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JP2000302701A - ガスハイドレートの製造装置および製法 - Google Patents

ガスハイドレートの製造装置および製法

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JP2000302701A
JP2000302701A JP11118501A JP11850199A JP2000302701A JP 2000302701 A JP2000302701 A JP 2000302701A JP 11118501 A JP11118501 A JP 11118501A JP 11850199 A JP11850199 A JP 11850199A JP 2000302701 A JP2000302701 A JP 2000302701A
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gas
cylindrical container
rotating shaft
methane
hydrate
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JP11118501A
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Shigeru Nagamori
茂 永森
Junji Ono
純二 小野
Kenichi Nagata
健一 永田
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水と天然ガスのようなメタンを主成分とする
ガスからメタンハイドレートを工業的に連続して製造す
ることができる装置および製法を提供することにある。 【解決手段】 冷却手段を有する筒状容器と、該筒状容
器内に水または不凍液を供給する手段と、該筒状容器の
中央部に挿入されたガス導入管と、該ガス導入管の中心
軸に挿入された回転軸と、該回転軸の駆動手段と、該回
転軸の下端に設けられたプロペラ型攪拌翼と、前記ガス
導入管の下端に前記攪拌翼の端部を囲むように設けられ
たガス分散部と、前記ガス導入管にメタンを主成分とす
るガスを導入する手段と、前記筒状容器内で生成したメ
タンハイドレートを外部へ排出する手段とを有するガス
ハイドレートの製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスハイドレートの
製造装置および製法に関し、さらに詳しくは天然ガスの
ようなメタンを主成分とするガスと水からメタンハイド
レート(またはガスハイドレート)を工業的に製造する
ガスハイドレートの製造装置および製法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、クリーンなエネルギー源や各種構
成原料として天然ガス等のメタンを主成分とするガスが
注目され、その貯蔵または輸送に利用する目的で天然ガ
ス等をガスハイドレートにする研究が行われている。メ
タンハイドレートは、水とメタンとからなるもので、そ
の生成には例えば温度303°Kで約80MPa以上と
いう高圧を必要とする。しかもメタンハイドレートは、
その構造上不安定な物質であり、例えばメタンハイドレ
ートの水/メタン比(水和数)は、分子レベルの構造に
対するガス分子の占有率により決定される水和数(理論
上メタン分子1に対し水分子5.75)と、マクロな非
結合水を含む水/メタン比のみかけの水和数を有してい
る。従来、メタンハイドレートは、圧力容器を用いてメ
タンと水を高圧、低温下で反応させる方法が行われてい
るが、この方法はあくまでも実験室的な方法であり、工
業的に連続して製造する方法は知られていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、水と
天然ガスのようなメタンを主成分とするガスからメタン
ハイドレートを工業的に連続して製造することができる
装置および製法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願で特許請求される発明は以下の通りである。 (1)冷却手段を有する筒状容器と、該筒状容器内に水
または不凍液を供給する手段と、該筒状容器の中央部に
挿入されたガス導入管と、該ガス導入管の中心軸に挿入
された回転軸と、該回転軸の駆動手段と、該回転軸の下
端に設けられたプロペラ型撹拌翼と、前記ガス導入管の
下端に前記撹拌翼の端部を囲むように設けられたガス分
散部と、前記ガス導入管にメタンを主成分とするガスを
導入する手段と、前記筒状容器内で生成したメタンハイ
ドレートを外部へ排出する手段とを有するガスハイドレ
ートの製造装置。 (2)前記筒状容器はメタンを主成分とするガスの供給
口を有し、かつ前記ガス導入管の上端が前記筒状容器内
の空間部に開口している(1)記載のガスハイドレート
の製造装置。
【0005】(3)冷却手段を有する筒状容器と、該筒
状容器内に水または不凍液を供給する手段と、該筒状容
器の中央部に挿入された回転軸と、該回転軸の中心に設
けられたガス導入孔と、該回転軸の駆動手段と、該回転
