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公開番号2024127642
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036953
出願日2023-03-09
発明の名称フレアガス燃焼処理システム
出願人株式会社アプリコット
代理人個人,個人
主分類F23J 15/00 20060101AFI20240912BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】アンモニアガスの含有量に追従して、脱硝ガスを供給し、無触媒脱硝処理を効果的に行うことが可能なフレアガス燃焼処理システムを提供する。
【解決手段】フレアガスを燃焼処理するフレアガス燃焼処理システムであって、フレアガスを燃焼するVAU1と、前記システムを制御する総合情報処理装置と、温度検出装置71と、ガス検出装置81と、ガス検出装置82を有し、総合情報処理装置は、温度検出装置71を通じて、VDU1内の温度が、無触媒脱硝が可能な温度に保持されていると認識すると、ガス検出装置81を通じて、VDU81から排出されるガス中のアンモニアガスの濃度を検出させると共に、ガス検出装置82を通じて、VDU1から排出されるガス中の窒素酸化物の濃度を検出させ、これらの濃度に基づき、最適な脱硝ガスの量を演算し、当該最適な量の脱硝ガスを、VDU1内に供給する構成とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
フレアガスを燃焼処理するフレアガス燃焼処理システムであって、
前記フレアガス燃焼処理システムは、
フレアガスを燃焼する炉と、
前記システムを制御する制御手段と、
前記炉内の温度を検出する温度検出手段と、
アンモニアガスの濃度を検出する第１検出手段と、
窒素酸化物の濃度を検出する第２検出手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段を通じて、前記炉内の温度が、無触媒脱硝が可能な温度に保持されていると認識すると、前記第１検出手段を通じて、前記炉から排出されるガス中のアンモニアガスの濃度を検出させると共に、第２検出手段を通じて、前記炉から排出されるガス中の窒素酸化物の濃度を検出させ、これらの濃度に基づき、最適な脱硝ガスの量を演算し、当該最適な量の脱硝ガスを、前記炉内に供給することを特徴とする、フレアガス燃焼処理システム。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
フレアガスを燃焼処理するフレアガス燃焼処理システムであって、
前記フレアガス燃焼処理システムは、
フレアガスを燃焼する炉と、
前記システムを制御する制御手段と、
前記炉内の温度を検出する温度検出手段と、
アンモニアガスの濃度を検出する第１検出手段と、
前記制御手段は、前記温度検出手段を通じて、前記炉内の温度が、無触媒脱硝が可能な温度に保持されていると認識すると、前記第１検出手段を通じて、前記炉から排出されるガス中のアンモニアの濃度を検出させ、検出された濃度と前記炉内の温度変化に基づき、最適な脱硝ガスの量を演算し、当該最適な量の脱硝ガスを、前記炉内に供給することを特徴とする、フレアガス燃焼処理システム。
【請求項３】
前記炉には、フレアガスが供給されるフレアガスラインの一端、パイロット燃料が供給される燃料ラインの一端、脱硝ガスが供給される脱硝ガスラインの一端が接続され、
前記脱硝ガスラインの他端は、前記フレアガスライン及び前記燃料ラインに接続され、
前記フレアガスラインには、アンモニアガスの濃度を検出する第３検出手段が設けられ、
前記制御手段は、前記第３検出手段を通じて、フレアガス中のアンモニアガスの濃度が、脱硝ガスとして使用可能な所定の値以上であると認識した場合には、前記フレアガスライン及び前記脱硝ガスラインを通じて、脱硝ガスとしてフレアガスを供給させ、
フレアガス中のアンモニアガスの濃度が、脱硝ガスとして使用可能な所定の値より低いと認識した場合には、前記燃料ライン及び前記脱硝ガスラインを通じて、脱硝ガスとしてパイロット燃料を供給させることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフレアガス燃焼処理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、製油所・製鉄プラント・化学プラント・ガス貯蔵施設から発生する、フレアガス（「炭化水素ガス」、「ハイドロカーボン」とも言う）を燃焼処理するフレアガス燃焼処理システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
