WO2011121836A1 - ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法 - Google Patents

ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011121836A1
WO2011121836A1 PCT/JP2010/069729 JP2010069729W WO2011121836A1 WO 2011121836 A1 WO2011121836 A1 WO 2011121836A1 JP 2010069729 W JP2010069729 W JP 2010069729W WO 2011121836 A1 WO2011121836 A1 WO 2011121836A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas hydrate
valve
measuring
gas
depressurization
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/069729
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲郎 村山
Original Assignee
三井造船株式会社
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
Application filed by 三井造船株式会社 filed Critical 三井造船株式会社
Priority to EP10849009A priority Critical patent/EP2554979A1/en
Priority to US13/636,580 priority patent/US20130008517A1/en
Publication of WO2011121836A1 publication Critical patent/WO2011121836A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • 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
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/107—Limiting or prohibiting hydrate formation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid

Definitions

  • the present invention relates to a gas hydrate rate measuring device for measuring the gas hydrate rate of a slurry gas hydrate and a control method therefor.
  • gas hydrate which is a solid hydrate of these raw material gases
  • This gas hydrate is generally generated under high pressure and low temperature (for example, 5.4 MPa ⁇ 4 ° C.).
  • a so-called “gas-liquid stirring method” in which the raw material gas is stirred while being blown into the raw water as bubbles is known.
  • the gas hydrate obtained by the above method is in the form of a slurry (solid-liquid two-phase or gas-solid-liquid three-phase) in which a spilled hydrate is suspended in water.
  • a method of measuring the gas hydrate rate a method of measuring the content gas mass by sampling is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • this measuring method first, a certain amount of gas hydrate slurry is sampled from a pipeline through which the gas hydrate slurry flows. Next, the gas hydrate is decomposed by heating or the like, and separated into raw material gas and raw material water. The volume and composition of this raw material gas are measured with a gas flow meter and gas chromatography. Further, the weight of the remaining raw material water is measured.
  • This is a method for calculating the gas hydrate rate from the above measurement results. In this method, when the gas hydrate slurry is composed only of gas hydrate and raw material water, the hydrate rate can be measured with high accuracy from this mass ratio.
  • the above configuration has sufficient accuracy when the raw material gas is dissolved in the gas hydrate slurry (dissolved in the raw material water constituting the slurry; hereinafter simply referred to as dissolved) or bubbles.
  • dissolved the gas hydrate slurry
  • bubbles the problem of not being able to get. That is, since the source gas existing as dissolved or bubbles is counted as the source gas generated from the decomposition of the gas hydrate, there is a possibility of giving a numerical value higher than the actual gas hydrate rate. .
  • the value is used to control the generator, for example, there is a possibility that the target slurry concentration cannot be obtained.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to measure the gas hydrate rate with high accuracy even when the source gas exists as dissolved or bubbles in the gas hydrate slurry. It is an object of the present invention to provide a gas hydrate rate measuring device and a control method thereof.
  • a control method of a gas hydrate rate measuring apparatus includes a generator for generating gas hydrate, and a pipeline for conveying the gas hydrate generated by the generator in a slurry form.
  • the gas hydrate measuring device connected to the pipe line has a main line and a bypass line. And the main line releases the pressure of the first valve and the second valve, the measurement unit between the first valve and the second valve, the conductivity meter installed in the measurement unit, and the pressure of the measurement unit.
  • a depressurizing valve for pressurizing and the bypass line is configured to connect the upstream of the first valve to the downstream of the second valve via the third valve.
