JPH10299999A - City gas supply quantity regulating method and city gas tank therefor - Google Patents

City gas supply quantity regulating method and city gas tank therefor

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JPH10299999A
JPH10299999A JP9124961A JP12496197A JPH10299999A JP H10299999 A JPH10299999 A JP H10299999A JP 9124961 A JP9124961 A JP 9124961A JP 12496197 A JP12496197 A JP 12496197A JP H10299999 A JPH10299999 A JP H10299999A
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JP
Japan
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city gas
tank
porous material
supply
host
Prior art date
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Pending
Application number
JP9124961A
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Japanese (ja)
Inventor
Takefumi Ishikura
威文 石倉
Tomoharu Okui
智治 奥井
Yuriko Maeda
有理子 前田
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.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To store a large quantity of city gas and supply it if necessary by arranging a city gas tank stored with city gas occluded by porous material under the coexistence of a compound to be a host, in a city gas manufacturing plant or a city gas supply base. SOLUTION: In a city gas tank for regulating the supply quantity of city gas, porous material 2 is stored in a tank container 1, and an in-out conduit 3 for city gas and a compound to be a host is provided with a switching valve 4. An opening, opened to the inside of the container 1, of the conduit pipe 3 is made to face the upper space 5 of the tank container 1. The city gas and the compound to be the host led in from the opening, opened to the inside of the container 1, of the conduit 3 are adsorbed and occluded by the porous material 2, and the occluded city gas is supplied to a city gas supply pipe from the conduit 3 at the time of being discharged by heating or the like. Such a city gas tank 24 is provided at a city gas manufacturing plant or a city gas supply base 21, and the city gas is supplied to various factories, facilities and each home via city gas supply main line piping 22 and branch lines 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ガス供給量の
調整方法及びそのための都市ガスタンクに関し、より詳
しくは都市ガスを多孔質材料に対して多量に貯蔵してな
る都市ガス供給量の調整方法及びそのための都市ガス供
給量調整用都市ガスタンクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for adjusting a city gas supply amount and a city gas tank therefor, and more particularly, to a method for adjusting a city gas supply amount by storing a large amount of city gas in a porous material. And a city gas tank for adjusting the supply of city gas therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスは気体の状態のままでは非常に大き
い体積を有し且つ比重が小さい。このためガスの貯蔵や
輸送に際して、その貯蔵効率や輸送効率を上げるために
ガスの体積を小さくし密度を上げる手法が求められてい
る。この手法としては(1)高圧ガスボンベなどにおい
てみられるように気体のままで高圧に圧縮する方法、
(2)液体窒素、液体酸素、或いは液化天然ガスなどの
ようにガスを冷却液化する方法のほか、以下(3)〜
(6)のような各種方法も提案されている。
2. Description of the Related Art A gas has a very large volume and a low specific gravity in a gaseous state. For this reason, when storing or transporting a gas, there is a demand for a method of reducing the volume of the gas and increasing the density in order to increase the storage efficiency and the transport efficiency. As this method, (1) a method of compressing to a high pressure in a gas state as seen in a high-pressure gas cylinder or the like,
(2) In addition to the method of cooling and liquefying a gas such as liquid nitrogen, liquid oxygen, or liquefied natural gas, the following (3) to
Various methods such as (6) have also been proposed.

【0003】(3)シリカゲル、活性炭など固体吸着剤
の表面に吸着させる方法(特開昭49ー104213
号、特開平6ー55067号等)、(4)水素等の吸蔵
合金を用いる方法、或いは水素吸蔵合金と吸着剤を組み
合わせた方法(特開平4ー131598号)、(5)メ
タンの分解を伴う固体表面の化学反応を利用した方法
(特開昭59ー197699号)、(6)メタン又はエ
タンを主成分とする炭化水素ガスを脂肪族アミンの存在
下に水に接触させ、ガスの水和物を利用する方法(特開
昭54ー135708号)。
(3) A method of adsorbing on the surface of a solid adsorbent such as silica gel or activated carbon (JP-A-49-104213)
(4) a method using a storage alloy such as hydrogen, or a method using a combination of a hydrogen storage alloy and an adsorbent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-131598), and (5) decomposition of methane. (6) Contacting hydrocarbon gas containing methane or ethane as a main component with water in the presence of an aliphatic amine, A method using a Japanese product (JP-A-54-135708).

【0004】しかし、これら諸方法のうち、(1)の方
法では、貯蔵容器に十分な耐圧強度が要求されるため、
容器の重量が貯蔵しようとするガスの重量に比ベて非常
に大きくなる欠点があり、特にガスの圧力が10.68
気圧(ゲージ圧で10kg/cm2 )を超える場合に
は、高圧ガス取締法で規定された仕様を満たす材料、装
置、配管などが要求され、そのための費用が大きくな
る。また(2)による液化法は、ガスを圧縮し、冷却し
て液化する必要があり、このためのコストが非常に大き
いだけでなく、得られた液化ガスを保冷するために別途
特殊な設備が必要となる。しかもこの方法による場合、
上記(1)の場合と同じく法的規制の対象とされてい
る。このため、この液化法を適用してもなお経済的に成
り立つのは、ヘリウムなど価値が高いガスやスケールメ
リットの大きい液化天然ガス(LNG)などの場合に限
られる。
However, among these methods, the method (1) requires a storage container to have a sufficient pressure resistance.
There is a disadvantage that the weight of the container becomes very large as compared with the weight of the gas to be stored.
If the pressure exceeds the atmospheric pressure (gauge pressure: 10 kg / cm 2 ), materials, equipment, piping, etc., that meet the specifications stipulated by the High Pressure Gas Control Law are required, which increases the cost. In the liquefaction method according to (2), it is necessary to compress and cool the gas to liquefy it, which is not only very costly but also requires special equipment for keeping the obtained liquefied gas cool. Required. And in this case,
It is subject to legal regulations as in the case of (1) above. For this reason, even if this liquefaction method is applied, it is still economically feasible only in the case of high-value gas such as helium or liquefied natural gas (LNG) having large scale merits.

【0005】また(3)の方法の場合には、固体表面へ
のガスの物理吸着による吸蔵であるが、この方法は圧力
との平衡現象を利用するものであるため吸着速度が遅
く、しかも十分な吸蔵量を得るには相当の加圧が必要と
なる。この方法によれば前述高圧ボンベによる方法に比
べれば低圧でガス貯蔵が可能であるが、それでも通常1
0.68気圧(ゲージ圧で10kg/cm2 )以上の圧
力が要求される。
In the case of the method (3), the gas is occluded by physical adsorption on the solid surface. However, since this method utilizes the equilibrium phenomenon with the pressure, the adsorption speed is low, and the method is not sufficient. To obtain a sufficient amount of occlusion, considerable pressurization is required. According to this method, gas can be stored at a low pressure as compared with the above-described method using a high-pressure cylinder.
A pressure of 0.68 atm (10 kg / cm 2 in gauge pressure) or more is required.

【0006】また(4)の方法では、例えば対象ガスが
水素の場合、その吸蔵材料がパラジウムやその合金とい
うように、貯蔵対象ガスと必要な材料とがほぼ一対一の
特定の関係にあるものに限定され、しかも吸蔵材料その
ものが特殊であるため高価である。さらに反復使用時に
起こる材料脆化の問題などもあり、取り扱いがはなはだ
難しい。さらに(5)の方法についても、(4)の場合
と同様に対象ガスが限定され、必要な材料が特殊かつ高
価であるという問題がある。また(6)の場合において
は、それが気液接触型の方式であるため、その効率は気
液の接触効率に大きく左右され、実際上のガス貯蔵量が
理論的に期待される貯蔵量よりもかなり低いという問題
がある。
In the method (4), for example, when the target gas is hydrogen, the storage target gas and the necessary material have a substantially one-to-one specific relationship, such as palladium or an alloy thereof. And it is expensive because the occlusion material itself is special. Furthermore, there is a problem of material embrittlement that occurs during repeated use, and handling is extremely difficult. Further, the method (5) also has a problem that the target gas is limited as in the case of (4), and the necessary materials are special and expensive. In the case of (6), since it is a gas-liquid contact type, the efficiency is greatly influenced by the gas-liquid contact efficiency, and the actual gas storage amount is larger than the theoretically expected storage amount. Is also quite low.

