JPH0351641B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0351641B2 JPH0351641B2 JP58018501A JP1850183A JPH0351641B2 JP H0351641 B2 JPH0351641 B2 JP H0351641B2 JP 58018501 A JP58018501 A JP 58018501A JP 1850183 A JP1850183 A JP 1850183A JP H0351641 B2 JPH0351641 B2 JP H0351641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- flow rate
- value
- gas
- ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃを求
め、このＳ／Ｃを比率値に変換し、該比率値と原
料流量とによりスチーム量を制御する水素製造装
置におけるスチーム量の制御方法に関する。
め、このＳ／Ｃを比率値に変換し、該比率値と原
料流量とによりスチーム量を制御する水素製造装
置におけるスチーム量の制御方法に関する。
石油精製又は石油化学工場では、水素製造用の
原料として、各種石油精製又は石油化学装置から
排出されるいわゆるオフガス（OFF GAS）等の
炭化水素ガスが用いられる場合がある。
原料として、各種石油精製又は石油化学装置から
排出されるいわゆるオフガス（OFF GAS）等の
炭化水素ガスが用いられる場合がある。
ところで、オフガスから水素を製造する場合、
オフガスを発生させる装置の運転状態により、原
料ガスの組成が大幅に変化するため、改質炉入口
に設置したガスクロ分析計によつて分析し、原料
のカーボン数を算出し、その負荷におけるスチー
ム流量を決定している。ところでこのような従来
の方法では、オフガスの組成及び流量の短時間に
おける変動をカバーするため、スチーム流量を幾
分多めに設定せざるを得ず、スチームが無駄に消
費されていた。
オフガスを発生させる装置の運転状態により、原
料ガスの組成が大幅に変化するため、改質炉入口
に設置したガスクロ分析計によつて分析し、原料
のカーボン数を算出し、その負荷におけるスチー
ム流量を決定している。ところでこのような従来
の方法では、オフガスの組成及び流量の短時間に
おける変動をカバーするため、スチーム流量を幾
分多めに設定せざるを得ず、スチームが無駄に消
費されていた。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
であつて、原料流路及びスチーム流路に設置した
流量、温度、カーボン及び圧力の各検出器からス
チームカーボンモル比Ｓ／Ｃを求めて、該Ｓ／Ｃ
値を調節計入力としその制御信号により比率を変
化させ、当該比率と原料流量値とによりスチーム
流量を制御するようにしてスチーム使用量を最小
限に抑えるとともに、組成分析計がダウンしても
スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ一定に制御ができ
るようにしたものである。
であつて、原料流路及びスチーム流路に設置した
流量、温度、カーボン及び圧力の各検出器からス
チームカーボンモル比Ｓ／Ｃを求めて、該Ｓ／Ｃ
値を調節計入力としその制御信号により比率を変
化させ、当該比率と原料流量値とによりスチーム
流量を制御するようにしてスチーム使用量を最小
限に抑えるとともに、組成分析計がダウンしても
スチームカーボンモル比Ｓ／Ｃ一定に制御ができ
るようにしたものである。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
図は、本発明を説明するための水素製造装置の
一実施例を示す構成図である。図においてA1，
T1，P1，F1はオフガス供給流路に設置された検
出器で、A1はガス組成を検出する分析計、T1は
温度を検出する温度検出器、P1は圧力を検出す
る圧力検出器、F1は流量を検出する流量検出器
である。分析計A1としては、例えばガスクロ分
析計が用いられる。V1は原料流量を調節する調
節弁、C1は流量検出器F1の出力が一定になるよ
うに調節弁V1を調節す流量調節計である。P2，
F2はスチーム供給流路に設置された検出器で、
P2は圧力を検出する圧力検出器、F2は流量を検
出する流量検出器である。V2はスチーム流量を
調節する調節弁、C2は流量検出器F2の出力が一
定になるように調節弁V2を調節する流量調節計
である。
一実施例を示す構成図である。図においてA1，
T1，P1，F1はオフガス供給流路に設置された検
