JP5110939B2 - Gas odorant - Google Patents
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Description
この発明は、ガス漏れ認識に必要な警告臭をガスに付与するガス用着臭剤に関するものである。 The present invention relates to a gas odorant for imparting a warning odor necessary for gas leak recognition to gas.
近年、燃料ガスは生活に欠かせないものとなっており、その用途も多方面に拡がりつつある。ところで、この燃料ガスとして、例えばプロパン、ブタン等の炭化水素系ガス(液化石油ガス)、モータガス(タクシー用燃料)、LNG(液化天然ガス)、都市ガス、工業用ガス(アセチレン等)、燃料電池用ガス、水素ガス、さらにはDME(ジメチルエーテル)等があるが、これらはいずれも可燃性、爆発性を有するものの、臭気がきわめて少ないので、そのままでは漏洩しても気づかない場合があり、漏洩による引火、爆発等の災害を未然に防止する十分な対策が必要となる。 In recent years, fuel gas has become indispensable for daily life, and its use is expanding in many fields. By the way, as this fuel gas, for example, hydrocarbon gas such as propane and butane (liquefied petroleum gas), motor gas (fuel for taxi), LNG (liquefied natural gas), city gas, industrial gas (acetylene, etc.), fuel cell Gas, hydrogen gas, DME (dimethyl ether), etc. are all flammable and explosive, but they have very little odor and may not be noticed even if leaked as they are. Sufficient measures to prevent disasters such as ignition and explosion are necessary.
そこで、従来この対策の最も簡便な方法として、燃料ガスに、特有な臭気を有する化合物を着臭剤(付臭剤)として添加することにより、もしかかるガス類が漏洩した場合に、人間の嗅覚で容易に感知し得るようにすることが行われてきた。これらの着臭剤としては、メルカプタン類やサルファイド類が使用されてきた。 Therefore, conventionally, the simplest method of this countermeasure is to add a compound having a specific odor to the fuel gas as an odorant (odorant), so that if such gases leak, It has been done to make it easily perceivable. As these odorants, mercaptans and sulfides have been used.
しかし、従来用いられている一般的な着臭剤であるメルカプタン類やサルファイド類は、硫黄分を含んでいるため、そのガスの燃焼により硫黄酸化物が生成され、その硫黄酸化物はそのまま大気中に排出されて環境汚染の一因となっていた。 However, mercaptans and sulfides, which are general odorants used in the past, contain sulfur, so sulfur oxides are produced by the combustion of the gas, and the sulfur oxides remain in the atmosphere. Was a cause of environmental pollution.
また、燃料電池に使用する燃料ガス(例えば都市ガス、DME)に、上記従来の着臭剤を使用すると、この着臭剤には硫黄分を含むため、燃料電池に使用されている触媒の性能を低下させたり、セル電圧を低下させる等の問題点を有していた。また、この着臭剤に含まれている窒素分は、改質してアンモニアに変化するので、やはり触媒の性能を低下させたり、セル電圧を低下させる等の問題がある。 In addition, when the above conventional odorant is used for fuel gas (for example, city gas, DME) used in the fuel cell, the odorant contains sulfur, so the performance of the catalyst used in the fuel cell There are problems such as lowering the cell voltage and lowering the cell voltage. Further, since the nitrogen content contained in the odorant is reformed and changed to ammonia, there are problems such as lowering the performance of the catalyst and lowering the cell voltage.
