JPH0633381B2

JPH0633381B2 - １３ａプロパンエアーガス製造プラント

Info

Publication number: JPH0633381B2
Application number: JP2192414A
Authority: JP
Inventors: 正康上小鶴
Original assignee: KOA GAS KAGOSHIMA KK
Current assignee: KOA GAS KAGOSHIMA KK
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0372597A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、都市ガスの製造プラントに関するものであ
り、特にプロパンをエアーで希釈した１３Ａプロパンエ
アーガスを製造するための製造プラントに関するもので
ある。

従来の技術従来、都市ガス製造プラントの形態としてはナフサ又は
ブタンを原料とする接触分解プラント、石炭又はコーク
スを原料とする石炭ガスプラント、ブタンにエアーを混
入希釈するブタンエアープラント及びＬＮＧプラント等
がある。

接触分解プラントは、触媒を用いて反応温度４００℃〜
８００℃でナフサ又はブタンと水蒸気とを反応させて原
料のナフサ又はブタンをメタン、水素、一酸化炭素、二
酸化炭素に変換する方法である。

石炭ガスプラントは、原料の石炭及びコークスをガス化
剤としての空気、水蒸気と反応させて、水素、メタン、
二酸化炭素等に分解するものであり、発生炉は予熱層
（乾留）、還元層、酸化層、灰層の４層から構成されて
いる。

ブタンエアープラントはブタンを、電気、温水、スチー
ム等の熱エネルギーを必要とするベーパーライザーにて
気化し、ミキサーにて空気を混入希釈して所定のカロリ
ーにする方法である。

ＬＮＧプラントは、冷却液化された天然ガスを超低温貯
蔵設備に受けいれ、ＬＮＧ気化器によつて気化させ、所
定の熱量に調整して供給する方式である。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記従来の都市ガス製造プラントは種々
の問題点を有している。

ナフサ又はブタンを原料とする接触分解プラントは、該
ガス化プラントから生成される供給ガスの中に１２％〜
２０％の一酸化炭素を含んでおり、中毒防止のためにＣ
ｏ変成を行ない一酸化炭素含有量を低減せしめてはいる
がなお数％の一酸化炭素が残存し、生ガスによる中毒死
亡事故を完全に防ぐことができない。

又、該接触分解プラントは、ガス及び空気圧送用ブロア
ー並びにポンプ等の振動、騒音の発生源となる設備を有
しているので、防振、防音等の公害とあわせて経済的負
担は免れない。プラント排水にしても公害要因を有して
おり、常に厳重な監視が必要となる。又、製造時にガス
ブローを行なうため排出ガスによる悪臭公害、環境衛生
公害等の対策も必要となる。更に、このようなプラント
から生成されるガスは湿性ガスのため再液化するという
物理的現象要素を持ち、導管及びガスメーター内での水
溜りによる導管閉塞や冬期におけるガスメーター凍結或
いは水分による導管内腐食によるガス漏れ等幾多の問題
を有しており、それらの障害を防ぐために定期的な水取
作業、導管検査等を行なわなければならず人件費、維持
管理費等も大きなものとなつている。

石炭ガスプラントは、石炭、コークスを原料とするため
に該原料を貯蔵するための膨大な土地及び巨大な設備を
必要とする。

ブタンエアーガス方式は、ブタンをガス化するために従
来電気、温水、スチーム等を必要とし、製造設備自体に
火気が使用されており、常に引火、爆発の危険性を有し
又その幾多の事例もあるが、保安上好ましくない。又、
電気式、温水式、スチーム式熱源はそれぞれ付属設備と
して、ボイラー、液送ポンプ等が必要であり、これら機
器類の保守管理が必要且つ重要となり、人的にも、エネ
ルギーの面からも、又経費の点でも負担が大きく、特に
中小ガス事業者にとつては大きな負担となつている。

又、ＬＮＧプラントは天然ガスを−１６２℃まで冷却化
したガスを超低温貯蔵設備に受入れ、ＬＮＧ気化器によ
つて気化させ１１０００Ｋｃａｌ／Ｎm³に熱量調整して
供給する方式であり、特殊な貯蔵設備、付属設備、その
他特殊受入設備、輸送設備等膨大な設備並びに膨大な設
備資金を必要とし、斯るプラントを採用し得るのは大手
ガス事業者に限定される。更に、該プラントは、液化天
然ガスの沸点が−１６２℃という特性上その取扱いに関
しては、十分な技術と注意を払わなければならないとい
う問題を有している。

