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特表2024-532668燃料消費装置が排出する排気ガスを処理するためのデバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-10
(54)【発明の名称】燃料消費装置が排出する排気ガスを処理するためのデバイス
(51)【国際特許分類】
B01D 53/92 20060101AFI20240903BHJP
B01D 53/96 20060101ALI20240903BHJP
B01D 53/14 20060101ALI20240903BHJP
C01B 32/50 20170101ALI20240903BHJP
C01B 32/55 20170101ALI20240903BHJP
B63H 21/32 20060101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
B01D53/92 240
B01D53/96 ZAB
B01D53/14 220
B01D53/92 331
C01B32/50
C01B32/55
B63H21/32 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024504020
(86)(22)【出願日】2022-07-20
(85)【翻訳文提出日】2024-03-12
(86)【国際出願番号】 FR2022051443
(87)【国際公開番号】W WO2023002124
(87)【国際公開日】2023-01-26
(31)【優先権主張番号】2107990
(32)【優先日】2021-07-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515220317
【氏名又は名称】ギャズトランスポルト エ テクニギャズ
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100150717
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 和也
(72)【発明者】
【氏名】パーベル、ボリシェヴィキ
(72)【発明者】
【氏名】ジャウアド、アメイシャン
(72)【発明者】
【氏名】シャルベル、オムシー
【テーマコード（参考）】
4D002
4D020
4G146
【Ｆターム（参考）】
4D002AA09
4D002AC10
4D002BA02
4D002BA04
4D002BA13
4D002BA20
4D002CA07
4D002DA02
4D002DA12
4D002DA13
4D002DA16
4D002DA31
4D002DA32
4D002EA02
4D002EA07
4D002FA01
4D002GA01
4D002GA03
4D002GB01
4D002GB02
4D002GB04
4D002HA08
4D020AA03
4D020BA01
4D020BA08
4D020BA09
4D020BA10
4D020BA16
4D020BA19
4D020BB03
4D020CB08
4D020CC09
4D020CC10
4D020DA01
4D020DA03
4D020DB01
4D020DB03
4D020DB04
4G146JA02
4G146JB09
4G146JC10
4G146JC11
4G146JC28
4G146JC29
4G146LA00
(57)【要約】
少なくとも１つの燃料消費装置（１００）によって排出された排気ガスの少なくとも一部分を処理するためのデバイス（３００）であって、燃料消費装置（１０１）によって排出された排気ガス（ＦＥ１）の少なくとも一部分の圧力を上昇させるように設計された少なくとも１つの圧縮部材（３２０）と、排気ガス（ＦＥ）中に存在する二酸化炭素を捕捉するための少なくとも１つのユニット（３１０）とを備え、圧縮部材（３２０）および二酸化炭素を捕捉するためのユニット（３１０）は、燃料消費装置（１０１）とターボチャージャ（１２０）との間に配置され、ターボチャージャのタービン（１２２）は、排気ガス（ＦＥ２、ＦＥ３）によって動力供給されるように設計され、ターボチャージャの圧縮機（１２１）は、燃料消費装置（１０１）に酸化剤を供給するように設計されている、処理デバイス（３００）。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの燃料消費装置（１０１）によって排出された排気ガスの少なくとも一部分を処理するためのデバイス（３００）であって、前記処理デバイス（３００）が、前記燃料消費装置（１０１）によって排出された前記排気ガスの少なくとも一部分（ＦＥ１）の圧力を上昇させるように設計された少なくとも１つの圧縮部材（３２０）と、前記排気ガス（ＦＥ１）中に存在する二酸化炭素を捕捉するための少なくとも１つのユニット（３１０）とを備え、前記圧縮部材（３２０）および二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するための前記ユニット（３１０）が、前記燃料消費装置（１０１）とターボチャージャ（１２０）との間に配置され、前記ターボチャージャのタービン（１２２）が排気ガス（ＦＥ２、ＦＥ３）によって動力供給されるように設計され、前記ターボチャージャの圧縮機（１２１）が、前記燃料消費装置（１０１）に酸化剤を供給するように設計される、処理デバイス（３００）。
【請求項2】
二酸化炭素を捕捉するための前記ユニット（３１０）の上流で、前記燃料消費装置（１０１）によって排出された前記排気ガス（ＦＥ１）を冷却するように設計された少なくとも１つの冷却手段（３０１）と、前記捕捉ユニット（３１０）の下流で前記排気ガス（ＦＥ１）を加熱するように設計された少なくとも１つの加熱手段（３０２）とを備える、請求項１に記載の処理デバイス（３００）。
【請求項3】
前記燃料消費装置（１０１）によって排出される前記排気ガス（ＦＥ）中の二酸化炭素（ＣＯ２）の濃度を最大８０％減少させるように設計されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の処理デバイス（３００）。
【請求項4】
前記二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するための前記ユニット（３１０）が、前記圧縮部材（３２０）を通過して出ていく前記排気ガス（ＦＥ１）の前記少なくとも一部分に適した吸収デバイス（３３１）であって、この吸収デバイス（３３１）が、前記排気ガス（ＦＥ１）中に存在する前記二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するように設計された溶媒（Ｓ＋ＣＯ２、Ｓ－ＣＯ２）が循環する溶媒回路（３３０）上に配置される、吸収デバイス（３３１）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理デバイス（３００）。
【請求項5】
