JP3891032B2 - ガスハイドレート連続製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイドレート生成ガス（例えばメタン）と水とを反応させてガスハイドレートを連続的に製造するようにしたガスハイドレート連続製造方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、事業用及び工業用の燃料には、地球温暖化対策としてＣＯ₂排出量の少ないものが求められており、このため単位燃焼量当たりのＣＯ₂排出量が少ない天然ガス等を使用することが進められている。
【０００３】
天然ガスは、主成分のメタンにエタン、プロパン、ブタンを数％含んだガスであり、天然ガスを輸送もしくは貯蔵する場合には、天然ガスを−１６２℃以下の極低温で液化天然ガス（ＬＮＧ）として輸送もしくは貯蔵を行っている。天然ガスを燃料として使用する場合には、天然ガスを液化する液化プラントや、天然ガスを極低温で輸送及び貯槽し得るＬＮＧ船及び貯蔵設備が必要となり、大規模な設備費、運搬コスト及び運転コストが掛かる問題があった。このために、従来では、一般に大量の天然ガスが採取できる大規模採取地にしか利用することができなかった。
【０００４】
一方、上記したような大規模な天然ガス採取地以外にも、中、小規模の天然ガス採取地は多数存在しているが、前記したような大規模設備やコストの問題から中、小規模の天然ガス採取地の天然ガスは利用されていないのが現状である。
【０００５】
そこで、天然ガスを取り扱い易い状態で大量に固体化することが考えられており、その１つとしてガスハイドレートがある。
【０００６】
ガスハイドレートは、水分子が弱く結合して形成された籠状構造に、例えば天然ガスの成分であるメタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素（ハイドレート生成ガス）が閉じ込められたシャーベット状の固体化合物であり、ガスハイドレートを製造する場合には、０〜１０℃の水に１０〜７０ataのメタン等のハイドレート生成ガスを接触させ、この時ガスハイドレート生成熱（９８ｋｃａｌ/ｋｇ）を除去するよう冷却することによってガスハイドレートが生成される。ガスハイドレートは、生成熱によって温度が上昇すると生成効率が大幅に低下し、一方、温度が上昇しても圧力が高ければガスハイドレートの生成は確保できる。
【０００７】
上記したようにガスハイドレートは、前記液化天然ガス方式に比して、比較的高い温度と低い圧力で製造できるので、製造設備を小型で安価なものとすることができ、しかもガスハイドレートは固体として安定しているので、保管、運搬等の取扱いが容易であり、よって、前記したような中、小規模の天然ガス採取地にも容易に適用して、従来利用されていない中、小規模の天然ガス採取地の天然ガスを有効利用することができる。
【０００８】
従来より、ガスハイドレートの製造には、反応容器内に水を収容しておき、ハイドレート生成ガスを液面上部の空間に供給することにより液面で接触させるようにした液面接触方式、反応容器内にハイドレート生成ガスを供給しておき、反応容器内上部から水を散布して接触させる水散布方式、反応容器内に水を収容しておき、水中にハイドレート生成ガスを供給して気泡接触させるようにしたバブリング方式等が考えられているが、以下では、本発明が対象としている液面接触方式におけるメタンを用いた従来のガスハイドレート生成装置について説明する。
【０００９】
図６はその一例を示したものであり、この装置は、耐圧の反応容器５０に給水管５１により水を供給して所定のレベルを保持するようにし、更に、前記反応容器５０内の液面の上部空間に、ハイドレート生成ガス導入管５２によりメタンを導入してメタンと水とを液面で接触させることにより水和反応を行わせてガスハイドレートを生成するようにしている。この時、前記反応容器５０内が１０〜７０ataの圧力になるようにメタンの供給を調節する。又、反応容器５０の外部にはジャケット式の冷却装置５３を設けて前記水和反応によるガスハイドレートの生成熱を除去するようにしている。冷却装置５３には、上記ジャケット式以外に、反応容器５０の液中に熱交換器を挿入して液を直接冷却するようにしたものもある。又、反応容器５０内の液中には上部のモータ５４によって回転される攪拌羽根５５を設けて液の攪拌を行うようにしている。
【００１０】
そして、反応容器５０の側面には、略液面高さの位置にガスハイドレート取出口５６を有する取出管５７を接続して、液面に生成したガスハイドレートを取出管５７を介して外部に取り出すようにしている。
【００１１】
