JPS5950715B2 - 不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から炭化水素を回収する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から炭化水
素を回収する方法および装置に関する。

さらに詳細には気化ガソリン軽質部分 （Ｖａｐｏｒｉｚｅｄ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｌｉｇｈｔ
ｅｎｄｓ）などをそれと空気もしくは他の不活性ガス
との混合物から回収する改良方法および装置に関するも
のであるが、これらに限定することを意図するものでは
ない。

たとえばガソリン、ケロシン、溶剤などの多成分炭化水
素液体を処理する際、炭化水素蒸気とたとえば空気、窒
素など不活性ガスとの混合物がしばしば生成されるが、
これは環境汚染および火災および／または爆発災害を惹
起するため、大気中へ直接に排出することができない。

したがって、従来、不活性ガス−炭化水素蒸気混合物か
ら炭化水素蒸気を除去し、それにより残余の不活性ガス
を大気中に排出しまたは再使用するため、各種の方法お
よび装置が開発されかつ使用されている。

除去された炭化水素は一般に液化されかつ気化された炭
化水素液体と混合され、それによりこの回収を経済的に
有利にする。

「不活性ガス」という用語は、本明細書中においては、
殆んど炭化水素と反応せずかつ炭化水素に親和性を有す
る固体吸着剤の床に対し容易に吸着されないか、または
炭化水素に親和性を有する液体吸収剤に容易に吸収され
ないようなガスを意味する。

この種の不活性ガスの例は酸素、窒素および空気である
。

本発明では、たとえばメタンのような軽質炭化水素蒸気
は、たとえば溶剤中に使用されるもののような重質炭化
水素蒸気と混合される場合、「不活性ガス」の定義内に
あると考えられ、この種の軽質炭化水素は炭化水素親和
性を有する固体吸着剤の床に容易に吸着されるが、より
重質の炭化水素により容易に交換もされる。

さらに、より重質の炭化水素に対し親和性を有する液体
吸収剤も使用しつるが、これはたとえばメタンのような
より軽質の炭化水素を大部分吸収しない。

貯蔵時通気または積載の結果排出される排気炭化水素容
器の空気−炭化水素混合物から軽質混合炭化水素蒸気を
回収する方法が、米国特許第４．０６６．４２３号明細
書に記載されている。

この種の方法によれば、炭化水素を除去して回収すべき
空気−炭化水素蒸気混合物は、炭化水素に対し親和性を
有する固体吸着剤の床に通される。

混合物が床を通過すると、混合物中に含有される炭化水
素の大部分が床上に吸着され、殆んど炭化水素を含有し
ない空気からなる残留ガス流が生ずる。

床の排気再生の結果束ずる炭化水素リッチな空気−炭化
水素混合物を液体吸収剤と接触させることにより、炭化
水素はそこから除去され、吸収工程からの残留ガス流は
流入空気−炭化水素混合物が流動している床に循環され
る。

米国特許第４．００６，４２３号明細書の教示によれば
、使用される液体吸収剤は排気再生工程で生じた空気−
炭化水素蒸気混合物から凝縮された液体炭化水素からな
っている。

炭化水素リッチな空気−炭化水素蒸気混合物から凝縮さ
れる炭化水素を残余の空気−炭化水素蒸気混合物と接触
させると、この残余の空気−炭化水素蒸気混合物から炭
化水素が非効率的に吸収される。

さらに、米国特許第４．０６６．４２３号明細書は、液
体リング真空ポンプを使用して固体吸着剤の床を排気、
再生することを教示している。

この種のポンプの使用は、使用される封止液からガスと
凝縮炭化水素とを分離するための精巧な三相分離装置、
ならびに真空ポンプに循環される封止液を冷却するため
の装置を必要とする。

米国特許第４，２６１，７１６号および米国特許第４．
２７６，０５８号は、空気−炭化水素蒸気混合物から炭
化水素を回収するための方法および装置に向けられ、こ
の種の方法と装置とは米国特許第４．０６６，４２３号
に関して上記した炭化水素リッチな空気−炭化水素蒸気
混合物からの炭化水素の非効率的吸収についての問題を
克服すると共に、流入空気−炭化水素蒸気混合物から炭
化水素を一層効率的に除去かつ回収する方法と装置であ
り、これら特許明細書はさらにこの装置に使用するには
液体シール真空ポンプが好適であることも開示している
。

空気−炭化水素蒸気混合物から炭化水素を回収したり、
或いはこの混合物をその他方法で処理するための多くの
他の方法および装置が、米国特許第３，８９７，１９３
号、第３，９７９，１７５号、第３．８６７．１１１号
、第３，７６８，２３２号、第３．４５５，０８９号、
第３，５４３，４８４号および第３．７７６，２８３号
明細書に開示されている。

本発明によれば、不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から
炭化水素を回収する改良方法および装置が提供され、こ
れは上記問題を克服すると共により効率的であり、かつ
従来使用されている方法および装置よりも経済的である
。

