JP2005290334A - Hydrate treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水とハイドレート形成物質を含むガスを反応させて生成されたハイドレートを処理するためのハイドレート処理装置に関するものである。 The present invention relates to a hydrate treatment apparatus for treating hydrate produced by reacting water and a gas containing a hydrate-forming substance.
現在、メタン等の炭化水素を主成分とする天然ガスの有効利用がなされているが、そのための天然ガスを貯蔵・輸送する方法して、ガス田から採取した天然ガスを液化温度まで冷却し、液化天然ガス(LNG)として貯蔵・輸送する方法が採用されている。 Currently, natural gas mainly composed of hydrocarbons such as methane has been used effectively, but natural gas collected from gas fields is cooled to the liquefaction temperature by storing and transporting natural gas for that purpose. A method of storing and transporting as liquefied natural gas (LNG) is employed.
しかしながら、例えば液化天然ガスの主成分であるメタンの場合、液化させるのに−162℃の極低温を要するため、専用の貯蔵設備や専用のLNG輸送船が必要となり、貯蔵や輸送のコストが高くなるため、大ガス田以外ではあまり採用されていないのが実情である。 However, for example, in the case of methane, which is the main component of liquefied natural gas, an extremely low temperature of −162 ° C. is required for liquefaction, so a dedicated storage facility and a dedicated LNG transport ship are required, and the cost of storage and transport is high. Therefore, it is the fact that it is not so much adopted except in the large gas field.
そのため近年は、特に中小ガス田等において、天然ガスを水和させて固体状態の水和物(ハイドレート)を生成し、そのハイドレートを固体状態のまま貯蔵・輸送する、あまりコストのかからない方法が検討されている(例えば特許文献1)。 Therefore, in recent years, especially in small and medium-sized gas fields, natural gas is hydrated to produce a solid state hydrate (hydrate), and the hydrate is stored and transported in the solid state. Has been studied (for example, Patent Document 1).
図7は、上記特許文献1にも記載されている従来のハイドレート製造処理プロセスの1例を示す工程図である。
FIG. 7 is a process diagram showing an example of a conventional hydrate manufacturing process described in
図において、S1は水と天然ガスを氷点よりも高温(0℃〜5℃程度)、かつ大気圧よりも高圧下(4MPa程度以上)で反応させてハイドレートを生成する生成工程で、例えばスプレー式の生成反応装置が使用されている。 In the figure, S1 is a production process in which water and natural gas are reacted at a temperature higher than the freezing point (about 0 ° C. to 5 ° C.) and higher than atmospheric pressure (about 4 MPa or more) to generate a hydrate. A production reactor of the formula is used.
S2は生成工程S1で生成されたハイドレートと水のスラリーから水を物理的に脱水する物理脱水工程で、例えばスクリュープレス型脱水装置が使用されている。 S2 is a physical dehydration step in which water is physically dehydrated from the hydrate and water slurry produced in the production step S1, and for example, a screw press type dehydrator is used.
S3は物理脱水工程S2で物理脱水された後のハイドレートに含まれる残留水を、生成工程S1よりも低温(−5℃〜0℃程度)で天然ガスと反応させて脱水する水和脱水工程で、例えば2軸スクリュー型脱水装置が使用されている。 S3 is a hydration dehydration step in which the residual water contained in the hydrate after the physical dehydration in the physical dehydration step S2 is dehydrated by reacting with natural gas at a lower temperature (about −5 ° C. to 0 ° C.) than in the production step S1. For example, a twin-screw type dehydrator is used.
S4は水和脱水工程S3で水和脱水されたハイドレートを、低圧下でも分解しない氷点以下の温度(−25℃〜−20℃程度)まで冷却する冷却工程で、例えばスクリューコンベア型冷却装置が使用されている。 S4 is a cooling step for cooling the hydrate dehydrated and dehydrated in the hydration dehydration step S3 to a temperature below the freezing point (about −25 ° C. to −20 ° C.) that does not decompose even under low pressure. in use.
S5は冷却工程S4で冷却されたハイドレートを大気圧下に減圧する減圧工程で、例えばバルブ切替減圧装置が使用されている。 S5 is a depressurizing step for depressurizing the hydrate cooled in the cooling step S4 to the atmospheric pressure, and for example, a valve switching depressurizing device is used.
S6は減圧工程S5で減圧されたハイドレートを成形する成形工程で、例えば加圧プレス型成形装置が使用されている。 S6 is a molding process for molding the hydrate decompressed in the decompression process S5. For example, a pressure press mold molding apparatus is used.
なお、成形工程S6で成形されて固化されたハイドレートは図示せざる輸送容器に収められて冷凍貯蔵され、或いは輸送容器ごと目的地に輸送されて貯蔵され、貯蔵されたハイドレートは必要に応じて分解装置によりガス化され、消費者の元に送られることになる。 The hydrate formed and solidified in the forming step S6 is stored in a transport container (not shown) and stored frozen, or transported and stored together with the transport container, and the stored hydrate is stored as needed. The gas is then gasified by the cracking device and sent to the consumer.
図8は図7に示す生成工程S1と物理脱水工程S2、水和脱水工程S3、冷却工程S4の構成を示す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the generation step S1, the physical dehydration step S2, the hydration dehydration step S3, and the cooling step S4 shown in FIG.
