JP2003041273A - 天然ガスハイドレートの生成方法および生成システム - Google Patents

天然ガスハイドレートの生成方法および生成システム

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JP2003041273A
JP2003041273A JP2001228384A JP2001228384A JP2003041273A JP 2003041273 A JP2003041273 A JP 2003041273A JP 2001228384 A JP2001228384 A JP 2001228384A JP 2001228384 A JP2001228384 A JP 2001228384A JP 2003041273 A JP2003041273 A JP 2003041273A
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natural gas
reaction vessel
composition
temperature
gas hydrate
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JP2001228384A
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English (en)
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Takashi Sonoda
隆 園田
Hirotsugu Nagayasu
弘貢 長安
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 含水率の低い天然ガスハイドレートを高い生
産性のもとに生成して生成効率の向上を図る。 【解決手段】 反応容器１０の内部で天然ガスと水とを
反応させて天然ガスハイドレートを生成するに際し、反
応容器１０に導入する天然ガスの組成に応じて反応容器
１０内部の圧力を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然ガスを水と効
率よく反応させてハイドレート化し、その生成効率を高
める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、メタン等の炭化水素を主成分とす
る天然ガスを貯蔵・輸送する方法としては、ガス田から
天然ガスを採掘したあと液化温度まで冷却し、液化天然
ガス（ＬＮＧ）とした状態で貯蔵・輸送する方法が一般
的である。しかしながら、例えば液化天然ガスの主成分
であるメタンの場合、液化させるには−１６２℃といっ
た極低温条件が必要であり、こうした条件を維持しなが
ら貯蔵・輸送を行うためには、専用の貯蔵装置やＬＮＧ
輸送船といった専用の輸送手段が必要となる。こうした
装置等の製造および維持・管理には非常に高いコストを
要するため、上記方法に代わる低コストの貯蔵・輸送方
法が鋭意研究されてきた。
【０００３】こうした研究の結果、天然ガスを水和させ
て固体状態の水和物（以下「天然ガスハイドレート」と
する）を生成し、この固体状態のまま貯蔵・輸送すると
いう方法が見出され、近年特に有望視されている。この
方法では、ＬＮＧを取扱う場合のような極低温条件は必
要とされず、また固体とするためその取扱いも比較的容
易である。このため、既存の冷凍装置あるいは既存のコ
ンテナ船を若干改良したものを各々貯蔵装置あるいは輸
送手段として利用可能となり、したがって、大幅な低コ
スト化が図れるものとして期待が寄せられている。
【０００４】この天然ガスハイドレートとは、包接化合
物（クラスレート化合物）の一種であって、複数の水分
子（Ｈ2Ｏ）により形成された立体かご型の包接格子
（クラスレート）の中に、天然ガスの各成分を構成する
分子、すなわちメタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、
プロパン（Ｃ3Ｈ8）等が入り込み包接された結晶構造を
なすものである。クラスレートに包接された天然ガス構
成分子どうしの分子間距離は、天然ガスが高圧充填され
た場合のガスボンベ中における分子間距離よりも短くな
る。これは、天然ガスが緊密充填された固体を生成し得
ることを意味し、例えばメタンの水和物が安定に存在し
得る条件下、すなわち−３０℃・大気圧（１ｋｇ／ｃｍ
2）においては、気体状態と比較して約１／１７０の体
積とすることができる。このように、天然ガスハイドレ
ートは比較的容易に得られる温度・圧力条件下において
製造可能で、かつ安定した保存が可能なものである。
【０００５】この方法において、ガス田から産出された
天然ガスは、酸性ガス除去工程において二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）や硫化水素（Ｈ2Ｓ）等の酸性ガスを除去され、低
温・高圧状態にしていったんガス貯蔵部に貯蔵され、生
成工程において水和される。この天然ガスハイドレート
は水が混在するスラリー状であり、続く脱水工程におい
て、混在している未反応の水が除去され、さらに冷却工
程および減圧工程を経てコンテナ等の容器に封入され、
貯蔵装置内において所定の温度・圧力に調整された状態
で貯蔵される。
【０００６】輸送時には、この容器のままコンテナ船等
の輸送手段に積み込まれ、目的地まで輸送される。目的
地での陸揚げ後、天然ガスハイドレートは分解工程を経
て天然ガスの状態に戻され、各供給地へと送られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の天然ガスハイドレートの生成プロセスにおいては、
下記のような解決すべき問題を有している。すなわち、
天然ガスは産地によって組成が異なることが知られてい
るが、同じ産地であっても産出の時期が異なると組成が
変化することが予想される。このように組成が異なる
と、それに応じてハイドレート化に適した生成温度や生
成圧力も異なってくるが、これを考慮しないで生成を行
うと貯蔵や輸送に有利な含水率の低い天然ガスハイドレ
ートが生成できなかったり、含水率の低い天然ガスハイ
ドレートが生成できたとしても生産性が低かったりする
可能性がある。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、含水率の低い天然ガスハイドレートを高い生産
性のもとに生成して生成効率の向上を図ることを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するために以下の手段を採用する。すなわち
本発明に係る請求項１記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応させ
て天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガ
スの組成に応じて前記反応容器内部の圧力を調節するこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項１記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記天然ガスハイドレートの生成に供さ
れなかった未反応ガスを前記反応容器から除去すること
とし、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出
し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力となるように、前記未反応ガスの除
去量を調節することを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項１記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの組成
を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した圧力となるように、前記反応容器
への天然ガスの導入量を調節することを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応させ
て天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガ
スの組成に応じて前記反応容器内部の温度を調節するこ
とを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項４記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの組成
を検出し、前記反応容器内部の温度が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した温度となるように、前記反応容器
に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方
の温度を調節することを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応させ
て天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記天然ガスハイドレートの生
成量に応じて前記反応容器への水の導入量を調節するこ
