JPS601352B2 - アセトン含有量の少ないアセチレンガスまたはアセチレンを主体とする混合ガスの放散方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アセチレンガスをアセトンに溶解せしめた低
温溶液（以下、アセチレン溶液という）またはアセチレ
ンを主体とする混合ガス（以下、混合アセチレンガスと
いう）をアセトンに溶解せしめた低温溶液（以下、混合
アセチレン溶液という）を特定の構造のガス放散塔によ
り特定の圧力範囲でアセトンの含有量の少ないアセチレ
ンガスまたは混合アセチレンガスを放散せしめるガス放
散方法に関する。

本発明において混合アセチレンガスは、アセチレンガス
にメチルアセチレン、メタン、エタン、エチレン、フ。

ロ／ぐン、プロピレン、ブタン、フ。ロパジエン、ブタ
ジエンおよびブチレンよりなる群から選ばれた少なくと
も１種が５〜５０モル％混合された混合ガスである。以
下、とくに断わらない限り、アセチレンガスに代表させ
て説明する。アセチレンガスは燃焼温度の高いきわめて
有用な燃料ガスであるが、分解爆発性を有するため、そ
の取扱いには種々の注意が必要である。そのような危険
性を有するアセチレンガスを大量に貯蔵、運搬する方法
が特許第７９９５５７号明細書に開示されている。その
方法は、温度−５５〜一７が０にて圧力７〜１．５ｋ９
／ｃそで溶剤にアセチレンを溶解して液状とし、気相部
分に希釈剤として常時メタンガスまたはチッ素ガスなど
の沸点の低いガスをアセチレンの爆発を阻止するのに必
要な最以上混合して安全を図るものであるが、未だこの
方法は実用化されていない。というのは、アセチレンガ
スは１．３稗ね以上になると分解爆発する危険性があり
、前記の方法によりえられたアセチレン溶液からガスを
放散せしめる際の安全でかつ合理的な方法が開発されて
いないからである。一般にアセチレンガスをアセチレン
溶液から放散せしめるためには、アセチレン溶液を加溢
すればよい。

しかしそのときアセトンがアセチレンと共に放散し、放
散ガス中にア‐セトン蒸気が混入してくる。そういった
アセトン蒸気の量は処理ガス量が多いと看過することの
できない量となる（たとえば１０００でアセチレンガス
を１００トン／月放散せしめるとき、随伴するアセトン
量は３４．５トン／月となる）。しかもアセトンを多く
含有しているとアセチレンガスの最大の利点の１つであ
る高温の燃焼温度がえられず、圧接などに使用する際に
支障をきたす。したがって、アセチレン溶液から放散せ
しめたアセチレンガスから安全にかつ効率よくアセトン
を取り除く必要がある。

アセトン含有量の少ないアセチレンガスをうる方法とし
ては、まず第１図に示すように、アセチレン溶液１を加
熱器２（多管式または蛇管式熱交換器）に直接導入し、
加熱器２で加熱して多量のアセトンを含有するアセチレ
ンガス３を放散せしめ、ついでそのアセチレンガス３を
別に設けられた冷却器４（多管式または蛇管式熱交換器
）により冷却してアセトンを凝縮せしめ、アセトンの含
有量の少ないアセチレンガス５をうる方法が考えられる
。

しかしこの方法では、安全に目的とするアセトン含有量
の少ないアセチレンガスをうろことはできるが、一度低
温のアセチレン溶液１を加熱し、その後アセトン含有ア
セチレンガス３を袷却しアセトンを凝縮せしめて取り除
く必要があるため、冷却器４において別途冷煤が必要で
あり、エネルギーロスが大きい。また第２図に示すよう
に、冷却器１０（多菅式または蛇管式熱交換器）を加熱
器２の上方に設け、冷却器１０の冷媒としてアセチレン
溶液を用いて省エネルギーを図る方法も考えられるが、
この方法では冷却器１０内の熱交換によってアセチレン
溶液の温度が上昇し、アセチレンガスの放散が冷却器１
０や配管中で起り、圧力上昇（１．３鉾ね以上）をきた
すためアセチレンの分解爆発の危険性が増大するという
問題がある。

