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JP4854364B2 - Gas hydrate production equipment - Google Patents
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JP4854364B2 JP2006096571A JP2006096571A JP4854364B2 JP 4854364 B2 JP4854364 B2 JP 4854364B2 JP 2006096571 A JP2006096571 A JP 2006096571A JP 2006096571 A JP2006096571 A JP 2006096571A JP 4854364 B2 JP4854364 B2 JP 4854364B2
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Description

本発明は、例えば、天然ガスなどの原料ガスと水とを反応させてガスハイドレートを製造するガスハイドレート製造装置に関するものである。   The present invention relates to a gas hydrate production apparatus for producing a gas hydrate by reacting a raw material gas such as natural gas with water.

ガスハイドレートとは、水分子と気体分子により形成された氷状の固体結晶であり、水分子が構築する立体構造の籠(ケージ)の内部に気体分子が介在する包接水和物(ハイドレート)の総称である。ガスハイドレートは、1m3 のガスハイドレートの中に天然ガスを約165Nm3 も包蔵しているため、天然ガスの輸送及び貯蔵手段として研究開発が盛んに行われている。 A gas hydrate is an ice-like solid crystal formed by water molecules and gas molecules, and clathrate hydrates (hydrides) in which gas molecules intervene inside the cage of a three-dimensional structure constructed by water molecules. (Rate) is a general term. Since gas hydrate contains about 165 Nm 3 of natural gas in 1 m 3 of gas hydrate, research and development is actively conducted as a means for transporting and storing natural gas.

ガスハイドレートを製造する装置としては、従来、生成器内の原料水に対して原料ガスを吹き込むバブリング方式(例えば、特許文献1参照。)、原料ガスが充満した生成器内に原料水を噴霧する噴霧方式(例えば、特許文献2参照。)、ラインミキサー及び水管式の反応管路を用いた反応管路方式(例えば、特許文献3参照。)などがある。   As a device for producing gas hydrate, conventionally, a bubbling method in which a raw material gas is blown into raw water in a generator (see, for example, Patent Document 1), and raw water is sprayed into a generator filled with raw material gas. Spraying system (for example, refer to Patent Document 2), reaction line system (for example, refer to Patent Document 3) using a line mixer and a water tube type reaction conduit.

ところが、バブリング方式は、攪拌機付きの生成器と、生成熱(反応熱とも言う。)を除去する外部冷却器と、生成器で生成されたガスハイドレートスラリーを導入して未反応水を重力を利用して脱水する重力脱水器(重力脱水塔とも言う。)とを備えているから、(1)攪拌機が要る、(2)生成器と外部冷却器との2つの機器が要る、(3)重力脱水のため、脱水器が大きい、(4)重力脱水のため、脱水器の制御が困難であるなどの問題があった。   However, the bubbling method introduces a generator with a stirrer, an external cooler that removes generated heat (also called reaction heat), and a gas hydrate slurry generated by the generator to remove unreacted water from gravity. Since it is equipped with a gravity dehydrator (also called a gravity dehydration tower) that uses and dehydrates, (1) a stirrer is required, (2) two devices, a generator and an external cooler, are required ( 3) The dehydrator is large due to gravity dehydration, and (4) the dehydrator is difficult to control due to gravity dehydration.

また、噴霧方式は、上記のように、原料ガスが充満した生成器内にノズルより水を噴霧させるので、(1)ガスハイドレートの製造速度が遅い、(2)生成器内の原料ガスを外部冷却器で冷却しているので、伝熱が悪いなどの問題があった。   In addition, as described above, since the spray method sprays water from the nozzle into the generator filled with the raw material gas, (1) the production rate of the gas hydrate is slow, (2) the raw material gas in the generator is Since it was cooled by an external cooler, there were problems such as poor heat transfer.

