JP2007270031A

JP2007270031A - ガスハイドレート生成装置

Info

Publication number: JP2007270031A
Application number: JP2006099455A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ogawa; 憲二小川; Kiyoaki Suganoya; 清明管野谷
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率をリアルタイムに把握し、パウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整する。
【解決手段】生成器２内で原料ガスｇと原料水ｗとを水和反応させてスラリー状のガスハイドレートｓを生成し、このスラリー状のガスハイドレートを脱水装置３にて脱水してパウダー状のガスハイドレートｎを生成し、このパウダー状のガスハイドレートを造粒装置７にてペレット状に成型するガスハイドレート製造装置である。前記脱水装置３と前記造粒装置７との中間にパウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整する中間タンク５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてスラリー状のガスハイドレートを生成し、このスラリー状のガスハイドレートを脱水装置にて脱水してパウダー状のガスハイドレートを生成し、このパウダー状のガスハイドレートを造粒装置にてペレット状に成型するガスハイドレート製造装置に関する。

従来、生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてスラリー状のガスハイドレートを生成し、このスラリー状のガスハイドレートを脱水装置にて脱水してパウダー状のガスハイドレートを生成し、このパウダー状のガスハイドレートを造粒装置にてペレット状に成型するガスハイドレート製造装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

しかし、従来のガスハイドレート製造装置は、造粒装置に供給するパウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率がリアルタイムに計測できないばかりでなく、造粒装置に供給するパウダー状のガスハイドレートの量が一定でない。従って、従来のガスハイドレート製造装置では、ＮＧＨ化率の高い高品質のガスハイドレートペレットを連続して製造することが困難であった。
特開２０００−３０９５４８号公報特開２００２−２２０３５３号公報

本発明は、上記のような問題を解消するためになされたものであり、第１の目的は、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率をリアルタイムに把握し、パウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整することにある。

本発明の第２の目的は、中間タンクにパウダー状のガスハイドレートを貯め、パウダー状のガスハイドレートを連続的に定量供給することにある。

請求項１に記載の発明に係るガスハイドレート製造装置は、生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてスラリー状のガスハイドレートを生成し、このスラリー状のガスハイドレートを脱水装置にて脱水してパウダー状のガスハイドレートを生成し、このパウダー状のガスハイドレートを造粒装置にてペレット状に成型するガスハイドレート製造装置において、前記脱水装置と前記造粒装置との中間にパウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整する中間タンクを設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のガスハイドレート製造装置において、前記中間タンクに、ガスハイドレートのレベルを検出するレベル計と、トルク計を備えた攪拌機と、注水管と、原料ガス供給管とを設け、前記ガスハイドレートのレベル及び／又は前記攪拌機の攪拌トルクが基準範囲より外れた時に、前記注水管又は前記原料ガス供給管に設けたバルブを制御して前記ガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整することを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、上記のように、前記脱水装置と前記造粒装置との中間にパウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整する中間タンクを設けたので、この中間タンクにパウダー状のガスハイドレートを貯めることにより、パウダー状のガスハイドレートを造粒装置に連続的に定量供給することが可能になった。また、中間タンクを複数設けることにより、造粒装置の故障にも対応することが可能になった。また、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率をリアルタイムに把握して注水や原料ガスを供給することにより、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率を一定の範囲に調整することが可能になった。

また、請求項２に記載の発明は、前記中間タンクに、ガスハイドレートのレベルを検出するレベル計と、トルク計を備えた攪拌機と、注水管と、原料ガス供給管とを設け、前記ガスハイドレートのレベル及び／又は前記攪拌機の攪拌トルクが基準範囲より外れた時に、前記注水管又は前記原料ガス供給管に設けたバルブを制御して前記ガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整するので、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率をリアルタイムに把握し、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率が一定の範囲になるように速やかに調整することが可能になった。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１に示すように、本発明に係るガスハイドレート製造装置１は、生成器２と、脱水装置３と、ガスハイドレート払出し４と、中間タンク５と、ガスハイドレート供給装置６と、造粒装置７により構成されている。

生成器１は、ガス噴出ノズル８と、第１攪拌機９と、第１注水管１０と、第１原料ガス供給管１１とを備え、所定の圧力及び温度（例えば、５〜５．５ＭＰａ、２〜４℃）の条件下において、原料ガスｇと原料水ｗとの水和反応によりスラリー状のガスハイドレートｓを生成するようになっている。尚、原料ガスｇと原料水ｗとの水和反応によって生じた反応熱は、図示しない冷却装置によって除去するようになっている。また、生成器２の上部に溜まった未反応の原料ガスｇは、生成器２の下部に設けたガス噴出ノズル８から微細な気泡にして噴出するようになっている。

脱水装置３は、いろいろな脱水装置を適用することができるが、この実施の形態では、重力式の脱水装置を適用するものとする。即ち、この重力脱水塔１３は、垂直に立設した筒形の塔体１４と、この塔体１４の中間部に設けた筒状（塔体と同径）の水切り部１５と、この水切り部１5 を囲むように塔体１４の外側に設けた環状の外殻部１６により構成されている。上記水切り部１５は、例えば、メッシュにより形成されている。

