JP2000303083A - Hydrate slurry fuel, its production, and apparatus for producing it, and method for storing it - Google Patents
Hydrate slurry fuel, its production, and apparatus for producing it, and method for storing itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料として使用す
るハイドレートスラリ燃料及びその製造方法並びにその
製造装置又その保管方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrate slurry used as a fuel, a method for producing the same, a device for producing the same, and a method for storing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、事業用及び工業用の燃料には、地
球温暖化対策としてＣＯ2排出量の少ないものが求めら
れており、そのため単位燃焼量当たりのＣＯ2排出量が
少ない天然ガス等を使用している。2. Description of the Related Art In recent years, commercial and industrial fuels have been required to emit less CO 2 as a countermeasure against global warming. Therefore, natural gas, which emits less CO 2 per unit combustion amount, has been required. You are using
【０００３】天然ガスは、主成分のメタンにエタン、プ
ロパン、ブタンを数％含んだガスであり、輸送もしくは
貯蔵する場合には、天然ガスを−１６２℃以下の極低温
で液化天然ガス（ＬＮＧ）の状態にして輸送もしくは貯
蔵している。[0003] Natural gas is a gas containing methane, propane and butane in a major component of methane, a few percent, and when transported or stored, natural gas is liquefied natural gas (LNG) at an extremely low temperature of -162 ° C or less. ) Is transported or stored.
【０００４】このため、天然ガスを燃料として使用する
場合には、天然ガスを液化する液化プラントや、天然ガ
スを極低温で輸送及び貯槽し得るＬＮＧ船及び貯蔵設備
が必要になり、設備の建設費、運転コスト等が増加する
という問題を有している。[0004] Therefore, when natural gas is used as fuel, a liquefaction plant for liquefying natural gas, an LNG ship and storage equipment capable of transporting and storing natural gas at cryogenic temperatures are required, and construction of equipment is required. There is a problem that costs, operating costs, and the like increase.
【０００５】そこで、天然ガスを取り扱いやすい状態で
大量に固定化することが考えられており、その１つとし
てハイドレートがある。Therefore, it has been considered to fix a large amount of natural gas in an easy-to-handle state, and one of them is hydrate.
【０００６】ハイドレートは、水分子が弱く結合して形
成された篭状構造に、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が閉じ込められた
シャーベット状の固体化合物であり、メタンが閉じ込め
られるメタンハイドレートの場合は、図１に示すごと
く、０℃、２６ataで生成されるハイドレートであっ
て、１Lのメタンハイドレートに、１００L〜１７０Lの
メタンガスが固定されている。なお、図１は、天然ガス
のハイドレートの生成／分解における温度と圧力の関係
を表したグラフであり、実線は、実測により求められた
ものであり、破線は実線の直線から予想されるものであ
る。A hydrate is a sherbet-shaped solid compound in which hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane, which are components of natural gas, are confined in a cage structure formed by weakly binding water molecules. In the case of methane hydrate in which methane is confined, as shown in FIG. 1, a hydrate generated at 0 ° C. and 26 ata is used, and 100 L to 170 L of methane gas is fixed to 1 L of methane hydrate. FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature and pressure in the generation / decomposition of hydrate of natural gas. The solid line is obtained by actual measurement, and the broken line is expected from the solid straight line. It is.
【０００７】又、天然ガスのハイドレートを取り扱った
ものとしては、特開平１０−２２０６９５号公報記載の
ガス貯蔵設備が知られている。A gas storage facility described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-220695 is known as one that handles hydrates of natural gas.
【０００８】特開平１０−２２０６９５号公報に記載の
ガス貯蔵設備は、氷粒が形成された冷水中に天然ガスを
供給してハイドレートを生成し、且つ該ハイドレートを
貯留する天然ガス貯蔵用ハイドレートタンクと、貯留さ
れたハイドレートを導入して天然ガスと水に分離する再
ガス化用の分離器と、該分離器にいたるハイドレートを
加熱し、且つこれを天然ガスのハイドレート生成時の冷
熱源として蓄熱する蓄熱器とを備えたものである。[0008] The gas storage facility described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-220695 supplies a natural gas into cold water in which ice particles are formed, generates hydrates, and stores the hydrates. A hydrate tank, a separator for regasification for introducing the stored hydrate to separate it into natural gas and water, and heating the hydrate reaching the separator and producing the hydrate of natural gas And a regenerator for storing heat as a cold heat source.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メタン
ハイドレートは、図１に示すごとく、分解を防ぐよう温
度２℃で圧力約２５ataといった高圧のメタンガス圧力
で輸送及び貯蔵を行う必要があるため、メタンハイドレ
ート等のハイドレートは天然ガスと同様に設備の建設
費、運転コストが増大するという問題を有している。However, as shown in FIG. 1, methane hydrate must be transported and stored at a high methane gas pressure of about 25 ata at a temperature of 2 ° C. to prevent decomposition. Hydrates, such as hydrates, have a problem that the construction cost and operating cost of equipment increase like natural gas.
【００１０】又、ハイドレートは固体であるため燃料と
して使用する場合には取り扱いにくいという問題があ
る。In addition, hydrates have a problem that they are difficult to handle when used as a fuel because they are solid.
【００１１】更に、ハイドレートのうちメタンハイドレ
ートは、重量の約１０％がメタン、約９０％が水である
ためハイドレートの発熱量は低く、特開平１０−２２０
６９５号公報に記載の分離器のごとく、天然ガスのハイ
ドレートを再ガス化する必要があり、手間がかかるとい
う問題がある。Further, among hydrates, methane hydrate has a low calorific value due to the fact that about 10% by weight is methane and about 90% is water.
As in the separator described in Japanese Patent No. 695, it is necessary to regas the hydrate of natural gas, and there is a problem that it takes time and effort.
【００１２】本発明は、ハイドレートを平易な温度及び
略常圧で輸送及び貯蔵し得るハイドレートスラリ燃料及
びその製造方法並びにその製造装置又その保管方法を提
供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a hydrate slurry fuel capable of transporting and storing hydrate at a simple temperature and substantially normal pressure, a method for producing the same, a device for producing the same, and a method for storing the same.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、炭化水素で構成されたハイドレートに、エーテル
類、原油蒸留成分、原油、炭素数３以上の炭化水素類、
ケトン類からなる群から選ばれる１種もしくは２種以上
の可燃性液体のスラリ媒体を加えたことを特徴とするハ
イドレートスラリ燃料、に係るものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided a hydrate composed of hydrocarbons, wherein ethers, crude oil distillation components, crude oil, hydrocarbons having 3 or more carbon atoms,
A hydrate slurry fuel characterized by adding one or more kinds of flammable liquid slurry media selected from the group consisting of ketones.
【００１４】請求項２に記載の発明は、氷状物質で被覆
された炭化水素のハイドレートに、エーテル類、原油蒸
留成分、原油、炭素数３以上の炭化水素類、ケトン類か
らなる群から選ばれる１種もしくは２種以上の可燃性液
体のスラリ媒体を加えたことを特徴とするハイドレート
スラリ燃料、に係るものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a hydrate of a hydrocarbon coated with an ice-like substance, wherein the hydrocarbon hydrate is selected from the group consisting of ethers, crude oil distillation components, crude oil, hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, and ketones. A hydrate slurry fuel characterized by adding one or more selected flammable liquid slurry media.
【００１５】又、請求項１に記載の発明、及び請求項２
に記載の発明において、好ましくは、ハイドレートとス
ラリ媒体が懸濁して均質化する非イオン系界面活性剤又
はイオン系界面活性剤を含有してもよいし、又、ハイド
レートの粒子径を小さくする粒子径調整剤を加えて形成
してもよく、更には、ハイドレートの生成圧力を降下さ
せる圧力降下剤を加えて形成してもよい。The invention according to claim 1 and the invention according to claim 2
In the invention described in the above, preferably, the hydrate and the slurry medium may contain a nonionic surfactant or an ionic surfactant that is suspended and homogenized, and the particle size of the hydrate may be reduced. And a pressure reducing agent for lowering the hydrate generation pressure.
【００１６】請求項６に記載の発明は、水と炭化水素ガ
スを所定温度及び平衡圧力以上で混合接触してハイドレ
ートを生成し、該ハイドレートから未反応の水を多分に
分離し、ハイドレートにスラリ媒体を加えてハイドレー
トスラリ燃料とし、該ハイドレートスラリ燃料中に残っ
ている未反応の水をハイドレートにするよう炭化水素ガ
スと反応させて未反応の水を完全に除去し、ハイドレー
トスラリ燃料を所定温度に冷却し、該所定温度を保ちつ
つ略常圧にまで減圧することを特徴とするハイドレート
スラリ燃料製造方法、に係るものある。According to a sixth aspect of the present invention, water and a hydrocarbon gas are mixed and contacted at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher to form a hydrate, and unreacted water is largely separated from the hydrate to form a hydrate. A hydrate slurry is obtained by adding a slurry medium to the rate, and the unreacted water remaining in the hydrate slurry fuel is reacted with a hydrocarbon gas so as to be hydrated to completely remove unreacted water, A method for producing a hydrate slurry fuel, comprising cooling a hydrate slurry fuel to a predetermined temperature, and reducing the pressure to substantially normal pressure while maintaining the predetermined temperature.
【００１７】請求項７に記載の発明は、水と炭化水素ガ
スを所定温度及び平衡圧力以上で混合接触してハイドレ
ートを生成し、該ハイドレートから未反応の水を多分に
分離し、ハイドレートにスラリ媒体を加えてハイドレー
トスラリ燃料とし、該ハイドレートスラリ燃料を所定温
度に冷却して未反応の水によりハイドレートの表面に氷
被覆膜を形成し、前記所定温度を保ちつつ略常圧にまで
減圧することを特徴とするハイドレートスラリ燃料製造
方法、に係るものである。According to a seventh aspect of the present invention, water and a hydrocarbon gas are mixed and contacted at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher to generate a hydrate, and unreacted water is largely separated from the hydrate to form a hydrate. A hydrate slurry is obtained by adding a slurry medium to the rate, cooling the hydrate slurry to a predetermined temperature, forming an ice coating film on the surface of the hydrate with unreacted water, and substantially maintaining the predetermined temperature. A method for producing a hydrate slurry fuel, characterized in that the pressure is reduced to normal pressure.
【００１８】又、請求項６に記載の発明、及び請求項７
に記載の発明において、好ましくは、スラリ媒体に、該
スラリ媒体とハイドレートを懸濁して均質化する非イオ
ン系界面活性剤又はイオン系界面活性剤を加えてもよい
し、又、ハイドレートの原料である水に、ハイドレート
の粒子径を制御する粒子径調整剤を加えてもよく、更
に、ハイドレートの原料である炭化水素ガスに、該炭化
水素ガスより平衡圧力の低い圧力降下剤を加えてもよ
く、更に又、ハイドレートスラリ燃料を冷却する工程に
おいて、圧力をハイドレート生成平衡圧力以上で、温度
を−３０℃〜−５℃にしてもよい。The invention according to claim 6 and the invention according to claim 7
In the invention described in the above, preferably, a nonionic surfactant or an ionic surfactant for suspending and homogenizing the slurry medium and the hydrate may be added to the slurry medium, or the hydrate may be added. The water as the raw material may be added with a particle size adjusting agent for controlling the particle size of the hydrate, and the hydrocarbon gas as the raw material for the hydrate may be further provided with a pressure reducing agent having a lower equilibrium pressure than the hydrocarbon gas. In the step of cooling the hydrate slurry fuel, the pressure may be equal to or higher than the hydrate generation equilibrium pressure, and the temperature may be set to −30 ° C. to −5 ° C.
