JP2003307299A - Hydrate tank device - Google Patents

Hydrate tank device

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JP2003307299A
JP2003307299A JP2002110731A JP2002110731A JP2003307299A JP 2003307299 A JP2003307299 A JP 2003307299A JP 2002110731 A JP2002110731 A JP 2002110731A JP 2002110731 A JP2002110731 A JP 2002110731A JP 2003307299 A JP2003307299 A JP 2003307299A
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JP
Japan
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hydrate
tank
gas
temperature
pressure
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Withdrawn
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JP2002110731A
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Japanese (ja)
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Hiromasa Ito
裕昌 伊藤
Toru Kaneko
徹 金子
Hidetaka Ono
秀隆 小野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrate tank device suitable for hydrating and transporting raw gas. <P>SOLUTION: This device comprises a tank 1 for generating hydrate, a heat exchanger 2 for setting/maintaining a temperature inside the tank 1 at one of conditions for generating hydrate, for storing hydrate and for vaporizing hydrate, a raw gas feed part 12 with an open/close valve 11 for feeding raw gas inside the tank 1 for generating hydrate at the time of generating hydrate, a medium feed part 22 with an open/close valve 21 for feeding water W as a medium for generating hydrate inside the tank 1 at the time of generating hydrate, a gas outlet pipe passage with an open/close valve 31 for discharging gas generated inside the tank 1 to outside the tank 1, and a relief valve 40 for relieving gas pressure to outside the tank 1 when the gas pressure inside the tank 1 increases above a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1つのタンクを使
用して、ハイドレートを形成する原料ガス(例えば、メ
タン)と媒質(例えば、水)とのハイドレート生成反応
によってハイドレートを製造し、貯蔵し、そして、それ
を気化させて燃料ガスとして消費先に供給することので
きるハイドレートタンク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses one tank to produce a hydrate by a hydrate-forming reaction between a source gas (eg, methane) forming a hydrate and a medium (eg, water). The present invention relates to a hydrate tank device that can store, store, and vaporize it to supply it to a consumer as fuel gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】メタンなどの天然ガス成分は、寒冷地の
地下などに水和物として大量に分布することが知られて
いる。これらの水和物は、低温高圧の条件下に安定に存
在しているので、次世代の天然ガス源として期待されて
いる。特にメタンの水和物(以下「メタンハイドレー
ト」という)は、水分子が立体状に配列されて構成され
たかごの中にメタン分子が入った包接化合物(クラスレ
ート)の一種で、水和物かご体中のメタンの分子間距離
が高圧充填のガスボンベ中における分子間距離よりも短
く緊密充填状態となっているので、水和状態での貯蔵・
輸送が期待されている。一方で、天然資源に依存するば
かりでなく、メタンハイドレートを効率よく生成しよう
とする研究も進められている。
2. Description of the Related Art It is known that natural gas components such as methane are distributed in large amounts as hydrates in underground areas of cold regions. Since these hydrates stably exist under conditions of low temperature and high pressure, they are expected as a next-generation natural gas source. In particular, methane hydrate (hereinafter referred to as “methane hydrate”) is a type of clathrate compound (clathrate) in which methane molecules are contained in a cage composed of three-dimensionally arranged water molecules. Since the intermolecular distance of methane in the Japanese basket is shorter than the intermolecular distance in the high pressure filled gas cylinder, it is in a tightly packed state.
Transportation is expected. On the other hand, research that not only depends on natural resources but also efficiently produces methane hydrate is under way.

