JPS6365601B2 - - Google Patents

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JPS6365601B2
JPS6365601B2 JP285482A JP285482A JPS6365601B2 JP S6365601 B2 JPS6365601 B2 JP S6365601B2 JP 285482 A JP285482 A JP 285482A JP 285482 A JP285482 A JP 285482A JP S6365601 B2 JPS6365601 B2 JP S6365601B2
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JP
Japan
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steam
valve
gas
reactor
steam reforming
Prior art date
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JP285482A
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English (en)
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JPS58120692A (ja
Inventor
Tsutomu Toida
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JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
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Publication date
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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は水蒸気改質装置に関し、詳しくは停電
等の突発事故や、改質ガスの需要に伴なう一時的
装置の休止及び再開を短時間かつ簡便に達成する
水蒸気改質装置に関する。 [従来の技術] 炭化水素類の改質方法としては、従来いくつか
の方法が提案されている。通常は、原料の炭化水
素はイオウ分等の不純物を除去した後、水蒸気と
ともに反応器に入れられる。この反応器において
炭化水素と水との改質反応が起こつてメタン、水
素、炭酸ガスを主成分とする反応生成ガスが得ら
れる。この水蒸気改質反応を連続して行なわせる
ため、350〜550℃の温度を維持しなければなら
ず、また水蒸気比を適切な範囲に維持しないと、
製品性状が変化するばかりでなく、触媒に害を与
えてしまう。従つて運転中は細心の注意を払つて
温度及び水蒸気比の制御を行なつている。 従来、スチーム/カーボン比の低下、反応温度
の急激な変化等のトラブルは停電によつて装置を
一時的に休止する際には、先ず、炭化水素の原料
供給用弁を閉じ、次に時間遅れを持たせてスチー
ム供給用弁を閉じて反応ガスをスチームガスでパ
ージしていた。 この方法において、反応器内部がスチーム雰囲
気では触媒が酸化されてしまうのでチツ素ガスを
送入してスチームをパージする必要がある。しか
も装置が休止している際には加熱炉の火は消して
いるため上記操作をすると触媒層温度が低下する
ので、停止後直ちに再点火して降温を最小限に食
いとめる必要がある。装置の一時的な休止原因が
解決され装置を再始動し、水蒸気改質反応を再開
する際には、スチーム送入後、直ちに炭化水素原
料を送入する。この操作時又は操作前に反応器の
触媒層の温度が限界温度に切つてしまつている時
に炭化水素を送入すると触媒上に炭素質が付着し
触媒活性が低下するので、予め水素ガスを送入し
て昇温してから反応を再開する必要がある。さら
には、休止時に触媒層の温度低下を防止するため
に反応器に電気ヒーターを設置し温度維持するこ
とも行なわれている。 [発明が解決しようとする課題] このように装置を一時停止し、さらに停止を解
除し装置を再始動するためには、種々の操作をし
なければならず、チツ素ガス、水素ガスも必要と
なり、かつ反応再開に時間がかかり、また装置も
複雑になるという欠点があつた。特にこの改質ガ
スを一般消費者用の都市ガス源とする場合には、
停止から再始動までの時間的ロスが全般の供給計
画に著しく悪影響を及ぼす。 本発明はこれら問題点を解決すべくなされたも
ので、触媒保護、機器保護のために水蒸気改質装
置を緊急停止および再始動する際に、極く短時間
で行なえ、かつ繁雑な操作および装置を不要とし
た水蒸気改質装置を提供することを目的とし、特
に都市ガス製造用の低温水蒸気改質装置として好
適に利用される。 [課題を解決するための手段] 本発明者は鋭意研究の結果、水蒸気改質反応器
の入口ラインに緊急遮断用弁を設け、さらに該緊
急遮断用弁の上流に圧力制御用弁を備える分岐ラ
インを設けることによつて上記目的が達成される
ことを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明は、炭化水素類とスチームとを
混合し、これを加熱炉で加熱し、次いで反応器入
口ラインを通して水蒸気改質反応器に導入し、水
蒸気改質を行なう水蒸気改質装置において、該反
応器入口ラインに緊急遮断用弁を設けると共に、
該緊急遮断用弁の上流に圧力制御用弁を備える分
岐ラインを設けたことを特徴とする水蒸気改質装
置である。 以下、図面に従つて本発明を具体的に説明す
る。 第1図は本発明の一実施例を示すブロセスシー
トである。 水蒸気改質反応においては、ナフサ、LPG等
の炭化水素類は原料供給ライン1から供給され、
一方スチームはスチームライン2から供給され、
これらの供給量はそれぞれ原料供給用弁3および
スチーム供給用弁4で制御される。この原料とス
チームとからなる混合流体は加熱炉5で所定の温
度まで加熱され、反応器入口ライン7を経て水蒸
気改質反応器8へ導かれる。なお加熱炉5は燃料
供給用弁6から燃料が制御され温度調節がなされ
る。水蒸気改質反応器8において炭化水素類とス
チームとの改質反応が起こつてメタン、水素、炭
酸ガスを主成分とする反応生成ガスが得られる。
この反応生成ガスはクーラー10、分離器11お
よび圧力調節用弁12が設けられている生成ガス
ライン9を経て製品ガスとされる。 本発明にあつて、装置を休止する時には、反応
器入口ライン7に設けられた緊急遮断用弁13を
先ず閉じるとともに燃料供給用弁6を閉じ消火す
る。このことによつて緊急遮断用弁13の上流の
系内圧がスチームおよび原料ガスの送入によつて
上昇するので、緊急遮断用弁13の上流に設けら
れた分岐ライン14の圧力制御用弁15を作動せ
しめ、スチームおよび原料ガスよりなる混合ガス
を分岐ライン14から系外へ放出する。そして加
熱炉5出口温度が低下したら原料供給用弁3およ
びスチーム供給用弁4を閉じることによつて混合
ガスの放出が止まる。一方、圧力調節用弁12も
閉じられているため、水蒸気改質反応器8および
生成ガスライン9も一定圧力に保たれる。 なお本発明においては、未だ完全に改質反応を
起こしていない水蒸気改質反応器8上部の混合ガ
スを放出したい時は、反応器入口ライン7の緊急
遮断用弁13の下流と分岐ライン14の圧力制御
用弁15の下流との間にベントライン16を設
け、このベントライン16上の排気用弁17を開
くことによつて水蒸気改質反応器8上部の混合ガ
スを放出しても良い。 装置を再始動させる時には、原料供給用弁3お
よびスチーム供給用弁4を開き、原料およびスチ
ームを供給し、さらに加熱炉5を点火し、所定の
温度、スチーム/カーボン比に調整されるまで混
合ガスを分岐ライン14から系外へ放出する。所
定の温度、スチーム/カーボン比に混合ガスが調
整されたら、緊急遮断用弁13を徐々に開くと共
に圧力制御用弁15を閉じ、水蒸気改質反応器8
に混合ガスが供給される。混合ガスが供給され、
反応生成ガスの発生によつて系内圧が上昇する
と、圧力調節用弁12が開き製品ガスが得られ
る。 本発明において系内のスチーム/カーボン比、
原料ガスおよびスチーム流量、温度はそれぞれラ
イン上に設けられた検出器、制御操器で制御さ
れ、同様に系内のスチーム/カーボン比や温度が
所定の範囲から外れるとアラームが発せられ、緊
急遮断用弁等の各弁が自動的に開閉し、装置が緊
急休止する。さらに装置の始動時にも各弁が自動
的に開閉し、水蒸気改質反応が再開されるように
計装することができる。また、本発明で用いられ
る各弁は、特にその形状等に制限はなく任意の弁
が用いられる。 [発明の効果] 以上のごとき本発明にあつては下記の効果を奏
する。 (1) 装置を休止する際に、緊急遮断用弁で混合ガ
スの水蒸気改質反応器への流入を停止させるの
で、条件の異なつた混合ガスが水蒸気改質反応
器内に入るのが防止され、水蒸気改質反応器内
が還元雰囲気のままとなりチツ素ガスによるス
