JP4111490B2

JP4111490B2 - ガソリン蒸気捕集方法および捕集装置

Info

Publication number: JP4111490B2
Application number: JP2002198181A
Authority: JP
Inventors: 進宍倉; 公一三上
Original assignee: Mitsui Zosen Plant Engineering Inc
Current assignee: Mitsui Zosen Plant Engineering Inc
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004035091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を吸着して捕捉するガソリン蒸気の捕集方法および捕集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の環境浄化に関する規制強化に伴い、化学工場などから排出される化学物質の排出量の削減や、回収・再利用を図る気運が高まっている。
そこで、溶剤等を大量に使用する化学工場などでは、吸着法による溶剤回収が行われており、例えば、塩化メチレンの回収やシクロヘキサノンの回収などが挙げられる。これらは共に、活性炭や活性炭素繊維を吸着剤として用いた固定床の吸着装置であり、吸着剤から溶剤を脱着する場合には、スチーム等の熱源を使用し、加熱下で行われるのが一般的である。
【０００３】
ところで、給油所において自動車へガソリンを給油する際にはガソリン蒸気が発生する。このガソリン蒸気はそのまま大気（環境）中に放出されてしまい、回収などの対策がとられていないのが現状である。
【０００４】
特開昭６０−１１０６９７号公報においては、給油所において自動車の燃料タンクへの給油中に発生するガソリン蒸気を液化回収する手段について記載されている。このガソリン蒸気の液化回収手段は、給油ホースの先端のノズルバルブに設けたフードで給油中に発生するガソリン蒸気を捕捉してガソリン吸収液中に散気させることによって、ガソリン蒸気を吸収液に溶解させて回収するものである。
【０００５】
そして、ガソリンを捕捉して飽和したガソリン吸収液は負圧を付与されることによって当該ガソリン吸収液中からガソリン成分を気化させて取り除くことでガソリン吸収液を再生している。一方、気化したガソリンは、圧力を調節することによって液化されて所定の受け器に溜まるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、上記の活性炭等を吸着剤として用いた吸着装置をガソリン蒸気の回収に適用した場合には、吸着時に発生する吸着熱を除去することができず、過熱部分による発火の危険性がある。また、脱着する場合に使用するスチーム源を確保しなければならないこと、広い設置面積が必要であること、脱着して回収したガソリンに多量の水分が混入してしまうこと等の理由から適用は極めて困難である。
【０００７】
また、特開昭６０−１１０６９７号公報においては、装置内部にある電磁弁が給油所の保安上、問題であり、また、回収ガソリンの抜き出しや管理といった新たな業務が生じてしまう。
【０００８】
本発明の課題は、上記したような問題がなく、給油中に発生するガソリン蒸気を吸着することで確実に捕集することが可能なガソリン蒸気の捕集方法、および捕集装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るガソリン蒸気捕集方法の態様は、ガソリン蒸気を導入するガソリン蒸気の導入手段と、着脱自在、かつ交換可能に設けられ、ガソリン蒸気を吸着するガソリン蒸気の吸着手段とを有するガソリン蒸気捕集装置を使用して、給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を捕集し、前記吸着手段に吸着させる吸着工程と、ガソリン蒸気を吸着した吸着手段を前記ガソリン蒸気捕集装置から取り外した後、当該吸着手段からガソリン成分を脱着させる脱着工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、吸着工程では自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を確実に捕集することができる。また、ガソリン蒸気を吸着すること等により吸着手段による吸着能が低下した場合には、当該吸着手段を取り外して新しい吸着手段と交換することによって、直ちにガソリン蒸気の捕集を再開することができる。
