(57)【要約】【課題】ガスハイドレートの融解水をガスハイドレートの生成に再利用する場合に、融解水の温度を調整する熱交換器の閉塞を防止することができるガスハイドレートの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】固体状のガスハイドレートを燃料ガスＧ1を取り出すために融解槽１で分解して、発生した融解水Ｗを調節弁５を用いて大気圧に減圧して脱ガス槽６内で維持することで、融解水Ｗに同伴及び／又は溶存する重質分ガスＧ3を除去した後に、プランジャーポンプ２で予め定められた圧力まで昇圧し、かつ熱交換器３で予め定められた温度に調整してから多管式又は二重管式型熱交換器からなる生成器４に供給してガスハイドレートを製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスハイドレートを加温して燃料ガスと融解水とに分解し、前記融解水を予め定められた圧力及び温度に調整した後に、原料ガスと反応させて新たにガスハイドレートを生成するガスハイドレートの製造方法において、
前記融解水を予め定められた温度に調整する前に、前記融解水を大気圧に減圧及び維持して該融解水に同伴及び／又は溶存する前記燃料ガスを除去することを特徴とするガスハイドレートの製造方法。
【請求項２】
前記予め定められた圧力及び温度が、それぞれ前記原料ガスのガスハイドレートの生成圧力及び生成温度である請求項１に記載のガスハイドレートの製造方法。
【請求項３】
ガスハイドレートを燃料ガスと融解水とに分解する融解槽と、前記融解水を予め定められた圧力及び温度にそれぞれ調整するポンプ及び熱交換器と、前記予め定められた圧力及び温度に調整された融解水を原料ガスと反応させて新たなガスハイドレートを生成する多管式又は二重管式型熱交換器からなる生成器とを備えたガスハイドレートの製造装置において、
前記融解水を大気圧に減圧及び維持する脱圧手段を、前記融解槽と前記熱交換器との間に設けたことを特徴とするガスハイドレートの製造装置。
【請求項４】
前記脱圧手段が、調節弁及びその調節弁に接続する脱ガス槽からなる請求項３に記載のガスハイドレートの製造装置。
【請求項５】
前記予め定められた圧力及び温度が、それぞれ前記生成器の運転圧力及び運転温度である請求項３又は４に記載のガスハイドレートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスハイドレートの製造方法及び製造装置に関し、更に詳しくは、ガスハイドレートの融解水を再利用する場合に、融解水の温度を生成用に調整する熱交換器の閉塞を防止することができるガスハイドレートの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、天然ガス等（以下、「原料ガス」という。）の安全かつ経済的な輸送・貯蔵手段として、原料ガスを水和させて固体状態の水和物としたガスハイドレートを用いる方法が注目されている。
【０００３】
一般にガスハイドレートは、原料ガスと原料水を低温・高圧下で反応させることにより製造されるが、このガスハイドレートの製造方法の１つに、多管式又は二重管式型熱交換器を利用して、原料水に原料ガスを微細気泡として供給して気液接触により反応させる製造方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
この多管式又は二重管式型熱交換器を利用する製造方法においては、原料水及び原料ガスを、あらかじめガスハイドレートの製造条件（例えば、原料ガスが天然ガスの場合には、圧力：５．４ＭＰａかつ温度：５℃）又はそれに近い状態（例えば、多管式又は二重管式型熱交換器の運転条件）にしておく必要がある。
【０００５】
しかしながら、製造済みのガスハイドレートを分解して燃料ガスを取り出す際に発生する融解水を、新たなガスハイドレートの製造コストを低減することを目的として、原料水として再利用すると、その融解水に同伴・溶存する原料ガスの重質分（以下、「重質分ガス」という。）が、融解水の温度を調整する熱交換器内の細管の内壁や屈曲部などで固体化して、熱交換器を閉塞してしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４０６２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ガスハイドレートの融解水をガスハイドレートの生成に再利用する場合に、融解水の温度を生成用に調整する熱交換器の閉塞を防止することができるガスハイドレートの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のガスハイドレートの製造方法は、ガスハイドレートを加温して燃料ガスと融解水とに分解し、前記融解水を予め定められた圧力及び温度に調整した後に、原料ガスと反応させて新たにガスハイドレートを生成するガスハイドレートの製造方法において、前記融解水を予め定められた温度に調整する前に、前記融解水を大気圧に減圧及び維持して該融解水に同伴及び／又は溶存する前記燃料ガスを除去することを特徴とするものである。
【０００９】
上記のガスハイドレートの製造方法においては、予め定められた圧力及び温度を、その原料ガスのガスハイドレートの生成圧力及び生成温度とすることが望ましい。
