JP2011144720A - Seal gas temperature control device of butadiene gas compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置に係り、一層詳細には圧縮機シールガスのメイン排気ラインにブロアーを介装した排気システムにおけるシールガスの温度制御に関する。 The present invention relates to a seal gas temperature control device for a butadiene gas compressor, and more particularly to temperature control of a seal gas in an exhaust system in which a blower is interposed in a main exhaust line of the compressor seal gas.
ブタジエンガス圧縮機のシールガスは、プロセスガスであるブタジエンガスの純度を保持するため、プロセスガスをそのまま使用していることは良く知られている。 It is well known that the seal gas of a butadiene gas compressor uses the process gas as it is in order to maintain the purity of the butadiene gas that is the process gas.
ところが、このブタジエンガスは取り扱いが難しく、圧縮機周りに漏れると、
1)発がん性が有る
2)濃厚なガスは麻酔作用がある(希薄なときは顕著に現れない)
3)皮膚・目・鼻の粘膜などを刺激して炎症を起こす
等の毒性があるため、シールガス機構においては周囲環境に対して確実に漏れ防止を計る必要があり、更にN2 ガスによるセパレーションやバリアシールの機構も導入している。
However, this butadiene gas is difficult to handle, and if it leaks around the compressor,
1) Carcinogenic 2) Rich gas has anesthetic action (does not appear noticeably when diluted)
3) Due to toxicity such as irritation caused by irritation of the skin, eyes and nasal mucous membranes, it is necessary to ensure leakage prevention for the surrounding environment in the seal gas mechanism, and further separation by N 2 gas. A barrier seal mechanism is also introduced.
一方、シールガスの排気(Vent)システムとして、排気ラインにブロアーを介装したブロアーシステムを用い、シールガスを排気ライン他へ導いている(特許文献1等参照)。また、この排気システムを安定させるため、ブロアーによる排気の他に循環を実施している。つまり、ブロアーをバイパスしてブロアーの出口側から入口側にシールガスを熱交換器(ガスクーラ)を通して戻しているのである。 On the other hand, as a seal gas exhaust (Vent) system, a blower system in which a blower is interposed in an exhaust line is used to guide the seal gas to the exhaust line and the like (see Patent Document 1, etc.). Moreover, in order to stabilize this exhaust system, circulation is performed in addition to exhaust by a blower. That is, the blower is bypassed and the sealing gas is returned from the outlet side to the inlet side through the heat exchanger (gas cooler).
ところで、ブタジエンガスの重合は、略80℃を超えると反応するため、この温度以下での排気システム化が必須である。そのため、従来では、ブロアー自身の特性(吐出温度・圧力)を把握した上で排気システムを計画している。即ち、ブロアー入口のガス圧力やブロアー出口のガス温度を監視し、ガス圧力が高くなると上述したバイパスラインにおけるシールガスの循環量を増やす一方、ガス温度が高くなるとブロアーの稼働を停止していたのである。 By the way, since polymerization of butadiene gas reacts when the temperature exceeds approximately 80 ° C., it is essential to form an exhaust system below this temperature. Therefore, conventionally, an exhaust system is planned after understanding the characteristics (discharge temperature and pressure) of the blower itself. That is, the gas pressure at the blower inlet and the gas temperature at the blower outlet are monitored, and when the gas pressure is increased, the circulation amount of the seal gas in the bypass line is increased, but when the gas temperature is increased, the operation of the blower is stopped. is there.
しかしながら、従来の定格冷却装置による排気システムにあっては、バイパスラインに介装した熱交換器が温度差を確保できない場合、熱交換器がエアーフィンクーラを採用している時或いは冷媒温度が高温時に不具合となることがある。 However, in the exhaust system using the conventional rated cooling device, when the heat exchanger interposed in the bypass line cannot secure a temperature difference, the heat exchanger employs an air fin cooler or the refrigerant temperature is high. Sometimes it becomes a problem.
