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JPH0510681B2 - - Google Patents
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JPH0510681B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0510681B2
JPH0510681B2 JP4358986A JP4358986A JPH0510681B2 JP H0510681 B2 JPH0510681 B2 JP H0510681B2 JP 4358986 A JP4358986 A JP 4358986A JP 4358986 A JP4358986 A JP 4358986A JP H0510681 B2 JPH0510681 B2 JP H0510681B2
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JP
Japan
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flow rate
hydrogen
steam
control means
demand amount
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP4358986A
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Japanese (ja)
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JPS62202201A (en
Inventor
Masao Kuribayashi
Yoshiki Sameda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、石油精製装置において使用される水
素発生装置の水素需要量の変更に効果的に対応で
きる水素の需要変動制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a hydrogen demand fluctuation control device that can effectively respond to changes in the hydrogen demand of a hydrogen generator used in an oil refinery.

<従来の技術> 石油精製においては重質油の水素化脱硫、水素
化分解などが大規模に行なわれるようになつたた
め、水素の消費量が急激に増大している。このた
め各種の水素の製造法が開発され、現在では
LPGやナフサを原料とするスチームリフオーミ
ング(水蒸気改質)法が主流となつている。これ
は、原料となる炭化水素と水蒸気とを800℃前後
で触媒を用いて反応させ水素を製造するものであ
る。
<Prior Art> In petroleum refining, hydrodesulfurization, hydrocracking, etc. of heavy oil have come to be carried out on a large scale, resulting in a rapid increase in hydrogen consumption. For this reason, various hydrogen production methods have been developed, and currently
Steam reforming (steam reforming) methods that use LPG or naphtha as raw materials have become mainstream. This produces hydrogen by reacting raw material hydrocarbons with steam at around 800°C using a catalyst.

第3図は従来の水素製造装置の構成を示すブロ
ツク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional hydrogen production apparatus.

10は水素発生装置であり、流量ライン11を
介して原料であるLPGが供給されている。流量
ライン11には流量検出部12と操作弁13が設
けられ流量設定値SP1になるように流量調節計1
4によりLPGの流量が制御される。これ等でも
つて原料の流量を制御する流量制御系15を構成
する。
10 is a hydrogen generator, to which LPG as a raw material is supplied via a flow line 11. The flow rate line 11 is provided with a flow rate detection unit 12 and an operation valve 13, and a flow rate controller 1 is installed so that the flow rate set value SP 1 is reached.
4 controls the flow rate of LPG. These components constitute a flow rate control system 15 that controls the flow rate of raw materials.

16はボイラであり、流量ライン17を介して
ボイラ水が供給されている。流量ライン17には
流量検出部18と操作弁19が設けられ、流量設
定値SP2になるように流量調節計20によりボイ
ラ給水の流量が制御される。これ等でもつてボイ
ラ給水の流量を制御する流量制御系21を構成す
る。ボイラ16には燃料を供給する燃料ライン2
2が設けられている。ボイラ16で生成された蒸
気は流量ライン23を介して水素発生装置10に
供給される。流量ライン23には流量検出部24
と操作弁25が設けられ、流量設定値SP3になる
ように流量調節計26により蒸気流量が制御され
る。流量検出部24、操作弁25および流量調節
計26により流量制御系27を構成する。
16 is a boiler, and boiler water is supplied via a flow line 17. The flow rate line 17 is provided with a flow rate detection section 18 and an operation valve 19, and the flow rate of the boiler feed water is controlled by a flow rate controller 20 so as to reach a flow rate set value SP2 . These components constitute a flow rate control system 21 that controls the flow rate of boiler feed water. A fuel line 2 supplies fuel to the boiler 16.
2 is provided. Steam generated in the boiler 16 is supplied to the hydrogen generator 10 via a flow line 23. The flow rate line 23 includes a flow rate detection section 24.
A control valve 25 is provided, and a flow rate controller 26 controls the steam flow rate so that the flow rate setting value SP3 is reached. The flow rate detection section 24, the operation valve 25, and the flow rate controller 26 constitute a flow rate control system 27.

