RU2276128C2 - Method for manipulation by gas hydrate - Google Patents

Method for manipulation by gas hydrate Download PDF

Info

Publication number
RU2276128C2
RU2276128C2 RU2004103553/04A RU2004103553A RU2276128C2 RU 2276128 C2 RU2276128 C2 RU 2276128C2 RU 2004103553/04 A RU2004103553/04 A RU 2004103553/04A RU 2004103553 A RU2004103553 A RU 2004103553A RU 2276128 C2 RU2276128 C2 RU 2276128C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas hydrate
hydrate
gas
methane hydrate
methane
Prior art date
Application number
RU2004103553/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004103553A (en
Inventor
Тацу ТАКАОКИ (JP)
Тацуя ТАКАОКИ
Сигеру НАГАМОРИ (JP)
Сигеру НАГАМОРИ
Юити КАТО (JP)
Юити КАТО
Такаси АРАИ (JP)
Такаси АРАИ
Original Assignee
Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001207339A external-priority patent/JP2002220353A/en
Application filed by Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. filed Critical Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд.
Publication of RU2004103553A publication Critical patent/RU2004103553A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276128C2 publication Critical patent/RU2276128C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/366—Powders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/363—Pellets or granulates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for manipulation by gas hydrate. Method involves granulation of powder-like gas hydrate by its molding under pressure by using a device for granulation and the following charging the granulated gas hydrate in ship or reservoir in warehouse stores. At least two types of gas hydrate granules distinguishing by sizes are mixed and charged in ship or reservoir for storage in warehouse stores. Invention provides enhancing the filling coefficient of gas hydrate in reservoir and safety during transporting and storing also.
EFFECT: improved method for manipulation.
3 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу манипулирования гидратом газа, который состоит из газа, содержащего метан в качестве главного компонента, такого как природный газ, и воды.The present invention relates to a method for manipulating a gas hydrate, which consists of a gas containing methane as the main component, such as natural gas, and water.

Обычно природный газ транспортируется или хранится в форме сжиженного природного газа (далее СПГ) или сжатого природного газа.Typically, natural gas is transported or stored in the form of liquefied natural gas (hereinafter LNG) or compressed natural gas.

Однако является необходимым транспортировать или хранить СПГ в виде груза, температура которого поддерживается при -162°С, и требуется специальное судно (СПГ судно) или складское сооружение, снабженное дорогим резервуаром, изготовленным специально для транспортировки или хранения. В дополнение к этому, для производства СПГ необходимым является использование большого количества энергии с тем, чтобы получить решение для -162°С. В дополнение к этому, когда контроль СПГ становится недостаточным, он внезапно испаряется и является опасным. Кроме того, СПГ быстро испаряется и является непригодным для хранения в течение длительного времени, поскольку он является исключительно холодным, как описано выше.However, it is necessary to transport or store LNG in the form of cargo, the temperature of which is maintained at -162 ° C, and a special vessel (LNG vessel) or storage facility equipped with an expensive tank made specifically for transportation or storage is required. In addition to this, for the production of LNG it is necessary to use a large amount of energy in order to obtain a solution for -162 ° C. In addition to this, when the control of LNG becomes insufficient, it suddenly evaporates and is dangerous. In addition, LNG quickly evaporates and is unsuitable for storage for a long time, since it is extremely cold, as described above.

С другой стороны, газ, содержащий метан в качестве главного компонента, такой как природный газ, привлекает внимание в качестве чистого источника энергии или исходного материала для различных структур. В настоящее время осуществляются исследования для преобразования газа, содержащего метан в качестве главного компонента, такого как природный газ, в гидрат газа искусственным или промышленным способом для целей его транспортировки или хранения.On the other hand, a gas containing methane as the main component, such as natural gas, attracts attention as a clean energy source or source material for various structures. Research is currently underway to convert a gas containing methane as a major component, such as natural gas, into a gas hydrate, either artificially or industrially, for transportation or storage.

Гидрат газа представляет собой кристаллическую структуру, где молекулы газа содержатся по отдельности в каркасе, сформированном из молекул воды. Например, 1 м3 гидрата метана (где объем воды составляет 0,8 м3), при нормальном давлении, как сказано, способен удерживать 164 м3 метана.Gas hydrate is a crystalline structure where gas molecules are contained separately in a framework formed from water molecules. For example, 1 m 3 of methane hydrate (where the volume of water is 0.8 m 3 ), under normal pressure, as said, is able to hold 164 m 3 of methane.

Таким образом гидрат метана привлекает внимание в качестве новой структуры для транспортировки и хранения природного газа, вместо СПГ, поскольку он обладает указанной выше высокой емкостью хранения. Плотность газообразного метана в гидрате метана составляет примерно 1/3,5 от СПГ, однако, в случае его искусственного или промышленного производства эффективность использования энергии может быть значительно улучшена, поскольку нет необходимости в охлаждении до температуры сжижения (ниже -162°С), как в случае СПГ.Thus, methane hydrate attracts attention as a new structure for the transportation and storage of natural gas, instead of LNG, because it has the above high storage capacity. The density of methane gas in methane hydrate is about 1 / 3.5 of LNG, however, in the case of its artificial or industrial production, energy efficiency can be significantly improved, since there is no need to cool to a liquefaction temperature (below -162 ° C), as in the case of LNG.

