(57)【要約】  本発明の方法は、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生し、かつ発生したプロセス蒸気の凝縮性ガス成分を凝縮液として回収する主工程と、前記プロセス蒸気の少なくとも一部を圧縮機で断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得る再圧縮工程５と、再圧縮蒸気を熱源として利用する熱交換工程７と、熱交換工程７に供された再圧縮蒸気のうち、非凝縮成分を主工程に戻す循環工程９とを含む再圧縮蒸気の利用方法であって、熱交換工程７で凝縮した凝縮液を滞留させて、圧縮機の下流の背圧空間の圧力を保持するためのホールド工程８を少なくとも含む。  このような方法によって、断熱圧縮により昇温させたプロセス蒸気（再圧縮蒸気）を熱源として効率的に利用できる。
2018079370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生し、かつ発生したプロセス蒸気の凝縮性ガス成分を凝縮液として回収する主工程と、前記プロセス蒸気の少なくとも一部を圧縮機で断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得る再圧縮工程と、再圧縮蒸気を熱源として利用する熱交換工程と、熱交換工程に供された再圧縮蒸気のうち、凝縮していない非凝縮成分を主工程に戻す循環工程とを含む再圧縮蒸気の利用方法であって、熱交換工程で凝縮した凝縮液を滞留させて、圧縮機の下流の背圧空間の圧力を保持するためのホールド工程を少なくとも含む再圧縮蒸気の利用方法。
【請求項２】
ホールド工程より上流側において、凝縮液を強制的に冷却することなく、ホールド工程で凝縮液を滞留させる請求項１記載の方法。
【請求項３】
ホールド工程で滞留させる凝縮液の温度が、熱交換工程の流出口での温度Ｔに対して、（Ｔ−５０）℃〜（Ｔ＋２０）℃である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ホールド工程において、凝縮液の流出量を調整して、凝縮液を０．５分〜１０時間滞留させる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ホールド工程において、凝縮液と非凝縮成分とを気液分離する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
さらに、圧縮機の下流の背圧空間に非凝縮性ガスを導入するガス導入工程と、ホールド工程で流出される凝縮液から、溶解した非凝縮性ガスを脱気する脱気工程とを含む請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
さらに、ホールド工程で流出される凝縮液をフラッシュ蒸発して、揮発性成分と不揮発性成分とに分離するフラッシュ工程を含む請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
フラッシュ工程で分離した揮発成分の少なくとも一部を、別プロセスの熱源として利用する請求項７記載の方法。
【請求項９】
凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生する蒸気生成器、及び発生したプロセス蒸気の一部を冷却して凝縮させるためのコンデンサーを有する主ユニットと、前記プロセス蒸気の残部を断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得るための蒸気再圧縮ユニットと、再圧縮蒸気を熱源として利用するための熱交換ユニットと、熱交換ユニットに供された再圧縮蒸気のうち、凝縮していない非凝縮成分を主ユニットに戻すための循環ラインとを備えた再圧縮蒸気の利用プラントであって、熱交換ユニットで凝縮した凝縮液を滞留させて、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間の圧力を保持するためのホールドユニットを少なくとも備えた再圧縮蒸気の利用プラント。
【請求項１０】
ホールドユニットよりも上流側に、凝縮液を強制的に冷却するための冷却ユニットを備えることなく、凝縮液を滞留させるホールドタンクを備えている請求項９記載のプラント。
【請求項１１】
蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間を形成するユニット及びラインの少なくとも一部が保温され、かつホールドユニットが滞留する凝縮液の温度を、熱交換ユニット出口側での温度Ｔに対して、（Ｔ−５０）℃〜（Ｔ＋２０）℃に保持する請求項９又は１０記載のプラント。
【請求項１２】
ホールドユニットが、凝縮液の流出量を調整して、凝縮液を０．５分〜１０時間滞留させるための流量制御装置を有している請求項９〜１１のいずれかに記載のプラント。
【請求項１３】
ホールドユニットが、気液分離機能を備え、かつ凝縮液を滞留させるためのホールドタンク、及び、このホールドタンク内の気相部と、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、ホールドタンクよりも上流側の気相空間とを接続するためのエアリングラインを有する請求項９〜１２のいずれかに記載のプラント。
【請求項１４】
ホールドユニットが、凝縮液を滞留させるためのホールドタンクと、このホールドタンクよりも上流側に配設された気液分離器と、この気液分離器で分離した気体成分を、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、気液分離器よりも上流側の気相空間に戻すためのエアリングラインとを有する請求項９〜１２のいずれかに記載のプラント。
【請求項１５】
さらに、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間に非凝縮性ガスを導入するためのガス導入ユニットと、ホールドユニットから流出される凝縮液に溶解した非凝縮性ガスを脱気するための脱気ユニットとを備えている請求項９〜１４のいずれかに記載のプラント。
【請求項１６】
さらに、ホールドユニットから流出される凝縮液をフラッシュ蒸発して、揮発成分と不揮発成分とに分離するフラッシュユニットを備えている請求項９〜１５のいずれかに記載のプラント。
【請求項１７】
フラッシュユニットで分離した揮発成分の少なくとも一部を、別プロセスの熱源として利用するためのラインを備えている請求項１６記載のプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気の発生を伴うプロセスにおいて、この蒸気を断熱圧縮することにより得られる再圧縮蒸気を、熱源として効率良く利用する方法、及びこの方法を利用したプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気の発生を伴う化学プロセス（例えば、化学物質の反応、混合物の分離など）において、プロセス全体で掛かるエネルギー量又はランニングコストを低減するために、発生するプロセス蒸気の熱量を、熱源として有効活用する方法が提案されている。例えば、プロセス蒸気を断熱圧縮することで温度を上昇させ、その圧縮プロセス蒸気（再圧縮蒸気）の熱量を蒸発や蒸留、乾燥などの工程における熱源として利用する蒸気再圧縮（Vapor Re-Compression:ＶＲＣ）方式などの方法が検討されている。【０００３】
例えば、国際公開第２０１５／０３３９３５号（特許文献１）には、ＶＲＣ方式において、圧縮機の下流に存在する未凝縮の再圧縮蒸気などのガス成分を、主工程に戻す循環工程を設けることにより、圧縮機などの機器の破損を防止しつつ、プロセス蒸気を利用する方法が開示されている。この方法では、循環工程により、圧縮機の下流における前記ガス成分の滞留などを抑制できるため、安全かつ簡便にプロセス蒸気を利用できることが記載されている。【０００４】
しかし、この方法では、プラントの稼働条件によっては、円滑に再圧縮できない場合があり、省エネルギー効果は十分ではなく、プロセス設計（又はＶＲＣ方式の適用）における自由度も制限されていた。また、プロセス設計の自由度に関して、他の熱源利用設備が設置された既存のプラントに、新たにＶＲＣ方式の設備を増設すると、双方の設備を安定して稼働するのに必要なプロセス蒸気量を確保できない場合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０３３９３５号（請求の範囲、段落［０００５］［０００９］、実施例、図１、２及び４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、断熱圧縮により昇温させたプロセス蒸気（再圧縮蒸気）を熱源として効率的に利用する方法、及びこの方法を用いたプラントを提供することにある。【０００７】
本発明の他の目的は、再圧縮蒸気を利用するＶＲＣ方式を備えたプラントを安定して（又は円滑に）稼働できる方法、及びそのプラントを提供することにある。【０００８】
本発明のさらに他の目的は、プロセス設計の柔軟性に優れた再圧縮蒸気の利用方法、及びその方法を用いたプラントを提供することにある。【０００９】
本発明の別の目的は、ＶＲＣ方式で多くのプロセス蒸気を利用しても、他の熱源利用プロセスを平行して稼働できる方法、及びこの方法を用いたプラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生し、かつ発生したプロセス蒸気の凝縮性ガス成分を凝縮液として回収する主工程と、前記プロセス蒸気の少なくとも一部を圧縮機で断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得る再圧縮工程と、再圧縮蒸気を熱源として利用する熱交換工程と、熱交換工程に供された再圧縮蒸気のうち、凝縮していない非凝縮成分を主工程に戻す循環工程とを含む再圧縮蒸気の利用方法において、熱交換工程で凝縮した凝縮液を強制的に冷却又は急冷することなく滞留させて、圧縮機下流の背圧空間の圧力を保持（又は背圧の低下を抑制（又は防止））すると、再圧縮蒸気をより効率的に利用できるだけでなく、プロセス（又はプラント）をより安定して（又は円滑に）運転（又は稼働）できることを見いだし、本発明を完成した。【００１１】
