JP4564324B2 - Gas hydrate production equipment - Google Patents

Gas hydrate production equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4564324B2
JP4564324B2 JP2004292412A JP2004292412A JP4564324B2 JP 4564324 B2 JP4564324 B2 JP 4564324B2 JP 2004292412 A JP2004292412 A JP 2004292412A JP 2004292412 A JP2004292412 A JP 2004292412A JP 4564324 B2 JP4564324 B2 JP 4564324B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas hydrate
draining
tower body
tower
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004292412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006104326A (en
Inventor
裕一 加藤
新井  敬
哲郎 村山
清司 堀口
俊男 八巻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mitsui E&S Holdings Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP2004292412A priority Critical patent/JP4564324B2/en
Publication of JP2006104326A publication Critical patent/JP2006104326A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4564324B2 publication Critical patent/JP4564324B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、原料ガスと原料水とを反応させて固体状のガスハイドレートを生成し、該ガスハイドレートを縦型移動層式の脱水器によって水切りして低含水率のガスハイドレートを製造するガスハイドレート製造装置に関するものである。   The present invention reacts a raw material gas with raw material water to produce a solid gas hydrate, which is drained by a vertical moving bed type dehydrator to produce a low moisture content gas hydrate. The present invention relates to a gas hydrate manufacturing apparatus.

現在、メタンなどの炭化水素を主成分とする天然ガスを貯蔵および輸送する方法として、ガス田から天然ガスを採取した後、液化温度まで冷却し、液化天然ガス(LNG)とした状態で貯蔵および輸送する方法が一般的である。   At present, as a method of storing and transporting natural gas mainly composed of hydrocarbons such as methane, after collecting natural gas from a gas field, it is cooled to a liquefaction temperature and stored in a liquefied natural gas (LNG) state. The method of transport is common.

しかし、例えば、LNGの主成分であるメタンの場合、液化させるには、−162℃といった極低温条件が必要であり、こうした条件を維持しながら貯蔵および輸送するには、専用の貯蔵装置やLNG輸送船といった専用の輸送手段が必要となる。   However, for example, in the case of methane, which is the main component of LNG, extremely low temperature conditions such as −162 ° C. are necessary for liquefaction, and in order to store and transport while maintaining these conditions, a dedicated storage device or LNG A dedicated means of transportation such as a transport ship is required.

こうした装置などの製造および維持・管理には、非常に高いコストを要するため、上記方法に代わる低コストの貯蔵および輸送する方法が鋭意研究されてきた。   Manufacturing, maintenance, and management of such devices and the like require very high costs, and therefore, low-cost storage and transportation methods that replace the above methods have been intensively studied.

こうした研究の結果、天然ガスを水と水和させて固体状態の水和物、すなわち、天然ガスハイドレートを生成し、この固体状態のまま貯蔵あるいは輸送するという方法が見出され、近年、特に、有望視されている。   As a result of these studies, a method has been found in which natural gas is hydrated with water to form a solid state hydrate, that is, natural gas hydrate, and stored or transported in this solid state. , Has been promising.

この方法では、LNGを取り扱う場合のような極低温条件は必要ではない。また、固体とするため、その取り扱いも比較的容易である。   This method does not require cryogenic conditions as in the case of handling LNG. Moreover, since it is a solid, its handling is relatively easy.

このため、既存の冷凍装置あるいは既存のコンテナ船を、若干、改良したものを貯蔵装置あるいは輸送手段として利用可能である。   For this reason, a slightly improved version of the existing refrigeration apparatus or existing container ship can be used as a storage apparatus or a transportation means.

従って、LNGを取り扱う場合に比較して大幅な低コスト化が図れるものとして期待がよせられている。   Therefore, it is expected that the cost can be significantly reduced as compared with the case of handling LNG.

この天然ガスハイドレートは、包接化合物の一種であって、複数の水分子により形成された立体かご型の包接格子の中に天然ガスの各成分を構成する分子、すなわち、メタン(CH4 )、エタン(C2 6 )、プロパン(C3 8 )などが入り込んで包接された結晶構造を有するものである。 This natural gas hydrate is a kind of inclusion compound, and is a molecule constituting each component of natural gas, that is, methane (CH 4 CH 4) in a cubic cage inclusion lattice formed by a plurality of water molecules. ), Ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ) and the like are included and included in the crystal structure.

