(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重外板、該二重外板の内周に設けた防熱材、前記防熱材の 内側に設けられたホッパー状のインナータンク、前記インナータンクの内周面に設けた熱媒管、および、前記熱媒管のインナータンクの内側に設けられ前記熱媒管を外力より保護するプロテクターからなる船側タンクと、
前記インナータンクの上部に設けられ、ペレット状天然ガスの容量を減少させてブロックに形成した後に、前記インナータンクに落とし込むことができる小型ブロック成形機と、
前記インナータンク内部に設けられ前記インナータンク内のペレット状天然ガスを粉砕できる破砕機と、
前記インナータンクのホッパー状末端部近傍に設けられ前記破砕機で粉砕されたペレット状天然ガスを前記インナータンクの下部外部に送り出すスクリューコンベアと、
前記インナータンクの下部に設けられ前記スクリューコンベアから送出されたペレット状天然ガスを一定の大きさのブロックに成形する大型ブロック成形機と、
を備えたことを特徴とするハイドレート船。
【請求項２】
請求項１記載のハイドレート船に用いられる荷役装置であって、
ハイドレート製造バースでは、ペレット状天然ガスを所定の高さまで運びあげる縦コンベアと、前記縦コンベアからハイドレート船の小型ブロック成形機までペレット状天然ガスを搬送する横コンベアとからなることを特徴とするハイドレート船の荷役装置。
【請求項３】
請求項１記載のハイドレート船に用いられる荷役装置であって、
ハイドレート貯蔵バースでは、ハイドレート船の大型ブロック成形機から大 型ブロック化されたペレット状天然ガスを所定の高さまで搬送するハイドレート船内の縦コンベアと、前記縦コンベアから受け入れた大型ブロック化されたペレット状天然ガスをペレット貯蔵タンクに搬送する横コンベアとからなることを特徴とするハイドレート船の荷役装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペレット状天然ガスを輸送するハイドレート船およびハイドレート製造バースではペレット状天然ガスをハイドレート船へ搬入し、ハイドレート貯蔵バースではハイドレート船からペレット状の天然ガスを貯蔵タンクへ搬送するハイドレート船の荷役装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、メタンを主成分とする天然ガスを輸送する方法は、天然ガスをそのままパイプラインで移送するか（第１の従来技術）、あるいは、極低温・常圧のＬＮＧ(Liquefied Natural Gas;液化天然ガス)を例えばマイナス１６２［℃］の低温にし、かつ、例えば０．０２５［ＭＰａ］の圧力で加圧することにより液化したものをＬＮＧ船で輸送していた（第２の従来技術）。
このような第１の従来技術では、輸送距離に限界があり、また第２の従来技術は設備コストが高いため、長時間にわたってガス生産が可能な大型ガス田でなければ経済性が成り立たないなど課題が多く、近年、天然ガスをガスハイドレート化し効率よく貯蔵、輸送しようとする研究がなされている。
【０００３】
図３および図４は、第３の従来技術である天然ガスハイドレート化貯蔵ないし輸送システムの概要を説明するための図であって、図３がメタンハイドレート製造バースにおけるメタンハイドレート製造方法および積荷を説明するための図であり、図４がハイドレート貯蔵バースにおける荷揚げを説明するための図である。
【０００４】
この図３に示すメタンハイドレート製造バースにおいて、海底等地下のガス田１０１からガス井戸１０３により天然ガスを掘削し、その掘削した天然ガスをガスホルダ１０５に貯蔵する。このガスホルダ１０５に貯蔵された天然ガスは、１０［℃］で７．８［ＭＰａ］の状態に保たれている。このガスホルダ１０５内の天然ガスは、低温の清水Ｗとともにハイドレート製造機１０７に取り込まれ、このハイドレート製造機１０７において温度が例えば１〜３［℃］、圧力が例えば０．３〜３［ＭＰａ］のスラリー状天然ガスとされた後に、温度および圧力が制御されているスラリー貯蔵タンク１０９に貯蔵される。
