JPWO2003006589A1 - Granulation, handling and transportation of gas hydrate - Google Patents
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Abstract
粉体状のガスハイドレートを造粒装置によって圧縮成形し、ペレット状にする。しかる後に、固形化したガスハイドレートを船や貯蔵施設の貯槽に積み込む。The powdery gas hydrate is compression-molded by a granulator to form a pellet. Thereafter, the solidified gas hydrate is loaded into tanks of ships and storage facilities.
Description
技術分野
本発明は、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスと水とから構成されている所謂ガスハイドレートを造粒、荷役及び輸送するガスハイドレートの造粒及び荷役並びに輸送方法に関する。
背景技術
従来、天然ガスの輸送や貯蔵は、液化天然ガス(以下、LNGという)、或いは圧縮天然ガスの形で行われている。
ところが、LNGは、貨物温度をマイナス162℃に保って輸送や貯蔵する必要があり、輸送や貯蔵のために特別に製作された高価なタンクを持つ特別な船舶(LNG船)や貯蔵施設が必要である。また、マイナス162℃の液体にするために、製造に多くのエネルギーを投入する必要がある。また、LNGは、コントロールが不調になると、急激に気化し、危険である。また、LNGは、上記のように、極端な低温のため、気化速度が速く、長期貯蔵に不向きである。
一方、クリーンなエネルギー源や各種構造の原料として、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスが注目され、その輸送や貯蔵のために、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスを人工的、或いは工業的にガスハイドレートにする研究が行なわれている。
ガスハイドレートは、水の分子の作るカゴの中にガスの分子が一つずつ収まっている結晶構造を持っており、例えば、メタンハイドレートでは、常圧で1m3のメタンハイドレート中(このうち水の体積は、0.8m3)に、164m3のメタンを包蔵できるといわれている。
このように、メタンハイドレートは、高いガス包蔵性を有しているので、LNGに代わる天然ガスの新しい輸送および貯蔵体として注目されている。メタンハイドレート中のメタンガス密度は、LNGの約3.5分の1であるが、人口的、或いは工業的に製造する場合には、LNGのように液化温度(マイナス162℃以下)まで冷却する必要がないために、エネルギー効率が大幅に改善されるといわれている。
メタンハイドレートを人工的に製造する場合は、例えば、温度を1〜10℃、圧力を30〜100気圧に保持した圧力容器内に、散布手段から水または不凍液を散布すると共に、供給管から天然ガス(メタン)を供給する。すると、散布手段から散布された水または不凍液と天然ガス(メタン)とが合成して粉体状のメタンハイドレートが生成される。粉体状のメタンハイドレートは、充填率(メタンハイドレートの体積/貯蔵容器の体積)が小さいため、輸送や貯蔵に際して大きな容積を有するタンクが必要となる。
また、粉体状のガスハイドレートは、長期間大量に貯蔵すると、自重などによって互いに結合して岩盤状となり、取り出し(荷揚げ)が困難になるという問題がある。
発明の開示
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガスハイドレートの充填率の向上、輸送及び貯蔵中の安全性、荷役時の扱いの容易性などを計ることができるガスハイドレートの造粒及び荷役並びに輸送方法を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のガスハイドレートの造粒方法は、粉体状のガスハイドレートを造粒装置により圧縮成形してペレット状にすることを特徴とする。
また、本発明のガスハイドレートの荷役方法は、粉体状のガスハイドレートを造粒装置により圧縮成形してペレット状にし、しかる後に、固形化したガスハイドレートを船や貯蔵施設の貯槽に積み込むことを特徴とする。
ここで、粉体状のガスハイドレートをペレット状に加工する前に、予め、ガスハイドレートに液を吹きつけて湿らせることが好ましい。また、固形化したガスハイドレートに液を吹きつけて湿らせ、しかる後に、過冷却することが好ましい。また、寸法の異なる2種以上のペレット状のガスハイドレートを混合して船や貯蔵施設の貯槽に積み込むことが好ましい。また、寸法の異なる2種以上のペレット状のガスハイドレートの直径比を1.5〜30とすることが好ましい。