つまり、熱交換器の能力不足により、シールガスが80℃を超えて昇温してしまい、排気ラインにおけるシールガスの凝縮と周辺設備への固着により圧縮機設備の信頼性・操業安定性が十分に確保できないという問題点があった。 In other words, due to insufficient heat exchanger capacity, the temperature of the seal gas rises above 80 ° C, and the reliability and operational stability of the compressor equipment are sufficient due to condensation of the seal gas in the exhaust line and adhering to the peripheral equipment. There was a problem that could not be secured.
そこで、本発明は、排気ラインにおけるシールガスの昇温を効果的に抑制して圧縮機設備の信頼性・操業安定性が確保できるブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has an object to provide a seal gas temperature control device for a butadiene gas compressor that can effectively suppress the temperature rise of the seal gas in the exhaust line and ensure the reliability and operational stability of the compressor equipment. And
斯かる目的を達成するための本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置は、
プロセスガスであるブタジエンガスをシールガスとして用い、その排気システムとしてメインの排気ラインにブロアーを介装したブタジエンガス圧縮機において、
前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーをバイパスしてブロアーの出口側から入口側へとシールガスを戻すバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
A seal gas temperature control device for a butadiene gas compressor according to the present invention for achieving such an object,
In a butadiene gas compressor using butadiene gas, which is a process gas, as a seal gas, and a blower interposed in the main exhaust line as its exhaust system,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the seal gas discharged from the blower;
A heat exchanger interposed in a bypass line that bypasses the blower and returns the sealing gas from the outlet side to the inlet side of the blower;
A flow rate control valve for controlling the flow rate of the seal gas flowing through the bypass line;
Control means for controlling the flow rate control valve in response to a detection signal from the temperature detection means;
It is provided with.
また、
プロセスガスであるブタジエンガスをシールガスとして用い、その排気システムとしてメインの排気ラインにブロアーを介装したブタジエンガス圧縮機において、
前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーの入口側にてシールガスを迂回させるバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
Also,
In a butadiene gas compressor using butadiene gas, which is a process gas, as a seal gas, and a blower interposed in the main exhaust line as its exhaust system,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the seal gas sucked into the blower;
A heat exchanger interposed in a bypass line that bypasses the seal gas on the inlet side of the blower;
A flow rate control valve for controlling the flow rate of the seal gas flowing through the bypass line;
Control means for controlling the flow rate control valve in response to a detection signal from the temperature detection means;
It is provided with.
また、
前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出するもう一つの温度検出手段を設け、当該温度検出手段からの検出信号は前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出信号とともにハイセレクターに入力され、該ハイセレクターで選択された検出信号が前記制御手段に入力されることを特徴とする。
Also,
Another temperature detection means for detecting the temperature of the seal gas discharged from the blower is provided, and the detection signal from the temperature detection means is detected from the temperature detection means for detecting the temperature of the seal gas sucked into the blower. The signal is input to the high selector together with the signal, and the detection signal selected by the high selector is input to the control means.
また、
前記ハイセレクターは、前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値にブロアー性能より理論昇温分の値を加算し、この値と前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値との高い方をコントローラに入力することを特徴とする。
Also,
The high selector adds the value of the theoretical temperature rise from the blower performance to the detected value from the temperature detecting means for detecting the temperature of the seal gas sucked into the blower, and this value and the seal gas discharged from the blower The higher one of the detected value from the temperature detecting means for detecting the temperature of the current is input to the controller.
本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置によれば、ブロアー入口のガス温度を制御することにより、排気ラインにおけるシールガスの昇温を抑制して、シールガスの凝縮と周辺設備への固着を確実に防止可能となり、圧縮機設備の信頼性・操業安定性が確保できる。 According to the seal gas temperature control device for a butadiene gas compressor according to the present invention, by controlling the gas temperature at the blower inlet, the temperature rise of the seal gas in the exhaust line is suppressed, and the condensation of the seal gas and the peripheral equipment are performed. Can be reliably prevented, and the reliability and operational stability of the compressor equipment can be secured.
