JPS59146907A - 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 - Google Patents
水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法Info
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- JPS59146907A JPS59146907A JP1850183A JP1850183A JPS59146907A JP S59146907 A JPS59146907 A JP S59146907A JP 1850183 A JP1850183 A JP 1850183A JP 1850183 A JP1850183 A JP 1850183A JP S59146907 A JPS59146907 A JP S59146907A
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- steam
- flow rate
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ’ｅ求め、こ
のＳ／Ｃを比率値に変換し、該比率値と原料流量とによ
りスチーム量を制御する水素製造装置におけるスチーム
量の制御方法に関する。
のＳ／Ｃを比率値に変換し、該比率値と原料流量とによ
りスチーム量を制御する水素製造装置におけるスチーム
量の制御方法に関する。
石油精製又は石油化学工場では、水素製造用の原料とし
て、各種石油精製又は石油化学装置から排出てれるいわ
ゆるオフガス（ＯＦＦ ＧＡＳ）等の炭化水素ガスが用
いられる場合がるる。
て、各種石油精製又は石油化学装置から排出てれるいわ
ゆるオフガス（ＯＦＦ ＧＡＳ）等の炭化水素ガスが用
いられる場合がるる。
ところで、オブガスから水素を製造する場合、オフガス
を発生させる装置の運転状態により、原料ガスの組成が
大幅に変化するため、改質炉入口に設置したガスクロ分
析計によって分析し、原料のカーボン数を算出し、その
負荷におけるスチーム流量を決定している。ところでこ
のような従来の方法では、オフガスの組成及び流量の短
時間における変動をカバーするため、スチーム流量を幾
分多めに設定ぞざるを得す、スチームが無駄に消費でれ
ていた。
を発生させる装置の運転状態により、原料ガスの組成が
大幅に変化するため、改質炉入口に設置したガスクロ分
析計によって分析し、原料のカーボン数を算出し、その
負荷におけるスチーム流量を決定している。ところでこ
のような従来の方法では、オフガスの組成及び流量の短
時間における変動をカバーするため、スチーム流量を幾
分多めに設定ぞざるを得す、スチームが無駄に消費でれ
ていた。
本発明は、このような点に鑑みてなでれたものであって
、原料流路及びスチーム流路に設置した流量、温度、カ
ーボン及び圧力の各検出器からスチームカーボンモル比
Ｓ／Ｃ’に求めて、該Ｓ／Ｃ値を調節計入力としその制
御信号により比率を変化孕せ、当該比率と原料流量値と
によυスチーム流量を制御するようにしてスチーム使用
量を最小限に抑えるとともに、組成分析計がダウンして
もスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ一定に制御ができるよ
うにしたものであ／）。
、原料流路及びスチーム流路に設置した流量、温度、カ
ーボン及び圧力の各検出器からスチームカーボンモル比
Ｓ／Ｃ’に求めて、該Ｓ／Ｃ値を調節計入力としその制
御信号により比率を変化孕せ、当該比率と原料流量値と
によυスチーム流量を制御するようにしてスチーム使用
量を最小限に抑えるとともに、組成分析計がダウンして
もスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ一定に制御ができるよ
うにしたものであ／）。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図は、本発明〜を説明するための水素製造装置で、Ａ１
けガス組成を検出する分析計、Ｔ□は温度を検出する温
度検出器、ｐ□は圧力を検出する圧力検出器、Ｆは流量
を検出する流量検出器である。分析計Ａとしては、例え
ばガスクロ分析計が用いられる。■は原料流量を調節す
る調節弁、Ｃは流量１ 検出器Ｆの出力が一定になるように調節弁ｖ１を調節す
る流量調節計である。Ｆ２．Ｆ２はスチーム供給流路に
設置された検出器で、ｐは圧力を検出する圧力検出器、
Ｆは流量を検出する流量検出器でろる。■２はスチーム
流量を調節する調節弁、Ｃ２は流量検出器Ｆの出力が一
定になるように調節弁Ｖ２ ｆ、 ２ 調節する流量調節計である。
けガス組成を検出する分析計、Ｔ□は温度を検出する温
