JP2006160820A - Hydrate post-treatment apparatus and hydrate particle size-controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイドレート後処理装置およびハイドレート粒径制御方法にかかり、特に、均一且つ最適な粒径のハイドレート粒子が得られるハイドレート後処理装置、およびハイドレート後処理装置におけるハイドレート粒径制御方法に関する。 The present invention relates to a hydrate post-treatment device and a hydrate particle size control method, and in particular, a hydrate post-treatment device capable of obtaining hydrate particles having a uniform and optimum particle size, and hydrate particles in the hydrate post-treatment device. The present invention relates to a diameter control method.
ハイドレート製造ラインとしては、水とメタンガスなどのハイドレート形成ガスとを所定の温度、圧力下で接触させてハイドレートを生成させる一次生成器と、一次生成器で生成したハイドレートに更にハイドレート形成ガスを接触させてハイドレートの純度を高める二次生成器(水和脱水器)とを備えるものが検討されている(特許文献1、2)。 The hydrate production line includes a primary generator for generating hydrate by bringing water and hydrate forming gas such as methane gas into contact with each other under a predetermined temperature and pressure, and further hydrate to the hydrate generated by the primary generator. A device comprising a secondary generator (hydration dehydrator) that contacts the forming gas to increase the purity of the hydrate has been studied (Patent Documents 1 and 2).
そして、純度だけでなく乾燥度の高いハイドレート粒子が容易に得られるという点から、二次生成器として流動層反応器を用いることが検討されている。
ハイドレート粒子の粒径が小さいと、表面積が大きくなるからハイドレートの生成速度も大きくなるが、ハイドレートの保存条件として検討されている大気圧、−20℃での安定性が低い。 When the particle size of the hydrate particles is small, the surface area is increased, so that the rate of hydrate formation is also increased. However, the stability at -20 ° C. under atmospheric pressure, which is studied as a hydrate storage condition, is low.
したがって、二次生成器では、ハイドレート粒子の粒径を、ハイドレートの生成速度がある程度大きく、しかも前記保存条件での安定性も良好な最適値になるように制御する必要がある。 Therefore, in the secondary generator, it is necessary to control the particle size of the hydrate particles so that the generation rate of the hydrate is large to some extent and the stability under the above-mentioned storage conditions is also an optimal value.
また、二次生成器に流動層反応器を使用した場合において、ハイドレート粒子の粒径が揃っていないと、流動層反応器内部においてハイドレート粒子が安定に流動しないという問題が生じる。したがって、二次生成器においては、ハイドレート粒子の粒径の均一性が高くなるように条件を制御する必要がある。 Further, when the fluidized bed reactor is used as the secondary generator, there is a problem that the hydrate particles do not flow stably inside the fluidized bed reactor if the particle size of the hydrate particles is not uniform. Therefore, in the secondary generator, it is necessary to control the conditions so that the uniformity of the particle size of the hydrate particles is high.
しかしながら、流動層反応器は高圧容器なので、目視で粒径を監視して粒径を制御するのは困難である。 However, since the fluidized bed reactor is a high-pressure vessel, it is difficult to control the particle size by visually monitoring the particle size.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、目視で粒径を監視することなく、均一性が高く最適な粒径のハイドレート粒子が得られる二次生成器などのハイドレート後処理装置、および前記ハイドレート後処理装置においてハイドレート粒子の粒径を制御するハイドレート粒径制御方法の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. After hydrated, such as a secondary generator, it is possible to obtain hydrated particles with high uniformity and optimal particle size without visually monitoring the particle size. It is an object of the present invention to provide a hydrate particle size control method for controlling the particle size of hydrate particles in a treatment device and the hydrate post-treatment device.
