JP2003321686A - Method for continuously producing gas hydrate and apparatus therefor - Google Patents

Method for continuously producing gas hydrate and apparatus therefor

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JP2003321686A
JP2003321686A JP2002129012A JP2002129012A JP2003321686A JP 2003321686 A JP2003321686 A JP 2003321686A JP 2002129012 A JP2002129012 A JP 2002129012A JP 2002129012 A JP2002129012 A JP 2002129012A JP 2003321686 A JP2003321686 A JP 2003321686A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient method for producing a gas hydrate by which water is reacted with a hydrate-forming gas in a reaction vessel and the resultant gas hydrate can continuously and stably be taken out and to provide an apparatus therefor. <P>SOLUTION: The apparatus comprises the reaction vessel 1 having a water feed pipe 5 and a hydrate-forming gas introduction pipe 9, a rotating crushing apparatus 12 having crushing members 11 extending over the lower and upper sides of the liquid level and a forced takeout means 16 having a gas hydrate takeout port 17 connected to a prescribed height of the reaction vessel 1, keeping the internal pressure of the reaction vessel 1 and taking out the slurry gas hydrate to the outside of the reaction vessel 1. <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、ハイドレート生成
ガス(例えばメタン)と水とを反応させてガスハイドレ
ートを連続的に製造するようにしたガスハイドレート連
続製造方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous gas hydrate production method and apparatus for continuously producing a gas hydrate by reacting a hydrate-producing gas (for example, methane) with water. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、事業用及び工業用の燃料には、地
球温暖化対策としてCO2排出量の少ないものが求めら
れており、このため単位燃焼量当たりのCO2排出量が
少ない天然ガス等を使用することが進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, fuels for business and industrial use have been required to have low CO 2 emission as a measure against global warming. Therefore, natural gas with low CO 2 emission per unit combustion amount. Etc. are being used.

【0003】天然ガスは、主成分のメタンにエタン、プ
ロパン、ブタンを数%含んだガスであり、天然ガスを輸
送もしくは貯蔵する場合には、天然ガスを−162℃以
下の極低温で液化天然ガス(LNG)として輸送もしく
は貯蔵を行っている。天然ガスを燃料として使用する場
合には、天然ガスを液化する液化プラントや、天然ガス
を極低温で輸送及び貯槽し得るLNG船及び貯蔵設備が
必要となり、大規模な設備費、運搬コスト及び運転コス
トが掛かる問題があった。このために、従来では、一般
に大量の天然ガスが採取できる大規模採取地にしか利用
することができなかった。
[0003] Natural gas is a gas containing ethane, propane and butane in the main component of methane by a few percent. When transporting or storing natural gas, the natural gas is liquefied natural at an extremely low temperature of -162 ° C or lower. It is transported or stored as gas (LNG). When using natural gas as a fuel, a liquefaction plant for liquefying natural gas, an LNG ship and a storage facility capable of transporting and storing natural gas at extremely low temperatures are required, and large-scale equipment cost, transportation cost and operation are required. There was a costly problem. For this reason, conventionally, it has been generally possible to use only for a large-scale collection site where a large amount of natural gas can be collected.

【0004】一方、上記したような大規模な天然ガス採
取地以外にも、中、小規模の天然ガス採取地は多数存在
しているが、前記したような大規模設備やコストの問題
から中、小規模の天然ガス採取地の天然ガスは利用され
ていないのが現状である。
On the other hand, in addition to the large-scale natural gas sampling sites described above, there are many medium and small-scale natural gas sampling sites. At present, the natural gas in the small-scale natural gas collection area is not used.

【0005】そこで、天然ガスを取り扱い易い状態で大
量に固体化することが考えられており、その1つとして
ガスハイドレートがある。
Therefore, it has been considered to solidify a large amount of natural gas in an easily handled state, and one of them is gas hydrate.

【0006】ガスハイドレートは、水分子が弱く結合し
て形成された籠状構造に、例えば天然ガスの成分である
メタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素(ハイ
ドレート生成ガス)が閉じ込められたシャーベット状の
固体化合物であり、ガスハイドレートを製造する場合に
は、0〜10℃の水に10〜70ataのメタン等のハイ
ドレート生成ガスを接触させ、この時ガスハイドレート
生成熱(98kcal/kg)を除去するよう冷却する
ことによってガスハイドレートが生成される。ガスハイ
ドレートは、生成熱によって温度が上昇すると生成効率
が大幅に低下し、一方、温度が上昇しても圧力が高けれ
ばガスハイドレートの生成は確保できる。
The gas hydrate is a cage structure formed by weakly binding water molecules. For example, hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, which are components of natural gas (hydrate forming gas), are confined in the cage structure. In the case of producing a gas hydrate, which is a sherbet-like solid compound, water at 0 to 10 ° C. is brought into contact with a hydrate-producing gas such as methane of 10 to 70 ata, and at this time, a heat of gas hydrate formation (98 kcal). Gas hydrate is produced by cooling to remove (/ kg). When the temperature of the gas hydrate rises due to the heat of formation, the generation efficiency drops significantly, while even if the temperature rises, the generation of gas hydrate can be secured if the pressure is high.

【0007】上記したようにガスハイドレートは、前記
液化天然ガス方式に比して、比較的高い温度と低い圧力
で製造できるので、製造設備を小型で安価なものとする
ことができ、しかもガスハイドレートは固体として安定
しているので、保管、運搬等の取扱いが容易であり、よ
って、前記したような中、小規模の天然ガス採取地にも
容易に適用して、従来利用されていない中、小規模の天
然ガス採取地の天然ガスを有効利用することができる。
As described above, the gas hydrate can be manufactured at a relatively high temperature and a low pressure as compared with the liquefied natural gas method, so that the manufacturing equipment can be made small and inexpensive, and the gas hydrate can be used. Since the hydrate is stable as a solid, it is easy to handle for storage, transportation, etc. Therefore, it can be easily applied to the medium and small-scale natural gas collection sites as described above, and has not been used conventionally. It is possible to make effective use of natural gas from medium to small-scale natural gas collection sites.

【0008】従来より、ガスハイドレートの製造には、
反応容器内に水を収容しておき、ハイドレート生成ガス
を液面上部の空間に供給することにより液面で接触させ
るようにした液面接触方式、反応容器内にハイドレート
生成ガスを供給しておき、反応容器内上部から水を散布
して接触させる水散布方式、反応容器内に水を収容して
おき、水中にハイドレート生成ガスを供給して気泡接触
させるようにしたバブリング方式等が考えられている
が、以下では、本発明が対象としている液面接触方式に
おけるメタンを用いた従来のガスハイドレート生成装置
について説明する。
Conventionally, in the production of gas hydrate,
Water is stored in the reaction vessel, and the hydrate-producing gas is supplied to the space above the liquid surface so that the hydrate-producing gas is brought into contact with the liquid surface.The hydrate-producing gas is supplied into the reaction vessel. In addition, there are a water spraying method in which water is sprayed from the upper part of the reaction vessel to make contact, and a bubbling method in which water is stored in the reaction vessel and hydrate-forming gas is supplied into the water to cause bubble contact. Although considered, the conventional gas hydrate generator using methane in the liquid surface contact method, which is the object of the present invention, will be described below.

