JP4620359B2 - Gas hydrate delivery method - Google Patents
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Description
本発明は、未だ、ガス導管が敷設されていない郊外のコンビニエンスストアや量販店、或いは、小規模な事業所等の小口の需要者にガスハイドレート(NGH)を供給するガスハイドレート配送方法に関するものである。 The present invention relates to a gas hydrate delivery method for supplying gas hydrate (NGH) to small-sized consumers such as suburban convenience stores, mass retailers, or small-scale offices where gas conduits are not yet laid. Is.
従来、天然ガスは、LNG(液化天然ガス)として輸入されているが、LNGは、極めて低い温度(−160℃)を保有しているために、その貯蔵や輸送には、高度の貯蔵や輸送技術および高価な貯蔵や輸送設備が必要である。 Conventionally, natural gas has been imported as LNG (liquefied natural gas), but since LNG has an extremely low temperature (−160 ° C.), its storage and transportation are highly storage and transportation. Technology and expensive storage and transportation facilities are required.
従って、上記のように、ガス導管が敷設されていない郊外のコンビニエンスストアや量販店、或いは、小規模な事業所等の小口の需要者としては、技術的にも設備的にもLNGの適用が困難であった。 Therefore, as described above, LNG is applied technically and in terms of equipment for small-scale consumers such as suburban convenience stores, mass retailers, or small-scale business establishments where gas conduits are not laid. It was difficult.
他方、LNGに代わるものとして、天然ガスと水との水和物である天然ガスハイドレートが注目され、その研究が1930年代から行われているが、近年、天然ガスハイドレートについての研究ばかりでなく、貯蔵や輸送についても研究が進められている。 On the other hand, natural gas hydrate, which is a hydrate of natural gas and water, has attracted attention as an alternative to LNG, and its research has been conducted since the 1930s, but in recent years, only research on natural gas hydrate has been conducted. There is also research on storage and transportation.
そして、天然ガスハイドレート輸送方法としては、輸送容器に水を収容し、その水を冷却すると共に、上記輸送容器に天然ガスを吹き込んで天然ガスハイドレートを生成し、その輸送容器を消費地まで輸送した後、その輸送容器を加熱して天然ガスを再ガス化する天然ガスハイドレート輸送方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 And as a natural gas hydrate transport method, water is stored in a transport container, the water is cooled, and natural gas is blown into the transport container to generate a natural gas hydrate, and the transport container is taken to a consumption place. A natural gas hydrate transport method has been proposed in which the transport container is heated to regasify the natural gas after transport (see, for example, Patent Document 1).
また、天然ガスハイドレート輸送容器については、可搬式の輸送容器内に、冷却された水を収容すると共に、天然ガスを吹き込んで天然ガスハイドレートを生成するための天然ガス吹込み管を設け、上記輸送容器の頂部に加熱されて再ガス化された天然ガスを払い出す天然ガス払出し口を設けた天然ガスハイドレート輸送容器が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Further, for the natural gas hydrate transport container, in the transportable transport container, while containing cooled water, a natural gas blowing pipe for generating natural gas hydrate by blowing natural gas is provided, There has been proposed a natural gas hydrate transport container provided with a natural gas discharge port for discharging the natural gas heated and regasified at the top of the transport container (see, for example, Patent Document 1).
また、ハイドレート生成のためのタンクと、このタンク内部の温度と圧力を、ハイドレートを生成するための条件、ハイドレートを貯蔵するための条件、ハイドレートを気化させるための条件、のいずれか1つの条件に設定維持する温度圧力条件設定手段とを備えるハイドレートタンク装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、いずれの場合も、原料である「天然ガス」と、媒質である「水」とを用いて天然ガスハイドレートを生成しているため、天然ガスハイドレートを生成する際に要する所要エネルギーが大になる(100kcal/kg)と言う問題がある。 However, in any case, since natural gas hydrate is generated using “natural gas” as a raw material and “water” as a medium, the energy required for generating natural gas hydrate is low. There is a problem of becoming large (100 kcal / kg).
