(57)【要約】【課題】ガスハイドレートペレットの冷却および払い出しを効率化する。【解決手段】冷却筒４１内又は隣接する冷却板２７間にガスハイドレートペレットｐを充填して冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットｐを冷却筒４１内又は隣接する冷却板２７間から払い出す時に前記冷却筒４１又は冷却板２７を加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却筒内又は隣接する冷却板間にガスハイドレートペレットを充填して冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は隣接する冷却板間から払い出す時に前記冷却筒又は冷却板を加熱することを特徴とするガスハイドレートペレット冷却方法。
【請求項２】
冷却筒内又は隣接する冷却板間に充填したガスハイドレートペレットを冷凍機で冷却された伝熱媒体を用いて冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は隣接する冷却板間から払い出す時に冷凍機のコンプレッサーで昇温された伝熱媒体を用いて前記冷却筒又は冷却板を加熱することを特徴とする請求項１記載のガスハイドレートペレット冷却方法。
【請求項３】
多数の冷却筒又は冷却板を備えた冷却槽を複数基設置するとともに、これらの冷却槽を１基ずつ、順次、稼働させてガスハイドレートペレットを連続的に冷却することを特徴とする請求項１又は２記載のガスハイドレートペレット冷却方法。
【請求項４】
槽内に多数の冷却筒又は冷却板から成る冷却部を設けると共に、冷却筒間又は冷却板内に設けた空隙を伝熱媒体の通路と成し、該通路に冷凍機で冷却された伝熱媒体を供給して前記冷却筒内又は隣接する冷却板間に充填したガスハイドレートペレットを冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は冷却板間から払い出す時に冷凍機のコンプレッサーで昇温された伝熱媒体を前記通路に供給して前記冷却筒又は冷却板を加熱し、冷却後のガスハイドレートペレットを排出することを特徴とするガスハイドレートペレット冷却装置。
【請求項５】
槽内に多数の冷却筒又は冷却板から成る冷却部を設けると共に、冷却筒間又は冷却板内に設けた空隙を伝熱媒体の通路と成し、かつ、前記冷却部の真上に分配機を設けて供給されたガスハイドレートペレットを前記冷却筒内又は隣接する冷却板間に分配し、更に、前記冷却部の直下に冷却後のガスハイドレートペレットを払い出す切断用カッターと払出機を設けるとともに、前記払出機の下方にガスハイドレートペレット同志の結合を分断する破砕機を設けたことを特徴とする請求項４記載のガスハイドレートペレット冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧下において、原料ガスを水と水和反応させてガスハイドレートを生成し、このガスハイドレートをペレット状に成形した後、冷却するガスハイドレートペレット冷却方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧下においてガスハイドレートペレットを冷却する装置としては、循環冷却ガスの顕熱を利用して冷却するガスハイドレートペレット冷却装置（例えば、特許文献１参照。）、或いは、プロパン液などをガスハイドレートペレットに噴霧し、その気化熱を利用して冷却するガスハイドレートペレット冷却装置（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【０００３】
前者の場合は、縦型の円筒容器と、円筒容器内を高さ方向に仕切って多段に設けられた棚板と、棚板の中心を貫通して設けられた回転軸と、回転軸に固定して各棚板の上面に放射状に設けられた回転板と、円筒容器の上部に設けられたガスハイドレートペレット供給口と、円筒容器の底部に設けられたガスハイドレートペレット排出口と、冷却ガスを冷却器で冷却して円筒容器内に循環させる冷却ガス循環ブロワーにより構成されているが、この冷却ガス循環方式では、伝熱性が低いため、所定の温度に冷却するまでに長期間を要する。また、ガスハイドレートペレット供給口のプラスとマイナスの温度境界で氷結する恐れがある。
【０００４】
他方、後者の場合は、横型容器と、横型容器の一端に設けられガスハイドレートペレットが供給される供給口と、横型容器内に設けられ供給口から供給されたガスハイドレートペレットを搬送する搬送手段と、横型容器の他端に設けられ搬送手段により搬送されるガスハイドレートペレットに沸点が目標冷却温度未満の液冷媒を噴霧するノズルと、ノズルに液冷媒を供給するポンプにより構成されているが、この液冷媒噴霧方式では、ガスハイドレートペレットに冷媒が付着し、冷媒の除去にコストがかかる。また、プロパン液の損失およびハイドレートペレット汚染等の課題が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６２３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２２４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解消するためになされたものであり、ガスハイドレートペレットの冷却および払い出しを効率化できるガスハイドレートペレット冷却方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係るガスハイドレートペレット冷却方法は、冷却筒内又は隣接する冷却板間にガスハイドレートペレットを充填して冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は隣接する冷却板間から払い出す時に前記冷却筒又は冷却板を加熱することを特徴とするものである。