図６のガスハイドレート生成装置を用いてガスハイドレートを製造するには、先ず反応容器５０内に給水管５１により所定の水位まで水を供給し、続いてハイドレート生成ガス導入管５２によりメタンを導入して反応容器５０内が１０〜７０ataの所定圧力になるように調節する。更にモータ５４にて攪拌羽根５５を回転させることにより液を攪拌する。上記したように水を収容した反応容器５０内にメタンを導入すると、水とメタンの接触により水和反応が行われてガスハイドレートが生成する。この水和反応によるガスハイドレートの生成熱は冷却装置５３によって除去される。液面に生成したガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口５６から取出管５７によって外部に取り出される。
【００１２】
上記したように、ガスハイドレートが生成されると、水とハイドレート生成ガスが消費されるので、所定の水位が保持されるように給水管５１による給水を行うと共に、所定圧力が保持されるようにハイドレート生成ガス導入管５２によるメタンの供給を行う。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示した従来のガスハイドレート生成装置では、以下のような問題を有していた。
【００１４】
即ち、水とメタンは液面で接触して水和反応によりガスハイドレートを生成することになるため、液面を覆うようにガスハイドレート層５８が形成されることになる。このために、ガスハイドレート層５８がメタンと水の接触を妨害することになって、ガスハイドレートの生成効率を著しく低下させる。
【００１５】
更に、前記のように液面に形成されたガスハイドレート層５８は移動しないために塊状を形成し易く、塊となったガスハイドレートはガスハイドレート取出口５６から取り出せなくなる問題がある。又、ガスハイドレート層５８はガスハイドレート取出口５６に向かって移動し難い。従って、この問題を解決するために、図６の従来装置では、反応容器５０内における前記ガスハイドレート取出口５６の近傍位置に、回転駆動するようにした排出羽根５９を設けてガスハイドレートをガスハイドレート取出口５６に導くようにしている。しかし、上記排出羽根５９は、ガスハイドレート取出口５６の直近傍のガスハイドレートの塊を壊したり移動させるだけであり、液面全体に形成されるガスハイドレート層５８を壊して効率良くガスハイドレート取出口５６に向かわせることはできず、よって安定したガスハイドレートの取り出しができないという問題を有していた。
【００１６】
一方、前記攪拌羽根５５を液面に近い位置に設けて高速回転させることにより液面を巻き込むように運転し、これによってガスハイドレート層５８を壊すことも考えられているが、この方式では気泡の巻き込みによって液面に泡状の密度が低いガスハイドレートが生成し、この泡状のガスハイドレートは流動性が悪いためにガスハイドレート取出口５６からの取り出しが更に困難になるという問題がある。
【００１７】
又、前記取出管５７によるガスハイドレートの取り出しには、反応容器５０内を１０〜７０ataの所定圧力に保持したままガスハイドレートを取り出すことが要求されるが、このように圧力を保持したままでガスハイドレートを安定して取り出す有効な方法も提案されていない。
【００１８】
従って、液面接触方式における従来のガスハイドレート生成装置においては、ガスハイドレートを連続して高効率にしかも安定して製造することが困難であった。
【００１９】
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなしたものであり、反応容器内で水とハイドレート生成ガスとを反応させて生成したガスハイドレートを連続的に安定して取り出せるようにして高効率なガスハイドレートの製造を可能にしたガスハイドレート連続製造方法及び装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、反応容器に所定レベルを保持するよう水を供給すると共に反応容器内が所定圧力範囲に保持されるようにハイドレート生成ガスを供給して所定の冷却温度で接触させることによりガスハイドレートを生成させる方法において、回転軸の径方向に延びた連結材に固定され液面の上下に亘って延びた砕部材を回転させて液面に生成するガスハイドレート膜を破砕することによりスラリ状のガスハイドレートとし、該スラリ状のガスハイドレートを圧力保持が可能な強制取出手段により反応容器外部に取り出すことを特徴とするガスハイドレート連続製造方法、に係るものである。