また、液化石油ガス(LPガス)に上記従来の着臭剤(メルカプタン類やサルファイド類)を使用すると、メルカプタン類やサルファイド類は、物性面から、LPガスとは異なる性状を備えているため、ガス容器中のLPガスが使用されて減少しても、そのガス容器に残留する度合いが高くなっている。したがって、ガス容器中のLPガスが残り少なくなってくると、そのLPガス中に占める着臭剤の濃度が極めて高くなり、例えば99%のLPガス消費時の、ガス容器のLPガス中に占める着臭剤濃度は初期濃度に対して77倍も高くなる。このように、ガス容器中の着臭剤濃度が高くなると、そのガスが外部に漏れたとき異常に強い臭気となるといった問題が発生していた。 In addition, when the conventional odorants (mercaptans and sulfides) are used for liquefied petroleum gas (LP gas), mercaptans and sulfides have properties different from LP gas in terms of physical properties. Even if LP gas in the gas container is used and reduced, the degree of remaining in the gas container is high. Therefore, when the amount of LP gas remaining in the gas container decreases, the concentration of the odorant in the LP gas becomes extremely high. For example, when 99% of LP gas is consumed, the concentration of the odorant in the LP gas in the gas container is increased. The odorant concentration is 77 times higher than the initial concentration. As described above, when the concentration of the odorant in the gas container is increased, there is a problem that an abnormally strong odor occurs when the gas leaks to the outside.
一方、上記の各種問題点を解消するために、近年硫黄分を含まない着臭剤の開発も進められているが(例えば下記の特許文献1,2参照)、より一層の改善が望まれている。すなわち、環境汚染をさらに低減でき、また微量でも感知濃度が高く、燃料電池用としても良好で、ガス容器中の燃料ガスが残り少なくなっても着臭剤の残留濃度がほとんど変化せず異常臭気問題が発生しないような燃料ガス用着臭剤の出現が期待されている。
さらに、燃料ガスだけでなく、漏洩してもほとんどその臭いを感知できない他のガスの場合、例えば酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、また毒性を有するガスの場合、漏洩すると、そのことを認識できず、ガスを無駄に消費したり、生命に危険を来たしたりするので、臭いを付与したいという要望が高まっており、極微量でも的確に臭いを付与することのできる着臭剤が検討されつつある。 Furthermore, not only fuel gas but also other gases that can hardly sense the odor even when leaked, for example, oxygen gas, nitrogen gas, argon gas, or toxic gas, it can be recognized if leaked. Therefore, there is an increasing demand for imparting odors because it consumes gas wastefully and is dangerous to life, and odorants that can impart odors even with trace amounts are being studied. .
この発明は上記に鑑み提案されたもので、燃焼しても硫黄酸化物を発生せず、環境を汚染することのないガス用着臭剤を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to provide a gas odorant which does not generate sulfur oxides even when burned and does not pollute the environment.
また、微量の添加でも感知濃度を高めることができるガス用着臭剤を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a gas odorant that can increase the sensed concentration even when added in a small amount.
また、燃料電池に使用されても何ら問題のないガス用着臭剤を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a gas odorant that does not cause any problems even when used in a fuel cell.
さらに、ガス容器中の燃料ガスが残り少なくなっても着臭剤の残留濃度がほとんど変化せず異常臭気問題が発生しないガス用着臭剤を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a gas odorant in which the residual concentration of the odorant hardly changes even when the fuel gas in the gas container is low and the abnormal odor problem does not occur.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ガス漏れ認識に必要な警告臭をガスに付与するガス用着臭剤において、上記着臭剤をブチルイソシアニドで構成した、ことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a gas odorant for imparting a warning odor necessary for gas leak recognition to a gas, wherein the odorant is composed of butyl isocyanide. It is a feature.
また、請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明において、上記ブチルイソシアニドを、n−ブチルイソシアニドとするものである。 The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the butyl isocyanide is n-butyl isocyanide.
また、請求項3に記載の発明は、上記した請求項1または2に記載の発明において、上記ブチルイソシアニドを、溶剤に溶かした状態でガスに添加するようにしたものである。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the butyl isocyanide is added to the gas in a state dissolved in a solvent.
また、請求項4に記載の発明は、上記した請求項3に記載の発明において、上記溶剤をn−ヘキサンとするものである。 The invention described in claim 4 is the invention described in claim 3, wherein the solvent is n-hexane.
