特許ウォッチ

公開番号2024094965
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022211904
出願日2022-12-28
発明の名称液化水素設備
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F17C 13/00 20060101AFI20240703BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】貯蔵タンク内の冷熱エネルギーを有効利用する。
【解決手段】液化水素設備(1)は、液化水素を貯蔵する貯蔵タンク(2)と、貯蔵タンク(2)の気相部(2a)に存在するボイルオフガスをキャリア(100)へ導出し得るように貯蔵タンク(2)とキャリア(100)とを接続する第1輸送ライン(4)と、第1輸送ライン(4)に設けられ、貯蔵タンク(2)からボイルオフガスを吸い込んでキャリア(100)に送り出す圧縮装置(12)と、第1輸送ライン(4)における圧縮装置(12)よりも下流側に設けられた熱交換器(13)と、貯蔵タンク(2)から熱交換器(13)を通って需要家(110)まで延びるように配設され、圧縮装置(12)による圧縮後のボイルオフガスよりも低温の水素を貯蔵タンク(2)から熱交換器(13)に導く第2輸送ライン(5)とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液化水素を貯蔵する貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクの気相部に存在するボイルオフガスを所定のキャリアへ導出し得るように前記貯蔵タンクと前記キャリアとを接続する第１輸送ラインと、
前記第１輸送ラインに設けられ、前記貯蔵タンクからボイルオフガスを吸い込んで前記キャリアに送り出す圧縮装置と、
前記第１輸送ラインにおける前記圧縮装置よりも下流側に設けられた熱交換器と、
前記貯蔵タンクから前記熱交換器を通って所定の需要家まで延びるように配設され、前記圧縮装置による圧縮後のボイルオフガスよりも低温の水素を前記貯蔵タンクから前記熱交換器に導く第２輸送ラインとを備えた、液化水素設備。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
請求項１に記載の液化水素設備において、
前記第１輸送ラインにおける前記圧縮装置よりも上流側に設けられた加温器をさらに備えた、液化水素設備。
【請求項３】
請求項２に記載の液化水素設備において、
前記加温器は、窒素の沸点以上の温度までボイルオフガスを加温する機能を有する、液化水素設備。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の液化水素設備において、
前記第１輸送ラインは、前記キャリアから液化水素を荷受けする際に前記貯蔵タンクから前記キャリアに返送されるボイルオフガスが流通するラインである、液化水素設備。
【請求項５】
請求項４に記載の液化水素設備において、
前記第２輸送ラインにおける前記熱交換器よりも下流側に設けられた下流加温器と、
前記第２輸送ラインにおける前記下流加温器よりも下流側に設けられた下流圧縮装置とをさらに備えた、液化水素設備。
【請求項６】
請求項４に記載の液化水素設備において、
前記液化水素の荷受け時に前記キャリアから前記貯蔵タンクに移送される液化水素が流通する荷受ラインと、
前記第１輸送ラインにおける前記熱交換器よりも下流側の位置から分岐して前記荷受ラインへと至る分岐ラインをさらに備えた、液化水素設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液化水素を扱う液化水素設備に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
船舶等のキャリアから液化水素を荷受けして需要家に供給する液化水素設備が知られている。例えば、下記特許文献１には、液化水素を貯蔵する貯蔵タンクと、当該貯蔵タンクに接続された供給管と、当該供給管と船舶とを接続する多関節構造のローディングアームとを備えた設備が開示されている。貯蔵タンクは、所定の供給ラインを介して発電所等の需要家と接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２０２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した液化水素設備において、貯蔵タンクから需要家に水素が供給される場合には、両者を結ぶ供給ライン上を水素が通過する過程で種々の入熱や加温がなされる。これにより、需要家には、液化水素の温度帯（－２５３℃付近）から十分に昇温された水素ガスが供給される。このとき、単に外部からの入熱や加温によって水素ガスを昇温させたのでは、貯蔵タンクに蓄えられていた冷熱エネルギーが有効に利用されていないことになり、エネルギー効率の面で改善の余地がある。
【０００５】
本開示は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、貯蔵タンク内の冷熱エネルギーを有効利用することが可能な液化水素設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するためのものとして、本開示の一局面に係る液化水素設備は、液化水素を貯蔵する貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクの気相部に存在するボイルオフガスを所定のキャリアへ導出し得るように前記貯蔵タンクと前記キャリアとを接続する第１輸送ラインと、前記第１輸送ラインに設けられ、前記貯蔵タンクからボイルオフガスを吸い込んで前記キャリアに送り出す圧縮装置と、前記第１輸送ラインにおける前記圧縮装置よりも下流側に設けられた熱交換器と、前記貯蔵タンクから前記熱交換器を通って所定の需要家まで延びるように配設され、前記圧縮装置による圧縮後のボイルオフガスよりも低温の水素を前記貯蔵タンクから前記熱交換器に導く第２輸送ラインとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の液化水素設備によれば、貯蔵タンク内の冷熱エネルギーを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る液化水素設備の全体構成を示すシステム図である。
液化水素の荷受け前に行われるクールダウン処理の概要を説明するための図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［液化水素設備の構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る液化水素設備１の全体構成を示すシステム図である。本図に示される液化水素設備１は、運搬船１００から液化水素を荷受けして発電所１１０に供給するための設備である。具体的に、液化水素設備１は、運搬船１００から供給された液化水素を受け入れて貯蔵する貯蔵タンク２と、運搬船１００から貯蔵タンク２へと至る荷受ライン３と、貯蔵タンク２から運搬船１００へと至る返送ライン４と、貯蔵タンク２から発電所１１０へと至る供給ライン５と、返送ライン４から分岐して荷受ライン３につながる第１分岐ライン６と、荷受ライン３から分岐した第２分岐ライン７とを備える。運搬船１００は、液化水素を運搬するキャリアであって、貯蔵タンク２の近傍の港湾に着岸可能な船舶である。発電所１１０は、水素を消費する需要家であって、供給された水素を燃焼させてその燃焼エネルギーにより発電するプラントである。
【００１０】
貯蔵タンク２は、液化水素を保冷しつつ貯蔵するタンクである。貯蔵タンク２としては、保冷性に優れた多重殻構造のタンクが好適である。この場合、貯蔵タンク２は、液化水素の貯蔵空間を画成する内槽と、内槽の外側に配置されかつ当該内槽との間に断熱層を形成する外槽とを少なくとも含む。貯蔵タンク２の形状は特に問わないが、例えば球面屋根付きの平底円筒形のタンクとすることができる。この他、球形の貯蔵タンクを用いることも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許