(57)【要約】【課題】本発明の目的は、メタンハイドレートの分解に要する熱エネルギーを少なく抑えることを可能にして高コスト化を抑制し、また、水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収効率を高めることにある。【解決手段】水底１２に在るメタンハイドレートをガス化して回収するためのメタンハイドレートのガス化装置１０であって、室内に第１熱媒体６を入れることが可能で且つ水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が入ることが可能な第１室体２と、第１室体２を水中に浮かせる浮かせ機構部４と、第１室体２内の第１熱媒体６を加熱する加熱部４０と、第１室体２内でメタンハイドレートが分解して生成するメタンガスの取り出し部２８とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に在るメタンハイドレートをガス化して回収するためのメタンハイドレートのガス化装置であって、
室内に第１熱媒体を入れることが可能で且つ水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が入ることが可能な第１室体と、
前記第１室体を水中に浮かせる浮かせ機構部と、
前記第１室体内の前記第１熱媒体を加熱する加熱部と、
前記第１室体内で前記メタンハイドレートが分解して生成するメタンガスの取り出し部と、を備えることを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記第１室体の室内に気液界面ができる圧力を付与する圧力調整部を備える、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記圧力調整部は、前記取り出し部から室外に出たメタンガスを回収先に送る取り出しラインに設けられている、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記第１熱媒体は、前記メタンハイドレートが在る水底に連なる水域の水である、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項４に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が前記第１室体の室内に入る経路とは別に、室内の第１熱媒体を室外に排出可能な排出部を備える、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項６】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記第１室体は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を室内に導く導入部を備える、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項７】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊は、量調整部によって導入量が調整されて前記第１室体内に入るように構成されている、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項８】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記浮かせ機構部は、前記第１室体を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせるように構成されている、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項９】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記加熱部は、
第２熱媒体を循環する循環ラインと、
前記循環ラインに設けられ、前記第２熱媒体に熱を与える熱交換部と、
を備える、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項１０】
請求項１に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記第１室体は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を該第１室体に誘導する筒状ネットを直接又は他部材を介して取り付け可能に構成されている、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項１１】
請求項１又は請求項１０のいずれか一項に記載されたメタンハイドレートのガス化装置において、
前記ガス化装置が、移動機構によって水中を移動可能に構成されている、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【請求項１２】
水底に在るメタンハイドレートを塊の状態で上昇させて水中に位置する第１室体内に受け入れるメタンハイドレートの上昇工程と、
前記第１室体内でメタンハイドレートを加熱した第１熱媒体と接触させて分解する分解工程と、
前記分解工程で生成したメタンガスを第１室体内から取り出して回収するメタンガス回収工程と、を有する水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載された水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法において、
