JP2009174650A - ガス供給装置及びトレーラ - Google Patents

Abstract

【課題】ガス供給の要求に対して柔軟に対応することが可能で、ガスハイドレート又は固化ガスを有効に使用することが可能なガス供給装置を提供する。
【解決手段】ガスハイドレート２又は固化ガスを貯蔵可能な複数のタンク３と、前記各タンク３に設けられ、タンク３に貯蔵するガスハイドレート２又は固化ガスを加熱しガス化させる加熱手段５と、前記各タンク３に装着され、タンク３内の圧力を検出する圧力検出器２５と、前記各圧力検出器２５からの圧力データに基づき所定の手順に従い前記加熱手段５の加熱制御を行う制御装置４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、固形状のガスハイドレート、炭酸ガスなどを冷却固化した固化ガスを貯蔵、ガス化可能なガス供給装置、及びこれを備えるトレーラに関する。

周知のように、天然ガスハイドレート（以下ＮＧＨと記す）は、水分子が形成するかご状の結晶構造の空間に天然ガスが取込まれた包接化合物であり、氷状の固体物質である。このＮＧＨは、ＮＧＨ１ｍ^３当り約１６０Ｎｍ^３と多くの天然ガスを包蔵することができる。ＮＧＨは、大気圧下、約−８０℃の温度で安定的に存在し、さらに約−２０℃の温度で分解が抑制される自己保存性も知られており、液化天然ガス（ＬＮＧ）に比較すると、設備の仕様、取扱い等の点では有利である。これらのことからＮＧＨの製造、運搬、ガス化など各プロセス、装置、システムの実用化に向けた検討がなされ、多くの技術が提案されている。

例えば、中小規模のガス田から産出される天然ガスをガス産出地でＮＧＨのペレットとし、これを運搬船で天然ガス消費地に設置された受入基地まで運搬し、貯蔵タンクに貯蔵する。貯蔵タンクに貯蔵されたＮＧＨは、受入基地内に設けられたガス化装置に送られ、ここで天然ガスに再ガス化され発電設備の燃料として使用する。またはタンクローリ等を使用して、さらに別の消費地にＮＧＨを運搬し、そこでＮＧＨをガス化し都市ガスなどに利用することが検討されている。

タンクローリ等を使用して、消費地にＮＧＨを運搬し、そこでＮＧＨをガス化し都市ガスなどに利用するプロセスに関しては、消費地でＮＧＨをガス化させる際に発生する水を風呂、洗面、トイレ等に使用する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。またガスハイドートの貯槽又は製造プラント、顧客網、配送業者網、中央制御センタを備えたガスハイドレートの供給システムに関し、製造状況の把握、顧客の需要状況、配車の空車状況を把握し、顧客の要望に対して最も効率的な配送ルートを算出し、この結果に基づき顧客にガスハイドレートを配送する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。さらに輸送容器内でＮＧＨを製造し、その輸送容器を消費地まで運んだ後、輸送容器を加熱し天然ガスを製造する方法も提案されている（例えば特許文献３参照）。
特開２００２−１６１２８８号公報 特開２００５−２４２４１５号公報 特開２０００−３０４１９６号公報

特許文献３に記載の技術は、一つの容器内でＮＧＨの製造、運搬、貯蔵、ガス化を行うものであり構造が複雑となる。特に需要先でのガスの需要が少なく、ガス供給が長期間に亘る場合には、製造部分は休眠状態であり非効率である。特許文献３に記載の技術に関連し、ＮＧＨをガス消費地に運び、タンク内にＮＧＨペレットを貯蔵すると同時に、タンク内に貯蔵するＮＧＨをタンク内でガス化させ、天然ガスを供給する方法も考えられる。この場合、ＮＧＨをできるだけ有効に使用することが可能で、ガス消費地のガス送出要求に柔軟に対応できることが求められる。現在のところ、これらを満足するような技術は開示されていない。これについては、ＮＧＨに限らず、他のガスハイドレート又は炭酸ガスなどを冷却固化した固化ガスについても同じである。

本発明の目的は、ガス需要先からのガス供給の要求に対して柔軟に対応することが可能で、ガスハイドレート又は固化ガスを有効に使用することが可能なガス供給装置を提供することである。

