JPH0145518B2 - - Google Patents
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- JPH0145518B2 JPH0145518B2 JP7499282A JP7499282A JPH0145518B2 JP H0145518 B2 JPH0145518 B2 JP H0145518B2 JP 7499282 A JP7499282 A JP 7499282A JP 7499282 A JP7499282 A JP 7499282A JP H0145518 B2 JPH0145518 B2 JP H0145518B2
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- Industrial Gases (AREA)
Description
本発明は、水蒸気により軽質炭化水素を改質
し、得られた改質ガスをCO変成するサイクリツ
ク式ガス化プラントによる都市ガス製造方法にお
いて、中断された都市ガスの製造再開後CO変成
触媒を速やかに昇温させる為の方法に関する。 都市ガス中のCOは、出来るだけ低濃度である
ことが望ましい。主としてピーク時の都市ガス需
要に対応すべく運転されるサイクリツク式ガス化
プラントは、その性質上バツチ運転されることが
多いので、一旦運転が停止されるとその再開後
CO変成装置が定常状態に復帰するまでに通常３
〜８時間程度を必要とする。この運転再開後定常
運転に復帰するまでの時間は、CO転化率が低く、
従つて得られる都市ガス中のCO濃度が高いとい
う問題点がある。この様な問題点に対処すべく、
従来例えば以下の如き方法が採用されている。 (i) 改質反応における温度及び負荷を抑え且つ水
蒸気分圧を高めることによりCOシフト反応を
促進させるとともに、得られる改質ガスにより
CO変成装置を加熱昇温させる。しかしながら、
この方法では、ガス中のCO濃度を充分に低下
させることが出来ないのみならず、製造能力を
大巾に低下させた状態で運転する為、ガス需要
に即応し得ないのも欠点である。 (ii) 通常の改質反応条件下にガス製造を行ない、
生成される改質ガスによりCO変成装置を加熱
昇温させる。この方法では、ガス中のCO濃度
は、上記(i)場合よりも高くなり、且つ改質ガス
によりCO変成装置内の触媒層が局部的に加熱
される為、触媒寿命が短縮される場合がある。 本発明者は、この様な現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、ガス製造停止後においてもCO変成
装置内の触媒層の一部領域が、長時間にわたり
CO変成装置の入口側よりもかなり高温度に保持
されていることに着目し、この高温度領域即ち高
触媒活性領域を利用すれば、上記の問題点が解決
されるのではないかと考えた。そして、更に実験
及び研究を重ねた結果、ガス製造を再開するに際
して改質ガスをこの高触媒活性領域からCO変成
装置の入口側に供給し、生成するCO変成反応熱
によつてCO変成装置内の入口側触媒を次第に昇
温させ、入口端温度が所定値に達した時点で、改
質ガスを常法通りCO変成装置の入口側から出口
側に供給する場合には、その目的を達成し得るこ
とを見出した。本発明は、この様な新知見に基い
て完成されたものである。 以下図面に示す実施態様を参照しつつ、本発明
の特徴とするところを更に詳細に説明する。 第１図において、定常運転時には、先ずライン
３からの気体又は液体燃料がライン５からの空気
等の酸素含有ガスと混合されて燃焼し、次いでこ
の燃焼排ガスは、予熱室７内のチエツカーレンガ
を加熱し、更にライン９から改質反応装置１１に
入つて内部の改質用触媒を改質反応に必要な温度
にまで加熱した後、ライン１５、、排熱回収ボイ
ラー１７、ライン１９及びスタツク３１を経て大
気中に排出される。次いで、ライン３からの燃料
とライン５からの空気又は他の酸素含有ガスの供
給を停止し、ライン１からの水又は水蒸気を予熱
器７に供給して改質反応温度近くにまで加熱し、
これを更にライン９から改質反応装置１１に送給
する。改質反応装置１１には、ナフサ、LPG、
天然ガス等の軽質炭化水素が、ライン１３から供
給され、NiO−MgO系触媒等の公知の各質反応
触媒の存在下に蒸気改質される。改質反応条件
は、通常圧力1000〜2000mm水柱、液空間速度0.8
〜1.2Kl／m3／hr、出口温度650〜900℃程度であ
る。改質反応を続けることにより予熱器７及び改
質反応装置１１の温度が低下すると、上記と同様
にして燃焼排ガスによる加熱を繰り返し行なう。
予熱器７と改質反応装置１１とを複数セツト備え
ておくことにより、加熱工程とガス製造工程とを
適宜切りかえ、ガス製造を連続的に行ない得る。
改質反応装置１１からの改質ガスは、ライン１５
を経て排熱回収ボイラー１７に入り、温度を下げ
られた後、ライン１９を通りラインン２１からの
水蒸気とともにライン２０を経てCO変成装置２
