JP2002536573A - 海底のメタンハイドレートを採取する方法 - Google Patents
海底のメタンハイドレートを採取する方法Info
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract
(57)【要約】
両側で開放する管をメタンハイドレートの領域まで案内して、管の下部領域に高圧を導入する、海底のメタンハイドレートを採取する方法が提案されており、、この場合管において下方から上方へ形成される強い流れで固体のメタンハイドレートを連行し、管を通って下方から上方へと向かう経路で十分に融解させる。この際に生じるメタンガス留分を搬送管の上部領域で捕集して、続いて使用するために適当な容器に貯蔵する。
Description
【０００１】 本発明は海底のメタンハイドレートを採取する方法に関する。
【０００２】 海底には、いわゆるダーティーアイスと呼ばれる灰色がかった白色の塊が存在
する。この目立たない材料が全エネルギ問題を解決し得るものである。
する。この目立たない材料が全エネルギ問題を解決し得るものである。
【０００３】 本発明は、水とメタンとから成る物質であるメタンハイドレートに関する。高
圧および低温下では、水分子は強固な格子結合でガス状のメタン分子の周りに支
承され、このガス状のメタン分子を事実上取り囲んでいる。
圧および低温下では、水分子は強固な格子結合でガス状のメタン分子の周りに支
承され、このガス状のメタン分子を事実上取り囲んでいる。
【０００４】 この「アイスガス」構造が、熱および／または圧力損失によって融解すると、
ガスが逃げ出す。このガスは適当で重要なエネルギキャリアとして使用される。
メタンハイドレートはフローズンメタンとも呼ばれる。
ガスが逃げ出す。このガスは適当で重要なエネルギキャリアとして使用される。
メタンハイドレートはフローズンメタンとも呼ばれる。
【０００５】 米国の東西海岸領域における海底だけでも、１１０００兆ｍ3のメタンガスの
埋蔵量が存在すると考えられ、この量は世界中で知られている天然ガス産出量の
８万倍である。このエネルギ量は現在までに知られている全産出量を上回る。
埋蔵量が存在すると考えられ、この量は世界中で知られている天然ガス産出量の
８万倍である。このエネルギ量は現在までに知られている全産出量を上回る。
【０００６】 このメタン埋蔵量の１％だけでも入手可能になると、米国のガス資源は２倍以
上になる。これによって米国はガス需要のもはや４０年分だけではなく、既に８
０年分をカバーすることができる。
上になる。これによって米国はガス需要のもはや４０年分だけではなく、既に８
０年分をカバーすることができる。
【０００７】 従来においては、凍ったガスを案内するハイドレート塊の採取および搬送に問
題が存在した。
題が存在した。
【０００８】 したがって本発明の課題は、海から固体のメタンハイドレートを採取する経済
的な方法を提供することである。
的な方法を提供することである。
【０００９】 本発明によれば、この課題は請求項１の特徴部に記載した方法によって解決さ
れている。
れている。
【００１０】 本発明によれば、固体のメタンハイドレートを、気泡ポンプ原理（Mammutpump
enprinzip）を考慮して管路内で海面に搬送する方法が提案されており、この管
路はハイドレート塊の大きさに応じて海底で数メータまでの直径を有することが
できる。管の最も深い位置では、入口の下側領域にノズル、有利にはリングノズ
ルが取り付けられており、このノズルは海底に位置するメタンハイドレートの深
さに関連して、数１００ｂａｒまでの圧力下で負荷される。気泡ポンプ原理に基
づいて、管内において下方から上方へ向かう強い流れが形成され、この吸い込み
力で、メタンハイドレート塊が海底において管端部の周囲から連行される。固体
のメタンハイドレートが上へ流れる際に、放圧によっても温度上昇によってもメ
タンハイドレートが融解し、この際に気体のメタンが解放され、これによって搬
送管における揚力がさらに高められる。
enprinzip）を考慮して管路内で海面に搬送する方法が提案されており、この管
路はハイドレート塊の大きさに応じて海底で数メータまでの直径を有することが
できる。管の最も深い位置では、入口の下側領域にノズル、有利にはリングノズ
ルが取り付けられており、このノズルは海底に位置するメタンハイドレートの深
さに関連して、数１００ｂａｒまでの圧力下で負荷される。気泡ポンプ原理に基
づいて、管内において下方から上方へ向かう強い流れが形成され、この吸い込み
