JPH0372597A - １３ａプロパンエアーガス製造プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 のｉ 本発明は、都市ガスの製造プラントに関するものであり
、特にプロパンをエアーで希釈した１３Ａプロパンエア
ーガスを製造するための製造プラントに関するものであ
る。

藍象立且１ 従来、都市ガス製造プラントの形態としてはナフサ又は
ブタンを原料とする接触分解プラント、石炭又はコーク
スを原料とする石炭ガスプラント、ブタンにエアーを混
入希釈するブタンエアープラント及びＬＮＧプラント等
がある。

接触分解プラントは、触媒を用いて反応温度４００℃〜
８００℃でナフサ又はブタンと水蒸気とを反応させて原
料のナフサ又はブタンをメタン、水素、−酸化炭素、二
酸化炭素に変換する方法である。

石炭ガスプラントは、原料の石炭及びコークスをガス化
剤としての空気、水蒸気と反応させて、水素、メタン、
二酸化炭素等に分解するものであり、発生炉は予熱層（
乾留）、還元層、酸化層、灰層の４層から構成されてい
る。

ブタンエアープラントはブタンを、電気、温水、スチー
ム等の熱エネルギーを必要とするベーパーライザーにて
気化し、ミキサーにて空気を混入希釈して所定のカロリ
ーにする方法である。

ＬＮＧプラントは、冷却液化された天然ガスを超低温貯
蔵設備に受けいれ、ＬＮＧ気化器によって気化させ、所
定の熱量に調整して供給する方式％式％ しかしながら、上記従来の都市ガス製造プラントは種々
の問題点を有している。

ナフサ又はブタンを原料とする接触分解プラントは、該
ガス化プラントから生成される供給ガスの中に１２％〜
２０％の一酸化炭素を含んでおり、中毒防止のためにＣ
Ｏ変成を行ない一酸化炭素含有量を低減せしめてはいる
力先なお数％の一酸化炭素が残存し、−生ガスによる中
毒死亡事故を完全に防ぐことができない。

又、該接触分解プラントは、ガス及び空気圧送用ブロア
ー並びにポンプ等の振動、騒音の発生源となる設備を有
しているので、防振、防音等の公害とあわせて経済的負
担は免れない、プラント排水にしても公害要因を有して
おり、常に厳重−な監視が必要となる。又、製造時にガ
スブローを行なうため排出ガスによる悪臭公害、環境衛
生公害等の対策も必要となる。更に、このようなプラン
トから生成されるガスは湿性ガスのため再液化するとい
う物理的現象要素を持ち、導管及びガスメーター内での
水溜りによる導管閉塞や冬期におけるガスメーター凍結
成いは水分による膵管内腐食によるガス漏れ等幾多の問
題を有しており、それらの障害を防ぐために定期的な木
取作業、導管検査等を行なわなければならず人件費、維
持管理費等も大きなものとなっている。

石炭ガスプラントは、石炭、コークスを原料とするため
に該原料を貯蔵するための膨大な土地及び巨大な設備を
必要とする。

ブタンエアーガス方式は、ブタンをガス化するために従
来電気、温水、スチーム等を必要とし、製造設備自体に
火気が使用されており、常に引火、爆発の危険性を有し
又その幾多の事例もあるが、保安上好ましくない、又、
電気式、温水式、スチーム式熱源はそれぞれ付属設備と
して、ボイラー、液送ポンプ等が必要であり、これら機
器類の保守管理が必要且つ重要となり、人的にも、エネ
ルギーの面からも、又経費の点でも負担が大きく、特に
中小ガス事業者にとっては大きな負担となっている。

又、ＬＮＧプラントは天然ガスを一１６２℃まで冷却化
したガスを超低温貯蔵設備に受入れ、ＬＮＧ気化器によ
って気化させ１ｌｏｏＯＫｃａ１／Ｎｎｆに熱量調整し
て供給する方式であり、特殊な貯蔵設備、付属設備、そ
の他特殊受入設備、輸送設備等膨大な設備並びに膨大な
設備資金を必要とし、斯るプラントを採用し得るのは大
手ガス事業者に限定される。更に、該プラントは、液化
天然ガスの沸点が一１６２℃という特性上その取扱いに
関しては、十分な技術と注意を払わなければならないと
いう問題を有している。

このように、従来のガス製造プラントは大規模な設備、
複雑な熱源機器、動力設備を必要とし、建設費、維持管
理、保安管理面において大きな労力及び経費を必要とし
た。

更に、現在利用されている都市ガスの種類は表１に示す
ように極めて多く、需要者を始めガス器具製造者及びガ
ス製造業者にとって極めて煩雑なものとなっており、通
商産業省ではその総合統一化を進めている。

