JPH0689348B2 - 都市ガスの製造装置 - Google Patents

都市ガスの製造装置

Info

Publication number
JPH0689348B2
JPH0689348B2 JP9982987A JP9982987A JPH0689348B2 JP H0689348 B2 JPH0689348 B2 JP H0689348B2 JP 9982987 A JP9982987 A JP 9982987A JP 9982987 A JP9982987 A JP 9982987A JP H0689348 B2 JPH0689348 B2 JP H0689348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
heat
city
mixer
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP9982987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63265994A (ja
Inventor
英雄 松島
利勇 山本
弘幸 豊嶋
一孝 丸山
利成 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9982987A priority Critical patent/JPH0689348B2/ja
Publication of JPS63265994A publication Critical patent/JPS63265994A/ja
Publication of JPH0689348B2 publication Critical patent/JPH0689348B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Industrial Gases (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な都市ガスの製造におけるガスの調整操
作に係るものであり、特に増熱・脱水工程における都市
ガスの製造装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の都市ガス製造供給工程においては、製造ガスを脱
水して所定の露点以下まで水分を分離する脱水工程と液
化石油ガス等を製造ガスに添加する増熱工程とが各々別
に設置されている。
脱水工程は、製造ガス中に含まれる水分がガス輸送中の
温度低下により凝縮し、導管,整圧器ガスホルダー等を
腐食させたり、冬期間の凍結事故を引き起すために設置
されるものであり、従来、以下の方法により、ガス中の
水分除去は行なわれている。
(1)吸着剤を使用した水分吸着法 (2)吸収液を使用した水分吸収法 (3)フレオン等の冷媒により、直接または間接的にガ
スを冷却させ、水分を凝縮分離する方法 また、増熱工程は、製造ガスの燃焼性(発熱量)を液化
石油ガスで調整し、都市ガスとして製品化する工程であ
る。増熱方法は、液化石油ガスを温水あるいは蒸気によ
り一旦気化させ、熱量調整に必要な液化石油ガスをガス
状で製造ガスに供給,混合させることにより行なつてい
る。これらの技術は、工程的に、燃備的に別々の機能を
示すものであり、設備費及び設置スペース的に課題はあ
るが、都市ガス業界として、電力や燃料の消費が伴うた
め、製造原価を安くする上で経済的な手段とは言えな
い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上の課題を解消する一つの方法として、特公昭57−55
755の記載のように、水洗スクラバー工程を有する都市
ガスの製造装置について、増熱用の液化石油ガスを液の
状態で2段階に分けて供給し、該段階の内の1段階で脱
水操作をも含めた増熱・脱水方法が提案されている。こ
れは本発明と同様に液化石油ガスの蒸気圧特性、つまり
蒸発潜熱という自然原価を利用しているものである。
該特公昭57−55755号の方法においては、スクラバー工
程を有する一連の製造工程に増熱工程と増熱・脱水工程
の2工程からなる方法が提案されており、水洗スクラバ
ー工程を有しない他の製造プロセスへの配慮はされてお
らず、都市ガス全製造プロセスへの適用はされていな
い。また、増熱・脱水工程は、該特公昭57−55755号の
増熱・脱水塔内に変化石油ガスを液状でノズルから噴霧
供給することにより、液化石油ガスの気化、製造ガスの
冷却,水分の凝縮分離が同一塔内で行なわれている。こ
のため、塔内の製造ガスと液化石油ガスの熱移動と物質
移動を左右するガス流速um/secは、製造ガスの冷却操
作,液化石油ガスの気化操作,水分の凝縮操作を良好に
するという観点から、なるべく速くする必要がある。し
かし、該塔内の凝縮水の分離操作を考えた場合、凝縮水
滴の落下方向は、ガスの流水方向と逆であり、uが水滴
