气体包合物的制造方法以及制造装置的制作方法

专利名称：气体包合物的制造方法以及制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将例如天然气等的原料气体和液体反应制造气体包合物的气体包合物的制造方法以及制造装置。另外，在气体包合物中，当基体物质是水时将其称为气体水合物。
背景技术：
气体水合物是一种将天然气、二氧化碳等的气体分子高浓度地包藏在由水分子构成的笼状结构中的冰状物质。气体水合物的每单位体积中可以包藏大量的气体，而且，由于天然气的气体水合物与液化天然气比较，其可以在大气压下以比较高的温度进行贮藏·运输，其在天然气的输送、贮藏方面的应用正受到人们的瞩目。
因此，目前大多是以天然气中存在的气体水合物(所谓的甲烷水合物)的利用为中心而展开研究，近年来，已经有人着眼于这种性质并尝试将其应用于工业制造。
对目前采用的气体水合物制造工序进行概述，其是将天然气等的原料气体和水的温度、压力保持在如平衡曲线所示的水合物生成范围内，通过使气体和水两者接触、溶解，生成气体水合物。生成的所谓冰糕状的气体水合物，从未反应的气体和原料水中分离脱水，进而进行冻结、成型等的各处理，贮藏在贮藏设备中。然后，在需要时从贮藏设备中移出输送。
还有，在气体水合物的制造工序中，左右气体水合物的生成速度最重要的因素是气体向水中的扩散溶解速度和移除气体与水在反应时的反应热的移热效率。
作为提高气体向水中的扩散溶解速度和气体水合物生成时的移热效率以高效地制造气体水合物的技术，例如有如图6所示的在特开2001-10985号公报中公开的关于天然气水合物的制造装置和制造方法的发明。
该公报的发明含有气体水合物制造单元A、B、D，其具有耐压容器51、将耐压容器51内划分为气体空间56和气液接触空间52的多孔板55、在气液接触空间52内设置的2段以上的线圈蒸发器53、对其供给冷却剂的制冷机58、在气液接触空间52的出口处介由缓冲罐59连结的气体水合物的贮藏罐62、将其底部的水供给至气液接触空间52内底部的原料水供给管道61、将天然气供给至气体空间56的原料气体供给管道57，根据天然气的成分气体将多个A、B、D连结起来，将气体抽出管70连接到各贮藏罐62的上部空间部，其和后面流程的再生气体混合器66连接。
然而，上述的现有技术具有以下的问题如前所述，左右气体水合物的生成速度的是气体向水中的扩散溶解速度和移除气体与水在反应时的反应热的移热效率。
在这方面，在上述的现有技术中，为了促进在水中的气体扩散溶解，采用了通过多孔板55使气体产生细小气泡，由此增大水和气体的接触面积的方法。
然而，在这种通过多孔板55导入气泡的方法中，可以产生的气泡的体积并不很小，由气液界面面积扩大产生的促进气体溶解的效果不能令人期待。
另一方面，为了设置具有一定以上面积的多孔板55需要一定空间，此外，在耐压容器51内为了使气液接触也必须要确保一定以上的气液接触空间52，因此就存在必须增大耐压容器51的容积和扩大设备的问题。
进而，在多孔板55上可能会产生水合物的粘附、生长，在最坏的情况下还可能使孔闭塞。
此外，气体水合物生成时的反应热的除去也是一个重要的因素，由于作为反应罐的耐压容器51的容积较大，只在耐压容器的壁面进行冷却是不充分的。
因此，在上述的现有的例子中，为了直接冷却水和气体，采用了在耐压容器51的内部设置冷却剂循环线圈53的方法，但是存在装置大型化、复杂化的问题。
此外，作为其它的问题，在耐压容器内生成气体水合物时，由于生成的气体水合物漂浮在耐压容器的水面上，必须要设置将其取出的方法(例如气体水合物和水的混合物排出口、以及将水面控制在该位置的装置)，同样存在装置的复杂化的问题。
由此，在现有技术中，由于设备复杂存在规模扩大化的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种可以高效地进行向液体中的气体扩散·溶解和生成反应热的除去，且装置简单可以紧凑化的气体包合物的制造方法以及装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种气体包合物的制造方法，其包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序和当溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动的同时对其进行冷却从而生成气体包合物的生成工序。
前述混合·溶解工序中最好使原料气体以细小气泡的形式连续地溶解。
前述混合·溶解工序不使用反应罐，使原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中，前述生成工序不使用反应罐，使混合·溶解了的物质在反应管路中流动的同时对其进行冷却从而生成气体包合物。
原料液和原料气体的混合最好通过管路混合器连续地进行。
前述混合·溶解工序较好的是使原料液和原料气体通过管路混合器混合，以使原料气体溶解在原料液中。
更好的是在前述混合·溶解工序中使原料液和原料气体通过管路混合器混合，以使原料气体溶解在原料液中，在前述生成工序中使溶解了原料气体的原料液在管状的反应管路中流动的同时冷却管路的周面从而生成气体包合物。
在使用管路混合器时，希望具有如下的压力调整的工序在管路混合器和反应管路之间设置压力调整手段，使管路混合器一侧的压力提高。此外，希望具有流速调整工序，以使在管路混合器下游侧的管路中流动的流体的流速变慢。
本发明的气体包合物的制造方法可以在前述混合·溶解工序后、前述气体包合物生成工序前，或在前述生成工序的途中含有使原料气体溶解在原料液中进一步混合·溶解的工序。
在本发明的气体包合物的制造方法中，使原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序和使溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动、同时对其进行冷却从而生成气体包合物的生成工序也可以分开进行。这时，优选的是在前述混合·溶解工序中在管线途中通过管路混合器混合原料气体和原料液，使原料气体连续地溶解至原料液中，在前述生成工序中使溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动，同时对其进行冷却从而生成气体包合物。
在本发明的气体包合物的制造方法中，在生成工序中优选是将在前述混合·溶解工序中混合溶解的所有原料气体包合物化。
前述生成工序优选按以下的条件进行(a)前述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，(b)反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，(c)设定原料液流量、原料液压力、原料气体流量、原料气体压力、冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以移去将前述混合·溶解工序中混合溶解的所有原料气体包合物化时所产生的全部生成热。
前述气体包合物的制造方法优选还进一步包含改变前述生成工序中在反应管路中流动的原料液的流速或供给的原料气体量中的任何一方或两方，从而使生成的气体包合物的粒径发生变化的工序。在具有多数的反应管路的情况下，前述气体包合物的制造方法优选还进一步包含改变生成工序中在前述多个反应管路中分别流动的原料液的流速或供给至各反应管路中的原料气体量中的任何一方或两方，从而使在各反应管路中生成的气体包合物的粒径不同。
前述气体包合物的制造方法优选包含将生成的气体包合物与未反应原料气体和原料液一起通过前述反应管路送至分离器，分离气体包合物、未反应原料气体和原料液的工序。更优选包含在通过分离器分离的气体包合物、未反应原料气体和原料液中，将原料液以及未反应原料气体再次供给至管路混合器的工序。在分离器中，优选将分离器内的水位控制在一定的程度以上，以使气体不会流入原料液回送管线，使原料液具有水封效果。
前述气体包合物的制造方法更优选包含将生成的气体包合物与未反应原料气体和原料液一起通过前述反应管路送至分离器的工序以及通过分离器，将气体包合物、未反应原料气体和原料液的浆液分离脱水，生成高浓度浆料或固体的分离脱水工序。
当含有将生成的气体包合物在与前述反应管路连结的分离器中分离的分离工序时，优选包含检测该分离器的压力的压力检测工序和如下的压力调整工序该压力调整工序根据在该压力检测工序中检测出的压力，通过调整前述混合·溶解工序中供给的气体流量和在前述生成工序中的原料液流速中的任何一方或两方，以调整前述分离器的压力。
进一步的，本发明提供一种气体包合物的制造装置，其包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器和、在溶解了原料气体的原料液流动的同时对其进行冷却从而生成气体包合物的反应管路。反应管路可以是一个或多个。
前述管路混合器优选是可以产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
前述气体包合物的制造装置优选包含对前述管路混合器下游侧管路压力进行调整的压力调整手段。
此外，前述气体包合物的制造装置优选包含对前述管路混合器下游侧的管路中流动的流体的流速进行调整的流速调整手段。
前述气体包合物的制造装置不含有对原料气体和原料液进行混合·溶解和反应冷却的罐状耐压容器。
前述气体包合物的制造装置希望含有以下各项；(a)调整供给原料气体流量的气体流量调整手段和、(b)调整原料气体压力的气体压力调整手段和、(c)调整供给原料液的流量的原料液流量调整手段和、(d)调整原料液的压力的原料液压力调整手段和、(e)冷却该反应管路的冷却装置和、(f)调整反应管路的压力的压力调整手段。
在含有前述(a)至(f)的手段的情况下，设定前述气体流量调整手段、前述气体压力调整手段、前述原料液流量调整手段、前述原料液压力调整手段、前述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以使供给至前述管路混合器的所有原料气体能够包合物化。
此外，在含有前述(a)至(f)的手段的情况下，设定前述气体流量调整手段、前述气体压力调整手段、前述原料液流量调整手段、前述原料液压力调整手段、前述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，使前述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，且能够移去将供给至前述管路混合器的所有原料气体包合物化时所产生的全部生成热。
前述气体包合物的制造装置还可以进一步包含对反应管路的出口压力进行检测的压力检测器，当该压力检测器的检测值超过预先设定的一定值时，对气体流量调整手段、原料液流量调整手段中的至少一项进行调整。
前述气体包合物的制造装置更优选包含改变前述反应管路中流动的原料液的流速的流速控制手段。在具有多数反应管路的情况下，包含对在前述多数的反应管路中流动的原料液的流速进行控制的流速控制手段，设定前述流速控制手段以使在前述多数的反应管路中流动的原料液的流速不同。
前述气体包合物的制造装置更优选含有改变供给至前述管路混合器的原料气体的流量的气体流量调整手段。
在前述管路混合器由多数的管路混合器构成、前述反应管路是多数的反应管路的情况下，前述多数的管路混合器优选包含对供给至各个管路混合器的原料气体的流量进行调整的气体流量调整手段。通过前述气体流量调整手段对供给至各个管路混合器的原料气体的流量进行调整，以使在该多数的反应管路中流动的原料气体的流量不同。
前述气体包合物的制造装置优选进一步包含对在反应管路中生成的气体包合物、未反应气体和原料液进行分离的分离器。前述分离器优选是选自倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器中的一种。
作为包含对反应管路中生成的气体包合物、未反应气体和原料液进行分离的分离器的气体包合物的制造装置，更优选包含以下各项(a)调整供给原料气体流量的气体流量调整手段和、(b)检测该分离器的压力的压力检测手段和、(c)根据通过该压力检测工序检测出的压力对前述气体流量调整手段的气体流量、前述原料液流速调整手段的原料液流速中的任何一方或两方进行调整的控制手段。
在前述气体包合物的制造装置中，在前述反应管路的上游侧设置至少一台前述管路混合器的同时，还可以在前述反应管路的途中设置单数或多数的管路混合器。


图1是实施方式1的气体水合物的制造装置的概要图。
图2是管路混合器的说明图。
图3是表示实施方式1的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图4是表示实施方式1的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图5是实施方式1的气体水合物的制造方法的说明图。
图6是表示现有技术的天然气水合物的制造装置的概要图。
图7是实施方式2的气体包合物的制造装置的概要图。
图8是对在实施方式2的反应管路中完全水合物化的机理进行说明的说明图。
图9是表示实施方式2的其它气体包合物的制造装置的概要图。
图10是表示实施方式2的其它气体包合物的制造装置的概要图。