表　　１ １：）ＷＩ＝（カス（Ｆ）熱量）／（（７）　　　）免
亘立旦り 本発明の主たる目的は、都市ガスを製造するに際し火気
による危険性がなく安全性に優れた１３Ａプロパンエア
ーガス製造プラントを提供することである。

本発明の他の目的は、付帯設備、特に外部熱源動力を必
要とする機器が不要であり、且つ制御機器に複雑な電動
機器等を必要とせず、製造設備の低廉と運転の容易さを
実現し、オペレータ要員の数を最小源とし、所要敷地面
積の縮小化が可能であり、製造及び維持管理費を大幅に
削減することができ、中小ガス事業者にとって理想的な
１３Ａ都市ガス製造プラントである１３Ａプロパンエア
ー製造プラントを提供することである。

本発明の他の目的は、結露或いは混入水分等による導管
閉塞、ガスメータの凍結閉塞を防ぎ、需要家に対して安
定したガスを供給することのできる１３Ａプロパンエア
ー製造プラントを提供することである。

本発明の更に他の目的は、現在通商産業省の指導に基ず
く都市ガスの種類を１３Ａに統一化するという行政方針
に対しても充分順応できる１３Ａプロパンエアーガス製
造プラントを提供することである。

上記諸目的は本発明によって完全に達成される０本発明
は要約すれば、液化プロパンガスを貯蔵するストレージ
タンクと、前記ストレージタンクから供給される液化プ
ロパンガスを減圧するコントローラボックスと、前記コ
ントローラボックスから送給される減圧された液化プロ
パンガスを気化し、プロパンガスを得るための少なくと
も１基の空温式強制気化器と、前記空温式強制気化器か
ら送給されるプロパンガスを一定圧力に整圧しそしてこ
の整圧されたプロパンガスに空気を混合し、プロパンエ
アーガスを得るための少なくとも１基のエアーミキサー
と、前記エアーミキサーから送出されるプロパンエアー
ガスを一部回収し、熱量を測定しその結果に基ずき前記
エアーミキサーに流入する空気の量を制御するための熱
量調整ラインとを具備することを特徴とする１３Ａプロ
パンエアーガスを製造するための１３Ａプロパンエアー
ガス製造プラントである。

本発明の好ましい実施態様によると、エアーミキサーか
ら送出されるプロパンエアーガスの一部を回収する配管
ラインは、小径の内管と、該内管を囲包し保護する大径
の外管とから構成される。

麦轟Ｅ 次に、本発明に係る１３Ａプロパンエアーガス製造プラ
ントを図面に即して更に詳しく説明する。

第１図は、本発明に従った１３Ａプロパンエアーガス製
造プラントを示すフローシートである。本発明によると
、任意の運搬手段によりプラント１内に搬入された液化
プロパンガスＬはプラント内に設置されたストレージタ
ンク２に貯蔵される。ストレージタンク２内の液化プロ
パンガスＬは配管ライン４によってコントローラボック
ス６　（６ａ、６ｂ及び６６）に送給され、減圧される
。該減圧された液化プロパンガスＬは配管ライン８を通
ってペーパーライザー１０　（１０ａ、１０ｂ及び１０
ｃ）に供給され、気化される。

本発明によると、ベーパーライザーｌＯは太陽エネルギ
ーを利用した空温（大気温）式強制気化器が使用される
。該空温（大気温）式強制気化器１０はフィンチューブ
方式の気化器であり、第２図及び第３図に図示するよう
に、供給側マニホルド１２と、排出側マニホルド１４と
を有し、該供給側マニホルド１２と排出側マニホルド１
４との間１こ伝熱チューブ１６が多−数連結される。更
に、該伝熱チューブ１６の伝熱（吸熱）効果を向上せし
めるために、該伝熱チューブ１６のまわりに伝熱フィン
１８が配設される。従って、液化プロパンガスＬが配管
ライン８を介してベーパーライザー１０に供給されると
、該液化プロパンガスＬはペーパーライザー１０の供給
側マニホルド１４に流入し、次いで伝熱チューブ１６を
経て排出側マニホルド１４へと流れる。この時、液化プ
ロパンガスＬは伝熱チューブ１６及び伝熱フィン１８の
作用によって気化されプロパンガスＧとなる。