図中1は生成反応によりハイドレートを生成させる円筒縦型の生成容器で、生成容器1には水配管2を介して図示せざる貯水槽から水が供給されて生成容器1内に液相Lが形成され、水配管2に設けた図示せざる給水ポンプ及びバルブを制御して、液相Lが所定の水位を保つように構成されている。
In the figure,
また、生成容器1にはガス配管3を介して図示せざるガス貯蔵部に貯蔵された低温・高圧の天然ガスが供給されて生成容器1内に気相Gが形成され、ガス配管3に設けた図示せざる流量制御弁の開度を制御して、気相Gの圧力がハイドレートの生成圧力である4MPa程度以上を維持するように構成されている。
The
なお、生成容器1の底部と頂部には図示のように水配管4が接続され、その水配管4には図示せざるフイルタやバルブと共に、水循環ポンプ5、熱交換器6、及び図示せざるバルブが順次設けられ、生成容器1の頂部から内側に突き出した水配管4の先端には、スプレーノズル7が設けられている。
A
これにより、生成容器1の底部から抜き出された水は、水循環ポンプ5により循環させられながら熱交換器6により必要な温度まで冷却され、スプレーノズル7により噴霧されてハイドレートが生成されている。
As a result, the water extracted from the bottom of the
また、液相Lの液面に近い生成容器1の側面には、液面に浮遊するハイドレートと水のスラリーを抜き出すスラリー抜出口8が設けられており、スラリー抜出口8はスラリー配管9を介してスクリュープレス型脱水装置10に接続されている。
Further, on the side surface of the
このスラリー配管9には図示せざるバルブと共にスラリー抜出ポンプ11が設けられており、生成容器1内の液相Lの液面に浮遊する生成されたハイドレートと水のスラリーをスラリー抜出口8から抜き出して、スクリュープレス型脱水装置10に供給するようになっている。
The
スクリュープレス型脱水装置10は、円筒状の内部空間を有する本体の内部に、筒形スクリーン(メッシュ)状のろ材12と、側面に螺旋状の突起部を有し内部空間に配置された軸体であるスクリュー回転軸13と、このスクリュー回転軸13を駆動する駆動部14より構成されており、スラリー抜出ポンプ11により抜き出されたハイドレートと水のスラリーは、スラリー配管9を介してスクリュープレス型脱水装置10の上流側である先端部に供給され、物理的に脱水されたハイドレートは、スクリュープレス型脱水装置10の下流側である後端部よりハイドレート排出管15を介して排出され、後段の水和脱水工程S3へ供給されることになる。
The screw press
なお、スクリュープレス型脱水装置10によって物理的に脱水された水は、スクリュープレス型脱水装置10の先端側の本体底部より抜き出され、水配管16を介して成形容器1に返送されるようになっている。
The water physically dehydrated by the screw
次に、スクリュープレス型脱水装置10の後端部よりハイドレート排出管15を介して排出された物理脱水後のハイドレートは、後段の2軸スクリュー型脱水装置17の先端部に供給されている。
Next, the hydrate after physical dehydration discharged from the rear end portion of the screw
2軸スクリュー型脱水装置17は、長円形をなす筒状の内部空間を有する本体の内部に、側面に螺旋状の突起部を有し内部空間に配置された軸体であるスクリュー回転軸18を2本備え、螺旋状の突起部が重複するように配置して、それぞれ駆動部19により駆動するように構成されており、2軸スクリュー型脱水装置17の後端部には、ガス配管20を介して天然ガスが供給され、図示せざる冷却手段によって内部空間内は水和反応に適した温度に制御されている。
The biaxial screw-type dewatering device 17 includes a screw rotation shaft 18 that is a shaft body having a spiral protrusion on a side surface and disposed in the internal space inside a main body having an elliptical cylindrical internal space. The two are arranged so that the spiral protrusions overlap each other and are each driven by the drive unit 19. A
2軸スクリュー型脱水装置17は上記のように構成されているので、ハイドレート排出管15を介して先端部より2軸スクリュー型脱水装置17に供給されたハイドレートは、スクリュー回転軸18の駆動により後端部に向かって軸方向に搬送されながら、ガス配管20を介して後端部より供給された天然ガスと接触し、攪拌されつつ水和反応に適した温度である−5℃〜0℃程度に冷却されることによってハイドレート中に残存する水分と反応して水和脱水され、水和脱水された後のハイドレートは2軸スクリュー型脱水装置17の下流側である後端部よりハイドレート排出管21を介して排出され、後段の冷却工程S4へ供給されることになる。
Since the twin-screw dehydrator 17 is configured as described above, the hydrate supplied to the twin-screw dehydrator 17 from the tip via the
次に、2軸スクリュー型脱水装置17の後端部よりハイドレート排出管21を介して排出された水和脱水後のハイドレートは、後段のスクリューコンベア型冷却装置22の先端部に供給されている。 Next, the hydrate after dehydration discharged from the rear end portion of the twin screw type dehydrator 17 through the hydrate discharge pipe 21 is supplied to the front end portion of the screw conveyor type cooling device 22 at the subsequent stage. Yes.
スクリューコンベア型冷却装置22は、円筒状の内部空間を有する本体の内部に、側面に螺旋状の突起部を有し内部空間に配置された軸体であるスクリュー回転軸23と、スクリュー回転軸23を駆動する駆動部24より構成されている。 The screw conveyor type cooling device 22 includes a screw rotating shaft 23 which is a shaft body having a spiral protrusion on a side surface and disposed in the inner space inside a main body having a cylindrical inner space, and a screw rotating shaft 23. It is comprised from the drive part 24 which drives.
2軸スクリュー型脱水装置17により水和脱水されたハイドレートは、スクリューコンベア型冷却装置22においてスクリュー回転軸23の駆動により後端部に向かって軸方向に搬送されながら、内部空間内でハイドレートを低圧下でも分解しない氷点以下の低温である−25℃〜−20℃程度まで冷却されている。 The hydrate dehydrated and dehydrated by the biaxial screw type dehydrator 17 is hydrated in the internal space while being conveyed in the axial direction toward the rear end by driving the screw rotating shaft 23 in the screw conveyor type cooling device 22. Is cooled to about −25 ° C. to −20 ° C., which is a low temperature below the freezing point that does not decompose even under low pressure.
スクリューコンベア型冷却装置22により適切な温度まで冷却されたハイドレートは、スクリューコンベア型冷却装置22の下流側である後端部より、ハイドレート排出管25を介して排出され、図示せざる後段の減圧工程S5へ供給されるようになっている。
The hydrate cooled to an appropriate temperature by the screw conveyor type cooling device 22 is discharged from the rear end portion on the downstream side of the screw conveyor type cooling device 22 through the
このスクリューコンベア型冷却装置22の本体は、外筒と内筒から2重筒に構成されており、外筒と内筒の間に形成された冷媒用空間26には、冷媒管27を介して冷却用の冷媒が循環され、円筒状の内部空間を有する本体の内部は適切な冷却温度に制御されるような冷却手段が採用されている。 The main body of the screw conveyor type cooling device 22 is composed of a double cylinder from an outer cylinder and an inner cylinder, and a refrigerant space 26 formed between the outer cylinder and the inner cylinder is connected via a refrigerant pipe 27. Cooling means is employed in which a cooling refrigerant is circulated and the inside of the main body having a cylindrical inner space is controlled to an appropriate cooling temperature.
なお、上記の冷媒管27には、冷媒循環ポンプ28や熱交換器29と共に、図示せざるアキュムレータや膨張弁等が設けられて冷媒循環回路が構成されており、冷媒としてはCO2 、NH3 、R12等が使用されている。 The refrigerant pipe 27 is provided with an accumulator, an expansion valve, etc. (not shown) together with a refrigerant circulation pump 28 and a heat exchanger 29 to constitute a refrigerant circulation circuit. As the refrigerant, CO 2 , NH 3 , R 12 etc. are used.
上記のようにして処理されたハイドレートは、図示せざる後段の減圧工程S5で大気圧下に減圧され、続いて成形工程S6で成形して固化された後、図示せざる輸送容器に収められて冷凍貯蔵され、或いは輸送容器ごと目的地に輸送されて貯蔵され、貯蔵されたハイドレートは必要に応じて分解装置によりガス化され、消費者の元に送られるようになっている。 The hydrate treated as described above is depressurized to atmospheric pressure in a subsequent decompression step S5 (not shown), and then molded and solidified in a molding step S6, and then stored in a transport container (not shown). The hydrate is stored in a frozen state or transported to a destination together with a transport container, and the stored hydrate is gasified by a cracking device as needed and sent to a consumer.
