JPH04265115A - 酸性ガス処理装置および方法 - 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】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ガス流をスイートニング
するための方法および装置に関する。さらに詳しくは、
本発明は、ガス流から硫化水素および二酸化炭素などの
酸性ガスを除去するための方法および装置に関する。特
に本発明は、酸性ガス除去システムからの環境上望まし
くない放出物の制御および軽減に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】天然ガスおよび水素化処理からの
精油所ガスは、通常「サワー」ガス成分と呼ばれるガス
成分を含んでおり、このガス成分は酸性水溶液を形成す
る。このサワーガスから硫化水素（Ｈ２　Ｓ）および二
酸化炭素（ＣＯ２　）などのサワーガス成分を除去する
ことによって、サワーガスを処理あるいは「スイートニ
ング」することが通常行なわれている。このスイートニ
ングは、販売および／または環境上の規則に適合するこ
とがほとんど常に要求される。

【０００３】硫化水素は毒性ガスであり、パイプライン
に供給する前または燃焼前に非常に低い濃度（１００ｐ
ｐｍ未満）にまで除去されなければならない。また水（
自由水）と混合されると、硫化水素は弱酸を形成し、腐
食の原因となっている。二酸化炭素は、非毒性不活性ガ
スである。二酸化炭素自体は乾燥天然ガスでは無害であ
るが、しかし水（自由水）と混合されると弱酸を形成し
、同様に腐食の原因となる。

【０００４】一般にガス処理法として、２つのタイプす
なわち（ａ）吸収および（ｂ）吸着がある。後者（吸着
）は、ガス流から物質を固体物質の表面上に物理的に結
合させて除去することを含む。前者（吸収）では、ガス
流は選択的に物質を除去する液体と接触せしめられる。 ガスのスイートニングで用いられる最も一般的な吸収プ
ロセスは、アミン法である。液体吸収剤は、水と化学物
質であるアミンとの混合物であり、アミンとしては通常
モノエタノールアミン（ＭＥＡ）またはジエタノールア
ミン（ＤＥＡ）が用いられる。場合によっては他のアル
カノールアミン、たとえばトリエタノールアミン（ＴＥ
Ａ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）、メチルジエタノ
ールアミン（ＭＤＥＡ）、ジイソプロパノールアミン（
ＤＩＰＡ）あるいはこれらの溶液相互の混合物が用いら
れる。また他の処理溶液たとえばスルフィノールが用い
られる。場合によっては、腐食抑制剤、制泡剤および／
または他の特別の添加剤が、プロセス効率を向上させる
ために水性吸収溶液に添加される。

【０００５】アミンは、サワーガスから二酸化炭素およ
び硫化水素を化学反応によって除去するが、この化学反
応はアミンと酸性ガス成分の両方の化学形態を変化させ
ている。この化学変化は、酸性ガスを液体状態に変化さ
せ、この液体は、酸を含有しないガスまたはスイートニ
ング処理されたガスから分離される。アミン（プロセス
の最初ではリーンアミンと呼ばれる）と酸性ガスとの間
の化学反応は発熱反応であり、言い換えると、反応が起
こると熱が発生する。

【０００６】アミン接触装置（吸収装置またはスクラバ
ーと呼ばれる）は、吸収によるガス処理プロセスにおい
て広く用いられている。このアミン接触装置の目的は、
水素および／または炭化水素を含有するガス流と、アミ
ン水溶液とを接触させ、アミンが不要物である酸性ガス
をガス流から除去することにある。一般に、スイートニ
ング処理されたガスは、接触装置の頂部から流出し、反
応したアミン（リッチアミンとも呼ばれる）は底部から
流出する。このように被処理ガス流とアミン水溶液は互
いに向流で流れている。この向流は、接触表面を最大と
するとともにアミンおよび酸性ガス反応物との間の濃度
勾配を最大としている。一般に、アミン接触装置は、ト
レイまたはプレートカラムのように分離した段階を具備
していてもよく、またたとえばスプレー塔または充填カ
ラムのように分離した段階を具備していなくてもよい。