他方、管路方式は、(1)反応管路が長い、(2)反応管路が長いために、圧損が大きいなどの問題があった。
特開2003−80056号公報 特開2002−38171号公報 特開2002−356685号公報
On the other hand, the pipe system has problems such as (1) a long reaction pipe line and (2) a long pressure line, resulting in a large pressure loss.
JP 2003-80056 A JP 2002-38171 A JP 2002-356665 A

本発明は、生成器の攪拌機が不要で、かつ、装置が簡単であり、その上、脱水器の制御の容易で、製品のガスハイドレート化率を一定にすることができるガスハイドレート製造装置を提供することにある。   The present invention does not require a stirrer for the generator and is simple in the apparatus, and moreover, it is easy to control the dehydrator and can make the gas hydrate conversion rate of the product constant. Is to provide.

請求項1に係る発明は、原料ガスと原料水を攪拌混合するエジェク タ型の混合器の下流側にシェルアンドチューブ型の生成器を設け、該シェルアンドチューブ型の生成器の下流側にコーン状の濾過体を有する脱水器を設けたガスハイドレート製造装置において、前記シェルアンドチューブ型の生成器にて生成されたガスハイドレートスラリーの一部を前記シェルアンドチューブ型の生成器に戻して再循環させ、更に、前記脱水器の下流側にNGH化率計を設け、該NGH化率計によって前記脱水器の排水管に設けられている流量調整バルブを制御することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention , a shell and tube type generator is provided on the downstream side of an ejector-type mixer that stirs and mixes a raw material gas and raw material water, and a cone is provided on the downstream side of the shell and tube type generator. In a gas hydrate manufacturing apparatus provided with a dehydrator having a filter-like filter body, a part of the gas hydrate slurry generated by the shell and tube type generator is returned to the shell and tube type generator. Further, an NGH conversion rate meter is provided on the downstream side of the dehydrator, and a flow rate adjusting valve provided in a drain pipe of the dehydrator is controlled by the NGH conversion rate meter .

請求項2に係る発明は、前記シェルアンドチューブ型の生成器は、胴部の前後に鏡板を備え、前部の第1鏡板はその内部に隔壁を多段に備え、後部の第2鏡板はその中央に垂直な隔壁を有すると共に垂直な隔壁の左側には第1鏡板に設けられている奇数段の隔壁に相当する隔壁を設け、垂直な隔壁の右側には第1鏡板に設けられている偶数段の隔壁に相当する隔壁を設け、かつ、前記鏡板と前記隔壁との接合部に彎曲状の濡れ面を有するコーナー部を設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the shell-and-tube generator includes end plates before and after the body, the front first end plate includes a plurality of partition walls therein, and the rear second end plate includes A partition having a vertical partition in the center and a partition corresponding to an odd-numbered partition provided on the first end plate is provided on the left side of the vertical partition, and an even number provided on the first end plate on the right side of the vertical partition. provided a partition wall corresponding to stages of the partition wall, and characterized in that a corner portion having a wetted surface of the lordosis song like the junction between the end plate and the partition wall.

請求項3に係る発明は、前記エジェクタ型の混合器は、細く縊れた胴部に、板状の基板に三角形又は台形状の貫通部を放射状に設けた第1衝突体と、板状の基板に星型の貫通部を設けた第2衝突体とを交互に設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 3, the pre-Symbol ejector-type mixer, thin to constricted body portion, a first collision body provided radially triangular or trapezoidal penetrating portions in a plate-like substrate, a plate-like A second collision body provided with a star-shaped through portion is alternately provided on the substrate.

上記のように、請求項1に記載の発明は、エジェクタ型の混合器によって原料ガスと原料水とを攪拌混合させるので、生成器における攪拌機や攪拌機駆動用のモータなどが不要になり、構造が簡単になると共に、モータを稼働する電力が不要となる。   As described above, the invention according to claim 1 stirs and mixes the raw material gas and the raw water with the ejector-type mixer, so that a stirrer or a motor for driving the stirrer in the generator becomes unnecessary, and the structure is It becomes simple and the electric power which operates a motor becomes unnecessary.