【0009】図6はその一例を示したものであり、この
装置は、耐圧の反応容器50に給水管51により水を供
給して所定のレベルを保持するようにし、更に、前記反
応容器50内の液面の上部空間に、ハイドレート生成ガ
ス導入管52によりメタンを導入してメタンと水とを液
面で接触させることにより水和反応を行わせてガスハイ
ドレートを生成するようにしている。この時、前記反応
容器50内が10〜70ataの圧力になるようにメタン
の供給を調節する。又、反応容器50の外部にはジャケ
ット式の冷却装置53を設けて前記水和反応によるガス
ハイドレートの生成熱を除去するようにしている。冷却
装置53には、上記ジャケット式以外に、反応容器50
の液中に熱交換器を挿入して液を直接冷却するようにし
たものもある。又、反応容器50内の液中には上部のモ
ータ54によって回転される攪拌羽根55を設けて液の
攪拌を行うようにしている。
FIG. 6 shows an example of this, and this apparatus supplies water to a pressure-resistant reaction container 50 through a water supply pipe 51 to maintain a predetermined level, and further, inside the reaction container 50. The hydrate is introduced into the upper space above the liquid surface by the hydrate-producing gas introduction pipe 52 to bring the methane and water into contact with each other on the liquid surface to cause a hydration reaction to produce a gas hydrate. . At this time, the supply of methane is adjusted so that the pressure in the reaction vessel 50 becomes 10 to 70 ata. A jacket-type cooling device 53 is provided outside the reaction container 50 to remove the heat of gas hydrate formation due to the hydration reaction. In addition to the jacket type, the cooling device 53 includes a reaction container 50.
There is also one in which a heat exchanger is inserted in the liquid to directly cool the liquid. Further, a stirring blade 55 rotated by an upper motor 54 is provided in the liquid in the reaction container 50 to stir the liquid.

【0010】そして、反応容器50の側面には、略液面
高さの位置にガスハイドレート取出口56を有する取出
管57を接続して、液面に生成したガスハイドレートを
取出管57を介して外部に取り出すようにしている。
An extraction pipe 57 having a gas hydrate outlet 56 at a position substantially at the liquid level is connected to the side surface of the reaction vessel 50 so that the gas hydrate formed on the liquid surface is taken out of the extraction pipe 57. It is taken out through the outside.

【0011】図6のガスハイドレート生成装置を用いて
ガスハイドレートを製造するには、先ず反応容器50内
に給水管51により所定の水位まで水を供給し、続いて
ハイドレート生成ガス導入管52によりメタンを導入し
て反応容器50内が10〜70ataの所定圧力になるよ
うに調節する。更にモータ54にて攪拌羽根55を回転
させることにより液を攪拌する。上記したように水を収
容した反応容器50内にメタンを導入すると、水とメタ
ンの接触により水和反応が行われてガスハイドレートが
生成する。この水和反応によるガスハイドレートの生成
熱は冷却装置53によって除去される。液面に生成した
ガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口56から
取出管57によって外部に取り出される。
In order to manufacture a gas hydrate using the gas hydrate generator shown in FIG. 6, first, water is supplied to a predetermined water level through a water supply pipe 51 in a reaction vessel 50, and then a hydrate generation gas introduction pipe is used. Methane is introduced by 52 to adjust the inside of the reaction vessel 50 to a predetermined pressure of 10 to 70 ata. Further, the stirring blade 55 is rotated by the motor 54 to stir the liquid. When methane is introduced into the reaction container 50 containing water as described above, the hydration reaction is performed by the contact between water and methane, and a gas hydrate is produced. The heat of formation of gas hydrate due to this hydration reaction is removed by the cooling device 53. The gas hydrate generated on the liquid surface is taken out from the gas hydrate take-out port 56 by the take-out pipe 57.

【0012】上記したように、ガスハイドレートが生成
されると、水とハイドレート生成ガスが消費されるの
で、所定の水位が保持されるように給水管51による給
水を行うと共に、所定圧力が保持されるようにハイドレ
ート生成ガス導入管52によるメタンの供給を行う。
As described above, when the gas hydrate is generated, water and the hydrate-producing gas are consumed, so that water is supplied by the water supply pipe 51 so that a predetermined water level is maintained, and a predetermined pressure is maintained. Methane is supplied through the hydrate production gas introduction pipe 52 so as to be held.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図6に示した
従来のガスハイドレート生成装置では、以下のような問
題を有していた。
However, the conventional gas hydrate generator shown in FIG. 6 has the following problems.

【0014】即ち、水とメタンは液面で接触して水和反
応によりガスハイドレートを生成することになるため、
液面を覆うようにガスハイドレート層58が形成される
ことになる。このために、ガスハイドレート層58がメ
タンと水の接触を妨害することになって、ガスハイドレ
ートの生成効率を著しく低下させる。
That is, since water and methane come into contact with each other on the liquid surface to generate a gas hydrate by a hydration reaction,
The gas hydrate layer 58 is formed so as to cover the liquid surface. Therefore, the gas hydrate layer 58 interferes with the contact between methane and water, and the gas hydrate production efficiency is significantly reduced.

【0015】更に、前記のように液面に形成されたガス
ハイドレート層58は移動しないために塊状を形成し易
く、塊となったガスハイドレートはガスハイドレート取
出口56から取り出せなくなる問題がある。又、ガスハ
イドレート層58はガスハイドレート取出口56に向か
って移動し難い。従って、この問題を解決するために、
図6の従来装置では、反応容器50内における前記ガス
ハイドレート取出口56の近傍位置に、回転駆動するよ
うにした排出羽根59を設けてガスハイドレートをガス
ハイドレート取出口56に導くようにしている。しか
し、上記排出羽根59は、ガスハイドレート取出口56
の直近傍のガスハイドレートの塊を壊したり移動させる
だけであり、液面全体に形成されるガスハイドレート層
58を壊して効率良くガスハイドレート取出口56に向
かわせることはできず、よって安定したガスハイドレー
トの取り出しができないという問題を有していた。
Furthermore, since the gas hydrate layer 58 formed on the liquid surface does not move as described above, it is easy to form lumps, and the lumped gas hydrate cannot be taken out from the gas hydrate outlet 56. is there. Further, the gas hydrate layer 58 is difficult to move toward the gas hydrate outlet 56. Therefore, in order to solve this problem,
In the conventional apparatus of FIG. 6, a discharge blade 59 that is rotationally driven is provided in the vicinity of the gas hydrate outlet 56 in the reaction vessel 50 so that the gas hydrate is guided to the gas hydrate outlet 56. ing. However, the discharge vane 59 is connected to the gas hydrate outlet 56.
It is only possible to break or move the mass of gas hydrate in the immediate vicinity of, and the gas hydrate layer 58 formed on the entire liquid surface cannot be broken and efficiently directed to the gas hydrate outlet 56. There was a problem that a stable gas hydrate could not be taken out.

【0016】一方、前記攪拌羽根55を液面に近い位置
に設けて高速回転させることにより液面を巻き込むよう
に運転し、これによってガスハイドレート層58を壊す
ことも考えられているが、この方式では気泡の巻き込み
によって液面に泡状の密度が低いガスハイドレートが生
成し、この泡状のガスハイドレートは流動性が悪いため
にガスハイドレート取出口56からの取り出しが更に困
難になるという問題がある。
On the other hand, it is considered that the stirring blade 55 is provided at a position close to the liquid surface and is rotated at a high speed to drive the liquid surface so that the liquid surface is caught therein, thereby destroying the gas hydrate layer 58. In the method, gas hydrate having a low density is generated on the liquid surface due to the entrainment of bubbles, and the foamy gas hydrate has poor fluidity, so that it is more difficult to take out from the gas hydrate outlet 56. There is a problem.

【0017】又、前記取出管57によるガスハイドレー
トの取り出しには、反応容器50内を10〜70ataの
所定圧力に保持したままガスハイドレートを取り出すこ
とが要求されるが、このように圧力を保持したままでガ
スハイドレートを安定して取り出す有効な方法も提案さ
れていない。
In order to take out the gas hydrate through the take-out pipe 57, it is required to take out the gas hydrate while keeping the inside of the reaction vessel 50 at a predetermined pressure of 10 to 70 ata. An effective method for stably taking out the gas hydrate while keeping it is not proposed.

