JP5153408B2

JP5153408B2 - Gas hydrate manufacturing equipment

Info

Publication number: JP5153408B2
Application number: JP2008091297A
Authority: JP
Inventors: 正浩高橋; 徹永田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP2009242610A

Description

本発明は、原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部とを備えたガスハイドレートの製造装置に関する。 The present invention relates to a gas hydrate comprising a reaction generation unit that reacts a raw material gas and water under low temperature and high pressure to generate a gas hydrate, and a liquid cooling unit that cools a liquid phase in the reaction generation unit. It relates to a manufacturing apparatus.

ガスハイドレートは、水分子が結合して形成された立体構造の籠の内部に、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や二酸化炭素等のガス分子が取り込まれて形成される包接（クラスレート）水和物（ハイドレート）の総称である。すなわち、ガスハイドレートは、原料ガス分子と水分子からなる氷状の固体物質であり、水分子が形成する立体的な籠状構造の内部に原料ガス分子を包接した安定な包接化合物の一種である。このガスハイドレートは、ガス包蔵量が比較的多いと共に、大きな生成・分解エネルギーや、ハイドレート化ガスの選択性等の特徴ある性質を有している。そして、例えば、天然ガス等の輸送・貯蔵手段や、蓄熱システム、アクチュエータ、特定成分ガスの分離回収等の多様な分野において、実用化に向けて盛んに研究がなされている。 In gas hydrate, gas molecules such as hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane, which are natural gas components, and carbon dioxide are taken into the interior of the three-dimensional structure formed by combining water molecules. It is a general term for clathrate hydrates (hydrates) formed in this way. That is, the gas hydrate is an ice-like solid substance composed of source gas molecules and water molecules, and is a stable clathrate compound in which source gas molecules are included inside a three-dimensional cage structure formed by water molecules. It is a kind. This gas hydrate has a relatively large amount of gas, and has characteristics such as large generation / decomposition energy and selectivity of hydrated gas. And, for example, in various fields such as transportation / storage means of natural gas, heat storage system, actuator, separation and recovery of specific component gas, etc., researches are actively made for practical use.

ガスハイドレートは、通常、高圧・低温条件の下で生成される。生成方法として、以下の方式が良く知られている。原料ガスを高圧に充填した反応容器の上部から冷却した水を噴霧することにより、水滴が原料ガス中を落下する際に水滴表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「水噴霧方式」や、反応容器内の水中に原料ガスを気泡として導入（バブリング）することにより、原料ガスの気泡が水中を上昇する際に気泡表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「バブリング方式」等である。 Gas hydrate is usually generated under high pressure and low temperature conditions. The following methods are well known as generation methods. By spraying cooled water from the top of the reaction vessel filled with raw material gas at high pressure, so-called "water spray method", in which gas hydrate is generated on the surface of the water droplet when the water droplet falls in the raw material gas, reaction A so-called “bubbling method” or the like is performed such that gas hydrate is generated on the surface of the bubbles when the bubbles of the source gas rise in the water by introducing the source gas into the water in the container as bubbles.

バブリング方式では、反応容器内の水中で生成されるガスハイドレートは、比重が水より小さいので水中を浮上する。そして、生成反応の進行によりガスハイドレートの量が増え、それを攪拌羽根等で撹拌することによってスラリー化する。通常、スラリー中のガスハイドレートの含有量が約１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％程度になった段階で、生成されたガスハイドレートはスラリー状態で反応容器外に抜き出される。 In the bubbling method, the gas hydrate generated in the water in the reaction vessel floats in the water because the specific gravity is smaller than that of water. And the quantity of gas hydrate increases with progress of a production reaction, and it makes it a slurry by stirring it with a stirring blade etc. Usually, when the content of gas hydrate in the slurry becomes about 10 wt% to 20 wt%, the generated gas hydrate is extracted out of the reaction vessel in a slurry state.

この抜き出されたスラリー状態のガスハイドレートは、脱水装置に通されて脱水され、ガスハイドレートの含有量が約４０ｗｔ％〜５０ｗｔ％程度に高められる。その状態にして更にガスハイドレートの含有量を約９０ｗｔ％程度に高めるための次の生成工程に送られる。 The extracted gas hydrate in the slurry state is passed through a dehydrator and dehydrated, and the content of the gas hydrate is increased to about 40 wt% to 50 wt%. In this state, it is sent to the next generation step for further increasing the gas hydrate content to about 90 wt%.

図７は従来のガスハイドレートの製造装置の概略構成図を示す（例えば特許文献１）。原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させて一次ガスハイドレート６を生成する反応生成部１と、該反応生成部１内の液体相を冷却する液体冷却部２と、該反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーがスラリーポンプ１０を介して送られ、該スラリーを濃縮する脱水装置３と、該脱水装置３で脱水処理された濃縮スラリーと原料ガスを再度反応させて高濃度の二次ガスハイドレート４を生成する第二反応生成部５とを備えている。 FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a conventional gas hydrate manufacturing apparatus (for example, Patent Document 1). A reaction generator 1 that generates a primary gas hydrate 6 by reacting a raw material gas and water under low temperature and high pressure, a liquid cooling unit 2 that cools a liquid phase in the reaction generator 1, and the reaction product The slurry of the primary gas hydrate 6 generated in the section 1 is sent through the slurry pump 10, and the dehydrator 3 for concentrating the slurry, the concentrated slurry dehydrated by the dehydrator 3 and the raw material gas are reacted again. And a second reaction generation unit 5 for generating a high concentration secondary gas hydrate 4.

