低温液化ガス払出し装置及び低温液化ガス払出し方法
【課題】簡単な装置構成で設備費も安く、効率的に低温液化ガスの払出しを行うことが可能な低温液化ガス払出し装置及び低温液化ガス払出し方法を提供する。
【解決手段】貯蔵タンク２０に接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管５５、払出し管５５の管路の途中に設けられた払出しポンプ５７、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に設けられた自動制御弁５９を有するバイパス管６１、及び払出しポンプ５７及び自動制御弁５９を制御する制御装置７０を含み、低温液化ガス払出し装置５０を構成する。ボイルオフガスを封じ込めることで貯蔵タンク２０の圧力を高め、この圧力がガス圧による圧送に適した圧力であると制御装置７０が判断すると、払出しポンプ５７を稼動させることなくバイパス管６１を介して低温液化ガスを払出す。
【解決手段】貯蔵タンク２０に接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管５５、払出し管５５の管路の途中に設けられた払出しポンプ５７、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に設けられた自動制御弁５９を有するバイパス管６１、及び払出しポンプ５７及び自動制御弁５９を制御する制御装置７０を含み、低温液化ガス払出し装置５０を構成する。ボイルオフガスを封じ込めることで貯蔵タンク２０の圧力を高め、この圧力がガス圧による圧送に適した圧力であると制御装置７０が判断すると、払出しポンプ５７を稼動させることなくバイパス管６１を介して低温液化ガスを払出す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化炭酸ガスなどの低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクから低温液化ガスを輸送するタンカーの受入タンク等に低温液化ガスを払出す低温液化ガス払出し装置、及び該低温液化ガス払出し装置を用いた低温液化ガス払出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、地球温暖化防止の観点から大気中に放出する二酸化炭素を回収しこれを貯留するＣＯ２回収・貯留技術（ＣＯ２ Ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ：ＣＣＳ）が鋭意検討、開発されている。
【０００３】
二酸化炭素の排出量は、先進工業国では、主に発電所などから排出される電力生産活動及び工場などから排出される工業活動に伴う排出量が、全体の半分以上を占めるとの報告もある（例えば非特許文献１参照）。このため発電所等では、石炭などの化石燃料の燃焼に伴い発生する二酸化炭素を回収する技術の開発を積極的に行っている。
【０００４】
二酸化炭素の分離回収方法には、吸収液に二酸化炭素を化学吸収させた後、加熱し二酸化炭素を離脱させ回収する化学吸収法、吸収液に二酸化炭素を物理吸収させた後、加熱し二酸化炭素を離脱させ回収する物理吸収法、ゼオライト等に吸着させた後、離脱させ回収する吸着分離法、膜分離、深冷分離法などがある。分離回収された二酸化炭素は、液化された後、地中又は海洋に貯留する技術が検討、開発されている。
【０００５】
上記のように二酸化炭素の多くは電力生産活動及び工業活動に伴い排出されるため、二酸化炭素の分離回収は、発電所又は工場等で行われることとなる。一方、液化二酸化炭素は、地中又は海洋に貯留されるため、発電所等で分離回収、液化され敷地内に一時的に貯留された液化二酸化炭素を貯留場所まで輸送する必要がある。海洋に液化二酸化炭素を貯留する場合には、タンカー等で輸送する必要がありこれらについても技術的検討がなされている。
【０００６】
液化二酸化炭素をタンカー等で輸送し海洋貯留する場合には、発電所等、陸側に設けられた液化二酸化炭素貯蔵タンクに貯蔵される液化二酸化炭素をタンカー等の受入タンクへ払出す操作が必要となる。一般的に貯蔵する低温液化ガスを他のタンク又は容器に払出すには、払出しポンプを使用する方法、加圧ガスを用いて低温液化ガスを払出す方法が用いられる。
【０００７】
加圧ガスを用いて低温液化ガスを払出す方法に関しては、これまでにいくつかの方法が提案されている。例えば、貯蔵タンクを直接加温すると、余分なエネルギが必要であるとして、貯蔵タンクとは別に蒸気発生用容器を用いて、ここで液化ガスの一部を加温して蒸気を発生させ、この蒸気を加圧ガスとする方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また発生したボイルオフガスをコンプレッサで昇圧し、このガスを加圧ガスとしてＬＮＧを払出す方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８５３７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２４０８９４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】（財）地球環境産業技術研究機構，図解ＣＯ２貯留テクノロジー，株式会社工業調査会，２００６，ｐ４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
加圧ガスを用いて貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出す方法は、払出しポンプが不要となり、さらにはそのランニングコストも不要となることから有用な方法と言える。しかしながら特許文献１に記載の技術では、貯蔵タンクのほかに蒸気を発生させるための容器、蒸気を発生させるための加温装置さらには払出容器が必要となり、設備コストが高くなる。また特許文献２に記載の技術も、貯蔵タンクのほかに加圧タンク、加圧ガスを加圧タンクに導く加圧ライン等が必要であり、特許文献１と同様に設備費が嵩む。また特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、貯蔵タンクから加圧タンクへの液の移送等を含め複雑な操作が必要となる。現在、簡単な装置構成で、安い設備コスト及びランニングコストで低温液化ガスの払出しを行うことが可能な装置及びその方法の開発が待たれている。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な装置構成で設備費も安く、効率的に低温液化ガスの払出しを行うことが可能な低温液化ガス払出し装置及び低温液化ガス払出し方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の本発明は、貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを受器に払出す低温液化ガス払出し装置であって、貯蔵タンクに接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管と、前記払出し管の途中に介装された第１払出し手段である払出しポンプと、前記払出しポンプをバイパスするように前記払出し管に設けられた第２払出し手段である、管路の途中に自動制御弁を有するバイパス管と、所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする低温液化ガス払出し装置である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置において、前記制御装置は、前記貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、前記貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えていると判断すると、前記バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、前記圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置において、前記貯蔵タンクは、複数の貯蔵タンクからなり、各貯蔵タンクは、各々圧力検出器及び前記払出し管、前記払出しポンプ、前記自動制御弁を有するバイパス管を備え、前記制御装置は、各貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、各貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクから前記バイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、前記圧力差が所定の値に達すると前記バイパス管を介した払出しを停止し、各貯蔵タンクと前記受器との全ての圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の本発明は、貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、貯蔵タンクの圧力を上昇させ、請求項１から３のいずれか１項に記載の低温液化ガス払出し装置を用いて低温液化ガスを払出すことを特徴とする低温液化ガス払出し方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る低温液化ガス払出し装置は、払出し手段として払出しポンプ及び自動制御弁を有するバイパス管を備え、さらに所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置を備えるので、貯蔵タンクの圧力又は貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差に応じて、払出し手段を適宜使い分けることが可能となり、ランニングコストを低減することができる。また、払出し手段として払出しポンプのほかに自動制御弁を有するバイパス管を備えるので、払出しポンプの容量を小さく又は台数を少なくすることが可能となる。また低温液化ガス払出し装置の構成も比較的単純であるので、設備費が安価である。
【００１７】
また本発明によれば、前記制御装置は、貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差を算出し、圧力差が所定の値を超えていると判断すると、バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、圧力差が所定の値以下であると判断すると、払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御するので効率的であり、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。
【００１８】
また本発明によれば、複数の貯蔵タンクから貯蔵する低温液化ガスを払出すとき、制御装置は、貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差を算出し、この圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクからバイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、貯蔵タンクの圧力が所定の圧力に達するとバイパス管を介した払出しを停止し、全ての貯蔵タンクと受器との圧力差が所定の値以下であるときは、払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御するので、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。また圧力の高い貯蔵タンクから優先的に低温液化ガスの払出しを行うので、貯蔵タンク内でボイルオフガスが発生しても貯蔵タンクの圧力が必要以上に高くならず、ボイルオフガスを大気中に放出したり、ボイルオフガスを別途処理する必要がなく、効率的である。
