JP2002046794A - 易重合性および凝固性のある液体物質を含む貯槽装置およびその圧力制御方法 - Google Patents
易重合性および凝固性のある液体物質を含む貯槽装置およびその圧力制御方法Info
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Abstract
質の貯蔵用タンクと付帯機器液封式機器保護装置との間
に接続された配管に、ガスシール設備および/または加
熱設備を設けてなることを特徴とする貯蔵装置および貯
蔵装置内圧力制御方法。
Description
または凝固性の液体物質用の貯槽装置およびその圧力制
御方法に関する。
内は、通常、所定圧に保持されており、所定圧よりも加
圧、減圧傾向になるとブリーザ弁が開いて圧力の調整を
行い、タンクの変形、破損の防止が図られている。
ク内の圧力を一定に維持する方法としてPC弁を用いて
ガスを導入し、ガス圧が高すぎる場合にはブリーザ弁ま
たは、加圧用シールポットを設けてガスを排出して圧力
を設定値に戻す方法が広範に用いられている。また、常
圧タンクにおいては、タンクにベントラインを設け大気
開放することにより圧力を(大気圧)一定に保ち、FC
弁を用いて一定流量のガスを流し、ガスシールを行って
いる。
を貯蔵するタンク内においては、気相部での重合、凝縮
が起こり、屋根部に重合物または凝縮物が付着し、つま
りブリーザ弁、PC弁およびベントラインにおいてかか
る重合物、凝縮物の付着による閉塞が発生し、ブリーザ
弁、PC弁、ベントラインからのガスの受け入れ、抜き
出しが困難となる場合がある。
上昇したときにブリーザ弁、ベントラインからのガスの
抜き出しができず、タンクの変形、ひいては破壊が起こ
る可能性が生じる。また、逆に、減圧時はブリーザ弁、
ベントラインからのガスの導入ができないためにタンク
の凹みなどの変形、破壊が起こる可能性が生じる。
弁、ブリーザ弁、ベントラインでの閉塞もなくなり、圧
力の調節も可能である。タンク内での重合を抑制する方
法としては、タンク内の液体を循環させ、さらにハイド
ロキノン、フェノチアジンなどの重合禁止剤を添加する
方法があるが、重合防止剤が主に液相中に存在し、気相
中にはほとんど存在しないことから、気相中の蒸気がタ
ンク内の乾き部分に凝縮すると重合防止剤が少ない状態
であるため、容易に重合が起こり、配管などを閉塞する
こととなる。
を貯蔵するタンクでは生産性(貯蔵性)の減少、安全に
長期間貯蔵ができないという問題が発生する場合があ
る。
は、重合性または凝固性の液体を受け入れおよび払い出
しするタンクにおいて、加圧、減圧の現象に基づくタン
クの変形および破壊を防止し、安全性の向上をはかる貯
蔵装置を提供することにある。
防止し、生産性の向上を図る方法を提供することにあ
る。
たは凝固性の液体を受け入れおよび払い出しするタンク
について鋭意検討した結果、液封装置とタンクとの間の
配管に、ガスシールおよび/または加熱設備を設けるこ
とにより、重合性物質の重合を防止でき、かかる配管の
閉塞を防止し、ひいてはタンクの変形および破壊を防止
できることを見出し、本発明を完成させた。
凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと液封式機器保護装置
との間の配管に、ガスシール設備および/または加熱設
備を設けてなることを特徴とする貯蔵装置、によって達
成される。
または凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと液封式機器保
護装置との間の配管にシールガスを流しおよび/または
該配管を加熱することを特徴とする貯蔵装置の圧力制御
方法、によって達成される。
各請求項に記載された文言に限定されることなく、当業
者がそれらから容易に置き換えられる範囲にもおよぶ。
説明する。
凝固性の液体物質とは、タンク内で貯蔵する際に、自然
に重合または凝固するまたは双方の性質を備える液体物
質であり、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アク