請求項１に記載の本発明は、タンク内に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させ需要先にガスを送出するガス供給装置であって、ガスハイドレート又は固化ガスを貯蔵可能な複数のタンクと、前記各タンクに設けられ、タンクに貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスを加熱しガス化させる加熱手段と、前記各タンクに装着され、タンク内の圧力を検出する圧力検出器と、前記各圧力検出器からの圧力データに基づき所定の手順に従い前記加熱手段の加熱制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とするガス供給装置である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のガス供給装置において、前記制御装置は、一個ずつ順番に加熱手段を加熱制御し、複数のタンクのうち外部からの自然入熱が少ないタンクに設けられる加熱手段を最後に加熱制御することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載のガス供給装置において、さらに前記制御装置は、加熱手段を加熱制御している一のタンクの加熱手段を動作させても圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、次の一のタンクの加熱手段を加熱制御すると共に、加熱制御していたタンクの加熱手段を所定時間動作させ、所定の時間が経過しても当該タンクの圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、当該タンクの加熱手段の加熱制御を完全に終了することを特徴とする。

請求項４に記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス供給装置において、さらに前記制御装置は、ネットワークを通じてデータを送信可能なデータ送信手段を備え、所定のタンクに備える加熱手段に初めての加熱信号を出力すると、同時に前記データ送信手段を介してガスハイドレート又は固化ガスの出荷基地に、次のガスハイドレート又は固化ガスを手配するためのデータを送信することを特徴とする。

また本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス供給装置を備えるトレーラである。

本発明のガス供給装置は、ガスハイドレート又は固化ガスを加熱しガス化させる加熱手段、圧力を検出する圧力検出器を各々備え、ガスハイドレート又は固化ガスを貯蔵する複数のタンクと、各圧力検出器からの圧力データに基づき所定の手順に従い加熱手段を制御する制御装置とを備える。タンクを複数のタンクで構成し、各タンク毎に加熱手段を設けることで、一のタンク毎に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させることが可能となる。さらに必要に応じて複数のタンクから同時に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させることも可能であり、大型タンクを一基設置する場合と比較して、ガスハイドレート又は固化ガスの貯蔵も含め、ガス需要先からのガス供給の要求に対して柔軟に対応することができる。また一のタンク容量が小さく、これに伴いデッドスペースも小さくなり、ガスハイドレート又は固化ガスを最後まで有効に使用することができる。また装置構成が簡単であり、安価に製作可能である。

また本発明によれば、前記制御装置は、一個ずつ順番に加熱手段を加熱制御し、複数のタンクのうち外部からの自然入熱が少ないタンクに設けられる加熱手段を最後に加熱制御するので、残存するガスハイドレート又は固化ガスの把握、運転管理が容易となる。さらに一個ずつ順番に加熱手段を加熱制御するので、加熱手段を動作させないタンク内のガスハイドレート又は固化ガスについては長期に保存することができる。

また本発明によれば、さらに前記制御装置は、加熱手段を加熱制御している一のタンクの加熱手段を動作させても圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、次の一のタンクの加熱手段を加熱制御すると共に、加熱制御していたタンクの加熱手段を所定時間動作させ、所定の時間が経過しても当該タンクの圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、当該タンクの加熱手段の加熱制御を完全に終了するので、一のタンク内のガスハイドレート又は固化ガスを最後まで使用することができる。ガスハイドレート又は固化ガスは、加熱してもガスが発生するまでにタイムラグがあり、加熱後徐々にガスが発生する場合がある。加熱手段により加熱した後、短時間内にタンク内の圧力が上昇しないことを理由に当該タンクの使用を中止すると、ガス化されず残ってしまうガスハイドレート又は固化ガスが多くなり不経済である。本発明ではこのような心配はない。

また本発明によれば、さらに前記制御装置は、ネットワークを通じてデータを送信可能なデータ送信手段を備え、所定のタンクに備える加熱手段に初めての加熱信号を出力すると、同時に前記データ送信手段を介してガスハイドレート又は固化ガスの出荷基地に、次のガスハイドレート又は固化ガスを手配するためのデータを送信するので、次のガスハイドレート又は固化ガスの手配、準備を確実に行うことができる。