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記反応容器内のガスハイドレートの生成状況を、反応容器内で一定回転する破砕装置のトルクにより監視して生成を制御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連続製造方法、に係るものである。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記反応容器内のガスハイドレートの生成状況を、反応容器の水に塩類を混合しておき、液中の塩類の濃度により監視して生成を制御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連続製造方法、に係るものである。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、前記強制取出手段により取り出したスラリ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートとに分離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連続製造方法、に係るものである。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、給水管とハイドレート生成ガス導入管とを備えた反応容器と、液面の上下に亘って延びる破砕部材を備えて回転する破砕装置と、反応容器の所定高さにガスハイドレート取出口が接続されており反応容器内圧力を保持してスラリ状のガスハイドレートを反応容器外部に取り出し可能な強制取出手段とを備えたことを特徴とするガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、前記強制取出手段がスクリューポンプであることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、前記強制取出手段がスネークポンプであることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、前記破砕装置が、液中で回転する攪拌羽根を備えていることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、前記破砕装置の負荷を検出するトルク検出器を設け、該トルク検出器の検出トルクが所定値を保持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、前記反応容器の水に塩類を混合しておき、水中の塩類の濃度を検出する濃度検出器を設け、該濃度検出器の検出濃度が所定値を保持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、前記強制取出手段におけるガスハイドレート取出口の反対側端部に、スラリ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートとに分離する固液分離装置を設けたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置、に係るものである。
【００３１】
上記手段によれば、以下のように作用する。
【００３２】
反応容器内の液面部分を破砕装置によって攪拌するようにしているので、液面にはガスハイドレートによって覆われない水面が常に現出し、よってハイドレート生成ガスは常に水と接触することができ、ガスハイドレートの生成が高効率で行われる。
【００３３】
液面部分は常に破砕装置によって攪拌されているので、液面に生成したガスハイドレートは破砕装置によって破砕されることになり、よって液面には破砕された細かい粒子でしかも流動性を有するスラリ状のガスハイドレートが形成されることになる。従って、スラリ状のガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口に良好に流入して強制取出手段により取り出されるので、連続取り出しが安定して行われるようになる。
【００３４】
更にこの時、液中に備えた攪拌羽根を破砕部材と一緒に回転させるようにすると、攪拌羽根による攪拌によって液中温度を均一に保持することができ、よってガスハイドレートの生成を安定させることができる。
【００３５】
強制取出手段によって取り出されたスラリ状のガスハイドレートを、固液分離装置に導いて水を分離することにより、ガスハイドレートのみが得られる。
【００３６】