とを特徴とする。
【００１５】請求項７記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応させ
て天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガ
スの組成に応じて前記反応容器内部の圧力および温度を
調節することを特徴とする。
【００１６】請求項８記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項７記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記天然ガスハイドレートの生成に供さ
れなかった未反応ガスを前記反応容器から除去すること
とし、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出
し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力となるように前記未反応ガスの除去
量を調節するとともに、前記反応容器内部の温度が前記
組成を示す天然ガスの水和に適した温度となるように前
記反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくともい
ずれか一方の温度を調節することを特徴とする。
【００１７】請求項９記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項７記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの組成
を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容器へ
の天然ガスの導入量を調節するとともに、前記反応容器
内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適した温
度となるように前記反応容器に導入する天然ガスまたは
水の少なくともいずれか一方の温度を調節することを特
徴とする。
【００１８】請求項１０記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応さ
せて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレ
ートの生成方法において、前記反応容器に導入する天然
ガスの組成に応じて前記反応容器内部の圧力を調節する
とともに、前記天然ガスハイドレートの生成量に応じて
前記反応容器への水の導入量を調節することを特徴とす
る。
【００１９】請求項１１記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、請求項１０記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記天然ガスハイドレートの生成に
供されなかった未反応ガスを前記反応容器から除去する
こととし、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検
出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガ
スの水和に適した圧力となるように前記未反応ガスの除
去量を調節することを特徴とする。
【００２０】請求項１２記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、請求項１０記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの
組成を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示
す天然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容
器への天然ガスの導入量を調節することを特徴とする。
【００２１】請求項１３記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応さ
せて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレ
ートの生成方法において、前記反応容器に導入する天然
ガスの組成に応じて前記反応容器内部の圧力および温度
を調節するとともに、前記天然ガスハイドレートの生成
量に応じて前記反応容器への水の導入量を調節すること
を特徴とする。
【００２２】請求項１４記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、請求項１３記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記天然ガスハイドレートの生成に
供されなかった未反応ガスを前記反応容器から除去する
こととし、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検
出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガ
スの水和に適した圧力となるように前記未反応ガスの除
去量を調節するとともに、前記反応容器内部の温度が前
記組成を示す天然ガスの水和に適した温度となるように
前記反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくとも
いずれか一方の温度を調節することを特徴とする。
【００２３】請求項１５記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、請求項１３記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの
組成を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示
す天然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容
器への天然ガスの導入量を調節するとともに、前記反応
容器内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適し
た温度となるように前記反応容器に導入する天然ガスま
たは水の少なくともいずれか一方の温度を調節すること
を特徴とする。
【００２４】請求項１６記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、反応容器の内部で天然ガスと水とを反応さ
せて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイドレ
ートの生成方法において、前記反応容器に導入する天然
ガスの組成に応じて前記反応容器内部の温度を調節する
とともに、前記天然ガスハイドレートの生成量に応じて
前記反応容器への水の導入量を調節することを特徴とす
る。
【００２５】請求項１７記載の天然ガスハイドレートの
生成方法は、請求項１６記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記反応容器に導入する天然ガスの
組成を検出し、前記反応容器内部の温度が前記組成を示
す天然ガスの水和に適した温度となるように前記反応容
器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一
方の温度を調節することを特徴とする。
【００２６】請求項１８記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、反応容器の内部で天然ガスと水とを反
応させて天然ガスハイドレートを生成し、該天然ガスハ
イドレートの生成に供されなかった未反応ガスを前記反
応容器から除去する天然ガスハイドレートの生成システ
ムにおいて、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を
検出するガス組成検出手段と、前記反応容器内部の圧力
を検出する圧力検出手段と、前記未反応ガスの除去量を
調節して前記反応容器内部の圧力を変化させるガス除去
量調節手段と、前記ガス組成検出手段の検出結果から前
記組成を示す天然ガスの水和に適した生成圧力を算出
し、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記反応容
器内部の圧力を前記生成圧力に近づけるべく前記ガス除
去量調節手段を制御する第１の制御手段とを備えること
を特徴とする。
【００２７】請求項１９記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、反応容器の内部で天然ガスと水とを反
応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
ドレートの生成システムにおいて、前記反応容器に導入
する天然ガスの組成を検出するガス組成検出手段と、前
記反応容器内部の圧力を検出する圧力検出手段と、前記
反応容器への前記天然ガスの導入量を調節して前記反応
容器内部の圧力を変化させるガス導入量調節手段と、前
記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天然
ガスの水和に適した生成圧力を算出し、前記圧力検出手
