JP2003342590A - ガスハイドレートの製造方法 - Google Patents
ガスハイドレートの製造方法Info
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタンのガスハイドレート化に要するエネル
ギーを削減し、低い圧力、高い温度にてガスハイドレー
トを製造し、さらに、容易にメタンリッチガスを取り扱
う方法を提供すること。 【解決手段】 メタンリッチガスを生成促進剤の共存下
で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せるガスハイドレートの製造方法。Ｈ型ガスハイドレー
トの一単位当たりの水の化学量論量は、３４分子であ
る。さらに、メタンリッチガスを生成促進剤の共存下で
水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せ、固形化状態で輸送又は貯蔵を行う。生成促進剤とし
ては、例えば、Ｃ４〜Ｃ１２の炭化水素を用いることが
できる。
ギーを削減し、低い圧力、高い温度にてガスハイドレー
トを製造し、さらに、容易にメタンリッチガスを取り扱
う方法を提供すること。 【解決手段】 メタンリッチガスを生成促進剤の共存下
で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せるガスハイドレートの製造方法。Ｈ型ガスハイドレー
トの一単位当たりの水の化学量論量は、３４分子であ
る。さらに、メタンリッチガスを生成促進剤の共存下で
水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せ、固形化状態で輸送又は貯蔵を行う。生成促進剤とし
ては、例えば、Ｃ４〜Ｃ１２の炭化水素を用いることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスハイドレート
の製造方法に関し、詳しくは、メタンをＨ型ガスハイド
レートとして生成させるガスハイドレートの製造方法、
及び、メタンリッチガスの取り扱い方法に関する。
の製造方法に関し、詳しくは、メタンをＨ型ガスハイド
レートとして生成させるガスハイドレートの製造方法、
及び、メタンリッチガスの取り扱い方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタンを主成分とする天然ガスは、気体
のままでは輸送や貯蔵が非効率的なものとなるため、液
化して、液化天然ガス（ＬＮＧ）とすることが一般に行
われている。しかし、天然ガスを液化するには多くのエ
ネルギーを必要とし、また、海上を輸送する際には、冷
凍タンカー等を必要とするので、高いコストが必要であ
る。そこで近年、ガスハイドレートを用いて、天然ガス
をシャーベット状に固形化して、減容することにより、
ＬＮＧよりも低コストで輸送や貯蔵することが研究され
ている。
のままでは輸送や貯蔵が非効率的なものとなるため、液
化して、液化天然ガス（ＬＮＧ）とすることが一般に行
われている。しかし、天然ガスを液化するには多くのエ
ネルギーを必要とし、また、海上を輸送する際には、冷
凍タンカー等を必要とするので、高いコストが必要であ
る。そこで近年、ガスハイドレートを用いて、天然ガス
をシャーベット状に固形化して、減容することにより、
ＬＮＧよりも低コストで輸送や貯蔵することが研究され
ている。
【０００３】例えば、グドムンドソン（Gudmundsson）
らは、天然ガス留分を含むガス及び油、又は、ガス及び
コンデンセートの輸送及び貯蔵について、これらの一部
の成分を高圧下でガスハイドレート化し、生成したガス
ハイドレートと残余の油分を混合してスラリー状にし、
大気圧近傍で、輸送及び貯蔵する技術を開示している
(米国特許第５５３６８９３号明細書、米国特許第５９
４１０９６号明細書)。また、エンドリッジ（Endrizz
i）らは、米国特許第６０８２１１８号明細書にて、準
安定領域におけるガスハイドレートを含むスラリーの貯
蔵及び輸送に関する技術を開示している。さらに、ハイ
ネマン（Heinemann）らは、ガスハイドレート生成プロ
セス、流動層を利用したガスハイドレートの生成方法、
及びガスハイドレート貯蔵槽に関する技術を各々、米国
特許第６０２８２３４号明細書、米国特許第６１８０８
４３号明細書、及び米国特許第５９６４０９３号明細書
にて開示している。
らは、天然ガス留分を含むガス及び油、又は、ガス及び
コンデンセートの輸送及び貯蔵について、これらの一部
の成分を高圧下でガスハイドレート化し、生成したガス
ハイドレートと残余の油分を混合してスラリー状にし、
大気圧近傍で、輸送及び貯蔵する技術を開示している
(米国特許第５５３６８９３号明細書、米国特許第５９
４１０９６号明細書)。また、エンドリッジ（Endrizz
i）らは、米国特許第６０８２１１８号明細書にて、準
安定領域におけるガスハイドレートを含むスラリーの貯
