(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスハイドレートの圧縮成形において、品質のバラツキを抑え、かつ、ガスハイドレート充填率の高い成形品を製造する方法と装置を提供する。【解決手段】原料ガスと水とを水和反応させて得られたガスハイドレートｃ１を生成する生成工程と、前記生成工程で得られたガスハイドレートｃ１を、押圧ローラ１ａ，１ｂを有する第一成形部１に供給して押圧成形し、得られた略板状のガスハイドレート板ｃ２を、周面に突条の形成された押圧ローラ２ａ，２ｂを有する第二成形部２に供給し、該第二成形部２で割溝を付与する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと水とを水和反応させて得られた含水率が６０ｗｔ％以下のガスハイドレートを、押圧ローラで略板状に押圧成形してガスハイドレート板を製造し、次いで、周面に突条を有する付形ローラで前記ガスハイドレート板に割溝を押圧形成することを特徴とする、ガスハイドレート板の製造方法。
【請求項２】
前記ガスハイドレートを、前記押圧ローラにより、ガスハイドレートの充填率が０．９以上の板厚５〜１０ｍｍ程度のガスハイドレート板に圧縮成形することを特徴とする、請求項１に記載のガスハイドレート板の製造方法。
【請求項３】
前記ガスハイドレート板に、前記付形ローラの突条で複数の割溝を形成することを特徴とする、請求項１に記載のガスハイドレート板の製造方法。
【請求項４】
ガスハイドレート板の製造装置は、押圧力調整装置の配設された押圧ローラと、該ローラの下部に配置される間隙調整装置の配設された周面に軸方向或いは円周方向に突条の形成された付形ローラとを一連に構成したことを特徴とする、ガスハイドレート板の製造装置。
【請求項５】
前記押圧ローラの一方は固定軸受に軸支され、他方は可動軸受に軸支されていることを特徴とする、ガスハイドレート板の製造装置。
【請求項６】
前記付形ローラの一方は固定軸受に軸支され、他方は可動軸受に軸支されていることを特徴とする、ガスハイドレート板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料ガスと水とを水和反応させて生成した粉末状のガスハイドレートを圧縮して板状に成形するためのガスハイドレートの成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、クリーンなエネルギー源として、メタンやプロパン等を主成分とする天然ガスが注目されている。そして、このような天然ガスの輸送や貯蔵のためにこれを液化して液化天然ガス（ＬＮＧ）とすることが行われている。しかしながら、このＬＮＧによるガスの輸送および貯蔵には極低温状態（−１６２℃以下）が必要であり、そのため輸送装置や貯蔵装置が高価なものになっている。
【０００３】
かかることから、原料ガスと水とを水和反応させてガスハイドレート粉末を製造し、このガスハイドレート粉末の自己保存性を奏する温度（例えば、−２０℃程度）に保持しながら輸送し、また、貯蔵することが提案されている。
【０００４】
このガスハイドレート粉末は、所定の圧力と温度条件下（例えば、４〜６ＭＰａ、０〜５℃）で天然ガス等と水とを接触させることにより製造され、このガスハイドレート粉末は、粉雪またはかき氷状の所謂粉末状である。
【０００５】
ところで、このような粉末状のガスハイドレート粉末は、ガスハイドレートの充填率が０．３〜０．４であり、貯蔵タンクへの充填率（ガスハイドレート粉末の体積／容器の体積）が小さいために、その輸送または貯蔵には、大きな容積を有するタンク等が必要になるばかりでなく、粉末状であるから表面積が大きくなってしまい、天然ガスと水とに分解してしまう分解速度が非常に速いという問題がある。また、大量に貯蔵すると下層のものが岩盤状に硬化してしまい、取出しが困難になるという問題がある。
【０００６】
かかることから、本発明者は、この粉末状のガスハイドレート粉末を成形装置により圧縮成形して略球形状等の成形品となし、このガスハイドレートの成形品を輸送し、または貯蔵することを先に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この成形装置Ｄは、図４に示す如く、ホッパー３０に供給されたガスハイドレート粉末ｎを、対向する成形凹部３４を有する一対の圧縮ローラ３３ａ，３３ｂに供給し、この圧縮ローラ３３ａ，３３ｂの回転と共に前記成形凹部３４内に充填されたガスハイドレート粉末ｎを圧縮して成形するものである。
【０００８】