【０００７】吸収プロセスでのアミンの流速は、下記の
ようなファクターに基いて、常に監視および調整されな
ければならない。 （１）被処理ガス流の酸性ガス濃度 （２）被処理ガス流の流速 （３）アミン溶液が再生される程度 （４）アミン反応体ユニットあたりの酸性ガス量（しば
しばアミン負荷と呼ばれる） これらのパラメータを厳密に監視しないと、処理ガス中
の酸性ガス成分が好ましくないレベルにまで達してしま
うことがある。この処理ガスが精油所ガス（リファイナ
リーガス）である場合には、この精油所ガスは燃料とし
て燃焼されるため、酸性ガス成分の放出が環境上容認さ
れない程度まで達してしまう。

【０００８】望ましくない酸性ガスの放出あるいは濃度
の上昇を減少させる１つの方法は、接触装置からの排出
ガス中における酸性ガス含量をドライガー（ｄｒａｅｇ
ｅｒ　）にて定期的にチェックし、アミン流速を調整す
ることである。したがって、もし硫化水素あるいは他の
酸性ガス含量が高くなりすぎた場合には、アミン流速を
増加させる。しかしながらこの方法は、一たん酸性ガス
の濃度が高いと検知された場合には、通常酸性ガスの一
部はすでに排出ガス中に放出されてしまっているという
欠点がある。この方法は、また、酸性ガス濃度が最も高
い場合に十分にスイートニングできるようにしばしばア
ミン循環をセットしており、このことは循環を過度に行
なってコスト高となり、しかも通常運転中に再生システ
ムに負荷をかけすぎ、あるいは液があふれ出すという結
果を招いている。

【０００９】酸性ガスの放出を減少させる第２の方法は
、被処理ガスとアミンとの比を予め選択して、アミン流
速を制御することを含んでいる。しかしながら酸性ガス
濃度およびアミン濃度の両方の間欠的変動は、しばしば
予め選択された比を変化させる。したがってこの方法は
、酸性ガスの放出および操作コストの上昇を含めた上述
したような欠点を有している。

【００１０】第３の方法は、接触装置中の特定のトレイ
あるいは位置での温度を所望温度に保つようにアミン流
速を調節しうる自動制御システムを採用することである
。しかしながらこの方法は、塔に流入するガス流あるい
は塔から流出するガス流の温度変化に対応できず、した
がって酸性ガス成分の望ましくない放出が起こってしま
う。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、このような従来技術に伴う問
題点を解決しようとするものであり、酸性ガス除去シス
テムにおいて、酸性ガスとアミン吸収剤との間の反応を
効率的にかつ効果的に制御するための改良された装置お
よび方法を提供することを目的としている。

【００１２】

【発明の概要】本発明に係る酸性ガス処理装置は、（ａ
）水素および／または炭化水素と、酸性ガス成分とを含
有するガス流と、アミン水溶液流とを向流で接触させ、
ガス流から酸性ガスを選択的に吸収できるような、上部
端および下部端を備えた接触装置と、（ｂ）上部端と下
部端との間の接触部分内に離間して存在する少なくとも
３個の温度センサーと、（ｃ）接触装置の頂部から間隔
をおいた位置において、中央部が高くなり、上部端と下
部端とがそれより低くなるような温度勾配を有するよう
に、前記温度センサーからの信号に対応してアミン水溶
液流速とガス流速とを調節しうるような制御手段とから
なる。

【００１３】本発明に係る酸性ガス処理方法は、（ａ）
酸性ガス成分を含むガス流とアミン水溶液流とを、容器
内で、該容器内に発熱反応ゾーンが形成されるような条
件下で向流に接触させ、（ｂ）容器内の発熱反応ゾーン
の位置を容器に沿って少なくとも３ヶ所で検知して、該
容器内の温度を監視し、（ｃ）上記容器内の発熱反応ゾ
ーンの中央部近辺が発熱反応ゾーンの両端部よりも高く
なるような、発熱反応ゾーンに沿った温度勾配が維持さ
れるように、前記地点で監視された温度に対応して、該
容器でアミン水溶液とガス流との流速を制御することか
らなる。