また本発明のトレーラは、上記ガス供給装置を備えるので、当該トレーラをトラクタで牽引運搬し当該トレーラをガス需要先に運搬、据付ることで、ガスハイドレート又は固化ガスを貯蔵及び／又はガス化する専用設備を持たないユーザーに簡単にガスを供給することができる。さらにトレーラに備えられるガス供給装置は、データを送信可能なデータ送信手段を備えるので、ガスハイドレート又は固化ガスを全て消費するまでにガスハイドレート又は固化ガスを収容する新たなトレーラを手配することができる。

図１は、本発明の第１実施形態としてのガス供給装置１の概略的構成を示すプロセスフロー図である。ガス供給装置１は、ＮＧＨなどのガスハイドレート又はドライアイスなどガスを冷却固化した固化ガスを貯蔵可能であると同時に、貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化し需要先にガスを送出可能な装置である。以下ＮＧＨペレットを使用する場合を例に採り説明する。

ガス供給装置１は、ＮＧＨペレット２を貯蔵すると共に、貯蔵するＮＧＨペレット２をガス化させるときの処理槽として機能するタンク３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ）を８基有する（タンク３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇは図示を省略）。各タンク３内には、自己保存効果を発現したＮＧＨペレット、例えば−２０℃程度のＮＧＨペレット２が投入、貯蔵される。図１では８基のタンク３を示しているけれども、本発明はタンクを複数基備えることがポイントの一つであり、タンク３の数は少なくとも２基以上あれば、その数は特に限定されるものではない。タンク３は、角柱状の直胴部の下部に逆角錐部を備える形状を有し、タンク壁面は断熱構造となっている。但しタンク３の形状は、特定の形状に限定されるものではなく、送出するガス圧力などに応じて円柱状のタンクとしてもよい。またタンク３は、大型のタンク内を隔壁で仕切り、大型タンク内に複数の独立した部屋を設け、複数のタンクとしてもよい。

各タンク３には、それぞれ貯蔵するＮＧＨペレット２を加熱し強制的にガス化させるための加熱手段として、加熱水供給装置５（５ａ、５ｂ、・・・５ｈ）が装着されている。加熱水供給装置５は、タンク３に取付けられＮＧＨペレット２に加熱水を噴射するスプレーノズル７（７ａ、７ｂ、・・・７ｈ）、スプレーノズル７に加熱水を供給する加熱水供給管９（９ａ、９ｂ、・・・９ｈ）を含み、加熱水供給管９の途中には、外部信号により加熱水を供給可能又は供給不能に開閉する加熱水供給弁１１（１１ａ、１１ｂ、・・・１１ｈ）が設けられ、各加熱水供給弁１１は、制御装置４０からの開閉指令により開閉する。ここで使用可能な加熱水は特に限定されないけれども、１０〜３０℃程度の常温の工業用水、水道水、河川水などを使用するができる。これら水は入手が比較的容易であり、水を加熱するなどの特別な設備も不要でありランニングコストも安いので好ましい。ＮＧＨペレット２を加熱し強制的にガス化させるための加熱手段は、上記加熱水供給装置に限定されるものではなく、ヒータなどを使用してもよいけれども、コスト、加熱の均一性、ガス化性能などを考慮すれば、加熱水供給装置が好ましい。

各タンク３の上部には、ＮＧＨペレット２がガス化し発生する天然ガスを送出するガス送出管１３（１３ａ、１３ｂ、・・・１３ｈ）が取付けられており、８本のガス送出管１３ａ、１３ｂ、・・・１３ｈは、ガス送出母管１５に連結する。各ガス送出管１３は、外部信号により天然ガスを送出可能又は送出不能に開閉するガス送出手段であるガス送出弁１７（１７ａ、１７ｂ、・・・１７ｈ）、ガス送出弁１７の下流側に逆止弁１９（１９ａ、１９ｂ、・・・１９ｈ）を備える。またガス送出母管１５には、制御装置４０からの指令で弁開度を可変させる圧力調節弁２１及び圧力調節弁２１の下流側にガス送出母管１５内の圧力を検出する圧力検出器２３を備える。逆止弁１９は、ガスの逆流を防止するためのものであり、その設定圧力は、圧力調節弁２１の制御圧力よりも僅かに高い圧力である。圧力検出器２３の圧力データは、制御装置４０に送られる。また各タンク３の上部には、タンク３内の圧力を検出し圧力データを制御装置４０に送信する圧力検出器２５（２５ａ、２５ｂ、・・・２５ｈ）、タンク３内の圧力が異常に上昇した場合、タンク３内の天然ガスを放出しタンク３の破損を防止する安全弁２７（２７ａ、２７ｂ、・・・２７ｈ）が設けられている。