【0018】従って、液面接触方式における従来のガス
ハイドレート生成装置においては、ガスハイドレートを
連続して高効率にしかも安定して製造することが困難で
あった。
Therefore, in the conventional gas hydrate production apparatus in the liquid level contact system, it was difficult to produce the gas hydrate continuously, efficiently and stably.

【0019】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなしたものであり、反応容器内で水とハイドレー
ト生成ガスとを反応させて生成したガスハイドレートを
連続的に安定して取り出せるようにして高効率なガスハ
イドレートの製造を可能にしたガスハイドレート連続製
造方法及び装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and continuously and stably stabilizes a gas hydrate produced by reacting water with a hydrate-producing gas in a reaction vessel. It is an object of the present invention to provide a gas hydrate continuous production method and apparatus capable of taking out gas hydrate with high efficiency and enabling production of gas hydrate with high efficiency.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、反応容器に所定レベルを保持するよう水を供給する
と共に反応容器内が所定圧力範囲に保持されるようにハ
イドレート生成ガスを供給して所定の冷却温度で接触さ
せることによりガスハイドレートを生成させる方法にお
いて、液面に生成するガスハイドレート膜を破砕するこ
とによりスラリ状のガスハイドレートとし、該スラリ状
のガスハイドレートを圧力保持が可能な強制取出手段に
より反応容器外部に取り出すことを特徴とするガスハイ
ドレート連続製造方法、に係るものである。
According to a first aspect of the present invention, water is supplied to a reaction container so as to maintain a predetermined level, and a hydrate product gas is supplied so that the inside of the reaction container is maintained within a predetermined pressure range. In a method of generating a gas hydrate by supplying and contacting at a predetermined cooling temperature, a gas hydrate film generated on a liquid surface is crushed to form a slurry gas hydrate, and the slurry gas hydrate is formed. The present invention relates to a continuous gas hydrate production method, characterized in that the gas is taken out of the reaction vessel by a forced take-out means capable of holding pressure.

【0021】請求項2に記載の発明は、前記反応容器内
のガスハイドレートの生成状況を、反応容器内で一定回
転する破砕装置のトルクにより監視して生成を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のガスハイドレート連続
製造方法、に係るものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the generation state of gas hydrate in the reaction vessel is monitored by the torque of a crushing device that rotates in the reaction vessel to control the generation. Item 1. The method for continuous production of gas hydrate according to Item 1.

【0022】請求項3に記載の発明は、前記反応容器内
のガスハイドレートの生成状況を、反応容器の水に塩類
を混合しておき、液中の塩類の濃度により監視して生成
を制御することを特徴とする請求項1記載のガスハイド
レート連続製造方法、に係るものである。
According to a third aspect of the present invention, the generation condition of the gas hydrate in the reaction container is controlled by monitoring the concentration of the salt in the liquid and mixing the salt in water in the reaction container. The present invention relates to the method for continuously producing gas hydrate according to claim 1.

【0023】請求項4に記載の発明は、前記強制取出手
段により取り出したスラリ状のガスハイドレートを水と
ガスハイドレートとに分離することを特徴とする請求項
1記載のガスハイドレート連続製造方法、に係るもので
ある。
The invention according to claim 4 is characterized in that the slurry-like gas hydrate taken out by the forced take-out means is separated into water and gas hydrate. Method.

【0024】請求項5に記載の発明は、給水管とハイド
レート生成ガス導入管とを備えた反応容器と、液面の上
下に亘って延びる破砕部材を備えて回転する破砕装置
と、反応容器の所定高さにガスハイドレート取出口が接
続されており反応容器内圧力を保持してスラリ状のガス
ハイドレートを反応容器外部に取り出し可能な強制取出
手段とを備えたことを特徴とするガスハイドレート連続
製造装置、に係るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a reaction container having a water supply pipe and a hydrate-producing gas introduction pipe, a crushing device having a crushing member extending above and below the liquid surface, and a reaction container. The gas hydrate take-out port is connected to a predetermined height of the gas and is equipped with a forced take-out means capable of taking out the slurry-like gas hydrate to the outside of the reaction vessel while holding the pressure inside the reaction vessel. The present invention relates to a hydrate continuous manufacturing apparatus.

【0025】請求項6に記載の発明は、前記強制取出手
段がスクリューポンプであることを特徴とする請求項5
記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the forced ejection means is a screw pump.
The present invention relates to the continuous gas hydrate production apparatus.

【0026】請求項7に記載の発明は、前記強制取出手
段がスネークポンプであることを特徴とする請求項5記
載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものであ
る。
The invention according to claim 7 relates to the gas hydrate continuous production apparatus according to claim 5, characterized in that the forcible take-out means is a snake pump.

【0027】請求項8に記載の発明は、前記破砕装置
が、液中で回転する攪拌羽根を備えていることを特徴と
する請求項5記載のガスハイドレート連続製造装置、に
係るものである。
The invention according to claim 8 relates to the gas hydrate continuous production apparatus according to claim 5, characterized in that the crushing device is provided with a stirring blade that rotates in the liquid. .

【0028】請求項9に記載の発明は、前記破砕装置の
負荷を検出するトルク検出器を設け、該トルク検出器の
検出トルクが所定値を保持するように前記ハイドレート
生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御する制御装置
を備えたことを特徴とする請求項5記載のガスハイドレ
ート連続製造装置、に係るものである。
According to a ninth aspect of the invention, a torque detector for detecting the load of the crushing device is provided, and the hydrate-producing gas introducing pipe is provided so that the torque detected by the torque detector maintains a predetermined value. The apparatus for continuously producing gas hydrate according to claim 5, further comprising a controller for controlling the flow rate adjusting valve.

【0029】請求項10に記載の発明は、前記反応容器
の水に塩類を混合しておき、水中の塩類の濃度を検出す
る濃度検出器を設け、該濃度検出器の検出濃度が所定値
を保持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設
けた流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴
とする請求項5記載のガスハイドレート連続製造装置、
に係るものである。
According to a tenth aspect of the present invention, a salt is mixed in the water in the reaction vessel, and a concentration detector for detecting the concentration of the salt in the water is provided, and the concentration detected by the concentration detector has a predetermined value. 6. The gas hydrate continuous production apparatus according to claim 5, further comprising a control device for controlling a flow rate control valve provided in the hydrate production gas introduction pipe so as to hold the hydrate production gas.
It is related to.

【0030】請求項11に記載の発明は、前記強制取出
手段におけるガスハイドレート取出口の反対側端部に、
スラリ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートと
に分離する固液分離装置を設けたことを特徴とする請求
項5記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るもの
である。
[0030] According to the invention of claim 11, in the end portion on the opposite side of the gas hydrate outlet in the forced outlet,
6. A continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5, further comprising a solid-liquid separator for separating the slurry gas hydrate into water and gas hydrate.

【0031】上記手段によれば、以下のように作用す
る。
According to the above means, it operates as follows.

【0032】反応容器内の液面部分を破砕装置によって
攪拌するようにしているので、液面にはガスハイドレー
トによって覆われない水面が常に現出し、よってハイド
レート生成ガスは常に水と接触することができ、ガスハ
イドレートの生成が高効率で行われる。
Since the liquid surface portion in the reaction vessel is agitated by the crushing device, a water surface not covered by the gas hydrate always appears on the liquid surface, so that the hydrate-producing gas is always in contact with water. It is possible to produce gas hydrate with high efficiency.