【００１４】

【発明の具体的説明】本発明によれば、硫化物その他の
酸性ガス放出の低減において格別の適用性を有する改良
された酸性ガス吸収法および装置が提供される。本発明
は、接触装置内の反応ゾーン温度勾配を綿密に監視し、
維持して、酸性ガス成分とアミン吸収剤水溶液との間の
反応を改善し、制御することにより、従来の吸収技術の
不利な点を処理する。温度勾配は、プロセス中のフィー
ドガスとリーンアミンとの相対流速を頻繁に調節するこ
とにより維持され、該プロセスは引き続いて放出ガスの
発生を低減する。

【００１５】本発明は、アミン吸収剤および酸性ガス成
分間の反応における発熱性を利用している。反応は、被
処理ガスから酸性ガス成分をアミンが吸収するときに起
こる。この反応は熱を発生するので、反応が起こる領域
で装置内の温度は上昇する。

【００１６】アミンとサワーガスとの相対流速が適切で
あれば、接触装置の頂部および底部から一定間隔の位置
（あるいは場所）に、比較的高温な中央部と比較的低温
な末端部とを有する温度勾配を設定できることが見出さ
れた。さらに、たとえば過少あるいは過剰のアミン循環
といった、最適アミン／ガス流相対値の変動は、反応ゾ
ーン温度勾配の移動をもたらす傾向があることが見出さ
れた。アミン循環が過少であると、勾配が接触装置の上
部方向に移動し、酸性ガスの放出が増大する。同様に、
アミン循環が不必要に過剰であると、接触装置の最底部
に勾配が位置するようになる。

【００１７】本発明は、これらの発見を利用して、接触
装置内の主要部数ヵ所の間での温度差を算出し、所望の
温度差が保持されるようにアミン／ガス流相対値を調節
する。本発明の結果としての利点は、アミンの最低流速
を使用できることである。次いで、このことは操作コス
トを低減し、アミン再生システムに過剰の負荷がかかる
ことを防止するのに役立つ。また、本発明はアミン流速
が最少流速未満に低下しないことを保証する。

【００１８】本発明によれば、装置に沿って一定間隔で
離間した位置にある少なくとも３つの温度センサーを内
部に有したアミン接触装置と、温度センサーからの信号
に応じることにより、接触装置内のアミン水溶液流速を
ガス流速に比例して調節することができる制御手段とが
合わせて用いられる。本発明では、熱電対、抵抗温度計
（ＲＴＤｓ）など、温度を検出する従来公知の技術のい
ずれを用いても良い。

【００１９】本発明の第１の要点は、Ｈ２　Ｓおよび他
の酸性ガスを抑止するために実質的に必要な程度で、接
触装置を通過するアミン循環を最小化し、また操作人員
に接触装置のグラフ的温度勾配を与え接触装置負荷を連
続的な基準に基づき決定できるようにすることにある。 このことは、操作人員が、Ｈ２　Ｓあるいは他の酸性ガ
ス放出の原因となる接触装置への過度の負荷を予期でき
るようにするであろう。

【００２０】アミンと被処理ガスとの相対流速は、接触
装置の頂部および底部から一定間隔の位置において、比
較的高温な中央部と比較的低温な末端部とを有する温度
勾配が維持されるように変化させられる。勾配位置の適
切な監視は、適正アミン負荷と酸性ガス放出の減少とを
もたらす。アミン／酸性ガス相対流速は、アミン流速、
ガス流速あるいはその両者を変化させることにより、変
化させることができる。

【００２１】本発明に係る接触装置において、温度セン
サーの取付けは、アミンの使用を維持すると同時に、十
分なアミンがフィードガスからすべての酸性ガス成分を
除去することを保証するのに「閉ループ」アミン流速制
御が役立つようにする。このことはアミン流速が連続し
て調節されない前記ドライガーのような従来の「開ルー
プ」アミン流速制御法に対する改良点である。本発明は
、適切なアミン流速を設定するための厳密なオンライン
プロセスモデルなしで、リーンアミンの組成および温度
の変化、および被処理フィードガスの流速、酸性ガス組
成および温度の変化に適応するであろう。上記の利点に
加えて、本発明は、水素化処理プロセスにおけるアミン
吸着剤の保存を助け、アミン再生効率を改善し、アミン
循環速度を低減し（アミン損失の低減）、そしてリーン
アミン容量の最適割当量を保証することが期待される。