前記溶媒回路（３３０）が、少なくとも前記吸収デバイス（３３１）と、前記溶媒を循環させるための部材（３３３）と、捕捉された二酸化炭素（ＣＯ２）を前記溶媒が取り除くことを可能にするように設計された前記溶媒を再生するための少なくとも１つの部材（３３２）と、二酸化炭素が充填された前記溶媒（Ｓ＋ＣＯ２）とこの二酸化炭素が取り除かれた前記溶媒（Ｓ－ＣＯ２）との間で熱を交換するように設計された少なくとも第１の熱交換器（３３４）と、前記溶媒回路（３３０）内の前記溶媒の循環方向に対して前記吸収デバイス（３３１）の上流で前記溶媒（Ｓ－ＣＯ２）を冷却するように設計された少なくとも第２の熱交換器（３３５）とを備える、請求項４に記載の処理デバイス（３００）。
【請求項6】
二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するための前記ユニット（３１０）が、冷媒（ＦＲ）と液体状態のタンク（２００）から取り出されたガスとの間で熱を交換するのに適した少なくとも第１の熱交換器（３１１）と、前記第１の熱交換器（３１１）を通るその通路によって冷却された前記冷媒（ＦＲ）と前記排気ガス（ＦＥ１）の前記少なくとも一部分との間で熱を交換するのに適した少なくとも第２の熱交換器（３１２）とが配置された少なくとも１つの冷媒回路（ＦＲ）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の処理デバイス（３００）。
【請求項7】
少なくとも１つの燃料消費装置にガスを供給するためのシステム（１００）であって、前記供給システム（１００）が、液体状態および気体状態のガスを収容する少なくとも１つのタンク（２００）と、前記燃料消費装置（１０１）にガスを供給するための少なくとも１つのライン（１１０）と、前記燃料消費装置（１０１）に酸化剤を供給するように設計された少なくとも１つのターボチャージャ（１２０）と、請求項１から６のいずれか一項に記載のガスを処理するための少なくとも１つのデバイス（３００）とを備え、前記ガス供給ライン（１１０）が、液体状態の前記タンク（２００）から取り出された前記ガスを蒸発させるように設計された少なくとも１つの熱交換器（１１１）と、前記ガスの圧力を前記燃料消費装置（１０１）の必要性に適合する圧力まで上昇させるのに適した少なくとも１つの圧縮デバイス（１１２）とを備える、システム（１００）。
【請求項8】
請求項１から６のいずれか一項に記載の排気ガスを処理するための少なくとも１つのデバイス（３００）を使用する燃料消費装置（１０１）によって排出された排気ガス（ＦＥ）を処理するための方法であって、少なくとも前記燃料消費装置（１０１）によって排出された排気ガス（ＦＥ）を、排気ガスの第１の部分（ＦＥ１）と前記排気ガスの第２の部分（ＦＥ２）とに分離するステップと、
前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）を圧縮部材（３２０）に供給するステップと、
前記圧縮部材（３２０）によって前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）を圧縮するステップと、
二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するためのユニット（３１０）に前記圧縮された排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）を供給するステップと、
二酸化炭素（ＣＯ２）を捕捉するための前記ユニット（３１０）によって、前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）内に存在する二酸化炭素（ＣＯ２）を回収するステップと、
二酸化炭素を捕捉するための前記ユニット（３１０）を出る前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）を前記排気ガスの前記第２の部分（ＦＥ２）と混合して、混合ガス（ＦＥ３）を形成するステップと、
ターボチャージャ（１２０）に前記混合ガス（ＦＥ３）を供給するステップと、
前記ターボチャージャ（１２０）を出る前記混合ガス（ＦＥ３）を冷却するステップと、
前記冷却された混合ガス（ＦＥ３）を大気に排出するステップと、
を含む、方法。
【請求項9】
前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）と前記排気ガスの前記第２の部分（ＦＥ２）とが互いに異なる、請求項８に記載の排気ガスを処理するための方法。
【請求項10】
前記排気ガスの前記第１の部分（ＦＥ１）が、これらの排気ガス（ＦＥ）のすべての１０％～９０％を表し、前記排気ガスの前記第２の部分（ＦＥ２）が、これらの排気ガス（ＦＥ）のすべての９０％～１０％を表す、請求項８または請求項９のいずれかに記載の排気ガスを処理するための方法。
【請求項11】
液化ガスを輸送するための船舶（７０）であって、少なくとも１つの燃料消費装置（１０１）と、請求項１から６のいずれか一項に記載の前記燃料消費装置（１０１）によって排出された前記排気ガス（ＦＥ）の少なくとも一部分を処理するための少なくとも１つのデバイス（３００）とを備える、船舶（７０）。
【請求項12】
液体ガスを積み込みまたは積み下ろしするためのシステム（１００）であって、少なくとも１つの陸上施設（７７）と、請求項１１に記載の液体ガスを輸送するための少なくとも１つの船舶（７０）とを組み合わせたシステム（１００）。
【請求項13】
請求項１１に記載のガス輸送船（７０）から液体ガスを積み込みまたは積み下ろしするための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、天然ガスによって動力供給されるエンジン、特に液化天然ガスを収容および／または輸送することができる船舶に設けられた付属品を推進または駆動するためのエンジン、またはガスターミナルに設けられたエンジンの分野に関する。
【0002】
したがって、そのような船は、従来、液体状態の天然ガスを収容するタンクを備える。天然ガスは、大気圧において－１６０℃未満の温度で液体である。これらのタンクは、天然ガスが少なくとも部分的に中で蒸発するように完全に断熱されることはない。したがって、これらのタンクは、液体形態の天然ガスおよび気体形態の天然ガスの両方を含む。気体形態のこの天然ガスはタンクの上部を形成し、タンクを損傷しないようにタンクのこの上部の圧力を制御しなければならない。したがって、既知の方法では、気体形態でタンク内に存在する天然ガスの少なくとも一部分は、とりわけ船舶の推進エンジンに動力を供給するために使用される。
【0003】
これらのエンジンは、天然ガスを消費し、排気ガスを排出する。例えば、これらの排気ガスは、それ自体がターボチャージャの圧縮機に回転可能に接続されたこのターボチャージャのシャフトを駆動するために、ターボチャージャのタービンに送ることができる。次いで、この圧縮機は、空気を圧縮し、圧縮された空気をエンジンに供給するように設計される。
【0004】
これらのエンジンによって排出された排気ガスは、その後大気中に放出される。エンジンに供給される天然ガスの燃焼に起因するこれらの排気ガスは、高濃度の二酸化炭素を含む。次いで、この二酸化炭素は、残りの排気ガスと共に大気に排出される。