重力脱水塔１３の下部と生成器２の下部とは、スラリー配管１７により接続され、その途中にスラリーポンプ１８を設けている。また、重力脱水塔１３の外殻部１６は、その上部空間と生成器２の上部空間とが配管１９によって連通し、他方、重力脱水塔１３の外殻部１６の底部と生成器２の上部空間とが通水管２０によって連通している。この通水管２０の途中にはポンプ２１を設けている。そして、重力脱水塔１３は、その頭部にスクリューフィーダー形のガスハイドレート払出し装置４を備えている。

中間タンク５は、重力脱水塔１３にて脱水されたパウダー状のガスハイドレートを一時的に貯留する役目と、パウダー状のガスハイドレートの性状、例えば、パウダー状のガスハイドレートのＮＧＨ化率を一定の範囲に調整する役目を有するものであり、タンク本体２４内に第２攪拌機２５を備え、この第２攪拌機２５によってタンク本体２４内のパウダー状のガスハイドレートｎを攪拌するようになっている。また、タンク本体２４は、レベル計２６と、第２注水管２７と、第２原料ガス供給管２８とを備えている。レベル計としては、レーザー方式、赤外線方式などのレベル計を使用することができる。

更に、第２攪拌機２５は、トルク計２９を備え、このトルク計２９によって検出した第２攪拌機２５の攪拌トルクを制御装置３０に入力するようになっている。この制御装置３０は、予め、第２攪拌機２５の攪拌トルクと、ガスハイドレートのレベルと、ガスハイドレートの性状、例えば、ＮＧＨ化率との関係を記憶しており、第２攪拌機２５の攪拌トルクがガスハイドレートのレベルによって異なる基準範囲より高くなった時、第２注水管２７に設けたバルブ３１を開けて注水し、第２攪拌機２５の攪拌トルクがガスハイドレートのレベルによって異なる基準範囲より低くなった時、第２原料ガス供給管２８に設けたバルブ３２を開けて原料ガスを供給するようになっている。

なお、各バルブ３１、３２は、通常、閉止している。また、タンク本体２４は、除熱用のジャケット（図示せず）を有している。符号３３は、第２攪拌機２５を回転させるモータである。また、上記ガスハイドレート供給装置６は、中間タンク５の下方に設けられている。また、前記ガスハイドレート供給装置６の下方に造粒装置７が設けられている。

次に、上記ガスハイドレート製造装置の作用について説明する。

上記生成器２によって生成されたスラリー状のガスハイドレートｓは、スラリーポンプ１８によって重力脱水塔１３の下部に供給される。重力脱水塔１３の下部に供給されたスラリー状のガスハイドレートｓは、塔体１４に沿って押し上げられるが、塔体１４の略中間部に設けたメッシュ状の水切り部１５に達すると、スラリー状のガスハイドレートｓより水（スラリー母液ともいう。）ｗが除去される。その際、重力脱水塔１３の外殻部１４内に流下した水ｗは、通水管２０を経て生成器２に戻され、重力脱水塔１３の外殻部１４の上部空間に溜まった原料ガスｇは、配管１９を経て生成器２に戻される。

重力脱水塔１３で脱水されたパウダー状のガスハイドレートｎは、ガスハイドレート払出し装置４によって中間タンク５に供給される。中間タンク５に供給されたパウダー状のガスハイドレートｎは、第２攪拌機２５によって攪拌され、その性状、例えば、ＮＧＨ化率の調整が行われる。即ち、第２攪拌機２５の攪拌トルクがガスハイドレートのレベルによって異なる基準範囲より高くなった時は、第２注水管２７に設けたバルブ３１を開けて注水し、パウダー状のガスハイドレートｎを湿らせることにより、ガスハイドレートｎのＮＧＨ化率が下がる。

他方、第２攪拌機２５の攪拌トルクがガスハイドレートのレベルによって異なる基準範囲より低くなった時は、第２原料ガス供給管２８に設けたバルブ３２を開けて原料ガスｇを供給する。すると、パウダー状のガスハイドレートｎに付随する未反応水と原料ガスｇとが水和反応して新たなガスハイドレートが生成させることにより、パウダー状のガスハイドレートｎの湿気が低下し、ガスハイドレートｎの（ＮＧＨ化率）が上がる。

上記中間タンク５内にて性状、例えば、ＮＧＨ化率が調整されたパウダー状のガスハイドレートｎは、ガスハイドレート供給装置６によって造粒装置７に供給され、ペレット状に成型加工される。

本発明に係るガスハイドレート製造装置の概略構成図である。

符号の説明

１ガスハイドレート製造装置
２生成器
３脱水装置
５中間タンク
７造粒装置
ｇ原料ガス
ｎパウダー状のガスハイドレート
ｓスラリー状のガスハイドレート
ｗ原料水

Claims

生成器内で原料ガスと原料水とを水和反応させてスラリー状のガスハイドレートを生成し、このスラリー状のガスハイドレートを脱水装置にて脱水してパウダー状のガスハイドレートを生成し、このパウダー状のガスハイドレートを造粒装置にてペレット状に成型するガスハイドレート製造装置において、前記脱水装置と前記造粒装置との中間にパウダー状のガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整する中間タンクを設けたことを特徴とするガスハイドレート製造装置。
前記中間タンクに、ガスハイドレートのレベルを検出するレベル計と、トルク計を備えた攪拌機と、注水管と、原料ガス供給管とを設け、前記ガスハイドレートのレベル及び／又は前記攪拌機の攪拌トルクが基準範囲より外れた時に、前記注水管又は前記原料ガス供給管に設けたバルブを制御して前記ガスハイドレートの性状を一定の範囲に調整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製造装置。