【００１９】請求項１２に記載の発明は、水と炭化水素
ガスを所定温度及び平衡圧力以上で混合接触してハイド
レートを生成する反応器と、該ハイドレートから未反応
の水を多分に分離する水分離器と、ハイドレートにスラ
リ媒体を加えてハイドレートスラリ燃料にし且つ該ハイ
ドレートスラリ燃料中に残っている未反応の水をハイド
レートにするよう炭化水素ガスと反応させて未反応の水
を完全に除去する反応器と、ハイドレートスラリ燃料を
所定温度に冷却するスラリ調整器と、ハイドレートスラ
リ燃料を前記所定温度に保ちつつ略常圧にまで減圧する
減圧器とからなることを特徴とするハイドレートスラリ
燃料製造装置、に係るものである。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a reactor for generating hydrate by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher, and separating unreacted water from the hydrate to a large extent. A hydrate slurry by adding a slurry medium to the hydrate to form a hydrate slurry fuel, and reacting unreacted water remaining in the hydrate slurry fuel with hydrocarbon gas to hydrate the unreacted water. A reactor for completely removing water, a slurry regulator for cooling the hydrate slurry fuel to a predetermined temperature, and a decompressor for reducing the pressure of the hydrate slurry fuel to substantially normal pressure while maintaining the hydrate slurry fuel at the predetermined temperature. The present invention relates to a hydrate slurry fuel manufacturing apparatus characterized by the following.
【００２０】請求項１３に記載の発明は、水と炭化水素
ガスを所定温度及び平衡圧力以上で混合接触してハイド
レートを生成する反応器と、該ハイドレートから未反応
の水を多分に分離する水分離器と、ハイドレートにスラ
リ媒体を加えてハイドレートスラリ燃料にし且つ該ハイ
ドレートスラリ燃料を所定温度に冷却して未反応の水に
より表面に氷被覆膜を形成するスラリ調整器と、氷被覆
膜のハイドレートスラリ燃料を前記所定温度に保ちつつ
略常圧にまで減圧する減圧器からなることを特徴とする
ハイドレートスラリ燃料製造装置、に係るものである。The invention according to claim 13 is a reactor for producing hydrate by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher, and separating unreacted water from the hydrate to a large extent. A water separator, and a slurry adjuster that adds a slurry medium to the hydrate to form a hydrate slurry fuel, cools the hydrate slurry fuel to a predetermined temperature, and forms an ice coating film on the surface with unreacted water. A hydrate slurry fuel production apparatus comprising: a decompressor for reducing the hydrate slurry fuel of the ice coating film to substantially the normal pressure while maintaining the predetermined temperature.
【００２１】請求項１４に記載の発明は請求項１、２、
３、４又は５のハイドレートスラリ燃料を、−３０℃〜
０℃の範囲内で略常圧下にて保持することを特徴とする
ハイドレートスラリ燃料保管方法、に係るものである。The invention according to claim 14 is the first or second invention.
3, 4 or 5 hydrate slurry fuel at -30 ° C
The present invention relates to a hydrate slurry fuel storage method, wherein the hydrate slurry is kept under a normal pressure within a range of 0 ° C.
【００２２】ハイドレートスラリ燃料を製造する際に
は、水と炭化水素ガスからハイドレートを生成し、未反
応の水を多分に分離した後、ハイドレートにスラリ媒体
を加えてハイドレートスラリ燃料とし、未反応の水を完
全に除去してハイドレートスラリ燃料を所定温度に冷却
し、所定温度を保ちつつ略常圧にまで減圧する。When producing a hydrate slurry fuel, hydrate is generated from water and hydrocarbon gas, and after unreacted water is largely separated, a slurry medium is added to the hydrate to obtain a hydrate slurry fuel. The hydrate slurry fuel is cooled to a predetermined temperature by completely removing unreacted water, and the pressure is reduced to substantially normal pressure while maintaining the predetermined temperature.
【００２３】氷被覆膜のハイドレートスラリ燃料を製造
する際には、水と炭化水素ガスからハイドレートを生成
し、未反応の水を多分に分離した後、ハイドレートにス
ラリ媒体を加えてハイドレートスラリ燃料とし、ハイド
レートスラリ燃料を冷却して未反応の水により表面に氷
被覆膜を形成し、所定温度を保ちつつ略常圧にまで減圧
する。When producing a hydrate slurry fuel with an ice-coated membrane, hydrate is generated from water and hydrocarbon gas, unreacted water is largely separated, and a slurry medium is added to the hydrate. The hydrate slurry fuel is cooled, and the hydrate slurry fuel is cooled to form an ice coating film on the surface with unreacted water, and the pressure is reduced to approximately normal pressure while maintaining a predetermined temperature.
【００２４】このように製造された請求項１に記載の発
明のハイドレートスラリ燃料、及び請求項２に記載の発
明の氷被覆膜のハイドレートスラリ燃料は平易な温度及
び略常圧で保持されるので、輸送及び貯蔵において天然
ガスのごとく設備等は不要になり、結果として設備の建
設費、運転コストを抑制することができる。The hydrated slurry fuel of the invention according to the first aspect and the hydrated slurry fuel of the ice-coated membrane according to the second aspect of the invention thus manufactured are maintained at a simple temperature and a substantially normal pressure. Therefore, equipment and the like are not required in transportation and storage as in the case of natural gas, and as a result, the construction cost and operation cost of the equipment can be suppressed.
【００２５】又、請求項１及び請求項２のハイドレート
スラリ燃料は、スラリ媒体により固体のハイドレートを
流動性に優れたものにするので簡単に取り扱うことがで
きる。Further, the hydrate slurry fuel of the first and second aspects can be easily handled because the solid hydrate is made excellent in fluidity by the slurry medium.
【００２６】更に、請求項１及び請求項２のハイドレー
トスラリ燃料は、ハイドレートに発熱量の大きい可燃性
液体のスラリ媒体を加えて発熱量を高くするので、ハイ
ドレートを再ガス化する処理を不要にし、燃料として容
易に使用することができる。In the hydrate slurry fuel according to the first and second aspects, since the calorific value is increased by adding a flammable liquid slurry medium having a large calorific value to the hydrate, the hydrate is regasified. And can be easily used as fuel.
【００２７】更に又、請求項１及び請求項２のハイドレ
ートスラリ燃料は、加熱分解により炭化水素ガスと水を
発生して膨張し、燃焼した場合には更に膨張するので、
ガスタービンの燃料として非常に優れたものとなる。な
お、ハイドレートのみではガスタービンの燃料とはなら
ない。Further, the hydrate slurry fuel of claim 1 and claim 2 generates hydrocarbon gas and water by thermal decomposition and expands, and when burnt, further expands.
It will be a very good fuel for gas turbines. The hydrate alone does not become the fuel for the gas turbine.
【００２８】又、請求項２の氷被覆膜のハイドレートス
ラリ燃料は、ハイドレートが分解する所定温度において
氷被覆膜によりハイドレートを覆っているので発生ガス
が外部へ拡散することを抑制し、結果としてハイドレー
トスラリ燃料を安定な状態で取り扱うことができる。The hydrated slurry fuel of the ice coating film according to the second aspect of the present invention covers the hydrate with the ice coating film at a predetermined temperature at which the hydrate is decomposed, so that the generated gas is suppressed from diffusing to the outside. As a result, the hydrate slurry fuel can be handled in a stable state.
【００２９】請求項３及び請求項８に記載の発明のごと
く、スラリ媒体に、該スラリ媒体とハイドレートを懸濁
して均質化する非イオン系界面活性剤又はイオン系界面
活性剤を加えると、ハイドレートとスラリ媒体の相が偏
ることがないので、ハイドレートの流動性を確実に維持
することができる。According to the third and eighth aspects of the present invention, when a nonionic surfactant or an ionic surfactant for suspending and homogenizing the slurry medium and the hydrate is added to the slurry medium, Since the phase of the hydrate and the slurry medium are not biased, the fluidity of the hydrate can be reliably maintained.
【００３０】請求項４及び請求項９に記載の発明のごと
く、ハイドレートの原料である水に、ハイドレートの粒
子径を制御する粒子径調整剤を加えると、ハイドレート
の粒径は小さくなるのでハイドレートスラリ燃料は一層
流動性に優れたものとなる。As described in the fourth and ninth aspects of the present invention, when a particle size controlling agent for controlling the hydrate particle size is added to water as a hydrate raw material, the hydrate particle size is reduced. Therefore, the hydrate slurry fuel becomes more excellent in fluidity.
【００３１】請求項５及び請求項１０に記載の発明のご
とく、ハイドレートの原料である炭化水素ガスに、該炭
化水素ガスより平衡圧力の低い圧力降下剤を加えると、
ハイドレートを生成する圧力を下げるので容易にハイド
レートを生成することができる。According to the fifth and tenth aspects of the present invention, when a pressure reducing agent having an equilibrium pressure lower than that of the hydrocarbon gas is added to the hydrocarbon gas as a hydrate raw material,
Hydrate can be easily generated because the pressure at which the hydrate is generated is reduced.
【００３２】請求項１１に記載の発明のごとく、ハイド
レートスラリ燃料を冷却する工程において、圧力をハイ
ドレート生成平衡圧力以上で、温度を−３０℃〜−５℃
にすると、ハイドレートスラリ燃料を流動性を失うこと
なく、確実に冷却することができる。According to the eleventh aspect of the present invention, in the step of cooling the hydrate slurry fuel, the pressure is equal to or higher than the hydrate generation equilibrium pressure and the temperature is from -30 ° C to -5 ° C.
By doing so, the hydrate slurry fuel can be reliably cooled without losing the fluidity.
【００３３】請求項６及び１２に記載の発明の製造方法
及び製造装置によれば、確実に上述のハイドレートスラ
リ燃料を製造することができ、又、請求項７及び１３に
記載の発明の製造方法及び製造装置によれば、確実に上
述の氷被覆膜のハイドレートスラリ燃料を製造すること
ができる。According to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the invention described in claims 6 and 12, it is possible to reliably manufacture the above hydrate slurry fuel, and to manufacture the invention described in claims 7 and 13. According to the method and the manufacturing apparatus, it is possible to reliably manufacture the above-mentioned hydrate slurry fuel having the ice-coated film.
【００３４】請求項１４に記載の発明では、ハイドレー
トスラリ燃料を安定に保持し得るので、容易に輸送及び
貯蔵することができる。According to the fourteenth aspect of the present invention, the hydrate slurry fuel can be stably held, so that it can be easily transported and stored.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３６】本発明の実施の形態におけるハイドレート
スラリ燃料及びその製造方法並びにその製造装置又その
保管方法を、第一の例のハイドレートスラリ燃料の場合
と、第二の例の氷被覆膜のハイドレートスラリ燃料の場
合に分けて説明する。The hydrate slurry fuel, the method for producing the same, the apparatus for producing the same, and the method for storing the same in the embodiment of the present invention are described in the case of the first example of the hydrate slurry fuel and the second example of the ice coating film. The case of the hydrate slurry fuel will be described separately.