【０００５】
なお、このハイドレート製造機１０７におけるハイドレート生成過程において、天然ガスと低温の清水Ｗと、添加物アミンやエーテルあるいはケトン等の補助材とを用いることにより、ハイドレートが高い温度あるいは低い圧力において、安定し易いスラリー状の天然ガスとなり、温度および圧力の制御が緩和されることになる。
このスラリー貯蔵タンク１０９に貯蔵されているスラリー状の天然ガスは、移送ポンプ１１１から圧送されてホース１１３を介してハイドレート輸送船１２１に供給されている。
【０００６】
このハイドレート輸送船１２１は、図３に示すように、複数の防熱タンク１２３，１２３，…を備えており、かつ防熱材で覆われた防熱タンク１２３，１２３，…には熱媒管１２５，１２５，…がそれぞれ設けられている。また、各防熱タンク１２３，１２３，…の各熱媒管１２５，１２５，…のタンク内部側にはプロテクター１２７，１２７，…が設けられている。さらに、両防熱タンク１２３，１２３は張込管１２９で連通されている。また、ハイドレート輸送船１２１の各防熱タンク１２３，１２３，…の各熱媒管１２５，１２５，…は、図示しない熱源装置から熱媒の供給が受けられるようになっている。
【０００７】
このようなハイドレート輸送船１２１を図３に示すメタンハイドレート製造バースに接岸させた後、スラリー貯蔵タンク１０９の出口に備えられた移送ポンプ１１１と、ハイドレート輸送船１２１の張込管１２９とをホース１１３で接続する。しかる後に、移送ポンプ１１１を運転することにより、スラリー貯蔵タンク１０９内のスラリー状の天然ガスは、移送ポンプ１１１、ホース１１３、ハイドレート輸送船１２１の張込管１２９を介して防熱タンク１２３，１２３に送り込まれる。この防熱タンク１２３，１２３に送り込まれたスラリー状の天然ガスは、温度が例えばマイナス１５［℃］に冷却されるとともに圧力が例えば０．０２３［ＭＰａ］に保たれてペレット状にされて安定化が図られている。
【０００８】
前記ペレット化天然ガスを防熱タンク１２３，１２３，…に満載したハイドレート輸送船１２１は、例えば数十日の航海を行って目的地のハイドレート貯蔵バースまでペレット状天然ガスを輸送する。
目的地に到着したハイドレート輸送船１２１は、図４に示すように、ハイドレート貯蔵バースに接岸し、防熱タンク１２３，１２３，…の取出管１３１の出口に設けた移送ポンプ１３３の吐出口と、ハイドレート貯蔵バースのガスホルダー１４１とをホース１４３によって接続する。
【０００９】
また、ハイドレート輸送船１２１では、熱源装置からホットガスを防熱タンク１２３，１２３，…の熱媒管１２５，１２５，…に供給することにより、ペレット化した天然ガスをスラリー状の天然ガスに状態変化をさせる。その後、ハイドレート輸送船１２１内の移送ポンプ１３３を運転することにより、防熱タンク１２３，１２３，…内のスラリー状天然ガスを、移送ポンプ１３３、ホース１４３を介してガスホルダー１４１に送り込んでいた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第１の従来技術によれば、天然ガスのままパイプラインで移送するので、寒冷地などの環境下ではパイプラインの閉塞事故が発生する恐れがあった。上述した第２の従来技術によれば、ＬＮＧ船で輸送するので、天然ガスを液化天然ガスにするために極低温設備が必要となるほか、極低温の輸送船や極低温の貯蔵設備などが必要となり、設備費が膨大になるほか、液化天然ガスの状態で積荷したり航海しているので、圧力や温度の関係によって液化天然ガスがボイルオフなどの危険性が伴うという欠点があった。
【００１１】
