(57)【要約】【課題】天然ガスハイドレートを常に安定して生成し、固形化して取り出すことが可能な天然ガスハイドレート生成システムを提供すること。【解決手段】圧力容器２０の内部で天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する工程と、生成した天然ガスハイドレートを脱水する工程を備える天然ガスハイドレートの生成方法において、天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮して天然ガスハイドレートの濃度を高めたうえで、圧力容器２０における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、単位時間ごとに圧力容器２０から抜出して脱水する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成容器の内部で天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する生成工程と、生成した天然ガスハイドレートを脱水する脱水工程とを備える天然ガスハイドレートの生成方法であって、
前記天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮して天然ガスハイドレートの濃度を高めたうえで、前記生成容器における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、前記単位時間ごとに前記生成容器から抜出して脱水することを特徴とする天然ガスハイドレートの生成方法。
【請求項２】
前記脱水工程にて前記濃縮水から分離された余剰水を前記生成容器に直接戻すことを特徴とする請求項１記載の天然ガスハイドレートの生成方法。
【請求項３】
前記生成容器内部の未反応水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧することを特徴とする請求項１または２記載の天然ガスハイドレートの生成方法。
【請求項４】
生成容器の内部で天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する生成手段と、生成した天然ガスハイドレートを脱水する脱水手段とを備える天然ガスハイドレート生成システムであって、
前記脱水手段にて分離された余剰水を前記生成容器に直接戻す余剰水回帰経路を備えることを特徴とする天然ガスハイドレート生成システム。
【請求項５】
前記生成容器内部の原料水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧する原料水循環手段を備えることを特徴とする請求項４記載の天然ガスハイドレート生成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、メタン等の炭化水素を主成分とする天然ガスを貯蔵・輸送する方法としては、ガス田から天然ガスを採取したあと液化温度まで冷却し、液化天然ガス（ＬＮＧ）とした状態で貯蔵・輸送する方法が一般的である。しかしながら、例えば液化天然ガスの主成分であるメタンの場合、液化させるには−１６２℃といった極低温条件が必要であり、こうした条件を維持しながら貯蔵・輸送を行うためには、専用の貯蔵装置やＬＮＧ輸送船といった専用の輸送手段が必要となる。こうした装置等の製造および維持・管理には非常に高いコストを要するため、上記方法に代わる低コストの貯蔵・輸送方法が鋭意研究されてきた。
【０００３】
こうした研究の結果、天然ガスを水和させて固体状態の水和物（以下「天然ガスハイドレート」とする）を生成し、この固体状態のまま貯蔵・輸送するという方法が見出され、近年特に有望視されている（例えば下記の特許文献１）。この方法では、ＬＮＧを取扱う場合のような極低温条件は必要とされず、また固体とするためその取扱いも比較的容易である。このため、既存の冷凍装置あるいは既存のコンテナ船を若干改良したものを各々貯蔵装置あるいは輸送手段として利用可能となり、したがって、大幅な低コスト化が図れるものとして期待が寄せられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６４８５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の特許文献に記載されたハイドレートの製造装置においては、ハイドレート生成容器の内部で生成された天然ガスハイドレートを抜き出し、脱水してから冷却、減圧、成形といった工程を経て天然ガスハイドレートを固形物として取り出すことになるが、生成容器から抜き出される原料水中の天然ガスハイドレートの濃度が低いと、脱水装置にかけても捕着できる固形物の量が少なく、結果的に固形化して取り出すことのできる天然ガスの量が非常に少なくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、天然ガスハイドレートを常に安定して生成し、固形化して取り出すことが可能な天然ガスハイドレート生成システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の天然ガスハイドレート生成装置を採用する。