ところで、天然ガスハイドレートを生成する時の生成熱や、天然ガスハイドレートを分解してガス化させる時の分解熱は、氷点以上の場合には、水と原料ガスの変化で100kcal/kgであるが、氷点以下の場合には、氷と原料ガスの変化で35kcal/kgである。 By the way, the heat of generation when natural gas hydrate is generated and the heat of decomposition when natural gas hydrate is decomposed and gasified is 100 kcal / kg due to changes in water and source gas when the temperature is above freezing. If it is below the freezing point, it is 35 kcal / kg due to changes in ice and source gas.
従って、原料ガスと反応する媒質を「水」ではなく、「氷」で供給すれば、天然ガスハイドレートの生成や分解に要する所要エネルギーが少なくて良いことが分かる。すなわち、原料ガスと反応する媒質を、予め、「氷」にして供給すれば、天然ガスハイドレートの生成や分解に要する所要エネルギーが「水」の1/3程度で良いことが分かる。 Therefore, it can be seen that if the medium that reacts with the raw material gas is supplied not by “water” but by “ice”, less energy is required to generate and decompose the natural gas hydrate. That is, it can be seen that if the medium that reacts with the raw material gas is supplied in the form of “ice” in advance, the energy required for generating and decomposing the natural gas hydrate may be about 1/3 that of “water”.
他方、生成したガスハイドレートを、一旦、分解させた後、再度、ガスハイドレートを生成させると、反応時間が短縮される。これは「メモリー効果」と呼ばれ、ガスハイドレートの核の形成に適した構造を持つ水分子クラスターが残存しているためであると考えられている。 On the other hand, if the generated gas hydrate is once decomposed and then gas hydrate is generated again, the reaction time is shortened. This is called the “memory effect” and is thought to be due to the remaining water molecule clusters having a structure suitable for the formation of gas hydrate nuclei.
このように、ガスハイドレートの生成反応は、気体分子の水分子内への取り込みと、その後の過飽和環境を契機として発生する相移転であり、これは結晶化過程であると言える。これらの反応時間、核の生成、結晶成長を始めとするガスハイドレートの反応機構、動力学的解析について定説はなく、現在、世界の研究者が取り組んでいるホットな研究課題である。 As described above, the gas hydrate formation reaction is a phase transfer that occurs when gas molecules are taken into water molecules and the subsequent supersaturated environment is triggered, which can be said to be a crystallization process. There are no established theories about the reaction time, the formation of nuclei, the reaction mechanism of gas hydrates, including crystal growth, and the kinetic analysis, and this is a hot research topic that researchers around the world are currently working on.
本発明は、上記のように、原料ガスと反応する媒質を「水」ではなく、「氷」で供給すれば、天然ガスハイドレートの生成や分解に要する所要エネルギーが少なくて良いこと、その上、生成したガスハイドレートを、一旦、分解させた後、再度、ガスハイドレートを生成させると、「メモリー効果」のため、ガスハイドレートの生成に有効であること等の知見に基づいて発明したものであり、その目的とするところは、天然ガスハイドレートの生成や分解に要する所要エネルギーの低減や、生成設備の小規模化が可能であるガスハイドレート配送方法を提供することにある。 In the present invention, as described above, if the medium that reacts with the raw material gas is supplied not by “water” but by “ice”, less energy is required for the production and decomposition of natural gas hydrate. The invention was invented based on the knowledge that the generated gas hydrate was once decomposed and then generated again for the "memory effect" because of the "memory effect". The object of the present invention is to provide a gas hydrate delivery method capable of reducing the energy required for the production and decomposition of natural gas hydrate and reducing the size of production facilities.