更に、破砕装置に設けたトルク検出器からの検出トルクを制御装置に入力して生成スラリの粘性の変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生成させることができ、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
【００３７】
又、反応容器の水に塩類を予め混合しておき、液中の塩類の濃度の変化を検出することによりガスハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生成させることができ、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
【００３８】
上記したように、破砕装置によるスラリ状のガスハイドレートの形成と、反応容器内のガスハイドレートの生成状況を監視して生成を制御する構成と、強制取出手段による強制取り出しによって、ガスハイドレートの製造が、連続して高効率にしかも安定して行えるようになる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。以下に示す形態例では、ハイドレート生成ガスとしてメタンを用いた場合について説明するが、ハイドレート生成ガスとしてはメタンに限らず、エタン、プロパン、ブタン、クリプトン、キセノン及び二酸化炭素を用いてもガスハイドレートを製造することができる。
【００４０】
図１は本発明を実施するガスハイドレート連続製造装置の形態の一例を示すもので、図中１は反応容器である。反応容器１の下部には、給水ポンプ２と流量調節弁３と冷却器４とを有する給水管５が接続されている。又、反応容器１の上部には、加圧装置６と流量調節弁７と冷却器８とを有するハイドレート生成ガス導入管９が接続されている。
【００４１】
反応容器１には、反応容器１上部に設けたモータ１０により液面と液面に近い液中を所要の回転半径で回転する破砕部材１１を備えた破砕装置１２を設けている。
【００４２】
破砕装置１２は、図２、図３に示すようにモータ１０の回転軸１３の下端に横（左右）に延びる所要長さの連結材１４を固定しており、該各連結材１４の両端部に鉛直下方に延びる破砕部材１１を固定している。この破砕部材１１は、板により羽根状に形成されていてもよく、又棒状材であってもよい。上記破砕部材１１は、反応容器１内の液面の上部と下部とに亘って延びており、これにより液面と液面に近い水を攪拌できるようになっている。尚、図２、図３の例では破砕部材１１を直径方向の２箇所に設けた場合を示しているが、設置する破砕部材１１の数は任意に選定することができる。又、複数の破砕部材１１を備える場合、回転軸１３から延びる連結材１４の長さを同じにすることによって同じ回転半径で回転するようにしてもよく、又、連結材１４の長さを異なった長さとすることによって異なった回転半径で回転するようにしてもよい。
【００４３】
又、図４は破砕装置の他の例を示したものであり、反応容器１液中で回転する攪拌羽根１５を前記回転軸１３に取り付けて前記破砕部材１１と一緒に回転させるようにしている。
【００４４】
図１の反応容器１の上下中間高さの所定位置には、反応容器１内圧力を保持してスラリ状のガスハイドレートを反応容器１外部に取り出せるようにした強制取出手段１６を接続している。図１の強制取出手段１６は、ガスハイドレート取出口１７が反応容器１の側面に接続された外管１８の内部に回転駆動装置１９によって回転する螺旋羽根軸２０を備えたスクリューポンプ２１の場合を示している。
【００４５】
前記スクリューポンプ２１におけるガスハイドレート取出口１７の反対側端部には、スクリーン２２の内部に螺旋羽根軸２３を備えて前記スクリューポンプ２１により取り出されたスラリ状のガスハイドレートを、螺旋羽根軸２３の作用により軸方向後方へ送るガスハイドレートと、スクリーン２２を通る水とに分離するようにした固液分離装置２４を設けている。この固液分離装置２４には図示例以外の方式も採用することができる。図１中２５は、固液分離装置２４により分離したガスハイドレートを受入れて凍結を行う凍結槽である。又、固液分離装置２４で分離された水は前記給水管５に戻して利用することができる。
【００４６】
一方、図５は強制取出手段１６の他の例を示したものであり、反応容器１の下部から液中を延びて上端のガスハイドレート取出口１７が液面に開口した取出管２６を設け、該取出管２６にスネークポンプ２７（モーノポンプ）を取り付けることにより、反応容器１内の圧力を保持しつつスラリ状のガスハイドレートを反応容器１外部に取り出せるようにした場合を示している。スネークポンプ２７におけるガスハイドレート取出口１７の反対側端部には、前記と同様の固液分離装置２４及び凍結槽２５を設けている。尚、前記強制取出手段１６によって反応容器１のガスハイドレートを取り出す方向は任意に選定できる。