また、本発明は、エジェクタ型の混合器の下流側にシェルアンドチューブ型の生成器を設けると共に、生成器の前後両端にある鏡板内にガスハイドレートスラリーをUターンさせる隔壁を設けたので、複数の屈曲した管からなる従来の反応管路方式に比べて生成器がコンパクトとなり、生成器の圧損を抑制することが可能となった。また、この生成器は、シェルアンドチューブ型であるからガスハイドレートの生成時に発生する反応熱を効率的に除去することができ、以て、ガスハイドレートを効率的に生成することができる。   In addition, the present invention is provided with a shell and tube type generator on the downstream side of the ejector type mixer, and also provided with a partition wall for U-turning the gas hydrate slurry in the end plates at the front and rear ends of the generator. Compared with the conventional reaction line system consisting of a plurality of bent pipes, the generator is more compact and pressure loss of the generator can be suppressed. Moreover, since this generator is a shell and tube type, it is possible to efficiently remove reaction heat generated during the generation of the gas hydrate, and thus to efficiently generate the gas hydrate.

更に、本発明は、生成器の下流側にコーン状の濾過体を有する脱水器を設け、かつ、前記脱水器の排水管に流量調整バルブを設けたので、脱水器の制御が容易になり、製品であるガスハイドレートのガスハイドレート化率(以下、NHG化率という。)を制御することが可能になった。   Furthermore, the present invention is provided with a dehydrator having a cone-shaped filter body on the downstream side of the generator, and a flow control valve is provided in the drain pipe of the dehydrator, so that the control of the dehydrator becomes easy. It has become possible to control the gas hydrate conversion rate (hereinafter referred to as NHG conversion rate) of the product gas hydrate.

請求項に記載の発明は、前記鏡板と前記隔壁との接合部に、彎曲状の濡れ面を有するコーナー部を設けたので、鏡板内のガスハイドレートスラリーの流速を均一にすることが可能となった。 According to the second aspect of the present invention, since the corner portion having the curved wetted surface is provided at the joint portion between the end plate and the partition wall, the flow rate of the gas hydrate slurry in the end plate can be made uniform. It became.

請求項に記載の発明は、前記エジェクタ型の混合器の細く縊れた胴部に、板状の基板に三角形又は台形状の貫通部を放射状に設けた第1衝突体と、板状の基板に星型の貫通部を設けた第2衝突体とを交互に設けたので、第1及び第2衝突体によって原料水が激しく攪拌され、その中に原料ガスが巻き込まれて微細な気泡群に砕かれ、原料水と原料ガスとが混合される。これによって、原料ガスと原料水との接触面積が大きくなり、原料ガスが原料水に効率よく溶解するようになる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a first impingement body in which triangular or trapezoidal through portions are radially provided on a plate-like substrate in a thinly wound barrel portion of the ejector-type mixer; Since the second collision body provided with the star-shaped through-holes on the substrate is alternately provided, the raw water is vigorously stirred by the first and second collision bodies, and the raw material gas is entrained therein to form a group of fine bubbles. The raw water and the raw material gas are mixed. As a result, the contact area between the source gas and the source water is increased, and the source gas is efficiently dissolved in the source water.