各タンク３には、ＮＧＨペレット２をガス化させる際に発生する水を排出するための排水手段２９（２９ａ、２９ｂ、・・・２９ｈ）が設けられている。排水手段２９は、各タンク３の底部に取付けられた排水管３１（３１ａ、３１ｂ、・・・３１ｈ）、タンク３内の水位を検出する水位検出器３３（３３ａ、３３ｂ、・・・３３ｈ）、水位検出器３３からの信号を受け、タンク３内の水位を所定の水位に調節する制御信号を排水管３１に設けられた排水弁３５（３５ａ、３５ｂ、・・・３５ｈ）に出力する水位調節計３７（３７ａ、３７ｂ、・・・３７ｈ）からなる。これらによりタンク３内の水位を任意の水位に調節することができる。ここで使用可能な水位検出器３３は、特定の水位検出器に限定されるものではなく、従来から一般的に使用されている差圧式液面計などを使用することができる。水位調節計３７も市販の調節計を使用することができる。また、水位調節計に代え、水位検出器３３の信号を制御装置４０に送り、制御装置４０からの信号で排水弁３５を制御させてもよい。

制御装置４０は、ガスの送出等を制御する装置であって、入力部、記憶部、演算処理部、出力部を備え、入力部を介して、ガス送出母管１５内の圧力を検出する圧力検出器２３、各タンク３内の圧力を検出する各圧力検出器２５、ガス需要先から送られるデータなどを取込み、記憶部に記憶する。演算処理部は記憶部に記憶するデータ及びプログラムを読出し演算処理を行い、出力部を介して各ガス送出弁１７、各加熱水供給弁１１、圧力調節弁２１に制御信号を送り、需要先への天然ガスの送出を制御する。さらに制御装置４０は、インターネット４２などのネットワークと接続しデータを送信可能なデータ送信機能を備える。演算処理部は、タンク３へのＮＧＨペレット２の投入量とガス送出量とから残り送出可能なガス量、及びタンク３へのＮＧＨペレット２の投入量とガス送出量とガス需要先のガス要求量とから残りガス送出可能時間を算出することも可能であり、算出した残りガス送出可能時間などのデータを、インターネット４２を通じてＮＧＨペレット出荷基地に送信することもできる。このような制御装置４０は、従来からプラント又は装置の制御に使用されている、例えばコンピュータ、プログラマブルロジックコントーラなどを用いて実現することができる。

図２は、本発明の第２実施形態としてのトレーラ１０４を備えるＮＧＨタンクローリ１００の概略的構成を示す。図１に示すガス化装置１と同一の部材には同一記号を付して詳細な説明は省略する。ＮＧＨタンクローリ１００は、トレーラ方式のタンクローリであり、牽引車であるトラクタ１０２とトレーラ１０４とからなる。トレーラ１０４には、図１に示すＮＧＨペレット２を貯蔵、ガス化可能なガス化装置１が備え付けられている。このＮＧＨガス化装置１は、手前側に４基のタンク３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、向こう側に４基のタンク３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ）と合計８基のタンク３を備える。この８基のタンクは、一つの大型タンクの内部を隔壁で８等分する形で形成されている。

図２に示すＮＧＨタンクローリ１００を用いてガス化装置１の運転方法を説明する。なお以下に示すガス化装置１の運転方法は、運転方法の一例であって、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。ここで使用するガス化装置１は、約０．１ＭＰａの圧力で天然ガスを送出する装置であって、１ＭＰａ以上のガスを保有できない。ここでは、ＮＧＨタンクローリ１００を天然ガスの需要先に着け、需要先のガスホルダーに天然ガスを送出するケースを想定する。

排水管３１内の水抜きを行った後、必要に応じてタンク３内を窒素ガス又は天然ガスでパージした後、各ガス送出弁１７、各加熱水供給弁１１及び各排水弁３１を閉じ、タンク３内に自己保存性を発現する約−２０℃に冷却されたＮＧＨペレット２を充填する。これらは、ＮＧＨ出荷基地、ＮＧＨペレット製造設備又はＮＧＨペレット貯蔵設備のある場所で行う。ＮＧＨペレット２を充填した後、ＮＧＨタンクローリ１００を天然ガスの需要先に着け、トレーラ１０４を切り離す。ガス化装置１のガス送出母管１５を需要先のガスホルダー（図示を省略）と接続する。ガス化装置１のガス送出母管１５と需要先のガスホルダーとを接続するとき、常法に則りガス送出配管１５内のパージを行う。