前記第１室体の室内に気液界面ができる圧力を付与した状態でメタンハイドレートを分解する、ことを特徴とする水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載されたメタンハイドレートのメタンガス回収方法において、
前記第１室体を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせる、ことを特徴とする水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底や湖底等の水底に在るメタンハイドレートをガス化して回収するためのメタンハイドレートのガス化装置及び水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水底に在るメタンハイドレートを回収するに際して、水底に在るメタンハイドレートを水底付近で分解してメタンガスに変え、該メタンガスの状態で海面上に回収する装置及び方法が提供されている（特許文献１）。  
また、メタンハイドレートをスラリー状態にして海面上に揚収する装置及び方法が提供されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４６００９号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０１８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、水底に在るメタンハイドレートを水底付近で分解するため、その分解のために供給する熱エネルギーは過大となり、高コスト化する問題があった。  
また、特許文献２の技術では、メタンハイドレートをスラリー状態にして海面上まで長尺な管内を揚収するので、その揚収の途中でメタンハイドレートが固まって閉塞する虞があった。また、水深４００ｍ付近から海水の温度及び圧力がメタンハイドレートの相平衡において分解側になるので、スラリー状態のメタンハイドレートは分解しつつ海面上まで揚収されることになり、揚収を安定して制御するのが困難であった。これらによりメタンガスの回収効率を高めることが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、メタンハイドレートの分解に要する熱エネルギーを少なく抑えることを可能にして高コスト化を抑制し、また、水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、水底に在るメタンハイドレートをガス化して回収するためのメタンハイドレートのガス化装置であって、室内に第１熱媒体を入れることが可能で且つ水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が入ることが可能な第１室体と、前記第１室体を水中に浮かせる浮かせ機構部と、前記第１室体内の前記第１熱媒体を加熱する加熱部と、前記第１室体内で前記メタンハイドレートが分解して生成するメタンガスの取り出し部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「水底」とは、水が在る場所の底の部分を意味し、海洋であれば海底、湖であれば湖底である。  
また、「第１熱媒体」とは、メタンハイドレートと接触して熱を与えることで分解できる流体である。この第１熱媒体として、海洋であれば海水、湖であれば湖水を利用できるが、前記海水や湖水以外の他の淡水、真水、汽水等を利用してもよい。  
また、「水中に浮かせる」とは、水底に位置する状態ではなく水面に位置する状態でもなく、水底と水面の間に浮いている状態を意味する。
【０００８】
本態様によれば、メタンハイドレートの塊を熱分解する第１室体を水底でもなく水面でもない水底と水面の間の水中に浮かせる。この水中に浮かせた第１室体内に水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が入り、室内で第１熱媒体との接触によって熱の供給を受けてメタンハイドレートが分解される。  
第１室体が浮いている水中の位置では、海底等の水底よりも水温は高く水圧は低い。そのためメタンハイドレートの分解に必要な熱エネルギーは、水底よりも少なくて足り、以って高コスト化を抑制することができる。  
また、メタンハイドレートの塊を揚収する範囲は、水中に浮かせた第１室体の位置までであり、水面までの揚収は行わない。従って、揚収の途中でメタンハイドレートが固まって閉塞する虞を低減することができる。また、水面上まで揚収しないので揚収途中での分解に伴う揚収の不安定化を低減することが可能となる。これにより、水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収効率を高めることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様において、前記第１室体の室内に気液界面ができる圧力を付与する圧力調整部を備えることを特徴とする。  
ここで、「気液界面ができる圧力を付与する」における付与する「圧力」は、第１室体が位置する水深の水圧である。
【００１０】
本態様によれば、圧力調整部によって第１室体の室内に気液界面が存在する状態でメタンハイドレートの加熱分解がおこなわれる。これにより、安定した分解を実現することができ、またメタンハイドレートの分解で生成したメタンガスと水は気液界面のそれぞれに分かれるので、分解生成メタンガスの第１室体内からの分離回収を容易に行うことができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第２の態様において、前記圧力調整部は、前記取り出し部から室外に出たメタンガスを回収先に送る取り出しラインに設けられていることを特徴とする。  