立体かご型の包接格子に包接された天然ガス構成分子どうしの分子間距離は、天然ガスが高圧充填された場合のガスボンベ中における分子間距離よりも短くなる。これは、天然ガスが緊密充填された固体を生成することを意味しており、例えば、メタンの水和物が安定する条件下、すなわち、−80℃、大気圧(1kg/cm2 )においては、気体状態比較して約1/170の体積とすることができる。 The intermolecular distance between the natural gas constituent molecules included in the cubic cage inclusion lattice is shorter than the intermolecular distance in the gas cylinder when the natural gas is filled with high pressure. This means that a natural gas is produced in a tightly packed solid, for example, under conditions where hydrates of methane are stable, ie at -80 ° C. and atmospheric pressure (1 kg / cm 2 ). it can be about 1/170 of the volume compared to the gaseous state.

このように、天然ガスハイドレートは、比較的容易に得られる温度および圧力条件下において、製造可能で、かつ、安定した保存が可能なものである。   Thus, natural gas hydrate can be produced and stably stored under conditions of temperature and pressure that can be obtained relatively easily.

上記の方法において、ガス田から採取した天然ガスは、酸性ガス除去工程において二酸化炭素(CO2 )や硫化水素(H2 S)などの酸性ガスが除去され、一旦、ガス貯蔵部に貯蔵され、この後、生成工程にて水和される。 In the above method, the natural gas collected from the gas field is removed from the acidic gas such as carbon dioxide (CO 2 ) and hydrogen sulfide (H 2 S) in the acidic gas removal step, and once stored in the gas storage unit, Thereafter, it is hydrated in the production process.

この天然ガスハイドレートは、水が混在するスラリー状であり、続く脱水工程において、混在している未反応の水が除去され、更に、再生成工程、冷却工程および減圧工程を経てコンテナなどの容器に封入され、貯蔵装置内において所定の温度、圧力に調整された状態で貯蔵される。   This natural gas hydrate is in the form of a slurry in which water is mixed, and in the subsequent dehydration process, the mixed unreacted water is removed, and a container such as a container is passed through a regeneration process, a cooling process, and a decompression process. And stored in a storage device adjusted to a predetermined temperature and pressure.

ところで、上述した従来の天然ガスハイドレート生成方法では、下記のような問題を有している。   By the way, the conventional natural gas hydrate generation method described above has the following problems.

すなわち、天然ガスハイドレートの生成プラントでは、生成直後の天然ガスハイドレートが多量の水を含んだスラリー状であるため、この天然ガスハイドレートを、そのまま、あるいは冷凍して貯蔵および輸送すれば、水(氷)の分だけ、貯蔵や輸送にかかるコストが膨大なものになってしまう。   That is, in the natural gas hydrate production plant, the natural gas hydrate immediately after production is in the form of a slurry containing a large amount of water, so if this natural gas hydrate is stored or transported as it is or frozen, The cost of storage and transportation will be enormous as much as water (ice).

そこで、含水率の低いパサパサな状態の天然ガスハイドレートを生成して、その貯蔵や輸送にかかるコストを低減することを目的として、スラリー状の天然ガスハイドレートを横型のスクリュープレス型脱水装置を用いて強制的に脱水する天然ガスハイドレートの生成方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−105362号公報(第7−10頁、図2)
Therefore, in order to produce natural gas hydrate with a low moisture content and reduce the cost of storage and transportation, a horizontal screw press type dehydrator is used for slurry natural gas hydrate. A method for producing a natural gas hydrate that is forcibly dehydrated by use has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-105362 (page 7-10, FIG. 2)

このスクリュープレス型脱水装置は、メッシュ加工した内壁と、この内壁の外側にあって外殻を構成する筒体との二重構造になっており、前記内壁内に設置したスクリュー軸によってスラリー状の天然ガスハイドレートを強制的に前進させることによって前記内壁の加工したメッシュから水を除去するようにしているため、脱水(濃縮)中に天然ガスハイドレートの多くが水と一緒に内壁のメッシュ孔をすり抜け、天然ガスハイドレートの回収率が低下するという問題がある。   This screw press type dewatering device has a double structure of a meshed inner wall and a cylindrical body that forms an outer shell outside the inner wall, and is slurried by a screw shaft installed in the inner wall. Since the natural gas hydrate is forced to advance to remove water from the processed mesh of the inner wall, most of the natural gas hydrate is mixed with water during the dehydration (concentration). There is a problem that the recovery rate of natural gas hydrate is reduced.

