JPS59146906A - 水素製造装置における原料切換方法 - Google Patents
水素製造装置における原料切換方法Info
- Publication number
- JPS59146906A JPS59146906A JP1849983A JP1849983A JPS59146906A JP S59146906 A JPS59146906 A JP S59146906A JP 1849983 A JP1849983 A JP 1849983A JP 1849983 A JP1849983 A JP 1849983A JP S59146906 A JPS59146906 A JP S59146906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- raw material
- control valve
- controller
- hydrogen
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、炭化水素ガスをバックアップ用のナフサに切
換える際に装置に外乱を与えることなく、一定量の水素
を製造するための水素製造装置における原料切換方法に
関する。
換える際に装置に外乱を与えることなく、一定量の水素
を製造するための水素製造装置における原料切換方法に
関する。
石油精製１石油化学工場において、水素は各種石油精製
又は石油化学装置から排出される炭化水素ガス、いわゆ
るオフガス（ＯＦＦ ＧＡＳ ）を原料として、スチー
ムリフォーミンク法で製造される場合がある。
又は石油化学装置から排出される炭化水素ガス、いわゆ
るオフガス（ＯＦＦ ＧＡＳ ）を原料として、スチー
ムリフォーミンク法で製造される場合がある。
この種の水素製造装置においては、オフガスを供給する
装置にトラブルが発生し、オフガスの供給が減少、停止
したとき、水素製造が不可能となるため、バックアップ
用としてナフサを供給できるようにしている。オフガス
の供給が減少、停止したときに、等量のナフサを加える
、等量ノ（ツクアップは、従来では非常に工数がかかり
、又一時的に装置の運転を不安定にならしめていた。
装置にトラブルが発生し、オフガスの供給が減少、停止
したとき、水素製造が不可能となるため、バックアップ
用としてナフサを供給できるようにしている。オフガス
の供給が減少、停止したときに、等量のナフサを加える
、等量ノ（ツクアップは、従来では非常に工数がかかり
、又一時的に装置の運転を不安定にならしめていた。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、オフガス流量が変動して装置の運転継続が困難になっ
たとき、正常時の各種データに基いて等量のナフサを供
給すると共にオフガスの体積減少分を補充するため発生
した水素の一部を原料供給にリサイクルするようにして
オフガスの変動を補償し制御系に外乱を与えることなく
一定の量の水素を製造できるようにしたものである。
、オフガス流量が変動して装置の運転継続が困難になっ
たとき、正常時の各種データに基いて等量のナフサを供
給すると共にオフガスの体積減少分を補充するため発生
した水素の一部を原料供給にリサイクルするようにして
オフガスの変動を補償し制御系に外乱を与えることなく
一定の量の水素を製造できるようにしたものである。
実施例を示す構成図である。図は２系統のオフガスとバ
ックアップ用のナフサを原料として用いた例を示してい
る。図において、Ｆ□乃至Ｆ３は各系統の原料流路に設
けられた流量検出器、ｃｌ乃至Ｃ３はそれぞれ検出器Ｆ
−Ｆの出力を受けて原料流量を３ 調節する流量調節計、■□乃至ｖ３はそれぞれ調節計Ｃ
□〜Ｃ３で駆動される調節弁である。各流路を通過した
原料は、Ａ点で合流して加熱炉１に入る。加熱炉１で加
熱された原料は、改質炉２で触媒の存在下にスチームに
よって水素（■２）と炭酸ガス（ｃｏ２）Ｋ改質され、
続く脱炭酸装置３に入って炭酸ガスが除去され、製品（
水素）となる。
ックアップ用のナフサを原料として用いた例を示してい
る。図において、Ｆ□乃至Ｆ３は各系統の原料流路に設
けられた流量検出器、ｃｌ乃至Ｃ３はそれぞれ検出器Ｆ
−Ｆの出力を受けて原料流量を３ 調節する流量調節計、■□乃至ｖ３はそれぞれ調節計Ｃ
□〜Ｃ３で駆動される調節弁である。各流路を通過した
原料は、Ａ点で合流して加熱炉１に入る。加熱炉１で加
熱された原料は、改質炉２で触媒の存在下にスチームに
よって水素（■２）と炭酸ガス（ｃｏ２）Ｋ改質され、
続く脱炭酸装置３に入って炭酸ガスが除去され、製品（
水素）となる。
Ｃ４は製品の一部からリサイクルされる水素の量を調節