【００１９】
また本発明に係る低温液化ガス払出し方法は、貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、これを加圧用ガスとして利用して貯蔵タンクの圧力を上昇させ、本発明に係る低温液化ガス払出し装置で払出しを行うので効率的であり、さらに払出し操作時のランニングコストを低く抑えることができる。また加圧ガスを製造するための加圧タンク、加熱装置等が不要なので、低温液化ガス払出し装置の構成が簡単で設備費が安くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態としての低温液化ガス払出し装置５０を備える低温液化ガス貯蔵設備の概略的構成を示すプロセスフロー図である。
【図２】図１の低温液化ガス払出し装置５０の一部を構成する制御装置７０の払出し時の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態としての低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。
【図４】図２の低温液化ガス払出し装置５１の一部を構成する制御装置７２の払出し時の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態としての低温液化ガス払出し装置５０（以下、単に払出し装置５０と記す場合もある）を備える低温液化ガス貯蔵設備の概略的構成を示すプロセスフロー図である。以下、液化炭酸ガスを低温液化ガスとし、液化炭酸ガスを液化炭酸ガス輸送船（以下タンカー）の受入れタンク（図示省略）に払出す場合を例として説明する。
【００２２】
低温液化ガス貯蔵設備は、図示を省略した液化装置から送出される液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０に受入れる受入れ装置、液化炭酸ガスを貯蔵する貯蔵タンク２０及び貯蔵タンク２０に貯蔵する液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンク（図示省略）に払出す払出し装置５０を含み構成される。
【００２３】
受入れ装置は、貯蔵タンク２０に図示を省略した液化装置から送られる液化炭酸ガスを供給する受入れライン５、受入れライン５に接続する、貯蔵タンク２０に装着されたスプレー管１３、及び受入れライン５を介して貯蔵タンク２０に受入れる液化炭酸ガスの流量等を制御する制御装置７０を備える。
【００２４】
受入れライン５は、受入管７、受入管７に接続し液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給する上部供給管９、受入管７に接続し液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給する下部供給管１１を含み構成される。受入管７は、一端を図示を省略した液化炭酸ガスを製造する液化装置と接続し、他端には上部供給管９及び下部供給管１１が接続する。
【００２５】
上部供給管９は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給するための管路であって受入管７と一端を接続し、他端は貯蔵タンク２０内の上部に装着されたスプレー管１３と接続する。また管路の途中には、流量調節弁１５が設けられ、流量調節弁１５は、制御装置７０からの指令で弁開度を可変させる。スプレー管１３は、貯蔵タンク２０に貯蔵する最高液レベルよりも高い位置にあり、常時、気相部２１に位置するので、上部供給管９から供給される液化炭酸ガスは、スプレー管１３を介して貯蔵タンク２０の気相部２１に噴霧される。気相部２１に噴霧される液化炭酸ガスは、気相部２１のガスを冷却させ、再液化させるので、上部供給管９から液化炭酸ガスを受入れると貯蔵タンク２０の圧力は低下傾向となる。
【００２６】
下部供給管１１は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給するための管路であって受入管７と一端を接続し、他端は貯蔵タンク２０内の下部と接続する。また管路の途中には、流量調節弁１７が設けられ、流量調節弁１７は、制御装置７０からの指令で弁開度を可変させる。下部供給管１１から供給される液化炭酸ガスは、貯蔵タンク２０の液相部２３に供給される。下部供給管１１から液化炭酸ガスを受入れると、受入れに伴う気相部２１の容積低下及び液化炭酸ガスが気化し発生するボイルオフガスにより貯蔵タンク２０の圧力は上昇傾向となる。
【００２７】
上部供給管９及び下部供給管１１に設けられる流量調節弁１５、１７は、制御装置７０からの指令に基づき弁開度を可変させる自動制御弁であり、公知の低温用の弁を使用することができる。
【００２８】
スプレー管１３は、上部供給管９と接続し、上部供給管９から送られる液化炭酸ガスを
貯蔵タンク２０の気相部２１に噴霧するためのものである。スプレー管１３は、貯蔵タンク２０内の上部であって貯蔵する最高液レベルよりも高い位置にあり、常時、気相部２１に位置する。スプレー管１３は、リング状の管路で形成され、管路には供給される液化炭酸ガスを噴霧するためのスプレーノズル（図示省略）が取付けられている。スプレーノズルは、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の気相部２１に均一に噴霧するように、リング状の管路に所定の間隔で複数個取付けられている。スプレーノズルは、公知のスプレーノズルを使用可能である。なお、スプレーノズルに代え、リング状の管路に所定の間隔でスプレー用の孔を設けスプレーするようにしてもよい。
【００２９】
貯蔵タンク２０は、球形の形状を有し、内部に温度約−５５℃、圧力約０．６ＭＰａの液化炭酸ガスを貯蔵する。貯蔵タンク２０には、貯蔵する液化炭酸ガスの液レベルを検出する液レベル検出器２５及び貯蔵タンク２０の気相部２１の圧力を検出する圧力検出器２７が装着され、それぞれの制御装置７０と接続し、制御装置７０に貯蔵タンク２０の液レベル及び圧力を送信する。貯蔵タンク２０内の上部には、上部供給管９と接続するスプレー管１３が装着されている。
【００３０】
また貯蔵タンク２０の上部には、一端を貯蔵タンク２０の気相部２１と連通し、他端をガスローディングアーム２９と接続するガス管３１が連結する。ガス管３１とガスローディングアーム２９とでガスライン３３を形成する。このガス管３１は、管路の途中に遮断弁３５を備え、液化炭酸ガスを払出しポンプ５７を介してタンカーの受入れタンクに払出すとき、ガスローディングアーム２９を介してタンカーの受入れタンクの気相部と連通する。さらに貯蔵タンク２０の上部には、貯蔵タンク２０を保護するためのガス放出管３７、安全弁（図示省略）が設けられ、貯蔵タンク２０内の圧力が所定の圧力以上となるとガス放出管３７に設けられたガス逃し弁３９が開き、貯蔵タンク２０内の一部のガスを大気中に放出する。圧力が異常に上昇した場合は、安全弁が作動し貯蔵タンク２０を保護する。一方、貯蔵タンク２０の下部には、貯蔵タンク２０の下部から液化炭酸ガスを供給する下部供給管１１のほか、払出し管５５が接続するタンク元弁４１が設けられている。
【００３１】
払出し装置５０は、貯蔵タンク２０に貯蔵される液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに払出すための装置であって、タンク元弁４１を介して貯蔵タンク２０に接続する払出し管５５、払出し管５５の途中に介装された払出しポンプ５７、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に設けられた、管路の途中に自動制御弁５９を有するバイパス管６１及び払出しポンプ５７の動作及びバイパス管６１に設けられた自動制御弁５９の弁開度を制御する制御装置７０を含み構成される。
【００３２】
払出し管５５は、一端をタンク元弁４１に、他端を液ローディングアーム６３に接続する。液ローディングアーム６３は、端部であるタンカー取合部６５をタンカー側の取合部（図示省略）と接続し、タンカーの受入タンクの高さに追従してアーム位置を自在に変える。液ローディングアーム６３の反払出し管５５側の端部直近には、遮断弁６７が設けられている。払出し管５５と液ローディングアーム６３とで払出しライン６９を形成する。
【００３３】
払出しポンプ５７は、払出し管５５の途中に取付けられ、制御装置７０の指令に基づき作動し、貯蔵タンク２０に貯蔵される液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する第１の払出し手段である。払出しポンプ５７は、従来から使用されている公知の払出しポンプを使用することが可能である。
【００３４】
管路の途中に自動制御弁５９を有するバイパス管６１は、第２の払出し手段であり、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に接続する。自動制御弁５９は制御装置７０からの指令に基づき弁開度を可変させ、タンカーの受入れタンクに圧送する液化炭酸ガスの流量を調節する弁であり、公知の低温用の自動制御弁を用いることができる。
【００３５】
制御装置７０は、信号を送受信及びデータの入出力が可能な入出部、データ及びプログラムを記憶する記憶部、記憶部からデータ及びプログラムを読出し演算を行う演算部及び各部を制御する制御部を備える。制御装置７０は、貯蔵タンク２０に装着された液レベル検出器２５、圧力検出器２７と接続しこれらから信号を受信すると共に、タンカーの受入れタンクの液レベル信号及び圧力信号も受信し、これら液レベルデータ、圧力データに基づき、予め定めた手順に従い、払出しポンプ５７の動作の制御、ガスライン３３に装着された遮断弁３５、バイパス管６１に設けられた自動制御弁５９、液ローディングアーム６３に設けられた遮断弁６７の弁の開閉を含めた弁開度を制御する。
【００３６】
制御装置７０は、さらに図示を省略した液化装置の液化炭酸ガス製造スケジュール情報に基づき、予め定められた手順に従い、上部供給管９に設けられた流量調節弁１５及び下部供給管１１に設けられた流量調節弁１７を制御し、液化装置から送出される液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０に受入れる。本制御装置７０は、払出し装置５０の他、受入れ装置の制御も含めた低温液化ガス貯蔵設備全体の制御を行なっているけれども、払出し装置５０専用の制御装置を設けてもよいことは言うまでもない。このような制御装置７０は、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラを用いて実現することができる。
【００３７】
