JPS6327364B2 - - Google Patents
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- JPS6327364B2 JPS6327364B2 JP55054843A JP5484380A JPS6327364B2 JP S6327364 B2 JPS6327364 B2 JP S6327364B2 JP 55054843 A JP55054843 A JP 55054843A JP 5484380 A JP5484380 A JP 5484380A JP S6327364 B2 JPS6327364 B2 JP S6327364B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
- A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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-
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- B01J2219/00259—Preventing runaway of the chemical reaction
- B01J2219/00263—Preventing explosion of the chemical mixture
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高圧重合プラントにおけるエチレンの
分解による発火および爆発の機会を低減する方法
およびその方法を実施する装置に関する。
分解による発火および爆発の機会を低減する方法
およびその方法を実施する装置に関する。
高圧(約300ないし3000バール)および高温
(約150ないし350℃)のエチレン分解反応中に、
機械的欠陥あるいはガス状エチレンの不適当な純
度など操作上の故障によつて、圧力および温度の
指示計による注意深い監視にもかかわらず、重合
反応器および分離器(通常100ないし500バールで
操作する)中に含まれるエチレンの極く僅かなフ
ラクシヨンに450℃を超える温度までの加熱を生
じさせることはよく知られている。このような加
熱はこのエチレンフラクシヨンの炭素、水素およ
びメタンの混合物への分解を開始させるのに十分
である。更に、反応器および分離器の上記操作条
件は開始された分解の急速な推進をもたらし、必
ず圧力および(または)温度を急上昇させる。少
くとも1つの安全手段(円板、バルブ、安全ガス
抜き)の破壊によつて反応器および分離器を過剰
圧力から保護し、分解物を大気中に放出させるこ
とができる。粉状炭素の大気中への放散に伴なう
汚染効果の他に、特に物理的破壊、人身事故に連
なるはげしい爆発を生じさせるおそれのある分解
ガスの燃焼の問題がある。
(約150ないし350℃)のエチレン分解反応中に、
機械的欠陥あるいはガス状エチレンの不適当な純
度など操作上の故障によつて、圧力および温度の
指示計による注意深い監視にもかかわらず、重合
反応器および分離器(通常100ないし500バールで
操作する)中に含まれるエチレンの極く僅かなフ
ラクシヨンに450℃を超える温度までの加熱を生
じさせることはよく知られている。このような加
熱はこのエチレンフラクシヨンの炭素、水素およ
びメタンの混合物への分解を開始させるのに十分
である。更に、反応器および分離器の上記操作条
件は開始された分解の急速な推進をもたらし、必
ず圧力および(または)温度を急上昇させる。少
くとも1つの安全手段(円板、バルブ、安全ガス
抜き)の破壊によつて反応器および分離器を過剰
圧力から保護し、分解物を大気中に放出させるこ
とができる。粉状炭素の大気中への放散に伴なう
汚染効果の他に、特に物理的破壊、人身事故に連
なるはげしい爆発を生じさせるおそれのある分解
ガスの燃焼の問題がある。
高圧重合プラントを脱気する際の安全要件に合
致し、この燃焼とその不利な結果に処理する種々
な解決法が既に提案されている。特に、米国特許
第3781256号、同第3871458号、同第4115638号お
よび特願昭48−51336号、同第48−51337号
(1973、5、9)がそれである。これらの解決法
は全て分解ガスの燃焼に関する3つの仮定条件、
すなわちガスの高圧、高温、超音速的伝達の少く
とも1つを除去することが共通事項となつてい
る。。したがつて、これらの解決法は一般に、開
始温度が450℃を超え1500℃に達する分解ガスを
種々の方法で冷却することから成つている。一
方、分解ガスによる環境大気の汚染を防ぐために
圧力を下げ、および(または)ガスの伝達速度を
音速よりも低下させることが推奨されている。要
するに、これらの解決法は全て米国特許第
3781256号の仮定に基ずくもので、それによれば
分解ガスの燃焼の問題はこれらのガス自体の高温
によつてガスを自己燃焼させる問題に帰するので
ある。
致し、この燃焼とその不利な結果に処理する種々
な解決法が既に提案されている。特に、米国特許
第3781256号、同第3871458号、同第4115638号お
よび特願昭48−51336号、同第48−51337号
(1973、5、9)がそれである。これらの解決法