【0007】各種のガスのうちでも、都市ガスは都市ガ
ス製造プラントにおいて製造され、ガス供給導管を介し
て各需要家に供給されるが、各需要家への都市ガス供給
量は季節変動や日間変動がある。このため、その製造プ
ラントや供給導管の能力を供給量の変動に対応させ、そ
の最大需要量に対応することが可能なように配慮され
る。しかし、例えば都市ガスの主原料がLNGの場合、
製造プラントにおけるLNGの貯蔵設備等は、冬期のピ
ーク需要に合わせた備蓄設備をもつことが必要になるな
ど、そのためのコストは巨大なものとなる。また、都市
ガス供給導管においても最大需要に合わせて、例えば耐
高圧の配管が必要となるなどコストがかさむという問題
がある。
[0007] Among various gases, city gas is produced in a city gas production plant and supplied to each customer through a gas supply conduit. The supply of city gas to each customer varies seasonally and daily. There are fluctuations. For this reason, care is taken to make the capacity of the manufacturing plant and the supply conduit correspond to the fluctuation of the supply amount, and to be able to correspond to the maximum demand amount. However, for example, when the main raw material of city gas is LNG,
LNG storage facilities and the like in a manufacturing plant will need to have stockpiling facilities to meet peak demand in the winter season, and the cost for that will be enormous. In addition, there is a problem in that the cost is increased in the city gas supply pipe, for example, in order to meet the maximum demand, a high-pressure resistant pipe is required.

【0008】ところで、本発明者等は、活性炭やセラミ
ックス等の多孔質材料に対して、それらの細孔内部でホ
ストとなる化合物と貯蔵しようとするガスとを低温、常
温又はこれら温度に近い温度、低圧、常圧又はこれら圧
力に近い圧力という穏和な条件で接触させることによ
り、きわめて短時間で、しかも例えば多孔質材料の単位
体積あたり180倍(標準状態に換算)以上もの体積に
相当する多量のガスを貯蔵し、また輸送することができ
るガス貯蔵方法及び輸送方法を先に開発している(特願
平8ー37526号)。
By the way, the inventors of the present invention have proposed that a porous material such as activated carbon and ceramics be used to cool a compound serving as a host and a gas to be stored in the pores at a low temperature, a normal temperature or a temperature close to these temperatures. By contacting under a mild condition of low pressure, normal pressure or a pressure close to these pressures, a large amount corresponding to a volume of at least 180 times (converted to a standard state) per unit volume of the porous material is obtained in a very short time. A gas storage method and a transportation method capable of storing and transporting the same gas have been developed (Japanese Patent Application No. 8-37526).

【0009】図1は、上記多孔質材料の特性を裏付ける
1例を示すものである。ここでは比表面積1765m2
/g、平均細孔径が1.13nm(ナノメートル)、細
孔容積0.971cc/g、真比重2.13g/cc、
見かけ比重0.694g/ccであるピッチ系の活性炭
0.0320g(0.0461cc)に対して、まず水
0.0083gを吸着させた後、温度30℃において
0.2気圧のメタンガスを導入した。また比較のため、
水を吸着させない点を除き、同じ条件でメタンガスを導
入した場合についても実施した。図1にはこのときの活
性炭1g当りに吸着したメタン重量の経時変化を示して
いる。図1中活性炭に水を予め吸着させてからメタンを
吸着させた場合の重量変化は○(白丸)印でプロット
し、また活性炭に直接メタンを吸着させた場合を●(黒
丸)印でプロットしている。
FIG. 1 shows an example supporting the characteristics of the porous material. Here, the specific surface area is 1765 m 2
/ G, average pore diameter 1.13 nm (nanometer), pore volume 0.971 cc / g, true specific gravity 2.13 g / cc,
First, 0.0083 g of water was adsorbed on 0.0320 g (0.0461 cc) of pitch-based activated carbon having an apparent specific gravity of 0.694 g / cc, and methane gas at 0.2 atm was introduced at a temperature of 30 ° C. For comparison,
Except that water was not adsorbed, the same procedure was followed when methane gas was introduced. FIG. 1 shows the change over time in the weight of methane adsorbed per 1 g of activated carbon at this time. In FIG. 1, the change in weight when methane is adsorbed after water is previously adsorbed on activated carbon is plotted with a circle (open circle), and the case where methane is directly adsorbed on activated carbon is plotted with a black circle (black circle). ing.

【0010】図1のとおり、活性炭に対してまず水を吸
着させ、次いでメタンガスを導入した場合には、活性炭
はメタン導入時以降急速にメタンを吸収し始め、0.2
時間(h)経過後のメタン吸着量は活性炭1g当り15
ミリモルを超え、0.5時間経過時には17ミリモル前
後にも至り、以降この吸蔵量を維持している。この時点
での導入メタンガスの圧力が0.2気圧(温度30℃)
である点を考慮するとメタンの吸着速度及び吸着量は従
来の吸着剤に比べて卓越していると云える。
As shown in FIG. 1, when water is first adsorbed on activated carbon and then methane gas is introduced, the activated carbon starts to absorb methane rapidly after the introduction of methane, and the methane gas is introduced into the activated carbon.
After the lapse of time (h), the amount of methane adsorbed was 15 g / g of activated carbon.
The amount exceeds 500 mmol and reaches about 17 mmol when 0.5 hour has elapsed, and this storage amount is maintained thereafter. The pressure of the introduced methane gas at this point is 0.2 atm (temperature 30 ° C)
In view of the above, it can be said that the adsorption rate and the adsorption amount of methane are superior to the conventional adsorbent.

【0011】これに対して、従来のように活性炭に対し
て水を吸着させることなく、メタンガスを導入した場合
には、メタンを僅かに吸着するだけで、上記と同じ雰囲
気で時間が経過してもその吸着量には何の変化も現われ
ていない。この点、例えば特開昭49ー104213号
の方法によれば、圧力タンク内に珪酸ゲル、モレキュラ
ーシーブ、活性炭などを収容し、約68気圧(1000
psia)もの圧力をかけてメタンを貯蔵しているが、
この技術においてはそのように同じ吸着剤を使用したに
しても、そのような高圧の加圧操作を必要不可欠として
いる。
On the other hand, when methane gas is introduced without adsorbing water on activated carbon as in the prior art, only slight adsorption of methane is caused, and time elapses in the same atmosphere as described above. No change was observed in the amount of adsorption. In this regard, for example, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-104213, silicate gel, molecular sieve, activated carbon, and the like are accommodated in a pressure tank and about 68 atm.
psia) stores methane under pressure.
In this technique, even if the same adsorbent is used, such a high pressure operation is indispensable.

【0012】[0012]

【表 1】 [Table 1]

【0013】表1は、図1に示した活性炭1g当たりの
吸着メタンの量を比較したものである。表1のとおり例
えば0.2時間経過後の時点で、同じ活性炭にメタンを
直接吸着させた場合のメタン吸着量は僅かに0.18ミ
リモルであったのに対して、水を予め共存させた場合に
は12.08ミリモルとなり、その比は67倍であっ
た。また0.9時間経過した時点では、活性炭への直接
吸着の場合は同じく0.18ミリモルであるのに対し、
水を共存させた場合のメタン吸着量は16.46ミリモ
ルとなり、その比は91倍である。
Table 1 compares the amounts of adsorbed methane per gram of activated carbon shown in FIG. As shown in Table 1, for example, at the point of time after 0.2 hours, when methane was directly adsorbed on the same activated carbon, the amount of methane adsorbed was only 0.18 mmol, but water was previously allowed to coexist. In this case, it was 12.08 mmol, and the ratio was 67 times. At the time when 0.9 hour has elapsed, the direct adsorption on activated carbon is also 0.18 mmol, whereas
When water coexists, the methane adsorption amount is 16.46 mmol, and the ratio is 91 times.

