(57)【要約】【課題】管型ガスハイドレート生成器の閉塞を解除する。【解決手段】管路２３内にコイルバネ３２を装着した管型生成器において、前記コイルバネ３２によるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に所定の温度に温度調整された温水ｗ’を注入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路内にコイルバネを装着した管型生成器において、前記コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に所定の温度に温度調整された温水を注入することを特徴する管型生成器の閉塞解除装置。
【請求項２】
コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に供給する温水の温度が７℃〜４０℃であることを特徴する請求項１記載の管型生成器の閉塞解除装置。
【請求項３】
コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に供給する温水の温度が原料ガスのガス組成及び各生成圧力下における平衡温度Ｔｅ（℃）以上、４０℃以下であることを特徴する請求項１記載の管型生成器の閉塞解除装置。
【請求項４】
コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に差圧計及び温水注入ノズルを設けると共に、前記温水注入ノズルに接続する枝管にバルブを設け、前記差圧計より入力した計測値によって制御装置が前記バルブの開閉を制御することを特徴する請求項１記載の管型生成器の閉塞解除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路と当該管路を冷却する冷却ジャケットから成る二重管式のガスハイドレート生成器、或いは、多管式（シェルアンドチューブ式）のガスハイドレート生成器などの管型生成器の閉塞を解除する管型生成器の閉塞解除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二重管式のガスハイドレート生成器、或いは、多管式のガスハイドレート生成器における管路内にコイルバネを設置し、コイルバネの長手方向の振幅、或いは、直径方向の揺動を利用してガスハイドレートの付着、或いは、管路の閉塞を防止するガスハイドレート製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、コイルバネによるガスハイドレート掻き取り作業が及ばない管壁部分がガスハイドレートによって閉塞するという問題がある。
【０００４】
他方、二重管式のガスハイドレート生成器を蛇行状に連結すると共に、所定区間の圧力損失を計測する圧力損失計測手段及び前記所定区間へ水を供給する給水手段を備え、前記圧力損失計測手段によって計測された圧力損失が所定値以上になると、前記給水手段による給水量を増加するようにしたハイドレート生成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この例の場合は、ガスハイドレートスラリーの濃度を低減させることができるが、ガスハイドレートの付着に起因する管路の閉塞を防止することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０１２−１６２６０６号公報
【特許文献２】特願２００６−１１１７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の問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、管路と当該管路を冷却する冷却ジャケットから成る二重管式のガスハイドレート生成器、或いは、多管式（シェルアンドチューブ式）のガスハイドレート生成器などの管型生成器の閉塞を解除する管型生成器の閉塞解除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】
本発明の請求項１に係る管型生成器の閉塞解除装置は、管路内にコイルバネを装着した管型生成器において、前記コイルバネによるガスハイドレート掻き取り作業が及ばない部位に所定の温度に温度調整された温水を注入することを特徴するものである。
【０００９】
本発明の請求項２に係る管型生成器の閉塞解除装置は、コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に供給する温水の温度が７℃〜４０℃であることを特徴するものである。