ここで、「回収先」とは、メタンガスを貯留するタンク等の貯留設備や、メタンガスを燃料として利用するガスタービン等のガス燃料利用設備を含む意味で使われている。
【００１２】
本態様によれば、圧力調整部は、前記取り出し部から室外に出たメタンガスを回収先に送る取り出しラインに設けられているので、第１室体内に気液界面ができるように付与した圧力より高くなった分（メタンハイドレートの分解で発生したメタンガスの量に対応する）をリリーフバルブ等を利用して容易に回収先に送ることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、前記第１熱媒体は、前記メタンハイドレートが在る水底に連なる水域の水であることを特徴とする。  
ここで、「メタンハイドレートが在る水底に連なる水域の水」とは、例示的に説明すると、海洋であればメタンハイドレートが存在する海底を有する海の水（海水）である。
【００１４】
本態様によれば、メタンハイドレートのガス化装置を設置する水中の水を第１室体内に入れることで、メタンハイドレートに分解用の熱を供給するための第１熱媒体として利用することができる。即ち、第１熱媒体の調達が容易である。
【００１５】
本発明の第５の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様又は第４の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が前記第１室体の室内に入る経路とは別に、室内の第１熱媒体を室外に排出可能な排出部を備えることを特徴とする。
【００１６】
第１室体内においてメタンハイドレートが分解することでメタンガスと水が生成するが、該水はメタンハイドレート由来の水である。また基本的に淡水である。  
本態様によれば、メタンハイドレートの塊が第１室体内に入る経路と別に、第１室体内の第１熱媒体を室外に排出可能な排出部を備えているので、メタンハイドレート由来の水を別途処理する場合に当該排出部から室外に出して回収することで、別の処理を行うことが可能となる。また、別の処理をする必要がない場合は、排出部から室外の水中に排出することで、新たな第１熱媒体の利用が可能となる。
【００１７】
本発明の第６の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、前記第１室体は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を室内に導く導入部を備える、ことを特徴とするメタンハイドレートのガス化装置。
【００１８】
本態様によれば、第１室体は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を室内に導く導入部を備えるので、メタンハイドレートを第１室体内に安定して入れることができる。この導入部としては、ベルマウス等が挙げられる。  
また、第１室体内でメタンハイドレートの分解で生じた水は、その室内は気液界面ができる圧力に保持されている場合には、液面を上昇させることなく、当該導入部の下端部において外部に押し出される。別の言い方では、第１室体内では、前記気液界面が存在する状態の下で、メタンハイドレートは当該導入部内を浮力で上昇して第１室体内に入るが水はほとんど入り込まない状態でメタンハイドレートが熱で分解され、メタンガスと水が生じると言える。
【００１９】
本発明の第７の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊は、量調整部によって導入量が調整されて前記第１室体内に入るように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、メタンハイドレートの塊は量調整部によって導入量が調整されて第１室体内に入るので、第１室体内におけるメタンハイドレートの分解を安定して行うことができる。
【００２１】
本発明の第８の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、前記浮かせ機構部は、前記第１室体を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせるように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
水温および水圧がメタンハイドレートの生成条件を満たす水深では、メタンハイドレートは分解しない。地域や周辺環境、海の場合は海流等により異なるが、一般的に、メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界は約４００ｍである。  
水深が深くなるほど低温、高圧条件となるので、４００ｍより深い領域（メタンハイドレートの生成条件を満たす領域）において、水深が深くなるほどメタンハイドレートの分解に必要なエネルギーは多くなり、水深４００ｍ付近（メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界）に近づくほど前記エネルギーは少なくて足りる。
【００２３】
本態様によれば、浮かせ機構部は、前記第１室体を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせるように構成されているので、前記メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界付近に前記第１室体を浮かせることができる。従って、前記第１室体内におけるメタンハイドレートの分解のために第１熱媒体を介して与える熱量を、少なく抑えることができる。以上から、本発明の効果を最も効果的に得ることができる。
【００２４】