本発明は流入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から炭化
水素を回収する方法を提供し、この方法は前記流入混合
物を炭化水素に対し親和性を有する固体吸着剤の第１床
に流過させてそれにより炭化水素を前記床に吸着させる
と共に実質的に炭化水素を含まない不活性ガスからなる
残留ガス流を生成させ：前記実質的に炭化水素を含まな
い不活性ガスを前記吸着剤の床から除去し；炭化水素を
有しかつ不活性ガスが吸着されている固体吸着剤の第２
床をポンプとそれによりポンプ移送される流体とを冷却
するための冷却用ジャケットを備えた、真空ポンプでの
減圧ポンピングにより排気し、これにより前記炭化水素
の大部分を前記床から脱着させかつ炭化水素リッチな不
活性ガス−炭化水素混合物を生成させ：前記混合物を前
記真空ポンプでポンプ排気する前に前記混合物から炭化
水素を分離してこの炭化水素を前記不活性ガス−炭化水
素混合物から凝縮させ；前記真空ポンプの前記冷却用ジ
ャケットに冷媒を通過させて前記ポンプとそれによりポ
ンプ移送される前記不活性ガス−炭化水素混合物とを冷
却し；前記排気脱着工程で生成されかつ前記真空ポンプ
によりポンプ移送される不活性ガス−炭化水素混合物を
、炭化水素に対し親和性を有する希薄な液体吸収剤と吸
収器中で接触させてそこから炭化水素の大部分を除去し
、それにより炭化水素リッチな液体吸収剤の流れを生ぜ
しめると共に不活性ガスと僅かの炭化水素とからなる残
留ガス流を生ぜしめ；前記接触工程で生じた前記残留ガ
ス流を前記第１吸着剤床に対す、る前記流入不活性ガス
−炭化水素混合物と合してそこに含有される炭化水素を
固定吸着剤の前記第１床に吸着させ；前記流入不活性ガ
ス−炭化水素混合物の流れパターンを定期的に変化させ
ると共に排気されている固体吸着剤の床を変化させ、そ
れにより流入不活性ガス−炭化水素混合物が流過しつつ
ある前記床が吸着炭化水素で充填された際、流入不活性
ガス−炭化水素混合物を前記排気脱着により丁度再生さ
れている床に流過させることを特徴とする。

さらに、本発明は不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から
炭化水素を回収する装置を提供し、この装置は炭化水素
に対し親和性を有する固体吸着剤の床を含有しかつこの
床の対向側に入口接続部と出口接続部とを備える一対の
吸着器と；前記吸着器の入口接続部に接続されて前記不
活性ガス−炭化水素蒸気混合物を前記吸着器に導入する
と共に前記吸着器を排気する第１導管系と；前記第１導
管系中に配置されて前記不活性ガス−炭化水素蒸気混合
物を前記吸着器の一方または他方に選択的に流過させる
弁と；前記吸着器の出口接続部に接続されて残留ガスを
前記吸着器から搬出する第２導管系と：前記第２導管系
中に配置されて残留ガスを前記吸着器の一方または他方
から選択的に抜取る第２弁表；吸引接続部と吐出接続部
とを備える真空ポンプであってこのポンプとそれにより
ポンプ移送される流体とを冷却するための冷却用ジャケ
ットを備えかつ前記冷却用ジャケットが冷媒用入口接続
部と冷媒用出口接続部とを備えてなる真空ポンプと；前
記真空ポンプ冷却用ジャケットの冷媒用入口接続部と冷
媒用出口接続部とに接続されて冷媒をそこに循環させる
手段と；前記真空ポンプの吸引接続部と前記第１導管系
との間に接続された第３導管系と；前記第３導管系中に
配置されて前記吸着器の一方または他方を前記真空ポン
プの吸引接続部と選択的に連通させる第３弁と；前記第
３導管系中に配置された液体突出手段と；不活性ガス−
炭化水素蒸気混合物を液体吸収剤と接触させると共に不
活性ガス−炭化水素蒸気混合物用の入口接続部と残留ガ
ス用出口接続部と希薄液体吸収剤用の入口接続部と濃厚
液体吸収剤用の出口接続部とを備える吸収器と：前記吸
収器の不活性ガス−炭化水素蒸気混合物用の入口接続部
と前記真空ポンプの吐出接続部との間に接続された第４
導管系と：前記吸収器の残留ガス出口接続部と前記第１
導管系との間に接続された第５導管系とからなることを
特徴とする。

この種の装置と方法とは、従来使用されているものより
も経済的である。

本発明をより容易に理解しうるよう、添付図面を参照し
乍ら以下説明する。

本発明の装置を一般的に参照符号１０で示す。

装置１０は一対の吸着器（ａｂｓｏｒｂｅｒ ） １２
および１４からなり、その各々はガスが流過しうる粒状
固体吸着剤の床を含有する。

吸着器１２および１４の各々は密閉容器であって、そこ
に含有された吸着剤の床の対向側部に位置した接続部を
備える。

すなわち、吸着器１２は入口および出口接続部１６およ
び１８を備える一方、吸着器１４は入口および出口接続
部２０および２２を備える。

吸着器１２および１４中には炭化水素に対し親和性を有
する各種の固体吸着剤を使用しうるが、粒状活性炭が好
適であって、軽質炭化水素蒸気を吸着させかつ真空再生
するのに特に適している。

吸着器１２および１４の各々は、好ましくは一般に呼称
される各伝熱コイルアセンブリ２１または２３を内部に
備える。

伝熱コイルアセンブリ２１および２３はそれぞれ入口接
続部２５および２７とそれぞれ出口接続部２９および３
１とを備え、これらは密閉容器１２および１４の側部を
貫通する。

伝熱コイルアセンブリ２１および２３は適当な形状を有
し、熱が固体吸着剤の床から伝熱コイルアセンブリ中を
流れる冷媒まで伝達されるよう吸着器１２および１４内
に含有された固体吸着剤の床内に設置される。

多くの種類のコイル形状を使用しうるが、現在好適な形
状は容器内に中心に垂直配置されたシリンダおよびシリ
ンダと容器壁部との間の中間距離にシリンダから外方に
位置せしめた螺椎コイルを備えるものである。

したがって、伝熱コイル２１および２３はそれぞれ中心
配置されたシリンダ３３および３５を備え、それらの上
端部を出口接続部２９および３１に接続すると共に、下
端部をそれぞれ垂直配置された螺施コイル３７および３
９に接続する。

次いで螺捲コイルを入口接続部２５および２７にそれぞ
れ接続する。

かくして、伝熱コイルアセンブリ２１および２３中を流
過する冷媒はその螺症コイル３７および３９を下方に流
下しかつその中心装置されたシリンダ３３および３５を
上方に流れる。