【0003】従来、ハイドレートを生成し、貯蔵し、必
要に応じて気化させる貯蔵装置の例が、特開2001−
165397号公報に記載されている。この貯蔵装置
は、天然ガス供給ラインの一部に付設されるもので、余
剰ガスが発生する状況において天然ガスの一部を減容化
のためにハイドレート化して貯蔵し、ガス使用量が増加
する期間に、ハイドレートを気化させて、ガス供給ライ
ンに戻すというものである。この貯蔵装置によれば、冷
却管と加熱管による温度調節を行うことで、ハイドレー
トを生成することができ、また、ハイドレートをガス化
させることができるので、プラント内でハイドレートを
移動させる必要がなく、プラント構成を単純化すること
ができる利点がある。
[0003] Conventionally, an example of a storage device for generating a hydrate, storing it, and vaporizing it when necessary is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001.
No. 165397. This storage device is attached to a part of the natural gas supply line, and in a situation where surplus gas is generated, part of the natural gas is hydrated and stored to reduce its volume, and the amount of gas used increases. During the period, the hydrate is vaporized and returned to the gas supply line. According to this storage device, hydrate can be generated by controlling the temperature with the cooling pipe and the heating pipe, and the hydrate can be gasified. Therefore, the hydrate is moved within the plant. There is no need, and there is an advantage that the plant configuration can be simplified.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の貯蔵装
置は、消費先にガスを供給するラインの一部に介在され
るものであって、常時、ガスラインに対して接続された
状況で使用され、かつその機能はバッファに限定される
ものである。つまり、常設の固定設備として機能するも
のであり、ハイドレートをそのまま貯蔵装置ごと他の場
所へ輸送することを意図して開発されたものではない。
そのため、ガスの産出地から消費地までメタンガスをハ
イドレート化して輸送することを計画した場合、そのま
ま従来のアイデアをその計画に適用しようとしても、安
全性に問題が出るおそれがあった。
However, the above-mentioned storage device is interposed in a part of a line for supplying gas to a consumer, and is always used in a state where it is connected to the gas line. And its function is limited to buffers. In other words, it functions as a permanent fixed facility, and was not developed with the intention of transporting the hydrate together with the storage device to another place.
Therefore, if it is planned to transport methane gas in a hydrated state from a gas production site to a gas consumption site, there is a risk of safety problems even if the conventional idea is applied to the plan as it is.

【0005】本発明は、上記事情を考慮し、原料ガスを
ハイドレート化して輸送する場合に好適なハイドレート
タンク装置を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a hydrate tank device suitable for transporting a raw material gas in a hydrated state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明のハイド
レートタンク装置は、ハイドレート生成のためのタンク
と、このタンク内部の温度及び圧力を、ハイドレートを
生成するための条件、ハイドレートを貯蔵するための条
件、ハイドレートを気化させるための条件、のいずれか
1つの条件に設定維持する温度圧力条件設定手段とを備
えることを特徴とする。
A hydrate tank device according to a first aspect of the present invention is a tank for hydrate generation, the temperature and pressure inside the tank, the conditions for generating hydrate, and the hydrate. And a temperature and pressure condition setting means for setting and maintaining any one of the condition for storing the gas and the condition for vaporizing the hydrate.

【0007】このハイドレートタンク装置において、ハ
イドレートを生成する場合には、まず、タンク内部の温
度を、温度圧力条件設定手段によってハイドレートを生
成できる条件に設定維持した状態で原料ガス及び媒質を
タンク内に導入する。そして、ハイドレート生成条件を
設定維持することで、原料ガスがハイドレート化する。
所定量のハイドレート化を達成することができたら、タ
ンク内部の温度圧力条件を、貯蔵に適する温度圧力に設
定維持する。これによりタンク自体の搬送が可能になり
(つまり、可搬式タンクとなる)、原料ガスの産出地か
ら消費地へ、ハイドレート化により減容化した状態での
ガスの輸送が可能になる。そして、消費地の近くまでタ
ンクを輸送した後、ハイドレートをガス化して消費地に
供給する場合には、タンク内部の温度を、温度圧力条件
設定手段によって気化条件に設定維持する。そうするこ
とにより、ハイドレートをガス化して消費先に送り出す
ことができる。この場合、タンクから外に出す際にはハ
イドレートの状態ではなくガスの状態で出すので、輸送
時の閉塞等の問題も生じない。
In this hydrate tank device, when producing a hydrate, first, the raw material gas and the medium are kept in a state in which the temperature inside the tank is set and maintained at a condition where the hydrate can be produced by the temperature / pressure condition setting means. Install in the tank. Then, by setting and maintaining the hydrate generation condition, the source gas is hydrated.
When a predetermined amount of hydrate can be achieved, the temperature and pressure conditions inside the tank are set and maintained at a temperature and pressure suitable for storage. As a result, the tank itself can be transported (that is, it becomes a portable tank), and the gas can be transported from the production source of the raw material gas to the consumption location in a state where the volume is reduced by hydration. When the hydrate is gasified and supplied to the consumption area after the tank is transported to the vicinity of the consumption area, the temperature inside the tank is set and maintained at the vaporization condition by the temperature / pressure condition setting means. By doing so, the hydrate can be gasified and sent to the consumer. In this case, when the gas is taken out from the tank, it is taken out in the gas state instead of the hydrate state, so that there is no problem such as blockage during transportation.

