JPH06269633A

JPH06269633A - 炭化水素の除去及び回収方法

Info

Publication number: JPH06269633A
Application number: JP5059906A
Authority: JP
Inventors: Norio Inoue; 紀夫井上
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】揮発性の炭化水素の貯槽等で発生する、空気と
炭化水素蒸気が混合した排出ガスから、炭化水素蒸気を
除去するとともに回収する方法において、特に、排出ガ
ス中の炭化水素濃度を、例えば１％未満の如く、極めて
低く抑えて排出する場合に好適な方法を提供すること。【構成】吸収塔１、再生塔９及び１０、回収塔２１を備
えた装置を用いて、排出ガス２から炭化水素蒸気を回収
する方法において、前段の再生塔９においてフラッシュ
され大半の炭化水素蒸気を放出した吸収液を、最終段の
再生塔１０の充填部３１に導き、そこに窒素ガスあるい
は空気等の非凝縮性ガス吹込んで気液接触させ、残余の
炭化水素を放出させる。この様にして炭化水素濃度が極
めて低くなった吸収液を再び吸収塔１へ送り、循環使用
することにより、排出ガス中の炭化水素濃度を低く抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、揮発性の炭化水素の
貯槽等で発生する排出ガスから炭化水素を除去するとと
もに、経済的に回収する方法に関するものであり、排出
ガス中の炭化水素濃度を、特に低く抑えることが必要な
場合の方法として適している。

【０００２】

【従来の技術】ガソリン、灯油等の揮発性の炭化水素の
貯槽等において、炭化水素を充填する際、あるいは気温
上昇の際に発生する炭化水素蒸気を含んだ排出ガスか
ら、炭化水素を除去して回収する方法として、例えば、
特公昭５２−３９７８５号公報記載の「常圧常温吸収−
真空再生方式」や、それを改良した特公昭５８−２２５
０３号公報記載の「常圧常温吸収−多段真空再生方式」
等が用いられている。

【０００３】この「常圧常温吸収−多段真空再生方式」
において、吸収液の再生を２段で行い、炭化水素蒸気を
ガソリン蒸気とした場合を例にとり、その動作原理を説
明する。図４に全体構成を示す。吸収塔１の上部にはガ
ソリン吸収前の低濃度の吸収液（以下、リーンオイルと
呼ぶ）が供給され、吸収塔１内を下向きに流れている。

【０００４】図に描かれていないガソリンの貯槽から排
出された、空気及び高濃度のガソリン蒸気を含んだ未処
理の排出ガス２は、導入管４から吸収塔１の下部へ導か
れ、吸収塔１内を上昇する間にリーンオイルと接触し
て、ガソリン蒸気がリーンオイルに吸収される。ガソリ
ン蒸気が除去された排出ガス３は、吸収塔１の頂部に設
けられたデミスタ５を通り、排出管６を介して大気中に
排出される。

【０００５】一方、ガソリン蒸気を吸収した吸収液（以
下、リッチオイルと呼ぶ）は吸収塔１の下部のリッチオ
イルタンク７に流入する。リッチオイルタンク７に溜め
られたリッチオイルは循環ポンプ８によって再生塔（９
及び１０）に送られる。

【０００６】再生塔内は、真空ポンプ１８及び１９によ
り減圧・排気されており、この中で順次、フラッシュさ
れたリッチオイルは、先に吸収したガソリン蒸気を放出
する。

【０００７】なお、再生塔はチムニートレー１１によっ
て圧力設定が異なる上下２室に区分され、例えば、処理
後の排出ガス中のガソリン濃度を５％未満にする場合に
は、再生塔１段目９（上側）の真空度を約８０Ｔｏｒ
ｒ，再生塔２段目１０（下側）の真空度を約２５Ｔｏｒ
ｒに設定する。この圧力差を実現するために、再生塔１
段目の底部の吸収液の液面に対して、再生塔２段目内の
チムニートレーの開口部が高い位置にあり、チムニート
レーの中に２つの再生塔の間の圧力差に相当する液柱が
形成される様な構造となっている。

【０００８】再生塔でガソリン蒸気を放出した吸収液
（リーンオイル）は、導管１４を通ってリーンオイルタ
ンク１５に流れ、循環ポンプ１６によって再び吸収塔１
の上部に戻される。

【０００９】なお、リーンオイルタンク１５内を常圧に
保つため、リーンオイルタンク１５とリッチオイルタン
ク７は連結管１７により連結されている。また、再生塔
は地上から１０ｍ以上の高さの位置に設置されていて、
真空状態の再生塔２段目１０と常圧のリーンオイルタン
ク１５の間の圧力の均衡は、導管１４内のリーンオイル
の液柱により保持されている。