蔵及び輸送に関する技術を開示している。さらに、ハイ
ネマン（Heinemann）らは、ガスハイドレート生成プロ
セス、流動層を利用したガスハイドレートの生成方法、
及びガスハイドレート貯蔵槽に関する技術を各々、米国
特許第６０２８２３４号明細書、米国特許第６１８０８
４３号明細書、及び米国特許第５９６４０９３号明細書
にて開示している。
【０００４】一方、例えば、スローン（E. Dendy Sloa
n, Jr.）著 「天然ガスのクラスレートハイドレート改
訂増補第２版（Clathrate Hydrates of Natural Gas 2n
d Ed.,Revised and Expanded） (1997) Marcel Dekker,
INC.(New York, USA)」には、ガスハイドレートの構造
や生成条件に関する多くの学問的研究成果について集約
されている。
n, Jr.）著 「天然ガスのクラスレートハイドレート改
訂増補第２版（Clathrate Hydrates of Natural Gas 2n
d Ed.,Revised and Expanded） (1997) Marcel Dekker,
INC.(New York, USA)」には、ガスハイドレートの構造
や生成条件に関する多くの学問的研究成果について集約
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ガスハイドレート(gas
hydrate)とは、包接化合物(clathrate compound)の一
種であり、水分子が立体網状の包接格子を形成し、この
包接格子中に軽質炭化水素等のゲスト分子が包接され、
安定化し、形成された固体を示すものである。ガスハイ
ドレートの製造には、対象とするガスの種類にもよる
が、一般に高圧、低温の条件下でハイドレート化が行わ
れる。このため、気体から固体へハイドレート化するた
めには、多量のエネルギーが必要とされるという問題点
が存在する。
hydrate)とは、包接化合物(clathrate compound)の一
種であり、水分子が立体網状の包接格子を形成し、この
包接格子中に軽質炭化水素等のゲスト分子が包接され、
安定化し、形成された固体を示すものである。ガスハイ
ドレートの製造には、対象とするガスの種類にもよる
が、一般に高圧、低温の条件下でハイドレート化が行わ
れる。このため、気体から固体へハイドレート化するた
めには、多量のエネルギーが必要とされるという問題点
が存在する。
【０００６】例えば、上記の米国特許第５５３６８９３
号明細書には、温度２８８Ｋ（およそ１５℃）において
ガスハイドレートを生成するためには、ガスを約５ＭＰ
aまで圧縮する必要があることが示されている。ここで
生成されたガスハイドレートはＩ型及びＩＩ型と呼ばれ
る分子構造を有するものである。Ｉ型及びＩＩ型ガスハ
イドレートの一単位当たりの水の化学量論量は、各々４
６分子及び１３６分子である。
号明細書には、温度２８８Ｋ（およそ１５℃）において
ガスハイドレートを生成するためには、ガスを約５ＭＰ
aまで圧縮する必要があることが示されている。ここで
生成されたガスハイドレートはＩ型及びＩＩ型と呼ばれ
る分子構造を有するものである。Ｉ型及びＩＩ型ガスハ
イドレートの一単位当たりの水の化学量論量は、各々４
６分子及び１３６分子である。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決し、
従来のガスハイドレートの製造方法に比べ、より低い圧
力、高い温度にてガスハイドレートを生成し、天然ガス
の主成分であるメタンのガスハイドレート化に要するエ
ネルギーを削減することのできるガスハイドレートの製
造方法を提供し、さらに、メタンリッチガスの取り扱い
が容易となる方法を提供することを目的とするものであ
る。
従来のガスハイドレートの製造方法に比べ、より低い圧
力、高い温度にてガスハイドレートを生成し、天然ガス
の主成分であるメタンのガスハイドレート化に要するエ
ネルギーを削減することのできるガスハイドレートの製
造方法を提供し、さらに、メタンリッチガスの取り扱い
が容易となる方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記（１）〜
（２）により、前記課題を解決するものである。すなわ
ち、本発明は、（１）メタンリッチガスを生成促進剤の
共存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして
生成させることを特徴とするガスハイドレートの製造方
法、及び、（２）メタンリッチガスを生成促進剤の共存
下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成
させ、固形化状態で輸送又は貯蔵することを特徴とする
メタンリッチガスの取り扱い方法を提供するものであ
