Aparato para producir bolitas de hidrato de gas.

Un aparato para producir bolitas de hidrato de gas que moldea por compresión un polvo de hidrato de gas pulverulentoa bolitas de hidrato de gas de una forma sustancialmente esférica,

siendo generado el polvo de hidrato de gas poniendocontacto y haciendo reaccionar un gas que constituye una materia prima y agua que constituye una materia prima entresí, estando caracterizado el aparato de producción por que comprende:

una cámara de tolva que aloja el polvo de hidrato de gas;

un par de rodillos de compresión que están dispuestos por debajo de una parte de abertura de la cámara de tolva;y

un dispositivo de empuje que alimenta el polvo de hidrato de gas contenido en la cámara de tolva a los rodillos decompresión,

estando caracterizado el aparato por que hay previstos medios de calentamiento en al menos un lado de lacámara de tolva.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/069765.

Solicitante: MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-4 Tsukiji 5-chome Chuo-ku Tokyo 104-8439 JAPON.

Inventor/es: OGAWA, KENJI, IWASAKI,TORU, YAMAKI,TOSHIO, SUGANOYA,KIYOAKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10L3/06 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10L COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL; GAS NATURAL DE SINTESIS OBTENIDO POR PROCEDIMIENTOS NO PREVISTOS EN LAS SUBCLASES C10G   O   C10K; GAS DE PETROLEO LICUADO;   USO DE ADITIVOS PARA COMBUSTIBLES O FUEGOS;   GENERADORES DE FUEGO. › C10L 3/00 Combustibles gaseosos; Gas natural; Gas natural de síntesis obtenido por procedimientos no previstos en las subclases C10G, C10K; Gas de petróleo licuado. › Gas natural; Gas natural de síntesis obtenido por procedimientos no previstos en C10G, C10K 3/02 ó C10K 3/04.

PDF original: ES-2431588_T3.pdf

 

Aparato para producir bolitas de hidrato de gas.

Fragmento de la descripción:

Aparato para producir bolitas de hidrato de gas CAMPO TÉCNICO El presente invento se refiere a un aparato para producir bolitas de hidrato de gas. Más específicamente, el presente invento se refiere a: un aparato para producir bolitas de hidrato de gas que está diseñado para eliminar rápidamente un bloqueo formado de un agregado de hidrato de gas generado entre rodillos utilizados para moldear por compresión.

TÉCNICA ANTECEDENTE Actualmente, los gases naturales, que están fundamentalmente compuestos de metano, propano, y similares, han atraído la atención como fuentes de energía limpias. Tales gases naturales son licuados en gases naturales licuados (LNG) para el transporte y almacenamiento de los gases naturales. Sin embargo, el transporte y almacenamiento de gases en forma de LNG necesitan ser realizados bajo condiciones de temperatura muy bajas (a -162º C o inferiores) ; por consiguiente, el sistema de transporte y el sistema de almacenamiento son por ello caros.

Un hidrato de gas es una sustancia sólida similar al hielo compuesta de moléculas de agua y de moléculas de gas que constituye una materia prima, y es una clase de compuesto de clatrato estable en el que la molécula de gas que constituye una materia prima está incluida dentro de una estructura tridimensional a modo de jaula formada por las moléculas de agua. El hidrato de gas tiene un contenido relativamente grande de gas y tiene propiedades características tales como grandes energías de generación/descomposición y una selectividad elevada del gas que ha de ser hidratado. Por estas razones, los hidratos de gas tienen una variedad de aplicaciones posibles incluyendo medios de transporte/almacenamiento para gases naturales y similares, sistemas de almacenamiento en caliente, accionadores, separación y recuperación de gases componentes específicos por ejemplo, y han sido estudiados activamente.