图11是实施方式2的气体包合物的制造方法的说明图。
图12是实施方式3的气体水合物的制造装置的概要图。
图13是表示实施方式3的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图14是表示实施方式3的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图15是实施方式3的气体水合物的制造方法的说明图。
图16是实施方式4的气体包合物的制造装置的概要图。
图17是实施方式4的气体包合物的制造方法的说明图。
图18是实施方式5的气体水合物的制造装置的概要图。
图19是表示实施方式5的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图20是表示实施方式5的其它气体水合物的制造装置的概要图。
图21是实施方式5的气体水合物的制造方法的说明图。
图22是实施方式6的气体水合物的制造装置的概要图。
具体实施例方式
实施方式1图5所示的是实施方式1的气体水合物制造工序的概要的说明图，其中将天然气用作原料气体。首先，根据图1对气体水合物制造工序的概要进行说明。
在天然气中被冷却至1～10℃的重质成分以冷凝物的形式分离(S1)。另一方面，水也被冷却至1～10℃(S2)，该冷却水和天然气在1～10℃、50大气压的状态下反应生成气体水合物(S3)。生成的浆状气体水合物经分离脱水处理后成为高浓度浆料或固体(S4)，在此处分离的水和未反应气体再次被回送至反应工序(S3)。
分离脱水处理后的气体水合物经冷冻处理达到-15℃左右的温度。该冷冻处理将附着在于S4中分离脱水处理的气体水合物表面的水分冻结而形成冰的外壳，由此可以使气体水合物稳定化。
冷冻处理后，进行从50大气压减压至大气压的减压处理(S6)。然后，将冷冻处理的气体水合物成形处理为颗粒状(S7)，用青贮窖等的贮藏设备贮藏(S8)，需要时用带式输送机等的运送设备进行运送处理(S9)，以运输船等的运输装置进行长途运输(S10)。
以上是气体水合物制造工序的概要，本实施方式主要是对上述工序中由水和天然气生成浆状的气体水合物的工序(S3)进行了设计。下面对这点进行详细的说明。
图1是显示实施方式1的主要构成机械的系统图。首先根据图1对本实施方式1的构成机械进行说明。
实施方式1的气体水合物制造装置具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1、2，供给原料水的原料水泵3、19，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的管路混合器5，对管路混合器5中混合的物料进行冷却生成气体水合物的反应管路7，分离在反应管路7中生成的气体水合物、未反应气体和原料水的分离器9。
然后将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来，在重要的地方设置压力检测器10，根据该压力检测器10的信号控制设置在管线上的各个阀12，以调整该管线的压力、流量。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的构成进行详细说明。
本实施方式1的管路混合器5如图2(引用西华产业株式会社“OHR管路混合器”产品目录第7页)所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由单个或多个弯曲的管道形成的，以冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要像现有的示例那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在现有的例子中由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的耐压容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在本实施方式中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
分离器9用于分离气体水合物、未反应气体和原料水，作为分离器9的例子，可以是倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等。
下面对通过如上构成的本实施方式1的装置制造气体水合物的制造工序进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力。另外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力。这些增压了的原料气体和原料水分别供给至管路混合器5。供给至管路混合器5的原料气体和原料水通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体混入至成为细小气泡的原料水中，促进了原料气体的溶解。
原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)送至反应管路7，以冷却器17冷却生成气体水合物。然后，此处生成的气体水合物和未反应气体、原料水一起流入管路送至分离器9。
如此构成的本实施方式1中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，在该气体水合物的生成工序中，所有的物料(生成的气体水合物、未反应气体、原料水)被一次性送至分离器9，因此在现有的例子中只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，可以使装置的结构简单化。
送至分离器9的气体水合物、未反应气体、原料水的混合物通过分离器9分离成气体水合物、未反应气体和原料水。分离了的原料水通过泵19被再次供给至管路混合器，未反应的原料气体通过气体增压机2增压至一定的压力供给至管路混合器5。
另一方面，生成的气体水合物从分离器9中取出，送至后处理工序(图5中S5以后的工序)。
另外，在分离器9中，通过液面计21检测分离器9内的水位，以控制分离器9内的水位在一定程度以上。这样是为了使气体不会流入原料水回送管路中，使原料水具有水封效果。然后，由水封排除的原料水通过原料水泵19增压至一定压力，供给至管路混合器5。
此外，可以通过气体增压机1增压的原料气体直接供给至分离器9，以保持分离器9内的压力在一定程度以上。
如上所述，根据本实施方式，由于原料气体对原料水的溶解是通过由筒体形成的管路混合器5连续地进行的，可以节省空间而且有效地进行。
此外，原料气体对原料水的溶解通过与反应罐不同的管路混合器5而进行，其结果是，可以用管状的反应管路7代替现有的反应罐，可以实现只对管路的周面进行冷却的简单且紧凑的冷却手段。
而且，由于在管路混合器5中原料气体的溶解、在反应管路7中气体水合物的生成这两者中的任何一个都是连续进行的，可以使气体水合物的制造效率得到飞跃的提高。
此外，在上述的实施方式中，在管路混合器5和反应管路7之间没有设置任何的压力调整手段。
但是如图3所示，在管路混合器5和反应管路7之间还可以设置由压力检测器和调整阀25形成的压力调整手段27。
通过设置压力调整手段27可以提高管路混合器5一侧的压力，可以促进通过管路混合器5使原料气体溶解于原料水的过程。
此外，为了进一步促进原料气体溶解于原料水，如图4所示，可以在管路混合器5的下游侧设置作为流速调整手段的滞留部29，使管线中流动的流体的流速减慢。通过设置滞留部29，为在管路混合器5中成为细小气泡的原料气体溶解于水中延长了时间，由此可以实现促进溶解。
另外，作为滞留部29的具体例子，可以是具有一定容积的贮槽。
还有，在上述的说明中，没有对各工序中的温度、压力进行特别的说明，可以列举的是如图5所示的一例。但是，在各工序中的温度、压力应根据各种条件选取最适宜的值。
此外，在上述的实施方式中，是以甲烷为主要成分的天然气作为原料气体进行说明的，作为其它的例子，还有乙烷、丙烷、丁烷、氪、氙、二氧化碳等。
进而，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路7的示例，是以单数或多数的弯曲管表示的，其也可以由分支的多数根直管构成。
实施方式2实施方式2的气体包合物的制造方法，在使原料液和原料气体反应制造气体包合物的方法中，具有将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序和，对在反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，在该气体包合物的生成工序中，将前述混合·溶解工序中混合溶解了的所有原料气体包合物化。
此外，在使原料液和原料气体反应制造气体包合物的方法中，具有将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序和，对在反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，在该气体包合物的生成工序中，设定原料液流量、原料液压力、原料气体流量、原料气体压力、冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，使前述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，且能够完全移去在使前述混合·溶解工序中混合溶解了的所有原料气体包合物化时的生成热。
此外，实施方式2的气体包合物的制造装置，在使原料液和原料气体反应制造气体包合物的装置中，具有调整供给原料气体流量的气体流量调整手段、调整原料气体压力的气体压力调整手段、调整供给原料液的流量的原料液流量调整手段、调整原料液的压力的原料液压力调整手段、将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器、对流动的混合·溶解了原料气体的原料液进行冷却的反应管路、冷却该反应管路的冷却装置和调整反应管路的压力的压力调整手段，设定前述气体流量调整手段、前述气体压力调整手段、前述原料液流量调整手段、前述原料液压力调整手段、前述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以使供给至前述管路混合器的所有原料气体能够包合物化。
此外，在使原料液和原料气体反应制造气体包合物的装置中，具有调整供给原料气体流量的气体流量调整手段、调整原料气体压力的气体压力调整手段、调整供给原料液的流量的原料液流量调整手段、调整原料液的压力的原料液压力调整手段、将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器、对流动的混合·溶解了原料气体的原料液进行冷却的反应管路、冷却该反应管路的冷却装置和调整反应管路的压力的压力调整手段，设定前述气体流量调整手段、前述气体压力调整手段、前述原料液流量调整手段、前述原料液压力调整手段、前述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，使前述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，且能够完全移去使供给至前述管路混合器的所有原料气体包合物化时的生成热。
此外，在反应管路的出口设置检测压力的压力检测器，当该压力检测器的检测值超过预先设定的一定值时，对气体流量调整手段、原料液流量调整手段中的任何一方或两方进行调整。
此外，管路混合器的特征是可以产生原料气体的细小气泡。
以下列举的是对作为气体包合物的一种形式的气体水合物的示例的说明。
图11所示的是实施方式2的气体水合物制造工序的概要说明图，使用天然气作为原料气体。
实施方式2在上述的工序中，由于在由水和天然气生成浆状的气体水合物的工序(S3)中能够使其全部水合物化，因此可以使复合气体形成的原料气体的组成与水合物的组成一致。下面对这点进行详细的说明。
图7是显示实施方式2的主要构成机械的系统图。首先根据图7对本实施方式2的构成机械进行说明。
实施方式2的气体水合物制造装置，具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1(相当于本发明的气体压力调整手段)，加压供给原料水的原料水泵3、19(相当于本发明的原料水压力调整手段)，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的管路混合器5，使在管路混合器5中混合的物料在流动的同时冷却以生成气体水合物的反应管路7，作为冷却反应管路7的冷却装置的冷却器17，分离在反应管路7中生成的气体水合物和原料水的分离器9。
然后将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来。在分离器9上设置压力检测器10，根据该压力检测器10的信号控制设置在管线上的阀12a(相当于气体流量调整手段)、阀12b(相当于原料水量调整手段)、阀12c(相当于气体压力调整手段)，以调整管线的压力、流量。