請求項1に記載の発明は、水とハイドレート形成ガスとを接触させて得られたハイドレート粒子を後処理するハイドレート後処理装置であって、前記ハイドレート粒子が、下方から導入されたハイドレート形成ガスによって流動状態に保持される流動層反応器と、前記流動層反応器を流動するハイドレート粒子の粒径を求めるハイドレート粒径測定手段と、前記ハイドレート粒径測定手段で求められたハイドレート粒子の粒径に基づき、前記流動層反応器に導入されるハイドレート形成ガスの温度および前記流動層反応器内部の温度を制御してハイドレート粒子の粒径を制御するハイドレート粒径制御手段とを備えてなり、前記ハイドレート粒径制御手段においては、前記ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を、前記ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも小さいときは高くし、前記ハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも大きなときは低くすることを特徴とするハイドレート後処理装置に関する。 The invention according to claim 1 is a hydrate post-treatment device for post-treating hydrate particles obtained by bringing water into contact with hydrate-forming gas, wherein the hydrate particles are introduced from below. A fluidized bed reactor that is maintained in a fluidized state by a hydrate-forming gas, a hydrate particle size measuring unit that determines the particle size of hydrate particles that flow in the fluidized bed reactor, and a hydrate particle size measuring unit that calculates the hydrate particle size. The hydrate particle size is controlled by controlling the temperature of the hydrate forming gas introduced into the fluidized bed reactor and the temperature inside the fluidized bed reactor based on the particle size of the hydrated particles. Particle size control means, wherein the hydrate particle size control means includes at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor. The temperature is increased when the particle size of the hydrate particles obtained by the hydrate particle size measuring means is smaller than a predetermined range, and is lowered when the particle size of the hydrate particles is larger than the predetermined range. It relates to a hydrate post-processing apparatus.
前記ハイドレート後処理装置は、一次生成器で生成したハイドレートに脱水や冷却などの各種後処理を施し、純度の高いハイドレートとするための装置である。 The hydrate post-treatment device is a device for subjecting the hydrate produced by the primary generator to various post-treatments such as dehydration and cooling to obtain a high purity hydrate.
流動層反応器においては、反応器内部の温度を高くしたり、導入されるハイドレート形成ガスの温度を高くしたりすれば、生成するハイドレート粒子の粒径は小さくなり、反対に、反応器内部の温度を低くしたり、導入されるハイドレート形成ガスの温度を低くしたりすれば、生成するハイドレート粒子の粒径は大きくなる。 In a fluidized bed reactor, if the temperature inside the reactor is increased or the temperature of the hydrate-forming gas to be introduced is increased, the particle size of the hydrate particles produced is reduced. If the internal temperature is lowered or the temperature of the introduced hydrate-forming gas is lowered, the particle size of the hydrate particles produced increases.
前記ハイドレート後処理装置においては、流動層反応器内のハイドレートの粒径が所定範囲よりも小さいときは、ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を高くしてハイドレート粒子の粒径を増大させる。そして、流動層反応器内のハイドレートの粒径が所定範囲よりも大きなときは、ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を低くしてハイドレート粒子の粒径を減少させる。 In the hydrate post-treatment device, when the particle size of the hydrate in the fluidized bed reactor is smaller than a predetermined range, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is increased. Increase the particle size of the rate particles. When the particle size of the hydrate in the fluidized bed reactor is larger than the predetermined range, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is lowered to reduce the particle size of the hydrate particles. Let
これにより、所定の均一な粒径を有するハイドレート粒子が流動層反応器内に形成されるから、流動層反応器内のハイドレート粒子の流動状態は安定する。 Thereby, since hydrate particles having a predetermined uniform particle diameter are formed in the fluidized bed reactor, the fluid state of the hydrate particles in the fluidized bed reactor is stabilized.
また、前述のように、ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径に基づいてハイドレート粒径制御手段でハイドレート粒径を制御しているから、高圧容器である流動層反応器においてオペレータが目視で粒径を監視しつつ、反応条件を制御する必要がなく、操作性が向上する。 Further, as described above, since the hydrate particle size is controlled by the hydrate particle size control unit based on the hydrate particle size obtained by the hydrate particle size measurement unit, the fluidized bed reaction which is a high-pressure vessel. The operator does not need to control the reaction conditions while visually monitoring the particle diameter in the vessel, and the operability is improved.
なお、前記ハイドレート後処理装置においては、流動層反応器の前段に物理的脱水や水和脱水を行なう脱水器を設け、一次生成器で生成したハイドレート粒子から予め余分な水分を除去するようにしてもよい。 In the hydrate post-treatment device, a dehydrator for performing physical dehydration or hydration dehydration is provided in the preceding stage of the fluidized bed reactor so that excess water is removed in advance from the hydrate particles generated in the primary generator. It may be.
