JP2008201890A - 混合ガス供給装置、発熱量調整装置及び混合ガス供給装置における発熱量調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料ガス供給装置1は、LNG貯槽5と、気化器3と、吸着材充填塔2と、これら装置間を接続する供給ラインL1乃至L3を備えている。LNG貯槽5には、タンクローリ等により運ばれるLNGが貯蔵されている。供給ラインL3の末端側には負荷装置(例えばガスエンジン)6が設置されている。吸着材充填塔2内には2種類の異なる吸着材、すなわち入口側の第1層には吸着材2a、出口側の第2層には吸着材2bが充填されている。各層の吸着材は、互いに吸着特性が異なるものを選択する。例えば、石炭原料活性炭及びヤシガラ原料活性炭を選択することができる。
【選択図】図1
Description
また、吸着材を用いた発熱量調整装置として、気化器下流側に活性炭を充填した吸着材充填塔を設けて、発熱量を平準化する技術が提案されている(例えば特許文献2)。図8は、このような吸着材充填塔を用いた従来の発熱量調整装置100を示す。従来の発熱量調整装置100は、LNG貯槽101、外気を加熱源とする気化器102、吸着材充填塔103を主要構成とする。吸着材充填塔103内には細孔直径2.0〜3.0nmの活性炭が充填されている。このような構成により、タンクローリ105、ライン106を介して供給されるLNGをLNG貯槽101に一旦貯蔵し、気化器102で気化して天然ガスとし、さらに吸着材充填塔103を通過させる。これにより、気化器出側において高沸点(重質炭化水素)成分の組成比が高くガス発熱量が高いときには、高沸点成分を吸着材で吸着し、また低沸点成分であるメタンの組成比が高くガス発熱量が低いときには、吸着した高沸点成分を脱着させて発熱量を平準化する。
本発明において、「混合ガス」は、化学工業における原料ガス、副生ガス、排気ガス、バイオマスによる生成ガス等を含む概念である。
現在、全国の都市ガスはウオッベ指数及び燃焼速度指数に基づいて14種類のガスグループに分類され、都市ガス事業者は特定したガス種の都市ガスを供給域内の需要家に対して供給することが、ガス事業法により義務付けられている。例えば、CH4を主成分とする13A都市ガスについては、52.7≦WI≦57.8、35≦MCP≦47と定められている。ここにウオッベ指数(WI)は、ガスの発熱量H(MJ/m3)をガスの空気に対する比重sの平方根で割った数値、
WI=H/√s
で表され、ガス機器の完全燃焼性の指標となるものである。
また、燃焼速度指数(MCP)は、次式で表される。
従って、本発明による吸着材充填塔通過後の混合ガスのWI及びMCPを、上記13A都市ガスの範囲に制御することにより、供給域内で都市ガス13A用機器を良好に燃焼させることができる。
また、「吸着材」としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、メソポーラスシリカ、活性アルミナ、有機金属錯体などを用いることができる。また、活性炭としては、石炭原料活性炭、ヤシガラ活性炭、木炭、石油原料活性炭、竹炭、フェノール樹脂活性炭、レーヨン由来活性炭、アクロニトリル由来活性炭、草炭、おがくず炭、泥炭などがある。
前記複数の吸着材は、各吸着材の細孔径分布、又は、比表面積の少なくとも一方に起因する吸着・脱着特性の相違に基づいて選択されたものであることを特徴とする(請求項4)。
前記複数の吸着材が、石炭原料活性炭、及び、ヤシガラ原料活性炭を含むことを特徴とする(請求項5)。
請求項9の発明は、上記各混合ガス供給装置において、ガス組成が経時的に変動する混合ガスを、異なる吸着特性を有する複数の吸着材を充填した吸着材充填塔を通過させて、混合ガスの組成変動を所定の範囲内に調整することを特徴とする組成変動調整方法である。
混合ガスが燃料ガス又は都市ガスの場合、上記吸着材充填塔を通過させることにより、発熱量を所定の範囲内に調整することができる(請求項10)。
また、混合ガスとして燃料ガス又は都市ガスを用いる発明にあっては、供給源から発熱量変動を伴うガスが供給された場合であっても、発熱量変動を一定範囲内に抑えて需要家に供給することが可能となる。
(第一の実施形態)
本実施形態は、「混合ガス」としてLNGを原料とする燃料ガスを用いるものである。LNGは軽質炭化水素であるメタン(CH4)を主成分とし、プロパン(C2H6)、その他重質炭化水素(CmHn)を含む。
図1は、本実施形態に係る燃料ガス供給装置1の全体構成を示す図である。燃料ガス供給装置1は、LNG貯槽5と、気化器3と、吸着材充填塔2と、これら装置間を接続する供給ラインL1乃至L3を備えている。LNG貯槽5には、不図示のタンクローリ等により運ばれるLNGが貯蔵されている。供給ラインL3の末端側には負荷装置(例えばガスエンジン)6が設置されている。吸着材充填塔2内には2種類の異なる吸着材、すなわち入口側の第1層には吸着材2a、出口側の第2層には吸着材2bが充填されている。各層の吸着材は、互いに吸着特性が異なるものを充填する必要がある。例えば、石炭原料活性炭及びヤシガラ原料活性炭を選択することができる。
また、吸着材充填の積層順序は吸着性能に関係しない。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図2は、本実施形態に係る燃料ガス供給装置20の全体構成を示す図である。燃料ガス供給装置20が燃料ガス供給装置1と異なる点は、吸着材充填塔21内の吸着材の構成である。すなわち、吸着材充填塔21においては、吸着材2aと吸着材2bが層状に充填されているのではなく、両吸着材が均一に混合されて充填されていることである。その他の構成は燃料ガス供給装置1と同一であるので、説明を省略する。
燃料ガス供給装置20においても、上述と同様の吸着・脱着メカニズムにより単一の吸着材を充填した供給装置と比較して発熱量変動幅を小さくすることが可能となる。
(供試吸着材)