請求項に記載の発明の如く、前記生成器にて生成されたガスハイドレートスラリーの一部を前記生成器に戻して再循環する場合は、ガスハイドレートスラリー中にガスハイドレートの核が存在するので、過冷却度は不要であり、ガスハイドレートは、運転温度にしたがって生成する。他方、循環しない場合は、混合器を出た水及びガスの混合物がシェル&チューブ熱交換器に入って冷却されるが、過冷却度がある大きさ(4〜8℃)になる領域までは、ハイドレートが生成しない。また、過冷却度に達すると、急激にハイドレートが生成し、定常運転の温度まで温度低下する。このように、ハイドレートが急激に生成する場合は、ハイドレートによって管内が閉鎖することがある。また、過冷却の区間は、伝熱熱量が低下するので、装置が大きくなる。 As in the first aspect of the invention, when a part of the gas hydrate slurry generated in the generator is returned to the generator and recirculated, the core of the gas hydrate is contained in the gas hydrate slurry. As it exists, the degree of supercooling is unnecessary and the gas hydrate is generated according to the operating temperature. On the other hand, when not circulating, the mixture of water and gas exiting the mixer enters the shell and tube heat exchanger and is cooled, but until the region where the degree of supercooling becomes a certain size (4-8 ° C) Hydrate is not generated. Further, when the degree of supercooling is reached, hydrate is rapidly generated, and the temperature drops to the temperature of steady operation. Thus, when hydrate is generated abruptly, the inside of the pipe may be closed by hydrate. Further, in the supercooling section, the heat transfer heat amount is reduced, so that the apparatus becomes large.

先ず、第1の実施形態について説明し、次いで、第2の実施形態について説明する。
(1)第1の実施形態
本発明のガスハイドレート製造装置は、図1に示すように、エジェクタ型の混合器1と、シェルアンドチューブ型のガスハイドレート生成器2と、脱水器3とを有し、前記混合器1には、原料ガス供給管4と原料水供給管5が接続されている。また、混合器1とガスハイドレート生成器2は、配管6によって接続され、ガスハイドレート生成器2と脱水器3は、スラリーポンプ7を有するスラリー供給管8によって接続されている。スラリーポンプ7と脱水器3の間に位置するスラリー供給管8は、分岐点aより分岐され、分岐管16によってスラリーの一部を上記配管6に注入するように成っている。ここで、循環するスラリー量は、0〜10%程度で良い。また、脱水器3の出口に設けたガスハイドレート排出管9には、NGH化率計10を設けている。また、脱水器3と原料水供給管5を接続する排水管11には、流量調整バルブ12とポンプ13を設け、脱水器3と原料ガス供給管4を接続する未反応ガス回収管14には、コンプレッサ15を設けている。ここで、上記流量調整バルブ12は、NGH化率計10によって制御するようになっている。NGH化率計としては、例えば、混相流体の混合率測定装置(特開昭62−172253号公報)などを適用することができる。
First, the first embodiment will be described, and then the second embodiment will be described.
(1) First Embodiment As shown in FIG. 1, the gas hydrate production apparatus of the present invention comprises an ejector type mixer 1, a shell and tube type gas hydrate generator 2, and a dehydrator 3. has the the mixer 1, the raw material gas supply pipe 4 and the raw material water supply pipe 5 is connected. The mixer 1 and the gas hydrate generator 2 are connected by a pipe 6, and the gas hydrate generator 2 and the dehydrator 3 are connected by a slurry supply pipe 8 having a slurry pump 7. The slurry supply pipe 8 positioned between the slurry pump 7 and the dehydrator 3 is branched from the branch point a, and a part of the slurry is injected into the pipe 6 by the branch pipe 16. Here, the circulating slurry amount may be about 0 to 10%. An NGH conversion meter 10 is provided in the gas hydrate discharge pipe 9 provided at the outlet of the dehydrator 3. A drainage pipe 11 connecting the dehydrator 3 and the raw material water supply pipe 5 is provided with a flow rate adjusting valve 12 and a pump 13, and an unreacted gas recovery pipe 14 connecting the dehydrator 3 and the raw material gas supply pipe 4 is provided. A compressor 15 is provided. Here, the flow rate adjusting valve 12 is controlled by the NGH conversion rate meter 10. As the NGH conversion rate meter, for example, a mixed phase fluid mixing rate measuring device (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-172253) can be applied.