は全て分解ガスの燃焼に関する3つの仮定条件、
すなわちガスの高圧、高温、超音速的伝達の少く
とも1つを除去することが共通事項となつてい
る。。したがつて、これらの解決法は一般に、開
始温度が450℃を超え1500℃に達する分解ガスを
種々の方法で冷却することから成つている。一
方、分解ガスによる環境大気の汚染を防ぐために
圧力を下げ、および(または)ガスの伝達速度を
音速よりも低下させることが推奨されている。要
するに、これらの解決法は全て米国特許第
3781256号の仮定に基ずくもので、それによれば
分解ガスの燃焼の問題はこれらのガス自体の高温
によつてガスを自己燃焼させる問題に帰するので
ある。
本発明者の予測されない発見によれば、従来技
術の教示に反して、ガス自体の高温による分解ガ
スの自己発火は必ずしもこれらのガスの発火の主
要因子でなく、大概の場合、第二次的因子にすぎ
ないということである。この発見は少くとも1つ
の安全手段の破壊試験を通じて反応器中で分解の
ない状態で行なつた実験から得られたものであつ
て、破壊が行なわれる直前の時期のエチレンの温
度は200℃以下であつた。これらの実験は安全手
段の破壊の前には異状な加熱がなかつたにもかか
わらず、排出パイプ(煙突)の出口では火焔ガス
の放出が認められ、約500ないし700m/sの速度
で伝達する衝撃波の存在が立証された。この現象
は、安全手段の破壊に続いて排出パイプ(煙突)
その他の中に含まれていた空気がその強さに対応
する速度で移動し、媒体中で音速を超える圧力波
によつて交錯されるものと解釈される。更に、原
則的に排出パイプは全く直線状とは言えず、反応
器または分離器の側壁と煙突の垂直部分とを結合
する少くとも1つの曲りの部分、あるいは断面変
化を有し、その圧力波は原則的に平面ではなく、
それによつて排出パイプ上の壁で反射される。こ
れらの反射波はこのパイプの対称軸上に波を集中
させ、それでその排出パイプの特定点の加熱を生
じさせる。遂には、安全板を含む煙突の壁上の連
続反射の可能性のためこれが圧力波からの加熱と
組合わされ相乗的に局部加熱の第3の因子を構成
する。
術の教示に反して、ガス自体の高温による分解ガ
スの自己発火は必ずしもこれらのガスの発火の主
要因子でなく、大概の場合、第二次的因子にすぎ
ないということである。この発見は少くとも1つ
の安全手段の破壊試験を通じて反応器中で分解の
ない状態で行なつた実験から得られたものであつ
て、破壊が行なわれる直前の時期のエチレンの温
度は200℃以下であつた。これらの実験は安全手
段の破壊の前には異状な加熱がなかつたにもかか
わらず、排出パイプ(煙突)の出口では火焔ガス
の放出が認められ、約500ないし700m/sの速度
で伝達する衝撃波の存在が立証された。この現象
は、安全手段の破壊に続いて排出パイプ(煙突)
その他の中に含まれていた空気がその強さに対応
する速度で移動し、媒体中で音速を超える圧力波
によつて交錯されるものと解釈される。更に、原
則的に排出パイプは全く直線状とは言えず、反応
器または分離器の側壁と煙突の垂直部分とを結合
する少くとも1つの曲りの部分、あるいは断面変
化を有し、その圧力波は原則的に平面ではなく、
それによつて排出パイプ上の壁で反射される。こ
れらの反射波はこのパイプの対称軸上に波を集中
させ、それでその排出パイプの特定点の加熱を生
じさせる。遂には、安全板を含む煙突の壁上の連
続反射の可能性のためこれが圧力波からの加熱と
組合わされ相乗的に局部加熱の第3の因子を構成
する。
上述した加熱現象はエチレン分解がなくても煙
突中の特定点の温度を600℃以上に上昇させるに
十分である。煙突中のその壁とその対称軸との間
のガスの拡散現象、流速の偏差、断面の変化およ
び煙突の方向の変化は空気とガスの前期混合帯域
の形成に局部的に貢献する。発火は熱空気とエチ
レンの界面で開始されるが、この界面は圧力波よ
り低い速度で移動し、したがつて圧力波を遅くす
るので、正確には前期混合帯域の付近で発火が開
始する。その後、この前期混合帯域は煙突の外へ
の排出によつて移動し、空気とガスの置換がある
と煙突中で迅速に消滅する。同様に、火焔も流れ
によつて煙突の排出口に運ばれ全体の排出時間そ
こに滞留する。上述のような圧力波によるガス発
火はそのガスの高温によつて高められ、それによ
つて空気−ガス混合物の温度を増大させ、分解ガ
スが200℃のエチレンよりも圧力波によつて一層
発火し易くなる。かくして、空気−ガス混合物温
度の増加は分解ガス自体の温度による自己発火
(これまで発火の主因子であると考えられていた)
ではなく圧力波に由来する二次効果であることを
示している。
突中の特定点の温度を600℃以上に上昇させるに
十分である。煙突中のその壁とその対称軸との間
のガスの拡散現象、流速の偏差、断面の変化およ
び煙突の方向の変化は空気とガスの前期混合帯域
の形成に局部的に貢献する。発火は熱空気とエチ
レンの界面で開始されるが、この界面は圧力波よ
り低い速度で移動し、したがつて圧力波を遅くす
るので、正確には前期混合帯域の付近で発火が開
始する。その後、この前期混合帯域は煙突の外へ
の排出によつて移動し、空気とガスの置換がある
と煙突中で迅速に消滅する。同様に、火焔も流れ
によつて煙突の排出口に運ばれ全体の排出時間そ
こに滞留する。上述のような圧力波によるガス発
火はそのガスの高温によつて高められ、それによ
つて空気−ガス混合物の温度を増大させ、分解ガ
スが200℃のエチレンよりも圧力波によつて一層
発火し易くなる。かくして、空気−ガス混合物温
度の増加は分解ガス自体の温度による自己発火
(これまで発火の主因子であると考えられていた)
ではなく圧力波に由来する二次効果であることを
示している。
上記の通り、先に挙げた各特許に記載された発
火問題に対する解決法はすべて大気中または回収
相に排出される際の分解ガスの冷却を目的として
いる。したがつて、これらの解決法は安全手段の
開きから排出の端部までの時間因子を適当に考え
ていなかつたものである。しかし、本発明者の研
究によれば、この因子は真に重要なものである。
実際に、引用特許は原則的に排出持続時間が3な
いし10秒であると言つており、米国特許第
3781256号では安全手段の開きとガスが冷却器に
達するまでの時間は約50ないし100ミリ秒である
と記載している。したがつて、従来の解決法の効
率的に不適当であつたことは当然である。何故な
らば本発明者の知見によれば圧力波効果に基ずく
非静止相の流れ時間は一般に、25ミリ秒に等しい
か、またはそれ以下である。高圧重合プラント中
のエチレン分解による燃焼の持続時間および根源
の発見の結果から危険を低減する方法と装置の効
率は施こされる装置の大きさには余り関係せず、
その危険が存在する時間に依存するのである。特
に、米国特許第4115638号に記載する分解生成物
の回収方法は反応器または分離器の排出系から発
火の機会が除かれないときは極めて効率的に不適
当のもつものと云うべきである。一方、従来技術
の解決法は加圧容器からの分解ガスの流速がその
非静止相の中および後を含め排出中に時間と共に
変化することを計算していない。しかし、本発明
者の発見で示されるように、この現象が以下に示
すように、分解ガスを冷却するため任意の方法の
選択に決定な影響を及ぼすのである。
火問題に対する解決法はすべて大気中または回収
相に排出される際の分解ガスの冷却を目的として
いる。したがつて、これらの解決法は安全手段の
開きから排出の端部までの時間因子を適当に考え
ていなかつたものである。しかし、本発明者の研
究によれば、この因子は真に重要なものである。
実際に、引用特許は原則的に排出持続時間が3な
いし10秒であると言つており、米国特許第
3781256号では安全手段の開きとガスが冷却器に
達するまでの時間は約50ないし100ミリ秒である
と記載している。したがつて、従来の解決法の効
率的に不適当であつたことは当然である。何故な
らば本発明者の知見によれば圧力波効果に基ずく
非静止相の流れ時間は一般に、25ミリ秒に等しい
か、またはそれ以下である。高圧重合プラント中
のエチレン分解による燃焼の持続時間および根源
の発見の結果から危険を低減する方法と装置の効
率は施こされる装置の大きさには余り関係せず、
その危険が存在する時間に依存するのである。特
に、米国特許第4115638号に記載する分解生成物
の回収方法は反応器または分離器の排出系から発
火の機会が除かれないときは極めて効率的に不適
当のもつものと云うべきである。一方、従来技術
の解決法は加圧容器からの分解ガスの流速がその
非静止相の中および後を含め排出中に時間と共に
変化することを計算していない。しかし、本発明
者の発見で示されるように、この現象が以下に示
すように、分解ガスを冷却するため任意の方法の
選択に決定な影響を及ぼすのである。
本発明の第1の目的は高圧エチレンの分解によ
る発火と爆発の機会を低減することにあり、特に
これが分解ガスの非静止相の流れ中に生起する場
合である。本発明の第2の目的はこのガスを冷却
するための適正な方法を決定することである。本
発明の第3の目的は特に汚染を防ぐ目的で分解ガ
スの回収を完全に安全な仕方で実施しうる点まで
このガスの流れ中の発火と爆発の機会を低減する
ことである。
る発火と爆発の機会を低減することにあり、特に
これが分解ガスの非静止相の流れ中に生起する場
合である。本発明の第2の目的はこのガスを冷却
するための適正な方法を決定することである。本
発明の第3の目的は特に汚染を防ぐ目的で分解ガ
スの回収を完全に安全な仕方で実施しうる点まで
このガスの流れ中の発火と爆発の機会を低減する
ことである。
上記の目的は本発明の方法の使用によつて達成
できる。本発明によれば、分解ガスの冷却を、そ
のガスが加圧容器の外側へ流れ始めてから計つて
25ミリ秒以内の遅れをもつて開始するものであ
る。この遅れは加圧容器の安全手段とガスを冷却
する場所の間のガスの平均通過時間に等しいか、
あるいはそれ以下でなければならない。分解ガス
の冷却は一般にそのガスの排出回路中に高い蒸発
熱の不活性液体を注入することで行なう。このよ
うな場合には、本発明は好ましい態様として、時
間−変化性の質量流速であつてその非静止相の中
および後を含め全排出中、加圧容器からの分解ガ
スの質量速度より大きく保持しながら前記不活性
液体を注入することからなる。好ましい態様とし
て、タンク中に含める高い蒸発熱の不活性液体は
5ないし50バールの圧力で不活性ガスの支配をう
け、分解ガスの排出回路中に注入される不活性液
体の質量速度Qは法則、 (但し、式中のQe,pは加圧容器からでる分解ガ