すなわち本発明に係る請求項１記載の天然ガスハイドレートの生成方法は、生成容器の内部で天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する生成工程と、生成した天然ガスハイドレートを脱水する脱水工程とを備える天然ガスハイドレートの生成方法であって、
前記天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮して天然ガスハイドレートの濃度を高めたうえで、前記生成容器における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、前記単位時間ごとに前記生成容器から抜出して脱水することを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮することにより、脱水の際に捕着される天然ガスハイドレートの量が増加する。また、生成容器における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、単位時間ごとに生成容器から抜出して脱水することにより、天然ガスハイドレートの生成、脱水を絶え間なく連続して行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の天然ガスハイドレートの生成方法は、請求項１記載の天然ガスハイドレートの生成方法において、前記脱水工程にて前記濃縮水から分離された余剰水を前記生成容器に直接戻すことを特徴とする。
【００１０】
脱水工程にて濃縮水から分離された余剰水には、捕着されなかった天然ガスハイドレートの微小成分がかなりの量存在していることがわかってきた。そこで本発明においては、脱水工程にて前記濃縮水から分離された余剰水を生成容器に直接戻すことにより、生成された天然ガスハイドレートが無駄にならない。
【００１１】
請求項３記載の天然ガスハイドレートの生成方法は、請求項１または２記載の天然ガスハイドレートの生成方法において、前記生成容器内部の未反応水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、生成容器内部の未反応水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧することにより、生成容器内部における天然ガスハイドレートの濃度を高めることができる。
【００１３】
請求項４記載の天然ガスハイドレート生成システムは、生成容器の内部で天然ガスと原料水とを反応させて天然ガスハイドレートを生成する生成手段と、生成した天然ガスハイドレートを脱水する脱水手段とを備える天然ガスハイドレート生成システムであって、
前記脱水手段にて分離された余剰水を前記生成容器に直接戻す余剰水回帰経路を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の天然ガスハイドレート生成システムは、請求項４記載の天然ガスハイドレート生成システムにおいて、前記生成容器内部の原料水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧する原料水循環経路を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮することにより、脱水の際に捕着される天然ガスハイドレートの量が増加する。また、生成容器における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、単位時間ごとに生成容器から抜出して脱水することにより、天然ガスハイドレートの生成、脱水を絶え間なく連続して行えるようになる。
【００１６】
脱水工程にて濃縮水から分離された余剰水には、捕着されなかった天然ガスハイドレートの微小成分がかなりの量存在していることがわかってきた。そこで本発明においては、脱水工程にて前記濃縮水から分離された余剰水を生成容器に直接戻すことにより、生成された天然ガスハイドレートが無駄にならない。