すなわち、本発明の再圧縮蒸気の利用方法は、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生し、かつ発生したプロセス蒸気の凝縮性ガス成分を凝縮液として回収する主工程と、前記プロセス蒸気の少なくとも一部を圧縮機で断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得る再圧縮工程と、再圧縮蒸気を熱源として利用する熱交換工程と、熱交換工程に供された再圧縮蒸気のうち、凝縮していない非凝縮成分を主工程に戻す循環工程とを含む再圧縮蒸気の利用方法であって、熱交換工程で凝縮した凝縮液を滞留させて、圧縮機の下流の背圧空間の圧力を保持するためのホールド工程を少なくとも含んでいる。【００１２】
凝縮液は、ホールド工程より上流側において、強制的に冷却することなく、ホールド工程で滞留させてもよい。また、熱交換工程以降の工程において、生じた凝縮液は保温又は昇温されていてもよく、ホールド工程で滞留させる凝縮液の温度は、熱交換工程の流出口（又は熱交換ユニット出口側）での温度Ｔに対して、（Ｔ−５０）℃〜（Ｔ＋２０）℃程度であってもよい。凝縮液は、ホールド工程において、流出量を調整して、０．５分〜１０時間程度滞留させてもよい。ホールド工程において、凝縮液と非凝縮成分とを気液分離してもよい。【００１３】
本発明の方法は、さらに、ホールド工程から流出される凝縮液を冷却する冷却工程を含んでいてもよい。また、本発明の方法は、圧縮機の下流の背圧空間に非凝縮性ガスを導入するガス導入工程と、ホールド工程で流出される凝縮液から、溶解した非凝縮性ガスを脱気する脱気工程とを含んでいてもよい。さらに、本発明の方法は、ホールド工程で流出される凝縮液をフラッシュ蒸発して、揮発性成分と不揮発性成分とに分離するフラッシュ工程を含んでいてもよい。このフラッシュ工程で分離した揮発成分の少なくとも一部は、別プロセスの熱源として利用してもよい。【００１４】
また、本発明には、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生する蒸気生成器、及び発生したプロセス蒸気の一部を冷却して凝縮させるためのコンデンサーを有する主ユニットと、前記プロセス蒸気の残部を断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得るための蒸気再圧縮ユニットと、再圧縮蒸気を熱源として利用するための熱交換ユニットと、熱交換ユニットに供された再圧縮蒸気のうち、凝縮していない非凝縮成分を主ユニットに戻すための循環ラインとを備えた再圧縮蒸気の利用プラントであって、熱交換ユニットで凝縮した凝縮液を滞留させて、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間の圧力を保持するためのホールドユニットを少なくとも備えた再圧縮蒸気の利用プラントも包含する。【００１５】
前記プラントは、ホールドユニットよりも上流側に、凝縮液を強制的に冷却するための冷却ユニットを備えることなく、凝縮液を滞留させるホールドタンクを備えていてもよい。蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間を形成するユニット及びラインの少なくとも一部は保温又は昇温されていてもよく、ホールドユニットが滞留する凝縮液の温度は、熱交換ユニット出口側での温度Ｔに対して、（Ｔ−５０）℃〜（Ｔ＋２０）℃程度に保持してもよい。ホールドユニットは、凝縮液の流出量を調整して、凝縮液を０．５分〜１０時間程度滞留させるための流量制御装置を有していてもよい。【００１６】
ホールドユニットは、気液分離機能を備え、かつ凝縮液を滞留させるためのホールドタンク、及び、このホールドタンク内の気相部と、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、ホールドタンクよりも上流側の気相空間とを接続するためのエアリングラインを有していてもよい。また、ホールドユニットは、凝縮液を滞留させるためのホールドタンクと、このホールドタンクよりも上流側に配設された気液分離器と、この気液分離器で分離した気体成分を、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、気液分離器よりも上流側の気相空間に戻すためのエアリングラインとを有していてもよい。【００１７】
本発明のプラントは、さらに、ホールドユニットから流出される凝縮液を冷却するための冷却ユニットを備えていてもよい。また、本発明のプラントは、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間に非凝縮性ガスを導入するためのガス導入ユニットと、ホールドユニットから流出される凝縮液に溶解した非凝縮性ガスを脱気するための脱気ユニットとを備えていてもよい。さらに、本発明のプラントは、ホールドユニットから流出される凝縮液をフラッシュ蒸発して、揮発成分と不揮発成分とに分離するフラッシュユニットを備えていてもよい。前記プラントは、このフラッシュユニットで分離した揮発成分の少なくとも一部を、別プロセスの熱源として利用するためのラインを備えていてもよい。【００１８】
なお、本明細書及び請求の範囲において、「プロセス蒸気」とは、気液の相変化を伴う単位操作が組み込まれた製造プロセス（工程）中で発生する蒸気を意味する。【００１９】
「再圧縮蒸気」とは、蒸気再圧縮方式（ＶＲＣ方式）において、熱源として利用するために圧縮して温度上昇させたプロセス蒸気を意味する。【００２０】
「背圧空間」とは、ＶＲＣ方式（ＶＲＣプロセス）において、圧縮機の吐出圧が及ぶ（又は伝達する）全ての空間及びライン（エアリングラインを含む）を意味する。【００２１】
「非凝縮性ガス」とは、圧縮機下流の背圧空間における温度及び圧力下において、気体状態を保持可能なガスを意味する。【００２２】
「非凝縮成分」とは、ＶＲＣ方式（ＶＲＣプロセス）において、凝縮性ガス成分のうち凝縮していないガス成分、及び非凝縮性ガス成分の双方を含む意味に用いる。【００２３】
「揮発成分」とは、フラッシュ工程において、凝縮液のフラッシュ蒸発により蒸発した気体（又は揮発性）成分を意味し、「不揮発成分」とは、フラッシュ工程において、凝縮液のフラッシュ蒸発により蒸発しなかった液体（又は低揮発性）成分を意味する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、熱交換工程で凝縮された凝縮液を滞留させて、圧縮機下流の背圧空間の圧力を保持（又は圧力低下を抑制）するため、プロセス蒸気（再圧縮蒸気）を熱源として効率的に利用でき、省エネルギー効果を向上できるだけでなく、ＶＲＣ方式を備えたプラントを安定して（又は円滑に）稼働できる。また、処理量や運転条件の変動が大きなプラントにも対応し易く、プロセス設計の柔軟性にも優れている。また、非凝縮性ガスを導入することにより、ＶＲＣ方式を備えたプラント稼働の安定性（又は円滑性）やプロセス設計の柔軟性をより一層向上できる。さらに、ＶＲＣ工程から排出（又は流出）される凝縮液のフラッシュ蒸発により生成する揮発成分を、他の熱源利用プロセスに利用できる。そのため、ＶＲＣ方式で多くのプロセス蒸気を利用しても、他の熱源利用プロセスを平行して円滑かつ安全に稼働でき、プロセス設計の柔軟性や省エネルギー効果をより一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）の一例を説明するためのプロセスフロー図である。
【図２】図２は本発明の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）の他の例を説明するためのプロセスフロー図である。
【図３】図３は本発明の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）のさらに他の例を説明するためのプロセスフロー図である。
【図４】図４は本発明の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）の別の例を説明するためのプロセスフロー図である。
【図５】図５は実施例１の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）を説明するためのプロセスフロー図である。
【図６】図６は比較例１の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）を説明するためのプロセスフロー図である。
【図７】図７は実施例２の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）を説明するためのプロセスフロー図である。
【図８】図８は参考例１の再圧縮蒸気の利用方法及びプラント（装置）を説明するためのプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、必要により添付図面を参照しつつ、本発明をより詳細に説明する。
【００２７】
図１の例では、再圧縮蒸気の利用プラントは、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を排出するプロセス蒸気生成器としての蒸留塔１を備えており、この蒸留塔１からプロセス蒸気を排出するための排出ラインは、配管分岐点４で分岐している。分岐した一方のラインには、蒸留塔１から排出したプロセス蒸気の一部を冷却して凝縮するための第１のコンデンサー２及び第２のコンデンサー３が配設され、前記プロセス蒸気中の凝縮性ガス成分（凝縮性成分）をコンデンサー２及び３で冷却して凝縮液として回収する。主ユニットは前記蒸留塔１と第１のコンデンサー２及び第２のコンデンサー３とを含む。
【００２８】
また、分岐した他方のラインでは、流量制御ユニットとしての流量制御弁（又はバルブ）１５及び１７が配設されたラインを経由して、前記プロセス蒸気の残部を断熱圧縮して温度を上昇させて再圧縮蒸気を得るための蒸気再圧縮ユニットとしての圧縮機５（例えば、ターボ型圧縮機など）と、再圧縮蒸気を熱源として利用するための熱交換ユニットとしての熱交換器７と、熱交換器７を経たプロセス流体を気液分離し、分離された凝縮液（又は凝縮成分）を滞留させるためのホールドユニットとしてのホールドタンク（又は貯留タンク）８とが配設されている。
