(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
易重合性および／または凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと加圧対応および減圧対応の機能を備える液封装置である液封式機器保護装置との間の配管に、ガスシール設備を設けてなり、
さらに、該ガスシール設備から該配管を経由して該タンク内に流されている該シールガスを排気するブリーザ弁またはベントラインを設け、該ブリーザ弁またはベントラインに加熱手段を設けてなることを特徴とする貯蔵装置。
【請求項２】
前記貯蔵用タンクと前記液封式機器保護装置との間の配管に、さらに加熱設備を設けてなる、請求項１に記載の貯蔵装置。
【請求項３】
易重合性および／または凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと加圧対応および減圧対応の機能を備える液封装置である付帯機器液封式保護装置との間の配管に、タンク容量に対し毎時容量０．１〜１０％の範囲でシールガスを前記配管に流すことを特徴とする貯蔵装置の圧力制御方法。
【請求項４】
さらに、前記貯蔵用タンクと前記液封式保護装置との間の配管を加熱する、請求項３に記載の圧力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、易重合性および／または凝固性の液体物質用の貯槽装置およびその圧力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重合性または凝固性の液体を含むタンク内は、通常、所定圧に保持されており、所定圧よりも加圧、減圧傾向になるとブリーザ弁が開いて圧力の調整を行い、タンクの変形、破損の防止が図られている。
【０００３】
ガスシールを施すタンクの場合、加圧タンク内の圧力を一定に維持する方法としてＰＣ弁を用いてガスを導入し、ガス圧が高すぎる場合にはブリーザ弁または、加圧用シールポットを設けてガスを排出して圧力を設定値に戻す方法が広範に用いられている。また、常圧タンクにおいては、タンクにベントラインを設け大気開放することにより圧力を（大気圧）一定に保ち、ＦＣ弁を用いて一定流量のガスを流し、ガスシールを行っている。
【０００４】
しかしながら、易重合性、凝固性の化合物を貯蔵するタンク内においては、気相部での重合、凝縮が起こり、屋根部に重合物または凝縮物が付着し、つまりブリーザ弁、ＰＣ弁およびベントラインにおいてかかる重合物、凝縮物の付着による閉塞が発生し、ブリーザ弁、ＰＣ弁、ベントラインからのガスの受け入れ、抜き出しが困難となる場合がある。
【０００５】
上記の閉塞が発生すると、タンク内圧力が上昇したときにブリーザ弁、ベントラインからのガスの抜き出しができず、タンクの変形、ひいては破壊が起こる可能性が生じる。また、逆に、減圧時はブリーザ弁、ベントラインからのガスの導入ができないためにタンクの凹みなどの変形、破壊が起こる可能性が生じる。
【０００６】
タンク内での重合、凝固を抑制できれば、弁、ブリーザ弁、ベントラインでの閉塞もなくなり、圧力の調節も可能である。タンク内での重合を抑制する方法としては、タンク内の液体を循環させ、さらにハイドロキノン、フェノチアジンなどの重合禁止剤を添加する方法があるが、重合防止剤が主に液相中に存在し、気相中にはほとんど存在しないことから、気相中の蒸気がタンク内の乾き部分に凝縮すると重合防止剤が少ない状態であるため、容易に重合が起こり、配管などを閉塞することとなる。
【０００７】
そのため、従来の方法では、易重合性物質を貯蔵するタンクでは生産性（貯蔵性）の減少、安全に長期間貯蔵ができないという問題が発生する場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、重合性または凝固性の液体を受け入れおよび払い出しするタンクにおいて、加圧、減圧の現象に基づくタンクの変形および破壊を防止し、安全性の向上をはかる貯蔵装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明は、貯蔵装置において重合を防止し、生産性の向上を図る方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、重合性または凝固性の液体を受け入れおよび払い出しするタンクについて鋭意検討した結果、液封装置とタンクとの間の配管に、ガスシールおよび／または加熱設備を設けることにより、重合性物質の重合を防止でき、かかる配管の閉塞を防止し、ひいてはタンクの変形および破壊を防止できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明の目的は、易重合性および／または凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと液封式機器保護装置との間の配管に、ガスシール設備および／または加熱設備を設けてなることを特徴とする貯蔵装置、によって達成される。
【００１２】
