JPH0524801A - 水蒸気改質炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法 - Google Patents
水蒸気改質炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法Info
- Publication number
- JPH0524801A JPH0524801A JP18113391A JP18113391A JPH0524801A JP H0524801 A JPH0524801 A JP H0524801A JP 18113391 A JP18113391 A JP 18113391A JP 18113391 A JP18113391 A JP 18113391A JP H0524801 A JPH0524801 A JP H0524801A
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- JP
- Japan
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- gas
- steam reforming
- fuel
- reforming furnace
- light hydrocarbon
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- Pending
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 軽質炭化水素を原料とする水素製造および合
成ガス製造方法において、水蒸気改質炉バーナーとして
シングルジェットバーナーを用いる燃焼方法の提供。 【構成】 軽質炭化水素を原料とする水素製造およびア
ンモニア、メタノール、オキソガス等で代表される合成
ガス製造方法において、水蒸気改質炉バーナーの燃料と
して軽質炭化水素、副生ガスおよびプロセスガスからな
る燃料ガスを使用する。 【効果】 プロセスガスは、軽質炭化水素および副生ガ
スに対して希釈剤として機能するので、燃料ガスの発熱
量を低下させることができるので、結果として予混合燃
料ガスの運転圧力を高く維持でき、シングルジェットバ
ーナー使用に伴う吸引空気量が減少しても燃料ガスの発
熱量低下で対応することができ、従って水蒸気改質炉に
おける燃焼量を保持しながら吸引空気量が減少するトラ
ブルを解消することができる。また、シングルジェット
バーナーを使用するので、建設コストをダブルジェット
バーナー使用の場合に比較して約50％低減することがで
きる。
成ガス製造方法において、水蒸気改質炉バーナーとして
シングルジェットバーナーを用いる燃焼方法の提供。 【構成】 軽質炭化水素を原料とする水素製造およびア
ンモニア、メタノール、オキソガス等で代表される合成
ガス製造方法において、水蒸気改質炉バーナーの燃料と
して軽質炭化水素、副生ガスおよびプロセスガスからな
る燃料ガスを使用する。 【効果】 プロセスガスは、軽質炭化水素および副生ガ
スに対して希釈剤として機能するので、燃料ガスの発熱
量を低下させることができるので、結果として予混合燃
料ガスの運転圧力を高く維持でき、シングルジェットバ
ーナー使用に伴う吸引空気量が減少しても燃料ガスの発
熱量低下で対応することができ、従って水蒸気改質炉に
おける燃焼量を保持しながら吸引空気量が減少するトラ
ブルを解消することができる。また、シングルジェット
バーナーを使用するので、建設コストをダブルジェット
バーナー使用の場合に比較して約50％低減することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽質炭化水素を原料とす
る水素製造およびアンモニア、メタノール、オキソガス
等で代表される合成ガス製造方法における水蒸気改質炉
に使用する燃料の希釈剤として、プロセスガスを使用す
る水蒸気改質炉バーナーの燃焼方法に関する。
る水素製造およびアンモニア、メタノール、オキソガス
等で代表される合成ガス製造方法における水蒸気改質炉
に使用する燃料の希釈剤として、プロセスガスを使用す
