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【发明授权】气体水合物回收装置和气体水合物回收方法_三井易艾斯控股有限公司_201780055645.7 

申请/专利权人:三井易艾斯控股有限公司

申请日:2017-09-28

公开(公告)日:2021-04-27

公开(公告)号:CN109690018B

主分类号:E21B43/00(20060101)

分类号:E21B43/00(20060101)

优先权:["20161118 JP 2016-224885"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.04.27#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要:本发明提供可有效地熔化气体水合物的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法。将块状的气体水合物m和砂土与水底2的水同时供给至气化罐5中,利用比重差分离块状的气体水合物m和砂土,熔化块状的气体水合物m产生气体g,在取出并回收气化罐5内部的气体g的同时,将砂土排出至气化罐5的外部。

主权项:1.气体水合物回收装置,其是具备与水底的水同时回收从所述水底采集的块状的气体水合物的气化罐的气体水合物回收装置,其特征在于,所述气化罐具备:与所述水底的水同时将块状的所述气体水合物导入至所述气化罐内部的供给口;将所述气化罐中的气体取出至外部的气体回收部;在所述气化罐的底部配置,将与所述水底的水同时回收的砂土排出至外部的排出口;和向所述气化罐中的块状的所述气体水合物供给热的加热机构,所述加热机构具备:回收所述气化罐中的水的取水口;加热从该取水口回收的水的加热器;和从所述气化罐中的上部供给用该加热器加热的水的喷嘴部,同时所述加热机构具备:在所述气化罐中相互留出间隔配置的多个所述喷嘴部;和分别设置在多个所述喷嘴部,分别控制供给至所述喷嘴部的水的流量的流量控制阀。

全文数据:气体水合物回收装置和气体水合物回收方法技术领域本发明涉及为了熔化气体水合物将甲烷等的气体取出至外部并回收,而将水底的块状的气体水合物与水底的水同时抽取并回收的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法,详细而言涉及有效地熔化气体水合物的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法。背景技术提出了各种回收在海底或湖底以下有时称为水底存在的甲烷气体水合物的气体水合物回收装置例如参照专利文献1。专利文献1提出了与水底的水同时将块状的气体水合物移动至水上设备,回收熔化块状的气体水合物而产生的气体的气体水合物回收装置。在分离器中,将回收的块状的气体水合物和表层水混合,回收随着气体水合物的熔化而产生的气体。水底的砂土与块状的气体水合物同时流入至分离器。该砂土在分离器的底部堆积,产生会堵塞在分离器底部形成的通路的故障。可预想到的是,在砂土堵塞分离器底部的通路时,必须中断气体水合物的回收操作进行分离器内部的清扫等。因此,长时间连续进行气体水合物的回收变得困难。由于气体水合物的熔化是吸热反应,所以随着从分离器的上游侧供给的表层水向下游侧移动,温度降低。因此,可预想到在分离器的下游侧未有效地进行气体水合物的熔化的故障。在分离器内积蓄的气体水合物有时因气体水合物分解时的吸热反应,冻结气体水合物的溶解水或周围海水的海水,成长为由气体水合物与冰构成的大块。若形成气体水合物与冰的块,则气体水合物的表面积变小而变得难以熔化。因此,可预想到的是,在目前的分离器中有效地熔化气体水合物变得困难。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2015-31097号公报。发明内容发明所要解决的课题本发明鉴于上述问题而进行,其目的在于,提供可有效地熔化气体水合物的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法。用于解决课题的手段用于达成上述目的的气体水合物回收装置是具备与水底的水同时回收从所述水底采集的块状的气体水合物的气化罐的气体水合物回收装置,其特征在于,所述气化罐具备:与所述水底的水同时将块状的所述气体水合物导入至所述气化罐内部的供给口;将所述气化罐中的气体取出至外部的气体回收部;和在所述气化罐的底部配置,将与所述水底的水同时回收的砂土排出至外部的排出口。