軸の下端に設けられた案内羽根を内蔵した撹拌翼と、前
記ガス導入孔にメタンを主成分とするガスを導入する手
段と、前記筒状容器内で生成したメタンハイドレートを
外部へ排出する手段とを有するガスハイドレートの製造
装置。 (4)前記生成メタンハイドレートの排出手段は、前記
筒状容器の側部に設けられた水または不凍液の排出口
と、該排出口に生成メタンハイドレートをかき寄せる手
段である(1)ないし(3)のいずれかに記載のガスハ
イドレートの製造装置。 (5)(1)ないし(4)のいずれかに記載の装置を用
い、筒状容器内の反応温度および圧力を1〜4℃、30
〜100気圧として、前記ガス導入管を通してメタンを
主成分とするガスを供給し、周速度を0.5〜20m/
sで前記撹拌翼を回転させ、水または不凍液と前記ガス
を撹拌翼に吸引して衝突させ、メタンハイドレートを合
成することを特徴とするガスハイドレートの製法。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。図1は、本発明のメタンハイドレートの製造
装置の一実施例を示す説明図、図2は図1の製造装置に
おける筒状容器の説明図である。
【0007】この装置は、冷却ジャケット3を有する筒
状容器1と、該筒状容器1内に水または不凍液を供給す
るライン5と、該筒状容器1の中央部に挿入されたガス
導入管12と、該ガス導入管12の中心軸に挿入された
回転軸13と、該回転軸の駆動手段10と、該回転軸1
3の下端に設けられたプロペラ型撹拌翼24と、前記ガ
ス導入管12の下端に前記撹拌翼24を囲むように設け
られたガス分散部15と、前記筒状容器1内にメタンを
主成分とするガス(天然ガス)を供給するライン8と、
前記筒状容器内で生成したメタンハイドレート9を外部
へ排出するための排出口7と、該排出口7へ生成したメ
タンハイドレートをかき寄せるかき寄せ機14とから主
として構成される。ガス導入管12はその上端部が容器
内の空塔部に開口するとともに、その下端部にはガス分
散部15が設けられている。ガス分散部15は、図3に
示すように、周縁部を支持棒21で支持された一対の円
板15A、15Bからなり、これらの間に撹拌翼24が
配置される。撹拌翼の回転によって吸引された水または
不凍液が衝突し、混合した気液が円板の周囲に微細気泡
として分散させるようになっている。図中、2および6
は冷却ジャケットへの冷媒の供給および排出ライン、4
は水または不凍液の抜き出しライン、10は駆動ヒータ
ー、11は水または不凍液の供給ライン、16は、筒状
容器内の液レベルを検知するためのレベル計、17は生
成したメタンハイドレートの排出ライン、18はメタン
ハイドレートの冷却器、19はメタンハイドレートの貯
蔵容器を示す。なお、図中FRは流量調節器、TRは温
度調節器、LRはレベル調節器をそれぞれ示す。
【0008】筒状容器1は圧力容器からなり、容器内の
圧力および温度は、メタンハイドレートが生成する反応
温度および圧力に保持される。これらの温度および圧力
としては、通常、1℃〜4℃、30〜100気圧の範囲
が好ましい。ガス分散部15としては、図3に示したも
の以外に原料ガスと水または不凍液を均一に混合、分散
できるものであればどのような形状のものでもよい。不
凍液としては、エチレングリコール等の不凍液のように
水を含有する不凍液であればどのようなものでもよい。
筒状容器内で減少した水または不凍液は、補給ライン5
から系内に補給され、排出口7の液レベルが保持され
る。
【0009】上記の装置系統において、原料ガスとして
天然ガスおよび水または不凍液がライン8および5から
重量比で約1:6の割合で筒状容器1内に供給される。
筒状容器1内には予め水または不凍液がライン5から供
給され、排出口7のレベルまで満たされている。駆動モ
ーター10により、回転軸12および回転翼24を周速
度0.5〜20m/sで高速回転させると、原料ガスは
ガス導入管12を通って下方に吸引され、撹拌翼の背部
から高速撹拌される水または不凍液中に混入し、微細気
泡となって周囲の水または不凍液中と接触し、メタンハ
イドレートを生成する。生成したメタンハイドレートの
結晶9は、水または不凍液上に浮上し、かき寄せ機14
によりかき寄せられ、排出口7から外部に排出される。
得られたメタンハイドレート結晶を含む水または不凍液
は、ライン17から冷却器18に一旦収容され、ここで
メタンハイドレート結晶粒子19を分離した後、残りの
水または不凍液はライン22を通って元の筒状容器内に
戻される。このようにしてメタンハイドレートを連続的
に高収率で製造することができる。
【0010】次に図4は、本発明の他の実施例を示すガ
スハイドレートの製造装置のガス分散部15の斜視図、
図5はそのV−V線に沿った矢視方向断面図である。図
1および2に示した装置と異なる点は、ガス導入管12
の代わりに回転軸13として図5に示すように中空のも
のを用い、図4に示すように、中空の回転軸の下端を拡
径して傘状の上蓋部29を形成し、この上蓋部29と中
央に孔あき部28を有する下蓋部30とを複数の案内羽
根26で支持し、撹拌翼(または遠心ポンプ)を形成し
たことである。
【0011】このような構成において、回転軸13を周
速度0.5〜20m/sで高速回転させると、水は不凍