在上述的结构中，设定阀12a、12b、12c、气体增压机1、原料水泵3、19、冷却器17的冷却能力、反应管路7的长度以及反应管路7的直径，以使分离器9的压力(相当于反应管路7出口的压力)P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7内的温度T低于水合物生成最高温度T0。
另外，即使是同一冷却器，冷却器的冷却能力(单位时间的移热量)也根据冷却剂的温度而不同，冷却剂的温度越高，冷却能力越大。因此，实施方式2中的“冷却能力的设定”还包含对冷却反应管路7的冷却剂温度进行设定。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的结构进行详细说明。
本实施方式的管路混合器5如图2(引用西华产业株式会社“OHR管路混合器”产品目录第7页)所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由单个或多个弯曲的管道形成的，以冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要如特开2001-10985中所示的现有的示例那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
作为反应管路的具体示例，可以是在原料气体和原料液流动的管路的周围形成冷却剂流动的通道的双套管热交换器、管壳式热交换器(列管式热交换器)等。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在如特开2001-10985中所示的现有的例子中由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的耐压容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在实施方式2中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
分离器9主要用于分离气体水合物和原料水，作为分离器9的例子，可以是倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等。
将加压的原料气体供给至分离器9，通过该原料气体的压力调整分离器9的压力，使其高于水合物生成最低压力P0。通过调整分离器9的压力使其高于P0，上游侧的反应管路7内的压力也高于P0。
下面对通过如上构成的本实施方式2的装置制造气体水合物的制造工序进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力。另外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力。这些增压了的原料气体和原料水通过图中没有示出的冷却器冷却，分别供给至管路混合器5。供给至管路混合器5的原料气体和原料水通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体成为细小气泡混入原料水中，促进了原料气体的溶解。
在原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)送至反应管路7，通过冷却器17冷却，以细小气泡的形式混合·溶解在原料水中的原料气体被完全水合物化。
为了实现这种完全水合物化，必须使反应管路的出口压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于水合物生成最高温度T0，且设定原料液流量、原料液压力、原料气体流量、原料气体压力、冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以完全移去使在管路混合器5中混合溶解了的所有原料气体水合物化时的生成热。
也就是说，为了实现完全水合物化，必须对所述的原料液流量、原料液压力、原料气体流量、原料气体压力、冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径这7个参数进行设置。下面对这些各个参数和水合物生成量之间的关系进行说明。
首先，在具有足够的冷却能力的情况下，对原料水流量和水合物生成量之间的关系进行说明。
当水的量大于由水合物的水合数(下述)决定的水量时，原料水的流量与水合物的生成量基本没有关系。
水合物的水合数(水与气体的组成比水合物中的水分子和气体分子的比例)，在甲烷水合物的情况下，理论上为5.75(相对于1摩尔气体分子水分子为5.75摩尔)。但是由于实际上气体分子不会进入所有的由水分子形成的笼中，因此水合数为大于5.75(相对于1摩尔气体分子水分子在5.75摩尔以上)的值。
当原料水少于由水合数决定的水量时，水合物的生成量与原料水流量成比例。这时生成结束时残留有气体和固体的水合物。
另外，严密的说，还应该考虑到伴随着原料水流量的变化(＝反应管内流速的变化)，由管内面的热传导率变化(冷却效率变化)引起的生成量的变化。
原料气体流量与水合物生成量的关系也和原料水流量与之的关系相同。也就是说，在具有足够的冷却能力时，当气体的量大于由水合物的水合数决定的气体量时，气体流量与水合物的生成量基本没有关系。
另一方面，当气体量少于由水合数决定的量时，水合物的生成量和气体流量成比例。这时生成结束时残留有原料水和固体的水合物。
根据实施方式2，图7中设置了将分离器分离的未反应原料水回送至管路混合器的泵19，由此假设以多于由水合物决定量的原料水和少于由水合物决定量的原料气体进行供给，生成水合物。
然后，对原料水、原料气体的压力和温度与水合物生成量之间的关系进行说明。
在水合物生成范围内，压力越高，温度越低，则生成越容易。因而，在具有足够的冷却能力(单位时间的移除热量)时，在生成范围内越是保持高压、低温则生成速度越快。在冷却能力有限的情况下，生成速度由冷却能力决定。
原料气体和原料水在混合、溶解时，除了从极其微观的角度考虑，两者的压力是相等的。
此外，在混合的初期两者的温度有时不同，但在流入反应管路时会变为一样。
接着对冷却能力和水合物生成量的关系进行说明。
原料气体是甲烷时，相对于每1摩尔甲烷伴随着水合物生成的发热量(生成热)如下所示。
·约14.5kcal/mol(在0℃)·约17kcal/mol(在10℃)当在原料水中的气体扩散、溶解充分时，水合物的生成量和冷却(移除)热量成比例。因此，在原料水中的气体扩散、溶解充分，而冷却能力不足的情况下，伴随着水合物的生成，溶解了原料气体的原料水的温度上升，当达到了和此时的压力对应的水合物生成最高温度(压力越高则越高)时则停止生成。然后，这时若还有未反应的原料气体，其会以原料水中的溶解气体、或者气泡的形式使气体残留下来。反过来说，足够的冷却能力是指，在原料气体完全水合物化的期间，可以将温度保持在生成范围内。
但是，在冷却能力过大时，即使水合物化继续进行反应管路内的流体温度仍然降低，可能会产生冻结，因此，冷却能力不能说是足够大就可以了。
另外，冷却能力是指由冷却器的能力、反应管路规格(管路长度、直径、壁厚、材质等)、冷却剂和反应管路内流体的温度差等决定的热传导能力。
最后对反应管路长度以及反应管路直径与水合物生成量之间的关系进行说明。
一般来说，反应管路长度以及反应管路直径是依据充分利用冷却器的冷却能力的原则进行设定的，因此，与其说是反应管路长度以及反应管路直径与水合物生成量之间存在关系，不如说是冷却能力的参数与水合物生成量之间存在关系。下面对此进行具体的说明。
在其它条件相同时，反应管路长度与冷却能力的关系为，反应管路的长度越长则冷却能力越强。反应管路直径与冷却能力的关系稍稍复杂一些，若管路直径减小则管内的流速增大，管内面热传导率增大，管表面积的减少，因此通过两者的平衡以决定冷却能力的增加、减少。
还有，一般对于热交换器，为了增大管内面热传导率而缩小管径，对于减小的表面积，与之对应的是管长的增加、或根数的增加，包括考虑到成本的因素在内，使之成为最适合的规格。
水合物生成量与7个参数之间的关系如上所述，以下的内容是以适宜地设定了这些参数为前提，对完全水合物化的机理进行说明。
图8是对反应管路7内完全水合物化的机理进行说明的说明图，着眼于供给至反应管路7的一定量的原料气体，以图表的方式表示在随着时间经过该原料气体水合物化的机理。
在图8中，纵轴表示原料气体、原料水(以下称为“原料水”时有时仅意味着原料水，有时意味着溶入原料气体状态下的原料水。)、气体水合物的量，在粗线的上方表示甲烷，下方表示丙烷。此外，横轴表示时间的流逝，需要注意的时期以①～⑩(图中以圆形数字表示。下同)表示(在该①～⑩的系统图7中为了明确位置关系，和图8相对应的地方记作①～⑩)。
另外，为了便于说明，假设将甲烷和丙烷2种气体的混合气体作为原料气体，其比例为甲烷∶丙烷为17∶6(参照①)。
在管路混合器5中，原料气体和回送水(在原料水中溶入了混合气体而达到平衡浓度的物料)以及补给水混合(参照②)。另外，在图8中，显示了在刚刚混合后没有气体的溶解的情况。
通过管路混合器5原料气体成为细小气泡，溶解于原料水，原料水整体达到平衡浓度(参照③)。
原料水达到平衡浓度时，进行设定以使反应管路7的压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7内的温度T低于水合物生成最高温度T0，开始气体水合物的生成。这时，甲烷和丙烷溶入原料水，由于丙烷更容易水合物化，和原料气体组成相比生成了丙烷含量更多的气体水合物(参照④在图中，显示气体水合物的量的图表在粗线上为1个刻度，在粗线下为2个刻度。)。
气体水合物的生成伴随着放热，通过冷却器17的冷却移去相当于放热量的热量，保持反应管路7的温度低于水合物生成最高温度T0。另外，为了加快水合物化的速度，较好的是设定温度比T0低一定程度以上，设定压力比P0高一定程度以上。作为温度下降的幅度优选在约2℃以上。但是若过度冷却则原料水凝固，会阻碍在反应管路7内的流动，因此设定冷却器17的冷却能力以防止原料水在凝固点以下。
另外，随着气体水合物生成则原料水的量会减少，为了避免图表的复杂化，在图8的④～⑨中是以原料水量没有变化的方式记载的。
随着气体水合物生成则溶解气体浓度下降，原料气体进一步溶入直到达到平衡浓度，同时进一步生成丙烷含量较多的气体水合物(参照⑤⑥)，生成的气体水合物和原料水一起流入反应管路7。
在⑥中由于丙烷全部溶入原料水，其后只有甲烷溶入原料水，开始生成和原料气体组成相比含有更多甲烷的气体水合物(参照⑦)，继续同样的反应(参照⑧、⑨)。
在反应管路7的出口，所供给的原料气体全部水合物化(参照⑩)，和原料水一起送至分离器9。
在反应管路7的反应开始后，在前半生成的丙烷含量较多的气体水合物和在后半生成的甲烷含量较多的气体水合物被送至分离器9，由于所有原料气体都水合物化，所以从生成的水合物的整体上看和原料气体具有同样组成。
另外，在⑩中，是以对在④～⑩的反应中原料水的减少进行汇总后的形式表现的。⑩中残留有平衡浓度的原料水，其通过原料水泵19再次供给至管路混合器5。
另一方面，生成的气体水合物从分离器9中取出，送至后处理工序(图11中S5以后的工序)。
另外，在分离器9中，通过液面计21检测分离器9内的水位，通过控制阀12d以控制分离器9内的水位在一定程度以上。这是为了使气体不会流入原料水回送管路中，使原料水具有水封效果。然后，由水封排除的不必要的原料水如上所述，通过原料水泵19增压至一定压力，供给至管路混合器5。
在如上所示的本实施方式中，通过管路混合器5使原料气体连续地溶解至原料水中，由于用管状的反应管路7供给的所有原料气体水合物化，可以生成与所供给的原料气体具有同样组成的气体水合物。
此外，在本实施方式中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，所有的物料(生成的气体水合物、原料水)被一次性送至分离器9，因此只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，这意味着可以使装置的结构简单化。
此外，由于完全水合物化，不必向分离器9供给未反应气体，而且不需要将未反应气体回送到管路混合器5中的管道和压气机，这也意味着可以使装置的结构简单化。
另外，上述的说明是以在反应管路7的出口将所供给的原料气体完全水合物化为前体进行说明的，当由于各种条件在反应管路7的出口原料气体没有完全水合物化时，可以进行下面的操作。
在反应管路7中原料气体没有完全水合物化时，未反应的原料气体供给至分离器9。这时分离器9的压力上升。因此，在反应管路7中原料气体是否完全水合物化，可以通过对分离器9内的压力上升进行检测而得知。
由此，通过设置在分离器9内的压力检测器10检测到分离器9内的压力上升，当压力上升值超过预先设定的值时，可以判断出原料气体流入分离器9而没有完全水合物化，可以转动阀12a以减少供给量。
另外，供给至分离器9的过剩的原料气体在分离器9内水合物化，由此可以使分离器9内的压力降至一定值以下。但是当仅通过分离器9内的水合物化不能使分离器9内的压力降至一定值以下时，可以设置从分离器9通到管路混合器5的回送管道，使多余的原料气体返回即可。这一点在后述的图9、图10中也是同样的。
此外，在上述的实施方式中，在管路混合器5和反应管路7之间没有设置任何的压力调整手段。
但是，如图9所示，在管路混合器5和反应管路7之间，可以设置由压力检测器23和压力调整阀25。