【００１１】
また、脱着工程では吸着手段に吸着したガソリン成分を脱着することにより、吸着手段を再生させてガソリン蒸気の吸着能が再現され新しい吸着手段として再利用することができる。また、吸着手段から脱着させたガソリン成分は高濃度であるので、回収することにより燃料等として再利用することができる。
【００１２】
また、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置の第１の態様は、給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を導入するガソリン蒸気の導入手段と、着脱自在、かつ交換可能に設けられ、導入したガソリン蒸気を吸着するガソリン蒸気の吸着手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この特徴によれば、ガソリン蒸気を吸着する吸着手段を備えているため、自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を捕集して、確実に吸着することで環境中への散気を防ぐことができる。また、吸着手段は着脱自在かつ交換可能であるので、吸着手段におけるガソリン蒸気の吸着能が低下した場合には、当該吸着手段を取り外して新しい吸着手段と交換することによって、高い吸着能を再現して直ちにガソリン蒸気の捕集を再開することが可能である。また、導入手段により、ガソリン蒸気を効率よく装置内部に導入して吸着手段に吸着させることが可能である。
【００１４】
また、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置の第２の態様は、第１の態様において、前記吸着手段は、ガソリン蒸気を吸着する吸着装置と、この吸着装置を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この特徴によれば、冷却手段により吸着装置を冷却することによって、ガソリン蒸気が吸着する際に生じる吸着熱を除去できるため、発火等の危険性がないうえ、吸着剤の吸着能を安定に維持することができる。
【００１６】
また、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置の第３の態様は、第１または第２の態様において、当該ガソリン蒸気捕集装置は、移動手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この特徴によれば、例えば、人力によって移動させることにより、吸着手段の着脱・交換作業を容易に行うことができる。また、敷地の狭い給油所において、給油時の条件に応じて適宜移動させることによって給油作業等の邪魔とならず、さらに、自動車の種類等に応じて当該ガソリン蒸気捕集装置をガソリン蒸気の捕集に最適なポジションまで移動させることが可能である。
【００１８】
また、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置の第４の態様は、第２の態様において、前記吸着装置は、伝熱フィンを備えた隔壁プレートによって形成される流路を重ね合わせてなり、ガソリン蒸気を吸着する吸着剤を充填した吸着用流路と、熱媒体を流す熱交換用流路と、を交互に配置したプレートフィン熱交換器型の吸着装置であることを特徴とする。
【００１９】
この特徴によれば、吸着装置がプレートフィン熱交換器型であるため、吸着剤の加熱や冷却を間接的に行うことができる。すなわち、回収ガソリン中への熱媒体の混入がなく、高濃度のガソリンを回収することができる。
【００２０】
また、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置の第５の態様は、第１から第 4 の態様のいずれか一つにおいて、ガソリン蒸気の導入手段は、ガソリン蒸気を吸引するガス吸引装置を有し、当該ガス吸引装置は、ガス流路において前記吸着手段の下流側に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