また、請求項5に記載の発明は、上記した請求項1から4の何れか1項に記載の発明において、上記ガスを、プロパン、ブタンの炭化水素系ガス(液化石油ガス)、モータガス(タクシー用燃料)、LNG(液化天然ガス)、都市ガス、工業用ガス(アセチレン)、燃料電池用ガス、水素ガス、およびDMEの何れかの燃料用ガスとするものである。 Further, the invention according to claim 5, in the invention described in any one of the four claims 1 described above, the gas, propane, hydrocarbon gas (liquefied petroleum gas) pig down, Motagasu ( fuel taxis), LNG (liquefied natural gas), town gas, industrial gas (acetylene), a fuel cell gas, in which either a fuel gas of hydrogen gas, and DME.
さらに、請求項6に記載の発明は、上記した請求項1から4の何れか1項に記載の発明において、上記ガスを、酸素、窒素、アルゴンガス、毒性ガスとするものである。 The present invention as described in claim 6 is the invention according to any one of the 4 claims 1 described above, the gas, in which oxygen, nitrogen, argon gas, a toxic gas.
この発明では、ガス用着臭剤(ガス用付臭剤)として、ブチルイソシアニドを用いるようにしたので、ガス用着臭剤を硫黄分を含まない構成とすることができ、したがって、ガスが燃料ガスである場合は、その燃料ガスを燃焼させても硫黄酸化物は発生せず、環境の汚染を確実に防止することができる。 In this invention, since butyl isocyanide is used as the gas odorant (gas odorant), the gas odorant can be configured not to contain a sulfur component. In the case of gas, sulfur oxides are not generated even when the fuel gas is burned, and environmental pollution can be reliably prevented.
また、ガス用着臭剤にブチルイソシアニドを用いることで、微量の添加でも感知濃度を大幅に高めることができ、プロパン、ブタン等の炭化水素系ガス(液化石油ガス)、モータガス(タクシー用燃料)、LNG(液化天然ガス)、都市ガス、工業用ガス(アセチレン等)、燃料電池用ガス、水素ガス、およびDMEの燃料用ガスや、酸素、窒素、アルゴンガス、毒性ガス等の、警告臭付与が必要なガスに的確に適用することができる。 In addition, by using butyl isocyanide as a gas odorant, the detection concentration can be greatly increased even with the addition of a small amount, such as hydrocarbon gas (liquefied petroleum gas) such as propane and butane, motor gas (fuel for taxi) , LNG (liquefied natural gas), city gas, industrial gas (acetylene, etc.), fuel cell gas, hydrogen gas, DME fuel gas, oxygen, nitrogen, argon gas, toxic gas, etc. Can be accurately applied to the required gas.
また、ガス用着臭剤を硫黄分を含まない構成とすることができるので、燃料電池に使用される天然ガスやDME等に添加しても、燃料電池の触媒の性能を低下させたり、セル電圧を低下させる等の問題は何ら発生せず、燃料電池用として良好な燃料ガス用着臭剤を提供することができる。また、ガス用着臭剤に含まれる窒素分を大幅に低減できるので、改質によりアンモニアに変化することで発生していた触媒性能低下やセル電圧低下を確実に防止することができる。 In addition, since the gas odorant can be configured not to contain sulfur, even if it is added to natural gas or DME used in a fuel cell, the performance of the fuel cell catalyst is reduced, or the cell There is no problem of lowering the voltage, and a good fuel gas odorant for a fuel cell can be provided. Moreover, since the nitrogen content contained in the gas odorant can be significantly reduced, it is possible to reliably prevent the catalyst performance and cell voltage from being reduced by changing to ammonia by reforming.
また、ガス用着臭剤にブチルイソシアニドを溶剤に溶かした状態で添加するので、ガスが燃料ガスである場合は、その燃料ガスとともに容易に気化するようになる。このため、ガス容器中の燃料ガスが残り少なくなっても、着臭剤の残留濃度はほとんど変化せず、従来に比して大幅に低くなる。したがって従来発生していた異常臭気問題も発生することはない。 Further, since butyl isocyanide is added to the gas odorant in a solvent state, when the gas is a fuel gas, it is easily vaporized together with the fuel gas. For this reason, even if the remaining amount of fuel gas in the gas container is reduced, the residual concentration of the odorant is hardly changed, and is significantly lower than the conventional case. Therefore, the abnormal odor problem that has conventionally occurred does not occur.