【0033】液面部分は常に破砕装置によって攪拌され
ているので、液面に生成したガスハイドレートは破砕装
置によって破砕されることになり、よって液面には破砕
された細かい粒子でしかも流動性を有するスラリ状のガ
スハイドレートが形成されることになる。従って、スラ
リ状のガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口に
良好に流入して強制取出手段により取り出されるので、
連続取り出しが安定して行われるようになる。
Since the liquid surface portion is constantly stirred by the crushing device, the gas hydrate generated on the liquid surface is crushed by the crushing device, and therefore the liquid surface is fine particles crushed and has fluidity. A slurry-like gas hydrate having the following structure is formed. Therefore, since the slurry-like gas hydrate satisfactorily flows into the gas hydrate outlet and is taken out by the forced take-out means,
Succeeding continuous extraction will be performed stably.

【0034】更にこの時、液中に備えた攪拌羽根を破砕
部材と一緒に回転させるようにすると、攪拌羽根による
攪拌によって液中温度を均一に保持することができ、よ
ってガスハイドレートの生成を安定させることができ
る。
Further, at this time, if the stirring blade provided in the liquid is rotated together with the crushing member, the temperature in the liquid can be kept uniform by the stirring by the stirring blade, so that the gas hydrate is produced. Can be stabilized.

【0035】強制取出手段によって取り出されたスラリ
状のガスハイドレートを、固液分離装置に導いて水を分
離することにより、ガスハイドレートのみが得られる。
Only the gas hydrate is obtained by introducing the slurry-like gas hydrate taken out by the forced take-out means to the solid-liquid separation device to separate water.

【0036】更に、破砕装置に設けたトルク検出器から
の検出トルクを制御装置に入力して生成スラリの粘性の
変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの生
成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節
するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガス
ハイドレートを常に安定して一定量生成させることがで
き、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取
り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
Further, the detected torque from the torque detector provided in the crushing device is input to the control device to determine the change in viscosity of the generated slurry, and the hydrate rate is determined by judging the gas hydrate generation state from the change in viscosity. Since the introduction amount of the produced gas is adjusted, the slurry-like gas hydrate can always be stably produced in a constant amount in the reaction vessel, and therefore, the removal of the gas hydrate by the forced removal means can be further performed. You will be able to do it stably and reliably.

【0037】又、反応容器の水に塩類を予め混合してお
き、液中の塩類の濃度の変化を検出することによりガス
ハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガ
スの導入量を調節するようにしているので、反応容器内
にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生
成させることができ、よって、強制取出手段によるガス
ハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行えるよ
うになる。
Further, salts are mixed in advance with the water in the reaction vessel, and the change in the concentration of the salts in the liquid is detected to judge the gas hydrate formation state to adjust the amount of hydrate formation gas introduced. Therefore, the slurry-like gas hydrate can be constantly and stably produced in a fixed amount in the reaction vessel, and therefore the gas hydrate can be taken out more stably and surely by the forced take-out means. become.

【0038】上記したように、破砕装置によるスラリ状
のガスハイドレートの形成と、反応容器内のガスハイド
レートの生成状況を監視して生成を制御する構成と、強
制取出手段による強制取り出しによって、ガスハイドレ
ートの製造が、連続して高効率にしかも安定して行える
ようになる。
As described above, by the formation of the slurry-like gas hydrate by the crushing device, the configuration for controlling the production by monitoring the production status of the gas hydrate in the reaction vessel, and the forced removal by the forced removal means, The production of gas hydrate can be carried out continuously, efficiently and stably.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。以下に示す形態例では、ハイドレ
ート生成ガスとしてメタンを用いた場合について説明す
るが、ハイドレート生成ガスとしてはメタンに限らず、
エタン、プロパン、ブタン、クリプトン、キセノン及び
二酸化炭素を用いてもガスハイドレートを製造すること
ができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the form example shown below, the case where methane is used as the hydrate-producing gas is described, but the hydrate-producing gas is not limited to methane,
Gas hydrates can also be produced using ethane, propane, butane, krypton, xenon and carbon dioxide.

【0040】図1は本発明を実施するガスハイドレート
連続製造装置の形態の一例を示すもので、図中1は反応
容器である。反応容器1の下部には、給水ポンプ2と流
量調節弁3と冷却器4とを有する給水管5が接続されて
いる。又、反応容器1の上部には、加圧装置6と流量調
節弁7と冷却器8とを有するハイドレート生成ガス導入
管9が接続されている。
FIG. 1 shows an example of the form of a gas hydrate continuous production apparatus for carrying out the present invention, in which 1 is a reaction vessel. A water supply pipe 5 having a water supply pump 2, a flow rate control valve 3, and a cooler 4 is connected to the lower portion of the reaction vessel 1. Further, a hydrate-producing gas introduction pipe 9 having a pressurizing device 6, a flow rate control valve 7 and a cooler 8 is connected to the upper part of the reaction vessel 1.

【0041】反応容器1には、反応容器1上部に設けた
モータ10により液面と液面に近い液中を所要の回転半
径で回転する破砕部材11を備えた破砕装置12を設け
ている。
The reaction container 1 is provided with a crushing device 12 provided with a crushing member 11 which rotates a liquid surface and a liquid near the liquid surface at a required radius of rotation by a motor 10 provided above the reaction container 1.

【0042】破砕装置12は、図2、図3に示すように
モータ10の回転軸13の下端に横(左右)に延びる所
要長さの連結材14を固定しており、該各連結材14の
両端部に鉛直下方に延びる破砕部材11を固定してい
る。この破砕部材11は、板により羽根状に形成されて
いてもよく、又棒状材であってもよい。上記破砕部材1
1は、反応容器1内の液面の上部と下部とに亘って延び
ており、これにより液面と液面に近い水を攪拌できるよ
うになっている。尚、図2、図3の例では破砕部材11
を直径方向の2箇所に設けた場合を示しているが、設置
する破砕部材11の数は任意に選定することができる。
又、複数の破砕部材11を備える場合、回転軸13から
延びる連結材14の長さを同じにすることによって同じ
回転半径で回転するようにしてもよく、又、連結材14
の長さを異なった長さとすることによって異なった回転
半径で回転するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the crushing device 12 has a connecting member 14 fixed to the lower end of the rotary shaft 13 of the motor 10 and extending laterally (left and right). The crushing members 11 extending vertically downward are fixed to both ends of the crushing member 11. The crushing member 11 may be formed in a blade shape by a plate, or may be a rod-shaped member. The crushing member 1
1 extends over the upper part and the lower part of the liquid surface in the reaction vessel 1, whereby the liquid surface and water close to the liquid surface can be stirred. In the example of FIGS. 2 and 3, the crushing member 11
Although the case where the crushing members 11 are provided at two positions in the diameter direction is shown, the number of the crushing members 11 to be installed can be arbitrarily selected.
When a plurality of crushing members 11 are provided, the connecting members 14 extending from the rotating shaft 13 may have the same length so as to rotate with the same turning radius.
The lengths may be set to different lengths so that they rotate with different turning radii.

【0043】又、図4は破砕装置の他の例を示したもの
であり、反応容器1液中で回転する攪拌羽根15を前記
回転軸13に取り付けて前記破砕部材11と一緒に回転
させるようにしている。
FIG. 4 shows another example of the crushing apparatus. A stirring blade 15 rotating in the liquid of the reaction vessel 1 is attached to the rotary shaft 13 so that the crushing member 11 can be rotated together. I have to.