通过调整压力调整阀25可以提高管路混合器5一侧的压力，可以促进通过管路混合器5使原料气体溶解于原料水的过程。
此外，为了进一步促进原料气体溶解于原料水，如图10所示，可以在管路混合器5的下游侧设置作为流速调整手段的滞留部29，使管线中流动的流体的流速减慢。通过设置滞留部29，为在管路混合器5中成为细小气泡的原料气体溶解于水中拖延了时间，由此可以实现溶解的促进。
另外，作为滞留部29的具体例子，可以是具有一定容积的贮槽。
此外，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路7的示例，是以单数或多数的弯曲管表示的，其也可以由分支的多数根直管构成。
此外，在上述的实施方式中，没有明确表示原料水的种类，可以考虑的是例如淡水、海水、抗凝液等。此外，也可以考虑用液体基体物质和基体物质溶液这类的原料液代替原料水。当然这时生成的物质的名称不是气体水合物，而是气体包合物。
实施方式3实施方式3的气体水合物的制造方法为，在使原料水和原料气体反应制造气体水合物的方法中，具有将原料水和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料水中的混合·溶解工序和，对在反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体水合物的生成工序，在该气体水合物的生成工序中，使反应管路中流动的原料水的流速或所供给的原料气体量中的任何一方或两方变化，以改变生成的气体包合物的粒径。
此外，在使原料水和原料气体反应制造气体水合物的方法中，具有将原料水和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料水中的混合·溶解工序和，对在多数的反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体水合物的生成工序，在该气体水合物的生成工序中，使在前述多数的反应管路中分别流动的原料水的流速或供给至各反应管路的原料气体量中的任何一方或两方变化，以使在各反应管路中生成的气体包合物的粒径不同。
此外，实施方式3的气体水合物的制造装置是一种使原料水和原料气体反应制造气体水合物的装置，其设有将原料水和原料气体在管线途中混合以使原料气体溶解在原料水中的管路混合器、对混合·溶解的物料进行冷却的反应管路和改变反应管路中流动的原料水的流速的流速控制手段。
此外，作为使原料水和原料气体反应制造气体水合物的装置，具有将原料水和原料气体在管线途中混合以使原料气体溶解在原料水中的管路混合器、对混合·溶解的物料进行冷却的多数反应管路、和控制在该多数的反应管路中流动的原料水的流速的流速控制手段，设定前述的流速控制手段，以使在前述多数的反应管路中流动的原料水的流速不同。
此外，作为使原料水和原料气体反应制造气体水合物的装置，具有将原料水和原料气体在管线途中混合以使原料气体溶解在原料水中的管路混合器、改变供给至该管路混合器的原料气体流量的气体流量调整手段和对通过前述管路混合器混合·溶解的物料进行冷却的反应管路。
此外，作为使原料水和原料气体反应制造气体水合物的装置，设有多数的由管路混合器和气体流量调整手段组成溶解·混合装置，所述管路混合器将原料水和原料气体在管线途中混合以使原料气体溶解在原料水中，所述气体流量调整手段对供给至该管路混合器的原料气体流量进行调整，其还具有对通过各个溶解·混合装置混合·溶解的物料进行冷却的多数的反应管路，设定前述气体流量调整手段，以使在该多数的反应管路中流动的原料气体的流量不同。
实施方式3-1图15所示的是实施方式3-1的气体水合物制造工序的概要的说明图，其中将天然气用作原料气体。
本实施方式3-1主要是对上述工序中由水和天然气生成浆状的气体水合物的工序(S3)进行了设计，以改变生成的气体水合物的粒径。下面对这点进行详细的说明。
图12是显示实施方式3-1的主要构成机械的系统图。首先根据图12对本实施方式3-1的构成机械进行说明。
本实施方式的气体水合物制造装置，具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1、2，供给原料水的原料水泵3、19，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的管路混合器5，在管路混合器5中混合的物料在流动的同时对其冷却以生成气体水合物的反应管路7，分离在反应管路7中生成的气体水合物、未反应气体和原料水的分离器9。
然后将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来。在管路混合器5上供给原料气体的管线处设置调整气体流量的气体流量控制阀4。由此，由气体流量控制手段4和管路混合器5构成本发明的溶解·混合装置。
在从管路混合器5通向反应管路7的管线上，设置对溶解了原料气体(含有细小气泡的气体)的原料水的流速进行调整的流速控制阀6。
此外，在分离器9上设置压力检测器10，通过该压力检测器10的信号，控制将原料气体供给至分离器9的管线的阀12a以及将分离器9的气体回送至管路混合器5一侧的管线的阀12b。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的结构进行详细说明。
本实施方式的管路混合器5如图2(引用西华产业株式会社“OHR管路混合器”产品目录第7页)所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由单个或多个弯曲的管道形成的，通过冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要像现有的示例那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在现有的例子中由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的耐压容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在本实施方式中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
分离器9用于分离气体水合物、未反应气体和原料水，作为分离器9的例子，可以是倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等。
下面对通过如上构成的本实施方式的装置制造粒径不同的气体水合物的方法进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力。另外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力。增压了的原料气体由气体流量控制阀4控制一定量供给至管路混合器5，同样地也将原料水供给至管路混合器5，供给至管路混合器5的原料气体和原料水通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体混入至成为细小气泡的原料水中，促进了原料气体的溶解。
原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)由流速控制阀6控制以一定的流速送至反应管路7，通过冷却器17冷却生成气体水合物。然后，此处生成的气体水合物和未反应气体、原料水一起流入管路送至分离器9。由此生成一定量的具有一定粒径的气体水合物。
接下来对刚生成的所述的粒径不同的气体水合物的生成方法进行说明。
生成粒径不同的气体水合物，需要调整各控制阀4、6，这里对调整各控制阀时粒径变化的机理进行说明。
作为其前提，对反应管路7内的气体水合物生成的机理进行说明。通过管路混合器5，原料气体和原料水被混合，原料气体成为细小的气泡，溶解到原料水中，原料水整体达到平衡浓度。
原料水达到平衡浓度时，设定使反应管路7的压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7各个部分的温度T低于水合物生成最高温度T0，气体水合物开始生成。气体水合物的生成伴随着放热，通过冷却器17的冷却移去相当于放热量的热量，保持反应管路7的温度低于水合物生成最高温度T0。另外，若过度冷却会使原料水凝固而阻碍在反应管路7内的流动，因此设定冷却器17的冷却能力以防止原料水在凝固点以下。
气体水合物生成时溶解气体的浓度下降，原料气体进一步溶入直至达到平衡浓度，到达平衡浓度以上则进一步再生成气体水合物。这时后面生成的气体水合物和前面生成的气体水合物结合，成长为粒径较大的水合物。生成的气体水合物流入反应管路7内，和原料水、未反应气体(完全水合物化时则没有未反应气体)一起送至分离器9。
根据如上所述的气体水合物生成机理，在调整流速控制阀6使反应管路7内流动的流体的流速加快时，反应管路7内流动的气体水合物的速度加快，在反应管路7的上游侧生成的气体水合物在反应管路7内滞留的时间缩短。因此，在上游侧生成的气体水合物的结晶成长时间缩短，其结果是粒径较小的气体水合物被送至分离器9。
反之，在调整流速控制阀6使反应管路7内流动的流体的流速减慢时，在反应管路7的上游侧生成的气体水合物在反应管路7内滞留的时间变长。因此，在上游侧生成的气体水合物的结晶成长时间变长，其结果是粒径较大的气体水合物被送至分离器9。
此外，若调整气体流量控制阀4以减少气体流量，在反应管路7的上游侧，溶入原料水的原料气体水合物化，即使流入下游侧，所供给的原料气体的量很少，因此在下游侧没有溶入原料水的原料气体，已经生成的气体水合物的结晶没有成长，而送至分离器9。其结果是生成的气体水合物的粒径减小。
反之，若调整气体流量控制阀4以增加气体流量，在反应管路7的上游侧，溶入原料水的原料气体水合物化，流入下游侧并且原料气体进一步溶入原料水，已经生成的气体水合物的结晶成长后送至分离器9。其结果是生成的气体水合物的粒径变大。
通过以上的说明可以了解到，要减小生成的气体水合物的粒径，可以调整流速控制阀6使反应管路7内流动的流体的流速加快，或者调整气体流量控制阀4以使气体流量减少，或者同时进行这两方面的操作。
反之，要增大生成的气体水合物的粒径，可以调整流速控制阀6使反应管路7内流动的流体的流速变慢，或者调整气体流量控制阀4以使气体流量增大，或者同时进行这两方面的操作。
各控制阀4、6的调整可以每隔一定时间手动进行，或者也可以设置自动控制手段进行自动控制，如每隔预先设定的时间对各控制阀4、6进行控制。
如上所述通过调整各控制阀4、6，将粒径不同的气体水合物送至分离器9，分离气体水合物、未反应气体和原料水。分离了的原料水通过泵19被再次供给至管路混合器，未反应的原料气体通过气体增压机2增压至一定的压力供给至管路混合器5。
另一方面，生成的气体水合物从分离器9中取出，送至后处理工序(图15中S5以后的工序)。这时，由于粒径不同的气体水合物被混合起来，由于在脱水、成型时的体积填充效率提高、体积密度变高，可以减少运输成本。
另外，在分离器9中，通过液面计21检测分离器9内的水位，以控制分离器9内的水位在一定程度以上。这样是为了使气体不会流入原料水回送管路中，使原料水具有水封效果。然后，由水封排除的原料水通过原料水泵19增压至一定压力，供给至管路混合器5。
如上所述，根据本实施形态，设有气体流量控制阀4、流速控制阀6，通过每隔一定时间调整各控制阀4、6，可以连续地生成粒径不同的气体水合物。
此外，在本实施方式中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，在该气体水合物的生成工序中，所有的物料(生成的气体水合物、未反应气体、原料水)被一次性送至分离器9，因此只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，具有可以使装置的结构简单化的效果。
进而，由于原料气体对原料水的溶解是通过由筒体形成的管路混合器5连续地进行的，可以节省空间而且有效地进行。
此外，原料气体对原料水的溶解通过与反应罐不同的管路混合器5而进行，其结果是，可以用管状的反应管路7代替在现有的例子中所示的大直径反应罐，可以实现只对管路的周面进行冷却的简单且紧凑的冷却手段。
而且，由于在管路混合器5中原料气体的溶解、在反应管路7中气体水合物的生成这两者中的任何一个都是连续进行的，可以使气体水合物的制造效率得到飞跃的提高。
实施方式3-2图13是显示实施方式3-2的主要构成机械的系统图，和图12相同的部分用同一符号表示。
在本实施方式中，设有2根反应管路7a、7b，在其各自的入口侧分别设置流速控制阀6a、6b。
在如上述构成的本实施方式中，通过调整流速控制阀6a、6b，可以改变在各反应管路7a、7b中流动的流体的流速。由此，可以同时生成粒径不同的气体水合物，将这些粒径不同的气体水合物送至分离器9。
另外，在上述的示例中，作为改变在各反应管路7a、7b中流动的流体的流速的手段，是以流速控制阀6a、6b例示的，但是本发明并不限于此，例如也可以使2根反应管路7a、7b的管径不同。
实施方式3-3图14是显示实施方式3-3的主要构成机械的系统图，和图12、图13相同的部分用同一符号表示。