この特徴によれば、ガソリン蒸気を吸引するガス吸引装置が吸着手段の下流側に配置されているので、当該ガス吸引装置を通過するガスはガソリン成分をほとんど含まない浄化ガス（すなわち、ガソリン蒸気が吸着手段によって吸着された後のガス）であり、この浄化ガスがガス吸引装置を通過しても引火などの危険性がない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明におけるガソリン蒸気の捕集方法は、後述するガソリン蒸気捕集装置１を使用して、給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を捕集し、吸着手段としての吸着装置２０に吸着させる吸着工程と、ガソリン蒸気を吸着した吸着装置２０をガソリン蒸気捕集装置１から取り外した後、当該吸着装置２０からガソリン成分を脱着させる脱着工程を含むものである。
【００２３】
図１は、本発明に係るガソリン蒸気捕集装置１の一実施形態を示したものであり、図２は、同ガソリン蒸気捕集装置１を使用して、自動車への給油中に発生するガソリン蒸気の捕集の一例を示したものである。なお、図１中の矢印はガス流路を示している。
【００２４】
ガソリン蒸気捕集装置１は、図に示すごとく、装置内部にガソリン蒸気を導入する手段としてのガス吸引装置１０と、導入したガソリン蒸気を吸着する手段としての吸着装置２０を備え、さらに吸着装置２０を冷却する手段としての冷却水循環装置１５を有している。吸着装置２０は、着脱自在、すなわちガス吸引装置１０および冷却水循環装置１５と分離可能であり、かつ交換可能に配備されている。
【００２５】
また、吸着装置２０としては、ガソリン蒸気を吸着可能であれば特に限定することなく使用することができ、例えば、プレートフィン熱交換器型吸着装置、シェルアンドチューブ型熱交換器吸着装置、プレート型熱交換器吸着装置などを採用することができる。ここでは、吸着装置２０としてプレートフィン熱交換器型吸着装置を使用した実施形態について説明する。当該ガソリン蒸気捕集装置１は、吸引ガス量を１ｍ^３／ｈ、吸引ガス中のガソリン蒸気濃度を１５体積％（残りは大気）、吸引ガスの相対湿度を７０％、冷却水温度を３０℃、１日の稼動時間（すなわち１回の給油に要する時間の積算値）を２．５時間とする条件で２週間程度の使用を想定した場合、装置サイズはおよそ、高さが１．６ｍ、幅が１．１ｍ、奥行が０．８ｍである。
【００２６】
図２に示すように、ガソリン蒸気を導入する導入口１１は、自動車７への給油中に発生するガソリン蒸気の発生箇所の近傍、例えば、自動車７の燃料タンクへの給油口７ａの近傍に設置され、ガソリン蒸気を効率よく吸着装置２０に導入できるように構成されている。導入口１１と吸着装置２０をつなぐ吸引ホース１９には、空気中に含まれる塵などを濾すフィルターを配備することができる。具体的な導入口１１もしくは吸引ホース１９の形状、サイズ等は、効率よくガソリン蒸気を捕捉するなどの使用条件に応じて適宜設定することができる。なお、符号８は給油所に配置されている給油機を、符号９は給油機８から延び自動車７の燃料タンクに給油する給油ホースを示す。
【００２７】
また、図１でガス吸引装置１０の構成要素であるガス吸引ポンプ１３は、ガス流路において吸着装置２０より下流側に設置されている。このような構成により、ガス吸引ポンプ１３を通過するガスは吸着装置２０を通過してガソリン蒸気が捕捉されたガス、すなわちガソリン成分をほとんど含まない浄化ガスであるので、ガス吸引ポンプ１３においてガソリンに引火して発火するなどの危険性がない。ガス吸引ポンプ１３を通過した浄化ガスは、排出口１２から大気（環境）中に放出される。
【００２８】
冷却水循環装置１５は、冷却用媒体としての冷却水を後述する吸着装置２０の内部に構成された熱交換用流路２１に流すことにより、吸着装置２０を冷却するものである。その構成としては、例えば、冷却水の貯槽１５ａと、冷却水循環のための循環ポンプ１５ｂであり、冷却水を所定の温度に保つ冷却装置（図示せず）を備えたものも使用できる。
【００２９】
本実施形態におけるガソリン蒸気捕集装置１は、移動手段としての台車部３０を有しており、例えば人力によって移動することができるようになっている。これにより、後述する吸着装置２０の着脱・交換作業を容易に行うことができるとともに、給油所に設置しても給油作業等の邪魔になることがない。
【００３０】
吸着装置２０は着脱自在かつ交換可能であるので、ガソリン蒸気の吸着能が低下した場合には吸着装置２０の交換が行われる。この交換は、ガソリン蒸気捕集装置１から吸着装置２０を取り外す、もしくは吸着装置２０を台車部３０と共に取り外し、フレッシュな吸着装置２０と交換することにより行われる。
【００３１】
この吸着装置２０の交換は、例えば、排気口１２から排出される浄化ガスに含まれるガソリン濃度をモニターして、所定値以上のガソリン成分が検出された場合に行うことができる。ガソリン濃度の検出方法は特に限定されないが、分析装置による測定、または検知管を使用する測定などを例示することができ、検知管を使用する方法が簡易であるため好ましい。