用于达成上述目的的气体水合物回收方法是与水底的水同时从所述水底回收块状的气体水合物至气化罐,回收因块状的所述气体水合物的熔化而产生的气体的气体回收方法,其特征在于,具备:将块状的所述气体水合物和砂土与所述水底的水同时供给至所述气化罐中的供给工序;利用比重差分离块状的所述气体水合物和所述砂土的分离工序;熔化块状的所述气体水合物而产生气体的熔化工序;将所述气化罐内部的气体取出至外部并回收的回收工序;和将在所述分离工序中分离的所述砂土排出至所述气化罐外部的排出工序。发明效果根据本发明的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法,由于可将与块状的气体水合物同时回收的砂土从气化罐排出,所以可长时间连续地使用气化罐。对于有效地熔化气体水合物是有利的。附图简述[图1]图1是示例本发明的气体水合物回收装置的说明图。[图2]图2是示例图1的气化罐的说明图。[图3]图3是以AA箭头示例图2的气化罐的说明图。[图4]图4是示例图2的气化罐的变形例的说明图。[图5]图5是示例图4的气化罐的变形例的说明图。[图6]图6是示例图5的气化罐的变形例的说明图。具体实施方式以下,基于图中示出的实施方式说明本发明的气体水合物回收装置和气体水合物回收方法。如图1所示,本发明的气体水合物回收装置1具备:挖掘在作为海或湖的底的水底2存在的甲烷气体水合物m,捕集块状的气体水合物m的挖掘机构3;和将用挖掘机构3捕集的气体水合物m从水底2附近向上方输送的立管4。挖掘机构3例如可由钻头或水下重型设备构成。挖掘机构3的结构并不限定于此,只要具有挖掘水底2并将块状的气体水合物m送至立管4下端的回收口4a的结构即可。立管4例如可由在上下方向延伸存在的筒状体构成。将立管4下端的回收口4a配置在水底2的附近。将立管4上端与气化罐5直接或间接地连接。在水面附近配置的船舶或浮体等的结构体6上设置气化罐5。设置有气化罐5的结构体6并不限定于在水面附近配置的船舶等,也可由陆地的建筑物或在水中配置的浮体等构成。气化罐5具有气化块状的气体水合物m的功能。气化罐5具备:将内部的气体g取出至外部的气体回收部7;和将一端与气体回收部7连接的气体供给管路8。在气体供给管路8的另一端可连接积蓄气体g的积蓄罐、输送气体g的装置或将气体g输送至消耗地的管线。为了将气体g连续地供给至气体供给管路8,气化罐5可具有积蓄规定量以上的气体水合物m的功能。将向水底2铺设的排出管9与气化罐5直接或间接地连接。排出管9例如由筒状体构成,将下端部9a配置在水底2的附近。在本说明书中水底附近是指从水底2向上方至10m左右的区域。水底附近的范围并不限定于上述范围,可适宜设定。水底附近的范围例如可设为从水底2向上方至2m的范围,或设为从水底2向上方至50m的范围。将在水底2利用挖掘机构3挖掘并捕集的块状的气体水合物m送至立管4下端的回收口4a。由于气体水合物m内部包含甲烷气体等的气体资源,比重较小,所以因浮力而在立管4中向上方移动。由于越接近水面,水压变得越小,温度变得越高,所以在立管4中上升的气体水合物m熔化,有时产生气体g的气泡。由于越接近立管4的上端,气泡的量越增加,所以越接近上端,立管4中的流体的密度变得越小。由于立管4的回收口4a与上端的比重差变大,所以因该比重差而在立管4中产生上升流。产生与所谓的空气升液泵相同的效果。利用该上升流通过立管4与块状的气体水合物m同时将水底2附近的水或砂土以下有时统称为浆料吸上来,回收至气化罐5。可设为在立管4设置泵等动力源,或向立管4的内部吹入气体以产生气泡,在立管4中主动地产生上升流的结构。在向立管4内部吹入气体的情况下,优选设置从气化罐5或气体供给管路8回收甲烷等的气体g,将该气体g供给至立管4内部的气升机构。由于利用该气升机构经由气体供给管路8回收的气体g中不混有空气等其它的气体,所以变得容易维持回收的气体g的品质恒定。另外,可避免燃烧或爆炸等的灾害。另外,气升机构优选设为从处于立管4的中间部分且水深比300m浅并包含300m的位置供给气体g的结构。对于避免供给至立管4内部的气体g会再生成气体水合物的故障是有利的。可避免再生成的气体水合物附着在立管4内壁面,堵塞流路,或妨碍上升流的故障。另外,与在水底附近吹入供给至立管4内部的气体g相比,可使气体g为低压。由于吹入的气体g为低压,所以可避免在立管4的内部气体g的气泡过度变大而妨碍抽取。