液体冷却部２は、ガスハイドレートの生成反応が発熱反応であるため、反応生成部１内の液温上昇を抑えるために設けられている。該液体冷却部５は、図７に示したように、第一の反応生成部１から液体を外部に抜き出して戻す循環ライン７と、該循環ライン７に設けられた循環用ポンプ８と、該循環用ポンプ８より循環方向における下流側に設けられた冷却部である熱交換器９によって構成されている。
特開２００６−１１１７４６号公報 The liquid cooling unit 2 is provided to suppress an increase in the liquid temperature in the reaction generation unit 1 because the gas hydrate generation reaction is an exothermic reaction. As shown in FIG. 7, the liquid cooling unit 5 includes a circulation line 7 that extracts liquid from the first reaction generation unit 1 and returns the liquid, a circulation pump 8 provided in the circulation line 7, The heat exchanger 9 is a cooling unit provided downstream from the circulation pump 8 in the circulation direction.
JP 2006-111746 A

しかし、反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーを抜き出して熱交換器９で冷却すると、スラリーの液温を下げることができるが、その液温低下はガスハイドレートの生成反応が進む方向に作用する。その結果、該熱交換器９内でガスハイドレートが生成し、付着し、その流路を閉塞する問題があった。閉塞すると復旧作業に長時間を要するため、ガスハイドレートの生成効率を低下すると共に、復旧作業に人員及び時間がかかり、コストアップにつながる問題があった。 However, when the slurry of the primary gas hydrate 6 generated in the reaction generation unit 1 is extracted and cooled in the heat exchanger 9, the liquid temperature of the slurry can be lowered, but the liquid temperature decrease is caused by the gas hydrate generation reaction. Acts in the forward direction. As a result, there is a problem that gas hydrate is generated and adhered in the heat exchanger 9 and the flow path is blocked. Since the restoration work takes a long time if it is blocked, the gas hydrate generation efficiency is lowered, and the restoration work takes man and time, resulting in a cost increase.

本発明の目的は、液体冷却部の冷却部により冷却される部分の流路にガスハイドレートに基づく閉塞が発生したときに、簡単に且つ短時間で閉塞を解消することができ、以ってガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消できるガスハイドレートの製造装置を提供することにある。 The object of the present invention is to easily and quickly eliminate clogging in a short time when clogging based on gas hydrate occurs in the flow path of the portion cooled by the cooling unit of the liquid cooling unit. An object of the present invention is to provide a gas hydrate manufacturing apparatus that can suppress a decrease in gas hydrate production efficiency and can eliminate an increase in cost.

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置は、原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部と、を備えたガスハイドレートの製造装置であって、前記液体冷却部は、前記反応生成部から液体を抜き出して再び戻す循環ラインと、前記循環ラインに設けられた循環用ポンプと、前記循環ラインに設けられ、前記循環用ポンプより循環方向の下流側に位置する冷却部と、前記冷却部の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁及び下流側開閉弁と、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間で前記冷却部の下流側に設けられた圧力センサと、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間に設けられた吸引部と、前記循環用ポンプ、上流側開閉弁、下流側開閉弁及び吸引部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a gas hydrate production apparatus according to the first aspect of the present invention includes a reaction generator that reacts a raw material gas and water under low temperature and high pressure to generate gas hydrate. A gas hydrate manufacturing apparatus comprising: a liquid cooling unit that cools a liquid phase in the reaction generation unit, wherein the liquid cooling unit extracts a liquid from the reaction generation unit and returns the liquid line again; A circulation pump provided in the circulation line, a cooling unit provided in the circulation line, located on the downstream side in the circulation direction from the circulation pump, and provided on the upstream side and the downstream side of the cooling unit, respectively. An upstream on-off valve and a downstream on-off valve; a pressure sensor provided on the downstream side of the cooling unit between the upstream on-off valve and the downstream on-off valve; the upstream on-off valve and the downstream on-off valve; Suction provided between And a control unit for controlling the operation of the circulation pump, the upstream side opening / closing valve, the downstream side opening / closing valve and the suction unit, and the control unit detects a pressure drop of a magnitude set by the pressure sensor. The circulation pump is stopped, the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are closed, and the suction section is operated.

冷却部にガスハイドレートの付着による閉塞が起こると、閉塞部分の上流側と下流側で圧力差が生じ、下流側では上流側より圧力が低下する。
本態様によれば、圧力センサが前記圧力低下を検出し、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、その圧力低下をガスハイドレートによる閉塞が原因であると判定して、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じて前記閉塞部分を隔離状態（縁切り）にする。そして、この隔離状態で前記吸引部を作動させるので、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至らせることができる。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを急速に分解することが可能となり、簡単且つ短時間で閉塞を解消することができる。そして、これにより、ガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消することができる。 When clogging occurs due to adhesion of gas hydrate to the cooling part, a pressure difference is generated between the upstream side and the downstream side of the blocked part, and the pressure is reduced downstream from the upstream side.
According to this aspect, when the pressure sensor detects the pressure drop, and the drop is a pressure drop of a preset magnitude, it is determined that the pressure drop is caused by a blockage due to gas hydrate. Then, the circulation pump is stopped, the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are closed, and the closed portion is set in an isolated state (edge cutting). And since the said suction part is act | operated in this isolation | separation state, the pressure of the said obstruction | occlusion part isolate | separated rapidly can be made to be below the decomposition equilibrium pressure of gas hydrate. Therefore, the gas hydrate that has caused the blockage can be rapidly decomposed, and the blockage can be resolved easily and in a short time. And thereby, the fall of the production | generation efficiency of gas hydrate can be suppressed small, and a cost increase can be eliminated.