石炭原料活性炭及びヤシガラ原料活性炭の2種類の吸着材を用いた。以下、簡単のため石炭原料活性炭を活性炭A、ヤシガラ原料活性炭を活性炭Bと略称することがある。活性炭A,Bの特性を表1に、細孔径分布(窒素吸着DFT法による)を図3に示す。また、図7に活性炭A、Bのメタン、プロパンに対する圧力−吸脱着量特性を示す。同図は、各圧力における活性炭に対するガス吸着量及び脱着量を示している。この圧力−吸脱着特性は、真空状態(0KPa)から圧力を上げていく過程で、ガス吸着量を測定している。さらに、所定の圧力に達した後、圧力を下げていく過程で、活性炭からガスが脱着していくが、その状態で活性炭に吸着されている量を測定している。
表2中欄に、各実施例及び比較例における吸着材充填方法及び充填量を一覧にして示す。また、表2右欄のΔHは、発熱量最大値(Hmax)と最小値(Hmin)の差の1/2(ΔH=(Hmax−Hmin)/2)である。同表において、実施例1、2は上述の第一の実施形態に対応し、実施例1では第1層(入口側)に活性炭A、第2層(出口側)に活性炭Bを配置し、実施例2は第1層に活性炭Bを、第2層に活性炭Aを配置した。実施例3は第二の実施形態に対応し、活性炭A、Bを均一に混合し、容器に充填した。また、比較例1は活性炭Aのみを充填、比較例2は活性炭Bのみを充填した。なお、充填容器の内容積は30ccであり、実施例1〜3において、活性炭AとBをそれぞれ15ccとなるように充填した。
供試ガスとして、2分間、LNG気化ガス(組成:CH4:90.8%、C2H6:5.0%、C3H8:3.0%、i-C4H10:0.6%、n-C4H10:0.6%)をそのまま流し、その後1分間、このガスにプロパンを添加するサイクルを繰り返して得られる組成の混合ガスを用いた。この供試ガスを、充填容器を通さず直接熱量計で測定したときの発熱量変動は、最小44.8MJ/m3、最大50.5MJ/m3であった。
上記組成の供試ガスを、温度25℃、空塔速度2000h-1にて充填容器に流入させ、容器から流出するガスの発熱量を熱量計(Advantica社製、製品名:GasPT)で測定した。測定回数は、実施例1、2については各3回、実施例3については2回、比較例については1回である。
図4乃至6に、各実施例及び比較例における発熱量変動の時間的経緯データ例を示す。また、表2右欄のΔHは、発熱量最大値(Hmax)と最小値(Hmin)の差の1/2(ΔH=(Hmax−Hmin)/2)であり、各測定の変動幅比較容易化のため用いたものである。同表から2種類の吸着材を用いた場合は、1種類のみ充填の場合と比べて充填方法によらず発熱量平準化効果が高いことが分かる。また、充填吸着材の積層順序は、ほとんど平準化効果に影響しないことが分かる。なお、吸着材充填容器を通さないときのΔHは、(50.5−44.8)/2=2.85(MJ/m3)である。
2、21・・・・吸着材充填塔
2a、2b・・・・吸着材
3・・・・気化器
5・・・・LNG貯槽
6・・・・負荷装置
L1〜L3・・・・供給ライン
Claims (10)
- ガス組成が経時的に変動する混合ガスを供給する供給ラインと、
供給ライン中に介在する吸着材充填塔と、を備えた混合ガス供給装置であって、
該吸着材充填塔は、混合ガス中の各成分ガスに対して異なる吸着特性を有する複数の吸着材を充填して成ることを特徴とする混合ガス供給装置。 - 前記吸着材充填塔は、前記複数の吸着材を均一に混合して充填して成ることを特徴とする請求項1に記載の混合ガス供給装置。
- 前記吸着材充填塔は、前記複数の吸着材を層状に充填して成ることを特徴とする請求項1に記載の燃料混合ガス供給装置。
- 前記複数の吸着材は、各吸着材の細孔径分布又は比表面積の少なくとも一方に起因する吸着・脱着特性の相違に基づいて選択されたものであることを特徴とする請求項1乃至3に記載の混合ガス供給装置。
- 前記複数の吸着材が、石炭原料活性炭、及び、ヤシガラ原料活性炭を含むことを特徴とする請求項1乃至4に記載の混合ガス供給装置。
- 前記混合ガスが、燃料ガスであることを特徴とする請求項1乃至5に記載の混合ガス供給装置。
- 前記混合ガスが、メタンを主成分とする都市ガスであることを特徴とする請求項6に記載の混合ガス供給装置。
- 請求項6又は7に記載の混合ガス供給装置であって、さらに前記吸着材充填塔通過後の燃料ガス又は都市ガスの発熱量を所定の範囲内に調整可能に構成したことを特徴とする発熱量調整装置。
- 請求項1乃至7に記載の混合ガス供給装置において、
ガス組成が経時的に変動する混合ガスを、異なる吸着特性を有する複数の吸着材を充填した吸着材充填塔を通過させて、混合ガスの組成変動を所定の範囲内に調整することを特徴とする混合ガス供給装置における組成変動調整方法。 - 請求項6又は7に記載の混合ガス供給装置において、
ガス組成が経時的に変化する燃料ガス又は都市ガスを、異なる吸着特性を有する複数の吸着材を充填した吸着材充填塔を通過させて、燃料ガス又は都市ガスの発熱量を所定の範囲内に調整することを特徴とする混合ガス供給装置における発熱量調整方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8955444B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-02-17 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Energy recovery system for a mobile machine |
WO2015022633A1 (en) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Basf Se | Sorption store for gas with multiple adsorbent media |