【0008】請求項2の発明のハイドレードタンク装置
は、ハイドレート生成時の前記タンク内部にハイドレー
ト生成のための原料ガスを供給する開閉弁付き原料ガス
供給部と、ハイドレート生成時の前記タンク内部にハイ
ドレート生成のための媒質を供給する開閉弁付き媒質供
給部と、前記タンク内部において発生するガスをタンク
外部に取り出す開閉弁付きガス出口管路と、前記タンク
内部のガス圧が所定以上に上昇したときガス圧をタンク
外部に逃がす安全弁とを備えることを特徴とする。
According to another aspect of the hydrate tank apparatus of the present invention, a raw material gas supply unit with an on-off valve for supplying a raw material gas for producing hydrate to the inside of the tank during hydrate production, and the above-mentioned raw gas during hydrate production. A medium supply unit with an on-off valve for supplying a medium for producing hydrate to the inside of the tank, a gas outlet line with an on-off valve for taking out gas generated inside the tank to the outside of the tank, and a gas pressure inside the tank is predetermined. A safety valve is provided to release the gas pressure to the outside of the tank when the pressure rises above.

【0009】このハイドレートタンク装置において、ハ
イドレートを生成する場合には、まず、原料ガス供給部
に原料ガス供給ラインを接続すると共に、媒質供給部に
媒質供給ラインを接続する。そして、タンク内部の温度
を、温度圧力条件設定手段によってハイドレートを生成
できる条件に設定維持した状態で、両供給部の開閉弁を
開いて、原料ガス及び媒質をタンク内に導入する。この
場合、タンク内部の圧力条件は、原料ガスの供給圧によ
って設定することができる。このようにハイドレート生
成条件を設定維持することで、原料ガスがハイドレート
化する。所定量のハイドレート化を達成することができ
たら、前記原料ガス供給部及び媒質供給部の開閉弁を閉
じて、それら供給部を各供給ラインから切り離す。そし
て、次にこの状態を維持するために、タンク内部の温度
圧力条件を、貯蔵に適する温度圧力に設定維持する。こ
れによりタンク自体の搬送が可能になり(つまり、可搬
式タンクとなる)、原料ガスの産出地から消費地へ、ハ
イドレート化により減容化した状態でのガスの輸送が可
能になる。
In the hydrate tank device, when producing a hydrate, first, the raw material gas supply line is connected to the raw material gas supply unit and the medium supply line is connected to the medium supply unit. Then, while the temperature inside the tank is set and maintained by the temperature and pressure condition setting means so that hydrate can be generated, the open / close valves of both supply units are opened to introduce the raw material gas and the medium into the tank. In this case, the pressure condition inside the tank can be set by the supply pressure of the raw material gas. By setting and maintaining the hydrate generation condition in this manner, the source gas is hydrated. When a predetermined amount of hydrate can be achieved, the on-off valves of the raw material gas supply unit and the medium supply unit are closed to disconnect the supply units from each supply line. Then, in order to maintain this state, the temperature and pressure condition inside the tank is set and maintained at a temperature and pressure suitable for storage. As a result, the tank itself can be transported (that is, it becomes a portable tank), and the gas can be transported from the production source of the raw material gas to the consumption location in a state where the volume is reduced by hydration.

【0010】ところで、この貯蔵搬送時に、温度が上昇
するなどして、タンク内部の圧力が必要以上に上昇する
可能性があるが、そのときには安全弁が開いてガス圧を
自動的に逃がすので、タンク内部の圧力が所定以上に上
昇するおそれはなく、常に安全を維持することができ
る。例えば、タンクを空輸や陸上輸送する場合は、短時
間で目的地に到着できるので特に問題を生じるおそれは
ないが、海上輸送する場合は長時間輸送となるので、温
度管理や圧力管理が難しくなり、タンク内部の圧力が過
度に上昇する可能性がある。しかし、本装置の場合は安
全弁が備わっていることにより、規定圧力の限度内でハ
イドレートを安全に貯蔵搬送することができる。従っ
て、タンクの耐圧を低く抑えることができ、コンパクト
で軽量で低コストなタンクの使用が可能になる。
By the way, there is a possibility that the pressure inside the tank will rise more than necessary due to temperature rise during the storage and transportation. At that time, the safety valve opens and the gas pressure is automatically released. There is no risk that the internal pressure will rise above a predetermined level, and safety can always be maintained. For example, when tanks are transported by air or land, there is no danger of problems because they can reach their destinations in a short time, but when they are transported by sea, they are transported for a long time, making temperature and pressure management difficult. , The pressure inside the tank may rise excessively. However, in the case of this device, since the safety valve is provided, the hydrate can be safely stored and transported within the limit of the specified pressure. Therefore, the pressure resistance of the tank can be suppressed to a low level, and a compact, lightweight, and low-cost tank can be used.