本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the gas hydrate manufacturing apparatus according to the first aspect, the control unit, after operating the suction unit, stops the suction unit when a set time has elapsed, In this state, when the pressure sensor does not detect a pressure increase, the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are opened to operate the circulation pump. On the other hand, when the pressure sensor detects a pressure increase, The operation is repeated in the same manner by returning to the step of operating the suction unit.

本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 According to this aspect, the suction unit is operated for a predetermined set time, and when the set time elapses, the suction unit is stopped, and in this state, the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. To do. When the pressure sensor does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has been completely decomposed, and the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are opened, and the circulation pump is operated. Thus, the normal operation state can be restored and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進し、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは確実に分解され、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor detects a pressure increase, the gas hydrate causing the blockage has not been completely decomposed, so the suction unit is operated again to restart and accelerate the decomposition of the gas hydrate, When the set time has elapsed, the suction unit is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. By repeating this operation, the gas hydrate that has caused the blockage can be reliably decomposed, automatically restored to the normal operating state, and the generation of the gas hydrate can be resumed.

本発明の第３の態様は、前記第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記冷却部は、冷媒流路に冷媒用開閉弁を備え、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the gas hydrate manufacturing apparatus according to the first aspect, the cooling unit includes a refrigerant on-off valve in a refrigerant flow path, and the control unit is set by the pressure sensor. When the pressure drop of the specified magnitude is detected, the circulation pump is stopped, the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are closed, the refrigerant open / close valve is closed, and the suction unit is operated. It is characterized by being.

本態様によれば、前記第１の態様で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁を閉じて冷媒を流さない状態にするので、ガスハイドレートは温度条件的に分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを一層急速に分解することが可能となり、一層短時間で閉塞を解消することができる。 According to this aspect, in addition to the operational effect obtained in the first aspect, the refrigerant on-off valve is closed to prevent the refrigerant from flowing when decomposing the gas hydrate that has caused the blockage. Hydrate is easily decomposed in terms of temperature. Therefore, the pressure of the isolated blockage portion decreases more rapidly, and can be brought to the decomposition equilibrium pressure of the gas hydrate in a short time. As a result, the gas hydrate that has caused the blockage can be decomposed more rapidly, and the blockage can be eliminated in a shorter time.

本発明の第４の態様は、前記第３の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記冷媒用開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gas hydrate manufacturing apparatus according to the third aspect, the control unit stops the suction unit after a set time has elapsed after operating the suction unit, In this state, when the pressure sensor does not detect an increase in pressure, the upstream on-off valve and the downstream on-off valve are opened, the refrigerant on-off valve is opened, and the circulation pump is operated. When an increase in pressure is detected, the operation returns to the step of operating the suction unit and the operation is repeated in the same manner.

本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、更に前記冷媒用開閉弁を開き、そして前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 According to this aspect, the suction unit is operated for a predetermined set time, and when the set time elapses, the suction unit is stopped, and in this state, the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. To do. When the pressure sensor does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has been completely decomposed, the upstream on-off valve and the downstream on-off valve are opened, the refrigerant on-off valve is further opened, and the By operating the circulation pump, the normal operation state can be automatically recovered and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、冷媒は流れていないので、ガスハイドレートは温度条件的に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage is not completely decomposed. Therefore, the suction unit is operated again to restart and accelerate the decomposition of the gas hydrate. At that time, since the refrigerant is not flowing, the gas hydrate is more easily decomposed in terms of temperature. When the set time has elapsed, the suction unit is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. By repeating this operation, the gas hydrate that has been clogged can be reliably decomposed in a short time, automatically restored to a normal operating state in a short time, and the generation of gas hydrate can be resumed.

本発明の第５の態様は、前記第３の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記冷却部には、冷媒に代えて熱媒を供給できるように熱媒用開閉弁を有する熱媒流路が接続されており、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開くように構成されていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the gas hydrate manufacturing apparatus according to the third aspect, the cooling medium has a heat medium opening / closing valve so that the heat medium can be supplied instead of the refrigerant. When the flow path is connected and the control unit detects a pressure drop of a set magnitude, the control unit stops the circulation pump and closes the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve. The refrigerant on-off valve is closed, the suction portion is operated, and the heat medium on-off valve is opened.

