JP2003105362A - 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Info
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- JP2003105362A JP2003105362A JP2002127240A JP2002127240A JP2003105362A JP 2003105362 A JP2003105362 A JP 2003105362A JP 2002127240 A JP2002127240 A JP 2002127240A JP 2002127240 A JP2002127240 A JP 2002127240A JP 2003105362 A JP2003105362 A JP 2003105362A
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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生成し
てその貯蔵や輸送にかかるコストを削減する。 【解決手段】 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、水を凍らせることなく
天然ガスハイドレートを生成し、生成された天然ガスハ
イドレートを物理的に脱水し、さらにこの物理脱水の過
程もしくは脱水後において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、これを氷点よりも低温にまで冷却し、
残存する水（氷）の中に凍りづけにしたのち減圧する。
てその貯蔵や輸送にかかるコストを削減する。 【解決手段】 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、水を凍らせることなく
天然ガスハイドレートを生成し、生成された天然ガスハ
イドレートを物理的に脱水し、さらにこの物理脱水の過
程もしくは脱水後において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、これを氷点よりも低温にまで冷却し、
残存する水（氷）の中に凍りづけにしたのち減圧する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然ガスをハイド
レート化する技術、およびハイドレート化された天然ガ
スの含水率を低下させる技術に関する。
レート化する技術、およびハイドレート化された天然ガ
スの含水率を低下させる技術に関する。
【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
天然ガスを採取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。
る天然ガスを貯蔵・輸送する方法としては、ガス田から
天然ガスを採取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。
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。
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、ガス田から受け入れら
れた後の天然ガスは、酸性ガス除去工程において二酸化
炭素（ＣＯ2）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、このあと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。
れた後の天然ガスは、酸性ガス除去工程において二酸化
炭素（ＣＯ2）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、このあと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。
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から輸送までのプロセ
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、天然ガスハイドレートの生成プラントで
は、生成直後の天然ガスハイドレートが多量の水を含ん
だスラリー状であるため、この天然ガスハイドレートを
そのままあるいは冷凍して貯蔵および輸送をすれば、水
（氷）の分だけ貯蔵や輸送にかかるコストは膨大なもの
となってしまう。
来の天然ガスハイドレートの生成から輸送までのプロセ
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、天然ガスハイドレートの生成プラントで
は、生成直後の天然ガスハイドレートが多量の水を含ん
だスラリー状であるため、この天然ガスハイドレートを
そのままあるいは冷凍して貯蔵および輸送をすれば、水
（氷）の分だけ貯蔵や輸送にかかるコストは膨大なもの
となってしまう。
【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生成して
その貯蔵や輸送にかかるコストを削減することを目的と
している。
であり、含水率の低い天然ガスハイドレートを生成して
その貯蔵や輸送にかかるコストを削減することを目的と
している。
【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、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
成する生成工程と、生成された天然ガスハイドレートを
物理的に脱水する物理脱水工程と、該物理脱水工程もし
くは脱水後において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
生成する水和脱水工程と、生成された天然ガスハイドレ
ートを冷却する冷却工程と、冷却された天然ガスハイド
レートを大気圧下に減圧する減圧工程とを備えることを
特徴とする。
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、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
成する生成工程と、生成された天然ガスハイドレートを
物理的に脱水する物理脱水工程と、該物理脱水工程もし
くは脱水後において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
生成する水和脱水工程と、生成された天然ガスハイドレ
ートを冷却する冷却工程と、冷却された天然ガスハイド
レートを大気圧下に減圧する減圧工程とを備えることを
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を成形固化す
る工程を備えることを特徴とする。
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を成形固化す
る工程を備え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または２記載の天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記脱水によって分離された水
を前記生成工程に戻すことを特徴とする。
成方法は、請求項１または２記載の天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記脱水によって分離された水
を前記生成工程に戻すことを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項３記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記水を前記生成工程に戻す前に冷却す
ることを特徴とする。
成方法は、請求項３記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記水を前記生成工程に戻す前に冷却す
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１、２、３または４記載の天然ガスハ
イドレートの生成方法において、前記水和脱水工程にお
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
ガスを前記生成工程に導くことを特徴とする。
成方法は、請求項１、２、３または４記載の天然ガスハ
イドレートの生成方法において、前記水和脱水工程にお
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
ガスを前記生成工程に導くことを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の天然ガスハイドレートの生
成方法は、請求項５記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記天然ガスを前記水和脱水工程への導
入前、または前記生成工程への導入前に冷却することを
特徴とする。
成方法は、請求項５記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記天然ガスを前記水和脱水工程への導
入前、または前記生成工程への導入前に冷却することを
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、請求項５または６記載の天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記生成工程において天然ガス
ハイドレートの生成に供されなかった天然ガスを前記水
和脱水工程に導くことを特徴とする。
成方法は、請求項５または６記載の天然ガスハイドレー
トの生成方法において、前記生成工程において天然ガス
ハイドレートの生成に供されなかった天然ガスを前記水
和脱水工程に導くことを特徴とする。
【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１、２、３、４、５、６または７記載
の天然ガスハイドレートの生成方法において、前記生成
工程もしくは水和脱水工程において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除去することを特徴
とする。
成方法は、請求項１、２、３、４、５、６または７記載
の天然ガスハイドレートの生成方法において、前記生成
工程もしくは水和脱水工程において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除去することを特徴
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８記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記未反応ガスを燃料として利用するこ
とを特徴とする。
成方法は、請求項８記載の天然ガスハイドレートの生成
方法において、前記未反応ガスを燃料として利用するこ
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、請求項８または９記載の天然ガスハイドレ
ートの生成方法において、前記未反応ガスをタービンの
駆動ガスとして利用することを特徴とする。
生成方法は、請求項８または９記載の天然ガスハイドレ
ートの生成方法において、前記未反応ガスをタービンの
駆動ガスとして利用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１ないし１０のいずれか記載の天然
ガスハイドレートの生成方法において、前記減圧工程に
おいて前記天然ガスハイドレートから放出される天然ガ
スを回収することを特徴とする。
生成方法は、請求項１ないし１０のいずれか記載の天然
ガスハイドレートの生成方法において、前記減圧工程に
おいて前記天然ガスハイドレートから放出される天然ガ
スを回収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１１記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記回収された天然ガスを天然ガス
ハイドレートの原料として再利用することを特徴とす
る。
生成方法は、請求項１１記載の天然ガスハイドレートの
生成方法において、前記回収された天然ガスを天然ガス
ハイドレートの原料として再利用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、請求項１１または１２記載の天然ガスハイ
ドレートの生成方法において、前記回収された天然ガス
を燃料として利用することを特徴とする。
生成方法は、請求項１１または１２記載の天然ガスハイ
ドレートの生成方法において、前記回収された天然ガス
を燃料として利用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１１ないし１３のいずれか記載の天
然ガスハイドレートの生成方法において、前記回収され
た天然ガスをタービンの駆動ガスとして利用することを
特徴とする。
生成方法は、請求項１１ないし１３のいずれか記載の天
然ガスハイドレートの生成方法において、前記回収され
た天然ガスをタービンの駆動ガスとして利用することを
特徴とする。
【００２３】請求項１５記載の天然ガスハイドレートの
生成システムは、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と、生成された天然ガスハイドレ
ートを物理的に脱水する物理脱水手段と、前記脱水の過
程もしくは脱水後において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と、生成された天然ガスハ
イドレートを冷却する冷却手段と、冷却された天然ガス
ハイドレートを大気圧下に減圧する減圧手段とを備える
ことを特徴とする。
生成システムは、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と、生成された天然ガスハイドレ
ートを物理的に脱水する物理脱水手段と、前記脱水の過
程もしくは脱水後において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と、生成された天然ガスハ
イドレートを冷却する冷却手段と、冷却された天然ガス
ハイドレートを大気圧下に減圧する減圧手段とを備える
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、請求項１５記載の天然ガスハイドレート生
成システムにおいて、前記天然ガスハイドレートを成形
固化する成形手段を備えることを特徴とする。
生成方法は、請求項１５記載の天然ガスハイドレート生
成システムにおいて、前記天然ガスハイドレートを成形
固化する成形手段を備え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
生成システムは、請求項１５または１６記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記脱水によって
分離された水を前記生成手段に戻すことを特徴とする。
生成システムは、請求項１５または１６記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記脱水によって
分離された水を前記生成手段に戻すことを特徴とする。
【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、請求項１７記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記分離された水を前記生成
手段に戻す前に冷却する水冷却手段を備えることを特徴
とする。
生成システムは、請求項１７記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記分離された水を前記生成
手段に戻す前に冷却する水冷却手段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、請求項１５、１６、１７または１８記