出器で、A1はガス組成を検出する分析計、T1は
温度を検出する温度検出器、P1は圧力を検出す
る圧力検出器、F1は流量を検出する流量検出器
である。分析計A1としては、例えばガスクロ分
析計が用いられる。V1は原料流量を調節する調
節弁、C1は流量検出器F1の出力が一定になるよ
うに調節弁V1を調節す流量調節計である。P2，
F2はスチーム供給流路に設置された検出器で、
P2は圧力を検出する圧力検出器、F2は流量を検
出する流量検出器である。V2はスチーム流量を
調節する調節弁、C2は流量検出器F2の出力が一
定になるように調節弁V2を調節する流量調節計
である。
CA1は、各検出器A1，T1，P1，F1の出力を受
けてオフガスの温度、圧力、及び比重の補正を行
つてガス中のカーボンモル数を算出する演算器、
CA2は検出器F2，P2の出力を受けてスチーム流量
の比重補正を行つてスチームモル数を算出す演算
器、CA3は演算器CA1のカーボンモル数出力及び
演算器CA2のスチームモル数出力を受けてスチー
ムカーボンモル比Ｓ／Ｃを算出する演算器であ
る。C3は、演算器CA3の出力を受けて当該Ｓ／Ｃ
値と設定Ｓ／Ｃ値との差に応じた制御信号を出力
する例えばPID動作等の調節計、１は流量検出器
F1の出力と調節計C3の制御信号を受けて、スチ
ーム流量と原料ガス流量との比率値αに変換し、
当該比率値αにより所定のスチームカーボンモル
比Ｓ／Ｃを維持するに必要なスチーム流量を算出
する比率設定器である。該比率設定器の出力はス
チーム流量設定値として、調節計C2に入つてい
る。２はＡ点で合流されたオフガスとスチームの
混合ガスを水素と炭酸ガスに改質する改質炉、３
は該改質炉で生成した炭酸ガス分を除去する炭酸
ガス除去装置である。このように構成された装置
の動作を、以下に説明する。
けてオフガスの温度、圧力、及び比重の補正を行
つてガス中のカーボンモル数を算出する演算器、
CA2は検出器F2，P2の出力を受けてスチーム流量
の比重補正を行つてスチームモル数を算出す演算
器、CA3は演算器CA1のカーボンモル数出力及び
演算器CA2のスチームモル数出力を受けてスチー
ムカーボンモル比Ｓ／Ｃを算出する演算器であ
る。C3は、演算器CA3の出力を受けて当該Ｓ／Ｃ
値と設定Ｓ／Ｃ値との差に応じた制御信号を出力
する例えばPID動作等の調節計、１は流量検出器
F1の出力と調節計C3の制御信号を受けて、スチ
ーム流量と原料ガス流量との比率値αに変換し、
当該比率値αにより所定のスチームカーボンモル
比Ｓ／Ｃを維持するに必要なスチーム流量を算出
する比率設定器である。該比率設定器の出力はス
チーム流量設定値として、調節計C2に入つてい
る。２はＡ点で合流されたオフガスとスチームの
混合ガスを水素と炭酸ガスに改質する改質炉、３
は該改質炉で生成した炭酸ガス分を除去する炭酸
ガス除去装置である。このように構成された装置
の動作を、以下に説明する。
図に示す装置では、調節計C1で調節される原
料について流量値を０℃、１気圧における値を換
算する温圧補正と、原料が変動した場合に生じる
比重誤差補正を演算器CA1で、調節計C2で調節さ
れるスチームについての比重補正を演算器CA2で
行つている。補正されたえ原料流量値からカーボ
ンモル数を算出するための演算器CA1が用いら
れ、補正されたスチーム流量値からスチームモル
数を算出するため演算器CA2が用いられる。
料について流量値を０℃、１気圧における値を換
算する温圧補正と、原料が変動した場合に生じる
比重誤差補正を演算器CA1で、調節計C2で調節さ
れるスチームについての比重補正を演算器CA2で
行つている。補正されたえ原料流量値からカーボ
ンモル数を算出するための演算器CA1が用いら
れ、補正されたスチーム流量値からスチームモル
数を算出するため演算器CA2が用いられる。
先ず、演算器CA1でカーボンモル数を算出する
場合について説明する。オフガスの成分をCo
H2o+2で代表させる。ここでｎはカーボン数であ
る。このCoH2o+2の分子量をMWとすると次式が
成立する。
場合について説明する。オフガスの成分をCo
H2o+2で代表させる。ここでｎはカーボン数であ
る。このCoH2o+2の分子量をMWとすると次式が
成立する。
ｎ×炭素の原子量＋（2n＋２）×水素の原子量
＝MW (1)
炭素Ｃの原子量12、水素の原子量１であること
からCoH2o+2を分子量になおすと次式のようにな
る。
からCoH2o+2を分子量になおすと次式のようにな
る。
14n＝MW−２
これから、カーボン数ｎは次式のようになる。
ｎ＝MW−２／14 (2)
(2)式で示されるｎは、１モルあたりのカーボン
数を表わしている。従つて、その割合をトータル