【発明の概要】
【0005】
現在、二酸化炭素が主要な大気汚染物質の１つであることが知られており、船舶所有者にこれらの二酸化炭素排出量を大幅に削減することを強制する新しい基準が徐々に導入されている。本発明は、上記で定義したように船舶に設置するのに適しており、これらの排気ガス中の二酸化炭素のレベルを低下することを可能にする排気ガスを処理するためのデバイスを提供することによって、この文脈に含まれる。
【0006】
したがって、本発明の目的は、少なくとも１つの燃料消費装置、例えば船舶によって排出された排気ガスの少なくとも一部分を処理するためのデバイスに関し、処理デバイスは、燃料消費装置によって排出された排気ガスの少なくとも一部分の圧力を上昇させるように設計された少なくとも１つの圧縮部材と、排気ガス中に存在する二酸化炭素を捕捉するための少なくとも１つのユニットとを備え、圧縮部材および二酸化炭素を捕捉するためのユニットは、燃料消費装置とターボチャージャとの間に配置され、ターボチャージャのタービンは、排気ガスによって動力供給されるように設計され、ターボチャージャの圧縮機は、燃料消費装置に酸化剤を供給するように設計される。
【0007】
言い換えれば、本発明による排気ガスを処理するためのデバイスは、燃料消費装置によって排出されたガスの少なくとも一部分を、ターボチャージャを回転させ、したがって燃料消費装置に酸化剤を供給するために再使用される前に処理することを可能にすることが理解される。したがって、有利には、このようなデバイスは、前述のガスが最高濃度の二酸化炭素を有するときに排気ガスから二酸化炭素を捕捉することを可能にする。結果として、使用される機器、特に二酸化炭素を捕捉するためのユニットは、可能な限り小さい寸法、したがって限られた容積を有する。
【0008】
燃料は、液化石油ガス、重質燃料油、超低硫黄燃料油、ディーゼル、メタノール、有鉛もしくは無鉛ガソリン、またはタンク、例えば、本明細書に記載の煙を処理するためのデバイスおよび燃料消費装置を備えた船舶に貯蔵された、液化天然ガスもしくは液化石油ガスなどの極低温流体であってもよい。
【0009】
本発明の特徴によれば、排気ガスを処理するためのデバイスは、二酸化炭素を捕捉するためのユニットの上流で、燃料消費装置によって排出された排気ガスを冷却するように設計された少なくとも１つの冷却手段と、捕捉ユニットの下流で排気ガスを加熱するように設計された少なくとも１つの加熱手段とを備える。「上流」および「下流」という用語は、ここでは排気ガスの移動方向に関して理解される。言い換えれば、冷却手段は、二酸化炭素が充填されたガスを冷却するように設計され、加熱手段は、二酸化炭素が取り除かれたガスを加熱するように設計される。有利には、冷却手段および加熱手段は、一緒に動作することができ、すなわち、二酸化炭素が充填された排気ガスに存在する熱は、この二酸化炭素が取り除かれた排気ガスを加熱するために使用され、これにより、二酸化炭素が充填されたガスを同時に冷却することが可能になる。
【0010】
有利には、本発明による排気ガスを処理するためのデバイスは、排気ガス中のＣＯ２の濃度を最大８０％、有利には４０％のレベルまで低減するように設計される。言い換えれば、本発明による処理デバイスは、大気中に排出される排気ガスが、燃料消費装置を出る排気ガス中の二酸化炭素濃度よりも４０％低い二酸化炭素濃度を有するように設計される。
【0011】
本発明の第１の実施形態によれば、二酸化炭素を捕捉するためのユニットは、圧縮部材を通過させる排気ガスの少なくとも一部分に適した吸収デバイスを備え、この吸収デバイスは、前述の排気ガス中に存在する二酸化炭素を捕捉するように設計された溶媒が循環する溶媒回路上に配置される。この第１の実施形態の特徴によれば、溶媒回路は、少なくとも吸収デバイスと、溶媒を循環させるための部材と、溶媒が捕捉された二酸化炭素を取り除くことを可能にするように設計された溶媒を再生するための少なくとも１つの部材と、二酸化炭素が充填された溶媒とこの二酸化炭素が取り除かれた溶媒との間で熱を交換するように設計された少なくとも第１の熱交換器と、溶媒回路内の溶媒の循環方向に対して吸収デバイスの上流で溶媒を冷却するように設計された少なくとも第２の熱交換器とを備えてもよい。
【0012】
例えば、溶媒は、アミン、アミン塩、水酸化ナトリウム溶液、重炭酸塩溶液またはアルカリ溶液を含むことができる。例として、この溶媒は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、アミノエチルエタノールアミン（ＡＥＥＡ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、亜硫酸水素塩（Ｈ２ＳＯ３）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、アミノメチルプロパノール（ＴＥＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）およびピペラジン（ＰＺ）の成分の１つまたはそれらの混合物を含み得る。有利には、再生部材は、その中に取り除かれた二酸化炭素が液体形態で回収され得るように設計される。次いで、二酸化炭素を液体状態および高圧で貯蔵する。
【0013】
第２の実施形態によれば、二酸化炭素を捕捉するためのユニットは、冷媒と液体状態の、例えば船舶のタンクから取り出されたガスとの間で熱を交換するのに適した少なくとも第１の熱交換器と、第１の熱交換器を通る冷媒の通路によって冷却された冷媒と排気ガスの少なくとも一部分との間で熱を交換するのに適した少なくとも第２の熱交換器とが配置される少なくとも１つの冷媒回路を備える。
【0014】
第２の熱交換器内で行われる熱交換の結果は、第２の熱交換器内の二酸化炭素の氷結である。二酸化炭素を回収するために、熱交換器は、その温度が少なくとも二酸化炭素の液化温度まで上昇するように閉じられる。次いで、第１の実施形態を参照して上述したものと同様に、二酸化炭素を液体状態および高圧で貯蔵することができる。
【0015】
本発明はまた、少なくとも１つの燃料消費装置、例えばガス輸送船にガスを供給するためのシステムに関し、供給システムは、液体状態および気体状態のガスを収容する少なくとも１つのタンクと、燃料消費装置にガスを供給するための少なくとも１つのラインと、燃料消費装置に酸化剤を供給するように設計された少なくとも１つのターボチャージャと、上述のガスを処理するための少なくとも１つのデバイスとを備え、ガス供給ラインは、液体状態のタンクから取り出されたガスを蒸発させるように設計された少なくとも１つの熱交換器と、ガスの圧力を燃料消費装置の必要性に適合する圧力に上昇させるのに適した少なくとも１つの圧縮デバイスとを備える。
【0016】
本発明はまた、上述の排気ガスを処理するための少なくとも１つのデバイスを使用する燃料消費装置によって排出される排気ガスを処理するための方法であって、少なくとも、
燃料消費装置によって排出された排気ガスを、排気ガスの第１の部分と排気ガスの第２の部分とに分離するステップと、
排気ガスの第１の部分を圧縮部材に供給するステップと、