上記目的を達成するため、本発明は、下記のように構成されている。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
請求項1に記載された発明は、原料ガスと水とを反応させて生成したガスハイドレートを需要者に配送するようにしたガスハイドレート配送方法において、前記ガスハイドレートを再ガス化ゾーンに移送すると共に、前記ガスハイドレートを氷点以下の低温に保持しながら加熱して原料ガスと、該原料ガスの抜けた氷とに分離し、抽出した原料ガスを需要者に供給すると共に、原料ガスが抜けた氷をガスハイドレート再生ゾーンに返送し、しかる後に、前記原料ガスが抜けた氷を、氷点以下の低温に維持しながら原料ガスを供給してガスハイドレートを再生することを特徴とするガスハイドレート配送方法である。 The invention described in claim 1 is a gas hydrate delivery method in which a gas hydrate produced by reacting a raw material gas and water is delivered to a consumer. The gas hydrate is supplied to a regasification zone. The gas hydrate is heated while being kept at a low temperature below the freezing point to be separated into a raw material gas and ice from which the raw material gas has escaped, and the extracted raw material gas is supplied to the consumer, and the raw material gas The ice that has escaped is returned to the gas hydrate regeneration zone, and then the gas hydrate is regenerated by supplying the raw material gas while maintaining the ice from which the raw material gas has escaped at a low temperature below the freezing point. This is a gas hydrate delivery method.
請求項2に記載された発明は、ガスハイドレートの再生・分解条件を、−20℃〜−5℃、1.5MPa〜0.1MPaの範囲とする請求項1記載のガスハイドレート配送方法である。 The invention described in claim 2 is the gas hydrate delivery method according to claim 1, wherein the regeneration / decomposition conditions of the gas hydrate are in the range of -20 ° C to -5 ° C and 1.5 MPa to 0.1 MPa. is there.
上記のように、請求項1に記載された発明は、原料ガスと水とを反応させて生成したガスハイドレートを需要者に配送するようにしたガスハイドレート配送方法において、前記ガスハイドレートを再ガス化ゾーンに移送すると共に、前記ガスハイドレートを氷点以下の低温に保持しながら加熱して原料ガスと、該原料ガスの抜けた氷とに分離し、抽出した原料ガスを需要者に供給すると共に、原料ガスが抜けた氷をガスハイドレート再生ゾーンに返送し、しかる後に、前記原料ガスが抜けた氷を、氷点以下の低温に維持しながら原料ガスを供給してガスハイドレートを再生することを特徴とするものである。 As described above, the invention described in claim 1 is a gas hydrate delivery method in which a gas hydrate produced by reacting a raw material gas and water is delivered to a consumer. While transporting to the regasification zone and maintaining the gas hydrate at a low temperature below the freezing point, it is separated into source gas and ice from which the source gas has escaped, and the extracted source gas is supplied to consumers At the same time, the ice from which the source gas has escaped is returned to the gas hydrate regeneration zone, and then the source gas is supplied to regenerate the gas hydrate while maintaining the ice from which the source gas has escaped at a low temperature below the freezing point. It is characterized by doing.
既に説明したように、原料ガスと水とを反応させてガスハイドレートを生成する生成熱、或いはガスハイドレートを加熱して原料ガスと水とに分解する分解熱は、100kcal/kgであるのに対し、この発明のように、原料ガスと氷とを反応されてガスハイドレートを生成する生成熱、或いはガスハイドレートを加熱して原料ガスと氷とに分解する分解熱は、35kcal/kgである。 As already explained, the heat of formation for generating gas hydrate by reacting the raw material gas and water, or the heat of decomposition for decomposing the raw material gas and water by heating the gas hydrate is 100 kcal / kg. On the other hand, as in the present invention, the heat of formation for reacting the raw material gas and ice to generate gas hydrate or the heat of decomposition for heating the gas hydrate to decompose into raw material gas and ice is 35 kcal / kg. It is.
従って、本発明は、従来の約1/3の所要エネルギーで足りるため、大幅な省エネルギーが可能である。 Therefore, since the present invention requires about 1/3 of the conventional energy, significant energy saving is possible.
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.
図2は、本発明に係るガスハイドレート配送方法の実施に適用する生成・貯蔵・分解槽を兼ねるタンクの説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a tank that also serves as a generation / storage / decomposition tank applied to the implementation of the gas hydrate delivery method according to the present invention.