モルFmolにかけるることによつてカーボンモル
数Cmolを求めることできる。即ち、次式に成立
する。
数を表わしている。従つて、その割合をトータル
モルFmolにかけるることによつてカーボンモル
数Cmolを求めることできる。即ち、次式に成立
する。
Cmol＝MW−２／14×Fmol (3)
一方、演算器CA2でスチームモル数が算出され
るので、演算器CA3はCA1からのカーボンモル数
とCA2からのスチームモル数とを受けてスチーム
カーボンモル比Ｓ／Ｃを算出する。次に(3)式で示
す原料ガスのトータルモル数Fmolの算出法につ
いて説明する。演算器CA1は、流量検出器F1の出
力を温度、圧力、及び比重補正した値Fc1を０
℃、１気圧における体積22.4（１モル相当）で
割つて原料ガスのトータル数Fmolを求める。即
ち、Fmolは次式で表わされる。
るので、演算器CA3はCA1からのカーボンモル数
とCA2からのスチームモル数とを受けてスチーム
カーボンモル比Ｓ／Ｃを算出する。次に(3)式で示
す原料ガスのトータルモル数Fmolの算出法につ
いて説明する。演算器CA1は、流量検出器F1の出
力を温度、圧力、及び比重補正した値Fc1を０
℃、１気圧における体積22.4（１モル相当）で
割つて原料ガスのトータル数Fmolを求める。即
ち、Fmolは次式で表わされる。
Fmol＝Fc1／22.4 (4)
次に、スチームモル数を算出する場合について
説明する。演算器CA2は、流量検出器F2で得られ
たスチーム流量Fsを飽和蒸気として圧力検出器
P2の出力で補正を行う。設計基準値近辺では比
重補正と圧力補正は近似できるので補正後の流量
値Fscは次式で与えられる。
説明する。演算器CA2は、流量検出器F2で得られ
たスチーム流量Fsを飽和蒸気として圧力検出器
P2の出力で補正を行う。設計基準値近辺では比
重補正と圧力補正は近似できるので補正後の流量
値Fscは次式で与えられる。
Fsc＝FsxP21／Pb (5)
ここで、Pbはオリフイスの設計基準値、P21は
圧力検出器P2の出力をそれぞれ示す。Fscが求ま
つたら(4)式と同様、Fscをスチームの分子量18で
割つてスチームモル数Fmolsを求める。
圧力検出器P2の出力をそれぞれ示す。Fscが求ま
つたら(4)式と同様、Fscをスチームの分子量18で
割つてスチームモル数Fmolsを求める。
Fmols＝Fsc／18 (6)
演算器CA3は、このようにして求めたカーボン
モル数とスチームモル数とからスチームカーボン
モル比Ｓ／Ｃを算出する。調節計C3は、演算器
CA3で算出された当該Ｓ／Ｃ値と設定Ｓ／Ｃ値と
の差を受けて、Ｓ／Ｃ値に応じた制御信号を出力
する。比率設定器１は、調節計C3の制御信号で
スチーム流量と原料ガス流量との比率αを修正し
て原料流量にαを掛けて基準スチーム流量を算出
し、この流量値を調節計C2の設定値とする。こ
のような比率制御が行われる結果、スチームカー
ボンモル比Ｓ／Ｃが一定となるようなスチーム流
量制御が行える。従つて、スチーム使用量は必要
最小限に抑えられる。また、本発明によれば、原
料ガスの組成分析計A1が故障しても、Ｓ／Ｃ比
率αを故障前の値に固定しておく限り比率一定の
制御を行うことができる。なお、調節計C1，C2
は単独の比率制御で動作させることもできる。
モル数とスチームモル数とからスチームカーボン
モル比Ｓ／Ｃを算出する。調節計C3は、演算器
CA3で算出された当該Ｓ／Ｃ値と設定Ｓ／Ｃ値と
の差を受けて、Ｓ／Ｃ値に応じた制御信号を出力
する。比率設定器１は、調節計C3の制御信号で
スチーム流量と原料ガス流量との比率αを修正し
て原料流量にαを掛けて基準スチーム流量を算出
し、この流量値を調節計C2の設定値とする。こ
のような比率制御が行われる結果、スチームカー
ボンモル比Ｓ／Ｃが一定となるようなスチーム流
量制御が行える。従つて、スチーム使用量は必要
最小限に抑えられる。また、本発明によれば、原
料ガスの組成分析計A1が故障しても、Ｓ／Ｃ比
率αを故障前の値に固定しておく限り比率一定の
制御を行うことができる。なお、調節計C1，C2
は単独の比率制御で動作させることもできる。
上述の説明では、原料２系統を混合させている
が、場合によつては、バツクアツプ用としてナフ
サをオフガスに加えるように構成にしてもよい。
ナフサを用いたとき、ナフサについてそれぞれカ
ーボン数、モル数を求めてオフガスのそれと加算
するようにする必要がある。
が、場合によつては、バツクアツプ用としてナフ
サをオフガスに加えるように構成にしてもよい。
ナフサを用いたとき、ナフサについてそれぞれカ
ーボン数、モル数を求めてオフガスのそれと加算