ハイドレート形成性ガスとしては、天然ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン、二酸化炭素、酸素、窒素、水素のように、水とハイドレートを形成するガスが挙げられる。 Examples of the hydrate-forming gas include gases that form hydrates with water, such as natural gas, methane, ethane, propane, butane, carbon dioxide, oxygen, nitrogen, and hydrogen.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のハイドレート後処理装置において、前記ハイドレート粒径測定手段が、流動層反応器中を流動するハイドレート粒子を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像されたハイドレート粒子の画像データに基づいて前記ハイドレート粒子の平均粒径を求める平均粒径算出手段とを備えるハイドレート後処理装置に関する。 According to a second aspect of the present invention, in the hydrate post-processing apparatus according to the first aspect, the hydrate particle size measuring means captures the hydrate particles flowing in a fluidized bed reactor, and the imaging means The present invention relates to a hydrate post-processing device including an average particle size calculating unit that calculates an average particle size of the hydrate particles based on image data of hydrate particles imaged by an imaging unit.
前記ハイドレート後処理装置においては、平均粒径算出手段で算出されたハイドレート粒子の平均粒径が所定の範囲の値になるように、導入されるハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の温度を制御する。 In the hydrate post-treatment device, the hydrate forming gas introduced and the inside of the fluidized bed reactor so that the average particle size of the hydrate particles calculated by the average particle size calculating means is a value within a predetermined range. To control the temperature.
平均粒径算出手段は、撮像手段で撮像されたハイドレート粒子の画像データ基づいてハイドレート粒子の平均粒径を算出しているから、ハイドレート粒子の粒径分布が変化したときに、リアルタイムでハイドレート粒子の粒径制御を行なうことができる。 Since the average particle size calculation means calculates the average particle size of the hydrate particles based on the image data of the hydrate particles imaged by the imaging means, when the particle size distribution of the hydrate particles changes, in real time The particle size of the hydrate particles can be controlled.
請求項3に記載の発明は、水とハイドレート形成ガスとを接触させて生成させたハイドレート粒子を、流動層反応器内において、ハイドレート形成ガスによって流動させるハイドレート後処理装置において、前記ハイドレートの粒径を所定の平均粒径に制御するハイドレート粒径制御方法であって、前記反応器内を流動するハイドレート粒子の粒径を求めるハイドレート粒径測定工程と、前記ハイドレート粒径測定工程で求められたハイドレート粒子の粒径に基づき、前記流動層反応器に導入されるハイドレート形成ガスの温度および前記流動層反応器内部の温度を制御してハイドレート粒子の粒径を制御するハイドレート粒径制御工程とを有し、前記ハイドレート粒径制御工程においては、前記ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を、前記ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも小さいときは高くし、前記ハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも大きなときは低くすることを特徴とするハイドレート粒径制御方法に関する。 The invention according to claim 3 is the hydrate post-treatment device in which the hydrate particles produced by bringing water and the hydrate-forming gas into contact with each other are flowed by the hydrate-forming gas in the fluidized bed reactor. A hydrate particle size control method for controlling a hydrate particle size to a predetermined average particle size, the hydrate particle size measuring step for obtaining a particle size of the hydrate particles flowing in the reactor, and the hydrate Based on the particle size of the hydrate particles obtained in the particle size measurement step, the temperature of the hydrate forming gas introduced into the fluidized bed reactor and the temperature inside the fluidized bed reactor are controlled to control the particles of the hydrate particles. A hydrate particle size control step for controlling the diameter, and in the hydrate particle size control step, the hydrate-forming gas and the fluidized bed reaction When the particle size of the hydrate particles obtained by the hydrate particle size measuring means is smaller than a predetermined range, the internal temperature is increased, and when the particle size of the hydrate particles is larger than the predetermined range, The present invention relates to a hydrate particle size control method characterized by lowering.