ところが、上記のように構成された従来のハイドレート処理装置においては、生成容器1において生成された後のハイドレートを処理するために、物理脱水工程S2においては例えばスクリュープレス型脱水装置10、水和脱水工程S3においては例えば2軸スクリュー型脱水装置17、冷却工程S4においては例えばスクリューコンベア型冷却装置22というように、それぞれの工程毎に独立した処理装置を設け、それらをハイドレート排出管15、21等で連結してハイドレートを供給するようにしているため、装置構成が複雑となり、処理装置のコンパクト化が困難であるばかりか、それぞれの処理装置を駆動するために別々の駆動部14、19、24を必要とするため、処理装置が高価となるという問題があった。
However, in the conventional hydrate treatment apparatus configured as described above, in order to process the hydrate produced in the
また、水和脱水工程S3においては、例えば2軸スクリュー型脱水装置17の内部空間内を水和反応に適した温度に維持するために、−5℃〜0℃程度まで冷却しなければならず、冷却工程S4においては、例えばスクリューコンベア型冷却装置22の内部空間内で、ハイドレートを低圧下でも分解しない氷点以下の低温である−25℃〜−20℃程度まで冷却しなければならないため、それぞれ別々の冷却手段を必要とし、ハイドレートの処理効率もあまりよくなく、ランニングコストも高くなるという問題があった。
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、水とハイドレート形成物質を含むガスを反応させて生成されたハイドレートの処理装置の装置構成が簡単となり、コンパクト化が可能で安価に製作することができると共に、ランニングコストが安くハイドレートの処理効率を向上させることができ、取り扱いも容易で従来の問題点を解消し得る、実用上極めて有効なハイドレート処理装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The apparatus configuration of a hydrate treatment apparatus produced by reacting water and a gas containing a hydrate-forming substance is simplified, and can be made compact and inexpensive. To provide a practically extremely effective hydrate processing apparatus that can be manufactured at a low cost, can improve the processing efficiency of hydrate at a low running cost, is easy to handle, and can solve the conventional problems. Is an issue.
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、ハイドレート処理装置として、それぞれ以下の(1)〜(15)に述べる各手段を採用したものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and each of the inventions described in the claims includes the following means (1) to (15) as hydrate processing apparatuses. Adopted.
(1)第1の手段は、軸方向に移送しながら混合する移送混合手段が収納され、先端部にはハイドレートを供給するハイドレート供給口と、後端部にはハイドレートを排出するハイドレート排出口を有する容器本体の先端部に、ハイドレート形成物質を含むガスを供給するガス供給口を設けると共に、容器本体の外周に冷媒用空間を設け、該冷媒用空間内に冷却用の冷媒を供給せしめるようにしたことを特徴とするものである。 (1) The first means accommodates a transfer mixing means for mixing while transferring in the axial direction, a hydrate supply port for supplying hydrate at the front end portion, and a hydrate for discharging hydrate at the rear end portion. A gas supply port for supplying a gas containing a hydrate-forming substance is provided at the tip of the container body having a rate discharge port, a refrigerant space is provided on the outer periphery of the container body, and a cooling refrigerant is provided in the refrigerant space. It is characterized in that it is made to supply.
(2)第2の手段は、第1の手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口と該ガス供給口が共通であることを特徴とするものである。 (2) The second means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the first means, the hydrate supply port and the gas supply port are common.
(3)第3の手段は、第1又は第2の手段を採用したハイドレート処理装置において、移送混合手段が軸方向に間隔を置いてパドルを取り付けた回転軸を有することを特徴とするものである。 (3) The third means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the first or second means, the transfer mixing means has a rotating shaft with paddles attached at intervals in the axial direction. It is.
(4)第4の手段は、第1又は第2の手段を採用したハイドレート処理装置において、移送混合手段が軸方向に間隔を置いてリボンを取り付けた回転軸を有することを特徴とするものである。 (4) The fourth means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the first or second means, the transfer and mixing means has a rotating shaft attached with a ribbon at an interval in the axial direction. It is.
(5)第5の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段を採用したハイドレート処理装置において、容器本体の先端部に設けられるハイドレート供給口を容器本体の先端面に設けた開口とし、該開口を介してハイドレートを物理脱水する物理脱水装置の後端面に設けたハイドレート排出用の開口と連通せしめたことを特徴とするものである。 (5) The fifth means is a hydrate treatment apparatus adopting any one of the first to fourth means, wherein the hydrate supply port provided at the tip of the container body is provided at the tip surface of the container body. The hydrate discharge opening provided on the rear end face of the physical dehydration apparatus that physically dehydrates the hydrate through the opening is characterized in that it is communicated with the opening.
(6)第6の手段は、第5の手段を採用したハイドレート処理装置において、物理脱水装置をスクリュープレス型脱水装置としたことを特徴とするものである。 (6) The sixth means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the fifth means, the physical dehydrator is a screw press type dehydrator.
(7)第7の手段は、第6の手段を採用したハイドレート処理装置において、スクリュープレス型脱水装置のスクリュー回転軸と移送混合手段の回転軸が連結され、共通の駆動部で駆動されるようにしたことを特徴とするものである。 (7) A seventh means is a hydrate treatment apparatus adopting the sixth means, wherein the screw rotating shaft of the screw press type dehydrating device and the rotating shaft of the transfer mixing means are connected and driven by a common drive unit. It is characterized by doing so.
(8)第8の手段は、第7の手段を採用したハイドレート処理装置において、スクリュープレス型脱水装置のスクリュー回転軸と移送混合手段の回転軸が複数であることを特徴とするものである。 (8) The eighth means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the seventh means, there are a plurality of screw rotation shafts of the screw press type dewatering device and a plurality of rotation shafts of the transfer mixing means. .
(9)第9の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口に加熱設備を設けることを特徴とするとするものである。 (9) A ninth means is characterized in that, in a hydrate treatment apparatus adopting any one of the first to fourth means, a heating facility is provided at the hydrate supply port.
(10)第10の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口に掻き取り装置を設けることを特徴とするものである。 (10) A tenth means is a hydrate treatment apparatus adopting any one of the first to fourth means, wherein a scraping device is provided at the hydrate supply port.
(11)第11の手段は、第1ないし第4のいずれかの手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口をライニングすることを特徴とするものである。 (11) The eleventh means is characterized in that in the hydrate processing apparatus adopting any one of the first to fourth means, the hydrate supply port is lined.