存在气体水合物m的水底2例如为水深400m以上,水底2的水的水温为5℃以下。与之相对的是,在船舶等结构体6上设置的气化罐5的周围例如为20℃左右。与水底2相比,由于气化罐5中的温度变得较高,所以在气化罐5中气体水合物m熔化,产生气体g。另外,将在立管4中流动的过程中因气体水合物m的熔化而产生的气体g回收至气化罐5。将气化罐5中的甲烷等的气体g从气体回收部7取出至作为气化罐5外部的气体供给管路8。气体回收部7例如可由只可从气化罐5的内部向外部移动气体的止回阀构成。将气化罐5内部的砂土经由排出管9排出至外部。因此,可抑制砂土在气化罐5的内部堆积。由于可抑制砂土在气化罐5内部堆积而使之堵塞,或因砂土的堆积而压缩气化罐5的容量,所以气化罐5可长时间连续运转。对有效地熔化气体水合物m是有利的。在本说明书中砂土是指从水底2与气体水合物m同时回收的砂砾或砂泥等的固体。由于砂土难以在气化罐5的内部堆积,所以可长时间连续进行利用立管4的气体水合物m的抽取,与气化罐5中的气化平行地连续进行利用排出管9的砂土的排出。换言之,可长时间连续地进行气体水合物m的回收。在本发明中将块状的气体水合物m供给至气化罐5的结构并不限定于立管4。只要具有可将水底2的块状的气体水合物m供给至气化罐5的结构即可,例如可由铲斗等构成。如图2和图3所示,气化罐5由设定上下方向的长度比水平方向的长边长度短的卧式罐构成。需说明的是,在图中用箭头x表示气化罐5内部的浆料流动的流动方向,用箭头y表示与该流动方向x在水平面内交叉的交叉方向,用箭头z表示上下方向。在图2和图3的实施方式中气化罐5的流动方向x的长度为长边,交叉方向y的长度为短边。气化罐5具有与水底2的水同时将块状的气体水合物m导入至气化罐5内部的供给口10。供给口10在气化罐5侧面的较上方的位置形成。供给口10优选在比气化罐5中的水的平均水位WL高的位置形成。可在气化罐5内部且供给口10的延长线上设置折流板11。将折流板11设置在从供给口10供给至气化罐5内部的浆料和气体水合物m可碰撞的位置。气化罐5具有将气化罐5内部的气体g取出至外部的气体回收部7。气体回收部7在气化罐5的例如上面形成。气化罐5具有将气化罐5内部的水或在底部堆积的砂土排出至外部的排出口12。排出口12在气化罐5的底面形成。将排出管9与该排出口12连接。可设为通过调整从排出口12排出的水的流量,调整气化罐5内部的水的水位的结构。如图2所示,气化罐5具有在底面形成且沿着流动方向x下降而倾斜的第一倾斜部13。在第一倾斜部13的下端附近配置排出口12。如图3所示,气化罐5具有在侧面形成且在交叉方向y向排出口12下降而倾斜的第二倾斜部14。第一倾斜部13和第二倾斜部14具有不使气化罐5内部的砂土堆积,而容易导入至排出口12的结构。在本发明中第一倾斜部13和第二倾斜部14并非必需要件。可构成为将气化罐5的底面或侧面弯曲的曲面等其它的形状。如图2所示,可在气化罐5设置向气化罐5内部的气体水合物m供给热的加热机构15。在该实施方式中加热机构15具有:在气化罐5的侧面形成,回收内部的水并取出至外部的取水口16;加热在取水口16回收的水的加热器17;和从气化罐5中的上部供给用加热器17加热的水的喷嘴部18。可在连通取水口16和喷嘴部18的配管的中间设置泵。在该实施方式中将加热器17设置在气化罐5的外部,但本发明并不限定于该结构。可设为将加热器17设置在气化罐5的内部,加热在取水口16回收的水并供给至喷嘴部18的结构。在本说明书中,气化罐5中的上部是指位于气化罐5的内部且作为平均水位WL的上方的位置。将喷嘴部18设置在位于气化罐5的内部且未淹没的位置。可在取水口16的附近设置用于阻止块状的气体水合物m等固体流入的滤网19。滤网19只要具有一面阻止固体的通过,一面通过水的结构即可。例如可由金属网等构成。加热器17例如可由利用电气的供给加热通过的水的加热器或通过以温度较高的表层水为载热体来循环而加热通过配管内的水的热交换器等构成。加热器17的结构并不限定于上述结构,只要具有可加热在取水口16回收的水的结构即可。喷嘴部18例如具有在配管形成多个开口部,从该开口部将加热的水从气化罐5中的上方向下方供给的结构。可设为喷嘴部18只具有一个开口部的结构。在该实施方式中在气化罐5内部以沿着流动方向相互留出间隔的状态配置多个喷嘴部18。在从加热器17至各喷嘴部18的配管分别设置流量控制阀20。可设为在喷嘴部18的开口部的延长线上设置折流板的结构。