  • a starting step a depressurizing step for opening the depressurizing valve to depressurize the measuring unit, a second measuring step for measuring the electrical conductivity in the measuring unit after the depressurization of the measuring unit is completed, and a normal time It has the calculation step which calculates a gas hydrate rate from the electrical conductivity of this gas hydrate slurry, and the electrical conductivity of the measurement part after depressurization.
  • This configuration makes it possible to measure the gas hydrate rate with high accuracy without being affected by the raw material gas dissolved or present in the gas hydrate slurry.
  • the gas hydrate rate can be measured with high accuracy. This is because gas hydrate has a lower density than water, floats in water, and often exists in a biased manner. When sampling gas hydrate slurry using a branch pipe, etc., there is an error in measuring the gas hydrate rate. This is because there is a possibility of occurrence.
  • the conductivity of the passing gas hydrate slurry can be constantly monitored by the configuration in which the measuring unit and the conductivity meter are installed in the main line.
  • a gas hydrate rate can be measured with high precision. That is, in the gas hydrate generator, the pure water portion of the raw material water to be supplied is consumed by the generation of gas hydrate, so the concentration of the electrolyte in the remaining raw material water tends to increase over time. Measurements can be made without being affected by changes in concentration.
  • the first measurement step may be performed immediately before measuring the gas hydrate rate. Moreover, you may comprise so that a 1st measurement step may be repeated continuously previously. That is, the first measurement step is performed a plurality of times, and this average value is controlled to be sent to the calculation step as a result of the first measurement step. With this configuration, measured values of conductivity can be obtained continuously or a plurality of times, and averaging them can alleviate the effect of non-uniform gas hydrate presence in the slurry.
  • the measuring unit includes a heating device, and the heating device heats the measuring unit so that the temperature of the measuring unit is the same before and after the depressurization step. It has a temperature control step.
  • the conductivity is affected by the liquid temperature, even if the gas hydrate undergoes rapid decomposition (endothermic reaction) due to depressurization, the conductivity is increased immediately after the depressurization step is completed. Can be measured. In addition, since the temperature is controlled to be the same before and after the depressurization, the measurement accuracy of the gas hydrate rate can be improved. In addition, in order to improve the decomposition rate of the gas hydrate of the measurement part, you may control to heat with depressurization.
  • the gas hydrate rate measuring apparatus and the control method thereof according to the present invention, even when the source gas is present as dissolved or bubbles in the gas hydrate slurry, the gas hydrate rate is measured with high accuracy. It is possible to provide a gas hydrate rate measuring apparatus and a control method thereof.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a gas hydrate rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of the gas hydrate rate measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an outline of a gas hydrate rate measuring apparatus (hereinafter referred to as a measuring apparatus) 1.
  • This measuring device 1 has a main line 2 and a bypass line 3.
  • the main line 2 has a first valve 4 on the upstream side and a second valve 5 on the downstream side.
  • a measuring unit 6 is provided between the first valve 4 and the second valve 5.
  • the measuring unit 6 has a conductivity meter 7.
  • the measurement unit 6 includes a depressurization valve 8 for releasing the pressure inside the measurement unit 6 and a drain valve 12.
  • the measuring unit 6 includes a thermometer 10 for measuring the internal temperature and a heating device 11 for heating the inside.
  • the bypass line 3 communicates from the upstream side of the first valve 4 of the main line 2 to the downstream side of the second valve 5.
  • the bypass line 3 has a third valve 9 that opens and closes the bypass line 3.
  • source gas and source water are supplied to a gas hydrate generator.