不活性ガス−炭化水素蒸気混合物用の入口ヘッダ２４を
入口導管２６に接続し、この導管は不活性ガス−炭化水
素蒸気混合物を混合物源から装置１０まで案内する。

２本の導管２８および３０をヘッダ２４と、吸着器１２
および１４の供給接続部１６および２０とにそれぞれ接
続する。

慣用の切替弁３２および３４をそれぞれ導管２８および
３０中に配置し、ヘッダ３６を一方では切替弁３２およ
び吸着器１２の接続部１６との間、他方では切替弁３４
および吸着器１４の接続部２０との間の個所に、おいて
導管２８および３０に接続する。

２個の切替弁３８および４０をヘッダ３６に配置し、導
管４２を切替弁３８と４０との間の個所でヘッダ３６に
接続する。

２本の残留ガス導管４６および４８を設け、これらを吸
着器１２および１４の出口接続部１８および２２に接続
する。

切替弁５０および５２を残留ガス導管４６および４８に
それぞれ配置する。

残留ガスは、弁５０および５２と導管４６および４８と
を介して吸着器１２および１４から抜取られる。

できれば、残留ガスは大気中へ直接排気することもでき
、或いは導管４６および４８が残留ガスを貯蔵もしくは
再使用の個所まで移送することもできる。

ストリッピング用ガスヘッダ５６を設けてこれを切替弁
５０および５２と吸着器１２および１４の出口接続部１
８および２２との間の個所において残留ガス導管４６お
よび４８に接続する。

一対の逆止弁５８および６０をヘッダ５６に配置し、導
管６２を弁５８と６０との間の個所においてヘッダ５６
に接続する。

種々の形態をとりうる加熱器６４と切替弁６６とを導管
６２中に配置する。

流入混合物中の不活性ガスが空気である場合は、切替弁
６６と加熱器６４とから上流にある導管の端部を大気中
に開放させて、大気からの空気を導管６２中に導入する
と共に、慣用の空気濾過器と火災防止器（図示せず）と
をそこに付設して固体不純物が吸着器１２および１４中
に流入するのを防止する。

入子活性ガスー炭化水素蒸気混合物中の不活性ガスが
空気以外の気体である場合は、導管６２を炭化水素蒸気
を含まないこの種の不活性ガス源に接続する。

ヘッダ３６に接続された導管４２を液体突出容器または
分離器７２の入口接続部７０に接続する。

分離器７２はガス出口接続部７４と液体出口接続部７６
とを備える。

理解されるように、分離器７２はたとえば凝縮炭化水素
のような任意の液体を分離器７２中に流入するガスから
分離するよう機能する。

ガス、すなわち不活性ガスと炭化水素蒸気との混合物を
、分離器のガス出口接続部７４に接続された導管７８に
より、分離器７２から抜取る。

分離された液体、すなわち凝縮炭化水素液は、分離器の
液体出口接続部７６に接続された導管８３により、分離
器７２から抜取られる。

導管８３は抜取液を制御弁８５により貯蔵個所または後
処理個所に導ひき、この制御弁は制御系（図示せず）に
作動接続されて分離器７２の底部における液体レベルを
一定に維持する。

導管７８中を流れる不活性ガス−炭化水素蒸気混合物は
、真空ポンプ８０の吸引接続部８２に案内される。

真空ポンプ８０は、そこに冷却用ジャケットを付設して
ポンプとそれによりポンプ移送されるガスとを同時に冷
却する真空ポンプである。

この真空ポンプは吸引接続部８２と吐出接続部８４とを
備え、また冷却用ジャケットは冷媒入口接続部８６と冷
媒出口接続部８８とを備える。

真空ポンプ８０の冷却用ジャケット中に冷媒を循環させ
ることにより、ポンプとそれによりポンプ移送されるガ
ス、すなわち不活性ガスおよび炭化水素蒸気とが冷却さ
れる。

図面において、ポンプ８０は電動モータ８１により駆動
されるよう示されているが、その他の駆動手段も使用す
ることができる。

一体的な冷却用ジャケットを備えてポンプとそれにより
ポンプ移送される流体とを冷却する適当な真空ポンプの
例は、商品名モノバックまたはフッケバツク・シリーズ
００２型と名付けられた真空ポンプであり、これらはバ
ージニア州、パージニアビーチ在のプッシュインコーホ
レイテッド社により製作されている。

吸収器９０を設けて、そこを上昇するガスとそこを流下
する液体吸収剤とを緊密接触させる。

さらに詳細には、吸収器９０は慣用の蒸気−液体接触ト
レーまたは充填物９２を含んでおり、上昇するガスと流
下する液体吸収剤との間の緊密接触をもたらす。

吸収器９０は希薄液体吸収剤用の入口接続部９４と、残
留ガス出口接続部９６と、炭化水素リッチな不活性ガス
−炭化水素蒸気混合物用の入口部９８と、炭化水素リッ
チな液体吸収剤用の出口接続部１００と、炭化水素リッ
チな液体吸収剤用の入口接続部１０２とを備える。

吸収器９０は各種の形態をとることもできるが、一般に
トレーもしくは充填物９２の下方におけるアキュムレー
タ部１０４と、トレーもしくは充填物９２の上方におけ
る分離部１０６とを備える。