段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の圧力を前記
生成圧力に近づけるべく前記ガス導入量調節手段を制御
する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】請求項２０記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、反応容器の内部で天然ガスと水とを反
応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
ドレートの生成システムにおいて、前記反応容器に導入
する天然ガスの組成を検出するガス組成検出手段と、前
記反応容器内部の温度を検出する温度検出手段と、前記
反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいず
れか一方の温度を調節する温度調節手段と、前記ガス組
成検出手段の検出結果から前記組成を示す天然ガスの水
和に適した生成温度を算出し、前記温度検出手段の検出
結果に基づいて前記反応容器内部の温度を前記生成温度
に近づけるべく前記温度調節手段を制御する第３の制御
手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】請求項２１記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、反応容器の内部で天然ガスと水とを反
応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
ドレートの生成システムにおいて、前記天然ガスハイド
レートの生成量を検出する生成量検出手段と、前記反応
容器に導入する水の量を調節する水導入量調節手段と、
前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量
調節手段を制御する第４の制御手段とを備えることを特
徴とする。
【００３０】請求項２２記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、請求項１８記載の天然ガスハイドレー
トの生成システムにおいて、前記反応容器に導入する天
然ガスの組成を検出するガス組成検出手段と、前記反応
容器内部の温度を検出する温度検出手段と、前記反応容
器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一
方の温度を調節する温度調節手段と、前記ガス組成検出
手段の検出結果から前記組成を示す天然ガスの水和に適
した生成温度を算出し、前記温度検出手段の検出結果に
基づいて前記反応容器内部の温度を前記生成温度に近づ
けるべく前記温度調節手段を制御する第３の制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００３１】請求項２３記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、請求項１８または２２記載の天然ガス
ハイドレートの生成システムにおいて、前記天然ガスハ
イドレートの生成量を検出する生成量検出手段と、前記
反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節手段
と、前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導
入量調節手段を制御する第４の制御手段とを備えること
を特徴とする。
【００３２】請求項２４記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、請求項１９記載の天然ガスハイドレー
トの生成システムにおいて、前記反応容器に導入する天
然ガスの組成を検出するガス組成検出手段と、前記反応
容器内部の温度を検出する温度検出手段と、前記反応容
器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一
方の温度を調節する温度調節手段と、前記ガス組成検出
手段の検出結果から前記組成を示す天然ガスの水和に適
した生成温度を算出し、前記温度検出手段の検出結果に
基づいて前記反応容器内部の温度を前記生成温度に近づ
けるべく前記温度調節手段を制御する第３の制御手段と
を備えることを特徴とする。
【００３３】請求項２５記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、請求項１９または２４記載の天然ガス
ハイドレートの生成システムにおいて、前記天然ガスハ
イドレートの生成量を検出する生成量検出手段と、前記
反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節手段
と、前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導
入量調節手段を制御する第４の制御手段とを備えること
を特徴とする。
【００３４】請求項２６記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、請求項２０記載の天然ガスハイドレー
トの生成システムにおいて、前記天然ガスハイドレート
の生成量を検出する生成量検出手段と、前記反応容器に
導入する水の量を調節する水導入量調節手段と、前記生
成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量調節手
段を制御する第４の制御手段とを備えることを特徴とす
る。
【００３５】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の圧力を調節するこ
とにより、天然ガスハイドレートの生成効率の向上が図
れる。より具体的には、 ・天然ガスハイドレートの生成に供されなかった未反応
ガスを反応容器から除去することとし、反応容器に導入
する天然ガスの組成を検出し、反応容器内部の圧力が前
記組成を示す天然ガスの水和に適した圧力となるように
未反応ガスの除去量を調節する。 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように反応容器への天然ガスの導入量を調節
する。 といった手段を採用し得るが、そのいずれによっても天
然ガスと水とが組成に応じた好適な圧力条件の下で反応
しハイドレート化するので、天然ガスハイドレートの生
成効率の向上が図れる。
【００３６】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の温度を調節するこ
とにより、天然ガスハイドレートの生成効率の向上が図
れる。より具体的には、反応容器に導入する天然ガスの
組成を検出し、反応容器内部の温度が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した温度となるように、反応容器に導
入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方の温
度を調節する。これによって天然ガスと水とが組成に応
じた好適な温度条件の下で反応しハイドレート化するの
で、天然ガスハイドレートの生成効率の向上が図れる。
【００３７】反応容器への水の導入量を増やせば天然ガ
スハイドレートの生成量は増加し、水の導入量を減らせ
ば生成量は減少する。本発明においては、天然ガスハイ
ドレートの生成量に応じて反応容器への水の導入量を調
節することにより、天然ガスハイドレートの生成量の安
定化が図れる。
【００３８】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の圧力および温度を
調節することにより、天然ガスハイドレートの生成効率
のさらなる向上が図れる。より具体的には、 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように未反応ガスの除去量を調節するととも
に、反応容器内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水
和に適した温度となるように反応容器に導入する天然ガ
スまたは水の少なくともいずれか一方の温度を調節す
る。 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように反応容器への天然ガスの導入量を調節
するとともに、反応容器内部の温度が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した温度となるように反応容器に導入
する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方の温度
を調節する。 といった手段を採用し得るが、そのいずれによっても天
然ガスと水とが組成に応じた好適な圧力条件、および温
度条件の下で反応しハイドレート化するので、天然ガス
ハイドレートの生成効率のさらなる向上が図れる。これ
によって天然ガスの組成に見合った圧力・温度条件のも
とで、最適な天然ガスハイドレートの生成量が期待でき
る。
【００３９】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の圧力を調節すると
ともに、天然ガスハイドレートの生成量に応じて反応容
