JP4859729B2 - 付臭装置 - Google Patents

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Description

本発明は供給ガスの付臭装置に関し、特に天然ガスハイドレートから分解された天然ガスを付臭する付臭装置に関する。
近年では、地球温暖化を防止する観点から、石油系燃料に比べて二酸化炭素の排出量が少ない天然ガスを燃料とすることが推奨されている。通常、天然ガスは液化天然ガスから生成されるが、液化天然ガスは−１６２℃という超低温状態であるため、その取扱いには高度な取扱技術と大規模な設備が必要とされている。そのため、天然ガス需要の規模が小さいとガス単価が著しく高くなってしまい、集合住宅などの小口の需要者の拡大の妨げになっていた。
このような問題を解決するため、特許文献１は、−２０℃程度という低温状態で取扱い可能な天然ガスハイドレート（以下、単に「ＮＧＨ」という。）を簡易な設備でガス化することにより、小口の需要者に安価な天然ガスを提供できる貯蔵方法及び装置を提案している。
ところで、需要者へ供給されるガスは、ガス漏洩を臭気により容易に感知できるように付臭されていなければならないことが、ガス事業法により定められている（非特許文献１を参照）。
しかし、上記の特許文献１のような小口の需要者を対象としたガス化設備では、製造工場のような大口の需要先とは異なり、付臭量が少ないうえに需要変動に応じた付臭剤の制御範囲が広範囲であるため、天然ガスを付臭することが困難であるという問題があった。
特開２００５−０７６６４０号公報 ガス事業法 第２８条第１項
本発明の目的は、付臭量が少なくかつＮＧＨから生成する天然ガスが変動する場合でも、天然ガスを容易に付臭できる付臭装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、天然ガスハイドレートと温水との反応により生成する天然ガスを付臭する付臭装置であって、付臭装置は天然ガスのガス管路に接続するバイパス管路と、バイパス管路に配置された流量調節手段と付臭剤の蒸発缶とを備え、ガス管路における天然ガスの流量と、流量調節手段と蒸発缶との間のバイパス管における天然ガスの圧力と、蒸発缶の付臭剤の温度とに基づいて、流量調節手段を制御する制御手段を有することを特徴とする付臭装置である。
付臭剤は、天然ガスハイドレートと温水との反応により生成する冷水により冷却されることが望ましい。
また、流量調整手段は、少なくとも１台の流量制御弁から構成することが望ましい。
本発明によれば、天然ガスハイドレートと温水との反応により生成する天然ガスを付臭する付臭装置が、天然ガスのガス管路に接続するバイパス管路と、バイパス管路に配置された流量調節手段と付臭剤の蒸発缶とを備え、ガス管路における天然ガスの流量と、流量調節手段と蒸発缶との間のバイパス管における天然ガスの圧力と、蒸発缶の付臭剤の温度とに基づいて、流量調節手段を制御する制御手段を有するようにしたため、付臭量が少なくかつＮＧＨから生成する天然ガスが変動する場合でも、バイパス管路の天然ガスの流量を最適に調整することができるため、天然ガスを容易に付臭することができる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の付臭装置１は、図１に示すように、ＮＧＨの再ガス化設備２に接続されて使用され、全体として小口需要を対象とする天然ガスの供給システムを構成している。
ＮＧＨの再ガス化設備２は、少なくとも１台のＮＧＨガス化槽内３に収納されたＮＧＨ４を、加熱器５で冷却され循環ポンプ６により供給される温水７ａと反応させることによりガス化して、天然ガス８を生成するものである。生成した天然ガス８は、付臭装置１において所定の臭気濃度になるように付臭されてから、需要量に応じてアキュムレータ９で圧力を調整された後に需要先へ供給される。なお、アキュムレータ９は、再ガス化設備２と付臭装置１の間に配置してもよい。
付臭装置１は、天然ガスのガス管路１０に接続されたバイパス管路１１と、そのバイパス管路１１に配置された流量調整手段である流量制御弁１２と蒸発缶１３から主に構成される。蒸発缶１３の内部には付臭剤１４が貯留しており、ＮＧＨ４と温水７ａの反応により生成した冷水７ｂ（分解水）により冷却管路１５を介して冷却されるようになっている。この付臭剤１４には、ＴＨＴ（テトラヒドロチオフェン）、ＴＢＭ（ターシャリーブチルメルカプタン）、ＤＭＳ（ヂメチルサルファイド）等の有機硫黄化合物の単体又は混合物が用いられる。