一方、本発明のガスハイドレートの輸送方法は、粉体状のガスハイドレートを造粒装置により圧縮成形してペレット状にし、しかる後に、固形化したガスハイドレートを船や貯蔵施設の貯槽に積み込み、所定の温度下で輸送することを特徴とする。
ここで、ペレット状のガスハイドレートの貯蔵温度をマイナス5℃〜マイナス30℃に保持することが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明に係るガスハイドレートの造粒及び荷役方法を示す説明図であるが、その説明を行う前にメタンハイドレートを人口的に製造する方法について簡単に説明する。
メタンハイドレートは、乾式法と湿式法の2つの方法によって製造することができるが、湿式法によって製造する場合は、例えば、第4図に示す装置によって製造される。
この装置は、筒状容器101からなり、容器101内の温度は1〜10℃に保持され、また、圧力は30〜100気圧に保持されている。散布手段112から散布された水又は不凍液は、反応部101Aにおいて供給管108から供給される天然ガス(メタン)と合成して粉体状のメタンハイドレートaを生成し、貯留部101Bの水又は不凍液の表層に落下する。水又は不凍液の表層に浮遊している粉体状のメタンハイドレートaは、かき寄せ機114によって、順次、排出口107の方にかき寄せられ、排出口107から排出される。排出口107から排出された粉体状のメタンハイドレートaは、余分な水又は不凍液を取り除いた後、図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。
なお、図中、103は冷却ジャケット、106は冷媒の供給ライン、102は冷媒の出口ライン、104は水又は不凍液抜き出しライン、105は水又は不凍液の循環ライン、110は循環ポンプ、111は水又は不凍液の抜き出しライン、113は水又は不凍液の補給ラインである。
次に、第1図を用いて本発明に係るガスハイドレートの造粒及び荷役方法について説明する。
第1図において、1は、粉体状のメタンハイドレートaを貯蔵する貯蔵タンク、2は、貯蔵タンク1の底部に設けた横型のスクリューコンベヤーであり、スクリューコンベヤー2は、筒状の本体3と、電動モータ5により積極駆動されるスクリュー軸4とから構成されている。本体2は、その先端下面に下向きのダクト6を有している。
ダクト6の直下には、2個のローラ8a,8bから成るペレタイザー(造粒機)7が設けられている。ローラ8aは、図において時計方向に回転し、ローラ8bは、ローラ8aと同期して反時計方向に回転するようになっている。
第2図に示すように、ローラ8a,8bの外周面には、それぞれ、半球状の窪み9が周方向に一定の間隔で設けられている。窪み9の形状は、半球状に限らず、例えば、半楕円球状や半円柱状などの所望の形状のものが採用される。また、その大きさも任意の寸法に設定される。なお、ペレタイザーは、上記のローラ方式に限らず、他の方式でも差し支えがない。
また、第1図に戻って説明すると、ダクト6とペレタイザー7との間には、水噴射ノズル10が設けられている。更に、ペレタイザー7の直下に横形の搬送装置11が設けられている。搬送装置11は、ベルトコンベヤ12と箱形の本体13とから構成されている。本体13は、ペレタイザー7の直下にホッパー14を有するとともに、先端下面に下向きのダクト15を有している。また、搬送装置11の本体13は、ホッパー14の下流側に水噴射ノズル10aを設けている。水噴射ノズル10aは、その先端をベルトコンベヤ12の上面に向けている。
更に、上記本体13は、その外側に冷却ジャケット(図示せず)を有し、ベルトコンベヤ12によって搬送される被搬送物を過冷却するようになっている。また、ベルトコンベヤ12は、動的安息角を保持するように、1箇所につき2〜3本のローラ16によって保持されている(第3図参照)。
なお、スクリューコンベヤー2のダクト6と搬送装置11のホッパー14との間は、図示しないカバーなどで密閉され、気化したガスが外部に漏れないようになっている。
次に、メタンハイドレート(NGH)を運搬船(バラ積み船)に積み込んで運搬する場合について説明する。
第1図に示すように、搬送装置11のダクト15をバラ積み船30の船倉(積荷タンク)31の積荷口32に挿入し、しかる後に、スクリューコンベヤー2の電動モータ5を駆動すると、貯蔵タンク1内の粉体状のメタンハイドレートaが横型のスクリューコンベヤー2によってペレタイザー7に供給される。
ペレタイザー7に供給された粉体状のメタンハイドレートaは、外周面に半球状の窪み9を持つ2つのローラ8a,8bによって圧縮成形され、球状(ボール状)のメタンハイドレートbに成形される。粉体状のメタンハイドレートaの湿り具合が足りない場合には、水噴射ノズル10から水cを噴射して粉体状のメタンハイドレートaを湿らせる。すると、粉体状のメタンハイドレートaの締まり具合が固くなり、落下させても壊れ難くなる。
