以下、本発明の実施の形態を図面を用いて� ��明する。
 (1)先ず、本発明に係るガスハイドレートの� ��成、貯蔵、輸送システムについて説明する� ��

 図1に示すように、球形タンク1内の原料� �ス(例えば、天然ガス)は、昇圧装置(図示せ� �)によって所定圧(例えば、5.4MPa、より好まし くは、5~7MPa)に昇圧後、クーラー2によって所� ��の温度(例えば、3℃、より好ましくは、3~10� ��)に冷却され、そして、ガスハイドレート生 成装置3に供給される。また、貯水槽4内の水( 淡水)wは、クーラー5によって所定の温度(例� �ば、3℃、より好ましくは、3~10℃)に冷却さ� �、ガスハイドレート生成装置3に供給される� ��

 ガスハイドレート生成装置3に供給された 天然ガスgは、水wと水和反応して天然ガスハ� ��ドレート(以下、ガスハイドレートと称する 。)nになる。ガスハイドレートの生成時に生� ��た生成熱は、ガスハイドレート生成槽の外� ��に設けた冷却ジャケット6によって除去され る。ガスハイドレート生成槽内は、攪拌機7� �よって攪拌されている。ガスハイドレートn� ��、未反応の水と一緒に脱水機、例えば、ス� ��リュープレス型の脱水機8に供給される。脱 水機8によって脱水されたガスハイドレートn� ��、ペレタイザー(以下、造粒装置と云う。)9� ��よって輸送や貯蔵に適した形状及び寸法の� ��形物(以下、ペレットと云う。)に成形され� �。

 ペレットの形状としては、球形状や凸レ� ��ズ状などを挙げることができる。ペレット� ��寸法としては、直径、或いは、内接円の直� ��(以下、単に、直径と云う。)が20mm程度が好� ��しい。しかし、これに限るものではなく、� ��えば、直径が10~100mm程度でもよい。また、� �レットは、同一寸法でも差し支えがないが� �ペレットの直径に格差を付けることによっ� �更に充填率を上げることができる。その際� �大径のペレットの直径は、20~100mm程度、小径 のペレットの直径は、10~40mm程度が好ましい� �

 造粒装置9によって形成されたペレットp� �、冷却装置10、例えば、冷却ジャケット付き の横型ケーシング11と、このケーシング11内� �設けたスクリュー羽根付きのスクリュー軸12 より成るスクリューコンベア式の冷却装置10� ��よって所定の温度(例えば、-15℃~-30℃)に冷� ��され、その後、脱圧用のタスラリータンク1 3に投入される。スラリータンク13内のペレッ トpは、スラリー母液貯蔵タンク14から供給さ れたスラリー母液mによってスラリー化され� �第1のスラリー輸送管15を経て貯蔵タンク16に 搬送される。ペレットpを搬送したスラリー� �液mは、スラリー母液戻し管20を経てスラリ� �母液貯蔵タンク14に戻るため、ペレットpの� �が貯蔵タンク16に貯蔵される。スラリー母液 としては、例えば、灯油、軽油などが好まし い。

 貯蔵タンク16内のペレットpを輸送船17に� �送する場合は、貯蔵タンク16内のペレットp� �、再度、スラリー母液mによってスラリー化� ��、第2のスラリー輸送配管19を経て輸送船17� �船倉18に搬送する。搬送後のスラリー母液m� �、スラリー母液戻し管20を経てスラリー母液 貯蔵タンク14に戻される。尚、輸送船17は、� �レット搬入時にバラスト水、即ち、ガスハ� �ドレートを熱分解させた時に派生した水(淡� ��)を清水戻し管21を経て貯水槽4に戻すように なっている。