する流量調節計、■は該調節計で駆動される調節弁、Ｆ
はリサイクル水素量を検出する流量検出器でその出力は
調節計Ｃに入力されている。
する流量調節計、■は該調節計で駆動される調節弁、Ｆ
はリサイクル水素量を検出する流量検出器でその出力は
調節計Ｃに入力されている。
Ｔ工は加熱炉１出口の温度を検出する温度検出器、Ｃ６
け該温度検出器の出力を受けて制御信号を出力するサン
プリング方式の温度調節側、Ｃ７は該温度調節計の出力
を設定値とし加熱炉１に流入する燃料の流量を調節する
流量調節計、■は該調節針山力を受ける調節弁、Ｆ５は
燃料流量を検出する流量検出器でその出力は調節計０７
に入力されている。
け該温度検出器の出力を受けて制御信号を出力するサン
プリング方式の温度調節側、Ｃ７は該温度調節計の出力
を設定値とし加熱炉１に流入する燃料の流量を調節する
流量調節計、■は該調節針山力を受ける調節弁、Ｆ５は
燃料流量を検出する流量検出器でその出力は調節計０７
に入力されている。
Ｔ２は改質炉２内の温度を検出する温度検出器、Ｃ８は
該温度検出器の出力を受けて制御信号を出力する温度調
節計である。
該温度検出器の出力を受けて制御信号を出力する温度調
節計である。
ＦＦは改質炉２に供給する燃料流量を検出す６′ ７
る流量検出器、Ｃ９１ｃｍ。はそれぞれ各流量検出器Ｆ
６゜Ｆ７の出力を受叶て制御信号を出力する流量調節計
、Ｔ３は改質炉２出口のガス温度を検出する温度検出器
、亀は該検出器の出力を受けて制御信号を出力する温度
調節計である。Ｃ１゜は温度調節計０８及び流量調節計
Ｃ９の何れか１の出力を設定値として受ける圧力調節計
、ＳＷ はその切換スイッチであす る。Ｃ□３は温度調節計Ｃ工、及び流量調節計Ｃ工。の
何れか１の出力を設定値として受ける圧力調節計、ＳＷ
はその切換スイッチである。ＶＶ はそれぞ２
６′ ７れ圧力調節計Ｃ１２、Ｃ□３で駆動
される調節弁、Ｐ３゜ｐは燃料がノズル部にかかる圧力
（背圧）を検出する圧力検出器でそれぞれ調節計ｃ１２
”１３に入力されている。７は、各検出器の出力を受け
て調節計Ｃ３〜Ｃ５、Ｃ９〜Ｃ□。に設定値信号を与え
ると共に各種演算制御を行う演算制御装置である。該演
算制御装置としては、例えばマイクロコンピュータが用
いられる。図では、各検出器から演算制御装置への接続
線は省略しである。このように構成された装置の動作を
説明すれば、以下のとおりである。
６゜Ｆ７の出力を受叶て制御信号を出力する流量調節計
、Ｔ３は改質炉２出口のガス温度を検出する温度検出器
、亀は該検出器の出力を受けて制御信号を出力する温度
調節計である。Ｃ１゜は温度調節計０８及び流量調節計
Ｃ９の何れか１の出力を設定値として受ける圧力調節計
、ＳＷ はその切換スイッチであす る。Ｃ□３は温度調節計Ｃ工、及び流量調節計Ｃ工。の
何れか１の出力を設定値として受ける圧力調節計、ＳＷ
はその切換スイッチである。ＶＶ はそれぞ２
６′ ７れ圧力調節計Ｃ１２、Ｃ□３で駆動
される調節弁、Ｐ３゜ｐは燃料がノズル部にかかる圧力
（背圧）を検出する圧力検出器でそれぞれ調節計ｃ１２
”１３に入力されている。７は、各検出器の出力を受け
て調節計Ｃ３〜Ｃ５、Ｃ９〜Ｃ□。に設定値信号を与え
ると共に各種演算制御を行う演算制御装置である。該演
算制御装置としては、例えばマイクロコンピュータが用
いられる。図では、各検出器から演算制御装置への接続
線は省略しである。このように構成された装置の動作を
説明すれば、以下のとおりである。
先ずオフガスが正常に供給されている正常動作状態につ
いて説明する。正常動作状態においては、調節弁■３及
びｖ４が閉じてナフサの供給はされておらず、また発生
水素の一部リサイクルもない。即ち、オフガス１及び２
からの供給のみで所定の量の水素が製造されている。ま
た、演算制御装置７から設定される各調節計の設定値は
予め内蔵のメモリに成る一定時間間隔で記憶されていく
。更に、圧力調節計Ｃ工。の設定入力には温度調節計０
８の制御出力が接続され、圧力調節計０□３の設定入力
には温度調節計Ｃの制御出力が接続され、改質炉１ ２は炉内及び通過ガスの温度が一定になるように制御さ
れている。
いて説明する。正常動作状態においては、調節弁■３及
びｖ４が閉じてナフサの供給はされておらず、また発生
水素の一部リサイクルもない。即ち、オフガス１及び２
からの供給のみで所定の量の水素が製造されている。ま
た、演算制御装置７から設定される各調節計の設定値は
予め内蔵のメモリに成る一定時間間隔で記憶されていく
。更に、圧力調節計Ｃ工。の設定入力には温度調節計０
８の制御出力が接続され、圧力調節計０□３の設定入力
には温度調節計Ｃの制御出力が接続され、改質炉１ ２は炉内及び通過ガスの温度が一定になるように制御さ