  • This raw material gas and raw material water react to generate gas hydrate, resulting in a two-phase slurry with unreacted raw material water or a three-phase slurry containing unreacted raw material gas.
  • This slurry passes through the main line 2 of the measuring apparatus 1 as indicated by an arrow.
  • the first valve 4 and the second valve 5 are open, and the third valve 9 is closed.
  • the conductivity of the slurry is measured by the conductivity meter 7 (first measurement step).
  • the conductivity value obtained here indicates the conductivity of the attached water.
  • the decompression valve 8 is opened, and the measurement unit 6 is decompressed (decompression step).
  • the gas hydrate is decomposed, and the gas retained by the gas hydrate and the source gas dissolved in the slurry or present as bubbles are released from the depressurization valve 8. With the release of this gas, the water constituting the gas hydrate and the raw water constituting the slurry remain in the measuring unit 6.
  • the depressurization of the measurement unit 6 may be depressurized from about 5.4 MPa to at least a pressure at which the gas hydrate is decomposed. Desirably, the pressure is reduced to about atmospheric pressure.
  • the measuring unit 6 is heated by the heating device 11 (temperature control step).
  • This control is first performed in order to prevent the raw material water from freezing in the measurement unit 6. This is because the gas hydrate decomposition reaction accompanying depressurization becomes an endothermic reaction. Second, it is performed in order to reduce the temperature difference inside the measurement unit 6 before and after the depressurization step. This is because the conductivity depends on the temperature change of the measurement object. The smaller the temperature difference, the higher the gas hydrate rate measurement accuracy. Third, it is carried out to promote the decomposition of the gas hydrate. This is to shorten the measurement time of the gas hydrate rate.
  • the amount of raw material gas and raw water supplied to the generator, or the amount of cooling heat of the heat exchanger attached to the generator is controlled based on the gas hydrate rate obtained by the measurement. This is because the smaller the time difference, the higher the accuracy of control of the gas hydrate rate.
  • the electrical conductivity in the measurement unit 6 is measured (second measurement step).
  • the value of conductivity obtained here indicates the conductivity in a state where adhering water and pure water are mixed. That is, compared with the case of the 1st measurement step, since the density
  • the gas hydrate rate is calculated from the normal conductivity of the gas hydrate slurry (value obtained in the first measurement step) and the conductivity of the measurement section 6 after depressurization (value obtained in the second measurement step). Is calculated (calculation step).
  • the hydrate rate r h can be obtained by the following formula 1.
  • the cooling heat quantity of the heat exchanger attached to the generator is controlled so that the gas hydrate rate falls within a desired range.
  • the drain valve 12 is opened to discharge the liquid phase in the measuring unit 6, or the first valve 4 and the second valve 5 are opened to flow downstream. Then, the first valve 4 and the second valve 5 are opened, and the third valve 9 is closed (recovery step). As a result, the slurry again flows through the main line 2 and enters a normal state (see FIG. 1).
  • the gas hydrate rate can be measured with high accuracy without being affected by the raw material gas dissolved or present in the gas hydrate slurry.
  • the conductivity is measured, so that an extremely accurate gas hydrate rate can be measured.
  • the conductivity meter can use what is used conventionally.
  • This conductivity meter has a configuration in which two electrodes are installed on the inner wall of the measuring unit 6 and an alternating current is passed between the electrodes to detect the resistance of the slurry.
  • the shape of the electrode is a shape with little protrusion from the inner wall of the measurement unit 6.
  • the electrode is preferably installed at a position lower than the both side surfaces (straight side) of the pipe in the case of a horizontal pipe. This is to prevent an accident in which the hydrate adheres to and accumulates on the electrode and the clogging in the tube of the measuring unit 6 occurs.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