【００２２】与えられたいかなるガス／アミン処理シス
テムのための温度勾配も個々のガス混合物、酸性ガス容
量、アミンのタイプおよび濃度、および用いられる接触
装置のタイプにより多少変化すると考えられる。しかし
ながら、一般的に与えられた接触装置における温度は、
フィードガスの温度より２２〜３３℃（４０〜６０°Ｆ
）だけ高いピーク温度を有する３８〜９３℃（１００〜
２００°Ｆ）の範囲にあることが観察された。都合のよ
いことに、本発明は、反応温度を制御するために絶対的
温度を必要とはせず、相対的温度を用いる。しかしなが
ら制御目的で用いられるためには、勾配の各両端部近辺
の温度は、ピーク温度より少なくとも約１．７℃（３°
Ｆ）低いことが好ましい。また、勾配の上端部近辺の温
度は、ピーク温度または勾配の中央部分よりも約５．６
℃（１０°Ｆ）以上低いことが好ましい。

【００２３】数個の温度センサーからのデータは、ガス
およびアミン流速のデータとともにマニュアルで監視さ
れるか、あるいは好ましくはコンピュータに送られる。 この場合コンピュータは次のようにプログラムされる。

【００２４】１．接触装置中のガスとアミンとの相対流
速を監視する。 ２．接触装置中で選択された位置相互の間での温度差を
算出し、所望の温度差と得られた値とを比較する。

【００２５】３．所望の温度差または勾配を維持するた
めに、ガスとアミンとの相対流速を調節する。 本発明の上記および他の目的、および利点は、下記の図
面とともに、下記の好ましい態様の詳細な説明を理解す
ることにより、当業者に明らかとなるであろう。

【００２６】図１には、アルカノールアミン・酸性ガス
除去プラントのための一般的プロセスの流れ図が示され
ている。基本的な配置は、アミン水溶液の違いによって
いくぶん変化してもよく、たとえば、ある設計は複合導
入および接触部を組み込んでいる。

【００２７】被処理（サワー）ガス［たとえば、天然ガ
ス、精油所廃ガスなど］は、液体および／または固体を
除去するために、導管１２を介して入口分離器１４内に
導入される。入口分離器１４からは、ガス流が、導管１
６を介して接触装置１０に移送され、接触装置１０内で
、カラムの頂部から流れ落ちるリーンアミンと接触する
。ガス内の酸性ガス成分は、アミンと反応して再利用可
能な塩を形成する。ガスは接触装置１０の上方へと連続
して進んでいくため、さらに多量の酸性ガスがアミンと
化学反応を行なう。スウィートニング処理されたガスは
、導管１８を介して接触装置１０の頂部から抜き出され
た後、運び出されたかもしれないアミン水溶液を収集す
るために、出口分離器２０を通過する。

【００２８】濃厚（リッチ）アミン水溶液は、導管２２
を介して接触装置１０から抜き出され、フラッシュタン
ク２５を通過して流れ、この際吸収された炭化水素が除
去される。除去された炭化水素は、導管２４を介して排
出される。フラッシュタンク２５からは、濃厚水溶液が
、導管２６を介して、濃厚（リッチ）／稀薄（リーン）
熱交換器２８を通過し、この際熱が稀薄水溶液から吸収
される。加熱された濃厚アミンは、再生器３０の頂部に
移動する。水溶液は、再沸器３２に向ってカラムを流れ
落ちるにつれて、Ｈ２　ＳおよびＣＯ２　が除去される
。アミン水溶液は、再生装置３０の底部から稀薄（リー
ン）水溶液として導出される。この稀薄水溶液は、ポン
プ３４を介して濃厚／稀薄熱交換器２８に移送し、ほぼ
５．６℃（１０°Ｆ）だけ導入ガス温度より高くなるよ
うに、稀薄水溶液の温度を減じた後、炭化水素の露点よ
り高い温度に安定させるために、水溶液冷却器３８に再
度、ポンプ（３６）移送される。この時点で、稀薄水溶
液は、接触装置１０に帰り、サイクルが繰り返される。