В случае искусственного производства гидрата метана, например, вода или раствор антифриза распыляются из средств распыления, и в то же время природный газ (метан) подается из подающей трубы в емкость высокого давления, где температура поддерживается равной от 1 до 10°С, и давление поддерживается равным от 30 до 100 значений атмосферного давления. При этом вода или раствор антифриза, распыляемые из средств распыления, и природный газ (метан) соединяются с получением порошкообразного гидрата метана. Поскольку коэффициент заполнения (объем гидрата метана/объем емкости хранения) порошкообразного гидрата метана является малым, для его транспортировки и хранения становится необходимым резервуар большой емкости.In the case of the artificial production of methane hydrate, for example, water or an antifreeze solution is sprayed from the spraying means, and at the same time, natural gas (methane) is supplied from the supply pipe to a high-pressure tank, where the temperature is maintained at 1 to 10 ° C, and pressure maintained equal to from 30 to 100 atmospheric pressure values. In this case, water or a solution of antifreeze sprayed from the spraying means and natural gas (methane) are combined to obtain a powdered methane hydrate. Since the fill factor (volume of methane hydrate / volume of storage capacity) of powdered methane hydrate is small, a large capacity tank becomes necessary for its transportation and storage.

В дополнение к этому, порошкообразный гидрат метана доставляет ту проблему, что частицы связываются друг с другом под действием собственного веса или других факторов, и он становится подобным горной породе, делая сложным его извлечение (выгрузку), когда большое количество его хранится в течение длительного времени.In addition to this, powdered methane hydrate causes the problem that the particles bind to each other under the influence of their own weight or other factors, and it becomes similar to rock, making it difficult to extract (unload) when a large amount of it is stored for a long time .

В публикации WO/93.01153 раскрыт способ манипулирования гидратом газа, в котором порошкообразный гидрат газа, образованный в реакторе, прессуется с образование одинаковых агломерированных частиц, имеющих диаметр от 2 до 20 мм. Эти частицы распыляются вместе с водой из сопел и охлаждаются в охладительном устройстве, в результате чего на поверхности частиц гидрата образуется оболочка льда толщиной от 0.5 до 1.5 мм. При загрузке этих частиц в резервуар обеспечивается коэффициент заполнения равный 1. Как указано выше, для транспортировки и хранения полученного таким образом гидрата газа требуется резервуар большой емкости.WO / 93.01153 discloses a method for manipulating gas hydrate, in which the powdered gas hydrate formed in the reactor is compressed to form uniform agglomerated particles having a diameter of 2 to 20 mm. These particles are sprayed together with water from the nozzles and cooled in a cooling device, as a result of which an ice shell with a thickness of 0.5 to 1.5 mm is formed on the surface of the hydrate particles. When these particles are loaded into the tank, a fill factor of 1 is provided. As indicated above, a large-capacity tank is required for transporting and storing the gas hydrate thus obtained.

Целью настоящего изобретения является создание способа манипулирования гидратом газа, обеспечивающего повышение коэффициента заполнения гидрата газа в резервуаре, безопасность во время транспортировки и хранения и простоту манипулирования.The aim of the present invention is to provide a method of manipulating gas hydrate, which increases the coefficient of filling of gas hydrate in the tank, safety during transportation and storage, and ease of handling.

Эта цель достигается тем, что в способе манипулирования гидратом газа, включающем гранулирование порошкообразного гидрата газа путем формования под давлением с помощью устройства для гранулирования и последующую загрузку гранулированного гидрата газа на судно или в резервуар для хранения в складском сооружении, согласно изобретению, по меньшей мере, два вида гранул гидрата газа с различными размерами смешиваются и загружаются на судно или в резервуар для хранения в складском сооружении.This goal is achieved by the fact that in the method of manipulating gas hydrate, comprising granulating powdered gas hydrate by injection molding using a granulating device and then loading granulated gas hydrate onto a vessel or into a storage tank in a storage facility according to the invention, at least two types of granules of gas hydrate with different sizes are mixed and loaded onto a ship or into a storage tank in a storage facility.

Является предпочтительным первоначальное увлажнение гидрата газа путем распыления над ним раствора перед гранулированием порошкообразного гидрата газа.It is preferable to initially wet the gas hydrate by spraying a solution over it before granulating the powdered gas hydrate.

Является также предпочтительным, чтобы отношение диаметров, по меньшей мере, двух видов гранул гидрата газа составляло от 1,5 до 30.It is also preferred that the ratio of the diameters of the at least two kinds of granules of gas hydrate is from 1.5 to 30.

Фиг.1 иллюстрирует способ манипулирования гидратом газа в соответствии с настоящим изобретением;Figure 1 illustrates a method of manipulating gas hydrate in accordance with the present invention;

фиг.2 представляет увеличенный вид сверху, содержащий частичный разрез устройства для гранулирования;figure 2 is an enlarged top view containing a partial section of a device for granulation;

фиг.3 представляет поперечный разрез устройства для транспортировки;figure 3 is a cross section of a device for transportation;

фиг.4 иллюстрирует способ производства гидрата газа;4 illustrates a method for producing gas hydrate;

фиг.5 иллюстрирует смешивание двух видов гранул гидрата газа большого и малого размера;figure 5 illustrates the mixing of two types of granules of gas hydrate of large and small sizes;

фиг.6 иллюстрирует загрузку в прицеп в виде танка;6 illustrates loading into a trailer in the form of a tank;

фиг.7 представляет разрез судна для транспортировки;Fig.7 is a section of a vessel for transportation;

фиг.8 представляет разрез, изображающий другой вариант судна для транспортировки.Fig. 8 is a sectional view showing another embodiment of a ship for transportation.