　ガスハイドレートスラリ中に溶存又は気泡として原料ガスが存在する場合であっても、高い精度でガスハイドレート率を測定することのできるガスハイドレート率測定装置及びその制御方法を提供する。通常時に、メインライン２を通過するガスハイドレートスラリの導電率を測定する第１測定ステップと、ガスハイドレート率測定時に、第１バルブ４及び第２バルブ５を閉止し、第３バルブ９を開放する開始ステップと、脱圧バルブ８を開放して測定部６を脱圧する脱圧ステップと、測定部６の脱圧完了後に、測定部６内の導電率を測定する第２測定ステップと、通常時のガスハイドレートスラリの導電率と、脱圧後の測定部６の導電率からガスハイドレート率を算出する演算ステップを有する。

Description

ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法
　本発明は、スラリ状ガスハイドレートのガスハイドレート率を測定するガスハイドレート率測定装置及びその制御方法に関するものである。
　近年、天然ガスやメタンなどの安全かつ経済的な輸送・貯蔵手段として、それら原料ガスの固体状の水和物であるガスハイドレートを用いる方法が注目されている。このガスハイドレートは一般に高圧・低温下（例えば、５．４ＭＰａ・４℃）で生成される。その生成方法としては、原料水中に原料ガスを気泡として吹き込みながら撹拌するいわゆる「気液撹拌方式」（例えば、特許文献１を参照）が代表的なものとして知られている。上記の方法で得られるガスハイドレートは、水中にみぞれ状のハイドレートが浮遊したスラリ状（固液二相又は気固液三相）となる。
　このガスハイドレートの生成工程では、ガスハイドレート事業の商業化を図る観点から、一定の濃度のガスハイドレートを生成するように制御することが望ましい。これは、ガスハイドレートの濃度が高過ぎる場合、ハイドレートを輸送する管路で閉塞が発生してしまうという問題が発生するためである。しかし、生成されるガスハイドレートは、スラリ状となっているため、ガスハイドレート濃度（ガスハイドレート率）を直接測定することは困難である。
　このガスハイドレート率を測定する方法として、サンプリングにより含有ガス質量を測定する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この測定方法は、まず、ガスハイドレートスラリが流れる管路から、一定量のガスハイドレートスラリをサンプリングする。次に、加熱等によりガスハイドレートを分解し、原料ガスと原料水に分離する。この原料ガスの体積と組成を、ガス流量計とガスクロマトグラフィで測定する。更に、残存する原料水の重量を測定する。以上の測定結果より、ガスハイドレート率を算出する方法である。この方法においては、ガスハイドレートスラリが、ガスハイドレートと原料水のみからなる場合は、この質量比から高い精度でハイドレート率を測定することができる。
　しかしながら、上記の構成は、ガスハイドレートスラリ中に、原料ガスが溶存（スラリを構成する原料水中に溶存すること。以下、単に溶存と言う。）又は気泡として存在している場合、十分な精度を得ることができないという問題を有している。つまり、それらの溶存又は気泡として存在している原料ガスを、ガスハイドレートの分解から生じた原料ガスとしてカウントしてしまうため、実際のガスハイドレート率よりも高い数値を与えてしまう虞がある。さらに、その値を使って、例えば生成装置を制御した場合、目的とするスラリ濃度が得られない虞がある。
特開２０００－３０２７０１号公報 特開２００８－２２４３７８号公報
　本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガスハイドレートスラリ中に溶存又は気泡として原料ガスが存在する場合であっても、高い精度でガスハイドレート率を測定することのできるガスハイドレート率測定装置及びその制御方法を提供す
ることにある。
　上記の目的を達成するための本発明に係るガスハイドレート率測定装置の制御方法は、ガスハイドレートを生成する生成装置と、前記生成装置で生成したガスハイドレートをスラリ状で搬送する管路を有したガスハイドレート製造プラントで、ガスハイドレート率を測定するガスハイドレート率測定装置の制御方法において、前記管路に接続した前記ガスハイドレート測定装置が、メインラインとバイパスラインを有しており、前記メインラインが、第１バルブ及び第２バルブと、前記第１バルブ及び第２バルブの間の測定部と、前記測定部に設置した導電率計と、前記測定部の圧力を脱圧する脱圧バルブを有しており、前記バイパスラインを、前記第１バルブの上流から第３バルブを介して前記第２バルブの下流を連結するように構成し、通常時に、前記メインラインを通過するガスハイドレートスラリの導電率を測定する第１測定ステップと、ガスハイドレート率測定時に、前記第１バルブ及び第２バルブを閉止し、前記第３バルブを開放する開始ステップと、前記脱圧バルブを開放して前記測定部を脱圧する脱圧ステップと、前記測定部の脱圧完了後に、前記測定部内の導電率を測定する第２測定ステップと、通常時のガスハイドレートスラリの導電率と、脱圧後の測定部の導電率からガスハイドレート率を算出する演算ステップを有することを特徴とする。