圧縮部材によって排気ガスの第１の部分を圧縮するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットに圧縮された排気ガスの第１の部分を供給するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットによって排気ガスの第１の部分に存在する二酸化炭素を回収するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットを出る排気ガスの第１の部分を排気ガスの第２の部分と混合して、混合ガスを形成するステップと、
混合されたガスをターボチャージャに供給するステップと、
ターボチャージャを出る混合ガスを冷却するステップと、
冷却された混合ガスを大気に排出するステップと、を含む方法。
燃料消費装置によって排出された排気ガスを、排気ガスの第１の部分と排気ガスの第２の部分とに分離するステップと、
排気ガスの第１の部分を圧縮部材に供給するステップと、
圧縮部材によって排気ガスの第１の部分を圧縮するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットに圧縮された排気ガスの第１の部分を供給するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットによって排気ガスの第１の部分に存在する二酸化炭素を回収するステップと、
二酸化炭素を捕捉するためのユニットを出る排気ガスの第１の部分を排気ガスの第２の部分と混合して、混合ガスを形成するステップと、
混合されたガスをターボチャージャに供給するステップと、
ターボチャージャを出る混合ガスを冷却するステップと、
冷却された混合ガスを大気に排出するステップと、を含む方法。
【0017】
本発明によるガスを処理するための方法の特徴によれば、排気ガスの第２の部分と排気ガスの第１の部分とは互いに異なる。
【0018】
例えば、排気ガスの第１の部分は、これらの排気ガスのすべての１０％～９０％、例えばこれらの排気ガスの５０％を表し、排気ガスの第２の部分は、これらの排気ガスのすべての９０～１０％、例えばこれらの排気ガスの５０％を表す。
【0019】
排気ガスの第１の部分および排気ガスの第２の部分は、燃料消費装置によって排出される排気ガスを形成するために一緒に添加することができる。
【0020】
本発明はさらに、上述したように、少なくとも１つの燃料消費装置と、燃料消費装置によって排出された排気ガスの少なくとも一部分を処理するための少なくとも１つのデバイスとを備える、液化ガスを輸送するための船舶に関する。
【0021】
最後に、本発明は、液体ガスを積み込みまたは積み下ろしするためのシステムに関し、このシステムは、上述したように、少なくとも１つの陸上施設と、液体ガスを輸送するための少なくとも１つの船舶とを組み合わせる。
【0022】
本発明はまた、上述のように船舶から液体ガスを積み込みまたは積み下ろしするための方法に関する。
【0023】
本発明の他の特徴、詳細、および利点は、以下の本明細書を読むこと、および例示目的で与えられた実施形態から、添付の図面を参照して限定することなく、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明による少なくとも１つの燃料消費装置にガスを供給するための、本発明による排気ガスを処理するための少なくとも１つのデバイスを備えるシステムを概略的に示す。
【図5】ＬＮＧ船のタンク、ならびにこのタンクに積み込みおよび／または積み下ろしするためのターミナルの切り取り概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本明細書の残りの部分では、「上流」および「下流」という用語は、問題の要素を通る液体、気体または二相状態の流体の循環の方向に従って理解される。
【0026】
図１は、少なくとも１つの燃料消費装置１０１にガスを供給するためのシステム１００を概略的に示し、システムは、少なくとも１つの燃料消費装置１０１によって排出される排気ガスを処理するためのデバイス３００を備え、図３および図４は、本発明の第１の実施形態および本発明の第２の実施形態による排気ガスを処理するためのデバイス３００をそれぞれ概略的に示す。図示のように、供給システム１００は、燃料、例えば少なくとも１つの燃料消費装置１０１に供給されるように意図されたガスを収容する少なくとも１つのタンク２００を備え、ガスは、液体状態および気体状態でこのタンク２００内に収容される。以下の説明は、タンク２００が液化天然ガス、液化石油ガス、重質燃料油、超低硫黄燃料油、ディーゼル、メタノール、または有鉛もしくは無鉛ガソリンを含む本発明の用途の特定の例を示す。これは用途の一例にすぎず、本発明による燃料供給システム１００は、異なる種類の液体または気体燃料、例えば炭化水素または水素ガスと共に使用することができることが理解される。同様に、図は、１つの燃料消費装置に燃料を供給するためのシステムを示しているが、本発明の文脈から逸脱することなく、このシステムは２つ以上のガス消費装置に供給するのに適し得ることが理解される。
【0027】
したがって、本文献に記載の燃料供給システムは、ガス供給システムとすることができる。本文献を通して、燃料消費装置は、ガス消費装置と考えることができる。
【0028】
本明細書の残りの部分では、特に明記しない限り、「燃料消費装置」という用語は、１つまたは複数のガス消費機器（複数可）を指す。さらに、「システム１００」および「燃料システム１００」という用語は、「燃料消費装置によって排出される排気ガス」、「排気ガス」および「ガス」という用語、ならびに「燃料消費装置１０１」および「装置１０１」という用語と同様に、交換可能に使用される。図中、破線はタンクから引き出されたガスまたは冷媒が循環する回路部分を示し、実線は燃料消費装置によって排出された排気ガスが循環する回路部分を示す。
【0029】
したがって、図１は、本発明による供給システム１００であって、液体状態および気体状態のガスを収容する少なくともタンク２００と、燃料消費装置１０１の少なくとも１つのガス供給ライン１１０と、少なくとも１つのターボチャージャ１２０と、二酸化炭素（以下、二酸化炭素は記号「ＣＯ２」によって示される）を捕捉するための少なくとも１つのユニット３１０と、少なくとも１つの冷却手段３０１と、少なくとも１つの加熱手段３０２と、少なくとも１つの圧縮部材３２０とを備えるガスを処理するための少なくとも１つのデバイス３００とを備える、供給システム１００を示す。図示の例によれば、圧縮部材３２０は、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０の上流に配置される。言い換えれば、これらの例によれば、排気ガスは、この捕捉ユニット３１０に到達する前にそれらの圧力の増加を受ける。代替で、圧縮部材３２０は、ＣＯ２を捕捉するためのこのユニットの下流に位置付けられることができる。いずれにせよ、この圧縮部材３２０は、処理デバイス３００によるＣＯ２の捕捉に関連する圧力降下を補償することを可能にする。
【0030】