从喷嘴部18的开口部供给的加热的水与折流板碰撞,以液滴的大小变小的状态落下至气化罐5内部的水面。利用该结构可使气化罐5内部的水的上下方向z的运动较缓慢。通过使气化罐5内部的水的上下方向z的运动缓慢,变得容易使水中的气体水合物m上浮至水面。换言之,可促进利用比重差的气体水合物m的分离。具体而言,为了促进比重为0.91、直径为1mm以上的气体水合物m的上浮,优选设为气化罐5的上下方向z的流速为每秒1cm以下的状态。在喷嘴部18的开口部的延长线上配置的折流板例如可由平板、孔板、叶板louver,活百叶挡板或金属网等构成。在喷嘴部18具有多个开口部的情况下,优选按从所有的开口部供给的加热的水可与折流板碰撞的状态配置折流板。加热机构15的结构并不限定于上述结构。可设为在至各喷嘴部18的配管分别设置加热器17的结构。换言之,可设为可变更供给至各喷嘴部18的水的温度的结构。另外,可将在气化罐5设置的喷嘴部18设为一个。可设为在气化罐5设置监视气化罐5内部的块状的气体水合物m的状态的监视机构21的结构。监视机构21例如可由在气化罐5的内部设置的摄像机和处理由该摄像机取得的图像的图像处理机构成。该监视机构21可测定在气化罐5的内部浮在水上的块状的气体水合物m的位置、大小或分布。监视机构21并不限定于上述结构,只要具有可测定流动方向x和交叉方向y的气体水合物m的位置或大小的结构即可。监视机构21例如可由在气化罐5的内部设置并向气体水合物m照射激光以测定距离的激光扫描器、利用超声波测定距离的超声波测定装置、或在气化罐5的外部设置并利用X射线测定气体水合物m的位置等的X射线设备构成。可设为在气化罐5设置根据从监视机构21得到的气体水合物m的状态,控制流量控制阀20的控制机构22的结构。通过控制流量控制阀20的开度,可增加从某个喷嘴部18喷射的温水的流量,或减少从其它的喷嘴部喷射的温水的流量。另外,可根据从监视机构21得到的气体水合物m的状态,利用加热器17调整温水的温度。可根据从监视机构21得到的气体水合物m的状态,通过同时控制流量控制阀20和加热器17,控制从喷嘴部18喷射的温水的流量和温度。将控制机构22与监视机构21和流量控制阀20通过有线或无线的信号线连接。在图2中,为了说明,用点划线表示信号线。在本发明中监视机构21和控制机构22并非必需要件。可设为不在气化罐5设置监视机构21和控制机构22的结构。可设为气化罐5具备在气化罐5的底面设置,向排出口12产生水流的第一喷射机构23的结构。在气化罐5具有第一倾斜部13的情况下,可在该第一倾斜部13上端的附近设置第一喷射机构23。第一喷射机构23只要具有喷射的水产生向排出口12的水流的结构即可,例如可设置在从气化罐5的底面向上方移动的位置。在气化罐5设置的第一喷射机构23的数量可为一个或多个。可设为气化罐5具备在气化罐5的排出口12附近向与排出口12反方向产生水流的第二喷射机构24的结构。第二喷射机构24例如可按向上方产生水流的状态设置在气化罐5的底面。在气化罐5设置的第二喷射机构24的数量可为一个或多个。第一喷射机构23和第二喷射机构24例如可喷射从取水口16回收的水。可在连通第一喷射机构23和第二喷射机构24与取水口16的配管的中间设置泵。第一喷射机构23和第二喷射机构24可设为获取周围的水并喷射的结构。需说明的是,在图2和图3中,为了说明,用反白箭头表示第一喷射机构23和第二喷射机构的水的喷射方向。可设为在排出管9的中间部分设置浆料泵25的结构。利用该浆料泵25,变得容易将气化罐5内部的砂土与水同时排出至外部。可通过排出管9将气化罐5内部的水和砂土送回至水底2。由于可将从水底2回收的水和砂土送回至水底2,所以对抑制因砂土等的移动导致的水中环境的变化是有利的。在通过气体水合物回收装置1回收气体水合物m时,首先将由水底2的水、块状的气体水合物m、和砂土构成的浆料从供给口10供给至气化罐5中供给工序。在设置折流板11的情况下,块状的气体水合物m与折流板11碰撞。通过与折流板11碰撞,可破坏并缩小块状的气体水合物m。由此气体水合物m变得容易熔化。另外,通过使浆料与折流板11碰撞,气体水合物m在气化罐5中展开,因此变得容易熔化。浆料与折流板11碰撞,以液滴的大小变小的状态落下至气化罐5内部的水面。因此,可使气化罐5内部的水的上下方向z的运动较缓慢。利用比重差分离供给至气化罐5中的浆料分离工序。由于气体水合物m的比重比水小,所以上浮至水面附近。在气化罐5内部因浆料的供给而沿着流动方向x产生流动。因此,上浮至水面的气体水合物m变得容易在距离供给口10远的位置聚集。