ロレイン、メタクロレイン、ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、グリシジル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルア
クリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、N,N
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの
(メタ)アクリル酸のエステルなどを重合性液体とし
て、または無水マレイン酸または無水フタル酸を凝固性
液体として例示できる。なかでも、前記液体物質が、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、無水マレイン酸および無水フタル酸よ
りなる群から選ばれた少なくとも一つの場合が、配管の
閉塞を防止することが効果的である。
は、通常、ガスシールを施すタイプのものであれば特に
制限されることはなく、加圧用または常圧用のものを例
示できる。
置としては、タンク内の液体と接することなく、配管を
介してタンクの気相部に取り付けられるものであれば特
に制限されることはなく、U字型液封式(加圧、減圧の
双方に対応可能な)保護装置、V字型液封式(加圧、減
圧の双方に対応可能な)保護装置、加圧対応液封装置ま
たは減圧対応液封装置を例示できるが、特に加圧対応お
よび減圧対応の機能を備える液封装置、すなわち一台で
両機能を発揮する装置または加圧対応液封装置および減
圧対応液封装置をセットとして用いることが、加圧また
は減圧の際の圧力の制御に好ましい。
で接続されるが、かかる配管にはガスシール設備または
加熱設備が設けられており、必要により双方を備えれば
より効果的に、配管の閉塞を低減または防止できる。こ
こで、ガスシール設備とは、タンク内に貯蔵された液か
ら発生した蒸気が配管内に凝縮または付着し、その凝縮
物などが積層しまたは重合してかかる配管を閉塞するこ
とを防止するために用いる設備であり、通常、不活性ま
たは不燃性のガスを流すものであれば特に制限はされな
い。また、加熱設備は、前記と同様に、蒸気の凝縮また
は付着したものを熱により蒸発させるものであれば特に
制限されることなく、タンク内液温より高い温度が維持
できればよく、例えばジャケット、トレイスなどを例示
できる。
備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。
図1において、液封式機器保護装置1とタンク2との間
は配管3で結合されており、かかる配管にはトレイス、
ジャケットなどの公知の加熱設備4が設けられており、
さらに該配管3において液封式機器保護装置1の近くに
シールガス5用の配管6が取り付けられている。このよ
うな構成により、シールガス5は配管3を通ってタンク
内に流れるので、配管3内にはタンク2内の液から蒸発
した蒸気が滞留することなく、さらに該配管3には加熱
設備4により加熱されているのでかかる蒸気は凝縮する
おそれもない。したがって、配管3内に重合物が形成さ
れる割合も極端に減少し、また凝縮物が生成して蓄積す
る割合も大幅に減少する。よって、配管3の閉塞割合が
低減しまたは大幅に減少するので、タンク2の変形およ
び破損の因子を除くことが可能である。
その他の付帯機器にもガスシール設備および/または加
熱装置を設ければ、それぞれの付帯機器が保護され、そ
の機能を充分に発揮され、タンクの状態について管理で
き、ひいては貯蔵装置の保護につながる。
きれば特に制限はされないが、圧力エレメントに半導体
歪みゲージ、抵抗線歪みゲージなどを採用するデジタル
式の圧力電送器などが例示できる。液面計としては、タ
ンクの液面を測定できれば特に制限されないが、タンク
下部およびタンク気相部に圧力計を設置し、タンク下部
の圧力からタンク気相部の圧力を引いて容器内液の容
量、高さを算出する形式のものなどが例示できる。
備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。
図2において、圧力計11とタンク12の間に配管13
があり、かかる配管13にはトレイス、ジャケットなど
の公知の加熱設備14が設けられており、さらにかかる
