JP2011504577A - 背の高い外部構造を有する水素添加による残留硫黄の脱硫のためのサーモウエル複合型装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、触媒の反応温度を測定するためのサーモウエルの予期せぬ損傷により高温かつ高圧な有毒ガスが高圧反応器から漏出する場合、高圧反応器からの高温かつ高圧な有毒ガスの漏出を迅速に防止することができる、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置に関する。本発明のサーモウエル遮蔽装置は、脱硫工程の運休による経済的損失を防ぐことができ、人命および環境被害などの間接被害の発生を減らすことができる。

Description

本発明は、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置に係り、さらに詳しくは、触媒の反応温度を測定するためのサーモウエルの予期せぬ損傷により、高温かつ高圧な有毒ガスが高圧反応器から漏出する場合、脱硫工程の運休及び、人命並びに環境への被害なしで高温かつ高圧な有毒ガスの高圧反応器からの漏出を防止することができる、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置に関する。

一般に、石油産業で生産されるディーゼル油、天然ガソリン、直溜ガソリンおよび分解ガソリンを含む重質油には、多様な硫黄化合物が含有されている。

このような硫黄化合物は、重質油の深刻な汚染問題を引き起こし、この硫黄化合物を含有する重質油は、燃焼の際に有毒で腐食性の酸化硫黄を排出する。

脱硫は、かかる様々な問題点を抱えている硫黄化合物を重質油から除去して低硫黄石油化学製品を生産するための工程である。脱硫工程において硫黄化合物は、高圧反応器を用いて重質油からを除去される。

すなわち、前記脱硫工程における前記高圧反応器には、脱硫反応を促進する触媒が充填されており、この触媒を用いて、重質油に含有されている硫黄化合物が除去されることにより、低硫黄石油化学製品が生産される。

一方、このような脱硫工程において、高圧反応器内で発熱反応が伝導されると、反応温度は高まる。このような高温反応温度は、脱硫条件および触媒などに影響を及ぼすため、この反応温度を正確に測定することが非常に重要である。

反応温度を正確に測定するために、脱硫工程に使用される高圧反応器には、サーモウエルが設置されている。

このサーモウエルは、高圧反応器の内部に充填されている触媒に漬かるように、高圧反応器の胴体を貫いている保護管の先端に溶接されている。温度センサーは、触媒の実温度を測定するために、サーモウエルと保護管の中に挿入されている。

それによって、前記温度センサーで測定した触媒の温度は、温度伝達器を介し、プロセス制御室にて測定される。

しかしながら、このような従来の高圧反応器のサーモウエルは、脱硫工程中の触媒の小さな動きにも影響を受け易く、従って、保護管に溶接されている部分が容易に損傷し、この損傷した装置の一部分を介して有毒ガスが漏出すると、脱硫工程を直ちに運休しなければならないという問題があった。

高圧反応器は、約１６０ｋｇ／ｃｍ^２の高圧と４４０℃の高温で運転され、濃度約１，０００ｐｐｍの硫化水素（Ｈ_２Ｓ）とアンモニア（ＮＨ_３）が含有されている。高温かつ高圧な有毒ガスがサーモウエルの損傷部分を介して外部に漏出すると、深刻な人命および環境被害が生じる。

そこで、本発明は、かかる従来の問題点を解消するためのもので、その目的は、脱硫工程において流動する触媒によって、サーモウエルと保護管との溶接部分に損傷が発生する場合、高温かつ高圧な有毒ガスが外部に漏出することを迅速に遮断することにより、これによる被害を最小化し、サーモウエルの安全性を向上させることができるようにした、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、触媒の流動によるサーモウエルと保護管との溶接部分が損傷して高温かつ高圧な有毒ガスが外部に漏出することを迅速に遮断することができるようにした、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、サーモウエルの遮蔽を二重にすることにより、高温かつ高圧な有毒ガスが漏出する漏出経路を長時間遮断することを可能にするという優れた遮蔽効果を奏する、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、脱硫工程の運休による経済的損失を防ぐと共に、人命および環境被害などの間接被害の発生を抑制することができるようにした、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、高圧反応器の胴体を貫いて設置された保護管と、前記保護管の先端に設置され、高圧反応器の内部に充填されている触媒に漬かるサーモウエルと、前記サーモウエルに接続された状態で保護管の内部に収容設置され、触媒の反応温度を測定する温度センサーと、前記高圧反応器の外部に露出した保護管に設置され、有毒ガスの漏出経路を遮蔽する漏出遮蔽手段とを含んでなる、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置を提供する。