在图2中气体水合物m变得容易在图2的右方聚集。由于砂土的比重比水大,所以在气化罐5的底部沉淀。在气化罐5具备第一倾斜部13或第二倾斜部14中的至少一者的情况下,砂土向排出口12移动。将气化罐5中的水从取水口16送至加热器17。将用加热器17加热的水从喷嘴部18对上浮至水面的气体水合物m喷射。气体水合物m因加热的水而熔化,分解为水和气体g熔化工序。气体水合物m在气化罐5中以上浮至水面的状态存在,因从上部供给的水而熔化。虽然随着气体水合物m的熔化而从上部供给的水和气体水合物m周围的水争夺热,但由于从位于比浮在水面的气体水合物m低的位置的取水口16回收水,所以可对结束与气体水合物m的热交换的水进行取水。换言之,加热机构15并不需要将气化罐5中的全部的水加热,而一面只加热气体水合物m和存在气体水合物m的周围的水,一面循环使用。因此,可提高熔化气体水合物m时的热效率。加热机构15为使气化罐5中的水循环的结构,且为不利用表层水等外部的水的结构。因此,可避免在水底2的水中混有表层水等。对抑制微生物的移动等水底2的环境变化是有利的。在气体水合物回收装置1具有多个喷嘴部18和流量控制阀20的情况下,通过控制流量控制阀20,可调整在气化罐5中供给加热的水的位置。由于气体水合物m从供给口10沿着流动方向x移动,所以越是距离供给口10远的位置,浮在水面的气体水合物m的量越变多。因此,例如可控制在越是沿着流动方向x在距离供给口10远的位置设置的喷嘴部18,喷射的水的量越变多的状态。由于可调整在气化罐5内部的流动方向x的各位置供给的热的量,所以对于有效地熔化气体水合物m是有利的。在气体水合物回收装置1具备控制机构22的情况下,例如可利用控制机构22进行在各规定经过时间变更从各喷嘴部18喷射的水的量的控制。另外,可设为根据水底2的挖掘机构3的挖掘情况,利用控制机构22调整喷射的水的量的结构。具体而言,在利用挖掘机构3回收的气体水合物m的量不是那样多时,可进行抑制从喷嘴部18喷射的水的量,根据回收的气体水合物m的量增加,增加喷射的水的量的控制。对于提高气化罐5内部的热效率是有利的。在气体水合物回收装置1具备监视机构21的情况下,可根据气化罐5内部的气体水合物m的分布状态等,适宜变更从喷嘴部18供给的水的流量。换言之,可根据气体水合物m的分布状态等,适宜变更供给的热量的分布。例如可进行在浮在水面的气体水合物m的量多的部位多喷射加热的水的控制。对于有效地进行气体水合物m的熔化是更有利的。在气体水合物回收装置1具备在至各喷嘴部18的配管分别配置的多个加热器17的情况下,可适宜变更供给至各喷嘴部18的水的温度。由于可控制向气化罐5内部供给的热量的分布,所以可有效地进行气体水合物m的熔化。可设为控制从喷嘴部18供给的水的流量和温度这两者或控制一者的结构。从气体回收部7回收气化罐5内部的气体g回收工序。该气体g除了从在气化罐5中熔化的气体水合物m产生的气体g以外,也含有在立管4的中间部分气体水合物m熔化而产生的气体g。另外,还含有在浆料的水中溶解的气体g在气化罐5内部随着时间的经过而向气相侧移动的气体。将在气化罐5的内部沉淀的砂土与水同时从排出口12排出至外部排出工序。在排出口12例如可设置开闭阀。由于气化罐5具备排出口12,所以可避免砂土在气化罐5中堆积引起堵塞等的故障。砂土的排出可连续进行或间歇进行。例如可设为在各规定时间切换排出口12的开放和闭合的结构。在气化罐5具备第一倾斜部13或第二倾斜部14中的至少一者的情况下,由于砂土在气化罐5的底部堆积时移动至排出口12的附近,所以可有效地从排出口12排出砂土。对于避免由砂土导致的堵塞等是有利的。在气化罐5具备第一喷射机构23的情况下,可通过从第一喷射机构23喷射水来将在底面堆积的砂土强制地移动至排出口12。第一喷射机构23的水的喷射可连续进行或间歇进行。对于抑制气化罐5内部的砂土的堆积是有利的。由于几乎不需要用于清除砂土的清扫等,所以可长时间连续地运转气体水合物回收装置1。在气化罐5具备第二喷射机构24的情况下,可通过从第二喷射机构24喷射水来清除在排出口12附近堆积的砂土防堵塞工序。第二喷射机构24的水的喷射可连续进行或间歇进行。对于抑制排出口12被砂土堵塞的故障是有利的。另外,在为将从第二喷射机构24喷射的水向上方喷射的结构的情况下,可搅拌气化罐5中的浆料。例如可通过搅拌来粉碎在冷却周围的水而再冻结的同时相互聚集而变为大块的气体水合物m。由于气体水合物m的表面积因精细地粉碎而增大,所以对于有效地熔化气体水合物m是有利的。