【0011】そして、消費地の近くまでタンクを輸送し
た後、ハイドレートをガス化して消費地に供給する場合
には、まず、ガス出口管路にガス送出ラインを接続し
て、同ガス出口管路に備えた開閉弁を開き、タンク内部
の温度を、温度圧力条件設定手段によって気化条件に設
定維持する。そうすることにより、ハイドレートをガス
化して消費先に送り出すことができる。この場合、タン
クから外に出す際にはハイドレートの状態ではなくガス
の状態で出すので、輸送時の閉塞等の問題も生じない。
When the tank is transported to the vicinity of the consuming place and then the hydrate is gasified and supplied to the consuming place, first, a gas delivery line is connected to the gas outlet pipe line and the gas outlet pipe is connected. The on-off valve provided in the passage is opened, and the temperature inside the tank is set and maintained at the vaporization condition by the temperature / pressure condition setting means. By doing so, the hydrate can be gasified and sent to the consumer. In this case, when the gas is taken out from the tank, it is taken out in the gas state instead of the hydrate state, so that there is no problem such as blockage during transportation.

【0012】請求項3の発明は、請求項1または2に記
載のハイドレートタンク装置において、前記安全弁を介
装した管路の先端を、フレアスタックに接続したことを
特徴とする。
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the hydrate tank device according to the first or second aspect, the tip of the pipe line in which the safety valve is interposed is connected to a flare stack.

【0013】この装置では、安全弁を開いて逃がしたガ
スをフレアスタックで燃やすので、安全性を維持するこ
とができる。
In this device, the safety valve is opened and the gas escaped is burned by the flare stack, so that the safety can be maintained.

【0014】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かに記載のハイドレートタンク装置において、前記温度
圧力条件設定手段が、冷媒の流通によりタンク内部の温
度を調節する熱交換器と、該熱交換器に対する冷媒の流
通量または流通させる冷媒の温度を制御する冷媒制御手
段とからなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the hydrate tank device according to any one of the first to third aspects, the temperature / pressure condition setting means is a heat exchanger for adjusting the temperature inside the tank by circulating the refrigerant. And a refrigerant control means for controlling the amount of the refrigerant flowing into the heat exchanger or the temperature of the refrigerant to be circulated.

【0015】この装置では、熱交換器に流す冷媒の流通
量または冷媒の温度をコントロールすることで、タンク
内部の温度を、ハイドレートを生成する温度条件、ハイ
ドレートを貯蔵する温度条件、ハイドレートを気化させ
る温度条件の3つの条件レベルに調整する。従って、簡
単確実にタンク内部の温度コントロールができる。
In this apparatus, the temperature inside the tank is controlled by controlling the flow rate of the refrigerant flowing in the heat exchanger or the temperature of the refrigerant, so that the temperature condition for producing the hydrate, the temperature condition for storing the hydrate, and the hydrate. Are adjusted to three temperature levels of vaporizing temperature. Therefore, the temperature inside the tank can be controlled easily and reliably.

【0016】請求項5の発明は、請求項4に記載のハイ
ドレートタンク装置において、前記ハイドレートを気化
させる際に使用する熱交換器を、タンク上層部またはタ
ンク側壁部の少なくともいずれかに配置したことを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the hydrate tank device according to the fourth aspect, the heat exchanger used for vaporizing the hydrate is arranged in at least one of the tank upper layer portion and the tank side wall portion. It is characterized by having done.

【0017】この装置では、タンク上層部やタンク側壁
部からハイドレートを気化させることができるので、タ
ンク内のハイドレートがガス化途中で崩落するのを防止
することができる。
In this apparatus, since the hydrate can be vaporized from the tank upper layer portion and the tank side wall portion, it is possible to prevent the hydrate in the tank from collapsing during gasification.

【0018】請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれ
かに記載のハイドレートタンク装置において、前記タン
ク内部にて生成したハイドレートの量を検出するハイド
レート生成量検出手段を備えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the hydrate tank device according to any one of the first to fifth aspects, hydrate production amount detecting means for detecting the amount of hydrate produced inside the tank is provided. Is characterized by.

