(57)【要約】【課題】天然ガスの再ガス化装置を提供する。【解決手段】本発明に係る天然ガスの再ガス化装置は、天然ガスハイドレートペレットを再ガス化する天然ガスの再ガス化装置であって、ペレットが装入され、圧力調節空間が区画されるように上部バルブと下部バルブとが設けられたペレット装入部と、ペレット装入部の下部に連通され、下部バルブの開放によりペレットが流入される貯蔵部と、一端が貯蔵部の下部に結合され、貯蔵部のペレットを移送させる移送スクリューと、移送スクリューの他端に結合され、ペレットが下部から流入され、加熱水が存在する分解反応槽と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2013536387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ガスハイドレートペレットを再ガス化する天然ガスの再ガス化装置であって、
前記ペレットが装入され、圧力調節空間が区画されるように上部バルブと下部バルブとが設けられたペレット装入部と、
前記ペレット装入部の下部に連通され、前記下部バルブの開放により前記ペレットが流入される貯蔵部と、
一端が前記貯蔵部の下部に結合され、前記貯蔵部の前記ペレットを移送させる移送スクリューと、
前記移送スクリューの他端に結合され、前記ペレットが下部から流入され、加熱水が存在する分解反応槽と、
を含む天然ガスの再ガス化装置。
【請求項２】
前記移送スクリューの他端と前記分解反応槽との間に介在され、移送された前記ペレットを粉碎する粉砕部をさらに含む請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項３】
前記圧力調節空間と前記貯蔵部との間を開閉する圧力調節バルブと、
前記圧力調節空間に圧縮水を供給し、供給された前記圧縮水を回収する圧縮水供給部と、をさらに含む請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項４】
前記圧縮水供給部は、
前記圧縮水が回収される常圧状態の常圧タンクと、
高圧のガスと圧縮水とが貯蔵され、前記圧力調節空間に圧縮水を供給する高圧タンクと、
前記常圧タンクの圧縮水を前記高圧タンクに供給するポンプと、を含むことを特徴とする請求項３に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項５】
前記分解反応槽の上部の加熱水を回収して前記分解反応槽の下部に供給する加熱水循環ラインと、
前記加熱水循環ラインに介在され、回収された前記加熱水を循環させる循環ポンプと、
前記加熱水循環ラインに介在され、回収された前記加熱水を加熱する加熱ヒータと、をさらに含む請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項６】
前記加熱水循環ラインの前記加熱ヒータの下流から分岐され、前記移送スクリューの一端に前記加熱水を供給する加熱水供給ラインをさらに含む請求項５に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項７】
前記分解反応槽内の圧力は、５０ｂａｒ〜７０ｂａｒであることを特徴とする請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項８】
前記分解反応槽には、
前記加熱水の水面の下部に位置し、粉砕された前記ペレットを濾過するメッシュ網が設けられることを特徴とする請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項９】
前記メッシュ網は、前記分解反応槽の高さに応じて複数設けられ、前記複数のメッシュ網の網目の大きさは上部に行くほど小さくなることを特徴とする請求項８に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項１０】