本態様によれば、前記第３の態様で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁を閉じて冷媒を流さない状態にすると共に、冷却部に冷媒に代えて熱媒を供給するので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、更に一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に一層短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを更に一層急速に分解することが可能となり、更に一層短時間で閉塞を解消することができる。 According to this aspect, in addition to the operational effects obtained in the third aspect, the refrigerant on-off valve is closed to prevent the refrigerant from flowing when the gas hydrate that has been blocked is decomposed, and cooling is performed. Since the heating medium is supplied to the section instead of the refrigerant, the gas hydrate is more easily decomposed in terms of temperature. Therefore, the pressure of the isolated blockage portion decreases more rapidly, and the pressure can be reduced to below the decomposition equilibrium pressure of the gas hydrate in a shorter time. As a result, the gas hydrate that has caused the blockage can be decomposed more rapidly, and the blockage can be eliminated in a shorter time.

本発明の第６の態様は、前記第５の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開いた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記熱媒用開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を開き、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the gas hydrate manufacturing apparatus according to the fifth aspect, the control unit operates the suction unit and further opens the heating medium on-off valve, and then sets a set time. If the pressure sensor does not detect an increase in pressure in this state, the heat medium on-off valve is closed, the refrigerant on-off valve is opened, and the upstream on-off valve is connected to the downstream side. Open the side opening / closing valve and operate the circulation pump. On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, return to the step of operating the suction unit and repeat the same operation. It is characterized by.

本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前期熱媒用開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を開き、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、そして前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 According to this aspect, the suction unit is operated for a predetermined set time, and when the set time elapses, the suction unit is stopped, and in this state, the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. To do. When the pressure sensor does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage is completely decomposed, and the heating medium on-off valve is closed, the refrigerant on-off valve is opened, the upstream on-off valve and the downstream By opening the side opening / closing valve and operating the circulation pump, the normal operation state can be automatically restored and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、熱媒が流れている状態であるので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは更に短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に更に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage is not completely decomposed. Therefore, the suction unit is operated again to restart and accelerate the decomposition of the gas hydrate. At that time, since the heat medium is flowing, the gas hydrate is more easily decomposed in terms of temperature. When the set time has elapsed, the suction unit is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor. By repeating this operation, the gas hydrate that has been clogged can be reliably decomposed in a shorter time, automatically restored to a normal operating state in a shorter time, and the generation of gas hydrate can be resumed. .

本発明によれば、圧力センサが前記圧力低下を検出し、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、循環用ポンプを停止し、上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じて閉塞部分を隔離状態（縁切り）にする。そして、この隔離状態で吸引部を作動させるので、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至らせることができる。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを急速に分解することが可能となり、簡単且つ短時間で閉塞を解消することができる。そして、これにより、ガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消することができる。 According to the present invention, when the pressure sensor detects the pressure drop, and the drop becomes a pressure drop of a preset magnitude, the circulation pump is stopped, and the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve are turned off. Close and place the closed part in an isolated state (edge cutting). And since a suction part is operated in this isolation | separation state, the pressure of the said obstruction | occlusion part isolate | separated rapidly can be brought down to the decomposition equilibrium pressure or less of gas hydrate. Therefore, the gas hydrate that has caused the blockage can be rapidly decomposed, and the blockage can be resolved easily and in a short time. And thereby, the fall of the production | generation efficiency of gas hydrate can be suppressed small, and a cost increase can be eliminated.

［実施の形態１］
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図２は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、原料ガスと水とを低温（約３℃）及び高圧（約５．５ＭＰａ）の下で反応させて一次ガスハイドレートを生成する反応生成部１と、該反応生成部１内の液体相を冷却する液体冷却部２とを備えている。更に、該反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーがスラリーポンプ１０を介して送られ、該スラリーを濃縮する脱水装置３と、該脱水装置３で脱水処理された濃縮スラリーと原料ガスを再度反応させて高濃度の二次ガスハイドレート４を生成する第二反応生成部５とを備えて構成されている。 [Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gas hydrate manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart for explaining control contents of a liquid cooling unit in the apparatus. The gas hydrate manufacturing apparatus according to the present embodiment reacts a raw material gas and water at a low temperature (about 3 ° C.) and a high pressure (about 5.5 MPa) to generate a primary gas hydrate. 1 and a liquid cooling unit 2 that cools the liquid phase in the reaction generation unit 1. Further, the slurry of the primary gas hydrate 6 produced in the reaction production unit 1 is sent through the slurry pump 10, and the dehydrating device 3 for concentrating the slurry, the concentrated slurry and the raw material dehydrated by the dehydrating device 3 And a second reaction generation unit 5 that generates a high-concentration secondary gas hydrate 4 by reacting the gas again.

尚、第二反応生成部５は設けずに、以下のように構成することも可能である。すなわち、脱水装置３で脱水された濃縮スラリーを、成形工程に回してペレット化等することも可能である。 In addition, it is also possible to comprise as follows, without providing the 2nd reaction production | generation part 5. FIG. That is, the concentrated slurry dehydrated by the dehydrating device 3 can be sent to a molding process to be pelletized.