そして、前記成形凹部３４内にガスハイドレート粉末ｎを充填するためのスクリュー型押込み装置３１が前記ホッパー３０に配置され、ガスハイドレート粉末の自重に加えて所定の圧力を付与するようになっている。
【０００９】
このように構成された成形装置Ｄは、図示しないガスハイドレート粉末の製造装置より供給されたガスハイドレート粉末ｎを一旦ホッパー３０内に保持し、この粉末ｎをスクリュー型の送出し装置３１により圧縮ローラ３３ａ，３３ｂに押し込むように圧力を付与しながら供給している。
【００１０】
このように構成された成形装置Ｄにおいては、二本の圧縮圧縮ローラ３３ａ，３３ｂに対向して配置された成形凹部３４内にガスハイドレート粉末ｎを流し込んだ後に、両ローラ３３ａ，３３ｂで挟み込んで圧力を付与してペレットｐ（例えば、直径２０〜５０ｍｍ程度の球形状ペレット、ガスハイドレート充填率０．７２程度）が製造される。
【００１１】
ところで、本発明者は、このような装置Ｄにおける各種試験により、前記成形凹部３４の形状や深さ、該成形凹部３４の周縁部３６（ランド部）の大きさ、前記成形凹部３４の配置間隔等が相互に影響し合い、圧縮ローラ３３ａ，３３ｂを介してペレットｐを形成する際に作用する圧縮力が、そのペレットｐの内部と表面部とでは異なり易いことから、製品であるペレットｐの性状（硬度やガスハイドレート充填率）がバラツキ易いという知見を得た。
【００１２】
しかし、これに対して、バリｂは、平滑なランド３６部分で常に一定の圧力を受けながら成形されているので、その性状のバラツキはペレットｐの５〜１０％以内に抑えら、しかも、成形凹部３４よりもランド３６に成形圧力が集中し易いのでバリｂはペレットｐよりも高圧縮され、そのガスハイドレート充填率は０．９以上の高品質なものであるということが分かった。
【特許文献１】特開２００２−２２０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ガスハイドレートの圧縮成形において、品質のバラツキを抑え、かつ、ガスハイドレート充填率の高い成型品を製造する方法と装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明に係るガスハイドレートの成形方法は、
１）原料ガスと水とを水和反応させて得られた含水率が６０ｗｔ％以下のガスハイドレートを、押圧ローラで略板状に押圧成形してガスハイドレート板を製造し、次いで、周面に突条を有する付形ローラで前記ガスハイドレート板に割溝を押圧形成することを特徴とする。
２）前記ガスハイドレートを、前記押圧ローラにより、ガスハイドレートの充填率が０．９以上の板厚５〜１０ｍｍ程度のガスハイドレート板に圧縮成形することを特徴とする。
３）前記ガスハイドレート板に、前記付形ローラの突条で複数の割溝を形成することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係るガスハイドレートの成形装置は、
４）ガスハイドレート板の製造装置は、押圧力調整装置の配設された押圧ローラと、該ローラの下部に配置される間隙調整装置の配設された周面に軸方向或いは円周方向に突条の形成された付形ローラとを一連に構成したことを特徴とする、ガスハイドレート板の製造装置。
５）前記押圧ローラの一方は固定軸受に軸支され、他方は可動軸受に軸支されていることを特徴とする。
６）前記付形ローラの一方は固定軸受に軸支され、他方は可動軸受に軸支されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る成形装置は、押圧ローラ表面に形成された成形凹部に原料であるガスハイドレートを流し込んで充填することがなく、かつ、平滑なローラ表面により常時一定の圧縮力でガスハイドレート板を連続的に製造すると共に、下部に配置したローラ表面の突条で前記ガスハイドレート板に割溝を連続的に形成するので、ガスハイドレート充填率０．９以上の品質のガスハイドレート板が得られると共にすぐにペレット片に分割されるので、高品質のペレットを容易かつ大量に生産することができる。
【００１７】
また、充填率の向上により、ペレットの表面積と内部空間（空隙）が小さくなるので、耐分解性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１から図３を参照して本発明に係る成形装置Ａの実施形態を説明する。
【００１９】
