JP2005213824A - メタンハイドレート堆積層からの天然ガス生産設備と発電設備を具備する統合設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 波浪に対して安定化機能をもつ海上プラットホーム5から海底下のメタンハイドレート堆積層2中に掘削された坑井群6より熱水を圧入して、メタンハイドレート堆積層2中でメタンハイドレートを分解しメタンガスを主成分とする天然ガスを生産し、次いで天然ガスを坑井群7からプラットホーム5上に回収する天然ガス生産設備と、ガス燃焼発電機または燃料電池17などの熱電併給が可能な発電設備16と、発電時の廃熱を主にメタンハイドレート堆積層2から生産された水の再加熱による熱水生成に利用し、生成した熱水をメタンハイドレート堆積層2中の坑井群に再圧入してエネルギー効率を高める閉じた循環系システムとを統合した海上統合設備22。
【選択図】 図1
Description
(1)波浪などに対して揺れを小さくする安定化機能を有する海上プラットホームから海底下に賦存するメタンハイドレート堆積層中に掘削された坑井群より、熱水をメタンハイドレート堆積層中へ圧入して、メタンハイドレート部に熱を伝導または伝達することによってメタンハイドレート堆積層中でメタンハイドレートを分解させてメタンガスを主成分とする天然ガスを生産し、次いで該天然ガスを同一あるいは異なった坑井群から前記プラットホーム上に回収する天然ガス生産設備と、前記プラットホーム上に設けたガス燃焼発電機または燃料電池などの熱電併給が可能な発電設備によって該回収された天然ガスを燃料として発電する発電設備と、発電時に排出される廃熱を主にメタンハイドレート堆積層から生産された水の再加熱による熱水生成に利用し、生成した熱水をメタンハイドレート堆積層中に掘削された前記坑井群に再圧入することによりエネルギー効率を高める閉じた循環系システムとを統合したことを特徴とする統合設備。
(2)前記天然ガス生産設備と発電設備を、メタンハイドレート賦存領域の地表に設置し、かつ前記坑井群を、該地表から該メタンハイドレート賦存領域のメタンハイドレート堆積層中に掘削させたものであることを特徴とする上記(1)に記載の統合設備。
(3)前記坑井群が、前記メタンハイドレート堆積層中に垂直方向または垂直方向とそれ以外の方向に掘削させたものであることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の統合設備。
(4)前記水の再加熱に利用する廃熱が、発電時に排出される全熱エネルギー量の55〜70%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の統合設備。
(5)前記再加熱される水が、発電時に生成された燃焼水および/または反応水を含むことを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の統合設備。
尚、図1では坑井群は垂直方向と水平方向に掘削した場合を示したが、坑井群は垂直なもののみでもよい。メタンハイドレートの分解効率の点から、坑井群は垂直なものと水平等の垂直以外のものとを混合するのが好ましい。
1 海洋
2 メタンハイドレート堆積層
3 凝灰岩層あるいは泥岩層
4 水層またはガス層
5 波浪に対して揺れを小さくする安定化機能を有する海上プラットホーム
6 おおむね垂直な坑井群(圧入用)
7 おおむね垂直な坑井群(生産用)
8 おおむね水平な坑井群(圧入用)
9 おおむね水平な坑井群(生産用)
10 噴出防止装置
11 生産用開閉弁
12 気液分離器
13 ガス脱水・圧縮装置
14 圧力タンク
15 流量調整弁
16 熱電併給発電設備
17 ガス燃焼発電機または燃料電池(水素発生改質装置を含む)
18 熱交換器
19 送水管
20 熱水圧入用の高圧ポンプ
21 送電線
22 海上統合設備
(図2及び図3)
1 プラットホーム
2 ガスハイドレート採掘システム
3 メタンハイドレート生成設備
4 メタンハイドレート用配管
5 ガス用配管
6 メタンハイドレート輸送船
7 貯蔵施設
H ハイドレート層
G ガス層
10 分離装置
11 発電機
12 原動機(駆動手段)
13 排熱回収熱交換器
14 熱媒供給ポンプ
15 燃焼器
16 ガス配管
16a メタンガス供給料調整弁
17 熱媒配管
18 熱交換器(流体加熱手段)
19 ガスハイドレート生成装置
20 脱水装置
21 冷却装置
22 圧密装置
23 減圧装置
24 ガスハイドレート貯蔵タンク
25 積荷装置
Claims (5)
- 波浪などに対して揺れを小さくする安定化機能を有する海上プラットホームから海底下に賦存するメタンハイドレート堆積層中に掘削された坑井群より、熱水をメタンハイドレート堆積層中へ圧入して、メタンハイドレート部に熱を伝導または伝達することによってメタンハイドレート堆積層中でメタンハイドレートを分解させてメタンガスを主成分とする天然ガスを生産し、次いで該天然ガスを同一あるいは異なった坑井群から前記プラットホーム上に回収する天然ガス生産設備と、前記プラットホーム上に設けたガス燃焼発電機または燃料電池などの熱電併給が可能な発電設備によって該回収された天然ガスを燃料として発電する発電設備と、発電時に排出される廃熱を主にメタンハイドレート堆積層から生産された水の再加熱による熱水生成に利用し、生成した熱水をメタンハイドレート堆積層中に掘削された前記坑井群に再圧入することによりエネルギー効率を高める閉じた循環系システムとを統合したことを特徴とする統合設備。
- 前記天然ガス生産設備と発電設備を、メタンハイドレート賦存領域の地表に設置し、かつ前記坑井群を、該地表から該メタンハイドレート賦存領域のメタンハイドレート堆積層中に掘削させたものであることを特徴とする請求項1に記載の統合設備。
- 前記坑井群が、前記メタンハイドレート堆積層中に垂直方向または垂直方向とそれ以外の方向に掘削させたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の統合設備。
- 前記水の再加熱に利用する廃熱が、発電時に排出される全熱エネルギー量の55〜70%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の統合設備。
- 前記再加熱される水が、発電時に生成された燃焼水および/または反応水を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の統合設備。
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