載の天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記
水和脱水手段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前記生成手段に導くことを特徴
とする。
生成システムは、請求項１５、１６、１７または１８記
載の天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記
水和脱水手段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前記生成手段に導くことを特徴
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、請求項１９記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記天然ガスを前記水和脱水
手段への導入前、または前記生成手段への導入前に冷却
する天然ガス冷却手段を備えることを特徴とする。
生成システムは、請求項１９記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記天然ガスを前記水和脱水
手段への導入前、または前記生成手段への導入前に冷却
する天然ガス冷却手段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、請求項１９または２０記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記生成手段にお
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
ガスを前記水和脱水手段に導くことを特徴とする。
生成システムは、請求項１９または２０記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記生成手段にお
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
ガスを前記水和脱水手段に導くことを特徴とする。
【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１５、１６、１７、１８、１
９、２０または２１記載の天然ガスハイドレート生成シ
ステムにおいて、前記生成手段もしくは水和脱水工程に
おいて天然ガスハイドレートを生成した後に残る未反応
ガスを除去することを特徴とする。
生成システムは、請求項１５、１６、１７、１８、１
９、２０または２１記載の天然ガスハイドレート生成シ
ステムにおいて、前記生成手段もしくは水和脱水工程に
おいて天然ガスハイドレートを生成した後に残る未反応
ガスを除去す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２２記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記未反応ガスを燃料として
利用することを特徴とする。
生成システムは、請求項２２記載の天然ガスハイドレー
ト生成システムにおいて、前記未反応ガスを燃料として
利用す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２２または２３記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記未反応ガスを
タービンの駆動ガスとして利用することを特徴とする。
生成システムは、請求項２２または２３記載の天然ガス
ハイドレート生成システムにおいて、前記未反応ガスを
タービンの駆動ガスとして利用す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生
成システムは、請求項１５ないし２４のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記減圧
手段において減圧された天然ガスハイドレートから放出
される天然ガスを回収することを特徴とする。
成システムは、請求項１５ないし２４のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記減圧
手段において減圧された天然ガスハイドレートから放出
される天然ガスを回収す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生
成システムは、請求項２５記載の天然ガスハイドレート
生成システムにおいて、前記回収された天然ガスを加圧
する圧縮機を備えることを特徴とする。
成システムは、請求項２５記載の天然ガスハイドレート
生成システムにおいて、前記回収された天然ガスを加圧
する圧縮機を備えることを特徴とする。
【００３５】請求項２７記載の天然ガスハイドレート生
成システムは、請求項２５または２６記載の天然ガスハ
イドレート生成システムにおいて、前記回収された天然
ガスを一時的に保持するバッファタンクを備えることを
特徴とする。
成システムは、請求項２５または２６記載の天然ガスハ
イドレート生成システムにおいて、前記回収された天然
ガスを一時的に保持するバッファタンクを備えることを
特徴とする。
【００３６】請求項２８記載の天然ガスハイドレート生
成システムは、請求項２５ないし２７のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスを天然ガスハイドレートの原料として再
利用することを特徴とする。
成システムは、請求項２５ないし２７のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスを天然ガスハイドレートの原料として再
利用することを特徴とする。
【００３７】請求項２９記載の天然ガスハイドレート生
成システムは、請求項２５ないし２８のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスを燃料として利用することを特徴とす
る。
成システムは、請求項２５ないし２８のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスを燃料として利用することを特徴とす
る。
【００３８】請求項３０記載の天然ガスハイドレート生
成システムは、請求項２５ないし２９のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスをタービンの駆動ガスとして利用するこ
とを特徴とする。
成システムは、請求項２５ないし２９のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記回収
された天然ガスをタービンの駆動ガスとして利用するこ
とを特徴とする。
【００３９】本発明においては、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ること
で、水を凍らせることなく天然ガスハイドレートを生成
することが可能である。ただし、この天然ガスハイドレ
ートには多量の水が含まれることになるので、生成され
た天然ガスハイドレートを物理的に脱水し、さらにこの
物理脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイド
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。ここまでの工程はいず
れも氷点よりも高温、かつ大気圧よりも高圧下で実施さ
れるので、生成された天然ガスハイドレートを大気圧下
に取り出すべく、これを氷点よりも低温にまで冷却し、
残存する水（氷）の中に凍りづけにしたのち減圧する。
以上の各工程を実施することで、より含水率の低い天然
ガスハイドレートが得られる。
よりも高温、かつ大気圧よりも高圧下で反応させること
で、水を凍らせることなく天然ガスハイドレートを生成
することが可能である。ただし、この天然ガスハイドレ
ートには多量の水が含まれることになるので、生成され
た天然ガスハイドレートを物理的に脱水し、さらにこの
物理脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイド
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。ここまでの工程はいず
れも氷点よりも高温、かつ大気圧よりも高圧下で実施さ
れるので、生成された天然ガスハイドレートを大気圧下
に取り出すべく、これを氷点よりも低温にまで冷却し、
残存する水（氷）の中に凍りづけにしたのち減圧する。
以上の各工程を実施することで、より含水率の低い天然
ガスハイドレートが得られる。
【００４０】あらかじめ水にガスを溶解させてからガス
ハイドレートを生成させることにより生成速度を向上さ
せることができる（必要であれば特開2000-256224を参
照されたい）。そこで本発明においては、生成工程にて
天然ガスが溶解した水を再び天然ガスハイドレートの生
成に利用することにより、生成効率の向上が図れる。
ハイドレートを生成させることにより生成速度を向上さ
せることができる（必要であれば特開2000-256224を参
照されたい）。そこで本発明においては、生成工程にて
天然ガスが溶解した水を再び天然ガスハイドレートの生
成に利用することにより、生成効率の向上が図れる。
【００４１】本発明においては、水を前記生成工程に戻
す前に冷却することにより、天然ガスハイドレートの生
成効率の向上が図れる。特に、天然ガスハイドレート生
成温度よりも低い温度まで冷却（過冷却）することによ
り、天然ガスハイドレートの生成効率の更なる向上が図
れる。ここで言う過冷却とは、図１８に示すように、ガ
スハイドレートの生成平衡線Ｃ上の任意の点Ｄよりも少
なくとも温度が低いか（矢印Ｘ方向）あるいは圧力が高
い（矢印Ｙ方向）状態にすることである。
す前に冷却することにより、天然ガスハイドレートの生
成効率の向上が図れる。特に、天然ガスハイドレート生
成温度よりも低い温度まで冷却（過冷却）することによ
り、天然ガスハイドレートの生成効率の更なる向上が図
れる。ここで言う過冷却とは、図１８に示すように、ガ
スハイドレートの生成平衡線Ｃ上の任意の点Ｄよりも少
なくとも温度が低いか（矢印Ｘ方向）あるいは圧力が高
い（矢印Ｙ方向）状態にすることである。
【００４２】本発明においては、物理脱水工程の作用に
より原料水が少なくなり、天然ガスハイドレートの生成
が起こりにくい水和脱水工程にガスハイドレート化する
成分が最も多い天然ガスを導き、続いて、水和脱水工程
から回収された天然ガスを生成工程に導くことにより、
システム全体として天然ガスハイドレートの生成効率の
向上が図れる。
より原料水が少なくなり、天然ガスハイドレートの生成
が起こりにくい水和脱水工程にガスハイドレート化する
成分が最も多い天然ガスを導き、続いて、水和脱水工程
から回収された天然ガスを生成工程に導くことにより、
システム全体として天然ガスハイドレートの生成効率の
向上が図れる。
【００４３】本発明においては、天然ガスを生成工程に
導入する前に冷却することにより、天然ガスハイドレー
トの生成効率の向上が図れる。
導入する前に冷却することにより、天然ガスハイドレー
トの生成効率の向上が図れる。
【００４４】本発明においては、生成工程において天然
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
和脱水工程に導き、さらに当該ガスを循環させることに
よって、生成手段や水和脱水手段により多くの天然ガス
が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のさらなる向上
が図れる。
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
和脱水工程に導き、さらに当該ガスを循環させることに
よって、生成手段や水和脱水手段により多くの天然ガス
が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のさらなる向上
が図れる。
【００４５】本発明においては、生成工程において天然
ガスハイドレートを生成した後に残る未反応ガスを除去
することにより、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の向上が
図れる。また、減圧の過程で天然ガスハイドレートから
放出される天然ガスを回収し、回収した天然ガスを原料
として再利用することによっても、天然ガスハイドレー
トの生成効率が向上する。
ガスハイドレートを生成した後に残る未反応ガスを除去
することにより、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の向上が
図れる。また、減圧の過程で天然ガスハイドレートから
放出される天然ガスを回収し、回収した天然ガスを原料
として再利用することによっても、天然ガスハイドレー
トの生成効率が向上する。
【００４６】本発明においては、天然ガスハイドレート
を生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガ
スハイドレートから放出される天然ガスを、内燃機関や
ボイラ等の燃料として利用することにより、エネルギー
の無駄のない利用が可能になる。
を生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガ
スハイドレートから放出される天然ガスを、内燃機関や
ボイラ等の燃料として利用することにより、エネルギー
の無駄のない利用が可能になる。
【００４７】本発明においては、天然ガスハイドレート
を生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガ
スハイドレートから放出される天然ガスを、タービンの
駆動ガスとして利用することにより、エネルギーの無駄
のない利用が可能になる。ガスタービンに対して仕事を
したガスは燃料として利用することも可能である。
を生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガ
スハイドレートから放出される天然ガスを、タービンの
駆動ガスとして利用することにより、エネルギーの無駄
のない利用が可能になる。ガスタービンに対して仕事を
したガスは燃料として利用することも可能である。
【００４８】本発明においては、回収した天然ガスの圧
力が十分でない場合、該天然ガスを加圧することによ
り、各種の利用に足る所望の圧力が得られる。また、回
収した天然ガスの圧力が一定とはなり難いので、バッフ
ァタンクに一時的に回収して均圧化する。これにより、
回収した天然ガスの圧力を各種の利用に足るようにして
安定した供給が可能になる。
力が十分でない場合、該天然ガスを加圧することによ
り、各種の利用に足る所望の圧力が得られる。また、回
収した天然ガスの圧力が一定とはなり難いので、バッフ
ァタンクに一時的に回収して均圧化する。これにより、
回収した天然ガスの圧力を各種の利用に足るようにして
安定した供給が可能になる。
【００４９】請求項３１記載のガスハイドレートの冷却
方法は、ガスハイドレートを減圧する過程で該ガスハイ
ドレートの一部を分解させ、その分解熱によって残りの
ガスハイドレートを冷却することを特徴とする。
方法は、ガスハイドレートを減圧する過程で該ガスハイ
ドレートの一部を分解させ、その分解熱によって残りの
ガスハイドレートを冷却することを特徴とする。
【００５０】請求項３２記載のガスハイドレート冷却装
置は、ガスハイドレートを一時的に保持する減圧容器
と、該減圧容器の内部で前記ガスハイドレートの一部が
分解することにより発生したガスを排出する排気路とを
備えることを特徴とする。
置は、ガスハイドレートを一時的に保持する減圧容器
と、該減圧容器の内部で前記ガスハイドレートの一部が
分解することにより発生したガスを排出する排気路とを
備えることを特徴とする。
【００５１】本発明においては、減圧の過程で分解する
一部のガスハイドレートの分解熱を利用することによ
り、冷却のための設備を設けなくても、残りのガスハイ
ドレートを冷却することができる。
一部のガスハイドレートの分解熱を利用することによ
り、冷却のための設備を設けなくても、残りのガスハイ
ドレートを冷却することができる。
【００５２】請求項３３記載のガスハイドレートの冷却
方法は、ガスハイドレートを冷媒と熱交換させて冷却す
