LPG
LPGは、低温で液化したものは常温に、圧力をかけて液化したものは常圧にするだけでガスになります。
家庭用や自動車用のLPGは常圧にする方式です。
一般に液体が蒸発する時、周囲から蒸発潜熱を奪います。
ですから、LPGをガス化するためには、この熱を与えなければなりません。
家庭用などの小規模なものでは、ボンベに大気から入る熱で十分。
しかし、大規模になりますとそれでは間に合わないので、温水や蒸気で加熱してやる必要があります。
この熱を与えてLPGを蒸発させる装置を、べーパライザー(気化器)と呼んでいます。
気化したLPG、すなわちプロパンまたはブタン(都市ガス原料としては主としてブタン)の都市ガス用としての利用には4つあります。
1つは、1立方メートル当り3万2000キロカロリーのブタンに空気を混ぜ、7000キロカロリーに下げて供給する方式。
このガスは「ブタン・エアーガス」と呼ばれています。
空気を混ぜるのは、ブタンのままではわずかの圧力でまた液体になってしまうからです。
この方式は、比較的小規模な都市ガス事業者で使われています。
2つめは、石炭ガス、ナフサ分解ガス、天然ガスなどと混合して供給するガスの熱量をあげるための増熱用です。
一方、連続式とは、触媒の入ったチューブの周囲を加熱し、ナフサまたはLPG(後述)と水蒸気を連続的に通してガス化するもので、高圧で運転されることが多いです。
サイクリック式に比べて、大規模なガス製造が可能で、効率もいいです。
また連続式は、原料の液体をポンプであらかじめ加圧することにより、高圧でガス化できますため、電力コストが節減できるというメリットもあります。
もっとも連続式には、1度停止させると、再スタートするのに時間がかかるという難点があります。
しかし、LNG転換が進んでくると、ガスの主成分がメタンになるため、このガス化方式も徐々に追い出されることになってきました。
代わってナフサから天然ガスと同じようなガス(代替天然ガス)を作るプラントが登場しました。
このプラントはSNGと呼ばれ、最初のものは昭和48年に建設されました。
その原理は、先程のナフサと水蒸気から作った水素主酸化炭素力らメタンを合成し、余分な二酸化炭素を除去するというものです。
ナフサの分解と、このメタンの合成反応とは同一の反応炉内で同時に行なわれますが、ナフサの分解反応が吸熱反応(外部から熱を吸収する反応)であるのに対して、メタンの合成反応は発熱反応。
そのため、反応炉の入り口をある温度に保っておけば、あとは加熱しなくても反応が進んでいくのです。