ボール状のメタンハイドレート(以下、メタンハイドレートボールと称する)bは、ペレタイザー7から搬送装置11のベルトコンベヤ12上に供給されるが、例えば、大型の運搬船(バラ積み船)30の船倉(積荷タンク)31に積み込む場合には、搬送装置11の本体13に設けた水噴射ノズル10aからベルトコンベヤ12上のメタンハイドレートボールbに向けて水cを噴射してマイナス5℃〜マイナス20℃に過冷却する。
すると、メタンハイドレートボールbの外表面が氷の膜(カプセル)で覆われ、メタンハイドレートボールbの強度が更に増大し、大型の運搬船(バラ積み船)30の船倉(積荷タンク)31に積み込んでも壊れ難くなると共に、大量に積み込んでもその重さで潰れるようなことが少なくなる。
粉体状のガスハイドレートaは、水の分子の作るカゴの中にガスの分子が一つずつ収まっている結晶構造を持っているため、自己保存性を有しているが、上記のように、メタンハイドレートボールbの外表面を氷の膜(カプセル)で覆うと、自己保存性が更に改善される利点がある。
氷の膜で外表面が覆われメタンハイドレートボールbは、ベルトコンベヤ12によってバラ積み船30の船倉(積荷タンク)31内に積み込まれる。船倉(積荷タンク)31内は、メタンハイドレートボールbが分解する温度よりも低温(例えば、マイナス5℃〜マイナス30℃)に保たれている。
バラ積み船30としては、第7図や第8図に示すものが好ましく使用される。第7図のバラ積み船30は、積荷コンベア33及び荷揚コンベア35を有している。また、ガスハイドレートボールbを均等に積み込むための邪魔板装置兼ハッチ38を有している。この邪魔板装置兼ハッチ38は、上下に移動するようになっている。図中、31は船倉、34はゲート、36はバラストタンク、37は覆い、39は断熱材を示している。
一方、図8図のバラ積み船30は、船首尾方向に移動可能な荷役機械50を備えている。31は船倉、37は覆い、39断熱材を示している。
以上の説明では、メタンハイドレートボールbをベルトコンベヤ式の搬送装置11によって船倉(積荷タンク)31に積み込む場合について説明したが、ペレタイザー7から船倉(積荷タンク)31へ直接積み込む場合には、搬送装置として空気輸送方式を採用してもよい。
また、タンクローリー40にメタンハイドレートボールbを積み込む場合も、船と同様に、ベルトコンベヤ式の搬送装置11によってタンクローリー40のタンク41に積み込まれる(図6図参照)。また、貯蔵施設にメタンハイドレートボールbを貯蔵する場合も、タンクローリーと同様に、ベルトコンベヤ式の搬送装置11によって搬送される。
メタンハイドレートボールbの大きさは、数センチメートルから数十センチメートル、時には、数メートル程度にしてもよい。大きくすればするほど、表面積比が小さくなり、ブリッジが発生しなくなるので、充填率が高くなる。上記のように造粒されたメタンハイドレートボールbの充填率は、約60%となる。因みに、パウダー状のガスハイドレートの充填率は、40%であるからガスハイドレートを造粒化することによって充填率が大幅に改善されることが分かる。
第5図は、メタンハイドレートボールの充填率をより一層向上させる方法を示している。すなわち、粒径の大きいメタンハイドレートボールb’を製造するペレタイザー7’と、粒径の小さいメタンハイドレートボールb”を製造するペレタイザー7”とを組み合わせる方法である。この方法は、大粒のメタンハイドレートボールb’が作る空間(1−充填率)に、粒の小さいメタンハイドレートボールb”を充填しようとするものである。この方法を採用すれば、ガスハイドレートの充填率は、更に向上して約80%となる。
ここで、重要なことは、大粒のメタンハイドレートボールb’の直径と、小粒のメタンハイドレートボールb”の直径の比(直径比=大粒のメタンハイドレートボールの直径/小粒のメタンハイドレートボールの直径)を、適宜、選択することである。実験によれば、この直径比は、1.5から30の範囲、より好ましくは、5〜20の範囲が望ましい。
直径比が1.5未満の場合は、大粒のメタンハイドレートボールb’の空間に小粒のメタンハイドレートボールb”が入らないので、充填率が高くならない。
一方、直径比が30を超えると、小粒のメタンハイドレートボールb”が多くなり、ブリッジが発生し易くなるため、充填率が高くならない。なお、楕円球など、球形以外のメタンハイドレートボールbの直径は、内接球の直径をいう。
本方法を採用すれば、パウダーのメタンハイドレートaを積み込む場合に比べて船倉(積荷タンク)やタンクローリのタンクの大きさが1/2以下になる。また、メタンハイドレートボールの種類は、2種類以上が好ましく、例えば、メタンハイドレートボールを大中小の3種類にすると、更に充填率を向上させることが可能となる。
上記のように、本発明を採用し、メタンハイドレートボールが分解する温度よりも低温状態を保持すれば、隣り合うメタンハイドレートボールの接触面積が小さいため、メタンハイドレートボールどうしが焼結状態を維持する。
従って、運搬されるメタンハイドレートボールの集合体は、容易に粉砕可能であり、グラブなどで荷揚げすることが可能となる。