次に低温液化ガス払出し装置５０の払出し要領を制御装置７０の制御要領と合わせて説明する。図２は、払出し時の制御装置７０の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順は、プログラミング化され制御装置７０にインストールされている。ここでは、払出しライン６９及びガスライン３３の接続、及びクールダウン操作が終了し、低温液化ガスを払出すことができる状態とする。この状態において、タンク元弁４１及び払出しライン６９に介装された遮断弁６７は開き、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９は閉じ、払出しポンプ５７は停止している。またガスライン３３に介装された遮断弁３５は閉じている。
【００３８】
制御装置７０は、図示を省略した払出し開始ボタンがＯＮとされ払出し指令を受けると、貯蔵タンク２０に装着された圧力検出器２７が検出する貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、貯蔵タンク２０の圧力から受入れタンクの圧力を減算し、貯蔵タンク２０の圧力と受入れタンクの圧力との圧力差（タンク間差圧）を算出する（ステップＳ１）。なお、制御装置７０は、貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を払出し操作が完了するまで常時取込み、記憶部に記憶し、必要に応じてこれらデータを読出し演算、処理を行う。
【００３９】
制御装置７０は、ステップＳ１で算出したタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断し（ステップＳ２）、タンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、制御装置７０は、払出しポンプ５７を停止した状態で、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９を開けるように制御する（ステップＳ３）。このとき、ガスライン３３に介装された遮断弁３５は閉じたままとする。これにより貯蔵タンク２０に貯蔵された液化炭酸ガスは、タンク間の圧力差を推進力とし、バイパス管６１を介してタンカーの受入れタンクに圧送される。一方、ステップＳ２において、ステップＳ１で算出したタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、払出しポンプ５７を作動させ払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する（ステップＳ４）。
【００４０】
バイパス管６１を介して液化炭酸ガスの払出しを継続すると、貯蔵タンク２０の液レベルが低下するに伴い貯蔵タンク２０の圧力が低下する。一方、タンカーの受入れタンクは液化炭酸ガスの受入れに伴い液レベルが上昇すると共に、液化炭酸ガスの受入れに伴い発生するボイルオフガスにより圧力が上昇する。これらにより液化炭酸ガスの払出しに伴い、貯蔵タンク２０の圧力と受入れタンクの圧力との圧力差が減少する。このため制御装置７０は、払出し操作中、貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を算出し、圧力差が所定の値となった時点で、払出しポンプ５７を作動させ払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する（ステップＳ４）。払出しポンプ５７を作動させるときは、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９は閉じる。
【００４１】
払出しポンプ５７を作動させ、液化炭酸ガスの払出しを継続すると、バイパス管６１を介した液化炭酸ガスの払出しと同様に、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差が小さくなるので、制御装置７０は、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの差が殆どなくなった時点で、ガスライン３３に介装された遮断弁３５を徐徐に開け、最終的には遮断弁３５を全開とするように制御する。これによりガスライン３３が均圧ラインとし機能し、払出しポンプ５７を介しての低温液化ガスの払出しを安定的に行うことができる。
【００４２】
タンカー側の受入れタンクの液レベルが所定のレベルに達した時点で払出し操作を終了する（ステップＳ５）。
【００４３】
ステップＳ２の所定の値は、次にように設定することができる。ステップＳ２で定めるタンク間差圧とは、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を利用して液化炭酸ガスの払出しを行うか、払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスの払出しを行うかを判断するためのものである。タンク間差圧を低目に設定すれば、圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出し操作を長く行えるので、払出しポンプ５７の稼動時間が短くランニングコストを低減させることができる一方、タンク間差圧が小さいため払出し能力が低下し、払出し時間が長くなる。タンク間差圧を高目に設定した場合は、タンク間差圧を低目に設定した場合の作用効果と逆になる。これらの特徴を踏まえ、払出し時間等との関係でタンク間差圧を適宜設定すればよい。なお、タンク間差圧に代え、貯蔵タンク２０の圧力値で制御するようにしてもよい。
【００４４】
上記のように、低温液化ガス払出し装置５０の払出し要領は、基本的には、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差が高いときは、圧力差を利用して液化炭酸ガスの移送を行い、圧力差が小さいときは、払出しポンプ５７により液化炭酸ガスの移送を行うものである。このように２つの払出し手段を備えるので、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差に拘わらず確実に液化炭酸ガスの払出しを行うことができる。また圧力差を利用して液化炭酸ガスの移送も行うことができるので、払出しポンプ５７の稼動時間を低減可能であり、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。また、圧力差を利用して液化炭酸ガスの払出しを行うときも、貯蔵タンク２０のガス圧力を利用するため、別途、加圧用のガス、加圧装置を必要としない。
【００４５】
貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出しは、貯蔵タンク２０の気相部２１の圧力（ガス圧力）を高め、このガス圧力を利用した払出し操作と言い換えることもできる。このためタンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの払出しを行うには、貯蔵タンク２０の圧力を高める必要がある。
【００４６】
次に貯蔵タンク２０の加圧要領について説明する。低温液化ガス払出し装置５０を用いた低温液化ガスの払出しにおいて、タンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの出し操作では、加圧装置又は加熱装置を用いて加圧ガスを製造しそれを利用して液化炭酸ガスの払出しを行うのではなく、貯蔵タンク２０の圧力を利用して液化炭酸ガスの払出しを行う。このため貯蔵タンク２０の加圧要領は重要である。
【００４７】
圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出しを考えれば、貯蔵タンク２０の圧力は高い方が好ましいけれども、必要以上に高くしても貯蔵タンク２０を保護するために設けられたガス逃し弁３９が開き、ボイルオフガスは放出されるので、ガス逃し弁３９の設定圧力よりも僅かに低い圧力とすることが好ましい。もちろん貯蔵タンク２０の設計圧力を高くすれば、貯蔵タンク２０の圧力をより高めることができることは言うまでもないが、貯蔵タンク２０の製造コストアップに繋がるので、経済性を考慮して加圧圧力を設定すべきある。
【００４８】
払出し操作開始時の貯蔵タンク２０の圧力は、貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れが終了したときの圧力と、受入れ終了後、払出し開始時までに、貯蔵する液化炭酸ガスが気化し発生するボイルオフガスによって高められる圧力とに分けて考えることができる。なおボイルオフガスの発生量は、一般的に経過時間に比例する。ここでは貯蔵タンク２０の圧力を高める方法として、発生するボイルオフガスを積極的に利用し、ボイルオフガスを貯蔵タンク２０に封じ込め、意図的に貯蔵タンク２０の圧力を高める。
【００４９】
貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れが終了したときの貯蔵タンク２０の圧力は、受入れ終了から払出し開始までの時間を考慮し、所定の圧力となるように調節することが好ましい。受入れ終了から払出し開始までの時間が長いときは、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力は、低目とし、受入れ終了から払出し開始までの時間が短いときは、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を、ガス逃し弁３９の設定圧力よりも少し低い圧力とする。これにより受入れ終了から払出し開始までに発生するボイルオフガスにより貯蔵タンク２０の圧力が高められ、タンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの払出しに適した圧力とすることができる。また、発生するボイルオフガスを大気中に放散する必要がないので、環境上からも好ましい。なお、予め待機時間と貯蔵タンク２０の圧力上昇率との関係を把握し、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を決めることが好ましい。
【００５０】
受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力の調節は、次のようにして調節することができる。本低温液化ガス貯蔵設備の受入れ装置は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給する上部供給管９と液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給する下部供給管１１とを有する。貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れを下部供給管１１から行うと、供給された液化炭酸ガスの一部はボイルオフガスとなるので貯蔵タンク２０内の圧力は高まる方向となる。一方、貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れを上部供給管９から行うと、供給された液化炭酸ガスが気相部２１のボイルオフガスを冷却し、ボイルオフガスを再液化させるので、貯蔵タンク２０の圧力は低下する方向となる。この二つの作用効果の異なる供給管を使い分けることで、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を調節することができる。
【００５１】
