KR20100121639A

KR20100121639A - 가스상태 탄화 수소의 처리· 회수 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100121639A
Application number: KR1020107019909A
Authority: KR
Inventors: 타케시 스기모토; 야스히로 타니무라; 히로유키 모리모토; 카츠히코 세키야; 아키라 타나카
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 다쯔노 코포레이션
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2010-11-18
Also published as: CN101970082A; CN101970082B; JP5289427B2; KR101215211B1; TW200940156A; TWI369243B; WO2009118876A1; JPWO2009118876A1

Abstract

가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 효율적으로 액화할 수 있는 소형이며 염가의 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치 및 방법을 제공한다. 가솔린 증기 회수 장치(100)는, 가솔린 증기를 액화하는 응축관(3)과, 응축관(3)의 후단의 가스 하류측에 마련되고, 응축관(3)에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하는 기액 분리기(9)와, 기액 분리기(9)의 후단의 가스 하류측에 마련되고, 기액 분리기(9)에서 분리된 가솔린 증기를 흡 탈착하는 흡 탈착탑(흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8))과, 응축관(3) 및 흡 탈착탑을 냉각하는 열 매체를 축적하고, 이 열 매체를 응축관 냉각조(20) 및 흡 탈착탑에 공급하는 열 매체를 축적하는 열 매체 저류조(4)와, 열 매체 저류조(4)에 축적한 열 매체를 냉각하는 냉동기(6)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

가스상태 탄화 수소의 처리· 회수 장치 및 방법{GASEOUS HYDROCARBON TREATING／RECOVERING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 대기 방출 가스중에 포함되는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 가솔린 급유시에 누출되는 가솔린 증기를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 흡 탈착제에 의한 가스상태 탄화 수소의 제거 방법에, 배기 가스 발생원으로부터 발생한 가스(약 40vol%의 가솔린 증기를 포함하는 배기 가스)를 블로어 또는 자압(自壓)으로, 배기 가스 송기관에 의해 응축기에 송기(送氣)하고, 응축기에서 가솔린 증기를 일부 액화한 후에 액화하지 않은 가솔린 증기를 포함한 공기를 흡착탑에 송기하고, 흡착 공정을 종료한 처리 완료 배기 가스를 흡착탑(탈착 공정으로 전환한 후는 흡착탑)의 정부(頂部)로부터 배출관을 통하여, 1vol% 이하의 가솔린 증기를 포함하는 공기(클린한 가스)로서 대기중에 방출하도록 한 것이 있다.

한편, 흡착 공정을 종료한 후의 흡착탑에, 퍼지용 가스 송기관을 통하고 퍼지용 가스를 송기하고, 진공 펌프로 흡인함에 의해 탈착한다. 퍼지용 가스로서 흡착 운전시에 흡착탑의 정부로부터 배출되는 클린한 가스의 일부를 사용하고, 흡착탑 내압력이 100 내지 300Torr가 되도록 진공 펌프를 운전한다.

탈착후의 가솔린 증기 함유 퍼지 배기 가스는, 배기 가스 발생원으로부터 발생한 가솔린 증기 함유 공기와 혼합된 후에, 응축기에 송기되고, 응축기에서 일부가 액화되고, 액체(가솔린 액)로서 퍼지 배기 가스 중의 가솔린 증기를 회수한다.

이와 같이 구성함에 의해, 가솔린 증기를 거의 전량 액체 가솔린으로서 회수할 수가 있고, 흡착탑에서 배출하는 가솔린 증기의 농도는 충분히 낮아지고, 대기오염을 야기하지 않는 레벨로 한 것을 가능하게 한 것이 있다. (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개2006-198604호 공보(제 4-8페이지, 도 2, 및 제 9-16페이지, 도 10)

특허 문헌 1의 제 1의 응축 장치와 제 2의 응축 장치와 2개의 흡착탑을 구비하여 가솔린 증기를 회수하는 방법에서는, 장치 구성이 복잡하게 됨과 함께, 각 기기의 제어성이 나쁘고, 시스템으로서 현실적이라고는 말할 수가 없었다.

또한, 제 1의 응축 장치의 후단에 마련한 제 2의 응축 장치에서의 가솔린 액화량은 적어서, 제 2의 응축 장치를 마련하는 비용이나 제 2의 응축 장치에서 소비한 에너지에 대해 회수하는 가솔린 양이 적어, 가솔린 회수의 효율에 개선의 여지가 남아 있다.

또한, 제 1의 응축 장치에는, 공기 중의 수분이 혼입되기 때문에, 냉각 온도를 빙점하로 설정하면, 제 1의 응축 장치 내에서 수분이 얼어, 제 1의 응축 장치가 폐색되어 버리기 때문에, 제 1의 응축 장치의 냉각 온도를 빙점 이상으로 설정할 필요가 있다. 그러나, 이와 같은 설정 온도에서는, 가솔린 증기의 주성분인 부탄이나 펜탄 등이 액화하지 않고, 그대로 흡착탑에 흘러들어가 버리기 때문에, 흡착탑에서 가솔린 증기가 누출되기까지의 시간이 짧아지고, 흡착탑의 전환 시간이 짧아져 버린다는 과제가 있다. 역으로, 흡착탑의 전환 시간을 단축하지 않도록 하는데는, 흡착탑을 크게 하는, 즉 흡착탑에 충전하는 흡착제의 양을 늘릴 필요가 있기 때문에, 장치가 대형화하여 버린다는 과제가 있다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 효율적으로 액화할 수 있는 소형이며 염가의 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

본 발명에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치는, 가솔린 증기를 처리·회수하기 위한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치로서, 가솔린 증기를 액화하는 응축 장치와, 상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하는 기액 분리기와, 상기 기액 분리기에서 분리된 가솔린 증기를 흡 탈착하는 흡 탈착 장치와, 상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치를 냉각하는 열 매체를 축적하고, 이 열 매체를 상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 공급하는 열 매체를 축적하는 열 매체 저류조와, 상기 열 매체 저류조에 축적한 열 매체를 냉각하는 냉동기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법은, 가솔린 증기를 흡인하여 가압하고, 이 가솔린 증기를 응축 장치에서 냉각 액화하고, 상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하고, 분리된 가솔린 증기를 흡 탈착 장치에서 흡 탈착하고, 상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 가솔린 증기를 냉각하기 위한 열 매체를 공급하고, 냉동기를 이용하여 상기 열 매체를 냉각하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법에 있어서, 상기 흡 탈착 장치에는 냉각된 열 매체를 상시 공급하면서, 상기 응축 장치의 출구의 가스 온도가 소정 온도가 되도록, 상기 응축 장치에 냉각된 열 매체를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법은, 가솔린 증기를 흡인하여 가압하고, 이 가솔린 증기를 응축 장치에서 냉각 액화하고, 상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하고, 분리된 가솔린 증기를 흡 탈착 장치에서 흡 탈착하고, 상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 가솔린 증기를 냉각하기 위한 열 매체를 공급하고, 냉동기를 이용하여 상기 열 매체를 냉각하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법에 있어서, 상기 흡 탈착 장치에는 냉각된 열 매체를 상시 공급하면서, 상기 응축 장치의 출입구에서의 가솔린 증기의 압력차가 소정 압력이 되도록, 상기 응축 장치에 냉각된 열 매체를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치에 의하면, 가솔린 증기를 액화하는 응축 장치 및 가솔린 증기를 흡착 제거하는 흡 탈착 장치의 각각에 열 매체를 공급할 수 있도록 하였기 때문에, 흡 탈착 장치로의 가솔린 증기의 흡착 제거 효율을 향상할 수 있다. 즉, 응축 장치에 있어서, 공기 중의 수분이 결빙하여 응축 장치 내의 배관이 폐색하여 버리는 것을 막으면서, 흡착탑의 온도를 응축 장치의 온도보다도 낮게 할 수 있기 때문에, 흡 탈착 장치에서 효율적으로 가솔린 증기를 흡착 제거할 수 있게 되고, 신뢰성이 높고, 고효율의 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치를 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법에 의하면, 응축 장치 내를 흐르는 가솔린 증기 함유 공기는, 빙점 이상의 소정 온도로 냉각되기 때문에, 가스중의 수분을 결빙시키지 않고, 가솔린 증기를 효율적으로 액화할 수 있다.

