JPS5817518B2 - 都市ガス用油ガス発生方法ならびに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は都市ガス用として好適な油ガス発生方法ｆＳら
びに発生装置に関するものである。

炭化水素を原料とする連続式部分燃焼法による油ガス製
造装置によって、通常常圧で反応炉に空気を酸化剤とし
て吸込んで約２．０００ ｋｔｊ／Ｎｒｒｌのガスを得
ることができる。

このガスに高熱位ガスを添加して熱量調整すれば、所定
の燃焼特性を有するガスを得るので、この方法は広く用
いられている。

しかしこのような部分燃焼法による油ガスの製造に際し
ては次のようなトラブルが内在する。

■ 製造ガスの冷却洗滌用に用いる水が汚染されて異臭
をもつことが多いため、サイクリック式のプラン１〜に
比して良質高価な原料を使用せざるを得ない。

そのため運転費が割高となる。■ 系内にＣＯ変成装置
を有するものでは、ＣＯ変成触媒にも悪影響を与え触媒
の寿命を短くする。

■ 供給ガス中にガム状物質が含有されて、そのため供
給上ならびに需用室における燃焼器具にまで悪影響を及
はすことがある。

本発明は部分燃焼法によって得られる油ガスとほぼ回様
な燃焼特性を有する都市ガスを、上述のトラブルもなく
製造する油ガス発生方法ならびにその方法を実施すべき
装置を提供するものである。

つぎに本発明の詳細な説明する。

接触反応炉１、廃熱ボイラー２を有する油ガス変成装置
において、原料炭化水素は弁３を経て、プロセス蒸気は
弁４を経て炉内に導かれる。

一方加熱用燃料は弁５を経て、加熱用空気は弁６を経て
、各ラインにより炉内に導かれる。

反応炉における運転は製造間と加熱期を繰返す廿イクリ
ツク方式で、製造間には弁３，４が開いて原料とプロセ
ス蒸気が炉内に導入され、また加熱期には弁５゜６が開
いて、加熱用燃料と加熱用空気が炉内に導入される。

製造間の変成ガスは、廃熱ボイラー２を通過したときは
弁１０を経てＣＯ変成器１２に送られ、廃熱ボイラー２
をバイパスするときは弁９を経てＣＯ変成器１２に送ら
れ、その後はいずれの場合もＣＯ変成器の廃熱ボイラー
１３を経て水封器１４に至る。

このとき廃熱ボイラー２と水封器１４を結ぶラインに設
けられた弁２９は閉じられている。

１１はクエンチ水又はＣＯ変成用水蒸気の導入用弁であ
る。

−方加熱期には井５，６が開いて加熱用燃料と加熱用空
気が炉内に導入され、製造期における変成ガス製造に必
要な反応温度にまで炉内温度が高められる。

この加熱期の燃焼生成ガスは廃液ボイラー２を通過後、
従来はスタック弁７を経てスタック８に放出されていた
。

本発明は加熱量生成ガスを分取して、別途水蒸気変成ガ
スに混入した後、所要熱量に熱量調整するものである。

その実施の態様を例示すれは、加熱量生成ガスは廃熱ボ
イラー２を出た後、スタック弁に至るラインより分岐し
て、弁１５、昇圧機１６、水封器１７を経て分取される
。

弁１５は必要量の加熱量生成ガスを分取するための開閉
用で、加熱量生成ガスは昇圧機１６、水封器１７のみを
有するラインを経て水蒸気変成ガスラインに接続２１又
は昇圧機１６から水封器１４に接続せしめてもよいし、
あるいは昇圧機１６、水封器１７およびガスホルダー１
８に接続し、ついで開閉弁１９ならびに流量調整弁２０
を備えたラインを経て、変成ガスラインに接続２１せし
めてもよい。

変成ガスラインと加熱量生成ガスラインが合流後のスク
ラバー２２においては、変成ガスと加熱量生成ガスとの
洗滌混合が行なわれその後は混合器２３において、最終
的に所要熱量に調整される。