したがって、前記保護管と前記サーモウエルとの接続部分が触媒の流動によって損傷しても、高温かつ高圧な有毒ガスの漏出経路を漏出遮蔽手段を用いて遮蔽することにより、前記有毒ガスの漏出による脱硫工程の運休および人命・環境被害の発生を防ぐ。

本発明によれば、触媒の化学反応工程において、サーモウエルと保護管との接続部分が損傷すると、有毒ガスの漏出経路は、漏出遮蔽手段により遮蔽され、それにより、有毒ガスの外部漏出は阻止される。

また、漏出経路を有する保護管を、延長保護管と補助圧縮遮断器を用いて二重に遮蔽することにより、高温かつ高圧な有毒ガスが漏出する漏出経路を長時間遮断することができ、それにより、優れた遮蔽性能を有するサーモウエル遮蔽装置が提供される。

また、保護管に漏出遮蔽手段を設置した後は、保護管をサーモウエルに溶接することで保護管は完全に密閉され、予期せぬ有毒ガスの漏出を防ぐ効果を奏する。

従って、本発明に係るサーモウエル遮蔽装置は、脱硫工程の運休による経済的損失を防ぐうえ、人命および環境被害などの間接被害の発生をも防止することができる。

脱硫工程に用いられる高圧反応器の構成を示す概略図である。 本発明に係るサーモウエルが高圧反応器に設置された状態の一部拡大断面図である。 本発明の一実施例に係るサーモウエルの遮蔽状態を一部拡大断面図である。 本発明の他の実施例に係るサーモウエルの遮蔽状態を一部拡大断面図である。 本発明に係るシーリングキャップの一部拡大断面図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、脱硫工程に用いられる高圧反応器の構成を示す概略図である。図１に示すように、高圧反応器には、触媒が充填されており、重質油の硫黄化合物を脱硫するための工程に使用できるように、多数の温度測定装置が設置されている。

図２は、本発明に係るサーモウエルが高圧反応器に設置された状態の一部拡大断面図である。図２に示すように、高圧反応器の胴体を貫いて保護管が設置され、前記保護管の先端にサーモウエルが設置され、前記保護管の内部には触媒の反応温度を測定するための温度センサーが設置され、前記保護管の後端には高温かつ高圧な有毒ガスが漏出する漏出経路を遮蔽するための漏出遮蔽手段が設置されている。

図３は、本発明の一実施例に係るサーモウエルの遮蔽状態の一部拡大断面図である。図３に示すように、圧縮遮断器は、保護管の後端に設置され、有毒ガスの漏出経路を遮蔽する。

図４は、本発明の他の実施例に係るサーモウエルの遮蔽状態の一部拡大断面図である。図４に示すように、保護管の後端に延長保護管が設置され、この延長保護管に補助圧縮遮断器が設置されている。

図５は、本発明に係るシーリングキャップの一部拡大断面図である。図５に示すように、シーリングキャップは、補助圧縮遮断器を覆って遮蔽し、その内部には遮蔽用気密材が充填されている。

すなわち、図１および図２に示すように、本発明によるサーモウエル遮蔽装置は、重質油を脱硫するため、高圧反応器１の内部に充填されている触媒の反応温度を測定する温度測定装置２として使用されるサーモウエルの予期せぬ損傷時に、前記高圧反応器１からの高温かつ高圧な有毒ガスの漏出を遮蔽するよう構成されている。

高圧反応器１の胴体１０を貫く保護管、サーモウエル３０は、前記高圧反応器１内に設置することができ、好ましくは、前記高圧反応器１の円周上表面から１３０ｍｍ程度延長されうる。