本発明の第９の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、前記加熱部は、第２熱媒体を循環する循環ラインと、前記循環ラインに設けられ前記第２熱媒体に熱を与える熱交換部と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
「第２熱媒体」は、循環ラインを流通できる流体である。流体の一例としては海水、湖水等の水等の液体や、空気等の気体が挙げられる。前記流体は、海洋であれば海水、湖であれば湖水を利用できるが、前記海水や湖水以外の他の淡水、真水、汽水等を利用してもよい。
【００２６】
本態様によれば、加熱部は、第２熱媒体を循環する循環ラインと、前記循環ラインに設けられ前記第２熱媒体に熱を与える熱交換部とを備えて構成されるので、第１熱媒体を加熱する加熱部を構造簡単にして実現することができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置において、前記第１室体は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を該第１室体に誘導する筒状ネットを直接又は他部材を介して取り付け可能に構成されていることを特徴とする。
【００２８】
本態様によれば、水面上から水底までの全長にわたって管体を延設する必要がないので、各構成部材の設置が容易になると共にコストダウンを図ることができる。  
前述したように、メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界である約４００ｍより浅い所ではメタンハイドレートが分解を始めるので、分解により生成したメタンガスがネットの目穴から逃げてしまい、メタンガスの回収効率が低下する。しかし、４００ｍ以深であればメタンハイドレートは分解しない。よって４００ｍ付近に第１室体を浮かせれば、４００ｍ以深では筒状ネットで足り、無駄がない。
【００２９】
本発明の第１１の態様に係るメタンハイドレートのガス化装置は、第１の態様又は第１０の態様のガス化装置において、前記ガス化装置が、移動機構によって水中を移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００３０】
水底におけるメタンハイドレートの存在状態は一つの場所に在るというより点在しているのが通常である。  
本態様によれば、前記ガス化装置は移動機構によって水中を移動可能であるので、一つの場所で水底のメタンハイドレートの分解回収が終わったら、別の場所へ容易に移動して、その場所で水底のメタンハイドレートの分解回収を始めることができる。
【００３１】
本発明の第１２の態様に係る水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法は、水底に在るメタンハイドレートを塊の状態で上昇させて水中に位置する第１室体内に受け入れるメタンハイドレートの上昇工程と、前記第１室体内でメタンハイドレートを加熱した第１熱媒体と接触させて分解する分解工程と、前記分解工程で生成したメタンガスを第１室体内から取り出して回収するメタンガス回収工程とを有することを特徴とする。
【００３２】
ここで、「分解工程」におけるメタンハイドレートの分解は、前記第１室体の位置する水深に対応する圧力の下で行われるものである。  
本態様によれば、第１の態様のメタンハイドレートのガス化装置における作用効果と同様の作用効果を奏する。
【００３３】
本発明の第１３の態様に係る水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法は、第１２態様において、前記第１室体の室内に気液界面ができる圧力を付与した状態でメタンハイドレートを分解することを特徴とする。
【００３４】
本態様によれば、第２の態様のメタンハイドレートのガス化装置における作用効果と同様の作用効果を奏する。
【００３５】
本発明の第１４の態様に係る水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法は、第１２態様又は第１３の態様において、前記第１室体を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせることを特徴とする。
【００３６】
本態様によれば、第８の態様のメタンハイドレートのガス化装置における作用効果と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るメタンハイドレートのガス化装置の一例を示す概略構成図。
【図２】加熱部の構成の一例を説明する図。
【図３】本発明に係るメタンハイドレートのガス化装置の他の一例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［実施例１］
＜メタンハイドレートのガス化装置の概略構成および水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法＞
水底に在るメタンハイドレートをガス化して回収するためのメタンハイドレートのガス化装置の概略構成について、図に基づいて説明しつつ、当該ガス化装置による水底メタンハイドレートからのメタンガス回収方法について説明する。図１は、本発明に係るメタンハイドレートのガス化装置の一例を示す概略構成図である。図２は、加熱部の構成の一例を説明する図である。  
図１に示すように、本実施例では水底としての海底１２の表層型のメタンハイドレート層１４から、メタンガスを回収する場合について説明する。
【００３９】
メタンハイドレートのガス化装置１０（以下、単にガス化装置１０という場合がある）は、水中に設けられる第１室体２と、第１室体２を水中１８に浮かせる浮かせ機構部４を備えている。  