上述した第３の従来技術によれば、天然ガスをガスハイドレート化して輸送する方法が提案されているが、天然ガスをガス状態からスラリー状にし、さらにペレット状にして輸送し、かつ、輸送の終了時点で、再び、スラリー状天然ガスにし、消費時点では再びガス状態にして使用されるなど、貯蔵、荷役および輸送上の条件により、天然ガスの度々の状態変化に多量の熱量が必要となり、しかも、ボイルオフ（蒸発してなくなる量）も多く、高圧の防熱タンクを必要となるという不都合があった。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、天然ガスの状態変化に伴う熱量を低減し、かつ、ボイルオフなどの軽減を図ったハイドレート船およびハイドレート船の荷役装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、二重外板、該二重外板の内周に設けた防熱材、前記防熱材の内側に設けられたホッパー状のインナータンク、前記インナータンクの内周面に設けた熱媒管、および、前記熱媒管のインナータンクの内側に設けられ前記熱媒管を外力より保護するプロテクターからなる船側タンクと、
前記インナータンクの上部に設けられ、ペレット状天然ガスの容量を減少させてブロックに形成した後に、前記インナータンクに落とし込むことができる小型ブロック成形機と、
前記インナータンク内部に設けられ前記インナータンク内のペレット状天然ガスを粉砕できる破砕機と、
前記インナータンクのホッパー状末端部近傍に設けられ前記破砕機で粉砕されたペレット状天然ガスを前記インナータンクの下部外部に送り出すスクリューコンベアと、
前記インナータンクの下部に設けられ前記スクリューコンベアから送出されたペレット状天然ガスを一定の大きさのブロックに成形する大型ブロック成形機と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本願請求項２に係るハイドレート船の荷役装置の発明は、請求項１記載のハイドレート船に用いられる荷役装置であって、
ハイドレート製造バースでは、ペレット状天然ガスを所定の高さまで運びあげる縦コンベアと、前記縦コンベアからハイドレート船の小型ブロック成形機までペレット状天然ガスを搬送する横コンベアとからなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、本願請求項３に係るハイドレート船の荷役装置の発明は、請求項１記載のハイドレート船に用いられる荷役装置であって、
ハイドレート貯蔵バースでは、ハイドレート船の大型ブロック成形機から大 型ブロック化されたペレット状天然ガスを所定の高さまで搬送するハイドレート船内の縦コンベアと、前記縦コンベアから受け入れた大型ブロック化されたペレット状天然ガスをペレット貯蔵タンクに搬送する横コンベアとからなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の実施の形態に係るハイドレート船およびその荷役装置を説明するためのものであり、図１はハイドレート製造バースにおけるハイドレート船およびその荷役装置を、図２はハイドレート貯蔵バースにおけるハイドレート船およびその荷役装置を、それぞれ示した図である。
【００１５】
（ハイドレート船の構造の説明）
本発明に係るハイドレート船１は、図１および図２に示すように、二重外板３と、この二重外板３の内周に設けた防熱材５と、前記防熱材５の内側に設けられたホッパー状のインナータンク７と、前記インナータンク７の内周面に設けた熱媒管９と、前記熱媒管９のインナータンク７の内部側に設けられ前記熱媒管９を外力より保護するプロテクター１１を少なくとも備えている。なお、図１および図２に示すハイドレート船１では、両舷にインナータンク７、７を備えている。
【００１６】
このハイドレート船１において、前記インナータンク７の内部には破砕機１５が設けられており、その下部にはペレット状天然ガスＰが収納されている。また、前記インナータンク７の上部には、ペレット状天然ガスを受け入れた後、ペレットの容量を減少させて搬入孔１３ａを介して前記インナータンク７内に減容して送り込む小型ブロック成形機１７が設けられている。
【００１７】
この小型ブロック成形機１７は、例えば油圧を受け入れるシリンダー、当該シリンダー内で摺動可能であってかつ前記油圧で駆動されるピストン、および当該ピストンに回動可能に固定されたピストンロッドとからなる駆動部１７ａと、ペレットを受け入れる受容部、当該受容部に隣接された筒状部、および前記ピストンロッドの先端に設けられ前記筒状部内を摺動しかつ受容部と筒状部の間を移動する加圧ピストンからなるペレット容積縮小部１７ｂとから構成されている。