図2に示すように、ガスハイドレートの生成・貯蔵・分解槽を兼ねる耐圧タンク(以下、タンクと称する。)10の中には、天然ガスハイドレートを、一旦、分解(再ガス化)して天然ガスを放出した氷aが収納させている。この氷aは、メッシュなどの多孔板11上に載っている。
As shown in FIG. 2, natural gas hydrate is once decomposed (regasified) in a pressure-resistant tank (hereinafter referred to as a tank) 10 that also serves as a gas hydrate production / storage / decomposition tank. The ice a which has released natural gas is stored. The ice a is placed on a
ここで、上記天然ガスハイドレートは、従来通り、原料ガス(天然ガス)と媒質である水とを反応させて生成したものであり、ペレット状又はパウダー状を呈している。 Here, the natural gas hydrate is produced by reacting a raw material gas (natural gas) and water as a medium as usual, and has a pellet shape or a powder shape.
上記タンク10は、収納している氷aが熱融解しないように、図示しない断熱材によって被覆され、その内部は、所定の条件、例えば、圧力が1.5MPa、温度が−5℃に保持されている。
The
尚、タンク10内の圧力及び温度は、所望により、適宜、設定することができるが、タンク10内の圧力は、例えば、1.5〜0.1MPaの範囲が好ましい。また、タンク10内の温度は、例えば、−20℃〜−5℃の範囲が好ましい。
In addition, although the pressure and temperature in the
また、このタンク10は、その上下両端に熱交換器およびブロワを備えた循環パイプを接続するための接続パイプ15,16を有するとともに、その側面に原料ガス供給パイプを接続するための接続パイプ18を有している。更に、タンク10の上部には、タンク内の圧力を測定するための圧力計19を備えている。尚、上記接続パイプ15,16,18には、それぞれ、バルブ20が設けられている。
The
上記のように、予めガス抜きが行われた氷aを用いてガスハイドレートを生成する時は、図1(a)に示すように、原料ガス供給パイプ17を第3の接続パイプ18に接続すると共に、冷却用熱交換器12aおよびブロワ13aを備えた循環パイプ14aを第1,第2の接続パイプ15,16に接続する。続いて、冷却用熱交換器12aの冷媒供給パイプ21に設けられている流量調整バルブ22aを制御するための制御器25aに圧力計19の配線23を接続する。
As described above, when the gas hydrate is generated using the ice a which has been degassed in advance, the source
そして、接続パイプ15,16,18のバルブ20をそれぞれ「開」にした後、原料ガス供給パイプ17からタンク10内に所定圧(例えば、1.5MPa)の原料ガス(天然ガス)bを供給すると共に、冷却用熱交換器12aに低温の冷媒cを供給しながらブロワ13を始動すると、タンク10内の天然ガスbが所定の温度(例えば、−20℃)に冷却される。
Then, after the
その間、つまり、タンク10内の温度が−5℃から−20℃に低下する間に、既に説明したように、氷aが持っている「メモリー効果」などによって氷aの中に天然ガスbが取り込まれ、再度、天然ガスハイドレートdが生成される。このように氷点以下の低温下において天然ガスハイドレートdが生成されるのは、図3に示すように、生成条件である符号Xが平衡線Z上に位置しているからである。この天然ガスハイドレートの再生は、数時間、例えば、2〜8時間かけて行われる。天然ガスハイドレートが再生されると、タンク10内は、平衡状態、つまり、1.5MPa、−20℃に保持される(図3の符号X参照。)。
In the meantime, that is, while the temperature in the
天然ガスハイドレートの再生後、図1(b)に示すように、接続パイプのバルブ20をそれぞれ「閉」にするとともに、タンク10から原料ガス供給パイプ17や冷却用熱交換器12aやブロワ13aを備えた循環パイプ14aを取り外す。その後、このタンク10を一時的に貯蔵したり、或いは、トレーラなどの運搬車(図示せず)に載せ、未だガス導管が敷設されていない郊外のコンビニエンスストアや量販店、或いは、小規模な事業所等の小口の需要者に向けて陸送する。