また、スクリュー軸を高トルクで回転させるための動力費がかかるという問題がある。更に、内部が高圧の状態で高トルクを発生させるため、設備全体が過重になっており、スクリュー軸を高圧から大気圧までシールする必要がある。   In addition, there is a problem in that a power cost for rotating the screw shaft with high torque is required. Furthermore, since high torque is generated in a state where the inside is at a high pressure, the entire equipment is overloaded, and it is necessary to seal the screw shaft from high pressure to atmospheric pressure.

このような問題を無くすために、本発明者らは、従来のような強制脱水ではなく、重力を利用した天然ガスハイドレートに優しい脱水方法を提案したが、図4のように、脱水器1の塔径を上下一定にしたため、脱水器1の金網製の水切り部3から上方の脱水ゾーンaの抵抗が大きくなると、脱水器1に天然ガスハイドレートスラリーsを搬送するスラリーポンプ5の吐出圧力が増大したり、天然ガスハイドレートによって脱水器1が閉塞したり、或いは、液面(水位)が上昇して脱水不良になるなどの問題が発生して一定の脱水率を維持したまま安定した運転ができなくなることがあった。なお、図中、符号bは濃縮ゾーン、cはスラリーゾーンを示している。   In order to eliminate such a problem, the present inventors have proposed a dehydration method that is gentle to natural gas hydrate using gravity instead of the conventional forced dehydration, but as shown in FIG. When the resistance of the upper dewatering zone a from the draining part 3 made of wire mesh of the dehydrator 1 is increased, the discharge pressure of the slurry pump 5 that conveys the natural gas hydrate slurry s to the dehydrator 1 is made constant. Or the dehydrator 1 is blocked by natural gas hydrate, or the liquid level (water level) rises to cause dehydration failure, which is stable while maintaining a constant dehydration rate. I couldn't drive. In the figure, symbol b indicates a concentration zone and c indicates a slurry zone.

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、重力脱水機の脱水層の移動抵抗を低減し、脱水機の安定した運転を実現すると共に、定脱水率の運転を可能にするガスハイドレート製造装置を提供することある。   The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to reduce the movement resistance of the dehydration layer of the gravity dehydrator, to realize stable operation of the dehydrator, An object of the present invention is to provide a gas hydrate production apparatus that enables operation at a constant dehydration rate.

上記の課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

請求項1に係るガスハイドレート製造装置は、原料ガスと原料水とを反応させてガスハイドレートを生成し、該ガスハイドレートを縦型移動層式の脱水器によって水切りして低含水率のガスハイドレートを製造するガスハイドレート製造装置において、前記脱水器を、筒状の第1塔体と、該第1塔体の上部に設けられ、かつ、無数の微細な孔を持つ筒状の水切り部と、該水切り部の外側に設けた脱水集合部と、前記水切り部の上部に設けた筒状の第2塔体により形成すると共に、前記水切り部及び/又は前記第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくすることを特徴とするものである。 In the gas hydrate production apparatus according to claim 1, a raw material gas and raw material water are reacted to generate gas hydrate, and the gas hydrate is drained by a vertical moving bed type dehydrator to reduce the water content. In a gas hydrate production apparatus for producing gas hydrate, the dehydrator is provided in a cylindrical first tower body, and a tubular cylinder provided on the upper portion of the first tower body and having innumerable fine holes. A drainer, a dewatering assembly provided outside the drainer, and a cylindrical second tower provided above the drainer, and a crossing of the drainer and / or the second tower The surface is enlarged continuously or intermittently from below to above.

請求項2に係るガスハイドレート製造装置は、水切り部及び/又は第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって連続的に大きくすると共に、その開き角度θを1〜30°にすることを特徴とするものである。 In the gas hydrate production apparatus according to claim 2, the transverse section of the draining part and / or the second tower body is continuously increased from the lower side to the upper side, and the opening angle θ is set to 1 to 30 °. It is characterized by this.