真空ポンプ８０によりポンプ移送される不活性ガス−炭
化水素蒸気混合物は、導管１０８により吸収器９０に導
ひかれる。

すなわち、導管１０８は、真空ポンプ８０の吐出接続部
８４と吸収器９０の入口接続部９８との間に接続される
。

希薄（ｌｅａｎ） ｆＫ体吸収剤の流れは、その源泉か
ら導管１１０に沿って希薄液体吸収剤ポンプ１１２の吸
引側まで案内される。

ポンプ１１２によりポンプ移送される希薄液体吸収剤の
吐出流れは、導管１１４により吸収器９０の希薄液体吸
収剤入口接続部９４に導ひかれる。

吸収器９０の底部１０４に蓄積する濃厚液体吸収剤は、
吸収器の濃厚液体吸収剤出口接続部１００に接続された
導管１１６により吸収器から抜取られる。

導管１１６を濃厚液体吸収剤ポンプ１１８の吸引部に接
続する一方、ポンプ１１８の吐出部を導管１２０に接続
する。

導管１２０は、ポンプ１１８によりポンプ移送されかつ
吸収器９０から抜取られた濃厚（リッチ）液体吸収剤の
流れを貯蔵施設（図示せず）または必要に応じ冷媒入口
ヘッダ１３０に導ひき、ここでヘッダ１３０は吸着器１
２および１４に配置された伝熱コイル２１おｊび２３の
入口接続部２５および２７に接続される。

出口ヘッダ１３４を設けてこれを伝熱コイル２１および
２３の出口接続部２９および３１に接続する。

排出導管１３６をヘッダ１３４に接続して、ヘッダ１３
４から冷媒を導出する。

図示した具体例において、吸着器１２および１４内の吸
着剤床を冷却するため使用される冷媒は、導管１２０に
よりヘッダ１３０を流過させる濃厚液体吸収剤である。

濃厚液体吸収剤は伝熱コイルアセンブリ２１および２３
中を流過し、ヘッダ１３４とそこに付設された排出導管
１３６とを介して抜取られる。

排出導管１３６は、濃厚液体吸収剤の流れを貯蔵柿設（
図示せず）に導びく。

慣用の流量制御弁１４２を配置した導管１４０を、適宜
、導管１２０と真空ポンプ８０の冷媒入口接続部８６と
に接続する。

導管１４４は、真空ポンプ８０の冷媒出口接続部８８を
吸収器９０の濃厚液体吸収剤入口接続部１０２に接続す
る。

かくして、図示した具体例において、ポンプ１１８によ
り吸収器９０から抜取られかつ導管１２０中を流れる濃
厚液体吸収剤の副流は導管１４０により抜取られて真空
ポンプ８０の冷却用ジャケット中を流れ、これにより真
空ポンプとそれで移送されるガスとが冷却される。

濃厚液体吸収剤の副流は、ポンプ８０から、導管１４４
を介して吸収器９０中へと復帰される。

このように、図示した装置は吸収器９０から抜取られた
濃厚液体吸収剤の副流を利用して、真空ポンプ８０とそ
れによりポンプ移送される流体とを冷却する。

副流は、真空ポンプ８０の冷却用ジャケットと吸収器９
０とを通して連続循環される。

さらに、図示した具体例においては、吸収器９０から抜
取られた濃厚液体吸収剤の流れを利用して、さらに吸着
器１２および１４中に含有されている固体吸着剤の床を
も、そこに配置された伝熱コイルアセンブリ２１および
２３に流れを通すことによって冷却する。

濃厚液体吸収剤の流れは、伝熱コイルアセンブリ２１お
よび２３から貯蔵捲設へ導びかれる。

理解されるように、濃厚液体吸収剤以外の冷媒を利用し
て、条件および経済性が許せば、真空ポンプ８０および
吸着器１２および１４内の吸着剤床のいずれか一方また
は双方を冷却することもできる。

この点において、真空ポンプ８０は、自動車エンジンに
て使用されるものと同様な一体的な冷却水および凍結防
止系を備えることができ、それにより冷却水および凍結
防止剤は連続的に冷却されて真空ポンプ８０の冷却用ジ
ャケット中に循環される。

その他種々の装置と系とを利用して冷媒を真空ポンプ８
０の冷却用ジャケットならびに吸着器１２および１４内
に配置された伝熱コイルに流過させることもできる。

吸着器１２および１４内に配置された伝熱コイルアセン
ブリ２１および２３のための冷媒として濃厚液体吸収剤
を利用する図示した具体例においては、濃厚液体吸収剤
を伝熱コイル中に連続的に流すことにより、吸着器１２
および１４内に含まれている吸着剤床を連続的に冷却す
る。

しかしながら、（ａ）濃厚液体吸収剤を利用するか、或
いは（ｂ）別の冷媒を利用して吸着剤の床を冷却する場
合のいずれにおいても、切替弁をヘッダ１３０および１
３４に配置してこれを、導入不活性ガス−炭化水素蒸気
混合物が特定の伝熱コイルアセンブリを配置させた吸着
器に流過している時のみ、濃厚液体吸収剤または他の冷
媒を伝熱コイルアセンブリ２１および２３中に流過させ
るよう操作することができ、それにより吸着剤床を過熱
から防止する。

当業者により理解されるように、弁３２，３４゜３８．
４０，５０，５２，６６および８５は手動で操作できる
が、好ましくは自動操作弁としてこれらを慣用のサイク
ル制御装置（図示せず）により制御する。

サイクルの長さ、すなわち弁が操作される場合の時間は
、タイマーによりまたは装置１０の操作における１つも
しくはそれ以上の要因例えば再生されつつある吸着剤床
で達成される真空度もしくは大気中に排気されつつある
ガス流の組成を検知するその他の装置により制御するこ
とができる。

装置１０の操作 装置１０を操作する際、弁３２，３４，３８゜４０．５
０および５２を、導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物
を吸着器１２または１４の一方に流過させながら、他方
の吸着器を排気しかつ再生するように操作する。

たとえば、第１サイクルの際、切替弁３２を開放しかつ
切替弁３４を閉鎖して、導入空気−炭化水素蒸気混合物
を導管２８と切替弁３２と吸着器１２の入口接続部１６
とを介して吸着器１２中に流入させる。