器への水の導入量を調節することにより、天然ガスハイ
ドレートの生成効率の向上と生成量の安定化とが両立さ
れる。より具体的に、反応容器内部の圧力を調節するに
は、 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように未反応ガスの除去量を調節する。 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように反応容器への天然ガスの導入量を調節
する。 といった手段を採用し得る。これによって、あらゆる負
荷（生成量）で圧力に見合った最適なハイドレート生成
量を取り出せる効果が得られる。
【００４０】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の圧力および温度を
調節するとともに、天然ガスハイドレートの生成量に応
じて反応容器への水の導入量を調節することにより、天
然ガスハイドレートの生成効率のさらなる向上と生成量
の安定化とが両立される。より具体的には、・反応容器
に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容器内部の圧
力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した圧力となる
ように未反応ガスの除去量を調節するとともに、反応容
器内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
温度となるように反応容器に導入する天然ガスまたは水
の少なくともいずれか一方の温度を調節する。 ・反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応容
器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力となるように反応容器への天然ガスの導入量を調節
するとともに、反応容器内部の温度が前記組成を示す天
然ガスの水和に適した温度となるように反応容器に導入
する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方の温度
を調節する。 といった手段を採用し得る。これによって、あらゆる負
荷（生成量）で温度に見合った最適なハイドレート生成
量を取り出せる効果が得られる。
【００４１】本発明においては、反応容器に導入する天
然ガスの組成に応じて反応容器内部の温度を調節すると
ともに、天然ガスハイドレートの生成量に応じて反応容
器への水の導入量を調節することにより、天然ガスハイ
ドレートの生成効率の向上と生成量の安定化とが両立さ
れる。より具体的に、反応容器内部の温度を調節するに
は、反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、反応
容器内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適し
た温度となるように反応容器に導入する天然ガスまたは
水の少なくともいずれか一方の温度を調節する。これに
よって、あらゆる負荷（生成量）で圧力および温度に見
合った最適なハイドレート生成量を取り出せる効果が得
られる。
【００４２】
【発明の実施の形態】本発明に係る第１の実施形態につ
いて説明する。図１は本発明に係る天然ガスハイドレー
ト生成システムのプロセスを示すブロック図である。図
において、符号１は天然ガスと水とを氷点よりも高温か
つ大気圧よりも高圧下で反応させて天然ガスハイドレー
トを生成する生成手段、２は生成された天然ガスハイド
レートを加圧する等して物理的に脱水する物理脱水手
段、３は物理脱水を終えた天然ガスハイドレートに含ま
れる残存水分を天然ガスと反応させて天然ガスハイドレ
ートを生成する水和脱水手段、４は生成された天然ガス
ハイドレートを冷却する冷却手段、５は冷却された天然
ガスハイドレートを大気圧まで減圧する減圧手段、６は
天然ガスハイドレートを貯蔵する貯蔵手段である。
【００４３】本生成システムには、図示しない貯水槽か
ら生成手段１に水を導入する水配管Ｌ１が設けられてい
る。これに加え、物理脱水手段２において分離された水
を生成手段１に導入する水配管Ｌ２が設けられている。
この水配管Ｌ２には、生成手段１への導入前に水を冷却
する水冷却手段７が設けられている。
【００４４】また、本生成システムには、図示しないガ
ス貯蔵部から水和脱水手段３に天然ガスを導入するガス
配管Ｌ３が設けられているが、生成手段１に対してはガ
ス貯蔵部から直接ガスを導入するのではなく、水和脱水
手段３において天然ガスハイドレートの生成に供されな
かった天然ガスを生成手段１に導入するガス配管Ｌ４が
設けられている。このガス配管Ｌ４には、生成手段１へ
の導入前に天然ガスを冷却する天然ガス冷却手段８が設
けられている。
【００４５】水冷却手段７、天然ガス冷却手段８には冷
凍機９が接続されており、水冷却手段７および天然ガス
冷却手段８には、冷凍機９によって冷却された冷媒が、
並列に設けられた冷媒配管Ｌ５を通じて循環され、水や
天然ガスの冷却を行うようになっている。つまり、水冷
却手段７、天然ガス冷却手段８および冷凍機９によって
温度調節手段が構成されており、物理脱水手段２から生
成手段１に導入される水の温度、および水和脱水手段３
から生成手段１に導入される天然ガスの温度は、冷凍機
９の出力を制御することによって調節可能である。
【００４６】本生成システムには、生成手段１において
天然ガスハイドレートの生成に供されなかった天然ガス
を水和脱水手段３に導入するガス配管Ｌ６が設けられて
いる。生成手段１および水和脱水手段３には、ガス配管
Ｌ３，Ｌ５，Ｌ６からなるガス循環系を流れる天然ガス
が循環されることになる。さらに、ガス配管Ｌ６には、
天然ガスハイドレートを生成した後に残る未反応ガスを
ガス配管Ｌ３，Ｌ５，Ｌ６からなるガス循環系から除去
（パージ）するガス配管Ｌ７が、ガス配管Ｌ６から分岐
して設けられている。
【００４７】また、本生成システムには、生成手段１を
構成し天然ガスと水とを反応させる反応容器１０内の圧
力を計測する圧力計（圧力検出手段）Ｐと、ガス配管Ｌ
３を通じて水和脱水手段３に導入される天然ガスの組成
を検出するガス組成検出器（ガス組成検出手段）Ｃと、
ガス配管Ｌ７を通じてガス循環系から除去される未反応
ガスのパージ量を調節する調節弁（ガス除去量調節手
段）Ｖ１とが設けられている。さらに、ガス組成検出器
Ｃによって得られた情報（すなわち天然ガスの組成）を
もとに、反応容器１０内の圧力を目標値に近づけるべく
調節弁Ｖ１の開度を調節する第１の制御部（第１の制御
手段）１１が設けられている。
【００４８】上記のように構成された生成システムによ
る天然ガスハイドレートの生成について説明する。生成
手段１に天然ガスと水とを導入し、両者を氷点よりも高
温（例えば１℃〜５℃）、かつ大気圧よりも高圧（例え
ば４０ａｔｍ）下で反応させる。これにより、水を凍ら
せることなく天然ガスハイドレートを生成することがで
きる。生成された天然ガスハイドレートは多量の水を含
むことになるので、これを物理脱水手段２に導入して物
理的に脱水し、続いて物理脱水を終えた天然ガスハイド
レートを水和脱水手段３に導入し、天然ガスハイドレー
トに含まれる残存水分を天然ガスと反応させて天然ガス
ハイドレートを生成することによって天然ガスハイドレ
ートの含水率を低下させる。
【００４９】物理脱水手段２において天然ガスハイドレ
ートから分離された水は少なからず天然ガスハイドレー
トの粒子が含まれるので、この水を水冷却手段７によっ
て生成に適した温度、すなわち天然ガスハイドレートの
生成温度にまで冷却したうえで生成手段１に戻し、再利
用する。これにより、天然ガスハイドレートの回収率が
向上する。
【００５０】また、水和脱水手段３において天然ガスハ
イドレートの生成に供されなかった天然ガスを生成に適
した温度、すなわち天然ガスハイドレートの生成温度に
まで冷却したうえで生成手段１に導入し、さらに生成手
段１においても天然ガスハイドレートの生成に供されな
かった天然ガスを水和脱水手段３に戻して生成手段１と
水和脱水手段３との間を循環させる。これにより、生成
手段１や水和脱水手段３に多量の天然ガスが循環供給さ
れることになり、水との接触がより活発になるので、天
然ガスハイドレートの生成効率が向上する。
【００５１】生成手段１から抽出されて水和脱水手段３
に戻される天然ガスには、上記の条件の下ではハイドレ
ート化しない成分も含まれている。こういったいわゆる
未反応ガスについては、ガス配管Ｌ７を通じて天然ガス
の循環系から除去してやる。これにより、生成手段１と
水和脱水手段３との間を循環する天然ガス中のハイドレ
ート化し易い成分の比率が高くなるので、天然ガスハイ
ドレートの生成効率がさらに向上する。なお、系外に除
去される未反応ガスにはメタン等の可燃成分も含まれる
ので、これを内燃機関やボイラ等の燃料として利用す
る。また、系外に除去される未反応ガスは非常に高圧で
高い運動エネルギーを与えられているので、この運動エ
ネルギーを利用すべくガスタービンの駆動ガスとして利
用することも可能である。
【００５２】ここまでの工程は氷点よりも高温、かつ大
気圧よりも高圧下で実施されるので、水和脱水を終えた
天然ガスハイドレートを大気圧下に取り出すべく、冷却
手段４に導入して氷点よりも低温（例えば−３０℃）に