【0014】さらに、活性炭の見掛けの体積1ccを基
準として、水を共存させた場合におけるメタン吸着量を
0℃、1気圧の標準状態に換算すると183ccとな
る。この結果によれば、僅かに0.2気圧の圧力におい
て、標準状態換算で活性炭の単位体積当たり、正に18
3倍もの体積のメタンが吸着されたことを示すものであ
る。なお、その後(0.9時間経過後)吸着量は僅かに
減少はするが、最終的には11.77ミリモルで平衡に
達し、それ以降は変化はない。
Further, based on the apparent volume of activated carbon of 1 cc, the amount of methane adsorbed in the presence of water is 183 cc when converted to the standard condition of 0 ° C. and 1 atm. According to this result, at a pressure of only 0.2 atm, just 18
This indicates that three times as much volume of methane was adsorbed. After that (after 0.9 hours), the amount of adsorption slightly decreases, but finally reaches an equilibrium at 11.77 mmol, and there is no change thereafter.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、都
市ガス製造プラントや都市ガス供給基地、或いは各需要
家への都市ガス送給システムにおける前記のような諸問
題点に鑑み、多孔質物質の特性について、従来の技術、
認識からは全く予想できない図1及び表1に示すような
事実に着目し、この事実を都市ガス供給量の調整用に適
用できるように応用したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, in view of the above-mentioned problems in a city gas production plant, a city gas supply base, or a city gas supply system to each customer, the present invention relates to a method for manufacturing a porous material. Regarding characteristics, conventional technology,
Focusing on the fact as shown in FIG. 1 and Table 1 which cannot be expected at all from recognition, this fact is applied so that it can be applied for adjusting the city gas supply.

【0016】すなわち、本発明は、多孔質材料をホスト
となる化合物と共に用いることで、多量の都市ガスを備
蓄し、必要に応じて供給にすることにより都市ガス供給
量を調整する方法及びそのための都市ガスタンクを提供
することを目的とする。
That is, the present invention provides a method of adjusting a supply amount of city gas by storing a large amount of city gas by using a porous material together with a host compound, and supplying the gas as needed. It aims to provide a city gas tank.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質材料に
対して、ホストとなる化合物の共存下、都市ガスを吸蔵
させてなる都市ガスタンクを都市ガス製造プラント又は
都市ガス供給基地に配置することを特徴とする都市ガス
供給量の調整方法を提供する。
According to the present invention, a city gas tank storing a city gas in a porous material in the coexistence of a host compound is disposed in a city gas production plant or a city gas supply base. The present invention provides a method for adjusting a city gas supply amount.

【0018】本発明は、多孔質材料に対して、ホストと
なる化合物の共存下、都市ガスを吸蔵させてなる都市ガ
スタンクを都市ガス供給導管の途中に配置することを特
徴とする都市ガス供給量の調整方法を提供する。
According to the present invention, there is provided a city gas supply amount characterized by disposing a city gas tank for storing city gas in a coexistence of a host compound with a porous material in the middle of a city gas supply conduit. The adjustment method of is provided.

【0019】また、本発明は、容器中に収容した多孔質
材料に対して、ホストとなる化合物の共存下、都市ガス
を吸蔵させてなることを特徴とする都市ガス供給量調整
用都市ガスタンクを提供する。
According to the present invention, there is provided a city gas tank for adjusting a city gas supply amount, wherein a city gas is absorbed into a porous material housed in a container in the presence of a host compound. provide.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明における、上記多孔質材料
としては、細孔を有する多孔性の材料であれば特に限定
はなく、好ましくはその比表面積が100m2 /g以上
の多孔性材料が使用できる。また水やアルコール類、或
いはこれと同等の機能を有するホストとなる化合物に対
して反応したり、溶解してしまうものでない限り(すな
わち実質上溶解、反応などの悪影響を及ぼさないもので
ある限り)、その材質、製法、形状如何を問わず使用で
き、さらには細孔の形状や細孔の径の分布について均一
性も必要としない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The porous material in the present invention is not particularly limited as long as it is a porous material having pores. Preferably, the porous material has a specific surface area of 100 m 2 / g or more. Can be used. In addition, as long as it does not react with or dissolve in water, alcohols, or a host compound having an equivalent function (ie, as long as it does not substantially adversely affect the dissolution or reaction). It can be used irrespective of its material, manufacturing method and shape, and further, uniformity is not required for the shape of the pores and the distribution of the diameters of the pores.

【0021】本発明における上記多孔質材料としては、
それらの性質を有する多孔性材料であれば何れも使用で
きるが、中でも、活性炭(含:多孔質カーボン)やセラ
ミックスが特に好適に用いられる。例えばこれら活性炭
やセラミックスは安価でしかも容易に入手可能であるた
め、本発明はこの点でもきわめて有利である。また本発
明におけるホスト(host)となる化合物の例として
は水、メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコ
ール類、蟻酸、酢酸等の有機酸類、ベンゾキノン等のキ
ノン類などが挙げられる。その中でも特に好ましくは水
又はアルコール類が使用される。
The porous material in the present invention includes:
Any porous material having such properties can be used. Among them, activated carbon (including porous carbon) and ceramics are particularly preferably used. For example, since the activated carbon and ceramics are inexpensive and easily available, the present invention is extremely advantageous in this respect. Examples of the compound serving as a host in the present invention include water, alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol, organic acids such as formic acid and acetic acid, and quinones such as benzoquinone. Among them, water or alcohols are particularly preferably used.

【0022】本発明によれば、活性炭やセラミックスな
どの多孔質材料に対し、その細孔内部でホストとなる化
合物と吸蔵させようとする都市ガスとを常温、常圧又は
これら温度や圧力に近い穏和な条件で接触させる。これ
によりきわめて短時間で、しかも例えば多孔質材料の単
位体積あたり180倍(標準状態に換算)以上もの体積
に相当する多量の都市ガスを吸蔵させることができる。
According to the present invention, for a porous material such as activated carbon or ceramics, the compound serving as a host and the city gas to be occluded inside the pores are at room temperature, normal pressure or close to these temperatures and pressures. Contact under mild conditions. As a result, it is possible to occlude a large amount of city gas in a very short time, for example, 180 times (converted to a standard state) or more per unit volume of the porous material.

【0023】それら都市ガスのタンクへの貯蔵操作時の
圧力としては、常圧ないし10.68気圧(ゲージ圧で
10kg/cm2 )以下という低圧力下とは限らず、例
えば0.2気圧というような減圧下においても貯蔵する
ことができ、また10.68気圧(ゲージ圧で10kg
/cm2 )を超える高い圧力下でも、圧力に対応してさ
らに多量のガスをタンク中に貯蔵することができる。こ
のように本発明における都市ガス供給量調整用都市ガス
タンクにおいては、別途特殊な冷却装置等を何も必要と
せず、また特殊な圧力設備も必要としないため、実用上
もきわめて有効である。
The pressure at the time of storing the city gas in the tank is not limited to a low pressure of normal pressure to 10.68 atm (10 kg / cm 2 in gauge pressure) or less, for example, 0.2 atm. It can be stored under such reduced pressure, and can be stored at 10.68 atm (10 kg
/ Cm 2 ), even at high pressures, more gas can be stored in the tank corresponding to the pressure. As described above, the city gas tank for adjusting the supply amount of city gas according to the present invention does not require any special cooling device or the like and does not require any special pressure equipment, so that it is extremely effective in practical use.

【0024】図2及び図3は本発明で使用する多孔質材
料の圧力如何による特性を示している。前記図1及び表
1の結果を得たものと同じ活性炭0.0320g(0.
0461cc)に対して、まず水0.0083gを吸着
させた後、温度30℃において、それぞれ0気圧から2
0気圧までのメタンガスを導入し、これら各圧力におい
て平衡に達した後の吸着量を測定した。図2は、図3に
おける圧力0気圧から20気圧までのうち、0気圧から
1.5気圧までにおける推移を横軸方向に拡大して示し
ている。また両図中、活性炭に水を予め吸着させてから
メタンを吸着させた場合の重量変化は○(白丸)印でプ
ロットし、また活性炭に直接メタンを吸着させた場合を
●(黒丸)印でプロットしている。
FIGS. 2 and 3 show the characteristics of the porous material used in the present invention depending on the pressure. The same activated carbon as that obtained the results of FIG.
0461 cc), firstly, 0.0083 g of water was adsorbed, and then, at a temperature of 30 ° C., from 0 atm.
Methane gas up to 0 atm was introduced, and the amount of adsorption after reaching equilibrium at each of these pressures was measured. FIG. 2 shows a transition from 0 atm to 20 atm in FIG. 3 from 0 atm to 1.5 atm, enlarged in the horizontal axis direction. In both figures, the change in weight when methane was adsorbed after water was previously adsorbed on activated carbon was plotted with a circle (white circle), and the change in weight when methane was directly adsorbed on activated carbon was plotted with a black circle (black circle). It is plotted.