導管３０中に配置された切替弁３４は閉鎖されているの
で、導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物は吸着器１４
中に流入することが防止される。

導管４６中に配置された切替弁５０は開放されかつ導管
４８中に配置された切替弁５２は閉鎖されているので、
吸着器１２で生成された残留ガス流はその出口接続部１
８と導管４６と切替弁５０とを介して抜取られ、次いで
大気中または他の目的地に排出される。

ヘッダ３６申に配置された切替弁３８は閉鎖されかつそ
こに配置された切替弁４０は開放されて、吸着器１４内
の吸着剤床は吸着器１４の入口接続部２０とヘッダ３６
と開放切替弁４０とを介して導管４２に連通される。

導管６２中に配置された切替弁６６は初期には閉鎖され
ている。

切替弁が上記モードにあるサイクルの第一部分において
、導入不活性ガス−炭火水素蒸気混合物は吸着器１２内
の吃着剤床を流過して、炭化水素が床に吸着されかつ混
合物から除去される。

実質的に炭化水素を含まない不活性ガスからなる生成さ
れた残留ガスは、上記のように吸着器１２から抜取られ
る。

その間、他の吸着器１４内に配置された吸着剤床は真空
ポンプ８０により排気され、真空ポンプの吸引接続部は
分離器７２とそのガス出口接続部７４とを介して導管４
２に接続される。

吸着器１４内の吸着剤床から抜取られた炭化水素リッチ
な不活性ガス−炭化水素蒸気混合物は、導管４２と分離
器７２と導管７８とを介して真空ポンプ８０まで流れる
。

前記したように、凝縮する全ての炭化水素は導管８３に
沿って分離器液体出口接続部７６を介し分離器７２から
除去される。

制御弁８５は自動的に慣用のレベル制御器または他の制
御手段により開放または閉鎖されて、凝縮された炭化水
素液のみが導管８３を介して分離器７２から抜取られる
。

導管７８に沿って分離器７２から抜取られた不活性ガス
−炭化水素混合物は、真空ポンプ８０によりポンプ移送
されかつ排出接続部８４を介して排出され、導管１０８
と吸収器９０の入口接続部９８とにより吸収器９０中に
流入する。

真空ポンプ８０とそれによりポンプ移送される不活性ガ
ス−炭化水素蒸気混合物とは、冷却用ジャケット入口お
よび出口接続部８６および８８を介して真空ポンプ８０
の冷却用ジャケット中を流れる冷媒の流れによって連続
的に冷却される。

図面に示したように、冷媒は吸収器９０から抜出された
濃厚液体吸収剤である。

吸収器９０の入口接続部９８中に流入する不活性ガス−
炭化水素蒸気混合物は、蒸気−液体接触材料９２中を上
方に流れて、そこを流下する希薄液体吸収剤、すなわち
適当な源泉から導管１１０に沿って吸収器９０の入口接
続部９４中に希薄液体吸収剤ポンプ１１２と導管１１４
とを介し導入される希薄液体吸収剤と緊密接触される。

不活性ガス−炭化水素蒸気混合物が吸収器９０内を流下
する液体吸収剤に接触すると、炭化水素は液体吸収剤に
より吸収されて蒸気混合物から除去され、その結果不活
性ガスと僅かの炭化水素とからなる残留ガス流れが生成
される。

この残留ガス流は出口接続部９６と導管１２５とを介し
て吸収器９０から流出し、ヘッダ２４中に矢印と逆方向
に流入してそこで導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物
と合して吸着器１２中を流過する。

理解されるように、残留ガス流中に含有される炭化水素
は、導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物からの炭化水
素と共に、吸着器１２内の吸着剤床に再吸着される。

吸収器９０のアキュムレータ部１０４に蓄積する炭化水
素リッチな液体吸収剤は、濃厚液体吸収剤出口接続部１
００と導管１１６とポンプ１１８と導管１２０とを介し
てそこから抜取られる。

濃厚液体吸収剤を真空ポンプ８０および／または吸着器
１２および１４中の伝熱コイルアセンブリに対する冷媒
として利用しない場合、導管１２０は濃厚液体吸収剤を
貯蔵施設（図示せず）に導びく。

サイクルの後半部分の間および吸着器１４内の吸着剤床
に吸着された大部分の炭化水素が真空ポンプ８０の操作
によりそこから脱着された後、導管６２中の切替弁６６
を開放して比較的少量の炭化水素無含有の不活性ガスを
導管６２中に流入させかつ随意に加熱器６４に通して加
熱した後、ヘッダ５６と逆止弁６０と吸着器１４の出口
接続部２２とを介し吸着器１４中に流入させる。

炭化水素を含まないガスは吸着器１４内に含有されてい
る吸着剤中を流過し、そこから前記したように真空ポン
プ８０により抜取られる。

吸着器１４内に含有されている吸着剤床中に所定量の炭
化水素無含有ガスを導入すると、真空ポンプによりそこ
から脱着されなかった炭化水素がさらに床からストリッ
ピングさせられる。

図示した装置は任意に加熱器６４を備えるが、装置１０
中に導入する不活性ガスの量を増加させることにより加
熱なしに同じストリッピング効率を達成することもでき
る。

吸着器１４を初めに真空ポンプで排気することと、吸着
剤床を炭化水素無含有の不活性ガスでストリッピングさ
せることとの組合せは、床の再生をもたらす。

吸着器１４内の吸着剤床を完全に再生しかつ吸着器１２
内の吸着剤床にそこを流過する不活性ガス−炭化水素蒸
気混合物からの炭化水素で充填させた後、切替弁６６を
閉鎖し、切替弁３２および５０を閉鎖し、切替弁３４お
よび５２を開放し、切替弁３８を開放しかつ切替弁４０
を閉鎖する。

これにより、導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物の流
れパターンが変化し、その結果混合物は吸着器１４内の
再生吸着剤床中を流れ、残留ガスがそこから抜取られる
。