【００１０】一方、再生塔１段目９及び再生塔２段目１
０にそれぞれ連結されている真空ポンプ１８及び１９に
よって吸引されたガソリン蒸気は、排気管２０で合流
し、（ガソリン）回収塔２１の下部に導入される。回収
塔２１の上部には、系外のタンクからガソリン供給ポン
プ２３によりフレッシュガソリン液２２が供給され、再
生塔から回収されたガソリン蒸気を冷却することにより
凝縮して吸収する。なお、真空ポンプからの排気中に混
入している空気等の非凝縮性ガスは吸収されず、一部の
ガソリン蒸気を伴って、回収塔２１の頂部から戻り管２
５を通って吸収塔１の下部へ導かれる。ガソリン蒸気を
吸収して回収塔２１の下部に溜まったガソリン液は、ガ
ソリン回収ポンプ２４によって、系外のタンクに戻され
る。

【００１１】以上の動作原理によって、ガソリン濃度１
０〜４０ｖｏｌ％の未処理の排出ガスよりガソリンを回
収し、濃度を５ｖｏｌ％未満にして排出する。なお、こ
こで使用される吸収液は、軽油等の石油系の非揮発性溜
分、あるいは珪酸、燐酸等のエステルの如き不揮発性の
有機液体が用いられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の炭化水素回収装
置は、炭化水素濃度１０〜４０ｖｏｌ％の未処理の排出
ガスを、５ｖｏｌ％未満の濃度にして排出することを目
的としており、処理後の排出濃度を１ｖｏｌ％未満にす
ることは容易ではない。

【００１３】即ち、前記の「常温常圧吸収−２段真空再
生方式」において排出濃度を５ｖｏｌ％未満から１ｖｏ
ｌ％未満に削減するためには、吸収塔に供給するリーン
オイル中の炭化水素濃度を従来の濃度の１／５以下に減
らさねばならず、従来技術の範囲内でこれを実現するに
は、以下に示す（イ）あるいは（ロ）の対策が必要とな
る。

【００１４】（イ）再生塔２段目の真空度を２５Ｔｏｒ
ｒから、その１／５の５Ｔｏｒｒ以下にする。これを実
現するためには、再生塔下室の真空ポンプの容量を５倍
以上にするか必要がある。あるいは、

【００１５】（ロ）再生塔の段数を更に１段追加して、
３段真空再生方式として、３段目の真空度を５Ｔｏｒｒ
以下にする。この場合、３段目に用いる真空ポンプとし
て、２段目の真空ポンプの約２倍の容量のものが必要と
なる。

【００１６】いずれの場合においても、高真空でしかも
大容量の真空ポンプが必要となり、その様な仕様を満足
する真空ポンプの入手は容易ではない。その上、高真空
を実現するためには、真空ポンプ以外に、再生塔、配
管、その他の装置類についても、機密性を増すための設
計変更が必要となり、経済的な影響が非常に大きい。

【００１７】本発明は以上の様な問題点を解決するため
になされたもので、空気と炭化水素蒸気からなる排出ガ
スから炭化水素蒸気を除去するとともに回収する装置の
おいて、高真空（この場合は５Ｔｏｒｒ以下）の真空ポ
ンプ及び装置類を用いることなく、経済的に排出ガス中
の炭化水素濃度を削減することが可能な方法を提供する
ことを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、前記の従
来技術「常温常圧吸収−多段真空再生方式」による炭化
水素の除去及び回収方法において、再生塔の最終段の内
部を減圧排気すると同時に、窒素ガスあるいは空気等の
非凝縮性ガスを吹込んで、炭化水素蒸気の分圧を低下さ
せることにより解決される。以下に、本発明の方法を、
吸収液の再生を２段で行う２段再生方式の場合を例にと
って説明する。

【００１９】再生塔２段目の内部に、吸収液の表面積を
拡大して気液接触を促進する、充填槽状あるいは棚段状
の構造物（以下、充填部と呼ぶ）設けるとともに、この
充填部に非凝縮性ガスを吹込む手段を設ける。再生塔各
段を減圧排気しながら、非凝縮性ガスを再生塔２段目の
充填部に吹込み、吸収液を再生塔各段に順次、送り込
む。