れている。
次に、オフガスの供給が減少停止した場合の異常時の動
作について説明する。
作について説明する。
演算制御装置７により、圧力の低下したオフガス流路の
調節弁（Ｖ或いはＶ ）が閉じられる。次１
２ いて流量調節計０７のカスケード接続を断ってＣ７のみ
の単独ループ運転とし、原料変化による加熱炉１の負荷
に見合った量とする設定値を与える。次に流量調節計Ｃ
に設定値を与えて、調節弁ｖ４を開き、製品水素の一部
を加熱炉１人口部にリサイクルする。このように、水素
の一部を入力側にリサイクルするのは次のような理由に
よる。即ち、異常時においては前述したようにオフガス
流路の少くとも一方からの原料供給が断たれる結果、加
熱炉へ供給されるガス体積の絶対量が不足するので、加
熱炉１及び改質炉２にとっては大きな負荷変動となる。
調節弁（Ｖ或いはＶ ）が閉じられる。次１
２ いて流量調節計０７のカスケード接続を断ってＣ７のみ
の単独ループ運転とし、原料変化による加熱炉１の負荷
に見合った量とする設定値を与える。次に流量調節計Ｃ
に設定値を与えて、調節弁ｖ４を開き、製品水素の一部
を加熱炉１人口部にリサイクルする。このように、水素
の一部を入力側にリサイクルするのは次のような理由に
よる。即ち、異常時においては前述したようにオフガス
流路の少くとも一方からの原料供給が断たれる結果、加
熱炉へ供給されるガス体積の絶対量が不足するので、加
熱炉１及び改質炉２にとっては大きな負荷変動となる。
そこで、このガス減少による外乱の影響を無くしてやる
ため、ガス減少分に見合うだけの量の水素を補給してや
るものである。
ため、ガス減少分に見合うだけの量の水素を補給してや
るものである。
演算制御装置７は、前述の動作に加えて、流量調節計０
３に設定値を与えて調節弁ｖ３を開き、異常直前の水素
発生量と同量の水素を発生させるに必要なナフサを供給
する。なお、ナフサはオフガスと異なって液体であるの
で、等量バックアップのために必要なナフサの量は予め
演算によって求めておく。
３に設定値を与えて調節弁ｖ３を開き、異常直前の水素
発生量と同量の水素を発生させるに必要なナフサを供給
する。なお、ナフサはオフガスと異なって液体であるの
で、等量バックアップのために必要なナフサの量は予め
演算によって求めておく。
更に、演算制御装置７は圧力調節計ＣＣの１２’
１３ カスケード接続をそれまでの温度調節計ｃｃ８′
１１ から流量調節計Ｃ９”１０に切換える。プロセス制御系
の状態が変化したとき、プロセスの変化を温度変化でと
らえると温度は他のプロセス変数に比較して時間遅れが
大きいため適切な制御を行うことができなくなる。そこ
で、応答性のよい流量による制御に切換えるものである
。切換えと同時に、流量調節計Ｃ９，Ｃ□。には演算制
御装置７がら設定値が与えられる。次に、これら設定値
の与え方について祝電する。
１３ カスケード接続をそれまでの温度調節計ｃｃ８′
１１ から流量調節計Ｃ９”１０に切換える。プロセス制御系
の状態が変化したとき、プロセスの変化を温度変化でと
らえると温度は他のプロセス変数に比較して時間遅れが
大きいため適切な制御を行うことができなくなる。そこ
で、応答性のよい流量による制御に切換えるものである
。切換えと同時に、流量調節計Ｃ９，Ｃ□。には演算制
御装置７がら設定値が与えられる。次に、これら設定値
の与え方について祝電する。
演算制御装置７は、前述した異常が発生すると、前述し
た内蔵メモリに記憶されている各調節計の正常運転時の
設定値データを呼出して各調節計に出力する。
た内蔵メモリに記憶されている各調節計の正常運転時の
設定値データを呼出して各調節計に出力する。
前記した流量調節計０９”１０ への設定値を与えるに
は、異常時前と同一の炉内温度を維持するに必要な燃料
流量値を原料変化による改質炉２の負荷変化をもとに演
算により求め、その流量値を得るに必要な信号を設定値
として調節計Ｃ９，Ｃ□。にそれぞれ与えるようにする
。
は、異常時前と同一の炉内温度を維持するに必要な燃料
流量値を原料変化による改質炉２の負荷変化をもとに演
算により求め、その流量値を得るに必要な信号を設定値
として調節計Ｃ９，Ｃ□。にそれぞれ与えるようにする
。
また、上述の動作が終了した後、各調節計の操作出力は
安全上考慮された変化率リミットで所定値まで変化させ
るようにしているので、急激な設定値変更によってプロ
セスが乱れることを防止している。このように装置の運
転継続が困難になっても、上述したような種々の操作を
行ってナフサを用いた等量バックアップ方式にバンプレ
スに切換えることができる。
安全上考慮された変化率リミットで所定値まで変化させ
るようにしているので、急激な設定値変更によってプロ