以下、本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a seal gas temperature control apparatus for a butadiene gas compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図である。 FIG. 1 is a system diagram of a dry gas seal of a butadiene gas compressor showing Embodiment 1 of the present invention.
図1に示すように、ブタジエンガスをプロセスガスとした圧縮機10のケース11内には、左右一対の軸受12を介して概略図示のロータ13が回転自在に支持されている。ロータ13の左,右両軸部上には軸方向に4段に亘って中間ラビリンス14a〜14dが配設されている。
As shown in FIG. 1, a
そして、プロセスガス(ブタジエンガス)を用いたシールガスが、供給ライン15,15a,15bを通って、1段目と2段目の中間ラビリンス14a,14b間の内側シール室16に供給される。
Then, a seal gas using process gas (butadiene gas) is supplied to the
内側シール室16に入ったシールガスの一部は1段目の中間ラビリンス14aを通って圧縮機車室17に入り、残部は2段目の中間ラビリンス14bを通って外側シール室18にリークする。外側シール室18にリークしたシールガスの大部分は排気ライン19a,19b,19を通り、後述するブロアーユニット20に吸引される。
Part of the seal gas that has entered the
また、外側シール室18内のシールガスが3段目の中間ラビリンス14cを通って室21に洩れ出さぬよう、4段目の中間ラビリンス14dの外側にはセパレーションガスとしてN2 ガスが供給ライン22,22a,22bから供給され、このN2 ガスは室21を通って外側シール室18に至り、外側シール室18内に入ったシールガスとともに排気ライン19a,19b,19を通り、後述するブロアーユニット20に吸引される。
Further, N 2 gas is supplied as a separation gas to the outside of the fourth-stage
更に、左右一対の軸受12の手前には、バリアシールガスとしてN2 ガスが供給ライン23,23a,23bから供給され、左右一対の軸受12に対してシールガスを遮蔽している。このN2 ガスもロータ13に沿って軸受12と室21の両方向へ分岐し、室21を通って外側シール室18に至り、外側シール室18内に入ったシールガスとともに排気ライン19a,19b,19を通り、後述するブロアーユニット20に吸引される。また、軸受12側へ分流したN2 ガスは、図示しない別ルートよりN2 ガスとして廃棄される。
Further, in front of the pair of left and
N2 ガスの供給ライン22,23は一本の供給ライン24に集束され、前後差圧に応動して二段に亘って切替(交換)可能なガスフィルタ(装置)25を介して、図示しないN2 ガスの供給源に接続されている。
The N 2
前述した、ブロアーユニット20においては、メインの排気ライン19のボリュームタンク26下流側が主ブロアー27aが介装された排気ライン19Aと副(予備)ブロアー27bが介装された排気ライン19Bとの2系統に分岐された後、1本の排気ライン19Cに集束され、この排気ライン19Cを通ったシールガスは図示しないフレアスタックで燃焼処理されるか、適宜の手段で排気処理されるようになっている。
In the
また、主ブロアー27aと副(予備)ブロアー27bをバイパスするようにして、排気ライン19Cとボリュームタンク26とを連通するバイパスライン28が設けられ、このバイパスライン28にはガスクーラ(熱交換器)29が介装されている。更に、ガスクーラ29のガス流れ下流側のバイパスライン28には、流量制御弁30が介装され、ボリュームタンク26内のシールガス圧力を検出する圧力計31に応動するようになっている。つまり、ボリュームタンク26内のシールガス圧力が常に一定になるようにバイパスライン28によるシールガスの循環量(戻り量)を制御するようになっているのである。
In addition, a
そして、前記排気ライン19Cにおけるバイパスライン28の分岐部には3方向電磁弁(流量制御弁)32が設けられる。この3方向電磁弁32は、マイクロコンピュータ等からなるコントローラ(制御手段)33により開閉制御される。このコントローラ33には、排気ライン19Cを通るシールガスの温度を検出する温度計(温度検出手段)34からの検出信号が入力される。