【0019】この装置では、生成したハイドレートの量
を検出できるので、効率よくハイドレートを製造するこ
とができる。なお、検出手段としては、超音波センサ等
のレベル検出手段が使用できる。
Since this apparatus can detect the amount of the generated hydrate, the hydrate can be efficiently manufactured. As the detecting means, a level detecting means such as an ultrasonic sensor can be used.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本発明の実施形態では、ハイドレー
トを形成する原料ガスとしてメタンガスを用いた場合に
ついて説明するが、原料ガスとしては、純粋なメタンガ
スに限るものではなく、少なくともメタンガスを含むガ
スであれば良い。例えば、メタンガスを含む天然ガスで
あっても良い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, the case where methane gas is used as the raw material gas for forming the hydrate will be described, but the raw material gas is not limited to pure methane gas, and any gas containing at least methane gas may be used. For example, natural gas including methane gas may be used.

【0021】図1は実施形態のハイドレートタンク装置
の概略構成図である。図において、1はハイドレート生
成のためのタンクであり、外部に対する断熱構造を備え
ている。2はタンク内部に装備された熱交換器(冷却ジ
ャケットや冷却コイル等)であり、この熱交換器2に
は、必要に応じて冷媒Rが流通させられる。図では冷媒
を流通させる手段や冷媒の温度・流量等をコントロール
する手段は省略してあるが、熱交換器2に冷媒を流通さ
せることにより、タンク1内部の温度を調節することが
できる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the hydrate tank device of the embodiment. In the figure, 1 is a tank for producing hydrate, which is provided with a heat insulating structure for the outside. Reference numeral 2 denotes a heat exchanger (cooling jacket, cooling coil, etc.) equipped inside the tank, and a refrigerant R is circulated in the heat exchanger 2 as necessary. Although a means for circulating the refrigerant and a means for controlling the temperature / flow rate of the refrigerant are omitted in the figure, by circulating the refrigerant through the heat exchanger 2, the temperature inside the tank 1 can be adjusted.

【0022】この熱交換器2と図示しない冷媒制御手段
は温度圧力条件設定手段を構成しており、熱交換器2に
対する冷媒の流通量または流通させる冷媒の温度を制御
することにより、タンク1内部の温度を、ハイドレート
Hを生成するための条件、ハイドレートHを貯蔵するた
めの条件、ハイドレートHを気化させるための条件、の
いずれか1つの条件に設定維持することができる。な
お、ハイドレートHを気化させる際に使用する熱交換器
2は、ガス化途中でハイドレートHが崩落するのを防止
するために、タンク1の上層部またはタンク1の側壁部
の少なくともいずれかに配置するのがよい。
The heat exchanger 2 and a refrigerant control means (not shown) constitute a temperature / pressure condition setting means, and the inside of the tank 1 is controlled by controlling the amount of the refrigerant flowing into the heat exchanger 2 or the temperature of the refrigerant to be circulated. The temperature can be set and maintained at any one of the conditions for generating the hydrate H, the conditions for storing the hydrate H, and the conditions for vaporizing the hydrate H. The heat exchanger 2 used when vaporizing the hydrate H is provided in at least one of the upper layer portion of the tank 1 and the side wall portion of the tank 1 in order to prevent the hydrate H from collapsing during gasification. It is better to place

【0023】タンク1の底部には、ハイドレート生成時
にタンク1の内部にハイドレート生成のための原料ガス
を供給する開閉弁11付き原料ガス供給部12と、ハイ
ドレート生成時にタンク1の内部にハイドレート生成の
ための媒質として水Wを供給する開閉弁21付き媒質供
給部22が設けられている。また、タンク1の天井部に
は、タンク1内部において発生するガスをタンク1外部
に取り出す開閉弁31付きガス出口管路32と、タンク
1内部のガス圧が所定以上に上昇したときガス圧をタン
ク1外部に逃がす安全弁40とが設けられている。安全
弁40を介装した管路の先はフレアスタックに接続され
ている。また、タンク1の上部には、タンク1内で生成
したハイドレートHの量を検出する超音波センサ等のハ
イドレート生成量検出手段50が設けられている。
At the bottom of the tank 1, a raw material gas supply unit 12 with an opening / closing valve 11 for supplying a raw material gas for producing hydrate to the inside of the tank 1 at the time of hydrate production, and a raw material gas supply unit 12 at the inside of the tank 1 at the time of hydrate production. A medium supply unit 22 with an on-off valve 21 that supplies water W as a medium for hydrate generation is provided. In addition, a gas outlet conduit 32 with an opening / closing valve 31 for extracting gas generated inside the tank 1 to the outside of the tank 1 is provided on the ceiling of the tank 1, and a gas pressure when the gas pressure inside the tank 1 rises above a predetermined level. There is provided a safety valve 40 that escapes to the outside of the tank 1. The end of the pipe having the safety valve 40 is connected to the flare stack. Further, on the upper part of the tank 1, a hydrate production amount detecting means 50 such as an ultrasonic sensor for detecting the amount of the hydrate H produced in the tank 1 is provided.