度検出器、ｐ□は圧力を検出する圧力検出器、Ｆは流量
を検出する流量検出器である。分析計Ａとしては、例え
ばガスクロ分析計が用いられる。■は原料流量を調節す
る調節弁、Ｃは流量１ 検出器Ｆの出力が一定になるように調節弁ｖ１を調節す
る流量調節計である。Ｆ２．Ｆ２はスチーム供給流路に
設置された検出器で、ｐは圧力を検出する圧力検出器、
Ｆは流量を検出する流量検出器でろる。■２はスチーム
流量を調節する調節弁、Ｃ２は流量検出器Ｆの出力が一
定になるように調節弁Ｖ２ ｆ、 ２ 調節する流量調節計である。
ＣＡ１は、各検出器Ａ□、Ｔ□、Ｐ□、Ｆ□の出力を受
けてオフガスの温度、圧力、及び比重の補正を行ってガ
ス中のカーボンモル数を算出する演算器、ＣＡ２は検出
器Ｆ２．Ｆ２の出力を受けてスチーム流量の比重補正を
行ってスチームモル数を算出する演算器、ＣＡ は演
算器ＣＡ１のカーボンモル数出力及び演算器ＣＡ２のス
チームモル数出力を受けてスチームカーボンモル比Ｓ／
Ｃを算出する演算器である。Ｃ３は、演算器ＣＡ３の出
力を受けてＳ／Ｃ値に応じた制御信号を出力する調節計
、１は流量検出器Ｆ□の出力と調節計Ｃの制御信号を受
けて、スチーム流量と原料ガス流量との比率値αに変換
し、当該比率値αにより所定のスチームカーボンモル比
Ｓ／Ｃｋ維持。
けてオフガスの温度、圧力、及び比重の補正を行ってガ
ス中のカーボンモル数を算出する演算器、ＣＡ２は検出
器Ｆ２．Ｆ２の出力を受けてスチーム流量の比重補正を
行ってスチームモル数を算出する演算器、ＣＡ は演
算器ＣＡ１のカーボンモル数出力及び演算器ＣＡ２のス
チームモル数出力を受けてスチームカーボンモル比Ｓ／
Ｃを算出する演算器である。Ｃ３は、演算器ＣＡ３の出
力を受けてＳ／Ｃ値に応じた制御信号を出力する調節計
、１は流量検出器Ｆ□の出力と調節計Ｃの制御信号を受
けて、スチーム流量と原料ガス流量との比率値αに変換
し、当該比率値αにより所定のスチームカーボンモル比
Ｓ／Ｃｋ維持。
するに必要なスチーム流量を算出する比率設定器でおる
。該比率設定器の出力はスチーム流量設定値として、調
節計Ｃに入っている。２はＡ点で合流されたオフガスと
スチームの混合ガスを水素と炭酸ガスに改質する改質炉
、３は該改質炉で生成した炭酸ガス分を除去する炭酸ガ
ス除去装置である。このように構成はれた装置の動作を
、以下に説明する。
。該比率設定器の出力はスチーム流量設定値として、調
節計Ｃに入っている。２はＡ点で合流されたオフガスと
スチームの混合ガスを水素と炭酸ガスに改質する改質炉
、３は該改質炉で生成した炭酸ガス分を除去する炭酸ガ
ス除去装置である。このように構成はれた装置の動作を
、以下に説明する。
図に示す装置では、調節計Ｃ□で調節至れる原料につい
て流量値ｔｏ’ｃ、１気圧における値に換算する温圧補
正と、原料が変動した場合に生じる比重誤差補正を演算
器ＣＡ□で、調節計０２で調節これるスチームについて
９比重補正を演算器ｃＡ２で行っている。補正された原
料流量値がらカーボンモル数を算出するため演算器ｃＡ
１が用いられ、補正されたスチーム流量値からスチーム
モル数を算出するため演算器ｃＡ２が用いられる。
て流量値ｔｏ’ｃ、１気圧における値に換算する温圧補
正と、原料が変動した場合に生じる比重誤差補正を演算
器ＣＡ□で、調節計０２で調節これるスチームについて
９比重補正を演算器ｃＡ２で行っている。補正された原
料流量値がらカーボンモル数を算出するため演算器ｃＡ
１が用いられ、補正されたスチーム流量値からスチーム
モル数を算出するため演算器ｃＡ２が用いられる。
先ず、演算器ｃＡ１でカーボンモル数ヲ算出する場合に
ついて説明する。オフガスの成分をｃｎＨ２ｎ＋２で代
表式せる。ここでｎはカーボン数である。このＣｎＨ２
ｎ＋２の分子量’６Ｍｗとすると次式が成立する。
ついて説明する。オフガスの成分をｃｎＨ２ｎ＋２で代
表式せる。ここでｎはカーボン数である。このＣｎＨ２
ｎ＋２の分子量’６Ｍｗとすると次式が成立する。
ｎ×炭素の原子量＋（２！Ｉ＋２）×水素の原子量＝ｈ
＋ｗ（り炭素Ｃの原子量１２、水素の原子量１であるこ
とがらＣｎＨ２ｎ＋２ を分子量になおすと次式のよう
になる。
＋ｗ（り炭素Ｃの原子量１２、水素の原子量１であるこ
とがらＣｎＨ２ｎ＋２ を分子量になおすと次式のよう
になる。
１４ｎ ＝ ＭＷ −２
これから、カーボン数ｎは次式のようになる。
ｈｉＷ −２
１４（２）
（２）式で示きれるｎば、１モルあたりのカーボン数を
表わしている。従って、その割合をトータルモルＦｍｏ
ｌにかけることによってカーボンモル数Ｃｍｏｌを求め
ると−とができる。即ち、次式が成立する。
表わしている。従って、その割合をトータルモルＦｍｏ
ｌにかけることによってカーボンモル数Ｃｍｏｌを求め
ると−とができる。即ち、次式が成立する。
ＭＷ −２
Ｃｍｏｌ ＝ １４ｘ Ｆｍｏｌ
