(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却手段により、炭化水素ベーパーを含有するガスを冷却して凝縮させ、前記炭化水素ベーパーの一部を除去する第１の工程と、
加熱温度を調整可能な加熱手段により、前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱して所定の温度領域まで昇温させる第２の工程と、
前記昇温したガスを吸着剤が充填された吸着手段に供給し、ここで前記炭化水素ベーパーを吸着除去する第３の工程と
を有することを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項２】
請求項１に記載の炭化水素ベーパーの回収方法において、
第１の工程で、前記凝縮した液状の炭化水素を使用し、冷却したこの液状の炭化水素を炭化水素ベーパーを含有するガスと接触させてガス中の炭化水素ベーパーを冷却凝縮させることを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項３】
請求項１に記載の炭化水素ベーパーの回収方法において、
第２の工程で、前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱する熱媒体として温水を使用することを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項４】
請求項１に記載の炭化水素ベーパーの回収方法において、
第３の工程で、第２の工程からの昇温されたガスを吸着手段に供給して炭化水素ベーパーを吸着剤に吸着させた後、前記吸着手段内を減圧してこの吸着手段内に清浄なガスを逆流させ、この状態で炭化水素を吸着剤から分離させることを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項５】
請求項４に記載の炭化水素ベーパーの回収方法において、
第３の工程で、複数の吸着手段を用い、これらの吸着手段を吸着処理と分離処理に交互に切替えて連続処理することを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項６】
請求項４に記載の炭化水素ベーパーの回収方法において、
第３の工程の吸着剤から分離した炭化水素を第１の工程の炭化水素ベーパーを含有するガスと混合し、冷却凝縮させて回収することを特徴とする炭化水素ベーパーの回収方法。
【請求項７】
炭化水素ベーパーを含有するガスを冷却して凝縮させ、前記炭化水素ベーパーの一部を除去するための冷却手段と、
前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱して所定の温度領域まで昇温させるための加熱温度を調整可能な加熱手段と、
前記昇温されたガス中の炭化水素ベーパーを吸着除去する吸着剤が充填された吸着手段と
を有することを特徴とする炭化水素ベーパーの回収装置。
【請求項８】
請求項７に記載の炭化水素ベーパーの回収装置において、
前記冷却手段に供給する冷却用熱媒体の供給源及び前記加熱手段に供給する加熱用熱媒体の供給源として、共通のチラーユニットが設けられていることを特徴とする炭化水素ベーパーの回収装置。
【請求項９】
請求項７に記載の炭化水素ベーパーの回収装置において、
前記吸着手段は、吸着処理と分離処理を交互に切替えて連続処理するために複数個設けられていることを特徴とする炭化水素ベーパーの回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン等の液状炭化水素を貯蔵タンク等の貯蔵設備に充填する際や、気温による膨張によって、その貯蔵設備から排出される空気その他のガスに含まれる炭化水素ベーパーを回収する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン、灯油、軽油等の液状炭化水素をバージ、ローリ、貯蔵タンクに充填する際、それらの容器内の気相と液相との置換により、或いは容器内にあった空気等のガスが気温の変化に応じて膨張することにより、その容器から炭化水素のベーパー（液状炭化水素の一部成分が揮発して生成される蒸気）を含んだガスが排出される。このような排気中の炭化水素ベーパーの濃度は、夏期には３０％にも達する。
最近、この炭化水素ベーパーの排出について、規制が設けられるようになってきている。例えば、都道府県の公害防止条例等による規制では、濃度５〜８％、除去率８０〜９０％となっている。そして、有害汚染大気物質については更に厳しい規制が設けられている。