도 1은 실시의 형태 1에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 2는 실시의 형태 2에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 3은 실시의 형태 3에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 4는 실시의 형태 4에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 5는 실시의 형태 5에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 6은 실시의 형태 6에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 7은 실시의 형태 7에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 8은 실시의 형태 8에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 9는 실시의 형태 9에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.
도 10은 실시의 형태 10에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 1에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(100)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(100)는, 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 도 1을 포함하여, 이하의 도면에서는 각 구성 부재의 크기의 관계가 실제의 것과는 다른 경우가 있다. 또한, 이중선이 열 매체의 도통을, 통상의 실선 또는 파선이 가솔린 증기 함유 공기의 도통을, 굵은 실선이 가솔린 액의 도통을 나타내고 있는 것으로 한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 가솔린 증기 회수 장치(100)는, 급유 장치(1), 가솔린 증기 흡입 펌프(2), 응축관(3), 열 매체 저류조(4), 열교환기(5), 냉동기(6), 흡 탈착탑(흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)), 기액 분리기(9), 액체 순환 펌프(10), 흡인 펌프(11), 가솔린 조(12), 압력 컨트롤러(13), 가솔린 증기 송기관(14), 정화 공기 배출관(15), 퍼지 가스 유입관(16), 퍼지 가스 배출관(17), 기액 혼합 가솔린 유출관(18), 온도 측정기(19), 및, 응축관 냉각조(20)를 갖고 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(100)에는, 밸브(B1), 밸브(B2), 탈착용 밸브(B3), 흡착용 배출 밸브(B4), 매스 플로우 컨트롤러(B5), 흡착용 유입 밸브(B6), 열 매체 공급 제어 밸브(B7), 3방향 밸브(3방향 밸브(C1 내지 C4))가 마련되어 있다.

이하, 가솔린 증기 회수 장치(100)의 각 구성 요소의 기능에 관해 설명한다. 급유 장치(1)는, 급유 노즐 등을 갖고 있고, 승용차나 오토바이 등의 자동차에 가솔린을 급유하는 기능을 갖고 있다. 또한, 급유 장치(1)는, 가솔린 급유시에 누출되는 가솔린 증기를 흡입할 때의 입구로서 기능하고 있다. 가솔린 증기 흡입 펌프(2)는, 급유 장치(1)와 응축관(3)의 상류측에 접속되어 있고, 급유 장치(1)의 급유부 부근에서 발생한 가솔린 증기를 가솔린 증기 회수 장치(100) 내부에 흡입하는 기능을 갖고 있다.

응축관(3)은, 후술하는 응축관 냉각조(20) 내부에 배설되고, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)의 하류측과 기액 분리기(9)에 접속되어 있고, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)에 의해 흡입한 가솔린 증기를 액화한 냉각용 배관으로서의 기능을 갖고 있다. 응축관 냉각조(20)는, 내부에 응축관(3)을 배치하고, 액체 순환 펌프(10)에 의해 공급된 열 매체를 축적함으로써 응축관(3)을 냉각하는 열 매체 용기로서 기능하는 것이다. 즉, 응축관(3)과 응축관 냉각조(20)에 의해, 가솔린 증기를 액화하는 응축 장치로서의 기능을 다하도록 되어 있는 것이다.

열 매체 저류조(4)는, 응축관 냉각조(20)와 액체 순환 펌프(10)에 접속되어 있고, 열 매체(예를 들면, 프로필렌글리콜이나 가솔린, 등유(燈油)라는 석유계 물질 등으로 구성되는 부동액)를 축적하는 것이다. 열교환기(5)는, 열 매체 저류조(4) 내에 마련되어 있고, 냉동기(6)의 한 구성 요소로서 열 매체 저류조(4) 내에 저장되어 있는 열 매체를 냉각하는 기능을 갖고 있다. 냉동기(6)는, 열교환기(5)를 통하여 열 매체 저류조(4)에 접속함과 함께, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)와 흡인 펌프(11)의 사이에 있어서의 퍼지 가스 배출관(17)에 접속하고, 히트 펌프 사이클을 이용함으로써 열교환기(5)에 냉매를 공급하는 기능을 갖고 있다. 또한, 냉동기(6)와 열교환기(5)의 접속 상태를 1점 쇄선으로 도시하고 있다.

흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)은, 열 매체 저류조(4) 내에 축적되어 있는 열 매체와 응축관(3)으로부터 유출된 가솔린 증기 함유 공기가 유통되도록 되어 있고, 가솔린 증기를 흡착·탈착한 흡 탈착 장치로서의 기능을 갖고 있다. 이 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에는, 가솔린 증기 함유 공기 중의 가솔린 증기를 흡착 또는 제거(탈착)하는 흡착제(예를 들면, 실리카 겔이나 제오라이트 등)가 충전되어 있다. 또한, 도 1에서는, 흡 탈착탑(7)이 흡착탑, 흡 탈착탑(8)이 탈착탑으로서 가동하고 있는 경우를 예에 도시하고 있다. 기액 분리기(9)는, 응축관(3)의 하류측과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 접속되어 있고, 응축관(3)에서 액화된 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하는 기능을 갖고 있다. 그리고, 가솔린 액은 가솔린 조(12)에 유도되고, 가솔린 증기는 흡 탈착탑(7)이나 흡 탈착탑(8)에 유도된다.

액체 순환 펌프(10)는, 열 매체 저류조(4)에 접속됨과 함께, 3방향 밸브(C3)를 통하여 응축관 냉각조(20)와 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 접속되고, 열교환기(5)에서 냉각된 열 매체를 응축관 냉각조(20)나 흡 탈착탑(7), 흡 탈착탑(8)에 공급하는 것이다. 흡인 펌프(11)는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과 냉동기(6)와의 사이에서의 퍼지 가스 배출관(17)에 마련되고, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8) 내에 충전되어 있는 흡착제에 흡착한 가솔린 증기를 흡인 탈착하는 기능을 갖고 있다. 가솔린 조(12)는, 기액 분리기(9)와 급유 장치(1)에 접속되어 있고, 기액 분리기(9)에서 기액 분리된 가솔린 액을 일시적으로 축적하는 것이다. 압력 컨트롤러(13)는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과 정화 공기 배출관(15)에 접속되어 있고, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내의 압력을 조정하는 기능을 갖고 있다.

가솔린 증기 송기관(14)은, 기액 분리기(9)에 접속됨과 함께, 도중에 분기되어 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 접속되어 있고, 기액 분리기(9)로부터의 가솔린 증기 함유 공기를 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에 유도하는 것이다. 정화 공기 배출관(15)은, 압력 컨트롤러(13)에 접속되고, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)으로부터 배출된 공기(1vol% 이하의 가솔린 증기를 포함하는 클린한 가스)를 대기에 송출하는 것이다. 퍼지 가스 유입관(16)은, 정화 공기 배출관(15)에 접속됨과 함께, 흡 탈착탑(7)과 흡 탈착탑(8)을 접속하도록 되어 있고, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)으로부터 대기에 배출하는 청정한 가스의 일부를 퍼지 가스로서 흡 탈착탑(8) 또는 흡 탈착탑(7)에 보내여 사용시키는 것이다.

퍼지 가스 배출관(17)은, 흡인 펌프(11)에 접속됨과 함께, 도중에 분기되어 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 접속되어 있고, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에서 탈착에 이용된 후의 퍼지 가스를 도통하는 것이다. 기액 혼합 가솔린 유출관(18)은, 응축관(3)의 하류측과 기액 분리기(9)에 접속하고, 응축관(3)에서 액화된 가솔린액 및 가솔린 증기 함유 공기를 도통시키는 것이다. 온도 측정기(19)는, 응축관(3)의 하류측 부근에 설치되어 있고, 응축관(3)을 도통하고, 응축관(3)으로부터 배출된 가솔린 증기 함유 공기의 온도를 측정하는 것이다. 이 온도 계측기(19)에서 측정된 온도 정보는, 신호로서 도시 생략한 제어 장치에 보내지도록 되어 있다.