第１室体２は、室内に第１熱媒体６を入れることが可能で、且つ水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が入ることが可能に構成されている。
【００４０】
第１熱媒体６は、メタンハイドレートと接触して熱を与えることで分解できる流体である。第１熱媒体６としては、メタンハイドレート層１４が在る水底に連なる水域の水、すなわち、メタンハイドレート層１４が在る海底１２と同じ海の水を用いることが望ましい。このことにより、第１熱媒体６を容易に調達することができる。尚、前記海の水以外の水を利用することももちろん可能である。
【００４１】
尚、メタンハイドレート層１４は、例えば爆薬等による発破によって砕き、塊状のメタンハイドレートを水底から分離することができる。また、ドリルやバケット等を備えた掘削機による掘削によって、メタンハイドレート層１４を塊状のメタンハイドレートに砕くこともできる。海底１２のメタンハイドレート層１４から分離されたメタンハイドレート（図中のＭＧＨ）の塊が水中を上昇して、第１室体２に受け入れられる。第１室体２は、その下方にメタンハイドレートの塊を受け入れる受け入れ部３６を有している。受け入れ部３６には、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を室内に導く導入部３４が設けられている。導入部３４については後に詳述する。
【００４２】
また、第１室体２は、その室内の第１熱媒体６を加熱する加熱部４０を備えている。加熱部４０によって加熱された第１熱媒体６との接触によって、第１室体２内に受け入れられたメタンハイドレートの塊が分解し、メタンガスが生成する。尚、加熱部４０の構成については後に更に詳述する。  
第１室体２の上方には第１室体２内でメタンハイドレートが分解して生成するメタンガスの取り出し部２８が設けられており、取り出し部２８から取り出されるメタンガスは、取り出しライン３２により送られて、例えば、回収先としてのメタンガス回収船１６において回収される。取り出しライン３２としては、アンビリカルケーブル等の可撓性を有するケーブルを用いることができる。
【００４３】
以上のように、水底と水面の間に浮いている状態の第１室体２において、水底メタンハイドレートから分離したメタンハイドレートの塊を分解してメタンガスを回収することにより、以下の作用効果が得られる。  
すなわち、メタンハイドレートのガス化装置１０において、水中に浮かせた第１室体２内に、メタンハイドレート層１４から分離されて水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を受け入れ（上昇工程）、その室内で第１熱媒体と接触させることによりメタンハイドレートを加熱して分解させる（分解工程）ことができる。  
第１室体２が浮いている水中の位置（海底１２と海面１５の間の位置）では、海底１２よりも水温は高く水圧は低い。そのためメタンハイドレートの分解に必要な熱エネルギーは、海底１２おいて必要な熱エネルギーよりも少なくて足り、以って高コスト化を抑制することができる。
【００４４】
また、メタンハイドレートの塊を揚収する範囲は、水中に浮かせた第１室体２の位置までであり、海面１５までの揚収は行わない。第１室体２における前記分解工程で生成したメタンガスは、第１室体２の取り出し部２８から取り出され、取り出しライン３２を介して回収先に回収される（メタンガス回収工程）。  
従って、メタンハイドレートの塊の揚収の途中でメタンハイドレートが固まって、揚収管等が閉塞する虞を低減することができる。また海面１５上まで揚収しないので、揚収途中での分解に伴う揚収の不安定化を低減することが可能となる。これにより、水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収効率を高めることができる。
【００４５】
＜メタンハイドレートのガス化装置の他の構成＞
また本実施形態において、浮かせ機構部４としては、バラストタンク２０が用いられている。バラストタンク２０内のバラスト水２２の量を調整することによって、第１室体２を浮かせる水深位置を変えることができる。バラスト水２２としては、メタンハイドレート層１４が在る水底に連なる水域の水、すなわち、メタンハイドレート層１４が在る海底１２と同じ海の水を用いることが望ましい。
【００４６】
浮かせ機構部４（バラストタンク２０）によって、その水域において適切な水深に第１室体を浮かせてメタンハイドレートの分解を行うことができる。  
例えば、メタンハイドレートの生成条件を確実に満たす水深（例えば水深５００ｍ）に第１室体２を浮かせることで、海底１２から分離したメタンハイドレートをほとんど分解無しの状態で第１室体２内に入れ、第１室体２内で第１熱媒体を介して与える熱量を増減調整することで、分解生成するメタンガスの量を増減調整することができる。
【００４７】
浮かせ機構部４は、第１室体２を水深３００ｍから５００ｍの範囲内に浮かせるように構成し、水深３００ｍから５００ｍの範囲内のメタンハイドレートの生成条件を満たす水深において、第１室体２内におけるメタンハイドレートの分解を行うとよい。
【００４８】
既述の通り、メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界は約４００ｍである。また、その約４００ｍより深い領域において、水深が深くなるほどメタンハイドレートの分解に必要なエネルギーは多くなり、水深４００ｍ付近に近づくほど前記エネルギーは少なくて足りる。  