 (2)次に、上記造粒装置から大気圧下に設� ��した貯蔵タンクに向けてペレットを搬出す� ��ペレット搬出装置について説明する。

 このペレット搬出装置は、ガスハイドレ� ��ト生成装置3の規模によって左右されるが、 通常、複数のグループから構成されている。 しかし、説明の都合上、一つのグループにつ いて説明する。図2に示すように、グループA� ��は、複数台(例えば、3台)の造粒装置9と同数 のスラリータンク13によって構成されている� ��この際、3台のスラリータンク13の近傍に取� ��付けられているバルブB8とバルブB11を順番� �操作してペレットを連続的に貯蔵タンク16に 供給するようになっている。造粒装置9は、� �圧容器23と、耐圧容器23内に設けた造粒機24� �より構成されている。造粒機24については、 特に限定しないが、例えば、一対のロール25, 25の周面にペレット成形用の凹部(図示せず)� �設けたブリケッテングロール式の造粒機が� �ましい。

 耐圧容器23は、ペレット供給管26を経てス ラリータンク13に接続している。耐圧容器23� �、パウダー状のガスハイドレートnを導入す� ��ガスハイドレート導入管27と、ガス還流管28 と、低圧ガス供給管29を有している。これら� ��配管28及び29の先端は、それぞれ、ペレット 供給管26に接続している。ガス還流管28は、� �3のバルブB3を有し、低圧ガス供給管29は、膨 張タービン型の減圧機30と、第4のバルブB4を� ��している。その上、減圧機30は、その上流� �に第5バルブB5を有し、その下流側に第6バル� ��B6を有している。更に、低圧ガス供給管29は 、減圧機30及び2つのバルブB5及びB6を迂回す� �バイパス管31を有している。このバイパス管 31は、第7バルブB7を備えている。

 ペレット供給管26は、ガス還流管28と低圧 ガス供給管29が合流する合流点32を挟んで、� �の上側に第1バルブB1を設け、その下側に第2� ��ルブB2を設けている。また、スラリータン� �13は、その底部に第8バルブB8を有するスラリ ー排出管33を備えている。スラリー排出管33� �、共通の配管34によってそれぞれ接続されて いる。更に、共通配管34には、スラリー輸送� ��15が接続されている。スラリー輸送管15は、 その途中にスラリー濃度測定装置36を設けて� ��る。スラリー濃度測定装置36は、スラリー� �送配管15に接続させたバルブ付きのサンプル 抽出管37とサンプル容器39により構成されて� �る。そして、サンプル抽出管37のバルブ38を� ��閉することにより、スラリー母液mにペレッ トpが混入したスラリーs" をサンプル容器39� �抽出し、ペレットの含有率を測定するよう� �なっている。

 ペレットの含有率Eは、次式により求めるこ とができる。
 すなわち、
   E=(X-Y)×100/X
 ここで、X:スラリー抽出量
     Y:スラリー抽出量からペレットを取り 除いた後に残ったスラリー母液量
 このペレット含有率に基づいて低圧ポンプ4 2を制御し、スラリーs" の濃度が所定の濃度( 例えば、30%程度)になるように調整している� �これらの作業は、手動でもできるが、自動� �することが好ましい。スラリーs" の濃度を3 0%程度、より好ましくは20~35%程度になるよう� ��調整する理由は、この範囲から外れると、� ��ラリーの流動性が悪化するからである。

 図2に示すように、スラリー母液貯蔵タン ク14は、高圧ポンプ41と低圧ポンプ42を備え、 スラリー母液貯蔵タンク14内のスラリー母液m をスラリータンク13に供給するようになって� ��る。即ち、高圧ポンプ41と低圧ポンプ42の配 管43,44は、合体して1本のスラリー母液供給管 45になるが、このスラリー母液供給管45から� �岐した分岐管46は、各スラリータンク13に接� ��している。

 これらの分岐管46は、第11バルブB11を有す ると共に、スラリー排出管33の入り口の近傍� ��取り付けられている。また、高圧ポンプ41� �配管43は、第9バルブB9を備え、低圧ポンプ42� ��配管44は、第10バルブB10を備えている。また 、各スラリータンク13は、接続管48によって� �続されている。この接続管48は、上記合流点 32と第2バルブB2の間に設けられている。