【００３２】
本実施形態における吸着装置２０は、アルミニウムなどの金属製のケーシングにより構成されており、その内部は図３に示すように吸着部２９を構成している。図示するように吸着部２９は、熱交換用流路２１と吸着用流路２２が、その流れ方向が直交するように交互に配置されており、それぞれの流路間が、隔壁プレート２４で仕切られている。熱交換用流路２１および吸着用流路２２には、その流れ方向と同方向に延びる伝熱フィン２５がそれぞれ設けられている。この伝熱フィン２５としては、波形構造や千鳥構造のものを使用できる。なお、図３では熱交換用流路２１と吸着用流路２２との流れ方向が直交するように配設されているが、例えば、逆方向とすることもできる。
【００３３】
熱交換用流路２１に流通させる熱媒体としては使用条件等により適宜設定することができ、例えば、ガソリン蒸気を吸着させる場合には冷却用熱媒体を使用でき、またガソリン成分を脱着させる場合には加熱用熱媒体を使用することができる。このように熱交換用流路２１に熱媒体を流通させることにより、隔壁プレート２４を介して吸着用流路２２を間接的に冷却もしくは加熱することができる。
【００３４】
吸着用流路２２には、ガソリン成分を吸着する吸着剤２６が充填されている。この吸着剤２６としてはガソリン成分を吸着する能力を有するものであれば特に限定することなく使用することができる。より具体的には、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライトなどを採用することができ、吸着能の高さなどから活性炭であると好ましい。
【００３５】
ガソリン蒸気を吸着させる場合に冷却用熱媒体を使用した場合には、ガソリン蒸気の吸着による吸着熱を除去し、過熱部分が生じることを防ぐことができるので吸着剤２６として吸着能が高くかつ安価な活性炭を使用することが可能である。
【００３６】
次に、図４および図５を参照しつつ、ガソリン蒸気を吸着させる吸着工程と、ガソリン成分を脱着させる脱着工程について説明する。
【００３７】
吸着工程は吸着装置２０をガソリン蒸気捕集装置１に取り付け、ガソリン蒸気を装置内部に導入して行われる。図４に示すように、吸着用流路２２にガソリン蒸気５０を通過させることにより、ガソリン蒸気５０に含まれるガソリン成分が吸着剤２６に吸着され捕捉される。これにより、吸着用流路２２の出口からはガソリン成分を含まない浄化ガス５１が排出される。このとき熱交換用流路２１には冷却水などの冷却用熱媒体５２を流して吸着剤２６を間接的に冷却することによって、吸着剤２６にガソリンが吸着する際に生じる吸着熱を除去して過熱部分が生じることを防止することができ、もって発火などの危険性がなく安全にガソリン蒸気を吸着することができるとともに、吸着剤２６の吸着能を安定に保つことができる。
【００３８】
ガソリン蒸気を吸着して吸着能が低下した吸着装置２０は、ガソリン蒸気捕集装置１から取り外した後、ガソリン成分の脱着および回収操作が行われる。このガソリン成分の脱着および回収操作は、例えば、取り外した吸着装置２０を給油所外の所定の事業所等に搬送して行うことができる。
【００３９】
脱着工程は、ガソリン成分が吸着剤２６に吸着している状態において、図５に示すように、熱交換用流路２１にスチームなどの加熱用熱媒体５３を流して吸着剤２６を間接的に加熱しながら、吸着用流路２２のガソリン蒸気５０の入口側から真空ポンプ７１等によって減圧する減圧操作と、この加熱・減圧状態で吸着用流路２２の浄化ガス５１の出口側からパージ用ガス５４を流すパージ操作を行う。これにより吸着剤２６に吸着されていたガソリン成分を脱着させ、ガソリン成分を高濃度に含んだガス５５を排出させる。また、前記したようにパージ用ガス５４は、ガソリン蒸気５０の流れ方向とは逆方向に流通させることが好ましい。
【００４０】
このガソリン成分を高濃度に含んだガス５５は、コンデンサなどの冷却装置７２に送られて、ガソリン成分を液化して液体のガソリン５６が回収される。この回収ガソリン５６は高濃度であるので燃料、精油所へのリサイクルなどに用いることができる。一方、冷却装置７２によってガソリン成分が除かれたガス５７は、装置より排出される。なお、冷却装置７２において回収しきれずにガス５７にガソリン成分が含まれている場合には、このガス５７を別に設置した吸着装置に導入させることによってガソリン成分を吸着して処理したり、焼却炉等に導入して焼却処理したりすることにより、ガソリン蒸気の環境への放出を一層低減できる。ここで、前記パージ用ガス５４としては、ガソリンと反応する成分、例えば酸素を含まないものが好ましく、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などを例示することができる。