【００１７】
本発明においては、生成容器内部の未反応水を吸い上げて同生成容器内部の気相に噴霧することにより、生成容器内部における天然ガスハイドレートの濃度を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施形態を図１に示して説明する。
図１は本発明に係る天然ガスハイドレートの生成システムの具体的な装置構成を示す。図において、１１は天然ガスと原料水とを氷点よりも高温かつ大気圧よりも高圧下で反応させて天然ガスハイドレートを生成する生成反応装置、１２は生成された天然ガスハイドレートを物理的に脱水するスクリュープレス型脱水装置、１３は脱水の過程もしくは脱水後において天然ガスハイドレートに含まれる残存水分を天然ガスと反応させて天然ガスハイドレートを生成する２軸スクリュー型脱水装置、１４は生成された天然ガスハイドレートを冷却するスクリューコンベア型冷却装置、１５は冷却された天然ガスハイドレートを大気圧まで減圧するバルブ切替型の減圧装置、１６は天然ガスハイドレートを成形固化する加圧プレス型成形装置である。また、符号１７は原料である水を貯蔵する貯水槽、１８は同じく原料である天然ガスを産出するガス田、１９はガス田１８から産出された天然ガスを貯蔵するガス貯蔵部である。
【００１９】
生成反応装置１１は、圧力容器（生成容器）２０を有している。圧力容器２０には、貯水槽１７の原料水を導入する水配管２１が接続されるとともに、ガス貯蔵部１９の天然ガスを導入するガス配管２２が接続されている。水配管２１には、原料水を吸い上げて圧力容器２０の内部に導入する水ポンプ２３と、バルブ２４とが設けられている。圧力容器２０の内部には、原料水が導入されて水相Ｌが形成されるとともに、天然ガスが導入されて気相Ｇが形成されている。
【００２０】
さらに、圧力容器２０には、気相Ｇの圧力を計測する圧力計２５が設けられ、ガス配管にはバルブ２６および流量調節弁２７が設けられている。流量調節弁２７の開度は、圧力計２５の計測値に基づき圧力容器２０内部に天然ガスを補充して気相Ｇの圧力をガスハイドレートの生成圧力（例えば５．０ＭＰａ）に保つように制御される。
【００２１】
圧力容器２０には、水相Ｌの温度を氷点よりも高温であってかつガスハイドレートの生成温度よりも低温（この状態を「過冷却」と定義する）に保つ冷却装置２８が設けられている。冷却装置２８によって圧力容器２０の内部を過冷却の状態に保つのは、天然ガスハイドレートが生成する過程で発生する水和熱を回収し、圧力容器２０の内部を常に生成温度（例えば４．０℃〜６．０℃）に保つためである。
【００２２】
圧力容器２０には、底部と頂部とを繋いで原料水を循環させる水配管３０が接続されている。水配管３０には、水相Ｌの原料水を吸い上げて循環させる水循環ポンプ３１と、水循環ポンプ３１によって吸い上げられた原料水を冷却する熱交換器３２と、原料水のみを透過するフィルタ３３と、バルブ３４，３５とが設けられている。また、圧力容器２０の頂部から内側に突き出した水配管２６の先端には、気相Ｇ中に原料水を噴霧するスプレーノズル３６が設けられている（水配管３０と水循環ポンプ３１、スプレーノズル３６が原料水循環手段をなす）。
【００２３】
圧力容器２０の側壁には、水相Ｌの液面に生成されたスラリー状の天然ガスハイドレートを抜き出すスラリー抜出口２０ａが設けられており、圧力容器２０は、スラリー抜出口２０ａに接続されたスラリー配管３７を介してスクリュープレス型脱水装置１２と接続されている。スラリー配管３７には、バルブ３８と、水相Ｌの液面に浮遊するスラリーを吸い出すスラリー抜出ポンプ３９とが設けられている。
【００２４】
スクリュープレス型脱水装置１２は、円筒形の内部空間４０ａを有する容器体４０と、側面に螺旋状の突条部４１ａを有し内部空間４０ａに配置された軸体４１とを備えている。容器体４０の先端には、生成反応装置１１においてスラリー状に生成された天然ガスハイドレートを内部空間４０ａに取り入れる取入口４０ｂが設けられている。取入口４０ｂには、上述したスラリー配管３７が接続されている。
【００２５】
容器体４０は、内部空間４０ａを形成する内壁４０ｃと外殻を構成する筐体４０ｄとの二重構造になっており、内壁４０ｃはメッシュ加工され、筐体４０ｄには内部に溜まったろ過水を排出する排水口４０ｅが設けられている。筐体４０ｄは、排水口４０ｅに接続された水配管（余剰水回帰経路）４４を介して圧力容器２０に直に接続されている。水配管４４には、排出された水を圧力容器２０の内部に導入する水ポンプ４５と、バルブ４６とが設けられている。
