JP2007238697A

JP2007238697A - ガスハイドレートの生成及び再ガス化方法並びに生成兼再ガス化装置

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Publication number: JP2007238697A
Application number: JP2006060796A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Suzuki; 鈴木　　剛
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】ガスハイドレートのスラリー輸送が容易で、かつ、重力脱水式の気液分離器やスクリュープレス型脱水装置等の物理的な脱水器や脱水装置等を必要としない全く新しい方式のガスハイドレートの生成及び再ガス化方法並びに生成兼再ガス化装置を提供する。
【解決手段】第１生成器１内で原料ガスｇと原料水ｗとを水和反応させてガスハイドレートスラリーｓを生成する。このガスハイドレートスラリーｓを第２生成器２にスラリー輸送後、前記第２生成器２内のガスハイドレートスラリーｓを攪拌させながら原料ガスｇを供給してガスハイドレートスラリーｓのスラリー母液と原料ガスｇとを水和反応させ、この水和反応によってガスハイドレートスラリーｓのスラリー母液を実質的に除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、原料ガスとガスハイドレートスラリーのスラリー母液とを水和反応させてガスハイドレートを生成する一方、このガスハイドレートを加熱分解して再ガス化するガスハイドレートの生成及び再ガス化方法並びに生成兼再ガス化装置に関する。

ガスハイドレートは、水分子と気体分子により形成された氷状の固体結晶であり、水分子が構築する立体構造の籠（ケージ）の内部に気体分子が介在する包接水和物（ハイドレート）の総称である。天然ガスハイドレートは、１ｍ³のガスハイドレートの中に天然ガスを約１６５Ｎｍ³も包蔵しているため、ＬＮＧ（液化天然ガス）に代わる天然ガスの新しい輸送及び貯蔵手段としての研究開発が盛んに行われている。

図８は、本発明者が考案したガスハイドレートの生成・貯蔵・再ガス化システムの概略構成図であり、生成器５１で生成したガスハイドレートスラリーｓを重力脱水式の固液分離器５２に供給して脱水し、脱水後のガスハイドレートｎを固液分離器５２を内蔵している貯槽５３内に貯蔵するようにしている。

詳述すると、生成器５１内に原料水ｗを注水した後、生成器５１の原料水ｗ内に原料ガスｇをノズル（図示せず）より気泡状に供給すると、原料水ｗと原料ガスｇとが反応してガスハイドレートとなる。ガスハイドレートの生成は、発熱反応を伴うので、冷却器５４を用いて原料水ｗを冷却する一方、生成器５１の上部に溜まった原料ガスｇをブロワ５５によって原料ガス供給管５６に戻している。また、生成器５１内の原料水ｗは、生成器５１の底部に設けた攪拌機５７によって攪拌している。

上記ガスハイドレートは、原料水ｗ内の混在してスラリー状になっているので、スラリーポンプ５８によって貯槽５３内に内蔵した固液分離器５２の底部に供給する。筒状の固液分離器５２に供給されたガスハイドレートスラリーｓは、固液分離器５２の上部に向って流れるが、固液分離器５２の中間部に設けたメッシュ５９によって重力脱水される。濾液は、配管６０を経て給水管６１に戻され、脱水されたガスハイドレートｎは、回転羽根式の掻取機６２によって掻き落され、貯槽５３内に貯蔵される。

他方、固液分離器５２に温水Ｗを供給すると、ガスハイドレートｎが熱分解して再ガス化する。再ガス化したガスｇは、発電用の膨張タービン６３で膨張した後、燃料として、既存の発電用のガスタービン６４の燃焼器６５に供給する。ガスタービン６４を出た排ガスｅは、熱交換器６６で温水Ｗの一部と熱交換した後、煙突６７から大気中に排出される。また、分解水ｗ’は、配管６８により排水される。

しかしながら、このガスハイドレートの生成・貯蔵・再ガス化システムは、経済的な条件（例えば、圧力：５．０〜５．５ＭＰａ程度、温度：３〜８℃程度）でガスハイドレートを生成しているので、生成器で高濃度のガスハイドレートスラリーを一挙に生成することが困難である。また、高濃度のガスハイドレートスラリーを生成したとしても、高濃度になる程、ガスハイドレートスラリーの流動抵抗が増加することからスラリー輸送が困難になる。従って、スラリー輸送に適するガスハイドレートスラリーの濃度は、２０〜３０％程度が限度である。更に、重力脱水式の脱水では、ガスハイドレートの含水率を４０〜５０ｗｔ％程度にすることが限度である。また、メッシュを使用して重力脱水しているので、メッシュが目詰まりを生じた場合、脱水機能が低下し、重度の場合、運転不能に陥る虞れがある。