【００４７】
前記反応容器１、強制取出手段１６、固液分離装置２４の夫々の外周には冷却器１ａ，１６ａ，２４ａが備えられており、冷凍装置２８からの冷媒が、前記固液分離装置２４の冷却器２４ａ、強制取出手段１６の冷却器１６ａ、反応容器１の冷却器１ａを経てハイドレート生成ガス導入管９の冷却器８及び給水管５の冷却器４を介して前記冷凍装置２８に戻されるようになっている。
【００４８】
図１中２９は制御装置であり、該制御装置２９には、反応容器１に設けたレベル計３０からの液面高さ信号３１が入力されており、又、反応容器１内上部に設けた圧力計３２からの圧力信号３３が入力されており、更に、温度計３４の温度信号３５が入力されている。
【００４９】
更に、制御装置２９には、前記破砕部材１１を一定回転で駆動しているモータ１０のトルクを検出するにトルク検出器３６からの検出トルク３７が入力されている。
【００５０】
そして、制御装置２９は、レベル計３０の液面高さ信号３１が所定値を示して、図１の場合では液面がスクリューポンプ２１におけるガスハイドレート取出口１７の下辺に一致した位置或いはそれより若干低い位置になるように、又、図５の場合では液面が取出管２６上端のガスハイドレート取出口１７に一致した位置或いはそれより若干低い位置になるように、給水管５の流量調節弁３を自動的に調節するようになっている。
【００５１】
更に、制御装置２９は、圧力計３２の圧力信号３３が１０〜７０ataの所定値を示すように、ハイドレート生成ガス導入管９の流量調節弁７を自動的に調節するようになっている。又、制御装置２９は、温度計３４の温度信号３５が０〜１０℃の所定値を示すように、前記冷凍装置２８の運転を自動的に調節するようになっている。更に、制御装置２９は、強制取出手段１６の回転駆動装置１９の制御を行うようになっている。
【００５２】
又、制御装置２９は、トルク検出器３６からの検出トルク３７により、ガスハイドレートの粘性を求めてガスハイドレートの生成状況を判断し、検出トルク３７が所定値より低い時にはハイドレート生成ガスの導入量を増加するように流量調節弁７を自動調節し、又、検出トルク３７が所定値より高い時にはハイドレート生成ガスの導入量を減少するように流量調節弁７を自動調節する。
【００５３】
又、図１の凍結槽２５には−１５℃〜−２０℃の冷却を行ってガスハイドレートの凍結を行う冷却器３８を備えている。
【００５４】
以下、上記形態例の作用を説明する。
【００５５】
図１に示す給水管５により反応容器１に所定の水位まで水を供給し、続いて破砕装置１２のモータ１０を駆動して破砕部材１１を回転させながらハイドレート生成ガス導入管９により反応容器１にメタンを供給する。この時、反応容器１内部の圧力と温度は夫々所定値になるように調節する。すると、メタンは液面で水と接しガスハイドレートを生成する。
【００５６】
この時、液面部分は破砕部材１１の回転によって攪拌されているので、液面にはガスハイドレートによって覆われない水面が常に現出し、よってメタンは常に水と接触することができ、ガスハイドレートが高効率で生成されるようになる。
【００５７】
更に、液面部分には常に破砕部材１１が回転しているので、液面に生成するガスハイドレートは常に破砕部材１１によって破砕されることになり、よって液面には破砕された細かい粒子でしかも流動性を有するスラリ状のガスハイドレートが形成されることになる。この時、破砕部材１１は生成したガスハイドレート膜を破砕できる程度の低い回転速度で回転させればよく、よって破砕部材１１の回転によって水中に気泡を巻き込むような問題は生じない。
【００５８】
更に図４に示すように、液中に備えた攪拌羽根１５を前記破砕部材１１と一緒に回転させるようにすると、攪拌羽根１５による攪拌によって液中温度を均一に保持することができ、よってガスハイドレートの生成を安定させることができる。
【００５９】
上記したように、破砕装置１２によって形成されたスラリ状のガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口１７に良好に流入することができ、よって図１のスクリューポンプ２１或いは図５のスネークポンプ２７による強制取出手段１６により安定して反応容器１の外部に取り出される。
【００６０】
この時、制御装置２９は、トルク検出器３６からの検出トルク３７を入力して、生成スラリの粘性の変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの生成状況を判断し、検出トルク３７が所定値より低い時にはガスハイドレートの生成が少ないと判断してハイドレート生成ガスの導入量を増加するように流量調節弁７を自動調節し、又、検出トルク３７が所定値より高い時にはガスハイドレートの生成が多いと判断してハイドレート生成ガスの導入量を減少するように流量調節弁７を自動調節する。
