(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスガスであるブタジエンガスをシールガスとして用い、その排気システムとしてメインの排気ラインにブロアーを介装したブタジエンガス圧縮機において、
前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーの入口側にてシールガスを迂回させるバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置。
【請求項２】
前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出するもう一つの温度検出手段を設け、当該温度検出手段からの検出信号は前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出信号とともにハイセレクターに入力され、該ハイセレクターで選択された検出信号が前記制御手段に入力されることを特徴とする請求項１に記載のブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置。
【請求項３】
前記ハイセレクターは、前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値にブロアー性能より理論昇温分の値を加算し、この値と前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値との高い方をコントローラに入力することを特徴とする請求項２に記載のブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置に係り、一層詳細には圧縮機シールガスのメイン排気ラインにブロアーを介装した排気システムにおけるシールガスの温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブタジエンガス圧縮機のシールガスは、プロセスガスであるブタジエンガスの純度を保持するため、プロセスガスをそのまま使用していることは良く知られている。
【０００３】
ところが、このブタジエンガスは取り扱いが難しく、圧縮機周りに漏れると、
１）発がん性が有る
２）濃厚なガスは麻酔作用がある（希薄なときは顕著に現れない）
３）皮膚・目・鼻の粘膜などを刺激して炎症を起こす
等の毒性があるため、シールガス機構においては周囲環境に対して確実に漏れ防止を計る必要があり、更にＮ2 ガスによるセパレーションやバリアシールの機構も導入している。
【０００４】
一方、シールガスの排気（Ｖｅｎｔ）システムとして、排気ラインにブロアーを介装したブロアーシステムを用い、シールガスを排気ライン他へ導いている（特許文献１等参照）。また、この排気システムを安定させるため、ブロアーによる排気の他に循環を実施している。つまり、ブロアーをバイパスしてブロアーの出口側から入口側にシールガスを熱交換器（ガスクーラ）を通して戻しているのである。
【０００５】
ところで、ブタジエンガスの重合は、略８０℃を超えると反応するため、この温度以下での排気システム化が必須である。そのため、従来では、ブロアー自身の特性（吐出温度・圧力）を把握した上で排気システムを計画している。即ち、ブロアー入口のガス圧力やブロアー出口のガス温度を監視し、ガス圧力が高くなると上述したバイパスラインにおけるシールガスの循環量を増やす一方、ガス温度が高くなるとブロアーの稼働を停止していたのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００８−１５７０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の定格冷却装置による排気システムにあっては、バイパスラインに介装した熱交換器が温度差を確保できない場合、熱交換器がエアーフィンクーラを採用している時或いは冷媒温度が高温時に不具合となることがある。
【０００８】
つまり、熱交換器の能力不足により、シールガスが８０℃を超えて昇温してしまい、排気ラインにおけるシールガスの凝縮と周辺設備への固着により圧縮機設備の信頼性・操業安定性が十分に確保できないという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、排気ラインにおけるシールガスの昇温を効果的に抑制して圧縮機設備の信頼性・操業安定性が確保できるブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
斯かる目的を達成するための本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置は、
プロセスガスであるブタジエンガスをシールガスとして用い、その排気システムとしてメインの排気ラインにブロアーを介装したブタジエンガス圧縮機において、
前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記ブロアーの入口側にてシールガスを迂回させるバイパスラインに介装された熱交換器と、
前記バイパスラインに流すシールガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記温度検出手段からの検出信号に応じて前記流量制御弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、
前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出するもう一つの温度検出手段を設け、当該温度検出手段からの検出信号は前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出信号とともにハイセレクターに入力され、該ハイセレクターで選択された検出信号が前記制御手段に入力されることを特徴とする。