【００１０】
本発明の請求項３に係る管型生成器の閉塞解除装置は、コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に供給する温水の温度が原料ガスのガス組成及び各生成圧力下における平衡温度Ｔｅ（℃）以上、４０℃以下であることを特徴するものである。
【００１１】
本発明の請求項４に係る管型生成器の閉塞解除装置は、コイルバネによるガスハイドレート除去作業が及ばない部位に差圧計及び温水注入ノズルを設けると共に、前記温水注入ノズルに接続する枝管にバルブを設け、前記差圧計より入力した計測値によって制御装置が前記バルブの開閉を制御することを特徴するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、管路内にコイルバネを装着した管型生成器において、前記コイルバネによるガスハイドレート掻き取り作業が及ばない部位に所定の温度に温度調整された温水を注入するため、コイルバネによるガスハイドレート掻き取り作業が及ばない部位に付着したガスハイドレートが温水によって内から外に向かって減肉化し、コイルバネによるガスハイドレート掻き取り作業が及ばない部位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】本発明に係る管型生成器の概略構成図である。
【図２】図１における管型生成器の要部拡大断面図である。
【図３】図２における管型生成器の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係る管型生成器１は、原料ガス供給ライン２、原料水供給ライン３、温水供給ライン４、制御ライン５、生成ライン６より構成されている。
【００１６】
上記原料ガス供給ライン２は、原料ガスボンベ（図示せず）、バルブ７、コンプレッサー８、流量計９より構成され、コンプレッサー８によって原料ガスｇを所定の圧力（例えば、３．０ＭＰａ〜７．０ＭＰａ）に昇圧する。また、コンプレッサー８に対してバイパス弁１０を並設している。
【００１７】
上記原料水供給ライン３は、貯水容器１１、バルブ１２、ポンプ１３、流量計１４より構成されている。
【００１８】
上記温水供給ライン４は、温水容器１５、バルブ１６、ポンプ１７、流量計１８より構成され、温水容器１５は電熱ヒータ１９を備えている。
【００１９】
上記制御ライン５は、バルブ２０、ガスクロマトグラフィ２１、制御装置２２より構成されている。ガスクロマトグラフィ２１は、原料ガスのガス組成を分析して制御装置２２に入力する。
【００２０】
上記生成ライン６は、図２に示すように、管路２３と、管路２３を冷却する冷却ジャケット２４よりなる２重管式のチュ−ブラリアラクタユニット２５を多数備え、隣接するチュ−ブラリアラクタユニット２５，２５どうしは、Ｕ字状の配管２６を介して蛇行状に連結されている。
【００２１】
上記冷却ジャケット２４は、配管２７を介して連結されており、最上流の冷却ジャケット２４に供給された冷却媒体Ｒが、順次、下流の冷却ジャケット２４に流れ、最下流の冷却ジャケット２４から排出される。また、最上流の冷却ジャケット２４に冷却媒体Ｒを供給する供給管２８には、流量計２９及び流量調整弁３０を設け、管路２３を所定の温度（例えば、３℃〜７℃）に冷却する。尚、符号３１は冷却媒体Ｒの排出管を示している。
【００２２】
上記チュ−ブラリアラクタユニット２５は、管路２３内に夫々コイルバネ３２を設置している。コイルバネ３２の上端部３２ａは、チュ−ブラリアラクタユニット２５の上流端に設けた支持体３３に取り付けられ、下端部３２ｂはフリー（不支持）の状態になっている。コイルバネ３２は、サルカン（撚り戻し手段）を備え、回転可能になっている。
【００２３】
上記管路２３の直径は、２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度が望ましい。管径が太すぎると冷却媒体Ｒによる冷却効率が低下し、細すぎると管の閉塞が発生し易くなる。他方、コイルバネ３２のコイル径は、コイルバネ３２の外周が管路２３の内壁に接触する程度が好ましい。例えば、コイルバネ３２のコイル径は、管路２３の内径の５０％〜９５％、更には、６０％〜８０％が好ましい。また、コイルバネ３２のコイル長（設計値）は、管路長の８０％〜９０％が好ましい。
【００２４】