【００３７】図２は本発明を実施する形態の第一の例を
示すフローシートであって、メタンハイドレートからな
るメタンハイドレートスラリ燃料の製造方法及びその製
造装置を示している。FIG. 2 is a flow sheet showing a first embodiment of the present invention, showing a method for producing a methane hydrate slurry fuel composed of methane hydrate and an apparatus for producing the same.
【００３８】供給源１から水が供給される供給ライン２
は、供給ポンプ３を介して、温度調節可能な冷凍機４を
備えた冷却器５に接続されており、水の供給源１から供
給ポンプ３までの供給ライン２には、供給ポンプ６を介
して、粒子径調整剤を供給する供給ライン７と、供給ポ
ンプ８を介して、圧力降下剤を供給する供給ライン９と
を接続している。又、冷却器５の排出側は、供給ライン
１０を介して第一の反応器１１に接続されている。A supply line 2 to which water is supplied from a supply source 1
Is connected via a supply pump 3 to a cooler 5 equipped with a temperature-controllable refrigerator 4, and a supply line 2 from the water supply source 1 to the supply pump 3 is connected via a supply pump 6. Thus, a supply line 7 for supplying a particle size adjusting agent and a supply line 9 for supplying a pressure reducing agent via a supply pump 8 are connected. The discharge side of the cooler 5 is connected to a first reactor 11 via a supply line 10.
【００３９】第一の反応器１１は、温度調節可能な冷凍
機１２を備えており、第一の反応器１１の排出側は圧力
調整器１３を備えた排出ライン１４に接続され、又、反
応ライン１５を介して第二の反応器１６に接続されてい
る。The first reactor 11 is provided with a refrigerator 12 whose temperature can be adjusted. The discharge side of the first reactor 11 is connected to a discharge line 14 provided with a pressure regulator 13. It is connected to a second reactor 16 via a line 15.
【００４０】第二の反応器１６は、第一の反応器１１と
同じ冷凍機１２に接続されており、第二の反応器１６の
排出側は、圧力調整器１７を備えた排出ライン１８に接
続され、又、反応ライン１９を介して水分離器２０に接
続されている。なお、第一の反応器１１と第二の反応器
１６に接続される冷凍機１２は、第一の反応器１１と第
二の反応器１６の温度を異なった温度にすることができ
る。The second reactor 16 is connected to the same refrigerator 12 as the first reactor 11, and the discharge side of the second reactor 16 is connected to a discharge line 18 having a pressure regulator 17. And a water separator 20 via a reaction line 19. In the refrigerator 12 connected to the first reactor 11 and the second reactor 16, the temperatures of the first reactor 11 and the second reactor 16 can be different.
【００４１】水分離器２０は、内部で分離された水を循
環ポンプ２１を介して、冷却器５と第一の反応器１１の
間の供給ライン１０に戻す循環ライン２２に接続されて
おり、水分離器２０の排出側は、反応ライン２３を介し
て第三の反応器２４に接続されている。The water separator 20 is connected to a circulation line 22 for returning the water separated inside to a supply line 10 between the cooler 5 and the first reactor 11 via a circulation pump 21. The discharge side of the water separator 20 is connected to a third reactor 24 via a reaction line 23.
【００４２】第三の反応器２４は、冷凍機２５を備えて
おり、第三の反応器２４の排出側は、圧力調整器２６を
備えた排出ライン２７に接続され、又、圧力調整器２８
を備えた反応ライン２９を介してスラリ調整器３０に接
続されている。更に、第三の反応器２４は、供給ポンプ
３１を介して供給源３２からスラリ媒体を供給する供給
ライン３３に接続されており、スラリ媒体の供給源３２
から供給ポンプ３１までの供給ライン３３には、供給ポ
ンプ３４を介して、界面活性剤を供給する供給ライン３
５を備えている。The third reactor 24 is provided with a refrigerator 25, and the discharge side of the third reactor 24 is connected to a discharge line 27 provided with a pressure regulator 26.
Is connected to a slurry controller 30 via a reaction line 29 provided with Further, the third reactor 24 is connected to a supply line 33 for supplying a slurry medium from a supply source 32 through a supply pump 31, and the slurry medium supply source 32 is
A supply line 33 for supplying a surfactant through a supply pump 34 to a supply line 33 from
5 is provided.
【００４３】ここで、第一の反応器１１、第二の反応器
１６、第三の反応器２４は、多孔板を介して水にガスを
吹き込む気泡塔型の反応器でもよいし、スプレーにより
水とガスを混合するスプレー型の反応器でもよい。Here, the first reactor 11, the second reactor 16, and the third reactor 24 may be a bubble column type reactor in which gas is blown into water through a perforated plate, or may be sprayed. A spray type reactor for mixing water and gas may be used.
【００４４】スラリ調整器３０は、冷凍機３６を備えて
おり、スラリ調整器３０の排出側は、圧力調整器３７を
備えた排出ライン３８に接続され、又、圧力調整器３９
を備えた反応ライン４０を介して減圧器４１に接続され
ている。The slurry regulator 30 has a refrigerator 36, and the discharge side of the slurry regulator 30 is connected to a discharge line 38 having a pressure regulator 37, and a pressure regulator 39.
Is connected to a pressure reducer 41 via a reaction line 40 provided with
【００４５】減圧器４１は、排出側に圧力調整器４２を
備えた排出ライン４３に接続され、又、圧力調整器４４
を備えた最終ライン４５に接続されている。The pressure reducer 41 is connected to a discharge line 43 provided with a pressure regulator 42 on the discharge side.
Is connected to the final line 45 provided with
【００４６】一方、メタンハイドレートの原料のメタン
ガスを供給源４６から供給する供給ライン４７は、メタ
ンガスの供給源４６の方向から圧縮機４８、圧力調整器
４９を介して分岐して、第一の反応器１１、第二の反応
器１６、第三の反応器２４に夫々接続されており、第一
の反応器１１と圧力調整器４９の間の反応ライン５０に
は流量調整器５１を、第二の反応器１６と圧力調整器４
９の間の反応ライン５２には流量調整器５３を、第三の
反応器２４と圧力調整器４９の間の供給ライン５４には
流量調整器５５を備えている。又、供給源４６と圧縮機
４８の間の供給ライン４７には、水の供給ライン２に供
給する圧力降下剤と同じ供給源から圧力降下剤を供給し
得るよう、供給ポンプ５６を備えた供給ライン５７を接
続すると共に、減圧器４１の排出ライン４３より延びる
循環ライン５８を接続している。更に、圧力調整器４９
と第三の反応器２４の間の供給ライン５４には、第一の
反応器１１の排出ライン１４、第二の反応器１６の排出
ライン１８、第三の反応器２４の排出ライン２７をまと
めた循環ライン５９を循環ポンプ５９ａを介して接続し
ている。On the other hand, a supply line 47 for supplying methane gas as a raw material for methane hydrate from a supply source 46 is branched from a direction of the methane gas supply source 46 via a compressor 48 and a pressure regulator 49 to a first line. The reactor 11, the second reactor 16, and the third reactor 24 are connected to each other, and the reaction line 50 between the first reactor 11 and the pressure regulator 49 is provided with a flow controller 51, Second reactor 16 and pressure regulator 4
9, a flow controller 53 is provided in the reaction line 52, and a flow controller 55 is provided in the supply line 54 between the third reactor 24 and the pressure controller 49. The supply line 47 between the supply source 46 and the compressor 48 is provided with a supply pump 56 so that the pressure reducing agent can be supplied from the same source as the pressure reducing agent supplied to the water supply line 2. The line 57 is connected, and the circulation line 58 extending from the discharge line 43 of the pressure reducer 41 is connected. Further, the pressure regulator 49
The supply line 54 between the first reactor 11 and the third reactor 24 includes the discharge line 14 of the first reactor 11, the discharge line 18 of the second reactor 16, and the discharge line 27 of the third reactor 24. The circulation line 59 is connected via a circulation pump 59a.
【００４７】以下、本発明の実施の形態の第一の例の作
用を説明する。The operation of the first embodiment of the present invention will be described below.
【００４８】メタンハイドレートの原料となる水は、供
給源１から供給ライン２を流れており、供給ライン２中
の水には、供給ポンプ６により粒子径調整剤が添加され
ると共に、供給ポンプ８により圧力降下剤が添加され
る。なお、種々の条件、状態によっては、粒子径調整剤
と圧力降下剤の両方もしくはいずれか一方を供給しなく
てもよい場合もある。Water serving as a raw material for methane hydrate flows from the supply source 1 through the supply line 2, and the water in the supply line 2 is added with the particle size adjusting agent by the supply pump 6 and supplied to the supply pump 2. 8, a pressure reducing agent is added. In some cases, depending on various conditions and conditions, it may not be necessary to supply both or one of the particle size adjusting agent and the pressure reducing agent.
【００４９】ここで、粒子径調整剤は、ポリビニルピロ
リドン、ポリビニルカプロラクタム等の水溶性高分子化
合物である。又、圧力降下剤は、ハイドレートを構成す
る炭化水素の平衡圧力より低い炭化水素類、すなわちメ
タンハイドレートの場合には、図１に示すごとく、メタ
ンの平衡圧力より低いエタン、プロパン、ｎ-ブタン、i
-ブタン等の群から選ばれる１種もしくは２種以上の炭
化水素であって、ここでは、プロパンを選択して添加す
る。Here, the particle size adjusting agent is a water-soluble polymer compound such as polyvinylpyrrolidone and polyvinylcaprolactam. The pressure reducing agent is a hydrocarbon lower than the equilibrium pressure of the hydrocarbon constituting the hydrate, that is, in the case of methane hydrate, as shown in FIG. 1, ethane, propane, n- Butane, i
-One or more hydrocarbons selected from the group of butane and the like, and propane is selected and added here.
【００５０】粒子径調整剤と圧力降下剤が添加された混
合水は供給ポンプ３により冷却器５に供給されて冷却器
５内で冷凍機４により温度０℃〜１０℃に冷却された
後、気泡塔型の反応器である第一の反応器１１に送られ
る。The mixed water to which the particle size adjusting agent and the pressure reducing agent have been added is supplied to the cooler 5 by the supply pump 3 and cooled to a temperature of 0 ° C. to 10 ° C. by the refrigerator 4 in the cooler 5. It is sent to a first reactor 11 which is a bubble column type reactor.
【００５１】一方、メタンハイドレートの原料となるメ
タンガスは供給源４６から供給ライン４７を流れてお
り、供給ライン４７中のメタンガスには、供給ポンプ５
６により圧力降下剤のプロパンが濃度５vol％になるよ
う添加されており、圧力降下剤を添加されたメタンガス
は、圧縮機４８で昇圧され、且つ圧力調整器４９で圧力
調整された後、流量調整器５１により流量を調整して第
一の反応器１１に送られる。On the other hand, methane gas, which is a raw material for methane hydrate, flows from a supply source 46 through a supply line 47, and the methane gas in the supply line 47 is supplied to a supply pump 5.