【0025】図2のとおり、活性炭に対して水を吸着さ
せた後、メタンガスを導入した場合には、メタンは圧力
がきわめて低圧であっても、導入時以降急速に吸蔵され
る。これを1気圧の場合についてみると12ミリモル前
後の吸着量を示している。また活性炭に直接メタンを吸
着させた場合には1.5気圧で活性炭1g当り1ミリモ
ル程度であるのに対して、活性炭に対して水を吸着させ
た後にメタンガスを導入した場合には同じ1.5気圧で
13ミリモルものメタンを吸蔵している。
As shown in FIG. 2, when methane gas is introduced after water is adsorbed on activated carbon, methane is rapidly absorbed after the introduction even if the pressure is extremely low. When the pressure is 1 atm, the amount of adsorption is about 12 mmol. When methane is directly adsorbed on activated carbon, the amount is about 1 mmol per 1 g of activated carbon at 1.5 atm. On the other hand, when methane gas is introduced after water is adsorbed on activated carbon. It stores 13 mmol of methane at 5 atm.

【0026】表2は、図2に示した活性炭1g当たりの
吸着メタンの量を比較したものである。表2のとおり例
えば0.2気圧で吸着平衡に達したメタンの量を比較し
た場合、水が共存する場合では、その吸着量11.77
ミリモルであるのに対して、活性炭に直接吸着させた場
合には僅かに0.18ミリモルであり、その比は65倍
であった。また1.5気圧で吸着平衡に達したメタンの
量を比較した場合、水が共存する場合には13.08ミ
リモルであるのに対して、活性炭に直接吸着させた場合
では0.88ミリモルに過ぎず、その比は15倍であっ
た。
Table 2 compares the amounts of adsorbed methane per gram of activated carbon shown in FIG. As shown in Table 2, for example, when the amount of methane reaching the adsorption equilibrium at 0.2 atm is compared, when water coexists, the amount of adsorption is 11.77.
It was only 0.18 mmol when directly adsorbed on activated carbon, whereas the ratio was 65 times. Also, when comparing the amount of methane that reached the adsorption equilibrium at 1.5 atm, it was 13.08 mmol when water coexisted, whereas it was 0.88 mmol when directly adsorbed on activated carbon. The ratio was 15 times.

【0027】[0027]

【表 2】 [Table 2]

【0028】また、図3は活性炭に対して図2に示した
圧力条件よりさらに高圧下でメタンを接触させた場合の
測定結果であり、図2に示す1.5気圧までのデータも
併わせてプロットしている。図3から明らかなとおり、
水が共存する場合にはメタン圧力1.5気圧以降、その
吸蔵量は圧力上昇とともに漸次増加して行き、メタン圧
力20気圧では活性炭1g当り21ミリモルものメタン
を吸蔵している。
FIG. 3 shows the measurement results when activated carbon was contacted with methane under a higher pressure than the pressure condition shown in FIG. 2, and the data up to 1.5 atm shown in FIG. 2 are also shown. Are plotted. As is clear from FIG.
When water coexists, the amount of occlusion gradually increases with a pressure increase after the methane pressure of 1.5 atm. At a methane pressure of 20 atm, 21 mmol of methane is stored per 1 g of activated carbon.

【0029】これに対して活性炭に直接メタンを吸着さ
せた場合には、メタン吸着量は圧力上昇とともに僅かず
つ増加するだけであり、20気圧の段階ですら僅かに5
ミリモル程度であるに過ぎない。また活性炭に水を共存
させた場合には僅か1気圧程度のメタン圧力で活性炭1
g当り12ミリモルものメタンを吸着するが、これは水
を共存させずに、活性炭に直接メタンを接着させた場合
の20気圧における吸着量(約5ミリモル)の2倍以上
もの吸着量に相当している。
On the other hand, when methane is directly adsorbed on activated carbon, the amount of methane adsorbed increases only slightly with increasing pressure, and even at 20 atm.
It is only on the order of millimoles. Also, when water is allowed to coexist with activated carbon, activated carbon 1
As much as 12 mmol of methane is adsorbed per gram, which is more than twice the amount of adsorption at 20 atm (about 5 mmol) when methane is directly adhered to activated carbon without water. ing.

【0030】また、図3に基づき、活性炭に水を吸着さ
せた後にメタンを吸着させた場合について、活性炭1c
cを基準にして各圧力下で吸着されたメタン量を標準状
態における体積に換算すると、それぞれ、0.7気圧で
191cc、1.5気圧で203cc、5.0気圧で2
71cc、10気圧で290cc、20気圧で326c
cとなる。このように本発明によれば、減圧下や常圧な
いし5気圧というような低圧下における優れた吸着、吸
蔵作用に加え、10気圧、或いは20気圧ないしそれ以
上というような加圧下においてもさらに有効な吸蔵効果
が得られることを示している。
Further, based on FIG. 3, a case where water was adsorbed on activated carbon and then methane was adsorbed on activated carbon 1c
When the amount of methane adsorbed under each pressure was converted into the volume in the standard state based on the pressure c, 191 cc at 0.7 atm, 203 cc at 1.5 atm, and 2 at 5.0 atm, respectively.
71cc, 10atm 290cc, 20atm 326c
c. As described above, according to the present invention, in addition to excellent adsorption and occlusion effects under reduced pressure or low pressure such as normal pressure to 5 atm, it is more effective even under pressurized pressure such as 10 atm, 20 atm or more. It shows that a great occlusion effect can be obtained.

【0031】■例えば活性炭の場合、粉末状、粒状、繊
維状その他の各種形状で、各種の細孔径と大きい比表面
積を有するものが容易に入手可能であり、またその細孔
径分布と比表面積は、液体窒素温度における窒素吸着量
及び吸着等温線測定により容易に確認することができ
る。この活性炭材料は比表面積がきわめて大きく、この
ためその表面に非常に多くの分子を吸着することができ
る。そこに吸着された分子は、吸着量を制御することに
より、その殆んどが細孔内の表面に露出した状態にする
ことができる。
For example, in the case of activated carbon, powders, granules, fibers, and various other shapes having various pore diameters and large specific surface areas are easily available, and the pore diameter distribution and specific surface area are as follows. Can be easily confirmed by measuring the nitrogen adsorption amount and the adsorption isotherm at the liquid nitrogen temperature. This activated carbon material has a very large specific surface area, so that a very large number of molecules can be adsorbed on its surface. By controlling the amount of the molecules adsorbed thereon, most of the molecules can be exposed to the surface inside the pores.

【0032】これらの材料は、その細孔径が例えば数ナ
ノメートル乃至数十ナノメートルというように十分に小
さいため、その細孔表面に吸着された分子は高圧条件下
にあるような挙動を示すが、この挙動自体は擬高圧効果
と呼ばれる現象として知られている現象である。このよ
うに通常は高圧でのみ起こるような相変化や反応など
が、細孔を有する多孔質材料を用いることにより、より
低圧、低温という穏和な条件で起ることがあるが、本発
明における吸蔵効果には、その理由は詳細には不明であ
るが、恐らくこのような現象も関与しているものと推認
される。
Since these materials have a sufficiently small pore size, for example, several nanometers to several tens of nanometers, the molecules adsorbed on the surface of the pores behave as if they were under high pressure conditions. This behavior itself is a phenomenon known as a phenomenon called a pseudo high pressure effect. As described above, a phase change or a reaction that normally occurs only at a high pressure may occur under mild conditions of a lower pressure and a lower temperature by using a porous material having pores. Although the reason for the effect is not known in detail, it is presumed that such a phenomenon is possibly involved.

【0033】一方、本発明におけるホストとなる化合物
としては、幾つかの分子が集まったときに水素結合を介
してある構造をとり得る化合物であれば特に限定はな
く、前述のとおりその例としては水、アルコール類、そ
の他有機酸類やキノン類などが挙げられ、その中でも特
に水やアルコール類が好適に用いられる。なお、ホスト
となる化合物としては、例えば硫化水素や尿素等も使用
し得るが、燃料としての燃焼時に亜硫酸ガスや窒素酸化
物(NOx)等を生じるため、燃焼時に有害ガスを発生
するこれらの化合物は当該問題が解決された上で使用さ
れる。
On the other hand, the compound serving as the host in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound capable of forming a certain structure via hydrogen bonding when several molecules are gathered. Examples thereof include water, alcohols, other organic acids and quinones, and among them, water and alcohols are particularly preferably used. As a host compound, for example, hydrogen sulfide, urea, or the like may be used. However, these compounds generate harmful gases during combustion because they generate sulfurous acid gas or nitrogen oxide (NOx) during combustion as a fuel. Is used after the problem is solved.