【００４１】
なお、パージ用ガス５４を吸引する真空ポンプ７１は、防爆構造のものを使用することができ、また発火防止仕様にすることで発火等の危険性を回避できるため、パージ用ガス５４として酸素を含有するガスを用いることができる場合もある。また、真空ポンプからの排出ガスを加圧することで、ガソリン成分をより容易に液化回収できるようになる。この際の加圧手段には、メカニカルブースター付きの真空ポンプやブロアなどがある。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を捕集することができるため、ガソリン蒸気の環境への放散を最小限に抑えることができる。また、特別の工事等を要せず、既存の給油所に本発明のガソリン蒸気捕集装置を設置するだけで足りる。
【００４３】
また、本発明のガソリン蒸気捕集装置は、吸着装置が着脱自在かつ交換可能に配備されているので、ガソリン蒸気の吸着能が低下した場合には吸着装置を交換することにより、直ちにガソリン蒸気の捕集を再開することができる。また、省スペースであり、移動手段を備えているので給油所内で給油作業等の邪魔となることがない。
【００４４】
また、ガソリン蒸気を吸着した吸着装置は、ガソリン成分を脱着することで再生可能であるので、再度新たな吸着装置として使用することができる。そして、脱着させたガソリン成分についても回収することにより、燃料等として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガソリン蒸気捕集装置の一実施形態を示した図面である。
【図２】同ガソリン蒸気捕集装置を使用して、自動車への給油中に発生するガソリン蒸気の捕集の一例を示す。
【図３】吸着装置の内部構造の一例である。
【図４】吸着装置における吸着の原理の説明に供する図面である。
【図５】吸着装置における脱着の原理の説明に供する図面である。
【符号の説明】
１ガソリン蒸気捕集装置
７自動車
８給油機
９給油ホース
１０ガス吸引装置
１１導入口
１２排気口
１３ガス吸引ポンプ
１５冷却水循環装置
１９吸引ホース
２０吸着装置
２１熱交換用流路
２２吸着用流路
２４仕切り板
２５伝熱フィン
２６吸着剤
２９吸着部
３０台車部
５０ガソリン蒸気
５１浄化ガス
５２冷却用熱媒体
５３加熱用熱媒体
５４パージ用ガス
５５ガソリン蒸気を高濃度に含んだガス
５６回収ガソリン
５７冷却装置を通過したガス
７１真空ポンプ
７２冷却装置

Claims

給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を導入するガソリン蒸気の導入手段と、
導入したガソリン蒸気を吸着するガソリン蒸気の吸着手段と、
を備えたガソリン蒸気捕集装置であって、
前記吸着手段は、ガソリン蒸気を吸着する吸着装置と、この吸着装置を冷却する冷却用熱媒体循環装置と、を備え、
前記吸着装置は、前記捕集装置本体に着脱自在、かつ交換可能に設けられ、かつ伝熱フィンを備えた隔壁プレートによって形成される流路を重ね合わせてなり、ガソリン蒸気を吸着する吸着剤を充填した吸着用流路と、熱媒体を流す熱交換用流路と、を交互に配置したプレートフィン熱交換器型の吸着装置であり、
前記冷却用熱媒体循環装置は、貯槽と循環ポンプと循環ラインと、を備え、
貯槽と循環ポンプは前記捕集装置本体に取り付けられており、循環ラインは前記捕集装置本体に装着された状態の吸着装置の前記熱交換用流路に着脱自在に接続されており、
前記捕集装置は、台車部からなる移動手段を備えていることを特徴とする、ガソリン蒸気捕集装置。
請求項１に記載のガソリン蒸気捕集装置において、ガソリン蒸気の導入手段は、ガソリン蒸気を吸引するガス吸引装置を有し、当該ガス吸引装置は、ガス流路において前記吸着手段の下流側に配置されていることを特徴とする、ガソリン蒸気捕集装置。
請求項１または請求項２に記載のガソリン蒸気捕集装置を使用して、給油所で自動車への給油中に発生するガソリン蒸気を捕集するガソリン蒸気捕集方法であって、
前記導入手段により導入したガソリン蒸気を前記吸着装置により吸着する吸着工程と、
ガソリン蒸気を吸着した吸着手段を前記捕集装置本体から取り外した後、当該吸着装置からガソリン成分を脱着させる脱着工程と、
前記脱着工程後の吸着装置を、前記捕集装置本体に再び取り付けて、前記ガソリン蒸気の吸着を行うことを特徴とするガソリン蒸気捕集方法。