 (3)次に、貯蔵タンクについて説明する。
 図3乃至図5に示すように、貯蔵タンク16は、 円筒状の胴部126、円形状の天板127及び円形状 の底面128により形成されている。この際、底 面128は、図5に示すように、六角錐形の底部12 9aと、その周囲に設けられた四角錐形の6個の 底部129bにより構成されている。そして、各� �部129a及び129bの尖端部分には、それぞれ、ペ レット抜き出し手段であるジェットポンプ(� �ダクタ)130が設けられている。上記貯蔵タン� ��16は、図4に示すように、天板127に複数のス� ��リー投入ノズル131を備えている。そして、� ��れらのスラリー投入ノズル131は、各ジェッ� ��ポンプ130にそれぞれ対峙するように設けら� ��ている。

 スラリー投入ノズル131は、天板127に回転� ��在に設けられている。このスラリー投入ノ� ��ル131は、エルボ形に形成され、垂直な軸芯O を中心にして360°水平回頭可能な構造になっ� ��いる。このエルボ形のスラリー投入ノズル1 31は、その先端部分が円周方向に彎曲してお� ��、スラリーs”を噴出する反力によって自動 的に回転するようになっている。

 これらのスラリー投入ノズル131には、ス� ��リー輸送管15から分岐した分岐管132が接続� �れている。これらの分岐管132には、図3に示� ��ように、それぞれ、バルブ133が設けられて� ��る。また、貯蔵タンク16の天板127には、1又� ��複数の距離計測装置135が設けられ、天板127� ��スラリー母液面m’の間隔H、或いは、天板12 7とペレット堆積面n' の間隔H' を計測するよ うにしている。そして、スラリー投入時には 、天板127とスラリー母液面m’の間隔Hが略一� ��になるようにスラリー母液抜き出しポンプ1 36を制御するようになっている。また、天板1 27とペレット堆積面n' との間隔H' が設定値� �達した時は、ペレットの供給を停止するよ� �になっている。

 他方、貯蔵タンク16の底部129a及び129bには 、上述したように、ジェットポンプ(エダク� �)130が設けられているので、ジェットポンプ1 30を含むペレット排出手段について説明する� ��しかし、便宜上、底板中央のペレット排出� ��段について説明し、その他のペレット排出� ��段については、同じ部品に同じ符号を付け� ��詳しい説明を省略する。

 図6に示すように、底板中央の六角錘形の 底部129aに点検用のトンネル137が設けられて� �る。この点検用のトンネル137は、図7に示す� ��うに、六角錘形の底部129aの尖端部138の上方 に位置しており、その両端は、前記底部129a� �傾斜面139a及び139bに開口している。上記トン ネル137は、図7及び図8に示すように、内部に� ��ェットポンプ(エダクタ)130を備えている。� �して、その吸引口134は、六角錘形の底部129a� ��尖端部138に向けられている。また、六角錘� ��の底部129aには、図6に示すように、ジェッ� �ポンプ130の吸引口134に向けて複数台(例えば� ��3台)の高圧噴射ノズル140が設けられ、吸引� �近傍のペレットの流動化を図るようになっ� �いる。

 スラリー母液貯蔵タンク14のスラリー母� �mは、ジェット流体駆動ポンプ142によってジ� ��ットポンプ130の作動流体取入口141に供給さ� ��、更に、ノズル用高圧ポンプ143によって高� ��噴射ノズル140に供給されるようになってい� ��。また、ジェットポンプ130の吐出側に接続� ��た配管144には、スラリー濃度制御器(以下、 IPF制御器という。)160が設けられている。こ� �IPF制御器160は、IPF測定器161及びスラリー濃� �調整槽162により構成されている。

 IPF測定器161は、図10に示すように、上記� �管144の間に接続させた計測用配管163に一対� �リング状電極164a,164bを三個の絶縁リング165a, 165b,165cを介して軸方向に離間して配置してい る。そして、計測用配管163のリング状電極164 a,164bの上流又は下流測位に導電率測定器166が 細い引込み管167を介して接続されている。こ の導電率測定器166には、導電性流体としての スラリー母液のみが流入する。また、導電率 測定器166内には、一対の電極(図示せず)が配� ��されている。