밸브(B1)는, 급유 장치(1)에 접속됨과 함께, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)와 냉동기(6) 사이에서의 퍼지 가스 배출관(17)에 접속되어 있고, 급유 장치(1)의 가동과 연동하여 열리도록 되어 있다. 밸브(B2)는, 기액 분리기(9)와 가솔린 조(12)에 접속되어 있고, 기액 분리기(9)에서 회수한 가솔린 액을 가솔린 조(12)에 공급할 때에 열리도록 되어 있다. 탈착용 밸브(B3)는, 분기된 퍼지 가스 배출관(17)의 각각에 마련되어 있고, 개폐 제어됨으로써 퍼지 가스를 도통할 때에 열리도록 되어 있다. 또한, 이하에 있어서, 흡 탈착탑(7)에 접속하고 있는 퍼지 가스 배출관(17)에 마련되어 있는 탈착용 밸브(B3)를 탈착용 밸브(B3')로 칭하여 설명하는 것으로 한다.

흡착용 배출 밸브(B4)는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과 압력 컨트롤러(13)를 접속하고 있는 배관의 각각에 마련되어 있고, 개폐 제어됨으로써 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에서 흡착된 후의 가솔린 증기 함유 공기를 도통하는 것이다. 또한, 이하에 있어서, 흡 탈착탑(8)에 접속하고 있는 배관에 마련되어 있는 흡착용 배출 밸브(B4)를 흡착용 배출 밸브(B4')로 칭하여 설명하는 것으로 한다. 매스 플로우 컨트롤러(B5)는, 정화 공기 배출관(15)을 끼운 퍼지 가스 유입관(16)의 각각에 마련되어 있고, 개폐 제어됨으로써 퍼지 가스의 가스량을 제어하는 것이다. 또한, 이하에 있어서, 흡 탈착탑(7)에 접속하고 있는 퍼지 가스 유입관(16)에 마련되어 있는 매스 플로우 컨트롤러(B5)를 매스 플로우 컨트롤러(B5')로 칭하여 설명하는 것으로 한다.

흡착용 유입 밸브(B6)는, 분기된 가솔린 증기 송기관(14)의 각각에 마련되어 있고, 개폐 제어됨으로써 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에 가솔린 증기 함유 공기를 유도하는 것이다. 또한, 이하에 있어서, 흡 탈착탑(8)에 접속하고 있는 가솔린 증기 송기관(14)에 마련되어 있는 흡착용 유입 밸브(B6)를 흡착용 유입 밸브(B6')로 칭하여 설명하는 것으로 한다. 열 매체 공급 제어 밸브(B7)는, 액체 순환 펌프(10)와 응축관 냉각조(20)와의 사이에 마련되어 있고, 개폐 제어됨으로써 열 매체 저류조(4)로부터 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체의 양을 조정하는 것이다.

3방향 밸브(C1)는, 응축관 냉각조(20), 열 매체 저류조(4) 및 3방향 밸브(C2)에 접속되어 있고, 전환 제어됨으로써, 열 매체의 유통처를 변경하는 것이다. 3방향 밸브(C2)는, 흡 탈착탑(7), 흡 탈착탑(8) 및 3방향 밸브(C1)에 접속되어 있고, 전환 제어됨으로써, 열 매체의 유통처를 변경하는 것이다. 3방향 밸브(C3)는, 응축관 냉각조(20), 액체 순환 펌프(10) 및 3방향 밸브(C4)에 접속되어 있고, 전환 제어됨으로써, 열 매체의 유통처를 변경하는 것이다. 3방향 밸브(C4)는, 흡 탈착탑(7), 흡 탈착탑(8) 및 3방향 밸브(C3)에 접속되어 있고, 전환 제어됨으로써, 열 매체의 유통처를 변경하는 것이다. 또한, 각 밸브의 개폐나, 각 3방향 밸브의 유로의 전환하고, 냉동기(6)의 제어 등은, 도시 생략한 제어 장치가 실행하고 있는 것으로 한다.

다음에, 가솔린 증기 회수 장치(100)의 동작에 관해 설명한다. 급유 장치(1)가 가동하면, 그에 연동하여 밸브(B1)가 열리고, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)가 동작한다. 가솔린 증기 흡입 펌프(2)가 동작을 시작하면, 급유 장치(1)의 급유부 부근의 가솔린 증기(상온에서 약 40vol%)가 가솔린 증기 회수 장치(100) 내로 흡입되고, 예를 들면 0.2 내지 0.4MPa 정도로 가압 압축되어 응축관(3)에 송기된다. 응축관(3)은, 응축관 냉각조(20) 내에 구비되어 있고, 응축관 냉각조(20) 내에 축적되었던 열 매체에 의해 냉각된다. 통상, 응축관 냉각조(20)의 내부는 0℃부터 5℃ 정도로 유지되어 있고, 가솔린 증기가 응축관(3)을 도통할 때에 가솔린 및 가스중에 포함된 수분이 일부 응축되고, 기액 분리기(9)를 통하여 기체(가솔린 증기)와 액체(가솔린)로 분리된다.

그런데, 응축관(3)의 운전 조건인, 압력 0.3MPa, 냉각 온도 5℃, 가스 유량 100L/min의 조건에서는, 가솔린 증기의 농도는 10vol%정도가 된다. 또한, 가솔린 증기의 포화 농도 선도(線圖)로 부터 알 수 있는 바와 같이, 압력 0.3MPa, 온도 5℃에서는 포화 가솔린 증기 농도는 약 10vol%이고, 이 조건에서는 가솔린 증기 농도가 이론적으로 10vol% 이하가 되는 일은 없다. 또한, 온도를 내림에 의해, 응축관(3)의 출구에서의 가솔린 증기 농도를 저감하는 것은 가능하다. 그러나, 설정 온도를 빙점 이하로 하면, 가스중에 포함되는 물이 응축관(3)에서 결빙하고, 응축관(3)의 배관 막힘의 문제가 발생하기 때문에, 응축관(3)의 설정 온도는 0℃부터 5℃ 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 급유 시간이 어느 시간에 달하면, 밸브(B2)를 연다. 이에 의해, 기액 분리기(9)의 하부에 고인 가솔린 액이 가솔린 조(12)를 경유하여 급유 장치(1)로 되돌아오게 된다. 그 후, 일정 시간 경과하면, 밸브(B2)를 닫아, 기액 분리기(9)의 하부에 가솔린 액이 재차 고여진다. 이 때, 가솔린 조(12)를 마련하고 있기 때문에, 가솔린 증기가 기액 분리기(9)로 흘러 들어가는 것이 방지되고, 고농도 가솔린 증기의 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에의 흘러 들어감에 의한 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 흡착 파과 시간의 단축화(전환 타이밍의 단축화)를 방지하고 있다.

즉, 가솔린 조(12)에서는, 하부에 일정량의 가솔린 액을 모아 두고 있고, 기액 분리기(9)에서 분리된 가솔린 액이 저부로부터 흘러 들어오고, 아래로부터 위를 향하여 흐르도록 하고 있다. 이에 의해, 가솔린 조(12)에서는, 상부에 가솔린 증기를 존재시키는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 밸브(B2)가 열린 경우에도, 가솔린 증기가 가솔린 액의 흐름에 거슬러서 기액 분리기(9)로 흘러 들어가는 일은 없고, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에 고농도의 가솔린 증기가 송기되는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.

계속해서, 응축관(3)에서 처리할 수가 없었던 10vol%정도의 가솔린 증기는 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)에 송기되어 처리된다. 도 1에서는, 흡 탈착탑(7)이 흡착탑, 흡 탈착탑(8)이 탈착탑으로서 동작하고 있는 경우에 관해 도시하고 있다. 따라서 탈착용 밸브(B3)가 개방(검게 칠함), 탈착용 밸브(B3')가 폐쇄(속을 하얗게 함)의 상태이고, 흡착용 배출 밸브(B4)가 개방(검은 칠), 흡착용 배출 밸브(B4')가 폐쇄(속을 하얗게 함)의 상태이고, 흡착용 유입 밸브(B6)가 개방(검은 칠), 흡착용 유입 밸브(B6')가 폐쇄(속을 하얗게 함)의 상태이다.