Los hidratos de gas son generados de manera general bajo condiciones de presión elevada y baja temperatura. Como medios generadores para hidratos de gas, se conocen un así denominado "sistema de pulverización de agua" y un así denominado "sistema de burbujeo", por ejemplo. En el sistema de pulverización de agua, el agua que constituye una materia prima enfriada es pulverizada dentro de un recipiente generador que es llenado con un gas que constituye una materia prima a una elevada presión desde su parte superior, por lo que los hidratos de gas son generados en las superficies de gotitas de agua mientras las gotitas de agua están cayendo hacia abajo en el gas que constituye una materia prima. En el sistema de burbujeo, un gas que constituye una materia prima es introducida como burbujas (es hecho burbujear) en el agua que constituye una materia prima, por lo que los hidratos de gas son generados en las superficies de las burbujas del gas que constituye una materia prima mientras las burbujas estás ascendiendo en el agua.

El hidrato de gas así producido tiene la forma de un así denominado polvo como nieve en polvo o hielo aplastado. El polvo de hidrato de gas ha sido propuesto para ser transportado y almacenado al tiempo que es mantenido a una temperatura (por ejemplo, de aproximadamente -20º C) a la que el hidrato de gas efectúa la auto-preservación. La fracción de llenado del hidrato de gas en un depósito de almacenamiento (el volumen del polvo de hidrato de gas) / (el volumen del recipiente) ) es pequeña. Por esta razón, el transporte o almacenamiento del polvo de hidrato de gas requiere un depósito o similar que tenga un gran volumen. Además, hay un problema porque el polvo de hidrato de gas tiene un gran área debido a su forma de polvo, y así es descompuesto en gas natural y agua con una tasa de descomposición muy elevada. Hay también un problema porque, si se almacena una gran cantidad del polvo de hidrato de gas, la parte inferior del polvo es endurecida en forma de roca firme, resultando así difícil de recoger.

A este respecto, los presentes inventores han propuesto una técnica en la que el polvo de hidrato de gas pulverulento es moldeado por compresión a un producto en forma de bolitas de forma sustancialmente esférica o similar utilizando un aparato de moldeo, y a continuación los bolitas de hidrato de gas son transportados o almacenados (se hace referencia, por ejemplo, al Documento de Patente 1) .

Un aparato F para producir hidrato de gas de esta técnica está configurado como sigue, como se ha ilustrado en la figura 8. Un polvo n de hidrato de gas suministrado a una cámara 30 de tolva es alimentado a un par de rodillos 33a y 33b que tienen cavidades enfrentadas 34 (partes cóncavas de moldeo) . El polvo n de hidrato de gas llenado en las cavidades 34 es a continuación comprimido y moldeado junto con las rotaciones de los rodillos 33a y 33b. Además, un dispositivo 31 de empuje del tipo de tornillo para llenar con el polvo n de hidrato de gas las cavidades 34 está dispuesto en la cámara 30 de tolva, y el polvo de hidrato de gas recibe, además de su propio peso, una presión predeterminada aplicada por el dispositivo de empuje 31.

Mientras tanto, de acuerdo con la observación de los inventores, se ha encontrado que, en el aparato F de producción antes descrito, el agua puede exudar del polvo n de hidrato de gas en forma de polvo si el moldeo por compresión es realizado bajo condiciones similares a las de generar el polvo n (por ejemplo aproximadamente a 4 a 6 MPa y 2 a 5º C) . Se han encontrado también los siguientes hechos: cómo al tener una gravedad específica menor que la del agua, el polvo

de hidrato de gas tiene una naturaleza para flotar cuando el agua que exuda es acumulada en la cámara 30 de tolva; y cuanto mayor es la presión de moldeo, mayor es la cantidad de agua a exudar.

En el moldeo por compresión con el aparato F de producción que utiliza el polvo n de hidrato de gas como materia prima, los bolitas pueden ser producidos estacionariamente en la etapa inicial de la operación debido a que no se ha acumulado el agua exudada. Sin embargo, como el hidrato de gas que ha sido prensado y consolidado es llenado en un espacio entre los rodillos 33a y 33b, el agua exprimida por los rodillos 33a y 33b (agua exprimida) no es descargada a través del espacio sino acumulada en la cámara de tolva 30.