よって、第１室体２をメタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界付近に浮かせることにより、第１室体２内におけるメタンハイドレートの分解のために第１熱媒体６を介して与える熱量を少なく抑えることができ、より省エネルギーに水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収を行うことができる。
【００４９】
また第１室体２には、第１室体２の深さ方向の位置を調整する浮かせ機構部４に加え、第１室体２の水平方向の位置を調整可能なスラスター２４等の推進器が設けられている。これにより、第１室体２を所望の位置に水平移動させることができる。また、第１室体２が設けられる水域の流れが速い場合には、スラスター２４の推進力によって前記流れに抗し、第１室体２の水平位置を保持させることができる。
【００５０】
更に、第１室体２の室内に気液界面５２ができる圧力を付与する圧力調整部２６を備えている。圧力調整部２６によって第１室体２の室内に、第１室体２が位置する水深の水圧とほぼ同じ圧力を付与することによって、その室内に気液界面５２ができる。  
このことにより、第１室体２の室内に気液界面５２が存在する状態でメタンハイドレートの加熱分解がおこなわれ、安定した分解を実現することができる。またメタンハイドレートの分解で生成したメタンガスと水は気体側と液体側のそれぞれに分かれるので、分解生成メタンガスの第１室体２内からの分離回収を容易に行うことができる。
【００５１】
圧力調整部２６は、取り出し部２８から室外に出たメタンガスを回収先（本実施形態におけるメタンガス回収船１６）に送る取り出しライン３２に設けられていることが望ましい。このことによって、第１室体２内に気液界面５２ができるように付与した圧力より高くなった分（メタンハイドレートの分解で発生したメタンガスの量に対応する）を、リリーフバルブ等を利用して容易に回収先に送ることができる。
【００５２】
また既述の通り、第１室体２は、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を室内に導く導入部３４を備えている。本実施形態においては、受け入れ部３６に連なる筒状体であって、下方側がベル状に広がった形状のベルマウス３０が導入部３４として設けられている。  
ベルマウス３０等の導入部３４によって水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を受け入れ部３６に誘導することにより、メタンハイドレートを第１室体内に安定して入れることができる。
【００５３】
尚、本実施形態において、第１室体２内でメタンハイドレートの分解で生じた水は、その室内が気液界面５２ができる圧力に保持されているので、液面を上昇させることなく、ベルマウス３０の下端部において外部の海中１８に押し出される。換言すると、第１室体２内に気液界面５２が存在する状態の下では、第１室体２内において、メタンハイドレートの塊は導入部３４内を浮力で上昇して入るが、水はほとんど入り込まない状態でメタンハイドレートが熱で分解され、メタンガスと水が生じると言える。
【００５４】
また第１室体２には、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊が第１室体２の室内に入る経路（受け入れ部３６と導入部３４）とは別に、室内の第１熱媒体６を室外に排出可能な排出部３８を設けることができる。  
第１室体２内においてメタンハイドレートが分解することでメタンガスと水が生成する。生成した水はメタンハイドレート由来の水であり、基本的に淡水である。  
ここで、第１室体２内においてメタンハイドレートの分解を続けると、メタンハイドレート由来の水が生成することにより第１室体２内の海水の成分濃度は薄くなる。  
このメタンハイドレート由来の水を含む海水を別途処理する場合に、排出部３８から室外に出して回収することで、別の処理を行うことが可能となる。また、別の処理をする必要がない場合は、排出部３８から室外の水中に排出することで、新たな第１熱媒体６の利用が可能となる。
【００５５】
室内の第１熱媒体６（海水）を加熱する加熱部４０は、例えば図２に示すように、第２熱媒体４２を循環する循環ライン４４と、循環ライン４４に設けられ、第２熱媒体４２に熱を与える熱交換部４６とによって構成することができる。第２熱媒体４２としても、調達が容易な、メタンハイドレート層１４が在る海底と同じ海の水を用いることができるが、前記海の水以外の水を利用することももちろん可能である。
【００５６】
このように加熱部４０を構成することによって、構造簡単にして第１熱媒体の加熱を実現することができる。また、近隣に排熱が生じる設備や施設等がある場合には、その排熱を利用して熱交換部４６から第２熱媒体４２に熱を与えることができる。  
例えば、本実施形態における回収先としてのメタンガス回収船１６のディーゼルエンジン４８からの排熱５４を利用することができる（図２を参照）。また、回収先がメタンガスを燃料として利用するガスタービン等のガス燃料利用設備である場合には、ガス燃料利用時の排熱を利用することができる。また、回収先以外から出る排熱を用いてもよい。  
尚、第１熱媒体６の加熱は、第２熱媒体が循環する循環ライン４４によるものに限られず、第１室体２内の第１熱媒体６をヒーター等により直接加熱するように構成することもできる。
【００５７】
また第１室体２には、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊を該第１室体２に誘導する筒状ネット５０が設けられている。  
筒状ネット５０は、第１室体２に直接取り付けられるように構成されていてもよく、また、他部材（例えば、ベルマウス３０）を介して取り付ける構成でもよい。