可设为利用控制机构22控制在排出管9设置的浆料泵25的旋转方向的结构。换言之,可设为利用控制机构22,切换作为浆料泵25的旋转方向的正转和反转的结构。在排出砂土时使浆料泵25正转,通过浆料泵25实现从排出口12向排出管9的流动正转控制。与之相对的是,若使浆料泵25的旋转方向反转,则水从排出管9向气化罐5流动反转控制。利用该流动,与第二喷射机构24相同地,可清除在排出口12堆积的砂土,或搅拌气化罐5中的浆料防堵塞工序。可设为在气化罐5设置监视气化罐5内部的砂土的状态的砂土监视机构26的结构。砂土监视机构26例如可由在气化罐5的底面设置的摄像机和处理由该摄像机取得的图像的图像处理机构成。该砂土监视机构26可测定在气化罐5的底面堆积的砂土的位置、量或分布。砂土监视机构26并不限定于上述结构,只要具有可测定气化罐5底面的砂土的堆积量等的结构即可。砂土监视机构26例如可由在气化罐5的底面设置并向砂土照射激光以测定距离的激光扫描器或在气化罐5的外部设置并利用X射线测定砂土的位置等的X射线设备构成。砂土监视机构26可与测定气体水合物m的状态的监视机构21共用。换言之,可设为用监视机构21测定气体水合物m的状态和砂土的状态这两者的结构。可设为在气化罐5设置根据从砂土监视机构26得到的砂土的状态,控制第一喷射机构23或第二喷射机构24中的至少一者的水的喷射和喷射的停止的砂土控制机构27的结构。可设为在砂土的堆积量为规定以上时砂土控制机构27例如从第一喷射机构23喷射水,使砂土积极地移动至排出口12的结构。在利用砂土监视机构26测定排出口12的砂土的堆积的情况下,砂土控制机构27可从第二喷射机构24喷射水,除去排出口12附近的砂土。可设为砂土控制机构27根据从砂土监视机构26得到的砂土的状态控制浆料泵25的旋转方向的控制的结构。由于根据砂土的状态控制第一喷射机构23等,所以变得容易有效地将砂土从气化罐5的内部排出至外部。另外,对于避免排出口12因砂土而堵塞的故障是有利的。将砂土控制机构27与砂土监视机构26、第一喷射机构23、第二喷射机构24和浆料泵25通过有线或无线的信号线连接。在图2中,为了说明,用点划线表示信号线。砂土控制机构27可与控制机构22共用。换言之,可设为用控制机构22控制流量控制阀20等和第一喷射机构23等的结构。在本发明中砂土监视机构26和砂土控制机构27并非必需要件。可设为不在气化罐5设置砂土监视机构26和砂土控制机构27的结构。如图4所示,可设为在气化罐5的底部设置阻止砂土中含有的砂砾通过的防砂砾板28的结构。防砂砾板28从气化罐5的底部向上方直立设置。在该实施方式中气化罐5具有:将利用防砂砾板28阻止通过的砂砾排出至气化罐5外部的第一排出口12a;和在该第一排出口12a与排出管9之间的管路的中间设置的浆料泵25a。在位于供给口10与防砂砾板28之间的底面,形成向第一排出口12a下降而倾斜的第一倾斜部13。气化罐5具有:将通过防砂砾板28的砂泥排出至气化罐5外部的第二排出口12b;和在该第二排出口12b与排出管9之间的管路的中间设置的浆料泵25b。在位于防砂砾板28与第二排出口12b之间的底面,形成向第二排出口12b下降而倾斜的第一倾斜部13。防砂砾板28和排出口12的设置数量并不限定于上述数量。可设为在气化罐5设置多个防砂砾板28或多个排出口12的结构。在设置多个排出口12的情况下,可设为向各排出口12分别下降而倾斜的多个第一倾斜部13的结构。在本说明书中砂砾是指粒径为2mm以上的粉碎物,砂泥是指粒径比2mm小的粉碎物。因此,防砂砾板28例如可由孔径为2mm的金属网构成。防砂砾板28的孔径的大小可适宜变更。例如可由孔径为1mm的金属网构成。根据该结构,从第一排出口12a排出粒径为2mm以上的砂砾砂砾处理工序,从第二排出口12b只排出粒径比2mm小的砂泥砂泥处理工序。由于通过第一排出口12a和第二排出口12b的各自的浆料的性状稳定,所以变得容易使分别对应的浆料泵25a、25b最优化。对于从气化罐5内部有效地排出砂土是有利的。需说明的是,砂砾处理工序和砂泥处理工序可以相互独立的状态进行。通过设置防砂砾板28,抑制气化罐5内部的水的揺动,可抑制晃动的产生。随着抑制晃动,可使气化罐5中的上下方向z的水的运动较缓慢。可利用防砂砾板28作为增强气化罐5的强度的部件。可设为设置在气化罐5内部的压力为规定以上时将内部的气体释放至外部的安全阀29的结构。安全阀29可设置在气化罐5的上面或上面附近。