さらに好ましくは、保護管２０の離脱を防止するため、保護管２０は、ボス１１が高圧反応器の胴体１０の内面に接着された状態のボス１１を使用し、設置される。

すなわち、保護管２０が、高圧反応器１の胴体１０を貫いて設置されていても、保護管２０の先端を覆うように、高圧反応器１の胴体１０の内面にボス１１が接着されているので、それにより、保護管２０の離脱を防止することができる。さらに、保護管２０は、後述の温度センサー３１を容易に設置するため、高圧反応器１の外部から１３０ｍｍ程度延長されるよう設置される。

サーモウエル３０は、このような保護管２０の先端２１に設置され、高圧反応器１の内
部に充填されている触媒に漬かるようする。従って、前記温度センサー３１は、触媒の反応温度を実質的に測定することが出来る。

好ましくは、高圧反応器１内の触媒の化学反応から発生する高温かつ高圧な有毒ガスの外部漏出を防ぐために、サーモウエル３０は、保護管２０の先端２１に挿入して設置し、合わせて溶接するのが良い。

このサーモウエル３０には温度センサー３１が接続されている。この温度センサー３１は、保護管２０の内部に収容設置され、前記サーモウエル３０を介して伝えられる触媒の反応温度を実質的に測定する。測定された触媒の反応温度は、温度伝達器を介して工程調節室へ伝達され、リアルタイムで監視される。

前記サーモウエル３０の前部、すなわち、触媒に漬かる部分はサーモウエル３０を保護するため、キャップ３３で覆われている。

一方、本発明に係る漏出遮蔽手段３は、高圧反応器１の外部に露出した保護管２０の先端２１に設置され、保護管２０に接続されているサーモウエル３０の接続部分、すなわち、溶接部分が触媒の流動によって損傷する場合、触媒の化学反応による高温かつ高圧な有毒ガスが漏出する漏出経路４１，４２を遮蔽する。

前記漏出経路４１、４２は、触媒の流動により損傷したサーモウエル３０の溶接部分４１および保護管２０の内部通路４２を含む。漏出経路４１、４２を介して漏出した有毒ガスは、最終的に高圧反応器１の外部に露出し、人命及び環境へ被害を及ぼす。

脱硫工程に用いられる高圧反応器１は、約１６０ｋｇ／ｃｍ^２の高圧と４４０℃の高温で運転され、内部に約１，０００ｐｐｍの硫化水素（Ｈ_２Ｓ）とアンモニア（ＮＨ_３）を含有する。このような高温かつ高圧な有毒ガスが漏出経路４１、４２を介して外部に漏出すると、深刻な人命及び環境被害が生じる。

したがって、図３に示すように、漏出経路４１、４２を介して漏出し、深刻な被害を生じさせる有毒ガスの外部漏出を遮蔽するための漏出遮蔽手段３の実施例は、圧縮遮断器５０が保護管２０の後端２２に設置するよう構成されている。

すなわち、前記保護管２０の後端２２に設置されている圧縮遮断器５０は、漏出経路４１、４２を遮蔽することにより、この漏出経路４１、４２による有毒ガスの外部漏出を防止する。好ましくは、前記圧縮遮断器５０を保護管２０の後端２２に設置した後、溶接して漏出経路４１、４２を完全に密閉するようにする。

この際、前記保護管２０の後端２２に設置される圧縮遮断器５０は、締まり嵌め形式で設置して使用してもよい。さらに好ましくは、迅速に圧縮遮断器を設置するために、保護管２０の後端および圧縮遮断器５０の周りに設けられたネジ山５１を用いたネジ方法で回転設置し、漏出経路４１、４２を迅速に遮蔽するようにしてもよい。

前記漏出遮蔽手段３の他の実施例は、図４に示すように、保護管２０の後端２２に延長保護管５２が設置され、この延長保護管５２には補助圧縮遮断器５３が設置されて漏出経路４１、４２による有毒ガスの外部漏出を二重に遮蔽している。

この場合、前記延長保護管５２のために、高圧反応器１の外部に露出された保護管２０の長さが長くなり、有毒ガスが漏出する漏出経路４１、４２を実質的に延長する効果を提供し、有毒ガスの漏出時間を遅延させることができる。

さらに、有毒ガスの漏出の際に伴う漏出圧力を前記延長保護管５２を用いて長期間遮断するため、この有毒ガスの漏出を解消するための対応時間を確保することができる。

このような役割を果たす延長保護管５２は、漏出経路４１、４２を遮蔽するために、補助圧縮遮断器５３が設置され、最終的には有毒ガスが漏出する漏出経路４１、４２を二重に遮蔽し、それによって、安全性を確保し、有毒ガスによる人命および環境被害を防ぐ。