前記分解反応槽の内部には、前記加熱水と粉砕された前記ペレットとを攪拌する攪拌機が結合されることを特徴とする請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【請求項１１】
前記分解反応槽の表面には、超音波振動器が付着されることを特徴とする請求項１に記載の天然ガスの再ガス化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスの再ガス化装置に関する。より詳細には、天然ガスハイドレートペレットを分解し、生成される天然ガスを別途に圧縮を行わずに高圧で生産できる天然ガスの再ガス化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスは、燃焼時に燃料の質量当たりの二酸化炭素の発生が石炭や石油に比べて極めて少ないことから、世界的に需要が高騰し、熾烈な資源開発競争が行われている清浄化石燃料である。
【０００３】
ガス田から生産された天然ガスは、メタンを除いた大部分の硫黄、二酸化炭素、水、高分子炭化水素成分などを除去する工程を経た後、輸送及び貯蔵過程を経て燃料として使用されることになる。
【０００４】
天然ガスの価格は、利潤と利子を除くと、これらの過程を実現するための設備や運用コストにより構成されるので、ガス田の大きさ、消費地域との距離、及びその他の状況を考慮して最も経済的な輸送や貯蔵方法を選択する。現在、代表的な海上輸送方式としては、液化天然ガス（ＬＮＧ；Ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）方式があり、ＬＮＧの圧縮率は、標準状態のメタンを基準にして約６００である。
【０００５】
しかし、ＬＮＧ方式は、液化天然ガスの超低温を要求するため、経済性確保には限界があり、一定規模以上（現技術で、おおよそ３ＴＣＦ（ｔｒｉｌｌｉｏｎｓ  ｏｆ  ｃｕｂｉｃ  ｆｅｅｔ））のガス田に対してのみ適用可能である。
【０００６】
天然ガスの主成分であるメタンが常圧条件下で液体として安定的に存在するためには、−１６２℃以下の温度が必要である。超低温条件に露出するＬＮＧ設備に使用される金属材料には、脆性を最小化するために高価のニッケルが高濃度で含まれなければならない。また、輸送と貯蔵過程で外部との温度差が大きいため、熱流入によるＢＯＧ（Ｂｏｉｌ  Ｏｆｆ  Ｇａｓ）が大量に発生するという問題点があった。
【０００７】
このような問題点を解決し、天然ガスの生産コストを低減して相対的に小さな規模の中小型ガス田の開発に関する経済性を確保するために、固体であるガスハイドレートを貯蔵媒体として天然ガスを輸送／貯蔵するＧＴＳ（Ｇａｓ  Ｔｏ  Ｓｏｌｉｄ）技術が活発に研究され始めた。特に、１９９０年ノルウェーのＧｕｄｍｕｎｄｓｓｏｎ教授がハイドレートの自己保存効果（ｓｅｌｆ  ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｅｆｆｅｃｔ）理論を提示してから、日本を始めとした先進国は商用化を目標にしてＧＴＳ方式の実現に必要とされる核心技術開発に着手している。
【０００８】
天然ガスハイドレート（ＮＧＨ；Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｈｙｄｒａｔｅ）は、水素結合する水の分子の固体状格子内に天然ガス分子が入り込まれた結晶混合物であって、外形は氷と類似し、与えられた温度にて特定値以上の圧力を加えると安定的に固体状態を維持する。メタンハイドレートが常圧で熱力学的に安定的に存在するためには、−８０℃以下の低温が要求されるが、−２０℃付近でもハイドレート粒子の表面には氷膜が生成され、数週以上にハイドレートの分解が遅延される自己保存効果が発見された。
【０００９】
天然ガスハイドレートのガス圧縮率は、おおよそ１７０（おおよそ１７０ｃｃの標準状態の天然ガスがハイドレート１ｃｃに貯蔵される）であって、ＬＮＧに比べて不利であるが、輸送及び貯蔵に必要とされる温度条件が有利であるため、中小型ガス田の場合には、天然ガスハイドレートを用いたＧＴＳ方式がＬＮＧ方式の経済的代案であることが理論的に検証された。