なるまで冷却し、残存する水（氷）の中に凍りづけに
し、続いて減圧手段５に導入して大気圧まで減圧する。
冷却、減圧された天然ガスハイドレートについては、そ
の低温状態を保持できる冷凍装置を備える貯蔵手段６に
おいて貯蔵する。
【００５３】ところで、上述したように、天然ガスは同
じ産地であっても産出の時期が異なると組成が変化する
ことがあり、これを考慮しないで生成を行っても天然ガ
スハイドレートの生成効率の向上が図れない。そこで上
記生成システムでは、反応容器１０に導入する天然ガス
の組成をガス組成検出器Ｃによって検出し、第１の制御
部１１においてその組成を示す天然ガスの水和に適した
圧力を割り出す。そして、圧力計Ｐによって反応容器１
０内部の実際の圧力を検出し、その検出結果をもとに反
応容器１０の内部が上記水和に適した圧力となるように
調節弁Ｖ１によって未反応ガスの除去量を調節する。こ
れにより、天然ガスと水とが組成に応じた好適な圧力条
件の下で反応しハイドレート化するので、天然ガスハイ
ドレートの生成効率の向上が図れる。
【００５４】なお、本実施形態においては生成手段１を
構成する反応容器１０から除去される未反応ガスの除去
量を調節することによって反応容器１０内部の圧力を調
節しているが、水和脱水手段３でも天然ガスと水とを反
応させて天然ガスハイドレートを生成しており、当然の
ごとく水和脱水手段にも反応容器１０に準じる反応容器
が設けられる。そこで、この反応容器についても本発明
を適用し、反応容器１０と同様に内部の圧力を調節とし
て水和脱水手段３における天然ガスハイドレートの生成
効率を向上させることも可能である。
【００５５】次に、本発明に係る第２の実施形態につい
て説明する。なお、上記実施形態において既に説明した
構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本実施
形態の生成システムには、図２に示すように、圧力計
Ｐ、ガス組成検出器Ｃとともに、ガス配管Ｌ３を通じて
図示しないガス貯蔵部から導入される天然ガスの導入量
を調節する調節弁（ガス導入量調節手段）Ｖ２が設けら
れている。さらに、ガス組成検出器Ｃによって得られた
情報をもとに、反応容器１０内の圧力を目標値に近づけ
るべく調節弁Ｖ２の開度を調節する第２の制御部（第２
の制御手段）１２が設けられている。
【００５６】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第２の制御部１２においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力を割り出す。そして、圧力計Ｐによ
って反応容器１０内部の実際の圧力を検出し、その検出
結果をもとに反応容器１０の内部が上記水和に適した圧
力となるように調節弁Ｖ２によって天然ガスの導入量を
調節する。これにより、天然ガスと水とが組成に応じた
好適な圧力条件の下で反応しハイドレート化するので、
天然ガスハイドレートの生成効率の向上が図れる。
【００５７】なお、本実施形態においては生成手段１を
構成する反応容器１０に導入される天然ガスの導入量を
調節することによって反応容器１０内部の圧力を調節し
ているが、水和脱水手段３でも天然ガスと水とを反応さ
せて天然ガスハイドレートを生成しており、当然のごと
く水和脱水手段にも反応容器１０に準じる反応容器が設
けられる。そこで、この反応容器についても本発明を適
用し、反応容器１０と同様に内部の圧力を調節として水
和脱水手段３における天然ガスハイドレートの生成効率
を向上させることも可能である。
【００５８】次に、本発明に係る第３の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムには、図３に示すように、ガス
組成検出器Ｃとともに、反応容器１０内の温度を計測す
る温度計（温度検出手段）Ｔが設けられている。さら
に、ガス組成検出器Ｃによって得られた情報をもとに、
反応容器１０内の温度を目標値に近づけるべく冷凍機９
の出力を制御する第３の制御部（第３の制御手段）１３
が設けられている。
【００５９】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第３の制御部１３においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した温度を割り出す。そして、温度計Ｔによ
って反応容器１０内部の実際の温度を検出し、その検出
結果をもとに反応容器１０の内部が上記水和に適した温
度となるように冷凍機９の出力を制御し、反応容器１０
に導入される天然ガスおよび水の温度を調節する。これ
により、天然ガスと水とが組成に応じた好適な温度条件
の下で反応しハイドレート化するので、天然ガスハイド
レートの生成効率の向上が図れる。
【００６０】次に、本発明に係る第４の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムには、図４に示すように、冷
却、減圧を経て貯蔵手段６に送られた天然ガスハイドレ
ートの生成量を検出する生成量検出器（生成量検出手
段）Ｗと、水配管Ｌ１を通じて図示しない貯水槽から導
入される水の量を調節する調節弁（水導入量調節手段）
Ｖ３が設けられている。さらに、生成量検出器Ｗによっ
て得られた情報（すなわち天然ガスハイドレートの生成
量）をもとに、反応容器１０内部の水量を調節するべく
調節弁Ｖ３の開度を調節する第４の制御部（第４の制御
手段）１４が設けられている。
【００６１】本生成システムでは、生成量検出器Ｗによ
って貯蔵手段６における天然ガスハイドレートの生成量
を検出する。そして、第４の制御部１４において生成量
検出器Ｗの検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御
し、反応容器１０に導入する水の量を調節する。例え
ば、生成量が少なければ調節弁Ｖ３を開いて反応容器１
０に導入する水の量を増やす。こうなると天然ガスと水
との接触が活発になり、生成量が増加する。また、生成
量が多ければ調節弁Ｖ３を絞って反応容器１０に導入す
る水の量を減らす。こうなると天然ガスと水との接触が
減り、生成量も減少する。これにより、天然ガスハイド
レートの生成量の安定化が図れる。
【００６２】次に、本発明に係る第５の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムは、図５に示すように、上記第
１、第３の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００６３】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第１の制御部１１においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力および温度を割り出す。そして、圧
力計Ｐによって反応容器１０内部の実際の圧力を検出
し、その検出結果をもとに反応容器１０の内部が上記水
和に適した圧力となるように調節弁Ｖ１によって未反応
ガスの除去量を調節する。
【００６４】同時に、温度計Ｔによって反応容器１０内
部の実際の温度を検出し、その検出結果をもとに反応容
器１０の内部が上記水和に適した温度となるように冷凍
機９の出力を制御し、反応容器１０に導入される天然ガ
スおよび水の温度を調節する。これにより、天然ガスと
水とが組成に応じた好適な圧力条件、および温度条件の
下で反応しハイドレート化するので、天然ガスハイドレ
ートの生成効率のさらなる向上が図れる。
【００６５】次に、本発明に係る第６の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムは、図６に示すように、上記第
１、第４の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００６６】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第１の制御部１１においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力を割り出す。そして、圧力計Ｐによ
って反応容器１０内部の実際の圧力を検出し、その検出
結果をもとに反応容器１０の内部が上記水和に適した圧
力となるように調節弁Ｖ１によって未反応ガスの除去量
を調節する。
【００６７】同時に、生成量検出器Ｗによって貯蔵手段
６における天然ガスハイドレートの生成量を検出し、そ
の検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御し、反応
容器１０に導入する水の量を調節する。これにより、天
然ガスハイドレートの生成効率の向上と天然ガスハイド
レートの生成量の安定化とが図れる。
【００６８】次に、本発明に係る第７の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムは、図７に示すように、上記第
１、第３、第４の実施形態を組み合わせた構成となって
いる。
【００６９】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第１の制御部１１においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力および温度を割り出す。そして、圧