（３）一方、演算器ＣＡ でスチームモル数が算出で
れるので、演算器ＣＡ３はＣＡ１からのカーボンモル数
とＣＡ２からのスチームモル数とを受けてスチームカー
ボンモル比Ｓ／Ｃを算出する。次に（３）式で示す原料
ガスのトータルモル数Ｆｍｏｌの算出法について説明す
る。演算器ＣＡ□は、流量検出器Ｆ１の出力を温度、圧
力、及び比重補正した値Ｆｃ をｏ’ｃ、＋気圧にお
ける体積２２．４１ （１モル相当）で割って原料ガス
のトータル数Ｆｍｏｌ ｆ求める。即ち、Ｆｍｏｌは次
式で表わされる。
（３）一方、演算器ＣＡ でスチームモル数が算出で
れるので、演算器ＣＡ３はＣＡ１からのカーボンモル数
とＣＡ２からのスチームモル数とを受けてスチームカー
ボンモル比Ｓ／Ｃを算出する。次に（３）式で示す原料
ガスのトータルモル数Ｆｍｏｌの算出法について説明す
る。演算器ＣＡ□は、流量検出器Ｆ１の出力を温度、圧
力、及び比重補正した値Ｆｃ をｏ’ｃ、＋気圧にお
ける体積２２．４１ （１モル相当）で割って原料ガス
のトータル数Ｆｍｏｌ ｆ求める。即ち、Ｆｍｏｌは次
式で表わされる。
Ｆｍｏニー Ｆｏｌ（４）
２２．４
次に、スチームモル数を算出する場合について説明する
。演算器ＣＡ２は、流量検出器Ｆ２で得られたスチーム
流量Ｆｓを飽和蒸気として圧力検出器Ｐ２の出力で補正
を行う。設計基準値近辺では比重補正と圧力補正は近似
できるので補正後の流量値Ｆｓｃは次式で与えられる。
。演算器ＣＡ２は、流量検出器Ｆ２で得られたスチーム
流量Ｆｓを飽和蒸気として圧力検出器Ｐ２の出力で補正
を行う。設計基準値近辺では比重補正と圧力補正は近似
できるので補正後の流量値Ｆｓｃは次式で与えられる。
２１
Ｆｓｃ ＝ Ｆｓ ｘ ｐＢ
（”）ここで、ｐｂはオリフィスの設計基準値、Ｐ
け圧１ 力検出器１）２の出力をそれぞれ示す。Ｆｓｃが求まっ
たら（４）式と同様、Ｆｓｃをスチームの分子量１８で
割ってスチームモル数Ｆｍｏｌｓを求める。
（”）ここで、ｐｂはオリフィスの設計基準値、Ｐ
け圧１ 力検出器１）２の出力をそれぞれ示す。Ｆｓｃが求まっ
たら（４）式と同様、Ｆｓｃをスチームの分子量１８で
割ってスチームモル数Ｆｍｏｌｓを求める。
Ｆｍｏｌｓ ＝ ｕ （６）
８ 演算器ｃＡ３は、このようにして求めたカーボンモル数
とスチームモル数とからスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ
’に算出する。調節計Ｃは、演算器ｃＡ３で算出てれた
Ｓ／Ｃ値を受けて、Ｓ／Ｃ値に応じた制御信号を出力す
る。比率設定器１は、調節計０３の制御信号でスチーム
流量と原料ガス流量との比率αを修正し原料流量にαを
掛けて基準スチーム流量を算出し、この流量値を調節計
０２の設定値とする。このような比率制御が行われる結
果、スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃが一定となるような
ステー流 ム量制御が行える。従って、スチーム使用量は必要最小
限に抑えられる。また、本発明によれば、原料ガスの組
成分析計Ａ工が故障し−Ｃも、Ｓ／Ｃ比率比率数障前の
値に固定しておく限り比率一定の制御を行うことができ
る。なお、調節計Ｃ□、ｃ２け単独の比率制御で動作て
せることもできる。
８ 演算器ｃＡ３は、このようにして求めたカーボンモル数
とスチームモル数とからスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ
’に算出する。調節計Ｃは、演算器ｃＡ３で算出てれた
Ｓ／Ｃ値を受けて、Ｓ／Ｃ値に応じた制御信号を出力す
る。比率設定器１は、調節計０３の制御信号でスチーム
流量と原料ガス流量との比率αを修正し原料流量にαを
掛けて基準スチーム流量を算出し、この流量値を調節計
０２の設定値とする。このような比率制御が行われる結
果、スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃが一定となるような
ステー流 ム量制御が行える。従って、スチーム使用量は必要最小
限に抑えられる。また、本発明によれば、原料ガスの組
成分析計Ａ工が故障し−Ｃも、Ｓ／Ｃ比率比率数障前の
値に固定しておく限り比率一定の制御を行うことができ
る。なお、調節計Ｃ□、ｃ２け単独の比率制御で動作て
せることもできる。
上述の説明では、原料２系統を混合をせているが、場合
によっては、バックアップ用としてナフサをオフガスに
加えるような構成にしてもよい。
によっては、バックアップ用としてナフサをオフガスに
加えるような構成にしてもよい。
ナフサを用いたとき、ナフサについてそれぞれカーボン
数、モル数を求めてオフガスのそれと加算するようにす
る必要がるる。
数、モル数を求めてオフガスのそれと加算するようにす
る必要がるる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば原料ガス