【0034】これまで知られた技術知識によれば、これ
らのホストとなる化合物はある範囲の大きさをもつガス
分子〔ゲスト(guest)分子と呼ばれる〕と共存し
たときに包接化合物を形成することにより、ガス分子同
志が非常に近い位置で結晶化し、安定化する。この現象
はホストとなる化合物とゲストとなるガス分子とがある
圧力、温度条件において共存すると、ホストとなる化合
物が水素結合を介してゲストとなるガス分子とともに或
る一定の立体構造、たとえばホストがゲストを取り囲む
ようなかご状の構造などを構成する現象であり、この包
接化合物は通常低温、高圧の条件で生成する。
According to the technical knowledge known so far, these host compounds form clathrates when co-existing with gas molecules having a certain range of sizes (called guest molecules). As a result, the gas molecules crystallize and stabilize at very close positions. This phenomenon occurs when a compound serving as a host and a gas molecule serving as a guest coexist at a certain pressure and temperature conditions, the compound serving as a host and a gas molecule serving as a guest via a hydrogen bond have a certain three-dimensional structure, for example, the host has a certain three-dimensional structure. This is a phenomenon that forms a cage-like structure that surrounds the guest. This clathrate compound is usually generated under low-temperature and high-pressure conditions.

【0035】これに対して、本発明においては、細孔を
有する多孔質材料の高い吸着能力及び細孔内の上記擬高
圧効果と、ガスの包接化合物形成という特性とを組み合
わせて利用することにより、そのような高圧を必要とせ
ずに、穏和な条件で、しかも多量の燃料ガスを迅速に吸
蔵することができる。本発明の方法で得られるガス吸蔵
能力は、これまで知られている包接化合物におけるゲス
ト対ホストの分子の数の比を大きく上回っており、その
ような既知の包接化合物形成の原理のみによってこの現
象を説明することはできない。本発明においては細孔材
料と包接化合物との組み合わせによる何らかの相乗効
果、すなわち新規且つ有用な何らかの原理により有効な
優れたガス吸蔵作用が生起しているものと思われる。
On the other hand, in the present invention, the combination of the high adsorptivity of the porous material having pores, the pseudo high pressure effect in the pores, and the property of forming an inclusion compound of gas is used. Accordingly, a large amount of fuel gas can be quickly stored under mild conditions without requiring such a high pressure. The gas storage capacity obtained by the method of the present invention greatly exceeds the ratio of the number of guest to host molecules in the clathrates known so far, and is based only on the principle of such known clathrate formation. This phenomenon cannot be explained. In the present invention, it is considered that some kind of synergistic effect due to the combination of the pore material and the clathrate compound, that is, an effective and excellent gas occlusion effect is produced by some new and useful principle.

【0036】本発明に係る都市ガス供給量調整用都市ガ
スタンクにおいて、タンク中に都市ガスを貯蔵させる態
様としては、(1)タンク容器内に多孔質材料を収容し
た後ホストとなる化合物を供給して吸着させ、次いで都
市ガスを導入する、(2)タンク容器内にホストとなる
化合物を吸収させた多孔質材料を収容した後、都市ガス
を導入する、(3)タンク容器内に多孔質材料を収容し
た後、ホストとなる化合物と都市ガスとを同時に導入す
る、(4)、(1)〜(3)の態様の2種以上を併用す
る、その他各種手法により行うことができる。
In the city gas tank for adjusting the supply amount of city gas according to the present invention, the mode of storing the city gas in the tank is as follows: (1) After the porous material is contained in the tank container, the compound serving as the host is supplied. (2) A porous material having a host compound absorbed therein is accommodated in a tank container, and then a city gas is introduced. (3) A porous material is introduced into the tank container. And then simultaneously introducing a compound serving as a host and city gas, using two or more of the embodiments (4) and (1) to (3), and various other methods.

【0037】この場合、それらの何れの態様においても
低圧でも吸着させ吸蔵することができるため、その容器
として高圧容器を必要としない。その際もちろん高圧容
器を用いても差し支えなく、また本発明の都市ガス供給
量調整用都市ガスタンクによれば、例えば10.68気
圧(ゲージ圧で10kg/cm2 )を超える圧力でも同
様に貯蔵できるが、この場合にはそれに耐え得る高圧容
器が使用される。
In this case, in any of these embodiments, since it is possible to adsorb and occlude even at a low pressure, a high-pressure container is not required as the container. At this time, of course, a high-pressure container may be used, and according to the city gas tank for adjusting the supply amount of city gas of the present invention, the gas can be similarly stored at a pressure exceeding 10.68 atm (10 kg / cm 2 at a gauge pressure). However, in this case, a high-pressure container that can withstand this is used.

【0038】次に、本発明の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクの外部形状は、都市ガスその他各種ガス用と
して従来用いられているタンクのように、円筒状、球
状、立方体状、直方体状その他適宜の形状とすることが
できる。タンク容器の構成材料としては特に限定はな
く、ステンレス鋼製等、炭化水素系燃料用として使用し
得る材料であれば使用される。
Next, the external shape of the city gas tank for adjusting the supply amount of city gas according to the present invention may be cylindrical, spherical, cubic, rectangular, or the like, as in the case of tanks conventionally used for city gas and other various gases. Any shape can be used. The constituent material of the tank container is not particularly limited, and any material that can be used for a hydrocarbon fuel, such as stainless steel, is used.

【0039】またそのタンクの内部には、多孔質材料が
充填される。充填の態様としては、多孔質材料をそのま
ま充填する場合のほか、1層又は2層以上の層状とする
等適宜の仕方で行うことができる。タンクにはホストと
なる化合物の導入管と燃料ガスの導入管を設けるが、両
導管を別個に設ける態様のほか、両者を兼用する一個の
導管としてもよい。この場合にはガス使用時の放出管と
しても兼用させることができる。また、本発明において
は、一度タンク内及びガス貯槽に充填した多孔質材料は
繰り返し使用され得る。
The inside of the tank is filled with a porous material. As a mode of filling, the porous material may be filled as it is, or may be formed in an appropriate manner such as one layer or two or more layers. The tank is provided with an inlet pipe for the compound serving as a host and an inlet pipe for the fuel gas. In addition to providing both pipes separately, a single pipe that serves both may be used. In this case, it can also be used as a discharge pipe when using gas. In the present invention, the porous material once filled in the tank and the gas storage tank can be used repeatedly.

【0040】本発明の都市ガスタンクは都市ガス供給導
管の途中に配置され、季節変動や日間変動等の需要量の
変動に応じた都市ガス供給量の調整用に使用される。そ
の配置の仕方としては、(1)該タンクに都市ガスを吸
蔵、充填した後、運搬、出荷し、タンクとしての配置箇
所に設置するようにしてもよいが、(2)まず該タンク
をタンクとしての配置箇所に設置し、そこで都市ガスを
吸蔵、充填するようにしてもよい。特に都市ガス送給用
の幹線配管の途中に配置する場合など大容量のタンクの
場合には、好ましくは上記(2)の態様が採られる。
The city gas tank of the present invention is disposed in the middle of a city gas supply conduit, and is used for adjusting a city gas supply amount according to a change in demand amount such as a seasonal variation or a daily variation. The method of arrangement may be such that (1) after storing and filling the tank with city gas, transporting and shipping the tank, and installing the tank at the place where the tank is arranged; May be installed at the location where the gas is stored and filled with city gas. In particular, in the case of a large-capacity tank such as a case in which the tank is arranged in the middle of a main line pipe for supplying city gas, the mode (2) is preferably adopted.