このように、従来のガス製造プラントは大規模な設備、
複雑な熱源機器、動力設備を必要とし、建設費、維持管
理、保安管理面において大きな労力及び経費を必要とし
た。

更に、現在利用されている都市ガスの種類は表１に示す
ように極めて多く、需要者を始めガス器具製造者及びガ
ス製造業者にとつて極めて煩雑なものとなつており、通
商産業省ではその総合統一化を進めている。

発明の目的本発明の主たる目的は、都市ガスを製造するに際し火気
による危険性がなく安全性に優れた１３Ａプロパンエア
ーガス製造プラントを提供することである。

本発明の他の目的は、付帯設備、特に外部熱源動力を必
要とする機器が不要であり、且つ制御機器に複雑な電動
機器等を必要とせず、建造設備の低廉と運転の容易さを
実現し、オペレータ要員の数を最小源とし、所要敷地面
積の縮小化が可能であり、製造及び維持管理費を大幅に
削減することができ、中小ガス事業者にとつて理想的な
１３Ａ都市ガス製造プラントである１３Ａプロパンエア
ー製造プラントを提供することである。

本発明の他の目的は、結露或いは混入水分等による導管
閉塞、ガスメータの凍結閉塞を防ぎ、需要家に対して安
定したガスを供給することのできる１３Ａプロパンエア
ー製造プラントを提供することである。

本発明の更に他の目的は、現在通商産業省の指導に基づ
く都市ガスの種類を１３Ａに統一化するという行政方針
に対しても充分順応できる１３Ａプロパンエアーガス製
造プラントを提供することである。

問題点を解決するための手段上記諸目的は本発明によつて完全に達成される。本発明
は要約すれば、液化プロパンガスを貯蔵するストレージ
タンクと、前記ストレージタンクから供給される液化プ
ロパンガスを減圧するコントローラボツクスと、前記コ
ントローラボツクスから送給される減圧された液化プロ
パンガスを気化し、プロパンガスを得るための少なくと
も１基の空温式強制気化器と、前記空温式強制気化器か
ら送給されるプロパンガスを一定圧力に整圧しそしてこ
の整圧されたプロパンガスに空気を混合し、プロパンエ
アーガスを得るための少なくとも１基のエアーミキサー
と、前記エアーミキサーから送出されるプロパンエアー
ガスを一部回収し、熱量を測定しその結果に基ずき前記
エアーミキサーに流入する空気の量を制御するための熱
量調整ラインとを具備することを特徴とする１３Ａプロ
パンエアーガスを製造するための１３Ａプロパンエアー
ガス製造プラントである。本発明の好ましい実施態様に
よると、エアーミキサーから送出されるプロパンエアー
ガスの一部を回収する配管ラインは、小径の内管と、該
内管を囲包し保護する大径の外管とから構成される。

実施例次に、本発明に係る１３Ａプロパンエアーガス製造プラ
ントを図面に即して更に詳しく説明する。

第１図は、本発明に従つた１３Ａプロパンエアーガス製
造プラントを示すフローシートである。本発明による
と、任意の運搬手段によりプラント１内に搬入された液
化プロパンガスＬはプラント内に設置されたストレージ
タンク２に貯蔵される。ストレージタンク２内の液化プ
ロパンガスＬは配管ライン４によつてコントローラボツ
クス６（６ａ、６ｂ及び６ｃ）に送給され、減圧され
る。該減圧された液化プロパンガスＬは配管ライン８を
通つてベーパーライザー１０（１０ａ、１０ｂ及び１０
ｃ）に供給され、気化される。

本発明によると、ベーパーライザー１０は太陽エネルギ
ーを利用した空温（大気温）式強制気化器が使用され
る。該空温（大気温）式強制気化器１０はフインチユー
ブ方式の気化器であり、第２図及び第３図に図示するよ
うに、供給側マニホルド１２と、排出側マニホルド１４
とを有し、該供給側マニホルド１２と排出側マニホルド
１４との間に伝熱チユーブ１６が多数連結される。更
に、該伝熱チユーブ１６の伝熱（吸熱）効果を向上せし
めるために、該伝熱チユーブ１６のまわりに伝熱フイン
１８が配設される。従つて、液化プロパンガスＬが配管
ライン８を介してベーパーライザー１０に供給される
と、該液化プロパンガスＬはベーパーライザー１０の供
給側マニホルド１４に流入し、次いで伝熱チユーブ１６
を径て排出側マニホルド１４へと流れる。この時、液化
プロパンガスＬは伝熱チユーブ１６及び伝熱フイン１８
の作用によつて気化されプロパンガスＧとなる。