請求項3に係るガスハイドレート製造装置は、水切り部及び/又は第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって間欠的に大きくすると共に、その段差部の幅をa、段差部の高さをb、最下部の塔径をdとした時、
a=(1/5〜1/50)×d
b/a=2〜30
を満足することを特徴とするものである。
In the gas hydrate production apparatus according to claim 3, the cross section of the draining portion and / or the second tower body is intermittently increased from the lower side to the upper side, the width of the step portion is a, When the height is b and the bottom tower diameter is d,
a = (1/5 to 1/50) × d
b / a = 2-30
It is characterized by satisfying .

上記のように、請求項1に記載の発明は、原料ガスと原料水とを反応させてガスハイドレートを生成し、該ガスハイドレートを縦型移動層式の脱水器によって水切りして低含水率のガスハイドレートを製造するガスハイドレート製造装置において、前記脱水器を、筒状の第1塔体と、該第1塔体の上部に設けられ、かつ、無数の微細な孔を持つ筒状の水切り部と、該水切り部の外側に設けた脱水集合部と、前記水切り部の上部に設けた筒状の第2塔体により形成すると共に、該第2塔体の横断面積を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくするので、第2塔体の内径が一定な従来の場合に比べて脱水後のガスハイドレートの移動抵抗が大幅に少なくなる。   As described above, according to the first aspect of the present invention, the raw material gas and raw material water are reacted to generate gas hydrate, and the gas hydrate is drained by a vertical moving bed type dehydrator to reduce water content. In the gas hydrate production apparatus for producing a high rate gas hydrate, the dehydrator is provided with a cylindrical first tower body and a cylinder having an infinite number of fine holes provided at the upper portion of the first tower body. And a dewatering gathering portion provided outside the draining portion, and a cylindrical second tower provided at the top of the draining portion. Therefore, the movement resistance of the gas hydrate after dehydration is greatly reduced as compared with the conventional case where the inner diameter of the second tower is constant.

このため、脱水器にガスハイドレートスラリーを搬送するスラリーポンプの吐出圧力が増大したり、ガスハイドレートの粒子層によって脱水器が閉塞したり、或いは、液面が上昇して脱水不良になるなどの問題を抑制することができた。   For this reason, the discharge pressure of the slurry pump that conveys the gas hydrate slurry to the dehydrator is increased, the dehydrator is blocked by the particle layer of the gas hydrate, or the liquid level rises to cause dehydration failure. It was possible to suppress the problem.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の脱水器において、水切り部および第2塔体の横断面積を水切り部の下方から、第2塔体の上方に向かって連続的又は間欠的に大きくするので、水切り部および第2塔体におけるガスハイドレートの移動抵抗を低減することができる。   The invention according to claim 2 is the dehydrator according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the draining portion and the second tower body is continuously or intermittently extended from below the draining portion to above the second tower body. Therefore, the movement resistance of the gas hydrate in the draining part and the second tower body can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施形態では、第2塔体の横断面積を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくする場合について説明するが、水切り部及び第2塔体の横断面積を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくしても同様の効果を奏する。更に、水切り部の横断面積を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくしても同様の効果を奏する。   In this embodiment, the case where the cross-sectional area of the second tower body is increased continuously or intermittently from below to above will be described. However, the cross-sectional area of the draining section and the second tower body is increased from below to above. Even if it is continuously or intermittently increased, the same effect is obtained. Furthermore, the same effect can be obtained even if the cross-sectional area of the draining portion is increased continuously or intermittently from below to above.

図1において、符号11は、天然ガスハイドレート生成器(以下、ガスハイドレート生成器と称する。)、12は、ガスハイドレート生成器11で生成されたスラリー状の天然ガスハイドレート(以下、ガスハイドレートと称する。)を脱水する縦型移動層式の脱水器、13は、脱水器12でほぼ脱水されたガスハイドレートを次工程(図示せず)に横移送するガスハイドレート搬送装置である。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a natural gas hydrate generator (hereinafter referred to as a gas hydrate generator), and 12 denotes a slurry-like natural gas hydrate (hereinafter referred to as a gas hydrate generator 11) generated by the gas hydrate generator 11. A vertical moving bed type dehydrator for dehydrating 13) is a gas hydrate transfer device for horizontally transferring the gas hydrate substantially dehydrated by the dehydrator 12 to the next step (not shown). It is.