Фиг.1 иллюстрирует способ манипулирования гидратом газа в соответствии с настоящим изобретением. Однако перед описанием способа должен быть кратко описан способ для искусственного производства гидрата метана.Figure 1 illustrates a method of manipulating gas hydrate in accordance with the present invention. However, before describing the method, a method for the artificial production of methane hydrate should be briefly described.

Гидрат метана может быть получен с помощью сухого и влажного способа, и в случае производства с помощью влажного способа он должен производиться, например, с помощью устройства, изображенного на фиг.4.Methane hydrate can be obtained using the dry and wet method, and in the case of production using the wet method, it must be produced, for example, using the device shown in Fig.4.

Это устройство состоит из цилиндрической емкости 101, температура в которой поддерживается равной от 1 до 10°С, и давление поддерживается равным от 30 до 100 значений атмосферного давления. Вода или раствор антифриза, распыляемый из средств 112 распыления, соединяется с природным газом (метаном), поступающим из подающей трубы 108 в реактор 101А, с получением порошкообразного гидрата метана а, который падает на поверхностный слой воды или раствора антифриза в резервуаре 101В. Порошкообразный гидрат метана а, всплывающий в поверхностном слое воды или раствора антифриза, впоследствии собирается в направлении устройства 107 откачки и извлекается из устройства 107 откачки. Порошкообразный гидрат метана а, извлекаемый из устройства 107 откачки, хранится в непоказанном резервуаре для хранения после удаления избытка воды или раствора антифриза.This device consists of a cylindrical tank 101, the temperature in which is maintained equal to from 1 to 10 ° C, and the pressure is maintained equal to from 30 to 100 atmospheric pressure values. Water or an antifreeze solution sprayed from the spraying means 112 is combined with natural gas (methane) coming from the feed pipe 108 to the reactor 101A to obtain a powdered methane hydrate a that falls on the surface layer of water or an antifreeze solution in the tank 101B. Powdered methane hydrate a, which emerges in the surface layer of water or an antifreeze solution, is subsequently collected in the direction of the pumping device 107 and removed from the pumping device 107. The powdered methane hydrate a, recovered from the pumping device 107, is stored in a storage tank not shown after removing excess water or an antifreeze solution.

На фиг.4 показаны охлаждающий кожух 103, линия 106 подачи охладителя, линия 102 выхода охладителя, линия 104 откачки воды или раствора антифриза, линия 105 циркуляции воды или раствора антифриза, циркуляционный насос 110, линия 111 откачки воды или раствора антифриза и линия 113 подачи воды или раствора антифриза.4 shows a cooling casing 103, a cooler supply line 106, a cooler exit line 102, a water or antifreeze solution pumping line 104, a water or antifreeze solution circulation line 105, a circulation pump 110, a water or antifreeze solution pumping line 111 and a supply line 113 water or antifreeze solution.

Далее способ манипулирования гидратом газа в соответствии с настоящим изобретением будет описываться с использованием фиг.1.Next, the method of manipulating gas hydrate in accordance with the present invention will be described using FIG.

На фиг.1 показаны резервуар 1 для хранения порошкообразного гидрата метана а, горизонтальный шнековый конвейер 2, установленный в нижней части резервуара 1. Шнековый конвейер 2 состоит из цилиндрического корпуса 3 и шнекового привода 4, приводимого в движение против часовой стрелки с помощью электрического мотора 5. Корпус 3 имеет проход 6, направленный вниз по направлению к нижнему срезу торца корпуса 3.1 shows a tank 1 for storing powdered methane hydrate a, a horizontal screw conveyor 2 installed in the lower part of the tank 1. The screw conveyor 2 consists of a cylindrical body 3 and a screw drive 4, driven counterclockwise by an electric motor 5 The housing 3 has a passage 6 directed downward towards the lower cut of the end face of the housing 3.

Устройство 7 для гранулирования, состоящее из двух валков 8а, 8b, устанавливается непосредственно под проходом 6. Валок 8а вращается по часовой стрелке на фигуре, в то время как валок 8b вращается против часовой стрелки синхронно с валком 8а.The granulation device 7, consisting of two rollers 8a, 8b, is mounted directly below the passage 6. The roller 8a rotates clockwise in the figure, while the roller 8b rotates counterclockwise in synchronization with the roller 8a.

Как показано на фиг.2, периферийные наружные поверхности валков 8а, 8b, соответственно, снабжены полусферическими углублениями 9, расположенными по окружности, через заданные интервалы. Форма углубления 9 не ограничивается полусферой, могут быть использованы, например, полуэллипсоид, полуцилиндр или другая желаемая форма. Кроме того, его размер также может быть произвольным. Необходимо заметить, что устройство для гранулирования не является ограниченным указанной выше системой валков. Могут быть использованы и другие системы.As shown in FIG. 2, the peripheral outer surfaces of the rolls 8a, 8b, respectively, are provided with hemispherical recesses 9 arranged circumferentially at predetermined intervals. The shape of the recess 9 is not limited to the hemisphere, for example, a semi-ellipsoid, a half cylinder or other desired shape may be used. In addition, its size can also be arbitrary. It should be noted that the granulation apparatus is not limited to the roll system indicated above. Other systems may be used.

