図1は、本発明に係るガスハイドレートペ レット製造装置を適用したガスハイドレート の製造装置の一例を示す概略図である。この 図1に示すように、ガスハイドレートの生成� �件(例えば、生成圧力:3~6MPa、生成温度2~7℃)� �保持された生成装置N1内において気液接触さ せてガスハイドレートh1を生成し、次いでこ� ��ガスハイドレートh1を脱水塔N2において脱水 してガスハイドレートh2とし、このガスハイ� ��レートh2を圧縮成形してペレットpとしてい� ��。製造されたペレットpは、図示しない脱圧 工程を経て貯槽などに移送されるようになっ ている。

 なお、ガスハイドレートの製造装置は図1 に示したものに限定されるものではなく、原 料ガス中に原料水を噴霧するスプレー式製造 装置、流動床式脱水装置やスクリュープレス 式脱水装置などの既存設備を使用することが できる。

 本発明に係るガスハイドレートペレット� ��造装置の外観の正面図を図2に、平面図を図 3に示し、また、図2におけるX-X矢視の断面図� ��図4に示す。

 ガスハイドレートペレット製造装置は、� ��鋼製の圧力容器1、圧力容器1内に収納され� �圧縮成形機、圧力容器1の外から圧縮成形機� ��駆動する2台の電動機4,5、及び圧縮成形機に ガスハイドレートを供給するスクリューコン ベア6から主に構成されている。

 圧縮成形機は、いわゆるブリケッティン� ��ロール方式によるものであり、金属製の一� ��のロール7、ホッパ8、スクリューフィーダ9� ��軸受10及び伝動歯車11から構成され、一体と して圧力容器1内に収納されている。

 一対のロール7は、外周面にペレットの成 形型となる複数の図示しないポケットを有し ており、その回転軸12は軸受10に回転自在に� �持されている。一方のロール7aの回転軸12aは 側部メカニカルシール3を介して圧力容器1外� ��ロール用電動機5により接続しており、他方 の回転軸12bとは伝動歯車11により連動するよ� ��になっている。

 ホッパ8及びスクリューフィーダ9は、一� �のロール7上に設置されており、ガスハイド� ��ートをそれら一対のロール7間に供給するも のである。スクリューフィーダー9は、複数� �が一対のロール7の長手方向に沿ってホッパ8 内に配置されており、圧力容器1外に設置さ� �たスクリューフィーダー用電動機4に上部メ� ��ニカルシール2とギア歯車13を介して接続さ� ��ている。

 次に、上記のような構成を有するガスハ� ��ドレートペレット製造装置の作用を説明す� ��。

 ガスハイドレートはスクリューコンベア6 の回転するスクリュー14により圧力容器1内に 移送されて、圧縮成形機のホッパ8内に供給� �れる。このとき回転する搬送スクリュー14と ガスハイドレートによりスクリューコンベア 6内の気密が保たれるため、圧力容器1内を高� ��状態に維持することができる。

 また、ホッパ8内に供給されたガスハイド レートは、圧力容器1外のスクリューフィー� �ー用電動機4で駆動されるギア歯車13により� �時に回転する複数のスクリューフィーダー9� ��巻き込まれるようにして一対のロール7間に 向けて移送される。このとき、スクリューフ ィーダー用電動機4とギア歯車13の間には、上 部メカニカルシール2が設置されているため� �圧力容器1内を高圧に維持することができる� ��

 更に、ロール7上に供給されたガスハイド レートは、伝動歯車11により互いに連動して� ��方向に回転する一対のロール7の外周面のポ ケットにくい込まれつつ圧縮されることによ りペレット状に成形され、排出口15を通じて� ��示しない貯槽等へ排出される。このとき、� ��方のロール7aの回転軸12aは、圧力容器1外の� ��ール用電動器5により回転駆動されるが、そ の間には側部メカニカルシール3が設置され� �いるため、圧力容器1内を高圧状態に維持す� ��ことができる。