ベーパーライザー１０にて気化し生成されたプロパンガ
スＧは、配管ライン２０によつてエアーミキサー２２
（２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ）に送給される。該プロパ
ンガスＧはエアーミキサー２２にて空気と混合希釈さ
れ、所定発熱量の、本発明では１５０００Ｋｃａｌ／Ｎ
ｍ^３の１３ＡプロパンエアーガスＰＧとされる。該プロ
パンエアーガスＰＧは、大都市における大規模ＬＮＧプ
ラントにて製造されている都市ガスの熱量とも一致し、
共通のガス器具を利用することができ一般需要者にとつ
ては極めて都合の良いものである。又、斯るガスの製造
は都市ガス種類を総合統一化せんとする通商産業省の行
政方針とも一致し好適である。又、該ガスは乾性ガスで
あり、導管及びガスメーター内での水溜りによる導管閉
塞や冬期におけるガスメーター凍結或いは水分による導
管内腐食によるガス漏れ等といつた問題がなく、従つて
斯る障害を防ぐための定期的な水取作業、導管検査等を
行なう必要がなく人件費、維持管理費等を削減すること
ができる。

上記エアーミキサー２２は、ベンチユリーチユーブ方
式、ブロワー方式、流量比制御方式等が考えられるが、
本実施例では第４図に例示するようにベンリチユリーチ
ユーブ方式が採用された場合について説明する。ベンチ
ユリーチユーブ２４が入口側の配管ライン２０と出口側
の配管ライン２６との間に配設され、該ベンチユリーチ
ユーブ２４にはベーパーライザー１０からの０．７〜
１．０ｋｇ／ｃｍ^２のプロパンガスＧがメインレギユレ
ーター２５にて一定圧力、例えば０．７ｋｇ／ｃｍ^２に
整圧されて供給される。更に、前記ベンチユリーチユー
ブ２４には、該ベンチユリーチユーブ２４へのプロパン
ガスＧの供給及び該ベンチユリーチユーブ２４からのプ
ロパンガスＧの流出により生じた該ベンチユリーチユー
ブ２４内の負圧によりフイルタボツクス（図示せず）を
介し、配管ライン２８を通つて空気が吸引され、該ベン
チユリーチユーブ２４内にてプロパンガスＧと空気とが
混合される。ベンチユリーチユーブ２４への空気の吸引
量は、後述する態様によつて、前記配管ライン２８に配
設された空気制御弁３０により制御され、プロパンガス
Ｇと空気との混合比はプロパン：空気＝２：１となるよ
うにされる。

上述のようにして生成されたプロパンエアーガスＰＧ
は、配管ライン２６を通つてガスホルダー３２に送給さ
れ貯蔵される。ガスホルダー３２に一旦貯蔵されたプロ
パンエアーガスＰＧは発熱量１５０００Ｋｃａｌ／Ｎｍ
^３、供給圧力２５０ｍｍＨ_２Ｏにて一般需要者に供給さ
れる。該ガスホルダー３２内のプロパンエアーガスＰＧ
の量は前記エアーミキサー２２の運転を制御することに
よつて調整され、ガスホルダー内のガス容量は該ガスホ
ルダー３２に設けられたガス容量検知装置３４により検
知される。

次に、上記の如くに構成されるプロパンエアー製造プラ
ント１の制御態様について更に説明する。

エアーミキサー２２の運転、停止を制御する制御手段は
ガスホルダー３２の容量検知装置３４、例えば在高発振
器を具備する。該容量検知装置３４からの電気信号は電
気ケーブルＥ１により中央制御室１００に設けられたラ
イン切替コントローラ１０２に伝達される。該ライン切
替コントローラ１０２は電気ケーブルＥ２によつて、各
エアーミキサー２２（２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ）の各
メインレギユレータ２５を制御する対応の防爆型電磁弁
２７に接続される。該電磁弁２７がライン切替コントロ
ーラ１０２の指示によつて開状態とされると、圧縮空気
供給源２００から操作エアーラインＡ１、Ａ２及びＡ３
を介して例えば圧力５．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気がメ
インレギユレータ２５に送給され、該メインレギユレー
タ２５の弁を開とし、前記ベーパーライザー１０で気化
したプロパンガスＧをエアミキサー２２に吹き出させ
る。前記圧縮空気供給源２００は任意の構成とすること
ができるが、メインレギユレータ２５及びその他の空気
制御弁をを操作するに必要な一定圧力の空気を供給する
エアーコンプレツサー２０２と、該エアーコンプレツサ
ー２０２からの操作エアーを除湿する冷凍脱湿器２０４
と、操作空気を一定圧力にて貯蔵するレシーバタンク２
０６とから構成されるのが好適である。

