JPS6283020A - 切換再生式吸着塔の制御方法 - Google Patents
切換再生式吸着塔の制御方法Info
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- JPS6283020A JPS6283020A JP60224233A JP22423385A JPS6283020A JP S6283020 A JPS6283020 A JP S6283020A JP 60224233 A JP60224233 A JP 60224233A JP 22423385 A JP22423385 A JP 22423385A JP S6283020 A JPS6283020 A JP S6283020A
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Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吸着剤を充填した２塔以上の吸着塔をバルブ
の切り替えで操作する吸着塔の制御方法に関する。
の切り替えで操作する吸着塔の制御方法に関する。
ＬＮＧやＬＰＧ回収装置の様に深冷分離プロセスを伴な
うプラントでは氷結による装置トラブルを避けるため、
１四以下に水分を除去する必要がある。その他化学プラ
ントで触媒や吸着剤の性能に水分が悪影響を及ぼす場合
（例えばＣｏ５ｏｒｂ法ＣｕＣ／２ ／ ＡｌＣｌ３に
よるＣＯ吸収分離法）にも前処理として水分の除去が行
われる。
うプラントでは氷結による装置トラブルを避けるため、
１四以下に水分を除去する必要がある。その他化学プラ
ントで触媒や吸着剤の性能に水分が悪影響を及ぼす場合
（例えばＣｏ５ｏｒｂ法ＣｕＣ／２ ／ ＡｌＣｌ３に
よるＣＯ吸収分離法）にも前処理として水分の除去が行
われる。
この様な場合、モレキュラ・シープなどの吸湿剤を充填
した脱湿塔を２塔以上設置し、これらを交互に切り換え
て、水分を吸着した吸収剤は２００〜３００℃の高温ガ
スを辿して再生させ、繰り返し使用するのが普通である
。
した脱湿塔を２塔以上設置し、これらを交互に切り換え
て、水分を吸着した吸収剤は２００〜３００℃の高温ガ
スを辿して再生させ、繰り返し使用するのが普通である
。
一般にＬＮＧプラントの脱湿用モレキュラ・シ、−ブは
、４Ａ型の押出成型した３〜５％φ×５〜７％長さの円
柱型吸着剤が使用され、常温〜５０°Ｃ位で吸着（６〜
１２時間）し、２塔をバルブ操作で切り換えて、水分吸
着後のプロセスガスの一部を加熱炉で２５０〜３００℃
まで加熱したガスを通して吸着した水分を追い出し、再
生し、冷却した後、バルブ操作で切り換えて再度吸着操
作を行うサイクル操作が組まれている。
、４Ａ型の押出成型した３〜５％φ×５〜７％長さの円
柱型吸着剤が使用され、常温〜５０°Ｃ位で吸着（６〜
１２時間）し、２塔をバルブ操作で切り換えて、水分吸
着後のプロセスガスの一部を加熱炉で２５０〜３００℃
まで加熱したガスを通して吸着した水分を追い出し、再
生し、冷却した後、バルブ操作で切り換えて再度吸着操
作を行うサイクル操作が組まれている。
天然ガス精製工程とその中に組み込まれている従来方式
のバルブ切換式充填塔式吸着脱湿システムの１例を第２
図に示す。第２図にお（・で、天然ガスは脱硫塔１でＨ
２Ｓを除去し、フラッシュ・ドラム２で同伴ミストを除
去した後、後流の深冷分離装置での氷結トラブルをさけ
るためにモレキュラ・シープなどの吸湿剤を充填した吸
着塔３を通してガス中の水分濃度が数−以下まで脱湿さ
れる。吸着操作は２０〜３０気圧常温〜３５℃程で行わ
れる。吸着塔はＡ−Ｂ・・２塔以上が組み込まれ４〜１
２時間毎にバルブ操作で交互に切り換えられ、吸着再生
が交互に行われ繰り返し使用される。
のバルブ切換式充填塔式吸着脱湿システムの１例を第２
図に示す。第２図にお（・で、天然ガスは脱硫塔１でＨ
２Ｓを除去し、フラッシュ・ドラム２で同伴ミストを除
去した後、後流の深冷分離装置での氷結トラブルをさけ
るためにモレキュラ・シープなどの吸湿剤を充填した吸
着塔３を通してガス中の水分濃度が数−以下まで脱湿さ
れる。吸着操作は２０〜３０気圧常温〜３５℃程で行わ
