[發(fā)明專(zhuān)利]氣體水合物制造裝置和脫水裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110319753.5
• 申請(qǐng)日: 2006-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102358856A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤裕一;永森茂;巖崎徹;新井敬;堀口清司;村山哲郎;鴇巢哲;高橋正浩;八卷俊男
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三井造船株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C10L3/06
• 分類(lèi)號(hào): C10L3/06;C07B61/00;C07B63/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

本申請(qǐng)是發(fā)明名稱(chēng)為“氣體水合物制造裝置和脫水裝置”、國(guó)際 申請(qǐng)日為2006年4月5日并且申請(qǐng)?zhí)枮?00680054140.0的發(fā)明專(zhuān)利 申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣體水合物制造裝置和脫水裝置。

背景技術(shù)

氣體水合物是將氣體取入到水分子制作的籃中的結(jié)構(gòu)的固態(tài)的 水合物，例如在大氣壓下在零下十幾度的溫度下穩(wěn)定，所以進(jìn)行作為 代替液化天然氣(LNG)的天然氣的輸送、貯藏單元使用的研究。氣 體水合物可以在比較容易獲得的溫度和壓力條件下制造，并且如上所 述可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的保存。

因此，從氣田開(kāi)采的天然氣在酸性氣體除去工序中除去二氧化碳 (CO₂)、硫化氫(H₂S)等酸性氣體，然后暫時(shí)貯藏在氣體貯藏部中， 之后在生成工序中與水發(fā)生水合反應(yīng)，由此成為氣體水合物。該氣體 水合物是混合有水的漿狀，在生成工序接下來(lái)的脫水工序中，除去混 合的未反應(yīng)水，進(jìn)而經(jīng)再生成工序、冷卻工序和減壓工序，然后封入 貯存器等容器中，在貯藏裝置內(nèi)以調(diào)整為既定的溫度、壓力的狀態(tài)貯 藏。這樣，氣體水合物在生成工序中是含有大量的水的漿狀，因此， 如果直接貯藏或輸送，水相應(yīng)地會(huì)耗費(fèi)額外的成本。因此提出了使用 螺旋壓機(jī)型脫水裝置對(duì)漿狀的氣體水合物強(qiáng)制進(jìn)行脫水的天然氣水 合物生成方法(例如日本特開(kāi)2003-105362號(hào)公報(bào)。)。

但是，該螺旋壓機(jī)型脫水裝置是施行了篩網(wǎng)加工的內(nèi)壁和在該內(nèi) 壁的外側(cè)構(gòu)成外殼的筒體的兩層結(jié)構(gòu)，利用設(shè)置在上述內(nèi)壁內(nèi)的螺旋 軸使?jié){狀的天然氣水合物強(qiáng)制前進(jìn)，由此從上述內(nèi)壁上加工出的網(wǎng)孔 中除去水，因此，在脫水(濃縮)過(guò)程中，大部分天然氣水合物與水 一起溜過(guò)內(nèi)壁的篩網(wǎng)孔，致使天然氣水合物的回收率降低。另外耗費(fèi) 費(fèi)用于使螺旋軸以高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力費(fèi)用。進(jìn)而，由于在內(nèi)部處于高 壓的狀態(tài)下產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩，所以整個(gè)設(shè)備變得過(guò)重，需要從高壓直到大 氣壓密封螺旋軸。

為了消除這樣的問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明者們提出了利用重力的重力 脫水方式，而不是像現(xiàn)有那樣的強(qiáng)制脫水，但是，由于重力脫水塔的 塔徑上下恒定，所以當(dāng)比設(shè)置在重力脫水塔上的金屬篩制的除水部更 靠上方的脫水區(qū)的阻力增大時(shí)，向重力脫水塔搬送氣體水合物漿的漿 泵排出力增大，或者重力脫水塔由于氣體水合物而閉塞，或者除水部 的液面(水位)上升而造成脫水不良等問(wèn)題，從而有時(shí)不能以維持恒 定的脫水率的狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，氣體水合物制造裝置提出 了各種方案，例如作為內(nèi)筒容器和外筒容器的雙層結(jié)構(gòu)，有的裝置產(chǎn) 生該兩容器的間隙的氣體水合物的搬送路(參照日本特開(kāi)2004-10686 號(hào)公報(bào))。

然而，在該裝置中需要對(duì)氣體水合物的生成不發(fā)揮作用的耐壓結(jié) 構(gòu)的外筒容器，從而導(dǎo)致設(shè)備大型化，成本升高。再者，由于在外筒 容器和內(nèi)筒容器的間隙中充滿氣體，所以存在難以除去內(nèi)筒容器的氣 體水合物的生成熱，從外側(cè)也難以進(jìn)行有效率的冷卻的問(wèn)題。在所生 成的氣體水合物根據(jù)附著水分率等的程度而成為附著性高的性狀的 情況下，也會(huì)產(chǎn)生氣體水合物接合在容器壁面上而不能順暢地搬送的 問(wèn)題。

再者，在該公報(bào)的圖5中提出了這樣的裝置：擠壓氣體水合物生 成容器的上部并設(shè)置垂直螺旋輸送器和水平螺旋輸送器，搬送所生成 的氣體水合物的裝置。但是，在該裝置中也會(huì)出現(xiàn)所生成的氣體水合 物接合在生成容器的內(nèi)側(cè)面上而不能順暢地排出的問(wèn)題。

另一方面，根據(jù)日本特開(kāi)2001-342473號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)所 記載的氣體水合物的脫水方法，首先將從生成容器中抽出的氣體水合 物漿引導(dǎo)至螺旋壓機(jī)等加壓脫水裝置中進(jìn)行物理脫水。然后將進(jìn)行了 物理脫水的氣體水合物漿引導(dǎo)至螺旋輸送器等以進(jìn)行移送，并且取入 原料氣體，使附著在氣體水合物上的水分與原料氣體反應(yīng)，并進(jìn)行水 合脫水，由此獲得附著水少的氣體水合物。然而如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所示， 由螺桿攪拌進(jìn)行了物理脫水的氣體水合物，使附著在氣體水合物上的 水分與原料氣體反應(yīng)并進(jìn)行脫水，根據(jù)這樣的水合脫水方法，由于水 分與原料氣體的接觸效率有限度，所以不能獲得高脫水率。

針對(duì)于此，例如考慮以下流動(dòng)層脫水方法：即，將原料氣體吹入 進(jìn)行了物理脫水的氣體水合物中，形成流動(dòng)層，使附著在流動(dòng)化的氣 體水合物上的水分與原料氣體反應(yīng)來(lái)進(jìn)行水合脫水。根據(jù)該方法，由 于水分與原料氣體的接觸效率高，所以能夠獲得高脫水率。