(57)【要約】【課題】配管構造を工夫することにより、配管内のゴミの各機器や計器類への入り込みを抑制する。【解決手段】液体、蒸気、ガスのいずれか一つ又はそれらの複数の混合流体のタンク等から水平なヘッダー管２に配管１を行い、そのヘッダー管２上面から上向きに調整槽、反応器などの種々の化学機器やそれに付属する計器類等への配管３を連結する。ヘッダー管２内を流れる流体中の錆などのゴミは、一般にその流体より比重が重く、管２内の下部を流れる。このため、ヘッダー管２から上向きの配管３に流入する流体はそれらのゴミが混入していないものとなり、各機器や計器類へは、ゴミの混入がなくなる。このため、機器や計器類の機能低下もなく、そのゴミの混入による不良製品の発生もない。ヘッダー管２の端末部分と最も末端部分に近い供給管３の間のヘッダー管２下面に垂直下向きのパージ管５を連結し、このパージ管５から、ヘッダー管２内に溜まったゴミなどを取出す。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体、蒸気、ガスのいずれか一つ又はそれらの複数の混合流体を流通させるヘッダー管に各機器への供給管を接続した化学プラントにおけるへッダー配管において、
上記ヘッダー管を水平に設置するとともに、上記供給管をヘッダー管の上部に連結して接続したことを特徴とする化学プラントにおけるヘッダー配管。
【請求項２】
流体を流通させるヘッダー管に回転機器又は計器類への供給管を接続した化学プラントにおけるへッダー配管において、
上記ヘッダー管を水平に設置するとともに、上記供給管をヘッダー管の上部に連結して接続したことを特徴とする化学プラントにおけるヘッダー配管。
【請求項３】
上記供給管が、ヘッダー管に対し垂直上向きに連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の化学プラントにおけるヘッダー配管。
【請求項４】
上記ヘッダー管の端末部分と最も末端部分に近い上記供給管の間のヘッダー管下面に垂直下向きのパージ管を連結したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の化学プラントにおけるヘッダー配管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化学プラントにおいて、例えば、化学物質やその他の物質を溶媒と共に含む、液体、蒸気、ガスのいずれか一つ又はそれらの複数の混合流体を流通させるヘッダー配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高純度テレフタル酸等の化学物質を製造する化学工場（化学プラント）等では、反応器、熱交換器、貯留槽、晶析槽、分離機、乾燥機などの各種の工程を成す化学機器が工程順に設置され、これら機器間及び各機器に、液体、蒸気、ガスのいずれか一つ又はそれらの混合流体を送るには、各機器又はタンクからの配管をまずヘッダー管に導き、このヘッダー管から各機器に液体などを送るようにしている。ヘッダー配管の構造を一般にパイプラックという（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６１６１４号公報  図１
【０００４】
また、化学プラントでは、各配管に、その圧力、温度などを検出する計器類や、流体を送るためのポンプなどの回転機器が設けられる。このとき、化学プラントの配管には高温の流体が流れるため、これらの計器類及び回転機器には、その冷却用、シール用又は潤滑用などとして、水、酢酸などの液体や窒素などのガスが流される。その流体には、化学プラントの製造ライン（製品用流体配管）の流体内に入り込むものもある。この流体の各機器への供給も、上記と同様に、ヘッダー管にそのシール用などの流体を導き、そのヘッダー管から各機器に送り込むようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のヘッダー配管は、図３に示すように、反応器などの各機器の上部レベルＨにヘッダー管２が水平に設けられ、そのヘッダー管２に機器又はタンクＴからの供給管１を接続するとともに、各機器への供給管３をそのヘッダー管２の下面に連結接続している。この下面への連結は、一般に、各機器への流体流入個所が機器の下部であり、その下部へはヘッダー管２の下面から導くのが普通だからである（通常、人はそうするからである）。
