JP2007269908A - ガスハイドレートペレット製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペレットの製造効率が低下しないブリケッティングロール方式のガスハイドレートペレット製造装置を提供する。
【解決手段】ガスハイドレートペレット製造装置に、一対のロール２の端面５を覆う防水板４と、その防水板４を貫通する排水管６からなる排水手段を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスハイドレートを圧縮成形してペレット状の成形物を製造するガスハイドレートペレット製造装置に関する。

近年、天然ガス等（以下、「原料ガス」という。）の安全かつ経済的な輸送・貯蔵手段として、この原料ガスを水和させて固体状態の水和物としたガスハイドレートを用いる方法が注目されている。

一般にガスハイドレートは、原料ガスと原料水を低温・高圧下で反応させることにより製造されるが、このようにして得られるガスハイドレートは水分を含有するスラリー状となる。そのため、輸送及び貯蔵時のハンドリング性を向上させるため、スラリー状のガスハイドレートを圧縮成形してペレット状の成形物（以下、「ペレット」という。）に加工することが行われている。

このペレットの製造には、図１０に示すような、いわゆるブリケッティングロール方式のガスハイドレートペレット製造装置が用いられている。

このガスハイドレートペレット製造装置は、外周面に成形型であるポケット５０を有する金属製の一対のロール５１を回転させ、それらのロール５１間にスクリューフィーダー５２とホッパ５３からなるガスハイドレート供給手段５４により連続的にガスハイドレート５５を供給して、ポケット５０にくい込ませつつ圧縮成形することによりペレット５６を製造するものである。

このとき、前述のようにガスハイドレート５５には水分が含まれているため、圧縮成形されると水が生じて、一対のロール５１上に貯まって貯水５７となる。ガスハイドレート５５は水よりも比重が小さく水面近くに凝集するため、スクリューフィーダー５２によるガスハイドレート５５の供給が困難になり、ペレット５６の製造効率が低下してしまうという課題があった。
松尾、外６名、「ＮＧＨシステムのプロセス開発（第２報）−ＮＧＨによる天然ガス輸送システムを実証−」、三井造船技報、三井造船株式会社、２００５年２月、第１８４号、ｐ．３８−４５

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ペレットの製造効率が低下することがないブリケッティングロール方式のガスハイドレートペレット製造装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、外周面に複数の成形型をもつ回転する一対のロールと、前記一対のロール間にガスハイドレートを供給する供給手段とを備え、前記ガスハイドレートを前記成形型内で圧縮成形してペレットを製造するガスハイドレートペレット製造装置において、前記ガスハイドレートの圧縮成形により生じる水を排水する排水手段を設けたことを特徴とするガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項２に記載の本発明は、前記排水手段は、前記一対のロールの端面の少なくとも上半分を覆う防水板と、前記防水板を貫通する排水管とからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項３に記載の本発明は、前記供給手段はホッパを備え、前記排水手段は、前記ホッパの壁面を貫通する排水管からなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項４に記載の本発明は、前記供給手段はホッパを備え、前記排水手段は、前記ホッパの壁面に形成されたスリット又はラビリンスからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項５に記載の本発明は、前記排水手段は、前記一対のロールに近接して配置された排水溝であることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項６に記載の本発明は、前記排水手段は、前記成形型と前記一対のロールの端面とを連通する排水孔であることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項７に記載の本発明は、前記排水孔の内径は、０．５〜５ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項６に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項８に記載の本発明は、前記成形型の内面に透水性材料を敷設したことを特徴とする請求項６又は７に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

請求項９に記載の本発明は、前記排水手段は、前記外周面の平面部に貼付された吸水性材料と、前記シートを押圧する脱水ローラーとからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置である。

なお、平面部とは、ロールの外周面において成形型が形成されていない部分をいう。

本発明によれば、ブリケッティングロール方式のガスハイドレートペレット製造装置において、ガスハイドレートの圧縮成形の際に生じる水を排水することができるようにしたため、一対のロールへのガスハイドレートの供給が妨げられることがなく、ペレットの製造効率の低下を防止することができる。

以下に、本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置について、図面を参照して説明する。

本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第１実施形態を図１に示す。図１は、ガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す斜視図である。