6, the pressure reducing agent propane is added so as to have a concentration of 5 vol%, and the methane gas to which the pressure reducing agent has been added is pressurized by the compressor 48 and pressure-adjusted by the pressure regulator 49, and then the flow rate is adjusted. The flow rate is adjusted by the vessel 51 and sent to the first reactor 11.
【００５２】第一の反応器１１においては、反応器１１
内部を冷凍機１２と流量調整器５１により温度０℃〜１
０℃、圧力１５〜７０ataの範囲の任意値に調節してお
り、混合水中に多孔板（図示せず）を介してメタンガス
を吹き込む。ここで、圧力降下剤のプロパンを添加した
メタンガスの場合は、温度０℃〜５℃、圧力２０ataで
操作し、圧力降下剤のプロパンを添加しないメタンガス
の場合は、温度０℃〜５℃、圧力７０ataで操作する。In the first reactor 11, the reactor 11
The temperature inside is 0 ° C.-1
The temperature is adjusted to an arbitrary value in the range of 0 ° C. and a pressure of 15 to 70 ata, and methane gas is blown into the mixed water through a perforated plate (not shown). Here, in the case of methane gas to which propane as a pressure reducing agent is added, the operation is performed at a temperature of 0 ° C. to 5 ° C. and a pressure of 20 ata. In the case of methane gas to which propane as a pressure reducing agent is not added, the temperature is 0 ° C. to 5 ° C. Operate with 70ata.
【００５３】混合水に吹き込まれたメタンガスはメタン
ハイドレートとなって混合水と共に気泡塔型の反応器で
ある第二の反応器１６に送られ、又、第一の反応器１１
内の未反応の過剰なメタンガスは圧力調整器１３から排
出ライン１４へ送られる。The methane gas blown into the mixed water becomes methane hydrate and is sent together with the mixed water to the second reactor 16 which is a bubble column type reactor.
The unreacted excess methane gas in the inside is sent from the pressure regulator 13 to the discharge line 14.
【００５４】第二の反応器１６に送られたメタンハイド
レート及び混合水には、第一の反応器１１と略同じ条件
下で、流量調整器５３で調整されたメタンガスが吹き込
まれており、混合水中のメタンハイドレートは濃度が更
に高められて水分離器２０に送られる。又、第二の反応
器１６内の未反応の過剰なメタンガスは第一の反応器１
１と同様に圧力調整器１７から排出ライン１８へ送られ
る。The methane gas adjusted by the flow regulator 53 is blown into the methane hydrate and the mixed water sent to the second reactor 16 under substantially the same conditions as in the first reactor 11. The methane hydrate in the mixed water is further concentrated and sent to the water separator 20. The unreacted excess methane gas in the second reactor 16 is removed from the first reactor 1
As in 1, the pressure is sent from the pressure regulator 17 to the discharge line 18.
【００５５】水分離器２０に送られた混合水中のメタン
ハイドレートは、第一の反応器１１及び第二の反応器１
６と略同じ条件下でメタンハイドレートと混合水に多分
に分離されて、メタンハイドレートは気泡塔型の反応器
である第三の反応器２４に送られる。又、混合水は、循
環ポンプ２１を備えた循環ライン２２により冷却器５と
第一の反応器１１の間の供給ライン１０に戻される。な
お、粒子径調整剤は水溶性で混合水中に含まれているの
でメタンハイドレート中には殆ど残留しない。The methane hydrate in the mixed water sent to the water separator 20 is supplied to the first reactor 11 and the second reactor 1.
Under substantially the same conditions as in 6, methane hydrate is separated into methane hydrate and mixed water, and the methane hydrate is sent to a third reactor 24 which is a bubble column type reactor. The mixed water is returned to the supply line 10 between the cooler 5 and the first reactor 11 by a circulation line 22 provided with a circulation pump 21. Since the particle size adjusting agent is water-soluble and contained in the mixed water, it hardly remains in methane hydrate.
【００５６】メタンハイドレートが送られた第三の反応
器２４には、第一の反応器１１及び第二の反応器１６と
略同じ条件下で、界面活性剤を添加したスラリ媒体が供
給ポンプ３１により供給されて、メタンハイドレートは
スラリ媒体と混合してメタンハイドレートスラリ燃料に
なる。又、第三の反応器２４に、流量調整器５５で調整
されたメタンガスが吹き込まれて、水分離器２０で分離
しきれなかった未反応の水がハイドレートになり、未反
応の水を完全に無くしている。Under the same conditions as those of the first reactor 11 and the second reactor 16, a slurry medium to which a surfactant has been added is supplied to the third reactor 24 to which the methane hydrate has been sent. Provided by 31, methane hydrate mixes with the slurry medium to become a methane hydrate slurry fuel. Further, the methane gas adjusted by the flow controller 55 is blown into the third reactor 24, and the unreacted water that cannot be separated by the water separator 20 becomes hydrate, and the unreacted water is completely removed. Lost.
【００５７】ここで、スラリ媒体は、ジメチルエーテル
（ＣＨ3・Ｏ・ＣＨ3）・ジエチルエーテル（Ｃ2Ｈ5・Ｏ
・Ｃ2Ｈ5）等のエーテル類、ナフサ・灯油・軽油等の原
油蒸留成分、原油、プロパン・ブタン等の炭素数３以上
の炭化水素類、アセトン（ＣＨ3・ＣＯ・ＣＨ3）等のケ
トン類からなる群から選ばれる１種もしくは２種以上の
ものであり、ここでは灯油を選択して加えている。な
お、メタノール、エタノールはハイドレートを分解する
ので使用できない。Here, the slurry medium is dimethyl ether (CH 3 .O.CH 3 ) .diethyl ether (C 2 H 5 .O)
Ethers such as C 2 H 5 ), crude oil distillation components such as naphtha, kerosene and light oil, crude oil, hydrocarbons having 3 or more carbon atoms such as propane and butane, and acetone (CH 3 .CO.CH 3 ); It is one or more selected from the group consisting of ketones, and here kerosene is selected and added. Methanol and ethanol cannot be used because they decompose hydrate.
【００５８】又、スラリ媒体の灯油に添加される界面活
性剤は、ポリエチレンイミン系ＥＯ・ＰＯブロックポリ
マー等の非イオン系もしくはイオン系のものである。The surfactant added to the kerosene of the slurry medium is a nonionic or ionic one such as a polyethyleneimine EO / PO block polymer.
【００５９】第三の反応器２４内で混合されたメタンハ
イドレートスラリ燃料は圧力調整器２８を介してスラリ
調整器３０に送られ、又、第三の反応器２４内の未反応
の過剰なメタンガスは圧力調整器２６から排出ライン２
７へ送られる。The methane hydrate slurry fuel mixed in the third reactor 24 is sent to the slurry regulator 30 via the pressure regulator 28 and the unreacted excess in the third reactor 24 Methane gas is discharged from pressure regulator 26 to discharge line 2
It is sent to 7.
【００６０】スラリ調整器３０に送られたメタンハイド
レートスラリ燃料は、メタンハイドレートが略常圧の約
１ataで分解しない平衡温度、もしくはスラリ燃料中の
メタンハイドレートが圧力約１ataで分解しない温度、
の−３０℃〜−５℃で冷却されており、このときの圧力
は、入力側の圧力調整器２８、排出側の圧力調整器３
７，３９により第一の反応器１１から第三の反応器１６
までの圧力と略同じ圧力に調節される。The methane hydrate slurry sent to the slurry regulator 30 has an equilibrium temperature at which methane hydrate does not decompose at approximately normal pressure of about 1 ata, or a temperature at which methane hydrate in the slurry fuel does not decompose at a pressure of about 1 ata. ,
-30 ° C. to -5 ° C., and the pressure at this time is adjusted by the pressure regulator 28 on the input side and the pressure regulator 3
7, 39, the first reactor 11 to the third reactor 16
The pressure is adjusted to approximately the same pressure as
【００６１】ここで、メタンハイドレートが略常圧の約
１ataで分解しない平衡温度とは、圧力降下剤のプロパ
ンを含有したメタンガスから生成したメタンハイドレー
トの場合には約−１５℃、圧力降下剤のプロパンを含有
しない純粋なメタンガスから生成したメタンハイドレー
トの場合には約−２５℃である。又、スラリ燃料中のメ
タンハイドレートが圧力約１ataで分解しない温度と
は、圧力降下剤の種類、添加量及びスラリ媒体の種類に
よって異なるが、約０℃以下である。The equilibrium temperature at which methane hydrate does not decompose at about normal pressure of about 1 ata is about -15 ° C. in the case of methane hydrate generated from methane gas containing propane as a pressure reducing agent, In the case of methane hydrate produced from pure methane gas without the agent propane, it is about -25 ° C. The temperature at which methane hydrate in the slurry fuel does not decompose at a pressure of about 1 ata is about 0 ° C. or less, although it depends on the type and amount of the pressure reducing agent and the type of the slurry medium.
【００６２】スラリ調整器３０で冷却されたメタンハイ
ドレートスラリ燃料は圧力調整器３９を介して減圧器４
１に送られ、又、スラリ調整器３０内において未反応の
過剰なメタンガス、及び冷却により飽和状態になってス
ラリ溶媒の灯油中の液相より気相に放出されたメタンガ
スは、圧力調整器３７から排出ライン３８に送られる。The methane hydrate slurry fuel cooled by the slurry regulator 30 is supplied to the pressure reducer 4 via the pressure regulator 39.
1, the unreacted excess methane gas in the slurry regulator 30 and the methane gas which is saturated by cooling and is released from the liquid phase in kerosene of the slurry solvent to the gas phase are converted into a pressure regulator 37 To the discharge line 38.
【００６３】減圧器４１に送られたメタンハイドレート
スラリ燃料は、圧力を輸送及び貯蔵可能な圧力である略
常圧の約１ataまで減圧されて、メタンハイドレートス
ラリ燃料は圧力調整器４４を介して輸送及び貯蔵し得る
最終ライン４５に供給される。又、減圧により飽和状態
になってスラリ溶媒の灯油中の液相より気相に放出され
たメタンガスは圧力調整器４２から排出ライン４３に送
られる。The methane hydrate slurry sent to the decompressor 41 is decompressed to about 1 ata, which is a substantially normal pressure which is a pressure capable of transporting and storing the pressure, and the methane hydrate slurry fuel is passed through the pressure regulator 44. To a final line 45 where it can be transported and stored. The methane gas which is saturated by the decompression and released from the liquid phase of the slurry solvent in kerosene to the gas phase is sent from the pressure regulator 42 to the discharge line 43.