After the regeneration of the natural gas hydrate, as shown in FIG. 1 (b), the
天然ガスハイドレートdが詰まったタンク10を受け取った小口の需要者は、図1(c)に示すように、ガス送出パイプ26を第3の接続パイプ18に接続すると共に、加熱用熱交換器12bおよびブロワ13bを備えた循環パイプ14bを第1,第2の接続パイプ15,16に接続する。続いて、加熱用熱交換器12bに熱媒体供給パイプ27に設けられている流量調整バルブ22bを制御するための制御器25bに圧力計19の配線23を接続する。
A small-sized consumer who has received the
そして、接続パイプのバルブ20をそれぞれ「開」にした後、加熱用熱交換器12bに加熱媒体eを供給しながらブロア13bを始動すると、加熱用熱交換器12bで加熱された残存ガス(天然ガス)bによってタンク10内の天然ガスハイドレートdが加熱される。そして、パウダー又はペレット状の天然ガスハイドレートdから天然ガスbが抜け出る。これらの天然ガスbは、ガス送出パイプ26を経て、例えば、小型のガスタービン発電機や燃料電池などの機器に供給される。
Then, after each of the
タンク10内の天然ガスハイドレートdを加熱する時、熱の与え方に工夫がいる。タンク10内は、既に説明したように、平衡状態(1.5MPa、−20℃)である(図3の符合X参照。)。
When the natural gas hydrate d in the
従って、タンク10内の天然ガスハイドレートdに熱を加えれば、平衡状態が崩れ(図3の符号Y参照)、天然ガスハイドレートdが分解して天然ガスbを発生する。その天然ガスbをタンク10外に放出すれば、タンク10内の圧力(1.5MPa)は、維持されるが、天然ガスハイドレートに加える熱は、天然ガスハイドレートが氷点以下で、かつ、平衡温度の間で与えるべきである。これにより、天然ガスが抜けた媒質は氷の状態を維持する。このように氷点以下の低温下において天然ガスハイドレートdが分解するのは、図3に示すように、最終ガス抜け状態の点である符号Yが平衡線Zより低圧側に位置するからである。尚、図3中、符号Zは、平衡線を示している。
Therefore, if heat is applied to the natural gas hydrate d in the
分解熱は、既に説明したように、外部より熱交換器12bを介して与えられる。例えば、タンク10内の作動ガスが−5℃で、かつ、1.5MPaであれば、この氷が図1(a)の初期状態に戻されるのである。つまり、ガス化の駆動力は、−5℃と−20℃との差、天然ガスハイドレート再生化の駆動力は、冷却側温度(例えば、−30℃)と−20℃との差である。
As described above, the heat of decomposition is given from the outside through the
従って、従来の如く、水と原料ガスから天然ガスハイドレートを生成する場合に比較して所要エネルギーの低減を図ることができる。 Therefore, the required energy can be reduced as compared with the conventional case where natural gas hydrate is produced from water and raw material gas.
ここで、タンクとしては、図4に示すように、タンク10は、底部30および上部31は、いずれも円錐状になっている。その上、上部31には、接続用パイプ15,18を設け、底部には、接続用パイプ15に対応する接続用パイプ18を設けているが、この接続用パイプ18の先端部は、複数本に枝分かれし、循環ガスが全域に行き渡るようにしている。
Here, as shown in FIG. 4, the
以上の説明では、コンビニエンスストアや量販店、あるいは、小規模な事業所等の小口需要者向けの自家発電用燃料供給方法について説明したが、この発明は、次のような場合にも適用することができる。また、天然ガス以外のガスの配送にも適用することができる。 In the above explanation, the fuel supply method for private power generation for small consumers such as convenience stores, mass retailers, or small-scale establishments has been explained. However, the present invention is also applicable to the following cases. Can do. It can also be applied to the delivery of gases other than natural gas.