る水蒸気改質炉バーナーの燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば軽質炭化水素を原料とす
る代表的合成ガス製造方法であるアンモニア製造方法に
おいては、水蒸気改質炉に使用される燃料として通常運
転時は発熱量の高い軽質炭化水素と、アンモニア製造工
程の下流で生成される低発熱量のフラッシュガス、オフ
ガス、パージガス等の副生ガスの二種類のガスが使用さ
れることが多い。
る代表的合成ガス製造方法であるアンモニア製造方法に
おいては、水蒸気改質炉に使用される燃料として通常運
転時は発熱量の高い軽質炭化水素と、アンモニア製造工
程の下流で生成される低発熱量のフラッシュガス、オフ
ガス、パージガス等の副生ガスの二種類のガスが使用さ
れることが多い。
【０００３】しかしながら、アンモニア製造工程下流の
副生ガス生成に係わる各種機器に異常が発生すると、上
記副生ガスは、その量及び組成に変化を生じ、アンモニ
ア製造工程の上流に位置し、且つ主要装置である水蒸気
改質炉の運転継続を望む場合に於いては、水蒸気改質炉
の燃料は通常運転時より高発熱量をもつ燃料となり、最
悪、副生ガスを燃料として供給出来ない場合には、高発
熱の軽質炭化水素単味の燃料とならざるを得ない。
副生ガス生成に係わる各種機器に異常が発生すると、上
記副生ガスは、その量及び組成に変化を生じ、アンモニ
ア製造工程の上流に位置し、且つ主要装置である水蒸気
改質炉の運転継続を望む場合に於いては、水蒸気改質炉
の燃料は通常運転時より高発熱量をもつ燃料となり、最
悪、副生ガスを燃料として供給出来ない場合には、高発
熱の軽質炭化水素単味の燃料とならざるを得ない。
【０００４】一方、２種類のガスを予混合し、一本のジ
ェットを通過するシングルジェットバーナーでは、供給
される燃料ガスの圧力によって外空気を吸引するので、
燃料ガス圧力の低下に伴なって吸引効果が弱まり、空気
量の不足がもたらされる場合がある。また、燃料ガスの
組成が変化すると、発熱量が変わり、一定燃焼量下では
必要な燃料ガス量を変化させるので燃料ガスの圧力も変
化し、従って吸引空気量も変化する。
ェットを通過するシングルジェットバーナーでは、供給
される燃料ガスの圧力によって外空気を吸引するので、
燃料ガス圧力の低下に伴なって吸引効果が弱まり、空気
量の不足がもたらされる場合がある。また、燃料ガスの
組成が変化すると、発熱量が変わり、一定燃焼量下では
必要な燃料ガス量を変化させるので燃料ガスの圧力も変
化し、従って吸引空気量も変化する。
【０００５】上記の如く、通常運転時に於ける発熱量の
高い軽質炭化水素と、低発熱量の副生ガスを予混合し
た、ある発熱量をもつ燃料ガスをもって設計したシング
ルジェットバーナーへ、より発熱量の高い燃料ガス又は
最悪高発熱量の軽質炭化水素のみを供給した場合、水蒸
気改質炉での燃焼量を異常発生時に於いても一定量維持
するためには、シングルジェットバーナーを通過する燃
料ガスの流量を減らさざるを得ない。この燃料ガス量低
下に伴ない、燃料ガス圧力も低下するので、シングルジ
ェットバーナーでの吸引空気量も減り、炉内での空気不
足が起こり、場合によっては、爆発も懸念される極めて
危険な状態となる。
高い軽質炭化水素と、低発熱量の副生ガスを予混合し
た、ある発熱量をもつ燃料ガスをもって設計したシング
ルジェットバーナーへ、より発熱量の高い燃料ガス又は
最悪高発熱量の軽質炭化水素のみを供給した場合、水蒸
気改質炉での燃焼量を異常発生時に於いても一定量維持
するためには、シングルジェットバーナーを通過する燃
料ガスの流量を減らさざるを得ない。この燃料ガス量低
下に伴ない、燃料ガス圧力も低下するので、シングルジ
ェットバーナーでの吸引空気量も減り、炉内での空気不
足が起こり、場合によっては、爆発も懸念される極めて
危険な状態となる。
【０００６】そこで、副生ガス生成に係わる各種機器の
異常発生にかかわらず、水蒸気改質炉の運転停止を極力
回避するために、従来においては、シグナルジェットバ
ーナーに代えて、ダブルジェットバーナーが使用されて
いた。すなわち、一つのジェットには軽質炭化水素のみ
を供給し、他の一つのジェットには、上記のような副生
ガスを供給していた。かかるダブルジェットバーナーを
使用すれば、各種機器の異常発生においても、副生ガス