【０００８】
本願の請求項２に係るガスハイドレートペレット冷却方法は、冷却筒内又は隣接する冷却板間に充填したガスハイドレートペレットを冷凍機で冷却された伝熱媒体を用いて冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は隣接する冷却板間から払い出す時に冷凍機のコンプレッサーで昇温された伝熱媒体を用いて前記冷却筒又は冷却板を加熱することを特徴とするものである。
【０００９】
本願の請求項３に係るガスハイドレートペレット冷却方法は、多数の冷却筒又は冷却板を備えた冷却槽を複数基設置するとともに、これらの冷却槽を１基ずつ、順次、稼働させてガスハイドレートペレットを連続的に冷却することを特徴とするものである。
【００１０】
本願の請求項４に係るガスハイドレートペレット冷却装置は、槽内に多数の冷却筒又は冷却板から成る冷却部を設けると共に、冷却筒間又は冷却板内に設けた空隙を伝熱媒体の通路と成し、該通路に冷凍機で冷却された伝熱媒体を供給して前記冷却筒内又は隣接する冷却板間に充填したガスハイドレートペレットを冷却し、冷却されたガスハイドレートペレットを冷却筒内又は冷却板間から払い出す時に冷凍機のコンプレッサーで昇温された伝熱媒体を前記通路に供給して前記冷却筒又は冷却板を加熱し、冷却後のガスハイドレートペレットを排出することを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項５に係るガスハイドレートペレット冷却装置は、槽内に多数の冷却筒又は冷却板から成る冷却部を設けると共に、冷却筒間又は冷却板内に設けた空隙を伝熱媒体の通路と成し、かつ、前記冷却部の真上に分配機を設けて供給されたガスハイドレートペレットを前記冷却筒内又は隣接する冷却板間に分配し、更に、前記冷却部の直下に冷却後のガスハイドレートペレットを払い出す切断用カッターと払出機を設けるとともに、前記払出機の下方にガスハイドレートペレット同志の結合を分断する破砕機を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷却筒又は冷却板の壁面にガスハイドレートペレットが直接接触することによる冷熱移動によってガスハイドレートペレットの冷却所要時間を短縮することができる。他方、隣接している冷却筒間又は冷却板内に設けた空隙に昇温した伝熱媒体を供給することにより、冷却筒又は冷却板の壁面に接触しているガスハイドレートペレットの接触面が融解するので、ガスハイドレートペレットの固着、あるいは冷却筒内又は隣接する冷却板間の閉塞を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るガスハイドレートペレット冷却装置の全体構成図である。
【図２】ガスハイドレートペレット冷却槽の一例を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】冷却部の要部拡大断面図である。
【図５】冷却部加熱時の説明図である。
【図６】ガスハイドレートペレット払出し説明図である。
【図７】ガスハイドレートペレット冷却槽の他の一例を示す断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係るガスハイドレートペレット冷却装置１は、冷凍機２と、複数（例えば、２〜３台）の縦長のガスハイドレートペレット冷却槽（以下、冷却槽と称する。）３により構成されている。これらの冷却槽３は、その上方にガスハイドレートペレット供給用のスクリューフィーダー４を備え、その下方にガスハイドレートペレット排出用のスクリューフィーダー５を備えている。
【００１６】
冷却槽３とガスハイドレートペレット供給用のスクリューフィーダー４の接続部には、それぞれ、図示しない開閉弁を設け、これらの開閉弁を、順次、開閉することによってガスハイドレートペレット供給用のスクリューフィーダー４から各冷却槽３に、順次、ガスハイドレートペレットｐを供給できるようになっている。
【００１７】
ガスハイドレートペレット供給用のスクリューフィーダー４は、その一端にガスハイドレートペレット導入口７を備え、ガスハイドレートペレット排出用のスクリューフィーダー５は、その一端にガスハイドレートペレット排出口８を備えている。
【００１８】
冷却槽３は、図２に示すように、耐圧性の槽２１内に冷却部２２を設けている。その上、冷却部２２の真上にガスハイドレートペレット分配機２３を設ける一方、冷却部２２の直下に切断用カッター（図示せず）とガスハイドレートペレット払出機２４を設け、更に、ガスハイドレートペレット払出機２４の下方に冷却部２２から払いだされたガスハイドレートペレットｐ同志の結合を分断する破砕機２５を設けている。
【００１９】
冷却部２２は、図３に示すように、角筒状（平面視長方形）のケーシング２６内に多数の平板状の冷却板２７を一定間隔で設けた構造になっており、隣接する２枚の冷却板２７，２７の間がガスハイドレートペレットｐを一時的に貯留させる貫通路２８となっている。