【００１０】
ＧＴＳ方式を構成する要素技術としては、天然ガスの輸送／貯蔵過程の前に天然ガスをペレット状のハイドレートに変換する天然ガスハイドレートペレット（ＮＧＨＰ；Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｈｙｄｒａｔｅ  Ｐｅｌｌｅｔ）の生産技術と、その後に天然ガスハイドレートペレットを分解し、天然ガスを回収する再ガス化技術とがある。
【００１１】
従来の再ガス化装置は、輸送の目的を兼ねた貯蔵タンクの内部に装入されている天然ガスハイドレートペレットを、消費地域でタンクの下部に熱水を供給して分解を誘導し、分解水及び冷却された供給数を外部へ排出し、分解ガスを回収する方式を採用している。
【００１２】
しかし、この方式は、大量の高圧ガスを連続的に生産できないということや、タンク内に残留する分解ガスを使用できないという問題点があった。
【００１３】
また、従来の連続再ガス化技術には、循環する熱水で加熱される再ガス化反応槽に天然ガスハイドレートペレットを投入し、生成される高圧ガスを分解水と分離して回収するという基本的な概念は反映されているものの実用的な再ガス化装置の製作に必要な具体的な内容が欠如している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、天然ガスハイドレートペレットを分解し、生成される天然ガスを別途に圧縮を行わずに高圧で生産できる天然ガスの再ガス化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施例によれば、天然ガスハイドレートペレットを再ガス化する天然ガスの再ガス化装置であって、ペレットが装入され、圧力調節空間が区画されるように上部バルブと下部バルブとが設けられたペレット装入部と、ペレット装入部の下部に連通され、下部バルブの開放によりペレットが流入される貯蔵部と、一端が貯蔵部の下部に結合され、貯蔵部のペレットを移送させる移送スクリューと、移送スクリューの他端に結合され、ペレットが下部に流入され、加熱水が存在する分解反応槽と、を含む天然ガスの再ガス化装置が提供される。
【００１６】
上記天然ガスの再ガス化装置は、移送スクリューの他端と分解反応槽との間に介在され、移送されたペレットを粉碎する粉砕部をさらに含むことができる。そして、圧力調節空間と貯蔵部との間を開閉する圧力調節バルブと、圧力調節空間に圧縮水を供給し、供給された圧縮水を回収する圧縮水供給部とをさらに含むことができる。
【００１７】
圧縮水供給部は、圧縮水が回収される常圧状態の常圧タンクと、高圧のガス及び圧縮水が貯蔵され、圧力調節空間に圧縮水を供給する高圧タンクと、常圧タンクの圧縮水を高圧タンクに供給するポンプと、を含むことができる。
【００１８】
上記天然ガスの再ガス化装置は、分解反応槽の上部の加熱水を回収して分解反応槽の下部に供給する加熱水循環ラインと、加熱水循環ラインに介在され、回収された加熱水を循環させる循環ポンプと、加熱水循環ラインに介在され、回収された加熱水を加熱する加熱ヒータと、をさらに含むことができる。
【００１９】
そして、加熱水循環ラインの加熱ヒータの下流から分岐され、移送スクリューの一端に加熱水を供給する加熱水供給ラインをさらに含むことができる。
【００２０】
分解反応槽内の圧力は、５０ｂａｒ〜７０ｂａｒであればよい。
【００２１】
分解反応槽には、加熱水の水面の下部に位置し、粉砕されたペレットを濾過するメッシュ網が設けられてもよい。
【００２２】
メッシュ網は、分解反応槽の高さに応じて複数設けられてもよく、複数のメッシュ網の網目の大きさは上部に行くほど小さくなるように構成してもよい。
【００２３】
分解反応槽の内部には、加熱水と粉砕されたペレットとを攪拌する攪拌機を結合してもよい。
【００２４】