また、本発明の目的は、易重合性および／または凝固性の液体物質の貯蔵用タンクと液封式機器保護装置との間の配管にシールガスを流しおよび／または該配管を加熱することを特徴とする貯蔵装置の圧力制御方法、によって達成される。
【００１３】
本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項に記載された文言に限定されることなく、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にもおよぶ。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の貯蔵装置について説明する。
【００１５】
本発明に用いられる重合性および／または凝固性の液体物質とは、タンク内で貯蔵する際に、自然に重合または凝固するまたは双方の性質を備える液体物質であり、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクロレイン、メタクロレイン、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のエステルなどを重合性液体として、または無水マレイン酸または無水フタル酸を凝固性液体として例示できる。なかでも、前記液体物質が、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸および無水フタル酸よりなる群から選ばれた少なくとも一つの場合が、配管の閉塞を防止することが効果的である。
【００１６】
本発明に用いられる貯蔵用タンクとしては、通常、ガスシールを施すタイプのものであれば特に制限されることはなく、加圧用または常圧用のものを例示できる。
【００１７】
タンクに取り付けられる液封式機器保護装置としては、タンク内の液体と接することなく、配管を介してタンクの気相部に取り付けられるものであれば特に制限されることはなく、Ｕ字型液封式（加圧、減圧の双方に対応可能な）保護装置、Ｖ字型液封式（加圧、減圧の双方に対応可能な）保護装置、加圧対応液封装置または減圧対応液封装置を例示できるが、特に加圧対応および減圧対応の機能を備える液封装置、すなわち一台で両機能を発揮する装置または加圧対応液封装置および減圧対応液封装置をセットとして用いることが、加圧または減圧の際の圧力の制御に好ましい。
【００１８】
タンクと液封式機器保護装置との間は配管で接続されるが、かかる配管にはガスシール設備または加熱設備が設けられており、必要により双方を備えればより効果的に、配管の閉塞を低減または防止できる。ここで、ガスシール設備とは、タンク内に貯蔵された液から発生した蒸気が配管内に凝縮または付着し、その凝縮物などが積層しまたは重合してかかる配管を閉塞することを防止するために用いる設備であり、通常、不活性または不燃性のガスを流すものであれば特に制限はされない。また、加熱設備は、前記と同様に、蒸気の凝縮または付着したものを熱により蒸発させるものであれば特に制限されることなく、タンク内液温より高い温度が維持できればよく、例えばジャケット、トレイスなどを例示できる。
【００１９】
図１は液封式機器保護装置にガスシール設備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。図１において、液封式機器保護装置１とタンク２との間は配管３で結合されており、かかる配管にはトレイス、ジャケットなどの公知の加熱設備４が設けられており、さらに該配管３において液封式機器保護装置１の近くにシールガス５用の配管６が取り付けられている。このような構成により、シールガス５は配管３を通ってタンク内に流れるので、配管３内にはタンク２内の液から蒸発した蒸気が滞留することなく、さらに該配管３には加熱設備４により加熱されているのでかかる蒸気は凝縮するおそれもない。したがって、配管３内に重合物が形成される割合も極端に減少し、また凝縮物が生成して蓄積する割合も大幅に減少する。よって、配管３の閉塞割合が低減しまたは大幅に減少するので、タンク２の変形および破損の因子を除くことが可能である。
【００２０】
また、圧力計、液面計、ブリーザ弁などのその他の付帯機器にもガスシール設備および／または加熱装置を設ければ、それぞれの付帯機器が保護され、その機能を充分に発揮され、タンクの状態について管理でき、ひいては貯蔵装置の保護につながる。
【００２１】
圧力計としては、タンク内の圧力を測定できれば特に制限はされないが、圧力エレメントに半導体歪みゲージ、抵抗線歪みゲージなどを採用するデジタル式の圧力電送器などが例示できる。液面計としては、タンクの液面を測定できれば特に制限されないが、タンク下部およびタンク気相部に圧力計を設置し、タンク下部の圧力からタンク気相部の圧力を引いて容器内液の容量、高さを算出する形式のものなどが例示できる。
【００２２】