以上の説明では、メタンハイドレートボールを船倉やタンクローリに積み込む場合について説明したが、本発明は、メタンハイドレートボールを貯蔵施設のタンクに貯蔵する場合にも適用することができる。
また、本発明は、プロパン、二酸化炭素など、メタン以外のガスハイドレートの造粒や荷役及び貯蔵運搬にも適用することが可能である。
上述したように、本発明は、粉体状のガスハイドレートを工業的にペレット化することにより、ガスハイドレートを形状、品質の揃った固形物にすることができる。このため、ガスハイドレートの流動性が飛躍的に増し、荷役や輸送が容易になる。
また、本発明は、粉体状のガスハイドレートを工業的にペレット化することにより、パウダーのガスハイドレートに比べて充填率が大幅に向上し、運搬や貯蔵の経済性を確保できるようになった。
また、ガスハイドレートは、水の分子の作るカゴの中にガスの分子が一つずつ収まっている結晶構造を持っているので、温度コントロールが不調になっても急激に気化することがなく、LNGに比べて安全性が高い。また、気化速度が遅いので、LNGよりも長期貯蔵に向いている。
また、ボール状のガスハイドレートは、接触面積が小さいため、ボール状のガスハイドレートどうしは、焼結状態を保持する。このため、運搬や貯蔵中に集合したボール状のガスハイドレートの集合体は、容易に粉砕可能であり、例えば、グラブなどを用いて容易に荷揚げすることが可能である。
また、本発明は、ボール状のガスハイドレートに水を吹き付けて過冷却することによってボール状のガスハイドレートの表面に氷の膜(カプセル)を作るため、ボール状のガスハイドレートの強度が増大して壊れ難くなる。このため、大量の運搬や貯蔵が可能となる。
また、本発明は、寸法の異なる2種以上のボール状のガスハイドレートを混合して積み込むので、同径のボール状のガスハイドレートのみを積み込む場合に比べて充填率をより一層向上させることができる。
産業上の利用可能性
上述した優れた効果を有する本発明は、ガスハイドレートの造粒、荷役及び輸送に極めて有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るガスハイドレートの造粒及び荷役方法を示す説明図である。
第2図はペレタイザーの一部断面を含む拡大正面図である。
第3図は搬送装置の横断面図である。
第4図はガスハイドレート製造方法の説明図である。
第5図は大小2種類のガスハイドレートを混合させる場合の説明図である。
第6図はタンクローリーに積み込む場合の説明図である。
第7図は運搬船の断面図である。
第8図は運搬船の他の一例を示す断面図である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for granulating, loading, and transporting a so-called gas hydrate composed of a gas mainly composed of methane, such as natural gas, and water, and to a method for transporting and granulating gas hydrate.
BACKGROUND ART Conventionally, transportation and storage of natural gas have been performed in the form of liquefied natural gas (hereinafter, referred to as LNG) or compressed natural gas.
However, LNG needs to be transported and stored while maintaining the cargo temperature at minus 162 ° C, and requires special vessels (LNG vessels) and storage facilities with expensive tanks specially manufactured for transport and storage. It is. Further, in order to make the liquid of minus 162 ° C., it is necessary to put a lot of energy into the production. In addition, LNG vaporizes rapidly when control goes wrong, and is dangerous. In addition, LNG has an extremely low temperature, as described above, and therefore has a high vaporization rate and is not suitable for long-term storage.