スの初期質量速度、rgは不活性液体上の不活性ガ
スの熱容量比、V0は不活性液体上のガス相の初
期容積、およびρは不活性液体の密度である)で
与えられるような時間tの関数として変化する。
できる。本発明によれば、分解ガスの冷却を、そ
のガスが加圧容器の外側へ流れ始めてから計つて
25ミリ秒以内の遅れをもつて開始するものであ
る。この遅れは加圧容器の安全手段とガスを冷却
する場所の間のガスの平均通過時間に等しいか、
あるいはそれ以下でなければならない。分解ガス
の冷却は一般にそのガスの排出回路中に高い蒸発
熱の不活性液体を注入することで行なう。このよ
うな場合には、本発明は好ましい態様として、時
間−変化性の質量流速であつてその非静止相の中
および後を含め全排出中、加圧容器からの分解ガ
スの質量速度より大きく保持しながら前記不活性
液体を注入することからなる。好ましい態様とし
て、タンク中に含める高い蒸発熱の不活性液体は
5ないし50バールの圧力で不活性ガスの支配をう
け、分解ガスの排出回路中に注入される不活性液
体の質量速度Qは法則、 (但し、式中のQe,pは加圧容器からでる分解ガ
スの初期質量速度、rgは不活性液体上の不活性ガ
スの熱容量比、V0は不活性液体上のガス相の初
期容積、およびρは不活性液体の密度である)で
与えられるような時間tの関数として変化する。
不活性液体上のガス相の初期容積は加圧容器か
らの分解ガスの初期質量速度の関数として無作為
に選択されるのではなく、比Qe,p/V0が0.3ない
し5t/s/m3であるように選択する。この比は容
器が反応器(約300ないし3000バールで操作する)
であるときはそれが分離器(約100ないし500バー
ルで操作する)であるときより高い。
らの分解ガスの初期質量速度の関数として無作為
に選択されるのではなく、比Qe,p/V0が0.3ない
し5t/s/m3であるように選択する。この比は容
器が反応器(約300ないし3000バールで操作する)
であるときはそれが分離器(約100ないし500バー
ルで操作する)であるときより高い。
本発明によれば、不活性液体はエチレンおよび
分解ガスと反応せず、典型的な圧力条件、すなわ
ちその圧力が約50バールを超えない圧力下で液状
のものである。高い蒸発熱を有する不活性液体は
水が好ましいが、ハロゲン化炭化水素でもよい。
本発明によりタンク中の液体の上の相を構成する
不活性ガスは分解ガス(メタン、水素)または不
活性液体の何れとも反応するガスを実質的に含ま
ないガスまたはガス混合物であり、特に酸素を含
まないものである。かかるガスは例えば、窒素、
二酸化炭素、エチレンまたは大気中の希ガス(ヘ
リウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノ
ン)である。
分解ガスと反応せず、典型的な圧力条件、すなわ
ちその圧力が約50バールを超えない圧力下で液状
のものである。高い蒸発熱を有する不活性液体は
水が好ましいが、ハロゲン化炭化水素でもよい。
本発明によりタンク中の液体の上の相を構成する
不活性ガスは分解ガス(メタン、水素)または不
活性液体の何れとも反応するガスを実質的に含ま
ないガスまたはガス混合物であり、特に酸素を含
まないものである。かかるガスは例えば、窒素、
二酸化炭素、エチレンまたは大気中の希ガス(ヘ
リウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノ
ン)である。
本発明の方法は、
(1) 約5ないし50バールの圧力Pの不活性ガスで
満たされた第1のタンク、 (2) 大きい横断面をもつ短かいパイプで前記第1
のタンクに接続し圧損なく常に前記不活性ガス
の圧力に支配された、高い蒸発熱の不活性液体
で全部満たされている第2のタンク、 (3) 前記第2のタンクと高圧容器から出る分解し
たエチレンが放出される空間との間に配置され
た前記空間に近い端部に不活性液体を分散させ
る装置を有する空間との間に配置された、長さ
L0、横断面S0の接続パイプ、および (4) 前記第1のタンクと、前記不活性液体分散装
置との間に配置された横断面S1、長さL1のバ
ルブで、その開きが高圧容器の安全手段の開始
を検知する機構で操作されて分散装置の作動を
操作するバルブ、 からなり、前記接続パイプと前記バルブとは幾何
学的構造が相関性を有して、不活性液体の初期質
量速度Q0に対しQ0(L0/S0+L1/S1)が22t/
m/s以下であるように関連させてあり、かつ前
記バルブは前記第2タンクからの不活性液体の流
出が前記高圧容器からのエチレン流出開始時刻か
ら25ミリ秒以内に開始するよう操作されるバル
ブ、からなる本発明の装置を用いて容易に実施す
ることができる。
満たされた第1のタンク、 (2) 大きい横断面をもつ短かいパイプで前記第1
のタンクに接続し圧損なく常に前記不活性ガス
の圧力に支配された、高い蒸発熱の不活性液体
で全部満たされている第2のタンク、 (3) 前記第2のタンクと高圧容器から出る分解し
たエチレンが放出される空間との間に配置され
た前記空間に近い端部に不活性液体を分散させ
る装置を有する空間との間に配置された、長さ
L0、横断面S0の接続パイプ、および (4) 前記第1のタンクと、前記不活性液体分散装
置との間に配置された横断面S1、長さL1のバ