【００２９】
ホールドタンク８で分離されたガス成分（又は非凝縮成分）は、ホールドタンク８のエアリングライン（又は均圧管）８ａを経由して、熱交換器７のエアリングライン（又は均圧管）９ａからのガスと合流し、流量制御装置としての流量制御弁１１を備えた第１の循環ライン９により主ユニットに戻される。この第１の循環ライン９は、第１のコンデンサー２と第２のコンデンサー３との間のラインに接続部（又は配管接続部）１０を介して接続されており、第１のコンデンサー２を通過したプロセス流体（プロセス蒸気及び／又は凝縮液）と合流されて、第２のコンデンサー３を経て凝縮液が回収される。
【００３０】
一方、ホールドタンク８で滞留される凝縮液は、流量制御装置としての流量制御弁１３を備えたライン（凝縮液排出ライン又は凝縮液流出ライン）から排出（又は流出）され、冷却ユニットとしての凝縮液クーラー１８で冷却され、主ユニットにおける第２のコンデンサー３を経た凝縮液とともに回収される。
【００３１】
さらに、前記（ターボ型）圧縮機５には、圧縮機の入口側のラインと出口側のラインとを連結する第２の循環ライン６、および流量制御装置としての流量制御弁１２が配設されている。第２の循環ライン６は、圧縮機の入口側のラインにおいて、流量制御弁１５及び１７の間のラインに接続されている。
【００３２】
なお、本発明の方法又はプラントは、蒸留塔１並びに第１のコンデンサー２、及び必要に応じて第２のコンデンサー３を含み、凝縮性ガス成分を含むプロセス蒸気を発生し、冷却して凝縮させる主工程（主プロセス）と、圧縮機５、熱交換器７及びホールドタンク８を含み、プロセス蒸気を圧縮機で断熱圧縮して温度を上昇させた再圧縮蒸気を生成して熱源として利用するＶＲＣ工程（ＶＲＣプロセス）とを有している。また、本明細書及び図２〜８においても、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付している。
【００３３】
このような構成を有するプラント（装置）において、ＶＲＣ工程の起動前は、主工程のみで運転されている。すなわち、流量制御弁１５は閉じられており、蒸留塔１から排出されたプロセス蒸気は、第１のコンデンサー２及び第２のコンデンサー３で凝縮性ガス成分（凝縮性成分）の全量が冷却凝縮され、凝縮液として回収されている。
【００３４】
次に、流量制御弁１１、１２及び１７を全開にし、流量制御弁１３を閉の状態で流量制御弁１５を徐々に開き、所定の開度に調整する。このとき、蒸留塔１から排出されるプロセス蒸気の一部は、主工程の排出ラインの分岐点４を経て、ＶＲＣ工程におけるラインのシールガスと置換され、ＶＲＣ工程の系内もこのプロセス蒸気により昇温されていく。その後、流量制御弁１７を所定の開度に調整して（例えば、ターボ型圧縮機５の吐出圧が低くなりすぎる場合には、必要に応じて、流量制御弁１１及び／又は１２の開度を、流量を減らす方向に調整して）圧縮機に導入されるプロセス蒸気量を調整した後、ターボ型圧縮機５を起動させ、定格回転数で安定させる。この時点では、ターボ型圧縮機５を通過するプロセス蒸気には吐出圧は殆ど負荷されていないが、圧縮機の軸動力×機械効率×（１−断熱効率）の熱が圧縮機内を通過するプロセス蒸気に伝熱することで温度上昇が生じる。流量制御弁１２が開の状態である場合は閉じることで、ＶＲＣ工程を流れるプロセス蒸気は、基本的に圧縮機内を１回通過するだけの状態となる。そのため、温度上昇は圧縮機からの伝熱のみであり温度上昇幅は小さい。ターボ型圧縮機５を通過したプロセス蒸気と、熱交換器７の内部プロセスの沸点との温度差も十分でないため、伝熱も不十分で凝縮もあまり生じていない。従って、殆どのプロセス蒸気（プロセス蒸気中の凝縮性ガス成分）は、未凝縮のまま第１の循環ライン９により主工程の配管接続部１０へと戻され、冷却凝縮により回収される。
【００３５】
このようにＶＲＣ工程での第１の循環ラインにより、未凝縮の蒸気を主工程に戻すことができるため、熱交換ユニットでの伝熱不良などによるプロセス蒸気の滞留などを抑制でき、圧縮機内のガス流通の停滞などによる圧縮機の破損を防止できる。
【００３６】
なお、流量制御弁１３は、ホールドタンク８に凝縮液の液面を確認後、適切な開度及び／又は頻度で開き、後工程に凝縮液を送ってもよい。また、ターボ型圧縮機を備えたプラントでは、第２の循環ライン６は、プロセス蒸気の循環方法の制御に加えて、緊急時のサージング回避のため、循環流量を確保するために利用してもよい。
【００３７】
次に、流量制御弁１１を徐々に閉め、圧縮機５の吐出圧を徐々に増大させると、圧縮されたプロセス蒸気（再圧縮蒸気）の温度が上昇するため、熱交換工程（又は熱交換ユニット（熱交換器７））において、熱源として有効に利用できる。所定の圧力（又は圧縮機下流側の背圧）及び温度を維持するために、流量制御弁１１の開度調整で圧縮機５における圧縮比を制御する。
【００３８】
しかし、このような流量制御弁１１の開度調整による制御のみでは、ＶＲＣ方式の効果を有効に発揮するには、未だ十分ではなかった。例えば、ＶＲＣ工程においては、熱交換工程などにおける再圧縮蒸気（凝縮性ガス成分）の凝縮、及び凝縮液（凝縮性ガス成分の凝縮液）に対する非凝縮性ガス（例えば、圧縮機の軸受けなどからプロセス内に漏れ込むシールガスなど）の溶解などに起因して、圧力（又は圧縮機下流側の背圧）の低下（又は圧力上昇の停滞）と、それに伴う温度の低下（又は温度上昇の停滞）が起こる。このような事態に対して、流量制御弁１１の開度調整のみで対処しても、所定の圧力を保持（又は維持）できない場合がある。所定の圧力を保持するためには、熱交換工程における凝縮性ガス成分の凝縮量（又は熱交換器（ＶＲＣ蒸発器）での原料仕込み量）を制限するなどして対応せざるを得ない。そのため、圧縮機の下流側の圧力制御も容易ではなく、省エネルギー効果も低下する。また、前記圧力の低下（又は圧力上昇の停滞）、すなわち、圧縮機が空回りしている状態（圧縮せずに、単に送風している状態）のため、ＶＲＣ方式を備えたプラント（又は再圧縮ユニット（又は工程））の円滑な運転ができず、本来有する省エネプラントとしての機能（又は動作）が停止する場合もある。
【００３９】
このような事態に対応するために、本発明の方法又はプラントでは、熱交換工程（又は熱交換ユニット（熱交換器７））で凝縮した凝縮液を強制的に冷却又は急冷することなく（所定の温度及び／又は蒸気圧を保持しつつ）滞留させて、再圧縮工程における圧縮機（又は蒸気再圧縮ユニット（圧縮機５））の下流の背圧空間の圧力を保持するために、少なくともホールド工程（又はホールドタンク８を有するホールドユニット）を備えている。ホールド工程（又はホールドユニット）で滞留させる凝縮液は、熱交換工程（又は熱交換ユニット）からの凝縮液であり、比較的高温（例えば、背圧空間における凝縮液の沸点に近い温度）な状態に維持（又は保持、保温）されているため、この凝縮液の高い蒸気圧（又は飽和蒸気圧）を利用することにより、背圧空間の圧力を有効に保持（又は低下を抑制）できる。このようなホールド工程（又はホールドユニット）を含むため、熱交換工程において、再圧縮蒸気を多量に凝縮（例えば、凝縮性ガス成分を全凝縮）しても、ＶＲＣ方式が有効に機能するプロセス（又はプラント）設計が可能（又は容易）となり、省エネルギー効果をより一層向上できる。また、このホールド工程（又はホールドユニット）により、圧縮機の下流側（背圧空間）での圧力を容易に制御でき、ＶＲＣ方式を備えたプラント（又は蒸気再圧縮ユニット（又は再圧縮工程））を円滑（又は容易）に運転（又は作動、稼働）できる。そのため、処理量や運転条件の変動が大きなプラントに対しても適用し易く、プロセス設計の柔軟性にも優れている。
【００４０】
なお、本明細書及び請求の範囲において、「背圧空間」は、圧縮機下流から流量制御装置に至るまでの空間及びライン、例えば、圧縮機下流から、熱交換ユニット、ホールドユニットなどを経由して、第１の循環ライン及び凝縮液排出ライン（又は凝縮液流出ライン）のそれぞれに配設される流量制御装置に至るまでの空間及びラインと、圧縮機下流から第２の循環ラインに配設される流量制御装置に至るまでの空間及びラインとを含む空間の気相部を意味する。
【００４１】
ホールドタンク８での凝縮液の滞留量は、凝縮液の排出又は流出（抜取り）ライン（凝縮液流出ライン又は凝縮液抜取りライン）に配設された流量制御弁１３で凝縮液の流出量を調整することで、所定の液面位を維持することにより制御される。このような制御により、ホールドタンク内の凝縮液が放熱で冷える前に抜取られ、熱交換ユニットからの新たな凝縮液を滞留するため、滞留する凝縮液の温度低下を有効に抑制できる。凝縮液は、背圧空間の高い圧力により、送液ポンプなどを用いなくても、円滑に（又は安定的に）流出（又は圧送）できる。流出された凝縮液は高温（例えば、大気圧における凝縮液の沸点以上の温度）であるため、クーラー（又は凝縮液クーラー）１８（又は冷却工程）により冷却され、主ユニットの第２のコンデンサー３を経た凝縮液とともに回収される。冷却工程（又は冷却ユニット（凝縮液クーラー１８））において、例えば、大気圧（又は常圧）における沸点以下の温度にまで凝縮液を冷却することにより、背圧空間より低圧（例えば、大気圧程度）な空間に凝縮液を流出（又は排出）しても、フラッシュ蒸発を防止しつつ、安定して（容易又は円滑に）回収できる。
【００４２】
一方、凝縮していない再圧縮蒸気（非凝縮蒸気）、プロセス凝縮液に溶解しなかったシールガスなどの非凝縮性ガスは、ガス成分（非凝縮成分）として、ホールドタンク８に接続されるエアリングライン８ａ及び／又は熱交換器７に接続されるエアリングライン９ａを経由して、第１の循環ライン９を介して主工程に戻される。接続部１０に戻った非凝縮成分中に含まれる凝縮性ガス成分（非凝縮蒸気）は、通常、接続部１０の下流側の第２のコンデンサー３で冷却凝縮されるが、何らかの理由で圧縮機側（上流側）に流入しても、第１のコンデンサー２で冷却凝縮される。そのため、蒸留塔１から排出されるプロセス蒸気と合流しても、主プロセスの凝縮工程及びＶＲＣプロセスの蒸気再圧縮工程以降の工程に対してガス流量が過大となることはない。
