WO2011058980A1 - 混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法 - Google Patents

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WO2011058980A1
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pipe
pellet
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高橋　正浩
神田　伸靖
健一 佐野
岩崎　徹
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三井造船株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • 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
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    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/108—Production of gas hydrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/007—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrocarbon gases, such as methane or natural gas, propane, butane or mixtures thereof [LPG]

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a mixed gas hydrate manufacturing plant that generates a mixed gas hydrate by reacting a mixed gas with water.
  • gas phase is a natural gas composition in a physical dehydration means or a transportation location
  • gas hydrate is newly produced by heavy components (ethane, propane, butane, etc.) contained therein. May happen. In such a case, operation troubles such as poor transportation may occur.
  • Patent Document 2 is known as an invention similar to this.
  • the present invention requires a large amount of incidental equipment for adjusting the dilution of the mixed gas supplied to the production tank with the main component of the mixed gas, that is, the auxiliary equipment including the control system. Moreover, it is difficult to adjust to an equilibrium composition under the production conditions, and there is a problem that a gas hydrate may be produced in the downstream equipment.
  • the present invention has been made in order to solve such problems.
  • the object of the present invention is to simplify the equipment without using a source gas dilution equipment, and to provide a gas phase in the downstream process. Is to provide a method of operating a mixed gas hydrate production plant that can stabilize the operation of the gas hydrate production facility by making the composition in the same equilibrium state as the gas phase of the production process.
  • the present invention circulates the gas phase of the mixed gas hydrate generation step with the gas phase of the downstream step located downstream of the mixed gas hydrate generation step, thereby generating the gas phase of each step.
  • the composition is in the same equilibrium state as the gas phase of the process.
  • the present invention is characterized in that the downstream process is a dehydration process.
  • the present invention is characterized in that the downstream process includes a dehydration process, a molding process, and a cooling process.
  • the present invention circulates the gas phase of the mixed gas hydrate generation step with the gas phase of the downstream step located downstream of the mixed gas hydrate generation step, thereby generating the gas phase of each step. Since the composition is in the same equilibrium state as the gas phase of the process, new generation of mixed gas hydrate is suppressed in the physical dehydration equipment and transport equipment provided downstream from the generation process, resulting from the generation of mixed gas hydrate It is possible to eliminate the possibility of driving troubles such as obstructions and equipment malfunctions. Moreover, the facility for diluting the source gas is not required as in the conventional invention, and the facility can be simplified.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a basic process of an operation method of a mixed gas hydrate production plant according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a process for putting the operating method of the mixed gas hydrate production plant according to the present invention into practical use.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a mixed gas hydrate production plant according to the present invention.
  • a basic mixed gas hydrate production plant A includes a gas hydrate production tank 1 and a dehydration tower 2.
  • the gas phase part 1a of the gas hydrate production tank 1 communicates with the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 via the first pipe 25a, and the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 includes the second pipe 30a and the blower 51. It communicates with the gas phase portion 1 a of the gas hydrate production tank 1 through the circulation pipe 52.
  • the solid-liquid part 1b of the gas hydrate production tank 1 communicates with the solid-liquid part 2b of the dehydration tower 2 via the fifth pipe 25b, and the solid-liquid part 2b of the dehydration tower 2 is the sixth It communicates with the equipment of the next process through the pipe 30b.
  • the gas hydrate production tank 1 includes a raw material gas supply pipe 7 and a raw material water supply pipe 8 and a stirrer (not shown) for stirring the solid-liquid phase.
  • the mixed gas for example, natural gas g
  • the mixed gas supplied from the raw material gas supply pipe 7 into the gas hydrate production tank 1 reacts with the water w supplied from the raw material water supply pipe 8 to become natural gas hydrate.
  • the natural gas hydrate in the gas hydrate production tank 1 is supplied to the dehydration tower 2 together with the water w and dehydrated.
  • the dehydrated natural gas hydrate n is led to the next process equipment through the sixth pipe 30b.
  • the gas hydrate production tank 1 is driven by driving the blower 51.