【００２９】アミンから除去された酸性ガスは、再生装
置３０の頂部から、導管４０を介して外部に出る。ガス
は、濃縮器４２および分離器４４を介して移動し、この
際ガス流を冷却するとともに水を回収する。回収された
水は、通常還流として再生器に帰される。酸性ガスは、
出口分離器４４の頂部から排出され、組成および量に応
じて、様々な方法で利用できる。たとえば、この酸性ガ
スは、抜き取り、灰化し、硫黄再生設備に送り、圧縮し
て販売しても良いし、増強オイル回収プロジェクトのオ
イル溜めに再注入しても良い。

【００３０】本発明は、概略的に図２に示されるように
、酸性ガス除去システムに用いることができる。この好
ましい態様では、２０トレイの接触装置５０が、装置５
０内の選ばれた場所に、４つの熱電対を設けられている
。図３に示されるように、熱電対４８は、降液管５４近
傍の液部５２内に位置せしめられ、熱移動が最大となる
ようにされている。熱電対の配置は、接触装置を調査す
る間に集めたデータに基づいて選択しても良い。接触装
置内のトレイ各々の温度は、高温計（パイロメータ）な
どで記録され、一方それに付随して、酸性ガスの排出ま
たは放出が起こるまでアミンの流速を序々に低減する。 そして、スイートニングプロセスを最適化し、かつアミ
ン循環を好ましく最少化する位置で反応ゾーン温度勾配
がモニターできるように、熱電対を配設する。実質的な
条件がどのような場合でも、臨界的なトレイの位置（あ
るいは、分離した段階を有さない接触装置内の位置）は
、同様の調査を行なうことにより、当業者によって決定
できる。

【００３１】引き続き図２において、熱電対４６は、ト
レイ＃３、＃７、＃１１および＃１５の近傍に配設され
る。この好ましい態様では、熱電対４６は、コンピュー
タ制御機構に接続されている。温度差Ｔ１　　制御ブロ
ック５６は、トイ＃１１の温度を受け取り、温度測定値
差Ｔ１　を得るために、トレイ＃３の温度を減ずる。こ
れは１０秒毎に１回行なわれることが好ましい。制御ブ
ロック５６は、この算出測定値を得、制御装置測定値と
して利用する。制御装置出力信号５７は、予め流速制御
設定値が設定されている流量比制御装置制御ブロック６
０に入力される。流速（量）比制御装置６０は、その出
力信号を、設定値が設定されたリーンアミン流量制御装
置６４に出力し、このようにして、要求される温度差設
定値を維持するためにアミン量を調節する。好ましくは
、流量比制御装置６０は、１秒間に約３回アミン量を調
節する。制御動作は、比例、積分および微分整調パラメ
ータを用いる。

【００３２】同様に、温度差Ｔ２　制御ブロック５８は
、トレイ＃１１の温度を受け取り、温度差測定値Ｔ２　
を得るために、トレイ＃１５の温度を減ずる。酸性ガス
負荷が高いときには、ブロック５６で算出された量が少
なすぎて潜在的なガス放出を押えることができないかも
しれない。このとき、温度差Ｔ２　ブロック５８は、量
設定値６０をリセットするためのオーバーライドとして
用いられるであろう。

【００３３】好ましい実施例では、流量比算出制御装置
６０の設定値は、自動的に温度差制御装置５７によって
調節されるが、設定値は、操作上のどのような不規則性
も即座に検知できるように、正規基準でモニターしなけ
ればならない。温度差制御装置が制御されていることを
明確にするための確認には、放出阻止状況条件が組み入
れられることが好ましい。さもなくば、この循環系（ル
ープ）は、コンピュータ制御にされた状態でなくなって
しまうだろう。もし温度差制御ブロックにおいて制約が
乱されると、このループは作動せず、したがって温度差
制御装置を作動状態にさせないような問題があった場合
、流量制御装置は、手動制御に切り換えられるだろう。