Cuando la operación continúa en tal estado, el nivel de agua se mantiene ascendiendo en la cámara de tolva 30. La flotabilidad es proporcionada al polvo de hidrato de gas junto con la elevación del nivel de agua. Consecuentemente, el polvo n de hidrato de gas empujado por el dispositivo 31 de empuje y el polvo n hidrato de gas que flota son acumulados sucesivamente cerca de la punta del tornillo del dispositivo 31 de empuje, y así son comprimidos a un agregado.

A continuación, el polvo n alimentado por el dispositivo de empuje 31 hace que el agregado que tiene una sección transversal sustancialmente en forma de cuña y que se extiende en la dirección axial de los rodillos 33a y 33b crezca para ser un agregado b de un tamaño sustancial. El agregado b actúa como un bloqueo en una parte de abertura 35 de la cámara 30 de tolva y entre los rodillos 33a y 33b, de modo que el polvo n de hidrato de gas no puede ser alimentado a los rodillos 33a y 33b, causando un problema porque los bolitas p de hidrato de gas no pueden ser producidos.

Además, operar el aparato de producción F a presión normal (presión atmosférica) también acarrea un problema similar. Cuando la fuerza de presurización del dispositivo de empuje 31 es aumentada para asegurar el llenado de las cavidades 34, las partículas del polvo n son fijadas juntas para formar el agregado b, actuando eventualmente como un bloqueo.

Una vez que el agregado b es generado como se ha descrito anteriormente, la operación del aparato de producción F tiene que ser interrumpida para la extracción del agregado b de hidrato de gas, requiriendo trabajos tales como el montaje, nuevo montaje, y ajuste del aparato F. Como resultado, la eficiencia operativa del aparato de producción de polvo de hidrato de gas es deteriorada significativamente. En particular, cuando el aparato de producción F produce los bolitas p de hidrato de gas a través de moldeo por compresión en una atmósfera a alta presión (4 a 6 MPa) que es condición similar a la necesaria para generar el polvo de hidrato de gas, ocurren los siguientes problemas. En este caso, el trabajo para extraer el agregado b de hidrato de gas es extremadamente difícil debido a que todo el aparato está acomodado en un recipiente robusto resistente a la presión que tiene un grosor de 200 mm o más. Requiere un largo tiempo (por ejemplo, 24 horas) para que el agregado b sea disuelto, y el aparato de producción F ha de detener la operación durante tan largo tiempo. Eventualmente, la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato para producir bolitas de hidrato de gas que moldea por compresión un polvo de hidrato de gas pulverulento a bolitas de hidrato de gas de una forma sustancialmente esférica, siendo generado el polvo de hidrato de gas poniendo 5 contacto y haciendo reaccionar un gas que constituye una materia prima y agua que constituye una materia prima entre sí, estando caracterizado el aparato de producción por que comprende:

una cámara de tolva que aloja el polvo de hidrato de gas; un par de rodillos de compresión que están dispuestos por debajo de una parte de abertura de la cámara de tolva;

y un dispositivo de empuje que alimenta el polvo de hidrato de gas contenido en la cámara de tolva a los rodillos de compresión, estando caracterizado el aparato por que hay previstos medios de calentamiento en al menos un lado de la cámara de tolva.

2. El aparato para producir bolitas de hidrato de gas según la reivindicación 1, en el que los medios de calentamiento suministran agua caliente al par de rodillos de compresión desde una parte inferior de al menos un lado de la cámara de tolva, y descargan el agua desde una parte inferior de otro lado de la misma.

3. El aparato para producir bolitas de hidrato de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que hay prevista una boquilla para proyectar o bien agua caliente o bien agua en la parte inferior de al menos un lado de la cámara de tolva.

4. El aparato para producir bolitas de hidrato de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, y 3, comprendiendo el

aparato de producción un mecanismo de refrigeración de rodillos que hace que el agua de refrigeración fluya a través de una parte periférica exterior y/o un interior de cada rodillo de modo que enfríe el rodillo, y que enfríe el agua de refrigeración descargada después del flujo mediante el uso de un refrigerador.


 

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