れる。吸着塔はＡ−Ｂ・・２塔以上が組み込まれ４〜１
２時間毎にバルブ操作で交互に切り換えられ、吸着再生
が交互に行われ繰り返し使用される。
再生操作は精製ガスの一部を後段のコンプレッサ−４中
段から抜き取り加熱炉５で２５０〜３００℃に加熱し、
これを水分を吸着した吸着塔３に通すことによって吸着
剤を再生し、後、冷ガスで冷却し、繰り返し使用される
。これらの加熱ガスや冷ガスは冷却器６で冷却し、フラ
ッシュ・ドラム７で水を切った後、プロセスガスとして
脱硫塔１の前に戻される。この様にプロセスガスの一部
を加熱し再生ガスとして使用し、プロセスに戻す場合は
、再生操作は吸着操作より１〜３にり／−程圧力が高（
なる。
段から抜き取り加熱炉５で２５０〜３００℃に加熱し、
これを水分を吸着した吸着塔３に通すことによって吸着
剤を再生し、後、冷ガスで冷却し、繰り返し使用される
。これらの加熱ガスや冷ガスは冷却器６で冷却し、フラ
ッシュ・ドラム７で水を切った後、プロセスガスとして
脱硫塔１の前に戻される。この様にプロセスガスの一部
を加熱し再生ガスとして使用し、プロセスに戻す場合は
、再生操作は吸着操作より１〜３にり／−程圧力が高（
なる。
また、再生用ガスをプロセスに戻さずにプロセス内外の
一般の加熱用燃料ガスとして使用する場合も多く、この
場合操作圧力は数Ｋｐ／ｃｎ１Ｇから、１０数Ｋｆ／ｃ
ｒＡ ａとなり、吸着操作と再生操作で著しく操作圧力
が異なり、バルブ操作で切り換え時に急激な圧力変動、
充填層の流動化が起り、吸着剤の粉化の原因となる。
一般の加熱用燃料ガスとして使用する場合も多く、この
場合操作圧力は数Ｋｐ／ｃｎ１Ｇから、１０数Ｋｆ／ｃ
ｒＡ ａとなり、吸着操作と再生操作で著しく操作圧力
が異なり、バルブ操作で切り換え時に急激な圧力変動、
充填層の流動化が起り、吸着剤の粉化の原因となる。
従来は、第２図の例て示す様に一般に吸着操作は充填層
の上から下にプロセスガスを流して脱湿し、脱着（再生
）操作は上部から吸着した水分を出来るだけ効果的に脱
着するため、逆に充填層の下から上に高温（再生）ガス
を流して再生している。そして吸着／脱着の切り替えは
、電磁ソレノイド弁、空気作動弁、電動モータ駆動弁な
どを、出入口同時に開閉、又は次の操作の出口側になる
弁を先に開け、後、大口弁をあける等の弁操作をシーケ
ーンシャルに行なっており後述の吸着剤の流動化、粉化
の問題点には考りよがはられれていないのが普通である
。
の上から下にプロセスガスを流して脱湿し、脱着（再生
）操作は上部から吸着した水分を出来るだけ効果的に脱
着するため、逆に充填層の下から上に高温（再生）ガス
を流して再生している。そして吸着／脱着の切り替えは
、電磁ソレノイド弁、空気作動弁、電動モータ駆動弁な
どを、出入口同時に開閉、又は次の操作の出口側になる
弁を先に開け、後、大口弁をあける等の弁操作をシーケ
ーンシャルに行なっており後述の吸着剤の流動化、粉化
の問題点には考りよがはられれていないのが普通である
。
今、一般に使われている脱湿剤、モレキュラ・シープ３
％鎖の流動化開始速度を、ガスの種類や圧力によっても
異なるが、空塔速度で１．５〜２０１１７ｓｅｃとする
と充填層上・下の空塔部分の容積によっても異なるが、
バルブ操作によっては、上向きのガス流れが起り、数１
０秒から数分の流動化現象が起ることが予想される。
％鎖の流動化開始速度を、ガスの種類や圧力によっても
異なるが、空塔速度で１．５〜２０１１７ｓｅｃとする
と充填層上・下の空塔部分の容積によっても異なるが、
バルブ操作によっては、上向きのガス流れが起り、数１
０秒から数分の流動化現象が起ることが予想される。
この流動化が繰り返し起るとモレキュラ・シープは磨耗
、粉化し、小さい粉が充填層の上部に吹き上げられ部分
的に堆積して、充填層での偏流や圧損上昇の原因となる
。
、粉化し、小さい粉が充填層の上部に吹き上げられ部分
的に堆積して、充填層での偏流や圧損上昇の原因となる
。
吸湿剤は長期間繰り返し使用している間に強度的にも弱
くなり、割れや粉化が起って充填層の通気抵抗が太き（
なったり、吸着及び再生ガス組成や温度によっては吸着
剤中に不純物が蓄積して吸着性能が低下して来る問題が