力計Ｐによって反応容器１０内部の実際の圧力を検出
し、その検出結果をもとに反応容器１０の内部が上記水
和に適した圧力となるように調節弁Ｖ１によって未反応
ガスの除去量を調節する。
【００７０】同時に、温度計Ｔによって反応容器１０内
部の実際の温度を検出し、その検出結果をもとに反応容
器１０内部の圧力が上記水和に適した温度となるように
冷凍機９の出力を制御し、反応容器１０に導入される天
然ガスおよび水の温度を調節する。
【００７１】さらに、生成量検出器Ｗによって貯蔵手段
６における天然ガスハイドレートの生成量を検出し、そ
の検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御し、反応
容器１０に導入する水の量を調節する。これにより、天
然ガスハイドレートの生成効率のさらなる向上と天然ガ
スハイドレートの生成量の安定化とが図れる。
【００７２】次に、本発明に係る第８の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムは、図８に示すように、上記第
２、第３の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００７３】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第２の制御部１２においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力および温度を割り出す。そして、圧
力計Ｐによって反応容器１０内部の実際の圧力を検出
し、その検出結果をもとに反応容器１０の内部が上記水
和に適した圧力となるように調節弁Ｖ２によって天然ガ
スの導入量を調節する。
【００７４】同時に、温度計Ｔによって反応容器１０内
部の実際の温度を検出し、その検出結果をもとに反応容
器１０の内部が上記水和に適した温度となるように冷凍
機９の出力を制御し、反応容器１０に導入される天然ガ
スおよび水の温度を調節する。これにより、天然ガスハ
イドレートの生成効率のさらなる向上が図れる。
【００７５】次に、本発明に係る第９の実施形態につい
て説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明
した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本
実施形態の生成システムは、図９に示すように、上記第
２、第４の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００７６】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第２の制御部１２においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力を割り出す。そして、圧力計Ｐによ
って反応容器１０内部の実際の圧力を検出し、その検出
結果をもとに反応容器１０の内部が上記水和に適した圧
力となるように調節弁Ｖ２によって天然ガスの導入量を
調節する。
【００７７】さらに、生成量検出器Ｗによって貯蔵手段
６における天然ガスハイドレートの生成量を検出し、そ
の検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御し、反応
容器１０に導入する水の量を調節する。これにより、天
然ガスハイドレートの生成効率の向上と天然ガスハイド
レートの生成量の安定化とが図れる。
【００７８】次に、本発明に係る第１０の実施形態につ
いて説明する。なお、上記の各実施形態において既に説
明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の生成システムは、図１０に示すように、上
記第２、第３、第４の実施形態を組み合わせた構成とな
っている。
【００７９】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第２の制御部１２においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した圧力および温度を割り出す。そして、圧
力計Ｐによって反応容器１０内部の実際の圧力を検出
し、その検出結果をもとに反応容器１０の内部が上記水
和に適した圧力となるように調節弁Ｖ２によって天然ガ
スの導入量を調節する。
【００８０】同時に、温度計Ｔによって反応容器１０内
部の実際の温度を検出し、その検出結果をもとに反応容
器１０の内部が上記水和に適した温度となるように冷凍
機９の出力を制御し、反応容器１０に導入される天然ガ
スおよび水の温度を調節する。これにより、天然ガスハ
イドレートの生成効率のさらなる向上が図れる。
【００８１】さらに、生成量検出器Ｗによって貯蔵手段
６における天然ガスハイドレートの生成量を検出し、そ
の検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御し、反応
容器１０に導入する水の量を調節する。これにより、天
然ガスハイドレートの生成効率のさらなる向上と天然ガ
スハイドレートの生成量の安定化とが図れる。
【００８２】次に、本発明に係る第１１の実施形態につ
いて説明する。なお、上記の各実施形態において既に説
明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の生成システムは、図１１に示すように、上
記第３、第４の実施形態を組み合わせた構成となってい
る。
【００８３】本生成システムでは、反応容器１０に導入
する天然ガスの組成をガス組成検出器Ｃによって検出
し、第３の制御部１３においてその組成を示す天然ガス
の水和に適した温度を割り出す。そして、温度計Ｔによ
って反応容器１０内部の実際の温度を検出し、その検出
結果をもとに反応容器１０の内部が上記水和に適した温
度となるように冷凍機９の出力を制御し、反応容器１０
に導入される天然ガスおよび水の温度を調節する。
【００８４】さらに、貯蔵手段６における天然ガスハイ
ドレートの生成量を生成量検出器Ｗによって検出し、そ
の検出結果に基づいて調節弁Ｖ３の開度を制御し、反応
容器１０に導入する水の量を調節する。これにより、天
然ガスハイドレートの生成効率の向上と天然ガスハイド
レートの生成量の安定化とが図れる。
【００８５】本発明は、上記第１から第１１の各実施形
態に記載した生成システムにのみ適用されるものではな
く、例えば各実施形態において水配管Ｌ２を具備せず脱
水後の分離水を再利用しないもの、水冷却手段７を具備
せず分離水の冷却を行わないで天然ガスのみを冷却する
もの、天然ガス冷却手段８を具備せず水和脱水後の天然
ガスの冷却を行わないで分離水のみを冷却するもの、ガ
ス配管Ｌ６を具備せず天然ガスの循環を行わないもの、
ガス配管Ｌ７を具備せず未反応ガスの除去を行わないも
の、ガス配管Ｌ４を具備せず水和脱水手段３と生成手段
１とに別個に天然ガスを導入するもの、さらにこれらを
組み合わせたものにも適用される。
【００８６】
【発明の効果】本発明によれば、反応容器に導入する天
然ガスの組成を検出し、反応容器内部の圧力が前記組成
を示す天然ガスの水和に適した圧力となるように未反応
ガスの除去量を調節することにより、天然ガスと水とが
組成に応じた好適な圧力条件の下で反応しハイドレート
化するので、天然ガスハイドレートの生成効率を向上さ
せることができる。
【００８７】また、反応容器に導入する天然ガスの組成
を検出し、反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガ
スの水和に適した圧力となるように反応容器への天然ガ
スの導入量を調節することによっても、天然ガスと水と
が組成に応じた好適な圧力条件の下で反応しハイドレー
ト化するので、天然ガスハイドレートの生成効率を向上
させることができる。
【００８８】本発明によれば、反応容器に導入する天然
ガスの組成を検出し、反応容器内部の温度が前記組成を
示す天然ガスの水和に適した温度となるように反応容器
に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方
の温度を調節することにより、天然ガスと水とが組成に
応じた好適な温度条件の下で反応しハイドレート化する
ので、天然ガスハイドレートの生成効率を向上させるこ
とができる。
【００８９】本発明によれば、天然ガスハイドレートの
生成量に応じて反応容器への水の導入量を調節すること
により、天然ガスハイドレートの生成量を安定して計画
的な生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る第１の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図２】 本発明に係る第２の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図３】 本発明に係る第３の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図４】 本発明に係る第４の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図５】 本発明に係る第５の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図６】 本発明に係る第６の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図７】 本発明に係る第７の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図８】 本発明に係る第８の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図９】 本発明に係る第９の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレート生成システムのプロセスを示