【００２０】吸収液は、再生塔１段目でフラッシュさ
れ、炭化水素蒸気を放出した後、再生塔２段目に導か
れ、再びフラッシュされ、更に炭化水素蒸気を放出す
る。以上により大半の炭化水素蒸気を放出した吸収液は
充填部に流れ込み、その中を下向きに流れる。一方、非
凝縮性ガスは、再生塔２段目の充填部の中で吸収液と気
液接触して、吸収液から残りの炭化水素蒸気を奪い、再
生塔２段目の頂部から排気される。なお、再生塔１段目
から排気された炭化水素蒸気は回収塔へ送り、再生塔２
段目から排気された混合ガスは吸収塔に戻す。

【００２１】再生塔２段目の圧力が、例えば２５Ｔｏｒ
ｒ以下になる様に排気しながら、充填部の上端における
混合ガス中の非凝縮性ガスの組成が、例えば８０％にな
る様に、非凝縮性ガスの吹込みを行えば、充填部におけ
る炭化水素蒸気の分圧は５Ｔｏｒｒ以下となり、（非凝
縮性ガスの吹込みを行わない）従来法において、２段目
の再生塔を５Ｔｏｒｒ以下に排気した場合と同等の炭化
水素の分離効果を達成できる。

【００２２】なお、以上では２段再生方式を例にとり説
明したが、これに限らず、吸収液の再生を２段以上で行
う多段再生方式において、再生塔の最終段の内部に充填
部を設けるとともに、この充填部に非凝縮性ガスを吹込
み、再生塔各段の内部をそれぞれ減圧・排気し、吸収液
を再生塔各段に順次、導いてフラッシュさせるととも
に、最終段以外の排気を回収塔に送り凝縮して回収し、
最終段の排気のみは吸収塔へ戻す方法により、吸収液中
の炭化水素濃度の一層の削減を達成することができる。

【００２３】また、小規模の装置では、再生塔を１段と
して、この再生塔の内部に充填部を設け、再生塔の頂部
より減圧排気するとともに、充填部の下方から非凝縮性
ガス吹込み減圧排気する方法を用いることもできる。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）本発明の実施例を図１に示す。

【００２５】再生塔１段目９と再生塔２段目１０をチム
ニートレー１１で連結する。再生塔２段目１０の中間部
には充填層状の構造物（充填部３１）を設ける。充填部
の上方には分散板３２を設け、その上方にはデミスタ１
３を設ける。再生塔２段目の頂部付近に真空ポンプ１９
を接続して、真空ポンプ１９の排気管３３は吸収塔１の
下部に連結する。一方、充填部３１の下方には窒素ガス
の供給配管３４を接続して、流量制御弁３５を介して図
には描かれていない窒素ガス供給源に接続する。再生塔
２段目１０の底部にはガソリン蒸気を放出した吸収液
（リーンオイル）をリーンオイルタンク１５に戻すため
の導管１４を接続する。その他の構造は従来法と同じで
あるので、同じ符号を付して、その説明を省略する。再
生塔１段目９及び再生塔２段目１０を、それぞれ約８０
Ｔｏｒｒ及び約２５Ｔｏｒｒの真空度に排気する。

【００２６】再生塔１段目９よりチムニートレー１１を
介して再生塔２段目１０に吸引された吸収液は、分散板
３２によりフラッシュされた後に、充填部３１の中を流
れ下る。

【００２７】一方、流量制御弁３５を介して一定流量の
窒素ガスを充填部３１の下方へ吹込む。吹込まれた窒素
ガスは充填部３１を上向きに流れ、吸収液と向流的に気
液接触して吸収液から残りのガソリン蒸気を奪う。充填
部３１の上方に達した窒素ガスとガソリン蒸気の混合ガ
スはデミスタ１３を通って、吸収液のミストを除去され
た後、真空ポンプ１９に吸引される。

【００２８】真空ポンプ１９によって再生塔２段目１０
から排気された混合ガスは、排気管３３を介して吸収塔
１の下部に戻される。一方、真空ポンプ１８によって再
生塔１段目９から排気されたガソリン蒸気は、排気管２
０を介して回収塔２１の下部へ送られる。

【００２９】再生塔２段目の底部には、充填部を流れる
間にガソリン蒸気を放出した吸収液（リーンオイル）が
溜まる。このリーンオイルは導管１４を介してリーンオ
イルタンク１５に流れ下る。