ガスハイドレート生成器11は、耐圧容器14と、天然ガスを微細な気泡状に噴出するガス噴出ノズル15と、耐圧容器14内の被処理物、つまり、天然ガスgや水w、更には、ガスハイドレートなどを攪拌する攪拌機16と、反応熱除去用伝熱部17とを備えている。   The gas hydrate generator 11 includes a pressure vessel 14, a gas jet nozzle 15 for jetting natural gas into fine bubbles, an object to be processed in the pressure vessel 14, that is, natural gas g and water w, A stirrer 16 for stirring gas hydrate and the like, and a heat transfer unit 17 for removing reaction heat are provided.

脱水器12は、円筒状の第1塔体21と、該第1塔体21の上部に設けられ、かつ、無数の微細な孔を持つ筒状の水切り部22と、該水切り部22の外側に設けたジャケット状の脱水集合部23と、前記水切り部22の上部に設けた筒状の第2塔体24により形成されている。   The dehydrator 12 includes a cylindrical first tower body 21, a cylindrical draining section 22 provided on the top of the first tower body 21 and having innumerable fine holes, and an outer side of the draining section 22. Are formed by a jacket-like dewatering assembly portion 23 provided in the upper portion of the water drainage portion 22 and a cylindrical second tower body 24 provided at the upper portion of the draining portion 22.

脱水集合部23の底部23aは、水切り部22の下端部22aより高さHだけ下方の下げ、水切り部22で脱水された水(未反応水)を貯留するようになっている。   The bottom portion 23 a of the dewatering assembly portion 23 is lowered below the lower end portion 22 a of the draining portion 22 by a height H, and stores water dehydrated by the draining portion 22 (unreacted water).

水切り部22は、ガスハイドレートと水(未反応水)とを分離できるものであればよく、特に限定されないが、金網又は穴開き円筒が好ましく使用される。金網の網の目又は穴開き円筒の穴径としては、0.1〜5mmの範囲が好ましい。   The draining part 22 is not particularly limited as long as it can separate the gas hydrate and water (unreacted water), but a wire mesh or a perforated cylinder is preferably used. The hole diameter of the wire mesh or the holed cylinder is preferably in the range of 0.1 to 5 mm.

金網の網の目が0.1mm未満の場合には、目詰まりが発生し易くなる。逆に、金網の網の目又は穴開き円筒の穴径が5mmを超えると、ガスハイドレートが金網の網の目から流失し易くなり、歩留りが低下する。   When the mesh of the metal mesh is less than 0.1 mm, clogging is likely to occur. On the other hand, if the mesh diameter of the wire mesh or the hole diameter of the perforated cylinder exceeds 5 mm, the gas hydrate tends to flow out from the mesh of the wire mesh, and the yield decreases.

この発明では、水切り部22の上部に設けた第2塔体24を逆円錐状にしている。換言すれば、第2塔体24の横断面積を下方から上方に向かって連続的に大きくし、脱水後のガスハイドレートの移動抵抗の低減を図るようにしている。   In this invention, the 2nd tower body 24 provided in the upper part of the draining part 22 is made into the reverse cone shape. In other words, the cross-sectional area of the second tower body 24 is continuously increased from the bottom to the top to reduce the movement resistance of the dehydrated gas hydrate.

ここで、逆円錐状の第2塔体24の開き角度θは、1〜30°、とりわけ2〜20°の範囲が好ましい(図2参照。)。この開き角度θが1°未満の場合には、ガスハイドレートの移動抵抗があり、脱水器12にガスハイドレートスラリーを搬送するスラリーポンプ5の吐出圧力が増大したり、ガスハイドレートの粒子層によって脱水器12が閉塞したり、或いは、液面が上昇して脱水不良になるなどの問題が発生することがある。これとは逆に、上記の開き角度θが30°を超えると、ガスハイドレート粒子層の押し上げ力が低下し、ガスハイドレート粒子層の移送が困難になる。   Here, the opening angle θ of the inverted conical second tower body 24 is preferably in the range of 1 to 30 °, particularly 2 to 20 ° (see FIG. 2). When the opening angle θ is less than 1 °, there is a gas hydrate movement resistance, the discharge pressure of the slurry pump 5 that conveys the gas hydrate slurry to the dehydrator 12 increases, or the gas hydrate particle layer As a result, the dehydrator 12 may be blocked, or the liquid level may rise to cause dehydration failure. On the other hand, if the opening angle θ exceeds 30 °, the pushing force of the gas hydrate particle layer decreases, and it becomes difficult to transfer the gas hydrate particle layer.