【０００３】
従来、貯蔵タンクからの排出ガス中の炭化水素ベーパーの回収方法として、次のようなものが提案されている。
(1)活性炭を充填した除去装置を使用して炭化水素ベーパーを吸着した後、加熱スチームにより吸着後の炭化水素を分離する方法、(2)シリカゲルやゼオライトを充填した除去装置を使用して炭化水素ベーパーを吸着した後、減圧により吸着後の炭化水素を分離する方法、(3)膜分離方法、である。
一方、上記従来の炭化水素ベーパーの回収方法の回収効率を改善するため、次のような発明が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明では、回収塔において、高濃度ベンゼンを含む排出ガスをプレクールした重油或いはベンゼンと接触させてベンゼンベーパーを一部除去した後、吸着剤が充填された吸着塔においてベンゼンベーパーを吸着除去している。吸着剤からベンゼンを分離する際には、吸着塔を、内部にスチームが流れる加熱コイル等で加熱しながら、真空ポンプ等で減圧して行う。分離したベンゼンは、上記回収塔に戻されて、凝縮回収される。
この発明によれば、ベンゼンベーパーを一部回収した後、吸着塔で吸着するので、極限近くまでベンゼンを除去でき、分離したベンゼンの後処理も容易である。
しかし、吸着剤からベンゼンを分離する際に、吸着塔を、スチームが流れる加熱コイル等で加熱しているが、この間接加熱方式は、効率が悪い。しかも、シリカゲル等の吸着剤は熱伝導度が低い上に、粒状体同士の接触が点接触となっているため、吸着剤充填層の伝熱が非常に遅くなる。
また、通常の圧力・温度スイング吸着（ＰＴＳＡ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＆  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）では、吸着・分離の切替えは、数分程度で行われるが、この程度の時間では実質的に加熱コイルの表面付近、数ｃｍの距離までしか昇温できない。従って、加熱コイルを多くする必要があり、吸着塔のスペースが余分に必要になったり、吸着剤層に温度むらができて、加熱用スチームのロスが多くなっていた。
【０００６】
本発明は、炭化水素ベーパーを含有するガスから効率的に炭化水素ベーパーを回収できる炭化水素ベーパーの回収方法及びその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】
【０００７】
本発明の炭化水素ベーパーの回収方法は、冷却手段により、炭化水素ベーパーを含有するガスを冷却して凝縮させ、前記炭化水素ベーパーの一部を除去する第１の工程と、加熱温度を調整可能な加熱手段により、前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱して所定の温度領域まで昇温させる第２の工程と、前記昇温したガスを吸着剤が充填された吸着手段に供給し、ここで前記炭化水素ベーパーを吸着除去する第３の工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
第１の工程で処理した後のガスの温度は、含有成分の凝固点を超え、かつこの凝固点近くの低い温度にする。
この温度は、低い温度にするほど、凝縮量が増加して、ガス中の炭化水素ベーパーの濃度が減少するため、後段の負荷が小さくなって、吸着手段である吸着塔を小さくできるからである。例えば、ベンゼンが炭化水素ベーパーの主成分となっている場合、ベンゼンの凝固点が５．５℃であるため、６〜２０℃が好ましく、より好ましくは６〜１０℃である。
このような第１の工程により、例えば石炭の乾留によって発生したベンゼンを主成分とする粗軽油等に含まれるトルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、クマロン、インデン、等の高沸点不純物、特に昇華性固体であるナフタレンが冷却による蒸気圧低下とベンゼンへの溶解によって効果的に除去される。
【０００９】
第２の工程で加熱した後のガスの温度は、先の第１の工程で処理後の温度より５〜３０℃高い温度とすることが好ましい。より好ましくは、１０〜２０℃高い温度である。
このような温度とするのは、第１の工程の処理で炭化水素ベーパーは、冷却時の温度での飽和状態に達しているため、配管途中や吸着塔において、また冬期における放熱等によって温度が更に下がった場合、直ちに凝縮或いは固体析出が起きるからである。この現象は、配管の閉塞、切替えバルブの作動不良や吸着塔の圧力損失の上昇を引き起こすことになる。