 このように、圧縮成形機を一体として圧� ��容器1内に収納することにより、2箇所のメ� �ニカルシール部分で圧力容器1内を高圧に維� ��することができる。

 本実施例により、一対のロール、ホッパ� ��スクリューフィーダ、回転軸の軸受及び伝� ��歯車からなる圧縮成形機を一体として圧力� ��器内に収納し、スクリューコンベアを通じ� ��圧力容器外からガスハイドレートを前記ホ� ��パ内に供給するようにしたことにより、圧� ��容器外から圧縮成形機を駆動する電動機と� ��間に設置するメカニカルシール部を減らす� ��とができるため、製作コストが低くメンテ� ��ンスが容易な高圧の雰囲気下でペレット製� ��ができるブリケッティングロール方式のガ� ��ハイドレートペレット製造装置を提供する� ��とができる。

 次に、本発明の第2の実施の形態を図面を 参照して説明する。

 本実施例は、図5及び図6に示すように、� �対のロールに形成された成型凹部の大きさ� �変化させ、一度に径の異なるハイドレート� �レットを製造するようにしたものである。

 詳しくは、図5に示すように、ロールの外 周面(ランドともいう。)には、寸法および形� ��の異なる数種類の成形凹部35を設けている� �

 なお、一つのガスハイドレートペレット� ��造装置で形状の異なる数種類のガスハイド� ��ートペレットを製造しても差し支えないが� ��充填率を考えると、一つのガスハイドレー� ��ペレット製造装置では、同じ数種類のガス� ��イドレートペレットを製造することが好ま� ��い。また、ガスハイドレートペレットの形� ��は、略球形状、炭団状、レンズ状などを挙� ��ることができるが、説明の都合上、略球形� ��のガスハイドレートペレットについて説明� ��る。

 図5に示すように、ロールは、その外周面 に大小2種類の成形凹部、つまり、大径の略� �球状の成形凹部35aと、小径の略半球状の成� �凹部35cとを備えている。更に詳しく説明す� �と、ロールの外周面に、大径の成形凹部35a� �千鳥状に設けると共に、大径の成形凹部35a� �設置箇所を避けたロール外周面34の左右の余 白部分36に大径の成形凹部35aよりも寸法の小� ��い小径の成形凹部35cを設けている。

 この場合、大径の成形凹部の個数と小径� ��成形凹部の個数との比率にもよるが、大径� ��成形凹部35aの直径は、100~50mm、更に、80~50mm� ��範囲が好ましい。他方、小径の成形凹部35c� ��直径は、50~10mm、更に、50~15mmの範囲が好ま� �い。ここで、大径の成形凹部の直径が50mm未� ��の場合は、小径ペレットと変わらなくなり� ��ロール外周面の成形凹部の配置上、別径と� ��る意味がない。これとは逆に、100mmを超え� �場合には、成形のため成形型への押圧力が� �一とならない。他方、小径の成形凹部の直� �が10mm未満の場合は、ガスハイドレートとし� ��の保存性が悪くなる問題がある。これとは� ��に、50mmを超える場合には、大径ペレットと 変わらなくなり、別径とする意味がない。

 他方、図6は、大、中、小の3種類の成形� �部をロールの外周面に設けたものであり、� �ール中央に大径の略半球状の成形凹部35aを� �ール周方向に1列に設け、ロール左側の余白� ��36aに中径の略半球状の成形凹部35bを設け、� ��に、ロール右側の余白部36bに小径の略半球� ��の成形凹部35cを設けている。

 この場合、大、中、小の3種類の成形凹部 の設置比率にもよるが、大径の成形凹部35aの 直径は、100~60mm、更に、80~60mmの範囲が好まし い。また、中径の成形凹部35cの直径は、60~40m mの範囲が好ましい。更に、小径の成形凹部35 bの直径は、40~10mm、更に、40~15mmの範囲が好ま しい。

 ここで、大径の成形凹部の直径が60mm未満 の場合は、中径ペレットと変わらなくなり、 ロール外周面の成形凹部の配置上、別径とす る意味がない。これとは逆に、100mmを超える� ��合には、成形のため成形型への押圧力が均� ��にならない。また、中径の成形凹部の直径� ��40mm未満の場合は、小径ペレットと変わらな くなり、ロール外周面の成形凹部の配置上、 別径とする意味がない。これとは逆に、60mm� �超える場合には、大径ペレットと変わらな� �なり、ロール外周面の成形凹部の配置上、� �径とする意味がない。更に、小径の成形凹� �の直径が10mm未満の場合は、ガスハイドレー� ��としての保存性が悪くなる問題がある。こ� ��とは逆に、40mmを超える場合には、中径ペレ ットと変わらなくなり、ロール外周面の成形 凹部の配置上、別径とする意味がない。