(12)第12の手段は、第3の手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口近くのパドルの腕の長さを他のパドルの腕の長さより短くすることを特徴とするものである。 (12) The twelfth means is characterized in that, in the hydrate processing apparatus adopting the third means, the length of the arm of the paddle near the hydrate supply port is made shorter than the length of the arm of the other paddle. To do.
(13)第13の手段は、第3の手段を採用したハイドレート処理装置において、パドルをライニングすることを特徴とするものである。 (13) A thirteenth means is characterized in that a paddle is lined in a hydrate processing apparatus employing the third means.
(14)第14の手段は、第4の手段を採用したハイドレート処理装置において、該ハイドレート供給口近くのリボンの腕の長さを他のリボンの腕の長さより短くすることを特徴とするものである。 (14) The fourteenth means is characterized in that, in the hydrate treatment apparatus adopting the fourth means, the length of the ribbon arm near the hydrate supply port is made shorter than the length of the other ribbon arm. To do.
(15)第15の手段は、第4の手段を採用したハイドレート処理装置において、リボンをライニングすることを特徴とするものである。 (15) A fifteenth means is characterized in that a ribbon is lined in a hydrate processing apparatus adopting the fourth means.
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の(1)〜(15)に記載の各手段を採用しているので、それぞれ以下のような効果を有する。 Since the invention according to each claim described in the claims employs the means described in the above (1) to (15), it has the following effects.
(1)請求項1に係る発明は上記第1の手段を採用しているので、ハイドレートは、容器本体内の先端部では供給されたハイドレート形成物質を含むガスにより水和脱水され、後端部に向かって軸方向に移送されながら混合されて適切な温度まで冷却して排出させることができ、水和脱水と冷却が、容器本体の外周に設けた冷媒用空間に供給された冷媒により同じ容器本体内でなされるので、水和脱水装置と冷却装置を別々に設けて別々の駆動部で駆動したり、水和脱水と冷却のための冷却手段を別々に設ける必要はなく、装置構成が簡単でコンパクト化が可能であると共に、処理装置を安価に製作することができる。
(1) Since the invention according to
(2)請求項2に係る発明は上記第2の手段を採用しているので、請求項1に係る発明の効果に加え、該ハイドレート供給口と該ガス供給口を別々に設ける必要はなく、装置構成がより簡単でコンパクト化が可能であると共に、処理装置を安価に製作することができる。
(2) Since the invention according to
(3)請求項3に係る発明は上記第3の手段を採用しているので、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、移送混合手段として一般的に使用されているパドル式の移送混合機を利用することができ、製作や取り扱いが容易でより安価に製作することができる。
(3) Since the invention according to
(4)請求項4に係る発明は上記第4の手段を採用しているので、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、移送混合手段として一般的に使用されているリボン式の移送混合機を利用することができ、製作や取り扱いが容易でより安価に製作することができる。
(4) Since the invention according to
(5)請求項5に係る発明は上記第5の手段を採用しているので、請求項1ないし請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、ハイドレートの物理脱水と水和脱水と冷却を直接連通させて連続的に行うことができ、装置構成がさらに簡単でコンパクト化がより可能であると共に、処理装置を安価に製作することができる。
(5) Since the invention according to
(6)請求項6に係る発明は上記第6の手段を採用しているので、請求項5に係る発明の効果に加え、物理脱水装置として一般的に使用されているスクリュープレス型脱水装置を利用することができ、製作や取り扱いが容易でより安価に製作することができる。
(6) Since the invention according to claim 6 employs the sixth means, in addition to the effect of the invention according to
(7)請求項7に係る発明は上記第7の手段を採用しているので、請求項6に係る発明の効果に加え、スクリュープレス型脱水装置のスクリュー回転軸と移送混合手段の回転軸を共通の駆動部で駆動することができ、処理装置をさらに安価に製作することができる。 (7) Since the invention according to claim 7 employs the seventh means, in addition to the effect of the invention according to claim 6, the screw rotation shaft of the screw press type dehydrator and the rotation shaft of the transfer mixing means are provided. It can drive with a common drive part, and can manufacture a processing apparatus further cheaply.
(8)請求項8に係る発明は上記第8の手段を採用しているので、請求項7に係る発明の効果に加え、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。 (8) Since the invention according to claim 8 employs the eighth means, in addition to the effect of the invention according to claim 7, a large amount of hydrate can be efficiently processed.
(9)請求項9に係る発明は上記第9の手段を採用しているので、請求項1ないし請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、ハイドレート供給口に設けた加熱設備により加熱することで、ハイドレート供給口付近における該ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(9) Since the invention according to
(10)請求項10に係る発明は上記第10の手段を採用しているので、請求項1ないし請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、ハイドレート供給口に設けた掻き取り装置により掻き取ることで、ハイドレート供給口付近におけるハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(10) Since the invention according to
(11)請求項11に係る発明は上記第11の手段を採用しているので、請求項1ないし請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、ハイドレート供給口をライニングすることで、ハイドレート供給口に付着し難くして該ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(11) Since the invention according to claim 11 employs the eleventh means, in addition to the effect of the invention according to any one of
(12)請求項12に係る発明は上記第12の手段を採用しているので、請求項3に係る発明の効果に加え、ハイドレート供給口近くのパドルの腕の長さを他のパドルの腕の長さよりも短くすることで、ハイドレート供給口からハイドレートを容器本体内にスムーズに供給してハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(12) Since the invention according to
(13)請求項13に係る発明は上記第13の手段を採用しているので、請求項3に係る発明の効果に加え、パドルをライニングすることでパドルに付着し難くして該ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(13) Since the invention according to
(14)請求項14に係る発明は上記第14の手段を採用しているので、請求項4に係る発明の効果に加え、ハイドレート供給口近くのリボンの腕の長さを他のリボンの腕の長さよりも短くすることで、ハイドレート供給口からハイドレートを容器本体内にスムーズに供給して該ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(14) Since the invention according to claim 14 employs the fourteenth means, in addition to the effect of the invention according to
(15)請求項15に係る発明は上記第15の手段を採用しているので、請求項4に係る発明の効果に加え、リボンをライニングすることでリボンに付着し難くして該ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
(15) Since the invention according to
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例1〜実施例5に基き説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described based on the following Examples 1 to 5.