の供給量の変動又は停止とは無関係に、軽質炭化水素専
用に設計されたジェットを通過する燃料ガス即ち軽質炭
化水素の供給量を調整することができ、シングルジェッ
トバーナー使用時におけるような空気量不足の問題を回
避することができる。
異常発生にかかわらず、水蒸気改質炉の運転停止を極力
回避するために、従来においては、シグナルジェットバ
ーナーに代えて、ダブルジェットバーナーが使用されて
いた。すなわち、一つのジェットには軽質炭化水素のみ
を供給し、他の一つのジェットには、上記のような副生
ガスを供給していた。かかるダブルジェットバーナーを
使用すれば、各種機器の異常発生においても、副生ガス
の供給量の変動又は停止とは無関係に、軽質炭化水素専
用に設計されたジェットを通過する燃料ガス即ち軽質炭
化水素の供給量を調整することができ、シングルジェッ
トバーナー使用時におけるような空気量不足の問題を回
避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなダブルジェットバーナーを使用すると、軽質炭化
水素用および副生ガス用に燃料配管および燃料コントロ
ール系設備をそれぞれ、合計二系列必要とし、製造コス
ト上昇、装置建設費の増大および運転時のバルブ操作の
はん雑さを招く結果となり、経済的ではなかった。本発
明はかかる従来の問題点を解決することを目的とするも
のである。
ようなダブルジェットバーナーを使用すると、軽質炭化
水素用および副生ガス用に燃料配管および燃料コントロ
ール系設備をそれぞれ、合計二系列必要とし、製造コス
ト上昇、装置建設費の増大および運転時のバルブ操作の
はん雑さを招く結果となり、経済的ではなかった。本発
明はかかる従来の問題点を解決することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決する本発
明は、軽質炭化水素を原料とする水素製造およびアンモ
ニア、メタノール、オキソガス等で代表される合成ガス
製造方法での主要装置である水蒸気改質炉の自然通風
型、予混合式バーナーの燃料として、製造工程下流で生
成される副生ガスの量、組成の変動又は最悪供給困難な
場合、それに代わる製造工程上流、すなわち副生ガス生
成工程より上流で水蒸気改質炉より下流で生成される低
発熱量のプロセスガスを積極的に主燃料である高発熱量
の軽質炭化水素に発熱量を低下させる希釈剤として予混
合することを特徴とするものである。
明は、軽質炭化水素を原料とする水素製造およびアンモ
ニア、メタノール、オキソガス等で代表される合成ガス
製造方法での主要装置である水蒸気改質炉の自然通風
型、予混合式バーナーの燃料として、製造工程下流で生
成される副生ガスの量、組成の変動又は最悪供給困難な
場合、それに代わる製造工程上流、すなわち副生ガス生
成工程より上流で水蒸気改質炉より下流で生成される低
発熱量のプロセスガスを積極的に主燃料である高発熱量
の軽質炭化水素に発熱量を低下させる希釈剤として予混
合することを特徴とするものである。
【０００９】ここで軽質炭化水素には、天然ガスからナ
フサまでの範囲の炭化水素が含まれる。また副生ガスと
は、従来と同様に水素製造およびアンモニア、メタノー
ル、オキソガス等で代表される合成ガス製造工程の途中
で形成されるフラッシュガス、オフガス、パージガス等
を意味し、これら副生ガスは、単独または混合状態で使
用される。
フサまでの範囲の炭化水素が含まれる。また副生ガスと
は、従来と同様に水素製造およびアンモニア、メタノー
ル、オキソガス等で代表される合成ガス製造工程の途中
で形成されるフラッシュガス、オフガス、パージガス等
を意味し、これら副生ガスは、単独または混合状態で使
用される。
【００１０】またプロセスガスは水素、一酸化炭素、少
量のメタンの他に燃焼に供しない二酸化炭素、水蒸気、
およびアンモニア製造装置の場合は窒素を多量に含む低
発熱量のガスであり、軽質炭化水素と副生ガスに対して
希釈剤としての機能を有し、従って燃料ガス圧力の減少
に伴う空気量の減少に対して燃料ガスの発熱量低下で対
応することができる。
量のメタンの他に燃焼に供しない二酸化炭素、水蒸気、
およびアンモニア製造装置の場合は窒素を多量に含む低
発熱量のガスであり、軽質炭化水素と副生ガスに対して