その後、圧力調節弁２１は閉じた状態で、制御装置４０を介して全てのガス送出弁１７（１７ａ、１７ｂ・・・１７ｈ）を開ける。圧力調節弁２１は、ガスホルダーの圧力が所定の圧力となるようにガスを送出する。具体的にはガス送出母管１５に取付けられた圧力検出器２３が検出する圧力が所定の圧力となるように、制御装置４０のからの指令で開閉する。よって、ガスホルダーに貯留するガスが使用され、ガスホルダーの圧力が低下すると圧力調節弁２１が開き天然ガスが送出され、ガスの需要のない場合はガス送出母管１５の圧力は低下しないので待機状態となる。タンク３の水位は、排水手段２９を介して所定の水位に調節される。本実施形態では、ガス送出母管１５の圧力が需要先のガス需要信号に該当する。

待機状態の場合。各タンク３は、ＮＧＨペレット２を貯蔵可能で壁面は断熱構造となっているので、長期間ＮＧＨペレット２を貯蔵することができる。しかしながらガス化装置１は、貯蔵するＮＧＨペレット２を積極的に冷却することが可能な冷凍機を有していないので、自然入熱によりＮＧＨペレット２がガス化され、ボイルオフガス（以下ＢＯＧと記す）が発生する場合がある。この場合ガス送出の要求がなければＢＯＧは、タンク３内に止まり、タンク３内の圧力が安全弁２７の設定圧力を超えると天然ガスは安全弁２７を通じて放出される。

ガス送出量が少量の場合。待機状態からガス送出母管１５の圧力が低下すると、制御装置４０は、ガス検出器２３が検出する圧力が所定の圧力となるにように圧力調節弁２１に開指令を出力する。このとき、自然入熱によりＮＧＨペレット２がガス化し、タンク３内の圧力がガスを送出可能な圧力まで上昇していれば、具体的には逆止弁１９の設定圧力以上であれば、ガスが送出される。このとき全てのタンク３の圧力が上昇していれば、特定のタンクからのみガスが送出されるのではなく、基本的に全てのタンク３からガスが送出される。もちろん入熱の関係で特定のタンク３の圧力のみ上昇している場合は、そのタンク３からガスが送出される。複数のタンクを有する場合、一のタンクのみ使用し他のタンクは使用しないようにする方が、ＮＧＨペレット２の貯残管理は容易となるけれども、ＢＯＧの発生を回避することのできないＮＧＨペレット２の場合、全てのタンク３で発生するＢＯＧを使用することで、ＢＯＧを有効に使用することができる。

ガス送出量が多い場合。ここでは、併せて図３を用いてタンク３の切替え要領も説明する。少量のガス、ＢＯＧを送出している状態（ステップＳ１）からガス送出量が多くなり、自然入熱により発生するＢＯＧのみでは、ガス送出量が不足する場合、一のタンク、例えばタンク３ａに貯蔵するＮＧＨペレット２を積極的にガス化させ天然ガスを送出する。具体的には、制御装置４０は、圧力調節弁２１を全開とした後もガス検出器２３が検出する圧力が所定の圧力に達していないと判断すると（ステップＳ２）、タンク３ａに備える加熱水供給装置５ａの加熱水供給弁１１ａのみ開とし、加熱水を噴射させＮＧＨペレット２を強制的にガス化させる（ステップＳ３）。このような状態では、加熱水が噴射されるタンク３ａにおいては、天然ガス発生量が増加し、残りのタンク３ｂ〜３ｈは、自然入熱に応じたＢＯＧを送出する。もちろん自然入熱が少なければ、タンク３ｂ〜３ｈからＢＯＧは送出されない。制御装置４０は、ガス検出器２３が検出する圧力が所定の圧力に達したと判断すると（ステップＳ４）、加熱水供給装置５ａの加熱水を噴射を停止するように制御する（ステップＳ５）。以降、制御装置４０は同様の制御を行う。