　この構成により、ガスハイドレートスラリ中に溶存又は気泡として存在する原料ガスの影響を受けずに、ガスハイドレート率を高い精度で測定することができる。また、メインラインで測定を行うため、ガスハイドレート率を高い精度で測定することができる。これは、ガスハイドレートは水よりも密度が低く、水中に浮遊し、偏って存在していることが多く、枝管等でガスハイドレートスラリをサンプリングする場合、ガスハイドレート率の測定に誤差が発生する可能性があるためである。
　更に、メインラインに測定部及び導電率計を設置する構成により、通過するガスハイドレートスラリの導電率を常に監視することができる。これにより、ガスハイドレートの生成に伴い、原料水中の電解質の濃度が変化した場合であっても、高い精度でガスハイドレート率を測定することができる。つまり、ガスハイドレート生成装置では、供給する原料水の純水部分をガスハイドレートの生成により消費するため、残余の原料水中の電解質の濃度が時間の経過と共に上昇する傾向となるが、この電解質濃度の変化の影響を受けずに測定することができる。
　なお、第１測定ステップは、ガスハイドレート率を測定する直前に実行してもよい。また、予め連続的に第１測定ステップを繰り返すように構成してもよい。つまり、第１測定ステップを複数回行い、この平均値を第１測定ステップの結果として、演算ステップに送るように制御する。この構成により、導電率の測定値が連続的に、若しくは複数回得られるため、それらを平均することで、ガスハイドレートがスラリ中に不均一に存在している影響を緩和することができる。
　上記のガスハイドレート率測定装置の制御方法において、前記測定部が加熱装置を有しており、前記加熱装置により、前記測定部の温度を前記脱圧ステップの前後で同一となるように加熱する温度制御ステップを有することを特徴とする。
　導電率は、液温の影響を受けるため、この構成により、ガスハイドレートが脱圧に伴い急速な分解（吸熱反応）を起した場合であっても、脱圧ステップ完了後直ちに、導電率を測定することができる。また、脱圧の前後で温度を同一とする制御を行うため、ガスハイドレート率の測定精度を向上することができる。なお、測定部のガスハイドレートの分解速度を向上するために、脱圧と共に加熱するように制御してもよい。
　本発明に係るガスハイドレート率測定装置及びその制御方法によれば、ガスハイドレートスラリ中に溶存又は気泡として原料ガスが存在する場合であっても、高い精度でガスハイドレート率を測定することのできるガスハイドレート率測定装置及びその制御方法を提供することができる。
図１は本発明に係る実施の形態のガスハイドレート率測定装置の概略を示した図である。 図２は本発明に係る実施の形態のガスハイドレート率測定装置の概略を示した図である。
　以下、本発明に係る実施の形態のガスハイドレート率測定方法について、図面を参照しながら説明する。図１に、ガスハイドレート率測定装置（以下、測定装置と言う）１の概略を示す。この測定装置１は、メインライン２とバイパスライン３を有している。メインライン２は、上流側の第１バルブ４と下流側の第２バルブ５を有している。この第１バルブ４と第２バルブ５の間を測定部６としている。この測定部６は、導電率計７を有している。また、測定部６は、測定部６の内部の圧力を開放するための脱圧バルブ８と、排水バルブ１２を有している。更に、測定部６は、内部の温度を測定するための温度計１０と、内部を加熱するための加熱装置１１を有している。
　バイパスライン３は、メインライン２の第１バルブ４の上流から、第２バルブ５の下流を連通している。また、バイパスライン３は、バイパスライン３の開閉を行う第３バルブ９を有している。
　次に、測定装置１の動作に関して説明する。まず、ガスハイドレート生成装置に、原料ガスと原料水を供給する。この原料ガスと原料水が反応し、ガスハイドレートが生成し、未反応の原料水との二相、若しくは未反応の原料ガスをも含んだ三相のスラリとなる。このスラリが測定装置１のメインライン２を矢印で示す様に通過する。このとき、第１バルブ４及び第２バルブ５は開いており、第３バルブ９は閉じている。この通常時に、導電率計７でスラリの導電率を測定する（第１測定ステップ）。ここで得る導電率の値は、付着水の導電率を示している。