なお、ガスハイドレートを物理脱水した後、水和脱水する天然ガスハイドレートの生成方法および生成システムが知られているが（例えば、特許文献１参照。）、物理脱水にスクリュープレス型脱水装置と２軸スクリュー型脱水装置を併用しているので、脱水装置の設備コストが嵩むという問題がある。
特開２００３−１０５３６２号公報

本発明は、ガスハイドレートのスラリー輸送が容易なほか、重力脱水式の気液分離器やスクリュープレス型脱水装置などの物理的な脱水器や脱水装置などを必要としない全く新しい方式のガスハイドレートの生成及び再ガス化方法並びに生成兼再ガス化装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るガスハイドレートの生成方法は、第１生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてガスハイドレートスラリーを生成し、このガスハイドレートスラリーを第２生成器にスラリー輸送した後、前記第２生成器内のガスハイドレートスラリーを攪拌させながら原料ガスを供給してガスハイドレートスラリーのスラリー母液と原料ガスとを水和反応させ、この水和反応によってガスハイドレートスラリーのスラリー母液を実質的に除去することを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係るガスハイドレートの生成方法は、請求項１記載のガスハイドレートの生成方法において、第２生成器と、該第２生成器の外部に設けた熱交換器とを含むガス循環経路中に設けたスクラバー式又はサイクロン式の粉末除去装置によって循環ガス中のガスハイドレートを除去することを特徴とする。

請求項３に記載の発明に係るガスハイドレートの再ガス化方法は、第２生成器内に貯蔵したガスハイドレートを攪拌機によって攪拌しながら前記第２生成器内の原料ガスを、前記第２生成器と該第２生成器の外部に設けた熱交換器との間で循環させると共に、前記原料ガスを前記外部熱交換器によって加熱することによって前記ガスハイドレートを熱分解することを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係るガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にスクラバー式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器で生成したガスハイドレートスラリーを前記スクラバー式の粉末除去装置を経て前記第２生成器に供給することを特徴とする。

請求項５に記載の発明に係るガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にサイクロン式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器と前記第２生成器とをスラリー供給管により連通させたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明に係るガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、請求項４又は５記載のガスハイドレートの生成兼再ガス化装置において、前記攪拌機が攪拌手段としてのリボンスクリューを有していることを特徴とする。

上記のように、請求項１に記載のガスハイドレートの生成方法は、第１生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてガスハイドレートスラリーを生成し、このガスハイドレートスラリーを第２生成器にスラリー輸送した後、前記第２生成器内のガスハイドレートスラリーを攪拌機で攪拌させながら原料ガスを供給してガスハイドレートスラリーのスラリー母液と原料ガスとを水和反応させ、この水和反応によってガスハイドレートスラリーのスラリー母液を実質的に除去するので、重力脱水式の気液分離器やスクリュープレス型脱水装置などの物理的な脱水器や脱水装置を使用しなくても、スラリー濃度が数％程度の液状のガスハイドレートスラリーからＮＧＨ化率の高い（例えば、ＮＧＨ化率：５０〜８０％程度）、粉体状のガスハイドレートを一挙に製造することができるようになった。また、この発明は、メッシュなどの濾過手段を適用していないので、目詰まりに起因する運転上のトラブルも未然に回避することができるようになった。

請求項２に記載のガスハイドレートの生成方法は、第２生成器と、該第２生成器の外部に設けた熱交換器とを含むガス循環経路中に設けたスクラバー式又はサイクロン式の粉末除去装置によって循環ガス中のガスハイドレートを除去するので、ガスハイドレートの濃度が高くなってガスハイドレートの粉末が原料ガスに同伴して循環する間に配管など付着して目詰まりを起すのを未然に防止することができるようになった。

請求項３に記載のガスハイドレートの再ガス化方法、第２生成器内に貯蔵したガスハイドレートを攪拌機によって攪拌しながら前記第２生成器内の原料ガスを、前記第２生成器と該第２生成器の外側に設けた熱交換器との間で循環させると共に、前記原料ガスを前記外部熱交換器によって加熱することによって前記ガスハイドレートを熱分解するので、第２生成器内に貯蔵したガスハイドレートを電力需要の増加する昼間に速やかに再ガス化して高効率なＧＴＣＣ（ガスタービン発電設備）へ燃料として急速供給することができるようになった。