水素発生装置10は流量ライン11から供給さ
れたLPGと流量ライン23から供給された蒸気
とを混合し触媒のもとに加熱すると化学反応を起
こし水素を発生する。発生した水素は下流の水素
精製装置28に供給されて良質の水素に精製され
る。また、水素を発生させる化学反応では水素含
有量の少ないオフガスが発生するが、これは流量
ライン30を介してフレアに放出する。
The hydrogen generator 10 mixes LPG supplied from the flow line 11 and steam supplied from the flow line 23 and heats the mixture under a catalyst to cause a chemical reaction and generate hydrogen. The generated hydrogen is supplied to the downstream hydrogen purification device 28 and purified into high quality hydrogen. In addition, the chemical reaction that generates hydrogen generates off-gas with low hydrogen content, which is discharged to the flare via the flow line 30.

以上の構成において、水素発生装置は負荷の水
素需要量に見合つた水素を供給する必要がある
が、この水素需要量は流量調節計14に流量設定
値としてオペレータが設定し、これに伴つて対応
する蒸気およびボイラ給水になるようにそれぞれ
流量設定値SP3,SP2をオペレータが設定する。
この場合、適切な運転をしないと水素発生装置1
0での反応の際に種々のトラブルの原因となる炭
素が析出する。しかし、平衡状態における反応温
度と圧力に対応する炭素析出を起さない最小の蒸
気/炭素比は判かるので、これ以上の蒸気/炭素
比になるようにオペレータがモニタリングしなが
らLPG量にみあう蒸気量を加減することにより
このトラブルは解決される。この場合、ボイラ給
水も蒸気量に対応して加減する。
In the above configuration, the hydrogen generator needs to supply hydrogen that matches the hydrogen demand of the load, but this hydrogen demand is set by the operator as a flow rate setting value in the flow controller 14, and the hydrogen generator is set accordingly. The operator sets the flow rate setting values SP 3 and SP 2 so that the steam and boiler feed water will be the same.
In this case, if the hydrogen generator 1 is not operated properly,
During the reaction at 0, carbon is precipitated which causes various troubles. However, since the minimum steam/carbon ratio that does not cause carbon precipitation corresponding to the reaction temperature and pressure in the equilibrium state is known, the operator can monitor it to achieve a steam/carbon ratio higher than this to meet the LPG amount. This problem can be solved by controlling the amount of steam. In this case, the boiler feed water is also adjusted according to the amount of steam.

また、水素需要量を変更する場合にも最小の蒸
気/炭素比より常に大になるように流量設定値
SP1,SP2,SP3を変更する必要があるので長時
間をかけてゆつくりオペレータが変更操作をす
る。
In addition, even when changing the hydrogen demand, the flow rate set value is always set higher than the minimum steam/carbon ratio.
Since it is necessary to change SP 1 , SP 2 , and SP 3 , the operator takes a long time to make the changes.

<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、この様な従来の水素発生装置で
は、水素を含むオフガスをフレアに放出するので
ロスが発生し効率低下を招くと共に定常運転にお
いてもオペレータがLPG流量と蒸気流量を手動
で制御するので蒸気/炭素比が変動し一定となら
ずこのため蒸気/炭素比を少し高く維持せねばな
らず蒸気のロスとなり、更に水素需要量の変更に
際しても蒸気/炭素比を所定の値より常に高く維
持しながら運転をしなければならないのでその運
転操作に時間を要しかつ操作ミスを起しやすい欠
点がある。
<Problems to be solved by the invention> However, in such conventional hydrogen generators, hydrogen-containing off-gas is released into the flare, which causes loss and reduces efficiency, and even during steady operation, the operator has to control the LPG flow rate. Since the steam flow rate is manually controlled, the steam/carbon ratio fluctuates and is not constant. Therefore, the steam/carbon ratio must be maintained a little high, resulting in steam loss. Furthermore, even when the hydrogen demand changes, the steam/carbon ratio does not change. Since the motor must be operated while always maintaining the value higher than a predetermined value, the driving operation requires time and is prone to operational errors.