  • the unreacted gas in the gas phase portion 1a of the gas phase portion 1a of the gas hydrate production tank 1 a, the first pipe 25a, the gas phase section 2a of the dehydration tower 2, the fourth pipe 30a, the blower 51 and the circulation pipe 52, and then the gas phase section 1a of the gas hydrate production tank 1 Is forced to circulate.
  • the gas phase of the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 since the gas phase of the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 has the same equilibrium composition as the gas phase (unreacted gas) of the gas phase part 1a of the gas hydrate production tank 1, it is downstream of the dehydration tower 2 and the like. Generation of new gas hydrates in the facility is suppressed, and operational troubles such as blockages and equipment failures are suppressed.
  • a circulation pipe 52 is connected to the source gas supply pipe 7, and the source gas supply pipe 7 The same effect can be obtained by mixing the unreacted gas circulated by the circulation pipe 52 with the natural gas g supplied by the above.
  • the mixed gas hydrate production plant A ′ includes a gas hydrate production tank 1, a dehydration tower 2, a pellet forming device 3, and a pellet cooling tank 4.
  • the gas phase part 1a of the gas hydrate production tank 1 communicates with the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 via the first pipe 25a.
  • the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 is connected to the pellet forming apparatus 3 via the second pipe 30a.
  • the gas phase part 3a of the pellet forming apparatus 3 communicates with the gas phase part 4a of the pellet cooling tank 4 via the third pipe 34a, and the gas phase part 4a of the pellet cooling tank 4 communicates with the gas phase part 3a of the pellet cooling tank 4
  • the gas hydrate production tank 1 communicates with the gas phase part 1a through the fourth pipe 43a, the blower 51 and the circulation pipe 52.
  • the solid-liquid part 1b of the gas hydrate production tank 1 communicates with the solid-liquid part 2b of the dehydration tower 2 via the fifth pipe 25b, and the solid-liquid part 2b of the dehydration tower 2 is the sixth
  • the solid liquid part 3b of the pellet forming apparatus 3 communicates with the solid liquid part 4b of the pellet cooling tank 4 via the seventh pipe 34b, and communicates with the solid liquid part 3b of the pellet forming apparatus 3 via the pipe 30b.
  • the solid-liquid part 4b of the cooling tank 4 communicates with the next process equipment via the eighth pipe 43b.
  • the gas hydrate production tank 1 includes a raw material gas supply pipe 7 and a raw material water supply pipe 8 and a stirrer (not shown) for stirring the solid-liquid phase.
  • the mixed gas for example, natural gas g
  • the mixed gas supplied from the raw material gas supply pipe 7 into the gas hydrate production tank 1 reacts with the water w supplied from the raw material water supply pipe 8 to become natural gas hydrate.
  • the natural gas hydrate in the gas hydrate production tank 1 is supplied to the dehydration tower 2 together with the water w and dehydrated.
  • the dehydrated natural gas hydrate is supplied to the pellet forming apparatus 3 through the sixth pipe 30b and formed into pellets having a predetermined shape and size.
  • the pellets are supplied to the pellet cooling tank 4 through the seventh pipe 34b and cooled to a predetermined temperature.
  • the cooled pellet p is led to the next process equipment through the eighth pipe 43b.
  • the gas hydrate production tank 1 is driven by driving the blower 51.
  • the unreacted gas in the gas phase portion 1a of the gas phase portion 1a of the gas hydrate production tank 1 a, first pipe 25a, gas phase part 2a of dehydration tower 2, second pipe 30a, gas phase part 3a of pellet forming apparatus 3, third pipe 34a, gas phase part 4a of pellet cooling tank 4, and fourth pipe 43a Then, the gas is forcedly circulated through the blower 51 and the circulation pipe 52 to the gas phase portion 1 a of the gas hydrate production tank 1.
  • the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 and the gas phase part 3 of the pellet forming apparatus 3 a since the gas phase of the gas phase part 4a of the pellet cooling tank 4 has the same composition as the gas phase (unreacted gas) of the gas phase part 1a of the gas hydrate production tank 1, the dehydration tower 2, Generation of new gas hydrate in the downstream equipment such as the pellet forming apparatus 3 and the pellet cooling tank 4 is suppressed, and operational troubles such as blockage and equipment malfunction are suppressed.