前記延長保護管５２と補助圧縮遮断器５３は、それぞれ締まり嵌め形式で設置して使用してもよい。しかしながら、上述のように、ネジ方式を介して回転設置することが迅速な設置および容易な設置に有利である。

しかも、保護管２０の後端２２に設置される延長保護管５２と補助圧縮遮断器５３は、設置後に溶接して漏出経路４１、４２の完全な密閉を成すようにすることがよい。

一方、前述したように保護管２０の後端２２に設置されて漏出経路４１、４２を最終的に遮蔽することにより、高圧反応器１が設置されている空間の安全性を確保することが可能な圧縮遮断器５０、および延長保護管５２の後端に設置される補助圧縮遮断器５３は、充填空間６１を有するシーリングキャップ６０で覆われて隔離される。
ここで、前記シーリングキャップ６０は、延長保護管５２の後端に設置された補助圧縮遮断器５３を覆って設置されたものと図示して説明することを予め明らかにしておく。

すなわち、図５に示すように、延長保護管５２の後端にシーリングキャップ６０が設置されて補助圧縮遮断器５３を覆うことにより、前記補助圧縮遮断器５３から予期せぬ有毒ガスが漏出しても、シーリングキャップ６０によって外部と隔離されているため、有毒ガスが漏出しなくなる。

さらに好ましくは、前記シーリングキャップ６０の上部に充填孔６２を形成した後、内部充填空間６１と連通するようにして、前記充填孔６２を介して充填される遮蔽用気密材で充填空間６１および補助圧縮遮断器５３を完全に遮蔽するようにすることが良い。

充填空間６１の中に前記遮蔽用気密材の充填が完了すると、充填孔６２を塞いで有毒ガスの予期せぬ外部漏出を予防するようにすることが好ましい。

したがって、前述したように構成された本発明に係るサーモウエル遮蔽装置を提供することにより、重質油から硫黄化合物を除去する工程で発生しうる高温・高圧の有毒ガスの漏出事故を予防し、漏出の際にサーモウエル３０を迅速に遮蔽して被害の追加発生を防止することができる。

１：高圧反応器
２：温度測定装置
３：漏出遮蔽手段
１０：胴体
２０：保護管
２１：先端
２２：後端
３０：サーモウエル
３１：温度センサー
４１、４２：漏出経路
５０：圧縮遮断器
５２：延長保護管
５３：補助圧縮遮断器
６０：シーリングキャップ

Claims (6)

1. 高圧反応器の胴体を貫いて設置された保護管と、
   前記保護管の先端に設置され、高圧反応器の内部に充填されている触媒に漬かるサーモウエルと、
   前記サーモウエルに接続された状態で保護管の内部に収容設置され、触媒の反応温度を測定する温度センサーと、
   前記高圧反応器の外部に露出した保護管に設置され、有毒ガスの漏出経路を遮蔽する漏出遮蔽手段とを含んでなることを特徴とする、脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。
2. 前記漏出遮蔽手段は、保護管の後端に設置されて有毒ガスの漏出経路を遮蔽する圧縮遮断器であることを特徴とする、請求項１に記載の脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。
3. 前記漏出遮蔽手段は、保護管の後端に延長設置された延長保護管と、
   前記延長保護管の後端に設置され、有毒ガスの漏出経路を遮蔽する補助圧縮手段器とから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。
4. 前記保護管に漏出遮蔽手段を設置した後、溶接処理して漏出経路を密閉するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。
5. 前記圧縮遮断器は、内部に収容空間を有するシーリングキャップで覆って隔離するようにし、前記シーリングキャップに設けられた収容空間には遮蔽用気密材が充填されることを特徴とする、請求項２に記載の脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。
6. 前記補助圧縮遮断器は、内部に収容空間を有するシーリングキャップで覆って隔離するようにし、前記シーリングキャップに設けられた収容区間には遮蔽用気密材が充填されることを特徴とする、請求項３に記載の脱硫工程に用いられる高圧反応器のサーモウエル遮蔽装置。

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