在本实施方式中，设有2个管路混合器5a、5b，2根反应管路7a、7b，2个分离器9a、9b，在管路混合器5a、5b的入口侧分别设置气体流量调整阀4a、4b以及流速调整阀6a、6b。
在如上述构成的本实施方式中，通过调整气体流量调整阀4a、4b以及流速调整阀6a、6b，可以改变在各反应管路7a、7b中流动的流体的流速、气体流量。由此，可以同时生成粒径不同的气体水合物，将这些粒径不同的气体水合物送至分离器9a、9b。
送至各分离器9a、9b的气体水合物直到图15的成型工序(S7)的阶段被混合。
在本实施方式中，设有气体流量调整阀4a、4b以及流速调整阀6a、6b，由于可以改变气体流量以及流体(原料水)的流速这两方面，因此可以进行细微的粒径控制。
还有，在上述的实施方式3-1～3-3中，没有对各工序中的温度、压力进行特别的说明，可以列举的是如图15所示的一例。但是，在各工序中的温度、压力应根据各种条件选取最适宜的值。
此外，在上述的实施方式中，是以甲烷为主要成分的天然气作为原料气体而进行说明的，作为其它的例子，还有乙烷、丙烷、丁烷、氪、氙、二氧化碳等。
进而，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路7的示例，是以单数或2根的弯曲管表示的，也可以使用3根以上的弯曲管。这样可以同时生成粒径更为不同的气体水合物。也可以用直管代替弯曲管。
此外，在上述的实施方式中，没有明确表示原料水的种类，可以考虑的是例如淡水、海水、抗凝液等。此外，也可以考虑用液体基体物质和基体物质溶液这类的原料液代替原料水。当然这时生成的物质的名称不是气体水合物，而是气体包合物。
实施方式4实施方式4的气体包合物的制造方法具有下述的工序将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，对在反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，将生成的气体包合物在与前述反应管路连结的分离器中分离的分离工序，检测该分离器的压力的压力检测工序，根据该压力检测工序中检测出的压力，通过对前述混合·溶解工序中所供给的气体流量、前述气体包合物生成工序中原料液流速中的任何一方或两方进行调整，以调整前述分离器的压力的压力调整工序。
此外，实施方式4的气体包合物的制造装置，具有调整供给的原料气体流量的气体流量调整手段、调整供给的原料液的流速的原料液流速调整手段、将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器、在混合·溶解了原料气体的原料液流动的同时对其进行冷却的反应管路、与该反应管路连结的分离气体包合物的分离器、检测该分离器的压力的压力检测手段、根据该压力检测手段检测出的压力对前述气体流量调整手段的气体流量、前述原料液流速调整手段的原料液流速中的任何一方或两方进行调整的控制手段。
此外，管路混合器的特征是可以产生原料气体的细小气泡。
以下列举的是对作为气体包合物的一种形式的气体水合物的示例的说明。
图17所示的是实施方式4的气体水合物制造工序的概要说明图，使用天然气作为原料气体。
本实施方式主要是对上述工序中由水和天然气生成浆状的气体水合物的工序(S3)以及分离脱水工序(S4)进行了设计，以实现有效率地制造水合物和设备的简单化。下面对这点进行详细的说明。
图16是显示实施方式4的主要构成机械的系统图。首先根据图16对本实施方式的构成机械进行说明。
实施方式4的气体水合物制造装置，具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1，供给原料水(在本说明书中当提到“原料水”时，有时仅意味着原料水，有时意味着溶入原料气体状态下的原料水。)的原料水泵3、19，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的管路混合器5，使在管路混合器5中混合的物料在流动的同时对其进行冷却以生成气体水合物的反应管路7，分离在反应管路7中生成的气体水合物、未反应气体和原料水的分离器9。
将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来。在将原料气体供给至管路混合器5的管线上设置调整气体流量的气体流量控制阀12a。此外，在从原料泵3、19通向管路混合器5的管线上设置调整原料水的流速的流速控制阀12b。进一步的，在分离器9上设置检测分离器9内的压力的压力检测器10，根据该压力检测器10的信号通过控制手段14控制气体流量控制阀12a、流速控制阀12b。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的结构进行详细说明。
本实施方式的管路混合器5如图2所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由弯曲的管道形成的，通过冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要像现有的示例那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在专利文献1中所示的现有示例中，由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的水合物生成容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在本实施方式中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
分离器9用于分离气体水合物、未反应气体和原料水，作为分离器9的例子，可以是倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等。
下面对通过如上构成的本实施方式的装置制造气体水合物的方法进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力，通过气体流量控制阀12a供给至管路混合器。此外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力，通过流速控制阀12b供给至管路混合器。另外，在开始运转时，气体流量控制阀12a、流速控制阀12b都各自设定至最大值。供给至管路混合器5的原料气体和原料水通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体混入至成为细小气泡的原料水中，促进了原料气体的溶解。
将原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)送至反应管路7，通过冷却器17冷却后送至分离器9。在开始运转时，由于反应管路7的压力没有达到气体水合物的生成压力，没有生成水合物，而未溶解的原料气体供给至分离器9的结果是使分离器9的压力上升。如上所示从运转开始时经过一定时间后，分离器9内的压力上升，和分离器9连通的反应管路7的压力上升至水合物的生成压力，在反应管路7中开始生成气体水合物。然后，将此处生成的气体水合物和未反应气体、原料水一起流入管路送至分离器9。
未反应气体送至分离器9使分离器9的压力上升，若超过预先设定的值，通过控制手段14，控制气体流量控制阀12a、流速控制阀12b中的任何一方或两方，以此调整分离器9的压力以及反应管路7的压力。
由此，通过调整各控制阀12a、12b以控制分离器9的压力，在这里对调整各控制阀时分离器9的压力变化的机理进行说明。
作为其前提，对反应管路7内的气体水合物生成的机理进行说明。
通过管路混合器5，原料气体和原料水被混合，原料气体成为细小的气泡，溶解到原料水中，原料水整体达到平衡浓度。
原料水达到平衡浓度时，设定使反应管路7的压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7各个部分的温度T低于水合物生成最高温度T0，气体水合物开始生成。气体水合物的生成伴随着放热，通过冷却器17的冷却移去相当于放热量的热量，保持反应管路7的温度低于水合物生成最高温度T0。另外，若过度冷却会使原料水凝固而阻碍在反应管路7内的流动，因此设定冷却器17的冷却能力以防止原料水在凝固点以下。
气体水合物生成时溶解气体的浓度下降，原料气体进一步溶入直至达到平衡浓度，到达平衡浓度以上则进一步再生成气体水合物。如此生成的气体水合物流入反应管路7内，和原料水、未反应气体(完全水合物化时则没有未反应气体)一起送至分离器9。
在如上所述的气体水合物生成机理中，若调整气体流量控制阀12a使气体流量减小，可以增加相对于供给气体量的反应管路7内水合物化的比例，减少送至分离器9的未反应气体量。因此，若使供给气体量在一定量以下，则原料气体在反应管路7内被全部水合物化，没有未反应气体供给至分离器9。由此，通过调整气体流量控制阀12a使气体流量减小，可以调整供给至分离器9的的未反应气体量。
另一方面，由于分离器9内也有生成水合物的环境，在分离器9内未反应气体溶解·水合物化，使得分离器9内的压力具有降低的倾向。
因此，若使供给至分离器9的未反应气体量减少，或者没有，则由于分离器9内的水合物化而减少的未反应气体增多，其结果是使得分离器9的压力降低。
反之，若调整气体流量控制阀12a使气体流量增加，可以减少相对于供给气体量的反应管路7内水合物化的比例，若使供给气体量在一定量以上，则原料气体在反应管路7内没有被全部水合物化，未反应气体供给至分离器9。由此，通过调整气体流量控制阀12a使气体流量增加，可以增加供给至分离器9的的未反应气体量，其结果是可以使分离器9的压力上升。
此外，通过调整流速控制阀12b使反应管路7内流动的流体的流速变快时，原料水在反应管路7内的滞留时间变短，原料气体的溶解、水合物化的量减少，送至分离器9的未反应气体量增加。其结果是可以使分离器9的压力上升。
反之，通过调整流速控制阀12b使反应管路7内流动的流体的流速减慢时，原料水在反应管路7内的滞留时间变长，原料气体的溶解、水合物化的量增加，送至分离器9的未反应气体量减少。其结果是使分离器9的压力上升停止，或压力下降。
根据以上的说明可以了解，要使分离器9的压力上升，可以调整气体流量控制阀12a使气体流量增加，或者调整流速控制阀12b使反应管路7内流动的流体的流速变快。
反之，要使分离器9的压力降低，可以调整气体流量控制阀12a使气体流量减少，或者调整流速控制阀12b使反应管路7内流动的流体的流速变慢。
如上所述，通过调整各控制阀12a、12b，调整分离器9的压力，在分离器9内保持使生成的气体水合物稳定的压力，其结果是反应管路7的压力也保持在最适合水合物化的压力。
另外，在分离器9中分离气体水合物、未反应气体、原料水，通过泵19将分离的原料水再次供给至管路混合器5。
另一方面，生成的气体水合物从分离器9中取出，送至后处理工序(图17中S5以后的工序)。
此外，在分离器9中，通过液面计21检测分离器9内的水位，以控制分离器9内的水位在一定程度以上。这样是为了使气体不会流入原料水回送管路中，使原料水具有水封效果。然后，由水封排除的原料水通过原料水泵19增压至一定压力，供给至管路混合器5。
如上所述，在本实施形态中，设有气体流量控制阀12a、流速控制阀12b，根据设在分离器9上的压力检测器10的检测值控制这些控制阀12a、12b，可以用简单的装置实现对分离器9内的压力控制，使装置简单化。
此外，在本实施方式中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，在该气体水合物的生成工序中，所有的物料(生成的气体水合物、未反应气体、原料水)被一次性送至分离器9，因此只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，具有可以使装置的结构简单化的效果。
进而，由于原料气体对原料水的溶解是通过由筒体形成的管路混合器5连续地进行的，可以节省空间而且有效地进行。
此外，原料气体对原料水的溶解通过与水合物生成容器不同的管路混合器5而进行，其结果是，可以用管状的反应管路7代替大直径的水合物生成容器，可以实现只对管路的周面进行冷却的简单且紧凑的冷却手段。
而且，由于在管路混合器5中原料气体的溶解、在反应管路7中气体水合物的生成这两者中的任何一个都是连续进行的，可以使气体水合物的制造效率得到飞跃的提高。
还有，在上述的实施方式的说明中没有对各工序中的温度、压力进行特别的说明，可以列举的是如图17所示的一例。但是，在各工序中的温度、压力应根据各种条件选取最适宜的值。
此外，在上述的实施方式中，是以甲烷为主要成分的天然气作为原料气体而进行说明的，作为其它的例子，还有乙烷、丙烷、丁烷、氪、氙、二氧化碳等。
进而，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路7的示例，是以单数或多数的弯曲管表示的，其也可以由分支的多数根直管构成。
此外，在上述的实施方式中，没有明确表示原料水的种类，可以考虑的是例如淡水、海水、抗凝液等。此外，也可以考虑用液体基体物质和基体物质溶液这类的原料液代替原料水。当然这时生成的物质的名称不是气体水合物，而是气体包合物。