あり、プロセス条件によって太き（異なるが、従来はこ
れを吸湿剤の寿命として２〜６年位で新品に入れ替える
のが常である。。
くなり、割れや粉化が起って充填層の通気抵抗が太き（
なったり、吸着及び再生ガス組成や温度によっては吸着
剤中に不純物が蓄積して吸着性能が低下して来る問題が
あり、プロセス条件によって太き（異なるが、従来はこ
れを吸湿剤の寿命として２〜６年位で新品に入れ替える
のが常である。。
市販の脱湿用モレキュラ・シープは基礎試験の結果、吸
着・脱着の繰り返し操作で、その圧縮強度は相当低下（
３００℃再生、５０サイクルで約３０％低下）すること
が認られ、再生温度や吸着剤によっては一部表面にひび
割れが認められた。しかし吸着剤の強度が低下したとし
ても充填層中で粉化な起すには一般的には■吸着塔本体
の振動、■ガス流による吸着剤の流動化、■ガス分散口
からのガスの吹きつけによる吸着剤の流動化、など吸着
剤の流動が起った場合、粉化が起ると考えられ、ひとた
び粉化が起ると粉による充填床の部分的閉塞によってガ
スの偏流が起り、ガス流速の速い部分で吸着剤の流動化
が起り一層粉化を促進すると考えられる。
着・脱着の繰り返し操作で、その圧縮強度は相当低下（
３００℃再生、５０サイクルで約３０％低下）すること
が認られ、再生温度や吸着剤によっては一部表面にひび
割れが認められた。しかし吸着剤の強度が低下したとし
ても充填層中で粉化な起すには一般的には■吸着塔本体
の振動、■ガス流による吸着剤の流動化、■ガス分散口
からのガスの吹きつけによる吸着剤の流動化、など吸着
剤の流動が起った場合、粉化が起ると考えられ、ひとた
び粉化が起ると粉による充填床の部分的閉塞によってガ
スの偏流が起り、ガス流速の速い部分で吸着剤の流動化
が起り一層粉化を促進すると考えられる。
本発明者はこの粉化原因を追求している内に、ＬＮＣ）
プラントの脱湿塔の如く、２塔以上の脱湿塔をバルブ操
作で切換えて吸着／脱着を繰り返えすシステムで、吸着
／脱着が加圧下で行なわれ、吸着と脱着の操作圧が少し
異なる場合、この圧力差のためにバルブ操作によっては
一時部分的に塔内にガスの流れ（差圧・変動）が起り、
吸着剤を流動化させ粉化の原因になることを見（・出し
た。
プラントの脱湿塔の如く、２塔以上の脱湿塔をバルブ操
作で切換えて吸着／脱着を繰り返えすシステムで、吸着
／脱着が加圧下で行なわれ、吸着と脱着の操作圧が少し
異なる場合、この圧力差のためにバルブ操作によっては
一時部分的に塔内にガスの流れ（差圧・変動）が起り、
吸着剤を流動化させ粉化の原因になることを見（・出し
た。
本発明は吸着剤の流動化、粉化を防止するだめの吸着塔
の制御方法を提供することを目的としたものである。
の制御方法を提供することを目的としたものである。
１）吸着剤を充填した２塔以上の吸着塔をバルブ切り替
え操作で、吸・脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用
する吸・脱着システムに於いて、吸着、脱着操作共、運
転時の充填層内のガス流れの方向が上から下へ流れるよ
うにし、吸／脱着、または脱／吸着のバルブ切り替えは
出入口弁を同時に開閉することを特徴とする吸着塔の制
御方法。
え操作で、吸・脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用
する吸・脱着システムに於いて、吸着、脱着操作共、運
転時の充填層内のガス流れの方向が上から下へ流れるよ
うにし、吸／脱着、または脱／吸着のバルブ切り替えは
出入口弁を同時に開閉することを特徴とする吸着塔の制
御方法。
２）吸着剤を充填した２塔以上の吸着塔をバルブ切り替
え操作で吸脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用する
吸・脱着システムに於いて、吸着操作圧と脱着操作圧が
異なる場合、その圧力差からバルブ切り替え時に１時的
に充填層を流れるガスの流れの方向が上から下方向にな
る側のバルブを先に開け、後に残りのバルブを開けるこ
とを特徴とする吸着塔の制御方法。
え操作で吸脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用する