【００２６】
軸体４１は、突条部４１ａを内部空間４０ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆動部４２によって回転駆動される。容器体４０の終端には、軸体４１の回転によって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す取出口４０ｆが設けられている。容器体４０は、取出口４０ｆに接続されたハイドレート配管４３を介して後段の２軸スクリュー型脱水装置１３に接続されている。
【００２７】
２軸スクリュー型脱水装置１３は、断面が長円形をなす筒形の内部空間５０ａを有する容器体５０と、側面に螺旋状の突条部５１ａ，５２ａを有し内部空間５０ａに配置されて個々に回転しながら天然ガスハイドレートを搬送する２本の軸体５１，５２とを備えている。容器体５０の先端には、スクリュープレス型脱水装置１２において物理的に脱水された天然ガスハイドレートを取り入れる取入口５０ｂが設けられている。取入口５０ｂには、上述したハイドレート配管４３が接続されている。
【００２８】
軸体５１，５２は、両者が平行に配置されるとともに軸方向から見てそれぞれの突条部５１ａ，５２ａを重複させて配置されている。さらに、それぞれの突条部５１ａ，５２ａを内部空間５０ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線を中心として回転可能に支持されており、駆動部５３によって回転駆動される。なお、両軸体の回転方向は同方向であってもよいし、異なる方向であってもよい。
【００２９】
容器体５０の終端には、軸体５１，５２の回転によって搬送されてきたガスハイドレートを取り出す取出口５０ｃが設けられている。取出口５０ｃにはハイドレート配管５４を介して後段のスクリューコンベア型冷却装置１４に接続されている。取出口５０ｃに近い容器体５０の側面には、天然ガスを内部空間５０ａに供給するガス供給孔５０ｄが設けられている。ガス供給孔５０ｄは、ガス配管２２から分岐するガス配管５５を介してガス貯蔵部１９に接続されている。ガス配管５５にはバルブ５６および流量調節弁５７が設けられている。一方、取入口５０ｂに近い容器体５０には、内部空間５０ａの圧力を検出する圧力計５８が設置されており、流量調節弁５７の開度は、圧力計５８の計測値に基づき内部空間５０ａに天然ガスを補充して内部の圧力を常に生成圧（例えば５．０ＭＰａ）に保持するように制御される。
【００３０】
スクリュープレス型脱水装置１２および２軸スクリュー型脱水装置１３には、内部空間４０，５０の内部を上記過冷却の状態に保持する冷却装置（図示略）が設けられている。
【００３１】
スクリューコンベア型冷却装置１４は、円筒形の内部空間６０ａを有する容器体６０と、側面に螺旋状の突条部６１ａを有し内部空間６０ａに配置された軸体６１とを備えている。容器体６０の先端には、２軸スクリュー型脱水装置１３において水和脱水された天然ガスハイドレートを内部空間６０ａに取り入れる取入口６０ｂが設けられている。取入口６０ｂには、上述したハイドレート配管５４が接続されている。軸体６１は、突条部６１ａを内部空間６０ａの内面に近接させて配置されるとともに、自らの軸線を中心として所定方向に回転可能に支持されており、駆動部６２によって回転駆動される。容器体６０の終端には、軸体６１の回転によって搬送されてきた天然ガスハイドレートを取り出す取出口６０ｃが設けられている。取出口６０ｃはハイドレート配管６３を介して後段のバルブ切替型減圧装置１５に接続されている。
【００３２】
容器体６０は、内部空間６０ａを形成する内壁６０ｄと外殻を構成する筐体６０ｅとの二重構造になっており、取出口６０ｃに近い筐体６０ｅの側面には内壁６０ｄとの隙間に冷媒を導入する冷媒入口６０ｆが設けられ、取入口６０ｂに近い筐体６０ｅの側面には冷媒を導出する冷媒出口６０ｇが設けられている。容器体６０には、冷媒入口６０ｆと冷媒出口６０ｇとを繋ぐ冷媒配管６５が接続されており、冷媒配管６５には冷媒循環ポンプ６６および熱交換器６７が設けられている。冷媒は熱交換器６６によって冷却され、冷媒配管６５を通じて内壁６０ｄと筐体６０ｅとの隙間に流入し、脱水を終えた天然ガスハイドレートを低気圧下でも分解しない氷点以下の低温（例えば−１０℃〜−１５℃）まで冷却する。
【００３３】