On the other hand, methane-based gas, such as natural gas, is attracting attention as a clean energy source and raw material for various structures, and natural gas, such as natural gas, is artificially used for transportation and storage. In addition, research on making gas hydrate industrially has been conducted.
Gas hydrate has a crystal structure in which gas molecules are contained one by one in a basket formed by water molecules. For example, in methane hydrate, 1 m 3 of methane hydrate at normal pressure (this It is said that 164 m 3 of methane can be stored in 0.8 m 3 of water.
Thus, methane hydrate has attracted attention as a new natural gas transport and storage alternative to LNG because of its high gas storage capacity. The density of methane gas in methane hydrate is about 3.5 times lower than that of LNG, but when manufactured artificially or industrially, it is cooled down to the liquefaction temperature (less than -162 ° C) like LNG. It is said that energy efficiency is greatly improved because there is no need.
When methane hydrate is artificially produced, for example, water or an antifreeze is sprayed from a spraying means into a pressure vessel having a temperature of 1 to 10 ° C. and a pressure of 30 to 100 atm. Supply gas (methane). Then, the water or antifreeze sprayed from the spraying means and natural gas (methane) are synthesized to generate powdery methane hydrate. Since the powdered methane hydrate has a small filling rate (volume of methane hydrate / volume of the storage container), a tank having a large volume is required for transportation and storage.
Further, when stored in large quantities for a long period of time, powdery gas hydrates have a problem in that they are combined with each other due to their own weight and the like to form a rock, and are difficult to take out (unload).
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and aims at improving the filling rate of gas hydrate, safety during transportation and storage, handling during cargo handling. It is an object of the present invention to provide a method of granulating and handling gas hydrate, and a method of transporting the gas hydrate, which can measure the ease and the like of the gas hydrate.
In order to solve the above-mentioned problems, a gas hydrate granulation method of the present invention is characterized in that a powdery gas hydrate is compression-molded by a granulator to form a pellet.
Further, the gas hydrate loading method of the present invention is a method of compressing and molding a powdery gas hydrate into a pellet by a granulator, and thereafter, the solidified gas hydrate is stored in a tank of a ship or a storage facility. It is characterized by loading.
Here, before processing the powdery gas hydrate into pellets, it is preferable to spray a liquid on the gas hydrate in advance to wet it. Further, it is preferable to spray a liquid onto the solidified gas hydrate to moisten it, and then to supercool it. Further, it is preferable to mix two or more kinds of gas hydrates in the form of pellets having different dimensions and load the mixed gas hydrate on a ship or a storage tank of a storage facility. Further, it is preferable that the diameter ratio of two or more kinds of gas hydrates in the form of pellets having different dimensions is 1.5 to 30.
On the other hand, the method for transporting gas hydrate of the present invention comprises compressing powdery gas hydrate by a granulator into pellets, and then solidifying the gaseous hydrate in a tank of a ship or storage facility. It is loaded and transported at a predetermined temperature.
Here, it is preferable to maintain the storage temperature of the gas hydrate in the form of pellets at -5 ° C to -30 ° C.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing a gas hydrate granulation and cargo handling method according to the present invention. Before describing the method, a method for artificially producing methane hydrate will be briefly described.
Methane hydrate can be produced by two methods, a dry method and a wet method, and when it is produced by a wet method, for example, it is produced by an apparatus shown in FIG.
This apparatus comprises a
In the drawing, 103 is a cooling jacket, 106 is a refrigerant supply line, 102 is a refrigerant outlet line, 104 is a water or antifreeze draining line, 105 is a water or antifreeze circulation line, 110 is a circulation pump, 111 is water or An
Next, the method for granulating and handling gas hydrate according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a storage tank for storing powdered methane hydrate a, 2 is a horizontal screw conveyor provided at the bottom of the
Immediately below the duct 6, a pelletizer (granulator) 7 including two
As shown in FIG. 2,
Returning to FIG. 1, a
Further, the
The space between the duct 6 of the
Next, a case where methane hydrate (NGH) is loaded and transported on a carrier (bulk carrier) will be described.
As shown in FIG. 1, when the
The powdery methane hydrate a supplied to the
The ball-shaped methane hydrate (hereinafter, referred to as methane hydrate ball) b is supplied from the
Then, the outer surface of the methane hydrate ball b is covered with an ice film (capsule), the strength of the methane hydrate ball b further increases, and the methane hydrate ball b is held in the hold (load tank) 31 of the large carrier (bulk carrier) 30. Not only will it be hard to break even when loaded, but it will be less likely to be crushed by its weight even when loaded in large quantities.