これに対し、第２の工程により、第１の工程後のガスを昇温することができ、炭化水素ベーパーの飽和度を下げて配管等での凝縮を起こりにくくすることができる。また、後段の吸着装置の温度を上げて吸着後の分離再生を容易にすることができる。更に、炭化水素ベーパーの濃度が下がることにより、次の第３の工程の負荷が下がり、吸着塔や真空ポンプの小型化が可能になる。
【００１０】
一方、次の第３の工程における吸着塔内の吸着剤は、炭化水素ベーパーの吸着により温度が上昇し、分離により温度が下降する。吸着量が数％の場合、温度の振れは数℃である。従って、第２の工程に係る加熱昇温操作を行わないで、吸着剤からの炭化水素ベーパーの分離操作終了直後、吸着剤の温度が下がったところに、飽和濃度の炭化水素ベーパーを含むガスを導入すると、吸着塔の入り口で凝縮したり、固体析出が起きる可能性がある。逆に、導入するガスの温度が高すぎると、吸着容量が減少するので吸着効率が低下する。
【００１１】
第３の工程の吸着手段に充填される吸着剤としては、シリカゲル、ゼオライト、アルミナゲル、活性炭、等の一般の吸着剤を使用できる。安全性という観点からは、シリカゲル、ゼオライト、アルミナゲルの使用が好ましい。
より好ましくは、高温焼成又は疎水化処理剤で処理されたシリカゲル、或いはシリカ／アルミナ比が８０以上のハイシリカゼオライトである。吸着剤がガス中の水分を吸着してしまうと、回収油からの水の分離作業が必要となるため、水分は吸着しにくいが、炭化水素は吸着するという疎水性の吸着剤が好ましいからである。
前記吸着手段とは、例えば吸着塔である。
このような第３の工程において、吸着剤により、炭化水素ベーパーが吸着除去され、清浄なガスが排出される。
【００１２】
なお、第３の工程において炭化水素類を吸着した吸着剤は、減圧することにより炭化水素類が分離されて再生される。分離時の真空度としては、絶対圧で６０Ｔｏｒｒ以下が好ましい。より好ましくは、絶対圧で２５Ｔｏｒｒ以下である。絶対圧は、低いほど、炭化水素ベーパーが分離しやすくなる。吸着剤は、炭化水素類の分離が不充分だと、次回の吸着操作において、炭化水素ベーパーが吸着しにくくなり、炭化水素ベーパーの除去効率が低下する。
【００１３】
一方、吸着剤から分離された炭化水素ベーパーは非常に高濃度になっており、冷却によって容易に凝縮し液体として回収できる。冷却方法としては、一般的な熱交換器（チューブ式、プレート式、等）を使用できる。また、凝縮しきれなかった低濃度炭化水素ベーパーは、装置入り口の原料ガスに混合することにより、装置外に排出することなく処理できる。
炭化水素ベーパーの他の回収方法としては、冷却した軽油、灯油、ガソリン、回収油等と接触させて冷却凝縮させ、或いはこれらに溶解させて回収することもできる。また、凝縮又は溶解しきれなかった低濃度炭化水素ベーパーは、前記と同様に装置入り口の原料ガスに混合してもよい。
更に、分離した炭化水素ベーパーを第１の工程の炭化水素ベーパーを含有するガスと混合し、冷却凝縮させて回収するようにしてもよい。
なお、炭化水素ベーパーを回収する対象であるガスとしては、通常の空気の他、窒素その他の不活性ガス等に類するものでもよく、炭化水素ベーパーの発生源となる液化炭化水素の製造あるいは貯蔵設備等から排出される各種ガス等に適宜適用できる。
【００１４】
本発明の回収方法において、第１の工程で、前記凝縮した液状の炭化水素を使用し、冷却したこの液状の炭化水素を炭化水素ベーパーを含有するガスと接触させてガス中の炭化水素ベーパーを冷却凝縮させることが望ましい。
このようにすれば、前記凝縮した液状の炭化水素を使用するため、効率的な回収が可能になる。
【００１５】
本発明の回収方法において、第２の工程で、前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱する熱媒体として温水を使用することが望ましい。
すなわち、熱媒体としてスチームを使用すると、プロセスガスとの温度差が大きいため、プロセスガス流量が変化した場合、加熱不良や異常昇温を引き起こす可能性があって、不適である。一方、熱媒体として温水を使用した場合には、このような問題はない。なお、熱交換器を介して、スチームで水を加熱した温水を使用することには問題はない。
【００１６】
本発明の回収方法において、第３の工程で、第２の工程からの昇温されたガスを吸着手段に供給して炭化水素ベーパーを吸着剤に吸着させた後、前記吸着手段内を減圧してこの吸着手段内に清浄なガス（通常の空気あるいは適宜なガス）を逆流させ、この状態で炭化水素を吸着剤から分離させることが望ましい。