<問題点を解決するための手段> この発明は、これ等の問題点を解決するため、
触媒の存在のもとに原料としての炭化水素と蒸気
を用いて水素を発生させる水素発生手段10と、
設定流量QSHが与えられ先の水素発生手段へ供給
する先の炭化水素の流量を制御する流量制御手段
15と、補正値AD1を用いて先の炭化水素の流量
中に含まれる水素流量QHを演算する水素流量演
算手段32と、この水素流量QHが指定水素需要
量SP4になるように先の流量制御手段に先の設定
流量QSHとして設定する水素需要量制御手段33
と、先の水素発生手段へ供給する先の蒸気の流量
を制御する蒸気流量制御手段26と、先の炭化水
素と先の蒸気の流量から算出された蒸気/炭素比
に基づく設定流量を切換手段SW2を介して先の蒸
気流量制御手段に流量設定値SP6として設定する
蒸気/炭素比制御手段35と、先の指定水素需要
量SP4を増加させるときは先の炭化水素の流量変
更に先行して先の切換手段SW2を切換えて先の蒸
気の流量設定値SP6をより大なる設定値SP6′とし
て先の蒸気流量制御手段26に設定し先の指定水
素需要量SP4を減少させるときは先の蒸気の流量
変更に先行して先の炭化水素の流量を変更し前記
水素需要量制御手段33へより小なる水素需要量
を先の指定水素需要量SP4′として設定する需要量
変更手段40とを具備する構成としたものであ
る。
<Means for solving the problems> In order to solve these problems, the present invention has the following features:
hydrogen generating means 10 for generating hydrogen using hydrocarbons as raw materials and steam in the presence of a catalyst;
A flow rate control means 15 that controls the flow rate of the hydrocarbon to be supplied to the previous hydrogen generation means given the set flow rate Q SH , and a hydrogen flow rate Q contained in the flow rate of the previous hydrocarbon using the correction value AD 1 . Hydrogen flow rate calculation means 32 that calculates H , and hydrogen demand amount control means 33 that sets the previously set flow rate Q SH to the previous flow rate control means so that this hydrogen flow rate Q H becomes the specified hydrogen demand amount SP 4 .
, a steam flow rate control means 26 for controlling the flow rate of the steam to be supplied to the hydrogen generation means, and a means for switching the set flow rate based on the steam/carbon ratio calculated from the flow rates of the hydrocarbon and the steam. The steam/carbon ratio control means 35 sets the flow rate setting value SP 6 to the previous steam flow rate control means via SW 2 , and when increasing the specified hydrogen demand SP 4 , it sets it to the previous hydrocarbon flow rate change. The previous switching means SW 2 is switched in advance to set the previous steam flow rate setting value SP 6 as a larger setting value SP 6 ' in the previous steam flow rate control means 26, and the previous specified hydrogen demand SP 4 is set. When decreasing it, the previous hydrocarbon flow rate is changed prior to the previous steam flow rate change, and the smaller hydrogen demand amount is set as the previous designated hydrogen demand amount SP 4 ' in the hydrogen demand amount control means 33. This configuration includes demand amount changing means 40.

<作用> 定常運転の際には、流量制御手段で検出される
流量中の炭化水素の流量から水素流量を計算して
指定水素需要量になるように流量制御手段に設定
し更にこの流量と蒸気の流量から蒸気/炭素比を
演算して所定の蒸気流量になるように蒸気流量制
御手段に設定して自動運転し、水素需要量の変更
の際には、需要量変更手段による所定の変更手順
で炭化水素の流量と蒸気の流量を変更して自動運
転する。
<Function> During steady operation, the hydrogen flow rate is calculated from the flow rate of hydrocarbons in the flow rate detected by the flow rate control means, and the flow rate control means is set so that the specified hydrogen demand is achieved. The steam/carbon ratio is calculated from the flow rate, and the steam flow rate control means is set to a predetermined steam flow rate for automatic operation.When changing the hydrogen demand amount, the demand amount changing means follows a predetermined change procedure. Automatically operates by changing the hydrocarbon flow rate and steam flow rate.

<実施例> 以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。第1図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図である。尚、第3図に示す部分と同一の機能
を有する部分には同一の符号を付し適宜にその説
明を省略する。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. Note that parts having the same functions as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted as appropriate.