Powdered gas hydrate a has a self-preserving property because it has a crystal structure in which gas molecules are contained one by one in a basket formed by water molecules. In addition, when the outer surface of the methane hydrate ball b is covered with an ice film (capsule), there is an advantage that the self-preservation property is further improved.
The methane hydrate ball b whose outer surface is covered with the ice film is loaded into the hold (load tank) 31 of the
As the
On the other hand, the
In the above description, the case where the methane hydrate balls b are loaded into the hold (load tank) 31 by the belt conveyor
Also, when the methane hydrate balls b are loaded on the
The size of the methane hydrate ball b may be from several centimeters to several tens centimeters, and sometimes about several meters. The larger the ratio, the smaller the surface area ratio and the less bridging occurs, resulting in a higher filling factor. The filling rate of the methane hydrate balls b granulated as described above is about 60%. Incidentally, since the filling rate of the powdery gas hydrate is 40%, it can be seen that the filling rate is greatly improved by granulating the gas hydrate.
FIG. 5 shows a method for further improving the filling rate of methane hydrate balls. That is, this is a method in which a pelletizer 7 'for producing methane hydrate balls b' having a large particle diameter and a
What is important here is the ratio of the diameter of the large methane hydrate ball b ′ to the diameter of the small methane hydrate ball b ″ (diameter ratio = the diameter of the large methane hydrate ball / the small methane hydrate ball). According to experiments, the diameter ratio is preferably in the range of 1.5 to 30, more preferably 5 to 20.
When the diameter ratio is less than 1.5, the filling rate does not increase because the small methane hydrate balls b ″ do not enter the space of the large methane hydrate balls b ′.
On the other hand, if the diameter ratio exceeds 30, the number of small methane hydrate balls b ″ increases and bridges are easily generated, so that the filling rate does not increase. Refers to the diameter of the inscribed sphere.
If this method is employed, the size of the hold (load tank) or tank lorry will be reduced to half or less as compared with the case where powder methane hydrate a is loaded. Further, the number of types of methane hydrate balls is preferably two or more. For example, when three types of methane hydrate balls, large, medium and small, are used, the filling rate can be further improved.
As described above, if the present invention is adopted and the temperature is kept lower than the temperature at which the methane hydrate ball decomposes, the contact area between adjacent methane hydrate balls is small, so that the methane hydrate balls are in a sintered state. To maintain.
Therefore, the aggregate of methane hydrate balls to be transported can be easily pulverized, and can be unloaded with a glove or the like.
In the above description, the case where methane hydrate balls are loaded in a hold or a tank truck is described. However, the present invention can also be applied to a case where methane hydrate balls are stored in a tank of a storage facility.
The present invention is also applicable to granulation, cargo handling, storage and transportation of gas hydrates other than methane such as propane and carbon dioxide.
As described above, according to the present invention, the gas hydrate can be made into a solid having uniform shape and quality by industrially pelletizing the powdery gas hydrate. For this reason, the fluidity of the gas hydrate is dramatically increased, and cargo handling and transportation are facilitated.
Further, the present invention is to industrially pelletize the powdery gas hydrate, so that the filling rate is significantly improved as compared with the powdery gas hydrate, and the transportation and storage can be ensured economically. became.
In addition, gas hydrate has a crystal structure in which gas molecules are contained one by one in a basket made by water molecules, so it does not vaporize rapidly even if the temperature control is malfunctioning, Higher safety than LNG. Also, since the vaporization rate is slow, it is more suitable for long-term storage than LNG.
Further, since the ball-shaped gas hydrate has a small contact area, the ball-shaped gas hydrate maintains a sintered state. Therefore, the aggregate of the ball-shaped gas hydrates collected during transportation or storage can be easily pulverized, and can be easily unloaded using, for example, a glove.
In addition, in the present invention, an ice film (capsule) is formed on the surface of the ball-shaped gas hydrate by spraying water on the ball-shaped gas hydrate and supercooling the ball-shaped gas hydrate, thereby reducing the strength of the ball-shaped gas hydrate. It increases and becomes hard to break. For this reason, a large amount of transportation and storage become possible.