の飛散速度V(0.3m/sec以上)以上になつた場合には、
凝縮水分が後流に飛散し脱水という操作が出来なくなる
ため、該特公昭57−55755号においては、ガス流速u
は、単に、熱移動と物質移動を考慮してuを決定するこ
とは出来ずuをV以下にするように塔径Dが次式で決定
される。
V>D={(F/P・U)(4/π)}1/2 従つて、ガス流速の遅い状態で熱移動と物質移動を塔内
で完了させるためには、滞留時間をできるだけ長くし、
塔内ボリウムを大きくする必要がある。依つて、容量の
大きい製造プロセスに対しては、装置としてのコンパク
ト化,設備コストの低減という点において問題がある。
該特公昭57−55755号の脱水の温度管理は、例えばT℃
の製造ガスFNm3/Hに対して、液化石油ガスを増熱量fkg/
H供給することで、製造ガスFのT℃から目標冷却温度
t℃までの冷却熱量Qkcal/Hと液化石油ガスのt℃まで
の蒸発吸収熱量qkcal/Hの熱の授受により行なわれてい
る。依つて、Fとfの供給量の比率は、熱量調整により
一定であるため、tに対してTが決定される。従つて製
造ガスの入口温度T℃が変動すれば、tに対してQとq
は一致せず、tの温度管理は、入口温度の変動に対して
考慮されていない。
本発明の目的は、都市ガス製造工程における熱量調整と
脱水工程を増熱用液化石油ガスの蒸発潜熱を利用し、1
工程の小型システム装置にまとめることにより、全ての
都市ガス製造プロセスに適用できる都市ガスの製造装置
を提供するにある。
また本発明の目的は、製造ガスと液化石油ガスの混合後
のガス温度の管理については、製造ガス温度の変動によ
り水分の凍結及び液化石油ガスの未蒸発の問題がでてく
るため、液化石油ガス以外の法の熱源をシステム内に取
り入れて温度管理することなく、同一システム内で温度
管理する都市ガスの製造装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、製造ガスを受け入れ、混合冷却後のガス温
度を管理するガス・ガス熱交換器,製造ガスに液化石油
ガスを供給混合させ、水分を凝縮させる液・ガスミキサ
ー及びが凝縮水と製品ガスを分離させるセパレータとい
う機器を一連のシステムにまとめることにより、全ての
都市ガス製造プロセスに対して熱量調整と脱水を1工程
で設置できるようにしたものである。本発明は、都市ガ
スの製造設備において、製造ガスを冷却された都市ガス
で間接的に熱交換させる熱交換器と、該熱交換器で温度
調整された該熱製造ガスをその下流に設けられ、液状の
液化石油ガスと直接接触させ、気化・混合させる熱量調
整と同時に該製造ガス中の水分を凝縮させるベンチユリ
ー形状の液・ガスミキサーと、該ベンチユリー形状の液
・ガスミキサーの下流に設けられ、凝縮した水分をガス
と分離させるセパレータと、該セパレータ出口の都市ガ
スの一部を前記熱交換器に通じる手段を備えたことを特
徴とする都市ガスの製造装置にある。
前記液・ガスミキサーは絞り部,スロート部及び拡大部
を有し、該ミキサーの上流部より製造ガスを導入し、該
スロート部の入口部より該液化石油ガスを該製造ガスと
同じ方向に導入するようにしたものである。
また、システムの小型化ということに対しては、ガス流
路部をベンチユリー構造に類するような形状で絞り、ガ
ス流速を速くすることで、製造ガスと液化石油ガスの熱
・物質移動速度を瞬時に完了させるような液・ガスミキ
サーをシステム内に組み入れた。
混合冷却後のガス温度は、製造ガスの入口温度の変化及
び液化石油ガスの供給量により変化するため、製造ガス
の入口温度を目標冷却温度に合せて一定に制御する必要
がある。よつて、製造ガスを一度、混合脱水後の冷温製
品ガスと同一システム内で熱交換させる装置を組み入れ
た。
〔作用〕
本発明は、あらゆる都市ガス製造プロセスに適用できる
よう、装置自体を一連の小型システム内にまとめた。都
市ガス製造プロセスは、大別して、高カロリーガス(1
1,000kcal/Nm3)連続的に製造するSNG装置等、中カロリ
ガス(4,500〜5,000kcal/Nm3)を連続的に製造するICI
装置と低から中カロリーガス(3,600〜5,000kcal/Nm3
を間欠的に製造するCNG装置等があるが、各プロセスに
よつて製造ガスに対するLPG量、製造ガス温度及び操作
圧力が異なるため、以下の技術手段を組み入れた。
(1)LPG量と操作圧力に対しては、製造ガスと液化石
油ガスの混合をベンチユリータイプの液・ガスミキサー
で行ない。ガス流速を速く数10m/secしている。これに
より供給される液化石油ガスは数10ミクロンに微粒化
し、いわゆる伝熱ミスト表面積が増大し、更にはガスの
質量速度が増大するので液化石油ガスの気化と水分の凝
縮は、1×10-2秒以内の瞬時に完了する。依つて製造ガ
ス量の増加,LPG量の増加,加圧化による影響が全くな
く、あらゆる都市ガス製造プロセスへの適用と装置の小
型化を図ることができる。