　次に、第３バルブ９を開放した後、第１バルブ４及び第２バルブ５を閉止する（開始ステップ）。このとき、スラリは図２に矢印で示す様に、バイパスライン３を流れる。そして、一部のスラリは、測定部６内で密封した状態となる。次に、脱圧バルブ８を開放して、測定部６を脱圧する（脱圧ステップ）。この脱圧ステップでは、ガスハイドレートが分解し、ガスハイドレートが保持していたガス及びスラリ中に溶存、若しくは気泡として存在した原料ガスが、脱圧バルブ８から放出する。このガスの放出に伴い、測定部６内は、ガスハイドレートを構成していた水と、スラリを構成していた原料水が残る。なお、測定部６の脱圧は、約５．４ＭＰａから、少なくともガスハイドレートが分解する圧力まで脱圧すればよい。望ましくは、大気圧程度まで脱圧するとよい。
　この脱圧ステップと平行して、加熱装置１１により、測定部６を加熱する（温度制御ステップ）。この制御は、第１に、測定部６内で原料水が凍結することを防止するために行う。これは、脱圧に伴うガスハイドレートの分解反応が吸熱反応となるためである。第２に、脱圧ステップの前後で測定部６内部の温度差を小さくするために行う。これは、導電率が、測定対象物の温度変化に依存するためである。この温度差が小さい方がガスハイド
レート率の測定精度を高めることができる。第３に、ガスハイドレートの分解を促進するために行う。これは、ガスハイドレート率の測定時間を短縮するためである。つまり、生成装置に供給する原料ガス及び原料水の量、若しくは生成装置に付帯する熱交換器の冷却熱量は、測定により得たガスハイドレート率に基づき制御するため、ガスハイドレート生成時と測定時の時間差が少ない方が、ガスハイドレート率の制御の精度が上がるためである。
　この測定部６の脱圧及びガスハイドレートの分解が完了した後に、測定部６内の導電率を測定する（第２測定ステップ）。ここで得る導電率の値は、付着水と純水の混ざった状態の導電率を示している。つまり、第１測定ステップの際と比較し、液相中の電解質の濃度が低下するため、導電率は低下する。
　次に、通常時のガスハイドレートスラリの導電率（第１測定ステップで得た値）と、脱圧後の測定部６の導電率（第２測定ステップで得た値）からガスハイドレート率を算出する（演算ステップ）。このとき、第１測定ステップで得た値をＣ０とし、第２測定ステップで得た値をＣｆとすると、ハイドレート率ｒｈは、以下の数１により求めることができる。
(数１)ｒｈ＝１－（Ｃｆ／Ｃ０）
　ここで、ガスハイドレートは不導体であり、内部に電解質を含んでいないことを想定している。また、内部にガスを含んでいないガスハイドレート（空ゲージ）は存在していないことを想定している。
　上記のガスハイドレート率の測定結果から、例えば、生成装置に付帯する熱交換器の冷却熱量を制御して、ガスハイドレート率が所望の範囲になるようにする。
　最後に、測定終了後は、排水バルブ１２を開放して、測定部６内の液相を排出するか、第１バルブ４及び第２バルブ５を開放して下流に流出させる。そして、第１バルブ４及び第２バルブ５を開放して、第３バルブ９を閉止する（復旧ステップ）。以上より、スラリは再び、メインライン２を流れるようになり通常状態となる（図１参照）。
　上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、ガスハイドレートスラリ中に溶存又は気泡として存在する原料ガスの影響を受けずに、ガスハイドレート率を高い精度で測定することができる。第２に、スラリの液相中の電解質の濃度変化に着目して、導電率を測定するため、極めて正確なガスハイドレート率を測定することができる。
　なお、導電率計は、従来使用されているものを、利用することができる。この導電率計は、測定部６の内壁に２つの電極を設置し、この電極間に交流電流を流してスラリの抵抗を検出する構成を有している。ここで、電極の形状を、測定部６の内壁から突出の少ない形状とすることが望ましい。また、電極の設置場所は、ガスハイドレートが原料水より低密度であるため、横型配管の場合、配管の両側面（真横）より下部が望ましい。これは、ハイドレートが電極に付着、堆積して、測定部６の管内の閉塞が発生する事故を防止するためである。
１ ガスハイドレート率測定装置
２ メインライン
３ バイパスライン
４ 第１バルブ
５ 第２バルブ
６ 測定部
７ 導電率計
８ 脱圧バルブ
９ 第３バルブ
１０ 温度計
１１ 加熱装置
１２ 排水バルブ