第2塔体24は、逆円錐状の代わりに、図3に示すように、段差形状(階段状)にしても差し支えがない。すなわち、第2塔体24の横断面積を、下方から上方に向かって間欠的に大きくすると共に、その段差部の幅をa、段差部の高さをb、最下部の塔径をdとした時、
a=(1/5〜1/50)×d
b/a=2〜30
を満足するようにする。
The second tower body 24 may have a step shape (step shape) as shown in FIG. 3 instead of the inverted conical shape. That is, the cross-sectional area of the second tower body 24 is intermittently increased from the bottom to the top, the width of the stepped portion is a, the height of the stepped portion is b, and the diameter of the lowermost tower is d. Time,
a = (1/5 to 1/50) × d
b / a = 2-30
To be satisfied.

より詳しく説明すると、第1塔体21と同径の第1の輪26と、その上端に固定した第1のリング部27と、該リング部27の外周面に立設した第2の輪28と、その上端に固定した第2のリング部29と、該リング部29の外周面に立設した第3の輪30により形成されている。   More specifically, a first ring 26 having the same diameter as the first tower body 21, a first ring part 27 fixed to the upper end thereof, and a second ring 28 erected on the outer peripheral surface of the ring part 27. And a second ring portion 29 fixed to the upper end thereof, and a third ring 30 erected on the outer peripheral surface of the ring portion 29.

このガスハイドレート搬送装置13は、円筒形の横型の筒体31と、軸体32の側面に螺旋状の突条部33を有するスクリュー状の移送体34により形成され、モーター35によって軸体32を回転するようになっている。   The gas hydrate transfer device 13 is formed by a cylindrical horizontal cylindrical body 31 and a screw-like transfer body 34 having a spiral protrusion 33 on the side surface of the shaft body 32, and the shaft body 32 is driven by a motor 35. Is designed to rotate.

図中、符号37は原料水供給ポンプ、38は原料ガス(天然ガス)供給ポンプ、39は循環ガスブロワ、40は循環水ポンプ、41は循環水冷却器を示している。   In the figure, reference numeral 37 is a raw material water supply pump, 38 is a raw material gas (natural gas) supply pump, 39 is a circulating gas blower, 40 is a circulating water pump, and 41 is a circulating water cooler.

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。   Next, the operation of the gas hydrate production apparatus will be described.

原料水供給ポンプ37によって耐圧容器14内に供給された原料水(水)wは、反応熱除去用伝熱部17に供給される冷媒rによって所定の温度(例えば、1〜3℃)に冷却される。   The raw water (water) w supplied into the pressure vessel 14 by the raw water supply pump 37 is cooled to a predetermined temperature (for example, 1 to 3 ° C.) by the refrigerant r supplied to the reaction heat removal heat transfer section 17. Is done.

続いて、攪拌機16を駆動して耐圧容器14内の原料水wを攪拌しながら、原料ガス供給ポンプ38によって所定圧(例えば、5MPa)の原料ガス(天然ガス)gを供給すると、天然ガスgは、ガス噴出ノズル15から微細な気泡となって立ち上り、水面に到達する間に水wと反応してガスハイドレートとなる。   Subsequently, when the raw material gas (natural gas) g of a predetermined pressure (for example, 5 MPa) is supplied by the raw material gas supply pump 38 while the stirrer 16 is driven and the raw material water w in the pressure vessel 14 is stirred, the natural gas g Rises as fine bubbles from the gas ejection nozzle 15 and reacts with the water w while reaching the water surface to become gas hydrate.

耐圧容器14内のガスハイドレートは、水面下にあってスラリー状を呈しているので(この時のガスハイドレートの濃度は、約20%である。)、スラリーポンプ5によって縦型移動層式の脱水器12に供給する。脱水器12の第1塔体21の底部21aに供給されたガスハイドレートスラリーsは、第1塔体21内を上昇し、水切り部22を形成している金網から水wが流出する。   Since the gas hydrate in the pressure vessel 14 is in the form of a slurry under the surface of the water (the concentration of the gas hydrate is about 20% at this time), the slurry pump 5 causes the vertical moving bed type. The dehydrator 12 is supplied. The gas hydrate slurry s supplied to the bottom 21 a of the first tower body 21 of the dehydrator 12 rises in the first tower body 21, and water w flows out from the wire mesh forming the draining section 22.