するようにする必要がある。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば
原料ガス供給流路及びスチーム流路に設置した流
量、温度、カーボン及び圧力の各検出器からスチ
ームカーボンモル比Ｓ／Ｃを求めて、該、Ｓ／Ｃ
値に対応した比率値と原料流量値とによりスチー
ム流量を制御するようにしたため、スチーム使用
量を最小限に抑えることができ、組成分析計がダ
ウンしてもスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃをほぼ
一定に制御できる。
原料ガス供給流路及びスチーム流路に設置した流
量、温度、カーボン及び圧力の各検出器からスチ
ームカーボンモル比Ｓ／Ｃを求めて、該、Ｓ／Ｃ
値に対応した比率値と原料流量値とによりスチー
ム流量を制御するようにしたため、スチーム使用
量を最小限に抑えることができ、組成分析計がダ
ウンしてもスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃをほぼ
一定に制御できる。
図は本発明の一実施例を示す構成図である。
１……比率設定器、２……改質炉、３……炭酸
ガス除去装置、A1……組成分析計、T1……温度
検出器、P1，P2……圧力検出器、F1，F2……流
量検出器、V1，V2……調節弁、C1，C2，C3……
調節計、CA1，CA2，CA3……演算器。
ガス除去装置、A1……組成分析計、T1……温度
検出器、P1，P2……圧力検出器、F1，F2……流
量検出器、V1，V2……調節弁、C1，C2，C3……
調節計、CA1，CA2，CA3……演算器。
Claims (1)
- １ 炭化水素源としてオフガスを原料とし、この
ガスのスチーム改質により、水素を製造する装置
において、原料供給流路に、流量、温度、圧力、
及びオフガスの組成を検出する検出器を配し、当
該検出値からカーボンモル数を算出し、一方スチ
ーム供給管路には、流量及び圧力を検出する検出
器を配し、当該検出値からスチームモル数を算出
するとともに、当該カーボンモル数とスチームモ
ル数とからスチームカーボンモル比Ｓ／Ｃを算出
し、当該Ｓ／Ｃ値と設定Ｓ／Ｃ値との差に応じた
スチーム流量と原料ガス流量との比率値に変換
し、当該比率値と原料流量値とによりスチーム量
を上記比率値を固定する機能を有する比率設定器
を介して制御することを特徴とする水素製造装置
におけるスチーム量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850183A JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850183A JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146907A JPS59146907A (ja) | 1984-08-23 |
| JPH0351641B2 true JPH0351641B2 (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=11973370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1850183A Granted JPS59146907A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置におけるスチ−ム量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146907A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103395742B (zh) * | 2013-08-05 | 2015-05-06 | 四川亚联高科技股份有限公司 | 一种水碳比控制装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992901A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | Toyo Eng Corp | 水素と酸化炭素に富む製品ガスの製造方法 |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1850183A patent/JPS59146907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59146907A (ja) | 1984-08-23 |
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