すブロック図である。
【図１０】 本発明に係る第１０の実施形態を示す図で
あって、天然ガスハイドレート生成システムのプロセス
を示すブロック図である。
【図１１】 本発明に係る第１１の実施形態を示す図で
あって、天然ガスハイドレート生成システムのプロセス
を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 生成手段 ２ 物理脱水手段 ３ 水和脱水手段 ４ 冷却手段 ５ 減圧手段 ６ 貯蔵手段 ７ 水冷却手段 ８ 天然ガス冷却手段 ９ 冷凍機 １０ 反応容器 １１ 第１の制御部（第１の制御手段） １２ 第２の制御部（第２の制御手段） １３ 第３の制御部（第３の制御手段） １４ 第４の制御部（第４の制御手段） Ｃ ガス組成検出器（ガス組成検出手段） Ｐ 圧力計（圧力検出手段） Ｔ 温度計（温度検出手段） Ｗ 生成量検出器（生成量検出手段） Ｖ１ 調節弁（ガス除去量調節手段） Ｖ２ 調節弁（ガス導入量調節手段） Ｖ３ 調節弁（水導入量調節手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｂ 61/00 Ｃ０７Ｂ 63/02 Ｂ 63/02 Ｃ０７Ｃ 5/00 Ｃ０７Ｃ 5/00 7/20 7/20 9/02 9/02 Ｃ１０Ｌ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 4G075 AA03 AA45 AA62 BD13 CA01 CA05 CA65 4H006 AA02 AA05 AC93 AD33 BC11 BC18 BC31 BC40 BD10 BD21 BD81 BD84

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反応
    させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイド
    レートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の圧力を調節することを特徴とする天然ガス
    ハイドレートの生成方法。
  2. 【請求項２】 前記天然ガスハイドレートの生成に供さ
    れなかった未反応ガスを前記反応容器から除去すること
    とし、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、前記
    反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に
    適した圧力となるように、前記未反応ガスの除去量を調
    節することを特徴とする請求項１記載の天然ガスハイド
    レートの生成方法。
  3. 【請求項３】 前記反応容器に導入する天然ガスの組成
    を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した圧力となるように、前記反応容器
    への天然ガスの導入量を調節することを特徴とする請求
    項１記載の天然ガスハイドレートの生成方法。
  4. 【請求項４】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反応
    させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイド
    レートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の温度を調節することを特徴とする天然ガス
    ハイドレートの生成方法。
  5. 【請求項５】 前記反応容器に導入する天然ガスの組成
    を検出し、前記反応容器内部の温度が前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した温度となるように、前記反応容器
    に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方
    の温度を調節することを特徴とする請求項４記載の天然
    ガスハイドレートの生成方法。
  6. 【請求項６】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反応
    させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイド
    レートの生成方法において、 前記天然ガスハイドレートの生成量に応じて前記反応容
    器への水の導入量を調節することを特徴とする天然ガス
    ハイドレートの生成方法。
  7. 【請求項７】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反応
    させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイド
    レートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の圧力および温度を調節することを特徴とす
    る天然ガスハイドレートの生成方法。
  8. 【請求項８】 前記天然ガスハイドレートの生成に供さ
    れなかった未反応ガスを前記反応容器から除去すること
    とし、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、前記
    反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に
    適した圧力となるように前記未反応ガスの除去量を調節
    するとともに、前記反応容器内部の温度が前記組成を示
    す天然ガスの水和に適した温度となるように前記反応容
    器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一
    方の温度を調節することを特徴とする請求項７記載の天
    然ガスハイドレートの生成方法。
  9. 【請求項９】 前記反応容器に導入する天然ガスの組成
    を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容器へ
    の天然ガスの導入量を調節するとともに、前記反応容器
    内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適した温
    度となるように前記反応容器に導入する天然ガスまたは
    水の少なくともいずれか一方の温度を調節することを特
    徴とする請求項７記載の天然ガスハイドレートの生成方
    法。
  10. 【請求項１０】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の圧力を調節するとともに、前記天然ガスハ
    イドレートの生成量に応じて前記反応容器への水の導入
    量を調節することを特徴とする天然ガスハイドレートの
    生成方法。
  11. 【請求項１１】 前記天然ガスハイドレートの生成に供
    されなかった未反応ガスを前記反応容器から除去するこ
    ととし、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、前記
    反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に
    適した圧力となるように前記未反応ガスの除去量を調節
    することを特徴とする請求項１０記載の天然ガスハイド
    レートの生成方法。
  12. 【請求項１２】 前記反応容器に導入する天然ガスの組
    成を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す
    天然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容器
    への天然ガスの導入量を調節することを特徴とする請求
    項１０記載の天然ガスハイドレートの生成方法。
  13. 【請求項１３】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の圧力および温度を調節するとともに、前記
    天然ガスハイドレートの生成量に応じて前記反応容器へ
    の水の導入量を調節することを特徴とする天然ガスハイ
    ドレートの生成方法。
  14. 【請求項１４】 前記天然ガスハイドレートの生成に供
    されなかった未反応ガスを前記反応容器から除去するこ