液が翼の下部、すなわち下蓋部30の孔あき部28から
吸引されると同時に原料ガスはガス同入孔27から導入
され、下方に吸引され、前記水または不凍液中に混入
し、微細気泡となって周囲の水または不凍液中と接触
し、メタンハイドレートを生成する。生成したメタンハ
イドレート9は、先の実施例と同様に水または不凍液上
に浮上し、かき寄せ機14によりかき寄せられ、排出口
7から外部に排出される。以下、本発明の具体的実施例
を述べる。
【0012】
【実施例】実施例1 図1に示す装置で、回転軸およびガス分散部を図4およ
び5のように構成した装置(筒状容器の容量15リット
ル)に予めライン11から水を供給して排出口7のレベ
ルに保持した。次に天然ガス供給ライン8を天然ガスボ
ンベ(図示せず)に連結し、天然ガスと水との供給割合
を1:6とし、ライン8および5から容器内に供給し、
次いでガス分散部15の回転軸13を高速回転させた。
ガスは、ガス導入管27を通って撹拌翼に供給され、下
方から吸引される水または不凍液と衝突すると同時に周
囲に分散し、微細気泡となって水と反応し、メタンハイ
ドレートを生成する。製造条件および結果を下記に示
す。
【0013】 ガス導入孔27の内径 : 5mm 上蓋および下蓋の径 : 50mm 案内羽根の枚数 : 12枚 筒状容器内の温度 : 1〜3℃ 筒状容器内の圧力 : 40〜60kg/cm2 冷却ジャケットの冷媒 : エチレングリコール メタンハイドレートの製造速度 : 3〜7kg/hour 上記に示すように、メタンハイドレートを高収率で連続
的に製造することができた。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、メタンを主成分とする
ガスと水または不凍液とを連続的に反応させ、メタンハ
イドレートを工業的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメタンハイドレートの製造装置の一実
施例を示す説明図。
【図2】図1の筒状容器の拡大説明図。
【図3】図1の装置に用いたガス分散部の部分斜視図。
【図4】本発明の他の実施例を示すガスハイドレートの
製造装置のガス分散部の斜視図。
【図5】図4のV−V線に沿った矢視方向断面図。
【符号の説明】
1…筒状容器、2…冷媒入口ライン、3…冷却ジャケッ
ト、4…水または不凍液抜き出しライン、5…水または
不凍液供給ライン、6…冷媒出口ライン、7…メタンハ
イドレート排出口、8…天然ガス供給ライン、9…メタ
ンハイドレート、10…駆動用モーター、12…回転
軸、13…ガス導入孔、14…かき寄せ機、15…ガス
分 散部、16…液面レベル計、18…冷却器、19
…メタンハイドレート、24…撹拌翼。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 健一 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AA04 AC90 AD33 AD40

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却手段を有する筒状容器と、該筒状容
    器内に水または不凍液を供給する手段と、該筒状容器の
    中央部に挿入されたガス導入管と、該ガス導入管の中心
    軸に挿入された回転軸と、該回転軸の駆動手段と、該回
    転軸の下端に設けられたプロペラ型撹拌翼と、前記ガス
    導入管の下端に前記撹拌翼の端部を囲むように設けられ
    たガス分散部と、前記ガス導入管にメタンを主成分とす
    るガスを導入する手段と、前記筒状容器内で生成したメ
    タンハイドレートを外部へ排出する手段とを有するガス
    ハイドレートの製造装置。
  2. 【請求項2】 前記筒状容器はメタンを主成分とするガ
    スの供給口を有し、かつ前記ガス導入管の上端が前記筒
    状容器内の空間部に開口している請求項1記載のガスハ
    イドレートの製造装置。
  3. 【請求項3】 冷却手段を有する筒状容器と、該筒状容
    器内に水または不凍液を供給する手段と、該筒状容器の
    中央部に挿入された回転軸と、該回転軸の中心に設けら
    れたガス導入孔と、該回転軸の駆動手段と、該回転軸の
    下端に設けられた案内羽根を内蔵した撹拌翼と、前記ガ
    ス導入孔にメタンを主成分とするガスを導入する手段
    と、前記筒状容器内で生成したメタンハイドレートを外
    部へ排出する手段とを有するガスハイドレートの製造装
    置。
  4. 【請求項4】 前記生成メタンハイドレートの排出手段
    は、前記筒状容器の側部に設けられた水または不凍液の
    排出口と、該排出口に生成メタンハイドレートをかき寄
    せる手段である請求項1ないし3のいずれかに記載のガ
    スハイドレートの製造装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の装
    置を用い、筒状容器内の反応温度および圧力を1〜4
    ℃、30〜100気圧として、前記ガス導入管を通して
    メタンを主成分とするガスを供給し、周速度を0.5〜