  • a circulation pipe 52 is connected to the source gas supply pipe 7, and the source gas supply pipe 7 The same effect can be obtained by premixing the unreacted gas circulated by the circulation pipe 52 with the natural gas g supplied by the above.
  • the mixed gas hydrate production plant A ′′ of the present invention includes a gas hydrate production tank 1, a dehydration tower 2, a pellet forming device 3, a pellet cooling tank 4, a pellet storage tank 5, The depressurizing device 6 is used.
  • the gas hydrate production tank 1 includes a stirrer 12 and a gas ejection nozzle 13 below the stirrer 12.
  • This gas hydrate production tank 1 Is provided with a raw material gas supply pipe 7 and a raw water supply pipe 8 at its top 11a.
  • the raw material gas supply pipe 7 includes a flow rate adjusting valve 9, and the raw material water supply pipe 8 includes a valve 10.
  • the gas hydrate production tank 1 has a top 11a and a gas ejection nozzle 13
  • the unreacted gas g ′ in the gas phase section 1a is supplied to the gas ejection nozzle 13 by the first blower 15 and is cooled to a predetermined temperature by the first cooler 16. I have to.
  • the gas phase portion 1a of the gas hydrate production tank 1 communicates with the gas phase portion 2a of the dehydration tower 2 via the first pipe 25a.
  • the bottom 11b of the gas hydrate production tank 1 is connected to the slurry pump 2 4 is connected to the bottom 21a of the dehydration tower 2 through a fifth pipe (slurry supply pipe) 25b provided with a slurry circulation path 2 branched from the slurry supply pipe 25b. 6 is connected to the side surface of the gas hydrate production tank 1.
  • the slurry circulation path 26 includes a second slurry pump 27 and a second cooler 28, and cools the slurry s passing through the slurry circulation path 26.
  • the dehydration tower 2 includes a cylindrical vertical tower body 21, a hollow drainage section 22 provided concentrically outside the tower body 21, and a screen 23 provided in a tower section facing the drainage section 22.
  • the drainage part 22 communicates with the slurry circulation path 26 via the drainage pipe 29.
  • the dehydration tower 2 supplies the gas hydrate n dehydrated by the sixth pipe (screw feeder) 30b to the pellet forming apparatus 3. Further, the gas phase portion 2a of the dehydration tower 2 and the gas phase portion 2a of the drainage portion 22 are communicated with the gas phase portion 3a of the pellet forming apparatus 3 through the second pipe 30a.
  • the pellet forming apparatus 3 is a high-pressure pelletizer in which a pair of briquetting rolls 32 and 32 are provided in a pressure-resistant container 31, and powdery gas hydrate is formed into pellets of a predetermined shape (for example, a lens type, an almond type, (Pillow type, etc.) p. Further, the gas phase portion 3a of the pellet forming apparatus 3 communicates with the gas phase portion 4a of the pellet cooling tank 4 through the third pipe 34a. Moreover, the lower end part of the pellet shaping
  • the pellet cooling tank 4 is composed of a hopper-like hollow container 41 and a cooling jacket 42 provided on the outside thereof, and the pellet p in the hollow container 41 is cooled by the cooling jacket 42. Moreover, the pellet cooling tank 4 is connected to the top part 11a of the gas hydrate production tank 1 through a circulation pipe 52 provided with a fourth pipe 43a and a second blower 51.
  • the depressurization device 6 provided in the middle part of the eighth pipe (duct) 43b that communicates the lower end part of the pellet cooling tank 4 and the upper end part of the pellet storage tank 5 is provided with an upper valve 62 at the upper part of the cylindrical container 61.
  • a lower valve 63 is provided below the cylindrical container 61.
  • the second slurry pump 27 and the second cooler 28 provided in the slurry circulation path 26 are driven to convert the water w in the gas hydrate production tank 1 to a predetermined temperature (for example, it is cooled to 3 ° C.
  • the first blower 15 and the first blower 15 provided in the gas circulation path 14 while supplying a mixed gas, for example, natural gas g, of a predetermined pressure (for example, 5 MPa) from the source gas supply pipe 7 to the gas hydrate generation tank 1 and the first blower 15 are provided.