(2)製造ガス温度の変動に対しては、製造ガスと液化
石油ガスを混合される前段にガス・ガス熱交換器を組み
入れ、製造ガスと脱水された低温の製品ガスを熱交換さ
せた。これにより、本発明に含まれる液・ガスミキサー
の入口側の製造ガス温度は、常に液・ガスミキサーの出
口温度が目標値になるよう制御される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図,第2図により説明す
る。
第1図において、都市ガス製造プロセス1は、例えばSN
G装置であり、例えば圧力9.9kg/cm2G、温度50±5℃の
毎時1000〜2000Nm3のガスが製造される。該製造ガス
は、飽和水分を含んでいて、かつ発熱量が9,260kcal/Nm
3であるため、脱水(ガス冷却による凝縮水の分離)と
熱量調整(11,000kcal/Nm3)を行ないガス出口ライン11
製品都市ガスとされる。
本実施例によれば、ガス入口ライン2のSNG装置からの5
0℃の製造ガスは、流量測定装置30により2,000Nm3/Hと
測定された場合、該製造ガスに添加される増熱用液化ブ
タンガスは、調節弁31により、製品都市ガスの発熱量測
定装置32の測定値が常に11,000kcal/Nm3になるよう毎時
467kg液・ガスミキサー6に供給される。これにより液
・ガスミキサー6の出口ガスは、増熱用液化ブタンガス
の蒸発により、温度が5℃程度まで低下することにな
り、製造ガス中に含まれていた水分が冷却温度まで凝縮
される。該凝縮水は、後流に設けられたセパレータ8に
よりガスと液に分離される。例えば、冷却温度が5℃の
場合、毎時16kg凝縮水排水ライン9より脱水される。凝
縮水分が脱水された製品都市ガスは、増熱・脱水ガスラ
イン10を通り、ガス・ガス熱交換器3に供給される。該
製品都市ガスは、液・ガスミキサー6の出口ガスの温度
測定装置20の温度が常に5℃一定になるよう、調節弁17
と調節弁19の流量比により熱交換され、例えばライン4
の製造ガス温度は48℃になり、ガス出口ライン11の製品
都市ガスは7℃となる。これにより増熱と脱水が同一装
置内で同時に完了したことになる。
また、SNG装置の製造ガス量を毎時2000Nm3から毎時1000
Nm3に変更した場合、製造ガス流量は、流量測定装置30
により測定され、該製造ガス量、例えば毎時2000−αNm
3に、増熱用液化ブタンが製造都市ガスの発熱量測定装
置32の測定値11000kcal/Nm3に対応して毎時467−β添加
され、最終的に製造ガス量は毎時100Nm3、増熱用液化ブ
タン量は毎時234kgとなり、該変更操作間の脱水のため
の冷却温度管理は、逐次ガス・ガス熱交換器3で行なわ
れる。また、製造ガスの温度が50℃から例えば55℃に変
動した場合でも、例えば45℃に変動した場合でもガス・
ガス熱交換器3により、冷却温度は管理されることにな
る。依つて、増熱制御と脱水制御の信頼性は向上し、操
作性と機能性を高めた増熱・脱水を可能にしている。
第2図は、液ガスミキサー6の1事例図であり、多孔質
材料製内筒15を有するベンチユリー型の液・ガスミキサ
ー6である。製造ガスは、ガス入口12より導入され、多
孔質材料製筒15でガス流速が50m/sec以上になるようガ
ス流路部を絞る。そして、製造ガス量に見合つた増熱用
液化ブタンを液化石油ガス入口13より導入し、多孔質材
料製内筒15より浸出させる。これにより、増熱用液化ブ
タンは、数10ミクロンのミスト状になり、1×10-2秒以
内に製造ガスと増熱用液化ブタンミスト、熱・物質移動
を終了させる。これにより、増熱用液化ブタンの気化,
製造ガスの温度低下,一部水分の凝縮という状態変化
は、区間1m以内で完了するため、液・ガスミキサー6本
体は、配管と同じサイズで設計、製作することができ、
装置としてコンパクトにまとめることができる。
以上説明したように本発明によれば、電力や燃料を消費
することなく、本発明の小型装置内で脱水と増熱を行な
うことができるので、都市業界においてその効果は極め
て大きい。
以上実施例の説明をしたが、本発明はこれにより限定さ
れない。また、実施例の説明として使用した第1図及び
第2図は、本発明を理解するために必要な主要部のみを
含む。
本発明で言う都市ガスプロセスとはは、原料からガスを
製造する工程を示すが、これは本実施例で示したSNG装
置に限定されることはなく、都市ガス業界で言う、ICI
装置,部分燃焼式装置及びサイクリツク装置をも含み、
液化石油ガスを空気で希釈する製造プロセスをも含む。
本実施例では、製造ガスの流量は1000〜2000Nm3/H、圧
力は9.9kg/cm2G、温度は50±5℃としているが、必ずし
もこの条件に限定されることはない。
本実施例によれば、液・ガスミキサーの絞り部の流束
は、50m/sec以上としているが、これは、効率面を考え
たものであり、この値に限定されることはない。
本実施例では、増熱用の液化石油ガスは、液化ブタンと