エジェクタ型の混合器1は、図2に示すように、細く縊れた胴部20を有する管体21と、胴部20の上流側に位置し、かつ、L字状に屈曲したノズル先端22を胴部20の入口に位置させたノズル23によって形成されている。ここで、管体21の上流端には、原料水供給管5を接続し、管体21の下流端には、配管6を接続し、ノズル23には、原料ガス供給管4を接続するようになっている。   As shown in FIG. 2, the ejector-type mixer 1 includes a tube body 21 having a narrowed barrel portion 20, and a nozzle tip 22 positioned upstream of the barrel portion 20 and bent in an L shape. Is formed by a nozzle 23 positioned at the entrance of the body 20. Here, the raw material water supply pipe 5 is connected to the upstream end of the pipe body 21, the pipe 6 is connected to the downstream end of the pipe body 21, and the raw material gas supply pipe 4 is connected to the nozzle 23. It has become.

ところで、図2のエジェクタ型の混合器でも差し支えが無いが、図3に示すように、細く縊れた胴部20に第1衝突体25と第2衝突体26とを交互に設けることによって原料ガスと原料水との混合をより一層促進させることができる。第1衝突体25は、図4(a)に示すように、円形の基板27に三角形、或いは台形状の貫通部28を放射状に設けたものであり、第2衝突体26は、図4(b)に示すように、円形の基板29に星形状の貫通部30を設けたものである。その際、第1衝突体25と第2衝突体26とは、貫通部28及び30が重複しないように、どちらか一方を時計方向又は反時計方向に若干回転して設置する。   By the way, the ejector-type mixer shown in FIG. 2 can be used. However, as shown in FIG. 3, the first collision body 25 and the second collision body 26 are alternately provided on the thinly-rolled barrel portion 20. Mixing of gas and raw water can be further promoted. As shown in FIG. 4A, the first collision body 25 is a circular substrate 27 provided with triangular or trapezoidal through-holes 28 radially. The second collision body 26 is shown in FIG. As shown in b), a star-shaped through portion 30 is provided on a circular substrate 29. At that time, the first collision body 25 and the second collision body 26 are set so that one of them is slightly rotated clockwise or counterclockwise so that the through portions 28 and 30 do not overlap.

シェルアンドチューブ型のガスハイドレート生成器2は、図5に示すように、多数の管31を内蔵した胴部32を有し、管31の両端は、胴部32の両端を密閉している管板33,33を貫通している。胴部32は、その天井部と底部とに交互に仕切板34を有し、冷媒流入部35から流入した冷媒液が蛇行しながら移動して冷媒流出部36から排出されるようになっている。   As shown in FIG. 5, the shell-and-tube type gas hydrate generator 2 has a trunk portion 32 containing a large number of pipes 31, and both ends of the pipe 31 are sealed at both ends of the trunk section 32. The tube plates 33 and 33 are penetrated. The trunk portion 32 has partition plates 34 alternately on the ceiling portion and the bottom portion thereof, and the refrigerant liquid flowing in from the refrigerant inflow portion 35 moves while meandering and is discharged from the refrigerant outflow portion 36. .