 そして、電気抵抗測定回路168は、一対の� ��ング状電極164a,164b相互間の抵抗、即ち、計� ��用配管163内を通過する混相流体(ペレット混 入スラリー)の電気抵抗を測定する。一方、� �電率測定器166は、内部に配設された一対の� �極相互間の抵抗から混相流体の一方を構成� �るスラリー母液の電気抵抗(導電率σの逆数� �比例)を測定する。測定された電気抵抗r及び 導電率σは、演算器169へ入力される。この演� ��器169内には、スラリー母液の各導電率σに� �ける電気抵抗rと混合率λとの関係が記憶さ� �ている。そして、電気抵抗rと導電率σが入� �されると、この値に対応する混合率λを算出 して測定値として出力する。

 他方、スラリー濃度調整槽162は、IPF測定� ��161の下流側に設けられ、液溜めタンク170と� ��この液溜めタンク170を貫通する貫通管171に� ��り構成されている。この貫通管171は、IPF測� ��器の計測用配管163に接続すると共に、液溜� ��タンク170の中に介在している部分にガス及� ��スラリー母液が流出する小穴172を設けてい� ��。そして、液溜めタンク170の上端に接続し� ��配管173にブロアー174を設け、液溜めタンク1 70内の未反応ガスg’を貯蔵タンク16に返還す� ��ようにしている。また、液溜めタンク170の� ��端に接続した配管175にスラリー濃度調整ポ� ��プ176を設け、液溜めタンク170内のスラリー� ��液mを貯蔵タンク16に返還ようにしている。

 上記IPF測定器161より出力された混合率λ� �、コントローラ180に供給され、スラリー濃� �調整槽162に付随しているスラリー濃度調整� �ンプ176を制御して余分なスラリー母液mを除� ��するようになっている。

 また、図8に戻って説明すると、六角錐形 の底部129aには、スラリー母液注入管145及び� �ラリー母液抜き出し管146が設けられている� �そして、スラリー母液抜き出し管146に設け� �スラリー母液抜き出しポンプ136(図4参照)を� �記距離計測装置135によって制御することに� �り、貯蔵タンク16内のスラリー母液面m’を� �ントロールするようになっている。また、� �のスラリー母液抜き出し管146には、バルブ14 7を設けている。また、上記第2スラリー輸送� ��19には、スラリー送出ポンプ148を設けてい� �(図4参照)。このスラリー送出ポンプ148は、� �レットpの損傷を抑制できる構造となってお� ��、図9に示すように、サクションカバー149内 にらせん形の羽根車150を有している。符号151 はケーシング、152は羽根車フランジ、153は軸 スリーブ、154は主軸を示している。

 (4)次に、造粒装置9で成形されたペレット pをスラリー母液mを用いて搬出する方法につ� ��て説明する。

 (a)パウダー状のガスハイドレートnがガス ハイドレート導入管27から造粒装置9に供給さ れると、図11に示すように、二つの造粒円板2 5を有する造粒機24によって略球形状のペレッ トpが成形される。この時、ガスハイドレー� �生成装置内の高圧(例えば、5.4MPa)の未反応ガ スg’の一部がガスハイドレートnと一緒に造� ��装置9の耐圧容器23に流入する。尚、第1乃至 第11の全てのバルブB1~B11が閉じられている。

 (b)次に、図12に示すように、第2バルブB2� �び第3バルブB3のみを「開」にして耐圧容器23 内の未反応ガスg’をスラリータンク13内に圧 入する。圧入後、第4バルブB3のみを閉止する 。

 (c)次に、図13に示すように、第1バルブB1� �「開」にして耐圧容器23内のペレットpをペ� �ット供給管26を経てスラリータンク13内に投� ��する。投入後、第1バルブB1を閉止する。

 (d)次に、図14に示すように、第2バルブB2� �第3バルブB3、第9バルブB9及び第11バルブB11を 「開」にし、その後、高圧ポンプ41を稼働し� ��スラリー母液貯蔵タンク14内のスラリー母� �mを所定圧に昇圧(例えば、5.4MPa以上)してス� �リータンク13内に圧入し、スラリータンク13� ��の未反応ガスg’をガス還流管路28を経て造� ��装置9の耐圧容器23に還流させる。その後、� ��2バルブB2、第3バルブB3、第9バルブB9及び第1 1バルブB11を閉止する。