すなわち２４における熱量が熱量計で検出され、熱量調
節計２６の信号は希釈空気弁２７に送られて熱量調整さ
れる。

２５は高熱位ガスの供給弁で、２８は最終混合ガスのホ
ルダーである。

いま本発明にかかる油ガス発生装置の使用方法について
説明すれば、製造期において製造される変成ガスは、通
常廃熱ボイラーを通った後、ＣＯ変成装置に送られて変
成ガス中のＣＯを減少せしめ、その後水封器１４を経て
スクラバー２２に送られる。

必要に応じてＣＯ変成装置をバイパスする場合は、廃熱
ボイラー２を通過した抜弁２９、水封器１４を経てスク
ラバー２２に導かれる。

一方加熱期においては、たとえは加熱期の開始を加熱燃
料弁５の開動作で検出して弁１５を開くと昇圧機１６を
通じて、加熱量生成ガスを分岐ラインに分取することが
できる。

しかしてこの種の油ガス発生装置においては、２基列の
ガス発生装置を並列に配置して、ＣＯ変成装置以後を共
通設備として保有するのが通常である。

そして２基のプラントの加熱期と製造期の位相を逆位相
とすれは、■基の加熱期開始は他基の製造期開始となる
ので、変成ガスラインにはほぼ連続的に製造期の変成ガ
スが送出される。

それ故、いまＡ、Ｂ２基が一対として稼動している場合
には、Ａ基に対する加熱量生成ガスが分取できるときは
、この期間はＢ基においては製造期であり、Ｂ基によっ
て製造される変成ガスが水封器１４よりスクラバー２２
に送られていることとなる。

本発明では、加熱量生成ガスを分取して昇圧後、一定流
量で水蒸気変成ガスラインに混入する。

そのとき１サイクル当りの変成ガス製造量に対して混入
すべき加熱量生成ガスの量を、弁１５の開時間によって
設定してもよいし、あるいは弁１５の開度によって設定
してもよい。

余剰加熱量生成ガスは適宜スタック８より放出せしめる
ことはいうまでもない。

別の実施態様として、加熱量生成ガスを分取して、昇圧
機１６、水封器１７およびガスホルダー１８を設けたと
きは、加熱量生成ガスを分岐ラインに分取した後、ガス
ホルダー１８に圧入せしめることとなる。

このときはあらかじめ１サイクルに製造される変成ガス
量に見合うべき加熱期生成ガス量を定め、その一定量を
ガスホルダーに貯蔵してもよい。

つぎに貯蔵ガスはガスボルダ−１８より開閉弁１９、流
量調整弁２０を備えたラインを経て、製造期の変成ガス
ラインに２１で混入する。

すなわちガスホルダー１８を介して定量の加熱量生成ガ
スを変成ガスに混入するのは、油ガス発生装置が単基運
転であり、変成ガス流がサイクリックに断続する場合で
ある。

この場合には反応炉の加熱期に加熱量生成ガスがガスホ
ルダー１８に貯蔵され、製造期に至ってガスホルダー１
８に貯蔵された加熱量生成ガスが変成ガス中に混入され
ることとなる。

開閉弁１９及び流量調整弁２０はそのため役ケつもので
あり、ガスホルダーには変成ガスラインに混入できるだ
けの自圧を保持せしめる必要がある。

またホルダー容量を１サイクルの変成ガス製造量以上の
容量として、■サイクルごとに排出される加熱量生成ガ
スの量を混入に必要な一定量と定めてもよい。

あるいは弁１９は製造期の終了（たとえば原料炭化水素
弁３の閉）を検出して閉止せしめるなど、種々の制御装
置を設けることができる。

本発明は所望の燃焼性を有する都市ガスを得るために広
く応用できるものである。

すなわち変成ガス量と加熱期生成ガスを任意の割合で混
合することか可能であり、しかも系全体として非常に無
理のない運転が保証される。

たとえばサイクリック式接触分解法に部分燃焼法を併用
する方法、すなわち製造期にプロセス空気を送入する方
法では、プロセス空気量／原料炭化水素量の割合におい
て制約があり、連続部分燃焼法によって得られるガスと
等しい燃焼性をもつガスを広範囲に得ることはできｒＳ
い。

