(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、
前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部と、を備えたガスハイドレートの製造装置であって、
前記液体冷却部は、
前記反応生成部から液体を抜き出して再び戻す循環ラインと、
前記循環ラインに設けられた循環用ポンプと、
前記循環ラインに設けられ、前記循環用ポンプより循環方向の下流側に位置する冷却部と、
前記冷却部の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁及び下流側開閉弁と、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間で前記冷却部の下流側に設けられた圧力センサと、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間に設けられた吸引部と、
前記循環用ポンプ、上流側開閉弁、下流側開閉弁及び吸引部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させ、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、
前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするガスハイドレートの製造装置。
【請求項２】
原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、
前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部と、を備えたガスハイドレートの製造装置であって、
前記液体冷却部は、
前記反応生成部から液体を抜き出して再び戻す循環ラインと、
前記循環ラインに設けられた循環用ポンプと、
前記循環ラインに設けられ、冷媒流路に冷媒用開閉弁を備え、前記循環用ポンプより循環方向の下流側に位置する冷却部と、
前記冷却部の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁及び下流側開閉弁と、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間で前記冷却部の下流側に設けられた圧力センサと、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間に設けられた吸引部と、
前記循環用ポンプ、上流側開閉弁、下流側開閉弁及び吸引部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させ、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、
前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記冷媒用開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするガスハイドレートの製造装置。
【請求項３】
原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、
前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部と、を備えたガスハイドレートの製造装置であって、
前記液体冷却部は、
前記反応生成部から液体を抜き出して再び戻す循環ラインと、
前記循環ラインに設けられた循環用ポンプと、
前記循環ラインに設けられ、冷媒流路に冷媒用開閉弁を備え、冷媒に代えて熱媒を供給できるように熱媒用開閉弁を有する熱媒流路が接続されており、前記循環用ポンプより循環方向の下流側に位置する冷却部と、
前記冷却部の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁及び下流側開閉弁と、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間で前記冷却部の下流側に設けられた圧力センサと、
前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間に設けられた吸引部と、
前記循環用ポンプ、上流側開閉弁、下流側開閉弁及び吸引部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開き、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開いた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、
前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記熱媒用開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を開き、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とする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、原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部とを備えたガスハイドレートの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスハイドレートは、水分子が結合して形成された立体構造の籠の内部に、例えば天然ガスの成分であるメタン、エタン、プロパン、ブタン等の炭化水素や二酸化炭素等のガス分子が取り込まれて形成される包接（クラスレート）水和物（ハイドレート）の総称である。すなわち、ガスハイドレートは、原料ガス分子と水分子からなる氷状の固体物質であり、水分子が形成する立体的な籠状構造の内部に原料ガス分子を包接した安定な包接化合物の一種である。このガスハイドレートは、ガス包蔵量が比較的多いと共に、大きな生成・分解エネルギーや、ハイドレート化ガスの選択性等の特徴ある性質を有している。そして、例えば、天然ガス等の輸送・貯蔵手段や、蓄熱システム、アクチュエータ、特定成分ガスの分離回収等の多様な分野において、実用化に向けて盛んに研究がなされている。
【０００３】
ガスハイドレートは、通常、高圧・低温条件の下で生成される。生成方法として、以下の方式が良く知られている。原料ガスを高圧に充填した反応容器の上部から冷却した水を噴霧することにより、水滴が原料ガス中を落下する際に水滴表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「水噴霧方式」や、反応容器内の水中に原料ガスを気泡として導入（バブリング）することにより、原料ガスの気泡が水中を上昇する際に気泡表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「バブリング方式」等である。