る。
（２）により、前記課題を解決するものである。すなわ
ち、本発明は、（１）メタンリッチガスを生成促進剤の
共存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして
生成させることを特徴とするガスハイドレートの製造方
法、及び、（２）メタンリッチガスを生成促進剤の共存
下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成
させ、固形化状態で輸送又は貯蔵することを特徴とする
メタンリッチガスの取り扱い方法を提供するものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明では、メタンリッチガスを
生成促進剤の共存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイド
レートとして生成させることを特徴とするものである。
例えば、本発明は、天然ガスの主成分であるメタンに、
水、及び、ガスハイドレート生成促進剤としてＣ４〜Ｃ
１２の炭化水素の添加剤を加えることによって、Ｈ型ガ
スハイドレートを生成させ、ガスハイドレートを製造す
るものである。本発明の方法では、Ｉ型及びＩＩ型ガス
ハイドレートの生成に比べ、同じ温度条件下では、より
低い圧力で、一方、同じ圧力条件では、より高い温度
で、ガスハイドレートを製造することが可能となる。本
発明で生成されるＨ型ガスハイドレートの一単位当たり
の水の化学量論量は、３４分子である。
生成促進剤の共存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイド
レートとして生成させることを特徴とするものである。
例えば、本発明は、天然ガスの主成分であるメタンに、
水、及び、ガスハイドレート生成促進剤としてＣ４〜Ｃ
１２の炭化水素の添加剤を加えることによって、Ｈ型ガ
スハイドレートを生成させ、ガスハイドレートを製造す
るものである。本発明の方法では、Ｉ型及びＩＩ型ガス
ハイドレートの生成に比べ、同じ温度条件下では、より
低い圧力で、一方、同じ圧力条件では、より高い温度
で、ガスハイドレートを製造することが可能となる。本
発明で生成されるＨ型ガスハイドレートの一単位当たり
の水の化学量論量は、３４分子である。
【００１０】前記のスローン著 「天然ガスのクラスレ
ートハイドレート改訂増補第２版」によれば、Ｉ型ガス
ハイドレートとは水分子で形成された五角形の面をもつ
１２面体の包接格子（５１２）と、五角形の面が１２個
と六角形の面が２個の１４面体の包接格子（５
１２６２）が各々２個と６個から一単位が形成された構
造を有するガスハイドレートである。またＩＩ型ガスハ
イドレートとは、水分子で形成された五角形の面をもつ
１２面体の包接格子（５１２）と、五角形の面が１２個
と六角形の面が４個の１６面体の包接格子（５
１２６４）が各々１６個と８個から一単位が形成された
構造を有するガスハイドレートである。
ートハイドレート改訂増補第２版」によれば、Ｉ型ガス
ハイドレートとは水分子で形成された五角形の面をもつ
１２面体の包接格子（５１２）と、五角形の面が１２個
と六角形の面が２個の１４面体の包接格子（５
１２６２）が各々２個と６個から一単位が形成された構
造を有するガスハイドレートである。またＩＩ型ガスハ
イドレートとは、水分子で形成された五角形の面をもつ
１２面体の包接格子（５１２）と、五角形の面が１２個
と六角形の面が４個の１６面体の包接格子（５
１２６４）が各々１６個と８個から一単位が形成された
構造を有するガスハイドレートである。
【００１１】一方、Ｈ型ガスハイドレートとは、水分子
で形成された五角形の面をもつ１２面体の包接格子（５
１２）と、四角形の面が３個と五角形の面が６個と六角
形の面が３個の変則１２面体の包接格子（４３５
６６３）と、五角形の面が１２個と六角形の面が８個の
２０面体の包接格子（５１２６８）が各々３個と２個と
１個から一単位が形成された構造を有するガスハイドレ
ートである。本発明においては、Ｈ型ガスハイドレート
の比較的空孔径が小さい１２面体包接格子（５１２）と
変則１２面体包接格子（４３５６６３）にメタン等が包
接され、大きな空孔を持つ２０面体包接格子（５１２６
８）にガスハイドレート生成促進剤、好ましくはＣ５〜
Ｃ８の鎖状あるいは環状の炭化水素が包接され、熱力学
的に安定なガスハイドレートを形成するものである。
で形成された五角形の面をもつ１２面体の包接格子（５
１２）と、四角形の面が３個と五角形の面が６個と六角
形の面が３個の変則１２面体の包接格子（４３５
６６３）と、五角形の面が１２個と六角形の面が８個の
２０面体の包接格子（５１２６８）が各々３個と２個と
１個から一単位が形成された構造を有するガスハイドレ
ートである。本発明においては、Ｈ型ガスハイドレート
の比較的空孔径が小さい１２面体包接格子（５１２）と