希釈剤としての機能を有し、従って燃料ガス圧力の減少
に伴う空気量の減少に対して燃料ガスの発熱量低下で対
応することができる。
【００１１】たとえばアンモニア製造方法の場合は、下
記表１に示すとおり、ＮＧ (天然ガス) は高い発熱量を
有する。しかしながら、各種機器の異状発生時にＮＧと
プロセスガスを混合することによって発熱量を低下さ
せ、通常運転時とほぼ同様の発熱量を得ることができ
る。従って、燃料ガスに占めるプロセスガスの比率を調
整すれば燃料ガスの発熱量を適宜コントロールすること
ができる。
記表１に示すとおり、ＮＧ (天然ガス) は高い発熱量を
有する。しかしながら、各種機器の異状発生時にＮＧと
プロセスガスを混合することによって発熱量を低下さ
せ、通常運転時とほぼ同様の発熱量を得ることができ
る。従って、燃料ガスに占めるプロセスガスの比率を調
整すれば燃料ガスの発熱量を適宜コントロールすること
ができる。
【００１２】
【００１３】更に本発明では軽質炭化水素と副生ガスま
たは軽質炭化水素とプロセスガスを予混合してなる燃料
ガスを使用するので、シングルジェットバーナーを使用
することができ、ダブルジェットバーナーの使用に伴う
従来の問題点を解決することができる。以下、本発明の
実施例を述べる。
たは軽質炭化水素とプロセスガスを予混合してなる燃料
ガスを使用するので、シングルジェットバーナーを使用
することができ、ダブルジェットバーナーの使用に伴う
従来の問題点を解決することができる。以下、本発明の
実施例を述べる。
【００１４】
【実施例】図１に示す装置を用いて、水蒸気改質炉４に
燃料ガスを供給し、水蒸気改質炉におけるシングルジェ
ットバーナーを燃焼せしめた。まず、正常運転時には軽
質炭化水素として天然ガスを管路１から、一方、アンモ
ニア合成系７から生成する副生ガスを管路２から各々予
熱器８を経た後、予混合し、水蒸気改質炉４におけるジ
ェットバーナーに燃料ガスとして供給した。
燃料ガスを供給し、水蒸気改質炉におけるシングルジェ
ットバーナーを燃焼せしめた。まず、正常運転時には軽
質炭化水素として天然ガスを管路１から、一方、アンモ
ニア合成系７から生成する副生ガスを管路２から各々予
熱器８を経た後、予混合し、水蒸気改質炉４におけるジ
ェットバーナーに燃料ガスとして供給した。
【００１５】アンモニア合成系異常発生時にはガス精製
系６からのプロセスガスを管路３より供給し、天然ガス
と予混合し、水蒸気改質炉４におけるシングルジェット
バーナーにて燃焼せしめた。ここで予熱器８は天然ガス
の組成及び使用するプロセスガスの組成、温度、圧力に
よりその必要性を検討することになる。
系６からのプロセスガスを管路３より供給し、天然ガス
と予混合し、水蒸気改質炉４におけるシングルジェット
バーナーにて燃焼せしめた。ここで予熱器８は天然ガス
の組成及び使用するプロセスガスの組成、温度、圧力に
よりその必要性を検討することになる。
【００１６】なお副生ガスとしては、アンモニア合成系
７から生成されるオフガスとフラッシュガスの混合ガス
を使用した。また、プロセスガスとしては、ガス精製系
６の高温一酸化炭素変成反応器の出口ガスを使用した。
７から生成されるオフガスとフラッシュガスの混合ガス
を使用した。また、プロセスガスとしては、ガス精製系
６の高温一酸化炭素変成反応器の出口ガスを使用した。
【００１７】
【発明の効果】以上のべたように、本発明によれば軽質
炭化水素を原料とする水素製造およびアンモニア、メタ
ノール、オキソガス等で代表される合成ガス製造方法に
おいて、水蒸気改質炉バーナーの燃料として軽質炭化水
素および副生ガスに加えて副生ガス生成に係わる機器異
常時には積極的にプロセスガスを混合せしめた燃料ガス
を使用する。
炭化水素を原料とする水素製造およびアンモニア、メタ
ノール、オキソガス等で代表される合成ガス製造方法に
おいて、水蒸気改質炉バーナーの燃料として軽質炭化水
素および副生ガスに加えて副生ガス生成に係わる機器異
常時には積極的にプロセスガスを混合せしめた燃料ガス
を使用する。
【００１８】プロセスガスは、軽質炭化水素および副生
ガスに対して希釈剤として機能するので、燃料ガスの発
熱量を低下させることができるので、結果として予混合
燃料ガスの運転圧力を高く維持でき、シングルジェット