請求項４に記載のガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にスクラバー式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器で生成したガスハイドレートスラリーを前記スクラバー式の粉末除去装置を経て前記第２生成器に供給するので、重力脱水式の気液分離器やスクリュープレス型脱水装置などの物理的な脱水器や脱水装置を使用しなくても、スラリー濃度が数％程度の液状のガスハイドレートスラリーからＮＧＨ化率の高い（例えば、５０〜８０％程度）、粉体状のガスハイドレートを一挙に製造することができるようになった。また、この発明は、メッシュなどの濾過手段を使用していないので、目詰まりに起因する運転上のトラブルも回避することができるようになった。また、この発明は、原料ガス循環路にスクラバー式の粉末除去装置を設けているので、ガスハイドレートの濃度が高くなってガスハイドレートの粉末が原料ガスに同伴して循環する間に配管など付着して目詰まりするのを防止することができるようになった。

請求項５に記載のガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にサイクロン式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器と前記第２生成器とをスラリー供給管により連通させたので、重力脱水式の気液分離器やスクリュープレス型脱水装置などの物理的な脱水器や脱水装置を使用しなくても、スラリー濃度が数％程度の液状のガスハイドレートスラリーからＮＧＨ化率の高い（例えば、５０〜８０％程度）、粉体状のガスハイドレートを一挙に製造することができるようになった。また、この発明は、メッシュなどの濾過手段を使用していないので、目詰まりに起因する運転上のトラブルも回避することができるようになった。また、この発明は、原料ガス循環路にスクラバー式の粉末除去装置を設けているので、ガスハイドレートの濃度が高くなってガスハイドレートの粉末が原料ガスに同伴して循環する間に配管など付着して目詰まりするのを防止することができるようになった。

請求項６に記載のガスハイドレートの生成兼再ガス化装置は、前記攪拌機が攪拌手段としてのリボンスクリューを有しているので、スラリー状又は粉体状の被処理物を激しく波立たせることができるようになった。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明の実施の形態は、連続運転方式と間歇運転方式との２通りの運転方式があるので、この順に説明する。

（１）連続運転方式
図１に示すように、連続運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置は、１基の１次生成器１と複数基（例えば、５基程度）の２次生成器２₁，２₂，〜２_nとを有している。１次生成器１は、円筒状の縦長の容器から成り、攪拌機３とノズル４を持っている。その上、１次生成器１は、原料水供給管５と、ノズル４に原料ガスｇを供給する第１原料ガス供給管６とを備えている。更に、１次生成器１と、冷却器７と、ポンプ８と、原料水供給管５とを配管９によって連通することによって原料水循環路１０を形成している。また、１次生成器１の上部空間と第１原料ガス供給管６とを、ブロワ１１を具備した配管１２で接続することによって原料ガス循環路１３を形成している。

他方、２次生成器２₁，２₂，〜２_nは、倒立円錐状の容器から成り、攪拌機２０を備えている。その上、この２次生成器２₁，２₂，〜２_nは、バルブ２１及び熱交換器２２を有する第２原料ガス供給管２３と、バルブ２４を有する再生ガス排出管２５と、スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６と、バルブ２７とを有している。このバルブ２７の下方には、流量調製弁２８を設け、分解水の流量を調製するようにしている。なお、２次生成器２₁，２₂，〜２_n内に貯蔵したガスハイドレートを再ガス化しないで、ペレットに成型する場合には、ペレタイザ２９に供給することもできる。

スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６は、図２に示すように、中空状の容器３０内にスプレーノズル３１を有している。このスプレーノズル３１は、スラリー供給管３２と接続し、１次生成器１で生成されたガスハイドレートスラリーｓを容器３０内にスプレーするようになっている。この容器３０の下部は、配管３３を介して２次生成器２₁，２₂，〜２_nに接続し、その上部は、ブロワ３４を具備する配管３５を介して第２原料ガス供給管２３と接続している。ここで、２次生成器２₁，２₂，〜２_nと、スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６と、ブロワ３４と、熱交換器２２によって原料ガス循環路３６を形成している。