【００４３】
ホールドユニットは、液体成分（凝縮液）と、ガス又は気体成分（非凝縮成分）とを分離するための気液分離器を有していてもよい。図２に示すプロセスは、ホールドユニットが、ホールドタンク８、エアリングライン（又は均圧管）８ａ及び流量制御弁１３に加えて、ホールドタンク８の上流側に、熱交換器７からのプロセス流体を気体成分（非凝縮成分）と液体成分（凝縮液）とに分離するための気液分離器１９、及び気液分離器１９で分離した気体成分を第１の循環ライン９に戻すエアリングライン１９ａを備えている以外は、図１と同様のプロセスである。
【００４４】
図２の例では、ホールドタンク８の上流側に気液分離器１９を備えているため、ホールドタンク８には、気体成分（非凝縮成分）を分離したプロセス流体（凝縮液）を流入可能である。そのため、ホールドタンク８への凝縮液の導入量をより正確に管理し易く、ホールドタンク８における凝縮液の滞留量や滞留時間などをより簡便に制御できる。また、熱交換器７とホールドタンク８とをつなぐラインが長く、ＶＲＣ蒸発器での凝縮量が少ない段階であっても、スチームハンマーなどの現象を有効に抑制できるため、ＶＲＣプロセスを安定的に運転できる。
【００４５】
本発明の方法（又はプラント）は、必ずしも必要ではないが、背圧空間に非凝縮性ガスを導入するためのガス導入工程（又はガス導入ユニット）を有していてもよい。図３に示すプロセスは、第１の循環ライン９（又は循環工程）における流量制御弁１１の上流側（背圧空間側）に、非凝縮性ガスを導入するためのガス導入ライン２０及びその非凝縮性ガス導入量を調整するための流量制御弁２１（ガス導入ユニット又はガス導入工程）を備え、さらに、凝縮液クーラー１８（冷却ユニット又は冷却工程）の下流側に、凝縮液に溶解した非凝縮性ガス成分を凝縮液から脱気（気化又は分離）するための凝縮液脱気タンク（又は脱気タンク）２２及び脱気した非凝縮性ガス成分を排出するガス排出ライン２３（脱気ユニット又は脱気工程）を備えている以外は、図１のプロセスと同様である。
【００４６】
ＶＲＣプロセス運転の始動時（又は運転開始初期）などにおいて、ホールドタンクなどの背圧空間を形成するユニット及び／又はラインが冷却され温度が低い場合、ホールドユニットにより背圧空間の圧力を保持し難い場合がある。図３に示すプロセスは、ガス導入ユニット（又はガス導入工程）を備えているため、前述のような異常事態により、背圧空間での圧力低下（又は凝縮液の温度低下）が生じた場合でも、非凝縮性ガスを補助的に導入することにより、背圧空間の圧力を有効に保持できる。そのため、背圧空間における圧力制御の操作性（又は容易性）が向上し、より一層安定して（又は円滑に）ＶＲＣプロセスを稼働（又は運転）できる。
【００４７】
なお、ガス導入ライン２０から背圧空間に導入された非凝縮性ガスは、熱交換器７で凝縮しなかった再圧縮蒸気（非凝縮蒸気）、プロセス凝縮液に溶解しなかったシールガスなどとともに、ガス成分としてホールドタンク８で分離され、ホールドタンク８のエアリングライン８ａ及び／又は熱交換器７のエアリングライン９ａを経由して、第１の循環ライン９を介して主ユニット（又は主工程）に戻される。
【００４８】
一方、脱気ユニット（又は脱気工程）では、凝縮液クーラー１８からの凝縮液が凝縮液脱気タンク２２で滞留することにより、背圧空間の圧力下で凝縮液に溶解した非凝縮性ガス（例えば、ガス導入ユニットから導入したガス、圧縮機軸受けなどから漏れ出すシールガスなどの非凝縮性ガスなど）が、凝縮液から脱気（気化又は分離）される。脱気された気体成分（非凝縮性ガス）は、スクラバーなどの除害設備（又は排出設備）から排出され、液体成分（凝縮液）は、主ユニット（又は主工程）の凝縮液とともに回収される。そのため、凝縮液に溶解した非凝縮性ガスが再気化して回収先のユニット（又は工程）に影響を及ぼすことはない。
【００４９】
また、本発明の方法（又はプラント）は、ホールドユニットから流出される凝縮液の熱量を、ＶＲＣプロセス及び／又は他のプロセスで利用してもよい。図４に示すプロセスは、流量制御弁１３と（凝縮液）クーラー１８との間に、ホールドユニットから流出された凝縮液をフラッシュ蒸発するためのフラッシュタンク（又はフラッシュ蒸発器）２４（フラッシュユニット又はフラッシュ工程）及びフラッシュ蒸発により生じる気体成分（揮発成分）を主ユニット（又は主工程）に戻す第３の循環ライン２５を備え、さらに、主ユニット（又は主工程）で発生するプロセス蒸気の少なくとも一部を導入ライン（又は送気ライン）２６を介して分岐し、他のプロセスでの熱源として利用するための別ユニット（又は別プロセス）を備えている以外は、図１のプロセスと同様である。なお、フラッシュユニット（又はフラッシュ工程）で分離された液体成分（不揮発成分）は、クーラー１８を経由し、凝縮液として回収される。
【００５０】
図４のプロセスは、ＶＲＣプロセスの起動前において、主プロセスのみ又は主プロセスと別プロセスとの双方が稼働（又は運転）している。すなわち、流量制御弁１５は閉じられており、蒸留塔１から排出されるプロセス蒸気の少なくとも一部は、第１のコンデンサー２及び第２のコンデンサー３により凝縮される。別プロセスが稼働している場合は、別プロセスで凝縮した凝縮液とともに回収されている。
【００５１】
図１のプロセスと同様にしてＶＲＣプロセスが起動されると、流量制御弁１３（ホールドユニット又はホールド工程）から流出された凝縮液は、冷却されることなく、背圧空間より低圧（例えば、大気圧程度）なフラッシュタンク２４に送液され、フラッシュ蒸発する。フラッシュ蒸発により生じた気体成分（揮発成分）は、第３の循環ライン２５を経由して、主ユニット（又は主工程）の蒸留塔１と分岐点４との間のラインに戻され、フラッシュ蒸発により生じた不揮発成分は、凝縮液クーラー１８（冷却ユニット又は冷却工程）を経由して、主ユニット（又は主工程）の凝縮液とともに回収される。
【００５２】
主ユニット（又は主工程）に戻された揮発成分は、プロセス蒸気とともに、ＶＲＣプロセス及び／又は別プロセスにおいて熱源として利用できる。すなわち、フラッシュユニット（又はフラッシュ工程）は、ＶＲＣ工程で排出（又は流出）される凝縮液の顕熱を、フラッシュ工程により蒸気の潜熱として再利用可能な状態とするため、複雑な装置などを配設することなく、最小の設備投資で省エネルギー効果をより一層向上できる。なお、プロセス蒸気の揮発成分が混合物である場合、フラッシュユニットの揮発成分の組成は、プロセス蒸気の組成とほぼ同等である場合が多い。また、揮発成分の組成が、プロセス蒸気の組成とやや異なっている場合でも、揮発成分の蒸気量に対するプロセス蒸気の蒸気量が圧倒的に多いため、揮発成分を主工程に戻しても、後工程に悪影響を与えることはない。
【００５３】
また、図４のプロセスのように、ＶＲＣ工程と、主工程のプロセス蒸気を利用する別プロセスとが併設されていると、主工程で発生するプロセス蒸気量が足りず、ＶＲＣ工程及び別プロセスの双方を有効に稼働（又は運転）できなくなる場合がある。特に、圧縮機の形式が特にターボ型である場合には、プロセス蒸気の流入量が少ないとサージングにより機器が損傷するおそれがあり、圧縮機に所定量以上のプロセス蒸気を送る必要があるため、別プロセスへのプロセス蒸気量が不足し易く、省エネルギー効果が極端に低下することがある。しかし、本発明では、フラッシュ工程により、不足した蒸気量を揮発成分により補えるため、ＶＲＣ工程と別プロセスとの双方を有効に（又は両立して）稼働し易い。そのため、主ユニット（又は主工程）と別ユニット（別プロセス）とを有する既存のプラントに対しても、ＶＲＣユニット（ＶＲＣ工程又はＶＲＣ方式）が適用し易くなり、プロセス設計の柔軟性をより一層向上できる。
【００５４】
［主工程（主ユニット）］
主工程（主ユニット）において、プロセス蒸気生成器は、プロセス蒸気を発生する限り、蒸留塔に限定されず、例えば、熱源により加熱蒸発した後、冷却して循環することにより温度制御される装置であってもよく、具体的には、反応器、蒸発器、晶析器、乾燥機などであってもよい。これらのうち、ＶＲＣ工程を主工程の熱源に組み込み易い点から、蒸留塔が好ましい。蒸留塔は、塔頂からプロセス蒸気が排出され、このプロセス蒸気を冷却凝縮するコンデンサーと、塔底には、原料をガス仕込みするためのリボイラーとを備えており、ＶＲＣ工程の熱交換器（ＶＲＣ蒸発器）を熱源として、前記塔底のリボイラーと併用してもよい。
【００５５】
プロセス蒸気は、少なくとも凝縮性ガス成分を含んでいればよく、後述する非凝縮性ガス成分を含んでいてもよいが、熱源として寄与し難く、経済的に不利であるなどの観点から、実質的に非凝縮性ガス成分を含まない（又は非凝縮性ガス成分が極めて少量である）のが好ましい。通常、凝縮性ガス成分は、水及び／又は有機溶媒を含んでいる。有機溶媒としては、例えば、アルコール類（エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルキルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類など）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど）、アルデヒド類（アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなど）、カルボン酸類（酢酸、プロピオン酸など）、エーテル類（ジメチルエーテル、ジエチルエーテルなどの鎖状エーテル類、ジオキサン、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類など）、炭化水素類（ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類など）、ハロゲン化炭化水素類（塩化メチレン、クロロホルムなど）などが挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの有機溶媒のうち、エステル類（特に酢酸エステル）、炭化水素類（特に芳香族炭化水素類）が汎用され、エステル類と炭化水素類とを、例えば、エステル類／炭化水素類＝９９／１〜１０／９０、好ましくは９０／１０〜３０／７０、さらに好ましくは８０／２０〜５０／５０程度の重量割合で混合してもよい。