【００１３】
また、
前記ハイセレクターは、前記ブロアーへ吸入されるシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値にブロアー性能より理論昇温分の値を加算し、この値と前記ブロアーから吐出されたシールガスの温度を検出する温度検出手段からの検出値との高い方をコントローラに入力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置によれば、ブロアー入口のガス温度を制御することにより、排気ラインにおけるシールガスの昇温を抑制して、シールガスの凝縮と周辺設備への固着を確実に防止可能となり、圧縮機設備の信頼性・操業安定性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図である。
【図２】本発明の実施例２を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図である。
【図３】コントローラによる温度制御の動作フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図である。
【００１８】
図１に示すように、ブタジエンガスをプロセスガスとした圧縮機１０のケース１１内には、左右一対の軸受１２を介して概略図示のロータ１３が回転自在に支持されている。ロータ１３の左，右両軸部上には軸方向に４段に亘って中間ラビリンス１４ａ〜１４ｄが配設されている。
【００１９】
そして、プロセスガス（ブタジエンガス）を用いたシールガスが、供給ライン１５，１５ａ，１５ｂを通って、１段目と２段目の中間ラビリンス１４ａ，１４ｂ間の内側シール室１６に供給される。
【００２０】
内側シール室１６に入ったシールガスの一部は１段目の中間ラビリンス１４ａを通って圧縮機車室１７に入り、残部は２段目の中間ラビリンス１４ｂを通って外側シール室１８にリークする。外側シール室１８にリークしたシールガスの大部分は排気ライン１９ａ，１９ｂ，１９を通り、後述するブロアーユニット２０に吸引される。
【００２１】
また、外側シール室１８内のシールガスが３段目の中間ラビリンス１４ｃを通って室２１に洩れ出さぬよう、４段目の中間ラビリンス１４ｄの外側にはセパレーションガスとしてＮ2 ガスが供給ライン２２，２２ａ，２２ｂから供給され、このＮ2 ガスは室２１を通って外側シール室１８に至り、外側シール室１８内に入ったシールガスとともに排気ライン１９ａ，１９ｂ，１９を通り、後述するブロアーユニット２０に吸引される。
【００２２】
更に、左右一対の軸受１２の手前には、バリアシールガスとしてＮ2 ガスが供給ライン２３，２３ａ，２３ｂから供給され、左右一対の軸受１２に対してシールガスを遮蔽している。このＮ2 ガスもロータ１３に沿って軸受１２と室２１の両方向へ分岐し、室２１を通って外側シール室１８に至り、外側シール室１８内に入ったシールガスとともに排気ライン１９ａ，１９ｂ，１９を通り、後述するブロアーユニット２０に吸引される。また、軸受１２側へ分流したＮ2 ガスは、図示しない別ルートよりＮ2 ガスとして廃棄される。
【００２３】
Ｎ2 ガスの供給ライン２２，２３は一本の供給ライン２４に集束され、前後差圧に応動して二段に亘って切替（交換）可能なガスフィルタ（装置）２５を介して、図示しないＮ2 ガスの供給源に接続されている。
【００２４】
前述した、ブロアーユニット２０においては、メインの排気ライン１９のボリュームタンク２６下流側が主ブロアー２７ａが介装された排気ライン１９Ａと副（予備）ブロアー２７ｂが介装された排気ライン１９Ｂとの２系統に分岐された後、１本の排気ライン１９Ｃに集束され、この排気ライン１９Ｃを通ったシールガスは図示しないフレアスタックで燃焼処理されるか、適宜の手段で排気処理されるようになっている。
【００２５】
また、主ブロアー２７ａと副（予備）ブロアー２７ｂをバイパスするようにして、排気ライン１９Ｃとボリュームタンク２６とを連通するバイパスライン２８が設けられ、このバイパスライン２８にはガスクーラ（熱交換器）２９が介装されている。更に、ガスクーラ２９のガス流れ下流側のバイパスライン２８には、流量制御弁３０が介装され、ボリュームタンク２６内のシールガス圧力を検出する圧力計３１に応動するようになっている。つまり、ボリュームタンク２６内のシールガス圧力が常に一定になるようにバイパスライン２８によるシールガスの循環量（戻り量）を制御するようになっているのである。
【００２６】
そして、前記排気ライン１９Ｃにおけるバイパスライン２８の分岐部には３方向電磁弁（流量制御弁）３２が設けられる。この３方向電磁弁３２は、マイクロコンピュータ等からなるコントローラ（制御手段）３３により開閉制御される。このコントローラ３３には、排気ライン１９Ｃを通るシールガスの温度を検出する温度計（温度検出手段）３４からの検出信号が入力される。
【００２７】
前記コントローラ３３は、温度計３４からの検出信号により、ブロアー出口のシールガス温度が例えば８０℃に近づくと、３方向電磁弁３２によりバイパスライン２８を流れるシールガスの循環量を増大してブロアー入口のシールガス温度を下げ、ブロアー出口のシールガス温度を例えば８０℃以下になるように、３方向電磁弁３２を開閉制御するようになっている。
【００２８】
このようにして本実施例によれば、ブロアーユニット２０において、ボリュームタンク２６により主ブロアー２７ａや副（予備）ブロアー２７ｂに起因するシールガスの脈動が吸収されると共に、圧力計３１に応動する流量制御弁３０によりボリュームタンク２６内のシールガス圧力が一定に保たれ、シール特性の安定化が図られる。