図1は本発明の実施例1に係るハイドレート処理装置の構成を示す説明図で、図7に示す水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行うものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the hydrate treatment apparatus according to
図中30は円筒状の容器本体で、その先端部にはハイドレートを供給するハイドレート供給口31が設けられ、後端部には容器本体30内で処理されたハイドレートを排出するハイドレート排出口32が設けられている。
In the figure, reference numeral 30 denotes a cylindrical container main body, which is provided with a
また、容器本体30の内部には、軸方向に間隔を置いてパドル33を取り付けた回転軸34を有する移送混合手段35が収納されており、その移送混合手段35の回転軸34は駆動部36により駆動されるようになっている。
Further, inside the container body 30 is housed a transfer mixing means 35 having a rotating shaft 34 with paddles 33 attached at intervals in the axial direction, and the rotating shaft 34 of the transferring and mixing means 35 is a
また、容器本体30の先端部には、例えばメタンやプロパン等のハイドレート形成物質を含む天然ガス、混合ガス等のガスを供給するガス供給口37が設けられている。
Further, a
また、容器本体30の外周は外筒と内筒から2重筒に構成されており、外筒と内筒の間に形成された筒状の冷媒用空間38には冷媒管39を介して冷却用の冷媒が供給され、容器本体30の内部空間は適切な冷却温度に制御されるような冷却手段が採用されている。
Further, the outer periphery of the container body 30 is configured as a double cylinder from an outer cylinder and an inner cylinder, and a cylindrical
なお、上記の冷媒管39には、冷媒循環ポンプ40や熱交換器41と共に、図示せざるアキュムレータや膨張弁等が設けられて冷媒循環回路が構成されており、冷媒としてはCO2 、NH3 、R12等が使用されている。
The
本実施例のハイドレート処理装置は上記のように構成されているので、ハイドレート供給口31から容器本体30の先端部に供給されたハイドレートは、駆動部36により回転軸34を回転させると、パドル33により容器本体30の内部を軸方向に移送されながら混合され、処理されたハイドレートは容器本体30の後端部にあるハイドレート排出口32から排出されることになる。
Since the hydrate processing apparatus of the present embodiment is configured as described above, the hydrate supplied from the
このとき、ハイドレート供給口31から容器本体30の先端部に供給されるハイドレートは、前段の物理脱水工程S2において物理的に脱水されているが、物理的に脱水されたハイドレートに含まれる残留水は、パドル33によりハイドレートが容器本体30の内部を軸方向に移送されながら混合されることで、容器本体30の先端部においてガス供給口37から供給されるハイドレート形成物質を含むガスと接触し、攪拌されつつ水和反応に適した温度である−5℃〜0℃程度に冷却されることによってハイドレート中に残存する水分と反応して直ちに水和脱水されることになる。
At this time, the hydrate supplied from the
また、容器本体30の先端部において水和脱水されたハイドレートは、パドル33によりハイドレートが容器本体30の内部を軸方向に移送されながら混合されることで、冷媒用空間38に供給される冷媒の気化熱により、ハイドレートが低圧下でも分解しない氷点以下の低温である−25℃〜−20℃程度まで冷却され、容器本体30の後端部にあるハイドレート排出口32から排出されることになる。
The hydrate dehydrated and dehydrated at the tip of the container body 30 is supplied to the
従って、容器本体30の上流側である先端部においては水和脱水工程S3の処理がなされ、それから後端部までは冷却工程S4の処理がなされ、容器本体30内において水和脱水工程S3の処理と冷却工程S4の処理が、共通の冷却手段によって適切な温度に制御されながら連続的になされることになる。 Therefore, the hydration dehydration step S3 is performed at the front end portion upstream of the container body 30, and the cooling step S4 is performed from the leading end portion to the rear end portion, and the hydration dehydration step S3 is performed in the container body 30. The process of the cooling step S4 is continuously performed while being controlled at an appropriate temperature by a common cooling means.
次に、図6は水と天然ガスを反応させて生成されるハイドレートの生成平衡線図で、横軸は温度、縦軸は圧力を示す。 Next, FIG. 6 is a production equilibrium diagram of a hydrate produced by reacting water and natural gas. The horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents pressure.
図中に示す斜線部H1は、生成工程S1において生成されたハイドレートを、物理脱水工程S2において物理脱水した状態を示し、温度は0℃〜5℃程度、圧力はハイドレートの生成圧力以上である5MPa程度に維持されている。 A hatched portion H1 shown in the figure indicates a state where the hydrate generated in the generation step S1 is physically dehydrated in the physical dehydration step S2, the temperature is about 0 ° C. to 5 ° C., and the pressure is higher than the hydrate generation pressure. It is maintained at about 5 MPa.
また、斜線部H2は、物理脱水工程S2において物理脱水されたハイドレートを、水和脱水工程S3において天然ガスと反応させてハイドレート中に含まれている残留水を水和脱水した状態を示し、温度は−5℃〜0℃程度、圧力は5MPa程度に維持されている。 A hatched portion H2 indicates a state in which the hydrate dehydrated in the physical dehydration step S2 is reacted with natural gas in the hydration dehydration step S3 to hydrate and dehydrate the residual water contained in the hydrate. The temperature is maintained at about −5 ° C. to 0 ° C., and the pressure is maintained at about 5 MPa.
また、斜線部H3は、水和脱水工程S3において水和脱水されたハイドレートを、冷却工程S4において低圧下でも分解しない氷点以下の低温に冷却した状態を示し、温度は−25℃〜−20℃程度、圧力は5MPa程度に維持されている。 A hatched portion H3 indicates a state in which the hydrate dehydrated and dehydrated in the hydration dehydration step S3 is cooled to a low temperature below the freezing point that is not decomposed even under a low pressure in the cooling step S4, and the temperature ranges from −25 ° C. to −20. The pressure is maintained at about 5 ° C. and about 5 MPa.
なお、斜線部H4は、冷却工程S4において冷却されたハイドレートを、温度は−25℃〜−20℃程度を維持したまま0.1MPa程度まで減圧させた状態を示す。 The hatched portion H4 indicates a state in which the hydrate cooled in the cooling step S4 is depressurized to about 0.1 MPa while maintaining the temperature at about −25 ° C. to −20 ° C.
図6の斜線部H1で示すように、物理脱水されたハイドレートの温度は0℃〜5℃程度であるが、これを同じ圧力下で少し冷却すると、斜線部H2で示すように、直ちに温度が−5℃〜0℃程度の水和脱水されたハイドレートなる。 As indicated by the hatched portion H1 in FIG. 6, the temperature of the hydrate that has been physically dehydrated is about 0 ° C. to 5 ° C. When this is cooled slightly under the same pressure, the temperature immediately increases as indicated by the hatched portion H2. Becomes hydrated and dehydrated hydrate at about -5 ° C to 0 ° C.
従って、図1で示すように、水和脱水工程S3は物理脱水されたハイドレートが容器本体30内を軸方向に移動する最初の段階である先端部の短い区間でなされ、冷却工程S4はその後ハイドレートが後端部に移動する長い区間でなされることになる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the hydration dehydration step S3 is performed in a short section of the tip portion, which is the first stage in which the physically dehydrated hydrate moves in the container body 30 in the axial direction, and the cooling step S4 is performed thereafter. Hydrate is done in a long section where it moves to the rear end.