上記ガスハイドレート生成器2は、図5に示すように、胴部32の前端部(上流部)に第1鏡板37を有し、胴部32の後端部(下流部)に第2鏡板38を有している。第1鏡板37は、その底部に被処理物流入部39を有し、第2鏡板38は、その上部に被処理物流出部40を有している。第1鏡板37は、図6(a)に示すように、その内部に隔壁41を複数段(例えば、5段。)水平に設けて複数(例えば、10個。)の区画A〜Jを形成している。この例では、左右の関係にある区画B〜C、区画D〜E、区画F〜G、区画H〜Iは、互いに連通している。他方、第2鏡板38は、図6(b)に示すように、その中央に区画A’から区画J’に至る垂直な隔壁42を設けると共に、区画A’,C’間、区画D’,G’間、区画H’,J’間、区画B’,E’間、区画F’,I’間に、それぞれ、隔壁43を設けている。   As shown in FIG. 5, the gas hydrate generator 2 includes a first end plate 37 at the front end (upstream portion) of the body portion 32, and a second end plate at the rear end portion (downstream portion) of the body portion 32. 38. The first end plate 37 has a workpiece inflow portion 39 at the bottom, and the second end plate 38 has a workpiece outflow portion 40 at the top. As shown in FIG. 6A, the first end plate 37 has a plurality of (for example, five) partition walls 41 provided horizontally therein to form a plurality of (for example, ten) partitions A to J. is doing. In this example, the sections B to C, the sections D to E, the sections F to G, and the sections H to I that are in the left-right relationship are in communication with each other. On the other hand, as shown in FIG. 6B, the second end plate 38 is provided with a vertical partition wall 42 extending from the section A ′ to the section J ′ at the center, and between the sections A ′ and C ′, and the sections D ′, Partition walls 43 are provided between G ′, between sections H ′ and J ′, between sections B ′ and E ′, and between sections F ′ and I ′.

ここで、第1鏡板37と隔壁41との接合部、及び第2鏡板38と隔壁42,43との接合部に、図7に示すように、彎曲状の濡れ面44を有するコーナー部45を設けて死水域が生じないようにしている。   Here, as shown in FIG. 7, a corner portion 45 having a curved wetting surface 44 is formed at the joint portion between the first end plate 37 and the partition wall 41 and at the joint portion between the second end plate 38 and the partition walls 42 and 43. Established so that no dead water area occurs.

上記脱水器3は、図1に示すように、耐圧容器47内にコーン状(裁頭円錐状)の濾過体48を略水平に設けたものであり、濾過体48は、メッシュ加工されている。また、耐圧容器47の底部に排水管11を接続する一方、耐圧容器47の上部に未反応ガス回収管14を接続している。なお、所望により、濾過体48内にコーン型のスクリュー(図示せず)を設けてガスハイドレートスラリーの推力を増加させることもできる。また、脱水器3は、濾過体48を縦形に設けたものでも良い。   As shown in FIG. 1, the dehydrator 3 includes a pressure-resistant container 47 in which a cone-shaped (truncated cone-shaped) filter body 48 is provided substantially horizontally, and the filter body 48 is meshed. . The drain pipe 11 is connected to the bottom of the pressure vessel 47, while the unreacted gas recovery pipe 14 is connected to the top of the pressure vessel 47. If desired, a cone-type screw (not shown) may be provided in the filter body 48 to increase the thrust of the gas hydrate slurry. Further, the dehydrator 3 may be one in which the filter body 48 is provided in a vertical shape.

次に、上記ガスハイドレート製造装置の作動について説明する。   Next, the operation of the gas hydrate manufacturing apparatus will be described.

図2に示すように、所定の温度(例えば、4〜8℃)に冷却された原料水wを混合器1の管体21に供給し、所定の圧力(例えば、4〜5.5MPa)に昇圧された原料ガスgを混合器1のノズル23に供給すると、管体21の細く縊れた胴部20において流速が急激に増加するため、原料ガスgが微細な気泡となって原料水wと均一に混合する。   As shown in FIG. 2, the raw material water w cooled to a predetermined temperature (for example, 4 to 8 ° C.) is supplied to the tube body 21 of the mixer 1, and a predetermined pressure (for example, 4 to 5.5 MPa) is applied. When the pressurized source gas g is supplied to the nozzle 23 of the mixer 1, the flow velocity rapidly increases in the narrowed barrel portion 20 of the tube body 21, so that the source gas g becomes fine bubbles and the source water w And mix evenly.