  • the cooler 16 is driven to remove the unreacted gas g ′ in the gas phase portion 1a of the gas hydrate production tank 1 from the gas ejection nozzle 1 3 is supplied.
  • the natural gas g supplied to the gas ejection nozzle 13 becomes countless fine bubbles and is ejected into the water w, and further stirred by the agitator 12, It hydrates with water w to form natural gas hydrate.
  • the composition of natural gas is 86.88% methane, 5.20% ethane, 1.86% propane, 0.42% i-butane, 0.47% n-butane, 0.15% i-pentane, n- Although pentane 0.08%, carbon dioxide 1%, etc., since the heavy portion such as ethane and propane easily reacts with water, the gas phase in the gas phase portion 1a of the gas hydrate production tank 1 becomes methane-rich.
  • the natural gas hydrate constitutes a slurry s together with water w, and is supplied to the bottom 21 a of the dehydration tower 2 by the slurry pump 24.
  • the gas hydrate n dehydrated by the dehydration tower 2 is connected to a sixth pipe ( It is supplied to the pellet forming apparatus 3 through the screw feeder 30b and processed into pellets p having a predetermined shape and size.
  • the pellet p formed by the pellet forming apparatus 3 is supplied to the pellet cooling tank 4 through the seventh pipe (pellet discharge duct) 34b, It is cooled to a predetermined temperature (for example, ⁇ 20 ° C.).
  • the pellet p cooled by the pellet cooling tank 4 is depressurized to a predetermined pressure (for example, slightly higher than atmospheric pressure) by the depressurizing device 6 and stored in the pellet storage tank 5.
  • the unreacted gas g ′ in the gas phase part 1a of the gas hydrate production tank 1 is removed from the first pipe 25a, the gas phase part 2a of the dehydration tower 2, and the second pipe. 30a, the gas phase part 3a of the pellet forming apparatus 3, the third The gas 34 is forcibly returned to the gas phase part 1 a of the gas hydrate production tank 1 through the pipe 34 a, the gas phase part 4 a of the pellet cooling tank 4, the fourth pipe 43 a and the circulation pipe 52.
  • the gas phase part 2a of the dehydration tower 2 and the gas phase part 3 of the pellet forming apparatus 3 a since the gas phase of the gas phase portion 4a of the pellet cooling tank 4 has the same equilibrium composition as the gas phase (unreacted gas g ′) of the gas phase portion 1a of the gas hydrate generator 1, 2, the generation of new gas hydrate in the downstream equipment such as the pellet forming apparatus 3, the pellet cooling tank 4, or the first to fourth pipes 25a, 30a, 34a, 43a, etc. is suppressed, Operational problems are suppressed.
  • a circulation pipe 52 is connected to the source gas supply pipe 7, and the source gas supply pipe 7 The same effect can be obtained by premixing the unreacted gas g ′ returned by the circulation pipe 52 with the natural gas g supplied by the above.