【００２０】
冷却板２７は、図４に示すように、金属製の２枚の波板３０，３０を背中合わせに重ねてその谷部３０ａ同志を接合し、２枚の波板３０，３０間に多数の空隙２９を形成したものであり、空隙２９が伝熱媒体の通る通路になっている。ここで、１枚の冷却板２７を例にとると、伝熱媒体ａは、図４のように、縦方向に冷却板２７の上下端で、順次、折り返しながら流れるのが好ましい。
【００２１】
ここで、隣接する二つの冷却板２７の間隔は、ガスハイドレートペレットｐの直径をＤとすると、５Ｄ〜１０Ｄの範囲が望ましい。この範囲から外れると、ガスハイドレートペレットｐの冷却に支障が生ずる。
【００２２】
ガスハイドレートペレット分配機２３は、一対のブレード３１ａ，３１ｂからなり、各ブレード３１ａ，３１ｂは、縦軸３３によってそれぞれ左右に回動するようになっている。ブレード３１ａ，３１ｂの組み数は、冷却槽３の寸法に比例して増加する。
【００２３】
ガスハイドレートペレット払出機２４は、半円形の一対の支持板３４，３４からなり、各支持板３４，３４は、横軸３６によって冷却部２２の底部に接触する位置と垂下する位置との間を往復するようになっている。
【００２４】
破砕機２５は、ガスハイドレートペレットｐ同志の結合を分断できるものであれば如何なる装置でも差し支えないが、例えば、冷却槽３の周方向に一定の間隔で設けた複数の棒体３７を適用しても良い。棒体３７は、先端が尖っており、図示しないピストンによって冷却槽３内への出没を小刻みに繰り返すようになっている。
【００２５】
一方、冷凍機２を構成しているコンプレッサ１１と、熱交換器１２と、アキュミュレーター１３は、機内配管１４によってサークル状に連接されている。機内配管１４は、一端が第１バルブ１５に接続し、他端が第２バルブ１６に接続している。
【００２６】
冷却槽３の冷却部２２は、第１，第２の二本の配管３８，３９を備えているが、第１の配管３８は、第１バルブ１５に接続し、第２の配管３９は、第２バルブ１６に接続している。
【００２７】
更に、コンプレッサ１１と熱交換器１２の間に位置している機内配管１４から分岐した第１の分岐管１７は、第１の配管３８に接続し、第２の配管３９から分岐した第２の分岐管１８は、アキュミュレーター１３に連通している。
【００２８】
次に、上記したガスハイドレートペレット冷却装置１の作用について説明する。
【００２９】
図１に示すように、第１，第２のバルブ１５，１６を開いて冷凍機２を稼働すると、冷凍機２の熱交換器１２によって冷却された伝熱媒体ａ’が配管３９を経て冷却槽３の冷却部２２を構成している冷却板２７の空隙２９に供給される。
【００３０】
一方、ガスハイドレートペレット供給用のスクリューフィーダー４から冷却槽３にガスハイドレートペレットｐが供給されると、ガスハイドレートペレットｐは、図２に示すように、ガスハイドレートペレット分配機２３によって冷却部２２に設けられている多数の貫通路２８内に充填される。なお、冷却部２２の下面は、予め、ガスハイドレートペレット払出機２４の一対の支持板３４，３４によって閉鎖されている。
【００３１】
貫通路２８内のガスハイドレートペレットｐが伝熱媒体ａ’の冷熱によって冷却されると、ガスハイドレートペレット払出機２４の一対の支持板３４，３４を開いてガスハイドレートペレットｐを払い出す。
【００３２】
このとき、図５に示すように、第１，第２のバルブ１５，１６を閉じると、冷凍機２のコンプレッサー１１によって昇温された伝熱媒体ａ”が配管３８を経て冷却部２２を構成している冷却板２７の空隙２９に供給される。
【００３３】
そして、上記伝熱媒体ａ”によって冷却部２２を構成している冷却板２７が加熱されることから、冷却部２２の冷却板２７に接触しているガスハイドレートペレットｐの接触面が溶融し、図６に示すように、ガスハイドレートペレットの結合体ｐ’の落下が容易になる。
【００３４】
ガスハイドレートペレットの結合体ｐ’は、落下の途中で破砕機２５によって凍結部分が分断される。なお、結合体ｐ’を裁断するためにカッターを使用する。
【００３５】
上記の冷却部２２は、角筒状のケーシング２６内に平板状の冷却板２７を一定間隔で設けた構造になっているが、これに限定されるものではなく、図７及び図８に示すように、シェル・アンド・チューブ型の熱交換器を適用しても良い。
【００３６】
このタイプの冷却部２２’は、シェル４０内に多数のチューブ（冷却筒）４１を設けた構造になっている。その上、チューブ４１を横切るように複数のバッフルプレート４２を交互に配置してシェル４０の下方の入り口４３から供給された伝熱媒体ａが蛇行してシェル４０の上方の出口４４から排出されるようになっている。その他の部位については、前者と同じ部位に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。
【符号の説明】
【００３７】
２７  冷却板
４１  冷却筒
ｐ  ガスハイドレートペレット
【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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【図８】
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