【０００６】
しかし、流体には、タンクＴ等から出た錆などのゴミ（異物）が混入しており、その異物が各機器に混入すると、その機器の正常な機能を阻害する場合があるうえに、製品にその異物が混入し、その混入した製品は不良品となる。
【０００７】
また、ポンプなどの回転機器の場合は、その回転摺動部にゴミが入り込むと、焼き付きなどの不都合を生じ易く、機器が圧力計などの計器類である場合には、その機器内にゴミが入り込むと、その機器の機能を劣化させる恐れがあるうえに、そのゴミが化学プラントの製造ラインに入り込めば、前記機器の正常な機能を阻害したり、製品不良を招く。
【０００８】
この発明は、配管構造を工夫することにより、そのゴミの各機器等への入り込みを抑制することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、ヘッダー管から上向きに各機器への配管を連結するようにしたのである。ヘッダー管内を流れる流体中のゴミは、錆等であって、一般にその流体より比重が重く、管内の下部を流れる。このため、上向きに配管を連結すれば、その配管に流入する流体はそれらのゴミが混入していないものとなり、各機器へは、ゴミの混入していない流体が流入することとなる。
【００１０】
具体的には、化学プラントにおいて、液体、蒸気、ガスのいずれか一つ又はそれらの複数の混合流体を流通させるヘッダー管に調整槽などの各機器への供給管を接続したへッダー配管、又は、ヘッダー管に回転機器などに液体やガスを送る供給管を接続したヘッダー配管おいて、前記ヘッダー管を水平に設置するとともに、前記供給管をヘッダー管の上部に連結して接続した構成を採用し得る。
【００１１】
ここで、「ヘッダー管の上部に連結」とは、ヘッダー管内のゴミが入り込まない限りにおける上部での連結であり、実験、実操業などにより、ヘッダー管側面から斜め上方に連結したり、同上面から上方に連結したりして、ゴミが入り込まない範囲において適宜に決めればよい。好ましくは、ヘッダー管に対しその上面に垂直上向きに連結する。
【００１２】
ヘッダー管の端末部分と最も末端部分に近い供給管の間のヘッダー管下面には垂直下向きのパージ管を連結し、このパージ管から、ヘッダー管内に溜まったゴミなどを取出し得るようにすることができる。
【００１３】
【実施の形態】
この実施の形態は、図１に示す、テレフタル酸製造設備についてのものであり（図１は一製造ラインを示す）、パラキシレン（ＰＸ）と溶媒の酢酸と、触媒が酸化反応器１１へ送られ、この反応器１１へ分子状酸素含有ガスを供給して１４０〜２１０℃程の温度で酸化処理される。この反応器１１で発生するガス成分は、図示していないが、反応器１１から抜き出されて熱交換器で酢酸等を凝縮分離した後排出され、凝縮液は反応器１１へ還流される。
【００１４】
酸化反応器１１で酸化処理されたスラリー物質はスラリー搬送管Ｌ２  を経て晶析槽１２へ送られる。晶析槽１２では前記スラリー物質が晶析される。晶析の条件は、析出する固形分の収率、同固形分の純度等を勘案して選ばれ、一般に温度８０〜１９０℃、圧力０．１〜１．５ＭＰａとして実施される。図示省略しているが、晶析の段数も、複数段とするのが好ましい。
【００１５】
晶析されたスラリー物質は、スラリー搬送管Ｌ３  を経て固液分離・洗浄工程１３へ送られ、ここで液体成分と固体成分とに分離され、固体成分は洗浄後スラリー搬送管Ｌ４  を経て乾燥機１４へ送られ乾燥されて粗テレフタル酸となる。
【００１６】
この粗テレフタル酸は、混合・溶解工程１５に送られ、  ここで、水を含む液体を加えてスラリー化され、これを加熱溶解した液を水添反応器１６へ送り、水素添加触媒の存在下に水添処理を行う。この水添処理により得られた反応物は晶析槽１７へ送られ、晶析槽１７で晶析される。晶析されたスラリー物質は、スラリー搬送管Ｌ８  を経て固液分離・洗浄工程１８へ送られ、ここで液体成分と固体成分とに分離され、固体成分は洗浄後スラリー搬送管Ｌ９  を経て乾燥機１９へ送られ乾燥されて高純度テレフタル酸（ＰＴＡ）となる。
【００１７】