【０００４】
バブリング方式では、反応容器内の水中で生成されるガスハイドレートは、比重が水より小さいので水中を浮上する。そして、生成反応の進行によりガスハイドレートの量が増え、それを攪拌羽根等で撹拌することによってスラリー化する。通常、スラリー中のガスハイドレートの含有量が約１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％程度になった段階で、生成されたガスハイドレートはスラリー状態で反応容器外に抜き出される。
【０００５】
この抜き出されたスラリー状態のガスハイドレートは、脱水装置に通されて脱水され、ガスハイドレートの含有量が約４０ｗｔ％〜５０ｗｔ％程度に高められる。その状態にして更にガスハイドレートの含有量を約９０ｗｔ％程度に高めるための次の生成工程に送られる。
【０００６】
図７は従来のガスハイドレートの製造装置の概略構成図を示す（例えば特許文献１）。原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させて一次ガスハイドレート６を生成する反応生成部１と、該反応生成部１内の液体相を冷却する液体冷却部２と、該反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーがスラリーポンプ１０を介して送られ、該スラリーを濃縮する脱水装置３と、該脱水装置３で脱水処理された濃縮スラリーと原料ガスを再度反応させて高濃度の二次ガスハイドレート４を生成する第二反応生成部５とを備えている。
【０００７】
液体冷却部２は、ガスハイドレートの生成反応が発熱反応であるため、反応生成部１内の液温上昇を抑えるために設けられている。該液体冷却部５は、図７に示したように、第一の反応生成部１から液体を外部に抜き出して戻す循環ライン７と、該循環ライン７に設けられた循環用ポンプ８と、該循環用ポンプ８より循環方向における下流側に設けられた冷却部である熱交換器９によって構成されている。
【特許文献１】特開２００６−１１１７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーを抜き出して熱交換器９で冷却すると、スラリーの液温を下げることができるが、その液温低下はガスハイドレートの生成反応が進む方向に作用する。その結果、該熱交換器９内でガスハイドレートが生成し、付着し、その流路を閉塞する問題があった。閉塞すると復旧作業に長時間を要するため、ガスハイドレートの生成効率を低下すると共に、復旧作業に人員及び時間がかかり、コストアップにつながる問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、液体冷却部の冷却部により冷却される部分の流路にガスハイドレートに基づく閉塞が発生したときに、簡単に且つ短時間で閉塞を解消することができ、以ってガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消できるガスハイドレートの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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置は、原料ガスと水とを低温及び高圧の下で反応させてガスハイドレートを生成する反応生成部と、前記反応生成部内の液体相を冷却する液体冷却部と、を備えたガスハイドレートの製造装置であって、前記液体冷却部は、前記反応生成部から液体を抜き出して再び戻す循環ラインと、前記循環ラインに設けられた循環用ポンプと、前記循環ラインに設けられ、前記循環用ポンプより循環方向の下流側に位置する冷却部と、前記冷却部の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁及び下流側開閉弁と、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間で前記冷却部の下流側に設けられた圧力センサと、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁との間に設けられた吸引部と、前記循環用ポンプ、上流側開閉弁、下流側開閉弁及び吸引部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
冷却部にガスハイドレートの付着による閉塞が起こると、閉塞部分の上流側と下流側で圧力差が生じ、下流側では上流側より圧力が低下する。  
本態様によれば、圧力センサが前記圧力低下を検出し、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、その圧力低下をガスハイドレートによる閉塞が原因であると判定して、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じて前記閉塞部分を隔離状態（縁切り）にする。そして、この隔離状態で前記吸引部を作動させるので、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至らせることができる。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを急速に分解することが可能となり、簡単且つ短時間で閉塞を解消することができる。そして、これにより、ガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００１４】
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進し、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは確実に分解され、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、前記第１の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記冷却部は、冷媒流路に冷媒用開閉弁を備え、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本態様によれば、前記第１の態様で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁を閉じて冷媒を流さない状態にするので、ガスハイドレートは温度条件的に分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを一層急速に分解することが可能となり、一層短時間で閉塞を解消することができる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、前記第３の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記冷媒用開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、更に前記冷媒用開閉弁を開き、そして前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００１９】