흡 탈착탑(7)에서 임의의 시간 흡착 처리한 후는 탈착탑으로서 사용한다. 이 경우는, 탈착용 밸브(B3)를 폐쇄, 탈착용 밸브(B3')를 개방으로 하고, 흡착용 배출 밸브(B4)를 폐쇄, 흡착용 배출 밸브(B4')를 개방으로 하고, 흡착용 유입 밸브(B6)가 폐쇄, 흡착용 유입 밸브(B6')가 개방으로 하여 사용한다. 또한, 흡 탈착탑(7)에서의 가솔린의 탈착이 종료된 시점에서, 재차 흡착탑으로서 사용하고, 이 동작을 시간적으로 반복하여 사용한다. 흡착·탈착의 전환은, 전술한 바와 같이 탈착용 밸브(B3) 및 탈착용 밸브(B3'), 흡착용 배출 밸브(B4) 및 흡착용 배출 밸브(B4'), 흡착용 유입 밸브(B6) 및 흡착용 유입 밸브(B6')의 전환으로 컨트롤한다.

도 1의 경우에서는, 가솔린 증기는, 가솔린 증기 송기관(14)을 도통하여 흡 탈착탑(7)에 송기된다. 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에는, 가솔린 증기를 흡착하는한 흡착제가 봉입되어 있다. 가솔린 증기의 흡착제로서는, 실리카 겔을 사용하였다, 특히 4 내지 100옹스트롬의 구멍 지름을 갖는 실리카 겔 또는 합성 제오라이트의 단독 또는 이들의 혼합물이 유효하다. 이 흡착제중을 가솔린 증기가 통과함에 의해 가솔린 성분은 흡착 제거되고, 1vol% 이하의 가솔린 농도의 청정 공기가 되어 정화 공기 배출관(15)을 통하여 대기에 방출된다.

또한, 정화 공기 배출관(15)에는 대기에 배출하는 청정 공기의 압력을 규정치로 제어하는 압력 컨트롤러(13)가 배설되어 있고, 이 압력 컨트롤러(13)는, 청정 공기를 대기에 배출할 때에, 흡착탑으로서 가동하고 있는 흡 탈착탑(7) 내의 압력을 규정치로 유지하도록 하고 있다. 본 실시의 형태 1에 관한 가솔린 증기 회수 장치(100)에서는, 응축관(3)의 고압(0.3MPa 정도)의 배기 가스를 이용하여 가솔린 증기를 흡착하도록 되어 있기 때문에, 상압(常壓)에서 흡착하는 것보다도 흡착 용량이 대폭적으로 개선된다.

흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)은, 가솔린 증기의 흡 탈착의 역할에 관계없이, 상시 액체 순환 펌프(10)에 의해 공급되는 열 매체에 의해 일정 온도로 냉각되어 있다. 즉, 응축관(3), 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 냉각 계통은 설정 온도로 유지되도록 상시 운전 제어되어 있다. 이것은, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 충전되어 있는 흡착제는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내에 구비 부착되어 있는 핀 튜브 열교환기로부터의 전열(傳熱)에 의해 냉각되기 때문에, 어느 정도의 냉각시간이 필요 불가결하고, 순시(瞬時)의 운전에 대응할 수가 없기 때문이다.

또한, 단시간에 냉각할 수 있도록 냉각 능력이 큰 냉동기(6)를 구비하는 것은, 설비 비용에 나쁜 영향을 주고, 염가의 가솔린 증기 회수 장치를 제공할 수가 없게 되기 때문이다. 또한, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내부의 온도를 낮게 함에 의해, 흡착제의 흡착 용량을 크게 할 수가 있어서, 흡착제의 사용량을 저감할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 정지시에 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내의 흡착제가 온도 상승함에 의해, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내에 충전되어 있는 흡착제로부터 가솔린 증기가 탈착하고, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내의 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 가솔린 증기의 탈착 프로세스에 관해 설명한다. 탈착탑으로서 가동하고 있는 흡 탈착탑(8)에 충전되어 있는 흡착제에 흡착한 가솔린을 탈착하는 경우에는, 흡인 펌프(11)를 구동시킴에 의해 퍼지 가스 배출관(17)을 통하여 흡 탈착탑(8)으로부터 가스를 흡인하여 흡착제로부터 가솔린을 탈착한다. 이 때 탈착용 밸브를 개방(검은 칠), 탈착용 밸브(B3')를 폐쇄(속을 하얗게 함)하여 둔다. 흡착시에 흡착탑으로서 기능하는 흡 탈착탑은 0.3MPa의 고압 상태에서 동작하고 있지만, 탈착시에 흡인 펌프(11)에 의해 대기압 이하로 감압되기 때문에, 이 압력차에 의해 탈착탑의 흡착제에 흡착한 가솔린이 탈착된다.

탈착한 가솔린 증기는, 도 1에서는 응축관(3)으로 되돌려저서, 가솔린분을 재차 응축 회수한 후, 재차 흡 탈착탑(7)으로 되돌려진다. 이 조작을 반복하는 동안에, 전량의 가솔린이 응축관(3)에서 응축 회수되게 된다. 또한, 탈착시에는, 흡 탈착탑(8) 내부의 온도를 높게 함에 의해, 탈착 속도를 빨리 할 수는 있지만, 온도를 흔들음에 의해, 냉동기(6) 및 히터 등의 가열 수단에서 소비 에너지가 증대함과 함께, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 전환이 단시간에 행하여지지 않는 등의 문제가 있기 때문에, 탈착시에 온도를 높게 하지 않고, 흡착시와 같은 온도로 탈착을 행한 것이 유효하다.

흡인 펌프(11)의 흡인에 의한 압력차를 이용하는 탈착 방법만으로는, 그 효율이 그다지 높지 않기 때문에, 퍼지 가스를 외부로부터 도입하는 것이 유효하다. 따라서 본 실시의 형태 1에서는, 이 퍼지 가스로서 흡 탈착탑(7)으로부터 대기에 배출하는 청정한 가스의 일부를 퍼지 가스 유입관(16)에 의해 흡 탈착탑(8)에 보내서 이용한 것으로 하고 있다. 이 퍼지 가스의 가스 유량은, 매스 플로우 컨트롤러(B5) 및 매스 플로우 컨트롤러(B5')에서 제어되고 있다.

이 경우, 매스 플로우 컨트롤러(B5)가 개방(검은 칠)되어 규정량의 가스를 유통될 수 있는 상태이고, 매스 플로우 컨트롤러(B5')가 폐쇄(속을 하얗게 함)되어 가스가 흐르지 않는 상태가 되어 있다. 또한, 본 실시의 형태 1에서는, 전단(前段)의 응축관(3)에서 가스중의 수분량을 충분히 낮게 하고 있기 때문에, 퍼지 가스에 포함되는 수분이 흡 탈착탑(8) 내의 흡착제에 악영향을 주는 일은 거의 없다. 또한, 탈착 시험을 행한 결과, 퍼지 가스 유량을 15 내지 25L/min으로 한 경우, 흡착탑 내의 압력을 15 내지 30kPa로 할 수가 있어서, 가솔린 증기를 효율적으로 탈착할 수 있는 것이 밝혀졌다.

가솔린 스탠드 등의 급유 시설에 있어서, 급유는 부정기적으로 행하여진다. 이 때문에, 전력 사용량 삭감의 관점에서, 급유시의 한정된 시간만 가솔린 증기 흡입 펌프(2)를 동작하여, 급유 장치(1)의 급유부 부근의 가솔린 증기를 회수하는 것이 바람직하다. 또한, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)의 가동에 응하여, 흡인 펌프(11)를 가동시키도록 하여 둔다. 따라서 응축관(3)에 의한 가솔린 증기의 응축 조작, 흡 탈착탑(7)에 의한 가솔린 증기의 흡착 조작, 및 흡 탈착탑(8)에 의한 가솔린 증기의 탈착 조작은, 간헐적인 운전이 된다. 이와 같은 시스템 제어를 행함으로써, 급유 장치(1)가 가동하지 않는 상태에서의 에너지 소비를 저감할 수가 있어서, 에너지 절약의 가솔린 증기 회수 장치(100)를 실현할 수 있다.

최후로, 응축관(3)과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과의 냉각 제어 방법에 관해 기술한다. 상술한 바와 같이, 응축관(3)에서는, 가스중에 포함되는 물이 응축관(3) 내에서 결빙하는 것을 방지하기 위해, 응축관 냉각조(20)에 저장되는 열 매체의 설정 온도는 0℃부터 5℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 흡착탑 사이즈를 가능한 한 작게 하기 위해, 흡착제의 온도는 가능한 한 낮게(예를 들면, 빙점하) 하는 것이 바람직하다. 따라서 응축관(3)과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과의 냉각 온도를 다른 온도로 설정함에 의해, 종래에 비하여 고효율의 가솔린 회수를 행할 수가 있다고 생각된다.

즉, 냉동기(6) 및 열교환기(5)를 이용하여 소정 온도로 냉각하는 열 매체의 공급량을, 응축관(3)과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에서 다르도록 설정함에 의해, 응축관(3)과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)을 다른 온도로 제어할 수가 있어서, 효율적인 가솔린 회수를 할 수 있도록 된다고 생각되다. 또한, 유로 전환 수단인 3방향 밸브(C1) 내지 3방향 밸브(C4)를 제어함에 의해, 열 매체의 공급량을 응축관(3)과 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에서 다르도록 하는 것이 가능하게 되어 있다.

우선, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 냉각 제어 방법을 설명한다. 열 매체 저류조(4)에는 열교환기(5)가 마련되어 있고, 그 열교환기(5)가 충분히 잠기도록 열 매체가 축적되어 있다. 냉동기(6)가 가동하면 열교환기(5)를 통하여 열 매체 저류조(4) 내의 열 매체가 소정 온도로 냉각된다. 그 때, 열 매체의 온도가 계측되고, 그 신호에 의해 냉동기(6)의 운전을 제어하면 좋다. 소정 온도로 냉각된 열 매체는, 액체 순환 펌프(10)에 의해 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 공급된다. 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 공급된 열 매체는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 냉열을 준 후, 재차 열 매체 저류조(4) 내로 되돌아온다.

이와 같이 하여, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내의 흡착제가 소정 온도로 냉각된다. 열용량의 큰 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에는, 급유 장치(1)의 동작에 관계없이, 또한, 가솔린 증기의 흡 탈착의 역할에 관계없이, 상시 액체 순환 펌프(10)에 의해 열 매체가 공급되도록 되어 있다. 이에 의해, 간헐적인 부하 유입에도 충분히 대응할 수가 있어서, 신뢰성이 높은 가솔린 증기 회수 장치(100)를 실현할 수 있다. 또한, 흡착제의 냉각 온도는, 흡착 특성으로부터 판단하면 가능한 한 낮게 하는 편이 좋고. 그것을 실현하기 위해, 열 매체의 냉각 온도도 가능한 한 낮게 하는 편이 좋다.

그러나, 열 매체의 온도를 낮게 하여 가면, 열 매체의 점성이 증가하기 때문에 액체 순환 펌프(10)의 소비 에너지가 증대한다. 또한, 열 매체를 냉각하기 위한 냉동기(6)의 효율이 나빠지기 때문에 냉동기(6)의 소비 에너지가 증대한다. 따라서 흡착제의 냉각 온도는 -20℃ 내지 0℃로 설정하는 것이 바람직하다.

이상의 것으로부터, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 냉각 온도를 -20℃ 내지 0℃로 설정함에 의해, 흡착제의 흡착 효율을 높일 수가 있어서, 컴팩트하고, 효율적으로 가솔린을 액화 응축될 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(100)를 얻을 수 있다.

다음에, 응축관(3)의 냉각 제어 방법을 설명한다. 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 경우와 마찬가지로, 소정 온도로 냉각된 열 매체가 액체 순환 펌프(10)에 의해, 열 매체 공급 제어 밸브(B7)를 통하여 응축관 냉각조(20)에 공급된다. 응축관 냉각조(20)에서는, 응축관 냉각조(20)에 축적되어 있던 열 매체와 열 매체 저류조(4)로부터 공급된 열 매체가 혼합된다. 그 열 매체는, 응축관(3)에서 발생한 열을 탈취하고, 재차 열 매체 저류조(4) 내로 되돌아온다. 이 때, 온도 측정기(19)에 의해, 응축관(3)의 출구 가스의 온도가 계측되고, 그 온도가 영하가 되지 않도록 열 매체 공급 제어 밸브(B7)가 개폐되고, 응축관 냉각조(20)에 공급된 열 매체량이 제어된다.

이와 같이 하여, 응축관(3) 내를 흐르는 가솔린 증기 함유 공기는, 빙점 이상의 소정 온도로 냉각된다. 이에 의해, 가스중의 수분을 결빙시키지 않고서, 가솔린 증기를 효율적으로 액화할 수 있다. 상술한 바와 같이, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에는, 액체 순환 펌프(10)에 의해 냉각된 열 매체가 상시 공급되도록 하였지만, 응축관 냉각조(20)에는 급유 장치(1)의 동작에 맞추어서 액체 순환 펌프(10)에 의해 열 매체가 공급되도록 되어 있다. 즉, 응축관(3)은, 금속으로 구성되어 있기 때문에, 열전도가 빠르고, 비교적 빨리 냉각할 수 있기 때문에, 급유 장치(1)의 동작에 맞추어서, 응축관(3) 출구의 가스 온도가 소정의 값이 될 때 까지, 액체 순환 펌프(10)에 의해 열 매체가 공급된다.

또한, 본 실시의 형태 1에서는, 열 매체 공급 제어 밸브(B7)가 개폐함에 의해 응축관 냉각조(20)에 공급되는 열 매체량을 온 오프 제어하는 경우를 예로 나타냈지만, 열 매체의 유량 자체를 유량 제어하도록 하여도 좋다. 이와 같이 함에 의해, 응축관 냉각조(20) 내의 열 매체의 온도를 더욱 고도로 제어할 수 있게 된다.

이상의 것으로부터, 응축관(3)의 냉각 온도를 빙점 이상의 온도로 설정함에 의해, 응축관(3)에서 결빙의 발생을 방지할 수가 있어서, 신뢰성이 높고, 효율적으로 가솔린을 회수할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(100)를 얻을 수 있다.

그런데, 급유 장치(1)의 가동은 간헐적이기 때문에, 급유가 완료되면, 급유 장치(1)는 정지한다. 이 경우, 흡 탈착탑(7)의 압력 저하에 의해 흡착제에 흡착한 가솔린이 탈착하고 대기중에 방출하는 것을 막도록, 밸브(B1), 밸브(B2), 탈착용 밸브(B3), 흡착용 배출 밸브(B4), 매스 플로우 컨트롤러(B5) 및 흡착용 유입 밸브(B6)를 전폐로 한다. 또한, 상술한 바와 같이, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에는, 열 매체가 상시 공급되고, 흡착제는 냉각되어 있기 때문에, 가솔린 증기가 탈착하여 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 내의 압력이 상승하는 일은 없다.

또한, 이 경우, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 하부에 구비되어 있는 탈착용 밸브(B3) 및 탈착용 밸브(B3')를 개방하고, 흡 탈착탑(7)의 하부에 흡착하고 있는 가솔린 증기를 흡 탈착탑(8)의 하부에 옮김과 함께, 흡 탈착탑(7)의 압력과 흡 탈착탑(8)의 압력을 동등하게 함에 의해, 압력의 상승을 완화하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 급유 장치(1)가 가동하지 않는 상태에서도, 에너지 소비를 가능한 한 저감하면서, 가솔린 증기 회수 장치(100)의 압력 상승을 막을 수가 있어서, 신뢰성이 높은 가솔린 증기 회수 장치(100)를 실현할 수 있다.

본 실시의 형태 1에서는, 응축관(3) 출구의 가스 온도를 온도 측정기(19)에 의해 계측하고, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하고 있지만, 후술하는 실시의 형태 2에 관한 차압계(21)에 의해 응축관(3)의 출입구에서의 가솔린 증기의 압력차를 계측하고, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하여도 좋다. 이 경우, 차압계(21)로 계측한 압력차가 소정 압력이 되도록, 열 매체의 공급량을 제어하면 좋다. 또한, 본 실시의 형태 1에서는, 응축관(3) 출구의 가스 온도를 온도 측정기(19)에 의해 계측하고, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하고 있지만, 응축관 냉각조(20)에 열 매체가 공급되는 부분에서 열 매체의 온도를 온도 측정기(19)에 의해 계측하도록 하여도 좋다.

