JP2003038931A - 天然ガス乾燥装置の再生方法 - Google Patents

天然ガス乾燥装置の再生方法

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JP2003038931A
JP2003038931A JP2001232077A JP2001232077A JP2003038931A JP 2003038931 A JP2003038931 A JP 2003038931A JP 2001232077 A JP2001232077 A JP 2001232077A JP 2001232077 A JP2001232077 A JP 2001232077A JP 2003038931 A JP2003038931 A JP 2003038931A
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natural gas
regenerated
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Moriyuki Nozawa
謹至 野沢
Tsuneo Watanabe
恒男 渡辺
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モレキュラーシーブの充填層を用いて天然ガ
ス中の水分を吸着除去する天然ガス乾燥装置を再生する
に際し、当該天然ガス中に酸素が含まれている場合でも
酸素が炭化水素や硫化物と反応してコークや硫黄を析出
しモレキュラーシーブが永久被毒するのを防ぐ。 【解決手段】 酸素濃度が10体積ppm以下の窒素ガ
スを加熱して充填層に通すことによりモレキュラーシー
ブを再生し、充填層から排出された再生ガスを冷却して
水分を分離除去した後、再び加熱して充填層に通す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液化天然ガスの製造に
際し、天然ガス中に含まれる水分を液化操作に先立って
予め除去するために用いられる乾燥装置の再生方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】液化天然ガス(LNG)はメタンを主成
分とする天然ガスを冷却して液化することにより製造さ
れるが、原料天然ガス中に水分や酸性ガス(二酸化炭素
や硫化水素)が含まれると氷結や腐食などの問題を生ず
ることから、液化に先立ってそれらを除去する必要があ
る。したがって、原料天然ガスは、まずアミン類を用い
た湿式吸収装置に通すことにより酸性ガスが除去され、
次いでモレキュラーシーブの充填層を有する乾燥装置に
通すことより水分が吸着除去される。このとき、原料天
然ガスにメルカプタン類が含まれている場合には、これ
は上記後段の乾燥装置で吸着除去される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】水分(およびメルカプ
タン類)を吸着したモレキュラーシーブは、従来、その
充填層に原料ガスまたは液化ガスからのフラッシュガス
を加熱したものを通すことにより水分等を脱着させて再
生し、再生後のモレキュラーシーブは再び原料ガスから
の水分等の除去に用いている。しかしながら、原料ガス
中に10体積ppm以上の酸素が含まれる場合には、こ
れを再生ガスとして用いると高温でモレキュラーシーブ
に接触した際に酸素が炭化水素や硫化物と反応してコー
クや硫黄を析出し、モレキュラーシーブが永久被毒して
しまう。これを防止するには、原料ガスから酸素を除去
したものを再生ガスとして用いるか、再生用に大量のガ
スを別途用意する必要があるが、技術的および経済的に
難点があるため、これまでに実用化の可能性が示された
ものはない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、再生ガスと
して原料ガスやフラッシュガスではなく、別途に用意し
た酸素濃度10体積ppm以下の窒素ガスを加熱して用
いることととし、再生に用いた窒素ガスは冷却して水分
を分離除去した後、再び加熱して再生ガスとして循環使
用することにより、上記課題を解決する。
【0005】冷却して分離除去するだけで再生に用いた
窒素ガスから水分の大部分を除去することができるが、
再生温度をできるだけ低くしたい場合には、再生用窒素
ガス中の水分含有量を低く抑える必要があり、このため
には、前記天然ガス乾燥装置と同様にモレキュラーシー
ブを用いた再生ガス乾燥装置を別に設け、これに再生用