変則１２面体包接格子（４３５６６３）にメタン等が包
接され、大きな空孔を持つ２０面体包接格子（５１２６
８）にガスハイドレート生成促進剤、好ましくはＣ５〜
Ｃ８の鎖状あるいは環状の炭化水素が包接され、熱力学
的に安定なガスハイドレートを形成するものである。
【００１２】本発明で、「メタンリッチガス」とは、全
炭化水素ガス中にメタンが６０ｖｏｌ％以上含まれるも
のを示すものである。天然ガスは、主成分として、通常
８０ｖｏｌ％以上のメタンが含まれており、本発明のメ
タンリッチガスに含まれる。本発明の方法により、天然
ガスの主成分であるメタンをＨ型ハイドレートとする
と、輸送や貯蔵が容易なガスハイドレートが低エネルギ
ーで生産することができる。ガスハイドレートの製造に
おいて、メタンリッチガス、例えば、天然ガスをそのま
ま原料ガスとして用いてもよいが、メタンリッチガス、
例えば、天然ガス中のＣＯ２等の他成分を予め取り除
き、原料ガス中のメタンの濃度を高めることにより、よ
り低エネルギーでガスハイドレートが生産できるので好
ましい。メタンリッチガスは純メタンであっても良い。
また、メタンの濃度が６０ｖｏｌ％未満のガスであって
も、メタンの濃度を高めるために従来用いられている前
処理を適宜行うことで、メタンリッチガスとして用いる
ことができる。また、メタンリッチガスにあっても、Ｃ
Ｏ２が含まれると、メタンを含むガスハイドレートを生
成する際に、他にメタンを含まないＣＯ２ハイドレート
を生成することがあるので、メタンリッチガスの輸送効
率の観点から、従来用いられている前処理を適宜行いＣ
Ｏ２をさらに除去しておくことが好ましい。
炭化水素ガス中にメタンが６０ｖｏｌ％以上含まれるも
のを示すものである。天然ガスは、主成分として、通常
８０ｖｏｌ％以上のメタンが含まれており、本発明のメ
タンリッチガスに含まれる。本発明の方法により、天然
ガスの主成分であるメタンをＨ型ハイドレートとする
と、輸送や貯蔵が容易なガスハイドレートが低エネルギ
ーで生産することができる。ガスハイドレートの製造に
おいて、メタンリッチガス、例えば、天然ガスをそのま
ま原料ガスとして用いてもよいが、メタンリッチガス、
例えば、天然ガス中のＣＯ２等の他成分を予め取り除
き、原料ガス中のメタンの濃度を高めることにより、よ
り低エネルギーでガスハイドレートが生産できるので好
ましい。メタンリッチガスは純メタンであっても良い。
また、メタンの濃度が６０ｖｏｌ％未満のガスであって
も、メタンの濃度を高めるために従来用いられている前
処理を適宜行うことで、メタンリッチガスとして用いる
ことができる。また、メタンリッチガスにあっても、Ｃ
Ｏ２が含まれると、メタンを含むガスハイドレートを生
成する際に、他にメタンを含まないＣＯ２ハイドレート
を生成することがあるので、メタンリッチガスの輸送効
率の観点から、従来用いられている前処理を適宜行いＣ
Ｏ２をさらに除去しておくことが好ましい。
【００１３】本発明に用いられる生成促進剤は、生成助
剤とも言い、メタン及び水に加えることによって、ガス
ハイドレートの生成時の圧力及び温度を、低圧及び／又
は高温方向へ移行させる物質であって、好ましくはＣ４
〜Ｃ１２、より好ましくはＣ ５〜Ｃ８の鎖状あるいは環
状炭化水素である。鎖状炭化水素の場合、直鎖状又は分
枝状のいずれであっても良い。Ｃ５〜Ｃ８の脂肪族飽和
炭化水素は、生成促進剤として好ましく用いることがで
きる一例として挙げることができる。好ましい生成促進
剤の具体例としては、イソペンタン（２−メチルブタ
ン）、ネオヘキサン（２，２−ジメチルブタン）、２，
３−ジメチルブタン、２，２，３−トリメチルブタン、
２，２−ジメチルペンタン、３，３−ジメチルペンタ
ン、２，３−ジメチル−１−ブテン、３，３−ジメチル
−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブチン、シクロ
オクタン、シクロヘプタン、メチルシクロペンタン、エ
チルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、シス−
１，２−ジメチルシクロヘキサン、１，１−ジメチルシ
クロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロオクテ
ン、シクロヘプテンのいずれか１種類、あるいはこれら
の２種類あるいはそれ以上の混合物が挙げられる。これ
らＨ型ガスハイドレート生成促進剤の濃度は、原料ガス
中のメタンに対し、モル比で０．１〜１．０の範囲が好
ましい。このモル比が小さすぎると、供給されたメタン
を効率よくガスハイドレート化するには生成促進剤が不
足し、逆に大きすぎると、生成促進剤を添加して得られ
る圧力の低減効果の増加度合いは少なくなる。
剤とも言い、メタン及び水に加えることによって、ガス
ハイドレートの生成時の圧力及び温度を、低圧及び／又
は高温方向へ移行させる物質であって、好ましくはＣ４