또한, 응축관 냉각조(20)에 축적되어 있는 열 매체와 액체 순환 펌프(10)에 의해 공급되는 열 매체가 혼합되는 부위의 온도를 측정함으로써, 응축관(3) 내의 가스 온도를 계측하는 경우와 거의 동등한 성능을 얻을 수 있는 온도 제어를 실현할 수 있다. 단, 온도가 다른 열 매체가 혼합되는 부위에서의 온도계측을 행하기 때문에, 열 매체의 온도가 비교적 심하게 변동하는 상태에서 열 매체의 온도를 계측할 필요가 있고, 열 매체가 설정 온도에 달하였다고 판단하는 것은 응축관(3) 내의 가스 온도를 측정한 경우에 비하여 어렵고, 응축관(3) 내 가스 온도 측정 방식에 비하여 떨어진다.

실시의 형태 2.

도 2는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 2에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(200)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(200)는, 실시의 형태 1에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 2에서는 실시의 형태 1과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

실시의 형태 1에서는, 응축관(3) 출구의 가스 온도를 온도 측정기(19)에 의해 계측하고, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 한 경우를 예로 설명하였지만, 본 실시의 형태 2에서는, 차압계(21)를 이용하여 응축관(3)의 입구와 출구의 압력차를 측정하고, 그 값과 설정치를 비교하여 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 한 경우를 예로 설명한다. 이 차압계(21)는, 응축관(3)의 입구측에서의 가솔린 증기의 압력 및 응축관(3)의 출구측에서의 가솔린 증기의 압력으로부터, 응축관(3)의 입구와 출구에서의 가솔린 증기의 압력차를 측정하는 것이다. 그리고, 차압계(21)로 측정된 압력차 정보는, 신호로서 도시 생략한 제어 장치에 보내지도록 되어 있다.

이에 의해, 응축관(3) 내부에서 가스중의 수분이 결빙하고, 응축관(3) 내부에 얼음이 부착하기 때문에, 응축관(3)에서의 압력 손실이 증대한 것을 직접 검지할 수 있다. 따라서 가솔린 증기 회수 장치(200)는, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 보다 고정밀도로 제어할 수가 있어서, 고효율로 가솔린을 액화 회수하는 것이 가능한 가솔린 증기 회수 장치(200)를 제공할 수 있다. 또한, 이 가솔린 증기 회수 장치(200)에, 실시의 형태 1에 관한 가솔린 증기 회수 장치(100)의 온도 측정기(19)를 조합시켜서 설치하는 것도 가능하다. 이렇게 하면, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 더욱 고정밀도로 제어할 수가 있어서, 고효율로 가솔린을 액화 회수할 수 있다.

실시의 형태 3.

도 3은, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 3에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(300)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(300)는, 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 3에서는 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에서는, 응축관(3)이 응축관 냉각조(20) 내에 구비되어 있는 경우를 예로 설명하였지만, 본 실시의 형태 3에서는, 응축관(3) 외에, 기액 분리기(9) 및 응축관(3)과 기액 분리기(9)를 연결하는 배관을 열 매체 용기인 제 2 열 매체 냉각조(31) 내부에 구비하고, 제 2 열 매체 냉각조(31)에 냉각된 열 매체를 공급하여, 응축관(3), 기액 분리기(9) 및 응축관(3)과 기액 분리기(9)를 연결하는 배관을 냉각함에 의해, 응축관(3)에서 액화된 가솔린 액이 기액 분리기(9)에 도달할 때까지 재증발하는 것을 효과적으로 방지한 것이다. 즉, 응축관(3)과 제 2 열 매체 냉각조(31)에 의해, 가솔린 증기를 액화하는 응축 장치로서의 기능을 다하도록 되어 있는 것이다.

이에 의해, 가솔린 증기를 효율적으로 회수할 수 있음과 함께, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에서 제거하는 가솔린 증기를 줄일 수가 있어서, 사용하는 흡착제를 저감할 수 있다. 이상의 것으로부터, 에너지 절약이며 컴팩트한 가솔린 증기 회수 장치(300)를 제공할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(300)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다.

실시의 형태 4.

도 4는, 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 4에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(400)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(400)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 3에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 4에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 3과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 3과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 4에서는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)을 냉각하는데 사용한 열 매체를 응축관 냉각조(20)에 직접 공급할 수 있도록 한 것이다. 즉, 열 매체가 액체 순환 펌프(10)에 의해 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 공급된 후에, 열 매체 반송용 밸브(B8)를 통하여 열 매체 저류조(4)에 직접 되돌아오는 경우와, 열 매체 공급 제어 밸브(B7)를 통하여 응축관 냉각조(20)에 직접 공급하는 경우를 제어할 수 있도록 한 것이다. 이 열 매체 반송용 밸브(B8)는, 열 매체 공급 제어 밸브(B7), 3방향 밸브(C1) 및 3방향 밸브(C2)와 접속하고, 3방향 밸브(C1)와 3방향 밸브(C2)의 사이에 마련된 3방향 밸브(C5)와, 3방향 밸브(C1) 사이에 마련되어 있다.

이와 같이 함에 의해, 응축관 냉각조(20)에 공급되는 열 매체의 온도를 흡 탈착탑(7)에서 발생한 열에 의해 높게할 수가 있어서, 응축관 냉각조(20)에 원래 존재하는 열 매체와 응축관 냉각조(20)에 공급되는 열 매체의 온도차를 작게 할 수 있기 때문에, 응축관(3) 내부의 가스 온도를 더욱 고정밀도로 제어할 수 있다. 따라서 고효율로 가솔린을 액화할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(400)를 제공할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(400)에는, 온도 측정기(19)가 마련되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다.

실시의 형태 5.

도 5는, 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 5에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(500)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(500)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 5에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4와의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 5에서는, 열 매체 공급 제어 밸브(B7)와 응축관 냉각조(20)와의 사이에 온도 조절기(41)를 마련한 점에서 실시의 형태 4와 상위하다. 이에 의해, 응축관 냉각조(20)에 공급되는 열 매체의 온도를 온도 조절기(41)에 의해 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8) 출구에서 배출된 열 매체의 온도보다도 높게할 수가 있어서, 응축관 냉각조(20)에 원래 존재하는 열 매체와 응축관 냉각조(20)에 공급된 열 매체의 온도차를 작게 할 수 있기 때문에, 응축관(3) 내부의 가스 온도를 더욱 고정밀도로 제어할 수 있다. 이상의 것으로부터, 고효율로 가솔린을 액화할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(500)를 제공할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(500)에는, 온도 측정기(19)가 마련되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다.

실시의 형태 6.

도 6은, 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 6에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(600)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(600)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 5에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 6에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 5와의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 5와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 6에서는, 응축관(3) 및 응축관 냉각조(20)를 응축용 열교환기(52) 및 이 응축용 열교환기(52)를 격납하는 응축 용기(51)로 변경한 점에서, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 5와 상위하다. 즉, 응축용 열교환기(52)와 응축 용기(51)에 의해, 가솔린 증기를 액화하는 응축 장치로서의 기능을 다하도록 되어 있는 것이다. 또한, 응축용 열교환기(52)로서는, 압력 손실이 적은 점이나 효율적으로 가솔린 증기를 포함하는 가스를 냉각할 수 있는 점에서 핀 튜브 열교환기를 이용하는 것이 가장 적합하다. 또한, 응축 용기(51)는, 응축용 열교환기(52)를 내부에 격납할 수 있는 용기라면 특히 종류를 한정하는 것이 아니다.

가솔린 증기 회수 장치(600)의 동작에 관해 간단히 설명한다. 급유 장치(1)의 가동과 함께, 가솔린 증기 흡입 펌프(2)가 동작을 시작하면, 가솔린 증기가 흡입되고, 응축용 열교환기(52)를 격납한 응축 용기(51)에 송기된다. 응축 용기(51)에 송기된 가솔린 증기는, 응축 용기(51) 내를 흐르고, 응축용 열교환기(52) 표면에서 액화된다. 응축용 열교환기(52)에는 열 매체 공급 제어 밸브(B7)를 통하여 액체 순환 펌프(10)에 의해 열 매체가 공급된다. 이 열 매체에 의해, 응축 용기(51)에 송기된 가솔린 증기가 냉각되도록 되어 있다.