しているが、これは液化ブタンに限定されることはな
く、都市ガス業界の液化石油ガスをすべて含むものであ
る。
〔発明の効果〕
(1)本発明の増熱・脱水法によつて、従来の増熱工程
に消費されていた燃料及び脱水工程で消費されていた電
力等のユーテイリテイーが全く不要となり、製造原価に
効果がある。例えば、日産600,000Nm3高カロリーガスを
製造するケースにおいて、液化石油ガスを4T/H増熱用に
使用した場合、増熱工程に610,000kcal/Hの燃料と脱水
工程に63KWHの電力を消費することになるが、本発明を
採用した場合、燃料と電力は不要になり、年間約6千万
円のコスト削除が図れる。
(2)本発明の増熱・脱水法は、ガス・ガス熱交換器、
液・ガスミキサー、セパレータという一連の機器で構成
させるので、1つの装置ユニツトとして簡素化が図れ、
容易に現有製造プラントへの新設,転換が可能である。
(3)本発明の増熱・脱水法には、液・ガスミキサーを
組み入れることによつて、液化石油ガスを製造ガスに供
給し、瞬時に気化,凝縮,冷却を完了させるので、装置
としてのコンパクト化が図れ、また気化・凝縮・冷却性
能も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の都市ガス製造プロセスを示すフロー
図、第2図は、本発明に係る多孔質内筒を有したベンチ
ユリー型ミキサーの縦断面図である。 1……都市ガス製造プロセス、2……ガス入口ライン、
3……ガス・ガス熱交換器、4……ガスライン、5……
増熱用液化石油ガスライン、6……液・ガスミキサー、
7……ガスライン、8……セパレータ、9……凝縮水排
水ライン、10……ガスライン、11……ガス出口ライン、
12……製造ガス入口、13……液化石油ガス入口、14……
混合ガス出口、15……多孔質材料製内筒、16……熱交換
器ライン、17……調節弁、18……バイパスライン、19…
…調節弁、20……温度測定装置、30……流量測定装置、
31……調節弁、32……発熱量測定装置。
フロントページの続き (72)発明者 山本 利勇 東京都足立区中川4丁目13番17号 日立テ クノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 豊嶋 弘幸 東京都足立区中川4丁目13番17号 日立テ クノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 丸山 一孝 東京都足立区中川4丁目13番17号 日立テ クノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 斎藤 利成 東京都足立区中川4丁目13番17号 日立テ クノエンジニアリング株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】都市ガスの製造設備において、製造ガスを
    冷却された都市ガスで間接的に熱交換させる熱交換器
    と、該熱交換器で温度調整された該製造ガスをその下流
    に設けられ、液状の液化石油ガスと直接接触させ、気化
    ・混合させる熱量調整と同時に該製造ガス中の水分を凝
    縮させるベンチユリー形状の液・ガスミキサーと、該ベ
    ンチユリー形状の液・ガスミキサーの下流に設けられ、
    凝縮した水分をガスと分離させるセパレータと、該セパ
    レータ出口の都市ガスの一部を前記熱交換器に通じる手
    段を備えたことを特徴とする都市ガスの製造装置。
  2. 【請求項2】前記液・ガスミキサーは絞り部,スロート
    部及び拡大部を有し、該ミキサーの上流部より製造ガス
    を導入し、該スロート部の入口部より該液化石油ガスを
    該製造ガスと同じ方向に導入するようにした特許請求の
    範囲第1項に記載の都市ガスの製造装置。
JP9982987A 1987-04-24 1987-04-24 都市ガスの製造装置 Expired - Lifetime JPH0689348B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9982987A JPH0689348B2 (ja) 1987-04-24 1987-04-24 都市ガスの製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9982987A JPH0689348B2 (ja) 1987-04-24 1987-04-24 都市ガスの製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63265994A JPS63265994A (ja) 1988-11-02
JPH0689348B2 true JPH0689348B2 (ja) 1994-11-09

Family