図２は圧力計の場合におけるガスシール設備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。図２において、圧力計１１とタンク１２の間に配管１３があり、かかる配管１３にはトレイス、ジャケットなどの公知の加熱設備１４が設けられており、さらにかかる配管１３には圧力計１１の近くにシールガス１５用の配管１６が設けられている。このような構成により、シールガス１５はシールガス用配管１６、配管１３を通ってタンク１２内に流れるので、配管１３内にはタンク１２内の液から蒸発した蒸気が滞留することなく、さらに該配管１３には加熱設備１４により加熱されているのでかかる蒸気は凝縮するおそれもない。したがって、図１の場合と同様に、配管１３の閉塞を低減または防止することが可能である。
【００２３】
圧力計のように、配管を介してタンクと結合している付帯機器については、圧力計と同様にガスシール設備および加熱設備を設けることができる。
【００２４】
また、シールガス用の配管を直接タンクと接続し、該配管に圧力計などの付帯機器を取り付ける場合にも本発明の範囲内である。
【００２５】
図３は液面計の場合におけるガスシール設備と加熱設備を備えた配管の一例を示す説明図である。図３において、タンク２２下部の圧力計２１ａと接統口２１ｂとの間は配管２３で接続されており、該配管２３には上部にベント弁２７および下部にドレン弁２８が必要により取り付けられている。さらに、配管２３にシールガス用配管２６が取り付けられている。このような構成により、シールガス２５は配管２３、タンク気相部を通ってタンク２２内に流れるので、圧力計の場合と同様に、配管の閉塞を低減または防止することが可能である。
【００２６】
ブリーザ弁とタンクとの間の配管については、ブリーザ弁がタンク内の圧力が高くなると自動的にガスを排出して圧力を調節する機能を備えることから、新たにシールガスをタンク内に向けて流すことはできず、上記の加熱設備だけを備える。また、ベントラインを設けた場合にも、ブリーザ弁の場合と同様に加熱設備を設けることが、配管の閉塞を防止する観点から効果的である。
【００２７】
次に、本発明の貯蔵装置の圧力制御方法について説明する。
【００２８】
本発明の圧力制御方法は、上記の貯蔵装置を用いて行うものであり、上記と同じ用語は特に断りがない限り同じ意味で用いる。
【００２９】
本発明の圧力制御方法について図面に基づいて説明する。
【００３０】
図４はシールガスラインの間に液封式機器保護装置を設置したタンク内圧力制御方法を説明するための配置図面である。図４において、貯蔵用の液体３０を、液投入ノズル（側板）３１からタンク３２に投入する。タンク３２内は必要により加熱または冷却装置（図示せず）を用いて加熱または冷却される。または、外部に設けられた熱交換器３６を利用して加熱または冷却することができる。すなわち、タンク内の液体３０は、液だしノズル３３、弁３４、ポンプ３５、熱交換器３６、循環配管３７を介して液投入ノズル３８からタンク３２に循環する。熱交換器３６は、タンク下部に設けられた温度計３９でタンク３２内の温度を測定し、その結果を基にコントロール弁４０を介して冷媒または熱媒の温度、流量を調整する。
【００３１】
シールガス４５は弁４４、配管４３を経由してタンク３２に供給する。かかる配管４３には、さらにトレイス、ジャケットなどの配管の加熱設備４６が設けられている。かかる配管４３には液封式機器保護装置４１を設ける。配管４３にシールガス４５が流されてるとともに加熱設備４６が設けられているので、タンク３２内の液から発生した蒸気の凝縮による重合を低減または防止できる。タンク３２内に流れ込んだシールガス４５は、ブリーザ弁４７またはベントライン（図示せず）から排出する。かかるブリーザ弁４７とタンク３２との間の配管４８には加熱装置４９が取り付けられているので、タンク３２内の液から発生した蒸気の配管への付着を低減または防止できる。また、仮にブリーザ弁４７またはベントラインが閉塞した場合にも、該保護装置４１が有効に作動し、タンク３２内が加圧の場合には加圧側シールポット４１ａが作用し、逆に減圧の場合には減圧側のシールポット４１ｂが作用するので、タンク３２の変形、破壊などを効果的に防止できる。なお、該保護装置４１には、プラント内で連続的に発生する復水回収ラインからのプラント内復水５０をシール液として利用することが、復水の有効利用として好ましい。
【００３２】
シールガスは、タンク容量に対し毎時容量０．１％以上、好ましくは０．１〜１０％、さらに好ましくは１〜２％の範囲であることが望ましい。毎時容量が０．１％未満の場合には、タンクから液の払い出しがある場合に、減少する液量に対応するガス量が補償されず、タンクの変形につながるおそれがあるから好ましくない。その際、タンク内は減圧となるが、シールガス量が適度にあれば容易に回復できる。シールガスとしては、窒素、二酸化炭素ガスなどタンク内の液体と相互作用を起こさない不燃性または不活性ガスが好ましい。
【００３３】
前記液体物質がアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの際には、前記シールガスが１〜９容量％、好ましくは５〜９容量％の分子状酸素と不活性ガスからなるガスであることが望ましい。分子状酸素が１容量％未満の場合には、前記液体物質が重合し易いという不利益があるからである。一方、分子状酸素の割合が９容量％を越えると、爆発範囲となる危険性があることから好ましくない。