原料ガスが混入した混合水w’は、図1に示すように、配管6を通ってシェルアンドチューブ型のガスハイドレート生成器2の被処理物流入部39に供給される。シェルアンドチューブ型のガスハイドレート生成器2の被処理物流入部39に供給された混合水w’は、図5に示すように、第1鏡板37内の隔壁41及び第2鏡板38内の隔壁42,43に沿ってUターンして胴部32内を何度も蛇行する。そして、最終的には、被処理物流出部40から排出されるのであるが、その間に原料ガスgと原料水wとが反応してガスハイドレートスラリーsとなる。   As shown in FIG. 1, the mixed water w ′ mixed with the raw material gas is supplied through the pipe 6 to the workpiece inflow portion 39 of the shell and tube type gas hydrate generator 2. As shown in FIG. 5, the mixed water w ′ supplied to the workpiece inflow portion 39 of the shell-and-tube type gas hydrate generator 2 is divided into a partition wall 41 in the first end plate 37 and a partition wall in the second end plate 38. A U-turn is made along the lines 42 and 43 and the inside of the body portion 32 is meandered many times. And finally, although discharged | emitted from the to-be-processed outflow part 40, the raw material gas g and the raw material water w react in the meantime, and it becomes the gas hydrate slurry s.

ここで、第1鏡板37及び第2鏡板38内における混合水w’の流れについて説明すると、第1鏡板37では、図6(a)に示すように、区画Bから区画C、区画Dから区画E、区画Fから区画G、区画Hから区画Iに流れ、第2鏡板38では、図6(b)に示すように、区画A’から区画B’、区画C’から区画D’、区画E’から区画F’、区画G’から区画H’、区画I’から区画J’に流れる。   Here, the flow of the mixed water w ′ in the first end plate 37 and the second end plate 38 will be described. In the first end plate 37, as shown in FIG. E, the section F flows to the section G, the section H to the section I, and in the second end plate 38, as shown in FIG. 6B, the section A ′ to the section B ′, the section C ′ to the section D ′, and the section E It flows from 'to section F', from section G 'to section H', and from section I 'to section J'.

ガスハイドレート生成器2によって生成されたガスハイドレートスラリーs(NGH化率20〜30%)は、図1に示すように、スラリーポンプ7によって脱水器3に供給される。脱水器3に供給されたガスハイドレートスラリーsは、濾過体48がコーン型に形成されているため、スラリーポンプ7の推力によって加圧脱水され、NGH化率が約40〜60%程度のガスハイドレートnとなる。脱水器2で脱水された未反応水w”は、ポンプ13によって原料水供給管5に戻しされる。その際、ガスハイドレート排出管9に設けたNGH化率計10によって流量調製バルブ12を調整することにより、NGH化率を制御することができる。他方、脱水器3内に溜まった未反応ガスg”は、未反応ガス回収管14を経て原料ガス供給管4に戻される。   The gas hydrate slurry s (NGH conversion rate: 20 to 30%) generated by the gas hydrate generator 2 is supplied to the dehydrator 3 by a slurry pump 7 as shown in FIG. The gas hydrate slurry s supplied to the dehydrator 3 is pressure-dehydrated by the thrust of the slurry pump 7 because the filter body 48 is formed in a cone shape, and has a NGH conversion rate of about 40 to 60%. Hydrate n. Unreacted water w ″ dehydrated by the dehydrator 2 is returned to the raw water supply pipe 5 by the pump 13. At this time, the flow rate adjusting valve 12 is set by the NGH conversion rate meter 10 provided in the gas hydrate discharge pipe 9. By adjusting, the NGH conversion rate can be controlled.On the other hand, the unreacted gas g ″ accumulated in the dehydrator 3 is returned to the source gas supply pipe 4 through the unreacted gas recovery pipe 14.