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Abstract

　下流工程の気相を生成工程の気相と同じ平衡状態の組成にすることにより、ガスハイドレート製造設備の運転を安定化させる。ドレート生成工程の気相を、前記混合ガスハイドレート生成工程の下流に位置している下流工程の気相との間で循環させることにより、各工程の気相を生成工程の気相と同じ平衡状態の組成にする。

Description

混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法
　本発明は、混合ガスを水と反応させて混合ガスハイドレートを生成す
る混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法に関する。
　従来、天然ガスと水を氷点よりも高温で、かつ、大気圧よりも高圧下
で反応させ、水を凍らせることなく天然ガスハイドレートを生成し、生
成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水し、更に、この物理脱水
の過程、若しくは、脱水後において天然ガスハイドレートに含まれる残
存水分を天然ガスと反応させて天然ガスハイドレートを生成することに
よって天然ガスハイドレートの含水率を低下させ、これを氷点よりも低
温になるまで冷却したのち減圧することが知られている（例えば、特許
文献１参照。）。
　しかし、この生成システムでは、物理脱水手段や輸送箇所等において
、その気相が天然ガス組成である場合、そこに含まれる重質成分（エタ
ン、プロパン、ブタンなど）により、新たにガスハイドレート生成が起
こることもある。そうした場合、輸送不良等の運転トラブルを生ずる虞
れがある。
　このような運転トラブルの発生を抑制するには、生成工程よりも下流
の設備の気相とハイドレートと水を平衡状態、すなわち、気相を生成槽
のガス組成にしておくことが必要であり、これに類似する発明としては
、例えば、特許文献２が知られている。
　しかし、この発明は、生成槽に供給する混合ガスを混合ガスの主成分
で稀釈調整するための付帯設備、すなわち、制御系を含めた付帯設備が
大掛かりになる。また、生成条件下で平衡組成に調整することが困難で
あり、下流設備でガスハイドレートが生成する虞れが依然として残るな
どの課題がある。
日本特開２００３－１０５３６２号公報 日本特開２００８－２４８１９０号公報
　本発明は、このような課題を解消するためになされたものであり、そ
の目的とするところは、原料ガスの稀釈設備を用いることなく設備のシ
ンプル化を図ること、また、下流工程の気相を生成工程の気相と同じ平
衡状態の組成にすることにより、ガスハイドレート製造設備の運転を安
定化させることができる混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法
を提供することにある。
　本発明は、混合ガスハイドレート生成工程の気相を、前記混合ガスハ
イドレート生成工程の下流に位置している下流工程の気相との間で循環
させることにより、各工程の気相を生成工程の気相と同じ平衡状態の組
成にすることを特徴とするものである。
　本発明は、下流工程が脱水工程で構成されていることを特徴とするも
のである。
　本発明は、下流工程が脱水工程と、成形工程及び冷却工程で構成され
ていることを特徴とするものである。
　本発明は、混合ガスハイドレート生成工程の気相を、前記混合ガスハ
イドレート生成工程の下流に位置している下流工程の気相との間で循環
させることにより、各工程の気相を生成工程の気相と同じ平衡状態の組
成にするので、生成工程より下流に設けられている物理脱水設備や輸送
設備において混合ガスハイドレートの新たな生成が抑制され、混合ガス
ハイドレートの生成に起因する閉塞や機器の不具合など、運転トラブル
が発生する虞れを未然に解消することができる。また、従来の発明のよ
うに、原料ガスを稀釈する設備が不要になり、設備のシンプル化を図る
ことができる。