３に入る。CO変成装置内での反応条件も、公知
方法の場合と特に異なるところはなく、例えば触
媒として酸化鉄等の変成触媒を使用し、圧力1000
〜2000mm水柱程度、温度280〜450℃程度、空間速
度400〜800Nm3／m3／hr程度の条件を採用する。
Ｏ変成装置２３からの排ガスは、ライン２５を通
つて排熱回収ボイイラー２７に入り、熱回収され
た後、ライン２９から系外に取り出される。 第１図に示すサイクリツク式ガス化プラントに
おいて、都市ガス需要の減少に応じてガス製造が
停止される場合には、CO変成装置２３内の触媒
温度は、次第に低下する。例えば、内径3450mmの
CO変成装置２３に比熱0.15kcal／Kg・℃の酸化
鉄系触媒58000Kgを５層に分けて充填し、定常状
態でCO変成を行なう場合の触媒温度は、第２図
の曲線Ａとして示す通りである。しかるに、外気
温度２〜４℃の冬期においてガス製造停止24時間
後には、曲線Ｂとして示す様にCO変成装置２３
内の触媒温度が低下する。第２図の曲線Ｂから知
られる如く触媒温度低下の割合は、一様ではな
く、最高温度地点Ｍにおける温度低下率は、入口
部及び出口部における温度低下率の約1/2程度で
ある。従つて、都市ガスの製造再開に際して、酸
化鉄系触媒が十分な活性を発揮し得る約300℃以
上の温度を保持している（Ｘ）〜（Ｙ）間の中間
領域（例えば（Ｍ）近傍）に改質ガスを供給し、
CO変成装置の入口側に送る場合には、CO変成反
応熱により該入口側の触媒層温度が次第に上昇す
る〔第３図の曲線Ｃ及びＤ参照〕。そして、入口
部の温度が、第３図の曲線Ｄに示す如く、300℃
以上となつた時点で、改質ガスをCO変成装置２
３の入口側から出口側に向けて供給開始し、定常
運転を再開する。 或いは、改質ガスをCO変成装置の出口側から
入口側に供給する場合にも、CO変成反応熱によ
り触媒層温度が次第に上昇するので〔第４図の曲
線Ｅ及びＦ参照〕、曲線Ｆに示す如く、入口側の
温度が300℃以上となつた時点で、改質ガスをCO
変成装置２３の入口側から出口側に向けて切替供
給することにより、定常運転を再開することが出
来る。 本発明によれば、以下の如き効果が奏される。 (イ) ガス製造再開後短時間内に定常運転に復帰す
ることが出来る。 (ロ) 前記従来方法(i)及び(ii)に比して、触媒の加熱
昇温コストが大巾に低減される。 (ハ) 規格外製品の量が減少する。 実施例 １ 第１図に示すサイクリツク式ガスプラントにお
いて、CO変成装置２３には比熱0.15kcal／Kg・
℃のFe系触媒5800Kgが充填されている。ガス製
造を停止すると、触媒層の温度は、下記第１表に
示す様に低下する。
し、得られた改質ガスをCO変成するサイクリツ
ク式ガス化プラントによる都市ガス製造方法にお
いて、中断された都市ガスの製造再開後CO変成
触媒を速やかに昇温させる為の方法に関する。 都市ガス中のCOは、出来るだけ低濃度である
ことが望ましい。主としてピーク時の都市ガス需
要に対応すべく運転されるサイクリツク式ガス化
プラントは、その性質上バツチ運転されることが
多いので、一旦運転が停止されるとその再開後
CO変成装置が定常状態に復帰するまでに通常３
〜８時間程度を必要とする。この運転再開後定常
運転に復帰するまでの時間は、CO転化率が低く、
従つて得られる都市ガス中のCO濃度が高いとい
う問題点がある。この様な問題点に対処すべく、
従来例えば以下の如き方法が採用されている。 (i) 改質反応における温度及び負荷を抑え且つ水
蒸気分圧を高めることによりCOシフト反応を
促進させるとともに、得られる改質ガスにより
CO変成装置を加熱昇温させる。しかしながら、
この方法では、ガス中のCO濃度を充分に低下
させることが出来ないのみならず、製造能力を
大巾に低下させた状態で運転する為、ガス需要
に即応し得ないのも欠点である。 (ii) 通常の改質反応条件下にガス製造を行ない、
生成される改質ガスによりCO変成装置を加熱
昇温させる。この方法では、ガス中のCO濃度
は、上記(i)場合よりも高くなり、且つ改質ガス
によりCO変成装置内の触媒層が局部的に加熱
される為、触媒寿命が短縮される場合がある。 本発明者は、この様な現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、ガス製造停止後においてもCO変成
装置内の触媒層の一部領域が、長時間にわたり
CO変成装置の入口側よりもかなり高温度に保持
されていることに着目し、この高温度領域即ち高
触媒活性領域を利用すれば、上記の問題点が解決
されるのではないかと考えた。そして、更に実験
及び研究を重ねた結果、ガス製造を再開するに際
して改質ガスをこの高触媒活性領域からCO変成
装置の入口側に供給し、生成するCO変成反応熱
によつてCO変成装置内の入口側触媒を次第に昇
温させ、入口端温度が所定値に達した時点で、改
質ガスを常法通りCO変成装置の入口側から出口