冷却手段３０１は、排気ガスが捕捉ユニット３１０に到達する前に排気ガスの温度を低下させることを可能にする。図示の例によれば、この冷却手段３０１は、圧縮部材３２０と捕捉ユニット３１０との間に配置されているが、これは本発明の例示的な実施態様にすぎず、これらの構成要素の位置は、例えば本発明の文脈から逸脱することなく反転させることができることが理解される。加熱手段３０２は、図１に示す例によれば、捕捉ユニット３１０の下流に配置され、その機能は、以下でより完全に説明される。図２は、特にＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０に対する冷却手段３０１、圧縮部材３２０および加熱手段３０２の配置のために、以下に説明するものとは異なるシステム１００の代替的な実施形態を示す。
【0031】
供給ライン１１０は、液体状態のタンク２００から取り出されたガスを蒸発させるように設計された少なくとも１つの熱交換器１１１と、熱交換器１１１を出るガスの圧力を燃料消費装置１０１の必要性に適合する圧力まで上昇させるように設計された少なくとも１つの圧縮デバイス１１２とを備える。言い換えれば、供給ライン１１０を出るガスは、気体状態であり、燃料消費装置１０１の必要性に適合する圧力を有する。
【0032】
図示の例は、液体状態のタンク２００からガスが取り出される状況を示している。この目的のために、少なくとも１つのポンプ１１３がタンク２００の底部に配置され、すなわち、ポンプ１１３は、このタンク２００内に液体状態で存在するガスに浸漬される。熱交換器１１１は、少なくとも第１のパス１１４および少なくとも第２のパス１１５を備え、この熱交換器１１１は、その第１のパス１１４で循環する流体とその第２のパス１１５で循環する流体との間で熱を交換するように設計される。
【0033】
図示のように、液体状態のタンク２００から取り出されたガスは、熱交換器１１１の第１のパス１１４に供給される。次いで、この熱交換器１１１の第２のパス１１５内で循環する流体は、この流体と液体状態のガスとの間の熱交換が液体状態のこのガスの蒸発をもたらすように選択される。例えば、第２のパス１１５内を循環する流体は、本発明によるシステム１００を備えた船舶の近くから取られた海水であり得る。これにより、第１のパス１１４内を循環するガスは、このガスが蒸発し、第１のパス１１４を気体状態で離れるように第２のパス１１５内を循環する海水から熱を捕捉する。次いで、気体状態のガスは、圧縮、すなわち燃料消費装置１０１の必要性に適合する圧力に到達するため圧力の増加を受ける圧縮デバイス１１２に到達する。
【0034】
ここに示されていない例によれば、ガスは、気体状態でタンクから取り出すことができ、その場合、熱交換器は、前述のガスの変化する状態なしでこのガスの温度を上昇させるように設計される。次いで、加熱されたガスは、図示の例を参照して上述したように圧縮デバイスに到達する。
【0035】
図示の例によれば、燃料消費装置１０１は空気供給を必要とする。この燃料消費装置１０１は、例えば本発明によるシステム１００を備えた船舶の推進エンジンとすることができる。燃料消費装置１０１に酸化剤を供給することを可能にするために、システム１００は、ターボチャージャ１２０を備える。このターボチャージャ１２０は、装置１０１に供給される空気流を送る前に、空気流ＦＡを引き込んで圧縮する、すなわちその圧力を増加させ、その一部が圧縮機１２１に回転可能に接続されたシャフト１２３を回転するように設計されている少なくとも１つのタービン１２２に動力を供給するように設計された少なくとも１つの圧縮機１２１を備える。有利には、タービン１２２は、燃料消費装置１０１によって排出される排気ガスによって動力供給される。言い換えれば、燃料消費装置１０１は、タンク２００から取り出されたガスを消費し、出口で、その後タービン１２２に動力を供給するために使用される排気ガスを排出し、こうして燃料消費装置１０１に供給される空気を圧縮することができる圧縮機１２１を回転するシャフト１２３をこのタービン１２２は動かす。次いで、ターボチャージャ１２０を出る排気ガスは、大気中に放出される。
【0036】
図に示す実施形態によれば、燃料消費装置１０１によって排出される排気ガスは、約３バールの圧力を有する。例えば、これらのガスは、３．５バールの圧力で装置１０１から逃避することができる。これは一例にすぎず、これらの排気ガスは、本発明の文脈から逸脱することなく、３バールを超えるまたは３バール未満の圧力を有することができることが理解される。
【0037】
環境に対するシステム１００の影響を制限するために、該システムは、排気ガスを処理するためのデバイス３００をさらに備える。上述したように、この処理デバイス３００は、冷却手段３０１と、加熱手段３０２と、圧縮部材３２０と、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０とを備える。捕捉ユニット３１０の構成要素は、以下で詳細に説明され、実装される実施形態に応じて異なる。
【0038】
本発明によるシステム１００を実装する、より具体的には本発明によるガスを処理するためのデバイス３００を実装する、ガスを処理するための方法をここで説明する。
【0039】
供給ライン１１０の動作は上述したので、ここでは詳細に繰り返さない。燃料消費装置１０１によって排出される排気ガスＦＥは、燃料消費装置１０１と少なくとも第２のダクト１０４および第３のダクト１０５がそこから延在する接続点１０３との間に延在する第１のダクト１０２をとり、第３のダクト１０５は、少なくとも１つの流れ制御部材１０６を担持する。ここで、「流れ制御部材」という用語は、前述の流れを運ぶダクト内のガスの流れを制御することができる任意の部材を意味する。
【0040】
第２のダクト１０４は、接続点１０３とターボチャージャ１２０との間、より具体的には、接続点１０３とこのターボチャージャ１２０のタービン１２２の入口１２４との間に延在する。第３のダクト１０５は、接続点１０３と処理デバイス３００との間に延在する。図示の例によれば、この第３のダクト１０５は、より具体的には接続点１０３と圧縮部材３２０との間に延在する。この圧縮部材３２０は、この圧縮部材３２０から捕捉ユニット３１０まで延在する第４のダクト１０７によって、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０に接続され、この第４のダクト１０７は冷却手段３０１を担持する。加熱手段３０２は、捕捉ユニット３１０と接続点１０３との間に延在する第５のダクト１０８上に配置される。
【0041】
第６のダクト１０９は、最終的に、タービン１２２の出口１２５とシステム１００の外部の環境との間に延在し、この第６のダクト１０９は、排気ガスを冷却するため少なくとも１つの部材１２６を担持する。したがって、この冷却部材１２６は、排気ガスを大気中に放出する前に冷却するように設計される。
【0042】