図１は本発明に係る混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法の基本プロセスを示すブロック図である。 図２は本発明に係る混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法の実用化に向けたプロセスを示すブロック図である。 図３は本発明に係る混合ガスハイドレート製造プラントの概略構成図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
（１）実施形態１
　図１に示すように、本発明に係る基本的な混合ガスハイドレート生成
プラントＡは、ガスハイドレート生成槽１と脱水塔２より構成されてい
る。ガスハイドレート生成槽１の気相部１ａは、第１配管２５ａを介し
て脱水塔２の気相部２ａと連通し、脱水塔２の気相部２ａは、第２配管
３０ａとブロア５１と循環パイプ５２とを介してガスハイドレート生成
槽１の気相部１ａと連通している。
　他方、ガスハイドレート生成槽１の固液部１ｂは、第５配管２５ｂを
介して脱水塔２の固液部２ｂと連通し、脱水塔２の固液部２ｂは、第６
配管３０ｂを介して次工程の設備と連通している。また、ガスハイドレ
ート生成槽１は、原料ガス供給管７及び原料水供給管８を具備すると共
に、固液相を攪拌する攪拌機（図示せず）を備えている。
　次に、上記混合ガスハイドレート生成プラントの運転方法を説明する
。
　原料ガス供給管７からガスハイドレート生成槽１内に供給された混合
ガス、例えば、天然ガスｇは、原料水供給管８から供給された水ｗと反
応して天然ガスハイドレートになる。ガスハイドレート生成槽１内の天
然ガスハイドレートは、水ｗと一緒に脱水塔２に供給されて脱水される
。脱水された天然ガスハイドレートｎは、第６配管３０ｂを経て次工程
の設備に導出される。
　他方、ブロア５１を駆動することによってガスハイドレート生成槽１
の気相部１ａ内の未反応ガスは、ガスハイドレート生成槽１の気相部１
ａ、第１配管２５ａ、脱水塔２の気相部２ａ、第４配管３０ａ、ブロア
５１及び循環パイプ５２を経てガスハイドレート生成槽１の気相部１ａ
に強制的に循環される。
　したがって、脱水塔２の気相部２ａの気相がガスハイドレート生成槽
１の気相部１ａの気相（未反応ガス）と同じ平衡状態の組成になること
から、脱水塔２などの下流設備における新たなガスハイドレートの生成
が抑制され、閉塞や機器の不具合など、運転上のトラブルが抑制される
。
　尚、原料ガス供給管７に循環パイプ５２を接続し、原料ガス供給管７
によって供給される天然ガスｇに循環パイプ５２によって循環される未
反応ガスを混合しても同様の効果が得られる。
（２）実施形態２
　図２に示すように、本発明に係る混合ガスハイドレート生成プラント
Ａ’は、ガスハイドレート生成槽１、脱水塔２、ペレット成形装置３及
びペレット冷却槽４により構成される。ガスハイドレート生成槽１の気
相部１ａは、第１配管２５ａを介して脱水塔２の気相部２ａと連通し、
脱水塔２の気相部２ａは、第２配管３０ａを介してペレット成形装置３
の気相部３ａと連通し、ペレット成形装置３の気相部３ａは、第３配管
３４ａを介してペレット冷却槽４の気相部４ａと連通し、ペレット冷却
槽４の気相部４ａは、第４配管４３ａとブロア５１と循環パイプ５２と
を介してガスハイドレート生成槽１の気相部１ａと連通している。
　他方、ガスハイドレート生成槽１の固液部１ｂは、第５配管２５ｂを
介して脱水塔２の固液部２ｂと連通し、脱水塔２の固液部２ｂは、第６
配管３０ｂを介してペレット成形装置３の固液部３ｂと連通し、ペレッ
ト成形装置３の固液部３ｂは、第７配管３４ｂを介してペレット冷却槽
４の固液部４ｂと連通し、ペレット冷却槽４の固液部４ｂは、第８配管
４３ｂを介して次工程の設備と連通している。
　また、ガスハイドレート生成槽１は、原料ガス供給管７及び原料水供
給管８を具備すると共に、固液相を攪拌する攪拌機（図示せず）を備え
ている。
　次に、上記混合ガスハイドレート生成プラントの運転方法を説明する
。
　原料ガス供給管７からガスハイドレート生成槽１内に供給された混合
ガス、例えば、天然ガスｇは、原料水供給管８から供給された水ｗと反
応して天然ガスハイドレートになる。ガスハイドレート生成槽１内の天
然ガスハイドレートは、水ｗと一緒に脱水塔２に供給されて脱水される
。脱水された天然ガスハイドレートは、第６配管３０ｂを経てペレット