ベーパーライザー１０にて気化し生成されたプロパンガ
スＧは、配管ライン２０によってエアーミキサー２２　
（２２ａ、２２ｂ及び２２Ｃ）に送給される。該プロパ
ンガスＧはエアーミキサー２２にて空気と混合希釈され
、所定発熱量の、本発明では１５０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ
”の１３ＡプロパンエアーガスＰＧとされる。該プロパ
ンエアーガスＰＧは、大都市における大規模ＬＮＧプラ
ントにて製造されている都市ガスの熱量とも−致し、共
通のガス器具を利用することができ一般需要者にとって
は極めて都合の良いものである。

又、斯るガスの製造は都市ガス種類を総合統一化せんと
する通商産業省の行政方針とも一致し好適である。又、
該ガスは乾性ガスであり、導管及びガスメーター内での
水溜りによる導管閉塞や冬期におけるガスメーター凍結
成いは水分による導管内腐食によるガス漏れ等といった
問題がなく、従って斯る障害を防ぐための定期的な木取
作業、導管検査等を行なう必要がなく人件費、維持管理
費等を削減することができる。

上記エアーミキサー２２は、ベンチュリーチューブ方式
、ブロワ一方式、流量比制御方式等が考えられるが、本
実施例では第４図に例示するようにペンリチュリーチュ
ーブ方式が採用された場合について説明する。ベンチュ
リーチューブ２４が入口側の配管ライン２０と出口側の
配管ライン２６との間に配設され、該ベンチュリーチュ
ーブ２４にはペーパーライザー１０からの０゜７〜１．
０ｋｇ／ｃｍ”のプロパンガスＧがメインレギュレータ
ー２５にて一定圧力、例えば０゜７ｋｇ／ｃｍ”に整圧
されて供給される。更に、前記ベンチュリーチューブ２
４には、該ベンチュリーチューブ２４へのプロパンガス
Ｇの供給及び該ベンチュリーチューブ２４からのプロパ
ンガスＧの流出により生じた該ベンチュリーチューブ２
４内の負圧によりフィルタボックス（図示せず）を介し
、配管ライン２８を通って空気が吸引され、該ベンチュ
リーチューブ２４内にてプロパンガスＧと空気とが混合
される。ベンチュリーチューブ２４への空気の吸引量は
、後述する態様によって、前記配管ライン２８に配設さ
れた空気制御弁３０により制御され、プロパンガスＧと
空気との混合比はプロパン：空気＝２＝１となるように
される。

上述のようにして生成されたプロパンエアーガスＰＧは
、配管ライン２６を通ってガスホルダー３２に送給され
貯蔵される。ガスホルダー３２に一旦貯蔵されたプロパ
ンエアーガスＰＧは発熱量１５０００　Ｋ　ｃ　ａ　ｌ
　／　Ｎ　ｍ　”　　供給圧力２５０ｍｍＨ茸０にて一
般需要者に供給される。

該ガスホルダー３２内のプロパンエアーガスＰＧの量は
前記エアーミキサー２２の運転を制御することによって
調整され、ガスホルダー内のガス容量は該ガスホルダー
３２に設けられたガス容量検知装置３４により検知され
る。

次に、上記の如くに構成されるプロパンエアー製造プラ
ントｌの制御態様について更に説明する。

エアーミキサー２２の運転、停止を制御する制御手段は
ガスホルダー３２の容量検知装置３４、例えば在高発振
器を具備する。該容量検知装置３４からの電気信号は電
気ケーブルＥｌにより中央制御室１００に設けられたラ
イン切替コントローラ１０２に伝達される。該ライン切
替コントローラ１０２は電気ケーブルＥ２によって、各
エアーミキサー２２　（２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ）の
各メインレギュレータ２５を制御する対応の防爆型電磁
弁２７に接続される。該電磁弁２７がライン切替コント
ローラ１０２の指示によって開状態とされると、圧縮空
気供給源２００から操作エアーラインＡ１、Ａ２及びＡ
３を介して例えば圧力５．５ｋｇ／ｃｍ”の圧縮空気が
メインレギュレータ２５に送給され、該メインレギュレ
ータ２５の弁を開とし、前記ペーパーライザー１０で気
化したプロパンガスＧをエアミキサー２２に吹き出させ
る。前記圧縮空気供給源２００は任意の構成とすること
ができるが、メインレギュレータ２５及びその他の空気
制御弁をを操作するに必要な一定圧力の空気を供給する
エアーコンプレッサー２０２と、該エアーコンプレッサ
ー２０２からの操作エアーを除湿する冷凍脱湿器２０４
と。