【００６４】ここで、減圧器４１の排出ライン４３を流
れるメタンガスは、循環ライン５８より供給源４６と圧
縮機４８の間の供給ライン４７に戻される。又、第一の
反応器１１の排出ライン１４、第二の反応器１６の排出
ライン１８、第三の反応器２４の排出ライン２７、スラ
リ調整器３０の排出ライン３８を流れるメタンガスは、
循環ライン５９により１つにまとめられて循環ポンプ５
９ａを介し、圧力調整器４９と第三の反応器２４の間の
供給ライン５４に戻される。Here, the methane gas flowing through the discharge line 43 of the pressure reducer 41 is returned from the circulation line 58 to the supply line 47 between the supply source 46 and the compressor 48. The methane gas flowing through the discharge line 14 of the first reactor 11, the discharge line 18 of the second reactor 16, the discharge line 27 of the third reactor 24, and the discharge line 38 of the slurry controller 30 is
The circulation pump 59 is integrated into one by the circulation line 59.
Via 9a, it is returned to the supply line 54 between the pressure regulator 49 and the third reactor 24.
【００６５】従って、このようなハイドレートスラリ燃
料製造方法及びその製造装置を使用すれば、スラリ媒体
が灯油で、ハイドレートがメタンハイドレートであるメ
タンハイドレートスラリ燃料を得ることができる。Therefore, by using such a hydrate slurry fuel production method and its production apparatus, a methane hydrate slurry fuel in which the slurry medium is kerosene and the hydrate is methane hydrate can be obtained.
【００６６】続いて、メタンハイドレートスラリ燃料の
保管方法について説明すると、メタンハイドレートスラ
リ燃料を、温度−３０℃〜０℃の範囲内でメタン雰囲気
下の略常圧の約１ataにした状態で保持するものであ
り、この温度範囲より低いと、スラリ媒体が凍結してし
まうので流動性が失われ燃料として取り扱いが困難にな
る。又、この温度範囲より高いと、略常圧に保つことが
できなくなる。図３では、温度約−１５℃、圧力約１at
aのメタンガスａの雰囲気下において、スラリ媒体が灯
油ｂで、ハイドレートがメタンハイドレートｃであるメ
タンハイドレートスラリ燃料を保管している状態を示
す。Next, a method of storing the methane hydrate slurry fuel will be described. The methane hydrate slurry fuel is stored at a temperature of approximately -30 ° C. to 0 ° C. and at a pressure of about 1 ata at a substantially normal pressure in a methane atmosphere. If the temperature is lower than this temperature range, the slurry medium freezes, so that the fluidity is lost and handling as fuel becomes difficult. On the other hand, if the temperature is higher than this temperature range, it will not be possible to maintain substantially normal pressure. In FIG. 3, the temperature is about -15 ° C. and the pressure is about 1 at.
A state in which a methane hydrate slurry fuel in which the slurry medium is kerosene b and the hydrate is methane hydrate c under the atmosphere of methane gas a is shown.
【００６７】次に、メタンハイドレートスラリ燃料につ
いて説明すると、メタンハイドレートスラリ燃料は、実
験の結果、温度約−２７℃、圧力約１ataで１００時間
放置した場合であっても、安定に存在することが明らか
になった。又、メタンハイドレートの燃焼カロリーは１
０００Kcal/Kgであるのに対し、スラリ媒体を加えたメ
タンハイドレートスラリ燃料の燃焼カロリーは３０００
〜７０００Kcal/Kgであった。Next, the methane hydrate slurry fuel will be described. As a result of the experiment, the methane hydrate slurry fuel is stably present even when left at a temperature of about -27 ° C. and a pressure of about 1 ata for 100 hours. It became clear. The combustion calories of methane hydrate are 1
000 Kcal / Kg, while the calorie of methane hydrate slurry fuel with added slurry medium is 3000
It was ~ 7000 Kcal / Kg.
【００６８】又、メタンハイドレートスラリ燃料の灯油
に、非イオン系もしくはイオン系界面活性剤のポリエチ
レンイミン系ＥＯ・ＰＯブロックポリマーを０．５％加
えた場合には、メタンハイドレートとスラリ媒体の灯油
は懸濁して均質化し、１００時間放置してもメタンハイ
ドレートの相とスラリ媒体の灯油の相が偏るといった不
均質の状態になることはなかった。When 0.5% of a nonionic or ionic surfactant polyethyleneimine-based EO / PO block polymer is added to kerosene as a methane hydrate slurry fuel, methane hydrate and the slurry medium The kerosene was suspended and homogenized, and even after standing for 100 hours, there was no heterogeneous state in which the methane hydrate phase and the kerosene phase of the slurry medium were uneven.
【００６９】更に、メタンハイドレートの原料である水
に、粒子径調整剤であるポリビニルピロリドン、ポリビ
ニルカプロラクタム等の水溶性高分子化合物を０．５wt
％加えてメタンハイドレートを生成した場合には、メタ
ンハイドレートの粒径は、粒子径調整剤を加えない場合
の粒径より小さいことが確認された。なお、粒子径調整
剤を加えた場合の具体的なメタンハイドレートの粒径は
１μｍ〜５ｍｍである。Further, a water-soluble polymer compound such as polyvinylpyrrolidone or polyvinylcaprolactam, which is a particle size adjusting agent, is added to water, which is a raw material of methane hydrate, in an amount of 0.5 wt.
% To produce methane hydrate, it was confirmed that the particle size of methane hydrate was smaller than that without the addition of a particle size regulator. The specific particle size of methane hydrate when a particle size adjusting agent is added is 1 μm to 5 mm.
【００７０】更に又、メタンハイドレートの原料である
メタンガスに、圧力降下剤であるプロパンを５vol％加
えた場合には、メタンハイドレートの反応圧力は、圧力
降下剤を加えない場合は約７０ataであるのに対し、約
２０ataで反応することが確認された。Furthermore, when 5% by volume of propane as a pressure reducing agent is added to methane gas as a raw material of methane hydrate, the reaction pressure of methane hydrate is about 70 ata when no pressure reducing agent is added. On the other hand, it was confirmed that the reaction was performed at about 20 ata.
【００７１】以上のことから、メタンハイドレートスラ
リ燃料は、温度−３０℃〜０℃の範囲内で、メタン雰囲
気下の平易な温度及び略常圧にした状態、すなわち温度
約−１５℃、略常圧の１ataで保持されるので、輸送及
び貯蔵において天然ガスのごとく設備等は不要になり、
結果として設備の建設費、運転コストを抑制することが
できる。From the above, the methane hydrate slurry fuel can be used at a temperature in the range of −30 ° C. to 0 ° C. at a simple temperature and a substantially normal pressure in a methane atmosphere, that is, at a temperature of about -15 ° C. Since it is held at 1 atat of normal pressure, facilities and the like like natural gas are not required for transportation and storage,
As a result, the construction cost and operation cost of the equipment can be suppressed.
【００７２】又、メタンハイドレートスラリ燃料は、ス
ラリ媒体の灯油により固体のハイドレートを流動性に優
れたものにするので簡単に取り扱うことができる。Further, the methane hydrate slurry fuel can be easily handled because the solid hydrate is made excellent in fluidity by the kerosene of the slurry medium.
【００７３】更に、メタンハイドレートスラリ燃料は、
メタンハイドレートに発熱量の大きい可燃性液体のスラ
リ媒体である灯油を加えて発熱量を高くするので、ハイ
ドレートを再ガス化する処理を不要にし、燃料として容
易に使用することができる。Further, the methane hydrate slurry fuel is:
Since the calorific value is increased by adding kerosene, which is a flammable liquid slurry medium having a large calorific value, to methane hydrate, there is no need to regasify the hydrate, and the hydrate can be easily used as fuel.
【００７４】更に又、メタンハイドレートスラリ燃料
は、加熱分解によりメタンガスと水を発生して膨張し、
燃焼した場合には更に膨張するので、ガスタービン等の
燃料として非常に優れたものとなる。なお、メタンハイ
ドレートのみでは発熱量の低さからガスタービンの燃料
とはならない。Further, the methane hydrate slurry fuel expands by generating methane gas and water by thermal decomposition,
When the fuel burns, it further expands, so that it is very excellent as a fuel for a gas turbine or the like. It should be noted that methane hydrate alone cannot be used as gas turbine fuel because of its low calorific value.
【００７５】スラリ媒体の灯油に、メタンハイドレート
と灯油を懸濁して均質化する非イオン系界面活性剤又は
イオン系界面活性剤のポリエチレンイミン系ＥＯ・ＰＯ
ブロックポリマーを加えると、メタンハイドレートと灯
油の相が偏ることがないので、メタンハイドレートの流
動性を確実に維持することができる。A nonionic surfactant or a ionic surfactant, polyethyleneimine EO / PO, which suspends and homogenizes methane hydrate and kerosene in kerosene as a slurry medium.
When the block polymer is added, the phase of methane hydrate and kerosene are not biased, so that the fluidity of methane hydrate can be reliably maintained.
【００７６】メタンハイドレートの原料である水に、メ
タンハイドレートの粒子径を制御する粒子径調整剤のポ
リビニルピロリドンもしくはポリビニルカプロラクタム
を加えると、メタンハイドレートの粒径は小さくなるの
でメタンハイドレートスラリ燃料は一層流動性に優れた
ものとなる。When polyvinylpyrrolidone or polyvinylcaprolactam which is a particle size controlling agent for controlling the particle size of methane hydrate is added to water which is a raw material of methane hydrate, the particle size of methane hydrate becomes small, so that methane hydrate slurry is used. The fuel becomes more fluid.
【００７７】メタンハイドレートの原料であるメタンガ
スに、メタンガスより平衡圧力の低い圧力降下剤のプロ
パンを加えると、メタンハイドレートを生成する圧力を
下げることができるので容易にメタンハイドレートを生
成することができる。By adding propane, a pressure reducing agent having a lower equilibrium pressure than methane gas, to methane gas, which is a raw material of methane hydrate, the pressure at which methane hydrate is formed can be reduced, so that methane hydrate can be easily formed. Can be.
【００７８】メタンハイドレートスラリ燃料を冷却する
工程において、圧力をハイドレート生成平衡圧力以上
で、温度を−３０℃〜−５℃にすると、メタンハイドレ
ートスラリ燃料を流動性を失うことなく、確実に冷却す
ることができる。In the step of cooling the methane hydrate slurry fuel, if the pressure is equal to or higher than the hydrate formation equilibrium pressure and the temperature is -30 ° C. to -5 ° C., the methane hydrate slurry fuel can be reliably removed without losing fluidity. Can be cooled.
【００７９】図４は本発明を実施する形態の第二の例を
示すフローシートであって、氷被覆膜のメタンハイドレ
ートスラリ燃料の製造方法及びその製造装置を示してい
る。又、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。FIG. 4 is a flow sheet showing a second embodiment of the present invention, showing a method for producing a methane hydrate slurry fuel having an ice coating film and an apparatus for producing the same. Parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same items.
【００８０】ここで、第二の例の氷被覆膜のメタンハイ
ドレートスラリ燃料の製造方法及びその製造装置は、水
の供給源１から水分離器２０までは第一の例と略同じで
あり、続いて説明する。Here, the method and the apparatus for producing the methane hydrate slurry fuel of the ice-coated membrane of the second example are substantially the same as those of the first example from the water supply source 1 to the water separator 20. Yes, and will be explained subsequently.
【００８１】水分離器２０は、圧力調整器６０を備えた
反応ライン６１を介して第一のスラリ調整器６２に接続
されいる。The water separator 20 is connected to a first slurry regulator 62 via a reaction line 61 having a pressure regulator 60.