接続点１０３に到達した燃料消費装置１０１が排出する排気ガスＦＥは、流れ制御部材１０６によって二分割される。したがって、この流れ制御部材１０６は、排気ガスＦＥの第１の部分ＦＥ１が第３のダクト１０５をとることができるようにすると同時に、排気ガスの第２の部分ＦＥ２は第２のダクト１０４をとるようにされる。本発明によれば、ガスＦＥの第２の部分ＦＥ２は、これらの排気ガスＦＥの第１の部分ＦＥ１とは異なる。例えば、第２の部分ＦＥ２は、すべての排気ガスＦＥの９０％～１０％、特に５０％を表し、第１の部分ＦＥ１は、すべての排気ガスＦＥの１０％～９０％、例えば５０％を表し、第１の部分ＦＥ１および第２の部分ＦＥ２を合計して、１００％の排気ガスを表すことが可能である。
【0043】
したがって、燃料消費装置１０１によって排出されたガスＦＥの半分は、タービン１２２の入口１２４に直接向けられる一方で、他の半分は、ガスを処理するためデバイス３００に向けられる。言い換えれば、排気ガスの半分のみが、ガスを処理するためデバイス３００によって処理される。有利には、これにより、ガスを処理するためデバイス３００を構成する要素のサイズ、したがってガスを処理するためのこのデバイス３００の全体的な寸法を縮小することが可能になる。
【0044】
排気ガスの第１の部分ＦＥ１は、第３のダクト１０５をとり、圧縮部材３２０および冷却手段３０１に到達し、これらのガスは、それらの圧力の増加およびそれらの温度の低下を受ける。上述したように、ガスＦＥは、約３．５バールの圧力で燃料消費装置１０１から逃避する。図示の例によれば、圧縮部材３２０は、次いで、ガスの第１の部分ＦＥ１の圧力を約４．５バールの圧力まで増加するように設計される。次いで、高圧および低温のガスの第１の部分ＦＥ１は、これらのガスが含有するＣＯ２の少なくとも一部分が前述のガスから取り除かれる、ＣＯ２を捕捉するためユニット３１０に到達する。例えば、ＣＯ２を捕捉するためのこのユニット３１０は、ガスのこの第１の部分ＦＥ１に存在するＣＯ２の８０％を保持するように設計される。ＣＯ２の大部分が取り除かれたこれらのガスは、次いで、捕捉ユニット３１０と接続点１０３との間に延在する第５のダクト１０８をとる。この第５のダクト１０８に沿って、ガスの第１の部分ＦＥ１は、加熱手段３０２を通過し、その温度は上昇する。次いで、ガスの第１の部分ＦＥ１は接続点１０３に到達し、そこで、ＣＯ２が取り除かれたガスのこの第１の部分ＦＥ１は、燃料消費装置１０１によって排出されたガスの第２の部分ＦＥ２に到達してこれと混合する。このようにして生成されたガスの第２の部分ＦＥ２とＣＯ２が取り除かれたガスの第１の部分ＦＥ１との混合物は、次いで、ターボチャージャ１２１のタービン１１２に動力を供給するために使用され、すなわち、この混合物は、第２のダクト１０４をとってタービン１１２の入口１２４に進む。したがって、本明細書の残りの部分では、この第２のダクト１０４内を循環するガスは、「混合ガスＦＥ３」と呼ばれる。
【0045】
以上から、第２のダクト１０４内を循環する混合ガスＦＥ３は、燃料消費装置によって排出された排気ガスＦＥ、すなわち第１のダクト１０２内を循環する排気ガスＦＥ内に存在するＣＯ２レベルよりも低いＣＯ２レベルを有することが理解される。図示の例によれば、混合ガスＦＥ３は、装置１０１によって排出され、第１のダクト１０２内を循環するガスＦＥ内に存在するＣＯ２レベルよりも４０％低いＣＯ２レベルを有する。
【0046】
次いで、二酸化炭素が枯渇したこれらの混合ガスＦＥ３は、冷却され、次いで大気中に放出されるために、冷却部材１２６に向けられ得る。
【0047】
図２は、冷却手段３０１の動作と加熱手段３０２の動作とが互いに依存する、図１に示すシステム１００の代替的な実施形態を示す。図面の理解を容易にするために、ガスを処理するためのデバイス３００のみがこの図（図２）内に詳細に示される。
【0048】
図示のように、この代替的な実施形態による処理デバイス３００は、少なくとも第１の熱交換手段３０３と、少なくとも第２の熱交換手段３０４と、少なくともＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０と、少なくとも圧縮部材３２０とを備える。
【0049】
したがって、ガスの第１の部分ＦＥ１は、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０に到達する前に、最初に第１の熱交換手段３０３に到達し、次に第２の熱交換手段３０４に到達する。ＣＯ２が取り除かれたガスの第１の部分ＦＥ１は、次いで圧縮部材３２０に到達した後、第１の熱交換手段３０３を再び通過し、その後上述したように第２のダクト１０４に到達する。
【0050】
具体的には、第１の熱交換手段３０３は、ここでは、ＣＯ２が充填されたガスが循環する少なくとも第１のパス３０７と、ＣＯ２が取り除かれたガスが循環する少なくとも第２のパス３０８とを備える熱交換器の形態をとる。したがって、第１の熱交換手段３０３は、ＣＯ２が充填されたガスとＣＯ２が取り除かれたガスとの間で熱を交換することを可能にし、その結果、ＣＯ２が取り除かれたガスの温度が上昇し、ＣＯ２が充填されたガスの温度が低下する。したがって、加熱されたガスは、第２のダクト１０４内で、燃料消費装置１０１によって排出され、ガスを処理するためのデバイス３００によって処理されないガスと再混合され得る。ＣＯ２が充填されたガスは、その一部が部分的に冷却され、ガスをさらに冷却し、それにより、捕捉ユニット３１０による処理を可能にするために、これらの部分的に冷却されたガスと海水との間で熱を交換するように設計される第２の熱交換手段３０４に到達する。例えば、ガスは、約３５℃の温度でＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０に到達することが可能であると同時に、ガスは、約３５０℃の温度で第１の熱交換手段３０３の入口に到達する。
【0051】
前述のように、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０を通る通路は、ＣＯ２が取り除かれたガスが第２のダクト１０４に戻される前に補償される必要がある圧力降下を引き起こす。したがって、この代替形態によれば、圧縮部材３２０は、処理デバイス３００内のガスの循環方向に対してＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０の下流に配置される。
【0052】
したがって、冷却手段３０１は、図２に示す代替形態によれば、第１の熱交換手段３０３および第２の熱交換手段３０４によって設けられ、加熱手段３０２は、第１の熱交換手段３０３によって設けられることが理解される。圧縮部材３２０はまた、ガスの圧力を上昇させることによってＣＯ２が排出されたガスの温度を上昇させることに関与する。したがって、このような配置は、ガスを処理するためのデバイス３００に外部エネルギーを供給する必要なく、ガスによって運ばれる熱を直接使用することを可能にする。
【0053】
任意選択的に、フローセパレータ３０５は、ＣＯ２が充填されたガスの循環方向に関して第１の熱交換手段３０３の上流に配置することができ、フローミキサ３０６は、ＣＯ２が取り除かれたガスの循環方向に対してこの第１の熱交換手段３０３の下流に配置することができる。
【0054】
ここで、図３が、第１の実施形態による処理デバイス１００を示し、図４は、第２の実施形態による処理デバイス１００を示す、図３および図４を参照して、ガスを処理するためのデバイス３００の２つの実施形態を説明する。