即使在产生与浆料同时将大量的气体从供给口10供给至气化罐5内部的故障的情况下,也可利用安全阀29降低气化罐5内部的压力。对于避免气化罐5的破损等是有利的。加热机构15例如可由在气化罐5的外周面设置的套管15a构成。可利用套管15a加热气化罐5内部的浆料。可设为将套管15a设置在气化罐5的内周面的结构。可设为将具有喷嘴部18的加热机构15和套管15a组合来设置的结构。可一面利用具有喷嘴部18的加热机构15来有效地熔化气体水合物m,一面利用套管15a来抑制气体水合物m附着于气化罐5的内壁面而成长为冰的故障的产生。套管15a可设为使表层水等载热体循环的结构。可由通过电气的供给而升温的加热器构成套管15a。如图5所示,可由设定上下方向z的长度比水平方向的长度长的立式罐构成气化罐5。在该实施方式中气化罐5的上部形成为圆筒形状,下部形成为直径向下方变小的截圆锥体形。根据该结构,由于气化罐5的底面全部由倾斜部构成,所以对于抑制砂土的堆积是有利的。即使在由立式罐构成气化罐5的情况下,也可在排出口12附近设置第二喷射机构24。对于抑制排出管9的堵塞是有利的。在该实施方式中两个第二喷射机构24位于气化罐5的底面,且配置在排出口12的附近。在该实施方式中将阻止水平方向的水的移动的消波板30配置在供给口10下方。消波板30例如在上下方向z延伸存在,在平面图中可由组合成格子状的板状部件构成。消波板30例如可设为多孔板或金属网等水可通过,但可缓和波的冲击的结构。由于可抑制气化罐5内部的水的摇动,所以即使在容易因波而摇动的船舶上设置气化罐5的情况下,也可稳定地进行利用气体水合物m或砂土的比重差的分离。另外,可利用消波板30增强作为较大型的结构体的气化罐5的强度。将平均水位WL维持在作为消波板30上端的上方的状态。因此,浮在水上的气体水合物m流至远离供给口10的位置并聚集。在该气体水合物m聚集的位置的上方配置一个喷嘴部18。可设为配置多个该喷嘴部18的结构。在从气体回收部7取出气体g时,优选维持在气化罐5内部的压力比外部的压力大气压高的状态。对于抑制大气流入至气化罐5的内部,空气等与气体g混合而导致气体g的品质不稳定是有利的。如图6所示,可由两个立式罐构成气化罐5。在该实施方式中气化罐5由构成分离部5a的罐和构成熔化部5b的罐构成。分离部5a具有:供给浆料的供给口10;和将砂土排出至外部的排出口12。可在分离部5a设置消波板30。熔化部5b具有:构成加热机构15的取水口16;加热器17;和喷嘴部18。在熔化部5b的上面,配置将在内部产生的气体g取出至外部的气体回收部7。熔化部5b可在底面具有使在分离部5a未完全分离的砂土沉淀并排出至外部的排出口12。即使在气体水合物m从水底2的回收短时间中断的情况下,为了向气体供给管路8连续地供给气体g,也可将熔化部5b构成为可积蓄规定量以上的气体水合物m。换言之,可设为熔化部5b具有积蓄气体水合物m的功能的结构。在图6的实施方式中可在分离部5a和熔化部5b的各排出口12的附近设置第二喷射机构24。在分离部5a与熔化部5b之间配置溢流管31。将溢流管31的一端连接至分离部5a的平均水位WL的附近,将另一端连接至熔化部5b的平均水位WL的上方。溢流管31按分离部5a侧的端部位于比熔化部5b侧的端部高的位置的状态来配置,具有气体水合物m因分离部5a的溢流而流入至熔化部5b的结构。例如可设为通过调整从分离部5a和熔化部5b的各自的排出口12排出的水的流量,调整分离部5a和熔化部5b的各自的水位的结构。在分离部5a具有利用比重差分离从供给口10供给的浆料的结构。在分离部5a浮在水面上的气体水合物m与水同时经由溢流管31移动至熔化部5b。利用从供给口10供给的浆料的流动,气体水合物m从分离部5a移动至溢流管31。可设为用刮削器等机械地从分离部5a将气体水合物m移动至溢流管31的结构。由于即使在分离部5a溶解于浆料的气体g或因气体水合物m的熔化而产生的气体g也积存于上部,所以优选在上面形成气体回收部7。将与气体水合物m同时移动至熔化部5b的水从取水口16回收并加热,从喷嘴部18对气体水合物m喷射。可在连通取水口16和喷嘴部18的配管的中间设置泵。由于由与分离部5a不同的罐构成熔化部5b,所以从喷嘴部18供给的水的热不会向分离部5a的浆料移动。对于有效地将从加热机构15供给的热提供给气体水合物m是有利的。可设为在一个气化罐5的内部配置在上下方向延伸存在的隔离壁,分离成分离部5a和熔化部5b的结构。在这种情况下,可在隔离壁形成用于气体水合物m从分离部5a移动至熔化部5b的开口部。