ルブで、その開きが高圧容器の安全手段の開始
を検知する機構で操作されて分散装置の作動を
操作するバルブ、 からなり、前記接続パイプと前記バルブとは幾何
学的構造が相関性を有して、不活性液体の初期質
量速度Q0に対しQ0(L0/S0+L1/S1)が22t/
m/s以下であるように関連させてあり、かつ前
記バルブは前記第2タンクからの不活性液体の流
出が前記高圧容器からのエチレン流出開始時刻か
ら25ミリ秒以内に開始するよう操作されるバル
ブ、からなる本発明の装置を用いて容易に実施す
ることができる。
本発明の装置のバルブは水圧式のものあるいは
好ましくは破裂式のものである。後者のタイプは
応答時間が短かいため好ましく、5ミリ秒のオー
ダーのものである。バルブは2個のタンクの間ま
たは好ましくは第2タンクと分散装置の間の接続
手段中に配置させる。
好ましくは破裂式のものである。後者のタイプは
応答時間が短かいため好ましく、5ミリ秒のオー
ダーのものである。バルブは2個のタンクの間ま
たは好ましくは第2タンクと分散装置の間の接続
手段中に配置させる。
2個のタンクはそれぞれそれに割り当てられた
化合物(ガスまたは液体)で全部満たされている
ので、2つの別個のタンクを有することは本発明
装置の本来の操作に対する必須事項ではない。し
たがつて、大きい横断面をもつ短かい接続手段に
よつてセツトされた2個のタンクは不活性液体が
5ないし50バールの圧力でガス相の下にある単独
タンクで置きかえてもよい。2個のタンクが別個
であつても1つに結合されていても、不活性液体
の容積は2個のタンクの全部で含まれる液体とガ
スの相の合計容積の50ないし80%であるのが好ま
しい。
化合物(ガスまたは液体)で全部満たされている
ので、2つの別個のタンクを有することは本発明
装置の本来の操作に対する必須事項ではない。し
たがつて、大きい横断面をもつ短かい接続手段に
よつてセツトされた2個のタンクは不活性液体が
5ないし50バールの圧力でガス相の下にある単独
タンクで置きかえてもよい。2個のタンクが別個
であつても1つに結合されていても、不活性液体
の容積は2個のタンクの全部で含まれる液体とガ
スの相の合計容積の50ないし80%であるのが好ま
しい。
上述の本発明の装置は上記法則で規定した時間
−変化性の質量速度で分散手段を用いて不活性液
体を注入する。加圧容器からの分解ガスの初期質
量速度が一定であり、不活性液体と不活性ガスお
よび第1タンクまたは単一タンクの場合の第1相
の容積V0が選択されれば、この法則は自ずから
明らかになる。更に、加圧容器から出る分解ガス
の流れ始めに対するそのガスの冷却の開始の遅れ
を25ミリ秒以下とするためには、バルブの応答時
間が5ミリ秒であることを考慮して、20ミリ秒以
内に動くようにセツトする。このように効果させ
るためには、接続パイプおよびバルブ装置のそれ
ぞれの幾何学的構造が相関性を有して、その装置
によつて放出される不活性液体の初期質量速度
Q0が Q0(L0/S0+L1/S1) を22t/m/s以下とするように関連させる。分
解ガスの流速およびガスの排出回路中の分散装置
に対する選択した典型的配置を考えて、原則的に
5ないし20ミリ秒の間で、したがつてQ0(L0/S0
+L1/S1)が5.5と22t/m/sの間にあるよう
に、液体の運動する時間をセツトすれば足りる。
上記に定義した時間の函数である法則から明らか
なように、本発明の装置によつて放出される不活
性液体の初期質量流速は加圧容器からの分解ガス
の初期質量速度Qe,pに等しい。
−変化性の質量速度で分散手段を用いて不活性液
体を注入する。加圧容器からの分解ガスの初期質
量速度が一定であり、不活性液体と不活性ガスお
よび第1タンクまたは単一タンクの場合の第1相
の容積V0が選択されれば、この法則は自ずから
明らかになる。更に、加圧容器から出る分解ガス
の流れ始めに対するそのガスの冷却の開始の遅れ
を25ミリ秒以下とするためには、バルブの応答時
間が5ミリ秒であることを考慮して、20ミリ秒以
内に動くようにセツトする。このように効果させ
るためには、接続パイプおよびバルブ装置のそれ
ぞれの幾何学的構造が相関性を有して、その装置
によつて放出される不活性液体の初期質量速度
Q0が Q0(L0/S0+L1/S1) を22t/m/s以下とするように関連させる。分
解ガスの流速およびガスの排出回路中の分散装置
に対する選択した典型的配置を考えて、原則的に
5ないし20ミリ秒の間で、したがつてQ0(L0/S0
+L1/S1)が5.5と22t/m/sの間にあるよう
に、液体の運動する時間をセツトすれば足りる。
上記に定義した時間の函数である法則から明らか
なように、本発明の装置によつて放出される不活
性液体の初期質量流速は加圧容器からの分解ガス
の初期質量速度Qe,pに等しい。
接続パイプの末端に位置する液体分散装置その
他分解ガスの排出回路は種々の設計のものでよ
い。例えば、米国特許第3871458号その他に記載
する、全横断面Sの組オリフイスからなるスプリ
ンクラーヘツドタイプのような装置である。後者
の場合、横断面SをS√/Q0(S、P、ρおよ
びQ0は国際単位システムで表わされる)が1と
1.4の間にあるように、初期質量流速Q0、不活性
ガス相の圧力P、不活性液体の密度ρの関数とし