上記の如くにして各エアーミキサー２２ａ、２２ｂ及び
２２ｃはライン切替コントローラ１０２にてＯＮ・ＯＦ
Ｆされるが、その制御態様の一例を第１図に示す本実施
例に即して説明すれば、ガスホルダー３２の容量が１０
０ｍ^３であるとしたとき、ライン切替コントローラ１０
２はガスホルダー３２の在高７０ｍ^３でエアーミキサー
２２ａの運転指示を出し、該エアーミキサー２２ａによ
る１基の運転を行なわせる。しかしながら、斯るエアー
ミキサー２２ａによる１期の運転ではガス製造量が不足
しガスホルダー３２の在高が６５ｍ^３に低下した場合に
は、更にエアーミキサー２２ｂの運転指示を出し、又エ
アーミキサー２２ａ及び２２ｂの２基運転でも更にガス
製造量が不足してガスホルダー３２の在高が６０ｍ^３に
低下した場合には、更にエアーミキサー２２ｃの運転指
示が出される。一方、ガスホルダー３２の在高が８０ｍ
^３に達した時エアーミキサー２２ｃを停止し、在高８５
ｍ^３でエアーミキサー２２ｂを停止し、更に在高９０ｍ
^３ではエアーミキサー２２ａをも停止し、全てのエアー
ミキサー２２が停止される。

本発明のガス製造プラントに従えば、熱量調整ラインが
設けられる。本発明によると、中央制御室１００にラウ
ター式熱量計１０４設置され、各エアーミキサー２２
ａ、２２ｂ及び２２ｃの出口位置におけるガス熱量及び
全エアーミキサーから送給されるガスのトータル熱量を
測定するべく配管ライン２６から熱量測定用配管Ｃ１〜
Ｃ４を介してガスが一部回収される。

このようにして回収されたガスはラウター式熱量計１０
４によつて熱量が測定される。中央制御室１００には更
にミキシング空気流量調整装置１０６が設けられ、該装
置１０６は電気ケーブルＥ３、Ｅ４及びＥ５によつて、
エアーミキサー２２への空気量を制御する制御弁３０を
作動する電空ポジシヨナー３１に接続される。斯る構成
において、オペレータはラウター式熱量計の指示値に従
つてミキシング空気流量調整装置１０６を操作し、電気
ケーブルＥ３〜Ｅ５を介して電気信号を電空ポジシヨナ
ー３１に送る。該信号によつて該電空ポジシヨナー３１
は電気信号を空気信号に変換して空気制御弁３０の開度
を制御する。これにより、エアーミキサー２２への空気
供給量が微調整され、生成されるプロパンエアーガスの
プロパンガスに対する空気量の割合が調整され、結果的
にガスの熱量が調整される。

上記説明では、ミキシング空気流量調整装置１０６はオ
ペレータによつて作動されるものとして説明したが、熱
量計と連動させることにより、自動化することもでき
る。

本発明は、上記熱量調整ラインに使用する熱量測定ライ
ンＣ１〜Ｃ４の構造に特徴を有する。本発明に従つた熱
量測定ラインＣ１〜Ｃ４は、第５図及び第６図に図示さ
れるように、サンプルガスを回収するための小径の、例
えば内径が５〜８ｍｍ、好ましくは６ｍｍ、肉厚が０．
８〜１．２ｍｍ、好ましくは１ｍｍの例えば銅製の内管
４０と、該内管４０を囲包した大径の、例えば内径が２
０〜３０ｍｍ、好ましくは２７．６ｍｍ、肉厚が２〜５
ｍｍ、好ましくは３．２ｍｍの例えば鋼製の保護外管４
２とから構成される。このようにサンプルガスを回収し
ラウター式熱量計１０４に送給する配管ラインを従来の
例えば内径２０ｍｍといつた大径管から本発明のように
６ｍｍといつた小径管とすることによつて、即時的に熱
量の測定及び調整を行なうことが可能となり、従来熱量
測定及び調整に固有的に存在していた１分〜２分のタイ
ムラグを完全になくすことができた。従つて、本発明の
プラントにおいては例えば１００００ｍ^３／日程度のガ
ス製造量の場合にはガスホルダー３２をなくするか又は
極めて小容量のものとするができる。このことはガス製
造プラントを建設するに当り、製造プラントが簡単にな
るばかりでなく、用地及び建設費用の点でも大きな利益
をもたらす。