    20m/sで前記撹拌翼を回転させ、水または不凍液と
    前記ガスを撹拌翼に吸引して衝突させ、メタンハイドレ
    ートを合成することを特徴とするガスハイドレートの製
    法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041275A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 気液対向流式ガスハイドレート製造装置および製造方法
JP2003055675A (ja) * 2001-08-15 2003-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスハイドレートの生成方法および生成装置、ならびにガスハイドレートの生成システム
JP2005263825A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP2007107663A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 天然ガス水和物の移送方法とその装置
JP2008246333A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート濃度の測定方法及び測定装置と、その測定方法を用いたガスハイドレート生成装置の制御方法及び制御装置
WO2009044468A1 (ja) 2007-10-03 2009-04-09 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. ガスハイドレートペレットの製造方法及び製造装置
KR100932471B1 (ko) * 2008-05-26 2009-12-17 한국생산기술연구원 가스 하이드레이트 생성장치의 반응챔버
WO2011121836A1 (ja) 2010-03-31 2011-10-06 三井造船株式会社 ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法
CN109826620A (zh) * 2018-12-28 2019-05-31 中国科学院广州能源研究所 多应力场下多类型储层中天然气水合物生成与分解监测装置及方法
CN112108096A (zh) * 2020-10-26 2020-12-22 河南理工大学 集多种强化方法于一体的天然气水合物合成装置及方法
CN114130336A (zh) * 2021-11-23 2022-03-04 中国石油大学(华东) 一种水合物抑制剂评价系统及方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041275A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 気液対向流式ガスハイドレート製造装置および製造方法
JP2003055675A (ja) * 2001-08-15 2003-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスハイドレートの生成方法および生成装置、ならびにガスハイドレートの生成システム
JP2005263825A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP4676151B2 (ja) * 2004-03-16 2011-04-27 三井造船株式会社 ガスハイドレート製造方法および製造装置
JP2007107663A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 天然ガス水和物の移送方法とその装置
JP2008246333A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレート濃度の測定方法及び測定装置と、その測定方法を用いたガスハイドレート生成装置の制御方法及び制御装置
WO2009044468A1 (ja) 2007-10-03 2009-04-09 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. ガスハイドレートペレットの製造方法及び製造装置
KR100932471B1 (ko) * 2008-05-26 2009-12-17 한국생산기술연구원 가스 하이드레이트 생성장치의 반응챔버
WO2011121836A1 (ja) 2010-03-31 2011-10-06 三井造船株式会社 ガスハイドレート率測定装置及びその制御方法
CN109826620A (zh) * 2018-12-28 2019-05-31 中国科学院广州能源研究所 多应力场下多类型储层中天然气水合物生成与分解监测装置及方法
CN112108096A (zh) * 2020-10-26 2020-12-22 河南理工大学 集多种强化方法于一体的天然气水合物合成装置及方法
CN114130336A (zh) * 2021-11-23 2022-03-04 中国石油大学(华东) 一种水合物抑制剂评价系统及方法

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