加熱水を噴射してもタンク３ａ内の圧力が所定の圧力、つまりガス送出可能な圧力まで上昇しない場合（ステップＳ６）、制御装置４０は、次のタンク例えばタンク３ｅに加熱水を噴射するように加熱水供給弁１１ｅを開く（ステップＳ７）。同時にタンク３ａのガス送出弁１７ａを閉じ、タンク３ａにさらに所定の時間加熱水を噴射する（ステップＳ８）。タンク３ａに加熱水を噴射し、所定の時間が経過してもタンク３ａ内の圧力が所定の圧力、つまりガス送出可能な圧力で上昇しないときは（ステップＳ９）、タンク３ａ内にＮＧＨペレット２がないものと判断し、以降タンク３ａには加熱水は噴射しない（ステップＳ１１）。一方、タンク３ａに加熱水を噴射し、所定の時間内にタンク３ａ内の圧力が上昇した場合は、再度ガス送出弁１７ａを開け（ステップＳ１０）、ガスを送出する。このような状況下では、タンク３ａから少量の天然ガスが、タンク３ｅから多くの天然ガスが、それ以外のタンクからはＢＯＧが送出される。もちろん自然入熱が少なければ、タンク３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｆ、３ｇ、３ｈからＢＯＧは送出されない。タンク３ａ内の圧力が低下すると、再度タンク３ａに加熱水を噴射し、圧力の上昇具合からタンク内にＮＧＨペレット２が残っているか否か判断してもよい。

タンク３内のＮＧＨペレット２は、表面が氷被膜で覆われ、またＮＧＨペレット２同士がくっつき塊となりやすい。このためタンク３内にＮＧＨペレット２が多量にある場合は、加熱水を噴射すると短時間内にガス化し、天然ガスが発生するけれども、ＮＧＨペレット２の残存量が少なくなると、加熱水を噴射してからガスが発生するまでに時間がかかる。特に加熱水の温度が低いほど加熱水を噴射してからガスが発生するまでの時間が長くなる。このため加熱水を噴射して短時間のうちにタンク３内の圧力が所定の圧力まで上昇しないことを理由に、タンク３内にＮＧＨペレット２が残存していないと判断すると、タンク３内に使用されないＮＧＨペレット２が残ってしまう。これに対して本実施形態に示すガス化装置１は、タンク３ａに加熱水を噴射し、所定の時間が経過してもタンク３ａ内の圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、タンク３ａ内にＮＧＨペレット２がないものと判断するので、タンク３ａ内のＮＧＨペレット２を殆ど最後まで使用することができる。

以降同じ要領で、基本的に一のタンク３にのみ加熱水を噴射するように制御し、タンク３を順に切替えながら使用する。タンク３の切替えは予め定められた順番に行う。これにより残存するＮＧＨペレット２の量の把握、運転管理が容易となる。さらに一個ずつ順番に加熱水供給装置５を制御するので、加熱水供給装置５を動作させないタンク内のガスハイドレート又は固化ガスについては長期に保存することができる。このとき複数のタンク３のうち自然入熱の少ないタンク３を最後に使用するようにすることが好ましい。本実施形態では、タンク３ｂ、３ｃ、３ｆ、３ｇは両サイドが、周りのタンク３で囲まれているので他のタンク３に比較的して自然入熱が少なく、このようなタンク３を最後に使用する。自然入熱の少ないタンク３を最後に使用することで最後に使用するタンク３内のＮＧＨペレット２の残存量を予測しやすく、運転管理が容易となる。

さらにガス送出量が多い場合。例えば一のタンク３ａにのみ加熱水を噴射してもガス送出量が不足するときは、次のタンク３ｅにも加熱水を噴射するように制御する。このような状況下では、タンク３ａ、及びタンク３ｅから多くの天然ガスが、それ以外のタンクからはＢＯＧが送出される。もちろん自然入熱が少なければ、タンク３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｆ、３ｇ、３ｈからＢＯＧは送出されない。この状態からガス送出の要求が減少すれば、タンク３ｅの加熱水供給装置５ｅの制御を終了し、タンク３ａの加熱水供給装置５ａの動作のみ制御する。

長期待機状態の場合。各タンク３の排水手段２９のみ作動させ、ガス送出弁１７、加熱水供給弁１１を閉じる。各タンク３の水位は限りなく低くする。タンク３に溜まる水を溜まったままの状態としておく、水が凍り水の排出が不能となる。