水切り部22から水wが流出すると、ガスハイドレートhが塔上部に残る。ガスハイドレートhは、水切り部22の部分にも蓄積され、ハイドレート層ベッドdを形成する。そして、水(ガスハイドレートに同伴した水。)wがハイドレート層ベッドdを通過する際に、ハイドレート層ベッドdを上方に押し上げることから、脱水したハイドレート層ベッドdを塔頂部(第2塔部24)から連続的に取り出すことができる。この時のガスハイドレートの濃度は、約50%である。   When the water w flows out from the draining part 22, the gas hydrate h remains in the upper part of the tower. The gas hydrate h is also accumulated in the draining portion 22 to form a hydrate layer bed d. Then, when water (water accompanied by gas hydrate) passes through the hydrate layer bed d, the hydrate layer bed d is pushed upward, so that the dehydrated hydrate layer bed d is placed at the top of the tower (second It can be taken out continuously from the two tower sections 24). At this time, the concentration of the gas hydrate is about 50%.

第2塔部24に達したガスハイドレートhは、ガスハイドレート移送装置13のスクリュー状の移送体34によって図示しない次工程に連続的に移送される。   The gas hydrate h reaching the second tower section 24 is continuously transferred to the next step (not shown) by the screw-like transfer body 34 of the gas hydrate transfer device 13.

ジャケット状の脱水集合部23で分離された未反応の水wは、循環水ポンプ40によって耐圧容器14に戻される。その際、戻り水wは、循環水冷却器41によって所定の温度に冷却される。   Unreacted water w separated by the jacket-like dewatering assembly 23 is returned to the pressure vessel 14 by the circulating water pump 40. At that time, the return water w is cooled to a predetermined temperature by the circulating water cooler 41.

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。It is a schematic block diagram of the gas hydrate manufacturing apparatus which concerns on this invention. 逆円錐状の第2塔体の断面図である。It is sectional drawing of an inverted conical 2nd tower body. 段差状の第2塔体の断面図である。It is sectional drawing of a step-shaped 2nd tower body. 従来の脱水塔の断面図である。It is sectional drawing of the conventional dehydration tower.

符号の説明Explanation of symbols

g 原料ガス
w 原料水
h ガスハイドレート
12 脱水器
21 第1塔体
22 水切り部
23 脱水集合部
24 第2塔体
g Raw material gas w Raw material water h Gas hydrate 12 Dehydrator 21 First tower body 22 Draining section 23 Dehydration assembly section 24 Second tower body

Claims (3)

原料ガスと原料水とを反応させてガスハイドレートを生成し、該ガスハイドレートを縦型移動層式の脱水器によって水切りして低含水率のガスハイドレートを製造するガスハイドレート製造装置において、前記脱水器を、筒状の第1塔体と、該第1塔体の上部に設けられ、かつ、無数の微細な孔を持つ筒状の水切り部と、該水切り部の外側に設けた脱水集合部と、前記水切り部の上部に設けた筒状の第2塔体により形成すると共に、前記水切り部及び/又は前記第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって連続的又は間欠的に大きくすることを特徴とするガスハイドレート製造装置。 In a gas hydrate production apparatus for producing a gas hydrate by reacting a raw material gas and raw material water, and draining the gas hydrate with a vertical moving bed type dehydrator to produce a low moisture content gas hydrate The dehydrator is provided in a cylindrical first tower body, a cylindrical draining section provided at the upper part of the first tower body and having innumerable fine holes, and outside the draining section. It is formed by a dewatering assembly part and a cylindrical second tower provided at the upper part of the draining part, and the transverse section of the draining part and / or the second tower is continuously or downwardly from below A gas hydrate production apparatus characterized by being intermittently enlarged. 水切り部及び/又は第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって連続的に大きくすると共に、その開き角度θを1〜30°に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。 The gas hide according to claim 1, wherein the cross section of the draining portion and / or the second tower body is continuously increased from the bottom to the top, and the opening angle θ is set to 1 to 30 °. Rate production equipment. 水切り部及び/又は第2塔体の横断面を、下方から上方に向かって間欠的に大きくすると共に、その段差部の幅をa、段差部の高さをb、最下部の塔径をdとした時、
a=(1/5〜1/50)×d
b/a=2〜30
を満足することを特徴とする請求項記載のガスハイドレート製造装置。
The cross section of the draining portion and / or the second tower body is intermittently increased from the bottom to the top, the stepped portion width is a, the stepped portion height is b, and the bottommost tower diameter is d. When
a = (1/5 to 1/50) × d
b / a = 2-30
Gas hydrate production apparatus according to claim 1, characterized by satisfying the.
JP2004292412A 2004-10-05 2004-10-05 Gas hydrate production equipment Expired - Fee Related JP4564324B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004292412A JP4564324B2 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Gas hydrate production equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004292412A JP4564324B2 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Gas hydrate production equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006104326A JP2006104326A (en) 2006-04-20
JP4564324B2 true JP4564324B2 (en) 2010-10-20