【００３４】流量比コンピューター制御装置６０は、リ
ーンアミン流量を受け取り、全被処理ガスに対するアミ
ン水溶液量を、バレル（０．１６ｍ３　）毎時間／１０
００×立方フィート（２８．３ｍ３　）・時間という単
位で算出するために、接触装置を通過するガス流量によ
って割る。好ましくは被処理ガス流表示器６２は、１０
秒毎に約１回被処理ガス流量を測定する。温度差制御装
置の出力信号５７は、望ましい温度差設定値を維持する
のに必要な流量比制御設定値をリセットする。流量比制
御装置の出力信号は、次々とリーンアミン流制御装置６
４の設定値をリセットし、接触装置の制御区域５５を通
じて好ましい温度差が維持されるようにアミン流量を調
節する。

【００３５】以上概略したような二段コンピューター制
御設計を用いると、接触装置温度勾配を維持するソフト
は、例えば、以下のような比例−積分−微分（ＰＩＤ）
制御アルゴリズムから成るであろう。

【００３６】ＰＩＤ速度アルゴリズム 出力＝ＧＡＩＮ＊（ＴＲＭＰＲＯ＋ＴＲＭＩＮＴ＋ＴＲ
ＤＥＲ） ＧＡＩＮ＝制御装置ゲイン調整パラメータＴＲＭＰＲＯ
＝ＳＥＴＰＮＴ＝ＭＥＡＳＵＲ−ＥＲＲＯＲＩ ＴＲＭＩＮＴ＝ＤＥＬＴＡ＊（ＳＥＴＲＮＴ−ＭＥＡＳ
ＵＲ）ＩＮＴＧＲＬ ＴＲＭＤＥＲ＝ＤＥＲＩＶ＊（（２＊ＭＥＳＵＲ１）−
ＭＥＡＳＵＲ−ＭＥＳＵＲ２）ＤＥＬＴＡＴＳＥＴＰＮ
Ｔ＝制御装置設定値 ＭＥＡＳＵＲ＝制御装置測定値の流動値ＥＲＲＯＲ１＝
最終制御サイクルでの制御装置エラーＭＥＳＵＲ１＝最
終制御サイクルでの制御装置測定値ＭＥＳＵＲ２＝これ
までの２制御サイクルからの制御装置測定値 ＤＥＬＴＡＴ＝制御装置放出頻度 ＩＮＴＧＲＬ＝制御装置積分調整パラメータＤＥＲＩＶ
　　＝制御装置微分調整パラメータ以下の実施例は、本
発明の好ましい態様および用途を説明するために提示さ
れており、本発明の請求の範囲を限定すると解釈される
べきではない。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る装置および方法によれば、
接触装置内の主要部数ヵ所の間での温度差を算出し、所
望の温度差が保持されるようにアミン／ガス流相対値を
調節しているため、アミンの最低流速を使用でき、した
がって操作コストを低減し、アミン再生システムに過剰
の負荷がかかることを防止することができる他、アミン
流速が最少流速未満に低下しないようにして、酸性ガス
が放出されることを有効に防止できる。

【００３８】

【実施例】１．調査 リーンアミン水溶液量変化に応じた塔の温度勾配を決定
するために、２０トレイ循環ガスＤＥＡ接触装置（ベク
テル；（Ｂｅｃｈｔｅｌ），サンフランシスコ）を用い
て調査を行なった。用いられたアミン水溶液は、約２０
〜２５％のジエタノールアミンと他の少量成分とを含む
水溶液であり、入口温度が約５０．５℃（１２３°Ｆ）
であった。被処理ガス（サリーガス）流量は、約４０．
５℃（１０５°Ｆ）の温度で毎時約１０５０００ｍ３　
（３７０００００立方フィート）に制御された。

【００３９】各々のトレイ降液管の温度を卓上接触ピロ
メータで測定する一方、アミン流量を１時間毎に８３〜
７８ｍ３　（５２０〜４９０バレル）［Ｂ／Ｈ］の間で
変化させた。