【００５６】
有機溶媒の沸点は、有機溶媒の種類により決定されるが、特に限定されるものではなく、例えば、３０〜１５０℃、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜１００℃程度である。
【００５７】
有機溶媒の蒸気圧（２５℃）は、有機溶媒の種類により決定されるが、特に限定されるものではなく、例えば、１〜３０ｋＰａ、好ましくは５〜２０ｋＰａ、さらに好ましくは１０〜１５ｋＰａ程度である。
【００５８】
有機溶媒の割合は、有機溶媒の種類に応じて選択でき、特に限定されないが、プロセス蒸気全体に対して、１０重量％以上であってもよく、例えば、３０〜９９重量％、好ましくは５０〜９８重量％、さらに好ましくは８０〜９５重量％（特に８５〜９３重量％）程度であってもよい。
【００５９】
プロセス蒸気の温度は、凝縮性ガスの種類に応じて選択でき、特に限定されないが、例えば、２０〜２００℃、好ましくは３０〜１５０℃、さらに好ましくは５０〜１００℃程度である。プロセス蒸気の圧力は、常圧の蒸気であってもよく、加圧された蒸気であってもよい。プロセス蒸気の流量（プロセス蒸気生成器からの排出流量）は、例えば、０．１〜１００ｍ３／ｓｅｃ、好ましくは１〜５０ｍ３／ｓｅｃ、さらに好ましくは３〜１０ｍ３／ｓｅｃ程度である。
【００６０】
主工程におけるコンデンサーは、単独であってもよいが、プロセス蒸気中の凝縮性ガス成分を効率良く凝縮できるとともに、ＶＲＣ工程に未凝縮の蒸気が循環されることを抑制できる点から、複数のコンデンサーを直列に配設するのが好ましく、例えば、２つのコンデンサーを直列に配設してもよい。コンデンサーの能力は、特に限定されず、通常、ＶＲＣ工程を稼働させない主工程の単独運転でプロセス蒸気中の凝縮性ガス成分を凝縮可能な能力が選択される。単独でコンデンサーを配設する場合、第１の循環ラインはコンデンサーの上流側に接続される。複数のコンデンサーを配設する場合、複数のコンデンサーを直列に配設し、最初のコンデンサーよりも上流側に第１の循環ラインを接続してもよいが、最初のコンデンサーよりも下流側であり、かつ最後のコンデンサーよりも上流側のライン（隣接するコンデンサー間のラインであり、２つのコンデンサーが直列に配設されている場合、第１のコンデンサーと第２のコンデンサーとの間のライン）に第１の循環ラインを接続することにより、第１の循環ラインからの未凝縮の再圧縮蒸気中の凝縮性ガス成分がＶＲＣ工程に循環（逆流）することを抑制できる。複数のコンデンサーは、異なるコンデンサーであってもよく、同一のコンデンサーであってもよいが、通常、最初のコンデンサーとして、最初（上流側）のコンデンサーのみで定常運転時のプロセス蒸気中の凝縮性ガス成分の全量を凝縮できるだけの能力を有するコンデンサーが使用される。
【００６１】
主工程は、さらにリボイラーなどの熱交換器を備えていてもよい。熱交換器は、例えば、プロセス蒸気生成器の原料をガス状で仕込むための主プロセス蒸発器であってもよい。特に、蒸留塔の場合、前述のように、主プロセス蒸発器は、塔底リボイラーであってもよく、ＶＲＣ工程の熱交換器（ＶＲＣ蒸発器など）をこの塔底リボイラーとともに主工程の熱源として利用してもよい。
【００６２】
主工程におけるプロセス蒸気の排出ラインは、前記コンデンサーによりプロセス蒸気を冷却凝縮する主ラインと、ＶＲＣ工程に供給されるＶＲＣラインとに分岐しており、ＶＲＣ工程に供給されるＶＲＣラインにおいて、流量制御装置は必須ではないが、プラントの安定した運転のために、上流に、ＶＲＣ工程へのプロセス蒸気の流量を制御するための流量制御装置を配設するのが好ましい。この流量制御装置は、通常、運転開始時には閉じた状態から徐々に開度を大きくし、ＶＲＣ工程が安定した定常運転時には一定の開度（例えば、全開）に調整される。主ラインとＶＲＣラインとに分配されるプロセス蒸気の割合は、圧縮機の能力に応じて適宜選択でき、省エネルギーの点からは、ＶＲＣラインに供給される割合が多い方が好ましく、例えば、定常運転時において、全量のプロセス蒸気をＶＲＣラインに分配してもよいが、通常、一部のプロセス蒸気が主ラインに供給され、残部がＶＲＣラインに供給される。
【００６３】
［再圧縮工程（蒸気再圧縮ユニット）］
ＶＲＣ工程において、蒸気再圧縮ユニットの形式は、特に限定されず、慣用の形式、例えば、スクリュー型、ターボ型、レシプロ型などの各種タイプの圧縮機を使用できる。これらのうち、安全性や簡便性の向上効果が大きい点から、スクリュー型、ターボ型が好ましい。
【００６４】
なお、前述の通り、図１の例において、ターボ型圧縮機を備えたプラントにより、再圧縮蒸気の利用方法を説明したが、スクリュー型圧縮機を備えたプラントでは、圧縮機の昇圧開始前（凝縮開始前）におけるＶＲＣプロセスでのプロセス蒸気の循環方法が若干異なる。具体的には、スクリュー型圧縮機を備えたプラントでは、プラントを構成する装置として、圧縮機の種類が異なることに加えて、圧縮機上流側に隣接する流量制御装置（図１における流量制御弁１７）を配設しない点で、ターボ型圧縮機を備えたプラントと異なっている。プロセス蒸気の循環操作としては、スクリュー型圧縮機を備えたプラントでは、スクリュー型圧縮機を起動し、定格回転数で安定するのを確認してから、第２の循環ラインに配設される流量制御装置（図１における流量制御弁１２）を閉じる点において、ターボ型圧縮機を備えたプラントと相違する。詳しくは、スクリュー型圧縮機を通過したプロセス蒸気には吐出圧は殆ど負荷されていないものの、前述の通り、圧縮機の軸動力×機械効率×（１−断熱効率）の熱が圧縮機内を通過するプロセス蒸気に伝熱することで若干の温度上昇が生じる。そして、若干昇温されたプロセス蒸気の一部は、第２の循環ラインを通して圧縮機の吸入側に循環しており、循環が続くと圧縮機の上限を上回る高温となるおそれがあるため、圧縮機の運転状況が安定した後、第２の循環ラインに配設される流量制御装置を閉じる。第２の循環ラインに配設される流量制御装置を閉じても、第１の循環ラインにより、ＶＲＣ工程を循環する未凝縮の再圧縮蒸気は主工程へと戻れるため、第２の循環ラインを循環することにより圧縮機が上限温度以上に加熱される前に、第２の循環ラインでの循環を停止できる。そのため、第２の循環ラインの循環により昇温した圧縮機を冷却するための設備も不要である。このように圧縮機の種類により凝縮開始前の循環方法は異なるものの、いずれの圧縮機においても、再圧縮蒸気を熱源として安全かつ簡便に再利用できる。
【００６５】
蒸気再圧縮ユニットの吐出圧は、プロセス蒸気の種類に応じて選択できるが、定常時の圧力が、例えば、３０ｋＰａＧ（ゲージ圧）以上（例えば、３０〜４００ｋＰａＧ）、好ましくは４０〜２００ｋＰａＧ、さらに好ましくは５０〜１００ｋＰａＧ程度である。
【００６６】
本発明では、第１の循環ライン（循環工程）から主ユニットに戻す流量を調整し、蒸気再圧縮ユニットによるプロセス蒸気の圧縮比（吐出圧／吸入圧）（絶対圧）を制御することにより、再圧縮蒸気の温度を目的の温度に調整する。本発明では、流量制御装置により、第１の循環ラインから主ユニットに戻す流量を抑えれば圧縮比は上昇し、圧縮比の上昇により温度が上昇することにより熱交換効率を向上できる。前記圧縮比は、再圧縮蒸気の目的の温度に応じて適宜選択できるが、例えば、２〜５（例えば、２．２〜４．５）、好ましくは２．４〜４、さらに好ましくは２．５〜３．５（例えば、２．７〜３．３）程度に調整してもよい。
【００６７】
蒸気再圧縮ユニットの吐出温度は、プロセス蒸気の種類に応じて選択できるが、例えば、蒸気再圧縮ユニットに供給される前のプロセス蒸気の温度に対して、例えば、５℃以上高い吐出温度に設定してもよく、例えば、５〜１００℃、好ましくは１０〜８０℃、さらに好ましくは１５〜５０℃程度高い吐出温度に設定してもよい。
【００６８】
蒸気再圧縮ユニットにおいて、第２の循環ライン（圧縮機の戻し配管）は必須ではないが、安定してＶＲＣ工程を稼働できる点から、流量制御装置が配設された第２の循環ラインを備えてもよい。ターボ型圧縮機では、圧縮機に導入されるＶＲＣラインは、第２の循環ラインと合流後のラインにおいて、さらに流動制御装置を備えていてもよい。ターボ型圧縮機を備えたプラントでは、圧縮機の起動前及びプロセスの安定稼働中においても、この流量制御装置の開度を調整することにより、圧縮機に導入されるプロセス蒸気の流量を調整してもよい。さらに、スクリュー型圧縮機を備えたプラントにおける第２の循環ラインでは、ＶＲＣ工程稼働初期（コールドスタート）において、流量制御装置を開いて、プロセス蒸気を第２の循環ラインに循環させ、圧縮機の運転開始時に回転部が安定した回転数に至るまでの短期間に限って使用してもよい。圧縮機には、その機構内に第２の循環ラインの機能を有するタイプも市販されている。
【００６９】
なお、本明細書及び請求の範囲では、再圧縮蒸気について、前述の定義に加えて、蒸気再圧縮ユニット（工程）を通過したプロセス蒸気であれば、コールドスタート時のプロセス蒸気（圧縮の程度及び温度上昇が小さい蒸気）も、再圧縮蒸気と称する場合がある。
【００７０】
［熱交換工程（熱交換ユニット）］
熱交換ユニットは、慣用の熱交換器（例えば、多管式熱交換器などの蒸発器など）を利用でき、前述のように、主工程の主プロセス蒸発器とともに、この熱交換ユニットを主工程の熱源として利用できるため、プラントを省資源省エネルギー型の設備とすることができる。熱交換ユニットを主工程の熱源として利用した場合、ＶＲＣ蒸発器の仕込量の割合は、全仕込量（ＶＲＣ蒸発器の仕込量と主プロセス蒸発器の仕込量との合計量）に対して、例えば、５０％以上であってもよく、好ましくは６０％以上（例えば、６５〜９５％）、さらに好ましくは７０％以上（例えば、７５〜９０％）程度であってもよい。なお、前記ＶＲＣ蒸発器の仕込み量の割合は、重量％であってもよく、体積％であってもよい。本発明の方法では、熱交換ユニット（ＶＲＣ蒸発器）での蒸発量の増加に伴い、主プロセス蒸発器での仕込量を適宜減少させて運転される。
【００７１】