分解反応槽の表面には、超音波振動器を付着してもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の実施例によれば、天然ガスハイドレートペレットを分解し、生成される天然ガスを別途に圧縮を行わずに高圧で生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置を説明するための図面である。
【図２】本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置における圧縮水供給部を説明するための図面である。
【図３】本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置のペレット装入過程及び残留ガスの回収過程を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
以下、本発明に係る天然ガスの再ガス化装置の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面において、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置を説明するための図面であり、図２は、本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置における圧縮水供給部を説明するための図面である。図１及び図２を参照すると、装入口１２、上部バルブ１４、圧力調節空間１６、下部バルブ１８、ペレット装入部２０、貯蔵部２２、移送スクリュー２４、粉砕部２６、分解反応槽２８、加熱水３０、メッシュ網３２、攪拌機３４、超音波振動器３６、圧力調節バルブ３８、圧縮水供給部４０、加熱水供給ライン３９、加熱水循環ライン４１、循環ポンプ４２、常圧タンク４３、加熱ヒータ４４、高圧タンク４５、バルブ４８、５０、５２、加熱水回収ライン５４、圧縮水回収ライン５６、水位センサ５７、５９、圧縮水供給ライン５８、常圧ガス回収ライン６０、ポンプ６２、排水ライン６４、及びガス排出ライン６６が示されている。
【００３０】
本実施例に係る天然ガスの再ガス化装置は、天然ガスハイドレートペレットＰを再ガス化する天然ガスの再ガス化装置であって、上記ペレットＰが装入され、圧力調節空間１６が区画されるように上部バルブ１４と下部バルブ１８とが設けられたペレット装入部２０と、上記ペレット装入部２０の下部に連通され、上記下部バルブ１８の開放により上記ペレットＰが流入される貯蔵部２２と、一端が上記貯蔵部２２の下部に結合され、上記貯蔵部２２の上記ペレットＰを移送させる移送スクリュー２４と、上記移送スクリュー２４の他端に結合され、上記ペレットＰが下部から流入され、加熱水３０が存在する分解反応槽２８と、を含む。
【００３１】
天然ガスハイドレートペレットＰは、天然ガスの輸送または貯蔵のために天然ガスをペレット（ｐｅｌｌｅｔ）状のハイドレートに変換したものを意味し、このような天然ガスハイドレートペレットＰと加熱水３０とを攪拌する過程から発生する天然ガスを捕集し、供給先に供給する。
【００３２】
ペレット装入部２０は、天然ガスハイドレートペレット（以下、‘ペレット’と略称する）が装入され、圧力調節空間１６が区画されるように上部バルブ１４と下部バルブ１８とが設けられている。本実施例によれば、ペレット状の天然ガスハイドレートが容易に装入されるようにホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）状の装入口１２が備えられており、装入口１２に連通して管路状のペレット装入部２０が設けられる。装入口１２の下端には上部バルブ１４が設けられ、その下方の一定距離の下端には下部バルブ１８が設けられる。このように、上部バルブ１４と下部バルブ１８とにより区画される空間が圧力調節空間１６である。
【００３３】
上部バルブ１４と下部バルブ１８とが閉じた状態で、常圧下で装入口１２にペレットＰが装入されると上部バルブ１４が開放され、圧力調節空間１６にペレットＰが投入される。これにより、圧力調節空間１６は常圧状態になり、下部バルブ１８の下部は分解反応槽２８と同様に高圧ガスが満たされた状態を維持する。