セスが乱れることを防止している。このように装置の運
転継続が困難になっても、上述したような種々の操作を
行ってナフサを用いた等量バックアップ方式にバンプレ
スに切換えることができる。
なお、水素のリサイクルは、ナフサへ切換えた後、所定
時間後適宜中止してもよく、また、後述するように、オ
フガスへ再度切換えた後に中止してもよい。
時間後適宜中止してもよく、また、後述するように、オ
フガスへ再度切換えた後に中止してもよい。
このような等量バックアップ状態で運転している間に、
停止したオフガス流路の圧力が所定の値にまで回復し、
かつ各制御ループの検出器出力値が所定値になり、設定
値と測定値の差が予め定められた許容差内に入ったこと
を確認すると、演算制御装置７はそれまでの等量バック
アップ状態を終了させて通常の運転状態に戻す。即ち、
正常圧に復帰したオフガス流路の調節弁（Ｖ□或いは■
２の何れか）を開くと同時に調節弁Ｖ３を閉じてナフサ
の供給を停止する。更に演算制御装置７は、調節弁ｖ４
を閉じて製品水素の一部リサイクルを断ち、圧力調節計
０□２＋ ｃｍ３のカスケード接続を流量調節計０９”
１０から元の温度調節計０８”１１に戻す。
停止したオフガス流路の圧力が所定の値にまで回復し、
かつ各制御ループの検出器出力値が所定値になり、設定
値と測定値の差が予め定められた許容差内に入ったこと
を確認すると、演算制御装置７はそれまでの等量バック
アップ状態を終了させて通常の運転状態に戻す。即ち、
正常圧に復帰したオフガス流路の調節弁（Ｖ□或いは■
２の何れか）を開くと同時に調節弁Ｖ３を閉じてナフサ
の供給を停止する。更に演算制御装置７は、調節弁ｖ４
を閉じて製品水素の一部リサイクルを断ち、圧力調節計
０□２＋ ｃｍ３のカスケード接続を流量調節計０９”
１０から元の温度調節計０８”１１に戻す。
上述の説明では、原料のオフガスが２系統の場合を例に
とったがこれに限ることはなく、任意の数の系統であっ
てもよい。
とったがこれに限ることはなく、任意の数の系統であっ
てもよい。
以上、詳細ＫＢ明したように、本発明によればオフガス
流量が変動して制御系がダウンしそうＫなったら正常時
の各種データに基いて等量のナフサを供給すると共にオ
フガスの体積減少分を補充するため、発生した水素の一
部を原料供給部にリサイクルするようにしてオフガスの
変動を自動的に補償し制御系に外乱を与えることなく一
定の量の水素を製造することのできる水素製造装置を実
現することができる。
流量が変動して制御系がダウンしそうＫなったら正常時
の各種データに基いて等量のナフサを供給すると共にオ
フガスの体積減少分を補充するため、発生した水素の一
部を原料供給部にリサイクルするようにしてオフガスの
変動を自動的に補償し制御系に外乱を与えることなく一
定の量の水素を製造することのできる水素製造装置を実
現することができる。
図は本発明の一実施例を示す構成図である。
１・・・加熱炉、２・・・改質炉、３・・・脱炭酸装置
、７・・・演算制御装置、Ｃ□〜Ｃ□３・・・調節計、
ｖ□〜ｖ７・・・調節弁、Ｆ□〜Ｆ７・・・流量検出器
、Ｐ２〜Ｐ４・・・圧力検出器、Ｔ□〜Ｔ３・・・温度
検出器、ＳＷ□、 ＳＷ２．、、切換スイッチ。
、７・・・演算制御装置、Ｃ□〜Ｃ□３・・・調節計、
ｖ□〜ｖ７・・・調節弁、Ｆ□〜Ｆ７・・・流量検出器
、Ｐ２〜Ｐ４・・・圧力検出器、Ｔ□〜Ｔ３・・・温度
検出器、ＳＷ□、 ＳＷ２．、、切換スイッチ。
Claims (1)
- 炭化水素ガスとバックアップ用のナフサを用い、スチー
ム改質による水素の製造装置において、前記炭化水素ガ
スの全部又は一部を、前記バックアップ用のナフサに切
換えるに際し、当該炭化水素ガスの体積減少分に相当す
る量の水素を原料供給部にリサイクルすることを特徴と
する水素製造装置における原料切換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1849983A JPS59146906A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置における原料切換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1849983A JPS59146906A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置における原料切換方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146906A true JPS59146906A (ja) | 1984-08-23 |