 (e)次に、図15に示すように、第8バルブB8� �瞬間的又は短時間開閉(例えば、0.1~1.0秒間開 閉)してスラリータンク13の内圧を解放する(� �えば、5.4MPa→0.1MPa)。

 (f)次に、図16に示すように、第2バルブB2� �第4バルブB4~第6バルブB6、第8バルブB8を「開� ��にすると、減圧機30によって所定圧(例えば� ��0.4MPa程度)に減圧された未反応ガスg”が耐� �容器23からスラリータンク13内に注入され、� ��ラリータンク13内のペレットpがスラリー母� ��mと一緒にスラリー輸送管15内に押し出され� ��。

 その際、低圧ポンプ42によってスラリー� �液貯蔵タンク14内のスラリー母液mを所定力� �昇圧(例えば、0.4MPa)して分岐管46からスラリ� ��タンク13の底部に設けたスラリー排出管33の 入り口付近に注入し、スラリータンク13から� ��し出されるスラリーs" の濃度を30%前後に調 整する。この時、第10バルブB10、第11バルブB1 1は、「開」になっている。そして、スラリ� �s" をスラリータンク13から排出した時点で� �記第2バルブB2、第4バルブB4~第6バルブB6、第8 バルブB8、第10バルブB10、第11バルブB11を閉止 する。

 (5)次に、図17を用いて第2のペレット搬出装� ��について説明する。
 この例の場合は、耐圧容器23内のペレット� �却液aがスラリー母液として使用できる場合� ��限られるが、構造的には、第1のペレット搬 出装置と類似しているので、同じ部品には同 じ符号を付けて詳しい説明については省略す る。

 ただ、この例の場合、耐圧容器23内に多� �板製の漏斗60を設け、ペレットpの拡散を防� �するようになっている点、バルブ61付きのペ レット供給管62を設けた点、第3バルブB3付き� ��ガス還流管28の外側にバイパス管63を設け、 このバイパス管63に減圧機30と、第12バルブB12 及び第13バルブB13を設けた点が第1のペレット 搬出装置と異なっている。

 次に、この装置の操作手順について説明す� ��。
 (a)先ず、造粒装置9のガス還流管路28の第3バ ルブB3及びペレット供給管62のバルブ61を「開 」にして造粒装置9からスラリータンク13にス ラリーs" を投入する。投入が進むに連れて� �ラリータンク13の未反応ガスg’がガス還流� �28を経て造粒装置9の耐圧容器23に還流される 。

 スラリータンク13内がスラリーs" によっ� ��満たされた時、ガス還流管28のバルブB3を閉 じる。次に、スラリータンク13の底部に接続� ��ているスラリー排出管33のバルブB8を短時間 開閉し、スラリータンク13の内圧を解放する� ��

 (b)次に、バイパス管63のバルブB12及びB13� �開け、更に、ペレット供給管26のバルブB2を� ��け、造粒装置9の耐圧容器23からスラリータ� ��ク13内に減圧された未反応ガス(例えば、0.4M Pa)g’を注入し、スラリータンク13内のスラリ ーs" を第1のスラリー輸送配管15に押し出す� �その際、低圧ポンプ42を駆動してスラリー母 液貯蔵タンク14内のスラリー母液mを所定力に 昇圧(例えば、0.4MPa)して分岐管46からスラリ� �タンク13の底部に設けたスラリー排出管33の� ��り口付近に注入し、スラリータンク13から� �し出されるスラリーs" の濃度を30%程度に調� ��する。

 (c)次に、スラリーs" がスラリータンク13� ��ら排出された時点で各バルブを閉止する。� ��の後、第2バルブB2,第2バルブB3を「開」にす ることにより、スラリータンク13内は、再度� ��高圧(例えば、5.4MPa程度)の未反応ガスg’で� ��たされる。 

 (6)次に、ペレットの貯蔵及び輸送方法につ� ��て説明する。
 先ず、ペレットpを貯蔵タンク16に貯蔵する� ��法について説明する。

 (a)先ず、図18に示すように、貯蔵タンク16 のタンク底部129a,129bに接続されているスラリ ー母液排出管146のスラリー母液抜き出しバル ブ147を全閉にする。