【0024】次に作用を説明する。このハイドレートタ
ンク装置は、1つのタンク1を使用して、ハイドレート
Hの製造と、ハイドレートHの貯蔵と、ハイドレートH
の気化を行うことができるものであり、図2に製造工
程、図3に貯蔵工程、図4にガス化工程を概略的に示し
てある。
Next, the operation will be described. This hydrate tank device uses one tank 1 to produce hydrate H, store hydrate H, and hydrate H.
FIG. 2 schematically shows the manufacturing process, FIG. 3 shows the storage process, and FIG. 4 schematically shows the gasification process.

【0025】図2のハイドレート製造工程を実施する場
合には、まず、原料ガス供給部12に原料ガス供給ライ
ン13を接続すると共に、媒質供給部22に媒質供給ラ
イン23を接続する。そして、熱交換器2に冷媒を流す
ことで、タンク1内部の温度をハイドレート生成条件に
設定維持し、その状態で両供給部12、22の開閉弁1
1、21を開いて、原料ガス及び媒質である水Wをタン
ク内に導入する。この場合、タンク1内部の圧力条件
は、原料ガスの供給圧によって設定する。
In carrying out the hydrate manufacturing process of FIG. 2, first, the source gas supply line 12 is connected to the source gas supply line 13, and the medium supply unit 22 is connected to the medium supply line 23. Then, by flowing the refrigerant through the heat exchanger 2, the temperature inside the tank 1 is set and maintained under the hydrate generation condition, and in that state, the opening / closing valves 1 of both supply units 12 and 22 are maintained.
1, 1 and 21 are opened, and raw material gas and water W as a medium are introduced into the tank. In this case, the pressure condition inside the tank 1 is set by the supply pressure of the raw material gas.

【0026】このようにハイドレート生成条件を設定維
持することにより、原料ガスがハイドレート化する。原
料ガスがメタンガスの場合、温度が0℃のとき2.6M
Pa以上の圧力でハイドレート化する。また、温度が5
℃のとき4.6MPa以上の圧力でハイドレート化す
る。メタンガスは、ハイドレート化により1/100〜
1/170に減容化する。
By setting and maintaining the hydrate generation condition in this manner, the source gas is hydrated. When the source gas is methane gas, 2.6M when the temperature is 0 ° C
Hydrate at a pressure of Pa or higher. Also, the temperature is 5
Hydrate at a pressure of 4.6 MPa or higher at ℃. Methane gas is 1/100 to hydrated
The volume is reduced to 1/170.

【0027】所定量のハイドレート化を達成できたこと
が、ハイドレート生成量検出手段50(図1参照)の信
号によって確認できたら、原料ガス供給部12及び媒質
供給部22の開閉弁11、21を閉じて、それら供給部
12、22を各供給ライン13、23から切り離す。そ
して、次にこの状態を維持するために、図3に示すよう
にタンク1内部の温度を、冷媒の流通条件を調整するこ
とによって、貯蔵に適する温度に設定維持する。この状
態で、タンク1自体の搬送が可能になる。従って、原料
ガスの産出地から消費地へ、ハイドレート化により減容
化した状態でのガスの輸送が可能になる。
When it is confirmed by the signal of the hydrate production amount detecting means 50 (see FIG. 1) that the hydration of a predetermined amount can be achieved, the open / close valves 11 of the raw material gas supply unit 12 and the medium supply unit 22, 21 is closed and the supply parts 12 and 22 are separated from the supply lines 13 and 23. Then, in order to maintain this state, the temperature inside the tank 1 is set and maintained at a temperature suitable for storage by adjusting the flow condition of the refrigerant as shown in FIG. In this state, the tank 1 itself can be transported. Therefore, it becomes possible to transport the gas from the production site of the raw material gas to the consumption site in a state of being reduced in volume by hydration.

【0028】例えば、この貯蔵状態において、何らかの
原因によりタンク1内部の圧力が必要以上に上昇した場
合には、安全弁40が開いて、ガス圧を自動的に逃がし
てフレアスタックで燃やす。従って、タンク1内部の圧
力が許容限度以上に上昇するおそれはなく、常に安全が
維持される。そのため、長時間の海上輸送の際にも、規
定圧力の限度内でハイドレートを安全に貯蔵搬送するこ
とができる。
For example, in this storage state, if the pressure inside the tank 1 rises more than necessary due to some reason, the safety valve 40 opens and the gas pressure is automatically released to burn the flare stack. Therefore, there is no risk that the pressure inside the tank 1 will rise above the allowable limit, and safety will always be maintained. Therefore, the hydrate can be safely stored and transported within the specified pressure limit even during long-time sea transportation.

【0029】そして、消費地の近くまでタンク1を輸送
した後、ハイドレートをガス化して消費地に供給する場
合には、図4に示すように、まず、ガス出口管路32に
ガス送出ライン33を接続して、同ガス出口管路32に
備えた開閉弁31を開き、タンク1内部の温度を、冷媒
の流通条件を調整することによって、気化条件に設定維
持する。そうすることにより、ハイドレートHをガス化
して消費先に送り出すことができる。この場合、タンク
1から外に出す際にはハイドレートの状態ではなくガス
の状態で出すので、輸送時の閉塞等の問題も生じない。
When the tank 1 is transported to the vicinity of the consuming place and then the hydrate is gasified and supplied to the consuming place, first, as shown in FIG. 33 is connected to open the on-off valve 31 provided in the gas outlet conduit 32, and the temperature inside the tank 1 is maintained at the vaporization condition by adjusting the refrigerant circulation condition. By doing so, the hydrate H can be gasified and sent to the consumer. In this case, when the gas is discharged from the tank 1, the gas is discharged in the gas state instead of the hydrate state, so that problems such as blockage during transportation do not occur.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、1つのタンクでハイドレートを生成し、貯蔵
し、気化させることができる。従って、生成、貯蔵、気
化の各工程ごとに異なる複数のタンクを使用する必要が
ない上、工程ごとにハイドレートを輸送する必要もな
く、コンパクトでトラブルの少ない装置を提供すること
ができる。したがって、原料ガスをハイドレート化して
輸送する場合に好適なハイドレートタンク装置を提供す
ることが可能となる。
As described above, according to the invention of claim 1, the hydrate can be produced, stored and vaporized in one tank. Therefore, it is not necessary to use a plurality of different tanks for each process of production, storage, and vaporization, and it is not necessary to transport the hydrate for each process, and it is possible to provide a compact device with less trouble. Therefore, it is possible to provide a hydrate tank device suitable for transporting the raw material gas after hydrating it.

【0031】請求項2の発明によれば、原料ガス供給
部、媒質供給部、ガス出口管路にはそれぞれ開閉弁を設
けているので、必要時以外は開閉弁を閉じることでライ
ンから切り離すことができ、タンク自体の搬送が可能に
なって、原料ガスの産出地から消費地へ、ハイドレート
化により減容化した状態でのガスの輸送が可能になる。
また、安全弁を設けているので、規定圧力の限度内でハ
イドレートを安全に貯蔵搬送することができ、従って、
タンクの耐圧を低く抑えることができて、コンパクトで
軽量で低コストなタンクの使用が可能になる。
According to the second aspect of the present invention, the raw material gas supply section, the medium supply section, and the gas outlet pipeline are each provided with an on-off valve. Therefore, the on-off valve is closed from the line except when necessary. Therefore, the tank itself can be transported, and the gas can be transported from the production source of the raw material gas to the consumption location in a state of being reduced in volume by hydration.
In addition, since the safety valve is provided, the hydrate can be safely stored and transported within the specified pressure limit.
The pressure resistance of the tank can be kept low, and it is possible to use a compact, lightweight, and low-cost tank.

【0032】請求項3の発明によれば、前記安全弁を開
いて逃がしたガスをフレアスタックで燃やすようにして
いるのでので、より安全を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the safety valve is opened so that the escaped gas is burned in the flare stack, so that further safety can be achieved.

【0033】請求項4の発明によれば、熱交換器に流す
冷媒の流通量または冷媒の温度をコントロールすること
で、タンク内部の温度を制御するので、簡単確実な温度
コントロールができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature inside the tank is controlled by controlling the flow rate of the refrigerant flowing in the heat exchanger or the temperature of the refrigerant, so that the temperature can be controlled easily and surely.

【0034】請求項5の発明によれば、タンク上層部や
タンク側壁部からハイドレートを気化させることができ
るので、ガス化途中でハイドレートが崩落するのを防止
することができ、安全性を高めることができる。
According to the fifth aspect of the invention, since the hydrate can be vaporized from the tank upper layer portion and the tank side wall portion, it is possible to prevent the hydrate from collapsing during gasification and to improve safety. Can be increased.

【0035】請求項6の発明によれば、生成したハイド
レートの量を検出できるので、効率よくハイドレートを
製造することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the amount of hydrate produced can be detected, the hydrate can be efficiently produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態のハイドレートタンク装置
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrate tank device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同装置における製造工程の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process in the same device.

【図3】 同装置における貯蔵工程の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a storage process in the device.

【図4】 同装置におけるガス化工程の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a gasification process in the apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タンク 2 熱交換器(温度圧力条件設定手段) 11,21,31 開閉弁 12 原料ガス供給部 22 媒質供給部 32 ガス出口管路 40 安全弁 50 ハイドレート生成量検出手段 H ハイドレート W 水 1 tank 2 Heat exchanger (temperature and pressure condition setting means) 11,21,31 on-off valve 12 Raw material gas supply section 22 medium supply unit 32 gas outlet line 40 safety valve 50 Hydrate production amount detecting means H hydrate W water

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 秀隆 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社横浜研究所内 Fターム(参考) 3E072 AA03 EA07 GA30 3E073 AA01 DB01 DC13 DC31    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hidetaka Ono             1-8 Koura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa               Mitsubishi Heavy Industries Yokohama Research Center F-term (reference) 3E072 AA03 EA07 GA30                 3E073 AA01 DB01 DC13 DC31

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハイドレート生成のためのタンクと、こ
のタンク内部の温度及び圧力を、ハイドレートを生成す
るための条件、ハイドレートを貯蔵するための条件、ハ
イドレートを気化させるための条件、のいずれか1つの
条件に設定維持する温度圧力条件設定手段とを備えるこ
とを特徴とするハイドレートタンク装置。
1. A tank for producing a hydrate, a temperature and a pressure inside the tank, a condition for producing a hydrate, a condition for storing a hydrate, a condition for vaporizing the hydrate, And a temperature and pressure condition setting means for setting and maintaining any one of the above conditions.
【請求項2】 ハイドレート生成時の前記タンク内部に
ハイドレート生成のための原料ガスを供給する開閉弁付
き原料ガス供給部と、ハイドレート生成時の前記タンク
内部にハイドレート生成のための媒質を供給する開閉弁
付き媒質供給部と、前記タンク内部において発生するガ
スをタンク外部に取り出す開閉弁付きガス出口管路と、
前記タンク内部のガス圧が所定以上に上昇したときガス
圧をタンク外部に逃がす安全弁とを備えることを特徴と
する請求項1に記載のハイドレートタンク装置。
2. A raw material gas supply part with an on-off valve for supplying a raw material gas for producing hydrate to the inside of the hydrate producing tank, and a medium for producing hydrate inside the tank when producing the hydrate. A medium supply unit with an on-off valve for supplying the gas, a gas outlet pipe line with an on-off valve for taking out gas generated inside the tank to the outside of the tank,
The hydrate tank apparatus according to claim 1, further comprising a safety valve that releases the gas pressure to the outside of the tank when the gas pressure inside the tank rises above a predetermined level.
【請求項3】 前記安全弁を介装した管路の先端を、フ
レアスタックに接続したことを特徴とする請求項1また
は2に記載のハイドレートタンク装置。
3. The hydrate tank device according to claim 1, wherein the tip of the conduit having the safety valve interposed is connected to a flare stack.
【請求項4】 前記温度圧力条件設定手段が、冷媒の流
通によりタンク内部の温度を調節する熱交換器と、該熱
交換器に対する冷媒の流通量または流通させる冷媒の温
度を制御する冷媒制御手段とからなることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載のハイドレートタンク装
置。
4. The temperature and pressure condition setting means controls a temperature of a heat exchanger inside the tank by circulating the refrigerant, and a refrigerant control means for controlling a flow rate of the refrigerant to the heat exchanger or a temperature of the refrigerant to be passed. The hydrate tank device according to any one of claims 1 to 3, which comprises:
【請求項5】 前記ハイドレートを気化させる際に使用
する熱交換器を、タンク上層部またはタンク側壁部の少
なくともいずれかに配置したことを特徴とする請求項4
に記載のハイドレートタンク装置。
5. A heat exchanger used for vaporizing the hydrate is arranged in at least one of a tank upper layer portion and a tank side wall portion.
Hydrate tank device described in.
【請求項6】 前記タンク内部にて生成したハイドレー
トの量を検出するハイドレート生成量検出手段を備える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のハイ
ドレートタンク装置。
6. The hydrate tank device according to claim 1, further comprising hydrate production amount detection means for detecting the amount of hydrate produced inside the tank.
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