バルブ切替型減圧装置１５は、ハイドレート配管６３に直列に設けられた２つのバルブ７１，７２によって構成されている。２つのバルブ７１，７２は離間して配置され、後段のバルブ７２を経たハイドレート配管６３は大気開放されており、その後段には加圧プレス型成形装置１６が設けられている。加圧プレス型成形装置１６は、固定の壁部７５と壁部７５に接近離間可能に駆動されるプレート７６とを備えている。
【００３４】
上記のように構成された生成システムによる天然ガスハイドレートの生成について説明する。
まず、貯水槽１７から圧力容器２０内に原料水を導入し水相Ｌを形成する。同時に、ガス貯蔵部１９から圧力容器２０内に天然ガスを導入し、気相Ｇの圧力をガスハイドレートの生成圧力にまで高める。なお、水相Ｌを形成する原料水には、必要であれば安定化剤を添加してもよい。次に、水相Ｌの温度を過冷却の状態にまで冷却し、以後はこの状態が維持されるように温度管理を行う。
【００３５】
圧力容器２０内の温度および圧力の状態が安定したら、水相Ｌを形成する原料水の一部を水配管３０を通じて圧力容器２０の底部から抜き出し、熱交換器３２によって再度冷却した後、スプレーノズル３６から気相Ｇ中に噴霧する。スプレーノズル３６から噴霧された水粒子は気相Ｇ中を漂いながら水相Ｌに向けて落下する。このように気相Ｇ中に水の粒子を多量に形成することにより、気相Ｇ中に存在する水粒子の表面積、すなわち気相Ｇを形成する天然ガスとの接触面積が極めて大きくなる。水粒子の表面では、水と天然ガスとの水和反応が起こり、天然ガスハイドレートが生成される。このとき、水配管３０を通じてスプレーノズル３６から噴霧される原料水の１時間当たりの流量を１ｍ３／ｈ、原料水の噴霧によって生成される１時間当たりの天然ガスハイドレートの量を０．０２ｍ３／ｈとする。
なお、圧力容器２０内の温度は氷点よりも高温になるように制御されているので、水相Ｌを形成する原料水や噴霧された水粒子が凍りつくことはない。
【００３６】
水粒子の表面で生成された天然ガスハイドレートはそのまま落下し、水相Ｌの液面に降り積もり、天然ガスハイドレートの層を形成する。当初は生成反応装置１１のみ運転され、水配管３０を通じた原料水の循環を繰り返すことで圧力容器２０内部の原料水に含まれる天然ガスハイドレートの比率が徐々に高められる。例えば、圧力容器２０内部の原料水の量が１ｍ３であれば、５時間続けて生成を行えば圧力容器２０内部の原料水１ｍ３に含まれる天然ガスハイドレートはほぼ５倍、０．１０ｍ３ほどとなり、圧力容器２０内部の原料水の濃度は５倍に高められる。
【００３７】
原料水中に含まれる天然ガスハイドレートが濃縮されたら、スクリュープレス型脱水装置１２以降の装置の運転が開始される。圧力容器２０内部の濃縮水はスラリー抜出口２０ａから抜き出され、スラリー配管３７を通じてスクリュープレス型脱水装置１２に送り込まれる。このとき、スクリュープレス型脱水装置１２に送り込まれる濃縮水（スラリー状の天然ガスハイドレート）の１時間当たりの流量を０．２ｍ３／ｈとすると、圧力容器２０内部の原料水と比較して濃度が５倍に高められているので、スクリュープレス型脱水装置１２に送り込まれる１時間当たりの天然ガスハイドレートの量は０．０２ｍ３／ｈとなり、圧力容器２０内部で生成される１時間当たりの天然ガスハイドレートの量０．０２ｍ３／ｈにほぼ等しくなる。
【００３８】
スクリュープレス型脱水装置１２に送り込まれた濃縮水は、取入口４０ｂを通じて内部空間４０ａに収容され、軸体４１の回転によって軸方向に搬送され、その過程で加圧されることによって物理的に脱水されるが、濃縮水に含まれる天然ガスハイドレートは、濃度が高いほど、そして流量が少ないほど捕着され易い。濃度が高いほど捕着され易いのは当然ながら、流量が少ないと、メッシュを通過する原料水の運動エネルギーが小さいから、原料水に随伴してメッシュを透過したりメッシュから押し出されたりする天然ガスハイドレートも少なくなるのである。
【００３９】
天然ガスハイドレートから分離された余剰の水分は、今だに非常に多くの天然ガスハイドレートを含んでいる。そこで、この余剰水は内壁４０ｃのメッシュを通じて筐体４０ｄの内部に集められて排水口４０ｅから排出され、水配管４４を通じて圧力容器２０に再度導入される。
【００４０】
一方、物理脱水を終えた天然ガスハイドレートは、取出口４０ｆを通じてスクリュープレス型脱水装置１２から取り出され、ハイドレート配管４３を通じて２軸スクリュー型脱水装置１３に送り込まれる。
【００４１】
２軸スクリュー型脱水装置１３に送り込まれた天然ガスハイドレートは、取入口５０ｂを通じて内部空間５０ａに収容され、軸体５１，５２の回転によって軸方向に搬送される。その過程で残存する水分と内部空間５０ａに供給された天然ガスと接触し、これとともに撹拌されつつ冷却されることによって残存する水分と天然ガスとを反応させてハイドレート化する。