【００３４】
貯蔵部２２は、ペレット装入部２０の下部に連通され、下部バルブ１８の開放によりペレットＰが投入される。貯蔵部２２は、ペレットＰを分解反応槽２８に供給する前に臨時貯蔵する空間であり、上部バルブ１４が閉じた状態で下部バルブ１８が開放されると圧力調節空間１６にあったペレットＰが貯蔵部２２に投入されることになり、圧力調節空間１６には、貯蔵部２２と同様に高圧ガスが満たされる。この過程で、貯蔵部２２に貯蔵されていた高圧のガスが圧力調節空間１６に満たされることにより、貯蔵部２２内の加熱水の水位が上昇し、かつペレットＰが貯蔵部２２に投入されるため、貯蔵部２２の体積は圧力調節空間１６の体積よりも大きく構成される。
【００３５】
貯蔵部２２の加熱水３０の水位が高い場合、ペレットＰが加熱水３０の水面に浮かび、移送スクリュー２４への投入が困難となるため、ペレットＰが貯蔵部２２に投入された後には、貯蔵部２２内の加熱水３０の水位を貯蔵部２２の下端の下に下がって、ペレットＰが  移送スクリュー２４に容易に投入されるように構成される。つまり、後述するが、圧力調節空間１６から高圧のガスを回収する過程で貯蔵部２２の圧力が増加し、また貯蔵部２２に存在するペレットＰから部分的に分解ガスが発生して貯蔵部２２の圧力がさらに増加して、貯蔵部３０の加熱水の水位が低くなり、貯蔵部２２の下端の下に位置することになるので、ペレットＰが移送スクリュー２４に容易に投入されることになる。
【００３６】
一方、本実施例に係る天然ガスの再ガス化装置は、圧力調節空間１６と貯蔵部２２との間を開閉する圧力調節バルブ３８と、圧力調節空間１６に圧縮水を供給し、供給された圧縮水を回収する圧縮水供給部４０と、をさらに含むことができる。
【００３７】
上部バルブ１４の開放によりペレットＰが圧力調節空間１６に投入され、上部バルブ１４を閉じると、圧力調節空間１６は常圧状態でペレットＰが満たされる。このような状態で下部バルブ１８を開放するとペレットＰが貯蔵部２２へ投入され、圧力調節空間１６には分解反応槽２８の高圧状態により高圧のガスが満たされる。ペレットＰが貯蔵部２２に投入された状態で、再びペレットＰを供給するために下部バルブ１８を閉じるが、上部バルブ１４と下部バルブ１８とを閉じることにより、圧力調節空間１６は、高圧のガスが満たされた状態を維持する。このように、圧力調節空間１６に存在する高圧のガスを回収するために圧力調節空間１６と貯蔵部２２との間を開閉する圧力調節バルブ３８を開放した状態で、圧縮水供給部４０から圧縮水供給ライン５８を介して圧力調節空間１６へ圧縮水を供給して圧力調節空間１６に存在する高圧のガスを貯蔵部２２に返送し、このように、圧縮水の供給により圧力調節空間１６に存在する高圧のガスが貯蔵部２２に返送されると、圧力調節バルブ３８を閉じ、また、圧力調節空間１６に供給された圧縮水を圧縮水回収ライン５６を介して圧縮水供給部４０に回収することにより、圧力調節空間１６を常圧状態に還元させて、次のペレットＰの装入を準備することができる。
【００３８】
圧縮水供給部４０は、圧力調節空間１６の圧縮水が回収される常圧状態の常圧タンク４３と、高圧のガスと圧縮水とを貯蔵し、圧力調節空間１６に圧縮水を供給する高圧タンク４５と、常圧タンク４３の圧縮水を高圧タンク４５に供給するポンプ６２と、を含むことができる。
【００３９】
常圧タンク４３は、圧縮水を常圧状態で一定の水位に貯蔵し、ポンプ６２を用いて常圧タンク４３の圧縮水を高圧タンク４５に供給する。高圧タンク４５は、圧縮水を圧力調節空間１６に速かに供給するために、貯蔵部２２の圧力よりも大きな圧力で圧縮水を貯蔵する。
【００４０】
高圧タンク４５には圧縮水の水位を検出するための水位センサ５９が設けられており、高圧タンク４５の圧縮水が一定の水位になるとポンプ６２の動作を停止するようにできる。そして、常圧タンク４３にも圧縮水の水位を検出する水位センサ５７を設けてもよく、水位が一定水準以上になると、常圧タンク４３から圧縮水を排水ライン６４を介して外部へ排出することができる。