| JPS621562B2 JPS621562B2 (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=11973311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1849983A Granted JPS59146906A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 水素製造装置における原料切換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146906A (ja) |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1849983A patent/JPS59146906A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS621562B2 (ja) | 1987-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8615325B2 (en) | Advanced control system for steam hydrocarbon reforming furnaces | |
| JPS59146906A (ja) | 水素製造装置における原料切換方法 | |
| CN113429998B (zh) | 汽油吸附脱硫智能控制系统及设备 | |
| US7452393B2 (en) | Installation for hydrogen production and methods for using same | |
| JPH0447416A (ja) | 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法 | |
| US6199362B1 (en) | Method of controlling and regulating a power plant, and power plant for implementing the method | |
| US20210371757A1 (en) | Regulatory controller for usage in a catalytic olefins unit | |
| JPH0812783B2 (ja) | 燃料電池プラントの燃料切り換え方法および燃料電池プラント | |
| US12138611B2 (en) | Apparatus and method for automatable start-up of a steam reformer arrangement into a normal operating state, and use and open-loop control/closed-loop control device and computer program product | |
| CN115291499B (zh) | 一种取小值控制方法和控制系统 | |
| JPH04324255A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH1197052A (ja) | 燃料電池発電装置およびその燃料切替え方法 | |
| US20050244681A1 (en) | Method and system for controlling fluid flow in a fuel processing system | |
| JPS62202201A (ja) | 水素の需要変動制御装置 | |
| JPS59113113A (ja) | ガス切替制御方法 | |
| CN112166171B (zh) | 用于催化烯烃单元的调节控制器 | |
| JP2656319B2 (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JP2916289B2 (ja) | 燃料電池発電システムの制御装置 | |
| JPS6131043B2 (ja) | ||
| JPS6131042B2 (ja) | ||
| JPH09110401A (ja) | 水素製造装置の制御方法及びその装置 | |
| JPH0516361B2 (ja) | ||
| CN121674105A (zh) | 一种基于动态预测的费托合成航煤油尾气回收方法及回收智能调控系统 | |
| JP3557904B2 (ja) | 燃料改質器の運転方法及び燃料電池発電システム | |
| JPH0317352B2 (ja) |