【００３０】なお、充填部３１の下方より再生塔２段目
に吹き込む窒素ガスの流量は、充填部３１の上端部付近
での混合ガス中の窒素ガスの組成が８０％になるように
調整する。これにより再生塔２段目の充填部３１におけ
るガソリン蒸気の分圧が、再生塔２段目の設定圧力の２
０％となり、これに対応して、吸収液中のガソリン濃度
が低下する。この結果、排出ガス中のガソリン濃度の削
減が可能となり、この例では、排出ガス中のガソリン濃
度を１ｖｏｌ％未満に抑えることができる。その他の部
分、即ち、（イ）空気とガソリン蒸気が混合した未処理
の排出ガスを吸収塔１で処理し、排出ガスからガソリン
蒸気を除去する方法、（ロ）ガソリン蒸気を吸収した吸
収液（リッチオイル）を再生塔１段目９内でフラッシュ
して、ガソリン蒸気を放出させる方法、（ハ）再生塔１
段目９内から真空ポンプ１８で吸収・排気されたガソリ
ン蒸気を回収塔２１へ導き、ガソリン蒸気を凝縮させる
方法、（ニ）チムニートレー１１により、再生塔１段目
９と再生塔２段目１０を区切り、圧力差を確保するとと
も、吸収液に移送を可能にする方法、（ホ）吸収液の貯
槽、配管、及び循環サイクル、（ヘ）吸収液として珪
酸、燐酸等のエステルの如き不揮発性の有機液体を用い
ること、などは従来法と共通であるので、ここでの説明
は省略する。（実施例２）本発明の他の実施例を図２に示す。

【００３１】再生塔２段目１０の下に、更に再生塔３段
目３６を設ける。再生塔２段目１０と再生塔３段目３６
をチムニートレー３７で連結する。再生塔２段目１０は
再生塔１段目９と同じ構造とし、再生塔３段目３６の内
部にのみ充填部３１を設ける。再生塔３段目３６の頂部
付近に真空ポンプ３９を接続して、真空ポンプ３９の排
気管４０は吸収塔１の下部に連結する。一方、充填部３
１の下方には窒素ガスの供給配管３４を接続して、流量
制御弁３５を介して図には描かれていない窒素ガス供給
源に接続する。再生塔３段目３６の底部にはガソリン蒸
気を放出した吸収液（リーンオイル）をリーンオイルタ
ンク１５に戻すための配管１４を接続する。なお、再生
塔１段目９の及び再生塔２段目１０の真空ポンプ１８及
び１９の排気菅は、ともに排気菅２０を介して回収塔２
１の下部に接続する。その他の構造は前記の実施例１と
同じである再生塔１段目９を約８０Ｔｏｒｒ、再生塔２
段目１０及び再生塔３段目３６をともに約２５Ｔｏｒｒ
の真空度で排気する。

【００３２】再生塔１段目９及び再生塔１段目１０にお
いてフラッシュされ、大半のガソリン蒸気を放出した吸
収液は、チムニートレー３７を介して再生塔３段目３６
に吸引され、充填部３１の中を流れ下る。

【００３３】一方、流量制御弁３５を介して一定流量の
窒素ガスを充填部３１の下方へ吹込む。吹込まれた窒素
ガスは充填部３１を上向きに流れ、吸収液と向流的に気
液接触して吸収液からガソリン蒸気を奪う。充填部３１
の上方に達した窒素ガスとガソリン蒸気の混合ガスはデ
ミスタ３８を通って、吸収液のミストを除去された後、
真空ポンプ３９に吸引される。

【００３４】真空ポンプ３９によって再生塔３段目から
排気された混合ガスは排気管４０を介して吸収塔１の下
部に戻される。一方、真空ポンプ１８及び１９によって
再生塔１段目及び２段目から排気されたガソリン蒸気は
排気管２０を介して回収塔２１の下部へ送られる。

【００３５】再生塔３段目の底部には、充填部３１を流
れる間に残りのガソリン蒸気を放出した吸収液（リーン
オイル）が溜まる。このリーンオイルは導管１４を介し
てリーンオイルタンク１５に流れ下る。

【００３６】なお、充填部３１の下方より再生塔３段目
に吹き込む窒素ガスの流量は、再生塔３段目から排気さ
れる混合ガス中の窒素ガスの組成が８０％になるように
調整する。これにより再生塔３段目におけるガソリン蒸
気の分圧が、再生塔３段目の設定圧力の２０％となり、
これに対応した、吸収液中のガソリン濃度の削減が可能
になる。その他については、前記の実施例１と同様であ
る。（実施例３）本発明の他の実施例を図３に示す。

【００３７】再生塔４１は１段のみとして、再生塔４１
の中間部に充填部３１を設け、充填部の上方に分散板３
２を設け、その上方にはデミスタ１２を設ける。再生塔
４１の圧力は約２５Ｔｏｒｒに設定し、再生塔４１から
の排気は回収塔に送る。その他については実施例１と同
様である。この実施例３は小規模の装置の場合に適用で
きる。