このようにすれば、炭化水素類を吸着剤から分離させる際、吸着塔の出口側から内部に清浄なガスを逆流させることにより、炭化水素ベーパーの分圧が下がるため、炭化水素類を吸着剤から分離しやすくなる。
この際、清浄なガスの流量を増やせば増やすほど炭化水素類の分離が起こりやすくなるわけであるが、単純に増やすと、分離ガス中の炭化水素ベーパーの濃度が減少して後工程における冷却凝縮による回収が困難になる。従って、清浄なガスの流量には最適値が存在し、吸着時の吸着塔に導入されるプロセスガスの流量に対してその１／５〜１／５０が好ましく、より好ましくは、１／１０〜１／２０である。
【００１７】
本発明の回収方法において、複数の吸着手段が設けられ、これらの吸着手段を吸着処理と分離処理に交互に切替えて連続処理することが望ましい。
前記吸着手段の切替えは、１時間以内が好ましく、より好ましくは１０分以内である。炭化水素類の吸着量の変化を小さくすることにより吸着剤層の温度変化を小さくするには、短時間の切替えが好ましいことになる。
一般に、吸着熱は発熱であり、一方温度が上がると吸着が起こりにくくなり（分離は起こりやすくなり）、逆に温度が下がると吸着が起こりやすくなる（分離は起こりにくくなる）。従って、炭化水素ベーパーを吸着すると、吸着剤の温度が上昇して、それ以上の炭化水素ベーパーの吸着は困難になる。逆に、分離操作においても炭化水素ベーパーが分離すると温度が下がり、それ以上の炭化水素ベーパーの分離は困難になる。即ち、吸着・分離操作を行うと、その操作の効果を打ち消す方向の現象が発生する。そこで、このような影響を少なくするには、吸着処理と分離処理との切替え時間を早くすることが有効になる。
【００１８】
本発明の回収方法において、吸着剤から分離した炭化水素を第１の工程の炭化水素ベーパーを含有するガスと混合し、冷却凝縮させて回収することが望ましい。
分離した炭化水素類は、非常に高濃度で、凝縮しやすいため、これを第１の工程のガスに混合して処理することにより、簡単に凝縮して容易に回収されることになる。この方法は、冷却凝縮・回収装置が１つで済むため、経済的にも好ましい。
【００１９】
本発明の炭化水素ベーパーの回収装置は、炭化水素ベーパーを含有するガスを冷却して凝縮させ、前記炭化水素ベーパーの一部を除去するための冷却手段と、前記炭化水素ベーパーの一部が除去されたガスを加熱して所定の温度領域まで昇温させるための加熱温度を調整可能な加熱手段と、前記昇温されたガス中の炭化水素ベーパーを吸着除去する吸着剤が充填された吸着手段とを有することを特徴とする。
前記冷却手段としては、炭化水素ベーパーの濃度や許容される圧力損失に応じて、次の二つから適宜選択される。
許容圧力損失が高い場合、通常の熱交換器（チューブ式、プレート式、等）と気液分離器を組み合わせたものが適する。
許容圧力損失が低い場合、熱交換器の内蔵された回収塔、或いは熱交換器を外付けとした回収塔が適する。
この回収塔は、上部に気液接触部、下部に液溜め部が設けられたものであり、下部の液をポンプで抜き出し、これを上部に導入して循環させる。
気液接触部は、ラシヒリング等の充填物が充填されたものであり、気液の接触を効率的に行うことができる。
液溜め部の液レベルは、ポンプによる抜き出し量と循環量のバランスによって制御される。
回収塔の気体の出口部分には、デミスターを設置して飛沫同伴を防ぐのが好ましい。
前記加熱手段としては、チューブ式、プレート式等の通常の熱交換器を使用することができる。
【００２０】
本発明の回収装置において、前記冷却手段に供給する冷却用熱媒体の供給源及び前記加熱手段に供給する加熱用熱媒体の供給源として、共通のチラーユニットが設けられていることが望ましい。
共通のチラーユニットを使用すれば、１台で冷却用熱媒体と加熱用熱媒体をそれぞれ供給できるので経済的であり、スペース的にも有利である。
なお、前記冷却手段及び加熱手段としては、その他、冷凍機やヒータを使用してもよい。
【００２１】
本発明の回収装置において、前記吸着手段は、吸着処理と分離処理を交互に切替えて連続処理するために複数個設けられていることが望ましい。
吸着手段である例えば吸着塔は、１塔でもよいが、複数の吸着塔を設け、吸着・分離操作を切替えながら連続的に吸着処理を行うのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１を参照して本発明の第１実施形態に係る炭化水素ベーパーの回収方法及びその装置を説明する。