Как показано на фиг.1, между проходом 6 и устройством 7 для гранулирования установлено сопло 10 для распыления воды. В дополнение к этому, устройство 11 для горизонтальной транспортировки устанавливается под устройством 7 для гранулирования. Устройство 11 для транспортировки состоит из ленточного конвейера 12 и корпуса 13 в форме короба. Корпус 13 имеет лоток 14 под устройством 7 для гранулирования и проход 15, направленный вниз к нижнему срезу торца корпуса 13. В дополнение к этому, корпус 13 устройства 11 для транспортировки снабжен соплом 10а для распыления воды вниз по направлению к лотку 14. Конец сопла 10а для распыления воды направлен на верхнюю лицевую сторону ленточного конвейера 12.As shown in figure 1, between the passage 6 and the device 7 for granulation installed nozzle 10 for spraying water. In addition to this, the horizontal conveying device 11 is installed under the granulating device 7. The device 11 for transportation consists of a conveyor belt 12 and the housing 13 in the form of a box. The housing 13 has a tray 14 under the granulating device 7 and a passage 15 directed downward to the lower cut of the end face of the housing 13. In addition, the housing 13 of the transportation device 11 is provided with a nozzle 10a for spraying water down towards the tray 14. The end of the nozzle 10a for spraying water is directed to the upper front side of the conveyor belt 12.

В дополнение к этому, указанный выше корпус 13 имеет охлаждающий кожух (не показан) снаружи для переохлаждения объекта, транспортируемого ленточным конвейером 12. Кроме того, ленточный конвейер 12 поддерживается с помощью 2-3 валков 16 в каждой точке для того, чтобы поддерживать угол динамического отклика (смотри фиг.3).In addition, the aforementioned housing 13 has a cooling casing (not shown) externally for supercooling the object transported by the belt conveyor 12. In addition, the belt conveyor 12 is supported by 2-3 rolls 16 at each point in order to maintain a dynamic angle response (see figure 3).

Необходимо заметить, что интервал между проходом 6 шнекового конвейера 2 и лотком 14 устройства 11 для транспортировки герметизируется с помощью непоказанной крышки или чего-либо подобного для предотвращения вытекания наружу испаряющегося газа.It should be noted that the interval between the passage 6 of the screw conveyor 2 and the tray 14 of the transport device 11 is sealed with an unshown lid or the like to prevent evaporating gas from escaping.

Затем будут описаны загрузка гидрата метана на судно для транспортировки и транспортировка.Then, the loading of methane hydrate onto the ship for transportation and transportation will be described.

Как показано на фиг.1, когда проход 15 устройства 11 для транспортировки вставляется в устройство 32 для загрузки хранилища 31 (грузового танка) большого грузового судна (балкера) 30, после этого приводится в действие электрический мотор 5 шнекового конвейера 2 и порошкообразный гидрат метана а в резервуаре 1 подается в устройство 7 для гранулирования с помощью горизонтального шнекового конвейера 2.As shown in FIG. 1, when the passage 15 of the transportation device 11 is inserted into the device 32 for loading the storage 31 (cargo tank) of a large cargo vessel (bulk carrier) 30, then the electric motor 5 of the screw conveyor 2 and the powdered methane hydrate a are driven in the tank 1 is fed into the device 7 for granulation using a horizontal screw conveyor 2.

Порошкообразный гидрат метана а, поступающий в устройство 7 для гранулирования, путем формования под давлением превращается в гранулы гидрат метана в виде шариков b с помощью двух валков 8а, 8b, имеющих полусферические углубления 9 на наружной периферической поверхности. Если порошкообразный гидрат метана а не является достаточно влажным, вода с распыляется из сопла 10 для распыления воды для смачивания порошкообразного гидрата метана а. Соответственно, консистенция порошкообразного гидрата метана становится более твердой, и он меньше ломается, даже когда он падает.Powdered methane hydrate a, which enters the granulation device 7, is converted into granules of methane hydrate in the form of balls b by pressure molding using two rolls 8a, 8b having hemispherical recesses 9 on the outer peripheral surface. If the powdered methane hydrate a is not sufficiently moist, water c is sprayed from the nozzle 10 to spray water to wet the powdered methane hydrate a. Accordingly, the consistency of the powdered methane hydrate becomes harder and breaks less, even when it falls.

Гидрат метана в форме шариков (далее называемый шариками гидрата метана) b подается из устройства 7 для гранулирования на ленточный конвейер 12 устройства 11 для транспортировки, и, например, в случае загрузки в хранилище (грузовой танк) 31 большого грузового судна (балкера) 30 вода с распыляется из сопла 10а для распыления воды установленного на корпусе 13 устройства 11 для транспортировки на шарики b гидрата метана на ленточном конвейере 12 для их переохлаждения до температуры от -5°С до -20°С.Ball-shaped methane hydrate (hereinafter referred to as methane hydrate balls) b is supplied from the granulating device 7 to the conveyor belt 12 of the transportation device 11, and, for example, if a large cargo vessel (bulk carrier) 30 is loaded into storage (cargo tank) 31 water 30 c is sprayed from a nozzle 10a for spraying water installed on the housing 13 of the device 11 for transporting methane hydrate to balls b on a conveyor belt 12 for supercooling them to a temperature of from -5 ° C to -20 ° C.