吸・脱着システムに於いて、吸着操作圧と脱着操作圧が
異なる場合、その圧力差からバルブ切り替え時に１時的
に充填層を流れるガスの流れの方向が上から下方向にな
る側のバルブを先に開け、後に残りのバルブを開けるこ
とを特徴とする吸着塔の制御方法。
本発明の方法は、吸着剤の流動化、粉化の問題に対する
対策として、 １）吸着操作、脱着操作共に充填層のガス流れを、上か
ら下へ流れる様にする。
対策として、 １）吸着操作、脱着操作共に充填層のガス流れを、上か
ら下へ流れる様にする。
２）吸／脱着又は脱／吸着のバルブの切換えは入口出口
弁を同時に開閉するか、吸着操作圧と脱着操作圧の差か
らバルブ切替え時に１時的に塔内を流れるガスの流れ方
向が上から下方向になる側のバルブを先に開け、後、残
りのバルブを開ける。
弁を同時に開閉するか、吸着操作圧と脱着操作圧の差か
らバルブ切替え時に１時的に塔内を流れるガスの流れ方
向が上から下方向になる側のバルブを先に開け、後、残
りのバルブを開ける。
方法である。これにより吸着剤の流動化を防ぐことが出
来、上記トラブルを防止出来る。
来、上記トラブルを防止出来る。
１）吸着操作、脱着操作共に運転時の充填層のガスの流
れ方向は上から下へ流れる様に配管されている。
れ方向は上から下へ流れる様に配管されている。
脱着操作は２５０〜３００℃の高温ガスで行われるので
上から下でも下から上でも殆んど効率は変らない。
上から下でも下から上でも殆んど効率は変らない。
２）吸／脱着又は脱／吸着のバルブの切替えは入口出口
弁を同時に開閉するか、吸着操作圧と脱着操作圧の差か
らバルブ切替時に１時的に塔内を流れるガス流れの方向
が上から下方向になる側のバルブを先に開け、後、残り
のバルブを開ける。第１図は本発明の方法を適用した天
然ガス回収精製プロセスの例示図であるが、第１図の場
合、再生操作圧が、吸着操作圧より１〜３ Ｋｙ／ｃｒ
Ａａ高いので、吸着塔Ａを再生操作が終ってＶｌｌ ｌ
ｖ、□、 ＶＩ３ 、 ＶＩ４が皆、閉の状態から吸
着操作すなわち、第１図の状態に切り換える時には、先
ずＶＩ４を開き、その後でＶｌｌを開く。又吸着塔Ｂを
吸着操作が終ってｖ２＋ 。
弁を同時に開閉するか、吸着操作圧と脱着操作圧の差か
らバルブ切替時に１時的に塔内を流れるガス流れの方向
が上から下方向になる側のバルブを先に開け、後、残り
のバルブを開ける。第１図は本発明の方法を適用した天
然ガス回収精製プロセスの例示図であるが、第１図の場
合、再生操作圧が、吸着操作圧より１〜３ Ｋｙ／ｃｒ
Ａａ高いので、吸着塔Ａを再生操作が終ってＶｌｌ ｌ
ｖ、□、 ＶＩ３ 、 ＶＩ４が皆、閉の状態から吸
着操作すなわち、第１図の状態に切り換える時には、先
ずＶＩ４を開き、その後でＶｌｌを開く。又吸着塔Ｂを
吸着操作が終ってｖ２＋ 。
Ｖ２２１ Ｖ２３ 、 Ｖ２４が清閑の状態から再生操
作すなわち、第１図の状態に切り替えるには先ず、Ｖ２
□を開き、後、Ｖ２３を開くことによってバルブ切換え
時の１時的なガス流れを上から下に流すことが出来、流
動化現象や粉化を防ぐことが出来る。
作すなわち、第１図の状態に切り替えるには先ず、Ｖ２
□を開き、後、Ｖ２３を開くことによってバルブ切換え
時の１時的なガス流れを上から下に流すことが出来、流
動化現象や粉化を防ぐことが出来る。
実施例 第１図に示す天然ガス精製装置において、下記
の様な操作条件の下で本発明の方法を適用した。
の様な操作条件の下で本発明の方法を適用した。
操作条件
なお、切換バルブは、各バルブ共、電動モータ駆動の玉
形弁でバルブ開度と開孔比は１次の比例関係に近いもの
であった。
形弁でバルブ開度と開孔比は１次の比例関係に近いもの
であった。
第１図におけるＶｌｌとｖ、 、 ｖセとＶｌｌ及びＶ
２１とＶ２４゜■？２とＶ２３とはそれ、ぞれ出入口同
時に開閉し、モータの減速比を調整して閉スピードは１
分間、開放スピードは２分間とすることによって安定に
切換え操作運転が出来た。
２１とＶ２４゜■？２とＶ２３とはそれ、ぞれ出入口同
時に開閉し、モータの減速比を調整して閉スピードは１
分間、開放スピードは２分間とすることによって安定に
切換え操作運転が出来た。
本発明の方法によれば吸着剤の流動化、粉化を防止でき