【００４１】
分解反応槽２８内の水位が高い場合、加熱水循環ライン４１から分岐された加熱水回収ライン５４を介して加熱水を常圧タンク４３に回収することができ、この過程で分解ガスが気泡の形態にてともに流入される。このような常圧状態の天然ガスを回収するために、常圧タンク４３の上部には天然ガスを回収するための常圧ガス回収ライン６０が接続されており、常圧ガス回収ライン６０から常圧ガスを回収して別途に貯蔵することができる。バルブ５２は、回収される加熱水３０の量を調節する。
【００４２】
移送スクリュー２４は、貯蔵部２２の下端に結合されて連通され、貯蔵部２２のペレットＰを移送させる。移送スクリュー２４の一端部には投入口が設けられ、他端部には吐出口が設けられる。
【００４３】
上述したように、貯蔵部２２の加熱水の水位はペレットＰの投入過程で貯蔵部２２の下端の下に下がり、これにより、移送スクリュー２４の投入口の上部には加熱水３０に浸っていないペレットＰが位置することになり、ペレットＰを容易に移送スクリュー２４に投入することができる。移送スクリュー２４は貯蔵部２２に位置するペレットＰを分解反応槽２８に押し込む役割を担う。
【００４４】
粉砕部２６は、移送スクリュー２４の他端と分解反応槽２８との間に介在されてもよく、移送された上記ペレットを粉碎し、粉砕されたペレットＰを分解反応槽２８の下部に供給する。
【００４５】
粉砕部２６は、移送スクリュー２４の他端に位置する吐出口に連通され、移送されたペレットＰを粉碎する。ペレットＰは、移送スクリュー２４を通過しながら一部が粉砕され、粉砕部２６で細かく粉砕されて、分解反応槽２８の下部に供給される。ペレットＰの分解反応は、移送スクリュー２４と粉砕部２６とを通過しながら既に始まる。
【００４６】
粉砕部２６は、互いに交差する回転刃と固定刃とから構成することができ、ペレットＰを一定の粒度以下に粉碎して分解反応槽２８の下部に供給する。粉砕部２６を通過し、一定の粒度以下に粉砕されたペレットＰは、反応表面積が増加して分解反応が加速される。
【００４７】
分解反応槽２８は、粉砕部２６に接続されて、粉砕されたペレットＰが分解反応槽２８の下部から流入されるように構成されており、分解反応槽２８の内部には加熱水３０が存在する。粉砕されたペレットＰを加熱水３０が満たされた分解反応槽２８の下部に投入することにより、粉砕されたペレットＰが加熱水３０の下部から上部へ移動しながら加熱水３０に浸ることになるので、分解反応に必要な熱伝逹をよくさせることができる。粉砕されたペレットＰは、浮力や加熱水３０の循環による加熱水３０の移動により、分解反応槽２８に満たされた加熱水３０の下部から上部へ移動することになる。
【００４８】
分解反応槽２８から高圧ガスを直接生産するために、分解反応槽２８の内部を高圧状態に維持させることができる。例えば、分解反応槽２８の内部の圧力を５０ｂａｒ〜７０ｂａｒに維持することができる。これにより、高圧ガスを必要とするガスタービンや家庭用の都市ガスを供給するためのガス供給施設に、本実施例に係る天然ガスの再ガス化装置を設置することができる。分解反応槽２８を高圧状態に維持することにより、これに連通する粉砕部２６、移送スクリュー２４、及び貯蔵部２２の圧力も分解反応槽２８と同一の高圧状態が維持される。但し、圧力調節空間１６は、上部バルブ１４または下部バルブ１８の開閉により圧力が変動できる。
【００４９】
分解反応槽２８の内部には、加熱水３０の水面の下部に位置し、粉砕されたペレットＰを濾過するメッシュ網３２が設けられてもよい。そして、このようなメッシュ網３２は分解反応槽２８の高さに応じて複数設けてもよく、複数のメッシュ網３２の網目の大きさは上部に行くほど小さくすることができる。これにより、分解反応が進行するにつれて、粒度が小さくなった粉砕されたペレットＰの上方への移動速度を制御できるので、粉砕されたペレットＰが、分解反応槽２８内に均一に分布され、加熱水３０との接触が増加し、分解反応により発生された分解ガスが、加熱水３０を通過し、上昇する通路が確保されて、分解反応の効率を高めることができる。