吸着器１２内の吸着剤床は同時に真空ポンプ８０に連通
ずることにより排気され、サイクルの後半部の間切替弁
６６を上記のように開放して吸着器１２内の吸着剤床を
ストリッピングし、炭化水素をさらにそこから脱着すせ
る。

当業者に理解されるように、導入空気−炭化水素蒸気混
合物の流れパターンと再生されつつある床とは連続的に
変化または交替され、その結果導入蒸気混合物が流過し
ている吸着剤床が吸着炭化水素により埋められた時、導
入混合物を丁度再生され終った床に流入させる。

再生されつつある床から生ずる炭化水素リッチな不活性
ガス−炭化水素混合物を吸収器９０内の液体吸収剤と連
続接触させて、炭化水素を回収する。

図示した具体例において、ポンプ１１８により吸収器９
０からポンプ移送される濃厚液体吸収剤は、導管１２０
により冷媒入口ヘッダ１３０に導びかれる。

ヘッダ１３０からは、等置部の濃厚液体吸収剤を吸着器
１２および１４内の固体吸着剤の床中に配置された伝熱
コイルアセンブリ２１および２３に流し、それにより吸
着剤床を冷却すると共に、そこでおよび／またはそれと
共に起る発熱反応による過熱を防止する。

濃厚液体吸収剤は冷媒出口ヘッダ１３４を介して伝熱コ
イルアセンブリ２１および２３から流出してそこから排
出導管１３６により抜取られ、この導管により混合物を
貯蔵施設に導ひく。

上記したように、導管１２０は濃厚液体吸収剤を直接貯
蔵施設へ導ひくことができ、たとえば冷却水またはその
他の冷工程流のような別の冷媒を冷媒入口ヘッダ１３０
を介して伝熱コイルアセンブリ２１および２３に導びく
こともできる。

成る用途の場合には、吸着器１２および１４内の吸着剤
床の冷却を完全に省略することができ、またこのような
用途の場合には伝熱コイルアセンブリ２１および２３と
そこに接続される各種のヘッダおよび導管とを装置１０
から省くことができる。

図示した具体例において、ポンプ１１８によりポンプ移
送される濃厚液体吸収剤の１部を導管１４０により導管
１２０から連続的に抜取り、これを冷媒入口接続部８６
と冷媒出口接続部８８とを介して真空ポンプ８０の冷却
用ジャケット中に流過させる。

導管１４４は、濃厚液体吸収剤の副流を吸収器９０の底
部１０４に導びく。

かくして、濃厚液体吸収剤の連続副流を真空ポンプ８０
の冷却用シャケ８ント中に循環させて、真空ポンプとそ
れによりポンプ移送されるガスとを冷却する。

真空ポンプ８０中に循環させる濃厚液体吸収剤の副流の
流速を調節するには、流量制御弁１４２を使用する。

上記したように、たとえば冷却水または他の冷工程流の
ような別の冷媒を利用して真空ポンプ８０を冷却するこ
ともできるが、この場合導管１２０は濃厚液体吸収剤を
吸収器９０から直接に貯蔵捲設或いは吸着器１２および
１４内の伝熱コイルアセンブリ２１および２３に導びく
。

装置１０は、ガソリンをタンクトラックまたはその他容
器中に充填する結果生ずるような空気と混合した気化ガ
ソリン軽質部分を回収するのに特に適している。

この用途の場合、空気−ガソリン蒸気混合物を上記のよ
うに装置１０で処理し、利用する液体吸収剤はガソリン
とする。

すなわち、貯蔵ガソリンを貯蔵施設から吸収器９０中に
ポンプ移送し、装置１０により生成される濃厚ガソリン
をガソリン貯蔵施設に戻す。

貯蔵ガソリンは貯蔵施設から連続的に充填されて新たに
生成したガソリンで交換されるので、吸収器にポンプ移
送されたガソリンの流れはガソリン軽質部分を効率的に
吸収する。

好ましくは、希薄ガソリンを、濃厚液体吸収剤が導入さ
れる貯蔵タンクとは別の貯蔵タンクから抜取ることによ
り、吸収器９０における気化炭化水素軽質部分の効率的
吸収を確保する。

装置１０の操作をより明瞭に説明するため、以下に実施
例を示す。

実症例 典型的なガソリン用トラックの積載ターミナルは、下記
の積載パターンを有する。

最大瞬間速度：８，３２０１／ＷｉＲ 最大通油量（１５ｍ）： ６２，５００Ｊ最大
通油量（１時間）： １８２，０００ｔｌ最大通
油量（４時間）： ６３６，０００１最大通油量
（１日）： ３，６３５，０ＯＯＡ！積載された
ガソリンは、次の性質を有すると思われる： 夏季＝６８．９４ ＫＰ ａ ＲＶＰ ｓ最高２４°Ｃ
冬季： ９６．５ＫＰａ ＲＶＰ、最低一１２°Ｃガソ
リンをトラック輸送車に積載することにより生ずる空気
−炭化水素蒸気中の炭化水素濃度は、ガソリンの揮発性
と得られる空気飽和度とに応じて変化すると認められる
。

しかしながら上記ガソリンの性質と当業者に知られた他
の経験的因子とに基づき、３５容量％という設計炭化水
素濃度が使用される。

装置１０は約１５分間のサイクル時間として設計され、
したがって各吸着器１２および１４は１０ ｒｒｔ／ｒ
ｒｉｙｔのトラック積載ラックと１．２の蒸気発生係数
に基づく７５ぜの各サイクルとからの空気−炭化水素蒸
気の正味の影響を処理する必要がある。