实施方式5实施方式5的气体包合物的制造方法，具有下述的工序将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的第1混合·溶解工序，对在反应管路中流动的混合·溶解了的物料同时进行冷却从而生成气体包合物的气体包合物生成工序，将生成的气体包合物在与前述反应管路连结的分离器中分离的分离工序，在前述第1混合·溶解工序之后、前述气体水合物生成工序之前，或者在前述气体水合物生成工序的途中设置单数或多数的使原料气体溶解在原料液中的第2混合·溶解工序。
此外，实施方式5的气体包合物的制造装置，具有将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器、对流动的混合·溶解了原料气体的原料液同时进行冷却的反应管路、与该反应管路连结的分离气体包合物的分离器，在前述反应管路的上游侧设置至少1台前述管路混合器，同时在前述反应管路的途中设置单数或多数的管路混合器。
此外，管路混合器的特征是可以产生原料气体的细小气泡。
还有，在管路混合器的下游侧设置调整管线压力的压力调整手段。
再有，在管路混合器的下游侧设置调整在管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
以下列举的是对作为气体包合物的一种形式的气体水合物的示例的说明。
图21所示的是实施方式5的气体水合物制造工序的概要说明图，使用天然气作为原料气体。
本实施方式5主要是对上述工序中由水和天然气生成浆状的气体水合物的工序(S3)进行了设计，以实现有效率地制造水合物和设备的简单化。下面对这点进行详细的说明。
图18是显示实施方式5的主要构成机械的系统图。首先根据图18对本实施方式的构成机械进行说明。另外，在以下的说明中，是通过列举气体水合物作为实施方式5的对象而说明的。
本实施方式的气体水合物制造装置具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1，供给原料水(在本说明书中当提到“原料水”时，有时仅意味着原料水，有时意味着溶入原料气体状态下的原料水。)的原料水泵3、19，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的第1管路混合器5a，使管路混合器5a中混合的物料在流动的同时进行冷却从而生成气体水合物的反应管路7，设在反应管路7的途中、使原料气体混合·溶解至反应管路7内流动的原料水中的第2管路混合器5b，设在前述反应管路7的途中的前述第2管路混合器5b的下游侧、使原料气体混合·溶解至反应管路7内流动的原料水中的第3管路混合器5c，分离在反应管路7中生成的气体水合物、未反应气体和原料水的分离器9。
将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来，在将原料气体供给至管路混合器5a、5b、5c的管线上分别设置调整气体流量的气体流量控制阀12a、12b、12c。
此外，在从原料泵3、19通向管路混合器5a的管线上设置调整原料水的流速的流速控制阀14。
进一步的，在将气体增压机1增压的原料气体供给至分离器9的管线上设置调整气体流量的气体流量调整阀12d，此外，在将分离器9内剩余的原料气体回送至气体水合物生成管线的管线上设置气体流量调整阀12e和气体增压机2。然后在分离器9上设置检测分离器9内的压力的压力检测器10，根据该压力检测器10的信号控制气体流量调整阀12d、12e，调整分离器9内的压力。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的结构进行详细说明。
本实施方式的管路混合器5a、5b、5c如图2所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由弯曲的管道形成的，通过冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要像现有的一般方法那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5a、5b、5c进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在如专利文献1中所示的现有的示例中，由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的水合物生成容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在本实施方式中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
分离器9用于分离气体水合物、未反应气体和原料水，作为分离器9的例子，可以是倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等。
下面对通过如上构成的本实施方式的装置制造气体水合物的方法进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力，通过气体流量控制阀12a供给至管路混合器5a。此外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力，通过流速控制阀14供给至管路混合器5a。
供给至管路混合器5a的原料气体和原料水通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体混入至成为细小气泡的原料水中，促进了原料气体的溶解。
将原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)通过冷却器17冷却，送至反应管路7。在反应管路7的途中，通过管路混合器5b、5c使原料气体进一步混合·溶解后送至分离器9。
在开始运转时，以12d、12e将分离器压力保持在水合物生成条件，因为与分离器连通的反应管的压力在其之上，在反应管路中开始生成气体水合物。
这里对反应管路7内的气体水合物生成的机理进行说明。
通过管路混合器5a，原料气体和原料水被混合，原料气体成为细小的气泡，溶解到原料水中，原料水整体达到平衡浓度。
原料水达到平衡浓度时，设定使反应管路7的压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7各个部分的温度T低于水合物生成最高温度T0，气体水合物开始生成。气体水合物的生成伴随着放热，通过冷却器17的冷却移去相当于放热量的热量，保持反应管路7的温度低于水合物生成最高温度T0。另外，若过度冷却会使原料水凝固而阻碍在反应管路7内的流动，因此设定冷却器17的冷却能力以防止原料水在凝固点以下。
气体水合物生成时溶解气体的浓度下降，原料气体进一步溶入直至达到平衡浓度，到达平衡浓度以上则进一步再生成气体水合物。为了高效地生成大量的气体水合物，必须要使原料水在反应管路7内流动的期间水合物化的量增加。为此，必须使溶解在原料水中的原料气体量极其接近理论水合数。因此，当原料水在平衡浓度以下时，必须要创造出能使原料气体有效率地溶解至原料水中的环境。
因此，在本实施方式中，在反应管路7的途中设置第2、第3管路混合器5b、5c，通过在反应管路7的途中以细小气泡的形式供给原料气体，可以有效率地实现原料气体的溶解。也就是说，通过第1管路混合器5a成为细小气泡的原料气体在反应管路7的途中完全溶解或水合物化，如果以气泡的形式存在，随着在管路中流动气泡之间会合体而形成大的气泡，其和原料水的接触面积减小，溶解效率变差。因此，在反应管路7的途中，通过再次以细小气泡的形式供给原料气体，可以提高原料气体的溶解效率。
由此生成的气体水合物流入至反应管路7内，和原料水、未反应气体(完全水合物化时没有未反应气体)一起送至分离器9。
未反应气体送至分离器9时，分离器9内的压力上升，若通过压力检测手段检测出其超过了预先设定的值，通过图中没有示出的控制手段控制气体流量控制阀12e，使剩余的气体返回至水合物生成管线，由此对分离器9的压力以及反应管路7的压力进行调整。
另外，在分离器9中分离气体水合物、未反应气体和原料水，通过泵19将分离的原料水再次供给至管路混合器5a。
另一方面，生成的气体水合物从分离器9中取出，送至后处理工序(图21中S5以后的工序)。
此外，在分离器9中，通过液面计21检测分离器9内的水位，以控制分离器9内的水位在一定程度以上。这样是为了使气体不会流入原料水回送管路中，使原料水具有水封效果。然后，由水封排除的原料水通过原料水泵19增压至一定压力，供给至管路混合器5a。
如上所述，根据本实施形态，通过设置多数的管路混合器，促进了原料气体在原料水中的溶解，实现了有效率地生成水合物。
此外，在本实施方式中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，在该气体水合物的生成工序中，所有的物料(生成的气体水合物、未反应气体、原料水)被一次性送至分离器9，因此只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，还具有可以使装置的结构简单化的效果。
进而，由于原料气体对原料水的溶解是通过由筒体形成的管路混合器5a、5b、5c连续地进行的，可以节省空间而且有效地进行。
此外，原料气体对原料水的溶解通过与水合物生成容器不同的管路混合器5a、5b、5c而进行，其结果是，可以用管状的反应管路7代替大直径的水合物生成容器，可以实现只对管路的周面进行冷却的简单且紧凑的冷却手段。
而且，由于在管路混合器5a、5b、5c中的原料气体的溶解、在反应管路7中气体水合物的生成这两者中的任何一个都是连续进行的，可以使气体水合物的制造效率得到飞跃的提高。
另外，在上述实施方式中，是以在管路混合器5a的下游侧设置2台的管路混合器5b、5c示例的，但是在管路混合器5a的下游侧设置的管路混合器的数目为1台或3台以上都是可以的。此外，在反应管路7的上游侧也可以设置多数的管路混合器。对于管路混合器，在相对于原料水量可混合的气体量存在制约的情况下，这种方法是有效的。
此外，在上述实施方式中，在管路混合器5a和反应管路7之间没有设置任何的调整压力的手段。
但是，如图19所示，在管路混合器5a和反应管路7之间，可以设置由压力检测器23和压力调整阀25形成的压力调整手段27。
通过设置压力调整手段27可以提高管路混合器5a一侧的压力，可以促进通过管路混合器5a使原料气体溶解于原料水的过程。
此外，为了进一步促进原料气体溶解于原料水，如图20所示，可以在管路混合器5a的下游侧设置作为流速调整手段的滞留部29，使管线中流动的流体的流速减慢。通过设置滞留部29，为在管路混合器5a中成为细小气泡的原料气体溶解于水中拖延了时间，由此可以实现溶解的促进。
另外，作为滞留部29的具体例子，可以是具有一定容积的贮槽。
还有，在上述的说明中，没有对各工序中的温度、压力进行特别的说明，可以列举的是如图21所示的一例。但是，在各工序中的温度、压力应根据各种条件选取最适宜的值。
进而，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路的是以单数的情形表示的，也可以设置多数的反应管路，在各个反应管路上分别设置同样数目的管路混合器。或者在多数的管路上分别设置不同数目的管路混合器。进一步的，反应管路在途中分支，可以在分支前的各反应管路上设置多数的管路混合器，在分支后的各反应管路上不设置管路混合器，或者也可以在各分支的反应管路上设置同样数目或不同数目的管路混合器。
此外，在上述的实施方式中，是以甲烷为主要成分的天然气作为原料气体而进行说明的，作为其它的例子，还有乙烷、丙烷、丁烷、氪、氙、二氧化碳等。
进一步的，在上述的实施方式中，没有明确表示原料水的种类，可以考虑的是例如淡水、海水、抗凝液等。此外，也可以考虑用液体基体物质和基体物质溶液这类的原料液代替原料水。当然这时生成的物质的名称不是气体水合物，而是气体包合物。
实施方式6实施方式6的气体输送方法具有下述的工序将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，对在反应管路中流动的混合·溶解的物料同时进行冷却从而生成气体水合物的生成工序，将生成的气体水合物顺次贮存在与前述反应管路连结的输送用贮槽中的工序，和取下输送用贮槽搬运至目的地的工序。
此外，还具有浓缩生成的气体水合物的浓缩工序或将生成的气体水合物和原料水分离的分离工序。
实施方式6的气体输送装置是一种对通过使原料水和原料气体反应而水合物化的原料气体进行输送的装置，其具有下述的部件将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器，对混合·溶解的物料进行冷却的反应管路，以相对于该管路可拆卸的方式与之连结的、贮存前述反应管路中生成的气体水合物、同时在填充气体水合物后可取下并用于输送的输送用贮槽。
此外，还具有浓缩生成的气体水合物的浓缩装置或将生成的气体水合物和原料水分离的分离装置。
在本实施方式的气体输送方法中，将作为原料气体的天然气水合物化，然后将其连续地供给至输送用贮槽中贮存并有效率地输送。
图22所示的是实现这种方法所需的主要构成机械的系统图。首先根据图22对本实施方式的构成机械进行说明。