【００１８】
小型ブロック成形機１７では、前記ペレット容積縮小部１７ｂの受容部の駆動部１７ａ側に加圧ピストンを位置させた状態でペレットを受け入れ、ペレットが受容部に満杯になったときに、前記加圧ピストンを駆動部１７ａで駆動し前記ペレット容積縮小部１７ｂの筒状部側に移動させることにより、ペレットの容量を減少させており、これを繰り返すことになる。なお、搬入孔１３ａは、ペレット状天然ガスがインナータンク７に満載された後に防熱蓋１３ｂで塞がれるようになっている。
【００１９】
前記インナータンク７のホッパー状末端部７ａの近傍下部には、インナータンク７内のペレット状天然ガスを外部に送り出すスクリューコンベア２１が設けられている。前記スクリューコンベア２１の下部には、前記スクリューコンベア２１から送出されたペレット状天然ガスを一定の大きさのブロックに成形して送り出す大型ブロック成形機１９が設けられている。この大型ブロック成形機１９も、寸法等は異なるが、上述した小型ブロック成形機１７とほぼ同様の構造をしている。
また、前記ハイドレート船１には、大型ブロック成形機１９からのブロック化されたペレット状天然ガスを所定の高さまで搬送する縦コンベア２３が設けられている。この縦コンベア２３は、例えばバケットコンベアで構成されている。また、縦コンベア２３は防熱材５ａで覆われている。
【００２０】
（ハイドレート船の荷役装置および関連設備の説明）
ハイドレート製造バースには、図１に示すように、空のハイドレートタンク１３を備えたハイドレート船１が接岸している。ハイドレート船１がハイドレート製造バースに接岸すると、ペレット状天然ガスを所定の高さまで運びあげる縦バケットコンベアあるいは縦スクリューコンベアからなる縦コンベア２７と、前記縦コンベア２７からハイドレート船１の小型ブロック成形機１７までペレット状天然ガスを搬送する横スクリューコンベアあるいは横コンベア２９からなる横コンベア３３とでハイドレート製造バースとハイドレート船１とが連結される。
【００２１】
次に、天然ガスを採掘しハイドレート化した天然ガスを製造し、その天然ガスをハイドレート船１に搬入するまでを説明する。
図２に示すメタンハイドレート製造バースにおいて、天然ガスは、海底等地下のガス田３１からガス井３３によって掘削された後に、ガスタンク３５に貯蔵されている。このガスタンク３５内の天然ガスは、例えば、１［ＭＰａ］以下で所定温度の状態で貯蔵されている。
【００２２】
このガスタンク３５内の天然ガスは、温度が例えば２［℃］の清水Ｗとともにハイドレート製造機３７に供給される。このハイドレート製造機３７は、前記供給された天然ガスと清水Ｗとを用い、温度が例えばマイナス１５［℃］、圧力が例えば０．０２５［ＭＰａ］のペレット状天然ガスとした後、ハイドレートタンク３９に送給する。
【００２３】
ここで、このハイドレート製造機３７におけるハイドレート生成過程において、天然ガスと低温の清水Ｗと、添加物アミンやエーテルあるいはケトン等の補助材とを用いることにより、ハイドレートが高い温度あるいは低い温度において、安定し易いペレット状天然ガスとなり、温度および圧力の制御が緩和される。
このハイドレートタンク３９内に貯蔵されたペレット状天然ガスは、温度が例えばマイナス１５［℃］に冷却されて、圧力が例えば０．０２５［ＭＰａ］に保たれ安定化が図られている。
【００２４】
そして、ペレット状の天然ガスを貯蔵するハイドレートタンク３９から運び出されたペレット状天然ガスは、縦コンベア２７で所定の高さまで運ばれた後、横コンベア２９によりハイドレート船１の小型ブロック成形機１７に搬送される。小型ブロック成形機１７に搬入されたペレット状天然ガスは所定の容量になった時点で、小型ブロック成形機１７により小型ブロックに成形されて後に、搬入孔１３ａからインナータンク７に落とし込まれる。
【００２５】