水素発生装置10のオフガスは流量ライン30
を介して流量ライン11の結合点31で回収さ
れ、原料として供給されるLPG流量に加算され
て流量検出部12に流される。
Off gas from the hydrogen generator 10 is supplied through the flow line 30
It is collected at the connection point 31 of the flow rate line 11 via the LPG flow rate line 11, added to the LPG flow rate supplied as a raw material, and sent to the flow rate detection section 12.

流量検出部12で検出された流量QLは水素量
演算部32に入力され別に入力される補助データ
AD1を用いて流量QL中に含まれる水素流量QH
演算され水素需要量制御調節計33に出力され
る。補助データAD1は例えばLPGの温度、圧力、
オフガスの水素含有率などである。
The flow rate Q L detected by the flow rate detection unit 12 is input to the hydrogen amount calculation unit 32 and is auxiliary data that is input separately.
The hydrogen flow rate Q H included in the flow rate Q L is calculated using AD 1 and output to the hydrogen demand control controller 33 . Auxiliary data AD 1 is, for example, LPG temperature, pressure,
This includes the hydrogen content of off-gas.

水素需要量制御調節計33には需要水素流量が
設定値SP4として外部からスイツチSW1を介して
設定され、この設定値SP4になるように水素需要
制御調節計33は流量調節計14に設定流量QSH
を出力する。
The hydrogen demand flow rate is set to the hydrogen demand control controller 33 from the outside as a set value SP 4 via the switch SW 1 , and the hydrogen demand control controller 33 sets the flow rate controller 14 to the set value SP 4 . Set flow rate Q SH
Output.

この様にして流量ライン11の流量は要求され
る需要水素流量になるように制御される。
In this manner, the flow rate in the flow line 11 is controlled to the required hydrogen flow rate.

34は蒸気/炭素比演算部であり、これに流量
検出部12で検出された流量QL、流量検出部2
4で検出された蒸気の流量QSおよびLPG成分な
どの補助データが入力され蒸気/炭素の比率演算
が実行される。この演算結果は、蒸気/炭素比制
御調節計35に入力される。一方、蒸気/炭素比
制御調節計35には最適の蒸気/炭素の比率が設
定値SP5として設定されており、この比率になる
ような蒸気流量をスイツチSW2を介して流量調節
計26の設定値SP6として設定する。
34 is a steam/carbon ratio calculation section, which includes the flow rate Q L detected by the flow rate detection section 12 and the flow rate detection section 2.
The auxiliary data such as the steam flow rate Q S detected in step 4 and the LPG component are input, and the steam/carbon ratio calculation is executed. This calculation result is input to the steam/carbon ratio control controller 35. On the other hand, the optimum steam/carbon ratio is set as a set value SP 5 in the steam/carbon ratio control controller 35, and the steam flow rate that achieves this ratio is set in the flow controller 26 via the switch SW2. Set as setting value SP 6 .

従つて、流量ライン23の蒸気の流量は要求さ
れる蒸気/炭素の比率になるように制御される。
Therefore, the flow rate of steam in flow line 23 is controlled to provide the required steam/carbon ratio.

この様な構成により、定常運転の際にはLPG
の供給量を目標とする需要量に制御しながら
LPGの流量変動に対しては所定の蒸気/炭素の
比率でこの変動に蒸気流量が追従して制御され
る。
With this configuration, LPG is used during steady operation.
while controlling the supply amount to the target demand amount.
In response to LPG flow rate fluctuations, the steam flow rate is controlled to follow these fluctuations at a predetermined steam/carbon ratio.

次に水素需要量を変更する場合について説明す
る。この変更過程においても蒸気/炭素の比率は
常に所定の値より大きくなるように制御する必要
がある。
Next, the case of changing the hydrogen demand amount will be explained. Even in this changing process, it is necessary to control the steam/carbon ratio so that it is always greater than a predetermined value.

水素需要調節計33の設定値はスイツチSW1
介して設定値SP4′がタイマ36、1次遅れ回路
LAG1から、流量調節計26の設定値はスイツ
チSW2を介して設定値SP6′がタイマ37、1次遅
れ回路LAG2から、流量調節計20の設定値は
スイツチSW3を介して設定値SP2′がタイマ38、
1次遅れ回路LAG3からそれぞれ設定される。
The set value of the hydrogen demand controller 33 is set via switch SW 1 , and the set value SP 4 ' is sent to the timer 36 and the first-order delay circuit.
From LAG1, the set value of the flow rate controller 26 is sent to the set value SP through switch SW 2 , and the set value SP 6 ' is sent to the timer 37, and the set value of the flow rate controller 20 is sent to the set value SP from the first-order delay circuit LAG2 through switch SW 3 . 2 ' is timer 38,
Each is set from the first-order delay circuit LAG3.