【0044】図1の反応容器1の上下中間高さの所定位
置には、反応容器1内圧力を保持してスラリ状のガスハ
イドレートを反応容器1外部に取り出せるようにした強
制取出手段16を接続している。図1の強制取出手段1
6は、ガスハイドレート取出口17が反応容器1の側面
に接続された外管18の内部に回転駆動装置19によっ
て回転する螺旋羽根軸20を備えたスクリューポンプ2
1の場合を示している。
At a predetermined position of the upper and lower intermediate heights of the reaction container 1 in FIG. 1, there is provided a forced extraction means 16 for maintaining the internal pressure of the reaction container 1 so that the slurry gas hydrate can be taken out of the reaction container 1. Connected. Forced ejection means 1 in FIG.
6 is a screw pump 2 having a spiral blade shaft 20 rotated by a rotation drive device 19 inside an outer tube 18 whose gas hydrate outlet 17 is connected to the side surface of the reaction vessel 1.
The case of 1 is shown.

【0045】前記スクリューポンプ21におけるガスハ
イドレート取出口17の反対側端部には、スクリーン2
2の内部に螺旋羽根軸23を備えて前記スクリューポン
プ21により取り出されたスラリ状のガスハイドレート
を、螺旋羽根軸23の作用により軸方向後方へ送るガス
ハイドレートと、スクリーン22を通る水とに分離する
ようにした固液分離装置24を設けている。この固液分
離装置24には図示例以外の方式も採用することができ
る。図1中25は、固液分離装置24により分離したガ
スハイドレートを受入れて凍結を行う凍結槽である。
又、固液分離装置24で分離された水は前記給水管5に
戻して利用することができる。
At the opposite end of the gas hydrate outlet 17 of the screw pump 21, the screen 2
2 is provided with a spiral blade shaft 23 inside and a slurry-like gas hydrate taken out by the screw pump 21 is sent axially rearward by the action of the spiral blade shaft 23 and water passing through the screen 22. The solid-liquid separator 24 is provided so as to separate the liquid. A system other than the illustrated example can be adopted for the solid-liquid separation device 24. Reference numeral 25 in FIG. 1 denotes a freezing tank that receives the gas hydrate separated by the solid-liquid separation device 24 and freezes it.
Further, the water separated by the solid-liquid separation device 24 can be returned to the water supply pipe 5 for use.

【0046】一方、図5は強制取出手段16の他の例を
示したものであり、反応容器1の下部から液中を延びて
上端のガスハイドレート取出口17が液面に開口した取
出管26を設け、該取出管26にスネークポンプ27
(モーノポンプ)を取り付けることにより、反応容器1
内の圧力を保持しつつスラリ状のガスハイドレートを反
応容器1外部に取り出せるようにした場合を示してい
る。スネークポンプ27におけるガスハイドレート取出
口17の反対側端部には、前記と同様の固液分離装置2
4及び凍結槽25を設けている。尚、前記強制取出手段
16によって反応容器1のガスハイドレートを取り出す
方向は任意に選定できる。
On the other hand, FIG. 5 shows another example of the forced extraction means 16, which is an extraction pipe which extends through the liquid from the lower part of the reaction vessel 1 and has a gas hydrate outlet 17 at the upper end opened to the liquid surface. 26 is provided, and a snake pump 27 is attached to the extraction pipe 26.
By attaching (Mono pump), reaction vessel 1
It shows a case where the slurry-like gas hydrate can be taken out of the reaction container 1 while maintaining the internal pressure. At the end of the snake pump 27 on the opposite side of the gas hydrate outlet 17, the solid-liquid separation device 2 similar to that described above is provided.
4 and a freezing tank 25 are provided. The direction of taking out the gas hydrate from the reaction vessel 1 by the forced take-out means 16 can be arbitrarily selected.

【0047】前記反応容器1、強制取出手段16、固液
分離装置24の夫々の外周には冷却器1a,16a,2
4aが備えられており、冷凍装置28からの冷媒が、前
記固液分離装置24の冷却器24a、強制取出手段16
の冷却器16a、反応容器1の冷却器1aを経てハイド
レート生成ガス導入管9の冷却器8及び給水管5の冷却
器4を介して前記冷凍装置28に戻されるようになって
いる。
Coolers 1a, 16a, 2 are provided around the outer circumferences of the reaction vessel 1, the forced extraction means 16, and the solid-liquid separation device 24, respectively.
4a is provided, and the refrigerant from the refrigerating device 28 is cooled by the cooler 24a of the solid-liquid separation device 24 and the forced extraction means 16 is provided.
The cooling device 16a, the cooling device 1a of the reaction vessel 1, the cooling device 8 of the hydrate-producing gas introduction pipe 9 and the cooling device 4 of the water supply pipe 5 are returned to the refrigerating apparatus 28.

【0048】図1中29は制御装置であり、該制御装置
29には、反応容器1に設けたレベル計30からの液面
高さ信号31が入力されており、又、反応容器1内上部
に設けた圧力計32からの圧力信号33が入力されてお
り、更に、温度計34の温度信号35が入力されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 29 is a control device, and a liquid level signal 31 from a level meter 30 provided in the reaction container 1 is input to the control device 29. The pressure signal 33 from the pressure gauge 32 provided in the above is input, and the temperature signal 35 of the thermometer 34 is further input.

【0049】更に、制御装置29には、前記破砕部材1
1を一定回転で駆動しているモータ10のトルクを検出
するにトルク検出器36からの検出トルク37が入力さ
れている。
Further, the control device 29 includes the crushing member 1
The detected torque 37 from the torque detector 36 is input to detect the torque of the motor 10 that drives 1 at a constant rotation.

【0050】そして、制御装置29は、レベル計30の
液面高さ信号31が所定値を示して、図1の場合では液
面がスクリューポンプ21におけるガスハイドレート取
出口17の下辺に一致した位置或いはそれより若干低い
位置になるように、又、図5の場合では液面が取出管2
6上端のガスハイドレート取出口17に一致した位置或
いはそれより若干低い位置になるように、給水管5の流
量調節弁3を自動的に調節するようになっている。
Then, in the control device 29, the liquid level signal 31 of the level meter 30 shows a predetermined value, and in the case of FIG. 1, the liquid level coincides with the lower side of the gas hydrate outlet 17 of the screw pump 21. So that it is at the position or slightly lower than that position, and in the case of FIG.
The flow rate control valve 3 of the water supply pipe 5 is automatically adjusted so as to be at a position corresponding to the gas hydrate outlet 17 at the upper end of 6 or a position slightly lower than that.

【0051】更に、制御装置29は、圧力計32の圧力
信号33が10〜70ataの所定値を示すように、ハイ
ドレート生成ガス導入管9の流量調節弁7を自動的に調
節するようになっている。又、制御装置29は、温度計
34の温度信号35が0〜10℃の所定値を示すよう
に、前記冷凍装置28の運転を自動的に調節するように
なっている。更に、制御装置29は、強制取出手段16
の回転駆動装置19の制御を行うようになっている。
Further, the control device 29 automatically adjusts the flow rate control valve 7 of the hydrate-producing gas introduction pipe 9 so that the pressure signal 33 of the pressure gauge 32 shows a predetermined value of 10 to 70ata. ing. Further, the control device 29 is adapted to automatically adjust the operation of the refrigerating device 28 so that the temperature signal 35 of the thermometer 34 shows a predetermined value of 0 to 10 ° C. Further, the control device 29 controls the forced ejection means 16
The rotation drive device 19 is controlled.

【0052】又、制御装置29は、トルク検出器36か
らの検出トルク37により、ガスハイドレートの粘性を
求めてガスハイドレートの生成状況を判断し、検出トル
ク37が所定値より低い時にはハイドレート生成ガスの
導入量を増加するように流量調節弁7を自動調節し、
又、検出トルク37が所定値より高い時にはハイドレー
ト生成ガスの導入量を減少するように流量調節弁7を自
動調節する。
Further, the control device 29 determines the gas hydrate generation state by obtaining the viscosity of the gas hydrate based on the detected torque 37 from the torque detector 36, and when the detected torque 37 is lower than a predetermined value, the hydrate. The flow control valve 7 is automatically adjusted so as to increase the amount of produced gas introduced,
Further, when the detected torque 37 is higher than a predetermined value, the flow rate control valve 7 is automatically adjusted so as to reduce the amount of hydrate-producing gas introduced.