 上記ロールを収納した圧力容器1内は、ガ スハイドレート生成器及び脱水器と連通して おり(図1)、高圧、低温のガスハイドレート生 成条件下にあり、成形装置に供給されるガス ハイドレートの分解が抑制されている。

 今、パウダー状のガスハイドレートh2が� �対、即ち、一組のロール7a,7bに供給されると 、この一組のロール7a,7bによって大径のガス� ��イドレートペレットと、小径のガスハイド� ��ートとが同時に成形される。なお、図6のロ ールを使用すれば、大、中、小の3種類のガ� �ハイドレートペレットを1台のガスハイドレ� ��トペレット製造装置によって製造すること� ��できる。

 本実施例により、ガスハイドレートペレ� ��ト製造装置の設備費を抑制することが可能� ��なるばかりでなく、ガスハイドレートペレ� ��ト製造装置を設置する床面積を大幅に低減� ��ることが可能になった。他方、ロールの外� ��面において成形凹部の占める割合が多くな� ��のに反比例して「バリ」のできる割合が少� ��くなるので、製品としてのペレットの品質� ��向上するようになった。

 また、前記ロールの外周面に所定の寸法� ��有する第1の成形凹部を設けると共に、前記 前記第1の成形凹部の設置箇所を避けたロー� �外周面の余白部に第1の成形凹部よりも寸法� ��小さい小型の成形凹部を設けたので、寸法� ��び形状の異なる数種類のガスハイドレート� ��レットを1台のガスハイドレートペレット製 造装置によって製造することが可能になるば かりでなく、ロールの外周面において成形凹 部の占める割合が多くなるのに反比例して「 バリ」のできる割合が少なくなり、製品とし てのペレットの品質が向上するようになった 。

 更に、前記ロールの外周面に所定の寸法� ��有する第1の成形凹部を千鳥状に設けると共 に、前記第1の成形凹部の設置箇所を避けた� �ール外周面の余白部分に第1の成形凹部より� ��寸法の小さい小型の成形凹部を設けたので� ��前記効果のほか、成形型を2列にできる。

 さらにまた、前記ロールの外周面に所定� ��寸法を有する第1の成形凹部を前記ロールの 周方向に直線状に設けると共に、前記第1の� �形凹部の設置箇所を避けたロール外周面の� �白部分に第1の成形凹部よりも寸法の小さい� ��形凹部を設けたので、前記効果のほか、成� ��型の配列を3列若しくはそれ以上にできる。

 そして、前記ロールの外周面に寸法及び� ��状の異なる数種類の成形凹部をランダムに� ��けたので、多種多様のガスハイドレートペ� ��ットを製造することができる。

 次に、本発明の第3の実施形態を図面を参 照して説明する。図7は、ガスハイドレート� �レットの「バリ」を分離するバリ分離装置A� ��概略構成図である。また図9、10は圧縮成形� ��て得られたペレットpの周囲に付随してバリ が形成されている状態を模擬的に表した図で ある。

 図7に示す如く、ガスハイドレート製造装 置(図1参照)で製造された天然ガスハイドレー トh2は、2本の成形ロール7a,7bに圧縮成形凹部c が対向面に形成されたロール型成形装置61に� ��給され、ペレットpと共にバリbが形成され� �成形体sが製造される。次に、この成形体sは 予備分離装置5の成形体通路66bに導入されて� �回転ロール66aにより押圧力を加えられて変� �作用を受け、ペレットpとバリbとにある程度 分離され、バリ分離装置Aの円筒体68に形成さ れた多孔壁68bでバリbが連続的に除去される� �

 前記多孔壁68bの開口箇所から落下するバ� ��bは薄板部貯槽72に一旦貯蔵された後、還流� ��73を介して前記圧縮成形装置61に戻されるよ うになっている。

 バリ分離装置Aは、天然ガスハイドレート 成形体sが移送される円筒体68と、その円筒体 68を回転自在に支持する本体67とからなり、� �の円筒体68には、円筒体68の回転に伴って軸� ��向に前記成形体sを移送する螺旋70が内周面6 8aに形成されており、さらに、その円筒体68� �一部にバリbを円筒68外に放出する多孔壁68b(� ��ンチングメタル、網状等)が形成され、この 多孔壁68bに対応する本体67の下面に開口部69a� ��たは多孔壁が前記バリbが通過するように形 成され、その開口部69aの形成された本体67に� ��リbを回収・収容する薄板部貯槽72が形成さ� ��ており、支柱71を介して前記円筒体68を回転 させる駆動装置Mが配置され、さらに前記薄� �部貯槽72内のバリbと移送中のペレットpとを� ��却する冷却手段が設けてある。冷却手段と� ��ては、空気や窒素ガスといった気体を冷却� ��た冷却ガスや、ブライン等の冷却媒体を用� ��ることができる。