操作空気を一定圧力にて貯蔵するレシーバタンク２０６
とから構成されるのが好適である。

上記の如くにして各エアーミキサー２２ａ、２２ｂ及び
２２ｃはライン切替コントローラ１０２にてＯＮ・ＯＦ
Ｆされるが、その制御態様の一例を第１図に示す本実施
例に即して説明すれば、ガスホルダー３２の容量が１０
０ｍ”であるとしたとき、ライン切替コントローラ１０
２はガスホルダー３２の在高７０ｍ”でエアーミキサー
２２ａの運転指示を出し、該エアーミキサー２２ａによ
るｌ基の運転を行なわせる。しかしながら、斯るエアー
ミキサー２２ａによる１基の運転ではガス製造量が不足
しガスホルダー３２の在高が６５ｍ３に低下した場合に
は、更にエアーミキサー２２ｂの運転指示を出し、又エ
アーミキサー２２ａ及び２２ｂの２基運転でも更にガス
製造量が不足してガスホルダー３２の在高が６０ｍ’に
低下した場合には、更にエアーミキサー２２ｃの運転指
示が出される。一方、ガスホルダー３２の在高が８０ｍ
”に達した時エアーミキサー２２ｃを停止し、在高８５
ｍ８でエアーミキサー２２ｂを停止し、更に在高９０ｍ
”ではエアーミキサー２２ａをも停止し、全てのエアー
ミキサー２２が停止される。

本発明のガス製造プラントに従えば、熱量調整ラインが
設けられる０本発明によると、中央制御室ｌＯＯにラウ
ター式熱量計１０４設置され、各エアーミキサー２２ａ
、２２ｂ及び２２ｃの出口位置におけるガス熱量及び全
エアーミキサーから送給されるガスのトータル熱量を測
定するべく配管ライン２６から熱量測定用配管Ｃ１−Ｃ
４を介してガスが一部回収される。

このようにして回収されたガスはラウター式熱量計１０
４によって熱量が測定される。中央制御室１００には更
にミキシング空気流量調整装置１０６が設けられ、該装
置１０６は電気ケーブルＥ３、Ｃ４及びＣ５によつ′て
、エアーミキサー２２への空気量を制御する制御弁３０
を作動する電空ポジショナ−３１に接続される。斯る構
成において、オペレータはラウター式熱量計の指示値に
従ってミキシング空気流量調整装置１０６を操作し、電
気ケーブルＥ３〜Ｅ５を介して電気信号な電空ポジショ
ナ−３１に送る。該信号によって該電空ポジショナ−３
１は電気信号を空気信号に変換して空気制御弁３０の開
度を制御する。これにより、エアーミキサー２２への空
気供給量が微調整され、生成されるプロパンエアーガス
のプロパンガスに対する空気量の割合が調整され、結果
的にガスの熱量が調整される。

上記説明では、ミキシング空気流量調整装置１０６はオ
ペレータによって作動されるものとして説明したが、熱
量計と連動させることにより、自動化することもできる
。

本発明は、上記熱量調整ラインに使用する熱量測定ライ
ンＣ１〜Ｃ４の構造に特徴を有する。本発明に従った熱
量測定ラインＣ１−Ｃ４は、第５図及び第６図に図示さ
れるように、サンプルガスを回収するための小径の、例
えば内径が５〜８ｍｍ、好ましくは６ｍｍ、肉厚が０．
８〜１゜２ｍｍ、好ましくは１ｍｍの例えば銅製の内管
４０と、該内管４０を囲包した大径の、例えば内径が２
０〜３０ｍｍ、好ましくは２７．６ｍｍ。

肉厚が２〜５ｍｍ、好ましくは３．２ｍｍの例えば鋼製
の保護外管４２とから構成される。このようにサンプル
ガスを回収しラウター式熱量計１０４に送給する配管ラ
インを従来の例えば内径２０ｍｍといった大径管から本
発明のように６ｍｍといった小径管とすることによって
、即時的に熱量の測定及び調整を行なうことが可能とな
り、従来熱量測定及び調整に固有的に存在していた１分
〜２分のタイムラグを完全になくすることができた。従
って、本発明のプラントにおいては例えば１００００ｍ
”／日程度のガス製造量の場合にはガスホルダー３２を
なくするか又は極めて小容量のものとすることができる
。このことはガス製造プラントを建設するに当り、製造
プラントが簡単になるばかりでなく、用地及び建設費用
の点でも大きな利益をもたらす。