【００８２】第一のスラリ調整器６２は、冷凍機６３を
備えており、第一のスラリ調整器６２の排出側は、圧力
調整器６４を備えた排出ライン６５に接続され、又、反
応ライン６６を介して第二のスラリ調整器６７に接続さ
れている。更に、第一のスラリ調整器６２は、供給ポン
プ６８を介して供給源６９からスラリ媒体を供給する供
給ライン７０に接続されている。The first slurry regulator 62 has a refrigerator 63, and the discharge side of the first slurry regulator 62 is connected to a discharge line 65 provided with a pressure regulator 64. It is connected to a second slurry regulator 67 via 66. Further, the first slurry regulator 62 is connected to a supply line 70 for supplying a slurry medium from a supply source 69 via a supply pump 68.
【００８３】第二のスラリ調整器６７は、第一のスラリ
調整器６２と同じ冷凍機６３に接続されており、第二の
スラリ調整器６７の排出側は、圧力調整器７１を備えた
排出ライン７２に接続され、又、圧力調整器７３を備え
た反応ライン７４を介して減圧器７５に接続されてい
る。更に、第二のスラリ調整器６７は、供給ポンプ７６
を介して界面活性剤を供給する供給ライン７７に接続さ
れている。The second slurry regulator 67 is connected to the same refrigerator 63 as the first slurry regulator 62, and the discharge side of the second slurry regulator 67 has a pressure regulator 71 equipped with a pressure regulator 71. It is connected to a line 72 and is connected to a pressure reducer 75 via a reaction line 74 provided with a pressure regulator 73. Further, the second slurry regulator 67 includes a feed pump 76
Is connected to a supply line 77 for supplying a surfactant.
【００８４】減圧器７５は、排出側に圧力調整器７８を
備えた排出ライン７９に接続され、又、圧力調整器８０
を備えた最終の最終ライン８１に接続されている。The pressure reducer 75 is connected to a discharge line 79 provided with a pressure regulator 78 on the discharge side.
Is connected to a final final line 81 having
【００８５】一方、メタンハイドレートの原料のメタン
ガスを供給源４６から供給する供給ライン４７は、メタ
ンガスの供給源４６の方向から圧縮機４８、圧力調整器
４９を介して分岐して、第一の反応器１１、第二の反応
器１６、第一のスラリ調整器６２に夫々接続されてお
り、第一の反応器１１と圧力調整器４９の間の反応ライ
ン５０には流量調整器５１を、第二の反応器１６と圧力
調整器４９の間の反応ライン５２には流量調整器５３
を、第一のスラリ調整器６２と圧力調整器４９の間の供
給ライン８２には流量調整器８３を備えている。又、供
給源４６と圧縮機４８の間の供給ライン４７には、減圧
器７５の排出ライン７９より延びる循環ライン８４を接
続している。更に、圧力調整器４９と第一のスラリ調整
器６２の間の供給ライン８２には、第一の反応器１１の
排出ライン１４、第二の反応器１６の排出ライン１８、
第一のスラリ調整器６２の排出ライン６５をまとめた循
環ライン８５を循環ポンプ８５ａを介して接続してい
る。On the other hand, a supply line 47 for supplying methane gas as a raw material of methane hydrate from a supply source 46 is branched from a direction of the methane gas supply source 46 via a compressor 48 and a pressure regulator 49 to be a first line. The reactor 11, the second reactor 16, and the first slurry regulator 62 are connected to each other, and the reaction line 50 between the first reactor 11 and the pressure regulator 49 has a flow regulator 51, A flow controller 53 is connected to a reaction line 52 between the second reactor 16 and the pressure controller 49.
The supply line 82 between the first slurry regulator 62 and the pressure regulator 49 has a flow regulator 83. A circulation line 84 extending from a discharge line 79 of a pressure reducer 75 is connected to the supply line 47 between the supply source 46 and the compressor 48. Further, the supply line 82 between the pressure regulator 49 and the first slurry regulator 62 includes a discharge line 14 of the first reactor 11, a discharge line 18 of the second reactor 16,
A circulation line 85 that combines the discharge lines 65 of the first slurry adjuster 62 is connected via a circulation pump 85a.
【００８６】以下、本発明の実施の形態の第二の例の作
用を説明する。Hereinafter, the operation of the second example of the embodiment of the present invention will be described.
【００８７】ここで、原料の水とメタンガスからメタン
ハイドレートは、水分離器２０によりメタンハイドレー
トと混合水に多分に分離されるまで第一の例と同じ過程
であり、粒子径調整剤及び圧力降下剤も第一の例と同じ
ものを用いており、続いて説明する。Here, the methane hydrate from the raw material water and methane gas is the same process as in the first example until it is largely separated into methane hydrate and mixed water by the water separator 20. The same pressure reducing agent as that of the first example is used and will be described subsequently.
【００８８】水分離器２０によって多分に分離されたメ
タンハイドレートは第一のスラリ調整器６２に送られて
おり、第一のスラリ調整器６２においては、スラリ媒体
が供給ポンプ６８により供給されて、メタンハイドレー
トがスラリ媒体と混合してメタンハイドレートスラリ燃
料になる。The methane hydrate possibly separated by the water separator 20 is sent to the first slurry regulator 62, where the slurry medium is supplied by the supply pump 68. The methane hydrate mixes with the slurry medium to become a methane hydrate slurry fuel.
【００８９】ここで、スラリ媒体は、第一の例と同様
に、ジメチルエーテル（ＣＨ3・Ｏ・ＣＨ3）・ジエチル
エーテル（Ｃ2Ｈ5・Ｏ・Ｃ2Ｈ5）等のエーテル類、ナフ
サ・灯油・軽油等の原油蒸留成分、原油、プロパン・ブ
タン等の炭素数３以上の炭化水素類、アセトン（ＣＨ3
・ＣＯ・ＣＨ3）等のケトン類からなる群から選ばれる
１種もしくは２種以上のものであり、ここでは同様に灯
油を選択して加えている。Here, as in the first example, ethers such as dimethyl ether (CH 3 .O.CH 3 ) and diethyl ether (C 2 H 5 .O.C 2 H 5 ), naphtha・ Crude oil distillation components such as kerosene and light oil, crude oil, hydrocarbons having 3 or more carbon atoms such as propane and butane, acetone (CH 3
One or more selected from the group consisting of ketones such as CO.CH 3 ), and kerosene is similarly selected and added here.
【００９０】続いて、メタンハイドレートスラリ燃料
は、第一のスラリ調整器６２内において、メタンハイド
レートが略常圧の約１ataで分解しない平衡温度、もし
くはスラリ燃料である灯油中のメタンハイドレートが圧
力約１ataで分解しない温度、の−３０℃〜−５℃で冷
却されて、メタンハイドレートスラリ燃料の表面に僅か
に残った水により氷被覆膜を形成する。一方、この時の
圧力は、入力側の圧力調整器６０、排出側の圧力調整器
６４により第一の反応器１１から第二の反応器１６まで
の圧力と略同じ圧力に調節されている。Subsequently, the methane hydrate slurry fuel is supplied to the first slurry regulator 62 at an equilibrium temperature at which methane hydrate does not decompose at approximately 1 atat of a normal pressure, or methane hydrate in kerosene as a slurry fuel. Is cooled at a temperature that does not decompose at a pressure of about 1 ata, from -30 ° C to -5 ° C, forming an ice-covered film with the water remaining on the surface of the methane hydrate slurry fuel. On the other hand, the pressure at this time is adjusted to substantially the same pressure as the pressure from the first reactor 11 to the second reactor 16 by the pressure regulator 60 on the input side and the pressure regulator 64 on the discharge side.
【００９１】ここで、メタンハイドレートが略常圧の約
１ataで分解しない平衡温度とは、第一の例と同様に、
圧力降下剤のプロパンを含有したメタンガスから生成し
たメタンハイドレートの場合には約−１５℃、圧力降下
剤のプロパンを含有しない純粋なメタンガスから生成し
たメタンハイドレートの場合には約−２５℃である。
又、スラリ燃料中のメタンハイドレートが圧力約１ata
で分解しない温度とは、圧力降下剤の種類、添加量及び
スラリ媒体の種類によって異なるが、約０℃以下であ
る。The equilibrium temperature at which methane hydrate does not decompose at about normal pressure of about 1 ata, as in the first example,
At about −15 ° C. for methane hydrate formed from methane gas containing the pressure-reducing agent propane, and at about −25 ° C. for methane hydrate formed from pure methane gas without the pressure-reducing agent propane. is there.
The methane hydrate in the slurry fuel has a pressure of about 1 ata.
The temperature at which the pressure-reducing agent does not decompose depends on the type and amount of the pressure reducing agent and the type of the slurry medium, but is about 0 ° C. or less.
【００９２】第一のスラリ調整器６２内で混合形成され
た氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ燃料は反応ライ
ン６６を介して第二のスラリ調整器６７に送られ、又、
第一のスラリ調整器６２内において過剰なメタンガス、
及び冷却により飽和状態になってスラリ溶媒の灯油中の
液相より気相に放出されたメタンガスは、圧力調整器６
４から排出ライン６５へ送られる。The methane hydrate slurry fuel of the ice coating film mixed and formed in the first slurry regulator 62 is sent to the second slurry regulator 67 via the reaction line 66.
Excess methane gas in the first slurry regulator 62,
The methane gas which is saturated by cooling and is released from the liquid phase of the slurry solvent in the kerosene to the gas phase is supplied to the pressure controller 6.
4 to a discharge line 65.
【００９３】氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ燃料
が送られた第二のスラリ調整器６７には、第一のスラリ
調整器６２と略同じ条件下で、界面活性剤が供給ポンプ
７６により添加される。界面活性剤が添加された氷被覆
膜のメタンハイドレートスラリ燃料は圧力調整器７３を
介して減圧器７５に送られ、又、第二のスラリ調整器６
７内において未反応の過剰なメタンガス、及び冷却によ
り飽和状態になってスラリ溶媒の灯油中の液相より気相
に放出されたメタンガスは、圧力調整器７１から排出ラ
イン７２に送られる。The surfactant is added by the supply pump 76 to the second slurry regulator 67 to which the methane hydrate slurry fuel of the ice coating film has been sent under substantially the same conditions as the first slurry regulator 62. Is done. The methane hydrate slurry fuel of the ice-coated film to which the surfactant is added is sent to the pressure reducer 75 via the pressure regulator 73, and the second slurry regulator 6
The unreacted excess methane gas and the methane gas which is saturated by cooling and is released from the liquid phase in the kerosene of the slurry solvent to the gas phase in 7 are sent from the pressure regulator 71 to the discharge line 72.
【００９４】ここで、界面活性剤は、第一の例と同様
に、ポリエチレンイミン系ＥＯ・ＰＯブロックポリマー
等の非イオン系もしくはイオン系のものである。Here, the surfactant is a nonionic or ionic surfactant such as a polyethyleneimine EO / PO block polymer as in the first example.