(a)都市ガスのガスホルダーの代替え
図5は、ガス需要の変化に対応するためのガスホルダーの代替え例を示したものであり、ガス需要の少ない時点で、本発明方法でガスハイドレートを再生して一時期タンクに貯蔵する。そして、ガス需要が増えた時点で、ガスハイドレートを再ガス化して天然ガスとし、これを市中に送出するようにしたものであり、中圧A(10ata(0.89MPa))で送られたガスを中圧B(3ata(0.29MPa))に減圧して需要家に送る所謂「ガバナステーション」といわれる場所に設置させたものである。
(A) Substitution of gas holder for city gas FIG. 5 shows an alternative example of a gas holder for coping with changes in gas demand. Regenerate and store in tank for a time. When the gas demand increases, the gas hydrate is regasified into natural gas, which is sent out to the city, and sent at an intermediate pressure A (10 data (0.89 MPa)). The gas is reduced to an intermediate pressure B (3 data (0.29 MPa)) and sent to a consumer at a so-called “governor station”.
即ち、中圧A(10ata(0.89MPa))で送出されたガスを15.3ata(1.5MPa)の条件下でガスハイドレートを生成するので、昇圧用のブースタ33が必要である。ガスハイドレートを供給圧(10ata(0.89MPa))で生成する場合には、−20℃以下に冷却する必要があると共に、自己保存性からも得策でないので、ブースタ33を設けた。
That is, since the gas hydrate is generated under the condition of 15.3 at (1.5 MPa) from the gas delivered at the medium pressure A (10 at (0.89 MPa)), the
(b)コースタルタンカー(海上輸送)
従来、ガス製造基地(LNGガス化基地)では、従来のコースタルタンカーにて中小都市へLNGを輸送する手段が採用されていたが、本発明は、それに代わることが可能である。−162℃のLNGを輸送するよりも極めて輸送コスト低減となり、かつ、再ガス化も簡便であり、天然ガスの普及に繋がる。
(B) Coastal tanker (sea transport)
Conventionally, in a gas production base (LNG gasification base), a means for transporting LNG to a small and medium city by a conventional coastal tanker has been adopted, but the present invention can be substituted for it. The transportation cost is much lower than that of transporting LNG at −162 ° C., and regasification is simple, leading to the spread of natural gas.
コースタルタンカーに多数の容器(タンク)を「積込み、積卸し」可能としてもよいし、また、タンカー自身を容器(タンク)に見立てた方式でもよい。この場合、バージ輸送方式が望ましい。即ち、バージを再ガス化基地に係留し、曳航船で空のバージをガス製造基地に運び返すため、曳航船の稼働率を上げることができる。 A large number of containers (tanks) can be “loaded and unloaded” on a coastal tanker, or the tanker itself can be regarded as a container (tank). In this case, a barge transportation method is desirable. That is, since the barge is moored at the regasification base and the empty barge is carried back to the gas production base by the towed ship, the operating rate of the towed ship can be increased.
(c)CNG代替え(現行のCNG車の代替え)
環境特性に優れているガスを自動車の燃料とするため、昨今、天然ガス自動車の普及が叫ばれている。しかし、CNG(圧縮天然ガス)は、250気圧の超高圧であり、容器自体の重量と、ガスを昇圧する圧縮機とがコストを圧縮して普及の阻害にもなっている。また、容器内に残存するガスも30気圧と言ったように、容器内の未利用ガスも多いため、経済的でないという欠点を持っている。
(C) CNG replacement (replacement of current CNG vehicles)
In recent years, natural gas vehicles have been sought to spread in order to use gas with excellent environmental characteristics as fuel for vehicles. However, CNG (compressed natural gas) has an ultra-high pressure of 250 atmospheres, and the weight of the container itself and the compressor that pressurizes the gas compress the cost, thereby inhibiting the spread. In addition, as the gas remaining in the container is 30 atm, there is a large amount of unused gas in the container, which is not economical.
従って、本発明は、高々、15気圧程度であり、自動車に搭載しても危険性は少ない。また、未利用ガス量も極めて少ないため、自動車燃料としてガスの普及促進に繋がっていくものと考えられる。 Therefore, the present invention is at most about 15 atm, and there is little danger even if it is mounted on an automobile. In addition, since the amount of unused gas is extremely small, it is thought that it will lead to the spread of gas as automobile fuel.