本実施形態の炭化水素ベーパーの回収装置は、炭化水素ベーパーを含むガス（ここでは空気）の導入ライン１０に接続された第１の熱交換器１１と、この熱交換器１１にガス供給ライン１０Ａを介して接続された気液分離器１３と、この気液分離器１３にガス供給ライン１２を介して接続された第２の熱交換器１４と、この第２の熱交換器１４に下流側が２分岐したガス供給ライン１２Ａを介して接続された第１及び第２の吸着塔１５，１６と、これらのガス供給ライン１２Ａの吸着塔１５，１６近傍部分から分岐したガス供給ライン３３Ａを介して接続された真空ポンプ２０を備えて構成されている。
【００２３】
前記第１の熱交換器（チューブ式又はプレート式）１１には、冷凍機１７が付設されている。
前記気液分離器１３は、その下部に液溜め部１９が設けられている。気液分離器１３の気体の出口部分には、ワイヤ−メッシュタイプのデミスター（図示せず）が設置されている。
前記第２の熱交換器（チューブ式又はプレート式）１４には、加熱機２１が付設されている。この熱交換器１４の加熱媒体は、温水である。
前記第１及び第２の吸着塔１５，１６は、その内部に吸着剤が充填された吸着層２２を有している。
前記第２の熱交換器１４から第１及び第２の吸着塔１５，１６への各ガス供給ライン１２Ａには、第１と第２のバルブ２３，２４が設けられている。
【００２４】
前記ガス供給ライン１２Ａから分岐したガス供給ライン３３Ａには、第３と第４のバルブ２５，２６が設けられている。
前記第１及び第２の吸着塔１５，１６は、その塔頂部にそれぞれ清浄ガスの排出ライン３１が接続され、各ライン３１には第５と第６のバルブ２７，２８が設けられている。
また、第５と第６のバルブ２７，２８と、吸着塔１５，１６の塔頂部との間のライン３１には、清浄なガス（ここでは清浄空気）を各吸着塔１５，１６に逆流させる清浄空気の供給ライン３２が接続され、各ラインには第７と第８のバルブ２９，３０が設けられている。
前記真空ポンプ２０と、前記第１の熱交換器１１前の導入ライン１０との間には、分離した炭化水素ベーパーを戻す戻しライン３３が設けられている。
【００２５】
この回収装置を使用して炭化水素ベーパーを回収する手順は次のようなものである。
先ず、第１の工程として、炭化水素ベーパーを含む空気を導入ライン１０から第１の熱交換器１１を通し、ここでこの空気を冷却して炭化水素ベーパーを凝縮させ、この冷却凝縮した炭化水素と空気を気液分離器１３に供給して気液分離する。凝縮した一部の炭化水素ベーパーは、液溜め部１９に溜められて回収される。一方、残りの炭化水素ベーパーを含む空気は、出口から第２の熱交換器１４に供給される。
次に、第２の工程として、第２の熱交換器１４において、熱媒体として温水を使用し、炭化水素ベーパーの一部が除去された空気を加熱して昇温させる。
次に、第３の工程として、前記昇温した空気を第１又は第２の吸着塔１５，１６に供給し、ここで吸着剤により前記炭化水素ベーパーを吸着除去する。
これらの第１と第２の吸着塔１５，１６は、バルブ２３，２４，２７，２８を切り替えて吸着処理と分離処理に交互に切替え、炭化水素ベーパーを連続的に処理する。
分離処理の際には、真空ポンプ２０により吸着塔１５，１６内を減圧してこの吸着塔１５，１６内に清浄空気の供給ライン３２より清浄空気を逆流させ、この状態で炭化水素を吸着剤から分離させる。
分離した炭化水素は、熱交換器１１の入口側に戻され、炭化水素ベーパーを含有する空気と混合され、前述した第１の工程以降を繰り返すことで冷却凝縮させて回収される。
【００２６】
〔第２実施形態〕
図２を参照して本発明の第２実施形態に係る炭化水素ベーパーの回収方法及びその装置を説明する。
本実施形態の炭化水素ベーパーの回収装置は、炭化水素ベーパーを含むガス（ここでは空気）の導入ライン１０に接続された回収塔３６と、この回収塔３６の下部と上部の間に液状の炭化水素の循環ライン３９を介して設けられた第１の熱交換器１１と、この回収塔３６にガス供給ライン１２を介して接続された第２の熱交換器１４と、この第２の熱交換器１４に下流側が２分岐したガス供給ライン１２Ａを介して接続された第１及び第２の吸着塔１５，１６と、これらのガス供給ライン１２Ａの吸着塔１５，１６近傍部分から分岐したガス供給ライン３３Ａを介して接続された真空ポンプ２０を備えて構成されている。
【００２７】
前記回収塔３６は、上部に気液接触部３７、下部に液溜め部３８が設けられている。気液接触部３７は、ラシヒリング等の充填物が充填されたものである。回収塔３６の気体の出口部分には、ワイヤ−メッシュタイプのデミスター（図示せず）が設置されている。