【００９５】減圧器７５に送られたメタンハイドレート
スラリ燃料は、圧力を輸送及び貯蔵可能な圧力である略
常圧の約１ataまで減圧されて、圧力調整器８０を介し
て輸送及び貯蔵し得る最終ライン８１に供給される。
又、減圧器７５内において減圧により飽和状態になって
スラリ溶媒の灯油中の液相より気相に放出されたメタン
ガスは、圧力調整器７８から排出ライン７９に送られ
る。The methane hydrate slurry sent to the pressure reducer 75 can be transported and stored via the pressure regulator 80 after being reduced in pressure to about 1 ata, which is a substantially normal pressure, which can transport and store the pressure. It is supplied to the last line 81.
The methane gas which is saturated by the pressure reduction in the pressure reducer 75 and is released from the liquid phase in the kerosene of the slurry solvent to the gas phase is sent from the pressure regulator 78 to the discharge line 79.
【００９６】ここで、減圧器７５の排出ライン７９を流
れるメタンガスは、循環ライン８４よりメタンガスの供
給源４６と圧縮機４８の間の供給ライン４７に戻され
る。又、第一の反応器１１の排出ライン１４、第二の反
応器１６の排出ライン１８、第一のスラリ調整器６２の
排出ライン６５、第二のスラリ調整器６７の排出ライン
７２を流れるメタンガスは、循環ライン８５により１つ
にまとめられて循環ポンプ８５ａを介し、圧力調整器４
９と第一のスラリ調整器６２の間の供給ライン８２に戻
される。Here, the methane gas flowing through the discharge line 79 of the pressure reducer 75 is returned from the circulation line 84 to the supply line 47 between the methane gas supply source 46 and the compressor 48. Methane gas flowing through the discharge line 14 of the first reactor 11, the discharge line 18 of the second reactor 16, the discharge line 65 of the first slurry regulator 62, and the discharge line 72 of the second slurry regulator 67. Are combined into one by a circulation line 85, and are circulated through a circulation pump 85a.
9 and back to the supply line 82 between the first slurry regulator 62.
【００９７】従って、このような氷被覆膜のメタンハイ
ドレートスラリ燃料製造方法及びその製造装置を使用す
れば、スラリ媒体が灯油で、ハイドレートがメタンハイ
ドレートである氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ燃
料を得ることができる。Therefore, by using the method for producing methane hydrate slurry fuel of the ice-coated film and the apparatus therefor, the methane hydrate of the ice-coated film in which the slurry medium is kerosene and the hydrate is methane hydrate is used. Rate slurry fuel can be obtained.
【００９８】続いて、氷被覆膜のメタンハイドレートス
ラリ燃料の保管方法について説明すると、氷被覆膜のメ
タンハイドレートスラリ燃料を、温度−３０℃〜０℃の
範囲内で、メタン雰囲気下の略常圧の約１ataにした状
態で保持するものであり、この温度範囲より低いと、ス
ラリ媒体が凍結してしまうので流動性が失われ燃料とし
て取り扱いが困難になる。又、この温度範囲より高い
と、略常圧に保つことができなくなる。図５では、温度
約−５℃、圧力約１ataのメタンガスａの雰囲気下にお
いて、スラリ媒体が灯油ｂで、ハイドレートがメタンハ
イドレートｃであり、且つメタンハイドレートｃの表面
に氷ｄが覆った氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ燃
料を保管している状態を示す。Next, the method for storing the methane hydrate slurry fuel in the ice-coated film will be described. The methane hydrate slurry fuel in the ice-coated film is stored in a methane atmosphere at a temperature in the range of -30 ° C to 0 ° C. When the temperature is lower than this temperature range, the slurry medium is frozen and the fluidity is lost, making it difficult to handle as a fuel. On the other hand, if the temperature is higher than this temperature range, it will not be possible to maintain substantially normal pressure. In FIG. 5, in an atmosphere of methane gas a at a temperature of about −5 ° C. and a pressure of about 1 ata, the slurry medium is kerosene b, the hydrate is methane hydrate c, and ice d covers the surface of methane hydrate c. The figure shows a state in which the methane hydrate slurry fuel of the ice-coated film is stored.
【００９９】次に、氷被覆膜のメタンハイドレートスラ
リ燃料について説明すると、氷被覆膜のメタンハイドレ
ートスラリ燃料は、第一の例のメタンハイドレートスラ
リ燃料と同様に十分な発熱カロリーを有しており、流動
性も備えている。又、メタンハイドレートが分解する状
態である所定温度−１０℃〜０℃、圧力１ataにおい
て、氷被覆膜はハイドレートを覆っているので発生ガス
が外部へ拡散することを抑制する。更に氷被覆膜のメタ
ンハイドレートの分解によりメタンガスが生じて圧力が
上昇した場合であっても、圧力が氷被覆膜のメタンハイ
ドレートの平衡圧力に到達すると分解は止まり、氷被覆
膜のメタンハイドレートの平衡圧力の状態を保つ。具体
的には、氷被覆膜のメタンハイドレートは温度約−１０
℃〜０℃において圧力約２６ataまで耐えることができ
た。なお、第一の例と同じ界面活性剤及び粒子径調整剤
並びに圧力硬化剤を加えた場合には、夫々同じ効果を有
した。Next, the methane hydrate slurry fuel of the ice coating film will be described. The methane hydrate slurry fuel of the ice coating film has sufficient heat generation calorie similarly to the methane hydrate slurry fuel of the first example. It has liquidity. Further, at a predetermined temperature of −10 ° C. to 0 ° C. and a pressure of 1 ata, in which methane hydrate is decomposed, the ice coating film covers the hydrate, so that the generated gas is prevented from diffusing to the outside. Furthermore, even if the pressure rises due to the generation of methane gas due to the decomposition of methane hydrate in the ice-coated film, the decomposition stops when the pressure reaches the equilibrium pressure of the methane hydrate in the ice-coated film, and the ice-coated film is decomposed. Methane hydrate equilibrium pressure. Specifically, the methane hydrate of the ice-coated film has a temperature of about -10
It was able to withstand a pressure of up to about 26 ata from 0 ° C to 0 ° C. When the same surfactant, particle size adjusting agent and pressure curing agent as in the first example were added, the same effects were obtained.
【０１００】このように、氷被覆膜のハイドレートスラ
リ燃料は、ハイドレートが分解する所定温度において氷
被覆膜によりハイドレートを覆っているので発生ガスが
外部へ拡散することを抑制し、結果としてハイドレート
スラリ燃料を安定な状態で取り扱うことができる。As described above, since the hydrate slurry fuel of the ice-coated film covers the hydrate with the ice-coated film at a predetermined temperature at which the hydrate is decomposed, the generated gas is suppressed from diffusing to the outside. As a result, the hydrate slurry fuel can be handled in a stable state.
【０１０１】又、氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ
燃料は、メタンハイドレートスラリ燃料と同じ作用効果
を備えている。The methane hydrate slurry fuel of the ice coating film has the same function and effect as the methane hydrate slurry fuel.
【０１０２】なお、本発明のハイドレートスラリ燃料及
びその製造方法並びにその製造装置又その保管方法は、
上述の実施の形態例に限定されるものではなく、ハイド
レートはメタンガス以外の炭化水素ガス、天然ガスでも
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。The hydrate slurry fuel of the present invention, its production method, its production apparatus and its storage method are as follows.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the hydrate may be a hydrocarbon gas other than methane gas, natural gas, and of course, may be variously modified without departing from the gist of the present invention. is there.
【０１０３】[0103]
【発明の効果】請求項１に記載の発明のハイドレートス
ラリ燃料、及び請求項２に記載の発明の氷被覆膜のハイ
ドレートスラリ燃料は平易な温度及び略常圧で保持され
るので、輸送及び貯蔵において天然ガスのごとく設備等
は不要になり、結果として設備の建設費、運転コストを
抑制することができる。The hydrate slurry fuel according to the first aspect of the invention and the hydrate slurry fuel according to the second aspect of the present invention are maintained at a simple temperature and a substantially normal pressure. Equipment and the like are not required for transportation and storage like natural gas, and as a result, construction costs and operation costs of the equipment can be suppressed.
【０１０４】又、請求項１及び請求項２のハイドレート
スラリ燃料は、スラリ媒体により固体のハイドレートを
流動性に優れたものにするので簡単に取り扱うことがで
きる。The hydrate slurry fuel of the first and second aspects can be easily handled because the solid hydrate has excellent fluidity by the slurry medium.
【０１０５】更に、請求項１及び請求項２のハイドレー
トスラリ燃料は、ハイドレートに発熱量の大きい可燃性
液体のスラリ媒体を加えて発熱量を高くするので、ハイ
ドレートを再ガス化する処理を不要にし、燃料として容
易に使用することができる。Further, in the hydrate slurry fuel of claim 1 and claim 2, since the calorific value is increased by adding a flammable liquid slurry medium having a large calorific value to the hydrate, the hydrate is regasified. And can be easily used as fuel.
【０１０６】更に又、請求項１及び請求項２のハイドレ
ートスラリ燃料は、加熱分解により炭化水素ガスと水を
発生して膨張し、燃焼した場合には更に膨張するので、
ガスタービンの燃料として非常に優れたものとなる。な
お、ハイドレートのみではガスタービンの燃料とはなら
ない。Further, the hydrate slurry fuel of claim 1 and claim 2 expands by generating hydrocarbon gas and water by thermal cracking, and further expands when burned.
It will be a very good fuel for gas turbines. The hydrate alone does not become the fuel for the gas turbine.
【０１０７】又、請求項２の氷被覆膜のハイドレートス
ラリ燃料は、ハイドレートが分解する所定温度において
氷被覆膜によりハイドレートを覆っているので発生ガス
が外部へ拡散することを抑制し、結果としてハイドレー
トスラリ燃料を安定な状態で取り扱うことができる。The hydrate slurry fuel of the ice-coated film according to the second aspect covers the hydrate with the ice-coated film at a predetermined temperature at which the hydrate is decomposed, so that the generated gas is suppressed from diffusing to the outside. As a result, the hydrate slurry fuel can be handled in a stable state.
【０１０８】請求項３及び請求項８に記載の発明のごと
く、スラリ媒体に、該スラリ媒体とハイドレートを懸濁
して均質化する非イオン系界面活性剤又はイオン系界面
活性剤を加えると、ハイドレートとスラリ媒体の相が偏
ることがないので、ハイドレートの流動性を確実に維持
することができる。According to the third and eighth aspects of the present invention, when a nonionic surfactant or an ionic surfactant for suspending and homogenizing the slurry medium and the hydrate is added to the slurry medium, Since the phase of the hydrate and the slurry medium are not biased, the fluidity of the hydrate can be reliably maintained.
【０１０９】請求項４及び請求項９に記載の発明のごと
く、ハイドレートの原料である水に、ハイドレートの粒
子径を制御する粒子径調整剤を加えると、ハイドレート
の粒径は小さくなるのでハイドレートスラリ燃料は一層
流動性に優れたものとなる。As described in the fourth and ninth aspects of the present invention, when a particle size controlling agent for controlling the hydrate particle size is added to water as a hydrate raw material, the hydrate particle size is reduced. Therefore, the hydrate slurry fuel becomes more excellent in fluidity.