〜Ｃ１２、より好ましくはＣ ５〜Ｃ８の鎖状あるいは環
状炭化水素である。鎖状炭化水素の場合、直鎖状又は分
枝状のいずれであっても良い。Ｃ５〜Ｃ８の脂肪族飽和
炭化水素は、生成促進剤として好ましく用いることがで
きる一例として挙げることができる。好ましい生成促進
剤の具体例としては、イソペンタン（２−メチルブタ
ン）、ネオヘキサン（２，２−ジメチルブタン）、２，
３−ジメチルブタン、２，２，３−トリメチルブタン、
２，２−ジメチルペンタン、３，３−ジメチルペンタ
ン、２，３−ジメチル−１−ブテン、３，３−ジメチル
−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブチン、シクロ
オクタン、シクロヘプタン、メチルシクロペンタン、エ
チルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、シス−
１，２−ジメチルシクロヘキサン、１，１−ジメチルシ
クロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロオクテ
ン、シクロヘプテンのいずれか１種類、あるいはこれら
の２種類あるいはそれ以上の混合物が挙げられる。これ
らＨ型ガスハイドレート生成促進剤の濃度は、原料ガス
中のメタンに対し、モル比で０．１〜１．０の範囲が好
ましい。このモル比が小さすぎると、供給されたメタン
を効率よくガスハイドレート化するには生成促進剤が不
足し、逆に大きすぎると、生成促進剤を添加して得られ
る圧力の低減効果の増加度合いは少なくなる。
【００１４】本発明では、例えば、天然ガスの主成分で
あるメタン、水及び生成促進剤を加圧液相反応器に供給
し、反応させることで、ガスハイドレートを生成するこ
とができる。加圧液相反応器における反応温度及び圧力
の条件は、生成促進剤の種類や濃度等に応じて適宜選択
することができるが、好ましくは、温度は２７０〜２９
０Ｋで、圧力は０．５ＭＰａ〜５ＭＰａである。
あるメタン、水及び生成促進剤を加圧液相反応器に供給
し、反応させることで、ガスハイドレートを生成するこ
とができる。加圧液相反応器における反応温度及び圧力
の条件は、生成促進剤の種類や濃度等に応じて適宜選択
することができるが、好ましくは、温度は２７０〜２９
０Ｋで、圧力は０．５ＭＰａ〜５ＭＰａである。
【００１５】また、メタンリッチガスを生成促進剤の共
存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生
成すると、Ｉ型及びＩＩ型ガスハイドレートを生成する
ものに比べ、より低エネルギーでメタンリッチガスを固
形化状態で輸送及び貯蔵ができる。例えば、生成促進剤
を用いてメタンからＨ型ガスハイドレートを生成し、固
体化又はスラリー状のガスハイドレートを通常用いられ
る密閉可能な容器に入れて、運送用に通常用いられる保
冷車などで固形化状態でメタンリッチガスを輸送するこ
とができる。また、生成促進剤を用いてメタンからＨ型
ガスハイドレートを生成し、得られた固体化又はスラリ
ー状のガスハイドレートを密閉容器中に置くことで、一
般倉庫用として通常用いられる保冷庫などでメタンリッ
チガスを固形化状態で貯蔵することができる。これらの
方法により、メタンリッチガスを容易かつ安全に取り扱
うことができる。
存下で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生
成すると、Ｉ型及びＩＩ型ガスハイドレートを生成する
ものに比べ、より低エネルギーでメタンリッチガスを固
形化状態で輸送及び貯蔵ができる。例えば、生成促進剤
を用いてメタンからＨ型ガスハイドレートを生成し、固
体化又はスラリー状のガスハイドレートを通常用いられ
る密閉可能な容器に入れて、運送用に通常用いられる保
冷車などで固形化状態でメタンリッチガスを輸送するこ
とができる。また、生成促進剤を用いてメタンからＨ型
ガスハイドレートを生成し、得られた固体化又はスラリ
ー状のガスハイドレートを密閉容器中に置くことで、一
般倉庫用として通常用いられる保冷庫などでメタンリッ
チガスを固形化状態で貯蔵することができる。これらの
方法により、メタンリッチガスを容易かつ安全に取り扱
うことができる。
【００１６】本発明方法により製造されたガスハイドレ
ートは、密閉容器を開けて開放状態に置けば、通常、常
温・常圧下で分解し、メタンは完全にガス化分離するの
で、これを収集することでガス状のメタンを入手でき
る。また、用いた生成促進剤の気化する温度・圧力を考
慮して、ガスハイドレード分解時に適切な温度及び圧力
を選択することにより、ガス状のメタンと液状又は固体
状の生成促進剤とを容易に分離することができ、実質的
に生成促進剤を含まず、工業用原料、燃料などとして問
題なく使用することができるメタンを容易に回収するこ
とができる。また、回収されるメタンの用途が、生成促