Family

ID=36374430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004292412A Expired - Fee Related JP4564324B2 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Gas hydrate production equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4564324B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105486805A (en) * 2015-11-24 2016-04-13 西南石油大学 Multifunctional testing system and method for natural gas hydrate

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224116A (en) * 2006-02-22 2007-09-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Gas hydrate dehydrator
US8043579B2 (en) * 2006-04-05 2011-10-25 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Gas hydrate production apparatus and dewatering unit
JP5186065B2 (en) * 2008-03-28 2013-04-17 三井造船株式会社 Dehydrator in gas hydrate production plant
JP5236977B2 (en) * 2008-03-28 2013-07-17 三井造船株式会社 Dehydrator in gas hydrate production plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001029705A (en) * 1999-07-21 2001-02-06 Shin Nippon Air Technol Co Ltd Solid-liquid separator for ice slurry
JP2003041276A (en) * 2001-07-26 2003-02-13 Japan National Oil Corp Method for dehydrating natural gas hydrate, dehydration system, and apparatus for centrifugal dehydration of natural gas hydrate
JP2005248124A (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Chubu Electric Power Co Inc Process and apparatus for producing gas-hydrate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001029705A (en) * 1999-07-21 2001-02-06 Shin Nippon Air Technol Co Ltd Solid-liquid separator for ice slurry
JP2003041276A (en) * 2001-07-26 2003-02-13 Japan National Oil Corp Method for dehydrating natural gas hydrate, dehydration system, and apparatus for centrifugal dehydration of natural gas hydrate
JP2005248124A (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Chubu Electric Power Co Inc Process and apparatus for producing gas-hydrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105486805A (en) * 2015-11-24 2016-04-13 西南石油大学 Multifunctional testing system and method for natural gas hydrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006104326A (en) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6180843B1 (en) Method for producing gas hydrates utilizing a fluidized bed
JP4151942B2 (en) Gas hydrate generating apparatus, manufacturing apparatus, and manufacturing method
WO2002079355A1 (en) Gas hydrate production device and gas hydrate dehydrating device
JP2001342473A (en) Apparatus for producing gas hydrate and apparatus for dehydrating gas hydrate
AU689056B2 (en) A method of producing gas hydrate
JP5153407B2 (en) Gas hydrate pellet manufacturing equipment
TW200839006A (en) Process for continuous production of hydrates
JP4564324B2 (en) Gas hydrate production equipment
WO2000056684A1 (en) Formation, processing, transportation and storage of hydrates
JP5052386B2 (en) Gas hydrate manufacturing equipment
CN114017994A (en) Process for purifying carbon dioxide from alcohol tail gas
JP4564326B2 (en) Gas hydrate production equipment
JP2006002000A (en) Methane hydrate generation device and methane gas supply system
JP5236977B2 (en) Dehydrator in gas hydrate production plant
JP4578930B2 (en) Gas hydrate manufacturing method
JP4885592B2 (en) Dehydrator in natural gas hydrate production plant
JP2006104386A (en) Gas hydrate production system
JP4676187B2 (en) Gas hydrate dispensing device
JP4620508B2 (en) Gravity dehydration type dehydrator
JP4638706B2 (en) Gas hydrate manufacturing method
JP2006111816A (en) Method for producing gas hydrate
JP2006104385A (en) Method for producing mixed gas hydrate
US20100089834A1 (en) Method of dewatering gas hydrate and apparatus therefor
JP2005213359A (en) Apparatus for hydrate production
JP5528921B2 (en) Gas hydrate adhesion water separator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070329

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100727

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100730

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140806

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees