JPS60212488A - 都市ガス製造装置における一酸化炭素変成器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は都市ガス製造装置における一酸化炭素変成器に
関するものである。

一酸化炭素変成器とは、ガス中の一酸化炭素を水蒸気と
反応（変成反応という）させることによって、水素と二
酸化炭素に変換するための装置をい−）。これは−酸化
炭素は人体にとって有毒であるため、各家庭等に供給さ
れるガス中の濃度を極力低減させる目的で使用されてい
る。

この−酸化炭素変成器は、反応温度が３５０℃〜４００
℃と比較的高く、低温では反応速度が小さくまた、水蒸
気が少なくても変成率が低い。

これらが、充分なように一酸化炭素変成器は設δ１され
ているが、それでも−酸化炭素の濃度が充分に低減でき
ない原因がある。それは、−酸化炭素変成器の温度の問
題である。都市ガスというものは、−日の需要が大きく
変動する。よって、ガスボルダ−を大きくし、その変動
を吸収できるよう考案されているが、それでも通常の製
造装置が停止することなく連続運転できる程度に大きな
貯蔵容量を有しているところは少ない。よって、製造装
置はそのほとんどが毎日運転と停止を繰り返している。

この停止中に一酸化炭素変成器の温度が下がり、運転開
始時にはその触媒層の温度が低い状態で運転を始めるこ
ととなるため一酸化炭素の変成率が低く、結果として一
酸化炭素の濃度の高いガスを製造することとなっていた
。例えば、通常−酸化炭素変成器の入り口側の触媒層の
温度は３００〜３５０°Ｃ程度であり、これより低いと
変成率が悪く、２５０℃以下ではほとんど反応しなくな
る（勿論、これは反応速度の問題である）。毎日運転を
停止（６〜８時間）するところでは、運転開始時には一
酸化炭素変成器の温度が下がっており、定常の温度にな
るまで、の３〜４時間は一酸化炭素変換率が低い状態で
ガスを製造することとなっていた。勿論、−酸化炭素変
成器はその外部に保温施工が施されているが、完全に放
熱を防くことはできない。

第１図は、毎日８時間製造を停止する装置の製造開始時
の一酸化炭素変成器の各触媒層の温度及び出口−酸化炭
素濃度を示すグラフである。これから明らかなように、
開始時には触媒層の温度が２５０°Ｃまで下がっており
、これが通常の温度になるまるで３時間は、出口の一酸
化炭素濃度が、通常の濃度である約５％（この値は一酸
化炭素変成器の大きさ触媒量によって変わる）を大きく
上回っている。連続運転しない限り、毎日必ず、このよ
うな状態が生じていた。

従来は供給ガス中の一酸化炭素濃度は１０％程度を目標
としていたが、これは−酸化炭素の毒性の認識不足のた
めではなく、上記した低減の困難性のためであった。し
かし、最近のガス中毒事故の多発により、各ガス会社及
び官庁もできる限り一酸化炭素濃度を低減させるよう検
討しつつある。

このような状況に鑑み、本発明者等は鋭意研究の結果−
酸化炭素変成器の容量を大きくすることなく、また既設
の装置においても簡単に採用できる一酸化炭素変成器を
発明した。

本発明の要旨は、−酸化炭素変成器を運転開始時から通
當の状態（通常の変換率）で運転されるというものであ
る。即ち、−酸化炭素変成器の温度を停止時にほとんど
下げないものである。そのために、−酸化炭素変成器の
外周に電気発熱体を設けて、単なる保温ではなく、熱量
を与える方式を採用した。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は、本発明の一酸化炭素変成器（１）を使用した
低圧都市ガス製造装置（２）の概略フローシートである
。この図では、改質炉（３）から廃熱ボイラー（４）ま
でを示している。この装置は連続部分燃焼式と呼ばれる
形式のものであって、吸熱反応であるＬＰＧ分解反応と
発熱反応である燃焼反応を同時に改質炉（３）で行なう
ものである。勿論、本発明はこの形式のものに限定する
ものではなく、低圧サイクリック式のものや、その他の
都市ガス製造装置に利用できることは言うまでもない。