本実施形態は、外周面にポケット１を有する一対のロール（以下、「ロール」という。）２とガスハイドレート供給手段からなるブリケッティングロール方式のガスハイドレートペレット製造装置に、排水手段である防水板４と排水管６を設置したものである。

ロール２は金属からなり、互いに押圧しながら逆方向に回転する。
ガスハイドレートペレット供給手段は、ロール２の間に連続的にガスハイドレートを供給するものであり、ホッパ３とスクリューフィーダー（図示せず）から構成されている。

防水板４は、ロール２の端面５の少なくとも上半分を覆う平板からなる。
排水管６は、防水板４を貫通して設置され、ロール２上の空間に通じている。

このような構造により、ホッパ３内からロール２上に供給されたガスハイドレートを、ポケット１内において圧縮成形して生じたロール２上の貯水７は、防水板４に沿って排水管６へ流入して排水されることになる。

なお、排水効率を向上させるために、ロール２を防水板４に向けてわずかに傾けることが望ましい。また、防水板４はロール２の片端面だけではなく両端面に設けてもよい。

本発明の第２実施形態を図２に示す。図２は、ガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す斜視図である。

本実施形態は、排水手段としてホッパ３の端面９に排水管６を直接設けたものである。
このような構造により、ホッパ３内に達したロール２上の貯水７は、排水管６を通じて排水される。

本発明の第３実施形態を図３に示す。図３は、ガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す断面図である。

本実施形態は、排水手段としてホッパ３の側面１０にスリット１１を設けたものである。

このような構造により、第２実施形態の場合と同じく、ホッパ３内に達したロール２上の貯水７はスリット１１を通じて排水される。なお、ホッパ３内のガスハイドレートが排水とともに流出しないように、スリット１１の代わりにラビリンスを設けてもよい。

本発明の第４実施形態を図４に示す。図４は、ガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す斜視図である。

本実施形態は、排水手段としてロール２の軸方向と垂直な方向に排水溝１４を配置したものである。

排水溝１４はロール２の端面５に近接し、水の流れをスムーズにするために出口１５が下になるように傾斜している。

このような構造により、ロール２の軸方向に溢れ出た水１３は、排水溝１４を通じて排水される。

なお、排水効率を高めるため、ロール２を排水溝１４に向けてわずかに傾けることが望ましい。また、排水溝１４は片端面だけではなく両端面に設けてもよい。

本発明の第５実施形態を図５に示す。図５は、ガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す斜視図である。

本実施形態は、排水手段としてロール２の下方に排水溝１６を配置したものである。
排水溝１６はロール２よりも長く、ロール２の下方にわずかに離れた位置に設置される。また、排水溝１６内の水の流れをスムーズにするために、出口１７が下になるように傾斜している。

このような構造により、ロール２の外周面に沿っても溢れ出る水１８は、排水溝１６を通じて排水される。

本発明の第６実施形態を図６に示す。図６はガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す斜視図である。

本実施形態は、排水手段としてロール２の側方に排水溝１９を配置したものである。
排水溝１９はロール２よりも長く、ロール２の側部に近接して設置される。また、排水溝１９内の水の流れをスムーズにするために、出口２０が下になるように傾斜している。この排水溝１９のロール２側の側面には、ゴムなどの弾性材料からなる板状のブレード２１が、その上端部がロール２の外周部に接するようにして立設されている。

このような構造により、ロール２の外周面に沿って溢れ出る水１８は、ブレード２１により排水構１９内に導かれて排水される。

本発明の第７実施形態を図７及び図８に示す。図７はガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す正面からの断面図であり、図８は図７におけるＡ−Ａ矢視図である。

本実施形態は、排水手段としてポケット１にロール２外部へ通じる排水孔３０を設けたものである。

ロール２の内部には、少なくとも一方の端面に開放端を有する中空部３１が形成されており、それぞれのポケット１の底部には排水孔３０と中空部３１とを連通する排水孔３０が形成されている。

このような構造により、ロール２のポケット１内で圧縮成形により生じた水３３は、ポケット１の底部から排水孔３０を通じて中空部３１へ流れ、開放端となっている端面からロール２外へ排水される。

なお、中空部３１の開放端が片方の端面にのみある場合には、排水効率をよくするため、ロール２を当該端面に向けてわずかに傾けることが望ましい。また、中空部３１を外部からポンプ等で吸引することで、更に排水効率を向上させることができる。