攪拌機２０は、複数のリボンスクリュー３８を備え、図３に示すように、スラリー状又は粉体状の被処理物が、矢印ａで示すように、２次生成器２₁，２₂，〜２_nの傾斜面３９に沿って上昇した後、矢印ｂで示すように、２次生成器２₁，２₂，〜２_nの中央部を落下するようになっている。また、リボンスクリュー３８は、２次生成器２₁，２₂，〜２_nと同様に、上方に行くに従って次第に直径が大きくなるようになっている。また、上記スラリー供給管３２は、スラリーポンプ４０の下流で分岐し、スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６のスプレーノズル３１にそれぞれ接続している。これらの分岐管には、それぞれ、流量調整弁４１₁，４１₂，〜４１_nが設けられている。

図１において、符号４２は、原料ガス供給本管であり、この原料ガス供給本管４２には、第１原料ガス供給管６と、第２原料ガス供給管２３と、再生ガス排出管２５が接続している。なお、原料ガス供給本管４２は、減圧弁４３と、開閉弁４４とを備えている。

次に、連続運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置の作用について説明する。なお、この実施の形態では、原料ガスとして、夜間に発生したＢＯＧを再液化した高圧（例えば、５．４ＭＰａ）のＢＯＧを使用しているが、天然ガスやメタンなど、ＢＯＧ以外のガスを使用することもできる。また、ガスハイドレートの生成や再ガス化は、図４の操作条件に従って行うこととする。

図１に示すように、１次生成器１内に供給した原料水ｗを攪拌機３で攪拌しながら原料水循環路１０に沿って循環させると、原料水循環路１０に設けた冷却器７によって所定の温度（例えば、８℃）に冷却される。この原料水中にノズル４より所定の圧力（例えば、５．４ＭＰａ）のＢＯＧ（ｇ）を気泡状に噴出すると、高圧（例えば、５．４ＭＰａ）及び低温（例えば、８℃）の条件下でＢＯＧ（ｇ）と原料水ｗとが反応してガスハイドレートが生成される。ガスハイドレートの生成時に発生する生成熱（反応熱）は、原料水循環路１０に設けた冷却器７によって除去される。上記の如く、１次生成器１内は、攪拌機３によって攪拌されているので、生成したガスハイドレートは、原料水ｗと混合して低濃度の（例えば、５％程度）のガスハイドレートスラリーｓとなる。

このガスハイドレートスラリーｓは、スラリーポンプ４０を稼働して２次生成器２₁，２₂，〜２_nに供給する。その際、分岐したスラリー供給管３２に設けた流量調整弁４１₁，４１₂，〜４１_nを操作して第１の２次生成器２₁、第２の２次生成器２₂の順にガスハイドレートスラリーｓを供給する。先ず、第１の２次生成器２₁にガスハイドレートスラリーｓを供給しながら、攪拌機２０を稼働してガスハイドレートスラリーｓを攪拌すると、攪拌機２０は、既に説明したように、リボンスクリュー３８を有しているので、リボンスクリュー３８によって倒立円錐状の２次生成器２₁内でガスハイドレートスラリーｓが波立つように激しく攪拌される。また、図３に示すように、矢印ａ及びｂで示すように、上下方向にも流動する。

次いで、第２原料ガス供給管２３のバルブ２１を「開」にして２次生成器２₁内にＢＯＧ（ｇ）を供給すると、ガスハイドレートスラリーｓに含まれているスラリー母液（原料水）ｗとＢＯＧ（ｇ）とが反応してガスハイドレートが生成する。このため、ガスハイドレートスラリーｓは、次第に濃縮され、最終的には、粉体状（含水率：８０ｗｔ％）のガスハイドレートとなる。

この際、２次生成器２₁に供給するＢＯＧ（ｇ）は、原料ガス供給本管４２より弁４３を介してＢＯＧ（ｇ）を使用する。また、ガスハイドレートスラリーｓに含まれているスラリー母液（原料水）ｗとＢＯＧ（ｇ）とが反応してガスハイドレートが生成する時に発生する生成熱（反応熱）は、原料ガス循環路３６に設けた熱交換器２２によって除去される。この熱交換器２２に使用する冷ブラインＲは、ＬＮＧ（液化原料ガス）の冷熱を利用して冷却する。なお、熱交換器２２の作用は、図５に示される。

また、２次生成器２₁の上部に溜まったＢＯＧ（ｇ）は、ブロワ３４を運転して原料ガス循環路３６に沿って循環させているが、その時に循環ガスに同伴してガスハイドレートが飛散するのを防止するために、スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６のスプレーノズル３１から容器３０内にガスハイドレートスラリーｓをスプレーしている。また、ガスハイドレートスラリーｓの濃縮度、換言すれば、ガスハイドレートの生成度は、例えば、攪拌機２０の電動モータ４５に設けたトルク計によって計測することができる。また、生成されたガスハイドレートの高さは、例えば、レーザー式の距離計などで計測することができる。また、生成されたガスハイドレートは、２次生成器２₁内に貯蔵する。なお、貯蔵中は、攪拌機２０を停止させる。