原料ブタンがＬＰＧ予熱器（５）によって予熱され改質
炉（３）に予熱された空気とともに導入され、改質炉（
３）内で分解反応を受け、空気予熱器（６）を通過して
一酸化炭素変成器（１）に導入される。この−酸化炭素
変成器＋１ｊ内で一酸化炭素が変成反応により二酸化炭
素に変換される。この−酸化炭素変成器（１）の周囲に
ヒーティングケーブル（７）を捲着し、それに電流を通
じることにより発熱させ、放熱分の熱量を補い、結果と
して温度低下を防止する。

第３図は、この−酸化炭素変成器＋１）のヒーティング
ケーブル（７）の撞き着は方を示す図である。勿論、攪
き着は方や撞き着は部分については何等限定するもので
はなく、どのようなものでもよい。

さらに、発熱体としてヒーティングケーブル（７）に限
らず板状のものや、その他電気を通じることによって発
熱するものであればどのようなものでも使用できること
は言うまでもない。第４図は、この例に使用したヒーテ
ィングケーブル（７）の断面図を示すものである。この
ケーブルは、中心にコンスタンクン製の導体（８）があ
り、その外側に絶縁体（９）及ヒキュプロニソケル製の
シース（ｌＯ）、アスベスト製のオーバーシース（１１
）が設けられたものである。よって、被加熱物体が異常
高温にならず、かつ効率よく加熱できるよう考案された
ものである。

また、このヒーティングケーブル（７）の外側（ヒーテ
ィングケーブルを撞着した後、それを覆うようにという
意味）には従来の一酸化炭素変成器に施したと同様に当
然保温材を設けて放熱を押さえ電気消費量を軽減してい
る。

そして、放熱とヒーターの発熱をバランスするよう電流
を調整すると、運転停止時から運転開始時の間での一酸
化炭素変成器の温度低下がまったくない。よって、前記
第１図で示したような一酸化炭素の変換不足ということ
はなく、運転開始当初から所定の変成率が得られる。

第５図は、本発明−酸化炭素変成器を使用した場合の運
転実績のグラフで、第１図に対応するものである。

これから明らかなように、運転開始直後から一酸化炭素
の濃度は所定の値に達しており、第１図にみられた一酸
化炭素の濃度の高いガスをホルダーに供給するという事
態は生じていない。これは当初から触媒層が所定の温度
に達しているためであり、当熱きことである。

また、本発明−酸化炭素変成器は通常の運転停止後の温
度低下を防止するだけでなく、長期停止後及び初期の昇
温においても大きな効果を発揮するものである。即ち、
保温だけでなく、当然昇温もできるということである。

以上詳細に説明した本体外周に電気発熱体を設けたこと
を特徴とする本発明−酸化炭素変成器を使用することに
より以下のような効果がある。

まず第１に、−酸化炭素濃度を常に一定の低い値に保持
できるため、供給ガス自体の安全性が高い。その結果と
して、−酸化炭素によるガス中毒事故を軽減できること
となる。また、−酸化炭素の濃度を低減するために、能
力の大きい一酸化炭素変成器を採用し、多量の水蒸気を
使用するという費用の無駄が省ける。

さらに、本発明は製造コスト、ランニングコスト共に非
常に低額であり、容易に採用できるのも大きな特徴であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一酸化炭素変成器の運転開始時の触媒層
の温度と一酸化炭素の濃度曲線を示すグラフ、第２図は
本発明の実施例を使用した製造装置のフローシート、第
３図は本発明の実施例の正面図、第４図は、第３図の実
施例に使用したヒーティングケーブルの断面図、第５図
は本発明の一酸化炭素変成器の運転開始時の触媒層の温
度と一酸化炭素の濃度曲線を示すグラフである。 １・・・−酸化炭素変成器 ２・・・低圧都市ガス製造装置 ３・・・改質炉 ４・・・廃熱ボイラー ５・・・ＬＰＧ予熱器 ６・・・空気予熱器 ７・・・ヒーティングケーブル ８・・・導体 ９・・・絶縁体 １０・・・シース １１・・・オーバーシース 特許出願人　桑名市公営企業 第５回 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体外周に電気発捕体を設けたことを特徴とする都
   市ガス製造装置における一酸化炭素変成器。 ２、電気発熱体はヒーティングケーブルである特許請求
   の範囲第１項記載の都市ガス製造装置における一酸化炭
   素変成器。