熱交換ユニットは、第１の循環ラインと接続されており、熱交換ユニットにおける凝縮しなかったガス成分（非凝縮蒸気及び非凝縮性ガスなどを含む非凝縮成分）は、熱交換ユニット及び／又はホールドユニットのエアリングラインを経由して、第１の循環ラインにより主工程に戻される。熱交換ユニット（熱交換工程又は凝縮工程）において、蒸気再圧縮ユニットが安定するまでの運転初期では、再圧縮蒸気の温度上昇が低いため、殆どのプロセス流体がガス状のまま第１の循環ラインにより主工程に戻される。一方、蒸気再圧縮ユニットが安定した状態では、再圧縮蒸気の一部が凝縮されるようプロセス設計してもよいが、再圧縮蒸気中の凝縮性ガス成分の全部が凝縮（全凝縮）されるように熱交換ユニット（又は熱交換工程）をプロセス設計するのが好ましい。このように設計された熱交換工程では、再圧縮蒸気中の凝縮性ガス成分の殆どが凝縮されるため、第１の循環ラインに供給される未凝縮の蒸気（凝縮性ガス成分）は殆どない。なお、本発明の効果を害しない範囲であれば、全凝縮せずに、再圧縮蒸気の一部を背圧保持のため、第１の循環ラインに流して利用してもよい。
【００７２】
また、本発明では、伝熱面積が大きく、大量処理に対応可能な熱交換ユニットであっても、ホールドユニットにより有効に背圧を保持できるため、処理量や運転条件の変動が大きなプラントに対してもＶＲＣ方式を適用し易く、プロセス設計の柔軟性にも優れている。
【００７３】
［ホールド工程（ホールドユニット）］
本発明では、ホールドユニット（ホールド工程）は、少なくとも１つのホールドタンクを有していればよく、複数のホールドタンクを有していてもよい。複数のホールドタンクを有する場合、ホールドタンクは、それぞれ直列及び／又は並列に接続されていてもよい。
【００７４】
ホールドユニットは、通常、熱交換ユニットで凝縮した凝縮液と凝縮しなかった非凝縮成分とを分離する気液分離機能を有していてもよい。このような気液分離機能を有するホールドユニットは、気液分離可能なホールドタンクを有していてもよく、気液分離器とホールドタンクとで形成してもよく、気液分離可能なホールドタンク及び気液分離器の双方を有していてもよい。
【００７５】
気液分離可能なホールドタンクは、特に制限されず、例えば、ホールドタンクが、気液分離可能な程度に適切な容量を有し、かつ分離されたガス成分（非凝縮成分）を背圧空間に戻す（又は連絡する）ためのエアリングライン（又は均圧管）を有していればよく、凝縮液を滞留させることにより、気相と液相とに分離できればよい。タンクの容量が大きすぎると、滞留時間を長くする必要があるため、タンク表面からの放熱により凝縮液の温度が低下し、背圧を有効に保持できなくなるおそれがある。
【００７６】
また、気液分離器としては、ガス成分と、凝縮液とを分離できれば、特に限定されない。また、気液分離器は、通常、分離された液体成分を送るため、ホールドタンクの上流側に接続されている場合が多く、分離されたガス成分（非凝縮成分）を背圧空間に戻す（又は連絡する）ためのエアリングライン（又は均圧管）を有している場合が多い。
【００７７】
なお、気液分離されるガス成分（非凝縮成分）は、熱交換ユニットにおいて凝縮しきれなかった蒸気に加え、ガス導入ユニットから導入された非凝縮性ガス、及び圧縮機の軸受けなどからプロセス内に漏れ込んだシーリングガス（窒素ガスなど）などのうち、プロセス凝縮液に溶け切れなかったガス成分、ホールドタンクで滞留する凝縮液の気液平衡により生じる蒸気などを含んでいてもよい。これらの非凝縮成分は、気液分離可能なホールドタンク及び／又は気液分離器のエアリングラインを経由して、第１の循環ラインにより主工程に戻され処理されてもよい。
【００７８】
気液分離可能なホールドタンクのエアリングラインは、ホールドタンク内の気相部と、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、ホールドタンクよりも上流側の気相空間（例えば、第１の循環ライン）とを接続するラインであってもよい。また、気液分離器のエアリングラインは、気液分離器で分離した気体成分を、蒸気再圧縮ユニットの下流の背圧空間のうち、気液分離器よりも上流側の気相空間（例えば、第１の循環ライン）に戻すラインであってもよい。それぞれのエアリングラインが接続される位置は、背圧空間である限り、特に制限されず、例えば、蒸気再圧縮ユニットと熱交換ユニットとの間のライン、熱交換ユニットなどに接続されていてもよいが、通常、第１の循環ライン（図１における流量制御弁１１の上流側）に接続されている場合が多い。
【００７９】
ホールドタンクがエアリングライン（又は気液分離機能）を有していると、滞留（又は貯留）させる凝縮液の蒸気圧（又は飽和蒸気圧）を、背圧保持のために、有効に機能させることができるため好ましい。なお、ホールドタンクに凝縮液を流入するラインが、凝縮液の流入量に対して十分に大きく、ホールドタンク内の気相空間と背圧空間（例えば、熱交換ユニットなど）とが凝縮液で塞がれることなく連通（又は連絡）している場合（滞留する凝縮液の蒸気圧を、背圧保持に利用できる程度に繋がっている場合）は、エアリングラインは必ずしも必要ではないが、エアリングラインを設ける場合が多い。
【００８０】
ホールドユニット（又はホールド工程）は、凝縮液を滞留させるホールドタンクを有しているが、通常、凝縮液を一時的に滞留（又は貯留）させるホールドタンク（又は凝縮液タンク）が設置される場合、設備保守による負荷を軽減する観点から、タンク上流側に凝縮液クーラーを設置して凝縮液を冷却し、タンクが法規上の高圧ガス設備にならないようにするのが一般的であった。しかし、本発明では、凝縮液を強制的に冷却又は急冷することなく比較的高温（例えば、背圧空間の圧力下における凝縮液の沸点付近の温度）な状態に保つことにより、蒸気圧による背圧保持効果を有効に向上できる。このような観点から、ホールドユニットでは、ホールドタンクの上流側に、凝縮液を冷却するための冷却ユニットを備えることなく、ホールドタンクで凝縮液を滞留させる。
【００８１】
同様の観点から、ホールドユニットを含む背圧空間を形成するユニット及びラインの少なくとも一部（特に、ホールドタンク）は、保温されているのが好ましい。保温方法は、特に制限されず、慣用の断熱材などで保温する方法などであってもよく、省エネルギー効果を損なわない範囲で、ヒーターなどを利用して保温（又は加熱）する方法であってもよい。
【００８２】
ホールドタンク（又はホールドユニット）で滞留させる凝縮液の温度は、凝縮液を構成する少なくとも１つの成分の沸点（背圧空間の圧力下における沸点）よりも高い温度であれば、背圧を有効に維持又は保持し易い。そのため、必要であれば、凝縮液は、加熱することにより温度を上げてもよい。滞留させる凝縮液の温度として、代表的には、熱交換工程の流出口（又は熱交換ユニット出口側）での温度Ｔに対して、例えば、（Ｔ−５０）℃〜（Ｔ＋２０）℃（例えば、（Ｔ−４０）℃〜（Ｔ＋１５）℃）、好ましくは（Ｔ−３０）℃〜（Ｔ＋１０）℃（例えば、（Ｔ−２０）℃〜（Ｔ＋５）℃）、さらに好ましくは（Ｔ−１０）℃〜（Ｔ＋３）℃（例えば、（Ｔ−５）℃〜Ｔ℃）程度であってもよい。なお、本明細書及び請求の範囲において、「熱交換工程の流出口での温度Ｔ」は、ＶＲＣ工程が安定して稼働している状態において、熱交換ユニット（又は熱交換器）から排出された直後（又はその近傍）の凝縮液の温度を意味する。また、滞留する凝縮液の具体的な温度は、例えば、４０〜１５０℃（例えば、５０〜１３０℃）、好ましくは６０〜１２０℃（例えば、７０〜１１０℃）、さらに好ましくは８０〜１０５℃（例えば、８５〜１００℃）程度であってもよい。凝縮液の温度が低すぎると、背圧を保持し難くなるおそれがある。
【００８３】
ホールドユニットは、凝縮液の流出量を制御するための流量制御装置（流量制御弁又はバルブ）を備えていなくてもよいが、有効に背圧を保持し、安定してＶＲＣ工程を稼働できる点から、凝縮液の流出量を調整して、ホールドタンクに所定量の凝縮液を滞留させる（又は凝縮液の液面をホールドタンク内で所定の位置（液面位）に制御する）ため、ホールドタンクからの凝縮液抜取り量を調整して、滞留する凝縮液の温度低下を抑制（又は保温）するため、及び／又は急激な抜取りによる圧力低下を抑制するために、流量制御装置を有していてもよい。ホールドユニット（又はホールド工程）における凝縮液の滞留時間（又は平均滞留時間）は、例えば、０．５分〜１０時間（例えば、１分〜５時間）、好ましくは１．５分〜３時間（例えば、２分〜１時間）、さらに好ましくは２．５〜３０分（例えば、３〜１０分）程度であってもよい。滞留時間が短すぎると、背圧の変動幅が大きくなったり、背圧を保持し難くなるため、ＶＲＣプロセスを安定に運転できないおそれがある。逆に長すぎると、放熱により凝縮液の温度が低下し、背圧が保持し難くなったり、容量が大きなホールドタンクが必要になり、設備を省スペース化し難くなるおそれがある。
【００８４】
ホールドユニット（又はホールド工程）における凝縮液の抜取り量（又は平均抜取り量）は、例えば、１〜１００トン／ｈｒ、好ましくは１０〜５０トン／ｈｒ、さらに好ましくは２０〜４０トン／ｈｒ程度であってもよく、ＶＲＣプロセスの定常運転時において、熱交換ユニット（熱交換工程）からの凝縮液導入量と同程度の量であってもよい。
【００８５】
ホールドユニットにおける凝縮液の滞留量は、例えば、０．１〜２０ｍ３（例えば、０．３〜１０ｍ３）、好ましくは０．５〜５ｍ３（例えば、０．８〜３ｍ３）、さらに好ましくは１〜２ｍ３（例えば、１．２〜１．８ｍ３）程度であってもよい。
【００８６】
本発明では、ホールドユニット（又はホールド工程）により、背圧空間の圧力を容易に制御でき、熱交換ユニット（熱交換工程）において、再圧縮蒸気中の凝縮性ガス成分を有効に凝縮（例えば、全凝縮）することが可能となるため、省エネルギー効果をより一層向上できる。例えば、再圧縮蒸気の全量を凝縮（全凝縮）する場合、エネルギー効率（例えば、定常運転時に対する単位時間当たり熱源スチーム低減量など）は、従来の背圧を維持し難いＶＲＣ方式と比較して、例えば、３０〜１００％、好ましくは４０〜８０％（例えば、５０％）程度も向上できる。
【００８７】
［冷却工程（冷却ユニット）］