更に、図２に示すように、バイパス管路１１への分岐点１６の手前のガス管路１０には流量計１６が、流量制御弁１２と蒸発缶１３の間のバイパス管路１１には圧力計１７が、蒸発缶１３には付臭剤１４の温度を測定する温度計１８が、それぞれ取り付けられている。それらの測定器１６、１７、１８は、有線又は無線により制御手段である制御装置１９と接続されており、制御装置１９は各測定器から送信される測定データに基づいて、同じく有線又は無線を通じて流量制御弁１２の開度を調整するようになっている。なお、バイパス管路１１を流れる天然ガスが微量である場合には、複数台の流量制御弁１２を並列に接続することが望ましい。
この付臭装置の作用は、制御装置１９により流量制御弁１２の開度を調整して、ガス管路１０を流れる天然ガスの一部をバイパス管路１１へ導入し、蒸発缶１３において蒸発した付臭剤１４を注入してガス管路１０へ戻すことにより、需要者へ供給される天然ガスを付臭することである。
制御装置の作用を図３に基づき以下に説明する。
まず、需要者へ供給される天然ガスの臭気濃度Ａを手入力により設定する（Ｓ１０、Ｓ１１）。臭気濃度Ａとは、無臭空気で希釈したときに初めて臭気が消えたときの希釈倍率である。例えば、臭気濃度Ａが１０００であるとは、臭気ガスを無臭空気で１０００倍に希釈したときに初めて臭気が消えることを意味する。
この臭気濃度は、ガス事業法規則により１０００以上とすることが定められているが、安全確保の上から実際には３０００〜６０００の範囲で設定されることが多い。
次に、温度計１８から測定データｔを入力して（Ｓ１２）、蒸発缶１３における付臭剤１４の蒸発圧力Ｐｏを（１）式（アントワン式）を用いて計算する（Ｓ１３）。
log10Po=6.1203-1401.939/(t+219.607) ---（１）
次に、圧力計１７から測定データＰを入力して（Ｓ１４）、付臭剤１４の蒸発圧力Ｐｏから付臭剤１４の蒸発量ｘを（２）式を用いて計算する（Ｓ１５）。
x=Po/(P-Po)*3928 ---（２）
次に、流量計１６から測定データＶを入力して（Ｓ１６）、付臭剤１４の蒸発量ｘからバイパス管路１１の天然ガスの流量ｖを（３）式を用いて計算する（Ｓ１７）。
v=V*A/(x*1000) ---（３）
そして、流量制御弁１２の開度を、流量vに対応する大きさに調整する（Ｓ１８）。
以上のステップは、需要変動が生じて天然ガス８の生成量が変動した場合（Ｓ１９）には、繰り返し実施されることになる。
このような制御装置を有する付臭装置を用いることにより、付臭量が少なくかつ天然ガスの生成量が変動するような場合でも、流量制御弁の開度を調節して、バイパス管路の天然ガスの流量を最適にすることができるため、天然ガスを容易に付臭することができる。
また、一般に流量制御弁１２は、流量が極めて少ない場合には流量調節が困難になるため、バイパス管路１１に流れ込む天然ガスの流量は、できるだけ多くすることが望ましい。上述した本発明における制御装置の作用から、バイパス管路１１の天然ガスの流量を増加させるためには、付臭濃度を高くするか、又は付臭剤１４の温度ｔを低くすればよいことが分かる。そのため、ＮＧＨと反応後の冷水を利用して蒸発缶における付臭剤を冷却することにより、天然ガスの生成量が少ない場合でも、天然ガスを安定的に付臭することができる。
本発明の実施形態からなる付臭装置を備えた天然ガスの供給システムの系統図である。 本発明の実施形態からなる付臭装置である。 付臭装置における制御装置の作用を示すフロー図である。
符号の説明
１ 付臭装置
２ ＮＧＨの再ガス化設備
３ ＮＧＨガス化槽
４ ＮＧＨ
５ 冷却器
６ 循環ポンプ
７ａ 温水
７ｂ 冷水
８ 天然ガス
９ アキュムレータ
１０ ガス管路
１１ バイパス管路
１２ 流量制御弁
１３ 蒸発缶
１４ 付臭剤
１５ 冷却管路
１６ 流量計
１７ 圧力計
１８ 温度計
１９ 制御装置

Claims (3)

  1. 天然ガスハイドレートと温水との反応により生成する天然ガスを付臭する付臭装置であって、
    前記付臭装置は、前記天然ガスのガス管路に接続するバイパス管路と、前記バイパス管路に配置された流量調節手段と付臭剤の蒸発缶とを備え、前記ガス管路における天然ガスの流量と、前記流量調節手段と前記蒸発缶との間のバイパス管における天然ガスの圧力と、前記蒸発缶の付臭剤の温度と、に基づいて、前記流量調節手段を制御する制御手段を有することを特徴とする付臭装置。
  2. 前記付臭剤が、前記天然ガスハイドレートと前記温水との反応により生成する冷水により冷却されるようにした請求項１に記載の付臭装置。
  3. 前記流量調整手段が、少なくとも１台の流量制御弁からなる請求項１又は２に記載の付臭装置。
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