各インナータンク７内が小型ブロックで満載されると、ハイドレート船１は、熱源装置から熱媒管９に冷媒を供給してインナータンク７内を温度が例えばマイナス１５［℃］以下冷却しかつ圧力が例えば０．０２５［ＭＰａ］に保ちつつ、ハイドレート貯蔵バースに向けて航海をする。
ハイドレート貯蔵バースに到着したハイドレート船１は、ハイドレート貯蔵バースに係留された後、ハイドレート船１の縦コンベア２３と、ハイドレート貯蔵バースのペレット貯蔵タンク４１との間を横コンベアあるいはシュータからなる横コンベア４３で連結される。
【００２６】
しかる後に、ハイドレート船１のハイドレートタンク１３のインナータンク７内の破砕機１５を運転させてペレット状天然ガスＰを粉砕するとともに、スクリューコンベア２１を回転させて粉砕したペレット状天然ガスＰを大型ブロック成形機１９に送り込む。
大型ブロック成形機１９内にペレット状天然ガスが所定の容量に入ると、大型ブロック成形機１９を動作させてペレット状天然ガスを大型ブロックＢにする。大型ブロックにされたペレット状天然ガスＢは、ハイドレート船１に設けられた縦コンベア２３で所定の高さまで搬送された後、横コンベア４３でペレット貯蔵タンク４１まで搬送する。
【００２７】
ペレット貯蔵タンク４１まで搬送された大型ブロック化されたペレット状天然ガスＢは、ペレット貯蔵タンク４１て貯蔵される。
このようにして積荷の段階から輸送や荷揚げの段階までペレット状天然ガスのままで処理するため、天然ガスの状態変化がなく状態変化に伴う熱量を不要とし、かつ、ボイルオフなどの軽減を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願請求項１にかかるハイドレート船によれば、小型ブロック形成機によりペレット状天然ガスを小型ブロックに成形してインナータンク内に落とし込んで、ペレット状天然ガスのままで輸送できるようにしたので、天然ガスの状態変化に伴う熱量を不要とし、かつ、ボイルオフなどの軽減を図ることができる。
また、本願請求項２および３にかかるハイドレート船の荷役装置によれば、荷揚げにおいてペレット状天然ガスを大型ブロック化してペレット状天然ガスのままで処理することができるようにしてあるので、天然ガスの状態変化がなく状態変化に伴う熱量を不要とし、かつ、ボイルオフなどの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイドレート船およびその荷役装置を説明するためのものであって、ハイドレート製造バースにおけるハイドレート船およびその荷役装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るハイドレート船およびその荷役装置を説明するためのものであって、ハイドレート貯蔵バースにおけるハイドレート船およびその荷役装置を示す図である。
【図３】従来の天然ガスハイドレート化貯蔵ないし輸送システムの概要を説明するための図であって、メタンハイドレート製造バースにおけるメタンハイドレート製造方法および積荷を説明するための図である。
【図４】従来の天然ガスハイドレート化貯蔵ないし輸送システムの概要を説明するための図であって、メタンハイドレート再ガス化バースにおける荷揚げを説明するための図である。
【符号の説明】
１  ハイドレート船
３  二重外板
５  防熱材
７  インナータンク
９  熱媒管
１１  プロテクター
１３ａ  搬入孔
１３ｂ  防熱蓋
１５  破砕機
１７  小型ブロック成形機
１９  大型ブロック成形機
２１  スクリューコンベア
２３  縦コンベア
２７  縦コンベア
２９  横コンベア
３１  ガス田
３３  ガス井
３５  ガスタンク
３７  ハイドレート製造機
３９  ハイドレートタンク
４１  ペレット貯蔵タンク
４３  横コンベア
【図１】
0003539686.tif 000002
【図２】
0003539686.tif 000003
【図３】
0003539686.tif 000004
【図４】
0003539686.tif 000005