【００５０】
そして、粉砕されたペレットＰと加熱水３０との間の熱伝達を促進し、発生する分解ガスをペレットＰの表面からより効率的に分離するために、分解反応槽２８の内部には加熱水３０と粉砕されたペレットＰとを攪拌する攪拌機３４を設けることができる。攪拌機３４は、分解反応槽２８の長手方向に配置される回転軸と、回転軸に結合する複数の回転羽根とから構成することができる。
【００５１】
また、分解反応槽２８の表面には超音波振動器を付着することができる。超音波振動器は、分解反応槽２８の外面や内面に付着可能である。本実施例では、多数の超音波振動器３６が分解反応槽２８の外面に付着されている形態を提示する。超音波振動器３６から発生された超音波は、加熱水３０を媒質として伝達され、粉砕されたペレットＰの分解反応を促進する。
【００５２】
分解反応槽２８の上部には分解ガスｇを排出するためのガス排出ライン６６が結合されており、これを介して加熱水３０の水面の上部の分解ガスｇを外部へ排出することができる。外部へ排出される分解ガスは、分解反応槽２８の圧力に対応して高圧状態にて排出されるが、分解反応槽２８から排出された分解ガスは、気液分離器（図示せず）により水は分離され、高圧ガスを必要とするガスタービンや家庭用都市ガスを供給するためのガス供給施設に直ちに供給されることができる。気液分離器により分離された水は、圧縮水供給部４０の常圧タンク４３に回収されることができる。
【００５３】
分解反応槽２８の加熱水３０は、分解反応槽２８の上部から排出させ、これを加熱して再び分解反応槽２８の下部に流入させて、持続的に循環させることができる。このために、分解反応槽２８の上部の加熱水３０を回収して分解反応槽２８の下部に供給する加熱水循環ライン４１と、加熱水循環ライン４１に介在され、回収された加熱水を循環させる循環ポンプ４２と、加熱水循環ライン４１に介在され、回収された加熱水を加熱する加熱ヒータ４４と、を備えることができる。
【００５４】
加熱水循環ライン４１を介して分解反応槽２８の上部から回収された加熱水は、循環ポンプ４２を通過した後に、加熱ヒータ４４により加熱されて再び分解反応槽２８の下部に供給される。加熱ヒータ４４から供給される熱量は、加熱水３０の温度を一定値以下に維持するように制御することができる。
【００５５】
そして、加熱水循環ライン４１の加熱ヒータ４４の下流から分岐され、移送スクリュー２４の一端に加熱水を供給する加熱水供給ライン３９をさらに含むことができる。これは、移送スクリュー２４によりペレットＰが移送される時、移送スクリュー２４内に水分が存在すればペレットＰの移送が容易となるので、加熱水循環ライン４１から加熱水を分岐させ、これを移送スクリュー２４の一端に供給するためである。
【００５６】
一方、分解反応槽２８にて分解反応が続くことにより、ペレットＰに含有されていた水分が分解されて分解反応槽２８内の加熱水３０が増加することになる。よって、増加した加熱水３０を排出するために、加熱水循環ライン４１の循環ポンプ４２の上流から分岐され、圧縮水供給部４０に回収するための加熱水回収ライン５４をさらに含むことができる。本実施例では、分解反応槽２８の加熱水３０の水位を測定できる水位センサ（図示せず）が設けられており、分解反応槽２８内の加熱水３０の水位が一定値以上になると、加熱水が加熱水回収ライン４１を介して圧縮水供給部４０の常圧タンク４３に回収されるように構成されている。
【００５７】
図３は、本発明の一実施例に係る天然ガスの再ガス化装置におけるペレット装入過程及び残留ガスの回収過程を説明するための図面である。
【００５８】
以下では、図１乃至図３に基づいて天然ガスを再ガス化する方法を説明する。説明の便宜上、分解反応槽２８内の圧力が略５０ｂａｒであると想定して説明する。
【００５９】
図３を参照すると、圧力調節空間１６及び装入口１２は常圧状態にあり、下部バルブ１８が閉じた状態で分解反応槽２８が５０ｂａｒの高圧状態を維持するため、分解反応槽２８と気流的に連通した貯蔵部２２、移送スクリュー、及び粉砕部２６も５０ｂａｒの圧力状態にある。