本発明に係るガスハイドレート製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas hydrate manufacturing apparatus which concerns on this invention. 混合器の断面図である。It is sectional drawing of a mixer. 混合器の断面図である。It is sectional drawing of a mixer. (a)第1衝突体の正面図、(b)第2衝突体の正面図である。(A) The front view of a 1st collision body, (b) The front view of a 2nd collision body. 生成器の一部断面を含む側面図である。It is a side view including the partial cross section of a generator. (a)図5のX−X断面図、(b)図5のY−Y断面図である。(A) XX sectional drawing of FIG. 5, (b) YY sectional drawing of FIG. 鏡板の断面図である。It is sectional drawing of an end plate.

符号の説明Explanation of symbols

g 原料ガス
s ガスハイドレートスラリー
w 原料水
1 エジェクタ型の混合器
2 シェルアンドチューブ型の生成器
3 脱水器
11 排水管
12 流量調製バルブ
37,38 鏡板
41,42,43 隔壁
48 濾過体
g Raw gas s Gas hydrate slurry w Raw water 1 Ejector type mixer 2 Shell and tube type generator 3 Dehydrator 11 Drain pipe 12 Flow rate adjusting valve 37, 38 End plate 41, 42, 43 Partition 48 Filter

Claims (3)

原料ガスと原料水を攪拌混合するエジェクタ型の混合器の下流側にシェルアンドチューブ型の生成器を設け、該シェルアンドチューブ型の生成器の下流側にコーン状の濾過体を有する脱水器を設けたガスハイドレート製造装置において、前記シェルアンドチューブ型の生成器にて生成されたガスハイドレートスラリーの一部を前記シェルアンドチューブ型の生成器に戻して再循環させ、更に、前記脱水器の下流側にNGH化率計を設け、該NGH化率計によって前記脱水器の排水管に設けられている流量調整バルブを制御することを特徴とするガスハイドレート製造装置。 A dehydrator having a shell-and-tube generator provided downstream of an ejector-type mixer for stirring and mixing the raw material gas and raw water, and having a cone-shaped filter body downstream of the shell-and-tube generator. In the gas hydrate manufacturing apparatus provided, a part of the gas hydrate slurry generated by the shell and tube type generator is returned to the shell and tube type generator and recirculated, and the dehydrator An apparatus for producing gas hydrate , comprising an NGH conversion rate meter downstream of the first flow rate control device, and a flow rate adjusting valve provided in a drain pipe of the dehydrator is controlled by the NGH conversion rate meter . 前記シェルアンドチューブ型の生成器は、胴部の前後に鏡板を備え、前部の第1鏡板はその内部に隔壁を多段に備え、後部の第2鏡板はその中央に垂直な隔壁を有すると共に垂直な隔壁の左側には第1鏡板に設けられている奇数段の隔壁に相当する隔壁を設け、垂直な隔壁の右側には第1鏡板に設けられている偶数段の隔壁に相当する隔壁を設け、かつ、前記鏡板と前記隔壁との接合部に彎曲状の濡れ面を有するコーナー部を設けたことを特徴とする請求項1記載のガスハイドレート製造装置。 The shell-and-tube generator includes end plates before and after the body, the front first end plate includes a plurality of partition walls therein, and the rear second end plate includes a partition wall perpendicular to the center thereof. A partition corresponding to an odd-numbered partition provided on the first end plate is provided on the left side of the vertical partition, and a partition corresponding to an even-numbered partition provided on the first end plate is provided on the right side of the vertical partition. The gas hydrate manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein a corner portion having a curved wetting surface is provided at a joint portion between the end plate and the partition wall . 前記エジェクタ型の混合器は、細く縊れた胴部に、板状の基板に三角形又は台形状の貫通部を放射状に設けた第1衝突体と、板状の基板に星型の貫通部を設けた第2衝突体とを交互に設けたことを特徴とする請求項記載のガスハイドレート製造装置。 The ejector-type mixer includes a first colliding body in which triangular or trapezoidal through portions are radially provided in a plate-like substrate in a thinly wound barrel, and a star-like through portion in a plate-like substrate. the provision provided with a second impactor alternately gas hydrate production apparatus according to claim 1, wherein.
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