また冒頭に記載した部分燃焼法におけるドラフルを完全
に克服することはできない。

更にクローズドフロー法として知られる加熱量における
生成ガスを、スタック弁７を閉じて水封器１４を経て変
成ガスに混入する方法も考えられるが、このような方法
では安全性に関して完全な保証がないという危惧が残る
。

また本発明にかかる油ガス発生装置においては、特に熱
量調整器の前に設けるべきガス混合用の大容量ホルダー
の設置を省略できる点、設備的にも本発明のメリットは
犬である。

また反応炉を単基運転しなければならない必要性を考慮
すれば、常に大容量ホルダーの設置を考慮しなければな
らないが、本考案によるときは、設置すべきガスホルタ
−は１サイクルの混合に必要な小容量のもので足りる。

もし単基運転の可能性が全熱ない設備設計においては、
ガスホルダーをも省略し更に水封器１７を１４と共用せ
しめた比較的簡単な設備で足ることとなり、このメリッ
トはきわめて犬である。

しかも変成ガスに混入されるべき加熱期生成ガスについ
ては、特にガス混合用として有用ｆｌ性状か知られてい
る。

すなわちＮＯｘ濃度が少く、またたとえば加熱・燃料と
してナフサを用い空気過剰率１．３５とした場合でも、
燃焼ガス中の酸素濃度は１〜２％で非常に少い。

これは変成触媒として用いたＮ１等の重金属の酸化還元
作用の繰り返しによってもたらされるものであり、この
ような加熱量の生成燃焼ガスを変成ガスと混合すること
により、ガス、トラブルの防止と燃焼性の安定化にきわ
めて顕著す効果を奏するものである。

かくして本発明は都市ガスとして好適な油ガスを安全解
実に製ｊ告することが保ｄ正される。

実施例 変成ガスに対する加熱期生成ガスの混合結果の一例を述
べれは次の通りである。

変成カスの性状を第１表、加熱期生成ガスの性状を第２
表に示し、両ガスの混合比を６０ ： ４０とし、約１
０％ブタンによる増熱をし４，５００ｋｒ？ｉ／Ｎｍに
なる様に希釈空気を加えたときの混合ガス性状を第３表
に示した。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施の態様を例示するフローシートであ
る。 １・・・・・・反応炉、２・・・・・・廃熱ボイラー、
７・・・・・・スタック弁、８・・・・・・スタック、
１２・・・・・・ＣＯ変成器、１３・・・・・・ＣＯ変
成器廃熱ボイラー、１５．１９・・・・・・弁、１６・
・・・・・昇圧機、１４．１７・・・・・・水封器、１
８．２８・・・・・・ガスホルダー、２０・・・・・・
流量調整弁、２２・・・・・・スクラバー、２３・・・
・・・熱量調整器、２４・・・・・・熱量計、２５・・
・・・・高熱位ガス弁、２６・・・・・・熱量調節計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製造間と加熱期とを交互に繰返しｆ、ｆから水蒸気
   変成ガスを発生せしめる油ガス発生装置において、各製
   造間における変成ガス量に対して一定割合の加熱期生成
   ガスを分取して、別途水蒸気変成ガスに混入し７た後、
   所要熱量に熱量調整する都市ガス用油ガス発生方法。 ２ 製造間と加熱期とを交互に繰返しながら水蒸気変成
   ガスを発生せしめる油ガス発生装置において、各製造間
   における変成ガス量に対して一定割合の加熱期生成カス
   を廃熱ボイラー通過後のラインより分取して、昇王機、
   水封器を備えたラインを経て水蒸気変成ガスに混入した
   後、所要熱量に熱量調整する都市ガス用油ガス発生装置
   。 ３ 加熱期生成ガスは廃熱ボイラー通過後のラインより
   分取して、昇圧機、水封器およびガスホルダーに接続し
   、ついて開閉弁ならびに流量調節弁を備えたラインを経
   て水蒸気変成ガスに混入せしめる特許請求の範囲第２項
   記載の都市ガス用油ガス発生装置。