図３は、本発明の第２実施形態としての低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。図４は、払出し時の制御装置７２の制御手順を示すフローチャートである。第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１は、複数の貯蔵タンク２０に貯蔵する液化炭酸ガスを払出すための装置であって、一台の制御装置７２で複数の貯蔵タンク２０の液化炭酸ガスの払出しを制御する。制御装置７２を除き、第１実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５０が複数の貯蔵タンク２０毎に設けられた構成からなる。
【００５２】
第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントは、大略的には第１実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５０を備える低温液化ガス貯蔵設備が３基併設された構成からなる。各低温液化ガス貯蔵設備のうち、第１実施形態に示す低温液化ガス貯蔵設備と同じ構成部材は、同一の符号を付し説明を省略する。なお３設備を区別するために各々の符号に添え字を付して区別する。例えば第１実施形態で示す貯蔵タンク２０は、第２実施形態で示す貯蔵タンクでは２０ａ、２０ｂ、２０ｃと記す。なお、制御装置は、３設備毎に設けられておらず、３設備を同時に一つの制御装置７２で制御する。なお制御装置７２のハードウエア構成及び機能は第１実施形態に示す制御装置７０と同一である。
【００５３】
第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントは、払出し要領に特徴を有するので、制御装置７２の制御手順と合わせて説明する。この制御手順は、プログラミング化され制御装置７２に予めインストールされている。ここで全ての払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃ及びガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃの接続、及びクールダウン操作が終了し、低温液化ガスを払出すことができる状態とする。この状態において、タンク元弁４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃに介装された遮断弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃは開き、バイパス管６１ａ、６１ｂ、６１ｃに介装された自動制御弁５９ａ、５９ｂ、５９ｃは閉じ、払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃは停止している。またガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃに介装された遮断弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃは閉じている。また、全ての払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃ及びガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、タンカーの同じ受入れタンク接続しているものとする。
【００５４】
また貯蔵タンクの液レベルは、貯蔵タンク２０ａ＞貯蔵タンク２０ｂ＞貯蔵タンク２０ｃとし、タンカーの受入れタンクに受入れ可能な液量は、貯蔵タンク２０ａと貯蔵タンク２０ｂとの合計の貯蔵量よりも多く、３つの貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃが貯蔵する液量の合計よりも少ないものとする。また、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃには各々払出し可能な最低液レベル（レベル低）が設定されており、液レベル検出器２５ａ、２５ｂ、２５ｃがその液レベルを検出すると、制御装置７２は、貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃからの払出しを停止するように制御するものとする。
【００５５】
制御装置７２は、図示を省略した払出し開始ボタンがＯＮとされ、払出し指令を受けると、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃに装着された圧力検出器２７ａ、２７ｂ、２７ｃが検出する各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力から受入れタンクの圧力を減算し、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃと受入れタンクとの圧力差（タンク間差圧）を算出する（ステップＳ１１）。なお、制御装置７２は、貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を払出し操作が完了するまで常時取込み、記憶部に記憶し、必要に応じてこれらデータを読出し演算、処理を行う。
【００５６】
ステップＳ１１で算出した３つのタンク間差圧のうち、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断する（ステップＳ１２）。全てのタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、液レベルの一番高い貯蔵タンク２０ａから払出しポンプ５７ａを介して液化炭酸ガスの払出しを開始する（ステップＳ１３）。貯蔵タンク２０ａ内の液レベルが所定の値（レベル低）となった時点（ステップＳ１４）で払出しポンプ５７ａを停止する（ステップＳ１５）。同様に、全てのタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、液レベルが二番高い貯蔵タンク２０ｂから貯蔵タンク２０ａと同様の要領で払出しを行う。なお、払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃを用いた液化炭酸ガスの払出し要領は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
一方、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、そのタンク間差圧のうち一番タンク間差圧が大きい、貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）を算出し、その貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の払出しライン６９ａ（６９ｂ、６９ｃ）に設けられたバイパス管６１ａ（６１ｂ、６１ｃ）を介して液化炭酸ガスの払出しを行うように自動制御弁５９ａ（５９ｂ、５９ｃ）を制御する（ステップＳ１６）。このときこの払出し管５５ａ、５５ｂ、５５ｃに設けられた払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃは停止させたままとする。
【００５８】
払出し操作に伴い、払出しを行っている貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）とタンカーの受入れタンクとの圧力差が所定の値に達したと判断すると（ステップＳ１７）、バイパス管６１ａ（６１ｂ、６１ｃ）の途中に介装された自動制御弁５９ａ（５９ｂ、５９ｃ）を閉じ、液化炭酸ガスの払出しを停止する（ステップＳ１８）。
【００５９】
制御装置７２は、再度、タンク間差圧のうちいずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断し（ステップＳ１２）、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、そのタンク間差圧のうち一番タンク間差圧が大きい、貯蔵タンク２０ｂ（２０ｃ）を算出し、その貯蔵タンク２０ｂ（２０ｃ）の払出しライン６９ｂ（６９ｃ）に設けられたバイパス管６１ｂ（６１ｃ）を介して液化炭酸ガスの払出しを行うように自動制御弁５９ｂ（５９ｃ）を制御する（ステップＳ１６）。
【００６０】
タンカー側の受入れタンクの液レベルが所定のレベルに達した時点で払出し操作を終了する（ステップＳ１９）。
【００６１】
上記のように、複数の貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備え、これら貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃから貯蔵する液化炭酸ガスを払出すときには、ガス圧による液化炭酸ガスの払出しを払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃに優先して行うことで、ランニングコストを低減できる。また貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち圧力の一番高い貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）から優先的に液化炭酸ガスを払出すことで、待機中の貯蔵タンク２０ｂ、２０ｃ（２０ａ）において、発生するボイルオフを貯蔵タンク２０ｂ、２０ｃ（２０ａ）の加圧に有効に利用することができ、発生するボイルオフガスを大気に放散する必要がないので効率的かつ環境にやさしい。なお、上記実施形態では、１基ずつ液化炭酸ガスを払出す例を示したけれども、２基以上のタンクから同時に払出しを行うように制御してよい。また貯蔵タンクが３基に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
２０ 貯蔵タンク
２７ 圧力検出器
５０ 低温液化ガス払出し装置
５１ 低温液化ガス払出し装置
５５ 払出し管
５７ 払出しポンプ
５９ 自動制御弁
６１ バイパス管
７０ 制御装置
７２ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化炭酸ガスなどの低温液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクから低温液化ガスを輸送するタンカーの受入タンク等に低温液化ガスを払出す低温液化ガス払出し装置、及び該低温液化ガス払出し装置を用いた低温液化ガス払出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、地球温暖化防止の観点から大気中に放出する二酸化炭素を回収しこれを貯留するＣＯ２回収・貯留技術（ＣＯ２ Ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ：ＣＣＳ）が鋭意検討、開発されている。
【０００３】
二酸化炭素の排出量は、先進工業国では、主に発電所などから排出される電力生産活動及び工場などから排出される工業活動に伴う排出量が、全体の半分以上を占めるとの報告もある（例えば非特許文献１参照）。このため発電所等では、石炭などの化石燃料の燃焼に伴い発生する二酸化炭素を回収する技術の開発を積極的に行っている。
【０００４】
二酸化炭素の分離回収方法には、吸収液に二酸化炭素を化学吸収させた後、加熱し二酸化炭素を離脱させ回収する化学吸収法、吸収液に二酸化炭素を物理吸収させた後、加熱し二酸化炭素を離脱させ回収する物理吸収法、ゼオライト等に吸着させた後、離脱させ回収する吸着分離法、膜分離、深冷分離法などがある。分離回収された二酸化炭素は、液化された後、地中又は海洋に貯留する技術が検討、開発されている。