Затем наружная поверхность шарика b гидрата метана покрывается пленкой льда (капсулой), и прочность шариков гидрата метана b дополнительно увеличивается.Then, the outer surface of the ball b of methane hydrate is covered with an ice film (capsule), and the strength of the balls of methane hydrate b is further increased.

По этой причине шарики b гидрата метана практически не разламываются, даже когда они загружаются в хранилище (грузовой танк) 31 большого грузового судна (балкера) 30, и они редко слипаются под действием собственного веса, даже если их загружают в большом количестве.For this reason, the methane hydrate balls b practically do not break, even when they are loaded into the storage (cargo tank) 31 of a large cargo ship (bulk carrier) 30, and they rarely stick together under their own weight, even if they are loaded in large quantities.

Порошкообразный гидрат метана обладает самоконсервирующим воздействием, поскольку он имеет кристаллическую структуру, где молекулы газа содержатся по отдельности в каркасе, сформированном с помощью молекул воды. Имеется то преимущество, что эффект самоконсервации может быть дополнительно усилен, когда наружная поверхность шариков гидрата метана b покрывается пленкой льда (капсулой), как указано выше.Powdered methane hydrate has a self-preserving effect, since it has a crystalline structure, where the gas molecules are contained separately in a framework formed by water molecules. There is an advantage that the effect of self-preservation can be further enhanced when the outer surface of the balls of methane hydrate b is covered with an ice film (capsule), as described above.

Шарики b гидрата метана, покрытые пленкой льда, загружаются в хранилище (грузовой танк) 31 судна 30. Внутри хранилища (грузового танка) 31 поддерживается температура (например, от -5°С до -30°С) более низкая, чем температура, при которой разлагаются шарики гидрата метана b.Balls b of methane hydrate coated with an ice film are loaded into storage (cargo tank) 31 of vessel 30. Inside the storage (cargo tank) 31, the temperature is maintained (for example, from -5 ° C to -30 ° C) lower than the temperature at which decomposes balls of methane hydrate b.

Устройства, изображенные на фиг.7 или фиг.8, предпочтительно используются в качестве судна 30. Судно 30, изображенное на фиг.7, имеет погрузочный конвейер 33 и разгрузочный конвейер 35. Он также имеет отбойную пластину 38, которая функционирует также в качестве вертикального прохода для равномерной загрузки шариков b гидрата газа. Эта отбойная пластина 38, которая функционирует также в качестве вертикального прохода, может перемещаться вертикально. На этой фигуре показаны хранилище 31, проход 34, балластный танк 36, крышка 37 и изолирующий материал 39.The devices shown in FIG. 7 or FIG. 8 are preferably used as a vessel 30. The vessel 30 shown in FIG. 7 has a loading conveyor 33 and an unloading conveyor 35. It also has a baffle plate 38, which also functions as a vertical passage for uniform loading of balls of gas hydrate b. This baffle plate 38, which also functions as a vertical passage, can be moved vertically. This figure shows the storage 31, passage 34, ballast tank 36, cover 37 and insulating material 39.

Грузовое судно 30, показанное на фиг.8, снабжено устройством 50 для манипулирования, которое может перемещаться от носа к корме судна. На фиг.8 показаны хранилище 31, крышка 37 и изолирующий материал 39.The cargo ship 30 shown in FIG. 8 is provided with a manipulation device 50 that can move from the bow to the stern of the ship. On Fig shows the storage 31, the cover 37 and the insulating material 39.

Когда шарики b гидрата метана загружаются в хранилище (грузовой танк) 31 с помощью устройства 11 для транспортировки типа ленточного конвейера, способ пневматической транспортировки может быть принят в качестве устройства для транспортировки при непосредственной загрузке из устройства 7 для гранулирования в хранилище (грузовой танк) 31.When the methane hydrate balls b are loaded into the storage (cargo tank) 31 using a conveyor belt type transport device 11, the pneumatic transportation method can be adopted as a transportation device for direct loading from the granulation device 7 into the storage (cargo tank) 31.

При загрузке шариков b гидрата метана в грузовик 40 с танком они также загружаются в танк 41 грузовика 40 посредством устройства 11 для транспортировки типа ленточного конвейера, подобно судну (фиг.6). Кроме того, в случае хранения шариков b гидрата метана также и в складском сооружении он также транспортируется посредством устройства 11 для транспортировки типа ленточного конвейера, подобно грузовику с танком.When loading the methane hydrate balls b into the truck 40 with the tank, they are also loaded into the tank 41 of the truck 40 by means of a conveyor type conveyor 11, similar to a ship (Fig. 6). In addition, in the case of storing the methane hydrate balls b, also in a storage facility, it is also transported by means of a conveyor belt type transport device 11, like a tank truck.

Размер шарика b гидрата метана составляет от нескольких сантиметров до десятков сантиметров, а иногда он может составлять несколько метров. Чем больше размер, тем меньше отношение площади поверхности к объему и меньше генерируется мостиков, тем выше становится коэффициент заполнения. Коэффициент заполнения шариков b гидрата метана, гранулированных, как указано выше, составляет примерно 60%. Поскольку коэффициент заполнения порошкообразного гидрата газа равен 40%, можно понять, что путем гранулирования гидрата газа коэффициент заполнения значительно улучшается.The ball size b of methane hydrate is from a few centimeters to tens of centimeters, and sometimes it can be several meters. The larger the size, the smaller the ratio of surface area to volume and the less bridges generated, the higher the fill factor. The fill factor of the balls b of methane hydrate, granular, as described above, is approximately 60%. Since the fill factor of the powdered gas hydrate is 40%, it can be understood that by granulating the gas hydrate, the fill factor is significantly improved.