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、冷媒は流れていないので、ガスハイドレートは温度条件的に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００２０】
本発明の第５の態様は、前記第３の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記冷却部には、冷媒に代えて熱媒を供給できるように熱媒用開閉弁を有する熱媒流路が接続されており、前記制御部は、前記圧力センサが設定された大きさの圧力低下を検出したとき、前記循環用ポンプを停止し、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を閉じ、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開くように構成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
本態様によれば、前記第３の態様で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁を閉じて冷媒を流さない状態にすると共に、冷却部に冷媒に代えて熱媒を供給するので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、更に一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に一層短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを更に一層急速に分解することが可能となり、更に一層短時間で閉塞を解消することができる。
【００２２】
本発明の第６の態様は、前記第５の態様に係るガスハイドレートの製造装置において、前記制御部は、前記吸引部を作動させ、更に前記熱媒用開閉弁を開いた後、設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、前記熱媒用開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を開き、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、前記循環用ポンプを作動させる、一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、前記吸引部を作動させる工程に戻って同様に動作を繰り返すように構成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
本態様によれば、前記吸引部を予め定めた設定時間だけ作動させ、その設定時間を経過したら前記吸引部を停止し、その状態で、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサが圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前期熱媒用開閉弁を閉じ、前記冷媒用開閉弁を開き、前記上流側開閉弁と下流側開閉弁を開き、そして前記循環用ポンプを作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００２４】
一方、前記圧力センサが圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、熱媒が流れている状態であるので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間を経過したら、再び吸引部を停止し、前記圧力センサによって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは更に短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に更に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、圧力センサが前記圧力低下を検出し、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、循環用ポンプを停止し、上流側開閉弁と下流側開閉弁を閉じて閉塞部分を隔離状態（縁切り）にする。そして、この隔離状態で吸引部を作動させるので、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至らせることができる。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを急速に分解することが可能となり、簡単且つ短時間で閉塞を解消することができる。そして、これにより、ガスハイドレートの生成効率の低下を小さく抑えることができ、コストアップを解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施の形態１］
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１は本発明の実施の形態１に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図２は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、原料ガスと水とを低温（約３℃）及び高圧（約５．５ＭＰａ）の下で反応させて一次ガスハイドレートを生成する反応生成部１と、該反応生成部１内の液体相を冷却する液体冷却部２とを備えている。更に、該反応生成部１で生成した一次ガスハイドレート６のスラリーがスラリーポンプ１０を介して送られ、該スラリーを濃縮する脱水装置３と、該脱水装置３で脱水処理された濃縮スラリーと原料ガスを再度反応させて高濃度の二次ガスハイドレート４を生成する第二反応生成部５とを備えて構成されている。
【００２７】
尚、第二反応生成部５は設けずに、以下のように構成することも可能である。すなわち、脱水装置３で脱水された濃縮スラリーを、成形工程に回してペレット化等することも可能である。
【００２８】
液体冷却部２は、繰り返しの説明になるが、ガスハイドレートの生成反応が発熱反応であるため、反応生成部１内の液温上昇を抑えるために設けられている。  