本発明では、必要に応じて、ホールドユニットの下流に、凝縮液を冷却するための冷却ユニットを備えていてもよい。冷却ユニットは、少なくとも凝縮液を冷却するための冷却装置（又はクーラー）を備えており、冷却装置には、慣用の冷却装置が利用できる。冷却ユニットは、前記冷却装置を１又は複数備えていてもよく、複数備えている場合には、それぞれ直列及び／又は並列に接続されていてもよい。また、ホールドユニットの下流である限り、冷却ユニットは、１つ配設されていてもよく、他のユニット（又は工程）を間に備えて、複数の冷却ユニットが配設されてもよい。このような冷却ユニットにより、凝縮液を背圧空間よりも低圧（例えば、大気圧）な空間に排出（又は流出）しても、フラッシュ蒸発させることなく、安定して（又は円滑に）回収できる。なお、ホールドユニットの下流にフラッシュユニットを設ける場合は、フラッシュユニットで分離された不揮発成分を排出（又は流出）するラインに、冷却ユニットを配設してもよい。
【００８８】
また、冷却ユニットは、必要に応じて、さらに、冷却した凝縮液の流量を調節するための流量制御装置（流量制御弁又はバルブ）を備えていてもよい。流量制御装置は、前記冷却装置（又はクーラー）の上流側（最も上流側）や、複数の冷却装置の間に備えていてもよいが、通常、冷却装置の下流側（最も下流側）に備えている場合が多い。なお、ホールドユニットが流量制御装置を備えていない場合、冷却ユニットの流量制御装置により、ホールドタンクからの凝縮液抜取り量を調整してもよい。
【００８９】
［ガス導入工程（ガス導入ユニット）］
本発明では、ガス導入ユニットを備えなくてもよいが、何らかの事情（例えば、前述のような運転開始初期における非定常運転など）により、ホールドユニットで凝縮液の温度が一時的に低下するなどの事態に対応するため、ガス導入ユニットを備えていてもよい。
【００９０】
ガス導入ユニットは、少なくとも背圧空間の圧力を制御可能な位置（例えば、圧縮機の下流側から、第１の循環ラインの流量制御装置の上流側の間など）に接続されていればよいが、特に、熱交換ユニット及びホールドユニットのそれぞれのエアリングラインの合流部と、第１の循環ラインの流量制御装置の上流側との間のラインに接続されていることが好ましい。すなわち、熱交換工程及び／又はホールド工程の下流の循環工程において、非凝縮性ガスを導入するのが好ましい。循環工程において、非凝縮性ガスを導入することにより、再圧縮蒸気と熱交換ユニットとの熱交換のための接触頻度を低下させる非凝縮性ガスが、熱交換ユニットを通過する量が少なくなり、効率的に熱交換できるため、設備（又は熱交換ユニット）のサイズを小さくできる。また、導入する非凝縮性ガスとプロセス凝縮液との接触頻度も低減できるため、非凝縮性ガスのプロセス凝縮液への溶解も抑制できる。なお、本発明の効果を害しない限り、ガス導入ユニットは、圧縮機や、主ユニット（例えば、主ユニットと再圧縮ユニットとをつなぐラインなど）に接続されていてもよい。圧縮機にガス導入ユニットを接続する場合、導入する非凝縮性ガスを圧縮機のシールガス（又は軸封ガス）などとして利用してもよく、さらに、圧縮機のシール部分から漏出するシールガス（非凝縮性ガス）を背圧保持に利用してもよい。
【００９１】
ガス導入ユニットから導入される非凝縮性ガスとしては、背圧空間において所定の圧力を確保する観点から、蒸気再圧縮ユニット（圧縮機）の背圧空間における温度及び圧力下において、気体状態を保持可能なガスであるのが好ましく、背圧空間の温度が、例えば、２５〜３００℃、好ましくは４０〜２３０℃、さらに好ましくは６５〜１５０℃程度であり、かつ圧力が、例えば、３０〜４００ｋＰａＧ（例えば、３０〜３００ｋＰａＧ）、好ましくは４０〜２００ｋＰａＧ、さらに好ましくは５０〜１００ｋＰａＧ程度である環境下において、気体状態を保持できるガスであってもよい。また、同様に背圧空間において所定の圧力を確保する観点から、非凝縮性ガスは、プロセス凝縮液（凝縮性ガス成分の凝縮液）に対して溶解し難いガス（不溶性又は難溶性を示すガス）であるのが好ましい。
【００９２】
代表的な非凝縮性ガスとしては、例えば、プロセス蒸気などと反応しない不活性ガス（例えば、窒素、空気、二酸化炭素、一酸化炭素、希ガス（例えば、アルゴン、ヘリウムなど）など）などが挙げられる。なお、本明細書及び請求の範囲において、「不活性ガス」とは、ＶＲＣプロセスの条件下（例えば、前記背圧空間における温度及び圧力下など）において、プロセス蒸気や、設備（又は非凝縮性ガスが接触する設備内面）の材質などと反応しないガスである限り、特に限定されず、ＶＲＣプロセスの条件以外の条件下ではプロセス蒸気などと反応性を有するガスや、プロセス蒸気や設備を構成する材料以外の材料に対して反応性を有するガスを含む意味に用いる。
【００９３】
これらの非凝縮性ガスは、単独で又は２種以上組み合わせて混合ガスとして使用することもできる。これらの非凝縮性ガスのうち、導入（又は供給）の容易性の観点から、窒素が好ましい。また、非凝縮性ガスは、ガスボンベ（又は圧縮ガス容器）やガス発生器などから供給してもよく、プロセス由来のガス[例えば、プラントの主工程又は他の工程（又は他の反応工程）において発生（又は副生）する非凝縮性ガスなど、好ましくは主工程から発生するプロセス蒸気に微量に含まれる空気、軸受け部などのシール部を有する機器（圧縮機など）から漏出するシールガスなど]を利用して、非凝縮性ガスとして供給してもよい。簡便性などの点から、プロセス外から導入されるガスであるのが好ましい。
【００９４】
非凝縮性ガスの導入流量は、運転状態に応じて適宜選択（又は調整）できるが、主工程で発生するプロセス蒸気の流量に対して、例えば、０．０１〜３体積％、好ましくは０．０３〜１体積％、さらに好ましくは０．０５〜０．５体積％程度であってもよい。なお、この非凝縮性ガスの導入割合は、主工程で発生するプロセス蒸気の温度及び圧力下での体積割合である。
【００９５】
［脱気工程（脱気ユニット）］
脱気ユニットは必ずしも必要ではないが、必要に応じて、ホールドユニットの下流において、流出される凝縮液から、背圧空間の圧力下で凝縮液に溶解した非凝縮性ガスを脱気（気化又は分離）するために配設されてもよい。ガス導入工程を備えている場合には、非凝縮性ガスの溶解量が多くなり易いため、脱気ユニットを設置するのが好ましい。
【００９６】
脱気ユニットは、凝縮液脱気タンクを少なくとも有している。凝縮液脱気タンクは、凝縮液を滞留させて脱気するのに十分大きな容量を有していればよく、慣用のタンクが利用できる。また、脱気ユニットは、凝縮液脱気タンクで脱気された非凝縮性ガス成分を排出するためのガス排出ラインを有していてもよい。ガス排出ラインは、スクラバーなどの慣用の除害設備（又は排出設備）に接続されていればよい。脱気ユニットは、ガス排出ライン上に減圧ポンプなどを設置して、処理時間の短縮及び／又はタンク容量を低減してもよい。
【００９７】
脱気ユニットは、凝縮液脱気タンクからの凝縮液排出（又は流出）量を制御して、滞留量を調整するための流量制御装置を有していてもよい。脱気ユニット（脱気工程）から排出される凝縮液は、そのまま又は冷却ユニット（冷却工程）を経由して回収されてもよい。
【００９８】
［フラッシュ工程（フラッシュユニット）］
フラッシュユニットは、必ずしも必要ではないが、必要に応じて、ホールドユニット（ホールド工程）で排出（又は流出）される凝縮液をフラッシュ蒸発して、生じた揮発性成分と不揮発性成分とを分離してもよい。このようなフラッシュ蒸発を利用すると、凝縮液の熱量（又は顕熱）の一部を揮発成分の熱量（又は潜熱）に移行させ、少なくとも一部の揮発成分の熱量を別プロセス（又は別ユニット）の熱源として利用できる。
【００９９】
フラッシュ蒸発は、凝縮液を加熱して減圧する恒温フラッシュ、凝縮液を加熱することなく減圧する断熱フラッシュ、又はこれらのフラッシュ条件を組み合わせたフラッシュなどにより行ってもよい。フラッシュ蒸発において、凝縮液の温度は、例えば、４０〜２００℃（例えば、５０〜１８０℃）、好ましくは６０〜１５０℃（例えば、７０〜１２０℃）、さらに好ましくは８０〜１１０℃（例えば、８５〜１０５℃）程度であってもよい。また、フラッシュタンク（又はフラッシュ蒸発器）内の圧力（絶対圧力）は、例えば、５０〜１０００ｋＰａ、好ましくは８０〜５００ｋＰａ、さらに好ましくは１００〜３００ｋＰａ程度であってもよい。
【０１００】
フラッシュ工程で生じる揮発成分の少なくとも一部を、別プロセスの熱源の少なくとも一部として利用可能であればよく、フラッシュ工程で生じる揮発成分の量（又は流量）は、フラッシュ工程に導入される凝縮液の量（又は流量）に対して、例えば、１〜７０重量％（例えば、３〜５０重量％）、好ましくは５〜３０重量％（例えば、８〜２５重量％）、さらに好ましくは１０〜２０重量％（例えば、１０〜１５重量％）程度であってもよい。
【０１０１】
別プロセス（別ユニット）では、フラッシュ工程で生じる揮発成分及び／又は主工程で発生するプロセス蒸気の少なくとも一部を熱源として利用してもよい。
【０１０２】
別ユニットは、前記揮発成分及び／又はプロセス蒸気を導入するための導入ライン（又は送気ライン）を有していてもよい。導入ラインの接続位置は、前記揮発成分及び／又はプロセス蒸気が導入できる限り、特に制限されず、例えば、フラッシュユニットや、フラッシュユニットと主ユニットとを接続するための第３の循環ラインなどに接続されていてもよく、通常、主ユニット、例えば、主ユニット（主工程）のプロセス蒸気生成器（図１における蒸留塔１）と、主ユニットで最初に凝縮されるコンデンサー（図１における第１のコンデンサー２）との間のライン（特に、第３の循環ラインより下流側のライン）に接続される場合が多い。
【０１０３】
別ユニットに導入される揮発成分の割合は、フラッシュ工程で生じる揮発成分全体に対して、例えば、０〜１００重量％（例えば、１０〜９９重量％）、好ましくは３０〜１００重量％（例えば、５０〜９７重量％）、さらに好ましくは７０〜１００重量％（例えば、８０〜９５重量％）程度であってもよい。なお、フラッシュ工程で生じる揮発成分の残部は、主ユニットに戻して処理してもよい。
【０１０４】