Фиг.5 демонстрирует способ для дальнейшего увеличения коэффициента заполнения шариков гидрата метана, который представляет собой способ для объединения устройства 7' для гранулирования для производства шариков b' гидрата метана с большим диаметром зерен и устройства 7" для гранулирования для производства шариков b" гидрата метана меньшего диаметра зерен. Этот способ имеет тенденцию к заполнению пространства (1 - коэффициент заполнения), образующегося между большими шариками b' гидрата метана, с помощью малых шариков b" гидрата метана. Использование этого способа дополнительно повышает коэффициент заполнения гидрата газа примерно до 80%.FIG. 5 shows a method for further increasing the fill factor of methane hydrate beads, which is a method for combining a pelletizing apparatus 7 ′ for producing larger bore grains of methane hydrate and a 7 ”granulating apparatus for producing smaller methane hydrate beads b” grain diameter. This method tends to fill the space (1 - fill factor) formed between the large balls of methane hydrate b 'using small balls of methane hydrate b ". Using this method further increases the fill factor of gas hydrate to about 80%.

Является важным соответствующий выбор отношения диаметра больших шариков b' гидрата метана и диаметра малых шариков b" гидрата метана (отношение диаметров = диаметр больших шариков гидрата метана/диаметр малых шариков гидрата метана). В соответствии с экспериментом, это отношение диаметров предпочтительно находится в пределах 1,5 и 30, а более предпочтительно в пределах между 5 и 20.An appropriate choice is the ratio of the diameter of the large balls b 'of methane hydrate and the diameter of the small balls b' of methane hydrate (diameter ratio = diameter of large balls of methane hydrate / diameter of small balls of methane hydrate). According to the experiment, this ratio of diameters is preferably within 1 5 and 30, and more preferably between 5 and 20.

В случае отношения диаметров меньшего, чем 1,5 коэффициент заполнения не увеличивается, поскольку малые шарики b" гидрата метана не входят в пространство, создаваемое большими шариками b' гидрата метана.In the case of a diameter ratio of less than 1.5, the fill factor does not increase, since the small balls b "of methane hydrate do not enter the space created by the large balls b" of methane hydrate.

С другой стороны, если отношение диаметров превосходит 30, количество малых шариков b" гидрата метана увеличивается, и они легко образуют мостики; по этой причине коэффициент заполнения не увеличивается. Необходимо заметить, что диаметр шарика b гидрата метана иного, чем сферы, такого как эллипсоид, соответствует диаметру сферы с соответствующими контактами.On the other hand, if the diameter ratio exceeds 30, the number of small balls of methane hydrate b "increases and they easily form bridges; for this reason, the fill factor does not increase. It should be noted that the diameter of the ball b of methane hydrate is different from a sphere such as an ellipsoid corresponds to the diameter of the sphere with the corresponding contacts.

Использование этого способа уменьшает размер хранилища (грузового танка) или танка грузовика на 1/2 или менее, по сравнению со случаем загрузки порошкообразного гидрата метана а. Количество видов шариков гидрата метана предпочтительно равно 2 или более, и, если приготавливают, например, три размера шариков гидрата метана в (большие, средние, малые), становится возможным дальнейшее увеличение коэффициента заполнения.Using this method reduces the size of the storage (cargo tank) or truck tank by 1/2 or less, compared with the case of loading powdered methane hydrate a. The number of species of balls of methane hydrate is preferably equal to 2 or more, and if, for example, three sizes of balls of methane hydrate are prepared in (large, medium, small), a further increase in fill factor becomes possible.

Как указано выше, если используется настоящее изобретение, поддерживается состояние с температурой более низкой, чем температура разложения шариков гидрата метана, шарики гидрата метана поддерживают агломерированное состояние друг друга, поскольку поверхность контакта между соседними шариками гидрата метана является малой.As indicated above, if the present invention is used, a state is maintained at a temperature lower than the decomposition temperature of the balls of methane hydrate, the balls of methane hydrate maintain an agglomerated state of each other since the contact surface between adjacent balls of methane hydrate is small.

Как следствие, соединенные вместе шарики гидрата метана, которые должны транспортироваться, легко могут быть разломаны и выгружены с помощью перчаток или чего-либо подобного.As a result, the methane hydrate balls to be transported together can easily be broken and unloaded with gloves or the like.

Хотя выше описан случай загрузки шариков гидрата метана в хранилище или в танк грузовика, настоящее изобретение может также применяться к случаю хранения шариков гидрата метана в танке или в складском сооружении.Although the case of loading methane hydrate balls into a storage or tank of a truck is described above, the present invention can also be applied to the case of storing methane hydrate balls in a tank or storage facility.

В дополнение к этому, настоящее изобретение может применяться для гранулирования, манипулирования и хранения и для транспортировки гидрата газа иного, чем метан, такого как пропан, двуокись углерода.In addition, the present invention can be used for granulation, handling and storage, and for transporting a gas hydrate other than methane, such as propane, carbon dioxide.