図２に示すように、隣接するチュ−ブラリアラクタユニット２５，２５どうしを接続するＵ字状の配管２６は、それぞれ、その上流端と下流端との間に差圧計３５を備え、計測値を制御装置２２に入力するようになっている。また、Ｕ字状の配管２６は、その最上流端に温水注入ノズル３６を備えている。温水注入ノズル３６は、Ｕ字状の配管２６の外周方向に所定の間隔を隔てて、複数、設けることが好ましい。更に、温水注入ノズル３６に接続する枝管３７は、上記温水供給ライン４に接続するとともに、上記制御装置２２によって制御されるバルブ３８を備えている。
【００２５】
上記制御装置２２は、差圧計３５の計測値が設定値よりも０．０１ＭＰａ増加すると、温水注入ノズル３６からＵ字状の配管２６内に所定の温度（例えば、７℃〜４０℃）に温度調整された温水ｗ’を注入するようになっている。なお、Ｕ字状の配管２６における差圧が設定値（０．００１ＭＰａ）に戻ると、温水ｗ’の注入が停止される。
【００２６】
また、制御装置２２は、ガスクロマトグラフィ２１より入力した原料ガスのガス組成に基づいて温水容器１５の電熱ヒータ１９を制御し、温水容器１５内の温水ｗ’を７℃〜４０℃に調整する一方、ポンプ１３を稼働するようになっている。
【００２７】
ここで、温水容器１５内の温水ｗ’が７℃未満の場合は、Ｕ字状の配管２６内に付着したガスハイドレートの減肉に寄与し難い、逆に、温水容器１５内の温水ｗ’が４０℃を超える場合は、生成ライン６の温度が上がり、ガスハイドレートの生成にマイナスの影響が出る。
【００２８】
更に詳しく説明すると、温水ｗ’の温度は、原料ガスのガス組成及び各生成圧力下における平衡温度Ｔｅ（℃）以上、４０℃以下の範囲が好ましい。
【００２９】
ここで、ガス組成依存性は、［表１］に示す通りである。［表１］中、最上段は原料ガス（ＣＨ4 −Ｃ3 Ｈ8 混合系）におけるＣＨ4 濃度（ｍｏｌ％）である。なお、Ｐは圧力（ＭＰａ）、Ｔｅは平衡温度（℃）を示している。
【００３０】
【表１】
2015059141.tif 000003
【００３１】
ガスボンベ（図示せず）の原料ガスｇは、コンプレッサー８によって所定圧力（例えば、３．０ＭＰａ〜７．０ＭＰａ）に昇圧された後、生成ライン６に供給される。また、貯水容器１１内の原料水ｗは、原料供給ライン３を通って生成ライン６に供給される。
【００３２】
生成ライン６に供給された原料ガスｇは、多数のチュ−ブラリアラクタユニット２５を通過する間に原料水ｗと水和反応してガスハイドレートとなる。そして、原料ガスｇと原料水ｗとガスハイドレートとが混在したガスハイドレートスラリーｓは、次工程に送出される。ガスハイドレートの生成過程において発生する生成熱は、冷却ジャケット２４を通る冷却媒体Ｒによって除去される。
【００３３】
チュ−ブラリアラクタユニット２５におけるコイルバネ３２は、管路２３内を通過する原料水ｗや原料ガスｇによって長手方向に振幅したり、横手方向に揺動して原料水ｗの乱流を促進し、原料ガスｇの分散を助長させる。また、コイルバネ３２の振幅や揺動によってガスハイドレートの付着が防止され、強いては、管路２３の閉塞が防止される。
【００３４】
他方、原料ガスｇのガス組成は、ガスクロマトグラフィ２１によって分析され、常時、制御装置２２に入力される。制御装置２２は、ガスクロマトグラフィ２１によって分析された原料ガスｇのガス組成に基づいて電熱ヒータ１９を制御し、温水容器１５内の温水ｗ’を７℃〜４０℃に調整する。
【００３５】
生成ライン６におけるＵ字状の配管２６に設けた差圧計３５の計測値が設定値よりも０．０１ＭＰａ増加すると、制御装置２２によってＵ字状の配管２６に設けられているバルブ３８が開いて温水容器１５の温水ｗ’が生成ライン６におけるＵ字状の配管２６内に供給される。すると、図３に示すように、Ｕ字状の配管２６の内璧に付着していたガスハイドレートの塊りｎが内側ｎ’から減肉し、やがて消滅する。差圧計３５による計測値が０．００１ＭＰａになると、制御装置２２によってＵ字状の配管２６のバルブ３８が閉じられる。
【００３６】
したがって、生成ライン６における閉塞が防止され、長期にわたって安定したガスハイドレートの生成が行われる。
【００３７】
以上の説明では、管型生成器が管路と当該管路を冷却する冷却ジャケットから成る二重管式のガスハイドレート生成器の場合について説明したが、管型生成器が多管式（シェルアンドチューブ式）のガスハイドレート生成器の場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２３管路
３２コイルバネ
ｗ’温水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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