前記ハイドレート粒径制御方法においては、流動層反応器内のハイドレートの粒径が所定範囲よりも小さいときは、ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を高くしてハイドレート粒子の粒径を増大させる。そして、流動層反応器内のハイドレートの粒径が所定範囲よりも大きなときは、ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を低くしてハイドレート粒子の粒径を減少させる。 In the hydrate particle size control method, when the particle size of the hydrate in the fluidized bed reactor is smaller than a predetermined range, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is increased. Increase the particle size of the hydrate particles. When the particle size of the hydrate in the fluidized bed reactor is larger than the predetermined range, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is lowered to reduce the particle size of the hydrate particles. Let
これにより、所定の均一な粒径を有するハイドレート粒子が流動層反応器内に形成され、流動層反応器内のハイドレート粒子の流動状態は安定する。 Thereby, hydrate particles having a predetermined uniform particle diameter are formed in the fluidized bed reactor, and the fluid state of the hydrate particles in the fluidized bed reactor is stabilized.
ハイドレート粒径測定工程で求めたハイドレート粒子の粒径に基づいてハイドレート粒径を制御しているから、高圧容器である流動層反応器においてオペレータが目視で粒径を監視しつつ、反応条件を制御する必要がなく、ハイドレート後処理装置の操作性が向上する。 Since the hydrate particle size is controlled based on the hydrate particle size obtained in the hydrate particle size measurement step, the reaction is monitored while the operator visually monitors the particle size in a fluidized bed reactor which is a high-pressure vessel. There is no need to control conditions, and the operability of the hydrate post-processing apparatus is improved.
以上説明したように本発明によれば、目視で粒径を監視することなく、均一性が高く最適な粒径のハイドレート粒子が得られるハイドレート後処理装置およびハイドレート粒径制御方法が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a hydrate post-processing apparatus and a hydrate particle size control method capable of obtaining hydrate particles with high uniformity and optimum particle size without visually monitoring the particle size. Is done.
1.実施形態1
以下、本発明に係るハイドレート後処理装置の一例である二次生成器を備えるハイドレート製造ラインについて説明する。
1. Embodiment 1
Hereinafter, a hydrate production line including a secondary generator, which is an example of a hydrate post-processing apparatus according to the present invention, will be described.
実施形態1に係るハイドレート製造ライン1000は、図1に示すように、水と天然ガスとからハイドレートを生成させる一次生成器100と、一次生成器100で生成したハイドレートを脱水するハイドレート脱水塔200と、ハイドレート脱水塔200で脱水されたハイドレートに天然ガスを接触させてハイドレートの純度を高める二次生成器300とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
一次生成器100は、水と天然ガスとを接触させてハイドレートを生成させる反応タンク102と、反応タンク102に水を供給する給水ライン104と、反応タンク102に天然ガスを供給する天然ガス供給ライン106と、反応タンク102内で水と天然ガスとを攪拌する攪拌羽根108と、天然ガス供給ライン106から供給された天然ガスのうち、水と反応しなかったものを反応タンク102に戻すガス循環ライン110と、反応タンク102内で生成したハイドレートのスラリーを抜き出して循環させるスラリー循環ライン112とを備える。
The
ガス循環ライン110は、一端が、反応タンク102の頂部近傍に開口し、他端は、反応タンク102底部近傍に配設されたガス吹出し管114に連通している。ガス循環ライン110には、コンプレッサ110Aおよび熱交換器110Bが介装されている。