以下にこの発明の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below.
この発明の実施形態では、ガス漏れ認識に必要な警告臭をガスに付与するガス用着臭剤(ガス用付臭剤)として、n−ブチルイソシアニド(BIC)を用いる。n−ブチルイソシアニドの一般式は
なお、ここでガスは、プロパン、ブタン等の炭化水素系ガス(液化石油ガス)、モータガス(タクシー用燃料)、LNG(液化天然ガス)、都市ガス、工業用ガス(アセチレン等)、燃料電池用ガス、水素ガス、およびDMEの燃料用ガスや、酸素、窒素、アルゴンガス、毒性ガス等の、警告臭付与が必要なガスである。 The gas used here is hydrocarbon gas such as propane or butane (liquefied petroleum gas), motor gas (fuel for taxi), LNG (liquefied natural gas), city gas, industrial gas (acetylene, etc.), fuel cell It is a gas that needs to be given a warning odor such as gas, hydrogen gas, DME fuel gas, oxygen, nitrogen, argon gas, toxic gas, and the like.
燃料ガスは、最終的にガス状に気化した状態で使用されるが、そこに至る段階では、固体、液体をとる場合もあり、ここでは、その状態の如何に関わらず燃料ガスと称する。 The fuel gas is finally used in a vaporized state, but at the stage leading to the fuel gas, it may be a solid or a liquid, and here it is referred to as a fuel gas regardless of the state.
ガス用着臭剤として用いるn−ブチルイソシアニド(以下、単に「ブチルイソシアニド」という)は、上記の一般式から分かるように、硫黄分を含んでいないが、燃料ガス用着臭剤として通常使用されているターシャリーブチルメルカプタン(TBM((CH3)3CSH))に比べて臭いが2倍以上強い。 As can be seen from the above general formula, n-butyl isocyanide (hereinafter simply referred to as “butyl isocyanide”) used as a gas odorant does not contain sulfur but is usually used as a fuel gas odorant. Odor is more than twice as strong as that of tertiary butyl mercaptan (TBM ((CH 3 ) 3 CSH)).
臭いの強さを認知閾値で比較すると、TBMは7.3×10-5モルppmであるのに対し、ブチルイソシアニドは、3.3×10-5モルppmであり、TBMに対し、45%の濃度で認知閾値に達する。したがって、ブチルイソシアニドの添加量は、従来使用されているTBMの45%ですませることができる。なお、認知閾値とは、嗅覚で感じられる臭いのレベルをその強度(臭気強度)で表示する臭気強度表示法において、段階2のレベル(何の臭いかが分かる弱い臭い)をいう。 When the odor intensity is compared with the perception threshold, TBM is 7.3 × 10 −5 mol ppm, whereas butyl isocyanide is 3.3 × 10 −5 mol ppm, which is 45% of TBM. The cognitive threshold is reached at a concentration of. Therefore, the amount of butyl isocyanide added can be reduced to 45% of the conventionally used TBM. Note that the recognition threshold means a level of stage 2 (a weak odor that can be understood as to what kind of odor) in the odor intensity display method in which the odor level felt by the sense of smell is displayed by its intensity (odor intensity).
このブチルイソシアニドを液化石油ガス(LPガス)のプロパンガスに添加した場合について、以下に説明する。 The case where this butyl isocyanide is added to propane gas of liquefied petroleum gas (LP gas) will be described below.
ブチルイソシアニドをプロパンガスに添加する場合、ブチルイソシアニドは直接はプロパンガスに混ざらず分離してしまうので、この実施形態では、ブチルイソシアニドを一旦溶剤に溶かし、その状態でプロパンガスに混ぜている。 When butyl isocyanide is added to propane gas, butyl isocyanide is not directly mixed with propane gas but separated, so in this embodiment, butyl isocyanide is once dissolved in a solvent and mixed with propane gas in that state.