他方、電力需要が増加する昼間には、スラリー供給管の流量調整弁４１₁を「閉」、再生ガス排出管２３のバルブ２４を「開」とした後、攪拌機２０を駆動させる。その後、原料ガス循環路３６に設けた熱交換器２２に温ブラインＷを供給すると、貯蔵中のガスハイドレートが熱分解して高圧（例えば、３ＭＰａ）のガス（ＢＯＧ）ｇとなる。熱分解により再ガス化したＢＯＧ（ｇ）は、燃料として発電用ガスタービンの燃焼器に供給される。ガスハイドレートの熱分解時に生じた分解水ｗ’は、２次生成器２₁より１次生成器１に供給される。

（２）間歇運転方式
次に、間歇運転方式について説明するが、連続運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置の機器と同じ機器には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。なお、連続運転方式の装置と間歇運転方式の装置との相違点は、スラリー供給管３２の配管方法と、原料ガス循環路３６の配管方法との２点に限られる。

間歇運転方式の場合は、図６に示すように、１次生成器１に基部を接続させたスラリー供給管３２の先端を分岐してそれぞれ２次生成器２₁，２₂，〜２_nに接続させると共に、分岐部に流量調整弁４１₁，４１₂，〜４１_nを設けている。他方、原料ガス循環路３６は、スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置２６の代わりにサイクロン式のＮＧＨ粉末除去装置４６を適用している（図７参照。）。その上、サイクロン式のＮＧＨ粉末除去装置４６のガス導入管４７を再生ガス排出管２５に接続し、２次生成器２₁，２₂，〜２_n、再生ガス排出管２５、サイクロン式のＮＧＨ粉末除去装置４６、ブロワ３４、第２原料ガス供給管２３を原料ガス循環路３６としている。

次に、間歇運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置の作用について説明する。なお、この実施の形態も連続運転方式と同様に原料ガスとして、夜間に発生したＢＯＧを再液化した高圧（例えば、５．４ＭＰａ）のＢＯＧを使用しているが、天然ガスやメタンなど、ＢＯＧ以外のガスを使用することもできる。また、ガスハイドレートの生成や再ガス化は、図４の操作条件に従って行うこととする。

図６に示すように、１次生成器１内に供給した原料水ｗを攪拌機３で攪拌しながら原料水循環路１０に沿って循環させると、原料水循環路１０に設けた冷却器７によって所定の温度（例えば、８℃）に冷却される。この原料水中にノズル４より所定の圧力（例えば、５．４ＭＰａ）のＢＯＧ（ｇ）を気泡状に噴出すると、高圧（例えば、５．４ＭＰａ）及び低温（例えば、８℃）の条件下でＢＯＧ（ｇ）と原料水ｗとが反応してガスハイドレートが生成される。ガスハイドレートの生成時に発生する生成熱（反応熱）は、原料水循環路１０に設けた冷却器７によって除去される。上記の如く、１次生成器１内は、攪拌機３によって攪拌されているので、生成したガスハイドレートは、原料水ｗと混合して低濃度の（例えば、５％程度）のガスハイドレートスラリーｓとなる。

このガスハイドレートスラリーｓは、スラリーポンプ４０を稼働して２次生成器２₁，２₂，〜２_nに供給する。その際、分岐したスラリー供給管３２に設けた流量調整弁４１₁，４１₂，〜４１_nを操作して２次生成器２₁，２₂，〜２_nに同時に供給する。と同時に、攪拌機２０を稼働してガスハイドレートスラリーｓを攪拌すると、攪拌機２０は、既に説明したように、リボンスクリュー３８を有しているので、リボンスクリュー３８によって倒立円錐状の２次生成器２₁，２₂，〜２_n内でガスハイドレートスラリーｓが波立つように激しく攪拌される。また、図３に示すように、矢印ａ及びｂで示すように、上下方向にも流動する。

この際、２次生成器２₁，２₂，〜２_nに供給するＢＯＧ（ｇ）は、原料ガス供給本管４２より弁４３を介してＢＯＧ（ｇ）を使用する。また、ガスハイドレートスラリーｓに含まれているスラリー母液（原料水）ｗとＢＯＧ（ｇ）とが反応してガスハイドレートが生成する時に発生する生成熱（反応熱）は、原料ガス循環路３６に設けた熱交換器２２によって除去される。この熱交換器２２に使用する冷ブラインＲは、ＬＮＧ（液化原料ガス）の冷熱を利用して冷却する。