【００１０】
また、上記の目的を達成する本発明のガスハイドレートの製造装置は、ガスハイドレートを燃料ガスと融解水とに分解する融解槽と、前記融解水を予め定められた圧力及び温度にそれぞれ調整するポンプ及び熱交換器と、前記予め定められた圧力及び温度に調整された融解水を原料ガスと反応させて新たなガスハイドレートを生成する多管式又は二重管式型熱交換器からなる生成器とを備えたガスハイドレートの製造装置において、前記融解水を大気圧に減圧及び維持する脱圧手段を、前記融解槽と前記熱交換器との間に設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記のガスハイドレートの製造装置においては、脱圧手段として調節弁及びその調節弁に接続する脱ガス槽を用いる。また、予め定められた圧力及び温度を、生成器の運転圧力及び運転温度とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガスハイドレートの製造方法及び製造装置によれば、ガスハイドレートの融解水を大気圧に脱圧及び維持して、その融解水に同伴及び／又は溶存する重質分ガスを除去した後に、融解水の温度をガスハイドレートの生成用に調整する熱交換器に供給するようにしたので、熱交換器の閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態からなるガスハイドレートの製造装置の系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態からなるガスハイドレートの製造装置を示す。
【００１６】
このガスハイドレートの製造装置（以下、「製造装置」という。）は、固体状のガスハイドレートを燃料ガスＧ1と融解水Ｗとに分解する融解槽１と、その融解水Ｗを予め定められた圧力及び温度に調整するプランジャーポンプ２及び熱交換器３と、調整された融解水Ｗと原料ガスＧ2とを反応させてガスハイドレートを生成する多管式又は二重管式型熱交換器からなる生成器４とを備えている。
【００１７】
そして、融解槽１とプランジャーポンプ２との間には、融解水Ｗの脱圧手段である調節弁５及び脱ガス槽６とが順に設けられている。
【００１８】
このような製造装置を用いたガスハイドレートの製造方法を以下に説明する。
【００１９】
融解槽１内に貯留する温水７中に、ガスハイドレート供給ライン８を通じて投入されたガスハイドレートの成型体は、燃料ガスＧ1と融解水Ｗとに分解される。分解により生成された燃料ガスＧ1は、ガス供給ライン９を通じて外部利用（例えば、都市ガスやボイラなど）に供される。
【００２０】
一方、分解により生成された融解水Ｗ（例えば、圧力：約６ＭＰａ、温度：１０〜２０℃）は、排水管１０に介設された調節弁５により大気圧まで減圧され、脱ガス槽６へ流入して大気圧下で維持される。この脱圧工程において、調節弁５による減圧時には、融解水Ｗに溶存する重質分ガスＧ3が分離・除去される。また、脱ガス槽６における大気圧下での維持中には、融解水Ｗに微細気泡として同伴している重質分ガスＧ3が分離・除去される。除去された重質分ガスＧ3は、脱ガス槽６の気相へ移行し、融解槽１で生成された燃料ガスＧ1と同じく、他のガス供給ライン１１を通じて外部利用に供される。このような重質分ガスＧ3としては、燃料ガスＧ1の重質成分であるエタン（約１０％含有）やプロパン（約５％含有）などが例示される。
【００２１】
そして、脱ガス槽６に接続する原料水供給ライン１２へ流入した融解水Ｗは、プランジャーポンプ２により予め定められた圧力まで昇圧されてから、熱交換器３において予め定められた温度に冷却される。このとき、融解水Ｗには重質分ガスＧ3が同伴・溶存していないため、熱交換器３が閉塞するのを防止することができる。
【００２２】
なお、上記の予め定められた圧力及び温度としては、ガスハイドレートの生成圧力及び生成温度や、生成器４の運転条件（例えば、圧力：５．０〜６．５ＭＰａかつ温度：３〜９℃（熱交換器３の出口温度で約８℃））などが例示される。
【００２３】
予め定められた圧力及び温度に調整された融解水Ｗは、原料ガスＧ2と混合された後に、生成器４において原料ガスＧ2と反応してスラリー状のガスハイドレートを生成する。
【００２４】
なお、生成されたガスハイドレートは、脱水後に成型装置１３によりペレット状に成型され、冷却・脱圧装置１４において約−２０℃に冷却されてから大気圧に脱圧された後に、貯槽１５内でガスハイドレートペレット１６として安定的に貯蔵される。貯蔵されたガスハイドレートペレット１６の少なくとも一部は、ガスハイドレート供給ライン８を通じて再び融解槽１へ送られる。
【００２５】
このように、ガスハイドレートの融解水Ｗを大気圧に減圧及び維持して、その融解水Ｗに同伴及び／又は溶存する重質分ガスＧ3を除去した後に、冷却用の熱交換器３に供給するようにしたので、熱交換器３の閉塞を防止することができるのである。
【符号の説明】
【００２６】
１  融解槽
２  プランジャーポンプ
３  熱交換器
４  生成器
５  調節弁
６  脱ガス槽
【図１】
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