US8960100B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-02-24 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Energy recovery system for a mobile machine |
US9073556B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-07-07 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Fuel distribution system for multi-locomotive consist |
US9193362B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-11-24 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Consist power system having auxiliary load management |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004331948A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-25 | Tokyo Gas Co Ltd | 送出燃料ガスの発熱量調整方法、熱量安定化方法及びそのための装置 |
JP2005273753A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Osaka Gas Co Ltd | 液化天然ガスの気化供給システム |
-
2007
- 2007-02-20 JP JP2007039384A patent/JP5103030B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004331948A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-25 | Tokyo Gas Co Ltd | 送出燃料ガスの発熱量調整方法、熱量安定化方法及びそのための装置 |
JP2005273753A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Osaka Gas Co Ltd | 液化天然ガスの気化供給システム |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8899158B2 (en) | 2012-07-31 | 2014-12-02 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Consist having self-powered tender car |
US8919259B2 (en) | 2012-07-31 | 2014-12-30 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Fuel system for consist having daughter locomotive |
US8925465B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-01-06 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Consist having self-propelled tender car |
US8955444B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-02-17 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Energy recovery system for a mobile machine |
US8960100B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-02-24 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Energy recovery system for a mobile machine |
US9073556B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-07-07 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Fuel distribution system for multi-locomotive consist |
US9193362B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-11-24 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Consist power system having auxiliary load management |
US9718478B2 (en) | 2012-07-31 | 2017-08-01 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Fuel system for consist having daughter locomotive |
WO2015022633A1 (en) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Basf Se | Sorption store for gas with multiple adsorbent media |
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