A three-way solenoid valve (flow control valve) 32 is provided at a branch portion of the
前記コントローラ33は、温度計34からの検出信号により、ブロアー出口のシールガス温度が例えば80℃に近づくと、3方向電磁弁32によりバイパスライン28を流れるシールガスの循環量を増大してブロアー入口のシールガス温度を下げ、ブロアー出口のシールガス温度を例えば80℃以下になるように、3方向電磁弁32を開閉制御するようになっている。
When the seal gas temperature at the blower outlet approaches 80 ° C., for example, by the detection signal from the
このようにして本実施例によれば、ブロアーユニット20において、ボリュームタンク26により主ブロアー27aや副(予備)ブロアー27bに起因するシールガスの脈動が吸収されると共に、圧力計31に応動する流量制御弁30によりボリュームタンク26内のシールガス圧力が一定に保たれ、シール特性の安定化が図られる。
Thus, according to the present embodiment, in the
そして、ブロアーユニット20内におけるシールガスの温度上昇の原因となるブロアー出口のシールガス温度を3方向電磁弁32によりコントローラ33を介して積極的に温度制御し、シールガス温度が例えば80℃に近づくと、ガスクーラ29が介装されたバイパスライン28を流れるシールガスの循環量を増大することで、例えば80℃を超える昇温が未然に回避される。
Then, the temperature of the seal gas at the blower outlet, which causes a rise in the temperature of the seal gas in the
この結果、ブタジエンガスであるシールガスの凝縮と周辺設備への固着が確実に防止され、圧縮機設備の信頼性・操業安定性がより一層確保される。 As a result, condensation of seal gas, which is butadiene gas, and adhesion to peripheral equipment are reliably prevented, and the reliability and operational stability of the compressor equipment are further ensured.
図2は本発明の実施例2を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図、図3はコントローラによる温度制御の動作フローである。 FIG. 2 is a system diagram of a dry gas seal of a butadiene gas compressor showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 3 is an operation flow of temperature control by a controller.
この実施例は、実施例1におけるブロアーユニット20において、バイパスライン28に介装したガスクーラ29を、ボリュームタンク26下流の排気ライン19に設けたバイパスライン35に介装し、このバイパスライン35の下流側分岐部(シールガスの合流部)に3方向電磁弁(流量制御弁)32を設ける。
In this embodiment, in the
そして、この3方向電磁弁32を開閉制御するコントローラ(制御手段)33には、排気ライン19Cを通るシールガスの温度を検出する温度計(温度検出手段)34からの検出信号と、ボリュームタンク26下流の排気ライン19を通るシールガスの温度を検出する温度計(温度検出手段)36からの検出信号とがハイセレクター37を介して入力される。
A controller (control means) 33 that controls the opening and closing of the three-
前記ハイセレクター37は、ブロアー入口側の温度計36からの検出値にブロアー性能より理論昇温分の値を加算し、この値とブロアー出口側の温度計34からの検出値との高い方をコントローラ33に入力する。
The
その他の構成は、実施例1と同様なので図1と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same members as those in FIG.