液体冷却部２は、繰り返しの説明になるが、ガスハイドレートの生成反応が発熱反応であるため、反応生成部１内の液温上昇を抑えるために設けられている。
図１に示したように、該液体冷却部２は、反応生成部１から液体１２を抜き出して再び戻す循環ライン７と、該循環ライン７に設けられた循環用ポンプ８と、前記循環ライン７に設けられ、前記循環用ポンプ８より循環方向の下流側に位置する冷却部である熱交換器９を備えている。更に、該熱交換器９の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁２１及び下流側開閉弁２２と、該上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２との間で前記熱交換器９の下流側に設けられた圧力センサ１１と、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２との間に設けられた吸引部２３と、前記循環用ポンプ８、上流側開閉弁２１、下流側開閉弁２２及び吸引部２３の各動作を制御する制御部２０とを備えて構成されている。 Although the liquid cooling unit 2 will be described repeatedly, since the gas hydrate production reaction is an exothermic reaction, the liquid cooling unit 2 is provided to suppress an increase in the liquid temperature in the reaction production unit 1.
As shown in FIG. 1, the liquid cooling section 2 includes a circulation line 7 that draws out the liquid 12 from the reaction generation section 1 and returns it, a circulation pump 8 provided in the circulation line 7, and the circulation line 7. And a heat exchanger 9 which is a cooling unit located downstream of the circulation pump 8 in the circulation direction. Further, the heat exchange between the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22 provided on the upstream side and the downstream side of the heat exchanger 9 and between the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22, respectively. A pressure sensor 11 provided on the downstream side of the vessel 9, a suction part 23 provided between the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22, the circulation pump 8, the upstream on-off valve 21, And a control unit 20 that controls each operation of the downstream opening / closing valve 22 and the suction unit 23.

ここで、吸引部２３は、前記閉塞領域に対して減圧を作用させることができるものであれば全て使用できるが、循環ライン７内は高圧であるため、大気に開放させるだけでも実質的には減圧を作用させることができる。本実施例では、吸引部２３は大気開放弁を備えて配管によって構成されている。また、圧力センサ１１は圧力計や差圧計で構成されている。 Here, the suction part 23 can be used as long as it can apply a pressure reduction to the closed region, but since the inside of the circulation line 7 is at a high pressure, even if it is opened to the atmosphere substantially. Depressurization can be applied. In the present embodiment, the suction unit 23 includes an air release valve and is configured by piping. The pressure sensor 11 is composed of a pressure gauge or a differential pressure gauge.

そして、前記制御部２０は、前記圧力センサ１１が予め設定された大きさの圧力低下を検出したとき、その圧力低下はガスハイドレートによる流路閉塞が原因であると判定して、前記循環用ポンプ８を停止し、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ、前記吸引部２３を作動させて閉塞領域を積極的に減圧するように構成されている。 When the pressure sensor 11 detects a pressure drop of a preset magnitude, the control unit 20 determines that the pressure drop is caused by the blockage of the flow path due to gas hydrate, and The pump 8 is stopped, the upstream side open / close valve 21 and the downstream side open / close valve 22 are closed, and the suction portion 23 is operated to actively depressurize the closed area.

次に、図１及び図２を用いて本実施の形態の作用を説明する。熱交換器９にガスハイドレートの付着による閉塞が起こると、閉塞領域の上流側と下流側で圧力差が生じ、下流側では上流側より圧力が低下する。
本実施の形態によれば、圧力センサ１１が前記圧力低下を検出し（ステップＳ１）、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、その圧力低下をガスハイドレートによる閉塞が原因であると判定して、先ず循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ２）、上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じて前記閉塞領域を隔離状態（縁切り）にする（ステップＳ３）。そして、この隔離状態で吸引部２３を作動させる（ステップＳ４）。これにより、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至る。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは急速に分解され、短時間で閉塞を解消することができる。 Next, the effect | action of this Embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2. When the heat exchanger 9 is clogged due to the adhesion of gas hydrate, a pressure difference is generated between the upstream side and the downstream side of the closed region, and the pressure is reduced on the downstream side from the upstream side.
According to the present embodiment, when the pressure sensor 11 detects the pressure drop (step S1) and the drop becomes a preset pressure drop, the pressure drop is blocked by gas hydrate. First, the circulation pump 8 is stopped (step S2), the upstream side open / close valve 21 and the downstream side open / close valve 22 are closed, and the closed region is isolated (edge cut) (step S3). . And the suction part 23 is operated in this isolation | separation state (step S4). As a result, the pressure in the isolated closed portion rapidly decreases, and the pressure becomes lower than the decomposition equilibrium pressure of the gas hydrate. Therefore, the gas hydrate that has caused the blockage is rapidly decomposed, and the blockage can be eliminated in a short time.

更に本実施の形態では、前記制御部２０は、前記吸引部２３を作動させた後、設定時間Ｔ１を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ５、Ｓ６）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ７）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ８）、前記循環用ポンプ８を作動させるようになっている（ステップＳ９）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ７）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ４）に戻って同様に動作を繰り返すように構成されている（ステップＳ５−Ｓ７）。 Further, in the present embodiment, the control unit 20 stops the suction unit 23 when the set time T1 has elapsed after operating the suction unit 23 (steps S5 and S6), and in this state, the pressure sensor When 11 does not detect a pressure increase (step S7), the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22 are opened (step S8), and the circulation pump 8 is operated (step S9). . On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure (step S7), the process returns to the step of operating the suction unit 23 (step S4) and repeats the same operation (steps S5-S7). ).

すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ１だけ作動させ、その設定時間Ｔ１を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。そして、圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 That is, the suction unit 23 is operated for a predetermined set time T1, and when the set time T1 has elapsed, the suction unit 23 is stopped, and in this state, the pressure sensor 11 determines whether or not there is a pressure increase in the pressure detection region. To detect. When the pressure sensor 11 does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage is completely decomposed, and the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22 are opened, and the circulation pump 8 is turned on. By operating, the normal operation state can be automatically restored and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進し、前記設定時間Ｔ１を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは確実に分解され、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has not been completely decomposed. Therefore, the suction unit 23 is operated again to restart the decomposition of the gas hydrate. When the set time T1 has elapsed, the suction unit 23 is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor 11. By repeating this operation, the gas hydrate that has caused the blockage can be reliably decomposed, automatically restored to the normal operating state, and the generation of the gas hydrate can be resumed.

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図４は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、更に、前記熱交換器９は、冷媒流路１３に冷媒用開閉弁１４を備えている。そして、制御部２０は、前記圧力センサ１１が設定された大きさの圧力低下を検出したとき（ステップＳ１１）、前記循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ１２）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ（ステップＳ１３）、前記冷媒用開閉弁１４を閉じ（ステップＳ１３）、前記吸引部２３を作動させるように構成されている（ステップＳ１４）。 [Embodiment 2]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a gas hydrate manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart for explaining control contents of a liquid cooling unit in the apparatus. In the gas hydrate manufacturing apparatus according to the present embodiment, the heat exchanger 9 further includes a refrigerant on-off valve 14 in the refrigerant flow path 13. When the pressure sensor 11 detects a pressure drop of a set magnitude (step S11), the control unit 20 stops the circulation pump 8 (step S12), and the upstream side on-off valve 21 and the downstream side are stopped. The side on-off valve 22 is closed (step S13), the refrigerant on-off valve 14 is closed (step S13), and the suction part 23 is operated (step S14).

本実施の形態によれば、前記実施の形態１で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁１４を閉じて冷媒を流さない状態にするので、ガスハイドレートは温度条件的に分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを一層急速に分解することが可能となり、一層短時間で閉塞を解消することができる。 According to the present embodiment, in addition to the operational effects obtained in the first embodiment, the refrigerant on-off valve 14 is closed to prevent the refrigerant from flowing when the gas hydrate that has been blocked is decomposed. Therefore, the gas hydrate is easily decomposed in terms of temperature. Therefore, the pressure of the isolated blockage portion decreases more rapidly, and can be brought to the decomposition equilibrium pressure of the gas hydrate in a short time. As a result, the gas hydrate that has caused the blockage can be decomposed more rapidly, and the blockage can be eliminated in a shorter time.

更に本実施の形態では、制御部２０は、前記吸引部２３を作動（ステップＳ１４）させた後、設定時間Ｔ２を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ１５、Ｓ１６）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ１７）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ１８）、前記冷媒用開閉弁１４を開き（ステップＳ１８）、前記循環用ポンプ８を作動させるようになっている（ステップＳ１９）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ１７）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ１４）に戻って同様の動作を繰り返すように構成されている（ステップＳ１５−Ｓ１７）。 Further, in the present embodiment, the control unit 20 operates the suction unit 23 (step S14) and then stops the suction unit 23 when a set time T2 has elapsed (steps S15 and S16). When the pressure sensor 11 does not detect an increase in pressure (step S17), the upstream on-off valve 21 and the downstream on-off valve 22 are opened (step S18), the refrigerant on-off valve 14 is opened (step S18), The circulation pump 8 is actuated (step S19). On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure (step S17), the process returns to the step of operating the suction unit 23 (step S14) and the same operation is repeated (steps S15-S17). ).

すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ２だけ作動させ、その設定時間Ｔ２を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、更に前記冷媒用開閉弁１４を開いて冷媒を流し、そして前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 That is, the suction unit 23 is operated for a predetermined set time T2, and when the set time T2 has elapsed, the suction unit 23 is stopped, and in this state, the pressure sensor 11 determines whether or not there is a pressure increase in the pressure detection region. To detect. When the pressure sensor 11 does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has been completely decomposed, and the upstream side open / close valve 21 and the downstream side open / close valve 22 are opened, and the refrigerant open / close valve 14 is further opened. By opening and flowing the refrigerant and operating the circulation pump 8, the normal operation state can be automatically restored and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、冷媒は流れていないので、ガスハイドレートは温度条件的に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間Ｔ２を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has not been completely decomposed. Therefore, the suction unit 23 is operated again to restart the decomposition of the gas hydrate. To do. At that time, since the refrigerant is not flowing, the gas hydrate is more easily decomposed in terms of temperature. Then, when the set time T2 has elapsed, the suction unit 23 is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor 11. By repeating this operation, the gas hydrate that has been clogged can be reliably decomposed in a short time, automatically restored to a normal operating state in a short time, and the generation of gas hydrate can be resumed.

［実施の形態３］
図５は本発明の実施の形態３に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図６は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、更に、前記熱交換器９は、冷媒に代えて熱媒を供給できるように熱媒用開閉弁１５を有する熱媒流路１６が接続されている。図５において、符号１７は熱媒源を示す。 [Embodiment 3]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a gas hydrate manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart for explaining the control contents of the liquid cooling unit in the apparatus. In the gas hydrate manufacturing apparatus according to the present embodiment, the heat exchanger 9 is further connected to a heat medium flow path 16 having a heat medium opening / closing valve 15 so that a heat medium can be supplied instead of the refrigerant. ing. In FIG. 5, the code | symbol 17 shows a heat-medium source.