【００５８】
従来、水底においてメタンハイドレートを分解して生成したメタンガスを回収する場合や、メタンハイドレートを含むスラリーを揚収する場合には、回収したメタンガスや前記スラリーを送る管体を、水底（海底１２）から水面（海面１５）上までの全長にわたって延設していた。  
しかし、本実施形態においては、筒状ネット５０を設けることにより、メタンハイドレートの塊を誘導する管体を水面上から水底までの全長にわたって延設する必要がないので、各構成部材の設置が容易になると共にコストダウンを図ることができる。
【００５９】
尚、メタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界である約４００ｍより浅い所ではメタンハイドレートが分解を始めるので、分解により生成したメタンガスがネットの目穴から逃げてしまい、メタンガスの回収効率が低下する。  
しかし、第１室体２をメタンハイドレートの生成条件を満たす水深の境界である約４００ｍ以深に浮かせる場合には、筒状ネット５０が設けられる水深においてメタンハイドレートは分解しないので、タンハイドレートの塊の誘導は筒状ネット５０で足り、無駄がない。
【００６０】
更に、水中を上昇してくるメタンハイドレートの塊は、導入量が調整されて第１室体２に入るように構成されていることが好ましい。  
例えば、発破等によりメタンハイドレート層１４を塊状のメタンハイドレートにした場合には、一度に多量のメタンハイドレートの塊が水中を上昇する虞がある。そのような場合には、例えば筒状ネット５０内における海底１２寄りの位置に、発破によってできたメタンハイドレートの塊の上昇を一旦塞き止める補助ネット５６等を量調整部として設け、補助ネット５６を少しずつ外して上昇させるメタンハイドレートの塊の量を調整することによって第１室体２に入るメタンハイドレートの塊の導入量を調整する。  
これにより、メタンハイドレートの塊の導入量が調整されて第１室体２内に入るので、第１室体２内におけるメタンハイドレートの分解を安定して行うことができる。
【００６１】
［実施例２］
実施例２では、図３に基づき、メタンハイドレートのガス化装置の他の実施形態について説明する。図３は、本発明に係るメタンハイドレートのガス化装置の他の一例を示す概略構成図である。  
尚、本実施例において実施例１と同一の構成については同一の符号を付し、その構成の説明は省略する。
【００６２】
本実施形態に係るメタンハイドレートのガス化装置６０は、移動機構によって水中を移動可能に構成されている点が特徴である。  
具体的には、第１室体２は、海上（水上）を移動可能なプラットフォーム６２等の移動機構６４により牽引可能に接続可能な接続部６６を備え、接続部６６によりプラットフォーム６２と第１室体２とが接続された状態で牽引されることにより、移動可能に構成されている。  
本実施形態においてプラットフォーム６２は、メタンガスを回収する回収先でもある。
【００６３】
ガス化装置６０が水底メタンハイドレートの在る場所に移動した後、接続部６６の接続状態を解除した状態で、第１室体２を浮かせる水深位置をバラストタンク２０により調整する。
【００６４】
また、本実施形態において筒状ネット５０は、ベルマウス３０の下端部に設けられている。このことによって、よりコンパクトに筒状ネット５０を設けることができ、ガス化装置６０を移動する際の水の抵抗を抑制することができる。
【００６５】
更に、筒状ネット５０の下端には、筒状ネット５０の位置制御用スラスター７０が複数設けられている。これにより、ガス化装置６０の移動後に、移動先のメタンハイドレート層６８を覆うように筒状ネット５０の裾（下端）を広げることができる。  
加えて、ガス化装置６０の移動中に位置制御用スラスター７０を作動させることにより、ガス化装置６０のスムースな移動を実現できる。
【００６６】
以上のように構成されたメタンハイドレートのガス化装置６０においても、実施例１のガス化装置１０と同様に、水中に浮かせた第１室体２においてメタンハイドレートを分解してメタンガスを回収するので、前記メタンハイドレートの分解にかかるエネルギーを抑え、水底メタンハイドレートからのメタンガスの回収効率を高めることができる。  
加えて、一つの場所で水底のメタンハイドレートの分解回収が終わった後に、別の場所へ容易に移動して、移動先で水底のメタンハイドレートの分解回収を始めることができる。以って、海底１２に点在するメタンハイドレート層からのメタンガスの回収を効率よく行うことができる。
【００６７】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
２  第１室体、４  浮かせ機構部、６  第１熱媒体、
１０  メタンハイドレートのガス化装置、１２  海底（水底）、
１４  メタンハイドレート層、１５  海面（水面）、１６  メタンガス回収船、
１８  海中（水中）、２０  バラストタンク、２２  バラスト水、
２４  スラスター、２６  圧力調整部、２８  取り出し部、３０  ベルマウス、
３２  取り出しライン、３４  導入部、３６  受け入れ部、
３８  排出部、４０  加熱部、４２  第２熱媒体、４４  循環ライン、
４６  熱交換部、４８  ディーゼルエンジン、５０  筒状ネット、
５２  気液界面、５４  排熱、６０  メタンハイドレートのガス化装置、
６２  プラットフォーム６４  移動機構、６６  接続部、
６８  メタンハイドレート層、７０  位置制御用スラスター
【図１】
2016166455.tif 000003
【図２】
2016166455.tif 000004
【図３】
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