이 때, 상술한 바와 같이, 응축 용기(51) 출구의 가스 온도를 온도 측정기(19)에 의해 계측하고, 열 매체 공급 제어 밸브(B7)를 개폐함에 의해, 응축용 열교환기(52)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하고 있다. 이에 의해, 응축용 열교환기(52) 표면에서 가스중의 수분이 결빙하고, 응축용 열교환기(52)의 핀 사이의 가스 유로가 폐색하는 것을 방지할 수 있다. 이상의 것으로부터, 신뢰성이 높고, 효율적으로 가솔린을 회수할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(600)를 제공할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(600)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 4와 같은 열 매체 반송용 밸브(B8)를 마련하여도 좋다.

실시의 형태 7.

도 7은, 본 발명의 실시의 형태 7에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 7에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(700)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(700)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 6에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 7에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 6과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 6과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 7에서는, 응축용 열교환기(52)를 구비한 응축 용기(51)중에 금속 입체(粒體)(53)를 넣은 점에서 실시의 형태 6과 상위하다. 금속 입체(53)는, 열전도가 좋고. 가솔린 증기 등에 부식되 지지 않는 알루미늄이나 구리 등이 적당하다. 이와 같이 함에 의해, 응축 용기(51) 내에서 가솔린 증기를 효율적으로 냉각할 수 있기 때문에, 가솔린 증기를 효율적으로 액화할 수 있다. 또한, 응축 용기(51)의 구조를 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)과 같은 구조로 할 수가 있어서, 내부에 충전한 물체를 흡착제 또는 금속 입체(53)로 함에 의해, 용기 부분을 공통화할 수 있다.

이상의 것으로부터, 염가로, 고효율로 가솔린을 액화할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(700)를 제공할 수 있다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(700)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 4와 같은 열 매체 반송용 밸브(B8)를 마련하여도 좋다. 또한, 금속 입체(53)는, 열전도가 좋고. 가솔린 증기 등에 부식되 지지 않는 재질로 구성하면 좋고, 알루미늄이나 구리로 한정하는 것이 아니다.

실시의 형태 8.

도 8은, 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 8에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(800)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(800)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 7에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 8에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 7과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 7과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

실시의 형태 1 내지 실시의 형태 7에서는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 상시 열 매체를 공급하면서, 응축관(3) 출구의 가스 온도를 온도 측정기(19)(또는 차압계(21))에 의해 계측하고, 응축관 냉각조(20)에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하였지만, 본 실시의 형태 8에서는, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 대해서도 열 매체 공급 제어 밸브인 제 2 열 매체 공급 제어 밸브(B9) 및 제 3 열 매체 공급 제어 밸브(B10)를 제어함에 의해, 흡착탑으로서 가동하는 흡 탈착탑(7)만에 대해 상시 열 매체를 공급하도록 함과 함께, 탈착탑으로서 가동하는 흡 탈착탑(8)에 대해 열 매체의 공급량을 제한하도록 한 것이다.

제 2 열 매체 공급 제어 밸브(B9)는 3방향 밸브(C4)와 흡 탈착탑(7) 사이에서의 배관에, 제 3 열 매체 공급 제어 밸브(B10)는 3방향 밸브(C4)와 흡 탈착탑(8) 사이에서의 배관에 각각 마련되어 있다. 이에 의해, 탈착탑으로서 가동한 흡 탈착탑(8)의 온도를 높게할 수가 있어서, 흡 탈착탑(8)으로부터 가솔린 증기를 효율적으로 탈착할 수 있기 때문에, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 역할이 전환된 때에, 충분히 흡착할 수 있다. 따라서 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 온도를 제어할 수가 있어서, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)이 컴팩트하고, 고효율로 가솔린을 액화 회수할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(800)를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 8에서는, 응축부가 1기(基)(응축관(3) 및 응축관 냉각조(20)), 흡 탈착탑이 2기(基)(흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8))인 경우에 관해, 각각에 공급하는 열 매체의 양을 제어함으로써, 각각의 온도를 제각기 제어하는 경우에 관해 나타냈지만, 같은 방법으로, 복수의 응축부와 여러의 흡 탈착탑에 공급하는 열 매체량을 제어하도록 하여도 좋다. 이와 같이 함에 의해, 복수의 응축부와 복수의 흡 탈착탑의 온도를 개별적으로 제어할 수가 있어서, 효율적으로 가솔린을 액화할 수 있다.

또한, 가솔린 증기 회수 장치(800)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 4와 같은 열 매체 반송용 밸브(B8)를 마련하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 6 및 실시의 형태 7과 마찬가지로 응축관(3) 대신에 응축용 열교환기(52)로 하여도 좋다. 이 경우는, 응축 용기(51)에 금속 입체(53)를 충전하여도 좋다.

실시의 형태 9.

도 9는, 본 발명의 실시의 형태 9에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 9에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(900)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(900)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 8에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 9에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 8과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 8과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 9에서는, 기액 분리기(9)의 가스 출구에 제 2 압력 컨트롤러(61)를 마련하고, 응축관(3) 내부의 압력만을 높이도록 한 점에서, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 8과 상위하다. 기액 분리기(9)의 가스 출구에 제 2 압력 컨트롤러(61)를 마련하였기 때문에, 응축관(3)의 내부의 압력을 더욱 높게 설정할 수 있도록 할 수 있다. 이에 의해, 응축관(3) 출구에서의 가솔린 증기 농도를 더욱 낮게 할 수가 있어서, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)에 공급하는 가솔린 농도를 낮게 할 수 있기 때문에, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)을 작게 할 수 있다. 또한, 제 2 압력 컨트롤러(61)에 의해 기액 분리기(9) 내부의 압력도 높일 수 있다.

응축관(3)은 나선형상으로 감겨진 배관이기 때문에, 압력 용기로서 취급할 필요가 없고, 압력을 높게할 수 있다. 한편, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)은 압력 용기이기 때문에, 압력을 높게 하면, 내압 구조로 할 필요가 있고, 용기 비용이 높아진다. 따라서 응축관(3)만의 압력을 높게 하고, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 내압을 압력 용기로서 취급하지 않는 0.3MPa 이하로 함에 의해, 장치를 염가로 할 수 있다. 이상의 것으로부터, 염가이며, 컴팩트하고 고효율로 가솔린을 액화할 수 있는 가솔린 증기 회수 장치(900)를 제공할 수 있다.

또한, 가솔린 증기 회수 장치(900)에 의하면, 기액 분리기(9)의 후단에 압력 제어 밸브인 제 2 압력 컨트롤러(61)를 마련함에 의해, 응축 장치로서의 응축관(3) 내부의 압력 및 기액 분리기(9) 내부의 압력을 높이도록 할 수 있기 때문에, 비등점이 높고 액화하고 어려운 부탄이나 펜탄 등의 유기 탄화 수소의 포화 증발 농도를 내릴 수가 있어서, 응축관(3)에서 부탄이나 펜탄 등의 비등점이 낮은 유기 탄화 수소를 효율적으로 액화할 수가 있어서, 가솔린 증기의 회수의 효율이 향상하게 된다. 또한, 가솔린 증기 회수 장치(900)에 의하면, 압력의 증대에 응하여 흡착량이 증대하지 않는 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 압력을 소정 압력 이하로 유지함에 의해, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 내압력성을 과도하게 높게 설정할 필요가 없어지고, 비용을 저감할 수 있다.

또한, 가솔린 증기 회수 장치(900)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 4와 같은 열 매체 반송용 밸브(B8)를 마련하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 6 및 실시의 형태 7과 마찬가지로 응축관(3) 대신에 응축용 열교환기(52)로 하여도 좋다. 이 경우는, 응축 용기(51)에 금속 입체(53)를 충전하여도 좋다.

실시의 형태 10.