【０００５】
上記のように二酸化炭素の多くは電力生産活動及び工業活動に伴い排出されるため、二酸化炭素の分離回収は、発電所又は工場等で行われることとなる。一方、液化二酸化炭素は、地中又は海洋に貯留されるため、発電所等で分離回収、液化され敷地内に一時的に貯留された液化二酸化炭素を貯留場所まで輸送する必要がある。海洋に液化二酸化炭素を貯留する場合には、タンカー等で輸送する必要がありこれらについても技術的検討がなされている。
【０００６】
液化二酸化炭素をタンカー等で輸送し海洋貯留する場合には、発電所等、陸側に設けられた液化二酸化炭素貯蔵タンクに貯蔵される液化二酸化炭素をタンカー等の受入タンクへ払出す操作が必要となる。一般的に貯蔵する低温液化ガスを他のタンク又は容器に払出すには、払出しポンプを使用する方法、加圧ガスを用いて低温液化ガスを払出す方法が用いられる。
【０００７】
加圧ガスを用いて低温液化ガスを払出す方法に関しては、これまでにいくつかの方法が提案されている。例えば、貯蔵タンクを直接加温すると、余分なエネルギが必要であるとして、貯蔵タンクとは別に蒸気発生用容器を用いて、ここで液化ガスの一部を加温して蒸気を発生させ、この蒸気を加圧ガスとする方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また発生したボイルオフガスをコンプレッサで昇圧し、このガスを加圧ガスとしてＬＮＧを払出す方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８５３７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２４０８９４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】（財）地球環境産業技術研究機構，図解ＣＯ２貯留テクノロジー，株式会社工業調査会，２００６，ｐ４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
加圧ガスを用いて貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出す方法は、払出しポンプが不要となり、さらにはそのランニングコストも不要となることから有用な方法と言える。しかしながら特許文献１に記載の技術では、貯蔵タンクのほかに蒸気を発生させるための容器、蒸気を発生させるための加温装置さらには払出容器が必要となり、設備コストが高くなる。また特許文献２に記載の技術も、貯蔵タンクのほかに加圧タンク、加圧ガスを加圧タンクに導く加圧ライン等が必要であり、特許文献１と同様に設備費が嵩む。また特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、貯蔵タンクから加圧タンクへの液の移送等を含め複雑な操作が必要となる。現在、簡単な装置構成で、安い設備コスト及びランニングコストで低温液化ガスの払出しを行うことが可能な装置及びその方法の開発が待たれている。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な装置構成で設備費も安く、効率的に低温液化ガスの払出しを行うことが可能な低温液化ガス払出し装置及び低温液化ガス払出し方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の本発明は、貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを受器に払出す低温液化ガス払出し装置であって、貯蔵タンクに接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管と、前記払出し管の途中に介装された第１払出し手段である払出しポンプと、前記払出しポンプをバイパスするように前記払出し管に設けられた第２払出し手段である、管路の途中に自動制御弁を有するバイパス管と、所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする低温液化ガス払出し装置である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置において、前記制御装置は、前記貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、前記貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えていると判断すると、前記バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、前記圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置において、前記貯蔵タンクは、複数の貯蔵タンクからなり、各貯蔵タンクは、各々圧力検出器及び前記払出し管、前記払出しポンプ、前記自動制御弁を有するバイパス管を備え、前記制御装置は、各貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、各貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクから前記バイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、前記圧力差が所定の値に達すると前記バイパス管を介した払出しを停止し、各貯蔵タンクと前記受器との全ての圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の本発明は、貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、貯蔵タンクの圧力を上昇させ、請求項１から３のいずれか１項に記載の低温液化ガス払出し装置を用いて低温液化ガスを払出すことを特徴とする低温液化ガス払出し方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る低温液化ガス払出し装置は、払出し手段として払出しポンプ及び自動制御弁を有するバイパス管を備え、さらに所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置を備えるので、貯蔵タンクの圧力又は貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差に応じて、払出し手段を適宜使い分けることが可能となり、ランニングコストを低減することができる。また、払出し手段として払出しポンプのほかに自動制御弁を有するバイパス管を備えるので、払出しポンプの容量を小さく又は台数を少なくすることが可能となる。また低温液化ガス払出し装置の構成も比較的単純であるので、設備費が安価である。
【００１７】
また本発明によれば、前記制御装置は、貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差を算出し、圧力差が所定の値を超えていると判断すると、バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、圧力差が所定の値以下であると判断すると、払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御するので効率的であり、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。
【００１８】
また本発明によれば、複数の貯蔵タンクから貯蔵する低温液化ガスを払出すとき、制御装置は、貯蔵タンクと低温液化ガスの払出し先である受器との圧力差を算出し、この圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクからバイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、貯蔵タンクの圧力が所定の圧力に達するとバイパス管を介した払出しを停止し、全ての貯蔵タンクと受器との圧力差が所定の値以下であるときは、払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御するので、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。また圧力の高い貯蔵タンクから優先的に低温液化ガスの払出しを行うので、貯蔵タンク内でボイルオフガスが発生しても貯蔵タンクの圧力が必要以上に高くならず、ボイルオフガスを大気中に放出したり、ボイルオフガスを別途処理する必要がなく、効率的である。
【００１９】
また本発明に係る低温液化ガス払出し方法は、貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、これを加圧用ガスとして利用して貯蔵タンクの圧力を上昇させ、本発明に係る低温液化ガス払出し装置で払出しを行うので効率的であり、さらに払出し操作時のランニングコストを低く抑えることができる。また加圧ガスを製造するための加圧タンク、加熱装置等が不要なので、低温液化ガス払出し装置の構成が簡単で設備費が安くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態としての低温液化ガス払出し装置５０を備える低温液化ガス貯蔵設備の概略的構成を示すプロセスフロー図である。
【図２】図１の低温液化ガス払出し装置５０の一部を構成する制御装置７０の払出し時の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態としての低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。
【図４】図２の低温液化ガス払出し装置５１の一部を構成する制御装置７２の払出し時の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態としての低温液化ガス払出し装置５０（以下、単に払出し装置５０と記す場合もある）を備える低温液化ガス貯蔵設備の概略的構成を示すプロセスフロー図である。以下、液化炭酸ガスを低温液化ガスとし、液化炭酸ガスを液化炭酸ガス輸送船（以下タンカー）の受入れタンク（図示省略）に払出す場合を例として説明する。
【００２２】
低温液化ガス貯蔵設備は、図示を省略した液化装置から送出される液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０に受入れる受入れ装置、液化炭酸ガスを貯蔵する貯蔵タンク２０及び貯蔵タンク２０に貯蔵する液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンク（図示省略）に払出す払出し装置５０を含み構成される。
【００２３】
受入れ装置は、貯蔵タンク２０に図示を省略した液化装置から送られる液化炭酸ガスを供給する受入れライン５、受入れライン５に接続する、貯蔵タンク２０に装着されたスプレー管１３、及び受入れライン５を介して貯蔵タンク２０に受入れる液化炭酸ガスの流量等を制御する制御装置７０を備える。
【００２４】
受入れライン５は、受入管７、受入管７に接続し液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給する上部供給管９、受入管７に接続し液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給する下部供給管１１を含み構成される。受入管７は、一端を図示を省略した液化炭酸ガスを製造する液化装置と接続し、他端には上部供給管９及び下部供給管１１が接続する。