【００６０】
先ず、上部バルブ１４と下部バルブ１８とが閉じた状態で、常圧下で装入口１２にペレットＰが装入されると、上部バルブ１４が開放され、圧力調節空間１６にペレットＰが投入される。これにより、圧力調節空間１６は常圧状態となる。上部バルブ１４を閉じ、下部バルブ１８を開放すると、圧力調節空間１６にあったペレットＰが貯蔵部２２に投入され、圧力調節空間１６には貯蔵部２２と同様に５０ｂａｒのガスが流入され、改めて下部バルブ１８が閉じると、圧力調節空間１６には５０ｂａｒのガスが満たされることになる。
【００６１】
一方、上部バルブ１４と下部バルブ１８とを閉じることにより圧力調節空間１６に閉じ込められた高圧のガスを回収するために、圧力調節空間１６と貯蔵部２２との間を開閉する圧力調節バルブ３８を開放した状態で、圧縮水供給部４０を介して圧力調節空間１６に圧縮水を供給して圧力調節空間１６に存在する高圧のガスを貯蔵部２２に返送し、圧縮水の供給により圧力調節空間１６に存在する高圧のガスを貯蔵部２２に返送完了すると、圧力調節バルブ３８を閉じ、圧力調節空間１６に供給された圧縮水を再び圧縮水供給部４０に回収して圧力調節空間１６を常圧状態に還元させることにより、次のペレットＰを装入する準備をする。
【００６２】
貯蔵部２２に投入されたペレットＰは、貯蔵部２２の下端に接続されている移送スクリュー２４の投入口を介して移送スクリュー２４に供給され、移送スクリュー２４の動作によりペレットＰが粉砕部２６に移送される。このとき、ペレットＰが移送スクリュー２４に容易に供給されるように、加熱水３０の水位は貯蔵部２２の下部に位置することになる。
【００６３】
移送スクリュー２４を介して流入されたペレットＰは粉砕部２６を通過しながら反応表面積が増加するように一定の粒度以下に粉砕されて、分解反応槽２８の下部に供給される。
【００６４】
分解反応槽２８の下部に供給された、粉砕されたペレットＰは、加熱水３０による浮力及び加熱水３０の移送により分解反応槽２８の下部から上部方向へ移動しながら加熱水３０の水中で分解反応が起こることになる。この過程で、粉砕されたペレットＰは分解過程を経ながら分解反応槽２８のメッシュ網３２を通過することになる。分解反応槽２８で分解された天然ガスは、高圧状態で加熱水３０の水面の上部を満たすことになり、分解された天然ガスは、ガス排出ライン６６を介して外部へ排出される。分解反応槽２８の分解反応を効率的にするために、分解反応槽２８の攪拌機３４を用いて粉砕されたペレットＰと加熱水３０とを攪拌すると共に超音波振動器３６から発生される超音波が分解反応を加速させる。
【００６５】
分解反応槽２８にて分解反応が起こる間に分解反応槽２８の加熱水３０は、加熱水循環ライン４１を介して分解反応槽２８の上部から排出され、加熱されて再び分解反応槽２８の下部に流入されることにより持続的に循環される。
【００６６】
分解反応槽２８にて分解反応が持続的に行われることにより、分解反応槽２８の加熱水は増加し、増加された加熱水は加熱水循環ライン４１から分岐された加熱水回収ライン５４を介して圧縮水供給部４０に回収される。
【００６７】
上記では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば添付の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しなし範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できよう。
【００６８】
上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求範囲内に存在する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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