ID=14257706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9982987A Expired - Lifetime JPH0689348B2 (ja) 1987-04-24 1987-04-24 都市ガスの製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0689348B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4907845B2 (ja) * 2003-04-16 2012-04-04 東京瓦斯株式会社 送出燃料ガスの発熱量調整方法、熱量安定化方法及びそのための装置
JP5438884B2 (ja) * 2006-12-14 2014-03-12 株式会社日立製作所 都市ガス製造装置
JP5187198B2 (ja) * 2009-01-08 2013-04-24 Jfeエンジニアリング株式会社 熱量調整方法及び装置
EP2482964A1 (en) * 2009-09-30 2012-08-08 Sumitomo Chemical Co., Ltd Mixing apparatus of combustible gas and combustion supporting gas
JP6425147B2 (ja) * 2017-02-13 2018-11-21 正己 照井 気化熱量の供給方法及び気化混合装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63265994A (ja) 1988-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3978663A (en) Process and apparatus for evaporating and heating liquified natural gas
JPH0689348B2 (ja) 都市ガスの製造装置
CN102022714B (zh) 蒸汽产生装置
US20160010800A1 (en) Liquid Natural Gas Vaporization
CN102706095A (zh) 用于冷却用于气体处理的溶剂的系统和方法
CN102686931B (zh) 蒸发低温介质的方法和装置
JP2004099718A (ja) 高発熱量lngの低カロリー化方法及びその装置
US5867988A (en) Geothermal power plant and method for using the same
JPH08269468A (ja) 分留機能付き液化天然ガス気化設備
JP2002081598A (ja) 都市ガスの製造方法及びその装置
JP4699643B2 (ja) 空気液化分離方法及び装置
JP3003809B2 (ja) 液化天然ガスの増熱装置
JPH0813977B2 (ja) 代替天然ガスの製造方法
Zherdev et al. Comparative Analysis of Natural Gas Purification Efficiency for Low Degree of Expansion Using a Throttle and a High-Flow Three-Flow Vortex Tube
US20240035397A1 (en) Accumulating And Storing Energy in Separated Mixed Refrigerants for Conversion to Electrical or Mechanical Power
KR20040056871A (ko) 볼텍스튜브 냉방시스템
JPH04504606A (ja) ガス―空気混合物からの炭化水素の回収方法及び装置
AU2015271951B2 (en) Liquid natural gas vaporization
JP3072563B2 (ja) 高純度液化窒素の採取方法及び装置
PL242185B1 (pl) System i sposób wstępnego schładzania gazu ziemnego
JP3654883B2 (ja) 空気液化分離装置及び方法
RU2119134C1 (ru) Установка для сжижения газа
SU666945A1 (ru) Способ газификации сжиженного углеводородного газа
RU1818502C (ru) Способ испарени сжиженного углеводородного газа
JPS58113699A (ja) Lpgエア−製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 13

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071109