【００２５】
上部供給管９は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給するための管路であって受入管７と一端を接続し、他端は貯蔵タンク２０内の上部に装着されたスプレー管１３と接続する。また管路の途中には、流量調節弁１５が設けられ、流量調節弁１５は、制御装置７０からの指令で弁開度を可変させる。スプレー管１３は、貯蔵タンク２０に貯蔵する最高液レベルよりも高い位置にあり、常時、気相部２１に位置するので、上部供給管９から供給される液化炭酸ガスは、スプレー管１３を介して貯蔵タンク２０の気相部２１に噴霧される。気相部２１に噴霧される液化炭酸ガスは、気相部２１のガスを冷却させ、再液化させるので、上部供給管９から液化炭酸ガスを受入れると貯蔵タンク２０の圧力は低下傾向となる。
【００２６】
下部供給管１１は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給するための管路であって受入管７と一端を接続し、他端は貯蔵タンク２０内の下部と接続する。また管路の途中には、流量調節弁１７が設けられ、流量調節弁１７は、制御装置７０からの指令で弁開度を可変させる。下部供給管１１から供給される液化炭酸ガスは、貯蔵タンク２０の液相部２３に供給される。下部供給管１１から液化炭酸ガスを受入れると、受入れに伴う気相部２１の容積低下及び液化炭酸ガスが気化し発生するボイルオフガスにより貯蔵タンク２０の圧力は上昇傾向となる。
【００２７】
上部供給管９及び下部供給管１１に設けられる流量調節弁１５、１７は、制御装置７０からの指令に基づき弁開度を可変させる自動制御弁であり、公知の低温用の弁を使用することができる。
【００２８】
スプレー管１３は、上部供給管９と接続し、上部供給管９から送られる液化炭酸ガスを
貯蔵タンク２０の気相部２１に噴霧するためのものである。スプレー管１３は、貯蔵タンク２０内の上部であって貯蔵する最高液レベルよりも高い位置にあり、常時、気相部２１に位置する。スプレー管１３は、リング状の管路で形成され、管路には供給される液化炭酸ガスを噴霧するためのスプレーノズル（図示省略）が取付けられている。スプレーノズルは、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の気相部２１に均一に噴霧するように、リング状の管路に所定の間隔で複数個取付けられている。スプレーノズルは、公知のスプレーノズルを使用可能である。なお、スプレーノズルに代え、リング状の管路に所定の間隔でスプレー用の孔を設けスプレーするようにしてもよい。
【００２９】
貯蔵タンク２０は、球形の形状を有し、内部に温度約−５５℃、圧力約０．６ＭＰａの液化炭酸ガスを貯蔵する。貯蔵タンク２０には、貯蔵する液化炭酸ガスの液レベルを検出する液レベル検出器２５及び貯蔵タンク２０の気相部２１の圧力を検出する圧力検出器２７が装着され、それぞれの制御装置７０と接続し、制御装置７０に貯蔵タンク２０の液レベル及び圧力を送信する。貯蔵タンク２０内の上部には、上部供給管９と接続するスプレー管１３が装着されている。
【００３０】
また貯蔵タンク２０の上部には、一端を貯蔵タンク２０の気相部２１と連通し、他端をガスローディングアーム２９と接続するガス管３１が連結する。ガス管３１とガスローディングアーム２９とでガスライン３３を形成する。このガス管３１は、管路の途中に遮断弁３５を備え、液化炭酸ガスを払出しポンプ５７を介してタンカーの受入れタンクに払出すとき、ガスローディングアーム２９を介してタンカーの受入れタンクの気相部と連通する。さらに貯蔵タンク２０の上部には、貯蔵タンク２０を保護するためのガス放出管３７、安全弁（図示省略）が設けられ、貯蔵タンク２０内の圧力が所定の圧力以上となるとガス放出管３７に設けられたガス逃し弁３９が開き、貯蔵タンク２０内の一部のガスを大気中に放出する。圧力が異常に上昇した場合は、安全弁が作動し貯蔵タンク２０を保護する。一方、貯蔵タンク２０の下部には、貯蔵タンク２０の下部から液化炭酸ガスを供給する下部供給管１１のほか、払出し管５５が接続するタンク元弁４１が設けられている。
【００３１】
払出し装置５０は、貯蔵タンク２０に貯蔵される液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに払出すための装置であって、タンク元弁４１を介して貯蔵タンク２０に接続する払出し管５５、払出し管５５の途中に介装された払出しポンプ５７、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に設けられた、管路の途中に自動制御弁５９を有するバイパス管６１及び払出しポンプ５７の動作及びバイパス管６１に設けられた自動制御弁５９の弁開度を制御する制御装置７０を含み構成される。
【００３２】
払出し管５５は、一端をタンク元弁４１に、他端を液ローディングアーム６３に接続する。液ローディングアーム６３は、端部であるタンカー取合部６５をタンカー側の取合部（図示省略）と接続し、タンカーの受入タンクの高さに追従してアーム位置を自在に変える。液ローディングアーム６３の反払出し管５５側の端部直近には、遮断弁６７が設けられている。払出し管５５と液ローディングアーム６３とで払出しライン６９を形成する。
【００３３】
払出しポンプ５７は、払出し管５５の途中に取付けられ、制御装置７０の指令に基づき作動し、貯蔵タンク２０に貯蔵される液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する第１の払出し手段である。払出しポンプ５７は、従来から使用されている公知の払出しポンプを使用することが可能である。
【００３４】
管路の途中に自動制御弁５９を有するバイパス管６１は、第２の払出し手段であり、払出しポンプ５７をバイパスするように払出し管５５に接続する。自動制御弁５９は制御装置７０からの指令に基づき弁開度を可変させ、タンカーの受入れタンクに圧送する液化炭酸ガスの流量を調節する弁であり、公知の低温用の自動制御弁を用いることができる。
【００３５】
制御装置７０は、信号を送受信及びデータの入出力が可能な入出部、データ及びプログラムを記憶する記憶部、記憶部からデータ及びプログラムを読出し演算を行う演算部及び各部を制御する制御部を備える。制御装置７０は、貯蔵タンク２０に装着された液レベル検出器２５、圧力検出器２７と接続しこれらから信号を受信すると共に、タンカーの受入れタンクの液レベル信号及び圧力信号も受信し、これら液レベルデータ、圧力データに基づき、予め定めた手順に従い、払出しポンプ５７の動作の制御、ガスライン３３に装着された遮断弁３５、バイパス管６１に設けられた自動制御弁５９、液ローディングアーム６３に設けられた遮断弁６７の弁の開閉を含めた弁開度を制御する。
【００３６】
制御装置７０は、さらに図示を省略した液化装置の液化炭酸ガス製造スケジュール情報に基づき、予め定められた手順に従い、上部供給管９に設けられた流量調節弁１５及び下部供給管１１に設けられた流量調節弁１７を制御し、液化装置から送出される液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０に受入れる。本制御装置７０は、払出し装置５０の他、受入れ装置の制御も含めた低温液化ガス貯蔵設備全体の制御を行なっているけれども、払出し装置５０専用の制御装置を設けてもよいことは言うまでもない。このような制御装置７０は、コンピュータ、プログラマブルロジックコントローラを用いて実現することができる。
【００３７】
次に低温液化ガス払出し装置５０の払出し要領を制御装置７０の制御要領と合わせて説明する。図２は、払出し時の制御装置７０の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順は、プログラミング化され制御装置７０にインストールされている。ここでは、払出しライン６９及びガスライン３３の接続、及びクールダウン操作が終了し、低温液化ガスを払出すことができる状態とする。この状態において、タンク元弁４１及び払出しライン６９に介装された遮断弁６７は開き、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９は閉じ、払出しポンプ５７は停止している。またガスライン３３に介装された遮断弁３５は閉じている。
【００３８】
制御装置７０は、図示を省略した払出し開始ボタンがＯＮとされ払出し指令を受けると、貯蔵タンク２０に装着された圧力検出器２７が検出する貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、貯蔵タンク２０の圧力から受入れタンクの圧力を減算し、貯蔵タンク２０の圧力と受入れタンクの圧力との圧力差（タンク間差圧）を算出する（ステップＳ１）。なお、制御装置７０は、貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を払出し操作が完了するまで常時取込み、記憶部に記憶し、必要に応じてこれらデータを読出し演算、処理を行う。
【００３９】
制御装置７０は、ステップＳ１で算出したタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断し（ステップＳ２）、タンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、制御装置７０は、払出しポンプ５７を停止した状態で、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９を開けるように制御する（ステップＳ３）。このとき、ガスライン３３に介装された遮断弁３５は閉じたままとする。これにより貯蔵タンク２０に貯蔵された液化炭酸ガスは、タンク間の圧力差を推進力とし、バイパス管６１を介してタンカーの受入れタンクに圧送される。一方、ステップＳ２において、ステップＳ１で算出したタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、払出しポンプ５７を作動させ払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する（ステップＳ４）。
【００４０】
バイパス管６１を介して液化炭酸ガスの払出しを継続すると、貯蔵タンク２０の液レベルが低下するに伴い貯蔵タンク２０の圧力が低下する。一方、タンカーの受入れタンクは液化炭酸ガスの受入れに伴い液レベルが上昇すると共に、液化炭酸ガスの受入れに伴い発生するボイルオフガスにより圧力が上昇する。これらにより液化炭酸ガスの払出しに伴い、貯蔵タンク２０の圧力と受入れタンクの圧力との圧力差が減少する。このため制御装置７０は、払出し操作中、貯蔵タンク２０の圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を算出し、圧力差が所定の値となった時点で、払出しポンプ５７を作動させ払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスをタンカーの受入れタンクに圧送する（ステップＳ４）。払出しポンプ５７を作動させるときは、バイパス管６１に介装された自動制御弁５９は閉じる。
【００４１】