【0041】また、本都市ガスタンクは、供給量調整用
とは限らず、都市ガス供給幹線に都市ガスを供給するタ
ンクとしても使用される。すなわち、本都市ガスタンク
を都市ガス製造プラントや供給基地に配置することによ
り、都市ガス製造設備における都市ガス製造をフラット
化させることができる。例えば都市ガス製造設備におけ
る都市ガス製造能力を需要量のピークに合わせて上げな
くても、需要量が少ないときは本都市ガスタンクに蓄え
ておき、需要量が多いときに放出させるというように、
都市ガス製造量をフラット化させることができる。さら
に、本発明に係る供給量調整用都市ガスタンクは、これ
を都市ガス供給導管の敷設延長工事区域に配置し、該工
事終了時までの都市ガスタンク供給用としても使用でき
る。
The city gas tank is not limited to the one for adjusting the supply amount, but is also used as a tank for supplying city gas to the city gas supply main line. That is, by arranging the city gas tank in a city gas production plant or a supply base, city gas production in the city gas production facility can be flattened. For example, even if the city gas production capacity of the city gas production facility is not increased in accordance with the peak of the demand, it is stored in the city gas tank when the demand is low, and released when the demand is high.
City gas production can be flattened. Further, the city gas tank for adjusting the supply amount according to the present invention can be used for supplying a city gas tank until the end of the work by arranging the city gas tank in the extension work area for laying the city gas supply pipe.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明がこれら実施例により限定されない
ことは勿論である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these Examples.

【0043】図4は本発明の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクの態様の一例を示す断面図である。図4
(a)は多孔質材料をタンク中にそのまま充填する場合
の態様であり、図4(b)は多孔質材料をタンク中に層
状に充填する場合の態様である。図4(b)は2層の場
合を示しているが、3層以上としてもよい。この点、以
下に述べる多層態様の場合についても同様である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of an embodiment of the city gas tank for adjusting the city gas supply amount according to the present invention. FIG.
(A) shows an embodiment in which the porous material is directly charged into the tank, and FIG. 4 (b) shows an embodiment in which the porous material is filled in the tank in a layered manner. FIG. 4B shows the case of two layers, but three or more layers may be used. In this regard, the same applies to the case of the multilayer mode described below.

【0044】図4中、符号1はタンク容器、2は多孔質
材料、3はホストとなる化合物と都市ガスの導入管兼導
出管であり、導管3の容器内開口はタンク容器の上部空
間5に臨ませてある。図4中4は開閉弁であり、図4
(b)中6は上下両層2間の中間空間である。図4
(a)における多孔質材料の上面、図4(b)における
多孔質材料の上面及び下面には多孔板、網目体等の部材
が配置されるが、この点以下の態様についても同様であ
る。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a tank container, 2 denotes a porous material, 3 denotes an inlet / outlet tube for a compound serving as a host and city gas, and an opening of the conduit 3 in the container is an upper space 5 of the tank container. It is facing. 4 is an on-off valve, and FIG.
(B) 6 is an intermediate space between the upper and lower layers 2. FIG.
Members such as a porous plate and a mesh body are arranged on the upper surface of the porous material in FIG. 4A and on the upper and lower surfaces of the porous material in FIG. 4B. The same applies to the embodiments below this point.

【0045】図5は供給量調整用都市ガスタンクの別の
態様の断面図を示している。図5(a)は層状に配置さ
れた多孔質材料の層を上下方向に貫通して開孔を設けた
もので、図5(a)中7はその貫通孔、8は下部空間で
ある。貫通孔7は、例えば網目体や多数の孔を穿設した
筒状体等で構成される。貫通孔7は図示の態様では1個
設けてあるが、必要に応じて間隔を置いて2個以上設け
ることもできる。タンク容器の上部空間に臨ませてある
導管3の容器内開口から導入されるホストとなる化合物
と都市ガスは、多孔質材料層の上面、下面に加え、貫通
孔7の壁からも侵入し、より均等に多孔質材料へ吸着さ
れ、吸蔵される。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the supply gas adjusting city gas tank. FIG. 5A shows an example in which an opening is provided by vertically penetrating a layer of a porous material arranged in layers. In FIG. 5A, reference numeral 7 denotes the through hole, and reference numeral 8 denotes a lower space. The through-hole 7 is formed of, for example, a mesh body or a cylindrical body having a large number of holes. Although one through hole 7 is provided in the illustrated embodiment, two or more through holes 7 may be provided at intervals if necessary. The host compound and city gas introduced from the opening inside the container of the conduit 3 facing the upper space of the tank container enter from the wall of the through hole 7 in addition to the upper and lower surfaces of the porous material layer, It is more evenly adsorbed and stored on the porous material.

【0046】吸蔵都市ガスは、加熱等による放出時には
吸着、吸蔵時とは逆方向に向い、導管3から都市ガス供
給管へ供給される。この点、以下の態様においても同様
である。図5(b)は、図5(a)の変形態様であり、
導管3の容器内開口をタンク容器の下部空間に臨ませた
態様である。この場合にも、導管3の容器内開口から導
入されるホストとなる化合物と都市ガスは多孔質材料層
の上面、下面に加え、貫通孔5の壁からも侵入し、より
均等に多孔質材料へ吸着され、吸蔵される。
When the stored city gas is released by heating or the like, it is adsorbed and directed in the opposite direction to that during the storage, and is supplied from the conduit 3 to the city gas supply pipe. This point is the same in the following embodiments. FIG. 5B is a modification of FIG.
This is a mode in which an opening in the container of the conduit 3 faces the lower space of the tank container. Also in this case, the host compound and the city gas introduced from the opening in the vessel of the conduit 3 penetrate not only from the upper and lower surfaces of the porous material layer, but also from the wall of the through-hole 5, and the porous material is more evenly distributed. It is adsorbed and occluded.

【0047】図5(c)は、多孔質材料の層を2個設
け、上下方向に貫通して開孔を設けたもので、図中9は
その貫通孔、10は両層間の中間空間である。図5
(c)では2層設けているが、3層以上設けることがで
きる。貫通孔9は、例えば筒状の網目体や多数の孔を穿
設した筒状体等で構成される。図示の態様では上部層及
び下部層に貫通孔9を各1個設けてあるが、必要に応じ
て間隔を置いて2個以上設けることもできる。この場合
上部層と下部層とで、そこに設ける貫通孔の数を変えて
もよい。タンク容器の上部空間に臨ませてある導管3の
容器内開口から導入されるホストとなる化合物と都市ガ
スは、各多孔質材料層の上面、下面に加え、貫通孔5の
壁からも侵入し、より均等に多孔質材料へ吸着され、吸
蔵される。
FIG. 5 (c) shows two layers of porous material provided with an opening penetrating in the vertical direction. In the figure, 9 is a through hole, and 10 is an intermediate space between both layers. is there. FIG.
In (c), two layers are provided, but three or more layers can be provided. The through-hole 9 is formed of, for example, a tubular mesh body or a tubular body having a large number of holes. In the illustrated embodiment, one through hole 9 is provided in each of the upper layer and the lower layer. However, two or more through holes 9 may be provided at intervals if necessary. In this case, the number of through holes provided in the upper layer and the lower layer may be changed. The host compound and city gas introduced from the opening inside the container of the conduit 3 facing the upper space of the tank container enter from the wall of the through hole 5 in addition to the upper and lower surfaces of each porous material layer. Is more evenly adsorbed and occluded by the porous material.

【0048】図5(d)は、図5(c)の変形態様であ
り、導管3の容器内開口をタンク容器の下部空間に臨ま
せた態様である。この場合にも、導管3の容器内開口か
ら導入されるホストとなる化合物と都市ガスは各多孔質
材料層の上面、下面に加え、貫通孔5の壁からも侵入
し、より均等に多孔質材料へ吸着され、貯留される。導
管3の容器内開口は、そのように下部空間に加えて、導
管3からの枝管を設けてその開口を上部空間6及び/又
は該中間空間10にも臨ませてもよい。
FIG. 5D is a modification of FIG. 5C, in which the opening of the conduit 3 in the container faces the lower space of the tank container. Also in this case, the host compound and the city gas introduced from the opening in the vessel of the conduit 3 penetrate not only from the upper and lower surfaces of each porous material layer, but also from the wall of the through-hole 5, so that the porous material is more uniformly formed. Adsorbed to the material and stored. The opening in the container of the conduit 3 may be provided with a branch pipe from the conduit 3 in addition to the lower space so that the opening faces the upper space 6 and / or the intermediate space 10.