本発明に係る成形装置Ａは、図１に示す如く、第一成形部１と、該第一成形部１の下部に配置される第二成形部２とからなり、前記第一成形部１は、周面が平滑に形成された押圧ローラ１ａ，１ｂと該ローラ１ａ，１ｂへのガスハイドレート押込み装置３ａと該押圧ローラ１ａ，１ｂの圧縮力調整装置８とから構成され、前記第二成形部２は、周面に軸方向或いは周方向に突条６ａ，６ｂが形成された押圧ローラ２ａ，２ｂと該ローラ２ａ，２ｂの間隙調整装置９とから構成され、前記第一成形部１と第二成形部２とを一連に構成している。また、前記第一成形部１の押圧ローラ１ａ，１ｂの一方は、固定軸受１０ａに軸支され、他方は可動軸受１０ｂに軸支されている。また、前記第二成形部２の押圧ローラ２ａ，２ｂの一方は、固定軸受１１ａに軸支され、他方は可動軸受１１ｂに軸支されている。
【００２０】
より詳しくは、図３に示す如く、前記第二成形部２のローラ２ａ，２ｂの周面には該ローラの軸方向及び円周方向に突条６ａ，６ｂが設けられており、この突条６ａ，６ｂにより前記ガスハイドレート板ｃ１をペレット片５に分割するようになっている。そして、前記第一成形部１のローラ１ａ，１ｂには、そのローラの圧縮力調整装置８が設けられており、前記押圧ローラ２ａ，２ｂには該ローラの間隙調整装置９が設けられている。
【００２１】
このように構成された成形装置Ａは、ホッパー３内に保持されている粉末状のガスハイドレートｎがスクリュー型送給装置３ａにより、ホッパー３の下部に配置された一対の圧縮ローラ１ａ，１ｂに供給される。そして、該圧縮ローラ１ａ，１ｂの回転と共に供給されたガスハイドレートｃ１は圧縮作用を受け、ガスハイドレート板ｃ２が連続的に形成される。
【００２２】
そして、図２に示す如く、このガスハイドレート板ｃ２は、押圧ローラ２ａ，２ｂへ供給され、該ローラ２ａ，２ｂの周面に形成された突条６ａ，６ｂが前記ガスハイドレート板ｃ２に食い込んで横割溝５ａと縦割溝５ｂが形成される。この割溝５ａ，５ｂの形成されたガスハイドレート板ｃ３は、前記割溝５ａ，５ｂより割れてペレット片５が得られる。このペレット片５は、貯蔵タンクＴや輸送タンク等に貯蔵される。
【００２３】
本発明に係る成形装置は、押圧ローラ表面に形成された成形凹部に原料であるガスハイドレートを流し込んで充填することがなく、かつ、平滑なローラ表面により常時一定の圧縮力でガスハイドレート板を連続的に製造すると共に、下部に配置したローラ表面の突条で前記ガスハイドレート板に割溝を連続的に形成するので、ガスハイドレート充填率０．９以上の品質のガスハイドレート板が得られると共にすぐにペレット片に分割されるので、高品質のペレットを容易かつ大量に生産することができる。
【００２４】
また、圧縮力調整装置により、原料である生成工程で得られたガスハイドレートの性状に適切な圧縮力を付与することができるので、安定した品質を保ってペレットを生産することができる。
【００２５】
なお、本実施形態において第二成形部に軸方向及び円周方向の突条を形成したものについて説明したが、例えば、軸方向の突条を有するローラでガスハイドレート板に横割溝を形成した後、円周方向の突条を有するローラでこのガスハイドレートに縦割溝を形成するようにすることもできる。また、一方のローラのみに突条を形成したり、一方のローラは円周方向に、他方のローラは軸方向に成形型を形成したものを使用することができる。
【００２６】
また、突条の形状は本実施形態に限られるものではなく、ハニカム形状等の形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る成形装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る成形装置によるガスハイドレート板の斜視図である。
【図３】本発明係る成形装置における分離部の要部拡大図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。
【図４】従来の成形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
ｃ１  ガスハイドレート中間体
ｃ２  ガスハイドレート板
ｃ３  碁盤目状ガスハイドレート板
Ａ  成形装置
１  第一成形部
１ａ、１ｂ  圧縮ローラ
２  第二成形部
２ａ、２ｂ  押圧ローラ
３  ホッパー
３ａ  供給装置
５  ペレット片
５ａ、５ｂ  割溝
６ａ、６ｂ  突条
８  圧縮力調整装置
９  間隙調整装置
１０ａ、１０ｂ  軸受
１１ａ、１１ｂ  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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