本实施方式的装置，具有对天然气等原料气体的压力进行增压的气体增压机1，将原料贮槽2中贮存的原料水供给至后述的管路混合器5的原料水泵3，混合原料水和原料气体使原料气体溶解于原料水的管路混合器5，使管路混合器5中混合的物料在流动的同时进行冷却从而生成气体水合物的反应管路7，冷却反应管路7的冷却器17，以相对于反应管路7可拆卸的方式设置的、贮存反应管路7中生成的气体水合物的输送用贮槽9。
将各种构成机械通过在图中以带箭头的实线表示的管路连结起来，在将原料气体供给至管路混合器5的管线上设置压力检测器6、以及根据该压力检测器6的检测值运作的阀4。
此外，在输送用贮槽9和管路混合器5的上游侧设置将输送用贮槽9的气体返回至管路混合器5的管线，在该管线上设置阀10，根据设在输送用贮槽9上的压力检测器8的信号控制该阀10。进而在该管线上还设置气体增压机12。
此外，在输送用贮槽9和原料水贮槽2之间设置将原料水返回至原料贮槽2的管线，在该管线上设置原料水泵19。
下面对在上述的各构成机械中主要物件的结构进行详细说明。
本实施方式的管路混合器5如图2所示，是由入口侧为大直径出口侧为小直径的2段状的筒状体11形成的，在该筒状体11的大直径部11a中具有称为导流叶片的翼体13，在其前端的小直径部11b内具有从筒的内周面指向中央的多个蘑菇状的碰撞体15。
在这种管路混合器5中，由原料水泵3供给至管路混合器5的原料水通过翼体13形成旋转流，由于强烈的离心力被挤压向外侧，其再通过蘑菇状的碰撞体15被进一步剧烈地搅拌，被碎裂为中间卷入了原料气体的超细小气泡群，原料水和原料气体混合。由此，增大了原料气体和原料水的接触面积使原料气体高效地溶入原料水。
反应管路7是由弯曲的管道形成的，通过冷却器17冷却该管道的周面。如此，通过使用反应管路7，使周围的冷却可以高效地进行，因此不需要像现有的一般方法那样通过冷却线圈等直接冷却气体·原料水，可以使装置的结构变得简单和紧凑化。
另外，也可以考虑按照下述的方式来使用这种反应管路7，预先通过管路混合器5进行原料气体和原料水的混合·溶解，而反应管路7则是以冷却为中心的装置结构。也就是说，在如专利文献1中所示的现有的示例中，由于原料气体和原料水的混合·溶解以及反应冷却是在罐状的耐压容器内进行的，对于混合·溶解来说必须要有一定广度的空间，冷却不能只针对反应罐的周围进行，与此相对的，在本实施方式中，由于原料水的混合·溶解以及反应冷却是分开进行的，对于反应工序可以以冷却为中心进行考虑，能够如上述的示例那样以简单的结构进行冷却。
以相对于反应管路7可拆卸的方式设置输送用贮槽9，当水合物积蓄到一定量时将其取下，可以通过卡车20(参照图22)等的输送手段进行输送。另外，还可以在输送用贮槽9的入口安装利用流体密度差的浓缩器，通过浓缩器浓缩气体水合物，将浓缩后的气体水合物导入输送用贮槽9。此外，还可以设置例如倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器等分离气体水合物和原料水的机械，将通过这些机械与原料水分离的气体水合物导入输送用贮槽9。
在由压力决定的平衡温度以下的状态下，用输送用贮槽9输送气体水合物。例如在甲烷水合物的情况下平衡温度为如下所示。大气压下为-80℃以下，25大气压下为0℃以下，80大气压下为10℃以下。
因此，必须使输送用贮槽能够承受上述的压力，且在由上述压力决定的平衡温度以下，其必须具有耐压隔热的结构。另外，用于长距离输送时，还可以在输送用贮槽内设置冷却机。
另外，虽然甲烷水合物在大气压下的平衡温度为-80℃，但是已知的是其可以在高于这个温度的-20℃～-10℃下保存。这是由于离解的气体从甲烷水合物的表面穿过，在表面上形成冰壳，该冰壳成为保护容器而阻止了内部的水合物的离解(称为“自身保存性”)。因此，在前述平衡温度以上进行输送也是有可能的。
下面对通过如上构成的本实施方式的装置的气体输送方法进行说明。
用气体增压机1将原料气体的压力增压至一定的压力。此外，还通过原料水泵3将原料水也增压至一定的压力。由气体流量控制阀4控制一定量增压的原料气体供给至管路混合器5，同时按照同样的方法将原料水给至管路混合器5，通过前述的机理被剧烈地混合。这时，原料气体混入至成为细小气泡的原料水中，促进了原料气体的溶解。
将原料水中溶入了原料气体的物料(还含有未溶解的细小气泡的状态的物料)送至反应管路7，通过冷却器17冷却后生成气体水合物。
这里，对通过反应管路7生成气体水合物的机理进行说明。通过管路混合器5，原料气体和原料水被混合，原料气体成为细小的气泡，溶解到原料水中，原料水整体达到平衡浓度。
原料水达到平衡浓度时，设定使反应管路7的压力P高于水合物生成最低压力P0，反应管路7各个部分的温度T低于水合物生成最高温度T0，气体水合物开始生成。气体水合物的生成伴随着放热，通过冷却器17的冷却移去相当于放热量的热量，保持反应管路7的温度低于水合物生成最高温度T0。另外，若过度冷却会使原料水凝固而阻碍在反应管路7内的流动，因此设定冷却器17的冷却能力以防止原料水在凝固点以下。
气体水合物生成时溶解气体的浓度下降，原料气体进一步溶入直至达到平衡浓度，到达平衡浓度以上则进一步再生成气体水合物。
如此生成的气体水合物和未反应气体、原料水一起流入管路送至输送用贮槽9。以浆液的状态，移入输送用贮槽9后，通过原料水泵19从贮槽的底部抽出未反应水。或者也可以不通过原料水泵19，从低处自然流下而取出。
如上所述将填充了气体水合物和未反应水的输送用贮槽通过拖车等输送至目的地。到达目的地以后，减压至大气压，放出包含在气体水合物中的原料气体。这时，可以用内藏于输送用贮槽9中的加热器升温。
另外，在气体放出管道的通道中，可以根据需要设置除湿器，以除去原料气体中包含的水分。
如上所述，在本实施方式中，由于原料水和原料气体的反应是在管路中移动的同时进行的，在该气体水合物的生成工序中，所有的物料(生成的气体水合物、未反应气体、原料水)被一次性送至分离器9，因此只取出生成的气体水合物的机构是不需要的，还具有可以使装置的结构简单化的效果。
进而，由于原料气体对原料水的溶解是通过由筒体形成的管路混合器5连续地进行的，可以节省空间而且有效地进行。
此外，原料气体对原料水的溶解通过与反应罐不同的管路混合器5而进行，其结果是，可以用管状的反应管路7代替如专利文献1所示的大直径的反应罐，可以实现只对管路的周面进行冷却的简单且紧凑的冷却手段。
而且，由于在管路混合器5中原料气体的溶解、在反应管路7中气体水合物的生成这两者中的任何一个都是连续进行的，可以使气体水合物的制造效率得到飞跃的提高。
还有，在上述的实施方式的说明中没有对各工序中的温度、压力进行特别的说明，在各工序中的温度、压力应根据各种条件选取最适宜的值。
此外，在上述的实施方式中，是以甲烷为主要成分的天然气作为原料气体而进行说明的，作为其它的例子，还有乙烷、丙烷、丁烷、氪、氙、二氧化碳等。
进而，作为管路混合器其它的例子，还可以是通过使筒状体在途中变细而产生负压，吸引原料气体后混合的所谓的文丘里管方式的混合器，或者是利用圆锥状或圆锥台状容器内的旋转流进行气液混合的混合器，例如在特开2000-447号公报中公开的旋转式细小气泡发生器之类的装置。总之，本说明书中的管路混合器广泛地包含了可以在管路上使气液连续混合的混合器。
此外，在上述的实施方式中作为反应管路7的示例，可以用单数的弯曲管、也可以用多数的弯曲管，另外，也可以由直管代替弯曲管。
另外，在上述的实施方式中，没有明确表示原料水的种类，可以考虑的是例如淡水、海水、抗凝液等。
权利要求
1.一种气体包合物的制造方法，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动，同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序。
2.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序使原料气体以细小气泡的形式连续地溶解。
3.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序不使用反应罐，而是将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中；所述生成工序不使用反应罐，而是使混合·溶解的物料在反应管路中流动，同时进行冷却从而生成气体包合物。
4.权利要求3的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序使原料气体以细小气泡的形式连续地溶解。
5.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中生成的气体包合物和未反应原料气体、原料液一起，通过所述反应管路，送至分离器。
6.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中包含将生成的气体包合物和未反应原料气体、原料液一起，通过所述反应管路，送至分离器的工序；和通过分离器，将气体包合物、未反应原料气体和原料液的浆液分离脱水，生成高浓度浆液或固体的分离脱水工序。
7.权利要求5的气体包合物的制造方法，其中原料液和原料气体的混合是通过管路混合器连续进行的。
8.权利要求6的气体包合物的制造方法，其中原料液和原料气体的混合是通过管路混合器连续进行的。
9.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序将原料液和原料气体通过管路混合器混合使原料气体溶解在原料液中。
10.一种气体包合物的制造方法，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，和溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动的同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，所述混合·溶解工序将原料液和原料气体通过与反应罐不同的管路混合器混合使原料气体溶解在原料液中，所述生成工序使溶解了原料气体的原料液在与反应罐不同的管状反应管路中流动，同时对管路的周面进行冷却从而生成气体包合物。
11.一种气体包合物的制造方法，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，和溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动的同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，将生成的气体包合物和未反应原料气体、原料液一起，通过所述反应管路送至分离器，以分离气体包合物、未反应原料气体和原料液的工序，所述混合·溶解工序将原料液和原料气体通过与反应罐不同的管路混合器混合使原料气体溶解在原料液中，所述生成工序使溶解了原料气体的原料液在与反应罐不同的管状反应管路中流动，同时对管路的周面进行冷却从而生成气体包合物。
12.权利要求9的气体包合物的制造方法，其中包含如下的压力调整工序在管路混合器和反应管路之间设置压力调整手段，以使管路混合器侧的压力升高。
13.权利要求10的气体包合物的制造方法，其中包含如下的压力调整工序在管路混合器和反应管路之间设置压力调整手段，以使管路混合器侧的压力升高。
14.权利要求11的气体包合物的制造方法，其中包含如下的压力调整工序在管路混合器和反应管路之间设置压力调整手段，以使管路混合器侧的压力升高。
15.权利要求9的气体包合物的制造方法，其中在管路混合器的下游测设置流速调整工序，使管线内流动的流体的流速减慢。
16.权利要求10的气体包合物的制造方法，其中在管路混合器的下游测设置流速调整工序，使管线内流动的流体的流速减慢。
17.权利要求11的气体包合物的制造方法，其中在管路混合器的下游测设置流速调整工序，使管线内流动的流体的流速减慢。
18.权利要求9的气体包合物的制造方法，其中包含在通过分离器分离的气体包合物、未反应原料气体和原料液中，将原料液和未反应原料气体再次供给至管路混合器的工序。
19.权利要求10的气体包合物的制造方法，其中包含在通过分离器分离的气体包合物、未反应原料气体和原料液中，将原料液和未反应原料气体再次供给至管路混合器的工序。
20.权利要求11的气体包合物的制造方法，其中包含在通过分离器分离的气体包合物、未反应原料气体和原料液中，将原料液和未反应原料气体再次供给至管路混合器的工序。
21.权利要求19的气体包合物的制造方法，其中包含控制分离器内的水位在一定程度以上的控制工序，以使在分离器中气体不会流入原料液返回管路中，使原料液具有水封效果。
22.权利要求20的气体包合物的制造方法，其中包含控制分离器内的水位在一定程度以上的控制工序，以使在分离器中气体不会流入原料液返回管路中，使原料液具有水封效果。
23.权利要求19的气体包合物的制造方法，其中包含将利用气体增压机加压的原料气体直接供给至分离器的工序。
24.权利要求20的气体包合物的制造方法，其中包含将利用气体增压机加压的原料气体直接供给至分离器的工序。