【0055】
第１の実施形態によれば、ＣＯ２は溶媒を使用して捕捉されるが、第２の実施形態によれば、捕捉ユニットは、「極低温」捕捉として知られるものを実行することを可能にする。言い換えれば、捕捉ユニット３１０を構成する要素のため、第１の実施形態は、第２の実施形態と異なる。他の実施形態（図示せず）によれば、ＣＯ２は、膜プロセスによって、非化学的吸収によって、すなわち溶媒なしで、または吸着によって捕捉される。
【0056】
したがって、図３に示される第１の実施形態によれば、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０は、溶媒回路３３０、すなわち溶媒が循環する回路３３０と、圧縮部材３２０と、冷却手段３０１と、加熱手段３０２とを備える。図３は、図１に示す例に従って冷却手段３０１、加熱手段３０２、および圧縮部材３２０が設けられた実施形態を示すが、本発明の文脈から逸脱することなく、図２に示す代替形態で説明および図示されるように配置され得ることが理解される。
【0057】
溶媒回路３３０は、排気ガスからＣＯ２を抽出するように設計された少なくとも１つの吸収デバイス３３１と、溶媒からＣＯ２を抽出するように設計された少なくとも１つの再生部材３３２と、溶媒を循環させるための少なくとも１つの部材３３３と、二酸化炭素が充填された溶媒Ｓ＋ＣＯ２とこの二酸化炭素が取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２との間で熱を交換するように設計された少なくとも第１の熱交換器３３４と、吸収デバイス３３１の上流の溶媒、すなわちＣＯ２が取り除かれた溶媒を冷却するように設計された少なくとも第２の熱交換器３３５とを備える。
【0058】
したがって、排気ガスの第１の部分ＦＥ１は、溶媒回路３３０内を循環する溶媒と接触する吸収デバイス３３１に最初に到達する。溶媒は、これらのガスからこのＣＯ２を抽出するために、ガス中に存在する二酸化炭素と反応する能力に対して選択される。したがって、排気ガスの第１の部分ＦＥ１は、そのＣＯ２の一部が取り除かれた状態で吸収デバイス３３１を出る。本発明によれば、ガスを処理するためのデバイス３００は、より具体的には、ガスの第１の部分ＦＥ１が、保持するＣＯ２の約８０％が取り除かれた状態で吸収デバイスを出るように設計される。例えば、溶媒は、アミン、アミン塩、水酸化ナトリウム溶液、重炭酸塩溶液またはアルカリ溶液を含むことができる。例として、この溶媒は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、アミノエチルエタノールアミン（ＡＥＥＡ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、亜硫酸水素塩（Ｈ２ＳＯ３）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、アミノメチルプロパノール（ＴＥＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）およびピペラジン（ＰＺ）の成分の１つまたはそれらの混合物を含み得る。
【0059】
ＣＯ２が充填された溶媒Ｓ＋ＣＯ２は、吸収デバイス３３１を出て第１の熱交換器３３４に到達する。次いで、この溶媒Ｓ＋ＣＯ２は再生部材３３２に到達し、そこで再生部材３３２は、吸収デバイス３３１に捕捉されたＣＯ２を取り除く。この二酸化炭素が取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２は、再生部材３３２を出て、再び第１の熱交換器３３４に到達し、そこで第１の熱交換器は、ＣＯ２が充填された溶媒Ｓ＋ＣＯ２と熱を交換する。この熱交換の結果、ＣＯ２が充填された溶媒Ｓ＋ＣＯ２が加熱されると同時に、ＣＯ２が取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２は冷却される。再生部材３３２は、その一部が、貯蔵を可能にするためにＣＯ２を液体状態で回収するのに適している。より具体的には、ＣＯ２は液体形態で回収され、次いで圧縮されて高圧で貯蔵される。
【0060】
次いで、冷却された、ＣＯ２の取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２は、第２の熱交換器３３５に到達し、そこで再び冷却される。例えば、この第２の熱交換器３３５は、第１の熱交換器３３４を通過することによって冷却された、ＣＯ２の取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２と海水との間で熱を交換するように設計することができる。これは一実施形態にすぎず、海水は、本発明の文脈から逸脱することなく、本発明に適合する任意の既知の冷媒で置き換えることができることが理解される。いずれの場合でも、溶媒回路３３０、より一般的にはガスを処理するためのデバイス３００は、ガスおよびＣＯ２の取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２が同等の温度で吸収デバイス３３１に到達するように設計される。例えば、ガスおよびＣＯ２の取り除かれた溶媒Ｓ－ＣＯ２は、吸収デバイス３３１の入口で約３５℃の温度を有することができる。
【0061】
次いで、ＣＯ２が取り除かれ、冷却された溶媒Ｓ－ＣＯ２は、再び吸収デバイス３３１に到達し、溶媒回路３３０上でサイクルを再開することができる。
【0062】
最後に、図４は本発明の第２の実施形態によるガスを処理するためのデバイス３００を示す。前述のように、第２の実施形態によるＣＯ２の捕捉は、ＣＯ２を凍結することによって行われる。言い換えれば、この第２の実施形態は、排気ガスの少なくとも一部分を、ＣＯ２が固体になる温度まで冷却することにある。関与する圧力では、この温度は約－１２５℃である。
【0063】
この目的のために、ＣＯ２を捕捉するためのユニット３１０は、液体状態のタンク２００から取り出されたガスと冷媒ＦＲとの間で熱を交換するように設計された少なくとも第１の熱交換器３１１と、排気ガスの第１の部分ＦＥ１と冷媒ＦＲとの間で熱を交換するように設計された少なくとも第２の熱交換器３１２とを備える。図示のように、第１の熱交換器３１１および第２の熱交換器３１２は、冷媒回路ＦＲ上に配置され、冷媒回路ＦＲは、冷媒ＦＲの圧力を上昇させるように設計された少なくとも１つの圧縮手段３１３と、この冷媒ＦＲの圧力を低下させるように設計された少なくとも１つの膨張手段３１４とをさらに備える。したがって、第１の熱交換器３１１は、燃料消費装置１０１の供給ライン１１０の形成に関与する少なくとも第１のパス３１５と、冷媒ＦＲが通過する少なくとも第２のパス３１６とを備える。
【0064】
以上より、第１の熱交換器３１１は、図１を参照して上述した供給ラインの熱交換器と同様の機能、すなわち、燃料消費装置１０１に供給するために、液体状態のタンク２００から取り出されたガスを蒸発させる機能を有することが理解される。したがって、第１の熱交換器３１１は、タンク２００から取り出されたガスと海水との間ではなく、冷媒ＦＲとタンク２００から取り出されたガスとの間で熱を交換するように設計されている点で、前述の熱交換器とは異なる。