Claims (2)

  1. 　ガスハイドレートを生成する生成装置と、前記生成装置で生成したガスハイドレートをスラリ状で搬送する管路を有したガスハイドレート製造プラントで、ガスハイドレート率を測定するガスハイドレート率測定装置の制御方法において、
    　前記管路に接続した前記ガスハイドレート測定装置が、メインラインとバイパスラインを有しており、前記メインラインが、第１バルブ及び第２バルブと、前記第１バルブ及び第２バルブの間の測定部と、前記測定部に設置した導電率計と、前記測定部の圧力を脱圧する脱圧バルブを有しており、前記バイパスラインを、前記第１バルブの上流から第３バルブを介して前記第２バルブの下流を連結するように構成し、
    　通常時に、前記メインラインを通過するガスハイドレートスラリの導電率を測定する第１測定ステップと、
    　ガスハイドレート率測定時に、前記第１バルブ及び第２バルブを閉止し、前記第３バルブを開放する開始ステップと、
    　前記脱圧バルブを開放して前記測定部を脱圧する脱圧ステップと、
    　前記測定部の脱圧完了後に、前記測定部内の導電率を測定する第２測定ステップと、
    　通常時のガスハイドレートスラリの導電率と、脱圧後の測定部の導電率からガスハイドレート率を算出する演算ステップを有することを特徴とする制御方法。
  2. 　前記測定部が加熱装置を有しており、
    　前記加熱装置により、前記測定部の温度を前記脱圧ステップの前後で同一となるように加熱する温度制御ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
PCT/JP2010/069729 2010-03-31 2010-11-05 ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法 WO2011121836A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10849009A EP2554979A1 (en) 2010-03-31 2010-11-05 Gas hydrate percentage measuring device and the method of controlling the same
US13/636,580 US20130008517A1 (en) 2010-03-31 2010-11-05 Gas Hydrate Percentage Measuring Device and the Method of Controlling the Same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010082483A JP5216039B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法
JP2010-082483 2010-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011121836A1 true WO2011121836A1 (ja) 2011-10-06

Family

ID=44711610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/069729 WO2011121836A1 (ja) 2010-03-31 2010-11-05 ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130008517A1 (ja)
EP (1) EP2554979A1 (ja)
JP (1) JP5216039B2 (ja)
WO (1) WO2011121836A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2503927B (en) * 2012-07-13 2019-02-27 Framo Eng As Method and apparatus for removing hydrate plugs in a hydrocarbon production station
JP2014153271A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Horiba Advanced Techno Co Ltd 比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム
US10082477B2 (en) 2013-02-12 2018-09-25 Horiba Advanced Techno, Co., Ltd. Resistivity-measuring circuit, cell for measuring liquid sample, resistivity-measuring apparatus, liquid sample control method, and liquid sample control system
KR101588634B1 (ko) * 2013-09-12 2016-01-26 삼성중공업 주식회사 가스의 수화 방지 시스템
CN106896116A (zh) * 2017-04-07 2017-06-27 深圳市联恒星科技有限公司 一种水平管道含水率检测系统
CN109468150A (zh) * 2018-11-13 2019-03-15 黑龙江科技大学 静电场作用下瓦斯水合物高速合成装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302701A (ja) 1999-04-26 2000-10-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートの製造装置および製法
JP2003050221A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハイドレート含有率測定方法、測定装置及びそれを備えた設備
JP2007238715A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートスラリー製造装置
JP2008224378A (ja) 2007-03-12 2008-09-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート濃度の測定方法及びその装置
WO2008123305A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. ガスハイドレート濃度の測定方法及び装置と、それらによるガスハイドレート生成の制御
JP2009242734A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートの製造装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3282113A (en) * 1964-08-26 1966-11-01 Texsteam Corp Pipeline sampler
US3820014A (en) * 1972-05-11 1974-06-25 Ethyl Corp Conductivity measurement system
FR2815120B1 (fr) * 2000-10-09 2002-12-13 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif de prelevement d'une emulsion en circulation dans une conduite