るガスハイドレートの冷却方法であって、前記冷媒を、
前記ガスハイドレートとの熱の授受により気化させるこ
とを特徴とする。
方法は、ガスハイドレートを冷媒と熱交換させて冷却す
るガスハイドレートの冷却方法であって、前記冷媒を、
前記ガスハイドレートとの熱の授受により気化させるこ
とを特徴とする。
【００５３】請求項３４記載のガスハイドレート冷却装
置は、ガスハイドレートを搬送する搬送路と、該搬送路
に隣接するも該搬送路とは区切られた空間とを有し、該
空間に、前記搬送路に在るガスハイドレートと熱交換し
て該ガスハイドレートを冷却し自らは気化する冷媒を導
入することを特徴とする。
置は、ガスハイドレートを搬送する搬送路と、該搬送路
に隣接するも該搬送路とは区切られた空間とを有し、該
空間に、前記搬送路に在るガスハイドレートと熱交換し
て該ガスハイドレートを冷却し自らは気化する冷媒を導
入することを特徴とする。
【００５４】請求項３５記載のガスハイドレート冷却装
置は、請求項３４記載のガスハイドレート冷却装置にお
いて、前記空間に、前記搬送路を画成する配管が複数設
けられていることを特徴とする。
置は、請求項３４記載のガスハイドレート冷却装置にお
いて、前記空間に、前記搬送路を画成する配管が複数設
けられていることを特徴とする。
【００５５】請求項３６記載のガスハイドレート冷却装
置は、請求項３５記載のガスハイドレート冷却装置にお
いて、前記配管が上下方向に階層的に配設されているこ
とを特徴とする。
置は、請求項３５記載のガスハイドレート冷却装置にお
いて、前記配管が上下方向に階層的に配設されているこ
とを特徴とする。
【００５６】請求項３７記載のガスハイドレート冷却装
置は、請求項３５または３６記載のガスハイドレート冷
却装置において、前記配管の内側に、側面に螺旋状の突
条部を有し自ら回転することで該突条部に沿って軸方向
に前記ガスハイドレートを押し出す軸体が配設されてい
ることを特徴とする。
置は、請求項３５または３６記載のガスハイドレート冷
却装置において、前記配管の内側に、側面に螺旋状の突
条部を有し自ら回転することで該突条部に沿って軸方向
に前記ガスハイドレートを押し出す軸体が配設されてい
ることを特徴とする。
【００５７】請求項３８記載のガスハイドレート冷却装
置は、ガスハイドレートを搬送する搬送路と、該搬送路
に隣接するも該搬送路とは区切られた空間とを有し、該
空間に、前記搬送路に在るガスハイドレートと熱交換し
て該ガスハイドレートを冷却する冷媒を導入することを
特徴とするガスハイドレート冷却装置であって、前記空
間に、前記搬送路を画成する配管が複数設けられている
ことを特徴とする。
置は、ガスハイドレートを搬送する搬送路と、該搬送路
に隣接するも該搬送路とは区切られた空間とを有し、該
空間に、前記搬送路に在るガスハイドレートと熱交換し
て該ガスハイドレートを冷却する冷媒を導入することを
特徴とするガスハイドレート冷却装置であって、前記空
間に、前記搬送路を画成する配管が複数設けられている
ことを特徴とする。
【００５８】本発明においては、冷媒の気化潜熱を利用
してガスハイドレートから多くの熱を奪うので、効率の
よい冷却が行えるようになる。さらに、搬送路を画成す
る配管を複数設けることにより、ガスハイドレートと冷
媒との熱交換面積が拡大するので、熱交換の効率がさら
に高まる。
してガスハイドレートから多くの熱を奪うので、効率の
よい冷却が行えるようになる。さらに、搬送路を画成す
る配管を複数設けることにより、ガスハイドレートと冷
媒との熱交換面積が拡大するので、熱交換の効率がさら
に高まる。
【００５９】本発明においては、空間に導入された冷媒
が気化して浮上することにより、気相の冷媒から液相の
冷媒への更新が絶えず起こって配管の周囲には常に液相
の冷媒が存在することになるので、ガスハイドレートと
の熱交換が促進される。また、下層の配管の周囲で気化
した冷媒が、上層の配管の間を漂いながら浮上すること
により、液相状態の冷媒が撹拌されるので、これによっ
てもガスハイドレートとの熱交換が促進される。
が気化して浮上することにより、気相の冷媒から液相の
冷媒への更新が絶えず起こって配管の周囲には常に液相
の冷媒が存在することになるので、ガスハイドレートと
の熱交換が促進される。また、下層の配管の周囲で気化
した冷媒が、上層の配管の間を漂いながら浮上すること
により、液相状態の冷媒が撹拌されるので、これによっ
てもガスハイドレートとの熱交換が促進される。
【００６０】本発明においては、螺旋状の突条部を有す
る軸体を回転させ、該突条部に載せてガスハイドレート
を軸方向に搬送するので、ガスハイドレートが配管を通
じてを滞りなく搬送される。
る軸体を回転させ、該突条部に載せてガスハイドレート
を軸方向に搬送するので、ガスハイドレートが配管を通
じてを滞りなく搬送される。
【００６１】請求項３９記載のガスハイドレート成形装
置は、原料ガスと水とを反応させることによって生成さ
れるガスハイドレートを成形固化することを特徴とす
る。
置は、原料ガスと水とを反応させることによって生成さ
れるガスハイドレートを成形固化することを特徴とす
る。
【００６２】本発明においては、原料ガスと水とを反応
させることによって生成されるガスハイドレートを成形
固化することにより、貯蔵や輸送の際の利便性の向上が
図れる。
させることによって生成されるガスハイドレートを成形
固化することにより、貯蔵や輸送の際の利便性の向上が
図れる。
【００６３】
【発明の実施の形態】本発明に係る第１の実施形態を図
１および図２に示して説明する。図１は本発明に係る天
然ガスハイドレートの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物理的に脱水する物理脱水
手段、３は脱水の過程もしくは脱水後において天然ガス
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成形固化す
る成形手段である。
１および図２に示して説明する。図１は本発明に係る天
然ガスハイドレートの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物理的に脱水する物理脱水
手段、３は脱水の過程もしくは脱水後において天然ガス
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成形固化す
る成形手段である。
【００６４】当該生成システムの具体的な装置構成を図
２に示す。図２において、１１は生成手段１を構成する
生成反応装置、１２は物理脱水手段２を構成するスクリ
ュープレス型脱水装置、１３は水和脱水手段３を構成す
る２軸スクリュー型脱水装置、１４は冷却手段４を構成
するスクリューコンベア型冷却装置、１５は減圧手段５
を構成するバルブ切替型の減圧装置、１６は成形手段６
を構成する加圧プレス型成形装置（ガスハイドレート成
形装置）である。また、符号１７は原料である水を貯蔵
する貯水槽、１８は同じく原料である天然ガスを産出す
るガス田、１９はガス田１８から産出された天然ガスを
貯蔵するガス貯蔵部である。
２に示す。図２において、１１は生成手段１を構成する
生成反応装置、１２は物理脱水手段２を構成するスクリ
ュープレス型脱水装置、１３は水和脱水手段３を構成す
る２軸スクリュー型脱水装置、１４は冷却手段４を構成
するスクリューコンベア型冷却装置、１５は減圧手段５
を構成するバルブ切替型の減圧装置、１６は成形手段６
を構成する加圧プレス型成形装置（ガスハイドレート成
形装置）である。また、符号１７は原料である水を貯蔵
する貯水槽、１８は同じく原料である天然ガスを産出す
るガス田、１９はガス田１８から産出された天然ガスを
貯蔵するガス貯蔵部である。
【００６５】生成反応装置１１は密閉された圧力容器２
０を有している。圧力容器２０には水配管２１を介して
貯水槽１７が接続されており、圧力容器２０の内部に
は、水配管２１を通じて貯水槽１７の水が供給されるこ
とによって水相Ｌが形成されている。また、水配管２１
には給水ポンプ２２およびバルブ２３が設けられてお
り、水相Ｌが所定の水位を保つように制御される。
０を有している。圧力容器２０には水配管２１を介して
貯水槽１７が接続されており、圧力容器２０の内部に
は、水配管２１を通じて貯水槽１７の水が供給されるこ
とによって水相Ｌが形成されている。また、水配管２１
には給水ポンプ２２およびバルブ２３が設けられてお
り、水相Ｌが所定の水位を保つように制御される。
【００６６】また、圧力容器２０にはガス配管２４を介
してガス貯蔵部１９が接続されている。ガス貯蔵部１９
には、ガス田１８から産出された天然ガスが、酸性ガス
および重質成分の除去の工程を経た後、圧縮機等により
低温・高圧の状態にされて貯蔵されている。圧力容器２
０の内部には、ガス貯蔵部１９に貯蔵された天然ガスが
ガス配管２４を通じて供給されることによって気相Ｇが
形成されている。
してガス貯蔵部１９が接続されている。ガス貯蔵部１９
には、ガス田１８から産出された天然ガスが、酸性ガス
および重質成分の除去の工程を経た後、圧縮機等により
低温・高圧の状態にされて貯蔵されている。圧力容器２
０の内部には、ガス貯蔵部１９に貯蔵された天然ガスが
ガス配管２４を通じて供給されることによって気相Ｇが
形成されている。
【００６７】さらに、圧力容器２０には気相Ｇの圧力を
計測する圧力計２５が設けられ、ガス配管にはバルブ２
６および流量調節弁２７が設けられており、流量調節弁
２７の開度は、圧力計２５の計測値に基づき圧力容器２
０内部に天然ガスを補充して気相Ｇの圧力をガスハイド
レートの生成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）に保つよ
うに制御される。
計測する圧力計２５が設けられ、ガス配管にはバルブ２
６および流量調節弁２７が設けられており、流量調節弁
２７の開度は、圧力計２５の計測値に基づき圧力容器２
０内部に天然ガスを補充して気相Ｇの圧力をガスハイド
レートの生成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）に保つよ
うに制御される。
【００６８】圧力容器２０の内部には、水相Ｌの温度を
氷点よりも高温であってガスハイドレートの生成温度
（例えば５℃前後）よりも低温（これの状態を「過冷
却」と定義する）に保つ冷却装置２８が設けられてい
る。冷却装置２８によって過冷却の状態を保つのは、天
然ガスハイドレートが生成する過程で発生する水和熱を
回収し、生成反応装置１１の内部を常に生成温度に保つ
ためである。なお、冷却装置２８には、水相Ｌを直接冷
却する冷却コイルやラジエタ、圧力容器２０を包んで容
器全体を冷却する冷却ジャケットを採用するのが好まし
い。
氷点よりも高温であってガスハイドレートの生成温度
（例えば５℃前後）よりも低温（これの状態を「過冷
却」と定義する）に保つ冷却装置２８が設けられてい
る。冷却装置２８によって過冷却の状態を保つのは、天
然ガスハイドレートが生成する過程で発生する水和熱を
回収し、生成反応装置１１の内部を常に生成温度に保つ
ためである。なお、冷却装置２８には、水相Ｌを直接冷
却する冷却コイルやラジエタ、圧力容器２０を包んで容
器全体を冷却する冷却ジャケットを採用するのが好まし
い。
【００６９】圧力容器２０には、底部と頂部とを繋ぐ水
配管３０が接続されている。水配管３０には、フィルタ
３１、バルブ３２、水循環ポンプ３３、熱交換器３４お
よびバルブ３５が設けられている。また、圧力容器２０
の頂部から内側に突き出した水配管３０の端部には、ス
プレーノズル３６が設けられている。
配管３０が接続されている。水配管３０には、フィルタ
３１、バルブ３２、水循環ポンプ３３、熱交換器３４お
よびバルブ３５が設けられている。また、圧力容器２０
の頂部から内側に突き出した水配管３０の端部には、ス
プレーノズル３６が設けられている。
【００７０】水相Ｌの液面に近い圧力容器２０の側面に
は、液面に生成されたスラリー状の天然ガスハイドレー
トを抜き出すスラリー抜出口２０ａが設けられている。
このスラリー抜出口２０ａはスラリー配管３７を介して
スクリュープレス型脱水装置１２に接続されている。ス
ラリー配管３７には、バルブ３８およびスラリー抜出ポ
ンプ３９が設けられており、水相Ｌの液面に生成された
天然ガスハイドレートを抜き出してスクリュープレス型
脱水装置１２に供給するようになっている。
は、液面に生成されたスラリー状の天然ガスハイドレー
トを抜き出すスラリー抜出口２０ａが設けられている。
このスラリー抜出口２０ａはスラリー配管３７を介して
スクリュープレス型脱水装置１２に接続されている。ス
ラリー配管３７には、バルブ３８およびスラリー抜出ポ
ンプ３９が設けられており、水相Ｌの液面に生成された
天然ガスハイドレートを抜き出してスクリュープレス型
脱水装置１２に供給するようになっている。
【００７１】スクリュープレス型脱水装置１２は、円筒
形の内部空間４０ａを有する容器体４０と、側面に螺旋
状の突条部４１ａを有し内部空間４０ａに配置された軸
体４１とを備えている。
形の内部空間４０ａを有する容器体４０と、側面に螺旋
状の突条部４１ａを有し内部空間４０ａに配置された軸
体４１とを備えている。
【００７２】容器体４０の先端には、生成反応装置１１
においてスラリー状に生成された天然ガスハイドレート
を内部空間４０ａに取り入れる取入口４０ｂが設けられ
ている。取入口４０ｂには、上述したスラリー配管３７
が接続されている。容器体４０は、内部空間４０ａを形
成する内壁４０ｃと外殻を構成する筐体４０ｄとの二重
構造になっており、内壁４０ｃはメッシュ加工され、筐
体４０ｄには内部に溜まった水を排出する排水口４０ｅ
が設けられている。
においてスラリー状に生成された天然ガスハイドレート
を内部空間４０ａに取り入れる取入口４０ｂが設けられ
ている。取入口４０ｂには、上述したスラリー配管３７
が接続されている。容器体４０は、内部空間４０ａを形
成する内壁４０ｃと外殻を構成する筐体４０ｄとの二重
構造になっており、内壁４０ｃはメッシュ加工され、筐
体４０ｄには内部に溜まった水を排出する排水口４０ｅ
が設けられている。
【００７３】軸体４１は、突条部４１ａを内部空間４０
ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線
を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆
動部４２によって回転駆動される。
ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線
を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆
動部４２によって回転駆動される。
【００７４】容器体４０の終端には、軸体４１の回転に
よって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す
取出口４０ｆが設けられている。取出口４０ｆはハイド
レート配管４３を介して後段の２軸スクリュー型脱水装
置１３に接続されている。
よって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す
取出口４０ｆが設けられている。取出口４０ｆはハイド
レート配管４３を介して後段の２軸スクリュー型脱水装
置１３に接続されている。
【００７５】２軸スクリュー型脱水装置１３は、断面が
長円形をなす筒形の内部空間５０ａを有する容器体５０
と、側面に螺旋状の突条部５１ａ，５２ａを有し内部空
間５０ａに配置されて個々に回転しながら天然ガスハイ
ドレートを搬送する２本の軸体５１，５２とを備えてい
る。
長円形をなす筒形の内部空間５０ａを有する容器体５０
と、側面に螺旋状の突条部５１ａ，５２ａを有し内部空
間５０ａに配置されて個々に回転しながら天然ガスハイ
ドレートを搬送する２本の軸体５１，５２とを備えてい
る。
【００７６】容器体５０の先端には、スクリュープレス
型脱水装置１２において物理的に脱水された天然ガスハ
イドレートを取り入れる取入口５０ｂが設けられてい
る。取入口５０ｂには、上述したハイドレート配管４３
が接続されている。
型脱水装置１２において物理的に脱水された天然ガスハ
イドレートを取り入れる取入口５０ｂが設けられてい
る。取入口５０ｂには、上述したハイドレート配管４３
が接続されている。
【００７７】軸体５１，５２は、両者が平行に配置され