溶剤としては、ここではn−ヘキサン(CH3(CH2)4CH3)を使用した。ブチルイソシアニドを、n−ヘキサン(以下、単に「ヘキサン」という)に溶かし、その状態でプロパンガスに添加すると、ほぼ均一に混ざる。ヘキサンはプロパンガスに混ぜた場合、プロパンガスに溶けて容易に燃料化する。 Here, n-hexane (CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 ) was used as the solvent. When butyl isocyanide is dissolved in n-hexane (hereinafter, simply referred to as “hexane”) and added to propane gas in that state, it is mixed almost uniformly. When hexane is mixed with propane gas, it dissolves in propane gas and is easily converted into fuel.
ブチルイソシアニドは、モル比で1〜6倍のヘキサンに溶かすのが適している。モル比で1倍以下のヘキサンに溶かすと、ブチルイソシアニドに対するヘキサンの量が少なくなるため、それに応じてブチルイソシアニドが気化しにくくなり気化したプロパンガス中に占めるブチルイソシアニドのガス濃度が低くなり過ぎて臭いが弱くなるという現象が起こり、不都合である。また、モル比で6倍以上のヘキサンに溶かすと、ブチルイソシアニドに対するヘキサンの量が多くなるため、それに応じてブチルイソシアニドが気化しやすくなり、その結果気化したプロパンガス中に占めるブチルイソシアニドのガス濃度が高くなり過ぎて臭いが強すぎるという現象が起こり、またヘキサンの使用量が増えるためにコスト高となり、やはり不都合である。 Butyl isocyanide is suitably dissolved in 1 to 6 times the molar ratio of hexane. When dissolved in hexane with a molar ratio of 1 or less, the amount of hexane relative to butyl isocyanide decreases, and accordingly, butyl isocyanide is less likely to vaporize and the gas concentration of butyl isocyanide in the vaporized propane gas becomes too low. The phenomenon that the smell becomes weak occurs, which is inconvenient. In addition, when dissolved in hexane at a molar ratio of 6 times or more, the amount of hexane relative to butyl isocyanide increases, and accordingly butyl isocyanide is easily vaporized. As a result, the gas concentration of butyl isocyanide in the vaporized propane gas The phenomenon that the odor becomes too high and the odor is too strong occurs, and the amount of hexane used increases, resulting in a high cost, which is also inconvenient.
図1および図2はブチルイソシアニドをモル比で4倍のヘキサンに溶かしプロパンガスに混ぜた場合の、プロパンガス容器中でのブチルイソシアニドの濃度を示すグラフで、図1は気相中での濃度を、図2は液相中での濃度をそれぞれ示している。 1 and 2 are graphs showing the concentration of butyl isocyanide in a propane gas container when butyl isocyanide is dissolved in hexane at a molar ratio of 4 times and mixed with propane gas, and FIG. 1 shows the concentration in the gas phase. FIG. 2 shows the concentration in the liquid phase.
図1において、横軸はプロパンガスの液面高さを示し、縦軸は気相中でのモル濃度を示している。この図から分かるように、液面高さが430mm(100%レベル)のときの気相中のブチルイソシアニドの濃度は31モルppmであり、その後プロパンガスが使用され液面が下がると、若干増減するものの液面レベルが80%以下では、安定して漸次緩やかに減少し、液面高さがほぼ0に近くなっても6.5モルppm程度でほぼ一定を保っている。 In FIG. 1, the horizontal axis indicates the liquid level height of propane gas, and the vertical axis indicates the molar concentration in the gas phase. As can be seen from this figure, when the liquid level is 430 mm (100% level), the concentration of butyl isocyanide in the gas phase is 31 mol ppm, and after that, when propane gas is used and the liquid level drops, the level slightly increases or decreases. However, when the liquid level is 80% or less, the liquid level decreases stably and gradually, and even if the liquid level is close to 0, it is almost constant at about 6.5 mol ppm.