【0053】又、図1の凍結槽25には−15℃〜−2
0℃の冷却を行ってガスハイドレートの凍結を行う冷却
器38を備えている。
The freezing tank 25 shown in FIG.
A cooler 38 for cooling at 0 ° C. to freeze the gas hydrate is provided.

【0054】以下、上記形態例の作用を説明する。The operation of the above embodiment will be described below.

【0055】図1に示す給水管5により反応容器1に所
定の水位まで水を供給し、続いて破砕装置12のモータ
10を駆動して破砕部材11を回転させながらハイドレ
ート生成ガス導入管9により反応容器1にメタンを供給
する。この時、反応容器1内部の圧力と温度は夫々所定
値になるように調節する。すると、メタンは液面で水と
接しガスハイドレートを生成する。
Water is supplied to the reaction vessel 1 through the water supply pipe 5 shown in FIG. 1 to a predetermined water level, and then the motor 10 of the crushing device 12 is driven to rotate the crushing member 11 while the hydrate-producing gas introducing pipe 9 is supplied. Methane is supplied to the reaction vessel 1. At this time, the pressure and the temperature inside the reaction vessel 1 are adjusted to be predetermined values. Then, methane comes into contact with water on the liquid surface and produces gas hydrate.

【0056】この時、液面部分は破砕部材11の回転に
よって攪拌されているので、液面にはガスハイドレート
によって覆われない水面が常に現出し、よってメタンは
常に水と接触することができ、ガスハイドレートが高効
率で生成されるようになる。
At this time, since the liquid surface portion is agitated by the rotation of the crushing member 11, the water surface which is not covered by the gas hydrate always appears on the liquid surface, so that methane can always come into contact with water. , Gas hydrate will be produced with high efficiency.

【0057】更に、液面部分には常に破砕部材11が回
転しているので、液面に生成するガスハイドレートは常
に破砕部材11によって破砕されることになり、よって
液面には破砕された細かい粒子でしかも流動性を有する
スラリ状のガスハイドレートが形成されることになる。
この時、破砕部材11は生成したガスハイドレート膜を
破砕できる程度の低い回転速度で回転させればよく、よ
って破砕部材11の回転によって水中に気泡を巻き込む
ような問題は生じない。
Further, since the crushing member 11 is constantly rotating on the liquid surface portion, the gas hydrate generated on the liquid surface is always crushed by the crushing member 11, and thus the liquid surface is crushed. A slurry-like gas hydrate having fine particles and fluidity is formed.
At this time, the crushing member 11 may be rotated at a rotation speed low enough to crush the generated gas hydrate film, so that the problem of entraining bubbles in water due to the rotation of the crushing member 11 does not occur.

【0058】更に図4に示すように、液中に備えた攪拌
羽根15を前記破砕部材11と一緒に回転させるように
すると、攪拌羽根15による攪拌によって液中温度を均
一に保持することができ、よってガスハイドレートの生
成を安定させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, when the stirring blade 15 provided in the liquid is rotated together with the crushing member 11, the temperature in the liquid can be kept uniform by the stirring by the stirring blade 15. Therefore, the production of gas hydrate can be stabilized.

【0059】上記したように、破砕装置12によって形
成されたスラリ状のガスハイドレートは、ガスハイドレ
ート取出口17に良好に流入することができ、よって図
1のスクリューポンプ21或いは図5のスネークポンプ
27による強制取出手段16により安定して反応容器1
の外部に取り出される。
As described above, the slurry-like gas hydrate formed by the crushing device 12 can satisfactorily flow into the gas hydrate outlet 17, and therefore the screw pump 21 of FIG. 1 or the snake of FIG. The reaction container 1 is stably provided by the forced extraction means 16 by the pump 27.
Be taken out of the.

【0060】この時、制御装置29は、トルク検出器3
6からの検出トルク37を入力して、生成スラリの粘性
の変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの
生成状況を判断し、検出トルク37が所定値より低い時
にはガスハイドレートの生成が少ないと判断してハイド
レート生成ガスの導入量を増加するように流量調節弁7
を自動調節し、又、検出トルク37が所定値より高い時
にはガスハイドレートの生成が多いと判断してハイドレ
ート生成ガスの導入量を減少するように流量調節弁7を
自動調節する。
At this time, the controller 29 controls the torque detector 3
The detected torque 37 from 6 is input to obtain the change in the viscosity of the generated slurry, and the generation status of the gas hydrate is judged from the change in the viscosity. When the detected torque 37 is lower than a predetermined value, the generation of the gas hydrate is not detected. Flow control valve 7 to increase the amount of hydrate product gas when it is judged to be small
When the detected torque 37 is higher than a predetermined value, it is determined that the gas hydrate is generated in a large amount, and the flow rate control valve 7 is automatically adjusted so as to reduce the amount of the hydrate-produced gas introduced.

【0061】これにより、反応容器1内にはスラリ状の
ガスハイドレートが常に安定して一定量生成されるよう
になり、前記強制取出手段16によるガスハイドレート
の取り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
As a result, a slurry-like gas hydrate is always stably generated in a fixed amount in the reaction vessel 1, and the extraction of the gas hydrate by the forced extraction means 16 is further stable and ensured. You will be able to do it.

【0062】強制取出手段16によって取り出されたス
ラリ状のガスハイドレートは、固液分離装置24に導か
れて水が分離されることによりガスハイドレートのみと
なる。更にこの脱水したガスハイドレートを凍結槽25
にて凍結すると、大気においても分解しないガスハイド
レートとなる。
The slurry-like gas hydrate taken out by the forced take-out means 16 is introduced into the solid-liquid separation device 24 to separate water, and becomes only gas hydrate. Further, the dehydrated gas hydrate is added to the freezing tank 25.
When frozen in, it becomes a gas hydrate that does not decompose even in the atmosphere.

【0063】上記したように、破砕装置12によるスラ
リ状のガスハイドレートの形成と、反応容器1内のガス
ハイドレートの生成状況を監視して生成を制御する構成
と、強制取出手段16による強制取り出しとによって、
ガスハイドレートの製造が、連続して高効率にしかも安
定して行われるようになる。
As described above, the formation of the slurry-like gas hydrate by the crushing device 12 and the construction for controlling the production by monitoring the production status of the gas hydrate in the reaction vessel 1 and the forced extraction means 16 By taking out
The production of gas hydrate can be performed continuously, efficiently and stably.

【0064】更に図1の装置では、前記トルク検出器3
6からの検出トルク37によって反応容器1内のガスハ
イドレートの生成状況を監視する方法とは別の監視方法
を同時に示している。
Further, in the apparatus of FIG. 1, the torque detector 3
A monitoring method different from the method of monitoring the generation status of the gas hydrate in the reaction container 1 by the detected torque 37 from 6 is shown at the same time.