Further, in the present invention, since two or more types of ball-shaped gas hydrates having different dimensions are mixed and loaded, the filling rate is further improved as compared with a case where only ball-shaped gas hydrates having the same diameter are loaded. Can be.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention having the above-mentioned excellent effects can be very effectively used for granulation, cargo handling and transportation of gas hydrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a method for granulating and loading gas hydrate according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view including a partial cross section of the pelletizer.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the transfer device.
FIG. 4 is an explanatory view of a gas hydrate production method.
FIG. 5 is an explanatory diagram in the case of mixing two types of gas hydrates, large and small.
FIG. 6 is an explanatory view in the case of loading on a tank lorry.
FIG. 7 is a sectional view of the carrier.
FIG. 8 is a sectional view showing another example of the carrier.
【0001】
明 細 書
ガスハイドレートの荷役方法
技術分野
本発明は、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスと水とから構成されている所謂ガスハイドレートを荷役するガスハイドレートの荷役方法に関する。
背景技術
従来、天然ガスの輸送や貯蔵は、液化天然ガス(以下、LNGという)、或いは圧縮天然ガスの形で行われている。
ところが、LNGは、貨物温度をマイナス162℃に保って輸送や貯蔵する必要があり、輸送や貯蔵のために特別に作成された高価なタンクを持つ特別な船舶(LNG船)や貯蔵施設が必要である。また、マイナス162℃の液体にするために、製造に多くのエネルギーを投入する必要がある。また、LNGは、コントロールが不調になると、急激に気化し、危険である。また、LNGは、上記のように、極端な低温のため、気化速度が速く、長期貯槽に不向きである。
一方、クリーンなエネルギー源や各種構造の原料として、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスが注目され、その輸送や貯蔵のために、天然ガスなど、メタンを主成分とするガスが人工的、或いは工業的にガ[0001]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of handling a gas hydrate that handles a so-called gas hydrate composed of a gas mainly composed of methane, such as natural gas, and water, such as natural gas.
BACKGROUND ART Conventionally, transportation and storage of natural gas have been performed in the form of liquefied natural gas (hereinafter, referred to as LNG) or compressed natural gas.
However, LNG needs to be transported and stored while keeping the cargo temperature at minus 162 ° C, and requires special vessels (LNG vessels) and storage facilities with expensive tanks specially created for transport and storage. It is. Further, in order to make the liquid of minus 162 ° C., it is necessary to put a lot of energy into the production. In addition, LNG vaporizes rapidly when control goes wrong, and is dangerous. Further, as described above, LNG has an extremely low temperature and therefore has a high vaporization rate and is not suitable for a long-term storage tank.
On the other hand, methane-based gas, such as natural gas, is attracting attention as a clean energy source and raw material for various structures. For transportation and storage, natural gas-based gas, such as natural gas, is artificially used. Or industrially
【0003】
きな容積を有するタンクが必要となる。
また、粉体状のガスハイドレートは、長期間大量に貯蔵すると、自重などによって互いに結合して岩盤状となり、取り出し(荷揚げ)が困難になるという問題がある。
発明の開示
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガスハイドレートの充填率の向上、輸送及び貯蔵中の安全性、荷役時の扱いの容易性などを計ることができるガスハイドレートの荷役方法を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のガスハイドレートの荷役方法は、粉体状のガスハイドレートを造粒装置により圧縮成形してペレット状にし、しかる後に、ペレット状のガスハイドレートを船や貯蔵施設の貯槽に積み込むガスハイドレートの荷役方法において、前記貯槽に、寸法の異なる2種以上のペレット状のガスハイドレートを混合して積み込むことを特徴とする。
ここで、粉体状のガスハイドレートをペレット状に加工する前に、前記粉体状のガスハイドレートに液を吹きつけて湿らせることが好ましい。
また、寸法の異なる2種以上のペレット状のガスハイドレートの直径比を1.5〜30とすることが好ま[0003]
Therefore, a tank having a large capacity is required.
Further, when stored in large quantities for a long period of time, powdery gas hydrates have a problem in that they are combined with each other due to their own weight and the like to form a rock, and are difficult to take out (unload).
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and aims at improving the filling rate of gas hydrate, safety during transportation and storage, handling during cargo handling. An object of the present invention is to provide a gas hydrate loading and unloading method capable of measuring the ease of loading and the like.