図１に示したように、該液体冷却部２は、反応生成部１から液体１２を抜き出して再び戻す循環ライン７と、該循環ライン７に設けられた循環用ポンプ８と、前記循環ライン７に設けられ、前記循環用ポンプ８より循環方向の下流側に位置する冷却部である熱交換器９を備えている。更に、該熱交換器９の上流側と下流側にそれぞれ設けられた上流側開閉弁２１及び下流側開閉弁２２と、該上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２との間で前記熱交換器９の下流側に設けられた圧力センサ１１と、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２との間に設けられた吸引部２３と、前記循環用ポンプ８、上流側開閉弁２１、下流側開閉弁２２及び吸引部２３の各動作を制御する制御部２０とを備えて構成されている。
【００２９】
ここで、吸引部２３は、前記閉塞領域に対して減圧を作用させることができるものであれば全て使用できるが、循環ライン７内は高圧であるため、大気に開放させるだけでも実質的には減圧を作用させることができる。本実施例では、吸引部２３は大気開放弁を備えて配管によって構成されている。また、圧力センサ１１は圧力計や差圧計で構成されている。
【００３０】
そして、前記制御部２０は、前記圧力センサ１１が予め設定された大きさの圧力低下を検出したとき、その圧力低下はガスハイドレートによる流路閉塞が原因であると判定して、前記循環用ポンプ８を停止し、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ、前記吸引部２３を作動させて閉塞領域を積極的に減圧するように構成されている。
【００３１】
次に、図１及び図２を用いて本実施の形態の作用を説明する。熱交換器９にガスハイドレートの付着による閉塞が起こると、閉塞領域の上流側と下流側で圧力差が生じ、下流側では上流側より圧力が低下する。  
本実施の形態によれば、圧力センサ１１が前記圧力低下を検出し（ステップＳ１）、その低下が予め設定された大きさの圧力低下になったとき、その圧力低下をガスハイドレートによる閉塞が原因であると判定して、先ず循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ２）、上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じて前記閉塞領域を隔離状態（縁切り）にする（ステップＳ３）。そして、この隔離状態で吸引部２３を作動させる（ステップＳ４）。これにより、隔離された当該閉塞部分は急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に至る。従って、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは急速に分解され、短時間で閉塞を解消することができる。
【００３２】
更に本実施の形態では、前記制御部２０は、前記吸引部２３を作動させた後、設定時間Ｔ１を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ５、Ｓ６）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ７）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ８）、前記循環用ポンプ８を作動させるようになっている（ステップＳ９）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ７）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ４）に戻って同様に動作を繰り返すように構成されている（ステップＳ５−Ｓ７）。
【００３３】
すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ１だけ作動させ、その設定時間Ｔ１を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。そして、圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００３４】
一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進し、前記設定時間Ｔ１を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは確実に分解され、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００３５】
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図４は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、更に、前記熱交換器９は、冷媒流路１３に冷媒用開閉弁１４を備えている。そして、制御部２０は、前記圧力センサ１１が設定された大きさの圧力低下を検出したとき（ステップＳ１１）、前記循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ１２）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ（ステップＳ１３）、前記冷媒用開閉弁１４を閉じ（ステップＳ１３）、前記吸引部２３を作動させるように構成されている（ステップＳ１４）。
【００３６】
本実施の形態によれば、前記実施の形態１で得られる作用効果に加えて、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁１４を閉じて冷媒を流さない状態にするので、ガスハイドレートは温度条件的に分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを一層急速に分解することが可能となり、一層短時間で閉塞を解消することができる。
【００３７】
更に本実施の形態では、制御部２０は、前記吸引部２３を作動（ステップＳ１４）させた後、設定時間Ｔ２を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ１５、Ｓ１６）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ１７）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ１８）、前記冷媒用開閉弁１４を開き（ステップＳ１８）、前記循環用ポンプ８を作動させるようになっている（ステップＳ１９）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ１７）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ１４）に戻って同様の動作を繰り返すように構成されている（ステップＳ１５−Ｓ１７）。