側に供給する場合には、その目的を達成し得るこ
とを見出した。本発明は、この様な新知見に基い
て完成されたものである。 以下図面に示す実施態様を参照しつつ、本発明
の特徴とするところを更に詳細に説明する。 第１図において、定常運転時には、先ずライン
３からの気体又は液体燃料がライン５からの空気
等の酸素含有ガスと混合されて燃焼し、次いでこ
の燃焼排ガスは、予熱室７内のチエツカーレンガ
を加熱し、更にライン９から改質反応装置１１に
入つて内部の改質用触媒を改質反応に必要な温度
にまで加熱した後、ライン１５、、排熱回収ボイ
ラー１７、ライン１９及びスタツク３１を経て大
気中に排出される。次いで、ライン３からの燃料
とライン５からの空気又は他の酸素含有ガスの供
給を停止し、ライン１からの水又は水蒸気を予熱
器７に供給して改質反応温度近くにまで加熱し、
これを更にライン９から改質反応装置１１に送給
する。改質反応装置１１には、ナフサ、LPG、
天然ガス等の軽質炭化水素が、ライン１３から供
給され、NiO−MgO系触媒等の公知の各質反応
触媒の存在下に蒸気改質される。改質反応条件
は、通常圧力1000〜2000mm水柱、液空間速度0.8
〜1.2Kl／m3／hr、出口温度650〜900℃程度であ
る。改質反応を続けることにより予熱器７及び改
質反応装置１１の温度が低下すると、上記と同様
にして燃焼排ガスによる加熱を繰り返し行なう。
予熱器７と改質反応装置１１とを複数セツト備え
ておくことにより、加熱工程とガス製造工程とを
適宜切りかえ、ガス製造を連続的に行ない得る。
改質反応装置１１からの改質ガスは、ライン１５
を経て排熱回収ボイラー１７に入り、温度を下げ
られた後、ライン１９を通りラインン２１からの
水蒸気とともにライン２０を経てCO変成装置２
３に入る。CO変成装置内での反応条件も、公知
方法の場合と特に異なるところはなく、例えば触
媒として酸化鉄等の変成触媒を使用し、圧力1000
〜2000mm水柱程度、温度280〜450℃程度、空間速
度400〜800Nm3／m3／hr程度の条件を採用する。
Ｏ変成装置２３からの排ガスは、ライン２５を通
つて排熱回収ボイイラー２７に入り、熱回収され
た後、ライン２９から系外に取り出される。 第１図に示すサイクリツク式ガス化プラントに
おいて、都市ガス需要の減少に応じてガス製造が
停止される場合には、CO変成装置２３内の触媒
温度は、次第に低下する。例えば、内径3450mmの
CO変成装置２３に比熱0.15kcal／Kg・℃の酸化
鉄系触媒58000Kgを５層に分けて充填し、定常状
態でCO変成を行なう場合の触媒温度は、第２図
の曲線Ａとして示す通りである。しかるに、外気
温度２〜４℃の冬期においてガス製造停止24時間
後には、曲線Ｂとして示す様にCO変成装置２３
内の触媒温度が低下する。第２図の曲線Ｂから知
られる如く触媒温度低下の割合は、一様ではな
く、最高温度地点Ｍにおける温度低下率は、入口
部及び出口部における温度低下率の約1/2程度で
ある。従つて、都市ガスの製造再開に際して、酸
化鉄系触媒が十分な活性を発揮し得る約300℃以
上の温度を保持している（Ｘ）〜（Ｙ）間の中間
領域（例えば（Ｍ）近傍）に改質ガスを供給し、
CO変成装置の入口側に送る場合には、CO変成反
応熱により該入口側の触媒層温度が次第に上昇す
る〔第３図の曲線Ｃ及びＤ参照〕。そして、入口
部の温度が、第３図の曲線Ｄに示す如く、300℃
以上となつた時点で、改質ガスをCO変成装置２
３の入口側から出口側に向けて供給開始し、定常
運転を再開する。 或いは、改質ガスをCO変成装置の出口側から
入口側に供給する場合にも、CO変成反応熱によ
り触媒層温度が次第に上昇するので〔第４図の曲
線Ｅ及びＦ参照〕、曲線Ｆに示す如く、入口側の
温度が300℃以上となつた時点で、改質ガスをCO
変成装置２３の入口側から出口側に向けて切替供
給することにより、定常運転を再開することが出
来る。 本発明によれば、以下の如き効果が奏される。 (イ) ガス製造再開後短時間内に定常運転に復帰す
ることが出来る。 (ロ) 前記従来方法(i)及び(ii)に比して、触媒の加熱
昇温コストが大巾に低減される。 (ハ) 規格外製品の量が減少する。 実施例 １ 第１図に示すサイクリツク式ガスプラントにお
いて、CO変成装置２３には比熱0.15kcal／Kg・
℃のFe系触媒5800Kgが充填されている。ガス製
造を停止すると、触媒層の温度は、下記第１表に
示す様に低下する。
【表】
測定値である。
この場合、前記従来法(ii)として示した如く、負
荷60％で24時間後にガス製造を再開すると、変成
ガス中のCO濃度が定常値に低下するまでに約５
〜６時間を要する。 しかるに、本実施例においては、圧力1000〜
2000mm水柱、Ｓ／Ｃ＝3.3〜3.4、空間速度750
m3／m3・hr程度の条件下にCO変装置内触媒の最
高温度地点Ｍに第２表に示す組成の改質ガスを供
給することにより、約２時間後にはCO変成装置
入口の温度は、3000℃となり、定常運転を再開す