【００２９】
そして、ブロアーユニット２０内におけるシールガスの温度上昇の原因となるブロアー出口のシールガス温度を３方向電磁弁３２によりコントローラ３３を介して積極的に温度制御し、シールガス温度が例えば８０℃に近づくと、ガスクーラ２９が介装されたバイパスライン２８を流れるシールガスの循環量を増大することで、例えば８０℃を超える昇温が未然に回避される。
【００３０】
この結果、ブタジエンガスであるシールガスの凝縮と周辺設備への固着が確実に防止され、圧縮機設備の信頼性・操業安定性がより一層確保される。
【実施例２】
【００３１】
図２は本発明の実施例２を示すブタジエンガス圧縮機のドライガスシールのシステム図、図３はコントローラによる温度制御の動作フローである。
【００３２】
この実施例は、実施例１におけるブロアーユニット２０において、バイパスライン２８に介装したガスクーラ２９を、ボリュームタンク２６下流の排気ライン１９に設けたバイパスライン３５に介装し、このバイパスライン３５の下流側分岐部（シールガスの合流部）に３方向電磁弁（流量制御弁）３２を設ける。
【００３３】
そして、この３方向電磁弁３２を開閉制御するコントローラ（制御手段）３３には、排気ライン１９Ｃを通るシールガスの温度を検出する温度計（温度検出手段）３４からの検出信号と、ボリュームタンク２６下流の排気ライン１９を通るシールガスの温度を検出する温度計（温度検出手段）３６からの検出信号とがハイセレクター３７を介して入力される。
【００３４】
前記ハイセレクター３７は、ブロアー入口側の温度計３６からの検出値にブロアー性能より理論昇温分の値を加算し、この値とブロアー出口側の温度計３４からの検出値との高い方をコントローラ３３に入力する。
【００３５】
その他の構成は、実施例１と同様なので図１と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３６】
このように構成されるため、コントローラ（ＴＩＣ）３３は図３に示す動作フローにしたがってブロアーユニット２０内のシールガス温度を制御する。
【００３７】
先ず、ブロアー入口のシールガス温度が温度計３６により計測されると共に、ブロアー出口のシールガス温度が温度計３４により計測され、これらの計測値（検出値）がハイセレクター３７に入力される（ステップＰ１参照）。
【００３８】
次に、ブロアー出口側の温度計３４による計測値が限界温度（例えば８０℃）以上であるか否かを判断し（ステップＰ２参照）、ここで可であれば、コントローラ３３はガスクーラ２９が介装されたバイパスライン３５を流れるシールガスの流量が増大するように３方向電磁弁３２を開閉制御する（ステップＰ３参照）。
【００３９】
一方、前記判断（ステップＰ２参照）で否であれば、ブロアー入口側の温度計３６による計測値が限界温度から理論温度差（例えば３０℃）を減算した値以上であるか否かを判断し（ステップＰ４参照）、ここで可であれば、コントローラ３３はガスクーラ２９が介装されたバイパスライン３５を流れるシールガスの流量が増大するように３方向電磁弁３２を開閉制御する（ステップＰ３参照）。
【００４０】
一方、前記判断（ステップＰ４参照）で否であれば、コントローラ３３は３方向電磁弁３２に対し現状の弁開度を保持させる（ステップＰ５参照）。
【００４１】
このようにして本実施例においても、ブロアーユニット２０内のシールガス温度が例えば８０℃を超えて昇温することが未然に回避され、実施例１と同様の作用・効果が得られる。
【００４２】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で流量制御弁や温度検出手段の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。また、実施例１と実施例２を併用して実施しても良いし、実施例２において、３方向電磁弁３２はブロアー入口側の温度計３６のみに応動してコントローラ３３により開閉制御されるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係るブタジエンガス圧縮機のシールガス温度制御装置は、特に乾燥地帯・熱帯地方等、高温地帯での設備導入時に有効な手段となる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ブタジエンガス圧縮機
１１  ケース
１２  左右一対の軸受
１３  ロータ
１４ａ〜１４ｄ  中間ラビリンス
１５，１５ａ，１５ｂ  シールガスの供給ライン
１６  内側シール室
１７  圧縮機車室
１８  外側シール室
１９，１９ａ，１９ｂ  シールガスの排気ライン
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ  シールガスの排気ライン
２０  ブロアーユニット
２１  室
２２，２２ａ，２２ｂ  セパレーションガスとしてのＮ2 ガスの供給ライン
２３，２３ａ，２３ｂ  バリアシールガスとしてのＮ2 ガスの供給ライン
２４  Ｎ2 ガスの供給ライン
２５  ガスフィルタ（装置）
２６  ボリュームタンク
２７ａ  主ブロアー
２７ｂ  副（予備）ブロアー
２８  バイパスライン
２９  ガスクーラ（熱交換器）
３０  流量制御弁
３１  圧力計
３２  ３方向電磁弁（流量制御弁）
３３  コントローラ（制御手段）
３４  温度計（温度検出手段）
３５  バイパスライン
３６  温度計（温度検出手段）
３７  ハイセレクター
【図１】
0005419720.tif 000002
【図２】
0005419720.tif 000003
【図３】
0005419720.tif 000004