図2は本発明の実施例2に係るハイドレート処理装置の構成を示す説明図で、図1に示す実施例と同様に、図7に示す水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行うもので、図中図1に示すハイドレート処理装置と同じ部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the hydrate treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. Like the embodiment shown in FIG. 1, the hydration dehydration step S3 and the cooling step S4 shown in FIG. 7 are performed. In the figure, the same parts as those in the hydrate processing apparatus shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1に示す実施例1においては、移送混合手段35が軸方向に間隔をおいてパドル33を取り付けた回転軸34を有しているのに対し、本実施例においてはパドル33の代わりにリボン42を取り付け、移送混合手段35が軸方向に間隔をおいてリボン42を取り付けた回転軸34を有するように構成したものであり、他の構成は図1に示すものと同様の構成となっている。 In the first embodiment shown in FIG. 1, the transport mixing means 35 has a rotating shaft 34 with paddles 33 attached at intervals in the axial direction, whereas in this embodiment, a ribbon instead of the paddles 33 is used. 42, and the transfer mixing means 35 is configured to have a rotating shaft 34 to which a ribbon 42 is attached at an interval in the axial direction, and other configurations are the same as those shown in FIG. Yes.
従って、本実施例においても、図1に示す実施例1と同様に、ハイドレート供給口31から容器本体30の先端部に供給されたハイドレートは、リボン42によりハイドレートが容器本体30の内部を軸方向に移送されながら混合されることで、容器本体30の先端部においてガス供給口37から供給されるハイドレート形成物質を含むガスと接触し、攪拌されつつ水和反応に適した温度である−5℃〜0℃程度に冷却されることによってハイドレート中に残存する水分と反応して水和脱水され、先端部から後端部に向かって徐々に冷却され、移送されながら攪拌されて冷媒用空間38に供給される冷媒の気化熱により、ハイドレートが低圧下でも分解しない氷点以下の低温である−25℃〜−20℃程度まで冷却され、容器本体30の後端部にあるハイドレート排出口32から排出されることになる。
Accordingly, also in the present embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 1, the hydrate supplied from the
本実施例も図2で示すように、水和脱水工程S3は物理脱水されたハイドレートが容器本体30内を軸方向に移動する最初の段階である先端部の短い区間でなされ、冷却工程S4はその後ハイドレートが後端部に移動する長い区間でなされることになる。 Also in this embodiment, as shown in FIG. 2, the hydration dehydration step S3 is performed in a short section of the tip, which is the first stage in which the physically dehydrated hydrate moves in the container body 30 in the axial direction, and the cooling step S4. After that, the hydrate is performed in a long section where the hydrate moves to the rear end.
このように、図1に示す実施例1及び図2に示す実施例2のハイドレート処理装置においては、水和脱水と冷却が、容器本体30の外周に設けた冷媒用空間38に供給された冷媒により同じ容器本体30内でなされるので、水和脱水装置と冷却装置を別々に設けて別々の駆動部で駆動したり、水和脱水と冷却のための冷却手段を別々に設ける必要はなく、装置構成が簡単でコンパクト化が可能であると共に、処理装置を安価に製作することができ、極めて好都合である。
Thus, in the hydrate treatment apparatus of Example 1 shown in FIG. 1 and Example 2 shown in FIG. 2, hydration dehydration and cooling were supplied to the
また、上記実施例1及び実施例2において、ハイドレート供給口31とガス供給口37を別々に設けずに、それらを共通とすれば、装置構成がより簡単でコンパクト化が可能であると共に、処理装置を安価に製作することができる。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, if the
なお、容器本体30内には、軸方向に移送しながら混合する移送混合手段35として、上記実施例1においては軸方向に間隔を置いてパドル33を取り付けた回転軸34を有する移送混合手段35とし、実施例2においては軸方向に間隔を置いてリボン42を取り付けた回転軸34を有する移送混合手段35とし、一般的に使用されているパドル式の移送混合機やリボン式の移送混合機を利用することができるので、製作や取り扱いが容易でより安価に製作することができるが、軸方向に移送しながら混合する機能を有するものであれば、他の構成の移送混合手段を用いてもよい。 In addition, in the container main body 30, as the transfer mixing means 35 for mixing while transferring in the axial direction, in the first embodiment, the transfer mixing means 35 having the rotating shaft 34 to which the paddles 33 are attached at intervals in the axial direction. In the second embodiment, the transfer mixing means 35 having the rotating shaft 34 with the ribbons 42 attached at intervals in the axial direction is used as a paddle type transfer mixer or a ribbon type transfer mixer. Can be manufactured and handled easily, and can be manufactured at a lower cost. However, as long as it has a function of mixing while transporting in the axial direction, it can be transported using another structure. Also good.
また、上記実施例1及び実施例2においては容器本体30を円筒状としているが、容器本体30内に収納される移送混合手段の構成に応じて、容器本体30を円筒状以外の形状にしてもよい。 Moreover, in the said Example 1 and Example 2, although the container main body 30 is made into cylindrical shape, according to the structure of the transfer mixing means accommodated in the container main body 30, the container main body 30 is made into shapes other than cylindrical shape. Also good.
また、上記実施例1及び実施例2においては、容器本体30内に収納される移送混合手段35の回転軸34を単軸としているが、容器本体30を長円形の筒状とし、容器本体30内に複数の回転軸34を有する移送混合手段35を設けて多量のハイドレートを効率よく処理するようにしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment, the rotation shaft 34 of the transfer and mixing means 35 accommodated in the container main body 30 is a single shaft. However, the container main body 30 is formed into an oval cylindrical shape, and the container main body 30 A transfer mixing means 35 having a plurality of rotating shafts 34 may be provided therein to efficiently process a large amount of hydrate.