 (b)次に、貯蔵タンク上部のバルブ133を全� ��して貯蔵タンク16内にスラリー母液mを張る( 図18参照。)。その際、このスラリー母液mの� �位は、スラリー投入ノズル131から投入され� �ペレットが破損しない程度とする(例えば、� ��蔵タンクの天板17からHだけ離す。)。この時 、スラリー母液mは、スラリー母液貯蔵タン� �14→加圧ポンプ22→スラリー母液輸送管15→� �蔵タンク16の経路を経る(図1参照)。

 (c)次に、貯蔵タンク上部のバルブ133を、� ��旦、全閉する。その後、前記バルブ133を開� ��て貯蔵タンク16内にスラリーs”を投入する( 図18参照。)。その際、前記バルブ133を1個ず� �、例えば、133a→133b→133c→133d→133e→133f→13 3g(図3参照)の順に開放して、各バルブ133から� ��入されるスラリーs”の投入量の均等化を図 る。

 各スラリー投入ノズル131は、既に説明し� ��ように、360°水平回頭可能な構造であるか� �、各スラリー投入ノズル131は、ノズル自身� �回頭しながら所定の初速でスラリーs”を水� ��方向に吐出する。吐出開始直後のスラリーs ”は、落下距離が大きいため、広い円周上に 散布される。そして、ペレットの投入が進む に連れて次第に狭い円周上に散布され、堆積 ペレット上面の平面化が図られる。

 (d)スラリーの投入開始と同時に、貯蔵タ� ��ク底部129a,129bのスラリー母液抜き出しバル� ��147を全開し、堆積ペレット上面の衝撃緩和� ��のスラリー母液分を残して、順次、スラリ� ��母液mを抜き出す。このとき、スラリー母液 mは、スラリー母液抜き出し管146→スラリー� �液抜き出しバルブ147→スラリー母液抜き出� �ポンプ136→スラリー母液貯蔵タンク14の順路 を採る。スラリー投入終了後は、ペレット堆 積面n’とスラリー母液mが同程度の高さにな� ��までスラリー母液mの液面を下げてペレット を保管する。

 (7)次に、貯蔵タンク16内のペレットpを輸送� ��る方法について説明する。
 (a)先ず、図19に示すように、各タンク底部12 9a,129bに設けられている複数基(例えば3基)の� �圧噴射ノズル140からスラリー母液mを噴射し� ��ジェットポンプ130の吸引口134付近に固まっ� ��いるペレットpをバラバラにする。このとき 、スラリー母液mは、スラリー母液貯蔵タン� �14→ノズル用高圧ポンプ143→高圧噴射ノズル 140の順路を採る。

 (b)次に、体積濃度30%のスラリーとするた� ��、図20に示すように、貯蔵タンク上部のス� �リー投入ノズル131からスラリー母液mを注入� ��る。このとき、スラリー母液mは、スラリー 母液貯蔵タンク14→加圧ポンプ22→スラリー� �入ノズル131の順路を採る。

 (c)次に、体積濃度30%のスラリーにするた� ��、各底部129a,129bのスラリー母液注入管145か� ��スラリー母液mを注入する(図19参照。)。こ� �とき、スラリー母液mは、スラリー母液貯蔵� ��ンク14→加圧ポンプ22→スラリー母液注入管 145の順路を採る。

 (d)次に、ペレット抜き出し用のジェット� ��ンプ130を作動させ、貯蔵タンク16内のペレ� �トpを吸引し、管路144に圧入する。このとき� ��スラリー母液mは、スラリー母液貯蔵タンク 14→ジェット流体駆動ポンプ142→ジェットポ� ��プ130の順路を採る。

 (e)次に、IPF制御器160を作動させ、スラリ� ��濃度調整槽162にスラリーs”を抜き出し、ス ラリー濃度を30%前後に調整する。

 (f)次に、ペレットスラリー送流ポンプ148� ��作動させ、スラリーs”を輸送船17に搬送す� ��。このとき、スラリーs”は、ジェットポン プ130→スラリー送流ポンプ148→ペレットロー ダ→輸送船の貨物倉18の順路を採る。