進剤が含まれても使用に問題のない場合、あるいは生成
促進剤をガスハイドレートから得られたメタンから容易
に分離できる場合には、生成促進剤の気化する温度・圧
力条件を特に考慮せずともガスハイドレートの分離条件
を決めることができる。
ートは、密閉容器を開けて開放状態に置けば、通常、常
温・常圧下で分解し、メタンは完全にガス化分離するの
で、これを収集することでガス状のメタンを入手でき
る。また、用いた生成促進剤の気化する温度・圧力を考
慮して、ガスハイドレード分解時に適切な温度及び圧力
を選択することにより、ガス状のメタンと液状又は固体
状の生成促進剤とを容易に分離することができ、実質的
に生成促進剤を含まず、工業用原料、燃料などとして問
題なく使用することができるメタンを容易に回収するこ
とができる。また、回収されるメタンの用途が、生成促
進剤が含まれても使用に問題のない場合、あるいは生成
促進剤をガスハイドレートから得られたメタンから容易
に分離できる場合には、生成促進剤の気化する温度・圧
力条件を特に考慮せずともガスハイドレートの分離条件
を決めることができる。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づき更に詳細に
説明する。
説明する。
【００１８】実施例１
Ｈ型ガスハイドレートを形成するために必要な化学量論
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル及び３，３−ジメチルペ
ンタン１モルの比率でメタンガス及び３，３−ジメチル
ペンタンをセル内に徐々に加え系内を加圧したところ、
メタン、３，３−ジメチルペンタン及び水からなるＨ型
ガスハイドレートを３．３０ＭＰａで生成した。さら
に、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス／３，３−ジメ
チルペンタンのモル比を変えてガスハイドレートの製造
を行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレート
の生成が観察された。結果を表１に示す。
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル及び３，３−ジメチルペ
ンタン１モルの比率でメタンガス及び３，３−ジメチル
ペンタンをセル内に徐々に加え系内を加圧したところ、
メタン、３，３−ジメチルペンタン及び水からなるＨ型
ガスハイドレートを３．３０ＭＰａで生成した。さら
に、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス／３，３−ジメ
チルペンタンのモル比を変えてガスハイドレートの製造
を行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレート
の生成が観察された。結果を表１に示す。
【００１９】実施例２
Ｈ型ガスハイドレートを形成するために必要な化学量論
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル及びシクロオクタン１モ
ルの比率でメタン及びシクロオクタンをセル内に徐々に
加え系内を加圧したところ、メタン、シクロオクタン及
び水からなるＨ型ガスハイドレートを３．１１ＭＰａで
生成した。さらに、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス
／シクロオクタンのモル比を変えてガスハイドレートの
製造を行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレ
ートの生成が観察された。結果を表１に示す。
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル及びシクロオクタン１モ
ルの比率でメタン及びシクロオクタンをセル内に徐々に
加え系内を加圧したところ、メタン、シクロオクタン及
び水からなるＨ型ガスハイドレートを３．１１ＭＰａで
生成した。さらに、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス
／シクロオクタンのモル比を変えてガスハイドレートの
製造を行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレ
ートの生成が観察された。結果を表１に示す。
【００２０】実施例３
Ｈ型ガスハイドレートを形成するために必要な化学量論
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル、及び、３，３−ジメチ
ルペンタンとシクロオクタンの等モル混合物１モルの比
率で、メタン及び３，３−ジメチルペンタン、シクロオ
クタンをセル内に徐々に加え系内を加圧したところ、メ
タン、３，３−ジメチルペンタン、シクロオクタン及び
水からなるＨ型ガスハイドレートを３．１５ＭＰａで生