払出しポンプ５７を作動させ、液化炭酸ガスの払出しを継続すると、バイパス管６１を介した液化炭酸ガスの払出しと同様に、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差が小さくなるので、制御装置７０は、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの差が殆どなくなった時点で、ガスライン３３に介装された遮断弁３５を徐徐に開け、最終的には遮断弁３５を全開とするように制御する。これによりガスライン３３が均圧ラインとし機能し、払出しポンプ５７を介しての低温液化ガスの払出しを安定的に行うことができる。
【００４２】
タンカー側の受入れタンクの液レベルが所定のレベルに達した時点で払出し操作を終了する（ステップＳ５）。
【００４３】
ステップＳ２の所定の値は、次にように設定することができる。ステップＳ２で定めるタンク間差圧とは、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を利用して液化炭酸ガスの払出しを行うか、払出しポンプ５７を介して液化炭酸ガスの払出しを行うかを判断するためのものである。タンク間差圧を低目に設定すれば、圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出し操作を長く行えるので、払出しポンプ５７の稼動時間が短くランニングコストを低減させることができる一方、タンク間差圧が小さいため払出し能力が低下し、払出し時間が長くなる。タンク間差圧を高目に設定した場合は、タンク間差圧を低目に設定した場合の作用効果と逆になる。これらの特徴を踏まえ、払出し時間等との関係でタンク間差圧を適宜設定すればよい。なお、タンク間差圧に代え、貯蔵タンク２０の圧力値で制御するようにしてもよい。
【００４４】
上記のように、低温液化ガス払出し装置５０の払出し要領は、基本的には、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差が高いときは、圧力差を利用して液化炭酸ガスの移送を行い、圧力差が小さいときは、払出しポンプ５７により液化炭酸ガスの移送を行うものである。このように２つの払出し手段を備えるので、貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差に拘わらず確実に液化炭酸ガスの払出しを行うことができる。また圧力差を利用して液化炭酸ガスの移送も行うことができるので、払出しポンプ５７の稼動時間を低減可能であり、払出し操作時のランニングコストを低減することができる。また、圧力差を利用して液化炭酸ガスの払出しを行うときも、貯蔵タンク２０のガス圧力を利用するため、別途、加圧用のガス、加圧装置を必要としない。
【００４５】
貯蔵タンク２０と受入れタンクとの圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出しは、貯蔵タンク２０の気相部２１の圧力（ガス圧力）を高め、このガス圧力を利用した払出し操作と言い換えることもできる。このためタンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの払出しを行うには、貯蔵タンク２０の圧力を高める必要がある。
【００４６】
次に貯蔵タンク２０の加圧要領について説明する。低温液化ガス払出し装置５０を用いた低温液化ガスの払出しにおいて、タンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの出し操作では、加圧装置又は加熱装置を用いて加圧ガスを製造しそれを利用して液化炭酸ガスの払出しを行うのではなく、貯蔵タンク２０の圧力を利用して液化炭酸ガスの払出しを行う。このため貯蔵タンク２０の加圧要領は重要である。
【００４７】
圧力差を利用した液化炭酸ガスの払出しを考えれば、貯蔵タンク２０の圧力は高い方が好ましいけれども、必要以上に高くしても貯蔵タンク２０を保護するために設けられたガス逃し弁３９が開き、ボイルオフガスは放出されるので、ガス逃し弁３９の設定圧力よりも僅かに低い圧力とすることが好ましい。もちろん貯蔵タンク２０の設計圧力を高くすれば、貯蔵タンク２０の圧力をより高めることができることは言うまでもないが、貯蔵タンク２０の製造コストアップに繋がるので、経済性を考慮して加圧圧力を設定すべきある。
【００４８】
払出し操作開始時の貯蔵タンク２０の圧力は、貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れが終了したときの圧力と、受入れ終了後、払出し開始時までに、貯蔵する液化炭酸ガスが気化し発生するボイルオフガスによって高められる圧力とに分けて考えることができる。なおボイルオフガスの発生量は、一般的に経過時間に比例する。ここでは貯蔵タンク２０の圧力を高める方法として、発生するボイルオフガスを積極的に利用し、ボイルオフガスを貯蔵タンク２０に封じ込め、意図的に貯蔵タンク２０の圧力を高める。
【００４９】
貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れが終了したときの貯蔵タンク２０の圧力は、受入れ終了から払出し開始までの時間を考慮し、所定の圧力となるように調節することが好ましい。受入れ終了から払出し開始までの時間が長いときは、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力は、低目とし、受入れ終了から払出し開始までの時間が短いときは、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を、ガス逃し弁３９の設定圧力よりも少し低い圧力とする。これにより受入れ終了から払出し開始までに発生するボイルオフガスにより貯蔵タンク２０の圧力が高められ、タンク間差圧を利用した液化炭酸ガスの払出しに適した圧力とすることができる。また、発生するボイルオフガスを大気中に放散する必要がないので、環境上からも好ましい。なお、予め待機時間と貯蔵タンク２０の圧力上昇率との関係を把握し、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を決めることが好ましい。
【００５０】
受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力の調節は、次のようにして調節することができる。本低温液化ガス貯蔵設備の受入れ装置は、液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の上部から供給する上部供給管９と液化炭酸ガスを貯蔵タンク２０の下部から供給する下部供給管１１とを有する。貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れを下部供給管１１から行うと、供給された液化炭酸ガスの一部はボイルオフガスとなるので貯蔵タンク２０内の圧力は高まる方向となる。一方、貯蔵タンク２０への液化炭酸ガスの受入れを上部供給管９から行うと、供給された液化炭酸ガスが気相部２１のボイルオフガスを冷却し、ボイルオフガスを再液化させるので、貯蔵タンク２０の圧力は低下する方向となる。この二つの作用効果の異なる供給管を使い分けることで、受入れ終了時の貯蔵タンク２０の圧力を調節することができる。
【００５１】
図３は、本発明の第２実施形態としての低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。図４は、払出し時の制御装置７２の制御手順を示すフローチャートである。第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１は、複数の貯蔵タンク２０に貯蔵する液化炭酸ガスを払出すための装置であって、一台の制御装置７２で複数の貯蔵タンク２０の液化炭酸ガスの払出しを制御する。制御装置７２を除き、第１実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５０が複数の貯蔵タンク２０毎に設けられた構成からなる。
【００５２】
第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントは、大略的には第１実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５０を備える低温液化ガス貯蔵設備が３基併設された構成からなる。各低温液化ガス貯蔵設備のうち、第１実施形態に示す低温液化ガス貯蔵設備と同じ構成部材は、同一の符号を付し説明を省略する。なお３設備を区別するために各々の符号に添え字を付して区別する。例えば第１実施形態で示す貯蔵タンク２０は、第２実施形態で示す貯蔵タンクでは２０ａ、２０ｂ、２０ｃと記す。なお、制御装置は、３設備毎に設けられておらず、３設備を同時に一つの制御装置７２で制御する。なお制御装置７２のハードウエア構成及び機能は第１実施形態に示す制御装置７０と同一である。
【００５３】
第２実施形態に示す低温液化ガス払出し装置５１を備える低温液化ガス貯蔵プラントは、払出し要領に特徴を有するので、制御装置７２の制御手順と合わせて説明する。この制御手順は、プログラミング化され制御装置７２に予めインストールされている。ここで全ての払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃ及びガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃの接続、及びクールダウン操作が終了し、低温液化ガスを払出すことができる状態とする。この状態において、タンク元弁４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃに介装された遮断弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃは開き、バイパス管６１ａ、６１ｂ、６１ｃに介装された自動制御弁５９ａ、５９ｂ、５９ｃは閉じ、払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃは停止している。またガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃに介装された遮断弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃは閉じている。また、全ての払出しライン６９ａ、６９ｂ、６９ｃ及びガスライン３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、タンカーの同じ受入れタンク接続しているものとする。
【００５４】
また貯蔵タンクの液レベルは、貯蔵タンク２０ａ＞貯蔵タンク２０ｂ＞貯蔵タンク２０ｃとし、タンカーの受入れタンクに受入れ可能な液量は、貯蔵タンク２０ａと貯蔵タンク２０ｂとの合計の貯蔵量よりも多く、３つの貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃが貯蔵する液量の合計よりも少ないものとする。また、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃには各々払出し可能な最低液レベル（レベル低）が設定されており、液レベル検出器２５ａ、２５ｂ、２５ｃがその液レベルを検出すると、制御装置７２は、貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃからの払出しを停止するように制御するものとする。