て選択するのが好ましい。
他分解ガスの排出回路は種々の設計のものでよ
い。例えば、米国特許第3871458号その他に記載
する、全横断面Sの組オリフイスからなるスプリ
ンクラーヘツドタイプのような装置である。後者
の場合、横断面SをS√/Q0(S、P、ρおよ
びQ0は国際単位システムで表わされる)が1と
1.4の間にあるように、初期質量流速Q0、不活性
ガス相の圧力P、不活性液体の密度ρの関数とし
て選択するのが好ましい。
本発明を添付図面の例示を参照して一層明らか
にする。この態様において、1は冷却すべき分解
ガスの排出回路の壁を示す。第1タンク2はバル
ブ4を装着した窒素供給回路3によつて窒素圧下
に保たれている。このタンクは大きい横断面を有
する短い接続パイプ5によつて第2タンク6に接
続されており、この第2タンクにはバルブ8を装
着した水供給回路7から十分な水が満たされてい
る。この場合、水が接続パイプ5を経てタンク2
の方へ上昇するが、第1タンク2はバルブ10を
含む排水装置を備えている。同様にタンク6の頂
部にはバルブ12を付した空気排出路11があ
る。接続パイプ13はできるだけ短かく、タンク
6の底部と壁1の間に位置する。このパイプの末
端部分には1組のオリフイス15を含む分散装置
14が装着されている。破裂型バルブ16の開き
はタンク6の底部と分散装置14の間に位置する
エチレンの分解を検知する装置で作動される。こ
の検知器は分解ガスを排出する加圧容器に対する
安全板の形の破壊センサーからなるもので、図で
は省略されており、またバルブ16に接続する回
路も省略してある。
にする。この態様において、1は冷却すべき分解
ガスの排出回路の壁を示す。第1タンク2はバル
ブ4を装着した窒素供給回路3によつて窒素圧下
に保たれている。このタンクは大きい横断面を有
する短い接続パイプ5によつて第2タンク6に接
続されており、この第2タンクにはバルブ8を装
着した水供給回路7から十分な水が満たされてい
る。この場合、水が接続パイプ5を経てタンク2
の方へ上昇するが、第1タンク2はバルブ10を
含む排水装置を備えている。同様にタンク6の頂
部にはバルブ12を付した空気排出路11があ
る。接続パイプ13はできるだけ短かく、タンク
6の底部と壁1の間に位置する。このパイプの末
端部分には1組のオリフイス15を含む分散装置
14が装着されている。破裂型バルブ16の開き
はタンク6の底部と分散装置14の間に位置する
エチレンの分解を検知する装置で作動される。こ
の検知器は分解ガスを排出する加圧容器に対する
安全板の形の破壊センサーからなるもので、図で
は省略されており、またバルブ16に接続する回
路も省略してある。
本発明の方法は分解ガスの排出回路の主要部分
を不活性ガス雰囲気下に保つことからなる方法で
発火および爆発の機会を更に低減する目的で、特
に、この回路の一部に本発明の装置を位置させて
有利に組合せることができる。このような雰囲気
に適当な不活性ガスは前述したものと同じであ
る。この雰囲気を構成する不活性ガスは更に、本
発明の装置の第1タンクに含まれるものと同じで
あつてもよい。本発明の方法で達成されるような
発火および爆発の機会の低減は、この方法が分解
ガスの回収方法と組合せることができ、このガス
を50バール以下の圧力、450℃以下の温度および
5%以下の酸素濃度で回収するのに極めて適切で
ある。本発明方法の進歩性と効率性は、ガスの回
収相の温度を従来技術より高くすることができる
という点で顕著である。
を不活性ガス雰囲気下に保つことからなる方法で
発火および爆発の機会を更に低減する目的で、特
に、この回路の一部に本発明の装置を位置させて
有利に組合せることができる。このような雰囲気
に適当な不活性ガスは前述したものと同じであ
る。この雰囲気を構成する不活性ガスは更に、本
発明の装置の第1タンクに含まれるものと同じで
あつてもよい。本発明の方法で達成されるような
発火および爆発の機会の低減は、この方法が分解
ガスの回収方法と組合せることができ、このガス
を50バール以下の圧力、450℃以下の温度および
5%以下の酸素濃度で回収するのに極めて適切で
ある。本発明方法の進歩性と効率性は、ガスの回
収相の温度を従来技術より高くすることができる
という点で顕著である。
要するに、本発明方法は、
(1) 分解ガスを排出する高圧容器の容積の2倍か
ら100倍の容積を有する貯槽、 (2) 容器と貯槽の間に少くとも1個の接続パイ
プ、および (3) 貯槽と大気を接続する少くとも1個の(好ま
しくは1個のみ)の煙突、 からなる排気手段中に分解ガスを排出する方法を
用いて発火および爆発の機会を更に一層低減させ
る目的をもつて有利に組合せることができるもの
である。このような場合には本発明の装置は不活
性液体が貯槽中に分散装置によつて注入されるよ
うに配置する。
ら100倍の容積を有する貯槽、 (2) 容器と貯槽の間に少くとも1個の接続パイ
プ、および (3) 貯槽と大気を接続する少くとも1個の(好ま
しくは1個のみ)の煙突、 からなる排気手段中に分解ガスを排出する方法を
用いて発火および爆発の機会を更に一層低減させ
る目的をもつて有利に組合せることができるもの
である。このような場合には本発明の装置は不活
性液体が貯槽中に分散装置によつて注入されるよ
うに配置する。