One end of the
スラリー循環ライン112には、ポンプ112Aおよび熱交換器112Bが介装されているとともに、ポンプ112Aと熱交換器112Bとの間から、ハイドレートのスラリーを外部に抜き出すハイドレート抜出ライン116が分岐している。
The
一次生成器100は、更に、未反応の天然ガスを反応タンク102から抜き出して二次生成器300に導入するガス導出ライン120を有する。
The
ハイドレート脱水塔200は、略直立円筒状であり、ハイドレート抜出ライン116を介して底部からハイドレートのスラリーが導入される。ハイドレート脱水塔200の上半部には、脱水スクリーン部202が形成され、脱水スクリーン部202には、平均孔径がたとえば50μmの孔が全面に多数形成された脱水スクリーン204が設けられている。脱水スクリーン部202の外側には、脱水スクリーン部202でハイドレート粒子から分離された水を回収する水回収ジャケット206が設けられている。水回収ジャケット206と反応タンク102との間には、水回収ジャケット206に溜まった水を反応タンク102に戻す水戻りライン118が設けられている。
The
ハイドレート脱水塔200の頂部には、ハイドレート脱水塔200で脱水されたハイドレート粒子を二次生成器300に装入するスクリューコンベアである脱水ハイドレート搬送コンベア208が設けられている。
At the top of the
二次生成器300は、流動層反応器302と、流動層反応器302の底部に設けられ、上方に向かって天然ガスを噴射するガス吹出し管304と、流動層反応器302の外壁に設けられ、内部を冷媒が流通して流動層反応器302の内部を所定の温度に保持するジャケット306と、流動層反応器302の頂部から天然ガスとハイドレート粒子との混合スラリーを抜き出して流動層反応器302の底部に戻すスラリー循環ライン308とを有する。スラリー循環ライン308の途中にはスラリーを天然ガスとハイドレート粒子とに分離するサイクロン310が設けられている。
The
サイクロン310からは、スラリーから分離された天然ガスを流動層反応器302に戻すガス戻りライン312が分岐し、ガス吹出し管304に連通している。ガス戻りライン312には、コンプレッサ312Aおよび熱交換器312Bが介装されている。
From the
流動層反応器302の内部には、流動するハイドレート粒子を撮像するCCDカメラ314が設けられている。
Inside the
二次生成器300には、更に、CCDカメラで撮像された画像からハイドレート粒子の平均粒径を求め、求めたハイドレート粒子の平均粒径に基づいてジャケット306を流れる冷媒の量と温度、およびガス戻りライン312を流動層反応器302に戻る天然ガスの温度を制御する二次生成器制御部350が設けられている。また、ガス戻りライン312の熱交換器312Bとガス吹出し管304との間、および流動層反応器302の内部には、夫々温度センサ351および温度センサ352が設けられ、温度センサ351および温度センサ352における温度検知結果も二次生成器制御部350に入力される。これにより、熱交換器312Bおよびジャケット306を流れる冷媒の制御が正しい方向に沿って行なわれるようにフィードバックがかけられる。
The
流動層反応器302の底部近傍には、ハイドレート粒子を取り出すスクリューコンベアである取出しコンベア316が設けられている。
In the vicinity of the bottom of the
二次生成器300の下流には、取出しコンベア316で取り出されたハイドレート粒子を造粒、成形する成形器400が設けられている。
Downstream of the
以下、ハイドレート製造ライン1000の作用について説明する。
Hereinafter, the operation of the
一次生成器100では、給水ライン104から供給された所定温度の水および天然ガス供給ライン106から供給された所定温度の天然ガスが、所定温度および圧力に保持された反応タンク102内で接触してハイドレートのスラリーが生成する。
In the
余剰の天然ガスは、ガス循環ライン110を通ってガス吹出し管114から反応タンク102中のスラリー層中に噴出される。
Excess natural gas is ejected from the gas blow-out
生成したハイドレートのスラリーは、スラリー循環ライン112を通って反応タンク102に戻される一方、前記スラリーの一部はハイドレート抜出ライン116から抜き出されてハイドレート脱水塔200の底部に導入される。
The produced hydrate slurry is returned to the
ハイドレート脱水塔200において、スラリーは水とハイドレート粒子とに分離し、水よりも比重の小さいハイドレート粒子は、ハイドレート脱水塔200中を浮上し、ハイドレート脱水塔200の頂部に集まる。そして、脱水スクリーン部202においてハイドレート粒子の間の水が脱水スクリーン204を通って水回収ジャケット206に押し出される。水回収ジャケット206に押し出された水は、水戻りライン118を通って反応タンク102に戻される。
In the
一方、脱水後のハイドレート粒子は、脱水ハイドレート搬送コンベア208によってハイドレート脱水塔200の頂部から抜き出され、二次生成器300の流動層反応器302に導入される。
On the other hand, the dehydrated hydrate particles are extracted from the top of the
流動層反応器302の内部は、ジャケット306によって所定の温度に保持されていると同時に、ガス導出ライン120から導入された天然ガスや、ガス吹出し管304から噴出する天然ガスによって所定の圧力に保持されている。そして、流動層反応器302に導入されたハイドレート粒子は、ガス吹出し管304から吹き出す天然ガスによって流動状態に保持される。
The inside of the
したがって、前記ハイドレート粒子は、流動層反応器302の内部で再び天然ガスと接触するから、ハイドレート粒子中の水と前記天然ガスとが反応して新たにハイドレートが生成する。これにより、ハイドレート粒子は乾燥されると同時に、ハイドレート純度が高まる。更に、粒径が増大するとともに、粒径分布も均一化される。