なお、ポケット１から水３３とともにガスハイドレートが流れ込むことによる排水孔３０の閉塞を防ぐために、排水孔３０の内径は０．５〜５．０ ｍｍとするか、あるいはポケット１の内面に透水性材料、例えば金属製のメッシュ又は焼結金属を敷設することが望ましい。

本発明の第８実施形態を図９に示す。図９はガスハイドレートペレット製造装置の構造を示す断面図である。

本実施形態は、排水手段としてロール２の外周面に吸水性材料３５を貼付するとともに、その外周面上の吸水性材料３５を押圧する脱水ローラー３６を設けるものである。

吸水性材料３５は、ロール２の外周面における平面部、つまりポケット１を除く部分にほぼ一定の厚さで貼付されるが、その材料として例えばスポンジや吸水性樹脂などを用いることができる。

脱水ローラー３６は、ロール２の下部において、図示しない加圧手段、例えば油圧シリンダなどにより外周面を回転しながら押圧するように設置される。

このような構造により、ガスハイドレートの圧縮成形により生じた水は、ロール２の外周面の吸水性材料３５に吸収され、脱水ローラー３６に押圧されることにより絞り出されて下方へ排水される。

なお、吸水性材料３５として、ゴムスポンジなどの弾力性を兼ね備えた材料を用いることにより、ロール２の間のすき間を埋めてペレット７に付随するバリを除去することもできる。

以上に説明した全ての実施形態は、それぞれを適宜組み合わせて実施することが可能である。

また、排水された水をガスハイドレートの生成工程に戻して再利用することにより、ガスハイドレートペレットの製造コストを合理化することが可能となる。

本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第１実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第３実施形態を示す断面図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第４実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第５実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第６実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第７実施形態を示す断面図である。 図７に示すＡ−Ａ矢視の断面図である。 本発明に係るガスハイドレートペレット製造装置の第８実施形態を示す断面図である。 従来のガスハイドレートペレット製造装置を示す断面図である。

符号の説明

１ ポケット ２ ロール ３ ホッパ
４ 防水板 ５ ロール端面 ６ 排水管
７ 貯水 ８ 排水 ９ ホッパ端面
１０ ホッパ側面 １１ スリット １３ 軸方向の溢れ水
１４ 排水溝 １５ 出口 １６ 排水溝
１７ 出口 １８ 側方の溢れ水 １９ 排水溝
２０ 出口 ２１ ブレード
３０ 排水孔 ３１ 中空部 ３３ 排水
３５ 吸水性材料 ３６ 脱水ローラー ３７ 排水
５０ ポケット ５１ ロール ５２ スクリューフィーダー
５３ ホッパ ５４ ガスハイドレート供給手段 ５５ ガスハイドレート
５６ ペレット

Claims (9)

1. 外周面に複数の成形型をもつ回転する一対のロールと、前記一対のロール間にガスハイドレートを供給する供給手段とを備え、前記ガスハイドレートを前記成形型内で圧縮成形してペレットを製造するガスハイドレートペレット製造装置において、
   前記ガスハイドレートの圧縮成形により生じる水を排水する排水手段を設けたことを特徴とするガスハイドレートペレット製造装置。
2. 前記排水手段は、前記一対のロールの端面の少なくとも上半分を覆う防水板と、前記防水板を貫通する排水管とからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
3. 前記供給手段はホッパを備え、
   前記排水手段は、前記ホッパの壁面を貫通する排水管からなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
4. 前記供給手段はホッパを備え、
   前記排水手段は、前記ホッパの壁面に形成されたスリット又はラビリンスからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
5. 前記排水手段は、前記一対のロールに近接して配置された排水溝であることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
6. 前記排水手段は、前記成形型と前記一対のロールの端面とを連通する排水孔であることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
7. 前記排水孔の内径は、０．５〜５ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項６に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
8. 前記成形型の内面に透水性材料を敷設したことを特徴とする請求項６又は７に記載のガスハイドレートペレット製造装置。
9. 前記排水手段は、前記外周面の平面部に貼付された吸水性材料と、前記シートを押圧する脱水ローラーとからなることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレートペレット製造装置。

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