図面は本発明の方法を実施するための装置の概
略図である。 2は不活性ガスで満たされたタンク;6は不活
性液体で満たされたタンク;14は分散装置;1
6は破裂型バルブを示す。
略図である。 2は不活性ガスで満たされたタンク;6は不活
性液体で満たされたタンク;14は分散装置;1
6は破裂型バルブを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高圧容器中のエチレンの分解による発火およ
び爆発の機会を低減させるための装置において、 1 5〜50バールの圧力pの不活性ガスで満たさ
れた第1のタンク、 2 大きい横断面をもつ短かいパイプで前記第1
のタンクに接続し圧損なく常に前記不活性ガス
の圧力に支配された、高い蒸発熱の不活性液体
で全部満たされている第2のタンク、 3 前記第2のタンクと、高圧容器から出る分解
したエチレンが放出される空間との間に配置さ
れ前記空間に近い端部に不活性液体を分散させ
る装置を有する長さL0、断面S0の接続パイプ、
および 4 前記第1のタンクと、前記不活性液体分散装
置との間に配置された横断面S1、長さL1のバ
ルブで、その開きが高圧容器の安全手段の開始
を検知する機構で操作されて分散装置の作動を
操作するバルブ、 からなり、前記接続パイプと前記バルブとは幾何
学的構造が相関性を有して、不活性液体の初期質
量速度Q0に対し、Q0(L0/S0+L1/S1)が22t/
m/s以下であるように関連させてあり、かつ前
記バルブは前記第2タンクからの不活性液体の流
出が前記高圧容器からのエチレン流出開始時刻か
ら25ミリ秒以内に開始するよう操作されるもので
ある、前記装置。 2 バルブが第1タンクと第2タンクの間に存在
する前記第1項に記載の装置。 3 バルブが第2タンクと不活性液体分散装置と
の間に存在する前記第1項に記載の装置。 4 バルブが第2タンクと分散装置との間に位置
する破裂式バルブである特許請求の範囲第1項記
載の装置。 5 不活性液体分散装置が全横断面積をS、不活
性ガスの圧力をP、不活性液体の密度をρとした
【式】(但し、S、P、ρおよびQは国際単 位システムで表わされる)が1と1.4の間である
一組のオリフイスからなる特許請求の範囲第1項
〜第4項のいずれかに記載の装置。 6 高圧容器中のエチレンの分解による発火およ
び爆発の機会を低減させるための方法において、
不活性液体の初期質量流速を高圧容器から流出す
る分解ガスの初期質量流速に等しくすることによ
つて分解ガスの冷却を、そのガスが容器から流出
し始めた時刻から25ミリ秒以内で開始させるもの
である、前記方法。 7 ガスの冷却をこのガスの排出回路中に高い蒸
発熱の不活性液体の注入によつて行ない、その際
不活性液体を、全ての排出時間中分解ガスの質量
流速より常に大きい時間−変化性質量流速で注入
する特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 高い蒸発熱の不活性液体が5〜50バールの圧
力の不活性ガス相の下にある特許請求の範囲第7
項記載の方法。 9 不活性液体の質量流速Qを法則、 (但し、Qe,pは加圧容器からでる分解ガスの初
期質量速度、rgは不活性液体上の不活性ガスの熱
容量比、V0は不活性液体上のガス相の初期容積、
およびρは不活性液体の密度である)で与えられ
る時間tの関数として変化させる特許請求の範囲
第8項記載の方法。 10 高圧容器から出る分解ガスの初期質量流速
Qe,pおよび不活性液体上の不活性ガス相の初期容
積V0が、その比Qe,p/V0が0.3と5t/s/m3の間
にある特許請求の範囲第8項または第9項記載の
方法。 11 高い蒸発熱を有する不活性液体が水である
特許請求の範囲第7項〜第10項のいずれかに記
載の方法。 12 不活性ガスが窒素、二酸化炭素、エチレ
ン、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンお
よびキセノンから選択される特許請求の範囲第8
項〜第11項のいずれかに記載の方法。 13 不活性液体の初期容積が不活性のガス相お
よび液体相の合計容積の50〜80%である特許請求
の範囲第8項〜第12項のいずれかに記載の方
法。 14 分解ガスの排出回路の少なくとも一部が不
活性ガス雰囲気下に保持されている特許請求の範
囲第6項〜第13のいずれかに記載の方法。 15 分解ガスが50バール以下の圧力、5%以下
の酸素濃度および450℃以下の温度で放出後に回
収される特許請求の範囲第6項〜第14項のいず
れかに記載の方法。 16 分解ガスを1)このガスを排出する高圧容
器の容積の2倍から100倍の容積を有する貯槽、
2)容器と貯槽の間の少なくとも1個の接続パイ
プ、および3)貯槽と大気を接続する少なくとも
1個の煙突、からなる系中に排出することからな
る特許請求の範囲第6項〜第15項のいずれかに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7910444A FR2455239A1 (fr) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS564609A JPS564609A (en) | 1981-01-19 |