そして、制御部２０は、前記圧力センサ１１が設定された大きさの圧力低下を検出したとき（ステップＳ２１）、前記循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ２２）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ（ステップＳ２３）、前記冷媒用開閉弁１４を閉じ（ステップＳ２３）、前記吸引部２３を作動させ（ステップＳ２４）、更に前記熱媒用開閉弁１５を開くように構成されている（ステップＳ２５）。 When the pressure sensor 11 detects a pressure drop of a set magnitude (step S21), the control unit 20 stops the circulation pump 8 (step S22), and the upstream side on-off valve 21 and the downstream side are stopped. The side opening / closing valve 22 is closed (step S23), the refrigerant opening / closing valve 14 is closed (step S23), the suction unit 23 is operated (step S24), and the heating medium opening / closing valve 15 is further opened. (Step S25).

本実施の形態によれば、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁１４を閉じて冷媒を流さない状態にすると共に、熱交換器９に冷媒に代えて熱媒を供給するので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、更に一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に一層短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを更に一層急速に分解することが可能となり、更に一層短時間で閉塞を解消することができる。 According to the present embodiment, when decomposing the gas hydrate that has caused the blockage, the refrigerant on-off valve 14 is closed to prevent the refrigerant from flowing, and the heat exchanger 9 is replaced with a heat medium instead of the refrigerant. Since the gas is supplied, the gas hydrate is more easily decomposed under temperature conditions. Therefore, the pressure of the isolated blockage portion decreases more rapidly, and the pressure can be reduced to below the decomposition equilibrium pressure of the gas hydrate in a shorter time. As a result, the gas hydrate that has caused the blockage can be decomposed more rapidly, and the blockage can be eliminated in a shorter time.

更に本実施の形態では、制御部２０は、前記吸引部２３を作動させ（ステップＳ２４）、更に前記熱媒用開閉弁１５を開いた後（ステップＳ２５）、設定時間Ｔ３を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ２６、Ｓ２７）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ２８）、前記熱媒用開閉弁１５を閉じ（ステップＳ２９）、前記冷媒用開閉弁１４を開き（ステップＳ３０）、設定時間Ｔ４の経過を経て（ステップＳ３１）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ３２）、前記循環用ポンプ８を作動させるように構成されている（ステップＳ３３）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ２８）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ２４）に戻って同様に動作を繰り返すように構成されている。 Further, in the present embodiment, the control unit 20 operates the suction unit 23 (step S24), and further opens the heating medium on-off valve 15 (step S25), and when the set time T3 has elapsed, the suction unit 23 23 is stopped (steps S26 and S27), and in this state, when the pressure sensor 11 does not detect an increase in pressure (step S28), the heating medium on-off valve 15 is closed (step S29), and the refrigerant opening and closing is performed. The valve 14 is opened (step S30), and after the elapse of the set time T4 (step S31), the upstream side open / close valve 21 and the downstream side open / close valve 22 are opened (step S32), and the circulation pump 8 is operated. (Step S33). On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure (step S28), the process returns to the step of operating the suction unit 23 (step S24) and the operation is repeated in the same manner.

すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ３だけ作動させ、その設定時間Ｔ３を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前期熱媒用開閉弁１５を閉じ、前記冷媒用開閉弁１４を開き、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、そして前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 That is, the suction unit 23 is operated for a predetermined set time T3, and when the set time T3 has elapsed, the suction unit 23 is stopped, and in this state, the pressure sensor 11 determines whether or not there is a pressure increase in the pressure detection region. To detect. When the pressure sensor 11 does not detect an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has been completely decomposed, and the heating medium on-off valve 15 is closed, the refrigerant on-off valve 14 is opened, and the upstream side open / close valve is opened. By opening the valve 21 and the downstream on-off valve 22 and operating the circulation pump 8, the normal operation state can be automatically recovered and the generation of gas hydrate can be resumed.

一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、熱媒が流れている状態であるので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間Ｔ３を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは更に短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に更に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。 On the other hand, when the pressure sensor 11 detects an increase in pressure, the gas hydrate causing the blockage has not been completely decomposed. Therefore, the suction unit 23 is operated again to restart the decomposition of the gas hydrate. To do. At that time, since the heat medium is flowing, the gas hydrate is more easily decomposed in terms of temperature. When the set time T3 has elapsed, the suction unit 23 is stopped again, and the presence or absence of a pressure increase in the pressure detection region is detected by the pressure sensor 11. By repeating this operation, the gas hydrate that has been clogged can be reliably decomposed in a shorter time, automatically restored to a normal operating state in a shorter time, and the generation of gas hydrate can be resumed. .

本発明の実施の形態１に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the gas hydrate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control content of the liquid cooling unit in the apparatus. 本発明の実施の形態２に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the gas hydrate which concerns on Embodiment 2 of this invention. 同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control content of the liquid cooling unit in the apparatus. 本発明の実施の形態３に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the gas hydrate which concerns on Embodiment 3 of this invention. 同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control content of the liquid cooling unit in the apparatus. 従来のガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the manufacturing apparatus of the conventional gas hydrate.