窒素ガスを通して加熱前に水分含量をさらに低減させれ
ばよい。その場合、天然ガス乾燥装置と再生ガス乾燥装
置が並行して稼動することになるが、それらの運転サイ
クルを調節して再生工程が重ならないようにすれば、再
生ガス加熱用のヒーターの容量を増大させる必要がなく
なり好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明を実施する好適な
形態を示す。原料天然ガスはまず酸性ガス除去装置1を
通過し、ここでアミン類を吸収液として用いる湿式吸収
法により二酸化炭素、硫化水素などの酸性ガスが除去さ
れる。酸性ガスが除去された原料天然ガスは、次いで並
列に配された3基の天然ガス乾燥装置2a、2b、2c
(このうち1基は再生のため切り離されている)のいず
れかを通過する。これらの乾燥装置は内部にガス中の水
分を吸着する性質をもったモレキュラーシーブ(たとえ
ばタイプ3A、5A、13Xなど)の充填層を有してお
り、ここで原料天然ガス中の水分およびメルカプタン類
がモレキュラーシーブに吸着されて除去される。このと
きの操作温度は常温(20〜30℃程度)であり、操作
圧力は50〜60×10Pa、ガス流量は100m
/時・m床程度とするのが標準的なところである。こ
の後、原料天然ガスは液化装置に送られ、冷却されて液
化天然ガスとなる。
【0007】3基の天然ガス乾燥装置のうち1基(図で
は2c)は吸着工程から外されて再生工程に入ってお
り、残りの2基で原料天然ガスの吸着処理を行う。乾燥
装置2cの再生は次のように行われる。乾燥装置2cを
吸着工程から外したら、まず窒素ガスで装置内に残って
いる原料天然ガスをパージする。このパージ用の窒素ガ
スには再生用の窒素ガスを用いる。具体的には、以下に
述べる再生用窒素ガス循環系からバルブ11を介して窒
素ガスを供給しバルブ12を介して放出する。窒素パー
ジの間は、バルブ13を開けバルブ14を閉じて、ほと
んどの再生ガスは乾燥装置2cをバイパスするようにす
る。窒素パージに続き、ヒーター3で250〜300℃
に加熱した窒素ガスをバルブ15を介して乾燥装置2c
に供給し、モレキュラーシーブから水分およびメルカプ
タン類を脱着させる。このとき窒素ガス中に酸素が10
体積ppmを超えて含まれていると、硫化物やハイドロ
カーボンと酸素とが反応してモレキュラーシーブが被毒
する可能性が出てくるので、窒素ガス中の酸素濃度は1
0体積ppm以下に厳密にコントロールされる。次い
で、クーラー4で窒素ガスを常温近く(40〜50℃程
度)まで冷却して水分の大部分を凝縮させ、これをノッ
クアウトドラム5で分離して窒素ガスから除去する。水
分の大部分が分離除去された窒素ガスは、必要に応じて
メルカプタン類除去装置6に通し、ここでSELEXO
Lプロセスなどの物理吸収法でメルカプタン類を除去す
る。こうして水分の大部分とメルカプタン類が除去され
た窒素ガスは、コンプレッサー7により加圧されて2基
の再生ガス乾燥装置8a、8bのいずれか(図では8
b)を通り、ここで残留する水分がほぼ完全に除去され
た後ヒーター3に至り、こうして再生用窒素ガス循環系
が構成される。
【0008】ところで、天然ガス乾燥装置2cの再生工
程では、上記のように250〜300℃の高温窒素ガス
を流して水分やメルカプタン類を脱着させた後、40〜
50℃の低温窒素ガスを流して装置内を吸着時の操作温
度近くまで冷却する。これと並行して、再生工程にある
再生ガス乾燥装置8aの再生を行う。天然ガス乾燥装置
2cに40〜50℃の低温窒素ガスを流している間は、
この窒素ガスは再生ガス乾燥装置8bからヒーター3を
バイパスするバルブ11を介して乾燥装置2cに供給さ
れる。このとき再生ガス乾燥装置8bからの窒素ガスの
一部を、ヒーター3およびバルブ16を介して250〜
300℃で再生ガス乾燥装置8aに逆方向から供給して
再生し、排出されたガスはクーラー9で40〜50℃に
冷却して脱着した水分を凝縮させ、ノックアウトドラム
10で凝縮した水分を分離した後、窒素ガス循環系のコ
ンプレッサー7の入口側に戻す。一方、天然ガス乾燥装
置2cに250〜300℃の高温窒素ガスを流している
間は、この窒素ガスは再生ガス乾燥装置8bからヒータ
ー3およびバルブ15を介して乾燥装置2cに供給され
る。このとき再生ガス乾燥装置8bからの40〜50℃
の低温窒素ガスの一部を、バルブ17を介して再生ガス
乾燥装置8aに逆方向から供給することにより、同装置
内を吸着時の操作温度に戻す。
【0009】以上のように、再生工程にある天然ガス乾