In order to solve the above problems, the gas hydrate loading and unloading method of the present invention comprises compressing a powdery gas hydrate with a granulating device into pellets, and thereafter, transporting the pelletized gas hydrate to a ship. And a method for loading and unloading gas hydrates in a storage tank of a storage facility, wherein two or more types of gas hydrates in the form of pellets having different dimensions are mixed and loaded in the storage tank.
Here, before processing the powdery gas hydrate into pellets, it is preferable to spray a liquid on the powdery gas hydrate to wet it.
Further, it is preferable that the diameter ratio of two or more kinds of gas hydrates in the form of pellets having different dimensions is 1.5 to 30.
【0004】
しい。
図面の簡単な説明
第1図は本発明に係るガスハイドレートの荷役方法を示す説明図である。
第2図はペレタイザーの一部断面を含む拡大正面図である。
第3図は搬送装置の横断面図である。
第4図はガスハイドレート製造方法の説明図である。
第5図は大小2種類のガスハイドレートを混合させる場合の説明図である。[0004]
New
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a method for handling gas hydrate according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view including a partial cross section of the pelletizer.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the transfer device.
FIG. 4 is an explanatory view of a gas hydrate production method.
FIG. 5 is an explanatory diagram in the case of mixing two types of gas hydrates, large and small.
【0005】
第6図はタンクローリーに積み込む場合の説明図である。
第7図は運搬船の断面図である。
第8図は運搬船の他の一例を示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明に係るガスハイドレートの荷役方法を示す説明であるが、その説明をする前にメタンハイドレートを人工的に製造する方法について簡単に説明する。
メタンハイドレートは、乾式法と湿式法の2つの方法によって製造することができるが、湿式法によって製造する場合は、例えば、第4図に示す装置によって製造される。
この装置は、筒状容器101からなり、容器101内の温度は1〜10℃に保持され、また、圧力は30〜100気圧に保持されている。散布手段112から散布された水又は不凍液は、反応部101Aにおいて供給管108から供給される天然ガス(メタン)と合成して粉体状のメタンハイドレートaを生成し、貯留部101Bの水又は不凍液の表層に落下する。水又は不凍液の表層に浮遊している粉体状のメタンハイドレートaは、かき寄せ機114によって、順次、排出口[0005]
FIG. 6 is an explanatory view in the case of loading on a tank lorry.
FIG. 7 is a sectional view of the carrier.
FIG. 8 is a sectional view showing another example of the carrier.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanation showing a method for cargo handling of gas hydrate according to the present invention. Before explaining the method, a method for artificially producing methane hydrate will be briefly described.
Methane hydrate can be produced by two methods, a dry method and a wet method, and when it is produced by a wet method, for example, it is produced by an apparatus shown in FIG.
This apparatus comprises a
【0006】
107の方にかき寄せられ、排出口107から排出される。排出口107から排出された粉体状のメタンハイドレートaは、余分な水又は不凍液を取り除いた後、図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。
なお、図中、103は冷却ジャケット、106は冷媒の供給ライン、102は冷媒の出口ライン、104は水又は不凍液抜き出しライン、105は水又は不凍液の循環ライン、110は循環ポンプ、111は水又は不凍液の抜き出しライン、113は水又は不凍液の補給ラインである。
次に、第1図を用いて本発明に係るガスハイドレートの荷役方法について説明する。
第1図において、1は、粉体状のメタンハイドレートaを貯蔵する貯蔵タンク、2は、貯蔵タンク1の底部に設けた横型のスクリューコンベヤーであり、スクリューコンベヤー2は、筒状の本体3と、電動モータ5により積極駆動されるスクリュー軸4とから構成されている。本体2は、その先端下面に下向きのダクト6を有している。
ダクト6の直下には、2個のローラ8a,8bから成るペレタイザー(造粒機)7が設けられている。ローラ8aは、図において時計方向に回転し、ローラ8bは、ローラ8aと同期して反時計方向に回転するようになっている。[0006]
It is drawn to the
In the drawing, 103 is a cooling jacket, 106 is a refrigerant supply line, 102 is a refrigerant outlet line, 104 is a water or antifreeze draining line, 105 is a water or antifreeze circulation line, 110 is a circulation pump, 111 is water or An
Next, a method for loading and unloading gas hydrate according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a storage tank for storing powdered methane hydrate a, 2 is a horizontal screw conveyor provided at the bottom of the
Immediately below the duct 6, a pelletizer (granulator) 7 including two
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