【0065】この監視方法は、反応容器1の水に塩(N
aCl)等の塩類を予め混合しておき、液中の塩類の濃
度を検出する濃度検出器39を設け、該濃度検出器39
からの検出濃度40を前記制御装置29に入力するよう
にしている。反応容器1内においてガスハイドレートの
生成が進行すると、水が減少することによって塩類は濃
縮されて濃度が上昇するので、検出濃度40の変化から
ガスハイドレートの生成状況を判断し、検出濃度40が
所定値より低い時にはガスハイドレートの生成が少ない
と判断してハイドレート生成ガスの導入量を増加するよ
うに流量調節弁7を自動調節し、又、検出濃度40が所
定値より高い時にはガスハイドレートの生成が多いと判
断してハイドレート生成ガスの導入量を減少するように
流量調節弁7を自動調節する。この方法によっても反応
容器1内にはスラリ状のガスハイドレートが常に安定し
て一定量生成されるようになり、よって前記強制取出手
段16によるガスハイドレートの取り出しを更に安定し
て確実に行えるようになる。
In this monitoring method, salt (N
aCl) and the like are mixed in advance, and a concentration detector 39 for detecting the concentration of the salt in the liquid is provided.
The detected concentration 40 from the above is input to the control device 29. As the production of gas hydrate progresses in the reaction vessel 1, the water is reduced and the salts are concentrated and the concentration is increased. Therefore, the generation state of gas hydrate is judged from the change in the detected concentration 40, and the detected concentration 40 Is lower than a predetermined value, it is judged that the amount of gas hydrate produced is small, and the flow rate control valve 7 is automatically adjusted so as to increase the amount of hydrate-producing gas introduced. The flow rate control valve 7 is automatically adjusted so as to determine that the amount of hydrate generation is large and to reduce the amount of hydrate generation gas introduced. Also by this method, the slurry-like gas hydrate is always stably generated in a constant amount in the reaction vessel 1, and therefore the gas hydrate can be more stably and surely taken out by the forced take-out means 16. Like

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明のガスハイドレート連続製造装置
では、反応容器内の液面部分を破砕装置によって攪拌す
るようにしているので、液面にはガスハイドレートによ
って覆われない水面が常に現出し、よってハイドレート
生成ガスは常に水と接触することができ、ガスハイドレ
ートの生成が高効率で行われる効果がある。
In the continuous gas hydrate production apparatus of the present invention, since the liquid level in the reaction vessel is agitated by the crushing device, the water level not covered by the gas hydrate is always present on the liquid level. Therefore, the hydrate-producing gas can always come into contact with water, which has the effect of efficiently producing the gas hydrate.

【0067】液面部分は常に破砕装置によって攪拌され
ているので、液面に生成したガスハイドレート膜は破砕
装置によって破砕されることになり、よって液面には破
砕された細かい粒子でしかも流動性を有するスラリ状の
ガスハイドレートが形成されることになる。従って、ス
ラリ状のガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口
に良好に流入して強制取出手段により取り出されるの
で、連続取り出しが安定して行える効果がある。
Since the liquid surface portion is constantly stirred by the crushing device, the gas hydrate film formed on the liquid surface will be crushed by the crushing device, and thus the crushed fine particles will flow on the liquid surface. A slurry-like gas hydrate having properties is formed. Therefore, since the slurry-like gas hydrate satisfactorily flows into the gas hydrate outlet and is taken out by the forced take-out means, there is an effect that continuous take-out can be stably performed.

【0068】更にこの時、液中に備えた攪拌羽根を破砕
部材と一緒に回転させるようにすると、攪拌羽根による
攪拌によって液中温度を均一に保持することができ、よ
ってガスハイドレートの生成を安定させられる効果があ
る。
Further, at this time, if the stirring blade provided in the liquid is rotated together with the crushing member, the temperature in the liquid can be kept uniform by the stirring by the stirring blade, so that the gas hydrate is produced. Has the effect of being stabilized.

【0069】強制取出手段によって取り出されたスラリ
状のガスハイドレートを、固液分離装置に導いて水を分
離することにより、ガスハイドレートのみが得られる効
果がある。
By introducing the slurry-like gas hydrate taken out by the forced take-out means to the solid-liquid separation device to separate water, there is an effect that only gas hydrate can be obtained.

【0070】更に、破砕装置に設けたトルク検出器から
の検出トルクを制御装置に入力して生成スラリの粘性の
変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの生
成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節
するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガス
ハイドレートを常に安定して一定量生成させることがで
き、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取
り出しを更に安定して確実に行える効果がある。
Further, the detected torque from the torque detector provided in the crushing device is input to the control device to determine the change in viscosity of the generated slurry, and the hydrate rate is determined by judging the gas hydrate generation state from the change in viscosity. Since the introduction amount of the produced gas is adjusted, the slurry-like gas hydrate can always be stably produced in a constant amount in the reaction vessel, and therefore, the removal of the gas hydrate by the forced removal means can be further performed. The effect is stable and reliable.

【0071】又、反応容器の水に塩類を予め混合してお
き、液中の塩類の濃度の変化を検出することによりガス
ハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガ
スの導入量を調節するようにしているので、反応容器内
にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生
成させることができ、よって、強制取出手段によるガス
ハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行える効
果がある。
Further, salts are mixed in advance with the water in the reaction vessel, and the change in the concentration of the salts in the liquid is detected to judge the gas hydrate formation state to adjust the amount of hydrate formation gas introduced. Therefore, the slurry-like gas hydrate can be constantly and stably produced in a fixed amount in the reaction vessel, and therefore, the effect that the gas hydrate can be more stably and surely taken out by the forced take-out means. There is.

【0072】上記したように、破砕装置によるスラリ状
のガスハイドレートの形成と、反応容器内のガスハイド
レートの生成状況を監視して生成を制御する構成と、強
制取出手段による強制取り出しによって、ガスハイドレ
ートの製造が、連続して高効率にしかも安定して行える
ようになる効果がある。
As described above, by the formation of the slurry-like gas hydrate by the crushing device, the structure for controlling the production by monitoring the production status of the gas hydrate in the reaction vessel, and the forced removal by the forced removal means, There is an effect that the production of gas hydrate can be performed continuously with high efficiency and stably.

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

【図1】本発明を実施するガスハイドレート連続製造装
置の形態の一例を示す切断側面図である。
FIG. 1 is a cut side view showing an example of the form of a gas hydrate continuous production apparatus for carrying out the present invention.

【図2】破砕装置の一例を示す切断側面図である。FIG. 2 is a cut side view showing an example of a crushing device.

【図3】図2のIII−III方向矢視図である。FIG. 3 is a view taken along the line III-III in FIG.

【図4】破砕装置の他の例を示す切断側面図である。FIG. 4 is a cut side view showing another example of the crushing device.

【図5】図1とは異なる強制取出手段の一例を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a forced ejection means different from that in FIG.

【図6】従来のガスハイドレート生成装置の一例を示す
概略切断側面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional side view showing an example of a conventional gas hydrate generation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応容器 5 給水管 7 流量調節弁 9 ハイドレート生成ガス導入管 11 破砕部材 12 破砕装置 15 攪拌羽根 16 強制取出手段 17 ガスハイドレート取出口 21 スクリューポンプ 24 固液分離装置 26 取出管 27 スネークポンプ 29 制御装置 36 トルク検出器 37 検出トルク 39 濃度検出器 40 検出濃度 1 reaction vessel 5 water pipe 7 Flow control valve 9 Hydrate product gas introduction pipe 11 Crushing member 12 Crushing device 15 stirring blades 16 Forced removal means 17 Gas hydrate outlet 21 screw pump 24 Solid-liquid separator 26 Extraction pipe 27 Snake pump 29 Control device 36 Torque detector 37 Detection torque 39 Concentration detector 40 detection concentration

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 7/20 C07C 9/04 9/04 C10L 3/00 A (72)発明者 田原 賢一 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 (72)発明者 布上 喜一 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 Fターム(参考) 4G075 AA03 AA61 AA70 BD13 CA51 DA02 EA06 EB01 ED02 ED08 ED09 4H006 AA02 AA04 AC90 BC10 BC11 BD20 BD80 BD81 BD84 BE60Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) C07C 7/20 C07C 9/04 9/04 C10L 3/00 A (72) Inventor Kenichi Tahara Shin Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nakaharacho No. 1 Ishi Kawashima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Machinery & Plant Development Center (72) Inventor Kiichi Nunoue 1 Shin Shin Nakaharacho Isogo Ward, Kanagawa Prefecture Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Machinery & Plant Development Center F Term (reference) 4G075 AA03 AA61 AA70 BD13 CA51 DA02 EA06 EB01 ED02 ED08 ED09 4H006 AA02 AA04 AC90 BC10 BC11 BD20 BD80 BD81 BD84 BE60