【0065】
この第２の実施形態による処理デバイス３００はまた、冷却手段３０１および加熱手段３０２を備える。図４に示す例は、図１を参照して説明した配置を繰り返すが、冷却手段３０１および加熱手段３０２は、本発明の文脈から逸脱することなく、図２を参照して示し説明した例に従って配置することができることが理解される。
【0066】
「冷媒」という用語は、ここでは、状態を変えることによって熱を捕捉し、交換し、運ぶように設計された任意の流体を意味すると理解される。したがって、冷媒ＦＲは、気体状態および低圧で圧縮手段３１３に到達し、気体状態および高圧でそこから出る。次いで、冷媒ＦＲは、この第１の熱交換器３１１、より具体的にはこの第１の熱交換器３１１の第２のパス３１６に到達し、そこで特に第１のパス３１５内を循環するガスに熱を与え、それにより、この冷媒が凝縮する。次いで、冷媒ＦＲは、冷媒ＦＲの圧力が低下する膨張手段３１４に到達する。したがって、冷媒は、液体または二相状態で低圧の第２の熱交換器３１２、より具体的にはこの第２の熱交換器３１２の第１のパス３１７に到達する。この第２の熱交換器３１２内で、冷媒は熱を捕捉して、その結果蒸発し、この第２の熱交換器３１２を気体状態および低圧で出て、再び圧縮手段３１３に到達し、新しいサイクルを開始する。有利には、冷媒ＦＲは、図４に示すように、圧縮手段３１３に到達する前に、第１の熱交換器３１１、より具体的にはこの第１の熱交換器３１１の第３のパス３１８を通って戻ることができる。したがって、この第１の熱交換器３１１の第２のパス３１５および第３のパス３１８は、膨張手段３１５の上流の冷媒、すなわち第２のパス３１６内を循環する冷媒を予冷し、圧縮手段３１３の上流の冷媒、すなわちこの第１の熱交換器３１１の第３のパス３１８内を循環する冷媒を予熱することを可能にする内部熱交換器を形成する。
【0067】
「低圧」および「高圧」という用語は、ここでは互いに対して理解され、すなわち、「低圧」という用語は「高圧よりも低い圧力」を意味する。「上流」および「下流」という用語は、冷媒回路内の冷媒ＦＲの循環方向に関して理解される。
【0068】
排気ガスの第１の部分ＦＥ１は、最初に、その一部が、第２の熱交換器３１２、より具体的には、この第２の熱交換器３１２の第２のパス３１９に到達し、そこで熱を冷媒ＦＲに伝達してこの冷媒を蒸発させ、ガスＦＥ１を冷却する。排気ガスを処理するためのデバイス３００は、この第２の熱交換器３１２内で実行される冷却が、ガスの第１の部分ＦＥ１に存在するＣＯ２の凝固を引き起こすのに十分であるように設計される。特に、この第２の熱交換器を出るガスが、この同じガスが第２の熱交換器３１２の上流で有した割合よりも４０％低いＣＯ２レベルを有するように、ＣＯ２は第２の熱交換器３１２内で氷結する。ＣＯ２が取り除かれたガスは、その後、第１の熱交換器３１１、より具体的には、この第１の熱交換器３１１の第４のパス４１０に到達し、第４のパスでは、このガスを加熱して冷媒ＦＲを凝縮させるように冷媒ＦＲによって排出される熱を捕捉する。次いで、ＣＯ２が取り除かれたガスは、加熱手段３０２によって加熱され、次いで、排気ガスの第２の部分と再混合されることができ、その一部は、上述のようにターボチャージャに直接送られる。
【0069】
最後に、第２の熱交換器３１２は、その温度が上昇し、したがって、この第２の熱交換器３１２内の氷結状態で存在するＣＯ２を回収し、次いで液体状態および高圧で貯蔵されるために融解することができるようにオフにすることができる。
【0070】
最後に、図５は、液体状態および気体状態のガスを含むタンク２００を示す船舶７０の切り取り図であり、このタンク２００は、略角柱形状であり、船舶の二重船殻７２内に取り付けられる。このタンク２００は、ＬＮＧ船の一部とすることができるが、ガスが燃料消費装置の燃料として使用される場合にはリザーバとすることもできる。
【0071】
タンク２００の壁は、タンク内に収容された液体状態のガスと接触するように意図された一次密閉膜と、一次密閉膜と船舶７０の二重船殻７２との間に配置された二次密閉膜と、一次密閉膜と二次密閉膜との間、および二次密閉膜と二重船殻７２との間にそれぞれ配置された２つの断熱障壁とを有する。
【0072】
船舶の上部デッキ上に配置された積み込みおよび／または積み下ろし管７３は、液体状態のガスの貨物をタンク２００からまたはタンクに移送するために、適切なコネクタによって海上または港湾ターミナルに接続することができ、このガスは、例えば、液化天然ガス、液化石油ガス、重質燃料油、超低硫黄燃料油、ディーゼル、メタノール、または有鉛もしくは無鉛ガソリンである。
【0073】
図５はまた、積み込みおよび／または積み下ろしステーション７５、水中ダクト７６、および陸上施設７７を有する海上ターミナルの一例を示す。積み込みおよび／または積み下ろしステーション７５は、移動アーム７４と、移動アーム７４を支持するタワー７８とを有する固定された洋上施設である。移動アーム７４は、積み込みおよび／または積み下ろし管７３に接続することができる断熱管７９の束を担持する。調整可能な移動アーム７４は、すべての船舶のサイズに適合する。積み込みおよび積み下ろしステーション７５は、陸上施設７７からの、または陸上施設への船舶７０の積み込みおよび／または積み下ろしを可能にする。前述の施設は、液化ガス貯蔵タンク８０と、水中ダクト７６によって積み込みまたは積み下ろしステーション７５に接続された接続ダクト８１とを有する。水中ダクト７６は、長距離、例えば５ｋｍにわたって積み込みまたは積み下ろしステーション７５と陸上施設７７との間の液化ガスの移送を可能にし、これにより、積み込みおよび／または積み下ろし作業中に船舶７０を海岸から長距離に保つことが可能になる。
【0074】
液化ガスの移送に必要な圧力を発生させるために、タンク２００を積み込みおよび／または積み下ろしするためにタワーによって担持される１つまたは複数のアンロードポンプ、および／または陸上施設７７に設けられるポンプ、および／または積み込みおよび積み下ろしステーション７５に設けられるポンプが使用される。
【0075】
当然のことながら、本発明は、今説明した例に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これらの例に多くの変更を加えることができる。
【0076】
したがって、本発明は、燃料消費装置、特に船舶の推進エンジンなどの船舶のガス消費装置によって排出される排気ガスを処理するためのデバイスを提供し、このデバイスは、これらの排気ガスを大気中に放出する前に、これらの排気ガス中に存在する二酸化炭素の濃度を大幅に低減することを可能にする。
【0077】
しかしながら、本発明は、本明細書に記載および図示された手段および構成に限定されなくてもよく、任意の同等の手段または構成、ならびにそのような手段を技術的に使用する任意の組み合わせにも及ぶ。特に、冷却手段、加熱手段、および圧縮部材の形状および配置は、本文献に記載の機能を果たす限り、本発明を損なうことなく変更することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】