なお、上記実施例1及び実施例2においては、冷媒用空間38内の冷媒は容器本体30の先端側から抜き出されて後端側に循環させ、容器本体30内を軸方向に移送されながら混合されるハイドレートが、先端部から後端部に向かって温度が−5℃〜0℃程度から−25℃〜−20℃程度まで徐々に冷却されるように冷媒の循環量を適切に制御しているが、冷媒用空間38内を水和脱水工程S3に対応する短い区間の先端側と冷却工程S4に対応する長い区間の後端側に仕切り、仕切られた冷媒用空間38内にそれぞれ別々に冷媒を供給せしめ、別々に適切な温度になるように制御せしめてもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the refrigerant in the
図3は本発明の実施例3に係るハイドレート処理装置の構成を示す説明図で、図7に示す物理脱水工程S2及び水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行うものであり、図中図1に示す水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行うハイドレート処理装置と同じ部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of a hydrate treatment apparatus according to
図において10はスクリュープレス型脱水装置で、円筒状の内部空間を有する本体の内部に、筒形スクリーン(メッシュ)状のろ材12及びその後端側に多数の棒を円周に沿って円筒状に配置したろ材12aと、側面に螺旋状の突起部を有し内部空間に配置された軸体であるスクリュー回転軸13と、このスクリュー回転軸13を駆動する駆動部14より構成されている。
In the figure,
また、図8に示すように、生成容器1において生成されたハイドレートと水のスラリーはスラリー抜出ポンプ11により抜き出され、スラリー配管9を介してスクリュープレス型脱水装置10の先端部に供給されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 8, the hydrate and water slurry generated in the
スクリュープレス型脱水装置10の先端部に供給されたハイドレートと水のスラリーは、スクリュー回転軸13の先端に取り付けた駆動部14を駆動することにより、螺旋状の突起部で後端部に向かって軸方向に移送され、スクリュー回転軸13の後端部のテーパ状に拡径した圧搾部13aで圧搾されて物理的に脱水された後、スクリュープレス型脱水装置10の後端面に設けられたハイドレート排出用の開口10aから、開口10aを充満した状態で後方に排出されるように構成されている。
The slurry of hydrate and water supplied to the tip of the screw
また、スクリュープレス型脱水装置10によって物理的に脱水された水は、ろ材12、12aによりろ過され、スクリュープレス型脱水装置10の先端側の本体底部より抜き出されて水配管16を介し成形容器1に返送されるようになっている。
The water physically dehydrated by the screw
なお、スクリュープレス型脱水装置10の後端には、図6に示す水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う図1に示すハイドレート処理装置が連接されているが、本実施例においては、そのハイドレート処理装置の容器本体30の先端面には、ハイドレート供給口31に代えて開口30aが設けられており、スクリュープレス型脱水装置10の後端面に設けられた開口10aと容器本体30の先端面に設けられた開口30aを連通せしめている。
1 is connected to the rear end of the screw press
また、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と容器本体30内に収納された移送混合手段35の回転軸34は連結されており、駆動部14を駆動するとスクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と移送混合手段35の回転軸34が共通の駆動部14により駆動されるようになっている。
Further, the
なお、容器本体30の他の構成は図1に示すものと同じであるため説明を省略する。 In addition, since the other structure of the container main body 30 is the same as what is shown in FIG. 1, description is abbreviate | omitted.
従って、本実施例においては、スクリュープレス型脱水装置10の先端部に供給されたハイドレートと水のスラリーは、駆動部14を駆動することによりスクリュープレス型脱水装置10により物理的に脱水され、スクリュープレス型脱水装置10の後端面に設けられたハイドレート排出用の開口10aから、そのハイドレート排出用の開口10aに連通する容器本体30の先端面に設けられた開口30aを介して容器本体30内に連続的に供給されるので、図示のように物理的脱水工程S2及び水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理が連続的になされることになる。
Therefore, in this embodiment, the hydrate and water slurry supplied to the tip of the
図4は本発明の実施例4に係るハイドレート処理装置の構成を示す説明図で、図3に示す実施例と同様に、図7に示す物理脱水工程S2及び水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行うものであり、図中図3に示すハイドレート処理装置と同じ部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the hydrate treatment apparatus according to
図3に示す実施例においては、軸方向に間隔をおいてパドル33を取り付けた回転軸34を有する移送混合手段35を収納した、水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う図1に示す容器本体30の先端に、物理脱水工程S2の処理を行うスクリュープレス型脱水装置10を連接し、物理脱水工程S2及び水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理が連続的になされるようにしているが、本実施例は軸方向に間隔をおいてリボン42を取り付けた回転軸34を有する移送混合手段35を収納した、水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う図2に示す容器本体30の先端に、物理脱水工程S2の処理を行うスクリュープレス型脱水装置10を連接し、図3に示す実施例3と同様に物理的脱水工程S2及び水和脱水工程S3と水和脱水工程S3の処理が連続的になされるようにしたものである。
In the embodiment shown in FIG. 3, the process of the hydration dehydration step S3 and the cooling step S4, in which the transfer mixing means 35 having the rotating shaft 34 with the paddles 33 attached in the axial direction is accommodated, is performed in FIG. The screw press
このように、図3に示す実施例3及び図4に示す実施例4においては、ハイドレートの物理脱水と水和脱水と冷却を直接連通させて連続的に行うことができ、装置構成がさらに簡単でコンパクト化がより可能であると共に、処理装置を安価に製作することができる。 As described above, in Example 3 shown in FIG. 3 and Example 4 shown in FIG. 4, hydrate physical dehydration, hydration dehydration, and cooling can be continuously performed in direct communication, and the apparatus configuration is further improved. It is simpler and more compact, and the processing apparatus can be manufactured at low cost.
なお、上記の実施例3及び実施例4においては、物理脱水装置として一般的に使用されているスクリュープレス型脱水装置10を使用することができ、製作や取り扱いが容易でより安価に製作することができるが、後端面に水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う容器本体30の先端面に設けた開口30aと連通される開口10aを有する物理脱水装置であれば、スクリュープレス型脱水装置10以外の物理脱水装置を使用してもよい。
In Example 3 and Example 4 described above, the screw press
また、物理脱水工程S2において物理脱水されたハイドレートは、図6において斜線部H1で示すように0℃〜5℃程度となるように温度が制御されているが、そのための冷却手段としては、例えば水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う容器本体30の冷媒用空間38に供給される冷媒の冷媒管39を分岐し、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13の内部に設けた図示せざる冷却通路にも冷媒を導いて、スクリュープレス型脱水装置10の内部空間を適切に冷却するようにしてもよい。
The hydrate that has been physically dehydrated in the physical dehydration step S2 is controlled to have a temperature of about 0 ° C. to 5 ° C. as indicated by the hatched portion H1 in FIG. For example, the
なお、上記実施例1〜4において、物理脱水工程S2及び水和脱水工程S3と冷却工程S4は、いずれも図6に示すように5MPa程度の圧力下で処理されるため、製作が容易で圧力の制御も容易であるが、物理脱水工程S2の処理を行うスクリュープレス型脱水装置10、及び水和脱水工程S3と冷却工程S4の処理を行う容器本体30には、5MPa程度の圧力を維持し得るよう、図示せざる適切なシール手段が設けられている。
In Examples 1 to 4, the physical dehydration step S2, the hydration dehydration step S3, and the cooling step S4 are all processed under a pressure of about 5 MPa as shown in FIG. The pressure of about 5 MPa is maintained in the screw