 前記円筒体68の多孔壁68bは、ペレットpと� ��形体sは落下しないように開口が形成されて いる。

 このように構成されたガスハイドレート� ��形体sのバリ分離装置Aに供給される成形体p� ��、装置Aの円筒体68の内周面68aに形成された� ��旋70による搬送作用によって成形体sやペレ� ��トpは軸方向に移送される。円筒体68が入口� ��よりも排出側が上昇するように形成されて� ��るので、この円筒体68の内周面68aに接触す� �バリbは前進作用を受けるが、その上層は逆� ��作用を受けるので、円筒体68の回転によっ� �成形体s同士が接触してバリbがペレットpか� �分離する作用を受ける。

 そして、前記バリbは、この円筒体68の多� ��壁68bの開口を介してバリ貯槽72に放出され� �一旦収容される。

 ペレットpは、多孔壁68bを通過し、バリ分 離装置Aの排出口67bより払出され、図示しな� �減圧装置等の後工程に移送される。なお、� �出口67bにペレットが落下して壊れないよう� �発泡体等からなる図示しない衝撃吸収材を� �置し、落下によるペレットpの破損を防いで� ��る。

 薄板部貯槽72内のバリbは、還流路73を介� �てロール型成形装置61等に戻される。

 そして、この薄板部貯槽72と円筒体68はブ ライン等により冷却されており、成形体sを� �温に保持(例えば、-20℃程度)しているので、 後工程である脱圧工程等において天然ガスハ イドレートが自己保存効果を奏する温度にま で冷却する操作を省略できる。

 本発明に係るガスハイドレート成形体sの バリ分離装置Aにより、成形体sは、連続的に� ��リbとペレットpとに分離され、同時にバリb� ��一旦収容し、ペレットpのみを次工程(脱圧� �程等)に移送するので、貯蔵タンク内でバリb によりペレットpが固着してしまうことが防� �され、また、その分離・除去は連続的に行� �るのでガスハイドレート製造装置における� �産量を上げることができる。

 なお、本実施形態では、バリ分離装置Aに おいて成形体sを移送する螺旋70を円筒体68の� ��面68aに形成したものについて説明したが、� ��れに限られるものではない。例えば、図8に 示す如く、成形体sの持上げ部76aを有する傾� �板76を円筒体内面68aに形成することができる 。この場合は、傾斜板76の持上げ部76aで成形� ��sを持上げ、この状態から成形体sを搬送方� �に落下させ、この持上げと落下を繰返しな� �ら成形体sを搬送すると共に、バリbを分離す る作用を一層与えることができる。さらには 、多孔壁68bとその周辺部に傾斜板部材76を形� ��し、多孔壁68bから先は螺旋70を形成しても� �い。さらに、多孔壁を回転円筒体の入口側� �排出口側との中間に形成することもできる� �また、螺旋70の途中にパドル(不図示)等を形� ��し、筒体68の回転に伴い成形体sが上下動す� ��ようにし、バリbとペレットpとが分離する� �用を与えてもよい。

 さらにまた、本実施形態ではペレット製� ��装置にロール型成形装置を用いたが、プレ� ��金型成形装置を使用することもできる。ま� ��、予備分離装置を使用せずに、圧縮成形装� ��から直接成形体をバリ分離装置に供給して� ��リの分離・除去をしてもよい。

 多孔壁68bの開口部分にバリbが詰まった場 合は、多孔壁68bを加熱する手段によりその原 因となっているバリbを開口から放出される� �度にまで溶解させることができる。この場� �は、一旦、圧縮成形装置61から供給される成 形体sをバッファタンク等に収容し、その間� �前記多孔壁68bを加熱して詰まりの原因とな� �ているガスハイドレートを溶かすこともで� �る。