次に、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(実施例)
(1)ガスハイドレート生成・分解条件等
・生成条件 :−20℃、1.5MPa
・分解条件 :−5℃、1.5MPa
・容器容量 :5m3
・NGH量 :4.75m3
・NGH量 :3.8t
・包蔵ガス量:0.481t
・反応熱(氷点以下のNGH反応熱):35kcal/kg(NGH)
・容器サイズ:直径1.3m×高さ3.8m
・容器肉厚:9.6mm
・容器重量:5.3t(NGHも含む)
(2)ガスハイドレートの生成
・−5℃、1.5MPaに保持された氷に天然ガスを吹込みNGH化する生成 熱除去熱量
・氷の顕熱 :2.7×103 kcal/容器
・反応熱 :16.8×103 kcal/容器
・原料ガス冷却:8.4×103 kcal/容器
合計:27.9×103 kcal/容器
・上記容量に相当するNGHを生成するに要する時間:2時間
この際、9.6kWの冷凍機を用意する必要がある。
(3)ガスハイドレートの分解
・上記容器を工場等に据え付けて10時間の発電(昼間のピークカット)に供 給するガス量:670Nm3
・発電量:270kW(燃料電池)
となる。
(Example)
(1) Gas hydrate generation / decomposition conditions, etc.
・ Production conditions: −20 ° C., 1.5 MPa
Decomposition conditions: -5 ° C, 1.5 MPa
・ Container capacity: 5m 3
-NGH amount: 4.75 m 3
-NGH amount: 3.8 t
・ Gas content: 0.481t
Heat of reaction (NGH reaction heat below freezing point): 35 kcal / kg (NGH)
-Container size: Diameter 1.3m x Height 3.8m
・ Container wall thickness: 9.6 mm
-Container weight: 5.3t (including NGH)
(2) Generation of gas hydrate
・ Generation of natural gas blown into ice held at -5 ° C and 1.5 MPa to generate NGH
・ Sensible heat of ice: 2.7 × 10 3 kcal / container
Heat of reaction: 16.8 × 10 3 kcal / container
・ Material gas cooling: 8.4 × 10 3 kcal / container
Total: 27.9 × 10 3 kcal / container
-Time required to generate NGH corresponding to the above capacity: 2 hours
At this time, it is necessary to prepare a 9.6 kW refrigerator.
(3) Decomposition of gas hydrate
・ Amount of gas to be supplied for 10 hours of power generation (daytime peak cut) after installing the above containers in factories, etc .: 670 Nm 3
・ Power generation: 270 kW (fuel cell)
It becomes.
この時の熱量は、エンジン(燃料電池)34の廃熱を利用するが(図6参照)、基本的には、1.5MPaの状態を維持するように熱を供給する。但し、再ガス化時は、当初の条件(−20℃、1.5MPa)を維持するようにガス化するため、発生ガスが−20℃であることから、エンジンへの供給に際して廃熱で加熱する必要がある。 The amount of heat at this time uses waste heat of the engine (fuel cell) 34 (see FIG. 6), but basically heat is supplied so as to maintain a state of 1.5 MPa. However, at the time of regasification, since the gas is generated so as to maintain the original conditions (−20 ° C., 1.5 MPa), the generated gas is −20 ° C., so it is heated with waste heat when supplied to the engine. There is a need to.
図6中、35はガス加熱器、36は減圧制御弁である。 In FIG. 6, 35 is a gas heater and 36 is a pressure reduction control valve.
上記のように、上記容器は、直径1.3m×高さ3.8mで、容器肉厚が9.6mm、容器重量が5.3t(NGHも含む)であるから、トラックによる陸上輸送にも問題がない。 As described above, the container has a diameter of 1.3 m × a height of 3.8 m, a container thickness of 9.6 mm, and a container weight of 5.3 t (including NGH). there is no problem.
a 原料ガスの抜けたポーラスな氷の脱け殻
b 原料ガス
d ガスハイドレート
a Porous ice husks from which source gas has escaped b Source gas d Gas hydrate
Claims (2)
The gas hydrate delivery method according to claim 1, wherein the gas hydrate regeneration / decomposition conditions are in a range of -20 ° C to -5 ° C and 1.5 MPa to 0.1 MPa.
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