを示す図である。
 図4に示すように、上記エンジンシステム10Aでは、エンジン20Aの燃料としてメタンを用いる場合、弁60A、及び第一切換弁111を開き、第二切換弁112を閉じる。エンジン20Aの排気部22から排出される排出ガスの一部は、排気部22のマニホールド24から過給機30に導入される。過給機30に導入された排出ガスにより、過給機30が駆動され、エンジン20Aに空気が供給される。過給機30から排出管102に排出される排出ガスは、エンジン20Aに空気を供給するための仕事をすることで、温度低下する。
FIG. 4 is a diagram showing the flow of exhaust gas when methane is used as fuel in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure.
As shown in Fig. 4, in the engine system 10A, when methane is used as fuel for the engine 20A, the valve 60A and the first changeover valve 111 are opened, and the second changeover valve 112 is closed. A part of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A is introduced into the turbocharger 30 from the manifold 24 of the exhaust section 22. The turbocharger 30 is driven by the exhaust gas introduced into the turbocharger 30, and air is supplied to the engine 20A. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to the exhaust pipe 102 is lowered in temperature by performing work to supply air to the engine 20A.
 また、エンジン20Aの排気部22から排出される排出ガスの残部(余剰分)は、マニホールド24から過給機バイパス管103に流入する。過給機バイパス管103に流入した排出ガスは、第二酸化処理部50に導入される。第二酸化処理部50では、第二メタン酸化触媒52により、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理がなされる。第二酸化処理部50におけるメタンの未燃分の酸化処理により、第二酸化処理部50を経た排出ガスの温度は上昇する。 The remaining (excess) portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A flows from the manifold 24 into the turbocharger bypass pipe 103. The exhaust gas that flows into the turbocharger bypass pipe 103 is introduced into the second oxidation treatment section 50. In the second oxidation treatment section 50, the second methane oxidation catalyst 52 oxidizes the unburned methane contained in the introduced exhaust gas. The temperature of the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment section 50 rises due to the oxidation of the unburned methane in the second oxidation treatment section 50.
 過給機30を経た排出ガスと、第二酸化処理部50を経た排出ガスとは、排出管102内で合流する。第二酸化処理部50を経た排出ガスは、酸化処理によって温度上昇しているため、過給機30を経た排出ガスと、第二酸化処理部50を経た排出ガスとが混合された混合ガス(排出ガス)の温度は、過給機30から排出された排出ガス単体の温度よりも高まる。 The exhaust gas that has passed through the turbocharger 30 and the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 join together in the exhaust pipe 102. Since the temperature of the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 has increased due to the oxidation treatment, the temperature of the mixed gas (exhaust gas) in which the exhaust gas that has passed through the turbocharger 30 and the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 are mixed is higher than the temperature of the exhaust gas alone discharged from the turbocharger 30.
 このように温度が高められた排出ガスは、排出管102から第一酸化処理部40に導入される。第一酸化処理部40では、第一メタン酸化触媒42により、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理がなされる。第一酸化処理部40を経た排出ガスは、排気ダクト43を通じてファンネル9から大気中に放出される。 The exhaust gas whose temperature has been raised in this way is introduced into the first oxidation treatment unit 40 from the exhaust pipe 102. In the first oxidation treatment unit 40, the unburned methane contained in the exhaust gas is oxidized by the first methane oxidation catalyst 42. The exhaust gas that has passed through the first oxidation treatment unit 40 is released into the atmosphere from the funnel 9 through the exhaust duct 43.
 図5は、本開示の第一実施形態に係るエンジンシステムにおいて、燃料として重油を用いる場合の排出ガスの流れを示す図である。
 図5に示すように、エンジンシステム10Aでは、エンジン20Aの燃料として重油を用いる場合、弁60A、及び第一切換弁111を閉じ、第二切換弁112を開く。エンジン20Aの排気部22から排出される排出ガスの全てが、排気部22のマニホールド24から過給機30に導入される。過給機30に導入された排出ガスにより、過給機30が駆動され、エンジン20Aに空気が供給される。過給機30から排出された排出ガスは、排出管102から第一酸化処理部バイパス管105に流入し、第一酸化処理部40を迂回して、排気ダクト43を通じてファンネル9から大気中に放出される。
FIG. 5 is a diagram showing the flow of exhaust gas when heavy oil is used as fuel in the engine system according to the first embodiment of the present disclosure.
5, in the engine system 10A, when heavy oil is used as fuel for the engine 20A, the valve 60A and the first switching valve 111 are closed, and the second switching valve 112 is opened. All exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A is introduced into the turbocharger 30 from the manifold 24 of the exhaust section 22. The turbocharger 30 is driven by the exhaust gas introduced into the turbocharger 30, and air is supplied to the engine 20A. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows from the exhaust pipe 102 into the first oxidizer bypass pipe 105, bypasses the first oxidizer 40, and is released into the atmosphere from the funnel 9 through the exhaust duct 43.
(作用効果)
 上記第一実施形態のエンジンシステム10A、船舶1では、エンジン20Aの排気部22から排出される排出ガスが、過給機30と、過給機バイパス管103とに送り出される。過給機30は、排出ガスによって駆動され、エンジン20Aに空気を供給する。過給機30から排出される排出ガスは、排出管102を流通する。過給機30から排出管102に排出される排出ガスは、エンジン20Aに空気を供給するための仕事をすることで、温度低下する。
(Action and Effect)
In the engine system 10A and the ship 1 of the first embodiment, exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A is sent to the turbocharger 30 and the turbocharger bypass pipe 103. The turbocharger 30 is driven by the exhaust gas and supplies air to the engine 20A. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows through the exhaust pipe 102. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to the exhaust pipe 102 is lowered in temperature by performing work to supply air to the engine 20A.
 一方で、過給機バイパス管103に送り出された排出ガスは、第二酸化処理部50に導入される。第二酸化処理部50は、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第二メタン酸化触媒52により酸化処理する。メタンの未燃分が酸化処理されることで、第二酸化処理部50から送り出される排出ガスは、第二酸化処理部50に導入される排出ガスよりも温度上昇する。第二酸化処理部50から排出された排出ガスは、過給機バイパス管103を通して、排出管102に合流する。 Meanwhile, the exhaust gas sent to the turbocharger bypass pipe 103 is introduced into the second oxidation treatment unit 50. The second oxidation treatment unit 50 oxidizes the unburned methane contained in the introduced exhaust gas using the second methane oxidation catalyst 52. As the unburned methane is oxidized, the exhaust gas sent out from the second oxidation treatment unit 50 has a higher temperature than the exhaust gas introduced into the second oxidation treatment unit 50. The exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50 passes through the turbocharger bypass pipe 103 and merges with the exhaust pipe 102.
 第一酸化処理部40には、排出管102を通して排出ガスが導入される。この第一酸化処理部40に導入される排出ガスは、過給機30から排出された排出ガスと、第二酸化処理部50から排出された排出ガスとが排出管102内で合流して混合された排出ガスとなる。そして、第二酸化処理部50から排出された排出ガスは、過給機30から排出された排出ガスよりも高温であるため、過給機30から排出された排出ガスと、第二酸化処理部50から排出された排出ガスとが混合された排出ガスは、過給機30から排出された排出ガスよりも高温となる。これにより、過給機バイパス管103、及び第二酸化処理部50を備えていない場合と比較して、第一酸化処理部40に導入される排出ガスの温度を高くすることができる。 The exhaust gas is introduced into the first oxidation treatment unit 40 through the exhaust pipe 102. The exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 is a mixture of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 and the exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50, which join together in the exhaust pipe 102. The exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50 is hotter than the exhaust gas discharged from the turbocharger 30, so the exhaust gas mixed with the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 and the exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50 is hotter than the exhaust gas discharged from the turbocharger 30. This makes it possible to increase the temperature of the exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 compared to a case in which the turbocharger bypass pipe 103 and the second oxidation treatment unit 50 are not provided.
 そして、第一メタン酸化触媒42は、導入される排出ガスの温度が高いほど、メタンの酸化率が高まるため、第一酸化処理部40で、メタンを効率良く酸化処理することが可能となる。 The higher the temperature of the exhaust gas introduced into the first methane oxidation catalyst 42, the higher the oxidation rate of methane, making it possible for the first oxidation treatment unit 40 to efficiently oxidize methane.
 また、第二酸化処理部50は、過給機バイパス管103の途中に設けられており、排気部22と過給機30との間には設けられていない。このため、過給機30には、排気部22から排出される排出ガスがダイレクトに送り込まれる。したがって、過給機30の駆動効率の低下が抑えられている。
 その結果、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機30の駆動効率の低下を抑えることが可能となる。
Moreover, the second oxidation treatment unit 50 is provided midway through the turbocharger bypass pipe 103, and is not provided between the exhaust section 22 and the turbocharger 30. Therefore, the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 is directly fed to the turbocharger 30. Therefore, a decrease in the drive efficiency of the turbocharger 30 is suppressed.
As a result, it is possible to satisfactorily oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas, and to suppress a decrease in the drive efficiency of the turbocharger 30.
 また、上記第一実施形態では、排気部22から過給機バイパス管103への排出ガスの流路を開閉する弁60Aを更に備えている。
 これにより、弁60Aを開閉することで、排気部22から第二酸化処理部50への排出ガスの供給を断続することができる。したがって、エンジン20Aの燃料として重油を用い、第二酸化処理部50においてメタンの未燃分の酸化処理が不必要な場合、第二酸化処理部50への排出ガスの供給を停止することができる。
In the first embodiment, the engine is further provided with a valve 60A that opens and closes the flow path of the exhaust gas from the exhaust section 22 to the turbocharger bypass pipe 103.
As a result, by opening and closing the valve 60A, it is possible to interrupt the supply of exhaust gas from the exhaust section 22 to the second oxidation treatment section 50. Therefore, when heavy oil is used as the fuel for the engine 20A and oxidation treatment of unburned methane in the second oxidation treatment section 50 is not necessary, the supply of exhaust gas to the second oxidation treatment section 50 can be stopped.
 また、上記第一実施形態では、エンジン20Aの燃料として、メタンと重油とを切り換えて利用することが可能となっている。
 これにより、燃料としてメタンを利用する場合、弁60Aを開くことによって、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第二酸化処理部50と、第一酸化処理部40とによって、順次酸化処理することができる。
In the first embodiment, the engine 20A can be fueled by switching between methane and heavy oil.
As a result, when methane is used as fuel, by opening the valve 60A, the unburned methane contained in the exhaust gas can be oxidized sequentially by the second oxidation treatment unit 50 and the first oxidation treatment unit 40.
 また、燃料として、排出ガスにメタンの未燃分が含まれない重油を用いる場合、弁60Aを閉じ、排出ガスを第二酸化処理部50に送らず、過給機30のみに送り込むことができる。これにより、過給機30を効率良く駆動することができる。また、重油を燃料として利用した場合に排出ガスに含まれる硫黄分が、第二酸化処理部50に及ぶのを抑えることができ、第二メタン酸化触媒52への影響を抑えることができる。 In addition, when heavy oil is used as fuel and the exhaust gas does not contain unburned methane, the valve 60A can be closed and the exhaust gas can be sent only to the turbocharger 30 without being sent to the second oxidation treatment unit 50. This allows the turbocharger 30 to be driven efficiently. In addition, when heavy oil is used as fuel, the sulfur contained in the exhaust gas can be prevented from reaching the second oxidation treatment unit 50, and the impact on the second methane oxidation catalyst 52 can be reduced.
 また、上記第一実施形態では、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスの導入先を、排出管102と第一酸化処理部バイパス管105との間で切り替えることができる。
 これにより、例えば、燃料としてメタンを利用する場合には、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスを、排出管102を介して第一酸化処理部40に導入させることによって、上記したように、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第一酸化処理部40で酸化処理することができる。
 その一方で、燃料として、排出ガスにメタンの未燃分が含まれていない重油を用いる場合には、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスを、第一酸化処理部バイパス管105に導入させることで、排出ガスを第一酸化処理部40に導入させず、第一酸化処理部バイパス管105を通して効率良く排出することができる。
In the first embodiment, the switching unit 110 can switch the introduction destination of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 between the exhaust pipe 102 and the first oxidizer bypass pipe 105 .
As a result, for example, when methane is used as the fuel, the switching unit 110 causes the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to be introduced into the first oxidation treatment unit 40 via the exhaust pipe 102, so that the unburned methane contained in the exhaust gas can be oxidized in the first oxidation treatment unit 40, as described above.
On the other hand, when heavy oil whose exhaust gas does not contain unburned methane is used as fuel, the switching unit 110 causes the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to be introduced into the first oxidation treatment unit bypass pipe 105, so that the exhaust gas is not introduced into the first oxidation treatment unit 40 and can be efficiently discharged through the first oxidation treatment unit bypass pipe 105.
 さらに、上記第一実施形態では、過給機30の能力は、エンジン20Aに供給すべき空気の流量に応じて設定されている。メタンを燃料とする場合、過給機バイパス管103には、排気部22から排出される排出ガスのうち、過給機30に供給されない余剰分が導入される。また、過給機バイパス管103の配管径(内径)D2を、排出管102の配管径(内径)D1よりも小さくすることで、過給機バイパス管103に導入される排出ガスの流量に応じたものとすることができる。これにより、過給機30の能力を確保しつつ、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、効率良く酸化処理することができる。 Furthermore, in the first embodiment, the capacity of the turbocharger 30 is set according to the flow rate of air to be supplied to the engine 20A. When methane is used as fuel, the surplus exhaust gas discharged from the exhaust section 22 that is not supplied to the turbocharger 30 is introduced into the turbocharger bypass pipe 103. In addition, by making the pipe diameter (inner diameter) D2 of the turbocharger bypass pipe 103 smaller than the pipe diameter (inner diameter) D1 of the exhaust pipe 102, it can be made to correspond to the flow rate of exhaust gas introduced into the turbocharger bypass pipe 103. This ensures the capacity of the turbocharger 30 while efficiently oxidizing the unburned methane contained in the exhaust gas.
 また、上記第一実施形態では、第一酸化処理部40に導入される排出ガスの温度は、第二酸化処理部50に導入される排出ガスの温度よりも低くなり、排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理の効率は、第一酸化処理部40よりも第二酸化処理部50の方が高い。しかし、上記第一実施形態では、第二メタン酸化触媒52の触媒成分の濃度を、第一メタン酸化触媒42の触媒成分の濃度よりも高くすることで、メタン酸化処理効率を、より高めることができ、且つ第一メタン酸化触媒42と第二メタン酸化触媒52とを合計した全体の活性成分の量を低減させることができる。 In addition, in the first embodiment, the temperature of the exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 is lower than the temperature of the exhaust gas introduced into the second oxidation treatment unit 50, and the efficiency of oxidation treatment of the unburned methane contained in the exhaust gas is higher in the second oxidation treatment unit 50 than in the first oxidation treatment unit 40. However, in the first embodiment, by making the concentration of the catalytic components of the second methane oxidation catalyst 52 higher than the concentration of the catalytic components of the first methane oxidation catalyst 42, the efficiency of the methane oxidation treatment can be further increased, and the total amount of active components in the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 combined can be reduced.
 さらに、上記第一実施形態では、第一メタン酸化触媒42と、第二メタン酸化触媒52とは、同一の活性成分を含んでいる。これにより、第一酸化処理部40、及び第二酸化処理部50を、効率良く製作することができる。 Furthermore, in the first embodiment, the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 contain the same active component. This allows the first oxidation treatment unit 40 and the second oxidation treatment unit 50 to be manufactured efficiently.
(第一実施形態の変形例)
 なお、上記第一実施形態では、エンジンシステム10Aが、船舶1に設けられている場合を一例にして説明したが、エンジンシステム10Aは、船舶1に設けられる構成に限られない。エンジンシステム10Aは、例えば、陸上における各種設備で用いられるエンジンシステムにも適用可能である。
(Modification of the first embodiment)
In the above first embodiment, the engine system 10A is provided in the boat 1, but the engine system 10A is not limited to being provided in the boat 1. The engine system 10A can also be applied to engine systems used in various facilities on land, for example.
<第二実施形態>
 次に、本開示に係るエンジンシステムの第二実施形態について説明する。この第二実施形態は、第一実施形態とエンジンシステムの一部の構成のみが異なるため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
(エンジンシステムの構成)
 図6は、本開示の第二実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。
 図6に示すように、この第二実施形態に例示するエンジンシステム10Bは、エンジン20Bと、過給機30と、第一酸化処理部40と、第二酸化処理部50と、を備えている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the engine system according to the present disclosure will be described. Since the second embodiment differs from the first embodiment only in a part of the configuration of the engine system, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and will not be described again.
(Engine system configuration)
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an engine system according to a second embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 6, an engine system 10B illustrated in the second embodiment includes an engine 20B, a turbocharger 30, a first oxidation treatment unit 40, and a second oxidation treatment unit 50.
 エンジン20Bは、燃料を燃焼させることで生成される排出ガスを排出する。この実施形態で例示するエンジン20Bは、燃料としてメタンのみを用いる。 Engine 20B emits exhaust gases generated by burning fuel. The engine 20B illustrated in this embodiment uses only methane as fuel.
 過給機30は、マニホールド24における排出ガスの流通方向下流側の端部に接続されている。過給機30には、マニホールド24を流通する排出ガスのうちの一部の排出ガスが導入される。この第二実施形態の過給機30は、メタンのみを燃料とする一般的なエンジンシステムで用いられる過給機よりも高効率な高効率過給機が用いられており、これにより、エンジン20Bからの排出ガスの流量が過給機30で必要とされる排出ガスの流量を上回り、第一実施形態と同様に、排出ガスの余剰分が生じ得るものとなっている。
 排出管102は、過給機30から排出される排出ガスが流通する。
The turbocharger 30 is connected to an end of the manifold 24 on the downstream side in the flow direction of the exhaust gas. A portion of the exhaust gas flowing through the manifold 24 is introduced into the turbocharger 30. The turbocharger 30 in this second embodiment is a high-efficiency turbocharger that is more efficient than a turbocharger used in a general engine system that uses only methane as fuel. As a result, the flow rate of the exhaust gas from the engine 20B exceeds the flow rate of the exhaust gas required by the turbocharger 30, and as in the first embodiment, an excess of exhaust gas may occur.
Exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows through the exhaust pipe 102 .
 第一酸化処理部40には、排出管102を介して、排出ガスが導入される。第一酸化処理部40に導入される排出ガスは、過給機30から排出される排出ガスと、第二酸化処理部50から排出される排出ガスとの混合されたものとなる。 The exhaust gas is introduced into the first oxidation treatment unit 40 via the exhaust pipe 102. The exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 is a mixture of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 and the exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50.
 第二酸化処理部50は、過給機バイパス管103の途中に設けられている。過給機バイパス管103は、排気部22から排出された排出ガスの一部を、過給機30を迂回して排出管102に合流させる。 The second oxidation treatment section 50 is provided midway through the turbocharger bypass pipe 103. The turbocharger bypass pipe 103 allows a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 to bypass the turbocharger 30 and merge with the exhaust pipe 102.
 第二酸化処理部50には、過給機バイパス管103を介して、排出ガスが導入される。
 過給機バイパス管103のうち、第二酸化処理部50よりも排出ガスの流れ方向上流側に位置する上流部103pには、弁60Bが設けられている。
Exhaust gas is introduced into the second oxidation treatment unit 50 via a turbocharger bypass pipe 103 .
The turbocharger bypass pipe 103 is provided with a valve 60B in an upstream portion 103p located upstream of the second oxidation treatment unit 50 in the exhaust gas flow direction.
なお、この第二実施形態におけるエンジンシステム10Bは、上記第一実施形態で例示したエンジンシステム10Aの第一酸化処理部バイパス管105と、切替部110と、を備えていない。 Note that the engine system 10B in this second embodiment does not include the first oxidation treatment unit bypass pipe 105 and the switching unit 110 of the engine system 10A exemplified in the first embodiment above.
 このようなエンジンシステム10Bでは、エンジン20Bの排気部22から排出される排出ガスの一部は、排気部22のマニホールド24から過給機30に導入される。過給機30に導入された排出ガスにより、過給機30が駆動され、エンジン20Bに空気が供給される。 In this type of engine system 10B, a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20B is introduced into the turbocharger 30 through the manifold 24 of the exhaust section 22. The exhaust gas introduced into the turbocharger 30 drives the turbocharger 30, supplying air to the engine 20B.
 弁60Bは、エンジン20Bの回転数、過給機30の回転数等に応じて開度調整される。具体的には、エンジン20Bからの排出ガスの流量が、過給機30で必要とされる排出ガスの流量を上回り、排出ガスの余剰分が生じる場合には、余剰分に応じた開度で弁60Bが開かれる。弁60Bは、エンジン20Bの作動中に常時開いていてもよいし、排出ガスの余剰分が生じない場合、弁60Bを全閉状態としてもよい。弁60Bが開いている場合、エンジン20Bの排気部22から排出される排出ガスの残部(余剰分)は、マニホールド24から過給機バイパス管103に流入する。過給機バイパス管103に流入した排出ガスは、第二酸化処理部50に導入される。第二酸化処理部50では、第二メタン酸化触媒52により、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理がなされる。 The valve 60B is adjusted in opening depending on the rotation speed of the engine 20B, the rotation speed of the turbocharger 30, etc. Specifically, when the flow rate of exhaust gas from the engine 20B exceeds the flow rate of exhaust gas required by the turbocharger 30 and an excess of exhaust gas is generated, the valve 60B is opened at an opening according to the excess. The valve 60B may be always open while the engine 20B is operating, or when no excess of exhaust gas is generated, the valve 60B may be fully closed. When the valve 60B is open, the remaining part (excess) of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20B flows from the manifold 24 into the turbocharger bypass pipe 103. The exhaust gas that flows into the turbocharger bypass pipe 103 is introduced into the second oxidation treatment unit 50. In the second oxidation treatment unit 50, the second methane oxidation catalyst 52 oxidizes the unburned methane contained in the introduced exhaust gas.
 過給機30を経た排出ガスと、第二酸化処理部50を経た排出ガスとは、排出管102内で合流する。第二酸化処理部50を経た排出ガスは、酸化処理によって、第二酸化処理部50に導入される排出ガスよりも温度上昇している。このため、過給機30を経た排出ガスと、第二酸化処理部50を経た排出ガスとが混合された混合ガス(排出ガス)の温度は、過給機30を経た排出ガスの温度よりも高まる。温度が高められた排出ガスは、排出管102から第一酸化処理部40に導入される。第一酸化処理部40では、第一メタン酸化触媒42により、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理がなされる。第一酸化処理部40を経た排出ガスは、排気ダクト43を通じてファンネル9から大気中に放出される。 The exhaust gas that has passed through the turbocharger 30 and the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 join together in the exhaust pipe 102. The exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 has a higher temperature due to the oxidation process than the exhaust gas introduced into the second oxidation treatment unit 50. Therefore, the temperature of the mixed gas (exhaust gas) in which the exhaust gas that has passed through the turbocharger 30 and the exhaust gas that has passed through the second oxidation treatment unit 50 are mixed is higher than the temperature of the exhaust gas that has passed through the turbocharger 30. The exhaust gas with the increased temperature is introduced from the exhaust pipe 102 to the first oxidation treatment unit 40. In the first oxidation treatment unit 40, the first methane oxidation catalyst 42 oxidizes the unburned methane contained in the introduced exhaust gas. The exhaust gas that has passed through the first oxidation treatment unit 40 is released into the atmosphere from the funnel 9 through the exhaust duct 43.
(作用効果)
 上記第二実施形態のエンジンシステム10Bにおいても、上記第一実施形態と同様、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機30の駆動効率の低下を抑えることが可能となる。
(Action and Effect)
In the engine system 10B of the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to effectively oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas and suppress a decrease in the drive efficiency of the turbocharger 30.
(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。
 上記各実施形態で示したエンジンシステム10A,10Bの構成は一例であって、各部の構成は適宜変更可能である。
 また、エンジンシステム10A,10Bの用途については、何ら限定するものではなく、様々な用途に利用可能である。
Other Embodiments
Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like that do not deviate from the gist of the present disclosure are also included.
The configurations of the engine systems 10A, 10B shown in the above embodiments are merely examples, and the configurations of the various components can be modified as appropriate.
Furthermore, the uses of the engine systems 10A and 10B are not limited in any way and the engine systems 10A and 10B can be used for a variety of purposes.
<付記>
 各実施形態に記載のエンジンシステム10A,10B、船舶1は、例えば以下のように把握される。
<Additional Notes>
The engine systems 10A, 10B and the boat 1 described in each embodiment can be understood, for example, as follows.
(1)第1の態様に係るエンジンシステム10A,10Bは、メタンを燃料として駆動されるエンジン20A,20Bと、前記エンジン20A,20Bの排気部22から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジン20A,20Bに空気を供給する過給機30と、前記過給機30から排出される排出ガスが流通する排出管102と、前記排出管102を介して前記排出ガスが導入されるとともに、第一メタン酸化触媒42が収容された第一酸化処理部40と、前記排気部22から排出される前記排出ガスの一部を、前記過給機30を迂回して前記排出管102に合流させる過給機バイパス管103と、前記過給機バイパス管103の中途に設けられ、第二メタン酸化触媒52が収容された第二酸化処理部50と、を備える。 (1) The engine system 10A, 10B according to the first aspect includes an engine 20A, 20B driven by methane as fuel, a turbocharger 30 that is driven by exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A, 20B to supply air to the engine 20A, 20B, an exhaust pipe 102 through which the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows, a first oxidation treatment section 40 into which the exhaust gas is introduced via the exhaust pipe 102 and which contains a first methane oxidation catalyst 42, a turbocharger bypass pipe 103 that causes a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 to bypass the turbocharger 30 and merge with the exhaust pipe 102, and a second oxidation treatment section 50 that is provided midway through the turbocharger bypass pipe 103 and contains a second methane oxidation catalyst 52.
 このエンジンシステム10A,10Bでは、エンジン20A,20Bの排気部22から排出される排出ガスは、過給機30と、過給機バイパス管103とに送り出される。過給機30は、排出ガスによって駆動され、エンジン20A,20Bに空気を供給する。過給機30から排出される排出ガスは、排出管102を流通する。過給機30から排出管102に排出される排出ガスは、エンジン20A,20Bに空気を供給するための仕事をすることで、温度低下している。
 過給機バイパス管103に送り出された排出ガスは、第二酸化処理部50に導入される。第二酸化処理部50は、導入された排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第二メタン酸化触媒52により酸化処理する。メタンの未燃分が酸化処理されることで、第二酸化処理部50から送り出される排出ガスは、温度上昇している。第二酸化処理部50から排出された排出ガスは、過給機バイパス管103を通して、排出管102に合流させる。
 第一酸化処理部40には、排出管102を通して、排出管102内で合流した、過給機30から排出された排出ガスと、第二酸化処理部50から排出された排出ガスとが混合された排出ガスが導入される。第二酸化処理部50から排出された排出ガスは、過給機30から排出された排出ガスよりも高温であるため、第一酸化処理部40に導入される排出ガスの温度が高くなる。第一メタン酸化触媒42は、導入される排出ガスの温度が高いほど、メタンの酸化率が高まる。このため、第一酸化処理部40で、メタンを効率良く酸化処理することができる。
 また、第二酸化処理部50は、過給機バイパス管103の中途に設けられており、排気部22と過給機30との間には設けられていない。このため、過給機30には、排気部22から排出される排出ガスがダイレクトに送り込まれる。したがって、過給機30の駆動効率の低下が抑えられている。
 その結果、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機30の駆動効率の低下を抑えることが可能となる。
In this engine system 10A, 10B, exhaust gas discharged from the exhaust section 22 of the engine 20A, 20B is sent to a turbocharger 30 and a turbocharger bypass pipe 103. The turbocharger 30 is driven by the exhaust gas and supplies air to the engines 20A, 20B. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 flows through an exhaust pipe 102. The exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to the exhaust pipe 102 has a lowered temperature by performing work to supply air to the engines 20A, 20B.
The exhaust gas sent to the turbocharger bypass pipe 103 is introduced into the second oxidation treatment unit 50. The second oxidation treatment unit 50 oxidizes the unburned methane contained in the introduced exhaust gas by a second methane oxidation catalyst 52. As the unburned methane is oxidized, the temperature of the exhaust gas sent out from the second oxidation treatment unit 50 is increased. The exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50 is passed through the turbocharger bypass pipe 103 and merges with the exhaust pipe 102.
A mixture of exhaust gas discharged from the turbocharger 30 and exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50, which have joined together inside the exhaust pipe 102, is introduced into the first oxidation treatment unit 40 through an exhaust pipe 102. Since the exhaust gas discharged from the second oxidation treatment unit 50 has a higher temperature than the exhaust gas discharged from the turbocharger 30, the temperature of the exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 is higher. The first methane oxidation catalyst 42 has a higher oxidation rate of methane as the temperature of the exhaust gas introduced therein is higher. Therefore, methane can be efficiently oxidized in the first oxidation treatment unit 40.
In addition, the second oxidation treatment unit 50 is provided midway through the turbocharger bypass pipe 103, and is not provided between the exhaust section 22 and the turbocharger 30. Therefore, the exhaust gas discharged from the exhaust section 22 is directly fed to the turbocharger 30. Therefore, a decrease in the drive efficiency of the turbocharger 30 is suppressed.
As a result, it is possible to satisfactorily oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas, and to suppress a decrease in the drive efficiency of the turbocharger 30.
(2)第2の態様に係るエンジンシステム10A,10Bは、(1)のエンジンシステム10A,10Bであって、前記排気部22から前記過給機バイパス管103への前記排出ガスの流路を開閉する弁60A,60Bを更に備える。 (2) The engine system 10A, 10B according to the second aspect is the engine system 10A, 10B of (1), further comprising a valve 60A, 60B that opens and closes the flow path of the exhaust gas from the exhaust section 22 to the turbocharger bypass pipe 103.
 これにより、弁60A,60Bを開閉することで、排気部22から過給機バイパス管103への排出ガスの流路が開閉され、排気部22から第二酸化処理部50への排出ガスの供給を断続することができる。したがって、第二酸化処理部50における、排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理が不必要な場合、第二酸化処理部50への排出ガスの供給を停止することができる。 As a result, by opening and closing the valves 60A and 60B, the flow path of the exhaust gas from the exhaust section 22 to the turbocharger bypass pipe 103 is opened and closed, and the supply of exhaust gas from the exhaust section 22 to the second oxidation treatment section 50 can be interrupted. Therefore, when oxidation treatment of the unburned methane contained in the exhaust gas in the second oxidation treatment section 50 is not necessary, the supply of exhaust gas to the second oxidation treatment section 50 can be stopped.
(3)第3の態様に係るエンジンシステム10Aは、(2)のエンジンシステム10Aであって、前記エンジン20Aは、燃料として、メタンと重油とを切り換えて利用する。 (3) The engine system 10A according to the third aspect is the engine system 10A of (2), in which the engine 20A switches between using methane and heavy oil as fuel.
 これにより、燃料としてメタンを利用する場合、弁60Aを開くことによって、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第二酸化処理部50と、第一酸化処理部40とで、順次酸化処理することができる。
 また、燃料として重油を用いる場合、排出ガスにメタンの未燃分が含まれていない。このため、弁60Aを閉じることで、排出ガスを第二酸化処理部50に送らず、過給機30のみに送り込むことができる。これにより、過給機30を効率良く駆動できる。また、重油を燃料として利用した場合に排出ガスに含まれる硫黄分が、第二酸化処理部50に及ぶのを抑え、第二メタン酸化触媒52に悪影響が及ぶのを抑えることができる。
As a result, when methane is used as fuel, by opening the valve 60A, the unburned methane contained in the exhaust gas can be oxidized sequentially in the second oxidation treatment unit 50 and the first oxidation treatment unit 40.
Furthermore, when heavy oil is used as fuel, the exhaust gas does not contain unburned methane. Therefore, by closing the valve 60A, the exhaust gas can be sent only to the turbocharger 30 without being sent to the second oxidation treatment unit 50. This allows the turbocharger 30 to be driven efficiently. Furthermore, when heavy oil is used as fuel, the sulfur content contained in the exhaust gas can be prevented from reaching the second oxidation treatment unit 50, and the second methane oxidation catalyst 52 can be prevented from being adversely affected.
(4)第4の態様に係るエンジンシステム10Aは、(3)のエンジンシステム10Aであって、前記過給機30から排出される前記排出ガスを、前記第一酸化処理部40を迂回させる第一酸化処理部バイパス管105と、前記過給機30から排出される前記排出ガスの導入先を、前記排出管102と前記第一酸化処理部バイパス管105との間で切り替える切替部110と、を更に備える。 (4) The engine system 10A according to the fourth aspect is the engine system 10A according to (3), further comprising a first oxidation treatment unit bypass pipe 105 that causes the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 to bypass the first oxidation treatment unit 40, and a switching unit 110 that switches the introduction destination of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 between the exhaust pipe 102 and the first oxidation treatment unit bypass pipe 105.
 これにより、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスの導入先を、排出管102と第一酸化処理部バイパス管105との間で切り替えることができる。
 燃料としてメタンを利用する場合、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスを、排出管102に導入させることによって、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、第二酸化処理部50と、第一酸化処理部40とで、順次酸化処理することができる。
 また、燃料として重油を用いる場合、排出ガスにメタンの未燃分が含まれていない。このため、切替部110により、過給機30から排出される排出ガスを、第一酸化処理部バイパス管105に導入させることで、排出ガスを第一酸化処理部40に送らず、第一酸化処理部バイパス管105を通して効率良く排出することができる。
This allows the switching unit 110 to switch the introduction destination of the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 between the exhaust pipe 102 and the first oxidizer bypass pipe 105 .
When methane is used as the fuel, the switching unit 110 introduces the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 into the exhaust pipe 102, whereby the unburned methane contained in the exhaust gas can be oxidized sequentially in the second oxidation treatment unit 50 and the first oxidation treatment unit 40.
In addition, when heavy oil is used as fuel, the exhaust gas does not contain unburned methane. Therefore, by using the switching unit 110 to introduce the exhaust gas discharged from the turbocharger 30 into the first oxidizer bypass pipe 105, the exhaust gas can be efficiently discharged through the first oxidizer bypass pipe 105 without being sent to the first oxidizer 40.
(5)第5の態様に係るエンジンシステム10A,10Bは、(1)から(4)の何れか一つのエンジンシステム10A,10Bであって、前記過給機バイパス管103の配管径D2は、前記排出管102の配管径D1よりも小さい。 (5) The engine system 10A, 10B according to the fifth aspect is any one of the engine systems 10A, 10B of (1) to (4), in which the pipe diameter D2 of the turbocharger bypass pipe 103 is smaller than the pipe diameter D1 of the exhaust pipe 102.
 このような構成において、過給機30の能力は、エンジン20A,20Bに供給すべき空気の流量に応じて設定される。この場合、過給機バイパス管103には、排気部22から排出される排出ガスのうち、過給機30に供給されない余剰分が導入される。過給機バイパス管103の配管径D2を、排出管102の配管径D1よりも小さくすることで、過給機バイパス管103に導入される排出ガスの流量に応じたものとすることができる。これにより、過給機30の能力を確保しつつ、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を、効率良く酸化処理することができる。 In this configuration, the capacity of the turbocharger 30 is set according to the flow rate of air to be supplied to the engines 20A, 20B. In this case, the turbocharger bypass pipe 103 is introduced with the surplus exhaust gas discharged from the exhaust section 22 that is not supplied to the turbocharger 30. By making the pipe diameter D2 of the turbocharger bypass pipe 103 smaller than the pipe diameter D1 of the exhaust pipe 102, it is possible to make it correspond to the flow rate of exhaust gas introduced into the turbocharger bypass pipe 103. This ensures the capacity of the turbocharger 30 while efficiently oxidizing the unburned methane contained in the exhaust gas.
(6)第6の態様に係るエンジンシステム10A,10Bは、(1)から(5)の何れか一つのエンジンシステム10A,10Bであって、前記第二メタン酸化触媒52は、前記第一メタン酸化触媒42よりも触媒成分の濃度が高い。 (6) The engine system 10A, 10B according to the sixth aspect is any one of the engine systems 10A, 10B according to (1) to (5), in which the second methane oxidation catalyst 52 has a higher concentration of catalytic components than the first methane oxidation catalyst 42.
 このような構成において、第一酸化処理部40に導入される排出ガスの温度は、第二酸化処理部50に導入される排出ガスの温度よりも低い。これにより、排出ガスに含まれるメタンの未燃分の酸化処理の効率は、第二酸化処理部50の方が、第一酸化処理部40よりも高い。第二メタン酸化触媒52の触媒成分の濃度を、第一メタン酸化触媒42の触媒成分の濃度よりも高くすることで、メタンの酸化処理効率を、より高めることができ、且つ第一メタン酸化触媒42と第二メタン酸化触媒52とを合計した全体の活性成分の量を低減させることができる。 In this configuration, the temperature of the exhaust gas introduced into the first oxidation treatment unit 40 is lower than the temperature of the exhaust gas introduced into the second oxidation treatment unit 50. As a result, the efficiency of the oxidation treatment of the unburned methane contained in the exhaust gas is higher in the second oxidation treatment unit 50 than in the first oxidation treatment unit 40. By making the concentration of the catalytic components of the second methane oxidation catalyst 52 higher than the concentration of the catalytic components of the first methane oxidation catalyst 42, the efficiency of the oxidation treatment of methane can be further increased, and the total amount of active components in the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 combined can be reduced.
(7)第7の態様に係るエンジンシステム10A,10Bは、(1)から(6)の何れか一つのエンジンシステム10A,10Bであって、前記第一メタン酸化触媒42と、前記第二メタン酸化触媒52とは、同一の活性成分を含む。 (7) The seventh aspect of the engine system 10A, 10B is any one of the engine systems 10A, 10B of (1) to (6), in which the first methane oxidation catalyst 42 and the second methane oxidation catalyst 52 contain the same active component.
 これにより、第一酸化処理部40、及び第二酸化処理部50を、効率良く製作することができる。 This allows the first oxidation treatment section 40 and the second oxidation treatment section 50 to be manufactured efficiently.
(8)第8の態様に係る船舶1は、(1)から(7)の何れか一つのエンジンシステム10Aを備える。 (8) The vessel 1 according to the eighth aspect is equipped with any one of the engine systems 10A described in (1) to (7).
 これにより、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機30の駆動効率の低下を抑えることができるエンジンシステム10Aを備えた船舶1を提供することができる。 This makes it possible to provide a ship 1 equipped with an engine system 10A that can effectively oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas and suppress a decrease in the driving efficiency of the turbocharger 30.
 本開示のエンジンシステム、船舶によれば、排出ガスに含まれるメタンの未燃分を良好に酸化処理するとともに、過給機の駆動効率の低下を抑えることができる。 The engine system and ship disclosed herein can effectively oxidize the unburned methane contained in the exhaust gas and prevent a decrease in the drive efficiency of the turbocharger.
1…船舶 2…船体 2b…船尾 2j…上部機関室 2k…機関室 3A,3B…舷側 4…船底 5…上甲板 6…底部甲板 7…上部構造 8…甲板 9…ファンネル 10A,10B…エンジンシステム 20A,20B…エンジン 21…エンジン本体 22…排気部 23…接続管 24…マニホールド 30…過給機 40…第一酸化処理部 41…ハウジング 42…第一メタン酸化触媒 43…排気ダクト 50…第二酸化処理部 51…ハウジング 52…第二メタン酸化触媒 60A,60B…弁 102…排出管 103…過給機バイパス管 103a…第一端 103b…第二端 103c…中間位置 103p…上流部 103q…下流部 105…第一酸化処理部バイパス管
110…切替部 111…第一切換弁 112…第二切換弁 D1,D2…配管径 Da…船首尾方向 Dv…上下方向
Reference Signs List 1... Ship 2... Hull 2b... Stern 2j... Upper engine room 2k... Engine room 3A, 3B... Ship side 4... Ship bottom 5... Upper deck 6... Bottom deck 7... Superstructure 8... Deck 9... Funnel 10A, 10B... Engine system 20A, 20B... Engine 21... Engine body 22... Exhaust section 23... Connection pipe 24... Manifold 30... Turbocharger 40... First oxidation treatment section 41... Housing 42... First methane oxidation catalyst 43... Exhaust duct 50... Second oxidation treatment section 51... Housing 52... Second methane oxidation catalyst 60A, 60B... Valve 102... Discharge pipe 103... Turbocharger bypass pipe 103a... First end 103b... Second end 103c... Intermediate position 103p... Upstream section 103q... Downstream section 105: First oxidation treatment unit bypass pipe 110: Switching unit 111: First switching valve 112: Second switching valve D1, D2: Pipe diameter Da: Bow-stern direction Dv: Up-down direction

Claims (8)

  1.  メタンを燃料として駆動されるエンジンと、
     前記エンジンの排気部から排出される排出ガスによって駆動されることで、前記エンジンに空気を供給する過給機と、
     前記過給機から排出される排出ガスが流通する排出管と、
     前記排出管を介して前記排出ガスが導入されるとともに、第一メタン酸化触媒が収容された第一酸化処理部と、
     前記排気部から排出される前記排出ガスの一部を、前記過給機を迂回して前記排出管に合流させる過給機バイパス管と、
     前記過給機バイパス管の中途に設けられ、第二メタン酸化触媒が収容された第二酸化処理部と、
    を備えるエンジンシステム。
    an engine powered by methane;
    a turbocharger that is driven by exhaust gas discharged from an exhaust portion of the engine to supply air to the engine;
    An exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the turbocharger flows;
    a first oxidation treatment unit into which the exhaust gas is introduced via the exhaust pipe and which accommodates a first methane oxidation catalyst;
    a turbocharger bypass pipe that causes a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust portion to bypass the turbocharger and join the exhaust pipe;
    a second oxidation treatment unit provided in the turbocharger bypass pipe and accommodating a second methane oxidation catalyst;
    An engine system comprising:
  2.  前記排気部から前記過給機バイパス管への前記排出ガスの流路を開閉する弁を更に備える
    請求項1に記載のエンジンシステム。
    2. The engine system according to claim 1, further comprising a valve for opening and closing a flow path of the exhaust gas from the exhaust to the turbocharger bypass pipe.
  3.  前記エンジンは、燃料として、メタンと重油とを切り換えて利用する
    請求項2に記載のエンジンシステム。
    3. The engine system according to claim 2, wherein the engine switches between using methane and heavy oil as fuel.
  4.  前記過給機から排出される前記排出ガスを、前記第一酸化処理部を迂回させる第一酸化処理部バイパス管と、
     前記過給機から排出される前記排出ガスの導入先を、前記排出管と前記第一酸化処理部バイパス管との間で切り替える切替部と、を更に備える
    請求項3に記載のエンジンシステム。
    a first oxidation treatment unit bypass pipe for causing the exhaust gas discharged from the turbocharger to bypass the first oxidation treatment unit;
    4. The engine system according to claim 3, further comprising a switching unit that switches a destination of the exhaust gas discharged from the turbocharger between the exhaust pipe and the first oxidation treatment unit bypass pipe.
  5.  前記過給機バイパス管の配管径は、前記排出管の配管径よりも小さい
    請求項1又は2に記載のエンジンシステム。
    3. The engine system according to claim 1, wherein a pipe diameter of the supercharger bypass pipe is smaller than a pipe diameter of the exhaust pipe.
  6.  前記第二メタン酸化触媒は、前記第一メタン酸化触媒よりも触媒成分の濃度が高い
    請求項1又は2に記載のエンジンシステム。
    3. The engine system according to claim 1, wherein the second methane oxidation catalyst has a higher concentration of catalytic components than the first methane oxidation catalyst.
  7.  前記第一メタン酸化触媒と、前記第二メタン酸化触媒とは、同一の活性成分を含む
    請求項1又は2に記載のエンジンシステム。
    3. The engine system according to claim 1, wherein the first methane oxidation catalyst and the second methane oxidation catalyst contain the same active component.
  8.  請求項1又は2に記載のエンジンシステムを備える
    船舶。
    A ship comprising the engine system according to claim 1 or 2.
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