るとともに軸方向から見てそれぞれの突条部５１ａ，５
２ａを重複させて配置されている。さらに、それぞれの
突条部５１ａ，５２ａを内部空間５０ａの内面に近接さ
せて配置されるとともに、自らの軸線を中心として回転
可能に支持されており、駆動部５３によって回転駆動さ
れる。なお、両軸体の回転方向は同方向であってもよい
し、異なる方向であってもよい。
るとともに軸方向から見てそれぞれの突条部５１ａ，５
２ａを重複させて配置されている。さらに、それぞれの
突条部５１ａ，５２ａを内部空間５０ａの内面に近接さ
せて配置されるとともに、自らの軸線を中心として回転
可能に支持されており、駆動部５３によって回転駆動さ
れる。なお、両軸体の回転方向は同方向であってもよい
し、異なる方向であってもよい。
【００７８】容器体５０の終端には、軸体５１，５２の
回転によって搬送されてきたガスハイドレートを取り出
す取出口５０ｃが設けられている。取出口５０ｃにはハ
イドレート配管５４を介して後段のスクリューコンベア
型冷却装置１４に接続されている。
回転によって搬送されてきたガスハイドレートを取り出
す取出口５０ｃが設けられている。取出口５０ｃにはハ
イドレート配管５４を介して後段のスクリューコンベア
型冷却装置１４に接続されている。
【００７９】取出口５０ｃに近い容器体５０の側面に
は、天然ガスを内部空間５０ａに供給するガス供給孔５
０ｄが設けられている。ガス供給孔５０ｄは、ガス配管
２４から分岐するガス配管５５を介してガス貯蔵部１９
に接続されている。ガス配管５５にはバルブ５６および
流量調節弁５７が設けられている。
は、天然ガスを内部空間５０ａに供給するガス供給孔５
０ｄが設けられている。ガス供給孔５０ｄは、ガス配管
２４から分岐するガス配管５５を介してガス貯蔵部１９
に接続されている。ガス配管５５にはバルブ５６および
流量調節弁５７が設けられている。
【００８０】一方、取入口５０ｂに近い容器体５０に
は、内部空間５０ａの圧力を検出する圧力計５８が設置
されており、流量調節弁５７の開度は、圧力計５８の計
測値に基づき内部空間５０ａに天然ガスを補充して内部
の圧力を常に生成圧（例えば４０ａｔｍ）に保持するよ
うに制御されている。
は、内部空間５０ａの圧力を検出する圧力計５８が設置
されており、流量調節弁５７の開度は、圧力計５８の計
測値に基づき内部空間５０ａに天然ガスを補充して内部
の圧力を常に生成圧（例えば４０ａｔｍ）に保持するよ
うに制御されている。
【００８１】スクリュープレス型脱水装置１２および２
軸スクリュー型脱水装置１３には、内部空間４０，５０
の内部を上記過冷却の状態に保持する冷却装置（図示
略）が設けられている。
軸スクリュー型脱水装置１３には、内部空間４０，５０
の内部を上記過冷却の状態に保持する冷却装置（図示
略）が設けられている。
【００８２】スクリューコンベア型冷却装置１４は、円
筒形の内部空間６０ａを有する容器体６０と、側面に螺
旋状の突条部６１ａを有し内部空間６０ａに配置された
軸体６１とを備えている。
筒形の内部空間６０ａを有する容器体６０と、側面に螺
旋状の突条部６１ａを有し内部空間６０ａに配置された
軸体６１とを備えている。
【００８３】容器体６０の先端には、２軸スクリュー型
脱水装置１３において水和脱水された天然ガスハイドレ
ートを内部空間６０ａに取り入れる取入口６０ｂが設け
られている。取入口６０ｂには、上述したハイドレート
配管５４が接続されている。
脱水装置１３において水和脱水された天然ガスハイドレ
ートを内部空間６０ａに取り入れる取入口６０ｂが設け
られている。取入口６０ｂには、上述したハイドレート
配管５４が接続されている。
【００８４】軸体６１は、突条部６１ａを内部空間６０
ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線
を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆
動部６２によって回転駆動される。
ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線
を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆
動部６２によって回転駆動される。
【００８５】容器体６０の終端には、軸体６１の回転に
よって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す
取出口６０ｃが設けられている。取出口６０ｃはハイド
レート配管６３を介して後段のバルブ切替型減圧装置１
５に接続されている。
よって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す
取出口６０ｃが設けられている。取出口６０ｃはハイド
レート配管６３を介して後段のバルブ切替型減圧装置１
５に接続されている。
【００８６】容器体６０は、内部空間６０ａを形成する
内壁６０ｄと外殻を構成する筐体６０ｅとの二重構造に
なっており、取出口６０ｃに近い筐体６０ｅの側面には
内壁６０ｄとの隙間に冷媒を導入する冷媒入口６０ｆが
設けられ、取入口６０ｂに近い筐体６０ｅの側面には冷
媒を導出する冷媒出口６０ｇが設けられている。
内壁６０ｄと外殻を構成する筐体６０ｅとの二重構造に
なっており、取出口６０ｃに近い筐体６０ｅの側面には
内壁６０ｄとの隙間に冷媒を導入する冷媒入口６０ｆが
設けられ、取入口６０ｂに近い筐体６０ｅの側面には冷
媒を導出する冷媒出口６０ｇが設けられている。
【００８７】容器体６０には、冷媒入口６０ｆと冷媒出
口６０ｇとを繋ぐ冷媒配管６５が接続されており、冷媒
配管６５には冷媒循環ポンプ６６および熱交換器６７が
設けられている。冷媒は熱交換器６６によって冷却さ
れ、冷媒配管６５を通じて内壁６０ｄと筐体６０ｅとの
隙間に流入し、脱水を終えた天然ガスハイドレートを低
気圧下でも分解しない氷点以下の低温（例えば−１０℃
〜−１５℃）まで冷却する。
口６０ｇとを繋ぐ冷媒配管６５が接続されており、冷媒
配管６５には冷媒循環ポンプ６６および熱交換器６７が
設けられている。冷媒は熱交換器６６によって冷却さ
れ、冷媒配管６５を通じて内壁６０ｄと筐体６０ｅとの
隙間に流入し、脱水を終えた天然ガスハイドレートを低
気圧下でも分解しない氷点以下の低温（例えば−１０℃
〜−１５℃）まで冷却する。
【００８８】バルブ切替型減圧装置１５は、ハイドレー
ト配管６３に直列に設けられた２つのバルブ７１，７２
によって構成されている。２つのバルブ７１，７２は離
間して配置され、後段のバルブ７２を経たハイドレート
配管６３は大気開放されており、その後段には加圧プレ
ス型成形装置１６が設けられている。加圧プレス型成形
装置１６は、固定の壁部７５と壁部７５に接近離間可能
に駆動されるプレート７６とを備えている。
ト配管６３に直列に設けられた２つのバルブ７１，７２
によって構成されている。２つのバルブ７１，７２は離
間して配置され、後段のバルブ７２を経たハイドレート
配管６３は大気開放されており、その後段には加圧プレ
ス型成形装置１６が設けられている。加圧プレス型成形
装置１６は、固定の壁部７５と壁部７５に接近離間可能
に駆動されるプレート７６とを備えている。
【００８９】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。ま
ず、貯水槽１７から圧力容器２０内に水を導入し水相Ｌ
を形成する。同時に、ガス貯蔵部１９から圧力容器２０
内に天然ガスを導入し、気相Ｇの圧力をガスハイドレー
トの生成圧力にまで高める。なお、水相Ｌを形成する水
には、必要であれば安定化剤を添加してもよい。次に、
水相Ｌの温度を過冷却の状態にまで冷却し、以後はこの
状態が維持されるように温度管理を行う。
る天然ガスハイドレートの生成について説明する。ま
ず、貯水槽１７から圧力容器２０内に水を導入し水相Ｌ
を形成する。同時に、ガス貯蔵部１９から圧力容器２０
内に天然ガスを導入し、気相Ｇの圧力をガスハイドレー
トの生成圧力にまで高める。なお、水相Ｌを形成する水
には、必要であれば安定化剤を添加してもよい。次に、
水相Ｌの温度を過冷却の状態にまで冷却し、以後はこの
状態が維持されるように温度管理を行う。
【００９０】圧力容器２０内の温度および圧力の状態が
安定したら、水相Ｌを形成する水の一部を水配管３０を
通じて圧力容器２０の底部から抜き出し、熱交換器３４
によって上記再度冷却した後、スプレーノズル３６から
気相Ｇ中に噴霧する。スプレーノズル３６から噴霧され
た水粒子は気相Ｇ中を漂いながら水相Ｌに向けて落下す
る。このように気相Ｇ中に水の粒子を多量に形成するこ
とにより、気相Ｇ中に存在する水の粒子の表面積、すな
わち気相Ｇを形成する天然ガスとの接触面積が極めて大
きくなる。水粒子の表面では、水と天然ガスとの水和反
応が起こり、天然ガスハイドレートが生成される。な
お、圧力容器２０内の温度は氷点よりも高温になるよう
に制御されているので、水相Ｌを形成する水や噴霧され
た水粒子が凍りつくことはない。
安定したら、水相Ｌを形成する水の一部を水配管３０を
通じて圧力容器２０の底部から抜き出し、熱交換器３４
によって上記再度冷却した後、スプレーノズル３６から
気相Ｇ中に噴霧する。スプレーノズル３６から噴霧され
た水粒子は気相Ｇ中を漂いながら水相Ｌに向けて落下す
る。このように気相Ｇ中に水の粒子を多量に形成するこ
とにより、気相Ｇ中に存在する水の粒子の表面積、すな
わち気相Ｇを形成する天然ガスとの接触面積が極めて大
きくなる。水粒子の表面では、水と天然ガスとの水和反
応が起こり、天然ガスハイドレートが生成される。な
お、圧力容器２０内の温度は氷点よりも高温になるよう
に制御されているので、水相Ｌを形成する水や噴霧され
た水粒子が凍りつくことはない。
【００９１】水粒子の表面で生成された天然ガスハイド
レートはそのまま落下し、水相Ｌの液面に降り積もり、
天然ガスハイドレートの層を形成する。この天然ガスハ
イドレートはスラリー抜出口２０ａから抜き出され、ス
ラリー配管３７を通じてスクリュープレス型脱水装置１
２に送り込まれる。このとき、天然ガスハイドレートは
水とともに回収されるため、含水率が非常に高いスラリ
ー状となる。
レートはそのまま落下し、水相Ｌの液面に降り積もり、
天然ガスハイドレートの層を形成する。この天然ガスハ
イドレートはスラリー抜出口２０ａから抜き出され、ス
ラリー配管３７を通じてスクリュープレス型脱水装置１
２に送り込まれる。このとき、天然ガスハイドレートは
水とともに回収されるため、含水率が非常に高いスラリ
ー状となる。
【００９２】スラリー配管３７を通じてスクリュープレ
ス型脱水装置１２に送り込まれたスラリー状の天然ガス
ハイドレートは、取入口４０ｂを通じて内部空間４０ａ
に収容され、軸体４１の回転によって軸方向に搬送さ
れ、その過程で加圧されることによって物理的に脱水さ
れる。天然ガスハイドレートから分離された水分は、内
壁４０ｃのメッシュを通じて筐体４０ｄの内部に集めら
れ、排水口４０ｅから排出される。
ス型脱水装置１２に送り込まれたスラリー状の天然ガス
ハイドレートは、取入口４０ｂを通じて内部空間４０ａ
に収容され、軸体４１の回転によって軸方向に搬送さ
れ、その過程で加圧されることによって物理的に脱水さ
れる。天然ガスハイドレートから分離された水分は、内
壁４０ｃのメッシュを通じて筐体４０ｄの内部に集めら
れ、排水口４０ｅから排出される。
【００９３】一方、物理脱水を終えた天然ガスハイドレ
ートは、取出口４０ｆを通じてスクリュープレス型脱水
装置１２から取り出され、ハイドレート配管４３を通じ
て２軸スクリュー型脱水装置１３に送り込まれる。
ートは、取出口４０ｆを通じてスクリュープレス型脱水
装置１２から取り出され、ハイドレート配管４３を通じ
て２軸スクリュー型脱水装置１３に送り込まれる。
【００９４】２軸スクリュー型脱水装置１３に送り込ま
れた天然ガスハイドレートは、取入口５０ｂを通じて内
部空間５０ａに収容され、軸体５１，５２の回転によっ
て軸方向に搬送される。その過程で残存する水分と内部
空間５０ａに供給された天然ガスと接触し、これととも
に撹拌されつつ冷却されることによって残存する水分と
天然ガスとを反応させてハイドレート化する。
れた天然ガスハイドレートは、取入口５０ｂを通じて内
部空間５０ａに収容され、軸体５１，５２の回転によっ
て軸方向に搬送される。その過程で残存する水分と内部
空間５０ａに供給された天然ガスと接触し、これととも
に撹拌されつつ冷却されることによって残存する水分と
天然ガスとを反応させてハイドレート化する。
【００９５】内部空間５０ａに収容された天然ガスハイ
ドレートは、取出口５０ｃに至るころには残存する水分
のほとんどを未水和の天然ガスと水和反応させることで
脱水され、結果的に天然ガスハイドレートそのものの量
を増加させる。水和脱水を終えた天然ガスハイドレート
は、取出口５０Ｃを通じて２軸スクリュー型脱水装置１
３から取り出され、ハイドレート配管５４を通じてスク
リューコンベア型冷却装置１４に送り込まれる。
ドレートは、取出口５０ｃに至るころには残存する水分
のほとんどを未水和の天然ガスと水和反応させることで
脱水され、結果的に天然ガスハイドレートそのものの量
を増加させる。水和脱水を終えた天然ガスハイドレート
は、取出口５０Ｃを通じて２軸スクリュー型脱水装置１
３から取り出され、ハイドレート配管５４を通じてスク
リューコンベア型冷却装置１４に送り込まれる。
【００９６】スクリューコンベア型冷却装置１４に送り
込まれた天然ガスハイドレートは、取入口６０ｂを通じ
て内部空間６０ａに収容され、軸体４１の回転によって
軸方向に搬送され、その過程で容器体６０内部を循環す
る冷媒によって冷却される。氷点以下の低温になるまで
冷却された天然ガスハイドレートは、取出口６０ｆを通
じてスクリューコンベア型冷却装置１４から取り出さ
れ、ハイドレート配管６３を通じてバルブ切替型減圧装
置１５に送り込まれる。
込まれた天然ガスハイドレートは、取入口６０ｂを通じ
て内部空間６０ａに収容され、軸体４１の回転によって
軸方向に搬送され、その過程で容器体６０内部を循環す
る冷媒によって冷却される。氷点以下の低温になるまで
冷却された天然ガスハイドレートは、取出口６０ｆを通
じてスクリューコンベア型冷却装置１４から取り出さ
れ、ハイドレート配管６３を通じてバルブ切替型減圧装
置１５に送り込まれる。
【００９７】バルブ切替型減圧装置１５は上流側のバル
ブ７１を開き、下流側のバルブ７２を閉じた状態とさ
れ、天然ガスハイドレートを受け入れる。バルブ７１，
７２間には天然ガスハイドレートが蓄積していくので、
ある程度になったらバルブ７１を閉じ、続いてバルブ７
２を開いてバルブ７１，７２間の天然ガスハイドレート
を大気圧まで減圧する。減圧を終えた天然ガスハイドレ
ートは、バルブ切替型減圧装置１５から取り出され、加
圧プレス型成形装置１６に送り込まれる。
ブ７１を開き、下流側のバルブ７２を閉じた状態とさ
れ、天然ガスハイドレートを受け入れる。バルブ７１，
７２間には天然ガスハイドレートが蓄積していくので、
ある程度になったらバルブ７１を閉じ、続いてバルブ７
２を開いてバルブ７１，７２間の天然ガスハイドレート
を大気圧まで減圧する。減圧を終えた天然ガスハイドレ
ートは、バルブ切替型減圧装置１５から取り出され、加
圧プレス型成形装置１６に送り込まれる。
【００９８】加圧プレス型成形装置１６に送り込まれた
天然ガスハイドレートは、プレート７６によって壁部７
５に押し付けられるようにして成形固化される。成形固
化された天然ガスハイドレートは図示しない専用の輸送
容器に収容され、貯蔵・輸送される。
天然ガスハイドレートは、プレート７６によって壁部７
５に押し付けられるようにして成形固化される。成形固
化された天然ガスハイドレートは図示しない専用の輸送
容器に収容され、貯蔵・輸送される。
【００９９】上記の生成システムにおいては、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
応させることで、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可能である。ただし、この天然
ガスハイドレートには多量の水が含まれることになるの
で、生成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水
し、さらにこの物理脱水の過程もしくは脱水後において
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。ここま
での工程はいずれも氷点よりも高温、かつ大気圧よりも
高圧下で実施されるので、生成された天然ガスハイドレ
ートを大気圧下に取り出すべく、これを氷点よりも低温
にまで冷却し、残存する水（氷）の中に凍りづけにした
のち減圧し、大気圧下に取り出せるようにする。以上の
各工程を実施することで、より含水率の低い天然ガスハ
イドレートが得られる。
と水とを氷点よりも高温、かつ大気圧よりも高圧下で反
応させることで、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可能である。ただし、この天然
ガスハイドレートには多量の水が含まれることになるの
で、生成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水
し、さらにこの物理脱水の過程もしくは脱水後において
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。ここま
での工程はいずれも氷点よりも高温、かつ大気圧よりも
高圧下で実施されるので、生成された天然ガスハイドレ
ートを大気圧下に取り出すべく、これを氷点よりも低温
にまで冷却し、残存する水（氷）の中に凍りづけにした
のち減圧し、大気圧下に取り出せるようにする。以上の
各工程を実施することで、より含水率の低い天然ガスハ
イドレートが得られる。
【０１００】したがって、上記の生成システムによれ
ば、含水率の低い天然ガスハイドレートを生成してその
貯蔵や輸送にかかるコストを削減することができる。
ば、含水率の低い天然ガスハイドレートを生成してその
貯蔵や輸送にかかるコストを削減することができる。
【０１０１】また、減圧を終えた天然ガスハイドレート
を成形固化することにより、貯蔵や輸送の際の利便性を
向上させることができる。
を成形固化することにより、貯蔵や輸送の際の利便性を
向上させることができる。
【０１０２】なお、本実施形態においては減圧手段５
（バルブ切替型減圧装置１５）の後段に成形手段６（加
圧プレス型成形装置１６）を設けたが、成形手段６を設
けず、脱水を終えた天然ガスハイドレートをそのまま容
器に詰めて貯蔵・輸送することも可能である。
（バルブ切替型減圧装置１５）の後段に成形手段６（加
圧プレス型成形装置１６）を設けたが、成形手段６を設
けず、脱水を終えた天然ガスハイドレートをそのまま容
器に詰めて貯蔵・輸送することも可能である。
【０１０３】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。図３は
本発明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプ
ロセスを示すブロック図である。本実施形態において
は、脱水によって分離された水を生成手段１に戻して再
利用する。具体的には、スクリュープレス型脱水装置１
２の排水口４０ｅと貯水槽１７とを接続する水配管を設
け、天然ガスハイドレートから分離された水分を、この
水配管を通じて貯水槽１７や圧力容器２０に戻すように
する。
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。図３は
本発明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプ
ロセスを示すブロック図である。本実施形態において
は、脱水によって分離された水を生成手段１に戻して再
利用する。具体的には、スクリュープレス型脱水装置１
２の排水口４０ｅと貯水槽１７とを接続する水配管を設
け、天然ガスハイドレートから分離された水分を、この
水配管を通じて貯水槽１７や圧力容器２０に戻すように
する。
【０１０４】これによると、脱水によって分離された水
分には天然ガスが溶解しているため、これを貯水層１７
や圧力容器２０に戻して再び天然ガスハイドレートの生
成に利用することにより、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。
分には天然ガスが溶解しているため、これを貯水層１７
や圧力容器２０に戻して再び天然ガスハイドレートの生
成に利用することにより、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。
【０１０５】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。図４は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、上記
第２の実施形態のごとく水を生成手段１に戻す前にその
水を冷却する水冷却手段７を設ける。
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。図４は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、上記
第２の実施形態のごとく水を生成手段１に戻す前にその
水を冷却する水冷却手段７を設ける。
【０１０６】これによると、脱水によって分離された水
分を冷却してやることにより、圧力容器２０内での天然
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。特に、水分をガスハイドレート生成温度以下（過冷
却）まで下げることにより、天然ガスハイドレート生成
速度を更に向上させることができる。
分を冷却してやることにより、圧力容器２０内での天然
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。特に、水分をガスハイドレート生成温度以下（過冷
却）まで下げることにより、天然ガスハイドレート生成
速度を更に向上させることができる。
【０１０７】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。図５は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、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に導くようにする。
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。図５は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、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に導くようにする。
【０１０８】これによると、物理脱水工程の作用により
原料水が少なくなり、天然ガスハイドレートの生成が起
こりにくい水和脱水工程にガスハイドレート化する成分
が最も多い天然ガスを導き、続いて、水和脱水工程から
回収された天然ガスを生成工程に導くことにより、シス
テム全体として天然ガスハイドレートの生成効率の向上
が図れる。
原料水が少なくなり、天然ガスハイドレートの生成が起
こりにくい水和脱水工程にガスハイドレート化する成分
が最も多い天然ガスを導き、続いて、水和脱水工程から
回収された天然ガスを生成工程に導くことにより、シス
テム全体として天然ガスハイドレートの生成効率の向上
が図れる。
【０１０９】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。図６は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、上記
第４の実施形態のごとく天然ガスを生成手段１に導入す
る前に冷却する天然ガス冷却手段８を設ける。
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。図６は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、上記
第４の実施形態のごとく天然ガスを生成手段１に導入す
る前に冷却する天然ガス冷却手段８を設ける。
【０１１０】これによると、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
ガスハイドレートの生成温度にまで冷却してやることに
より、圧力容器２０内での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。特に、天然ガスをガス
ハイドレート生成速度以下（過冷却）まで下げることに
より天然ガスハイドレート生成速度を更に向上させるこ
とができる。
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
ガスハイドレートの生成温度にまで冷却してやることに
より、圧力容器２０内での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。特に、天然ガスをガス
ハイドレート生成速度以下（過冷却）まで下げることに
より天然ガスハイドレート生成速度を更に向上させるこ
とができる。
【０１１１】なお、天然ガス冷却手段８には、天然ガス
を直接的に冷却する機構の他、天然ガスを断熱膨張させ
自らの温度を低下させたうえで昇圧する機構を採用して
も構わない。
を直接的に冷却する機構の他、天然ガスを断熱膨張させ
自らの温度を低下させたうえで昇圧する機構を採用して
も構わない。
【０１１２】また、生成手段１への導入前ではなく、天
然ガスを水和脱水手段３への導入前に天然ガス冷却手段
８を設けても構わないし、両方に設けても構わない。
然ガスを水和脱水手段３への導入前に天然ガス冷却手段
８を設けても構わないし、両方に設けても構わない。
【０１１３】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。図７は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、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に導き、生成手段１と
水和脱水手段３との間を循環させるようにする。
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。図７は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、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に導き、生成手段１と
水和脱水手段３との間を循環させるようにする。
【０１１４】これによると、生成手段１や水和脱水手段
３により多くの天然ガスが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
生成効率をさらに向上させることができる。
３により多くの天然ガスが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
生成効率をさらに向上させることができる。
【０１１５】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。図８は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、生成
手段１において天然ガスハイドレートを生成した後に残
る未反応ガスを生成手段１から除去する（パージする）
ようにする。
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。図８は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、生成
手段１において天然ガスハイドレートを生成した後に残
る未反応ガスを生成手段１から除去する（パージする）
ようにする。
【０１１６】圧力容器２０内の未反応ガスには、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。こういった未反応ガスを生成手段１から除去してや
ることにより、ハイドレート化し易い成分の比率が高く
なるので、圧力容器２０内での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。
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。こういった未反応ガスを生成手段１から除去してや
ることにより、ハイドレート化し易い成分の比率が高く
なるので、圧力容器２０内での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。
【０１１７】なお、上記第６の実施形態のごとく天然ガ
スを生成手段１と水和脱水手段３との間で循環させる場
合には、循環系を構成するガス配管のいずれかの場所か
ら未反応ガスを除去するようにしても構わない。
スを生成手段１と水和脱水手段３との間で循環させる場
合には、循環系を構成するガス配管のいずれかの場所か
ら未反応ガスを除去するようにしても構わない。
【０１１８】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。図９は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、未反
応ガスを内燃機関９やボイラ等の燃料として利用する。
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。図９は本発明
に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。本実施形態においては、未反
応ガスを内燃機関９やボイラ等の燃料として利用する。
【０１１９】未反応ガスには、ハイドレート化されるべ
きメタン等の可燃成分も含まれることになる。そこで、
こういった可燃成分を燃料として内燃機関９を駆動し、
これによって得られた運動を生成システムの周辺設備の
駆動に用いることにより、エネルギーの無駄のない利用
が可能になる。また、未反応ガスを燃料としてボイラを
焚いて蒸気を発生させ、その熱を利用することもでき
る。
きメタン等の可燃成分も含まれることになる。そこで、
こういった可燃成分を燃料として内燃機関９を駆動し、
これによって得られた運動を生成システムの周辺設備の
駆動に用いることにより、エネルギーの無駄のない利用
が可能になる。また、未反応ガスを燃料としてボイラを
焚いて蒸気を発生させ、その熱を利用することもでき
る。
【０１２０】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。図１０は本発
明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。本実施形態においては、未
反応ガスをガスタービン１０の駆動ガスとして利用す
る。
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。図１０は本発
明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。本実施形態においては、未
反応ガスをガスタービン１０の駆動ガスとして利用す
る。
【０１２１】圧力容器２０から抜き出される未反応ガス
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してガスタービン１０を
駆動し、これによって得られた運動を生成システムの周
辺設備の駆動に用いることにより、エネルギーの無駄の
ない利用が可能になる。ガスタービン１０に対して仕事
をしたガスは上記第９の実施形態のごとく燃料として利
用することも可能である。
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してガスタービン１０を
駆動し、これによって得られた運動を生成システムの周
辺設備の駆動に用いることにより、エネルギーの無駄の
ない利用が可能になる。ガスタービン１０に対して仕事
をしたガスは上記第９の実施形態のごとく燃料として利
用することも可能である。
【０１２２】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。図１１は本
発明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロ
セスを示すブロック図である。本実施形態においては、
減圧手段５において天然ガスハイドレートから放出され
る天然ガスを回収し、その回収された天然ガスを生成手
段１に導くようにする。
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。図１１は本
発明に係る天然ガスハイドレートの生成システムのプロ
セスを示すブロック図である。本実施形態においては、
減圧手段５において天然ガスハイドレートから放出され
る天然ガスを回収し、その回収された天然ガスを生成手
段１に導くようにする。
【０１２３】当該生成システムの具体的な装置構成を図
１２に示す。減圧装置１５は上述のバルブ切替型ではな
く、天然ガスハイドレートを一時的に保持する減圧容器
８０と、減圧容器８０から天然ガスを排出する２つのガ
ス配管８１ａ，８１ｂとを備えている。一方のガス配管
８１ａは、ガス貯蔵部１９に接続され、他方のガス配管
８１ｂは、例えば当該システムに電力を供給する発電設
備８２に接続されている。
１２に示す。減圧装置１５は上述のバルブ切替型ではな
く、天然ガスハイドレートを一時的に保持する減圧容器
８０と、減圧容器８０から天然ガスを排出する２つのガ
ス配管８１ａ，８１ｂとを備えている。一方のガス配管
８１ａは、ガス貯蔵部１９に接続され、他方のガス配管
８１ｂは、例えば当該システムに電力を供給する発電設
備８２に接続されている。
【０１２４】一方のガス配管８１ａには、減圧容器８０
からの天然ガスの排出を断続するバルブ８３ａと、排出
された天然ガスを一時的に保持するバッファタンク８４
ａと、バッファタンク８４ａに保持された天然ガスを加
圧する圧縮機８５ａとが設けられている。他方のガス配
管８１ｂにも、減圧容器８０からの天然ガスの排出を断
続するバルブ８３ｂと、排出された天然ガスを一時的に
保持するバッファタンク８４ｂと、バッファタンク８４
ｂに保持された天然ガスを加圧する圧縮機８５ｂとが設
けられている。
からの天然ガスの排出を断続するバルブ８３ａと、排出
された天然ガスを一時的に保持するバッファタンク８４
ａと、バッファタンク８４ａに保持された天然ガスを加
圧する圧縮機８５ａとが設けられている。他方のガス配
管８１ｂにも、減圧容器８０からの天然ガスの排出を断
続するバルブ８３ｂと、排出された天然ガスを一時的に
保持するバッファタンク８４ｂと、バッファタンク８４
ｂに保持された天然ガスを加圧する圧縮機８５ｂとが設
けられている。
【０１２５】減圧容器８０は、ハイドレート配管８６を
介して後段の加圧プレス型成形装置１６に接続されてい
る。ハイドレート配管８６には、天然ガスハイドレート
の導通を断続するバルブ８７が設けられている。
介して後段の加圧プレス型成形装置１６に接続されてい
る。ハイドレート配管８６には、天然ガスハイドレート
の導通を断続するバルブ８７が設けられている。
【０１２６】上記のように構成された減圧装置１５にお
いては、スクリューコンベア型冷却装置１４によって生
成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）を保ちながら氷点以
下の低温（例えば−１５℃）にまで冷却された天然ガス
ハイドレートが送り込まれると、ハイドレート配管６３
のバルブ６４を開き、ハイドレート配管８６のバルブ８
７を閉じて天然ガスハイドレートを受け入れる。減圧容
器８０には天然ガスハイドレートが蓄積していくので、
ある程度の量に達したらバルブ６４，８７を閉じるとと
もにバルブ８３ａ，８３ｂを開き、減圧容器８０の内圧
を低下させていく。減圧の前期では比較的高圧の天然ガ
スが放出されるので、先に一方のガス配管８１ａのバル
ブ８３ａを開いておき、バッファタンク８４ａに比較的
高圧の天然ガスを一時的に保持する。減圧が進み、放出
される天然ガスの圧力が低下してきたら、バルブ８３ａ
を閉じるとともに他方のガス配管８１ｂのバルブ８３ｂ
を開き、バッファタンク８４ｂに比較的低圧の天然ガス
を一時的に保持する。減圧容器８０の内圧が大気圧まで
低下したらバルブ８３ａ，８３ｂを閉じる。
いては、スクリューコンベア型冷却装置１４によって生
成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）を保ちながら氷点以
下の低温（例えば−１５℃）にまで冷却された天然ガス
ハイドレートが送り込まれると、ハイドレート配管６３
のバルブ６４を開き、ハイドレート配管８６のバルブ８
７を閉じて天然ガスハイドレートを受け入れる。減圧容
器８０には天然ガスハイドレートが蓄積していくので、
ある程度の量に達したらバルブ６４，８７を閉じるとと
もにバルブ８３ａ，８３ｂを開き、減圧容器８０の内圧
を低下させていく。減圧の前期では比較的高圧の天然ガ
スが放出されるので、先に一方のガス配管８１ａのバル
ブ８３ａを開いておき、バッファタンク８４ａに比較的
高圧の天然ガスを一時的に保持する。減圧が進み、放出
される天然ガスの圧力が低下してきたら、バルブ８３ａ
を閉じるとともに他方のガス配管８１ｂのバルブ８３ｂ
を開き、バッファタンク８４ｂに比較的低圧の天然ガス
を一時的に保持する。減圧容器８０の内圧が大気圧まで
低下したらバルブ８３ａ，８３ｂを閉じる。
【０１２７】比較的高圧の天然ガスは、バッファタンク
８４ａに一時的に保持されることにより均圧化され、圧
縮機８５ａによって天然ガスハイドレートの生成圧力に
まで加圧され、ガス配管８１ａを通じてガス貯蔵部１９
に供給されて原料として再利用される。比較的低圧の天
然ガスは、バッファタンク８４ｂに一時的に保持される
ことにより均圧化され、圧縮機８５ｂによって所定の圧
力にまで加圧され、発電設備８２に具備される各種内燃
機関やボイラに燃料として供給される。
８４ａに一時的に保持されることにより均圧化され、圧
縮機８５ａによって天然ガスハイドレートの生成圧力に
まで加圧され、ガス配管８１ａを通じてガス貯蔵部１９
に供給されて原料として再利用される。比較的低圧の天
然ガスは、バッファタンク８４ｂに一時的に保持される
ことにより均圧化され、圧縮機８５ｂによって所定の圧
力にまで加圧され、発電設備８２に具備される各種内燃
機関やボイラに燃料として供給される。
【０１２８】大気圧まで減圧された天然ガスハイドレー
トは、減圧装置１５から取り出され、ハイドレート配管
８６を通じて加圧プレス型成形装置１６に送り込まれて
成形固化される。
トは、減圧装置１５から取り出され、ハイドレート配管
８６を通じて加圧プレス型成形装置１６に送り込まれて
成形固化される。
【０１２９】上記生成プラントでは、生成された天然ガ
スハイドレート中に、冷却、減圧の工程を経た後であっ
ても粒子間に高圧のガスが充満している。例えば、生成
圧力に等しい５０ｋｇ／ｃｍ2に加圧された１ｍ3の天然
ガスハイドレートには、全容積の約３０％に当たる空隙
が存在しており、これを大気圧にまで減圧したとする
と、空隙に存在していたガス量は１５ｍ3（大気圧）、
ハイドレート中に貯蔵されているガス量は１１９ｍ
3（大気圧）となる。そして、空隙に存在していた天然
ガスが全て散逸すると、全ガス量の約１１％が失われる
ことになる。
スハイドレート中に、冷却、減圧の工程を経た後であっ
ても粒子間に高圧のガスが充満している。例えば、生成
圧力に等しい５０ｋｇ／ｃｍ2に加圧された１ｍ3の天然
ガスハイドレートには、全容積の約３０％に当たる空隙
が存在しており、これを大気圧にまで減圧したとする
と、空隙に存在していたガス量は１５ｍ3（大気圧）、
ハイドレート中に貯蔵されているガス量は１１９ｍ
3（大気圧）となる。そして、空隙に存在していた天然
ガスが全て散逸すると、全ガス量の約１１％が失われる
ことになる。
【０１３０】上記の生成システムによれば、減圧の過程
で天然ガスハイドレートから放出される天然ガスを回収
し、回収した天然ガスを原料として再利用することによ
り、システム全体として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。また、回収した天然ガス
を内燃機関やボイラ等の燃料として利用することによ
り、エネルギーの無駄のない利用が可能になる。これ以
外に、燃料としてではなく、タービンの駆動ガスとして
利用することも可能である。
で天然ガスハイドレートから放出される天然ガスを回収
し、回収した天然ガスを原料として再利用することによ
り、システム全体として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。また、回収した天然ガス
を内燃機関やボイラ等の燃料として利用することによ
り、エネルギーの無駄のない利用が可能になる。これ以
外に、燃料としてではなく、タービンの駆動ガスとして
利用することも可能である。
【０１３１】ところで、本実施形態においては天然ガス
の回収系統を２つ設け、一方を比較的高圧のガス回収に
当て、他方を低圧のガス回収に当てているが、用途によ
ればこれらを１系統に統合しても構わない。また、各系
統にはバッファタンクを設けて天然ガスの均圧化を図っ
ているが、回収されるガス圧が安定していればこれらを
設ける必要はない。さらに、減圧容器８０から回収され
るガス圧で十分に利用できる用途については圧縮機を稼
働させる必要はない。
の回収系統を２つ設け、一方を比較的高圧のガス回収に
当て、他方を低圧のガス回収に当てているが、用途によ
ればこれらを１系統に統合しても構わない。また、各系
統にはバッファタンクを設けて天然ガスの均圧化を図っ
ているが、回収されるガス圧が安定していればこれらを
設ける必要はない。さらに、減圧容器８０から回収され
るガス圧で十分に利用できる用途については圧縮機を稼
働させる必要はない。
【０１３２】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。天然ガスハ
イドレートの生成システムの具体的な装置構成を図１３
に示す。本実施形態の減圧装置１５は、天然ガスハイド
レートを一時的に保持する減圧容器１００と、減圧容器
１００から天然ガスを排出する排気管１０１とを備え、
冷却装置としての機能も与えられている。排気管１０１
には、減圧容器１００からの天然ガスの排出を断続する
バルブ１０２が設けられている。減圧容器１００は、ハ
イドレート配管１０３を介して後段の加圧プレス型成形
装置１６に接続されている。ハイドレート配管１０３に
は、天然ガスハイドレートの導通を断続するバルブ１０
４が設けられている。
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。天然ガスハ
イドレートの生成システムの具体的な装置構成を図１３
に示す。本実施形態の減圧装置１５は、天然ガスハイド
レートを一時的に保持する減圧容器１００と、減圧容器
１００から天然ガスを排出する排気管１０１とを備え、
冷却装置としての機能も与えられている。排気管１０１
には、減圧容器１００からの天然ガスの排出を断続する
バルブ１０２が設けられている。減圧容器１００は、ハ
イドレート配管１０３を介して後段の加圧プレス型成形
装置１６に接続されている。ハイドレート配管１０３に
は、天然ガスハイドレートの導通を断続するバルブ１０
４が設けられている。
【０１３３】上記のように構成された減圧装置１５にお
いては、スクリューコンベア型冷却装置１４によって生
成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）を保ちながら氷点以
下の低温（例えば−１５℃）にまで冷却された天然ガス
ハイドレートが送り込まれると、ハイドレート配管６３
のバルブ６４を開き、ハイドレート配管１００のバルブ
１０１を閉じて天然ガスハイドレートを受け入れる。減
圧容器１００には天然ガスハイドレートが蓄積していく
ので、ある程度の量に達したらバルブ６４を閉じ、排気
管１０１のバルブ１０２を開いて減圧容器１００内部の
天然ガスハイドレートを大気圧まで減圧する。減圧容器
１００内部の天然ガスハイドレートは、減圧の過程で一
部が分解して天然ガスを発生させるが、このとき、分解
に伴う分解熱により、残りの天然ガスハイドレートが所
定の温度（例えば−２０℃）にまでさらに冷却される。
いては、スクリューコンベア型冷却装置１４によって生
成圧力（例えば５０ｋｇ／ｃｍ2）を保ちながら氷点以
下の低温（例えば−１５℃）にまで冷却された天然ガス
ハイドレートが送り込まれると、ハイドレート配管６３
のバルブ６４を開き、ハイドレート配管１００のバルブ
１０１を閉じて天然ガスハイドレートを受け入れる。減
圧容器１００には天然ガスハイドレートが蓄積していく
ので、ある程度の量に達したらバルブ６４を閉じ、排気
管１０１のバルブ１０２を開いて減圧容器１００内部の
天然ガスハイドレートを大気圧まで減圧する。減圧容器
１００内部の天然ガスハイドレートは、減圧の過程で一
部が分解して天然ガスを発生させるが、このとき、分解
に伴う分解熱により、残りの天然ガスハイドレートが所
定の温度（例えば−２０℃）にまでさらに冷却される。
【０１３４】ここで、天然ガスの主成分であるメタンの
水和物すなわちメタンハイドレートについて考えると、
１ｍｏｌのメタンハイドレートが大気圧下０℃の状態か
ら１％分解したときに下がる温度は２．０４℃、２．５
％分解したときに下がる温度は５．１０℃ほどである。
つまり、減圧容器１００において上記のように５℃程度
の冷却を実現するには、減圧容器１００に投入された天
然ガスハイドレートの約５２．５％を分解させればよ
い。なお、引き続き分解を行わせればさらなる冷却が可
能であるが、分解量が多くなると回収できる天然ガスハ
イドレートの量が少なくなるので、適切な時期に分解を
停止させる必要があることはいうまでもない。分解によ
って発生した天然ガスは排気管１０１を通じて減圧容器
１００から排出されるので、必要であれば上記第１０の
実施形態にて説明した手段で回収し再利用する。
水和物すなわちメタンハイドレートについて考えると、
１ｍｏｌのメタンハイドレートが大気圧下０℃の状態か
ら１％分解したときに下がる温度は２．０４℃、２．５
％分解したときに下がる温度は５．１０℃ほどである。
つまり、減圧容器１００において上記のように５℃程度
の冷却を実現するには、減圧容器１００に投入された天
然ガスハイドレートの約５２．５％を分解させればよ
い。なお、引き続き分解を行わせればさらなる冷却が可
能であるが、分解量が多くなると回収できる天然ガスハ
イドレートの量が少なくなるので、適切な時期に分解を
停止させる必要があることはいうまでもない。分解によ
って発生した天然ガスは排気管１０１を通じて減圧容器
１００から排出されるので、必要であれば上記第１０の
実施形態にて説明した手段で回収し再利用する。
【０１３５】所定の温度になるまで冷却されるとともに
大気圧まで減圧された天然ガスハイドレートは、減圧装
置１５から取り出され、ハイドレート配管１０３を通じ
て加圧プレス型成形装置１６に送り込まれて成形固化さ
れる。
大気圧まで減圧された天然ガスハイドレートは、減圧装
置１５から取り出され、ハイドレート配管１０３を通じ
て加圧プレス型成形装置１６に送り込まれて成形固化さ
れる。
【０１３６】上記の生成システムによれば、天然ガスハ
イドレートを減圧する過程で一部を分解させ、その分解
熱を利用することにより、冷却のための設備を設けなく
ても、残りの天然ガスハイドレートを冷却することがで
きる。また、減圧工程においても冷却を行うことによ
り、スクリューコンベア型冷却装置１４の負担が少なく
なるので、冷却設備を小型化して設備コストを削減する
ことも可能である。
イドレートを減圧する過程で一部を分解させ、その分解
熱を利用することにより、冷却のための設備を設けなく
ても、残りの天然ガスハイドレートを冷却することがで
きる。また、減圧工程においても冷却を行うことによ
り、スクリューコンベア型冷却装置１４の負担が少なく
なるので、冷却設備を小型化して設備コストを削減する
ことも可能である。
【０１３７】本発明に係る第１２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。天然ガスハ
イドレートの生成システムの具体的な装置構成を図１４
に示す。本実施形態のスクリューコンベア型冷却装置１
４は、円筒形の容器体１１０の内部に、複数のスクリュ
ーコンベア１１１が離間して配置された構造となってい
る。図１５、図１６にも示すように、容器体１１０の先
端には、２軸スクリュー型脱水装置１３において水和脱
水された天然ガスハイドレートを各スクリューコンベア
１１１に取り入れる取入口１１０ｂが設けられている。
取入口１１０ｂには、上述したハイドレート配管５４が
接続されている。
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。天然ガスハ
イドレートの生成システムの具体的な装置構成を図１４
に示す。本実施形態のスクリューコンベア型冷却装置１
４は、円筒形の容器体１１０の内部に、複数のスクリュ
ーコンベア１１１が離間して配置された構造となってい
る。図１５、図１６にも示すように、容器体１１０の先
端には、２軸スクリュー型脱水装置１３において水和脱
水された天然ガスハイドレートを各スクリューコンベア
１１１に取り入れる取入口１１０ｂが設けられている。
取入口１１０ｂには、上述したハイドレート配管５４が
接続されている。
【０１３８】スクリューコンベア１１１は、取入口１１
０ｂから導入された天然ガスハイドレートの搬送路を形
成する断面円形の搬送管（配管）１１２と、側面に螺旋
状の突条部１１３ａを有し搬送管１１２の内部に配置さ
れた軸体１１３とを備え、搬送管１１２に導入された天
然ガスハイドレートを軸体１１３の回転によって軸方向
に搬送するものである。軸体１１３は、突条部１１３ａ
を搬送管１１２の内面に近接させて配置されるととも
に、自らの軸線を中心として所定方向に回転可能に支持
されており、駆動部１１４によって回転駆動される。容
器体１１０の内部には、上記構造のスクリューコンベア
１１１が、左右２列、上下２段の計４基配設されてい
る。
０ｂから導入された天然ガスハイドレートの搬送路を形
成する断面円形の搬送管（配管）１１２と、側面に螺旋
状の突条部１１３ａを有し搬送管１１２の内部に配置さ
れた軸体１１３とを備え、搬送管１１２に導入された天
然ガスハイドレートを軸体１１３の回転によって軸方向
に搬送するものである。軸体１１３は、突条部１１３ａ
を搬送管１１２の内面に近接させて配置されるととも
に、自らの軸線を中心として所定方向に回転可能に支持
されており、駆動部１１４によって回転駆動される。容
器体１１０の内部には、上記構造のスクリューコンベア
１１１が、左右２列、上下２段の計４基配設されてい
る。
【０１３９】容器体１１０の終端には、軸体１１３の回
転によって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り
出す取出口１１０ｃが設けられている。取出口１１０ｃ
はハイドレート配管１１５を介して後段のバルブ切替型
減圧装置１５に接続されている。
転によって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り
出す取出口１１０ｃが設けられている。取出口１１０ｃ
はハイドレート配管１１５を介して後段のバルブ切替型
減圧装置１５に接続されている。
【０１４０】容器体１１０の内部は、容器体１１０と搬
送管１１２とによって区画された二重構造となってお
り、容器体１１０の内面と搬送管１１２の外側面との間
には冷媒を導通する空間１１０ａが画成されている。そ
して、取入口１１０ｂに近い容器体１１０の下部には、
空間１１０ａに冷媒を導入する冷媒入口１１０ｆが設け
られ、取入口１１０ｂに近い容器体１１０の上部には、
空間１１０ａから冷媒を導出する冷媒出口１１０ｇが設
けられている。
送管１１２とによって区画された二重構造となってお
り、容器体１１０の内面と搬送管１１２の外側面との間
には冷媒を導通する空間１１０ａが画成されている。そ
して、取入口１１０ｂに近い容器体１１０の下部には、
空間１１０ａに冷媒を導入する冷媒入口１１０ｆが設け
られ、取入口１１０ｂに近い容器体１１０の上部には、
空間１１０ａから冷媒を導出する冷媒出口１１０ｇが設
けられている。
【０１４１】冷媒入口１１０ｆと冷媒出口１１０ｇとの
間には冷媒配管１１６が接続されており、この冷媒配管
１１６には冷媒昇圧機１１７および熱交換器１１８が設
けられている。冷媒配管１１６を循環して天然ガスハイ
ドレートと熱交換する冷媒にはアンモニアが使用されて
いる。
間には冷媒配管１１６が接続されており、この冷媒配管
１１６には冷媒昇圧機１１７および熱交換器１１８が設
けられている。冷媒配管１１６を循環して天然ガスハイ
ドレートと熱交換する冷媒にはアンモニアが使用されて
いる。
【０１４２】上記のように構成されたスクリューコンベ
ア型冷却装置１４においては、２軸スクリュー型脱水装
置１３から送り込まれた天然ガスハイドレートが、取入
口１１０ｂを通じて容器体１１０に収容されて各スクリ
ューコンベア１１１に振り分けられ、軸体１１３の回転
によって軸方向に搬送される過程で、空間１１０ａに導
入された液相の冷媒によって冷却される。このとき、冷
媒は天然ガスハイドレートと熱交換して天然ガスハイド
レートから多量の熱を奪い、自らは気相に変化して空間
１１０ａから導出される。冷媒の気化潜熱により氷点以
下の低温になるまで冷却された天然ガスハイドレート
は、取出口１１０ｃを通じてスクリューコンベア型冷却
装置１４から取り出され、ハイドレート配管１１５を通
じてバルブ切替型減圧装置１５に送り込まれる。
ア型冷却装置１４においては、２軸スクリュー型脱水装
置１３から送り込まれた天然ガスハイドレートが、取入
口１１０ｂを通じて容器体１１０に収容されて各スクリ
ューコンベア１１１に振り分けられ、軸体１１３の回転
によって軸方向に搬送される過程で、空間１１０ａに導
入された液相の冷媒によって冷却される。このとき、冷
媒は天然ガスハイドレートと熱交換して天然ガスハイド
レートから多量の熱を奪い、自らは気相に変化して空間
１１０ａから導出される。冷媒の気化潜熱により氷点以
下の低温になるまで冷却された天然ガスハイドレート
は、取出口１１０ｃを通じてスクリューコンベア型冷却
装置１４から取り出され、ハイドレート配管１１５を通
じてバルブ切替型減圧装置１５に送り込まれる。
【０１４３】上記の生成システムによれば、スクリュー
コンベア型冷却装置１４における冷却工程で、冷媒の気
化潜熱を利用して天然ガスハイドレートから多量の熱を
奪うので、冷却効率が格段に向上する。また、冷媒が導
入される容器体１１０の内部にスクリューコンベア１１
１を複数配設することにより、天然ガスハイドレートと
冷媒との熱交換面積に相当する搬送管１１２の側面積
が、第１の実施形態と比較して格段に大きくなるので、
熱交換の効率がさらに高まる。
コンベア型冷却装置１４における冷却工程で、冷媒の気
化潜熱を利用して天然ガスハイドレートから多量の熱を
奪うので、冷却効率が格段に向上する。また、冷媒が導
入される容器体１１０の内部にスクリューコンベア１１
１を複数配設することにより、天然ガスハイドレートと
冷媒との熱交換面積に相当する搬送管１１２の側面積
が、第１の実施形態と比較して格段に大きくなるので、
熱交換の効率がさらに高まる。
【０１４４】しかも、空間１１０ａでは、導入された冷
媒が気化して浮上することにより、気相の冷媒から液相
の冷媒への更新が絶えず起こって搬送管１１２の周囲に
は常に液相の冷媒が存在することになるので、天然ガス
ハイドレートと冷媒との熱交換が絶えることなく起こっ
て冷却が促進される。また、下層の搬送管１１２の周囲
で気化した冷媒が、上層の搬送管１１２の間を漂いなが
ら浮上することにより、液相状態の冷媒が撹拌されるの
で、これによっても天然ガスハイドレートと冷媒との熱
交換が促進される。
媒が気化して浮上することにより、気相の冷媒から液相
の冷媒への更新が絶えず起こって搬送管１１２の周囲に
は常に液相の冷媒が存在することになるので、天然ガス
ハイドレートと冷媒との熱交換が絶えることなく起こっ
て冷却が促進される。また、下層の搬送管１１２の周囲
で気化した冷媒が、上層の搬送管１１２の間を漂いなが
ら浮上することにより、液相状態の冷媒が撹拌されるの
で、これによっても天然ガスハイドレートと冷媒との熱
交換が促進される。
【０１４５】したがって、上記の生成システムによれ
ば、脱水を終えた天然ガスハイドレートを効率よく冷却
することができ、冷却のために多くのエネルギーを浪費
することがない。また、冷却装置自体を小型化すること
ができ、設備コストの削減が図れる。
ば、脱水を終えた天然ガスハイドレートを効率よく冷却
することができ、冷却のために多くのエネルギーを浪費
することがない。また、冷却装置自体を小型化すること
ができ、設備コストの削減が図れる。
【０１４６】ところで、上記実施形態においては冷媒に
アンモニアを採用しているが、その他にプロパン、プロ
ピレン、また、これらの混合物等、アンモニアと同様に
天然ガスハイドレートと熱交換して気化する性質をもつ
ものであればどういった媒体を使用しても構わない。
アンモニアを採用しているが、その他にプロパン、プロ
ピレン、また、これらの混合物等、アンモニアと同様に
天然ガスハイドレートと熱交換して気化する性質をもつ
ものであればどういった媒体を使用しても構わない。
【０１４７】また、スクリューコンベア１１１を複数設
けることで天然ガスハイドレートと冷媒との熱交換面積
が拡大されているので、条件によっては上記のように天
然ガスハイドレートと熱交換して気化する性質をもつ冷
媒を使用しなくても十分な冷却を行うことが可能であ
る。
けることで天然ガスハイドレートと冷媒との熱交換面積
が拡大されているので、条件によっては上記のように天
然ガスハイドレートと熱交換して気化する性質をもつ冷
媒を使用しなくても十分な冷却を行うことが可能であ
る。
【０１４８】上記実施形態においては、４基のスクリュ
ーコンベア１１１を左右２列、上下２段に配置したが、
スクリューコンベア１１１の数は４基に限らない。ま
た、それらの配置についても縦横の正方配列、千鳥配
列、まったくランダムな配列等、多様な配置が可能であ
る。
ーコンベア１１１を左右２列、上下２段に配置したが、
スクリューコンベア１１１の数は４基に限らない。ま
た、それらの配置についても縦横の正方配列、千鳥配
列、まったくランダムな配列等、多様な配置が可能であ
る。
【０１４９】以上説明した第１から第１２までの実施形
態の構成はいずれも単独でしか成立し得ないものではな
く、それぞれを組み合わせて多様な生成システムを構築
することが可能である。一例として、第１３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。
図１７は本発明に係る天然ガスハイドレートの生成シス
テムのプロセスを示すブロック図である。本実施形態に
おいては、天然ガスを水和脱水工程と生成工程の間で循
環しつつ、未反応ガス成分をパージすることにより、水
和脱水工程と生成工程に供される天然ガスの流量組成を
天然ガスハイドレート生成に適した値にすることが可能
となる。また、パージされた天然ガスはガスタービン１
０、続いて内燃機関９の順に続けて供されることによ
り、それのもつエネルギーを有効に利用することができ
る。
態の構成はいずれも単独でしか成立し得ないものではな
く、それぞれを組み合わせて多様な生成システムを構築
することが可能である。一例として、第１３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。
図１７は本発明に係る天然ガスハイドレートの生成シス
テムのプロセスを示すブロック図である。本実施形態に
おいては、天然ガスを水和脱水工程と生成工程の間で循
環しつつ、未反応ガス成分をパージすることにより、水
和脱水工程と生成工程に供される天然ガスの流量組成を
天然ガスハイドレート生成に適した値にすることが可能
となる。また、パージされた天然ガスはガスタービン１
０、続いて内燃機関９の順に続けて供されることによ
り、それのもつエネルギーを有効に利用することができ
る。
【０１５０】
【発明の効果】本発明よれば、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、水を凍
らせることなく天然ガスハイドレートを生成し、生成さ
れた天然ガスハイドレートを物理的に脱水し、さらにこ
の物理脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイ
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、これを氷点よりも低温
にまで冷却し、残存する水（氷）の中に凍りづけにした
のち減圧することで、より含水率の低い天然ガスハイド
レートが得られる。したがって、天然ガスハイドレート
の貯蔵や輸送にかかるコストを削減することができる。
りも高温、かつ大気圧よりも高圧下で反応させ、水を凍
らせることなく天然ガスハイドレートを生成し、生成さ
れた天然ガスハイドレートを物理的に脱水し、さらにこ
の物理脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイ
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、これを氷点よりも低温
にまで冷却し、残存する水（氷）の中に凍りづけにした
のち減圧することで、より含水率の低い天然ガスハイド
レートが得られる。したがって、天然ガスハイドレート
の貯蔵や輸送にかかるコストを削減することができる。
【０１５１】本発明によれば、天然ガスハイドレートを
生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガス
ハイドレートから放出される天然ガスを、原料として再
利用したり、内燃機関やボイラ等の燃料として利用した
り、タービンの駆動ガスとして利用したりすることによ
り、システム全体として天然ガスハイドレートの生成効
率が向上する。
生成した後に残る未反応ガスや、減圧の過程で天然ガス
ハイドレートから放出される天然ガスを、原料として再
利用したり、内燃機関やボイラ等の燃料として利用した
り、タービンの駆動ガスとして利用したりすることによ
り、システム全体として天然ガスハイドレートの生成効
率が向上する。
【０１５２】本発明によれば、減圧の過程で分解する一
部のガスハイドレートの分解熱を利用することにより、
冷却のための設備を設けなくても、残りのガスハイドレ
ートを冷却することが可能なので、エネルギーの消費量
を抑えてガスハイドレートを効率よく生成することがで
きる。
部のガスハイドレートの分解熱を利用することにより、
冷却のための設備を設けなくても、残りのガスハイドレ
ートを冷却することが可能なので、エネルギーの消費量
を抑えてガスハイドレートを効率よく生成することがで
きる。
【０１５３】本発明によれば、冷媒の気化潜熱を利用し
てガスハイドレートから多量の熱を奪うことにより、少
ない冷媒量でも効率よく冷却が行えるので、冷却装置を
小型化して設備コストの削減が可能である。
てガスハイドレートから多量の熱を奪うことにより、少
ない冷媒量でも効率よく冷却が行えるので、冷却装置を
小型化して設備コストの削減が可能である。
【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の生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
【図２】 図１の生成システムの具体的な装置構成を示
す図である。
す図である。
【図３】 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の生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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３の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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４の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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５の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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６の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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７の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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８の実施形態を示す図であっ
て、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセスを
示すブロック図である。
て、天然ガスハイドレートの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９の実施形態を示す図であ
って、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセス
を示すブロック図である。
って、天然ガスハイドレートの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１０の実施形態を示す図で
あって、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。
あって、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。
【図１２】 図１１の生成システムの具体的な装置構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】 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の生成システムの具体的
な装置構成を示す図である。
あって、天然ガスハイドレートの生成システムの具体的
な装置構成を示す図である。
【図１４】 本発明に係る第１２の実施形態を示す図で
あって、天然ガスハイドレートの生成システムの具体的
な装置構成を示す図である。
あって、天然ガスハイドレートの生成システムの具体的
な装置構成を示す図である。
【図１５】 図１４のスクリューコンベア型冷却装置１
４の具体的な装置構成を示す図である。
４の具体的な装置構成を示す図である。
【図１６】 図１５のXVI-XVI線矢視断面図である。
【図１７】 本発明に係る第１３の実施形態を示す図で
あって、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。
あって、天然ガスハイドレートの生成システムのプロセ
スを示すブロック図である。
【図１８】 ハイドレートの生成平衡線図である。
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 成形手段
７ 水冷却手段
８ 天然ガス冷却手段
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０７Ｃ 9/04 Ｃ０７Ｃ 9/06
9/06 9/08
9/08 Ｃ１０Ｌ 3/00 Ａ
Ｃ１０Ｌ 3/10 Ｂ
(72)発明者 伊東 勝夫
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
(72)発明者 近藤 雄一
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
(72)発明者 長安 弘貢
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 渡部 正治
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 江間 晴彦
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 吉川 孝三
兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号
高菱エンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AA04 AB44 AC93 AD17
AD33 BB31 BC10 BC11 BC51
BC52 BD10 BD33 BD42 BD52
BD70 BD82 BD84 BE60
Claims (39)
- 【請求項１】 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
を生成する生成工程と、 生成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水する物
理脱水工程と、 該物理脱水工程もしくは脱水後において天然ガスハイド
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工程と、 生成された天然ガスハイドレートを冷却する冷却工程
と、 冷却された天然ガスハイドレートを大気圧下に減圧する
減圧工程とを備えることを特徴とする天然ガスハイドレ
ートの生成方法。 - 【請求項２】 前記天然ガスハイドレートを成形固化す
る工程を備え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。 - 【請求項３】 前記脱水によって分離された水を前記生
成工程に戻すことを特徴とする請求項１または２記載の
天然ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項４】 前記水を前記生成工程に戻す前に冷却す
ることを特徴とする請求項３記載の天然ガスハイドレー
トの生成方法。 - 【請求項５】 前記水和脱水工程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前記生成工
程に導くことを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の天然ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項６】 前記天然ガスを前記水和脱水工程への導
入前、または前記生成工程への導入前に冷却することを
特徴とする請求項５記載の天然ガスハイドレートの生成
方法。 - 【請求項７】 前記生成工程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前記水和脱水工
程に導くことを特徴とする請求項５または６記載の天然
ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項８】 前記生成工程もしくは水和脱水工程にお
いて天然ガスハイドレートを生成した後に残る未反応ガ
スを除去することを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６または７記載の天然ガスハイドレートの生成方
法。 - 【請求項９】 前記未反応ガスを燃料として利用するこ
とを特徴とする請求項８記載の天然ガスハイドレートの
生成方法。 - 【請求項１０】 前記未反応ガスをタービンの駆動ガス
として利用することを特徴とする請求項８または９記載
の天然ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項１１】 前記減圧工程において前記天然ガスハ
イドレートから放出される天然ガスを回収することを特
徴とする請求項１ないし１０のいずれか記載の天然ガス
ハイドレートの生成方法。 - 【請求項１２】 前記回収された天然ガスを天然ガスハ
イドレートの原料として再利用することを特徴とする請
求項１１記載の天然ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項１３】 前記回収された天然ガスを燃料として
利用することを特徴とする請求項１１または１２記載の
天然ガスハイドレートの生成方法。 - 【請求項１４】 前記回収された天然ガスをタービンの
駆動ガスとして利用することを特徴とする請求項１１な
いし１３のいずれか記載の天然ガスハイドレートの生成
方法。 - 【請求項１５】 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と、 生成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水する物
理脱水手段と、 前記脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイド
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と、 生成された天然ガスハイドレートを冷却する冷却手段
と、 冷却された天然ガスハイドレートを大気圧下に減圧する
減圧手段とを備えることを特徴とする天然ガスハイドレ
ート生成システム。 - 【請求項１６】 前記天然ガスハイドレートを成形固化
する成形手段を備えることを特徴とする請求項１５記載
の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項１７】 前記脱水によって分離された水を前記
生成手段に戻すことを特徴とする請求項１５または１６
記載の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項１８】 前記分離された水を前記生成手段に戻
す前に冷却する水冷却手段を備えることを特徴とする請
求項１７記載の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項１９】 前記水和脱水手段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前記生成
手段に導くことを特徴とする請求項１５、１６、１７ま
たは１８記載の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項２０】 前記天然ガスを前記水和脱水手段への
導入前、または前記生成手段への導入前に冷却する天然
ガス冷却手段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生成システム。 - 【請求項２１】 前記生成手段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前記水和脱水
手段に導くことを特徴とする請求項１９または２０記載
の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項２２】 前記生成手段もしくは水和脱水工程に
おいて天然ガスハイドレートを生成した後に残る未反応
ガスを除去することを特徴とする請求項１５、１６、１
７、１８、１９、２０または２１記載の天然ガスハイド
レート生成システム。 - 【請求項２３】 前記未反応ガスを燃料として利用する
ことを特徴とする請求項２２記載の天然ガスハイドレー
ト生成システム。 - 【請求項２４】 前記未反応ガスをタービンの駆動ガス
として利用することを特徴とする請求項２２または２３
記載の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項２５】 前記減圧手段において減圧された天然
ガスハイドレートから放出される天然ガスを回収するこ
とを特徴とする請求項１５ないし２４のいずれか記載の
天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項２６】 前記回収された天然ガスを加圧する圧
縮機を備えることを特徴とする請求項２５記載の天然ガ
スハイドレート生成システム。 - 【請求項２７】 前記回収された天然ガスを一時的に保
持するバッファタンクを備えることを特徴とする請求項
２５または２６記載の天然ガスハイドレート生成システ
ム。 - 【請求項２８】 前記回収された天然ガスを天然ガスハ
イドレートの原料として再利用することを特徴とする請
求項２５ないし２７のいずれか記載の天然ガスハイドレ
ート生成システム。 - 【請求項２９】 前記回収された天然ガスを燃料として
利用することを特徴とする請求項２５ないし２８のいず
れか記載の天然ガスハイドレート生成システム。 - 【請求項３０】 前記回収された天然ガス天然ガスをタ
ービンの駆動ガスとして利用することを特徴とする請求
項２５ないし２９のいずれか記載の天然ガスハイドレー
ト生成システム。 - 【請求項３１】 ガスハイドレートを減圧する過程で該
ガスハイドレートの一部を分解させ、その分解熱によっ
て残りのガスハイドレートを冷却することを特徴とする
ガスハイドレートの冷却方法。 - 【請求項３２】 ガスハイドレートを一時的に保持する
減圧容器と、該減圧容器の内部で前記ガスハイドレート
の一部が分解することにより発生したガスを排出する排
気路とを備えることを特徴とするガスハイドレート冷却
装置。 - 【請求項３３】 ガスハイドレートを冷媒と熱交換させ
て冷却するガスハイドレートの冷却方法であって、前記
冷媒を、前記ガスハイドレートとの熱の授受により気化
させることを特徴とするガスハイドレートの冷却方法。 - 【請求項３４】 ガスハイドレートを搬送する搬送路
と、該搬送路に隣接するも該搬送路とは区切られた空間
とを有し、該空間に、前記搬送路に在るガスハイドレー
トと熱交換して該ガスハイドレートを冷却し自らは気化
する冷媒を導入することを特徴とするガスハイドレート
冷却装置。 - 【請求項３５】 前記空間に、前記搬送路を画成する配
管が複数設けられていることを特徴とする請求項３４記
載のガスハイドレート冷却装置。 - 【請求項３６】 前記配管が上下方向に階層的に配設さ
れていることを特徴とする請求項３５記載のガスハイド
レート冷却装置。 - 【請求項３７】 前記配管の内側に、側面に螺旋状の突
条部を有し自ら回転することで該突条部に沿って軸方向
に前記ガスハイドレートを押し出す軸体が配設されてい
ることを特徴とする請求項３５または３６記載のガスハ
イドレート冷却装置。 - 【請求項３８】 ガスハイドレートを搬送する搬送路
と、該搬送路に隣接するも該搬送路とは区切られた空間
とを有し、該空間に、前記搬送路に在るガスハイドレー
トと熱交換して該ガスハイドレートを冷却する冷媒を導
入することを特徴とするガスハイドレート冷却装置であ
って、 前記空間に、前記搬送路を画成する配管が複数設けられ
ていることを特徴とするガスハイドレート冷却装置。 - 【請求項３９】 原料ガスと水とを反応させることによ
って生成されるガスハイドレートを成形固化することを
特徴とするガスハイドレート成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127240A JP2003105362A (ja) | 2001-07-24 | 2002-04-26 | 天然ガスハイドレートの生成方法および生成システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-222739 | 2001-07-24 | ||
| JP2001222739 | 2001-07-24 | ||
| JP2002127240A JP2003105362A (ja) | 2001-07-24 | 2002-04-26 | 天然ガスハイドレートの生成方法および生成システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105362A true JP2003105362A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=26619159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002127240A Withdrawn JP2003105362A (ja) | 2001-07-24 | 2002-04-26 | 天然ガスハイドレートの生成方法および生成システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105362A (ja) |
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-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002127240A patent/JP2003105362A/ja not_active Withdrawn
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