このように構成されるため、コントローラ(TIC)33は図3に示す動作フローにしたがってブロアーユニット20内のシールガス温度を制御する。
With this configuration, the controller (TIC) 33 controls the seal gas temperature in the
先ず、ブロアー入口のシールガス温度が温度計36により計測されると共に、ブロアー出口のシールガス温度が温度計34により計測され、これらの計測値(検出値)がハイセレクター37に入力される(ステップP1参照)。
First, the seal gas temperature at the blower inlet is measured by the
次に、ブロアー出口側の温度計34による計測値が限界温度(例えば80℃)以上であるか否かを判断し(ステップP2参照)、ここで可であれば、コントローラ33はガスクーラ29が介装されたバイパスライン35を流れるシールガスの流量が増大するように3方向電磁弁32を開閉制御する(ステップP3参照)。
Next, it is determined whether or not the measured value by the
一方、前記判断(ステップP2参照)で否であれば、ブロアー入口側の温度計36による計測値が限界温度から理論温度差(例えば30℃)を減算した値以上であるか否かを判断し(ステップP4参照)、ここで可であれば、コントローラ33はガスクーラ29が介装されたバイパスライン35を流れるシールガスの流量が増大するように3方向電磁弁32を開閉制御する(ステップP3参照)。
On the other hand, if the above determination (see step P2) is negative, it is determined whether or not the measured value by the
一方、前記判断(ステップP4参照)で否であれば、コントローラ33は3方向電磁弁32に対し現状の弁開度を保持させる(ステップP5参照)。
On the other hand, if the determination is negative (see step P4), the
このようにして本実施例においても、ブロアーユニット20内のシールガス温度が例えば80℃を超えて昇温することが未然に回避され、実施例1と同様の作用・効果が得られる。
Thus, also in the present embodiment, the temperature of the seal gas in the
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で流量制御弁や温度検出手段の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。また、実施例1と実施例2を併用して実施しても良いし、実施例2において、3方向電磁弁32はブロアー入口側の温度計36のみに応動してコントローラ33により開閉制御されるようにしても良い。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes such as changes in the flow rate control valve and the temperature detection means are possible without departing from the scope of the present invention. Further, the first and second embodiments may be used in combination, and in the second embodiment, the three-
本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置は、特に乾燥地帯・熱帯地方等、高温地帯での設備導入時に有効な手段となる。 The seal gas temperature control device for a butadiene gas compressor according to the present invention is an effective means when introducing equipment in a high temperature zone such as a dry zone or a tropical zone.
10 ブタジエンガス圧縮機
11 ケース
12 左右一対の軸受
13 ロータ
14a〜14d 中間ラビリンス
15,15a,15b シールガスの供給ライン
16 内側シール室
17 圧縮機車室
18 外側シール室
19,19a,19b シールガスの排気ライン
19A,19B,19C シールガスの排気ライン
20 ブロアーユニット
21 室
22,22a,22b セパレーションガスとしてのN2 ガスの供給ライン
23,23a,23b バリアシールガスとしてのN2 ガスの供給ライン
24 N2 ガスの供給ライン
25 ガスフィルタ(装置)
26 ボリュームタンク
27a 主ブロアー
27b 副(予備)ブロアー
28 バイパスライン
29 ガスクーラ(熱交換器)
30 流量制御弁
31 圧力計
32 3方向電磁弁(流量制御弁)
33 コントローラ(制御手段)
34 温度計(温度検出手段)
35 バイパスライン
36 温度計(温度検出手段)
37 ハイセレクター
DESCRIPTION OF
26
30
33 Controller (control means)
34 Thermometer (Temperature detection means)
35
37 high selector
Claims (4)
前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーをバイパスしてブロアーの出口側から入口側へとシールガスを戻すバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置。 In a butadiene gas compressor using butadiene gas, which is a process gas, as a seal gas, and a blower interposed in the main exhaust line as its exhaust system,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the seal gas discharged from the blower;
A heat exchanger interposed in a bypass line that bypasses the blower and returns the sealing gas from the outlet side to the inlet side of the blower;
A flow rate control valve for controlling the flow rate of the seal gas flowing through the bypass line;
Control means for controlling the flow rate control valve in response to a detection signal from the temperature detection means;
A sealing gas temperature control device for a butadiene gas compressor, comprising:
前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーの入口側にてシールガスを迂回させるバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置。 In a butadiene gas compressor using butadiene gas, which is a process gas, as a seal gas, and a blower interposed in the main exhaust line as its exhaust system,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the seal gas sucked into the blower;
A heat exchanger interposed in a bypass line that bypasses the seal gas on the inlet side of the blower;
A flow rate control valve for controlling the flow rate of the seal gas flowing through the bypass line;
Control means for controlling the flow rate control valve in response to a detection signal from the temperature detection means;
A sealing gas temperature control device for a butadiene gas compressor, comprising:
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