成した。さらに、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス／
（３，３−ジメチルペンタン及びシクロオクタンの等モ
ル混合物）のモル比を変えてガスハイドレートの製造を
行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレートの
生成が観察された。結果を表１に示す。
量以上の量の水を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０
Ｋにおいて、メタンガス５モル、及び、３，３−ジメチ
ルペンタンとシクロオクタンの等モル混合物１モルの比
率で、メタン及び３，３−ジメチルペンタン、シクロオ
クタンをセル内に徐々に加え系内を加圧したところ、メ
タン、３，３−ジメチルペンタン、シクロオクタン及び
水からなるＨ型ガスハイドレートを３．１５ＭＰａで生
成した。さらに、温度２８０Ｋにおいて、メタンガス／
（３，３−ジメチルペンタン及びシクロオクタンの等モ
ル混合物）のモル比を変えてガスハイドレートの製造を
行ったが、ほぼ同じ圧力条件でＨ型ガスハイドレートの
生成が観察された。結果を表１に示す。
【００２１】比較例１
Ｉ型及びＩＩ型ガスハイドレートを形成するために必要
な化学量論量を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０Ｋ
において、メタンをセル内に徐々に加え系内を加圧した
ところ、メタン及び水からなるガスハイドレートを５．
０７ＭＰａで生成した。ここで生成されたメタンガスハ
イドレートは、Ｉ型及びＩＩ型ガスハイドレートであっ
た。結果を表１に示す。
な化学量論量を窓付き高圧セル内に入れ、温度２８０Ｋ
において、メタンをセル内に徐々に加え系内を加圧した
ところ、メタン及び水からなるガスハイドレートを５．
０７ＭＰａで生成した。ここで生成されたメタンガスハ
イドレートは、Ｉ型及びＩＩ型ガスハイドレートであっ
た。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】本実施例において、生成促進剤を用いてＨ
型ガスハイドレートを生成することで、Ｉ型又はＩＩ型
ガスハイドレートを生成すること比べてガスハイドレー
ト製造が約２０ｂａｒ（２．０ＭＰａ）低い圧力で可能
となった。
型ガスハイドレートを生成することで、Ｉ型又はＩＩ型
ガスハイドレートを生成すること比べてガスハイドレー
ト製造が約２０ｂａｒ（２．０ＭＰａ）低い圧力で可能
となった。
【００２４】実施例４
実施例１において、メタンガス５モル及び３，３−ジメ
チルペンタン１モルの比率で生成されたガスハイドレー
トを密閉容器に入れ、２８０Ｋの温度で、貯蔵した。ガ
スハイドレートの入った密閉容器を常圧下、温度２８０
Ｋで開放することにより、メタンのみが気化して分離
し、気化したメタンを回収した。メタンを回収した後の
容器中の３，３−ジメチルペンタンは、油水分離するこ
とで水と分離され、回収された。回収した３，３−ジメ
チルペンタンは、生成促進剤として再利用された。
チルペンタン１モルの比率で生成されたガスハイドレー
トを密閉容器に入れ、２８０Ｋの温度で、貯蔵した。ガ
スハイドレートの入った密閉容器を常圧下、温度２８０
Ｋで開放することにより、メタンのみが気化して分離
し、気化したメタンを回収した。メタンを回収した後の
容器中の３，３−ジメチルペンタンは、油水分離するこ
とで水と分離され、回収された。回収した３，３−ジメ
チルペンタンは、生成促進剤として再利用された。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、輸送及び貯蔵等の容易な
メタンのガスハイドレートの製造が低エネルギーにて可
能となった。また、固形化状態でメタンガスハイドレー
トの輸送及び貯蔵ができ、取り扱いが安全かつ容易なも
のとなった。
メタンのガスハイドレートの製造が低エネルギーにて可
能となった。また、固形化状態でメタンガスハイドレー
トの輸送及び貯蔵ができ、取り扱いが安全かつ容易なも
のとなった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3E072 EA10
4H006 AA02 AA05 AC90 AC93 AD15
AD33 BA49 BC10 BC11 BE60
Claims (2)
- 【請求項１】 メタンリッチガスを生成促進剤の共存下
で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せることを特徴とするガスハイドレートの製造方法。 - 【請求項２】 メタンリッチガスを生成促進剤の共存下
で水和し、メタンをＨ型ガスハイドレートとして生成さ
せ、固形化状態で輸送又は貯蔵することを特徴とするメ