【００６１】
これにより、反応容器１内にはスラリ状のガスハイドレートが常に安定して一定量生成されるようになり、前記強制取出手段１６によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
【００６２】
強制取出手段１６によって取り出されたスラリ状のガスハイドレートは、固液分離装置２４に導かれて水が分離されることによりガスハイドレートのみとなる。更にこの脱水したガスハイドレートを凍結槽２５にて凍結すると、大気においても分解しないガスハイドレートとなる。
【００６３】
上記したように、破砕装置１２によるスラリ状のガスハイドレートの形成と、反応容器１内のガスハイドレートの生成状況を監視して生成を制御する構成と、強制取出手段１６による強制取り出しとによって、ガスハイドレートの製造が、連続して高効率にしかも安定して行われるようになる。
【００６４】
更に図１の装置では、前記トルク検出器３６からの検出トルク３７によって反応容器１内のガスハイドレートの生成状況を監視する方法とは別の監視方法を同時に示している。
【００６５】
この監視方法は、反応容器１の水に塩（ＮａＣｌ）等の塩類を予め混合しておき、液中の塩類の濃度を検出する濃度検出器３９を設け、該濃度検出器３９からの検出濃度４０を前記制御装置２９に入力するようにしている。反応容器１内においてガスハイドレートの生成が進行すると、水が減少することによって塩類は濃縮されて濃度が上昇するので、検出濃度４０の変化からガスハイドレートの生成状況を判断し、検出濃度４０が所定値より低い時にはガスハイドレートの生成が少ないと判断してハイドレート生成ガスの導入量を増加するように流量調節弁７を自動調節し、又、検出濃度４０が所定値より高い時にはガスハイドレートの生成が多いと判断してハイドレート生成ガスの導入量を減少するように流量調節弁７を自動調節する。この方法によっても反応容器１内にはスラリ状のガスハイドレートが常に安定して一定量生成されるようになり、よって前記強制取出手段１６によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行えるようになる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明のガスハイドレート連続製造装置では、反応容器内の液面部分を破砕装置によって攪拌するようにしているので、液面にはガスハイドレートによって覆われない水面が常に現出し、よってハイドレート生成ガスは常に水と接触することができ、ガスハイドレートの生成が高効率で行われる効果がある。
【００６７】
液面部分は常に破砕装置によって攪拌されているので、液面に生成したガスハイドレート膜は破砕装置によって破砕されることになり、よって液面には破砕された細かい粒子でしかも流動性を有するスラリ状のガスハイドレートが形成されることになる。従って、スラリ状のガスハイドレートは、ガスハイドレート取出口に良好に流入して強制取出手段により取り出されるので、連続取り出しが安定して行える効果がある。
【００６８】
更にこの時、液中に備えた攪拌羽根を破砕部材と一緒に回転させるようにすると、攪拌羽根による攪拌によって液中温度を均一に保持することができ、よってガスハイドレートの生成を安定させられる効果がある。
【００６９】
強制取出手段によって取り出されたスラリ状のガスハイドレートを、固液分離装置に導いて水を分離することにより、ガスハイドレートのみが得られる効果がある。
【００７０】
更に、破砕装置に設けたトルク検出器からの検出トルクを制御装置に入力して生成スラリの粘性の変化を求め、その粘性の変化からガスハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生成させることができ、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行える効果がある。
【００７１】
又、反応容器の水に塩類を予め混合しておき、液中の塩類の濃度の変化を検出することによりガスハイドレートの生成状況を判断してハイドレート生成ガスの導入量を調節するようにしているので、反応容器内にスラリ状のガスハイドレートを常に安定して一定量生成させることができ、よって、強制取出手段によるガスハイドレートの取り出しを更に安定して確実に行える効果がある。