また、２次生成器２₁の上部に溜まったＢＯＧ（ｇ）は、ブロワ３４を運転して原料ガス循環路３６に沿って循環させているが、その時に循環ガスに同伴してガスハイドレートが飛散するのを防止するために、サイクロン式のＮＧＨ粉末除去装置２６によって飛散したガスハイドレートを捕捉している。また、ガスハイドレートスラリーｓの濃縮度、換言すれば、ガスハイドレートの生成度は、例えば、攪拌機２０の電動モータ４５に設けたトルク計によって計測することができる。また、生成されたガスハイドレートの高さは、例えば、レーザー式の距離計などで計測することができる。また、生成されたガスハイドレートは、２次生成器２₁，２₂，〜２_n内に貯蔵する。なお、貯蔵中は、攪拌機２０を停止させる。

他方、電力需要が増加する昼間には、スラリー供給管の流量調整弁４１₁を「閉」、再生ガス排出管２５のバルブ２４を「開」とした後、攪拌機２０を駆動させる。その後、原料ガス循環路３６に設けた熱交換器２２に温ブラインＷを供給すると、貯蔵中のガスハイドレートが熱分解して高圧（例えば、３ＭＰａ）のガス（ＢＯＧ）ｇとなる。再ガス化したＢＯＧ（ｇ）は、燃料として発電用ガスタービンの燃焼器に供給される。ガスハイドレートの熱分解時に生じた分解水ｗ’は、２次生成器２₁，２₂，〜２_nより１次生成器１に供給される。

本発明に係る連続運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置の概略構成図である。スクラバー式のＮＧＨ粉末除去装置の概略図である。２次生成器の作用説明図である。ガスハイドレート生成及び再ガス化操作図である。循環ガス冷却器の作用説明図である。本発明に係る間歇運転方式のガスハイドレート生成兼再ガス化装置の概略構成図である。サイクロン式のＮＧＨ粉末除去装置の概略図である。本発明者が考案したガスハイドレートの生成・貯蔵・再ガス化システムの概略構成図である。

符号の説明

１第１生成器
２第２生成器
２０攪拌機
ｇ原料ガス
ｗ原料水
ｓガスハイドレートスラリー

Claims

第１生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてガスハイドレートスラリーを生成し、このガスハイドレートスラリーを第２生成器にスラリー輸送した後、前記第２生成器内のガスハイドレートスラリーを攪拌させながら原料ガスを供給してガスハイドレートスラリーのスラリー母液と原料ガスとを水和反応させ、この水和反応によってガスハイドレートスラリーのスラリー母液を実質的に除去することを特徴とするガスハイドレートの生成方法。
第２生成器と、該第２生成器の外部に設けた熱交換器とを含むガス循環経路中に設けたスクラバー式又はサイクロン式の粉末除去装置によって循環ガス中のガスハイドレートを除去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の生成方法。
第２生成器内に貯蔵したガスハイドレートを攪拌機によって攪拌しながら前記第２生成器内の原料ガスを、前記第２生成器と該第２生成器の外部に設けた熱交換器との間で循環させると共に、前記原料ガスを前記熱交換器によって加熱することによって前記ガスハイドレートを熱分解することを特徴とするガスハイドレートの再ガス化方法。
第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にスクラバー式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器で生成したガスハイドレートスラリーを前記スクラバー式の粉末除去装置を経て前記第２生成器に供給することを特徴とするガスハイドレートの生成兼再ガス化装置。
第１生成器と第２生成器とを有するガスハイドレートの生成兼再ガス化装置であって、前記第２生成器を、倒立円錐状の容器と、該容器内のスラリー状又は粉体状の被処理物を攪拌させる攪拌機により形成すると共に、前記容器に、原料ガスを供給するガス供給管と、該容器と該容器の外部に設けた熱交換器との間で原料ガスを循環させる原料ガス循環路中にサイクロン式の粉末除去装置とを設け、かつ、前記第１生成器と前記第２生成器とをスラリー供給管により連通させたことを特徴とするガスハイドレートの生成兼再ガス化装置。
前記攪拌機が攪拌手段としてのリボンスクリューを有していることを特徴とする請求項４又は５記載のガスハイドレートの生成兼再ガス化装置。