Как указано выше, настоящее изобретение может превратить гидрат газа в отвержденный, с гомогенной формой и качеством, путем промышленного гранулирования порошкообразного гидрата газа. Как следствие, текучесть гидрата газа значительно возрастает, облегчая манипулирование и транспортировку.As indicated above, the present invention can convert a gas hydrate into a cured, with a homogeneous shape and quality, by industrial granulation of a powdered gas hydrate. As a result, the flowability of gas hydrate increases significantly, facilitating handling and transportation.

Кроме этого, в соответствии с настоящим изобретением, путем промышленного гранулирования порошкообразного гидрата газа коэффициент заполнения значительно возрастает, по сравнению с порошкообразным гидратом газа, и может быть обеспечена экономическая эффективность при его транспортировке и хранении.In addition, in accordance with the present invention, by industrial granulation of the powdered gas hydrate, the fill factor is significantly increased compared to the powdered gas hydrate, and economic efficiency during its transportation and storage can be ensured.

Кроме того, гидрат газа не испаряется внезапно, даже если контроль температуры становится недостаточным, поскольку он имеет кристаллическую структуру, где молекулы газа удерживаются по отдельности в каркасе, сформированном с помощью молекул воды, делая безопасность более высокой, чем для СПГ. В дополнение к этому, поскольку он испаряется медленно, он является более пригодным для долговременного хранения, чем СПГ.In addition, the gas hydrate does not evaporate suddenly, even if the temperature control becomes insufficient, since it has a crystalline structure, where the gas molecules are held separately in a framework formed by water molecules, making safety higher than for LNG. In addition to this, since it evaporates slowly, it is more suitable for long-term storage than LNG.

В дополнение к этому, шарообразные гидраты газов поддерживаются в агломерированном состоянии, поскольку для шарика гидрата газа площадь поверхности контакта является малой. Как следствие, агломераты шариков гидрата метана, агломерировавших во время транспортировки или хранения, легко могут быть разрушены и легко выгружены, например, с помощью перчаток или чего-либо подобного.In addition, spherical gas hydrates are maintained in an agglomerated state since the contact surface area is small for a gas hydrate ball. As a result, agglomerates of methane hydrate balls agglomerated during transportation or storage can easily be broken and easily unloaded, for example, with gloves or the like.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, поскольку поверхность шарика гидрата метана покрывается пленкой льда (капсулой), создаваемой путем распыления воды над шариками гидрата газа и переохлаждения, прочность шарика гидрата метана дополнительно повышается и, таким образом, его трудно разрушить. Как следствие, они могут транспортироваться или храниться в больших количествах.In addition, in accordance with the present invention, since the surface of the methane hydrate ball is coated with an ice film (capsule) created by spraying water over the gas hydrate balls and supercooling, the strength of the methane hydrate ball is further increased and thus difficult to break. As a result, they can be transported or stored in large quantities.

Наконец, в соответствии с настоящим изобретением, когда смешиваются и загружаются два или более видов шарообразного гидрата газа с различными размерами, коэффициент заполнения может быть дополнительно увеличен, по сравнению со случаем, когда загружается только один вид шариков гидрата газа одного и того же диаметра.Finally, in accordance with the present invention, when two or more types of spherical gas hydrate with different sizes are mixed and loaded, the fill factor can be further increased, compared with the case when only one type of gas hydrate balls of the same diameter is loaded.

Настоящее изобретение, обладающее указанными выше превосходными эффектами, может быть исключительно эффективно использовано для гранулирования, манипулирования и транспортировки гидрата газа.The present invention, having the above excellent effects, can be extremely effectively used for granulating, manipulating and transporting gas hydrate.

Claims (3)

1. Способ манипулирования гидратом газа, включающий гранулирование порошкообразного гидрата газа путем формования под давлением с помощью устройства для гранулирования и последующую загрузку гранулированного гидрата газа на судно или в резервуар для хранения в складском сооружении, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два вида гранул гидрата газа, отличающихся по размерам, смешивают и загружают на судно или в резервуар для хранения в складском сооружении.1. A method of manipulating gas hydrate, comprising granulating powdered gas hydrate by injection molding using a granulation device and then loading granulated gas hydrate onto a vessel or storage tank in a storage facility, characterized in that at least two types of granules gas hydrates of different sizes are mixed and loaded onto a ship or into a storage tank in a storage facility. 2. Способ манипулирования гидратом газа по п.1, отличающийся тем, что порошкообразный гидрат газа увлажняют путем распыления над ним жидкости перед гранулированием порошкообразного гидрата газа.2. The method of manipulating gas hydrate according to claim 1, characterized in that the powdered gas hydrate is moistened by spraying liquid over it before granulating the powdered gas hydrate. 3. Способ манипулирования гидратом газа по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметров, по меньшей мере, двух видов гранул гидрата газа, отличающихся по размерам, составляет от 1,5 до 30.3. The method of manipulating gas hydrate according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameters of at least two types of granules of gas hydrate, differing in size, is from 1.5 to 30.
RU2004103553/04A 2001-07-09 2002-05-29 Method for manipulation by gas hydrate RU2276128C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001207339A JP2002220353A (en) 2000-11-21 2001-07-09 Method for pelletizing, loading and transporting gas hydrate
JP2001-207339 2001-07-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004103553A RU2004103553A (en) 2005-06-10
RU2276128C2 true RU2276128C2 (en) 2006-05-10