供給流路及びスチーム流路に設置した流量、温度、カー
ボン及び圧力の各検出器からスチームカーボンモル比Ｓ
／Ｃを求めて、該Ｓ／Ｃ値に対応した比率値と原料流量
値とによシスチーム流量を制御するようにしたため、ス
チーム使用量を最小限に抑えることができ、組成分析計
がダウンしてもスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃをほぼ一
定に制御できる。
供給流路及びスチーム流路に設置した流量、温度、カー
ボン及び圧力の各検出器からスチームカーボンモル比Ｓ
／Ｃを求めて、該Ｓ／Ｃ値に対応した比率値と原料流量
値とによシスチーム流量を制御するようにしたため、ス
チーム使用量を最小限に抑えることができ、組成分析計
がダウンしてもスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃをほぼ一
定に制御できる。
図は本発明の一実施例を示す構成図である。
１・・・比率設定器、２・・・改質炉、６・・・炭酸ガ
ス除去装置、Ａ□・・・組成分析計、Ｔ□・・・温度検
出器、ｐｌ。 器。 ３
ス除去装置、Ａ□・・・組成分析計、Ｔ□・・・温度検
出器、ｐｌ。 器。 ３
Claims (1)
- 炭化水素源としてオフガスを原料とし、このガスのスチ
ーム改質によシ、水素を製造する装置において、原料供
給流路に、流量、温度、圧力、及びオフガスの組成を検
出する検出器を配し、当該検出値からカーボンモル数を
算出し、一方スチーム供給流路には、流量及び圧力を検
出する検出器を配し、当該検出値からスチームモル数全
算出するとともに、当該カーボンモル数とスチームモル
数とからスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃを算出し、当該
Ｓ／Ｃ値を対応したスチーム流量と原料ガス流量との比
率値に変換し、当該比率値と原料流量値とによシスチー
ム量を制御することを特徴とする水素製造装置における
スチーム量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850183A JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850183A JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146907A true JPS59146907A (ja) | 1984-08-23 |
| JPH0351641B2 JPH0351641B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=11973370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1850183A Granted JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146907A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015018105A1 (zh) * | 2013-08-05 | 2015-02-12 | 四川亚联高科技股份有限公司 | 一种新型水碳比控制装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992901A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | Toyo Eng Corp | 水素と酸化炭素に富む製品ガスの製造方法 |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1850183A patent/JPS59146907A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992901A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | Toyo Eng Corp | 水素と酸化炭素に富む製品ガスの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015018105A1 (zh) * | 2013-08-05 | 2015-02-12 | 四川亚联高科技股份有限公司 | 一种新型水碳比控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351641B2 (ja) | 1991-08-07 |
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