39は水素需要量の変更を設定する設定器であ
り、オペレータが設定する。設定器39への水素
需要量の変更設定により変更シーケンス部40が
起動され、このシーケンスにしたがいタイマ36
を介して設定値SP4′が水素需要量調節計33に、
蒸気最適量演算部41、タイマ37を介して設定
値SP6′が流量調節計26に、ボイラ給水最適量演
算部42、タイマ38を介して設定値SP2′が流量
調節計20にそれぞれ変更シーケンス部40にお
ける手順に従つて設定される。これ等の各部の演
算およびシーケンス手順はリードオンメモリ、ラ
ンダムアクセスメモリおよびプロセツサを有して
いるマイクロコンピユータにより実行される。
Reference numeral 39 is a setting device for setting changes in hydrogen demand, and is set by the operator. The change sequence unit 40 is activated by setting the hydrogen demand amount to the setting device 39, and the timer 36 is activated according to this sequence.
The set value SP 4 ' is sent to the hydrogen demand controller 33 via
The set value SP 6 ′ is changed to the flow rate controller 26 via the steam optimum amount calculation unit 41 and the timer 37, and the set value SP 2 ′ is changed to the flow rate controller 20 via the boiler optimum amount calculation unit 42 and the timer 38. It is set according to the procedure in the sequence section 40. The operations and sequence procedures of each of these parts are executed by a microcomputer having read-on memory, random access memory, and a processor.

次に、この変更手順について第2図に示すフロ
ーチヤート図を用いて説明する。
Next, this change procedure will be explained using the flowchart shown in FIG.

水素需要量を変更するときにこの変更ループが
正常か否かをステツプで判断する。異常があれ
ば警報器ANNで外部に警報を発し、ステツプ
より進行しない状態とし、異常がなければステツ
プに移行する。ステツプではループ変更の設
定を待つ。ステツプで水素需要量の変更幅が最
小変更幅以上の中にあるかあるいは最大変更幅以
内にあるか否かが判断される。所定の変更幅を越
えているときは警報器ANNにより警報を発する
と共にステツプに戻り再度の変更設定がなされ
るまで待機される。所定の変更幅であれば、ステ
ツプに移行する。
When changing the hydrogen demand amount, it is determined in steps whether this change loop is normal or not. If there is an abnormality, the alarm device ANN will issue an alarm to the outside, preventing the process from proceeding beyond the step, and if there is no abnormality, the process will proceed to the step. The step waits for loop change settings. In this step, it is determined whether the change range of the hydrogen demand amount is within the minimum change range or the maximum change range. If the change exceeds the predetermined range, the alarm ANN will issue an alarm, and the process will return to the step to wait until another change is made. If the change width is within the predetermined range, the process moves to step.

ステツプでは水素需要量を増大させるのかそ
れとも減少させるかの判断がなされる。これは、
蒸気/炭素の比率を常に所定の値より大きく保持
する必要があるため増大と減少とでその操作手順
が変わるためである。
In this step, a decision is made whether to increase or decrease the hydrogen demand. this is,
This is because the steam/carbon ratio must always be kept larger than a predetermined value, so the operating procedure changes depending on whether it is increased or decreased.

水素需要量を増大させる場合には、ステツプ
に移行する。ステツプでは水素需要量に対応す
る蒸気流量が蒸気最適量演算部41で計算され、
1次遅れ回路LAG2を通してスイツチSW2を介
して流量調節計26に設定値SP6′として設定され
る。タイマ37がタイムアツプした時点かどうか
の判断(ステツプ)がなされた後、蒸気流量が
所定の偏差の中に入つているか否かがステツプ
で判断される。ステツプにおける判断はプロセ
スパラメータを変更するとこの変更に対応してプ
ロセスが応答するのに時間を要するため、この期
間が経過するのを待つためである。
If the hydrogen demand is to be increased, proceed to step. In step, the steam flow rate corresponding to the hydrogen demand is calculated by the steam optimum amount calculation section 41,
The set value SP 6 ' is set in the flow rate controller 26 through the first-order delay circuit LAG2 and the switch SW2 . After determining whether the timer 37 has timed up (step), it is determined whether the steam flow rate is within a predetermined deviation. The decision in this step is to wait for this period to elapse, since changing process parameters requires time for the process to respond to the change.