図2において、横軸はプロパンガスの液面高さを示し、縦軸は液相中でのモル濃度を示している。この図から分かるように、液面高さが430mm(100%レベル)のときの液相中のブチルイソシアニドの濃度は230モルppmであり、その後プロパンガスが使用されると、1300モルppmまで増加するもののその後減少し、液面レベルが80%以下では全体的に200〜500モルppm程度に安定し、液面高さがほぼ0(2mm)となるときに、850モルppmに近くなっている。 In FIG. 2, the horizontal axis indicates the liquid level height of propane gas, and the vertical axis indicates the molar concentration in the liquid phase. As can be seen from this figure, the concentration of butyl isocyanide in the liquid phase when the liquid surface height is 430 mm (100% level) is 230 mol ppm, and then increases to 1300 mol ppm when propane gas is used. However, after that, when the liquid level is 80% or less, the liquid level is generally stabilized at about 200 to 500 mol ppm, and when the liquid level is almost 0 (2 mm), it is close to 850 mol ppm. .
この図1と図2から、プロパンガスが使用されて気化すると、それとともにブチルイソシアニドも容易に気化し、気化したプロパンガス中に混入するブチルイソシアニドの割合は、液面高さがほぼ0に近くなっても6.5モルppm程度であり、安定している。 From FIG. 1 and FIG. 2, when propane gas is used and vaporized, butyl isocyanide is easily vaporized along with it, and the ratio of butyl isocyanide mixed in the vaporized propane gas is almost zero. Even so, it is about 6.5 mol ppm and is stable.
このように、着臭剤にブチルイソシアニドを使用した場合、ガス容器中のプロパンガスが残り少なくなっても、気化したプロパンガス中に占める着臭剤の濃度が異常に高くなる現象は発生せず、したがって、従来ガス容器中の燃料ガスが残り少なくなった場合に発生していた異常臭気問題も解消される。 In this way, when butyl isocyanide is used as the odorant, even when the propane gas in the gas container is low, the phenomenon that the concentration of the odorant in the vaporized propane gas becomes abnormally high does not occur, Therefore, the problem of abnormal odor that has occurred when the remaining fuel gas in the gas container is reduced is solved.
上記の図1、図2において、プロパンガス中に溶かしたブチルイソシアニドは、157モルppmであり、気相中のブチルイソシアニドの濃度の全体平均は10.2モルppmであった。したがって、気液平衡比は、10.2/157=0.07となった。この数値は、従来使用されているTBMの気液平衡比(0.07)とほぼ同じであり、このことは、ブチルイソシアニドの液相から気相への気化が速やかに行われることを示しており、この点からもブチルイソシアニドが着臭剤として有効であることが分かる。 1 and 2, the butyl isocyanide dissolved in propane gas was 157 mol ppm, and the overall average concentration of butyl isocyanide in the gas phase was 10.2 mol ppm. Therefore, the vapor-liquid equilibrium ratio was 10.2 / 157 = 0.07. This value is almost the same as the vapor-liquid equilibrium ratio (0.07) of TBM used in the past, which indicates that the vaporization of butyl isocyanide from the liquid phase to the gas phase is performed quickly. This point also shows that butyl isocyanide is effective as an odorant.
なお、ブチルイソシアニドは標準沸点が124℃であり、一方TBMは標準沸点が65℃であり、通常はブチルイソシアニドの気液平衡比はTBMより低くなると予測されるが、有機溶剤に溶かして使用することで実際の気液平衡比が改善されていると考えられる。 Butyl isocyanide has a normal boiling point of 124 ° C., whereas TBM has a normal boiling point of 65 ° C., and the vapor-liquid equilibrium ratio of butyl isocyanide is usually expected to be lower than TBM, but is used by dissolving in an organic solvent. This is considered to improve the actual vapor-liquid equilibrium ratio.