上記内管４０のまわりに配設された保護外管４２は内管
４０を保護するためのものであり、且つ内管４０と外管
４２との間に温空気を流動せしめることにより内管４０
内を流動するサンプルガスを保温する働きを有する。斯
る保温効果によつてサンプルガスは大気温度に左右され
ることなく熱量分析が迅速且つ正確に行なわれるという
効果がある。

上記２重管方式の配管ラインは、熱量測定用ラインＣ１
〜Ｃ４のみならず前記操作エアーラインＡ１〜Ａ３にも
利用することができる。

本発明に係るプロパンエアーガス製造プラントは、更に
パイプライン等に漏洩異常事態が発生した場合に作動す
る緊急遮断弁、ガス発生設備に異常が発生した緊急時に
ガスの流動を停止する緊急停止装置等を設置することが
できる。又、本発明のプラントを制御する中央制御室に
はプラントの構成を表すグラフイツク監視盤を設け、プ
ラントの運転状況を詳細に把握し得るようにされる。

発明の効果本発明は上記の如くに構成されるために、（１）ベーパーライザーとして空温式強制気化器を使用
しているので、電気、温水、スチーム等の熱源が不要で
火気がなく、引火、爆発、火災等の災害による危険性が
なく保安上安全であり、且つランニングコストが安い。
又、ボイラー、液送ポンプ等の大きな動力源が不要であ
り、プラントの構造及び設備が簡単で、建設費が安いと
共に設備の機械的故障がなく従つてプラントのメンテナ
ンスが殆んど必要なく、プラントの維持管理が容易であ
る。更に、予熱等を必要としないために、運転の立上り
が早く、カロリー変動が少ない。

（２）エアーミキサーにて製造されたプロパンエアーガ
スの熱量を測定し、各エアーミキサーへの流入空気量が
調整されるので、常に一定の熱量を有した１３Ａプロパ
ンエアーガスが製造される。

（３）運転操作が容易で自動無人化運転が可能であり、
運転要員が最小限で済む。

（４）騒音、振動、排水、排ガス等の公害の要素が全く
なく、無公害化プラントである。

（５）ガス化効率が１００％であり、且つ製造ガス中に
一酸化炭素が全くなく無害である。

（６）ガスホルダーの容量が最小限で済み、建設費が安
くて済む。

（７）導管の効率が飛躍的（２〜３倍）に上るため既設
導管で需要増に対応できる。

（８）中小ガス事業者用としてのプラントは勿論のこ
と、大型プラントとしても好適に使用することができ、
更には小型化も可能であり工業用、自家用としても最適
である。

（９）天然ガス転換に際し、導管網の不備により部分的
にサテライト供給する場合に、メカニカルで且つコンパ
クトな本発明に係るプラントは極めて好適に利用し得る
ものである。

といつた種々の利益を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る１３Ａプロパンエアーガス製造
プラントのフローシートである。第２図及び第３図は空温式強制気化器の正面図及び平面
図である。第４図は、エアーミキサーの概略説明図である。第５図及び第６図は、２重管方式配管ラインの縦及び横
断面図である。２：ストレージタンク６：コントロールボツクス１０：空温式強制気化器２２：エアーミキサー２４：ベンチユリー管２５：メインレギユレーター２７：電磁弁３０：空気制御弁３１：電空ポジシヨナー３２：ガスホルダー４０：内管４２：外管１００：中央制御室１０２：ライン切替コントローラ１０４：ラウター式熱量計１０６：ミキシング空気流量調節装置２００：圧縮空気供給源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液化プロパンガスを貯蔵するストレージタ
ンクと、前記ストレージタンクから供給される液化プロ
パンガスを減圧するコントローラボツクスと、前記コン
トローラボツクスから送給される減圧された液化プロパ
ンガスを気化し、プロパンガスを得るための少なくとも
１基の空温式強制気化器と、前記空温式強制気化器から
送給されるプロパンガスを一定圧力に整圧しそしてこの
整圧されたプロパンガスに空気を混合し、プロパンエア
ーガスを得るための少なくとも１基のエアーミキサー
と、前記エアーミキサーから送出されるプロパンエアー
ガスを一部回収し、熱量を測定しその結果に基ずき前記
エアーミキサーに流入する空気の量を制御するための熱
量調整ラインとを具備することを特徴とする１３Ａプロ
パンエアーガスを製造するための１３Ａプロパンエアー
ガス製造プラント。
【請求項２】熱量調整ライン中のエアーミキサーから送
出されるプロパンエアーガスの一部を回収する配管ライ
ンは、小径の内管と、該内管を囲包し保護する大径の外
管とから成る特許請求の範囲第１項記載の１３Ａプロパ
ンエアーガス製造プラント。