また、実施例3及び実施例4においては、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と容器本体30に収納された移送混合手段35の回転軸34を一体的に連結しているので、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と移送混合手段35の回転軸34を共通の駆動部14で駆動することができ、処理装置をさらに安価に製作することができるが、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と移送混合手段35の回転軸34を分離可能に連結すると共に、互いに連接される容器本体30とスクリュープレス型脱水装置10も分離可能に連接し、分解修理等が容易に行えるようにしてもよい。
Moreover, in Example 3 and Example 4, since the
但し、移送混合手段35の回転軸34はスクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13よりも径が小さいため、連結されたスクリュー回転軸13と回転軸34が長尺となる場合には、その連結部付近を、移送されるハイドレートの移送にあまり障害とならないように考慮して軸支せしめてもよい。
However, since the rotary shaft 34 of the transfer mixing means 35 has a smaller diameter than the
また、実施例3及び実施例4において、スクリュープレス型脱水装置10のスクリュー回転軸13と移送混合手段35の回転軸34を複数にすれば、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
Moreover, in Example 3 and Example 4, if the
図5は本発明の実施例5に係るハイドレート処理装置の一部分の構成を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a partial configuration of a hydrate processing apparatus according to
図5は図1又は図2に示す容器本体30の先端部の構成を示し、その容器本体30の先端部には、ガス供給口37と共通にされたハイドレート供給口31が設けられており、容器本体30の内部に収納された移送混合手段35の回転軸34は、駆動部36により駆動されるようになっている。
FIG. 5 shows the configuration of the distal end portion of the container body 30 shown in FIG. 1 or 2, and the
なお、43、44は図1に示すパドル33又は図2に示すリボン42を支持する腕で、回転軸34に軸方向に間隔をおいて取り付けられている。ハイドレート供給口31近くのパドル33又はリボン42の腕44は、他のパドル33又はリボン42の腕43の長さより短くされており、ハイドレートの移送方向に沿って腕44の長さが長くなり、腕43と同じ長さになった後は一定の長さとなっている。
ハイドレート供給口31から供給されたハイドレートは水分が凝固して氷となっておらず、壁面に付着して凝固し易い状態であるため、ハイドレート供給口31近くのパドル33又はリボン42の腕44の長さが長いと、図中のAで示す部分においてハイドレートを壁面に擦り付けることになり、上手く攪拌されないので、ハイドレートの閉塞を起こす恐れがある。
Since the hydrate supplied from the
しかしながら、ハイドレート供給口31近くのパドル33又はリボン42の腕44の長さを他のパドル33又はリボン42の腕43の長さより短くすると、ハイドレートはハイドレート供給口31から容器本体30内にスムーズに供給され、図中のBで示す部分にハイドレートを落下させて積もらせた状態から攪拌冷却を開始することができるので、ハイドレートの閉塞を防止し、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
However, if the length of the
また、ハイドレート供給口31にてハイドレートに含まれる水が短時間で氷になりハイドレートの閉塞を起こす恐れがあるが、ハイドレート供給口31にヒートトレース等による加熱設備を設け、その加熱設備により加熱するようにすれば、ハイドレート供給口31付近におけるハイドレートの閉塞が防止され、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
In addition, although water contained in the hydrate may become ice in a short time at the
また、ハイドレート供給口31に掻き取り装置を設け、その掻き取り装置により閉塞した氷とハイドレートを掻き取るようにすれば、ハイドレート供給口31付近におけるハイドレートの閉塞が防止され、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
In addition, if a scraping device is provided at the
また、ハイドレート供給口31をテフロン(登録商標名)等の摩擦係数の低い樹脂でライニングすれば、ハイドレート供給口31に付着し難く、ハイドレートの閉塞が防止され、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。
Also, if the
また、パドル33やリボン42をテフロン(登録商標名)等の摩擦係数の低い樹脂でライニングすれば、パドル33やリボン42に付着し難く、ハイドレートの閉塞が防止され、多量のハイドレートを効率よく処理することができる。 Further, if the paddle 33 and the ribbon 42 are lined with a resin having a low friction coefficient such as Teflon (registered trademark), the paddle 33 and the ribbon 42 are hardly adhered to the paddle 33 and the ribbon 42, and the hydrate is prevented from being blocked. Can be processed well.
なお、ハイドレートの閉塞を防止する上記の各手段は、必要に応じて単独で、または組み合わせて設けてもよい。 In addition, you may provide each said means to prevent the obstruction | occlusion of a hydrate independently or in combination as needed.
以上、本発明を図1〜図5に示す実施例1〜5に基いて説明したが、本発明によれば水とハイドレート形成物質を含むガスを反応させて生成されたハイドレートの処理装置の装置構成が簡単となり、コンパクト化が可能で安価に製作することができると共に、ランニングコストが安くハイドレートの処理効率を向上させることができ、取り扱いも容易で従来の問題点を解消し得る、実用上極めて有効なハイドレート処理装置を提供することができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on Examples 1-5 shown in FIGS. 1-5, according to this invention, the processing apparatus of the hydrate produced | generated by making the gas containing water and a hydrate formation substance react The device configuration is simple, can be made compact and can be manufactured at low cost, the running cost is low, the hydrate processing efficiency can be improved, the handling is easy and the conventional problems can be solved, A hydrate processing apparatus that is extremely effective in practical use can be provided.
但し、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、使用する物理脱水装置や水和脱水と冷却を行う容器本体内に収納される移送混合手段の構成や駆動方法、ハイドレートの閉塞を防止する手段等は、要求される処理能力や付加的機能等に応じ、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。 However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration and driving method of the physical dehydration apparatus to be used, the transport mixing means housed in the container body for performing hydration dehydration and cooling, and the hydrate It goes without saying that various means may be added to the specific structure of the means for preventing the blockage within the scope of the present invention, depending on the required processing capacity and additional functions.
1 生成容器
2 水配管
3 ガス配管
4 水配管
5 水循環ポンプ
6 熱交換器
7 スプレーノズル
8 スラリー抜出口
9 スラリー配管
10 スクリュープレス型脱水装置
10a 開口
11 スラリー抜出ポンプ
12 ろ材
12a ろ材
13 スクリュー回転軸
13a 圧搾部
14 駆動部
15 ハイドレート排出管
16 水配管
17 2軸スクリュー型脱水装置
18 スクリュー回転軸
19 駆動部
20 ガス配管
21 ハイドレート排出管
22 スクリューコンベア型冷却装置
23 スクリュー回転軸
24 駆動部
25 ハイドレート排出管
26 冷媒用空間
27 冷媒管
28 冷媒循環ポンプ
29 熱交換器
30 容器本体
30a 開口
31 ハイドレート供給口
32 ハイドレート排出口
33 パドル
34 回転軸
35 移送混合手段
36 駆動部
37 ガス供給口
38 冷媒用空間
39 冷媒管
40 冷媒循環ポンプ
41 熱交換器
42 リボン
43 腕
44 腕(ハイドレート供給口近傍)
G 気相
L 液相
S1 生成工程
S2 物理脱水工程
S3 水和脱水工程
S4 冷却工程
S5 減圧工程
S6 成形工程
DESCRIPTION OF
G gas phase L liquid phase S1 generation process S2 physical dehydration process S3 hydration dehydration process S4 cooling process S5 decompression process S6 molding process
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2004
- 2004-04-06 JP JP2004111788A patent/JP2005290334A/en not_active Withdrawn
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