約４０８ ｏｋｇの活性炭を２つの吸着器１２および１
４に均等に配分したが、各吸着器は直径２．１３５７ｎ
でありかつ高さ約２．４４ｍであった。

吸着器１２および１４のそれぞれは、活性炭を冷却する
ため１．０２ｍの外表面積を有する伝熱コイルアセンブ
リ２１および２３を備えた。

冷却用ジャケットを付設しかつ１５ｋＷの電動モータを
有するブツシュ・フッケバツク４３７−００２型真空ポ
ンプ８０を設けて、各吸着サイクル後の炭素床の再生を
行なった。

高真空条件下で０．８５ｍの空気を導入することにより
、各サイクルにおいて極めて効果的な炭素床の再生が達
成された。

真空ポンプ８０は、各サイクルにおいて絶対圧４９ｒ！
ｔｍＨｇを達成した。

５〜２０容量％の空気を含有する濃厚炭化水素蒸気が真
空ポンプ８０から吐出され、これを直径０．６０９６ｍ
Ｘ高さ約３．６６ｍの吸収器９０に導ひいた。

大部分の炭化水素蒸気が吸収され、かつ回収された。

少割合の炭化水素蒸気を含有する残留ガス流は、導管１
２５を介して吸収器９０の頂部から排出し、これを吸着
段階にある吸着器１２または１４に流入させた。

２．２４ｋＷの電動モータを備えるポンプ１１２は、１
７１／−のガソリンを貯蔵施設から吸収器９０へ循環さ
せた。

約１７．８４１７ｍ１ｎの濃厚ガソリンを吸収器９０か
ら抜取り、２．２４ｋＷのモータを備えたポンプ１１８
により導管１２０と吸着器１２および１４内に配置され
た伝熱コイルアセンブリ２１および２３とを介してポン
プ移送することにより、活性炭の床を約７９℃以下の温
度に維持すると共に、その急激な過熱を防止した。

１９１／−という濃厚液体吸収剤の副流を導管１４０と
、制御弁１４２と、真空ポンプ８０の冷却用ジャケット
と吸収器９０との間の導管１４４とを介して循環させ、
それにより真空ポンプ８０とポンプ移送されている空気
−ガソリン蒸気混合物とを約５７℃以下の温度まで連続
的に冷却した。