成形装置３に供給されて所定の形状及び寸法のペレットに成形される。
ペレットは、第７配管３４ｂを経てペレット冷却槽４に供給されて所定
の温度に冷却される。冷却されたペレットｐは、第８配管４３ｂを経て
次工程の設備に導出される。
　他方、ブロア５１を駆動することによってガスハイドレート生成槽１
の気相部１ａ内の未反応ガスは、ガスハイドレート生成槽１の気相部１
ａ、第１配管２５ａ、脱水塔２の気相部２ａ、第２配管３０ａ、ペレッ
ト成形装置３の気相部３ａ、第３配管３４ａ、ペレット冷却槽４の気相
部４ａ、第４配管４３ａ、ブロア５１及び循環パイプ５２を経てガスハ
イドレート生成槽１の気相部１ａに強制的に循環される。
　したがって、脱水塔２の気相部２ａ、ペレット成形装置３の気相部３
ａ、ペレット冷却槽４の気相部４ａの気相が、ガスハイドレート生成槽
１の気相部１ａの気相（未反応ガス）と同じ平衡状態の組成になること
から、脱水塔２、ペレット成形装置３、ペレット冷却槽４などの下流設
備における新たなガスハイドレートの生成が抑制され、閉塞や機器の不
具合など、運転上のトラブルが抑制される。
　尚、原料ガス供給管７に循環パイプ５２を接続し、原料ガス供給管７
によって供給される天然ガスｇに循環パイプ５２によって循環される未
反応ガスを予混合しても同様の効果が得られる。
（３）実施形態３
　本発明の混合ガスハイドレート生成プラントＡ”は、図３に示すよう
に、ガスハイドレート生成槽１と、脱水塔２と、ペレット成形装置３と
、ペレット冷却槽４と、ペレット貯槽５と、脱圧装置６により構成され
ている。
　ガスハイドレート生成槽１は、攪拌機１２を具備すると共に、その下
方にガス噴出ノズル１３を備えている。このガスハイドレート生成槽１
は、その頂部１１ａに原料ガス供給管７及び原料水供給管８を備えてい
る。原料ガス供給管７は、流量調整弁９を備え、原料水供給管８は、バ
ルブ１０を備えている。
　ガスハイドレート生成槽１は、その頂部１１ａとガス噴出ノズル１３
とを連通するガス循環路１４を具備し、気相部１ａの未反応ガスｇ’を
第１ブロワ１５によってガス噴出ノズル１３に供給すると共に、第１冷
却器１６によって所定の温度に冷却するようにしている。ガスハイドレ
ート生成槽１の気相部１ａは、第１配管２５ａを介して脱水塔２の気相
部２ａと連通している。
　他方、ガスハイドレート生成槽１の底部１１ｂは、スラリーポンプ２
４を備えた第５配管（スラリー供給管）２５ｂを介して脱水塔２の底部
２１ａと連通し、スラリー供給管２５ｂから分岐したスラリー循環路２
６は、ガスハイドレート生成槽１の側面に接続している。スラリー循環
路２６は、第２のスラリーポンプ２７及び第２冷却器２８を備え、スラ
リー循環路２６を通過するスラリーｓを冷却するようになっている。
　上記脱水塔２は、筒状の縦型の塔体２１と、塔体２１の外側に同心状
に設けた中空状の排水部２２と、排水部２２に対峙する塔体部分に設け
たスクリーン２３によって構成され、排水部２２は、排水管２９を介し
てスラリー循環路２６に連通している。脱水塔２は、第６配管（スクリ
ューフィーダー）３０ｂによって脱水されたガスハイドレートｎをペレ
ット成形装置３に供給するようになっている。また、脱水塔２の気相部
２ａ及び排水部２２の気相部２ａは、第２配管３０ａを介してペレット
成形装置３の気相部３ａと連通している。
　上記ペレット成形装置３は、耐圧容器３１内に一対のブリケッティン
グロール３２，３２を設けた高圧ペレタイザであり、粉末状のガスハイ
ドレートを所定の形状のペレット（例えば、レンズ型、アーモンド型、
ピロー型など）ｐに形成するようになっている。また、ペレット成形装
置３の気相部３ａは、第３配管３４ａを介してペレット冷却槽４の気相
部４ａと連通している。また、ペレット成形装置３の下端部は、第７配
管（ペレット払い出しダクト）３４ｂを介してペレット冷却槽４の上端
部に接続している。
　上記ペレット冷却槽４は、ホッパー状の中空容器４１と、その外側に
設けた冷却ジャケット４２より構成され、冷却ジャケット４２によって
中空容器４１内のペレットｐを冷却するようになっている。また、ペレ
ット冷却槽４は、第４配管４３ａ及び第２ブロワ５１を備えた循環パイ
プ５２を介してガスハイドレート生成槽１の頂部１１ａに接続している