도 10은, 본 발명의 실시의 형태 10에 관한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치의 플로우를 도시하는 전체 구성도이다. 도 10에 의거하여, 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치(이하, 단지 가솔린 증기 회수 장치(1000)라고 칭한다)의 구성 및 동작에 관해 설명한다. 이 가솔린 증기 회수 장치(1000)는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 9에 관한 가솔린 증기 회수 장치와 마찬가지로 가솔린 급유시에 대기중에 방출되는 가솔린 증기 중에 포함되는 가솔린을 액화하여 회수하는 것이다. 또한, 실시의 형태 10에서는 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 9와의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 9와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시의 형태 10에서는, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)으로부터 배출된 공기를 대기에 송출하는 정화 공기 배출관(15)에 적산 유량계(71)를 마련한 점에서, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 9와 상위하다. 이에 의해, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)으로부터 배출된 가스의 적산량을 정확하게 측정할 수가 있어서, 흡 탈착탑(7) 또는 흡 탈착탑(8)의 전환을 정확하게 실시할 수 있다. 따라서 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 용량을 최대한으로 작게 하여, 장치 전체의 컴팩트화나, 흡 탈착탑(7)과 흡 탈착탑(8)의 전환 시간을 길게 하고, 밸브의 수명을 길게 하는 등의 장치의 장수명화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

따라서 가솔린 증기 회수 장치(1000)에 의하면, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 출구에 접속하고 있는 정화 공기 배출관(15)에 적산 유량계(71)를 마련하였기 때문에, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)을 통과한 공기의 토털량을 명확하게 알도록 되어 있어서, 고가인 가솔린 농도계를 구비하는 일 없이, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 기능의 반전, 즉 흡착탑 및 탈착탑의 전환 타이밍을 명확화할 수 있다. 또한, 흡 탈착탑(7) 및 흡 탈착탑(8)의 용량을 최대한으로 작게 하여, 장치 전체의 컴팩트화를 도모한 것도 가능해진다.

또한, 가솔린 증기 회수 장치(1000)에는, 온도 측정기(19)가 설치되어 있는 경우를 예로 나타내고 있지만, 실시의 형태 2와 같은 차압계(21)를 온도 측정기(19) 대신에, 또는 온도 측정기(19)와 함께 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 4와 같은 열 매체 반송용 밸브(B8)를 마련하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 6 및 실시의 형태 7과 마찬가지로 응축관(3) 대신에 응축용 열교환기(52)로 하여도 좋다. 이 경우는, 응축 용기(51)에 금속 입체(53)를 충전하여도 좋다. 또한, 실시의 형태 9와 같은 제 2 압력 컨트롤러(61)를 배설하도록 하여도 좋다.

1 : 급유 장치
2 : 가솔린 증기 흡입 펌프
3 : 응축관
4 : 열 매체 저류조
5 : 열교환기
6 : 냉동기
7, 8 : 흡 탈착탑
9 : 기액 분리기
10 : 액체 순환 펌프
11 : 흡인 펌프
12 : 가솔린 조
13 : 압력 컨트롤러
14 : 가솔린 증기 송기관
15 : 정화 공기 배출관
16, 17 : 퍼지 가스 유입관
18 : 기액 혼합 가솔린 유출관
19 : 온도 측정기
20 : 응축관 냉각조
21 : 차압계
31 : 제 2 열 매체 냉각조
41 : 온도 조절기
51 : 응축 용기
52 : 응축용 열교환기
53 : 금속 입체
61 : 제 2 압력 컨트롤러
71 : 적산 유량계
100, 200, 300, 400, 500 : 가솔린 증기 회수 장치
600, 700, 800, 900, 1000 : 가솔린 증기 회수 장치
B1, B2 : 밸브
B3, B3', B4, B4' : 흡착용 배출 밸브
B5, B5' : 매스 플로우 컨트롤러
B6, B6' : 흡착용 유입 밸브
B7 : 열 매체 공급 제어 밸브
B8 : 열 매체 반송용 밸브
B9 : 제 2 열 매체 공급 제어 밸브
B10 : 제 3 열 매체 공급 제어 밸브
C1 내지 C5 : 3방향 밸브

Claims

가솔린 증기를 처리·회수하기 위한 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치 에 있어서,
가솔린 증기를 액화하는 응축 장치와,
상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하는 기액 분리기와,
상기 기액 분리기에서 분리된 가솔린 증기를 흡 탈착하는 흡 탈착 장치와,
상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치를 냉각하는 열 매체를 축적하고, 이 열 매체를 상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 공급하는 열 매체 저류조와,
상기 열 매체 저류조에 축적한 열 매체를 냉각하는 냉동기를 구비한 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 응축 장치에 공급하는 열 매체량을 조정하는 밸브와,
상기 응축 장치 출구의 가스 온도를 계측하는 온도 측정기와,
상기 온도 계측기로부터의 신호를 받아서 상기 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치를 마련하는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 응축 장치에 공급하는 열 매체량을 조정하는 밸브와,
상기 응축 장치의 출입구에서의 가솔린 증기의 압력차를 계측하는 차압계와,
상기 차압계로부터의 신호를 받아서 상기 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치를 마련하는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응축 장치는,
가솔린 증기를 도통시키는 냉각용 배관과,
상기 냉각용 배관을 내부에 구비하고, 상기 열 매체 저류조에서 공급되는 열 매체를 축적할 수 있는 열 매체 용기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 4항에 있어서,
상기 기액 분리기 및 상기 냉각용 배관과 상기 기액 분리기를 연결하는 배관을 상기 열 매체 용기의 내부에 구비한 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 기액 분리기의 후단에,
상기 냉각용 배관의 내부의 압력을 상기 흡 탈착 장치의 압력보다도 높게 하는 압력 제어 밸브를 마련하고 있다 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응축 장치는,
상기 열 매체 저류조로부터 공급되는 열 매체가 흐르는 열교환기와,
상기 열교환기를 내부에 격납하고, 가솔린 증기가 흐를 수 있는 응축 용기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 7항에 있어서,
상기 응축 용기 내에 금속 입체를 충전하고 있는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 매체 저류조로부터 상기 흡 탈착 장치에 공급된 열 매체를 상기 응축 장치에 공급 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 9항에 있어서,
상기 흡 탈착 장치로부터 상기 응축 장치에 공급되는 열 매체의 온도를 조절하는 온도 조절기를 상기 흡 탈착 장치와 상기 응축 장치 사이에 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡 탈착 장치를 2개 구비하고, 한쪽을 흡착탑, 다른쪽을 탈착탑으로서 가동시키는 것에 있어서,
상기 흡 탈착 장치의 출구에 상기 흡 탈착 장치로부터 흐른 가스의 적산량을 계측할 수 있는 적산 유량계를 마련하고,
상기 적산 유량계로부터의 신호에 의거하여 상기 2개의 흡 탈착 장치의 기능을 반전시키는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
제 11항에 있어서,
상기 열 매체 저류조와 상기 흡 탈착탑을 접속하는 배관에 열 매체 공급 제어 밸브를 마련하고,
상기 열 매체 공급 제어 밸브의 개폐를 제어함에 의해, 흡착탑으로서 가동하고 있는 흡 탈착 장치에 대해서는 열 매체의 공급을 계속함과 함께, 탈착탑으로서 가동하고 있는 흡 탈착 장치에 대해서는 열 매체의 공급을 제한하는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 장치.
가솔린 증기를 흡인하여 가압하고,
이 가솔린 증기를 응축 장치에서 냉각 액화하고,
상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하고,
분리된 가솔린 증기를 흡 탈착 장치에서 흡 탈착하고,
상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 가솔린 증기를 냉각하기 위한 열 매체를 공급하고,
냉동기를 이용하여 상기 열 매체를 냉각하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법에 있어서,
상기 흡 탈착 장치에는 냉각된 열 매체를 상시 공급하면서,
상기 응축 장치의 출구의 가스 온도가 소정 온도가 되도록, 상기 응축 장치에 냉각된 열 매체를 공급하는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법.
가솔린 증기를 흡인하여 가압하고,
이 가솔린 증기를 응축 장치에서 냉각 액화하고,
상기 응축 장치에서 액화한 가솔린 액과 가솔린 증기를 분리하고,
분리된 가솔린 증기를 흡 탈착 장치에서 흡 탈착하고,
상기 응축 장치 및 상기 흡 탈착 장치에 가솔린 증기를 냉각하기 위한 열 매체를 공급하고,
냉동기를 이용하여 상기 열 매체를 냉각하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법에 있어서,
상기 흡 탈착 장치에는 냉각된 열 매체를 상시 공급하면서,
상기 응축 장치의 출입구에서의 가솔린 증기의 압력차가 소정 압력이 되도록, 상기 응축 장치에 냉각된 열 매체를 공급하는 것을 특징으로 하는 가스상태 탄화 수소의 처리·회수 방법.