Therefore, since the hydrate particles come into contact with the natural gas again in the
このようにしてハイドレート純度が高まり、粒径分布が均一化されたハイドレート粒子は、取出しコンベア316で流動層反応器302の外部に取り出され、成形器400で造粒、成形されて製品になる。
The hydrate particles having a high hydrate purity and a uniform particle size distribution are taken out of the
ここで、流動層反応器302の内部においては、CCDカメラ314によって、ハイドレート粒子が連続的に撮像される。CCDカメラ314で撮像されたハイドレート粒子の画像の一例を図2に示す。
Here, in the
二次生成器制御部350においては、CCDカメラ314からハイドレート粒子の画像データが入力されると、CCDカメラ314で撮像されたハイドレート粒子の画像の夫々についてピクセル何個分に相当するかを求め、ピクセルの個数から、各ハイドレート粒子の画像面積Sを求める。そして、前記画像が円形であると仮定したときに画像面積S=πd2/4を与える直径dを前記ハイドレート粒子の粒径とする。
In the secondary
次ぎに、ハイドレート粒子の粒径dと個数nとの関係を求める。 Next, the relationship between the particle size d and the number n of hydrate particles is determined.
そして、粒径dと個数nとから、平均径Dを求める。平均径Dを求める式は、以下のようなものがある。 Then, the average diameter D is obtained from the particle diameter d and the number n. The formula for obtaining the average diameter D is as follows.
a.個数平均径D1=Σ(nd)/Σn
b.長さ平均径D2=Σ(nd2)/Σnd
c.面積平均径D3=Σ(nd3)/Σnd2
d.体積平均径D4=Σ(nd4)/Σnd3
これらの式のうちでは、面積平均径D3が最も好ましい。
a. Number average diameter D1 = Σ (nd) / Σn
b. Length average diameter D2 = Σ (nd 2 ) / Σnd
c. Area average diameter D3 = Σ (nd 3 ) / Σnd 2
d. Volume average diameter D4 = Σ (nd 4 ) / Σnd 3
Of these formulas, the area average diameter D3 is most preferable.
このようにして求めた平均径Dが、予め定められた所定範囲よりも小さいときは、二次生成器制御部350は、ジャケット306を流通する冷媒の流量を絞るか、または冷媒の温度を上げるかして流動層反応器302内部の温度を上昇させる。同時に、熱交換器312Bを制御し、ガス吹出し管304から噴出される天然ガスの温度を上昇させる。これにより、流動層反応器302内のハイドレート粒子の粒径は増大する。
When the average diameter D thus determined is smaller than a predetermined range, the secondary
反対に、平均径Dが、前記所定範囲よりも小さいときは、二次生成器制御部350は、ジャケット306を流通する冷媒の流量を増大させるか、または冷媒の温度を下げるかして流動層反応器302内部の温度を下降させる。同時に、熱交換器312Bを制御し、ガス吹出し管304から噴出される天然ガスの温度を下降させる。これにより、流動層反応器302内のハイドレート粒子の粒径は減少する。
On the other hand, when the average diameter D is smaller than the predetermined range, the secondary
一方、平均径Dが前記所定範囲内にあるときは、ジャケット306を流通する冷媒の流量と温度、およびガス吹出し管304から噴出される天然ガスの温度は、そのままに維持される。
On the other hand, when the average diameter D is within the predetermined range, the flow rate and temperature of the refrigerant flowing through the
実施形態1に係るハイドレート製造ライン1000においては、流動層反応器302内のハイドレート粒子をCCDカメラ314で連続的に撮影しているから、リアルタイムで流動層反応器302内のハイドレート粒子の平均径Dが求められる。そして、このようにリアルタイムで求められた平均径Dに基づいて流動層反応器302内の温度およびガス吹出し管304から噴出される天然ガスの温度を制御しているから、ハイドレート粒子の粒径の制御において制御遅れがない。
In the
以上、ハイドレート粒径測定手段としてCCDカメラのような撮像手段を使用する例について説明したが、ハイドレート粒径測定手段としては、レーザ照射式の粒径測定装置も使用できる。 As described above, an example in which an imaging unit such as a CCD camera is used as the hydrate particle size measuring unit has been described. However, a laser irradiation type particle size measuring device can also be used as the hydrate particle size measuring unit.