。
　上記ペレット冷却槽４の下端部とペレット貯槽５の上端部とを連通す
る第８配管（ダクト）４３ｂの中間部に設けた脱圧装置６は、筒状容器
６１の上部に上部バルブ６２を設け、筒状容器６１の下部に下部バルブ
６３を設けている。
　次に、混合ガスハイドレート生成プラントの運転方法について説明す
る。
　先ず、スラリー循環路２６に設けた第２スラリーポンプ２７と第２冷
却器２８を駆動してガスハイドレート生成槽１内の水ｗを所定の温度（
例えば、３℃）に冷却する。
　次に、原料ガス供給管７から所定圧（例えば、５ＭＰａ）の混合ガス
、例えば、天然ガスｇをガスハイドレート生成槽１に供給しながらガス
循環路１４に設けた第１ブロワ１５と第１冷却器１６を駆動してガスハ
イドレート生成槽１の気相部１ａの未反応ガスｇ’をガス噴出ノズル１
３に供給する。
　ガス噴出ノズル１３に供給された天然ガスｇは、無数の微細な気泡と
なって水ｗ内に噴出され、更に、攪拌機１２によって攪拌されるため、
水ｗと水和反応して天然ガスハイドレートに成る。
　天然ガスの組成は、メタン８６．８８％、エタン５．２０％、プロパ
ン１．８６％、ｉ－ブタン０．４２％、ｎ－ブタン０．４７％、ｉ－ペ
ンタン０．１５％、ｎ－ペンタン０．０８％、二酸化炭素１％・・・で
あるが、エタン、プロパンなどの重質部は、水と反応し易いために、ガ
スハイドレート生成槽１の気相部１ａ内の気相は、メタンリッチになる
。
　天然ガスハイドレートは、水ｗと共にスラリーｓを構成し、スラリー
ポンプ２４によって脱水塔２の底部２１ａに供給される。脱水塔２によ
って脱水されたガスハイドレートｎは、脱水塔２の上部から第６配管（
スクリューフィーダー）３０ｂを通ってペレット成形装置３に供給され
、所定の形状寸法のペレットｐに加工される。
　ペレット成形装置３によって成形されたペレットｐは、第７配管（ペ
レット払い出しダクト）３４ｂを通ってペレット冷却槽４に供給され、
所定の温度（例えば、－２０℃）に冷却される。ペレット冷却槽４によ
って冷却されたペレットｐは、脱圧装置６によって所定圧（例えば、大
気圧より少し高圧）まで脱圧されてペレット貯槽５に貯蔵される。
　他方、第２ブロア５１が駆動されているため、ガスハイドレート生成
槽１の気相部１ａ内の未反応ガスｇ’は、第１配管２５ａ、脱水塔２の
気相部２ａ、第２配管３０ａ、ペレット成形装置３の気相部３ａ、第３
配管３４ａ、ペレット冷却槽４の気相部４ａ、第４配管４３ａ及び循環
パイプ５２を経てガスハイドレート生成槽１の気相部１ａに強制的に戻
される。
　したがって、脱水塔２の気相部２ａ、ペレット成形装置３の気相部３
ａ、ペレット冷却槽４の気相部４ａの気相が、ガスハイドレート生成器
１の気相部１ａの気相（未反応ガスｇ’）と同じ平衡状態の組成になる
ことから、脱水塔２、ペレット成形装置３、ペレット冷却槽４、或いは
、第１～第４配管２５ａ，３０ａ，３４ａ，４３ａなどの下流設備にお
ける新たなガスハイドレートの生成が抑制され、閉塞や機器の不具合な
ど、運転上のトラブルが抑制される。
　尚、原料ガス供給管７に循環パイプ５２を接続し、原料ガス供給管７
によって供給される天然ガスｇに循環パイプ５２によって戻される未反
応ガスｇ’を予混合しても同様の効果が得られる。
１　ガスハイドレート生成槽
２　脱水塔
３　ペレット成形装置
４　ペレット冷却槽

Claims (3)

  1. 　混合ガスハイドレート生成工程の気相を、前記混合ガスハイドレート生成工程の下流に位置している下流工程の気相との間で循環させることにより、各工程の気相を生成工程の気相と同じ平衡状態の組成にすることを特徴とする混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法。
  2. 　下流工程が脱水工程を構成することを特徴とする請求項１記載の混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法。
  3. 　下流工程が脱水工程と、成形工程及び冷却工程を構成することを特徴とする請求項１記載の混合ガスハイドレート製造プラントの運転方法。
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