【００４０】図４に示すように、データは、高ＤＥＡ循
環量（８３ｍ３　／ｈあるいは５２０Ｂ／Ｈ）のとき、
温度の上昇がトレイ＃３にふくらみを持つ塔底部に制限
されることを示している。硫化水素放出を阻止する程度
に、全体のＤＥＡ循環を８０．３ｍ３　／ｈ（５０５Ｂ
／Ｈ）に、次いで７８ｍ３　／ｈ（４９０Ｂ／Ｈ）に段
階的に減少・変化させた。 ２．熱電対配置 図４の温度勾配に基づいて、４個の熱電対配置は、トレ
イ＃３、＃７、＃１１および＃１５に設定された。４個
の５ｃｍ（２インチ）平面座フランジノズルが、選択さ
れたトレイに配設され、フランジ付温度計保護管がこれ
らノズルに挿入された。この保護管は、炭素鋼性フラン
ジを有する３／１６ステンレススチール製である。

【００４１】挿入寸法は、４９．５ｃｍ（１９．５イン
チ）であった。保護管に挿入された熱電対は、直径０．
６３ｃｍ（１／４インチ）、ステンレススチール製鞘入
り、タイプＪで、接地接続熱電対であった。これら熱電
対は、ハニーウェル（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）の低度多重
制御装置プロセスインターフェースユニットに接続され
た。 ３．制御動作 熱電対が取り付けられ、制御ユニットが組み立てられた
後、循環が開始された。トレイ＃１１と＃３の制御温度
差設定値は、１．７℃（３°Ｆ）であり、トレイ＃１１
と＃１５のオーバーライド温度差設定値は５．６℃（１
０．０°Ｆ）であった。４５．８℃（１１４°Ｆ）の２
６％リーンＤＥＡ水溶液が、接触装置の頂部から導入さ
れた。被処理ガス（サワーガス）が、約３７２００ｍ３
　／時間（１３１５ＭＳＣＦＨ）の割合で接触装置の底
部に導入された。測定されたトレイ＃１５、＃１１、＃
７および＃３の温度は、夫々６０．１、７３．２、７５
．３および７１．７℃（１４０．２°Ｆ、１６３．７°
Ｆ、１６７．６°Ｆおよび１６１．０°Ｆ）であった。

【００４２】これらの温度に基づき、制御温度差が算出
され（２．７°Ｆ）、ＤＥＡ／ガス比設定値が０．０９
４であることが計算された。流量制御装置が、ＤＥＡ／
ガス比設定値に応じてリーンＤＥＡ流量を２６．８ｍ３
　／ｈ（１６８．６Ｂ／Ｈ）に設定した。以下の表１，
２は、接触装置への導入前後での循環ガスの種々の成分
を示す。

【００４３】

【表１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　接触前循環ガス　　　　　　　　組成物　　
　　　　　　　　　　モ　　ル　　％　　　　ネ　　ッ
　　ト　　　　　　（ネット）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（ＫＪ）　　　　　　（ＢＴＵ）　　　　
　　　　水素　　　　　　　　　　　　８３．３５６　
　　　２４０．９　　　　（２２８．４）　　　　　　
　　Ｃ５　＋　　　　　　　　　　　　　　．５４７　
　　　　　２０．８　　　　　　（１９．７）　　　　
　　　　プロパン　　　　　　　　　　２．３５５　　
　　　　５７．５　　　　　　（５４．５）　　　　　
　　　イソブタン　　　　　　　　　　．２７０　　　
　　　　　８．５　　　　　　　　（８．１）　　　　
　　　　ｎ−ブタン　　　　　　　　　　　　．２１７
　　　　　　　　６．９　　　　　　　　（６．５）　
　　　　　　　Ｈ２　Ｓ　　　　　　　　　　　　　　
．０６２　　　　　　　　０．４　　　　　　　　（０
．４）　　　　　　　　イソペンタン　　　　　　　　
．１４７　　　　　　　　５．７　　　　　　　　（５
．４）　　　　　　　　ｎ−ペンタン　　　　　　　　
　　．２１４　　　　　　　　８．３　　　　　　　　
（７．９）　　　　　　　　エタン　　　　　　　　　
　　　２．８９８　　　　　　４９．５　　　　　　（
４６．９）　　　　　　　　酸素　　　　　　　　　　
　　　　０．０００　　　　　　　　０．０　　　　　
　　　（０．０）　　　　　　　　窒素　　　　　　　
　　　　　　　　　．１８０　　　　　　　　０．０　
　　　　　　　（０．０）　　　　　　　　メタン　　
　　　　　　　　　　９．７４８　　　　　　９３．５
　　　　　　（８８．６）