【００４２】
内部空間５０ａに収容された天然ガスハイドレートは、取出口５０ｃに至るころには残存する水分のほとんどを未水和の天然ガスと水和反応させることで脱水され、結果的に天然ガスハイドレートそのものの量を増加させる。水和脱水を終えた天然ガスハイドレートは、取出口５０ｃを通じて２軸スクリュー型脱水装置１３から取り出され、ハイドレート配管５４を通じてスクリューコンベア型冷却装置１４に送り込まれる。
【００４３】
スクリューコンベア型冷却装置１４に送り込まれた天然ガスハイドレートは、取入口６０ｂを通じて内部空間６０ａに収容され、軸体６１の回転によって軸方向に搬送され、その過程で容器体６０内部を循環する冷媒によって冷却される。氷点以下の低温になるまで冷却された天然ガスハイドレートは、取出口６０ｆを通じてスクリューコンベア型冷却装置１４から取り出され、ハイドレート配管６３を通じてバルブ切替型減圧装置１５に送り込まれる。
【００４４】
バルブ切替型減圧装置１５は上流側のバルブ７１を開き、下流側のバルブ７２を閉じた状態とされ、天然ガスハイドレートを受け入れる。バルブ７１，７２間には天然ガスハイドレートが蓄積していくので、ある程度になったらバルブ７１を閉じ、続いてバルブ７２を開いてバルブ７１，７２間の天然ガスハイドレートを大気圧まで減圧する。減圧を終えた天然ガスハイドレートは、バルブ切替型減圧装置１５から取り出され、加圧プレス型成形装置１６に送り込まれる。
【００４５】
加圧プレス型成形装置１６に送り込まれた天然ガスハイドレートは、プレート７６によって壁部７５に押し付けられるようにして成形固化される。成形固化された天然ガスハイドレートは図示しない専用の輸送容器に収容され、貯蔵・輸送される。
【００４６】
上記のように構成された天然ガスハイドレート生成システムにおいては、圧力容器２０内部において天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮することにより、脱水の際に捕着される天然ガスハイドレートの量が増加するので、結果的に固形物として取り出せる天然ガスの量を増加させることができる。また、圧力容器２０内部における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、単位時間ごとに圧力容器２０から抜出して脱水することにより、天然ガスハイドレートの生成、脱水を絶え間なく連続して行えるようになるので、天然ガスハイドレートを常に安定して生成することができる。
【００４７】
また、脱水装置にて濃縮水から分離された余剰水を圧力容器２０に直接戻すことにより、脱水装置にて捕着されなかった天然ガスハイドレートが分解することなく圧力容器２０に戻るので、生成された天然ガスハイドレートが無駄にならず、生成効率が高められる。
【００４８】
なお、本実施形態において示した各流量、天然ガスハイドレート量、圧力容器２０内部の原料水量等の値は一例であって、各機器の仕様や運転状況によって異なる値を示し得る。例えば、スクリュープレス型脱水装置１２に送り込まれる濃縮水の１時間当たりの流量は、０．２ｍ３／ｈを最適として好ましくは０．１ｍ３／ｈ〜０．３ｍ３／ｈのあらゆる値をとり得る。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生成容器内部において天然ガスハイドレートを含む原料水を濃縮することにより、脱水の際に捕着される天然ガスハイドレートの量が増加するので、結果的に固形物として取り出せる天然ガスの量を増加させることができる。また、生成容器内部における天然ガスハイドレートの単位時間当たりの生成量とほぼ同量の天然ガスハイドレートを含む濃縮水を、単位時間ごとに生成容器から抜出して脱水することにより、天然ガスハイドレートの生成、脱水を絶え間なく連続して行えるようになるので、天然ガスハイドレートを常に安定して生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の天然ガスハイドレート生成装置の具体的な装置構成を示す図である。
【符号の説明】
１１      生成反応装置（生成手段）
１２      スクリュープレス型脱水装置（脱水手段）
２０      圧力容器（生成容器）
３０      水配管
３１      水循環ポンプ
３６      スプレーノズル
４４      水配管（余剰水回帰経路）
【図１】
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