ブチルイソシアニドの適正な添加量は次のようになる。従来LPG製造会社で着臭剤として添加されているTBMは、8.5重量ppmである。このTBM並みの臭い強度を発揮させるには、認知閾値がTBMの45%であることを考慮して、ブチルイソシアニドは、8.5×45/100=3.84重量ppm添加すればよい。モルppmに換算すると、3.84×(90(TBMの分子量)/83(ブチルイソシアニドの分子量))=4.16≒4モルppmとなる。気液平衡比が0.07であることを考慮すると、プロパンガス中のブチルイソシアニドの濃度は、4×0.07=0.28モルppmとなる。 The appropriate amount of butyl isocyanide added is as follows. Conventionally, TBM added as an odorant in an LPG manufacturing company is 8.5 ppm by weight. In order to exert the same odor intensity as TBM, it is sufficient to add 8.5 × 45/100 = 3.84 ppm by weight of butyl isocyanide considering that the recognition threshold is 45% of TBM. When converted to mol ppm, 3.84 × (90 (molecular weight of TBM) / 83 (molecular weight of butyl isocyanide)) = 4.16≈4 mol ppm. Considering that the vapor-liquid equilibrium ratio is 0.07, the concentration of butyl isocyanide in propane gas is 4 × 0.07 = 0.28 mol ppm.
ブチルイソシアニドは、上記したように硫黄分を含んでおらず、したがって、燃料電池に使用される都市ガスやDME等に添加しても、燃料電池の触媒の性能を低下させたり、セル電圧を低下させる等の問題は何ら発生せず、燃料電池用として良好な燃料ガス用着臭剤を提供することができる。また、ブチルイソシアニドの添加量は、従来のTBMの半分以下とすることができるので、ガス用着臭剤に含まれる窒素分を大幅に低減でき、したがって、改質によりアンモニアに変化することで発生していた触媒性能低下やセル電圧低下を確実に防止することができる。 Butyl isocyanide does not contain sulfur as described above. Therefore, even if it is added to city gas, DME, etc. used in fuel cells, the performance of the fuel cell catalyst is lowered or the cell voltage is lowered. Therefore, a good fuel gas odorant for a fuel cell can be provided. In addition, the amount of butyl isocyanide added can be reduced to less than half that of the conventional TBM, so that the nitrogen content in the gas odorant can be greatly reduced. Thus, it is possible to reliably prevent a decrease in catalyst performance and a decrease in cell voltage.
一方、ブチルイソシアニドには、N原子が入っているため燃料ガスが燃焼したときに窒素酸化物(Fuel NOX)となってその影響が考えられるが、上記のように、ブチルイソシアニドの濃度0.28モルppmは、従来使用されているTBMの半分以下であり、このブチルイソシアニドのNがすべて酸素と結合し燃焼した場合、その燃焼時の膨張を考慮すると、NOXの濃度は、0.28/26=0.01モルppmに過ぎず、その影響をほとんど考える必要がない程度となる。なお、分母の数値「26」は、空気比1でプロパン1モルに対して、燃焼排ガスは26モルとなることによるものであり、26モルの内訳は、CO2=3モル、H2O=4モル、N2=19モルである。 On the other hand, since butyl isocyanide contains N atoms, when the fuel gas burns, it becomes nitrogen oxide (Fuel NO x ) and its influence is considered. However, as described above, the concentration of butyl isocyanide is 0. 28 mol ppm is less than half of the TBM used in the past. When all N of this butyl isocyanide is combined with oxygen and burned, the concentration of NO x is 0.28 in consideration of expansion during combustion. /26=0.01 mol ppm, so that it is almost unnecessary to consider the influence. Note that the denominator of the value "26", to the propane 1 mol air ratio 1 is due to the combustion exhaust gas 26 mol, 26 mol of breakdown, CO 2 = 3 moles, H 2 O = 4 mol, N 2 = 19 mol.
また、燃料ガスが水素の場合の燃焼を考えると、水素は対酸素量が小さく、その燃焼時の膨張を考慮すると、NOXの濃度は、0.28/3=0.09モルppmとなるが、このレベルについても、その影響はほとんど考える必要がない程度である。なお、分母の数値「3」は、空気比1でプロパン1モルに対して、燃焼排ガスは3モルとなることによるものであり、3モルの内訳は、H2O=1モル、N2=3モルである。 Further, considering combustion when the fuel gas is hydrogen, hydrogen has a small amount of oxygen, and considering the expansion during combustion, the concentration of NO x is 0.28 / 3 = 0.09 mol ppm. However, the effect of this level is almost negligible. The numerical value “3” in the denominator is based on the fact that the combustion exhaust gas becomes 3 moles with respect to 1 mole of propane at an air ratio of 1, and the breakdown of 3 moles is H 2 O = 1 mole, N 2 = 3 moles.