燥装置(2a、2b、2cのいずれか)に高温(250
〜300℃)窒素ガスを供給する間は、再生工程にある
再生ガス乾燥装置(8a、8bのいずれか)に低温(4
0〜50℃)窒素ガスを供給し、前者に低温窒素ガスを
供給する間は、後者に高温窒素ガスを供給するようにす
れば、両者に供給する窒素ガスの全量を同時に加熱する
必要がないため、ヒーター3を両者の加熱に共用するこ
とができ、かつヒーター3の容量を抑えることができ
る。なお、3基の天然ガス乾燥装置および2基の再生ガ
ス乾燥装置は、それぞれその中の1基を再生工程、他を
吸着工程において、循環的に使用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する好適な形態を示す。
【符号の説明】
1 酸性ガス除去装置 2a、2b、2c 天然ガス乾燥装置 3 ヒーター 4 クーラー 5 ノックアウトドラム 6 メルカプタン除去装置 7 コンプレッサー 8a、8b 再生ガス乾燥装置 9 クーラー 10 ノックアウトドラム 11〜17 バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D052 AA04 BA00 CD01 DA04 DA06 DB03 GA01 GA04 GB00 GB08 HA03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ガス液化装置の上流に設けられた天
    然ガス乾燥装置の再生方法であって、該乾燥装置はガス
    中の水分を吸着する性質を有するモレキュラーシーブの
    充填層を含み、該充填層に低温で天然ガスを流通させて
    モレキュラーシーブにガス中の水分を吸着させる吸着工
    程と、該充填層に高温で再生ガスを流通させてモレキュ
    ラーシーブに吸着した水分を脱着させる再生工程とを交
    互に繰り返すことにより、該液化装置に供給される天然
    ガスを乾燥するためのものである場合において、 該再生ガスとして酸素濃度が10体積ppm以下の窒素
    ガスを用い、該充填層から排出された再生ガスを冷却し
    て水分を分離除去した後、再び加熱して該充填層に流通
    させることにより、該乾燥装置を再生することを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項2】 水分を分離除去した再生ガスを、加熱す
    る前に該天然ガス乾燥装置とは別に設けられた再生ガス
    乾燥装置に流通させ、該再生ガス乾燥装置はガス中の水
    分を吸着する性質を有するモレキュラーシーブの充填層
    を含むことにより、再生ガス中の水分をさらに低減する
    ものである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 該再生ガス乾燥装置が、並列に設けられ
    た少なくとも2系列のモレキュラーシーブ充填層からな
    り、一の系列の充填層を通したガスを加熱して、これを
    他の系列の充填層に吸着された水分を脱着させるために
    用いる請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 該天然ガス乾燥装置および該再生ガス乾
    燥装置の再生を、それぞれ、吸着時の操作温度より高い
    高温再生ガスを流した後、吸着時の操作温度とほぼ等し
    い温度の低温再生ガスを流すことにより行い、該天然ガ
    ス乾燥装置に高温再生ガスを流すのと並行して該再生ガ
    スに低温再生ガスを流し、該天然ガス乾燥装置に低温再
    生ガスを流すのと並行して該再生ガス乾燥装置に高温再
    生ガスを流す請求項3記載の方法。
JP2001232077A 2001-07-31 2001-07-31 天然ガス乾燥装置の再生方法 Pending JP2003038931A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007000830A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Chiyoda Corp 排ガス脱硫方法
JP2011529848A (ja) * 2008-07-29 2011-12-15 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収

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