それらの問題を同時に解決すべ〈、本発明者らは鋭意研
究を重ねた結果、加熱部およびその上に連続して一体に
設けられた冷却部からなる放散塔を用い、アセチレン溶
液を前記加熱部で加熱してアセトン含有量の多いアセチ
レンガスを放散せしめ、前記冷却部で該アセトン含有量
の多いアセチレンガスと加熱部に至る以前の前記アセチ
レン溶液とを直接接触せしめてアセトン蒸気を凝縮させ
ることにより、アセトン含有量の少ないアセチレンガス
を非常に少ないエネルギーで安全にうろことができるこ
とを見出し、本発明を完成した。

本発明のガス放散方法は、アセチレンガスが１．３鉾ね
以上の圧力下では分解爆発する危険性があるため、アセ
チレンガスのぱあし、は１〜１．３＆俗の範囲の圧力で
、混合アセチレンガスのぱあし、は１〜２．７ａｔａ、
すなわちアセチレンガス分圧が１．３＆ｔａ以下になる
ような範囲の圧力で行なわなければならない。つぎに本
発明の方法を第３図の概略系統図に基づき、アセチレン
溶液のぱあし、について説明する。

アセチレン溶液１はポンプ１４により放散塔１１に送ら
れる。

放散塔１１は冷却部１２とその下に連続して一体に設け
られている加熱部１３とから構成されており、送られて
きたアセチレン溶液は加熱部１３で約１０ｑｏにまで加
熱され、アセチレンガスを放散する。加熱部１３は、た
とえば多管式または蛇管式熱交換器で構成されており、
加熱媒体としてたとえばエタノール水溶液が通される。
加熱により発生したアセチレンガス中には多量のアセト
ンが含有されており、冷却部１２内を上昇する。

冷却部１２内では、上昇してきたアセトンを多量に含有
するアセチレンガスと低温のアセチレン溶液とを直接接
触せしめてアセチレンガスを目的温度にまで冷却し、ア
セトン蒸気を凝縮させてアセチレンガス中のアセトン量
を減少せしめる。このとき、加熱部で放散したアセチレ
ンガスの顕熱でアセチレン溶液の温度が上昇し、新たに
低温の、すなわちアセトン含有量の少ないアセチレンガ
スが放散され、ガス放散の効率をさらに高める。このよ
うに冷却部１２では新たなアセチレンガスが放散するの
で、冷却部の構造は新たなガスの放散による圧力上昇を
防ぐための充分な空間を有し、圧力を１．３母ｔａ以下
に維持しかつ圧力損失の少ない構造、たとえば段塔、充
填塔、包鐘塔、濡れ壁塔、スプレー塔のようなものが好
ましい。

また、アセチレンガスのアセトン含有量はアセチレンガ
ス温度におけるァセトンの蒸気圧に比例するから、冷却
部出口のアセチレンガス温度を管理することにより、ア
セチレンガス中のアセトン濃度を管理することができる
。冷却部出口のアセチレンガス温度は、たとえば段塔の
段数や充填塔の高さおよびガス線遠を種々組み合わせる
ことにより、自由に管理することができる。また、第１
〜２図に示した方法ではいずれもアセトン液８を加熱器
および冷却器からそれぞれ回収し、回収ァセトンタンク
９に送らなければならなかったが、本発明の方法におい
ては冷却部１２で凝縮したアセトン液はアセチレン溶液
とまざり加熱部１３へ移動するので、冷却部１２にはア
セトン回収装置は不要である。

さらに加熱器と冷却器を結ぶ配管も不要であるので放散
塔をきわめてコンパクトに設計できる。放散塔内のガス
圧力異常時の圧力制御は、ガス圧力計１５が１．３斑ｔ
ａを示すと弁１６，１７が閉じ、安全弁１８が開き過剰
のアセチレンガスをホルダーに回収し、放散塔内圧力が
常用圧、たとえば１．１ａｔａに復帰すると安全弁１８
が閉じ、弁１６，１７が開くことにより行なわれる。

当然のことではあるが、本発明の方法に用いる放散塔、
配管類は熱の流入を防ぐために断熱材で保温されている
。

以上のごとく、本発明のガス放散方法は冷凍機によるガ
ス冷却というエネルギーロスもなく、また装置、配管内
などでの急激な圧力上昇も生起せず、したがって分解爆
発の危険性がなく、非常に合理的で効率よくアセトン含
有量の少ないアセチレンガスを放散せしめる安全な方法
である。