    ととし、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出し、前記
    反応容器内部の圧力が前記組成を示す天然ガスの水和に
    適した圧力となるように前記未反応ガスの除去量を調節
    するとともに、前記反応容器内部の温度が前記組成を示
    す天然ガスの水和に適した温度となるように前記反応容
    器に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一
    方の温度を調節することを特徴とする請求項１３記載の
    天然ガスハイドレートの生成方法。
  15. 【請求項１５】 前記反応容器に導入する天然ガスの組
    成を検出し、前記反応容器内部の圧力が前記組成を示す
    天然ガスの水和に適した圧力となるように前記反応容器
    への天然ガスの導入量を調節するとともに、前記反応容
    器内部の温度が前記組成を示す天然ガスの水和に適した
    温度となるように前記反応容器に導入する天然ガスまた
    は水の少なくともいずれか一方の温度を調節することを
    特徴とする請求項１３記載の天然ガスハイドレートの生
    成方法。
  16. 【請求項１６】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成方法において、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成に応じて前記反
    応容器内部の温度を調節するとともに、前記天然ガスハ
    イドレートの生成量に応じて前記反応容器への水の導入
    量を調節することを特徴とする天然ガスハイドレートの
    生成方法。
  17. 【請求項１７】 前記反応容器に導入する天然ガスの組
    成を検出し、前記反応容器内部の温度が前記組成を示す
    天然ガスの水和に適した温度となるように前記反応容器
    に導入する天然ガスまたは水の少なくともいずれか一方
    の温度を調節することを特徴とする請求項１６記載の天
    然ガスハイドレートの生成方法。
  18. 【請求項１８】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成し、該天然ガスハ
    イドレートの生成に供されなかった未反応ガスを前記反
    応容器から除去する天然ガスハイドレートの生成システ
    ムにおいて、前記反応容器に導入する天然ガスの組成を
    検出するガス組成検出手段と、 前記反応容器内部の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記未反応ガスの除去量を調節して前記反応容器内部の
    圧力を変化させるガス除去量調節手段と、 前記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した生成圧力を算出し、前記圧力検出
    手段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の圧力を前
    記生成圧力に近づけるべく前記ガス除去量調節手段を制
    御する第１の制御手段とを備えることを特徴とする天然
    ガスハイドレートの生成システム。
  19. 【請求項１９】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成システムにおいて、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出するガス
    組成検出手段と、 前記反応容器内部の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記反応容器への前記天然ガスの導入量を調節して前記
    反応容器内部の圧力を変化させるガス導入量調節手段
    と、 前記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した生成圧力を算出し、前記圧力検出
    手段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の圧力を前
    記生成圧力に近づけるべく前記ガス導入量調節手段を制
    御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする天然
    ガスハイドレートの生成システム。
  20. 【請求項２０】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成システムにおいて、 前記反応容器に導入する天然ガスの組成を検出するガス
    組成検出手段と、 前記反応容器内部の温度を検出する温度検出手段と、 前記反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくとも
    いずれか一方の温度を調節する温度調節手段と、 前記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した生成温度を算出し、前記温度検出
    手段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の温度を前
    記生成温度に近づけるべく前記温度調節手段を制御する
    第３の制御手段とを備えることを特徴とする天然ガスハ
    イドレートの生成システム。
  21. 【請求項２１】 反応容器の内部で天然ガスと水とを反
    応させて天然ガスハイドレートを生成する天然ガスハイ
    ドレートの生成システムにおいて、 前記天然ガスハイドレートの生成量を検出する生成量検
    出手段と、 前記反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節
    手段と、 前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量
    調節手段を制御する第４の制御手段とを備えることを特
    徴とする天然ガスハイドレートの生成システム。
  22. 【請求項２２】 前記反応容器に導入する天然ガスの組
    成を検出するガス組成検出手段と、 前記反応容器内部の温度を検出する温度検出手段と、 前記反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくとも
    いずれか一方の温度を調節する温度調節手段と、 前記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した生成温度を算出し、前記温度検出
    手段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の温度を前
    記生成温度に近づけるべく前記温度調節手段を制御する
    第３の制御手段とを備えることを特徴とする請求項１８
    記載の天然ガスハイドレートの生成システム。
  23. 【請求項２３】 前記天然ガスハイドレートの生成量を
    検出する生成量検出手段と、 前記反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節
    手段と、 前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量
    調節手段を制御する第４の制御手段とを備えることを特
    徴とする請求項１８または２２記載の天然ガスハイドレ
    ートの生成システム。
  24. 【請求項２４】 前記反応容器に導入する天然ガスの組
    成を検出するガス組成検出手段と、 前記反応容器内部の温度を検出する温度検出手段と、 前記反応容器に導入する天然ガスまたは水の少なくとも
    いずれか一方の温度を調節する温度調節手段と、 前記ガス組成検出手段の検出結果から前記組成を示す天
    然ガスの水和に適した生成温度を算出し、前記圧力検出
    手段の検出結果に基づいて前記反応容器内部の温度を前
    記生成温度に近づけるべく前記温度調節手段を制御する
    第３の制御手段とを備えることを特徴とする請求項１９
    記載の天然ガスハイドレートの生成システム。
  25. 【請求項２５】 前記天然ガスハイドレートの生成量を
    検出する生成量検出手段と、 前記反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節
    手段と、 前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量
    調節手段を制御する第４の制御手段とを備えることを特
    徴とする請求項１９または２４記載の天然ガスハイドレ
    ートの生成システム。
  26. 【請求項２６】 前記天然ガスハイドレートの生成量を
    検出する生成量検出手段と、 前記反応容器に導入する水の量を調節する水導入量調節
    手段と、 前記生成量検出手段の検出結果に基づいて前記水導入量
    調節手段を制御する第４の制御手段とを備えることを特
    徴とする請求項２０記載の天然ガスハイドレートの生成
    システム。
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