【００３８】
すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ２だけ作動させ、その設定時間Ｔ２を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、更に前記冷媒用開閉弁１４を開いて冷媒を流し、そして前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００３９】
一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、冷媒は流れていないので、ガスハイドレートは温度条件的に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間Ｔ２を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００４０】
［実施の形態３］
図５は本発明の実施の形態３に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図であり、図６は同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るガスハイドレートの製造装置は、更に、前記熱交換器９は、冷媒に代えて熱媒を供給できるように熱媒用開閉弁１５を有する熱媒流路１６が接続されている。図５において、符号１７は熱媒源を示す。
【００４１】
そして、制御部２０は、前記圧力センサ１１が設定された大きさの圧力低下を検出したとき（ステップＳ２１）、前記循環用ポンプ８を停止し（ステップＳ２２）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を閉じ（ステップＳ２３）、前記冷媒用開閉弁１４を閉じ（ステップＳ２３）、前記吸引部２３を作動させ（ステップＳ２４）、更に前記熱媒用開閉弁１５を開くように構成されている（ステップＳ２５）。
【００４２】
本実施の形態によれば、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを分解する際に冷媒用開閉弁１４を閉じて冷媒を流さない状態にすると共に、熱交換器９に冷媒に代えて熱媒を供給するので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。従って、隔離された当該閉塞部分は、更に一層急速に圧力が低下し、ガスハイドレートの分解平衡圧力以下に一層短時間で至らせることができる。これにより、閉塞をもたらしていたガスハイドレートを更に一層急速に分解することが可能となり、更に一層短時間で閉塞を解消することができる。
【００４３】
更に本実施の形態では、制御部２０は、前記吸引部２３を作動させ（ステップＳ２４）、更に前記熱媒用開閉弁１５を開いた後（ステップＳ２５）、設定時間Ｔ３を経過したら前記吸引部２３を停止し（ステップＳ２６、Ｓ２７）、その状態で、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは（ステップＳ２８）、前記熱媒用開閉弁１５を閉じ（ステップＳ２９）、前記冷媒用開閉弁１４を開き（ステップＳ３０）、設定時間Ｔ４の経過を経て（ステップＳ３１）、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き（ステップＳ３２）、前記循環用ポンプ８を作動させるように構成されている（ステップＳ３３）。一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは（ステップＳ２８）、前記吸引部２３を作動させる工程（ステップＳ２４）に戻って同様に動作を繰り返すように構成されている。
【００４４】
すなわち、前記吸引部２３を予め定めた設定時間Ｔ３だけ作動させ、その設定時間Ｔ３を経過したら前記吸引部２３を停止し、その状態で、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。圧力センサ１１が圧力上昇を検出しないときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていることになり、前期熱媒用開閉弁１５を閉じ、前記冷媒用開閉弁１４を開き、前記上流側開閉弁２１と下流側開閉弁２２を開き、そして前記循環用ポンプ８を作動させることで、自動的に正常運転状態に復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【００４５】
一方、前記圧力センサ１１が圧力上昇を検出したときは、閉塞原因のガスハイドレートが分解しきっていないことになるので、再び前記吸引部２３を作動させてガスハイドレートの分解を再開し、促進する。その際、熱媒が流れている状態であるので、ガスハイドレートは温度条件的に更に一層分解しやすい状態になる。そして、前記設定時間Ｔ３を経過したら、再び吸引部２３を停止し、前記圧力センサ１１によって検圧領域の圧力上昇の有無を検出する。この動作を繰り返すことによって、閉塞をもたらしていたガスハイドレートは更に短時間で確実に分解され、自動的に正常運転状態に更に短時間で復旧し、ガスハイドレートの生成を再開させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。
【図２】同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。
【図４】同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３に係るガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。
【図６】同装置における液体冷却部の制御内容を説明するフローチャートである。
【図７】従来のガスハイドレートの製造装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  反応生成部、  ２  液体冷却部、  ３  脱水装置、  ４  高濃度の二次ガスハイドレート、  ５  第二反応生成部、  ６  一次ガスハイドレート、  ７  循環ライン、  ８  循環用ポンプ、  ９  熱交換器、  １０  スラリーポンプ、  １１  圧力センサ、  １２  液体、  １３  冷媒流路、  １４  冷媒用開閉弁、  １５  熱媒用開閉弁、  １６  熱媒用流路、  １７  熱媒源、  ２０  制御部、  ２１  上流側開閉弁、  ２２  下流側開閉弁、  ２３  吸引部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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