前記液状炭化水素の循環ライン３９は、その一方が回収塔３６の液溜め部３８側に接続され、その他方が回収塔３６内の気液接触部３７の上方に挿入され、端部に液状炭化水素の散布器４１を備えている。この循環ライン３９の液溜め部３８と第１の熱交換器１１との間には、循環ポンプ４２が設けられている。
この装置におけるその他の構成部分、例えば第１の熱交換器１１、第２の熱交換器１４、第１及び第２の吸着塔１５，１６、真空ポンプ２０、等については、前述した第１実施形態と同じである。
【００２８】
この回収装置を使用して炭化水素ベーパーを回収する手順は次のようなものである。
先ず、第１の工程として、炭化水素ベーパーを含む空気を導入ライン１０から回収塔３６に供給し、ここでこの空気を冷却して炭化水素ベーパーを凝縮させ、生成した液を液溜め部３８に溜める。前記空気を冷却凝縮させる際、液溜め部３８の液状炭化水素を循環ライン３９を介して一部循環させ、これを第１の熱交換器１１で冷却した後、回収塔３６内に供給し、気液接触部３７でこの液状炭化水素と前記空気とを接触させて行う。
この後の第２の工程及び第３の工程は、前述した第１実施形態と同様である。
【００２９】
なお、上記第１と第２実施形態では、第１の熱交換器１１に冷凍機１７、第２の熱交換器１４に加熱機２１が付設されていたが、第１の熱交換器１１に供給する冷却用熱媒体の供給源及び第２の熱交換器１４に供給する加熱用熱媒体の供給源として、共通のチラーユニットを設けておいてもよい。
また、回収塔３６は次のように構成してもよい。
【００３０】
図４に示すように、回収塔３６には、気液接触部３７と循環ライン３９の導入部との間にチムニートレイやパーフォレイテッドトレイ等の気液分散器３７Ａが設置され、循環ライン３９の導入部より上の部分にはデミスタ３７Ｂが設置されている。また、液溜め部３８には、回収塔３６の側面から循環ポンプ４２に至る取出しライン４２Ａが接続され、その吸込み端部は下に向けられているとともに、その周囲には放射状に配置された複数の板材からなるボルテックスブレーカ４２Ｂが装着されている。
気液分散器３７Ａが設置されることで、循環ライン３９から戻された液相成分と気液接触部３７を通過して上昇してくる気相成分との更なる接触が図られ、液相成分の回収が促進できる。また、デミスタ３７Ｂが設置されることで、塔頂のガス供給ライン１２へ取り出されるガスからミスト状の液相成分を取り除くことができる。更に、ボルテックスブレーカ４２Ｂが設置されることにより、取出しライン４２Ａから液溜め部３８に溜まった液分が吸い出される際の渦巻きおよびガス巻き込みの発生が回避される。
これらの気液分散器３７Ａ、デミスタ３７Ｂ、ボルテックスブレーカ４２Ｂの具体的構造としては、既存のプラント技術で利用される構造を適宜採用すればよい。
【００３１】
図５に示すように、略Ｕ字型の回収塔３６Ａを採用してもよい。図において、略Ｕ字型の回収塔３６Ａの一方の塔頂（図中左側）には導入ライン１０が接続され、その塔頂よりやや下に循環ライン３９が接続されている。循環ライン３９の接続部分よりやや下には気液分散器３７Ａが設置され、その下方に気液接触部３７が設置されている。一方の塔頂（図中右側）にはガス供給ライン１２が接続され、その下方にはデミスタ３７Ｂが設置されている。回収塔３６Ａの下部は広くなっているが前述した図４の構造と同様である。
このような略Ｕ字型の回収塔３６Ａによっても、導入ライン１０および循環ライン３９からのガスに含まれる炭化水素ベーパーを分離し、炭化水素ベーパーが分離されたガスをガス供給ライン１２から取出すとともに、液溜め部３８に溜めることができる。
【００３２】
前述の各実施形態は、単一の導入ライン１０からの炭化水素ベーパー含有ガスを処理するものであったが、複数のガス源からの炭化水素ベーパー含有ガスを処理するものとしてもよい。このような場合には、各ガス源の間で逆流等による混合汚染（コンタミネーション）を回避する構造を補うことが望ましい。
図６において、回収塔３６Ａには２系統の導入ライン１０Ｌ，１０Ｈが接続されている。導入ライン１０Ｌは図５の導入ライン１０と同様に塔頂に接続されている。導入ライン１０Ｈは回収塔３６Ａの気液接触部３７と気液分散器３７Ａとの間に接続されている。
ここで、導入ライン１０Ｈに供給されるガス源は導入ライン１０Ｌに供給されるガス源よりも貯留する液体の濃度あるいは純度が高いものである。例えば、導入ライン１０Ｌは粗ベンゼンタンクの排気口に接続され、導入ライン１０Ｈは純ベンゼンタンクの排気口に接続されている。