25.一种气体包合物的制造方法，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序，和溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动，同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序，所述混合·溶解工序和所述生成工序是分开进行的。
26.权利要求25的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序在管线途中通过管路混合器混合原料气体和原料液，使原料气体连续地溶解至原料液中，所述生成工序使溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动，同时进行冷却从而生成气体包合物。
27.权利要求9的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序通过管路混合器混合原料气体和原料液，使原料气体以细小气泡的形式溶解至原料液中。
28.权利要求10的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序通过管路混合器混合原料气体和原料液，使原料气体以细小气泡的形式溶解至原料液中。
29.权利要求11的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序通过管路混合器混合原料气体和原料液，使原料气体以细小气泡的形式溶解至原料液中。
30.权利要求9的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序对原料液进行搅拌，使原料气体卷入到其中，由此原料气体碎裂为细小气泡使原料气体溶解至原料液中。
31.权利要求10的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序对原料液进行搅拌，使原料气体卷入到其中，由此原料气体碎裂为细小气泡使原料气体溶解至原料液中。
32.权利要求11的气体包合物的制造方法，其中所述混合·溶解工序对原料液进行搅拌，使原料气体卷入到其中，由此原料气体碎裂为细小气泡使原料气体溶解至原料液中。
33.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中所述生成工序使在所述混合·溶解工序中混合溶解的所有原料气体包合物化。
34.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中在所述生成工序中，设定原料液流量、原料液压力、原料气体流量、原料气体压力、冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，使所述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，以完全移去将所述混合·溶解工序中混合溶解的原料气体全部包合物化时所产生的生成热。
35.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中进一步包含改变反应管路中流动的原料液的流速或所供给的原料气体量中的任何一方或两方，从而使生成的气体包合物的粒径变化的工序。
36.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中所述反应管路是多数的反应管路；所述气体包合物的制造方法，在生成工序中包含使在所述多数反应管路中分别流动的原料液的流速或供给至各反应管路的原料气体量中的任何一方或两方不同，从而使在各反应管路中生成的气体包合物的粒径不同的工序。
37.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中进一步包含将生成的气体包合物在与所述反应管路连结的分离器中分离的分离工序，检测该分离器的压力的压力检测工序，根据该压力检测工序中检测出的压力，对所述混合·溶解工序中供给气体流量、所述生成工序中原料液流速中的任何一方或两方进行调整，以此对所述分离器的压力进行调整的压力调整工序。
38.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中进一步包含将生成的气体包合物在与所述反应管路连结的分离器中分离的分离工序，和在所述混合·溶解工序之后，所述气体包合物生成工序之前，或者在所述生成工序的途中使原料气体进一步溶解在原料液中的混合·溶解工序。
39.权利要求1的气体包合物的制造方法，其中进一步包含将生成的气体包合物顺次贮存在与所述反应管路连结的输送用贮槽中工序，和取下输送用贮槽并运送至目的地的工序。
40.权利要求39的气体包合物的制造方法，其中进一步包含浓缩生成的气体包合物的浓缩工序或分离生成的气体包合物和原料液的分离工序。
41.一种气体包合物的制造装置，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器，和使溶解了原料气体的原料液流动，同时进行冷却从而生成气体包合物的反应管路。
42.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
43.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
44.权利要求42的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
45.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
46.权利要求42的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
47.权利要求43的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
48.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中不包含对原料气体与原料液进行混合·溶解和反应冷却的罐状耐压容器。
49.权利要求48的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
50.权利要求48的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
51.权利要求49的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
52.权利要求48的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
53.权利要求49的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
54.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含分离反应管路中生成气体包合物、未反应气体和原料液的分离器。
55.权利要求54的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
56.权利要求54的气体包合物的制造装置，其中所述分离器为选自倾析器、旋风分离器、离心分离器、压带机、螺旋浓缩·脱水机、旋转干燥器中的一种。
57.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含调整供给原料气体流量的气体流量调整手段、调整原料气体压力的气体压力调整手段、调整供给原料液的流量的原料液流量调整手段、调整原料液的压力的原料液压力调整手段、冷却该反应管路的冷却装置和调整反应管路的压力的压力调整手段，设定所述气体流量调整手段、所述气体压力调整手段、所述原料液流量调整手段、所述原料液压力调整手段、所述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以使供给至所述管路混合器的所有原料气体能够包合物化。
58.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含调整供给原料气体流量的气体流量调整手段、调整原料气体压力的气体压力调整手段、调整供给原料液的流量的原料液流量调整手段、调整原料液的压力的原料液压力调整手段、冷却该反应管路的冷却装置和调整反应管路的压力的压力调整手段，设定所述气体流量调整手段、所述气体压力调整手段、所述原料液流量调整手段、所述原料液压力调整手段、所述冷却装置的冷却能力、反应管路长度以及反应管路直径，以使所述反应管路的出口压力P高于包合物生成最低压力P0，反应管路内的温度T低于包合物生成最高温度T0，且能够移去将供给至所述管路混合器的所有原料气体完全包合物化时的全部生成热。
59.权利要求57的气体包合物的制造装置，其中包含对反应管路的出口压力进行检测的压力检测器，当该压力检测器的检测值超过预先设定的一定值时，对气体流量调整手段、原料液流量调整手段中的至少一项进行调整。
60.权利要求58的气体包合物的制造装置，其中包含对反应管路的出口压力进行检测的压力检测器，当该压力检测器的检测值超过预先设定的一定值时，对气体流量调整手段、原料液流量调整手段中的至少一项进行调整。
61.权利要求57的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
62.权利要求58的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
63.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含改变所述反应管路中流动的原料液的流速的流速控制手段。
64.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含多数的反应管路、以及对所述多数的反应管路中流动的原料液的流速进行控制的流速控制手段，设定所述流速控制手段以使在所述多数的反应管路中流动的原料液的流速不同。
65.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含改变供给至所述管路混合器的原料气体流量的气体流量调整手段。
66.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为多数的管路混合器，所述反应管路为多数的反应管路；所述多数的管路混合器具有对供给至各个管路混合器的原料气体的流量进行调整的气体流量调整手段；通过所述气体流量调整手段对供给至各个管路混合器的原料气体的流量进行调整，以使在该多数的反应管路中流动的原料气体的流量不同。
67.权利要求54的气体包合物的制造装置，其中还包含调整供给的原料气体流量的气体流量调整手段、和检测该分离器的压力的压力检测手段、和根据该压力检测手段检测出的压力对所述气体流量调整手段的气体流量、所述原料液流速调整手段的原料液流速中的任何一方或两方进行调整的控制手段。
68.权利要求67的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
69.权利要求54的气体包合物的制造装置，其中在所述反应管路的上游侧设置至少1台所述管路混合器，同时还在所述反应管路的途中设置单数或多数的管路混合器。
70.权利要求69的气体包合物的制造装置，其中所述管路混合器为可产生原料气体的细小气泡的管路混合器。
71.权利要求69的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
72.权利要求70的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线压力的压力调整手段。
73.权利要求69的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
74.权利要求70的气体包合物的制造装置，其中在所述管路混合器下游侧还具有调整管线中流动的流体的流速的流速调整手段。
75.权利要求41的气体包合物的制造装置，其中还包含相对于该反应管路以可拆卸的方式与之连结的、贮存所述反应管路中生成的气体包合物、同时在填充气体包合物后可取下并用于输送的输送用贮槽。
76.权利要求75的气体包合物的制造装置，其中进一步包含浓缩生成的气体包合物的浓缩装置或分离生成的气体包合物和原料液的分离装置。
全文摘要
一种气体包合物的制造方法，其中包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的混合·溶解工序和溶解了原料气体的原料液在反应管路中流动，同时进行冷却从而生成气体包合物的生成工序。制造装置包含将原料液和原料气体在管线途中混合使原料气体溶解在原料液中的管路混合器和在溶解了原料气体的原料液流动的同时对其进行冷却从而生成气体包合物的反应管路。
文档编号C10L3/10GK1617919SQ02827740
公开日2005年5月18日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年9月11日
发明者幸田和郎, 井田博之, 宫本英幸 申请人:杰富意工程股份有限公司