Explanation of symbols

１反応生成部、２液体冷却部、３脱水装置、４高濃度の二次ガスハイドレート、５第二反応生成部、６一次ガスハイドレート、７循環ライン、８循環用ポンプ、９熱交換器、１０スラリーポンプ、１１圧力センサ、１２液体、１３冷媒流路、１４冷媒用開閉弁、１５熱媒用開閉弁、１６熱媒用流路、１７熱媒源、２０制御部、２１上流側開閉弁、２２下流側開閉弁、２３吸引部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction production | generation part, 2 Liquid cooling part, 3 Dehydration apparatus, 4 High concentration secondary gas hydrate, 5 Second reaction production part, 6 Primary gas hydrate, 7 Circulation line, 8 Circulation pump, 9 Heat exchanger , 10 Slurry pump, 11 Pressure sensor, 12 Liquid, 13 Refrigerant flow path, 14 Refrigerant open / close valve, 15 Heat medium open / close valve, 16 Heat medium flow path, 17 Heat medium source, 20 Control unit, 21 Upstream side open / close Valve, 22 Downstream opening / closing valve, 23 Suction part

Claims

A reaction generating unit that generates a gas hydrate by reacting a raw material gas and water under low temperature and high pressure;
A gas hydrate manufacturing apparatus comprising: a liquid cooling unit that cools the liquid phase in the reaction generation unit;
The liquid cooling part is
A circulation line for extracting liquid from the reaction generation unit and returning it again;
A circulation pump provided in the circulation line;
A cooling unit that is provided in the circulation line and is located downstream of the circulation pump in the circulation direction;
An upstream on-off valve and a downstream on-off valve respectively provided on the upstream side and the downstream side of the cooling unit;
A pressure sensor provided on the downstream side of the cooling unit between the upstream on-off valve and the downstream on-off valve;
A suction portion provided between the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve;
A control unit for controlling the operation of the circulation pump, the upstream on-off valve, the downstream on-off valve and the suction unit,
The control unit, when the pressure sensor detects a pressure drop of a set magnitude, stops the circulation pump, closes the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve, and operates the suction unit , After operating the suction part, when the set time has elapsed, stop the suction part, in that state,
When the pressure sensor does not detect an increase in pressure, the upstream on-off valve and the downstream on-off valve are opened, and the circulation pump is operated.
On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, the apparatus is configured to return to the step of operating the suction unit and repeat the operation in the same manner.

A reaction generating unit that generates a gas hydrate by reacting a raw material gas and water under low temperature and high pressure;
A gas hydrate manufacturing apparatus comprising: a liquid cooling unit that cools the liquid phase in the reaction generation unit;
The liquid cooling part is
A circulation line for extracting liquid from the reaction generation unit and returning it again;
A circulation pump provided in the circulation line;
A cooling unit that is provided in the circulation line, includes a refrigerant on-off valve in a refrigerant flow path, and is positioned downstream in the circulation direction from the circulation pump;
An upstream on-off valve and a downstream on-off valve respectively provided on the upstream side and the downstream side of the cooling unit;
A pressure sensor provided on the downstream side of the cooling unit between the upstream on-off valve and the downstream on-off valve;
A suction portion provided between the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve;
A control unit for controlling the operation of the circulation pump, the upstream on-off valve, the downstream on-off valve and the suction unit,
When the pressure sensor detects a pressure drop of a set magnitude, the control unit stops the circulation pump, closes the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve, and closes the refrigerant open / close valve. , After operating the suction unit, after operating the suction unit, when the set time has elapsed, stop the suction unit, in that state,
When the pressure sensor does not detect a pressure increase, the upstream on-off valve and the downstream on-off valve are opened, the refrigerant on-off valve is opened, and the circulation pump is operated.
On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, the apparatus is configured to return to the step of operating the suction unit and repeat the operation in the same manner.

A reaction generating unit that generates a gas hydrate by reacting a raw material gas and water under low temperature and high pressure;
A gas hydrate manufacturing apparatus comprising: a liquid cooling unit that cools the liquid phase in the reaction generation unit;
The liquid cooling part is
A circulation line for extracting liquid from the reaction generation unit and returning it again;
A circulation pump provided in the circulation line;
The circulation pump is provided in the circulation line, provided with a refrigerant on-off valve in the refrigerant passage, and connected to a heat medium passage having a heat medium on-off valve so that a heat medium can be supplied instead of the refrigerant. A cooling unit located further downstream in the circulation direction;
An upstream on-off valve and a downstream on-off valve respectively provided on the upstream side and the downstream side of the cooling unit;
A pressure sensor provided on the downstream side of the cooling unit between the upstream on-off valve and the downstream on-off valve;
A suction portion provided between the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve;
A control unit for controlling the operation of the circulation pump, the upstream on-off valve, the downstream on-off valve and the suction unit,
When the pressure sensor detects a pressure drop of a set magnitude, the control unit stops the circulation pump, closes the upstream side open / close valve and the downstream side open / close valve, and closes the refrigerant open / close valve. , Actuating the suction unit, further opening the heating medium on-off valve, operating the suction unit, further opening the heating medium on-off valve, and when the set time has elapsed, stop the suction unit, In state,
When the pressure sensor does not detect a pressure increase, the heating medium on-off valve is closed, the refrigerant on-off valve is opened, the upstream on-off valve and the downstream on-off valve are opened, and the circulation pump is operated.
On the other hand, when the pressure sensor detects an increase in pressure, the apparatus is configured to return to the step of operating the suction unit and repeat the operation in the same manner.