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応容器に所定レベルを保持するよう水
を供給すると共に反応容器内が所定圧力範囲に保持され
るようにハイドレート生成ガスを供給して所定の冷却温
度で接触させることによりガスハイドレートを生成させ
る方法において、液面に生成するガスハイドレート膜を
破砕することによりスラリ状のガスハイドレートとし、
該スラリ状のガスハイドレートを圧力保持が可能な強制
取出手段により反応容器外部に取り出すことを特徴とす
るガスハイドレート連続製造方法。
1. A gas is produced by supplying water to a reaction vessel so as to maintain a predetermined level and supplying a hydrate-forming gas so that the inside of the reaction vessel is maintained at a predetermined pressure range and bringing them into contact with each other at a predetermined cooling temperature. In the method of generating hydrate, a gas hydrate in the form of slurry is crushed by crushing the gas hydrate film generated on the liquid surface,
A method for continuously producing gas hydrate, characterized in that the slurry-like gas hydrate is taken out of the reaction vessel by a forced take-out means capable of holding pressure.
【請求項2】 前記反応容器内のガスハイドレートの生
成状況を、反応容器内で一定回転する破砕装置のトルク
により監視して生成を制御することを特徴とする請求項
1記載のガスハイドレート連続製造方法。
2. The gas hydrate according to claim 1, wherein the generation condition of the gas hydrate in the reaction container is monitored and monitored by the torque of a crushing device which rotates in a constant manner in the reaction container. Continuous manufacturing method.
【請求項3】 前記反応容器内のガスハイドレートの生
成状況を、反応容器の水に塩類を混合しておき、液中の
塩類の濃度により監視して生成を制御することを特徴と
する請求項1記載のガスハイドレート連続製造方法。
3. The production condition of the gas hydrate in the reaction vessel is controlled by mixing water in the reaction vessel with a salt and monitoring the concentration of the salt in the liquid to control the production. Item 2. A method for continuously producing gas hydrate according to Item 1.
【請求項4】 前記強制取出手段により取り出したスラ
リ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートとに分
離することを特徴とする請求項1記載のガスハイドレー
ト連続製造方法。
4. The continuous gas hydrate production method according to claim 1, wherein the slurry-like gas hydrate taken out by the forced take-out means is separated into water and gas hydrate.
【請求項5】 給水管とハイドレート生成ガス導入管と
を備えた反応容器と、液面の上下に亘って延びる破砕部
材を備えて回転する破砕装置と、反応容器の所定高さに
ガスハイドレート取出口が接続されており反応容器内圧
力を保持してスラリ状のガスハイドレートを反応容器外
部に取り出し可能な強制取出手段とを備えたことを特徴
とするガスハイドレート連続製造装置。
5. A reaction vessel provided with a water supply pipe and a hydrate-producing gas introduction pipe, a crushing device equipped with crushing members extending above and below the liquid surface, and a gas hydrate at a predetermined height of the reaction container. A continuous gas hydrate production apparatus comprising: a rate take-out port connected thereto; and a forced take-out means capable of holding a pressure in the reaction vessel and taking out a slurry-like gas hydrate to the outside of the reaction vessel.
【請求項6】 前記強制取出手段がスクリューポンプで
あることを特徴とする請求項5記載のガスハイドレート
連続製造装置。
6. The continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5, wherein the forced extraction means is a screw pump.
【請求項7】 前記強制取出手段がスネークポンプであ
ることを特徴とする請求項5記載のガスハイドレート連
続製造装置。
7. The gas hydrate continuous production apparatus according to claim 5, wherein the forced extraction means is a snake pump.
【請求項8】 前記破砕装置が、液中で回転する攪拌羽
根を備えていることを特徴とする請求項5記載のガスハ
イドレート連続製造装置。
8. The continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5, wherein the crushing apparatus includes a stirring blade that rotates in the liquid.
【請求項9】 前記破砕装置の負荷を検出するトルク検
出器を設け、該トルク検出器の検出トルクが所定値を保
持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設けた
流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴とす
る請求項5記載のガスハイドレート連続製造装置。
9. A torque detector for detecting the load of the crushing device is provided, and a flow rate control valve provided in the hydrate-producing gas introduction pipe is controlled so that the torque detected by the torque detector maintains a predetermined value. The continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5, further comprising a control device.
【請求項10】 前記反応容器の水に塩類を混合してお
き、水中の塩類の濃度を検出する濃度検出器を設け、該
濃度検出器の検出濃度が所定値を保持するように前記ハ
イドレート生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御す
る制御装置を備えたことを特徴とする請求項5記載のガ
スハイドレート連続製造装置。
10. The hydrate is prepared by mixing a salt with water in the reaction vessel and providing a concentration detector for detecting the concentration of the salt in the water so that the detected concentration of the concentration detector holds a predetermined value. The continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5, further comprising a control device that controls a flow rate control valve provided in the generated gas introduction pipe.
【請求項11】 前記強制取出手段におけるガスハイド
レート取出口の反対側端部に、スラリ状のガスハイドレ
ートを水とガスハイドレートとに分離する固液分離装置
を設けたことを特徴とする請求項5記載のガスハイドレ
ート連続製造装置。
11. A solid-liquid separation device for separating slurry-like gas hydrate into water and gas hydrate is provided at an end portion of the forced extraction means opposite to the gas hydrate outlet. The continuous gas hydrate production apparatus according to claim 5.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265404A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Gas hydrate generator and generation method
JP2011231302A (en) * 2010-04-26 2011-11-17 Korea Inst Of Industrial Technology Continuous production and dehydration device and method of gas hydrate by principle of centrifugal separation
CN107462677A (en) * 2017-08-10 2017-12-12 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 Exploitation of gas hydrates function sand prevention testing device and method
CN108671858A (en) * 2018-08-06 2018-10-19 西南石油大学 A kind of hydrate Fast back-projection algorithm device and method
CN113731313A (en) * 2021-09-09 2021-12-03 滨州职业学院 Chemical machinery system with magnetic torque adjustable reaction kettle
CN114082370A (en) * 2021-11-22 2022-02-25 西南石油大学 Rotary multiphase flow hydrate generation experimental device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265404A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Gas hydrate generator and generation method
JP4523466B2 (en) * 2005-03-24 2010-08-11 三井造船株式会社 Gas hydrate generating apparatus and generating method
JP2011231302A (en) * 2010-04-26 2011-11-17 Korea Inst Of Industrial Technology Continuous production and dehydration device and method of gas hydrate by principle of centrifugal separation
CN107462677A (en) * 2017-08-10 2017-12-12 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 Exploitation of gas hydrates function sand prevention testing device and method
CN108671858A (en) * 2018-08-06 2018-10-19 西南石油大学 A kind of hydrate Fast back-projection algorithm device and method
CN108671858B (en) * 2018-08-06 2023-06-27 西南石油大学 Quick synthesis device and method for hydrate
CN113731313A (en) * 2021-09-09 2021-12-03 滨州职业学院 Chemical machinery system with magnetic torque adjustable reaction kettle
CN113731313B (en) * 2021-09-09 2022-10-14 滨州职业学院 Chemical machinery system with magnetic torque adjustable reaction kettle
CN114082370A (en) * 2021-11-22 2022-02-25 西南石油大学 Rotary multiphase flow hydrate generation experimental device

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