【００７２】
上記したように、破砕装置によるスラリ状のガスハイドレートの形成と、反応容器内のガスハイドレートの生成状況を監視して生成を制御する構成と、強制取出手段による強制取り出しによって、ガスハイドレートの製造が、連続して高効率にしかも安定して行えるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するガスハイドレート連続製造装置の形態の一例を示す切断側面図である。
【図２】破砕装置の一例を示す切断側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】破砕装置の他の例を示す切断側面図である。
【図５】図１とは異なる強制取出手段の一例を示す説明図である。
【図６】従来のガスハイドレート生成装置の一例を示す概略切断側面図である。
【符号の説明】
１ 反応容器
５ 給水管
７ 流量調節弁
９ ハイドレート生成ガス導入管
１１ 破砕部材
１２ 破砕装置
１５ 攪拌羽根
１６ 強制取出手段
１７ ガスハイドレート取出口
２１ スクリューポンプ
２４ 固液分離装置
２６ 取出管
２７ スネークポンプ
２９ 制御装置
３６ トルク検出器
３７ 検出トルク
３９ 濃度検出器
４０ 検出濃度

Claims (11)

1. 反応容器に所定レベルを保持するよう水を供給すると共に反応容器内が所定圧力範囲に保持されるようにハイドレート生成ガスを供給して所定の冷却温度で接触させることによりガスハイドレートを生成させる方法において、回転軸の径方向に延びた連結材に固定され液面の上下に亘って延びた砕部材を回転させて液面に生成するガスハイドレート膜を破砕することによりスラリ状のガスハイドレートとし、該スラリ状のガスハイドレートを圧力保持が可能な強制取出手段により反応容器外部に取り出すことを特徴とするガスハイドレート連続製造方法。
2. 前記反応容器内のガスハイドレートの生成状況を、反応容器内で一定回転する破砕装置のトルクにより監視して生成を制御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連続製造方法。
3. 前記反応容器内のガスハイドレートの生成状況を、反応容器の水に塩類を混合しておき、液中の塩類の濃度により監視して生成を制御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連続製造方法。
4. 前記強制取出手段により取り出したスラリ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートとに分離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連続製造方法。
5. 給水管とハイドレート生成ガス導入管とを備えた反応容器と、液面の上下に亘って延びる破砕部材を備えて回転する破砕装置と、反応容器の所定高さにガスハイドレート取出口が接続されており反応容器内圧力を保持してスラリ状のガスハイドレートを反応容器外部に取り出し可能な強制取出手段とを備えたことを特徴とするガスハイドレート連続製造装置。
6. 前記強制取出手段がスクリューポンプであることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。
7. 前記強制取出手段がスネークポンプであることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。
8. 前記破砕装置が、液中で回転する攪拌羽根を備えていることを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。
9. 前記破砕装置の負荷を検出するトルク検出器を設け、該トルク検出器の検出トルクが所定値を保持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。
10. 前記反応容器の水に塩類を混合しておき、水中の塩類の濃度を検出する濃度検出器を設け、該濃度検出器の検出濃度が所定値を保持するように前記ハイドレート生成ガス導入管に設けた流量調節弁を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。
11. 前記強制取出手段におけるガスハイドレート取出口の反対側端部に、スラリ状のガスハイドレートを水とガスハイドレートとに分離する固液分離装置を設けたことを特徴とする請求項５記載のガスハイドレート連続製造装置。

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