つぎに第３図に示す装置を用いて行なった本発明の方法
の実施例を示す。実施例 １〜３ 一７５℃のアセチレン溶液（アセチレン重量：アセトン
童量コ１：１）を放散塔に供給し、加熱部で約１０ｑＣ
のアセチレンガスと約１０００の飽和ァセトン溶液に分
離した。

加熱媒体としては１浮○のエタノール水溶液を用いた。
加熱により放散したアセチレンガスは、冷却部（段塔：
２段、段間：５０肌）において、上から送られてくるア
セチレン溶液と直接接触（アセチレンガス空筒速度０．
５ｍ′ｓｅｃ）し、冷却される。そのとき同時にアセチ
レン溶液からもアセチレンガスが放散される。このとき
の塔内圧力は１．１ａねであった。このようにしてえら
れたアセチレンガスは放散塔出口温度−７０ｏｏ、アセ
トン濃度０．０鰭容量％、アセチレン濃度９９．９髭容
量％というアセトン濃度のきわめて低いものであった。

放散塔出口におけるアセチレンガス温度を−４０００、
一２０ｏｏおよび比較のためｌｏｏ０（冷却しないぱあ
し、）に設定したほかは、前記と同様にしてアセチレン
ガスの放散を行なった。

えられたアセチレンガスの組成を第１表に示す。

第 １ 表 実施例 ４〜６ 混合アセチレンガス（アセチレン９０モル％、エチレン
１０モル％）を熔解した−７５００の混合アセチレン溶
液（混合アセチレンガス重量：アセトン重量＝１：１）
を用い、放散塔出口における混合アセチレンガス温度を
−７０００、一４０ｏｏおよび−２０ＣＯに設定したほ
かは実施例１と同様にして混合アセチレンガスの放散を
行なった。

えられた混合アセチレンガスの組成を第２表に示す。

第 ２ 表

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は通常予想されうるアセチレンガスの放散方
法を説明するためのブロック図、第３図は本発明の方法
を説明するためのブロック図である。 （図面の主要符号）、１：アセチレン溶液、５：アセト
ン含有量の少ないアセチレンガス、８：アセトン液、１
１：放散塔、１２：冷却部、１３：加熱部。 才ｌ図 才２図 才３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱部およびその上に連続して一体に設けられた冷
   却部からなる放散塔を用い、アセトンにアセチレンガス
   またはアセチレンを主体とする混合ガスが溶解せられた
   低温溶液を前記加熱部で加熱してアセトン含有量の多い
   アセチレンガスまたはアセチレンを主体とする混合ガス
   を放散せしめ、前記冷却部で該アセトン含有量の多いア
   セチレンガスまたはアセチレンを主体とする混合ガスと
   加熱部に至る以前の前記低温溶液とを直接接触せしめて
   アセント蒸気を凝縮しアセトン含有量の少ないアセチレ
   ンガスまたはアセチレンを主体とする混合ガスをうるの
   と同時に、前記低温溶液がアセトン蒸気の顕熱をえて新
   たなアセトン含有量の少ないアセチレンガスまたはアセ
   チレンを主体とする混合ガスを放散させ、かつそれらの
   操作を放散塔内の圧力をアセチレンガスのばあいは１〜
   １．３５ａｔａの範囲に、アセチレンを主体とする混合
   ガスのばあいは１〜２．７ａｔａの範囲に維持しつつ行
   なうことを特徴とするアセチレンガスまたはアセチレン
   を主体とする混合ガスがアセトンに溶解せられた低温溶
   液からアセトン含有量の少ないアセチレンガスまたはア
   セチレンを主体とする混合ガスを放散せしめる方法。 ２ 前記アセチレンを主体とする混合ガスがアセチレン
   ガスにメチルアセチレン、メタン、エタン、エチレン、
   プロパン、プロピレン、ブタン、プロパジエン、ブタジ
   エンおよびブチレンよりなる群から選ばれた少なくとも
   １種が５〜５０モル％混入された混合ガスである特許請
   求の範囲第１項記載のガス放散方法。