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302701A (ja) 1999-04-26 2000-10-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートの製造装置および製法
JP2003050221A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハイドレート含有率測定方法、測定装置及びそれを備えた設備
JP2007238715A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートスラリー製造装置
JP2008224378A (ja) 2007-03-12 2008-09-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート濃度の測定方法及びその装置
WO2008123305A1 (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. ガスハイドレート濃度の測定方法及び装置と、それらによるガスハイドレート生成の制御
JP2009242734A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートの製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130008517A1 (en) 2013-01-10
JP5216039B2 (ja) 2013-06-19
JP2011214954A (ja) 2011-10-27
EP2554979A1 (en) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5216039B2 (ja) ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法
TWI482876B (zh) And a raw material gasification supply device having a raw material concentration detecting means
US9651199B1 (en) Hydrogen supply method and system
EA031936B1 (ru) Система для измерения расхода многофазного потока с учетом растворенного газа
JP4859714B2 (ja) ガスハイドレート濃度の測定装置
CN108827821A (zh) 一种用于核电站安全壳内氢气浓度的快速分析装置及方法
CN110312933A (zh) 用于评估可含有分子氢的气体的燃烧特性的方法
JP2002250650A (ja) プロセス流の質量流量及び密度の測定方法
KR20180100352A (ko) 가스 중 황 용해도를 측정하기 위한 방법 및 시스템
Kang et al. Demonstration of the HI decomposition section embedded with electrodialysis stack in the sulfur–iodine thermochemical cycle for hydrogen production
CN107286058B (zh) 尿素一段蒸发控制系统及方法
Moore et al. An integrated laboratory-scale experiment on the sulfur-iodine thermochemical cycle for hydrogen production
TW200408442A (en) Automatic metal solution dilutor
CN113933213A (zh) 基于气体替代法的二元混合气体混气比测量方法及装置
CN108334118B (zh) 一种乙醇胺装置中高压吸收塔出口氨水浓度控制系统及控制方法
CN205958460U (zh) 应用于原子荧光光度计的蒸气发生装置
JP2009226355A (ja) 還元処理装置
CN112986047B (zh) 一种重整气中水蒸气含量的测定方法及重整燃料转化率的评估测定方法
ZareNezhad et al. Experimental and theoretical investigations on the carbon dioxide gas hydrate formation kinetics at the onset of turbidity regarding CO 2 capture and sequestration processes
CN112730213B (zh) 一种常温负压下气液精确配比试验装置与试验方法
CN108444855A (zh) 一种空气中甲烷含量的快速分析装置及方法
JP2000039426A (ja) ガス物性測定方法及び測定装置
CN105561886A (zh) 用于研究气固反应动力学的实验系统
Suosheng et al. Slip property of oil-water two phase flow in horizontal pipe
CN117990598A (zh) 石墨与水蒸气氧化腐蚀反应速率测量方法及测量台架

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10849009

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13636580

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010849009

Country of ref document: EP