【０１１０】請求項５及び請求項１０に記載の発明のご
とく、ハイドレートの原料である炭化水素ガスに、該炭
化水素ガスより平衡圧力の低い圧力降下剤を加えると、
ハイドレートを生成する圧力を下げるので容易にハイド
レートを生成することができる。According to the fifth and tenth aspects of the present invention, when a pressure reducing agent having an equilibrium pressure lower than that of the hydrocarbon gas is added to the hydrocarbon gas as a raw material of the hydrate,
Hydrate can be easily generated because the pressure at which the hydrate is generated is reduced.
【０１１１】請求項１１に記載の発明のごとく、ハイド
レートスラリ燃料を冷却する工程において、圧力をハイ
ドレート生成平衡圧力以上で、温度を−３０℃〜−５℃
にすると、ハイドレートスラリ燃料を流動性を失うこと
なく、確実に冷却することができる。According to the eleventh aspect of the present invention, in the step of cooling the hydrate slurry fuel, the pressure is equal to or higher than the hydrate generation equilibrium pressure and the temperature is from -30 ° C to -5 ° C.
By doing so, the hydrate slurry fuel can be reliably cooled without losing the fluidity.
【０１１２】請求項６及び１２に記載の発明の製造方法
及び製造装置によれば、確実に上述のハイドレートスラ
リ燃料を製造することができ、又、請求項７及び１３に
記載の発明の製造方法及び製造装置によれば、確実に上
述の氷被覆膜のハイドレートスラリ燃料を製造すること
ができる。According to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the invention described in claims 6 and 12, the above hydrate slurry fuel can be manufactured without fail, and the manufacturing method of the invention described in claims 7 and 13 can be achieved. According to the method and the manufacturing apparatus, it is possible to reliably manufacture the above-mentioned hydrate slurry fuel having the ice-coated film.
【０１１３】請求項１４に記載の発明では、ハイドレー
トスラリ燃料を安定に保持し得るので、容易に輸送及び
貯蔵することができる。According to the fourteenth aspect of the present invention, the hydrate slurry fuel can be stably held, so that it can be easily transported and stored.
【図１】ハイドレートの生成／分解における温度と圧力
の関係を表したグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature and pressure in hydrate formation / decomposition.
【図２】本発明を実施する形態の第一の例を示すメタン
ハイドレートスラリ燃料製造方法のフローシートであ
る。FIG. 2 is a flow sheet of a methane hydrate slurry fuel manufacturing method showing a first example of an embodiment of the present invention.
【図３】メタンハイドレートスラリ燃料の状態を示した
概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of a methane hydrate slurry fuel.
【図４】本発明を実施する形態の第二の例を示す氷被覆
膜のメタンハイドレートスラリ燃料製造方法のフローシ
ートである。FIG. 4 is a flow sheet of a method for producing a methane hydrate slurry fuel on an ice-coated membrane, showing a second example of an embodiment of the present invention.
【図５】氷被覆膜のメタンハイドレートスラリ燃料の状
態を示した概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a methane hydrate slurry fuel in an ice coating film.
１１ 第一の反応器（反応器） １６ 第二の反応器（反応器） ２０ 水分離器 ２４ 第三の反応器（反応器） ３０ スラリ調整器 ４１ 減圧器 ６２ 第一のスラリ調整器（スラリ調整器） ６７ 第二のスラリ調整器（スラリ調整器） ７５ 減圧器 Reference Signs List 11 first reactor (reactor) 16 second reactor (reactor) 20 water separator 24 third reactor (reactor) 30 slurry regulator 41 depressurizer 62 first slurry regulator (slurry) Regulator) 67 Second slurry regulator (slurry regulator) 75 Pressure reducer
Claims (14)
エーテル類、原油蒸留成分、原油、炭素数３以上の炭化
水素類、ケトン類からなる群から選ばれる１種もしくは
２種以上の可燃性液体のスラリ媒体を加えたことを特徴
とするハイドレートスラリ燃料。1. A hydrate composed of a hydrocarbon,
A hydrate slurry comprising one or more flammable liquid slurry media selected from the group consisting of ethers, crude oil distillation components, crude oil, hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, and ketones. fuel.
レートに、エーテル類、原油蒸留成分、原油、炭素数３
以上の炭化水素類、ケトン類からなる群から選ばれる１
種もしくは２種以上の可燃性液体のスラリ媒体を加えた
ことを特徴とするハイドレートスラリ燃料。2. Hydrocarbon hydrate coated with ice-like substances includes ethers, crude oil distillation components, crude oil,
1 selected from the group consisting of the above hydrocarbons and ketones
A hydrate slurry fuel characterized by adding one or more kinds of flammable liquid slurry media.
質化する非イオン系界面活性剤又はイオン系界面活性剤
を含有する請求項１又は２に記載のハイドレートスラリ
燃料。3. The hydrate slurry fuel according to claim 1, wherein the hydrate and the slurry medium contain a nonionic surfactant or an ionic surfactant which is suspended and homogenized.
径調整剤を加えて形成した請求項１、２又は３に記載の
ハイドレートスラリ燃料。4. The hydrate slurry fuel according to claim 1, wherein the hydrate slurry is formed by adding a particle size adjusting agent for reducing the particle size of the hydrate.
力降下剤を加えて形成した請求項１、２、３又は４に記
載のハイドレートスラリ燃料。5. The hydrate slurry fuel according to claim 1, wherein the hydrate slurry is formed by adding a pressure reducing agent for lowering a hydrate generation pressure.
力以上で混合接触してハイドレートを生成し、該ハイド
レートから未反応の水を多分に分離し、ハイドレートに
スラリ媒体を加えてハイドレートスラリ燃料とし、該ハ
イドレートスラリ燃料中に残っている未反応の水をハイ
ドレートにするよう炭化水素ガスと反応させて未反応の
水を完全に除去し、ハイドレートスラリ燃料を所定温度
に冷却し、該所定温度を保ちつつ略常圧にまで減圧する
ことを特徴とするハイドレートスラリ燃料製造方法。6. A hydrate is generated by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher. Unreacted water is largely separated from the hydrate, and a slurry medium is added to the hydrate. The hydrate slurry fuel is reacted with hydrocarbon gas to convert unreacted water remaining in the hydrate slurry fuel into hydrate to completely remove unreacted water. A hydrate slurry fuel production method, wherein the pressure is reduced to substantially normal pressure while maintaining the predetermined temperature.
力以上で混合接触してハイドレートを生成し、該ハイド
レートから未反応の水を多分に分離し、ハイドレートに
スラリ媒体を加えてハイドレートスラリ燃料とし、該ハ
イドレートスラリ燃料を所定温度に冷却して未反応の水
によりハイドレートの表面に氷被覆膜を形成し、前記所
定温度を保ちつつ略常圧にまで減圧することを特徴とす
るハイドレートスラリ燃料製造方法。7. A hydrate is generated by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher. Unreacted water is largely separated from the hydrate, and a slurry medium is added to the hydrate. A hydrate slurry fuel, cooling the hydrate slurry fuel to a predetermined temperature, forming an ice coating film on the surface of the hydrate with unreacted water, and reducing the pressure to approximately normal pressure while maintaining the predetermined temperature. A method for producing a hydrate slurry fuel, comprising:
ートを懸濁して均質化する非イオン系界面活性剤又はイ
オン系界面活性剤を加える請求項６又は７に記載のハイ
ドレートスラリ燃料製造方法。8. The method for producing a hydrate slurry fuel according to claim 6, wherein a nonionic surfactant or an ionic surfactant for suspending and homogenizing the slurry medium and the hydrate is added to the slurry medium. .
レートの粒子径を制御する粒子径調整剤を加える請求項
６、７又は８に記載のハイドレートスラリ燃料製造方
法。9. The method for producing a hydrate slurry fuel according to claim 6, wherein a particle size controlling agent for controlling a particle size of the hydrate is added to water as a raw material of the hydrate.
スに、該炭化水素ガスより平衡圧力の低い圧力降下剤を
加える請求項６、７、８又は９に記載のハイドレートス
ラリ燃料製造方法。10. The method for producing a hydrate slurry fuel according to claim 6, wherein a pressure reducing agent having a lower equilibrium pressure than the hydrocarbon gas is added to the hydrocarbon gas as a raw material of the hydrate.
程において、圧力をハイドレート生成平衡圧力以上で、
温度を−３０℃〜−５℃にする請求項６、７、８、９又
は１０に記載のハイドレートスラリ燃料製造方法。11. The step of cooling the hydrate slurry fuel, wherein the pressure is equal to or higher than the hydrate production equilibrium pressure.
The method for producing a hydrate slurry fuel according to claim 6, 7, 8, 9, or 10, wherein the temperature is -30C to -5C.
圧力以上で混合接触してハイドレートを生成する反応器
と、該ハイドレートから未反応の水を多分に分離する水
分離器と、ハイドレートにスラリ媒体を加えてハイドレ
ートスラリ燃料にし且つ該ハイドレートスラリ燃料中に
残っている未反応の水をハイドレートにするよう炭化水
素ガスと反応させて未反応の水を完全に除去する反応器
と、ハイドレートスラリ燃料を所定温度に冷却するスラ
リ調整器と、ハイドレートスラリ燃料を前記所定温度に
保ちつつ略常圧にまで減圧する減圧器とからなることを
特徴とするハイドレートスラリ燃料製造装置。12. A reactor for producing hydrate by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher; a water separator for separating unreacted water from the hydrate to a large extent; A reaction of adding a slurry medium to the hydrate to make a hydrate slurry fuel and reacting unreacted water remaining in the hydrate slurry fuel with hydrocarbon gas to hydrate to completely remove unreacted water. A hydrate slurry fuel, comprising: a slurry adjuster for cooling the hydrate slurry fuel to a predetermined temperature; and a depressurizer for reducing the hydrate slurry fuel to substantially normal pressure while maintaining the hydrate slurry fuel at the predetermined temperature. manufacturing device.
圧力以上で混合接触してハイドレートを生成する反応器
と、該ハイドレートから未反応の水を多分に分離する水
分離器と、ハイドレートにスラリ媒体を加えてハイドレ
ートスラリ燃料にし且つ該ハイドレートスラリ燃料を所
定温度に冷却して未反応の水により表面に氷被覆膜を形
成するスラリ調整器と、氷被覆膜のハイドレートスラリ
燃料を前記所定温度に保ちつつ略常圧にまで減圧する減
圧器からなることを特徴とするハイドレートスラリ燃料
製造装置。13. A reactor for producing hydrate by mixing and contacting water and a hydrocarbon gas at a predetermined temperature and an equilibrium pressure or higher; a water separator for separating unreacted water from the hydrate to a large extent; A slurry controller for adding a slurry medium to the rate to form a hydrate slurry fuel, cooling the hydrate slurry fuel to a predetermined temperature, and forming an ice coating film on the surface with unreacted water; A hydrate slurry fuel production apparatus comprising a pressure reducer for reducing the rate slurry fuel to substantially normal pressure while maintaining the predetermined temperature.
ハイドレートスラリ燃料を、−３０℃〜０℃の範囲内で
略常圧下にて保持することを特徴とするハイドレートス
ラリ燃料保管方法。14. A hydrate slurry, wherein the hydrate slurry according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 is maintained at a substantially normal pressure within a range of -30 ° C to 0 ° C. Fuel storage method.
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