次に、ステツプに移行しボイラ給水と水素流
量の計算がされ、1次遅れ回路LAG1,3を通
してスイツチSW1,SW3を介して水素需要量制御
調節計33、流量調節計スイツチSW1,SW3を介
して水素需要量制御調節計33、流量調節計20
にそれぞれ設定値SP4′,SP2′として設定される。
タイマ36,38がタイムアツプした時点かどう
かの判断(ステツプ)がなされた後、ボイラ給
水と水素の流量が所定の偏差の中に入つているか
否かがステテツプで判断され、終了処理を経
て変更手順は終了し、定常運転に入る。
Next, the process moves to step, where the boiler water supply and hydrogen flow rates are calculated, and the hydrogen demand control controller 33 and flow rate controller switches SW 1 and SW are sent through the primary delay circuits LAG 1 and 3 to the switches SW 1 and SW 3. 3 , hydrogen demand control controller 33, flow rate controller 20
are set as set values SP 4 ′ and SP 2 ′, respectively.
After determining whether the timer 36, 38 has timed up (step), it is determined whether the flow rates of boiler feed water and hydrogen are within a predetermined deviation or not. is finished and normal operation begins.

以上の手順は、ステツプ〜で蒸気流量を先
行して増加しこの後ステツプ〜でLPG流量
とこれに伴うボイラ給水を増加させている。この
様にして蒸気/炭素の比率を常に所定値より大き
く保持する。
In the above procedure, the steam flow rate is increased in advance in step ~, and then the LPG flow rate and the accompanying boiler feed water are increased in step ~. In this way the steam/carbon ratio is always kept above a predetermined value.

一方、水素需要量を減少させる場合はステツプ
′〜′および′〜′に示すように水素流量を
先に減少させ、この後蒸気流量を減少させた後に
終了処理′に移行する。ここで′〜′はそれ
ぞれ〜に対応する処理を示している。この様
な手順を踏むことにより蒸気/炭素の比率を常に
所定値より大きく保持する。
On the other hand, when the hydrogen demand is to be reduced, the hydrogen flow rate is first reduced as shown in steps '-' and '-', and after that the steam flow rate is reduced, and then the process moves to the termination process '. Here, '~' indicate the processing corresponding to ~, respectively. By following such a procedure, the steam/carbon ratio is always maintained greater than a predetermined value.