ることが可能となつた。
この場合、前記従来法(ii)として示した如く、負
荷60％で24時間後にガス製造を再開すると、変成
ガス中のCO濃度が定常値に低下するまでに約５
〜６時間を要する。 しかるに、本実施例においては、圧力1000〜
2000mm水柱、Ｓ／Ｃ＝3.3〜3.4、空間速度750
m3／m3・hr程度の条件下にCO変装置内触媒の最
高温度地点Ｍに第２表に示す組成の改質ガスを供
給することにより、約２時間後にはCO変成装置
入口の温度は、3000℃となり、定常運転を再開す
ることが可能となつた。
第１図は、本発明の一実施態様を説明する為の
フローチヤート、第２図は、CO変成装置内の温
度分布及び変化を示すグラフ、第３図は、本発明
方法の一実施態様によるCO変成触媒の加熱昇温
状況を示すグラフ、第４図は、本発明方法の他の
実施態様によるCO変成触媒の加熱昇温状況を示
すグラフである。 １……水又は水蒸気供給ライン、３……燃料供
給ライン、５……空気等の酸素含有ガス供給ライ
ン、７……予熱室、１１……改質反応装置、１３
……軽質炭化水素供給ライン、１７……排熱回収
ボイラー、２１……水蒸気供給ライン、２３……
CO変成装置、２７……排熱回収ボイラー、３１
……スタツク。
フローチヤート、第２図は、CO変成装置内の温
度分布及び変化を示すグラフ、第３図は、本発明
方法の一実施態様によるCO変成触媒の加熱昇温
状況を示すグラフ、第４図は、本発明方法の他の
実施態様によるCO変成触媒の加熱昇温状況を示
すグラフである。 １……水又は水蒸気供給ライン、３……燃料供
給ライン、５……空気等の酸素含有ガス供給ライ
ン、７……予熱室、１１……改質反応装置、１３
……軽質炭化水素供給ライン、１７……排熱回収
ボイラー、２１……水蒸気供給ライン、２３……
CO変成装置、２７……排熱回収ボイラー、３１
……スタツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水蒸気により軽質炭化水素を改質し、得られ
た改質ガスをCO変成するサイクリツク式ガス化
プラントによる都市ガス製造方法において、中断
された都市ガスの製造再開に際してCO変成装置
内の触媒層中の放熱による温度低下の比較的少な
い約300℃以上高温の中間領域から入口側に向け
て改質ガスを供給し、CO変成反応熱により入口
側のCO変成触媒の昇温を行なうことを特徴とす
る都市ガス製造方法。 ２ 水蒸気により軽質炭化水素を改質し、得られ
た改質ガスをCO変成するサイクリツク式ガス化
プラントによる都市ガス製造方法において、中断
された都市ガスの製造再開に際してCO変成装置
の出口側から入口側に向けて改質ガスを供給し、
CO変成反応熱によりCO変成触媒の昇温を行なう
ことを特徴とする都市ガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7499282A JPS58191790A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 都市ガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7499282A JPS58191790A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 都市ガス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191790A JPS58191790A (ja) | 1983-11-09 |
| JPH0145518B2 true JPH0145518B2 (ja) | 1989-10-03 |
Family
ID=13563278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7499282A Granted JPS58191790A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 都市ガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191790A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5088526B2 (ja) | 2005-04-18 | 2012-12-05 | ソニー株式会社 | 噴流発生装置及び電子機器 |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP7499282A patent/JPS58191790A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191790A (ja) | 1983-11-09 |
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