【００３４】
以上、液封式機器保護装置に基づいてタンク内圧力制御方法について説明したが、図４にはさらに圧力計６１および液面計６２がタンク３２に取り付けられており、これらの付帯機器への配管にも加熱設備６３，６４をそれぞれ設けてあるが、さらにガスシール設備を必要により設けてもよい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例により具体的に説明する。
【００３６】
（実施例１）
容量３００ｍ3のタンクに、図４に示されるシステムに以下の条件で液保存を行った。
【００３７】
1.  タンク内液：アクリル酸ブチル
2.  タンク内圧力：設定圧力３００ｍｍＨ2Ｏ
3.  タンク保有液量：２００ｍ3
4.  シールガスライン配管径：  1  1/2Ｂ
5.  ５容量％分子状酸素含有窒素ガスを圧力調整弁で調整し、供給した。
【００３８】
6.  圧力計、ブリーザ弁用の配管にトレイス（設定温度：１２０℃）を巻いた。
【００３９】
7.  タンク内液温を２０℃に設定し、熱交換器への循環液量を２０ｍ3／ｈｒに設定した。
【００４０】
8.  加圧、減圧両対応可能なシールポットを設置した。
【００４１】
上記条件下で、３ヶ月間連続して液循環運転を行った後、運転を停止して内部点検を行った。点検の結果、ブリーザ弁、圧力計、液面計、シールガスラインでの重合物の付着、重合による配管の閉塞は観察されなかった。
【００４２】
さらに、上記条件下で６ヶ月間連続して液循環運転を行った後、運転を停止して配管の内部点検を行ったところ、ブリーザ弁では開口部有効水平切断面における面積に対し、２０％程度の重合物の付着が確認されたが、シールガスライン、圧力計、液面計での重合物の付着、重合物による管の閉塞は確認されなかった。
【００４３】
（比較例１）
実施例１において、シールポット４１とタンク３２との配管４６へのシールガス４５を供給することなく、さらに圧力計６１、ブリーザ弁４７、液面計６２へトレースをしないことを除いて、実施例１の方法を繰り返した。
【００４４】
６ヶ月間連続して液循環運転を行った後、運転を停止して内部点検を行ったところ、ブリーザ弁では開口部有効水平切断面における面積に対して４０％程度の付着が確認され、さらにタンクとシールポットとの配管中にも配管内有効水平切断面における面積に対して２０％程度の重合物の付着が確認された。
【００４５】
（比較例２）
実施例１の減圧側対応シールポット４１ｂを除いて加圧側対応型シールポット４１ａ（シールガス、トレイス付き）のみを用いて、実施例１の方法を繰り返した。
【００４６】
連続して液循環運転を行ったところ、１年後タンク内の圧力が急激に減少したので内部点検を行った。点検の結果、ブリーザ弁が重合物により閉塞していた。このことから、ブリーザ弁が閉塞し、さらに減圧に対応するシールポットが設置されていなかったので、タンクは実質的に密閉状態であり、この状態でタンク内の液の払い出しが行われたことが原因となってタンク内が過減圧になったものと推測される。タンクの変形、破損までは免れたが、対応が遅ければ確実にタンクの変形、破損が起きていたはずである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の貯蔵装置によれば、タンクと液封式機器保護装置との間の配管にガスシール設備または加熱設備、必要により双方が設けられているので、タンク内の液から発生した蒸気を該配管内で凝縮させることがなく、さらに配管内をシールガスが流れているのでかかる蒸気が滞留することがないので、かかる蒸気の凝縮および重合を低減または防止でき、ひいてはタンクの変形、破壊を防止することが可能である。
【００４８】
また、本発明の貯蔵装置内圧力制御方法によれば、タンクと液封式機器保護装置との間の配管にシールガスを流し、または配管を加熱し、または双方を行うという簡便な方法により、配管内にタンク内から発生した蒸気の付着を低減または防止し、ひいてはタンクの変形、破壊を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、ガスシール設備と加熱設備を備えた液封式機器保護装置とタンクとの間の配管を示す説明図である。
【図２】は、ガスシール設備と加熱設備を備えた圧力計とタンクとの間の配管を示す説明図である。
【図３】は、ガスシール設備と加熱設備を備えた液面計とタンクとの間の配管を示す説明図である。
【図４】は、シールガスラインの間に液封式機器保護装置を設置したタンク内圧力制御方法を説明するために配置図面である。
【符号の説明】
１、４１…液封式機器保護装置
２、１２、２２、３２…タンク
３、１３、２３…配管
４、１４、２４、４６、４９、６３、６４…加熱設備
５、１５、２５、４５…シールガス
６、１６、２６…シールガス用配管
１１、６１…圧力計
２１、６２…液面計
【図１】
0004451552.tif 000002
【図２】
0004451552.tif 000003
【図３】
0004451552.tif 000004
【図４】
0004451552.tif 000005