Family

ID=19043339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103553/04A RU2276128C2 (en) 2001-07-09 2002-05-29 Method for manipulation by gas hydrate

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4167977B2 (en)
AU (1) AU2002306357B9 (en)
RU (1) RU2276128C2 (en)
WO (1) WO2003006589A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009044468A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Process and apparatus for producing gas hydrate pellet
RU2447134C2 (en) * 2007-03-30 2012-04-10 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Hydrated gas article extruder
RU2554375C1 (en) * 2014-07-01 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method to extract gas hydrates from bottom deposits and device to this end
RU2554374C1 (en) * 2014-05-19 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method for recovery and transportation of gas hydrates from bottom sediments and submarine vessel for recovery and transportation of gas hydrates

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838019B2 (en) * 2006-03-10 2011-12-14 三井造船株式会社 Gas hydrate pellet manufacturing equipment
JP2007254503A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for producing gas hydrate pellet
JP2007254531A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for manufacturing gas hydrate pellet
JP2007262143A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Gas hydrate pellet production apparatus
JP4817921B2 (en) * 2006-03-27 2011-11-16 三井造船株式会社 Apparatus for separating thin plate portion of gas hydrate molded body
JP4838027B2 (en) * 2006-03-28 2011-12-14 三井造船株式会社 Method for producing gas hydrate pellets
JP2007262297A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for producing gas hydrate pellet
JP4845010B2 (en) * 2006-03-30 2011-12-28 三井造船株式会社 Gas hydrate pellet manufacturing equipment
JP2007269908A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Gas hydrate pellet production apparatus
JP4897333B2 (en) * 2006-03-31 2012-03-14 三井造船株式会社 Method and apparatus for producing gas hydrate pellets
JP4939094B2 (en) * 2006-03-31 2012-05-23 三井造船株式会社 Gas hydrate pellet manufacturing equipment
JP4820678B2 (en) * 2006-04-03 2011-11-24 三井造船株式会社 Roller molding equipment for gas hydrate powder
US20100205859A1 (en) * 2007-10-10 2010-08-19 Toru Iwasaki Apparatus for producing gas hydrate pellet and process for producing gas hydrate pellet with the same
WO2009047847A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Apparatus for producing gas hydrate pellets
DE102011108065A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Rwe Ag Energetic use of fuel gases, preferably combustible gases, comprises producing gas hydrate using combustible gas, storing it, regasifying gas hydrate, and energetically converting combustible gas for electricity and/or heat generation

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO172080C (en) * 1990-01-29 1993-06-02 Gudmundsson Jon Steinar PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF GAS HYDRATES AND APPLIANCES FOR PERFORMING THE SAME
JP4216396B2 (en) * 1999-03-16 2009-01-28 三井造船株式会社 Gas hydrate continuous production equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447134C2 (en) * 2007-03-30 2012-04-10 Мицуи Инджиниринг энд Шипбилдинг Ко., Лтд. Hydrated gas article extruder
WO2009044468A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Process and apparatus for producing gas hydrate pellet
RU2554374C1 (en) * 2014-05-19 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method for recovery and transportation of gas hydrates from bottom sediments and submarine vessel for recovery and transportation of gas hydrates
RU2554375C1 (en) * 2014-07-01 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method to extract gas hydrates from bottom deposits and device to this end

Also Published As

Publication number Publication date
JP4167977B2 (en) 2008-10-22
WO2003006589A1 (en) 2003-01-23
AU2002306357B2 (en) 2006-03-09
RU2004103553A (en) 2005-06-10
AU2002306357B9 (en) 2006-04-27
JPWO2003006589A1 (en) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2276128C2 (en) Method for manipulation by gas hydrate
JP2002220353A (en) Method for pelletizing, loading and transporting gas hydrate
EP0594616B1 (en) Method for production of gas hydrates for transportation and storage
EP2781468B1 (en) Container for storing, transporting, and disassociating hydrate pellets and method for storing, transporting, and disassociating hydrate pellets by using same
EP1800052B1 (en) Storage of natural gas in liquid solvents
EP0909265A1 (en) Process for making gas hydrates
US8466331B2 (en) Apparatus and method for gasifying gas hydrate pellet
KR100913747B1 (en) Gas hydrate carrier
JP3810310B2 (en) Gas hydrate handling method and apparatus
JP2009242749A (en) Method and apparatus for producing gas hydrate
JPH06511500A (en) Method for producing gas hydrates for transportation and storage
JP2003285793A (en) Gas hydrate pellet storing equipment on sea
JP2006002000A (en) Methane hydrate generation device and methane gas supply system
JP2005255075A (en) Transport ship and method for transporting natural gas hydrate
JP4054592B2 (en) Gas hydrate pellet carrier
JP2003287199A (en) Method for transporting gas hydrate, method for storing the same, and method for manufacturing the same
GB2146943A (en) Producing composite pellets
JP3539686B2 (en) Hydrate ship and its cargo handling equipment
US20140017141A1 (en) Successive gas hydrate manufacturing device
JP2005163931A (en) Natural gas hydrate pellet transporting method
JP4213655B2 (en) Gas hydrate pellet transportation method and ship
JP2003170891A (en) Cargo handling device for hydrate transporting ship
JP4638715B2 (en) Hydrate decomposition method and hydrate generation method
KR20230084008A (en) Gas treatment system and ship having the same
JP2001288125A (en) Apparatus for dehydrating gas hydrate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140530