<発明の効果> 以上、実施例と共に具体的に説明したように本
発明によれば、水素需要量に対応した適正な制
御が行なわれるので過剰生産が抑えられフレアロ
ス分も回収され、効率が向上する、蒸気/炭素
の比率が適正に保持された制御ができるので蒸気
量を有効に活用でき、省エネルギが可能となり、
また蒸気/炭素の比率を監視することによりプロ
セス状態の異常を早期に発見できる、水素需要
量の変更を起動操作のみで遂行できるので従来オ
ペレータが1日がかりで変更操作を行なつていた
時間を節約でき省力化が可能になり、更にオペレ
ータは水素流量のトレンド記録を監視することの
みで変更できるので誤操作の防止を図ることがで
き、緊急時には強制停止も可能であり安全性が向
上する、等の各種の効果がある。
<Effects of the Invention> As explained above in detail with the examples, according to the present invention, appropriate control corresponding to hydrogen demand is performed, so overproduction is suppressed, flare loss is recovered, and efficiency is improved. Since the steam/carbon ratio can be controlled to maintain an appropriate ratio, the amount of steam can be used effectively and energy can be saved.
In addition, by monitoring the steam/carbon ratio, abnormalities in process conditions can be detected early, and changes in hydrogen demand can be made with just a start-up operation. It saves money and labor, and since the operator can change the hydrogen flow rate trend record simply by monitoring it, it prevents erroneous operation, and it is possible to force a stop in case of an emergency, which improves safety, etc. There are various effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図において水素需要量の変更手順を
示すフローチヤート図、第3図は従来の水素製造
装置の構成を示すブロツク図である。 10…水素発生装置、15,21,27…流量
制御系、16…ボイラ、32…水素量演算部、3
3…水素需要量調節計、34…蒸気/炭素比演算
部、36,37,38…タイマ、39…設定器、
40…変更シーケンス部、41…蒸気最適量演算
部、42…ボイラ給水最適量演算部。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure for changing the hydrogen demand amount in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional hydrogen production apparatus. 10...Hydrogen generator, 15, 21, 27...Flow rate control system, 16...Boiler, 32...Hydrogen amount calculation unit, 3
3...Hydrogen demand controller, 34...Steam/carbon ratio calculation unit, 36, 37, 38...Timer, 39...Setter,
40... Change sequence section, 41... Steam optimum amount calculation section, 42... Boiler feed water optimum amount calculation section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 触媒の存在のもとに原料としての炭化水素と
蒸気を用いて水素を発生させる水素発生手段10
と、設定流量QSHが与えられ前記水素発生手段へ
供給する前記炭化水素の流量を制御する流量制御
手段15と、補正値AD1を用いて前記炭化水素の
流量中に含まれる水素流量QHを演算する水素流
量演算手段32と、この水素流量QHが指定水素
需要量SP4になるように前記流量制御手段に前記
設定流量QSHとして設定する水素需要量制御手段
33と、前記水素発生手段へ供給する前記蒸気の
流量を制御する蒸気流量制御手段26と、前記炭
化水素と前記蒸気の流量から算出された蒸気/炭
素比に基づく設定流量を切換手段SW2を介して前
記蒸気流量制御手段に流量設定値SP6として設定
する蒸気/炭素比制御手段35と、前記指定水素
需要量SP4を増加させるときは前記炭化水素の流
量変更に先行して前記切換手段SW2を切換えて前
記蒸気の流量設定値SP6をより大なる設定値
SP6′として前記蒸気流量制御手段26に設定し前
記指定水素需要量SP4を減少させるときは前記蒸
気の流量変更に先行して前記炭化水素の流量を変
更し前記水素需要量制御手段33へより小なる水
素需要量を前記指定水素需要量SP4′として設定す
る需要量変更手段40とを具備することを特徴と
する水素の需要変動制御装置。
1 Hydrogen generation means 10 for generating hydrogen using hydrocarbons as raw materials and steam in the presence of a catalyst
, a flow rate control means 15 that is given a set flow rate Q SH and controls the flow rate of the hydrocarbon supplied to the hydrogen generating means, and a flow rate control means 15 that controls the flow rate of the hydrocarbons supplied to the hydrogen generation means, and a flow rate control means 15 that controls the flow rate of hydrogen contained in the flow rate of the hydrocarbons using the correction value AD 1 . a hydrogen flow rate calculation means 32 for calculating the hydrogen flow rate; a hydrogen demand amount control means 33 for setting the set flow rate Q SH in the flow rate control means so that the hydrogen flow rate Q H becomes the designated hydrogen demand amount SP 4; The steam flow rate control means 26 controls the flow rate of the steam supplied to the steam flow rate control means 26, and the steam flow rate control means 26 controls the steam flow rate through the switching means SW2, which sets a set flow rate based on the steam/carbon ratio calculated from the flow rates of the hydrocarbon and the steam. a steam/carbon ratio control means 35 for setting a flow rate set value SP 6 in the means; and when increasing the specified hydrogen demand amount SP 4 , switching the switching means SW 2 prior to changing the flow rate of the hydrocarbon; Steam flow setpoint SP 6 larger setpoint
When SP 6 ' is set in the steam flow rate control means 26 and the specified hydrogen demand amount SP 4 is to be decreased, the flow rate of the hydrocarbon is changed prior to changing the flow rate of the steam, and the flow rate is sent to the hydrogen demand amount control means 33. A hydrogen demand fluctuation control device characterized by comprising: demand amount changing means 40 for setting a smaller hydrogen demand amount as the specified hydrogen demand amount SP 4 ′.
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