【００５５】
制御装置７２は、図示を省略した払出し開始ボタンがＯＮとされ、払出し指令を受けると、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃに装着された圧力検出器２７ａ、２７ｂ、２７ｃが検出する各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を取込み、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力から受入れタンクの圧力を減算し、各貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃと受入れタンクとの圧力差（タンク間差圧）を算出する（ステップＳ１１）。なお、制御装置７２は、貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力及びタンカー側から送信される受入れタンクの圧力を払出し操作が完了するまで常時取込み、記憶部に記憶し、必要に応じてこれらデータを読出し演算、処理を行う。
【００５６】
ステップＳ１１で算出した３つのタンク間差圧のうち、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断する（ステップＳ１２）。全てのタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、液レベルの一番高い貯蔵タンク２０ａから払出しポンプ５７ａを介して液化炭酸ガスの払出しを開始する（ステップＳ１３）。貯蔵タンク２０ａ内の液レベルが所定の値（レベル低）となった時点（ステップＳ１４）で払出しポンプ５７ａを停止する（ステップＳ１５）。同様に、全てのタンク間差圧が所定の値以下であると判断すると、液レベルが二番高い貯蔵タンク２０ｂから貯蔵タンク２０ａと同様の要領で払出しを行う。なお、払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃを用いた液化炭酸ガスの払出し要領は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
一方、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、そのタンク間差圧のうち一番タンク間差圧が大きい、貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）を算出し、その貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の払出しライン６９ａ（６９ｂ、６９ｃ）に設けられたバイパス管６１ａ（６１ｂ、６１ｃ）を介して液化炭酸ガスの払出しを行うように自動制御弁５９ａ（５９ｂ、５９ｃ）を制御する（ステップＳ１６）。このときこの払出し管５５ａ、５５ｂ、５５ｃに設けられた払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃは停止させたままとする。
【００５８】
払出し操作に伴い、払出しを行っている貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）とタンカーの受入れタンクとの圧力差が所定の値に達したと判断すると（ステップＳ１７）、バイパス管６１ａ（６１ｂ、６１ｃ）の途中に介装された自動制御弁５９ａ（５９ｂ、５９ｃ）を閉じ、液化炭酸ガスの払出しを停止する（ステップＳ１８）。
【００５９】
制御装置７２は、再度、タンク間差圧のうちいずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えているか否か判断し（ステップＳ１２）、いずれか１のタンク間差圧が所定の値を超えていると判断すると、そのタンク間差圧のうち一番タンク間差圧が大きい、貯蔵タンク２０ｂ（２０ｃ）を算出し、その貯蔵タンク２０ｂ（２０ｃ）の払出しライン６９ｂ（６９ｃ）に設けられたバイパス管６１ｂ（６１ｃ）を介して液化炭酸ガスの払出しを行うように自動制御弁５９ｂ（５９ｃ）を制御する（ステップＳ１６）。
【００６０】
タンカー側の受入れタンクの液レベルが所定のレベルに達した時点で払出し操作を終了する（ステップＳ１９）。
【００６１】
上記のように、複数の貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備え、これら貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃから貯蔵する液化炭酸ガスを払出すときには、ガス圧による液化炭酸ガスの払出しを払出しポンプ５７ａ、５７ｂ、５７ｃに優先して行うことで、ランニングコストを低減できる。また貯蔵タンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち圧力の一番高い貯蔵タンク２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）から優先的に液化炭酸ガスを払出すことで、待機中の貯蔵タンク２０ｂ、２０ｃ（２０ａ）において、発生するボイルオフを貯蔵タンク２０ｂ、２０ｃ（２０ａ）の加圧に有効に利用することができ、発生するボイルオフガスを大気に放散する必要がないので効率的かつ環境にやさしい。なお、上記実施形態では、１基ずつ液化炭酸ガスを払出す例を示したけれども、２基以上のタンクから同時に払出しを行うように制御してよい。また貯蔵タンクが３基に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
２０ 貯蔵タンク
２７ 圧力検出器
５０ 低温液化ガス払出し装置
５１ 低温液化ガス払出し装置
５５ 払出し管
５７ 払出しポンプ
５９ 自動制御弁
６１ バイパス管
７０ 制御装置
７２ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを受器に払出す低温液化ガス払出し装置であって、
貯蔵タンクに接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管と、
前記払出し管の途中に介装された第１払出し手段である払出しポンプと、
前記払出しポンプをバイパスするように前記払出し管に設けられた第２払出し手段である、管路の途中に自動制御弁を有するバイパス管と、
所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする低温液化ガス払出し装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、前記貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えていると判断すると、前記バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、前記圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御することを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置。
【請求項３】
前記貯蔵タンクは、複数の貯蔵タンクからなり、
各貯蔵タンクは、各々圧力検出器及び前記払出し管、前記払出しポンプ、前記自動制御弁を有するバイパス管を備え、
前記制御装置は、各貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、各貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクから前記バイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、前記圧力差が所定の値に達すると前記バイパス管を介した払出しを停止し、各貯蔵タンクと前記受器との全ての圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置。
【請求項４】
貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、貯蔵タンクの圧力を上昇させ、請求項１から３のいずれか１項に記載の低温液化ガス払出し装置を用いて低温液化ガスを払出すことを特徴とする低温液化ガス払出し方法。
【請求項１】
貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを受器に払出す低温液化ガス払出し装置であって、
貯蔵タンクに接続し貯蔵する低温液化ガスを払出す払出し管と、
前記払出し管の途中に介装された第１払出し手段である払出しポンプと、
前記払出しポンプをバイパスするように前記払出し管に設けられた第２払出し手段である、管路の途中に自動制御弁を有するバイパス管と、
所定の条件に基づき前記払出しポンプの動作及び前記自動制御弁の弁開度を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする低温液化ガス払出し装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、前記貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えていると判断すると、前記バイパス管を介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御し、前記圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスを払出すように制御することを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置。
【請求項３】
前記貯蔵タンクは、複数の貯蔵タンクからなり、
各貯蔵タンクは、各々圧力検出器及び前記払出し管、前記払出しポンプ、前記自動制御弁を有するバイパス管を備え、
前記制御装置は、各貯蔵タンクの圧力及び低温液化ガスの払出し先である受器の圧力を受信し、各貯蔵タンクと前記受器との圧力差を算出し、前記圧力差が所定の値を超えている貯蔵タンクから前記バイパス管を介して低温液化ガスの払出しを行い、前記圧力差が所定の値に達すると前記バイパス管を介した払出しを停止し、各貯蔵タンクと前記受器との全ての圧力差が所定の値以下であると判断すると、前記払出しポンプを介して低温液化ガスの払出しを行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガス払出し装置。
【請求項４】
貯蔵タンクに低温液化ガスを受入れるとき発生するボイルオフガス及び／又は貯蔵タンクに貯蔵する低温液化ガスから発生するボイルオフガスを貯蔵タンクに封じ込め、貯蔵タンクの圧力を上昇させ、請求項１から３のいずれか１項に記載の低温液化ガス払出し装置を用いて低温液化ガスを払出すことを特徴とする低温液化ガス払出し方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１９６８２５（Ｐ２０１０−１９６８２５Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３２４２（Ｐ２００９−４３２４２）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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