【００４４】

【表２】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　接触後循環ガス　　　　　　　　組成物　　
　　　　　　　　　　モ　　ル　　％　　　　ネ　　ッ
　　ト　　　　　　（ネット）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（ＫＪ）　　　　　　（ＢＴＵ）　　　　
　　　　水素　　　　　　　　　　　　８４．２０６　
　　　２４３．３　　　　（２３０．７）　　　　　　
　　Ｃ５　＋　　　　　　　　　　　　　　．２３１　
　　　　　　　８．８　　　　　　　　（８．３）　　
　　　　　　ＣＯ２　　　　　　　　　　　　　　　．
０２５　　　　　　　　０．０　　　　　　　　（０．
０）　　　　　　　　プロパン　　　　　　　　　　２
．０１４　　　　　　４９．２　　　　　　（４６．６
）　　　　　　　　イソブタン　　　　　　　　　　．
１９３　　　　　　　　６．１　　　　　　　　（５．
８）　　　　　　　　ｎ−ブタン　　　　　　　　　　
　　．１００　　　　　　　　３．２　　　　　　　　
（３．０）　　　　　　　　イソペンタン　　　　　　
　　．０６０　　　　　　　　２．３　　　　　　　　
（２．２）　　　　　　　　ｎ−ペンタン　　　　　　
　　　　．１０５　　　　　　　　４．１　　　　　　
　　（３．９）　　　　　　　　エタン　　　　　　　
　　　　　２．７７４　　　　　　４７．４　　　　　
　（４４．９）　　　　　　　　窒素　　　　　　　　
　　　　　　　　．０３６　　　　　　　　０．０　　
　　　　　　（０．０）　　　　　　　　メタン　　　
　　　　　　　１０．２５５　　　　　　９８．３　　
　　　　（９３．２）

【図面の簡単な説明】

【図１】　　図１は、代表的なアミン吸収サワーガス処
理プロセスの流れ図である。

【図２】　　図２は、本発明の好ましい態様に係るアミ
ン接触装置の内部概略図および２列制御図である。

【図３】　　図３は、図２の接触装置における熱電対設
置位置の拡大概略図である。

【図４】　　図４は、２０トレイ接触装置上に伝達され
た測定において観察された３つの温度勾配図である。

【符号の説明】

１０…接触装置 ４６…熱電対 ５０…接触装置 ５６…温度差Ｔ１　制御ブロック ５７…温度差制御装置 ５８…温度差Ｔ２　制御ブロック ６０…流量比制御ブロック ６２…被処理ガス流表示器 ６４…リーンアミン流量制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）水素および／または炭化水素と
   、酸性ガス成分とを含有するガス流と、アミン水溶液流
   とを向流で接触させ、ガス流から酸性ガスを選択的に吸
   収できるような、上部端および下部端を備えた接触装置
   と、（ｂ）上部端と下部端との間の接触部分内に離間し
   て存在する少なくとも３個の温度センサーと、（ｃ）接
   触装置の頂部から間隔をおいた位置において、中央部が
   高くなり、上部端と下部端とがそれより低くなるような
   温度勾配を有するように、前記温度センサーからの信号
   に対応してアミン水溶液流速とガス流速とを調節しうる
   ような制御手段とからなる酸性ガス処理装置。
2. 【請求項２】　　（ａ）酸性ガス成分を含むガス流とア
   ミン水溶液流とを、容器内で、該容器内に発熱反応ゾー
   ンが形成されるような条件下で向流に接触させ、（ｂ）
   容器内の発熱反応ゾーンの位置を容器に沿って少なくと
   も３ヶ所で検知して、該容器内の温度を監視し、（ｃ）
   上記容器内の発熱反応ゾーンの中央部近辺が発熱反応ゾ
   ーンの両端部よりも高くなるような、発熱反応ゾーンに
   沿った温度勾配が維持されるように、前記地点で監視さ
   れた温度に対応して、該容器でアミン水溶液とガス流と
   の流速を制御することからなる、酸性ガス処理方法。