上記内管４０のまわりに配設された保護外管４２は内管
４０を保護するためのものであり、且つ内管４０と外管
４２との間に温空気を流動せしめることにより内管４０
内を流動するサンプルガスを保温する働きを有する。斯
る保温効果によってサンプルガスは大気温度に左右され
ることなく熱量分析が迅速且つ正確に行なわれるという
効果がある。

上記２重管方式の配管ラインは、熱量測定用ラインＣｌ
−Ｃ４のみならず前記操作エアー、ラインＡｌＮＡ３に
も利用することができる。

本発明に係るプロパンエアーガス製造プラントは、更に
バイブライン等に漏洩異常事態が発生した場、合に作動
する緊急遮断弁、ガス発生設備に異常が発生した緊急時
にガスの流動を停止する緊急停止装置等を設置すること
ができる。又、本発明のプラントを制御する中央制御室
にはプラントの構成を表すグラフィック監視盤を設け、
プラントの運転状況を詳細に把握し得るようにされる。

免亘立亘１ 本発明は上記の如くに構成されるために、（１）ペーパ
ーライザーとして空温式強制気化器を使用しているので
、電気、温水、スチーム等の熱源が不要で火気がなく、
引火、爆発、火災等の災害による危険性がなく保安上安
全であり、且つランニングコストが安い、又、ボイラー
、液送ポンプ等の大きな動力源が不要であり、゛プラン
トの構造及び設備が簡単で、建設費が安いと共に設備の
機械的故障がなく従ってプラントのメンテナンスが殆ん
ど必要なく、プラントの維持管理が容易である。更に、
予熱等を必要としないために、運転の立上りが早く、カ
ロリー変動が少ない。

（２）運転操作が容易で自動無人化運転が可能であり、
運転要員が最小限で済む。

（３）騒音、振動、排水、排ガス等の公害の要素が全く
なく、無公害化プラントである。

（４）ガス化効率が１００％であり、且つ製造ガス中に
一酸化炭素が全くなく無害である。

（５）ガスホルダーの容量が最小限で済み、建設費が安
くて済む。

（６）導管の効率が飛躍的（２〜３倍）に上るため既設
導管が使用できる。

（７）中小ガス事業者用としてのプラントは勿論のこと
、大型プラントとしても好適に使用することができ、更
には小型化も可能であり工業用、自家用としても最適で
ある。

（８）天然ガス転換に際し、導管網の不備により部分的
にサテライト供給する場合に、メカニカルで且つコンパ
クトな本発明に係るプラントは極めて好適に利用し得る
ものである。

といった種々の利益を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る１３Ａプロパンエアーガス製造
プラントのフローシートである。 第２図及び第３図は空温式強制気化器の正面図及び平面
図である。 第４図は、エアーミキサーの概略説明図である。 第５図及び第６図は、２重管方式配管ラインの縦及び横
断面図である。 ２：ストレージタンク ６：コントロールボックス １０：空温式強制気化器 ２２：エアーミキサー ２４：ベンチュリー管 ２５：メインレギュレーター ２７：電磁弁 ３０：空気制御弁 ３１：電空ポジショナ− ３２：ガスホルダー ４０：内管 ４２：外管 １００：中央制御室 １０２ニライン切替コントローラ １０４：ラウター式熱量計 １０６：ミキシング空気流量調節装置 ２００：圧縮空気供給源 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液化プロパンガスを貯蔵するストレージタンクと、
   前記ストレージタンクから供給される液化プロパンガス
   を減圧するコントローラボックスと、前記コントローラ
   ボックスから送給される減圧された液化プロパンガスを
   気化し、プロパンガスを得るための少なくとも１基の空
   温式強制気化器と、前記空温式強制気化器から送給され
   るプロパンガスを一定圧力に整圧しそしてこの整圧され
   たプロパンガスに空気を混合し、プロパンエアーガスを
   得るための少なくとも１基のエアーミキサーと、前記エ
   アーミキサーから送出されるプロパンエアーガスを一部
   回収し、熱量を測定しその結果に基ずき前記エアーミキ
   サーに流入する空気の量を制御するための熱量調整ライ
   ンとを具備することを特徴とする１３Ａプロパンエアー
   ガスを製造するための１３Ａプロパンエアーガス製造プ
   ラント。 ２）熱量調整ライン中のエアーミキサーから送出される
   プロパンエアーガスの一部を回収する配管ラインは、小
   径の内管と、該内管を囲包し保護する大径の外管とから
   成る特許請求の範囲第１項記載の１３Ａプロパンエアー
   ガス製造プラント。