装置１０は、輸送用積載ラックから発生する炭化水素蒸
気を除去かつ回収し、その結集積載ガソリン１１当り１
０■未満の炭化水素が大気中に排出された。

かくして、本発明は目的を遂行しかつ上記した目的およ
び利点ならびに当分野で固有の目的および利点を達成す
るのに充分適している。

現在好適である本発明の具体例につき開示の目的で記載
したが、本発明の思想および範囲を逸脱することなく工
程および装置部材の配置において多くの変化をなしうる
ことが当業者には示唆されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の概略説明図である。 １２．１４・・・・・・吸着器、２１，２３・・・・・
・伝熱コイルアセンブリ、３２，３４．３Ｂ、４０，５
０゜５２．６６．８５・・・・・・切替弁、５８，６０
・・・・・・逆止弁、７２・・・・・・分離器、８０・
・・・・・真空ポンプ、９０・・・・・・吸収器、１１
２，１１８・・・・・・吸収剤ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導入不活性ガス−炭化水素蒸気混合物から炭化水素
   を回収するに際し、前記導入混合物を炭化水素に対し親
   和性を有する固体吸着剤の第１床に流過させてそれによ
   り炭化水素を前記床に吸着させると共に実質的に炭化水
   素を含まない不活性ガスからなる残留ガス流を生成させ
   、前記実質的に炭化水素を含まない不活性ガスを前記吸
   着剤の床から除去し、炭化水素を有しかつ不活性ガスが
   吸着されている固体吸着剤の第２床をポンプと共にそれ
   によりポンプ移送される流体を冷却するための冷却用ジ
   ャケットを付設した、真空ポンプでの減圧ポンピングに
   より排気し、これにより前記炭化水素の大部分を前記床
   から脱着させかつ炭化水素リッチな不活性ガス−炭化水
   素混合物を生成させ、前記混合物を前記真空ポンプでポ
   ンプ排気する前に前記混合物から炭化水素を分離してこ
   れを前記不活性ガース−炭化水素混合物から凝縮させ、
   前記真空ポンプの前記冷却用ジャケットに冷媒を通過さ
   せることにより前記ポンプとそれによりポンプ移送され
   る前記不活性ガス−炭化水素混合物とを冷却し、前記排
   気脱着工程で生成されかつ前記真空ポンプによりポンプ
   移送される不活性ガス−炭化水素混合物を炭化水素に対
   し親和性を有する稀薄な液体吸収剤と吸収器中で接触さ
   せてそこから炭化水素の大部分を除去し、それにより炭
   化水素リッチな液体吸収剤流を生ぜしめると共に不活性
   ガスと炭化水素の小部分とからなる残留ガス流を生せし
   め、前記接触工程で生じた前記残留ガス流を前記第１吸
   着剤床に対する前記導入不活性ガス−炭化水素混合物と
   合してそこに含有される炭化水素を固体吸着剤の前記第
   １床に吸着させ、前記導入不活性ガス−炭化水素混合物
   の流れパターンを定期的に変化させると共に排気されて
   いる固体吸着剤の床を変化させ、それにより導入不活性
   ガス−炭化水素混合物が流過しつつある前記床が吸着炭
   化水素で充填された際、導入不活性ガス−炭化水素混合
   物を前記排気脱着により丁度再生されている床に流過さ
   せることを特徴とする炭化水素の回収方法。 ２ 冷媒を固体吸着剤の床内に配置された伝熱コイルに
   流過させることにより固体吸着剤の床を冷却して、前記
   床を過熱から防止する工程をさらに含む特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ３ 固体吸着剤の床の冷却を、少なくとも不活性ガス−
   炭化水素蒸気混合物がそこを流過している間に行なう特
   許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４ 炭化水素を含まない不活性ガスの所定量を第２床中
   に導入し、その間前記床を排気し、それによりさらに炭
   化水素を前記床からストリッピングすると共に、さらに
   不活性ガス−炭化水素混合物を生成させる工程をさらに
   含む特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
   の方法。 ５ 炭化水素を含まない不活性ガスを、床中に導入する
   前に加熱する特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 不活性ガスが空気であり、導入空気−炭化水素混合
   物が気化ガソリン軽質部分からなり、前記固体吸着剤が
   粒状活性炭である特許請求の範囲第４項または第５項に
   記載の方法。 ７ 液体吸収剤がガソリンである特許請求の範囲第６項
   に記載の方法。 ８ 炭化水素に対し親和性を有する固体吸着剤の床を含
   有しかつこの床の対向側に入口接続部と出口接続部とを
   備える一対の吸着器と、前記吸着器の入口接続部に接続
   されて前記不活性ガス−炭化水素蒸気混合物を前記吸着
   器に導入すると共に前記吸着器を排気する第１導管系と
   、前記第１導管系中に配置されて前記不活性ガス−炭化
   水素蒸気混合物を前記吸着器の一方または他方に選択的
   に流過させる弁と、前記吸着器の出口接続部に接続され
   て残留ガスを前記吸着器から搬出する第２導管系と、前
   記第２導管系中に配置されて残留ガスを前記吸着器の一
   方または他方から選択的に抜取る第２弁と、吸引接続部
   と吐出接続部とを備える真空ポンプであってこのポンプ
   とそれによりポンプ移送される流体とを冷却するための
   冷却用ジャケットを備えかつ前記冷却用ジャケットが冷
   媒用入口接続部と冷媒用出口接続部と備えてなる真空ポ
   ンプと、前記真空ポンプ冷却用ジャケットの冷媒用入口
   接続部と冷媒用出口接続部とに接続されて冷媒をそこに
   循環させる手段と、前記真空ポンプの吸引接続部と前記
   第１導管系との間に接続された第３導管系と、前記第３
   導管系中に配置されて前記吸着器の一方または他方を前
   記真空ポンプの吸引接続部と選択的に連通させる第３弁
   と、前記第３導管系中に配置された液体突出手段と、不
   活性ガス−炭化水素蒸気混合物を液体吸収剤と接触させ
   ると共に不活性ガス−炭化水素蒸気混合物用の入口接続
   部と残留ガス用出口接続部と稀薄液体吸収剤用の入口接
   続部と濃厚液体吸収剤用の出口接続部とを備える吸収器
   と、前記吸収器の不活性ガス−炭化水素蒸気混合物用の
   入口接続部と前記真空ポンプの吐出接続部との間に接続
   された第４導管系と、前記吸収器の残留ガス出口接続部
   と前記第１導管系との間に接続された第５導管系とから
   なることを特徴とする不活性ガス−炭化水素蒸気混合物
   から炭化水素を回収する装置。 ９ 冷媒を真空ポンプの冷却用ジャケット中に循環させ
   る手段が、吸収器の濃厚液体吸収剤出口接続部と貯蔵症
   設との間に接続された第６導管系と、前記第６導管系中
   に配置された濃厚液体吸収剤ポンプと、前記ポンプの下
   流における前記第６導管系を前記真空ポンプ冷却用ジャ
   ケットの冷媒入口接続部に接続する第７導管系と、前記
   真空ポンプ冷却用ジャケットの冷媒出口接続部と吸収器
   の濃厚液体吸収剤入口接続部との間に接続した第８導管
   系とからなる特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １０吸着器の各１つにそれぞれ配置されて内部の固体吸
   着剤の床を冷却すると共に冷媒入口接続部と出口接続部
   とを備える一対の伝熱コイルアセンブリと、前記伝熱コ
   イルアセンブリの冷媒入口接続部および出口接続部に接
   続されて冷媒をそこに循環させる手段とをさらに備えて
   なる特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １１ 伝熱コイルアセンブリの入口および出口に接続さ
   れて冷媒を循環させる手段が、吸引接続部および吐出接
   続部を有する冷媒ポンプと、前記冷媒ポンプの吸引接続
   部と冷媒源との間に接続された第６導管系と、前記冷媒
   ポンプの吐出接続部と前記伝熱コイルの入口接続部との
   間に接続された第７導管系と、前記伝熱コイルアセンブ
   リの排出接続部と前記冷媒用の貯蔵施設との間に接続さ
   れた第８導管系とからなる特許請求の範囲第１０項に記
   載の装置。 １２冷媒源が濃厚液体吸収剤であり、第６導管系を冷媒
   ポンプの吸引接続部と吸収器の濃厚液体吸収剤出口接続
   部との間に接続し、第８導管系を伝熱コイルアセンブリ
   の排出接続部と濃厚液体吸収剤ポンプ設との間に接続す
   る特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３真空ポンプ冷却用ジヤケツトの入口接続部および出
   口接続部に接続された手段と、そこを流過して冷媒を循
   環させる伝熱コイルアセンブリの入口接続部および出口
   接続部に接続された手段とが、吸収器の濃厚液体吸収剤
   出口接続部と伝熱コイルアセンブリの冷媒入口接続部と
   の間に接続された第６導管系と、前記第６導管系中に配
   置された濃厚液体吸収剤ポンプと、前記ポンプの下流に
   おける前記第６導管系を前記真空ポンプ冷却用ジャケッ
   トの前記冷媒入口接続部に接続する第７導管系と、真空
   ポンプ熱交換器の前記冷媒出口接続部と前記吸収器の濃
   厚液体吸収剤入口接続部との間に接続された第８導管系
   と、前記伝熱コイルアセンブリの出口接続部と濃厚液体
   吸収剤貯蔵施設との間に接続された第９導管系とからな
   る特許請求の範囲第１０項に記載の装置。