100 一次生成器
200 ハイドレート脱水塔
202 脱水スクリーン部
204 脱水スクリーン
206 水回収ジャケット
208 脱水ハイドレート搬送コンベア
300 二次生成器
302 流動層反応器
304 ガス吹出し管
306 ジャケット
308 スラリー循環ライン
310 サイクロン
312 ガス戻りライン
312A コンプレッサ
312B 熱交換器
314 CCDカメラ
350 二次生成器制御部
351 温度センサ
352 温度センサ
400 成形器
1000 ハイドレート製造ライン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハイドレート粒子が、ハイドレート形成ガス流によって流動状態に保持される流動層反応器と、
前記流動層反応器内を流動するハイドレート粒子の粒径を求めるハイドレート粒径測定手段と、
前記ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径に基づき、前記流動層反応器に導入されるハイドレート形成ガスの温度および前記流動層反応器内部の温度を制御してハイドレート粒子の粒径を制御するハイドレート粒径制御手段とを
備えてなり、
前記ハイドレート粒径制御手段においては、前記ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を、前記ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも小さいときは高くし、前記ハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも大きなときは低くすることを特徴とするハイドレート後処理装置。 A hydrate post-treatment device for post-treating hydrate particles obtained by contacting water with a hydrate-forming gas,
A fluidized bed reactor in which the hydrate particles are held in a fluidized state by a hydrate-forming gas stream;
Hydrate particle size measuring means for determining the particle size of hydrate particles flowing in the fluidized bed reactor;
Based on the particle size of the hydrate particles obtained by the hydrate particle size measuring means, the hydrate particles are controlled by controlling the temperature of the hydrate forming gas introduced into the fluidized bed reactor and the temperature inside the fluidized bed reactor. Hydrate particle size control means for controlling the particle size of
In the hydrate particle size control means, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is determined so that the particle size of the hydrate particles determined by the hydrate particle size measurement means is less than a predetermined range. A hydrate post-processing apparatus, characterized in that when it is small, it is increased, and when the particle size of the hydrate particles is larger than a predetermined range, it is decreased.
前記反応器内を流動するハイドレート粒子の粒径を求めるハイドレート粒径測定工程と、
前記ハイドレート粒径測定工程で求められたハイドレート粒子の粒径に基づき、前記流動層反応器に導入されるハイドレート形成ガスの温度および前記流動層反応器内部の温度を制御してハイドレート粒子の粒径を制御するハイドレート粒径制御工程とを
有し、
前記ハイドレート粒径制御工程においては、前記ハイドレート形成ガスおよび前記流動層反応器内部の少なくとも一方の温度を、前記ハイドレート粒径測定手段で求めたハイドレート粒子の粒径が所定範囲よりも小さいときは高くし、前記所定範囲よりも大きなときは低くすることを特徴とするハイドレート粒径制御方法。 In a hydrate post-treatment device in which hydrate particles generated by contacting water with a hydrate-forming gas are flowed by the hydrate-forming gas in a fluidized bed reactor, the particle size of the hydrate is a predetermined average. A hydrate particle size control method for controlling the particle size,
Hydrate particle size measuring step for determining the particle size of hydrate particles flowing in the reactor;
Based on the particle size of the hydrate particles obtained in the hydrate particle size measurement step, the hydrate forming gas introduced into the fluidized bed reactor and the temperature inside the fluidized bed reactor are controlled to control the hydrate. A hydrate particle size control step for controlling the particle size of the particles,
In the hydrate particle size control step, the temperature of at least one of the hydrate forming gas and the fluidized bed reactor is determined so that the particle size of the hydrate particles determined by the hydrate particle size measuring means is less than a predetermined range. A hydrate particle size control method, characterized in that when it is small, it is high, and when it is larger than the predetermined range, it is low.
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