【0049】図5(e)はさらに別の態様の断面図であ
る。この場合は、多孔質材料の充填層に上下方向に貫通
孔11を設け、貫通孔11から放射状に複数の枝管12
が設けられている。導管3の容器内開口から導入される
ホストとなる化合物と燃料ガスは多孔質材料層の上面に
加え、貫通孔11の壁及び放射状枝管12の壁からも侵
入し、より均等に多孔質材料へ吸着され、吸蔵される。
FIG. 5E is a sectional view of still another embodiment. In this case, through holes 11 are provided in the vertical direction in the filling layer of the porous material, and a plurality of branch pipes 12 are radially formed from the through holes 11.
Is provided. The compound serving as a host and the fuel gas introduced from the opening in the vessel of the conduit 3 penetrate not only from the upper surface of the porous material layer but also from the wall of the through-hole 11 and the wall of the radial branch pipe 12 so that the porous material is more evenly distributed. It is adsorbed and occluded.

【0050】図6は、図5(e)の変形態様である。図
6(a)は導管3を貫通孔11から放射状設けた複数の
枝管12へ延長させ、その端部開口を各枝管12に臨ま
せた態様である。この場合にも、導管3の容器内開口か
ら導入されるホストとなる化合物と都市ガスは多孔質材
料層の上面、下面に加え、各枝管12の壁からも侵入
し、より均等に多孔質材料へ吸着され、吸蔵される。図
6(b)は充填層の下部にも空間8を設けるようにした
態様である。その際、図6(a)の場合と同じく放射状
枝管12に対応させて、導管3に枝管を設け、その各開
口を放射状枝管12に臨ませることもできる。また枝管
12は、気管支から通じる人間の肺のような構造として
もよい。
FIG. 6 shows a modification of FIG. 5 (e). FIG. 6A shows a mode in which the conduit 3 is extended from the through-hole 11 to a plurality of branch pipes 12 provided radially, and the end openings thereof face each branch pipe 12. Also in this case, the host compound and the city gas introduced from the opening in the vessel of the conduit 3 enter the porous material layer from the upper and lower surfaces thereof and also from the walls of the branch pipes 12 so as to be more evenly porous. Adsorbed and occluded in the material. FIG. 6B shows a mode in which a space 8 is also provided below the filling layer. At this time, a branch pipe may be provided in the conduit 3 corresponding to the radial branch pipe 12 as in the case of FIG. 6A, and each opening thereof may face the radial branch pipe 12. The branch pipe 12 may have a structure like a human lung communicating with the bronchi.

【0051】次に、図7は供給量調整用都市ガスタンク
への都市ガスの吸着、充填の態様例を示すものである。
図7中13は都市ガス導管であり、都市ガス製造プラン
トや都市ガス貯槽等に連なっている。14は水蒸気を発
生させる機構、15は都市ガス供給量調整用都市ガスタ
ンクであり、タンク15には活性炭等の多孔質材料が充
填されている。吸着充填操作時には弁16を閉、弁17
及び弁18を開とし、水蒸気発生機構14により水蒸気
を発生させて導管19、20を経てタンク15に導入さ
せる。次いで弁16を開とし都市ガスをタンク15に導
入させる。
Next, FIG. 7 shows an example of the mode of adsorption and filling of city gas into the city gas tank for supply amount adjustment.
Reference numeral 13 in FIG. 7 denotes a city gas conduit, which is connected to a city gas production plant, a city gas storage tank, and the like. Reference numeral 14 denotes a mechanism for generating water vapor, and reference numeral 15 denotes a city gas tank for adjusting a city gas supply amount. The tank 15 is filled with a porous material such as activated carbon. During the adsorption filling operation, the valve 16 is closed and the valve 17 is closed.
Then, the valve 18 is opened, steam is generated by the steam generating mechanism 14, and introduced into the tank 15 through the conduits 19 and 20. Next, the valve 16 is opened and city gas is introduced into the tank 15.

【0052】上記のような操作によって、都市ガスは水
蒸気又は凝縮水のホスト作用により多孔質材料に急速に
吸着され、しかも多孔質材料容積の180倍以上という
ように多量吸着され、吸蔵される。上記操作例では予め
水蒸気を発生させて多孔質材料に導入した後に都市ガス
を導入しているが、都市ガスを水蒸気と同時に導入する
ようにしてもよことは勿論である。なお、この場合に
は、例えば導管(図7で云えば20)の口径、都市ガス
の流速、温度等を調整することにより、水蒸気の凝縮や
固化などによる不都合が起こらないよう配慮することが
必要である。
By the above operation, the city gas is rapidly adsorbed on the porous material by the host action of water vapor or condensed water, and is adsorbed and stored in a large amount such as 180 times or more the volume of the porous material. In the above operation example, the city gas is introduced after the steam is generated in advance and introduced into the porous material. However, it goes without saying that the city gas may be introduced simultaneously with the steam. In this case, it is necessary to take care not to cause inconvenience due to condensation or solidification of steam by adjusting the diameter of the conduit (20 in FIG. 7), the flow rate of the city gas, the temperature, and the like. It is.

【0053】本発明においては、以上のような都市ガス
タンクを都市ガス製造プラント又はサテライト基地(送
給基地)に設置又は併設し、また都市ガス供給幹線や枝
管の途中に配置する。図8はそれら態様の一例を模式的
に示した図である。図8中21はLNG等を原料とする
都市ガス製造プラント又は送給基地であり、供給幹線配
管22、枝線23を経て各種工場、施設や各家庭へ送給
される。24は該併設した都市ガスタンクの例、25は
枝管に配置した都市ガスタンクの例である。
In the present invention, the above-described city gas tank is installed or provided in a city gas production plant or a satellite base (supply base), and is disposed in the middle of a city gas supply main line or a branch pipe. FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of these aspects. In FIG. 8, reference numeral 21 denotes a city gas production plant or a supply base using LNG or the like as a raw material, which is supplied to various factories, facilities, and homes via a supply main pipe 22 and branch lines 23. Reference numeral 24 denotes an example of the attached city gas tank, and reference numeral 25 denotes an example of the city gas tank arranged in the branch pipe.

【0054】図9はその併設又は配置の態様例であり、
都市ガス供給幹線22又は枝管23に対して供給量調整
用都市ガスタンクが調整弁26を介して導管27により
連結されている。需要量が例えば季節変動等により相対
的に多くなった場合や都市ガス製造プラント又は供給基
地(=サテライト基地:都市ガス供給幹線に連結された
都市ガス備蓄基地)からの送給量が一時的に不足する場
合などに、その不足分を供給量調整用都市ガスタンクか
ら調整弁(開閉弁)26を介して導管27から必要量だ
け加熱等により放出して供給、補充する。
FIG. 9 shows an example of the mode of the juxtaposition or arrangement.
A supply gas regulating city gas tank is connected to the city gas supply main line 22 or the branch pipe 23 by a conduit 27 via a regulating valve 26. For example, when the demand becomes relatively large due to, for example, seasonal fluctuations, or when the amount of supply from a city gas production plant or a supply base (= satellite base: a city gas storage base connected to a city gas supply trunk) is temporarily increased. In the case of a shortage, for example, the shortage is supplied from a supply gas adjusting city gas tank via a regulating valve (open / close valve) 26 to a required amount from a conduit 27 by heating or the like, and supplied and replenished.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、従来のように高圧タン
クとする必要がなく、穏和な温度及び圧力条件で、多孔
質材料及びホストとなる化合物により小容量で大量の都
市ガスを貯蔵し放出することができ、その取り扱いも容
易で且つ安全である。このため都市ガス製造設備におけ
る都市ガス製造を容易にフラット化させることができ、
また都市ガス供給量を季節変動や日間変動等の需要量の
変動に応じて容易に調整することができる。その際、貯
蔵タンク自体もコンパクト化できること等ため、大幅な
設備コスト低減が図れる。
According to the present invention, a large amount of city gas can be stored in a small volume by a porous material and a host compound under mild temperature and pressure conditions without the need for a high-pressure tank as in the prior art. It can be released and its handling is easy and safe. For this reason, city gas production in the city gas production facility can be easily flattened,
Further, the city gas supply amount can be easily adjusted according to the fluctuation of the demand amount such as seasonal fluctuation or daily fluctuation. At that time, the storage tank itself can be made compact, so that the equipment cost can be significantly reduced.