以上述べたように、この発明では、ガス用着臭剤(ガス付臭剤)として、ブチルイソシアニドを用いるようにしたので、ガス用着臭剤を硫黄分を含まない構成とすることができ、したがって、ガスが燃料ガスの場合、その燃料ガスを燃焼させても硫黄酸化物は発生せず、環境の汚染を確実に防止することができる。 As described above, in this invention, since butyl isocyanide is used as a gas odorant (gas odorant), the gas odorant can be configured not to contain sulfur. Therefore, when the gas is a fuel gas, sulfur oxides are not generated even when the fuel gas is burned, and environmental pollution can be reliably prevented.
また、ガス用着臭剤にブチルイソシアニドを用いることで、微量の添加でも感知濃度を大幅に高めることができ、上記のプロパンガスの場合だけでなく、プロパンガス以外のブタン等の炭化水素系ガス(液化石油ガス)、またモータガス(タクシー用燃料)、LNG(液化天然ガス)、都市ガス、工業用ガス(アセチレン等)、燃料電池用ガス、水素ガス、およびDMEの各種燃料用ガスや、酸素、窒素、アルゴンガス、毒性ガス等の、警告臭付与が必要なガスに的確に適用することができる。 In addition, by using butyl isocyanide as a gas odorant, it is possible to significantly increase the sensed concentration even with a small amount of addition, and not only in the case of the above propane gas, but also hydrocarbon gases such as butane other than propane gas (Liquefied petroleum gas), motor gas (fuel for taxi), LNG (liquefied natural gas), city gas, industrial gas (acetylene, etc.), fuel cell gas, hydrogen gas, DME fuel gas, oxygen It can be applied to gases that need to be given a warning odor, such as nitrogen, argon gas, and toxic gas.
また、ガス用着臭剤を硫黄分を含まない構成とすることができるので、燃料電池に使用される都市ガスやDME等に添加しても、燃料電池の触媒の性能を低下させたり、セル電圧を低下させる等の問題は何ら発生せず、燃料電池用として良好なガス用着臭剤を提供することができる。また、ガス用着臭剤に含まれる窒素分を大幅に低減できるので、改質によりアンモニアに変化することで発生していた触媒性能低下やセル電圧低下を確実に防止することができる。 In addition, since the gas odorant can be configured not to contain sulfur, even if it is added to city gas, DME, etc. used in fuel cells, the performance of the fuel cell catalyst may be reduced, There is no problem of lowering the voltage, and a good gas odorant for a fuel cell can be provided. Moreover, since the nitrogen content contained in the gas odorant can be significantly reduced, it is possible to reliably prevent the catalyst performance and cell voltage from being reduced by changing to ammonia by reforming.
さらに、ガス用着臭剤にブチルイソシアニドを溶剤に溶かした状態で添加するので、ガスが燃料ガスの場合、燃料ガスとともに容易に気化するようになる。このため、ガス容器中の燃料ガスが残り少なくなっても、着臭剤の残留濃度はほとんど変化せず、従来に比して大幅に低くなる。したがって従来発生していた異常臭気問題も発生することはない。 Further, since butyl isocyanide is added to the gas odorant in a solvent state, when the gas is a fuel gas, it is easily vaporized together with the fuel gas. For this reason, even if the remaining amount of fuel gas in the gas container is reduced, the residual concentration of the odorant is hardly changed, and is significantly lower than the conventional case. Therefore, the abnormal odor problem that has conventionally occurred does not occur.
Claims (6)
上記着臭剤をブチルイソシアニドで構成した、ことを特徴とするガス用着臭剤。 In gas odorants that give gas a warning odor necessary for gas leak recognition,
A gas odorant, wherein the odorant comprises butyl isocyanide.
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