配管13には圧力計11の近くにシールガス15用の配
管16が設けられている。このような構成により、シー
ルガス15はシールガス用配管16、配管13を通って
タンク12内に流れるので、配管13内にはタンク12
内の液から蒸発した蒸気が滞留することなく、さらに該
配管13には加熱設備14により加熱されているのでか
かる蒸気は凝縮するおそれもない。したがって、図1の
場合と同様に、配管13の閉塞を低減または防止するこ
とが可能である。
合している付帯機器については、圧力計と同様にガスシ
ール設備および加熱設備を設けることができる。
接続し、該配管に圧力計などの付帯機器を取り付ける場
合にも本発明の範囲内である。
備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。
図3において、タンク22下部の圧力計21aと接統口
21bとの間は配管23で接続されており、該配管23
には上部にベント弁27および下部にドレン弁28が必
要により取り付けられている。さらに、配管23にシー
ルガス用配管26が取り付けられている。このような構
成により、シールガス25は配管23、タンク気相部を
通ってタンク22内に流れるので、圧力計の場合と同様
に、配管の閉塞を低減または防止することが可能であ
る。
は、ブリーザ弁がタンク内の圧力が高くなると自動的に
ガスを排出して圧力を調節する機能を備えることから、
新たにシールガスをタンク内に向けて流すことはでき
ず、上記の加熱設備だけを備える。また、ベントライン
を設けた場合にも、ブリーザ弁の場合と同様に加熱設備
を設けることが、配管の閉塞を防止する観点から効果的
である。
ついて説明する。
を用いて行うものであり、上記と同じ用語は特に断りが
ない限り同じ意味で用いる。
いて説明する。
保護装置を設置したタンク内圧力制御方法を説明するた
めの配置図面である。図4において、貯蔵用の液体30
を、液投入ノズル(側板)31からタンク32に投入す
る。タンク32内は必要により加熱または冷却装置(図
示せず)を用いて加熱または冷却される。または、外部
に設けられた熱交換器36を利用して加熱または冷却す
ることができる。すなわち、タンク内の液体30は、液
だしノズル33、弁34、ポンプ35、熱交換器36、
循環配管37を介して液投入ノズル38からタンク32
に循環する。熱交換器36は、タンク下部に設けられた
温度計39でタンク32内の温度を測定し、その結果を
基にコントロール弁40を介して冷媒または熱媒の温
度、流量を調整する。
してタンク32に供給する。かかる配管43には、さら
にトレイス、ジャケットなどの配管の加熱設備46が設
けられている。かかる配管43には液封式機器保護装置
41を設ける。配管43にシールガス45が流されてる
とともに加熱設備46が設けられているので、タンク3
2内の液から発生した蒸気の凝縮による重合を低減また
は防止できる。タンク32内に流れ込んだシールガス4
5は、ブリーザ弁47またはベントライン(図示せず)
から排出する。かかるブリーザ弁47とタンク32との
間の配管48には加熱装置49が取り付けられているの
で、タンク32内の液から発生した蒸気の配管への付着
を低減または防止できる。また、仮にブリーザ弁47ま
たはベントラインが閉塞した場合にも、該保護装置41
が有効に作動し、タンク32内が加圧の場合には加圧側
シールポット41aが作用し、逆に減圧の場合には減圧
側のシールポット41bが作用するので、タンク32の
変形、破壊などを効果的に防止できる。なお、該保護装
置41には、プラント内で連続的に発生する復水回収ラ
インからのプラント内復水50をシール液として利用す
ることが、復水の有効利用として好ましい。
0.1%以上、好ましくは0.1〜10%、さらに好ま
しくは1〜2%の範囲であることが望ましい。毎時容量
が0.1%未満の場合には、タンクから液の払い出しが
ある場合に、減少する液量に対応するガス量が補償され
ず、タンクの変形につながるおそれがあるから好ましく
ない。その際、タンク内は減圧となるが、シールガス量
が適度にあれば容易に回復できる。シールガスとして
は、窒素、二酸化炭素ガスなどタンク内の液体と相互作
用を起こさない不燃性または不活性ガスが好ましい。