このような場合、導入ライン１０Ｈが単純に回収塔３６Ａに接続されているとすると、回収塔３６Ａ内には導入ライン１０Ｌからの低純度のベンゼン成分が導入されているから、この低純度のベンゼン成分が導入ライン１０Ｈを通して純ベンゼンタンクに逆流し、同タンク内のベンゼン純度を低下させる原因となりうる。
そこで、導入ライン１０Ｈの導入部分にはシールポット１０Ｐを設置し、この中に導入ライン１０Ｈを介して接続されるガス源の内容液（ここでは純ベンゼン）を貯留しておく。そして、導入ライン１０Ｈの端部をシールポット１０Ｐ内の液相に浸漬しておく。
これにより、導入ライン１０Ｈからの逆流を防止することができる。
なお、複数のガス源としては同質のものに限らず、回収対象が重複していればガソリンとベンゼン等の異種のものであってもよい。
【実施例】
【００３３】
以下、前述した各実施形態に基づいて行われた具体的な実験例について説明する。
〔実験例１〕
上記第１実施形態において、方法及び装置における具体例を下記の通りとした。
処理すべき高濃度炭化水素ベーパーを含有する空気（以下、原料ガスと呼ぶ）の流量は、１０ｍ３／ｈｒであり、炭化水素ベーパーの濃度は２０ｖｏｌ％であった。この空気中の炭化水素ベーパーの成分は、下記の表１の通りであった。
【００３４】
【表１】
0003711327.tif 000002
【００３５】
先ず、原料ガスと、真空ポンプ２０の出口からの分離ガスとを合流させ、チューブ式の第１の熱交換器１１で冷却させて一部を凝縮させ、竪型の気液分離器１３に導入し、気相と液相に分離した。
第１の熱交換器１１で冷却させた後のガスの温度は、１０℃であった。また、回収した液状の炭化水素量は、３．９ｋｇ／ｈｒであった。
次に、気液分離器１３から出たガスをチューブ式の第２の熱交換器１４に導入してここで加熱昇温した。この熱交換器１４で加熱後のガスの温度は、３０℃であった。
続いて、昇温したガスを２塔のうちの一方の吸着塔１５に供給し、ここで炭化水素ベーパーを吸着剤により吸着除去した。使用した吸着剤は、シリカゲル［富士シリシア化学（株）製のシリカゲルＣＡＲｉＡＣＴ  Ｑ−３（商品名）］を５００℃、４時間の焼成によって疎水化処理したものである。２塔の吸着塔１５，１６は、入り口と出口のバルブ２３，２４，２７，２８を５分毎に切り替えて吸着と分離を交互に行った。
吸着塔１５，１６出口のガス中の炭化水素ベーパーの濃度は３０ｐｐｍであった。また、炭化水素ベーパーの成分は、下記の表２の通りであった。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
吸着塔１５，１６の吸着剤からの炭化水素の分離操作は、吸着塔１５，１６内を真空ポンプ２０で減圧にすることにより行った。この時の分離圧は、絶対圧で２５Ｔｏｒｒである。この分離は、清浄空気の供給ライン３２を通して吸着塔１５，１６の出口から内部に清浄空気を１ｍ３／ｈｒの流量で逆流させながら行った。
真空ポンプ２０の出口からの分離ガスは、導入ライン１０の原料ガスに合流させて、第１の熱交換器１１で冷却凝縮して回収した。
吸着・分離時の吸着剤の温度を吸着塔１５，１６に挿入した熱電対で測定したところ、吸着時で最高３５℃、分離時で最低２５℃であった。
運転中、吸着塔１５，１６の圧力損失は、２０ｍｍＨ２０でほぼ一定であり、運転終了後、吸着塔１５，１６と配管の開放点検を行ったが、炭化水素ベーパーの凝縮等の異常は見られなかった。
【００３８】
〔実験例２〕
上記第２実施形態において、方法及び装置における具体例を下記の通りとした。
処理すべき高濃度炭化水素ベーパーを含有する空気は、実験例１と同じものである。
先ず、原料ガスと、真空ポンプ２０の出口からの分離ガスとを合流させ、竪型の回収塔３６に導入した。この回収塔３６の液溜め部３８の液をポンプ４２で抜き出し、チューブ型の第１の熱交換器１１で冷却した後、回収塔３６の上部に導入し、原料ガスと接触させて原料ガス中の炭化水素ベーパーを凝縮させた。熱交換器１１で冷却させた後のガスの温度は、１０℃であった。
ここで気液接触後の気相と液相を分離し、気相は回収塔３６の上部から抜き出し、液相は下部の液溜め部３８に回収した。回収した液状の炭化水素量は、３．９ｋｇ／ｈｒであった。
次に、回収塔３６から出たガスをプレート式の第２の熱交換器１４に導入してここで加熱昇温した。この熱交換器１４で加熱後のガスの温度は、２５℃であった。