る。
る。
なお、本発明は天然ガス（ＬＮ（））回収・精製プラン
ト石油随伴ガス（ＬＰ（））回収・精製プラントＣＯ分
離・精製プラントその他、化学プロセスガスの脱湿装置
等の吸着塔の操作に適用できる。
ト石油随伴ガス（ＬＰ（））回収・精製プラントＣＯ分
離・精製プラントその他、化学プロセスガスの脱湿装置
等の吸着塔の操作に適用できる。
第１図は本発明の方法を適用した天然ガス回収精製プロ
セスの例示図、第２図は従来の方法を適用した天然ガス
回収精製プロセスの例示図である。 １・・・脱硫塔、３・・・吸着塔、４・・・コンプレッ
サー、５・・・加熱炉、６・・・冷却器、７・・・フラ
ッシュドラム
セスの例示図、第２図は従来の方法を適用した天然ガス
回収精製プロセスの例示図である。 １・・・脱硫塔、３・・・吸着塔、４・・・コンプレッ
サー、５・・・加熱炉、６・・・冷却器、７・・・フラ
ッシュドラム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）吸着剤を充填した２塔以上の吸着塔をバルブ切り替
え操作で、吸・脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用
する吸・脱着システムに於いて、吸着、脱着操作共、運
転時の充填層内のガス流れの方向が上から下へ流れるよ
うにし、吸／脱着、または脱／吸着のバルブ切り替えは
出入口弁を同時に開閉することを特徴とする吸着塔の制
御方法。 ２）吸着剤を充填した２塔以上の吸着塔をバルブ切り替
え操作で吸脱着操作を交互に行ない、繰り返し使用する
吸・脱着システムに於いて、吸着操作圧と脱着操作圧が
異なる場合、その圧力差からバルブ切り替え時に１時的
に充填層を流れるガスの流れの方向が上から下方向にな
る側のバルブを先に開け、後に残りのバルブを開けるこ
とを特徴とする吸着塔の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224233A JPS6283020A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 切換再生式吸着塔の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224233A JPS6283020A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 切換再生式吸着塔の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283020A true JPS6283020A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16810585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60224233A Pending JPS6283020A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 切換再生式吸着塔の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174191A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Chiyoda Kako Kensetsu Kk | 天然ガス処理における酸素消費量の低減方法 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP60224233A patent/JPS6283020A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174191A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Chiyoda Kako Kensetsu Kk | 天然ガス処理における酸素消費量の低減方法 |
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