タンリッチガスの取り扱い方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156298A JP2003342590A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ガスハイドレートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002156298A JP2003342590A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ガスハイドレートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342590A true JP2003342590A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29772584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002156298A Pending JP2003342590A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ガスハイドレートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003342590A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176467A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Keio Gijuku | 構造ｈハイドレートの製造方法及び装置 |
| JP2007077241A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレートの生成方法 |
| JP2007532455A (ja) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | テクニッシェ ユニヴァージテート デルフト | 水素の貯蔵 |
| CN104974713A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-10-14 | 华南理工大学 | 水合物促进剂及其在制备高储气密度气体水合物中的应用 |
| CN107955092A (zh) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种粒径可控的气体水合物纳米促进剂及其制备方法 |
| KR20210098749A (ko) * | 2020-02-03 | 2021-08-11 | 광주과학기술원 | 가스 하이드레이트 형성촉진제 및 가스 하이드레이트를 이용한 이산화탄소 분리 방법 |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002156298A patent/JP2003342590A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007532455A (ja) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | テクニッシェ ユニヴァージテート デルフト | 水素の貯蔵 |
| JP2006176467A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Keio Gijuku | 構造ｈハイドレートの製造方法及び装置 |
| JP2007077241A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレートの生成方法 |
| CN104974713A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-10-14 | 华南理工大学 | 水合物促进剂及其在制备高储气密度气体水合物中的应用 |
| CN107955092A (zh) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种粒径可控的气体水合物纳米促进剂及其制备方法 |
| KR20210098749A (ko) * | 2020-02-03 | 2021-08-11 | 광주과학기술원 | 가스 하이드레이트 형성촉진제 및 가스 하이드레이트를 이용한 이산화탄소 분리 방법 |
| KR102400190B1 (ko) | 2020-02-03 | 2022-05-20 | 광주과학기술원 | 가스 하이드레이트 형성촉진제 및 가스 하이드레이트를 이용한 이산화탄소 분리 방법 |
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