另外,可设为在分离部5a和熔化部5b的底面分别配置排出口12,通过调整从各排出口12排出的水的流量,调整分离部5a和熔化部5b的水位的结构。利用该结构,可使分离部5a的水位上升而从隔离壁的上部溢流至熔化部5b,使气体水合物m移动至熔化部5b。符号说明1气体水合物回收装置2水底3挖掘机构4立管4a回收口5气化罐5a分离部5b熔化部6结构体7气体回收部8气体供给管路9排出管9a下端部10供给口11折流板12排出口12a第一排出口12b第二排出口13第一倾斜部14第二倾斜部15加热机构15a套管16取水口17加热器18喷嘴部19滤网20流量控制阀21监视机构22控制机构23第一喷射机构24第二喷射机构25浆料泵25a浆料泵25b浆料泵26砂土监视机构27砂土控制机构28防砂砾板29安全阀30消波板31溢流管m气体水合物g气体x流动方向y交叉方向z上下方向WL平均水位。

权利要求:1.气体水合物回收装置,其是具备与水底的水同时回收从所述水底采集的块状的气体水合物的气化罐的气体水合物回收装置,其特征在于,所述气化罐具备:与所述水底的水同时将块状的所述气体水合物导入至所述气化罐内部的供给口;将所述气化罐中的气体取出至外部的气体回收部;和在所述气化罐的底部配置,将与所述水底的水同时回收的砂土排出至外部的排出口。2.权利要求1所述的气体水合物回收装置,其具备向所述气化罐中的块状的所述气体水合物供给热的加热机构,所述加热机构具备:回收所述气化罐中的水的取水口;加热从该取水口回收的水的加热器;和从所述气化罐中的上部供给用该加热器加热的水的喷嘴部。3.权利要求2所述的气体水合物回收装置,其中,所述加热机构具备:在所述气化罐中相互留出间隔配置的多个所述喷嘴部;和分别设置在多个所述喷嘴部,分别控制供给至所述喷嘴部的水的流量的流量控制阀。4.权利要求3所述的气体水合物回收装置,其具备:监视所述气化罐内部的块状的所述气体水合物的状态的监视机构;和根据从该监视机构得到的块状的所述气体水合物的状态控制多个所述流量控制阀的控制机构。5.权利要求2~4中任一项所述的气体水合物回收装置,其中,所述气化罐具备:具备所述供给口和所述排出口,从所述水底的水分离块状的所述气体水合物的分离部;和具备构成所述加热机构的所述取水口和所述喷嘴部,供给在所述分离部分离的块状的所述气体水合物的熔化部。6.权利要求1~5中任一项所述的气体水合物回收装置,其具备:在所述气化罐的内部配置,碰撞从所述供给口供给的块状的所述气体水合物的折流板。7.权利要求1所述的气体水合物回收装置,其具备:从所述气化罐向所述水底铺设,将在所述水底回收的块状的所述气体水合物与所述水底的水同时吸上来的立管;和将从所述气化罐回收的气体供给至所述立管中的气升机构,所述气升机构具有将所述气体供给至位于所述立管的中间部分且水深为300m以浅以及更浅的位置的结构。8.气体回收方法,其是与水底的水同时从所述水底回收块状的气体水合物至气化罐,回收因块状的所述气体水合物的熔化而产生的气体的气体回收方法,其特征在于,具备:将块状的所述气体水合物和砂土与所述水底的水同时供给至所述气化罐中的供给工序;利用比重差分离块状的所述气体水合物和所述砂土的分离工序;熔化块状的所述气体水合物而产生气体的熔化工序;将所述气化罐内部的气体取出至外部并回收的回收工序;和将在所述分离工序中分离的所述砂土排出至所述气化罐外部的排出工序。9.权利要求8所述的气体回收方法,其中,所述熔化工序是将所述气化罐中的水进行取水,在加热该水后从所述气化罐中的上部供给。10.权利要求9所述的气体回收方法,其中,设置多个从所述气化罐中的上部供给从所述气化罐取水并加热的水的喷嘴部,所述熔化工序监视所述气化罐中的块状的所述气体水合物的状态,根据所述气体水合物的状态控制从各个所述喷嘴部供给的所述水的流量。11.权利要求8~10中任一项所述的气体回收方法,其中,在所述气化罐中形成分离部和熔化部,在所述分离部分离块状的所述气体水合物和所述砂土,在将所述砂土排出至所述气化罐外部的同时,将块状的所述气体水合物供给至所述熔化部,在所述熔化部熔化块状的所述气体水合物的同时,回收产生的气体。12.权利要求8~11中任一项所述的气体回收方法,其中,在将块状的所述气体水合物和所述砂土与所述水底的水同时供给至所述气化罐中时,使块状的所述气体水合物与在所述气化罐内部配置的折流板碰撞。

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