ＮＧＨペレット２の残量が少なくなると、制御装置４０は、次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号を次の要領で発信する。制御装置４０は、加熱水供給装置５への制御信号から、最後のタンク３の加熱水供給装置５に初めて加熱水を噴射する制御信号を出力すると、同時に次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号を、インターネット４２を通じてＮＧＨペレット出荷基地に送信する。これによりＮＧＨペレット２が全て消費されガスの送出が不能となる前に、次のＮＧＨペレット２を準備することができる。もちろん最後のタンク３よりも一つ前のタンク３の加熱水供給装置５に初めて加熱水を噴射する制御信号を出力すると、同時に次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号を送信してもよい。タンク切替え時には、ＮＧＨペレットの残存量を把握しやすいので、次のＮＧＨタンクローリを手配管理が容易となる。

また、次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号は、次の要領で行ってもよい。制御装置４０は、制御を完全に終了した加熱水供給装置５の数からＮＧＨペレット２が残存するタンク３の数を求め、そのタンク数と一のタンク３に投入したＮＧＨペレット２量とからＮＨＧペレット２の残存量、送出可能なガス量を算出し、これらが所定の量に達したと判断すると、次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号をＮＧＨペレット出荷基地に送信する。また、制御装置４０は、タンク３に投入したＮＧＨペレット２の量と、ガス需要先の送出したガス量、ガス需要先が今後要求するガス流量のデータをガス需要先から受取り、これらから残りガス送出可能時間を算出し、この時間と次のＮＧＨペレットを運搬するに必要な時間とから次のＮＧＨタンクローリを手配時期を求め、その時期が到来した時点で、次のＮＧＨタンクローリを手配するための信号をインターネット４２を通じてＮＧＨペレット出荷基地に送信するようにしてもよい。

本実施形態のＮＧＨタンクローリ１００は、牽引車であるトラクタ１０２とトレーラ１０４とを分離し、需要先にトレーラ１０４のみ置いておくことが可能なため利便性に優れる。さらにＮＧＨガス化装置１の容器３は、ＮＧＨペレット２の貯蔵タンクとしても機能するので、運搬、貯蔵、ガス化を一台の装置で行うことが可能となり、設備コストの面でも有利である。

また本実施形態に示すＮＧＨタンクローリ１００は、各タンクにガス送出弁１７を備え、制御装置４０がガスを送出可能又は送出不能にガス送出弁１７の動作を制御するので、タンク３の切替え操作を自動化することが可能であり、ガス供給装置１の運転を完全自動化することができる。さらに各タンク３から送出されるガスを需要先に送出するガス送出母管１５に圧力調節弁２１を備え、制御装置４０が需要先のガス需要信号を受信し、これに基づき圧力調節弁２１を制御するので、需要先の要求に応じガス送出圧力を調節してガスを送出することができる。

図４は、本発明の第３実施形態としてのガス供給装置５０の概略的構成を示すプロセスフロー図である。図１に示す第１実施形態としてのガス供給装置１と同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図４に示すガス供給装置５０の構成は、図１に示すガス供給装置１と類似の構成であるが、ガス送出管１３及びガス送出母管１５に遠隔操作弁が装着されておらず、またガス送出母管１５に圧力検出器が装着されていない点が異なる。このガス供給装置５０は、制御装置４０が圧力検出器２５が検出する圧力データに基づき、タンク３内の圧力が所定の圧力となるように加熱水供給装置５の動作を制御し、これによりガス送出量を調節する。このガス供給装置５０も図１に示すガス供給装置１と同様に、トレーラ１０４に据付け、図２に示すＮＧＨタンクローリ１００として使用することができる。

ガス供給装置５０の使用方法は、基本的に図１に示すガス供給装置１と同じである。図１のガス供給装置１と比較し、ガス送出母管１５に圧力調節弁及び圧力検出器を備えていないため需要先へのガス圧が変動しやすいけれども、他の機能は図１に示すガス供給装置１と同じであり、図１に示すガス化装置１と比較すると装置構成が簡単であり、コスト面では有利である。需要先が送出されるガス圧力、ガス流量の変動幅を厳しく制限しないような場合、需要先から要求されるガス送出量がほぼ一定の場合には好適に使用することができる。