必ずしも必要ではないが、本発明のプラントは、フラッシュユニット（フラッシュ工程）と主ユニット（主工程）とを接続して、フラッシュ工程で生じた揮発成分の一部を主工程に戻すための第３の循環ラインを備えていてもよい。第３の循環ラインの接続位置は、プロセス蒸気生成器（図１における蒸留塔１）から、コンデンサー（例えば、図１における第２のコンデンサー３）より上流側である限り、特に制限されず、例えば、ＶＲＣ工程及び主工程にプロセス蒸気を分岐する分岐点（図１における分岐点４）とＶＲＣライン上の流量制御装置（図１におけるバルブ１５）との間のライン、直列に接続された２つのコンデンサーの間のライン（図１における第１のコンデンサー２と第２のコンデンサー３との間のライン）などであってもよいが、熱源として利用して省エネルギー効果を向上できる観点から、プロセス蒸気生成器の頂部から、ＶＲＣ工程及び主工程にプロセス蒸気を分岐する分岐点（図１における分岐点４）の間のラインに設置されるのが好ましい。
【０１０５】
一方、フラッシュユニットで分離された不揮発成分（凝縮液）は、そのまま又は冷却ユニットを経由して、主ユニットの凝縮液とともに回収されてもよい。なお、別プロセスで凝縮された凝縮液も同様に、そのまま又は冷却ユニットを経由して、主ユニットの凝縮液とともに回収されてもよい。プロセス蒸気生成器が蒸留塔である場合、回収された凝縮液の一部を、蒸留塔の還流液として使用し、残部を流出液として後工程に送液してもよい。
【実施例】
【０１０６】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。【０１０７】
（実施例１）
図５にプロセスフロー図を示す。主プロセス（主工程）は、蒸留塔１を備えており、仕込み液は主プロセス蒸発器（第１の熱交換器）１４で蒸発され、ガスの状態で蒸留塔１に仕込まれた。主プロセスのみで安定的に運転がなされているとき、蒸留塔１の塔頂から排出されるプロセス蒸気は常圧（大気圧）で温度は約８０℃、その組成は酢酸エチル６０重量％、ベンゼン３０重量％、水１０重量％で、流量は４ｍ３／ｓｅｃであった。ＶＲＣプロセスの圧縮機としては、ターボ型圧縮機（（株）ＩＨＩ製「ｆ４４Ｃ２」）を用いた。図５において、背圧空間を形成する圧縮機５、熱交換器７、ホールドタンク８及びこれらを繋ぐラインは、断熱材により保温処置を施した。【０１０８】
１．ＶＲＣプロセスラインのプロセス蒸気置換〜圧縮機の起動〜圧縮機の昇圧開始（凝縮開始前）
（１）バルブ１１、１２、１３、１５及び１７が全閉であることを確認した。【０１０９】
（２）第１の循環ラインのバルブ１１、第２の循環ラインのバルブ１２、及び圧縮機吸入側のバルブ１７を全開にした。【０１１０】
（３）蒸留塔１の塔頂からＶＲＣプロセス側へのラインのバルブ１５を徐々に開にして、ＶＲＣプロセスのラインをプロセス蒸気で置換し、１０分間ほどかけて系内を温度上昇させた。バルブ１２を全閉にし、バルブ１１及び１７を所定の開度にした。【０１１１】
（４）圧縮機５を起動し、インペラが定格回転数に到達後（１０〜２０秒程度後）、定常連続運転状態で圧縮機の吐出圧力上昇が５０ｋＰａＧ未満に納まっていること、圧縮機に異常（異音、振動など）がないことを確認した。このときの圧縮機５の軸動力は２５０ｋＷで、吸込みガス流量は３ｍ３／ｓｅｃで圧縮機の吐出ガス温度が入口温度よりも２０℃上昇していた。【０１１２】
（５）第１の循環ラインのバルブ１１を徐々に閉めていった。このとき、圧縮機５の吐出圧力が１１５ｋＰａＧまで上昇した。吐出温度は約１０５℃であった。【０１１３】
２．圧縮機の昇圧（凝縮開始後）〜既設蒸発器の負荷低減
（１）圧縮機５の吐出圧力と凝縮とのバランスを見ながら、第１の循環ラインのバルブ１１を徐々に閉めた。吐出温度を１１０℃とし、ＶＲＣ蒸発器（第２の熱交換器）７で熱交換を開始した。再圧縮蒸気は、最終的にＶＲＣ蒸発器７でほぼ全凝縮に至り、排出される凝縮液温度は９５℃となった。凝縮液タンク８は、最終的にタンク内温度９５℃となった。凝縮液タンク８の液面は、液面制御のバルブ１３を断続的に開閉して流出することで滞留量を１．５ｍ３に制御した。凝縮液の平均滞留時間は３分であり、熱交換ユニットからの凝縮液導入量及びホールドタンクからの凝縮液流出量（又は抜取り量）は３０トン／ｈｒであった。流出された凝縮液は凝縮液クーラー１８で冷却水と熱交換されることで４５℃まで冷却され、主プロセスに返送された。【０１１４】
（２）ＶＲＣ蒸発器７での蒸発量の増加に伴い、ＶＲＣ蒸発器からの仕込量が徐々に増加した。ＶＲＣ蒸発器からの仕込量が最大値の７０％を超えたら、主プロセス蒸発器１４の最低負荷を保った状態で、主プロセス蒸発器への熱源スチーム１６の流量を減らす方向で調節して、バルブ１７の開度を徐々に上げ、圧縮機の吸込み量を上げていき、主プロセス蒸発器からの仕込量を調整した。【０１１５】
（３）プロセス全体の運転が安定したところで、バルブ１１を微量の開度で断続的に開閉させることで、圧縮機の吐出圧を安定させた。運転が安定した状態において、主プロセス蒸発器の熱源スチーム負荷は、ＶＲＣプロセスを稼働させない定常運転時に比べ、６トン／ｈｒの低減となった。【０１１６】
（比較例１）
図６にプロセスフロー図を示す。図６で示されるプラントは、図５で示されるプラントにおいて、凝縮液タンク８及び凝縮液クーラー１８を備えることなく、気液分離器１９を備えた従来のＶＲＣプロセスを備えたプラントである。なお、実施例１と同様のプロセス蒸気（圧力、温度、組成、流量）、及びターボ型圧縮機を用いて、下記のように運転を開始した。【０１１７】
１．ＶＲＣプロセスラインのプロセス蒸気置換〜圧縮機の起動〜圧縮機の昇圧開始（凝縮開始前）
実施例１記載の１．（１）〜（５）と同様の手順で、ＶＲＣプロセスの運転を開始した。実施例１と同様に、バルブ１１を徐々に閉めていくと、圧縮機５の吐出圧力が１１５ｋＰａＧまで上昇し、温度は約１０５℃であった。【０１１８】
２．圧縮機の昇圧（凝縮開始後）〜既設蒸発器の負荷低減
（１）圧縮機５の吐出圧力と凝縮とのバランスを見ながら、第１の循環ラインのバルブ１１を徐々に閉めていき、吐出温度を１１０℃とし、ＶＲＣ蒸発器（第２の熱交換器）７で熱交換を行った。再圧縮蒸気は、ＶＲＣ蒸発器（第２の熱交換器）７では全凝縮には至らず、再圧縮蒸気の一部は、未凝縮ガス成分として、第１の循環ラインを介して主プロセスに戻っていた。なお、気液分離器１９で分離した凝縮液は、やや太めの配管（凝縮液抜取りライン）に溜まり、バルブ１３を断続的に開閉することにより回収された。凝縮液の平均滞留時間は５秒であった。【０１１９】
（２）ＶＲＣ蒸発器７での蒸発量の増加に伴い、主プロセス蒸発器への熱源スチーム１６の流量を減らす方向で調整して、主プロセス蒸発器からの仕込量を調整した。【０１２０】
（３）運転が安定したところで、バルブ１１を微量の開度で断続的に開閉させることで、圧縮機の吐出圧を安定させた。運転が安定した状態において、主プロセス蒸発器の熱源スチーム負荷は、ＶＲＣプロセスを稼働させない定常運転時に比べ、４トン／ｈｒの低減となった。【０１２１】
（実施例２）
図７にプロセスフロー図を示す。蒸留塔１の塔頂から排出されるプロセス蒸気は常圧（大気圧）で温度は約７２．５℃、その組成は酢酸エチル６６重量％、ベンゼン２４重量％、水１０重量％で、流量は５５トン／ｈｒであった。従来、そのプロセス蒸気のうち、２５トン／ｈｒを別プロセスで使用する温水精製装置の熱源として使用していた。図７に示すように、ＶＲＣ方式のプロセスを付設することになったが、投資回収の観点から、プロセス蒸気３０トン／ｈｒを圧縮機５で処理して、蒸留塔１の仕込み液の蒸発熱源として使用する必要があることがわかった。なお、ＶＲＣプロセスの圧縮機としては、ターボ型圧縮機（（株）ＩＨＩ製「ｆ４４Ｃ２」）を用いた。プロセス蒸気３０トン／ｈｒを熱源として使用した後に生じた凝縮液の温度は９７℃であり、背圧空間の圧力は３４０ｋＰａ（絶対圧）であり、全凝縮していたため、流量は３０トン／ｈｒであった。この凝縮液を、フラッシュタンク２４で常圧下にフラッシュしたところ、生じた蒸気は、温度６９．５℃、流量３．８トン／ｈｒであり、組成は、酢酸エチル６５重量％、ベンゼン２６重量％、水９重量％であった。この蒸気を、第３の循環ライン２５を経由して、蒸留塔１の塔頂と分岐点４との間のラインに合流させた。分岐点４において、合流させた蒸気の一部はＶＲＣプロセス側に分岐した。合流させた蒸気の残部は、温度７２℃、流量２８．８トン／ｈｒであり、合流直後（又は運転開始初期）の組成は、酢酸エチル６５．９３重量％、ベンゼン２４．１３重量％、水９．９４重量％、運転が安定してからの組成は、酢酸エチル６３．９７重量％、ベンゼン２６．７０重量％、水９．３３重量％であり、蒸留塔１の塔頂から排出されるプロセス蒸気の組成から大きく変化しなかった。この合流させた蒸気の残部を別プロセスの温水器（温水精製装置）に送ったところ、何らの支障なく従前の温水を得ることができた。【０１２２】
（参考例１）
図８にプロセスフロー図を示す。図８で示されるプラントは、図７で示されるプラントにおいて、フラッシュタンク２４及び第３の循環ライン２５を備えていないプラントである。ＶＲＣプロセスで生じる凝縮液を、フラッシュタンク２４を介さずに、凝縮液クーラー１８で４５℃まで冷却し、主プロセスの凝縮液と合流させる以外は、実施例２と同様にして、ＶＲＣプロセスを設置稼動させた。ＶＲＣプロセスへ導入した残部のプロセス蒸気のみを別プロセスへのライン２６で別プロセスの熱交換器（温水精製装置）に送ろうとしたところ、物質収支的には整合するが、流量に余裕が無いため安定的な送気（又は導入）ができず、別プロセスでの温水製造に支障を来たすこととなった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の再圧縮蒸気の利用方法は、プロセス蒸気を発生する各種のプラント、例えば、蒸留プラントなどに利用できる。
【符号の説明】
【０１２４】
１…蒸留器（蒸留塔）
２、３…コンデンサー
４…配管分岐点
５…圧縮機
６、９、２５…循環ライン
７、１４…熱交換器（蒸発器）
８…ホールドタンク（凝縮液タンク、凝縮液受槽）
８ａ、９ａ、１９ａ…エアリングライン（均圧管）
１８…凝縮液クーラー（クーラー）
１９…気液分離器
２０…ガス導入ライン
２２…凝縮液脱気タンク（脱気タンク）
２４…フラッシュタンク（フラッシュ蒸発器）
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2018079370.tif 000012
2018079370.tif 000013