力で、メタンハイドレート塊が海底において管端部の周囲から連行される。固体
のメタンハイドレートが上へ流れる際に、放圧によっても温度上昇によってもメ
タンハイドレートが融解し、この際に気体のメタンが解放され、これによって搬
送管における揚力がさらに高められる。
【００１１】 溶解したメタンは、次いで搬送管の上部領域において適当な捕集容器に集めら
れ、続いて使用するために搬送される。
れ、続いて使用するために搬送される。
【００１２】 圧縮空気に対して付加的に、または圧縮空気に代わって、搬送管内に所望の揚
力を形成するために、適当な固有密度を有する混濁物液体（Schwertruebe-Flues
sigkeit）を使用することもできる。有利には混濁物を含む液体は、搬送管を通
過した後で、適当な分離装置で再び海水から分離され、循環して新たに搬送管の
下方領域に送り込まれる。
力を形成するために、適当な固有密度を有する混濁物液体（Schwertruebe-Flues
sigkeit）を使用することもできる。有利には混濁物を含む液体は、搬送管を通
過した後で、適当な分離装置で再び海水から分離され、循環して新たに搬送管の
下方領域に送り込まれる。
【００１３】 本発明の別の方法によれば、メタンハイドレートの溶解によって生じる付加的
なガス量を考慮して、搬送管の横断面が下方から上方へ拡大されている。さらに
そのような方法によって、搬送管における流れ速度が影響され、これによって管
内の固体のメタンハイドレートの残留時間も影響される。たとえば搬送管におけ
る流れ速度を一定に調整することができる。
なガス量を考慮して、搬送管の横断面が下方から上方へ拡大されている。さらに
そのような方法によって、搬送管における流れ速度が影響され、これによって管
内の固体のメタンハイドレートの残留時間も影響される。たとえば搬送管におけ
る流れ速度を一定に調整することができる。
【００１４】 本発明の別の方法では、気泡ポンプとして構成された搬送管上部のオーバーフ
ロー部にガス捕集器が設けられており、水と混濁物との分離が行われるので、意
図するようにガスを捕集することができる。水と混濁物とを分離した後で、混濁
物は再びポンプによって下方へ向かって気泡ポンプシステムの入口に圧送される
。
ロー部にガス捕集器が設けられており、水と混濁物との分離が行われるので、意
図するようにガスを捕集することができる。水と混濁物とを分離した後で、混濁
物は再びポンプによって下方へ向かって気泡ポンプシステムの入口に圧送される
。
【００１５】 本発明の別の方法によれば、固体のメタンハイドレートを迅速に加熱するため
と、これによって搬送管におけるメタンガス解放を加速するためとに、圧縮空気
および／または混濁物液体は使用する前に加熱される。
と、これによって搬送管におけるメタンガス解放を加速するためとに、圧縮空気
および／または混濁物液体は使用する前に加熱される。
【００１６】 本発明の方法の別の顕著な利点によれば、場合によってはメタンハイドレート
に結合された岩盤構成部分が、メタンハイドレートが融解してガスが逃げ出すと
、特別に調整された搬送管内の流れ条件に基づいて再びゆっくりと下方へ沈めら
れ、固体のメタンハイドレートが採取された海底の空間に部分的に充填される。
に結合された岩盤構成部分が、メタンハイドレートが融解してガスが逃げ出すと
、特別に調整された搬送管内の流れ条件に基づいて再びゆっくりと下方へ沈めら
れ、固体のメタンハイドレートが採取された海底の空間に部分的に充填される。
【００１７】 本発明によれば、この方法は海中もしくは海底での使用に制限されるものでは
なく、もちろん大陸領域においても使用することができる。この場合数１００メ
ータの深さからフローズンメタンハイドレートを採取するために、たとえば寒さ
に対する絶縁管と、特別に準備された水とを使用する必要がある。
なく、もちろん大陸領域においても使用することができる。この場合数１００メ
ータの深さからフローズンメタンハイドレートを採取するために、たとえば寒さ
に対する絶縁管と、特別に準備された水とを使用する必要がある。
【００１８】 図１には本発明の方法で使用される装置が示されており、図中、 １は海であって、 ２は海底であって、この場合深さはたとえば約８００ｍである。
【００１９】 ３は約５ｍの直径を有する搬送管であって、この搬送管の横断面が上へ向いて拡
大されている。
大されている。
【００２０】 ４はリングノズルであって、このリングノズルは搬送する媒体内に圧縮空気を圧