酸、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの
際には、前記シールガスが1〜9容量%、好ましくは5
〜9容量%の分子状酸素と不活性ガスからなるガスであ
ることが望ましい。分子状酸素が1容量%未満の場合に
は、前記液体物質が重合し易いという不利益があるから
である。一方、分子状酸素の割合が9容量%を越える
と、爆発範囲となる危険性があることから好ましくな
い。
ク内圧力制御方法について説明したが、図4にはさらに
圧力計61および液面計62がタンク32に取り付けら
れており、これらの付帯機器への配管にも加熱設備6
3,64をそれぞれ設けてあるが、さらにガスシール設
備を必要により設けてもよい。
る。
図4に示されるシステムに以下の条件で液保存を行っ
た。
整し、供給した。
ス(設定温度:120℃)を巻いた。
換器への循環液量を20m3/hrに設定した。
を設置した。
転を行った後、運転を停止して内部点検を行った。点検
の結果、ブリーザ弁、圧力計、液面計、シールガスライ
ンでの重合物の付着、重合による配管の閉塞は観察され
なかった。
循環運転を行った後、運転を停止して配管の内部点検を
行ったところ、ブリーザ弁では開口部有効水平切断面に
おける面積に対し、20%程度の重合物の付着が確認さ
れたが、シールガスライン、圧力計、液面計での重合物
の付着、重合物による管の閉塞は確認されなかった。
ット41とタンク32との配管46へのシールガス45
を供給することなく、さらに圧力計61、ブリーザ弁4
7、液面計62へトレースをしないことを除いて、実施
例1の方法を繰り返した。
運転を停止して内部点検を行ったところ、ブリーザ弁で
は開口部有効水平切断面における面積に対して40%程
度の付着が確認され、さらにタンクとシールポットとの
配管中にも配管内有効水平切断面における面積に対して
20%程度の重合物の付着が確認された。
ポット41bを除いて加圧側対応型シールポット41a
(シールガス、トレイス付き)のみを用いて、実施例1
の方法を繰り返した。
後タンク内の圧力が急激に減少したので内部点検を行っ
た。点検の結果、ブリーザ弁が重合物により閉塞してい
た。このことから、ブリーザ弁が閉塞し、さらに減圧に
対応するシールポットが設置されていなかったので、タ
ンクは実質的に密閉状態であり、この状態でタンク内の
液の払い出しが行われたことが原因となってタンク内が
過減圧になったものと推測される。タンクの変形、破損
までは免れたが、対応が遅ければ確実にタンクの変形、
破損が起きていたはずである。
封式機器保護装置との間の配管にガスシール設備または
加熱設備、必要により双方が設けられているので、タン
ク内の液から発生した蒸気を該配管内で凝縮させること
がなく、さらに配管内をシールガスが流れているのでか
かる蒸気が滞留することがないので、かかる蒸気の凝縮
および重合を低減または防止でき、ひいてはタンクの変
形、破壊を防止することが可能である。
よれば、タンクと液封式機器保護装置との間の配管にシ
ールガスを流し、または配管を加熱し、または双方を行
うという簡便な方法により、配管内にタンク内から発生
した蒸気の付着を低減または防止し、ひいてはタンクの
変形、破壊を防止することが可能である。
機器保護装置とタンクとの間の配管を示す説明図であ
る。
とタンクとの間の配管を示す説明図である。
とタンクとの間の配管を示す説明図である。
置を設置したタンク内圧力制御方法を説明するために配
置図面である。
Claims (3)
- 【請求項1】 易重合性および/または凝固性の液体物
質の貯蔵用タンクと液封式機器保護装置との間の配管
に、ガスシール設備および/または加熱設備を設けてな
ることを特徴とする貯蔵装置。 - 【請求項2】 前記液封式機器保護装置が、加圧対応お
よび減圧対応の機能を備える液封装置である請求項1記
載の装置。 - 【請求項3】 易重合性および/または凝固性の液体物
質の貯蔵用タンクと付帯機器液封式機器保護装置との間
の配管にシールガスを流しおよび/または該配管を加熱
することを特徴とする貯蔵装置の圧力制御方法。
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