次に、昇温したガスを２塔のうちの一方の吸着塔１５に供給し、ここで炭化水素ベーパーを吸着剤により吸着除去した。使用した吸着剤は、シリカゲル［富士シリシア化学（株）製のシリカゲルＣＡＲｉＡＣＴ  Ｑ−６（商品名）］を５００℃、４時間の焼成によって疎水化処理したものである。２塔の吸着塔１５，１６は、入り口と出口のバルブ２３，２４，２７，２８を５分毎に切り替えて吸着と分離を交互に行った。
吸着塔１５，１６出口のガス中の炭化水素ベーパーの濃度は３０ｐｐｍであった。また、炭化水素ベーパーの成分は、下記の表３の通りであった。
【００３９】
【表３】
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【００４０】
吸着塔１５，１６の吸着剤からの炭化水素の分離操作は、吸着塔１５，１６内を真空ポンプ２０で減圧にすることにより行った。この時の分離圧は、絶対圧で２０Ｔｏｒｒである。この分離は、清浄空気の供給ライン３２を通して吸着塔１５，１６の出口から内部に清浄空気を０．５ｍ３／ｈｒの流量で逆流させながら行った。
真空ポンプ２０の出口からの分離ガスは、導入ライン１０の原料ガスに合流させ、回収塔３６で冷却凝縮して回収した。
吸着・分離時の吸着剤の温度を吸着塔１５，１６に挿入した熱電対で測定したところ、吸着時で最高３０℃、分離時で最低２０℃であった。
運転中、吸着塔１５，１６の圧力損失は、２０ｍｍＨ２０でほぼ一定であり、運転終了後、吸着塔１５，１６と配管の開放点検を行ったが、炭化水素ベーパーの凝縮等の異常は見られなかった。
【００４１】
〔比較例１〕
図３に示すように、本比較例に係る装置は、第２実施形態に係る装置から第２の熱交換器１４が除かれ、吸着塔１５，１６に、スチームが流れる加熱コイル４５を有する加熱機４６が設けられたものである。
処理すべき高濃度炭化水素ベーパーを含有する空気は、実験例１と同じものである。
先ず、原料ガスと、真空ポンプ２０の出口からの分離ガスとを合流させ、竪型の回収塔３６に導入した。この回収塔３６の液溜め部３８の液をポンプ４２で抜き出し、チューブ型の第１の熱交換器１１で冷却した後、回収塔３６の上部に導入し、原料ガスと接触させて原料ガス中の炭化水素ベーパーを凝縮させた。熱交換器１１で冷却させた後のガスの温度は、１０℃であった。
ここで気液接触後の気相と液相を分離し、気相は回収塔３６の上部から抜き出し、液相は下部の液溜め部３８に回収した。回収した液状の炭化水素量は、３．９ｋｇ／ｈｒであった。
【００４２】
次に、回収塔３６から出たガスを、そのまま２塔のうちの一方の吸着塔１５に供給し、ここで炭化水素ベーパーを吸着剤により吸着除去した。使用した吸着剤は、シリカゲル［富士シリシア化学（株）製のシリカゲルＣＡＲｉＡＣＴ  Ｑ−６（商品名）］を５００℃、４時間の焼成によって疎水化処理したものである。２塔の吸着塔１５，１６は、入り口と出口のバルブ２３，２４，２７，２８を５分毎に切り替えて吸着と分離を交互に行った。
吸着塔１５，１６出口のガス中の炭化水素ベーパーの濃度は１００〜２００ｐｐｍであり、徐々に増加する傾向が見られた。また、１週間目の炭化水素ベーパーの成分は、下記の表４の通りであった。
【００４３】
【表４】
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【００４４】
吸着塔１５，１６の吸着剤からの炭化水素の分離操作は、吸着塔１５，１６内を真空ポンプ２０で減圧にすることにより行った。この時の分離圧は、絶対圧で２０Ｔｏｒｒである。この分離は、吸着塔１５，１６の出口から清浄空気を０．５ｍ３／ｈｒの流量で逆流させながら行った。
真空ポンプ２０の出口からの分離ガスは、装置入り口の原料ガスに合流させて、回収塔３６で冷却凝縮して回収した。
吸着・分離時の吸着剤の温度を熱電対で測定したところ、吸着時で最高１５℃、分離時で最低１０℃、最高４０℃であり、吸着塔１５，１６内でのばらつきも多かった。
１週間の運転中、吸着塔１５，１６の圧力損失は、２０〜３０ｍｍＨ２０で徐々に増加する傾向が見られた。
運転終了後、吸着塔１５，１６と配管の開放点検を行ったが、吸着塔１５，１６の下部と配管途中のバルブ付近に炭化水素ベーパーの凝縮が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
ガソリン等の液状炭化水素の貯蔵設備あるいは精製等の処理設備において、貯蔵タンク等から排出される炭化水素ベーパーの拡散防止および回収再利用に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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