送する。圧縮空気は予め加熱可能でたとえば熱気として膨張によって一部が再び
冷却される。しかしながら高温は固体のメタンハイドレートが迅速に融解するの
を助成する。
送する。圧縮空気は予め加熱可能でたとえば熱気として膨張によって一部が再び
冷却される。しかしながら高温は固体のメタンハイドレートが迅速に融解するの
を助成する。
【００２１】 ５は上昇するメタンハイドレート礫であって、 ６は上昇するすガスハイドレード礫から解放されるメタンであって、 ７はメタン捕集器であって、 ８は水−混濁物分離器であって、 ９は圧縮空気−混濁物混合物であって、 １０は圧縮ユニットであって、 １１は圧力容器である。
【００２２】 海底２に、グリッパまたはスキーマ(Kratzer）でフローズンアイスを管の入口
の中に案内し、システム搬送管に送り込む機械装置が設けられている。
の中に案内し、システム搬送管に送り込む機械装置が設けられている。
【図１】 本発明の方法で使用される装置である。
Claims (6)
- 【請求項１】 両側で開放する搬送管をメタンハイドレートの領域まで案内
して、該搬送管の下部領域に高圧空気を送り込み、その結果、該搬送管において
下方から上方へ形成される強い流れで固体のメタンハイドレートを連行し、前記
搬送管内部において該メタンハイドレートの大部分を融解させて、この際に生じ
るガス留分を前記搬送管の上部領域で捕集することを特徴とする、海底のメタン
ハイドレートを採取する方法。 - 【請求項２】 前記搬送管の下部領域に圧縮空気と一緒にかまたは単独で混
濁物液体をポンプで送り込むかもしくは圧送し、これにより混濁物液体の異なる
固有密度に基づき前記搬送管に揚力流を形成して、該揚力流でメタンハイドレー
ト塊を連行する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 横断面が下方から上方へ連続的に拡大されている前記搬送管
を使用する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 上方へ流れる前記混濁物液体を水から分離して、循環流で前
記搬送管の下部領域に新たに供給する、請求項２記載の方法。 - 【請求項５】 前記圧縮空気および／または前記混濁物液体を予熱する、請
求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 前記メタンハイドレートを採取するために使用する前記搬送
管を断熱する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19906147.5 | 1999-02-13 | ||
| DE19906147A DE19906147A1 (de) | 1999-02-13 | 1999-02-13 | Verfahren zur Gewinnung von gefrorenem Gas auf dem Meeresgrund |
| PCT/DE2000/000412 WO2000047832A1 (de) | 1999-02-13 | 2000-02-13 | Verfahren zur gewinnung von methanhydrat auf dem meeresgrund |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002536573A true JP2002536573A (ja) | 2002-10-29 |
Family
ID=7897473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000598720A Pending JP2002536573A (ja) | 1999-02-13 | 2000-02-13 | 海底のメタンハイドレートを採取する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002536573A (ja) |
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| DE (1) | DE19906147A1 (ja) |
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| WO (1) | WO2000047832A1 (ja) |
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