【００３８】なお、各実施例とも、ガソリンの除去・回
収の場合を例にとり説明しているが、他の揮発制炭化水
素の場合も同様である。また、窒素ガスの代わりに、空
気等の非凝縮性ガスを用いることもできる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、再生塔の最終段の内部
に充填部を設け、この充填部に窒素ガスあるいは空気等
の非凝縮性ガスを吹込むことにより、再生塔の最終段を
より高い真空度（低い圧力）で減圧排気した場合と同等
の、吸収液中の炭化水素濃度の削減効果が得られ、その
結果として、吸収塔で処理後の排出ガス中の炭化水素濃
度を極めて低く抑えることができる。

【００４０】これによって、今後予想される、厳しい排
出ガスの濃度規制に対応することが可能となる。同時
に、窒素ガスを吹込むことにより、再生塔の最終段の真
空度として、実現容易な値を用いることが可能となるの
で、炭化水素の除去・回収装置の建設費用の増大を抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の全体構成図。

【図２】本発明の実施例２の全体構成図。

【図３】本発明の実施例３の全体構成図。

【図４】従来の方法の説明図

【符号の説明】

１・・・吸収塔、２・・・排出ガス（処理前）、３・・
・排出ガス（処理後）、４・・・導入管、５・・・デミ
スタ、６・・・排出管、７・・・リッチオイルタンク、
８・・・循環ポンプ、９・・・再生塔１段目、１０・・
・再生塔２段目、１１・・・チムニートレー、１２・・
・デミスタ、１３・・・デミスタ、１４・・・（吸収
液）導管、１５・・・リーンオイルタンク、１６・・・
（吸収液）循環ポンプ、１７・・・連結管、１８・・・
真空ポンプ、１９・・・真空ポンプ、２０・・・（ガソ
リン蒸気）排気菅、２１・・・（ガソリン）回収塔、２
２・・・フレッシュガソリン液、２３・・・（ガソリ
ン）供給ポンプ、２４・・・（ガソリン）回収ポンプ、
２５・・・戻り管、３１・・・充填部、３２・・・分散
板、３３・・・排気管、３４・・・（窒素ガス）供給配
管、３５・・・流量制御弁、３６・・・再生塔３段目、
３７・・・チムニートレー、３８・・・デミスタ、３９
・・・真空ポンプ、４０・・・排気管、４１・・・再生
塔。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 19/00 １０１ 53/14 ＺＡＢＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収塔、２段以上の再生塔、回収塔を備え
た装置を用いて、（イ）空気と炭化水素蒸気が混合した排出ガスを、吸収
塔において有機液体の吸収液と向流的に気液接触させ
て、炭化水素蒸気を吸収液により吸収して、排出ガス中
の炭化水素濃度を減少させて大気中に放出し、（ロ）炭化水素蒸気を吸収した吸収液を、減圧排気され
ている２段以上の再生塔の各段の中で、順次フラッシュ
させて、吸収液から炭化水素蒸気を放出させ、（ハ）再生塔の最終段で処理した吸収液を、再度、吸収
塔に送り、循環使用する、炭化水素の除去及び回収方法において、（ニ）再生塔の最終段の内部に吸収液の表面積を拡大す
る構造物を設け、この構造物に非凝縮性ガスを吹込んで
吸収液と気液接触させることにより、吸収液から残余の
炭化水素を放出させ、（ホ）吸収液から放出され、再生塔各段より排気された
炭化水素蒸気を、最終段を除いては回収塔に送り、凝縮
して回収し、（ヘ）再生塔の最終段の排気のみは吸収塔へ戻すこと、を特徴とする炭化水素の除去及び回収方法。
【請求項２】吸収塔、再生塔、回収塔を備えた装置を用
いて、（イ）空気と炭化水素蒸気が混合した排出ガスを、吸収
塔において有機液体の吸収液と向流的に気液接触させ
て、炭化水素蒸気を吸収液により吸収して、排出ガス中
の炭化水素濃度を減少させて大気中に放出し、（ロ）炭化水素蒸気を吸収した吸収液を、減圧排気され
ている再生塔の中でフラッシュさせて、吸収液から炭化
水素蒸気を放出させ、（ハ）吸収液から放出され、再生塔より排気された炭化
水素蒸気を回収塔に送り、凝縮して回収するとともに、（ニ）再生塔で処理した吸収液を、再度、吸収塔に送
り、循環使用する、炭化水素の除去及び回収方法におい
て、（ホ）再生塔の内部に吸収液の表面積を拡大する構造物
を設け、この構造物に非凝縮性ガスを吹込んで吸収液と
気液接触させることにより、吸収液から残余の炭化水素
を放出させること、を特徴とする炭化水素の除去及び回収方法。