JPS6327364B2 true JPS6327364B2 (ja) | 1988-06-02 |
Family
ID=9224709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5484380A Granted JPS564609A (en) | 1979-04-25 | 1980-04-24 | Method of reducing opportunities of ignition and detonation by high pressure ethylene decomposition and apparatus for carrying out said method |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4622209A (ja) |
EP (1) | EP0018883B1 (ja) |
JP (1) | JPS564609A (ja) |
AT (1) | ATE1933T1 (ja) |
BR (1) | BR8002520A (ja) |
CA (1) | CA1170282A (ja) |
CS (1) | CS219917B2 (ja) |
DE (1) | DE3061255D1 (ja) |
ES (1) | ES490852A0 (ja) |
FR (1) | FR2455239A1 (ja) |
GR (1) | GR68047B (ja) |
MA (2) | MA18814A1 (ja) |
PT (1) | PT71119A (ja) |
SU (1) | SU1131470A3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4695757B2 (ja) * | 1998-05-19 | 2011-06-08 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 容器に流体を供給するための給送システム |
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DE3641513A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-06-09 | Basf Ag | Verfahren zur reduktion der emission von kohlenwasserstoffen bei entspannungsvorgaengen an hochdruckpolymerisationsreaktoren |
US4741881A (en) * | 1987-01-08 | 1988-05-03 | Westinghouse Electric Corp. | Chemical reactor |
IN172603B (ja) * | 1987-03-25 | 1993-10-23 | O Connell Michael Oliver | |
JP2637986B2 (ja) * | 1987-08-05 | 1997-08-06 | 株式会社 松井製作所 | 自在継手の軸の製造方法 |
US5116591A (en) * | 1989-04-12 | 1992-05-26 | Mollenberg-Betz, Inc. | Method and apparatus for combining fluids |
GB8914458D0 (en) * | 1989-06-23 | 1989-08-09 | Graviner Ltd | Methods,apparatus and substances for extinguishing fires |
GB9119205D0 (en) * | 1991-09-09 | 1991-10-23 | Tioxide Group Services Ltd | Quench system |
DE4432344C2 (de) * | 1994-09-12 | 1998-11-05 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Inertisieren von Reaktoren |
FR2730791B1 (fr) * | 1995-02-17 | 1997-04-30 | Mulhouse Dornach Ind Chimique | Dispositif de securite d'un appareil sous pression de gaz ou de vapeur |
US5934380A (en) * | 1997-02-19 | 1999-08-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus for preparing and disseminating novel fire extinguishing agents |
FI102464B1 (fi) * | 1997-03-14 | 1998-12-15 | Goeran Sundholm | Käyttölähde palonsammutuslaitteistoa varten |
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