バーナー使用に伴う吸引空気量が減少しても燃料ガスの
発熱量低下で対応することができ、従って水蒸気改質炉
における燃焼量を保持しながら吸引空気量が減少するト
ラブルを解消することができる。
ガスに対して希釈剤として機能するので、燃料ガスの発
熱量を低下させることができるので、結果として予混合
燃料ガスの運転圧力を高く維持でき、シングルジェット
バーナー使用に伴う吸引空気量が減少しても燃料ガスの
発熱量低下で対応することができ、従って水蒸気改質炉
における燃焼量を保持しながら吸引空気量が減少するト
ラブルを解消することができる。
【００１９】また、シングルジェットバーナーを使用す
るので、ダブルジェットバーナー使用の際のような配管
設備や制御系を二系列とする必要がなくなり、建設コス
トをダブルジェットバーナ使用の場合に比較して約50％
低減することができる。従って本発明によれば、低コス
トのシングルバーナーを採用した上でダブルジェットバ
ーナーと同様に水蒸気改質炉の安全かつ連続的な運転が
可能になる。
るので、ダブルジェットバーナー使用の際のような配管
設備や制御系を二系列とする必要がなくなり、建設コス
トをダブルジェットバーナ使用の場合に比較して約50％
低減することができる。従って本発明によれば、低コス
トのシングルバーナーを採用した上でダブルジェットバ
ーナーと同様に水蒸気改質炉の安全かつ連続的な運転が
可能になる。
【図１】水素製造および合成ガス製造時における本発明
の燃焼方法を示す工程図である。
の燃焼方法を示す工程図である。
１ 天然ガス ２ 副生ガス ３ プロセスガス ４ １次水蒸気改
質炉 ５ ２次改質炉 ６ ガス精製系 ７ アンモニア合成系 ８ 予熱器
質炉 ５ ２次改質炉 ６ ガス精製系 ７ アンモニア合成系 ８ 予熱器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 一夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 香田 隆 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 軽質炭化水素を原料とする水素製造およ
びアンモニア、メタノール、オキソガス等で代表される
合成ガス製造方法において、水蒸気改質炉バーナーの燃
料として軽質炭化水素、副生ガスおよびプロセスガスか
らなる燃料ガスを使用することを特徴とする水蒸気改質
炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18113391A JPH0524801A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水蒸気改質炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18113391A JPH0524801A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水蒸気改質炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524801A true JPH0524801A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16095458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18113391A Pending JPH0524801A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 水蒸気改質炉自然通風型、予混合式バーナーの燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524801A (ja) |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18113391A patent/JPH0524801A/ja active Pending
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