以上のように本発明のガス供給装置は、タンクを複数のタンクで構成し、各タンク毎に加熱手段を設けることで、一のタンク毎に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させることが可能となる。さらに必要に応じて複数のタンクから同時に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させることも可能であり、大型タンクを一基設置する場合と比較して、ガスハイドレート又は固化ガスの貯蔵も含め、ガス需要先からのガス供給の要求に対して柔軟に対応することができる。また一のタンク容量を小さくすることで、デッドスペースも小さくなり、ガスハイドレート又は固化ガスを最後まで有効に使用することができる。また、タンク内のガスハイドレート又は固化ガスが全てガス化したと判断しても、当該タンクの加熱手段を再度動作させ、所定の時間が経過後のタンクの圧力から当該タンク内のガスハイドレート又は固化ガスの残存確認を併用することで、ガスハイドレート又は固化ガスをより確実に最後まで使用することができる。

なお本実施形態では、ＮＧＨペレットを使用する例を示したけれども、本発明に利用可能なＮＧＨは形状、大きさは特に限定されず固形状のＮＧＨであればよい。さらにＮＧＨ以外のガスハイドレート、例えばメタン、エタン、二酸化炭素、又はこれら混合物、ドライアイスなどガスを冷却固化させた固化ガスの貯蔵、運搬及びガス化に本発明のガス化装置及びトレーラを使用することができることは言うまでもない。また、図１に示す圧力調節弁２１に代え、流量制御弁を設け、ガス需要先からガス需要信号であるガス送出流量信号を受け、ガス需要先が要求するガス流量を送出するように制御してもよい。

本発明の第１実施形態としてのガス供給装置１の概略的構成を示すプロセスフロー図である。 本発明の第２実施形態としてのトレーラ１０４を備えるＮＧＨタンクローリ１００の概略的構成を示す。 図２のＮＧＨタンクローリ１００が備えるＮＧＨガス化装置１のタンク３の切替え手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態としてのガス供給装置５０の概略的構成を示すプロセスフロー図である。

符号の説明

１ ガス供給装置
２ ＮＧＨペレット
３ タンク
５ 加熱水供給装置
７ スプレーノズル
９ 加熱水供給管
１１ 加熱水供給弁
１３ ガス送出管
１５ ガス送出母管
１７ ガス送出弁
２１ 圧力調節弁
２３ 圧力検出器
２５ 圧力検出器
２９ 排水手段
３１ 排水管
３３ 水位検出器
３５ 排水弁
３７ 水位調節計
４０ 制御装置
４２ インターネット
５０ ガス供給装置
１００ ＮＧＨタンクローリ
１０２ トラクタ
１０４ トレーラ

Claims (5)

1. タンク内に貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスをガス化させ需要先にガスを送出するガス供給装置であって、
   ガスハイドレート又は固化ガスを貯蔵可能な複数のタンクと、
   前記各タンクに設けられ、タンクに貯蔵するガスハイドレート又は固化ガスを加熱しガス化させる加熱手段と、
   前記各タンクに装着され、タンク内の圧力を検出する圧力検出器と、
   前記各圧力検出器からの圧力データに基づき所定の手順に従い前記加熱手段の加熱制御を行う制御装置と、
   を備えることを特徴とするガス供給装置。
2. 前記制御装置は、一個ずつ順番に加熱手段を加熱制御し、複数のタンクのうち外部からの自然入熱が少ないタンクに設けられる加熱手段を最後に加熱制御することを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
3. さらに前記制御装置は、加熱手段を加熱制御している一のタンクの加熱手段を動作させても圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、次の一のタンクの加熱手段を加熱制御すると共に、加熱制御していたタンクの加熱手段を所定時間動作させ、所定の時間が経過しても当該タンクの圧力が所定の圧力まで上昇しないときは、当該タンクの加熱手段の加熱制御を完全に終了することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス供給装置。
4. さらに前記制御装置は、ネットワークを通じてデータを送信可能なデータ送信手段を備え、所定のタンクに備える加熱手段に初めての加熱信号を出力すると、同時に前記データ送信手段を介してガスハイドレート又は固化ガスの出荷基地に、次のガスハイドレート又は固化ガスを手配するためのデータを送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス供給装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス供給装置を備えるトレーラ。

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