製油所・製鉄プラント・化学プラント・ガス貯蔵施設では、メタン等のフレアガスが発生する。フレアガスは、可燃性で毒性があり、臭気もあるため、そのまま大気中に排出するのではなく、燃焼させ、ある程度無害化された状態で排出する必要がある。
【０００３】
ところで、フレアガス中に含まれる窒素等の不活性ガスが多いフレアガスの燃焼処理方法の１つとして、ＶＤＵ（Vapor Destruction Unit）がある。
【０００４】
従来型ＶＤＵでは、助燃バーナが設けられている。フレアガスの可燃分濃度に関係なく燃焼処理を可能とするため、助燃バーナは、可燃分の発火点以上の雰囲気を保持するべく、投入する助燃料の量及び外気（空気）の吸い込み量を調節しながら、ＶＤＵ内の温度を所定の範囲に保持（維持）する。また、ＶＤＵでは、フレアガスバーナのフレアガス点火用にパイロットバーナが設けられている。即ち、ＶＤＵでは、十分な燃焼空気が存在する高温雰囲気下で、フレアガス中に含有する可燃分を酸化燃焼させ、フレアガスを二酸化炭素と水に変換させて、大気に放出する。ＶＤＵには、発熱量の低い自燃不能なフレアガスを、燃焼できるメリットがある。
【０００５】
ところで、フレアガス中には、アンモニア（ＮＨ
３
）ガス等の窒素分を含むガスを含有している場合がある。窒素分を含むガスを燃焼させると、燃焼生成物の中に、窒素酸化物（NO
X
）が発生し、環境汚染につながるおそれがある。そのため、脱硝ガスを用いて、窒素酸化物（NO
X
）を無害な窒素（Ｎ
２
）と水（Ｈ
２
Ｏ）に還元する脱硝処理を行う必要がある。なお、脱硝処理には、「選択的触媒脱硝処理」（ＳＣＲ）と、触媒を使用することなく行う「無触媒脱硝処理」（ＳＮＣＲ）がある。そのうち、「無触媒脱硝処理」は、設備が簡易で、排気ガスを触媒に通すための減温が不要である等のメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－０３４１７２号公報
【０００７】
例えば、特許文献１では、脱硝効率が高く、リークアンモニア濃度を低く抑えることができる無触媒脱硝処理が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フレアガスに含まれているアンモニアガスの量は一定ではなく、高濃度のアンモニアガスが含まれている場合がある。そのため、従来のＶＤＵでは、変動するアンモニアガスの含有量に追従して、脱硝ガスを供給できず、無触媒脱硝処理を効果的に行うことができなかった。また、アンモニアガスが高濃度の場合には、無触媒脱硝後の窒素酸化物の濃度を十分低減できなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に対処するため、アンモニアガスの含有量に追従して、脱硝ガスを供給し、無触媒脱硝処理を効果的に行うことが可能なフレアガス燃焼処理システム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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
フレアガスを燃焼処理するフレアガス燃焼処理システムであって、
前記フレアガス燃焼処理システムは、
フレアガスを燃焼する炉と、
前記システムを制御する制御手段と、
前記炉内の温度を検出する温度検出手段と、
アンモニアガスの濃度を検出する第１検出手段と、
窒素酸化物の濃度を検出する第２検出手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段を通じて、前記炉内の温度が、無触媒脱硝が可能な温度に保持されていると認識すると、前記第１検出手段を通じて、前記炉から排出されるガス中のアンモニアガスの濃度を検出させると共に、第２検出手段を通じて、前記炉から排出されるガス中の窒素酸化物の濃度を検出させ、これらの濃度に基づき、最適な脱硝ガスの量を演算し、当該最適な量の脱硝ガスを、前記炉内に供給する、フレアガス燃焼処理システムとした。
（【００１１】以降は省略されています）

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