このテレフタル酸製造設備において、各機器やこれに付属する計器類へ水・酢酸などの液体や窒素などのガスを供給する輸送管にこの発明のヘッダー配管が採用されており、このヘッダー配管は、図２に示すように、各供給タンクからの配管１が水平なヘッダー管２に接続され、このヘッダー管２に、ポンプＰを介したり、直接に各機器やこれに付属する計器類への配管３が適宜数接続されている。その配管３は、ヘッダー管２の上面から所要長さ立ち上がった後、ポンプＰ等に至っている。このため、ヘッダー管２内に入り込んだゴミは、そのヘッダー管２内の下方に留まって各配管３に入り込みにくい。その立ち上がり長さは、ゴミが入り込まない範囲で、施工性を考慮して適宜に設定する。
【００１８】
ヘッダー管２の両端近くには開閉弁４を有するパージ管５をヘッダー管２の下面から垂直下方に設け、このパージ管５からヘッダー管２内に堆積したゴミなどを排出したり、修理、点検時におけるヘッダー管２内の流体の抜き取りを行う。その抜き取り流体は適宜なタンクに導く。また、ヘッダー管２の両端はフランジ６を取り外し自在に固定し、このフランジ６を外し、管端からも、堆積ゴミの排出や流体抜き取り可能とするとともに、洗浄水を送り込んで洗浄し得るようにする。洗浄頻度大のヘッダー管の場合、フランジ６をバルブにすると、操作性が向上し好ましい。そのバルブはボールバルブが好ましい。
【００１９】
また、製造ライン内の各ポンプＰには、シール及び潤滑用などの液、例えば、水、酢酸がタンク等から循環されており、この循環路にも、図２と同様に、各ポンプＰへの供給管３はヘッダー管２上面から立ち上がった後、ポンプＰに導かれている。また、図１中の製造ラインにおいて、圧力計、ガス分析計、流量計などの各種の計器類は省略しており、それらの各計器類のシール及び潤滑用などへの液体又はガス供給管３も同様にタンク等からのヘッダー管２上面から立ち上がった後、各計器類に導かれている。
【００２０】
なお、スラリー搬送管にも必要であれば、このヘッダー管２の配管構造を採用できる。
【００２１】
因みに、この製造設備では、化学物質系のスラリーなどが搬送されるため、その搬送管Ｌ２  〜Ｌ１０などには耐食性のものを使用する。例として、ステンレス鋼、チタン鋼、ハステロイ（ニッケル基耐食合金）等のいずれでもよいが、特にステンレス鋼、チタン鋼が好ましい。また、スラリーとは、スラリー固形分とスラリー溶媒が混合された流動状のものであり、その「スラリー固形分」は、粉末状であれば何でもよい。例えば、平均粒径１０〜３００μｍ、密度１〜２ｇ／ｃｍ３  の粉末状物質で、炭素粉、シリカ粉、金属粒等の無機系の粉末、芳香族カルボン酸等の有機系の粉末のいずれかが挙げられる。「スラリー溶媒」には、水、有機溶媒、それらの混合物等が含まれる。スラリーを形成する条件として固形分の密度が溶媒の密度より高く、溶媒と固形分の密度差が０〜１ｇ／ｃｍ３  であればよい。スラリーの濃度は、通常３重量％以上〜５０重量％以下、好ましくは５重量％以上〜４０重量％以下、より好ましくは１０重量％以上とする。
【００２２】
この実施形態では、化学プラントについて記載したが、この発明の「ヘッダー管から上向きに各機器や計器類への配管を連結する」考えは、化学プラントに限らず、水道管、ガス管、石油輸送管などのゴミの流入を好まない各種の流体管において採用できる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、ヘッダー管上部に各機器や計器類への配管を連結するようにしたので、各機器や計器類へは、ゴミの混入していない流体が流入することとなり、各機器や計器類の機能の低下を招くことが少なくなるとともに、不良品の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態を採用したテレフタル酸の製造設備の全体概略系統図
【図２】同実施形態の概略図
【図３】従来例の概略図
【符号の説明】
１  タンク等からの配管
２  ヘッダー管
３  各機器や計器類への配管（供給管）
４  開閉弁
５  パージ管
６  フランジ
Ｐ  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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