チームのパージが不要である。 (2) 水蒸気改質反応器内の触媒層温度が装置の休
止中に低下することが少ないので再始動時に水
素ガスリサイクルによる昇温が不要となり始動
時間が大巾に短縮される。 (3) 装置を再始動する際に、条件の一定した混合
ガスが調整できるまで分岐ラインから混合ガス
を系外に放出でき、調整された混合ガスが得ら
れた時点で緊急遮断用弁を開くことによつて直
ちに反応が開始し製品ガスが得られる。この
際、条件の異なつた混合ガスが水蒸気改質反応
器内に流入しないので触媒を害することがな
い。 (4) 必要に応じてベントラインを設けているの
で、装置の休止時に水蒸気改質反応器上部の混
合ガスを放出することができる。 このように一時的な装置の休止および再始動を
短時間でかつ簡便な装置および操作で行なうこと
を可能とした本発明の水蒸気改質装置は、特に都
市ガス製造用の低温水蒸気改質装置として好適に
利用されるほか、メタネーシヨン装置、一酸化炭
素転化装置に応用することも可能である。 [実施例] 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例 第1図に示される水蒸気改質装置に、スチーム
5トン/hr、LPG2トン/hrの割合で400℃に加
熱して断熱水蒸気改質反応器に供給した。水蒸気
改質反応器の反応圧力を12Kg/cm2・Gに維持した
ところ反応器出口温度は435℃になり製品ガスと
して第1表の組成のガスを3700Nm3/hrで得た。
【表】 次いで、緊急遮断用弁を閉じ圧力制御用弁を作
動せしめ、LPGとスチームとの混合ガスを分岐
ラインから系外へ放出させた。続いて加熱炉の火
を消し、LPG、スチームの供給を停止した。一
方、水蒸気改質反応器内は圧力調節用弁を閉じる
ことによつて改質ガス雰囲気に保たれた。 再びスチームを供給し加熱炉に火を入れ、次い
でLPGを供給し、混合ガスを分岐ラインから系
外へ放出させた。スチームとLPGの流量比およ
び加熱温度を調整し、スチーム2.5トン/hr、
LPG1トン/hrの割合で400℃に加熱した後、緊
急遮断用弁を徐々に開いた。圧力制御用弁は自動
的に閉じ、圧力調節用弁が作動して製品ガスが発
生するのが確認された。 次いでスチーム5トン/hr、LPG2トン/hrに
増量し、温度は400℃に維持したところ、出口温
度は435℃となり第1表とほぼ同じガス組成のガ
スが3700Nm3/hrで得られた。 触媒層の温度分布より、反応層の長さを調べた
が、装置の休止前、再始動後とも60cmで触媒性能
に差が生じていないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すプロセスシー
トである。 1:原料供給ライン、2:スチーム供給ライ
ン、3:原料供給用弁、4:スチーム供給用弁、
5:加熱炉、6:燃料供給用弁、7:反応器入口
ライン、8:水蒸気改質反応器、9:生成ガスラ
イン、10:クーラー、11:分離器、12:圧
力調節用弁、13:緊急遮断用弁、14:分岐ラ
イン、15:圧力制御用弁、16:ベントライ
ン、17:排気用弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭化水素類とスチームとを混合し、これを加
    熱炉で加熱し、次いで反応器入口ラインを通して
    水蒸気改質反応器に導入し、水蒸気改質を行なう
    水蒸気改質装置において、該反応器入口ラインに
    緊急遮断用弁を設けると共に、該緊急遮断用弁の
    上流に圧力制御用弁を備える分岐ラインを設けた
    ことを特徴とする水蒸気改質装置。 2 前記反応器入口ラインの緊急遮断用弁の下流
    と前記分岐ラインの圧力制御用弁の下流との間に
    排気用弁を備えるベントラインを設けた特許請求
    の範囲第1項記載の水蒸気改質装置。
JP285482A 1982-01-13 1982-01-13 水蒸気改質装置 Granted JPS58120692A (ja)

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JPS58120692A JPS58120692A (ja) 1983-07-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3025245U (ja) * 1995-11-28 1996-06-11 多恵 三橋 二重式ゴミ容器

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