【0056】さらに低圧〜常圧というような圧力だけで
なく、例えば10.68気圧(ゲージ圧で10kg/c
2 )以上というような加圧下においても都市ガスを大
量に貯蔵できるため、本都市ガスタンクを設計、配置す
る場合の自由度も高く、実用上もきわめて有利である。
また本発明で用いる多孔質材料は安価で容易に入手可能
であり、ホストとなる化合物として水やアルコール類な
どが使用されるため、この点でも有利である。
Further, not only low pressure to normal pressure but also 10.68 atm (10 kg / c gauge pressure)
Since a large amount of city gas can be stored even under a pressurization of m 2 ) or more, the degree of freedom in designing and arranging the city gas tank is high, which is extremely advantageous in practical use.
In addition, the porous material used in the present invention is inexpensive and easily available, and water and alcohols are used as the host compound.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】活性炭1g当りに吸着したメタン量の経時変化
について、水を共存させた場合と直接メタンに接触させ
た場合とで比較した図(温度30℃、圧力0.2気
圧)。
FIG. 1 is a graph showing the change over time of the amount of methane adsorbed per 1 g of activated carbon, when water is coexisted and when it is directly contacted with methane (temperature 30 ° C., pressure 0.2 atm).

【図2】活性炭1g当りに吸着したメタン量の圧力に伴
う変化を、水を共存させた場合と直接メタンに接触させ
た場合とで比較した図(温度30℃)。
FIG. 2 is a graph comparing the change in the amount of methane adsorbed per gram of activated carbon with pressure between the case where water is coexisted and the case where it is directly contacted with methane (temperature 30 ° C.).

【図3】活性炭1g当りに吸着したメタン量の圧力に伴
う変化を、水を共存させた場合と直接メタンに接触させ
た場合とで比較した図(温度30℃)。
FIG. 3 is a graph comparing the change in the amount of methane adsorbed per gram of activated carbon with pressure in the case of coexisting water and in the case of direct contact with methane (temperature of 30 ° C.).

【図4】本発明の都市ガス供給量調整用都市ガスタンク
の態様の一例を示す図(断面図)。
FIG. 4 is a diagram (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a city gas tank for adjusting a city gas supply amount according to the present invention.

【図5】本発明の都市ガス供給量調整用都市ガスタンク
の他の態様例を示す図(断面図)。
FIG. 5 is a view (cross-sectional view) showing another example of the city gas tank for adjusting the city gas supply amount according to the present invention.

【図6】図5(e)の変形態様例を示す図(断面図)。FIG. 6 is a view (cross-sectional view) showing a modification example of FIG. 5 (e).

【図7】供給量調整用都市ガスタンクへの都市ガスの吸
着、充填の態様例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a mode of adsorption and filling of city gas into a supply amount adjusting city gas tank.

【図8】本発明において供給量調整用都市ガスタンクの
都市ガス製造プラントやサテライト基地(送給基地)へ
の併設、また都市ガス供給幹線や枝管の途中に配置する
態様例を模式的に示す図。
FIG. 8 schematically shows an example in which a supply gas regulating city gas tank is provided alongside a city gas production plant or a satellite base (supply base) in the present invention, or is disposed in the middle of a city gas supply main line or a branch pipe. FIG.

【図9】図8における併設又は配置の態様例を示す図。FIG. 9 is a view showing an example of a mode of juxtaposition or arrangement in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タンク容器 2 多孔質材料 3 ホストとなる化合物と都市ガスの導入管兼導出管 4 開閉弁 5 タンク容器の上部空間 6 上下両層2間の中間空間 7 貫通孔 8 下部空間 9 貫通孔 10 両層間の中間空間 11 貫通孔 12 放射状枝管 13 都市ガス導管 14 水蒸気を発生させる機構 15 都市ガス供給量調整用都市ガスタンク 16〜18 弁 19、20 導管 21 LNG等を原料とする都市ガス製造プラント又は
送給基地 22 都市ガス供給幹線配管 23 枝線 24 併設した都市ガスタンクの例 25 枝管に配置した都市ガスタンクの例 26 調整弁(開閉弁) 27 導管
REFERENCE SIGNS LIST 1 tank container 2 porous material 3 inlet / outlet pipe for host compound and city gas 4 on-off valve 5 upper space of tank container 6 intermediate space between upper and lower layers 2 through hole 8 lower space 9 through hole 10 vehicles Intermediate space between layers 11 Through hole 12 Radial branch pipe 13 City gas conduit 14 Mechanism for generating water vapor 15 City gas tank for regulating supply of city gas 16-18 Valve 19, 20 conduit 21 City gas production plant using LNG as raw material or Transmission base 22 City gas supply main line piping 23 Branch line 24 Example of city gas tank attached 25 Example of city gas tank arranged in branch pipe 26 Regulator (open / close valve) 27 Pipe

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年5月8日[Submission date] May 8, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図 1】 [Fig. 1]

【図 2】 FIG. 2

【図 3】 [Fig. 3]

【図 4】 [Fig. 4]

【図 5】 [Fig. 5]

【図 6】 [Fig. 6]

【図 7】 [Fig. 7]

【図 8】 [Fig. 8]

【図 9】 [Fig. 9]

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多孔質材料に対して、ホストとなる化合物
の共存下、都市ガスを吸蔵させてなる都市ガスタンクを
都市ガス製造プラント又は都市ガス供給基地に配置する
ことを特徴とする都市ガス供給量の調整方法。
1. A city gas supply characterized by disposing a city gas tank storing a city gas in a coexistence of a host compound with a porous material in a city gas production plant or a city gas supply base. How to adjust the amount.
【請求項2】多孔質材料に対して、ホストとなる化合物
の共存下、都市ガスを吸蔵させてなる都市ガスタンクを
都市ガス供給導管の途中に配置することを特徴とする都
市ガス供給量の調整方法。
2. A method for adjusting a supply amount of a city gas, wherein a city gas tank for storing a city gas in the coexistence of a compound serving as a host with respect to a porous material is disposed in the middle of a city gas supply pipe. Method.
【請求項3】上記多孔質材料が活性炭又はセラミックス
であり、上記ホストとなる化合物が水、アルコール類、
有機酸類又はキノン類である請求項1乃至請求項2の何
れかに記載の都市ガス供給量の調整方法。
3. The porous material is activated carbon or ceramics, and the host compound is water, alcohols,
The method for adjusting the supply amount of city gas according to claim 1, which is an organic acid or a quinone.
【請求項4】容器中に収容した多孔質材料に対して、ホ
ストとなる化合物の共存下、都市ガスを吸蔵させてなる
ことを特徴とする都市ガス供給量調整用都市ガスタン
ク。
4. A city gas tank for adjusting a city gas supply amount, wherein a city gas is occluded in a porous material housed in a container in the presence of a compound serving as a host.
【請求項5】請求項4記載の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクにおいて、上記多孔質材料が活性炭又はセラ
ミックスであり、上記ホストとなる化合物が水、アルコ
ール類、有機酸類又はキノン類である都市ガス供給量調
整用都市ガスタンク。
5. A city gas tank according to claim 4, wherein said porous material is activated carbon or ceramics, and said host compound is water, alcohols, organic acids or quinones. City gas tank for gas supply adjustment.
【請求項6】請求項4記載の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクにおいて、該多孔質材料が該容器内に1層又
は2層以上の層状に収容されてなることを特徴とする都
市ガス供給量調整用都市ガスタンク。
6. The city gas tank according to claim 4, wherein said porous material is contained in said container in one or more layers. City gas tank for volume adjustment.
【請求項7】請求項6記載の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクにおいて、該容器内に収容された多孔質材料
の層にホストとなる化合物及び都市ガス用の通路を設け
てなることを特徴とする都市ガス供給量調整用都市ガス
タンク。
7. A city gas tank for adjusting a supply of city gas according to claim 6, wherein a layer for a host material and a city gas is provided in a layer of a porous material accommodated in the container. A city gas tank for adjusting city gas supply.
【請求項8】請求項7記載の都市ガス供給量調整用都市
ガスタンクにおいて、該通路が放射状に設けられてなる
ことを特徴とする都市ガス供給量調整用都市ガスタン
ク。
8. The city gas tank for adjusting the supply of city gas according to claim 7, wherein said passage is provided radially.
【請求項9】請求項7乃至請求項8の何れかに記載の都
市ガス供給量調整用都市ガスタンクにおいて、該通路に
ホストとなる化合物及び都市ガス用導管を配置し開口さ
せてなることを特徴とする都市ガス供給量調整用都市ガ
スタンク。
9. The city gas tank according to claim 7, wherein a compound serving as a host and a city gas conduit are arranged and opened in said passage. A city gas tank for adjusting city gas supply.
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