Tin tức - Nhật

産業ガス 2022年

Posted on by admin
Khí công nghiệp video
24
3月
工業用ガスとは、工業用に製造された気体状の物質のこと。供給される主なガスは、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、水素、ヘリウム、アセチレンなどですが、その他にも多くのガスや混合ガスがガスボンベで供給されることがあります。
 
これらのガスを製造する産業は、産業ガスとも呼ばれ、ガスの製造や利用のための設備や技術の提供も含むと考えられています。その生産は、より広い意味での化学工業の一部である（工業用ガスはしばしば「特殊化学品」と呼ばれる）。
産業ガスとは
産業ガスとは
 
ガスは、石油、石油化学、化学、電力、鉱業、製鉄、冶金、環境保護、医薬、バイオテクノロジー、食品、水、肥料、原子力、電子、航空宇宙など多くの産業で使用されています。
 
他の産業界へのガス販売：通常、産業界の法人顧客向けの大口注文が対象で、プロセス設備やパイプラインの建設からガスボンベに至るまで、さまざまな規模に対応しています。
 
一部の商業規模のビジネスは、多くの場合、卸売りで提供される地元の販売店を通じて行われます。このビジネスには、作業員や時には一般の人々へのガスボンベや関連機器の販売やレンタルが含まれる。これには、ヘリウムガス、ビール樽用の醸造ガス、溶接用ガスと溶接装置、LPG、医療用酸素などの製品が含まれる。
 
ガス供給の小規模小売販売は、ガス会社やその代理店に限定されるものではありません。LPG、ブタン、プロパン、二酸化炭素、亜酸化窒素を供給するための、シリンダー、ボトル、カートリッジ、カプセル、容器と呼ばれる小型携帯ガスボンベは、多くの種類があります。例えば、ホイップクリームの充電器、コンセント、キャンピングカー、ソーダストリームなどです。
 

工業用ガスの歴史が始まる

人類が最初に使った天然ガスは、火を吹いたり扇いだりすると明るく燃えることが発見され、ほぼ間違いなく空気であった。また、人間は火から出る温かいガスを利用して食べ物を燻したり、お湯を沸かしたときの蒸気を利用して調理をしたりしている。
 
二酸化炭素は、古くから発酵の副産物として知られており、特に飲料の副産物として、紀元前7000年から6600年にかけて中国の嘉湖で記録されたのが最初とされている。天然ガスは、紀元前500年頃、中国人が地下から浸透性のあるガスを初歩的な竹の管を通して運び、海水を沸騰させるために使用することを発見したことから始まりました。
 
ローマ人がワイン醸造に二酸化硫黄を使用したのは、空のワイン容器の中で硫黄キャンドルを燃やすと、ワインの鮮度を保ち、酢の臭いがしなくなることが発見されたからである。
 
地下から浸透性のあるガスを初歩的な竹のパイプで運び、海水を沸騰させるのに利用できることを発見したのである。ローマ人は、空のワイン容器の中で硫黄のろうそくを燃やすと、ワインが新鮮に保たれ、酢の臭いがしなくなることを発見し、二酸化硫黄をワイン醸造に利用したのである。
 
当初は、錬金術の実験的証拠や原始的証拠も含まれていたが、科学的方法と化学の科学の出現により、これらのガスが明確に特定され理解されるようになった。
 
化学の歴史は、18世紀から19世紀にかけての産業革命で、化学者たちが研究室で研究を重ねた結果、いくつかのガスが同定・発見されたり、比較的純粋な形で最初に作られたことを教えてくれる。気体の発見時期は、二酸化炭素（1754）、水素（1766）、窒素（1772）、亜酸化窒素（1772）、酸素（1773）、アンモニア（1774）、塩素（1774）、メタン（1776）であり、これらの気体が発見された時期は、それぞれ異なる。硫化水素（1777）、一酸化炭素（1800）、塩化水素（1810）、アセチレン（1836）、ヘリウム（1868）、フッ素（1886）、アルゴン（1894）、クリプトン、ネオン、キセノン（1898））、ラドン（1899）などがある。
 
二酸化炭素、水素、亜酸化窒素、酸素、アンモニア、塩素、二酸化硫黄、製造燃料ガスなどは19世紀に使用され、主に食品、冷凍、医療、燃料やガス灯に使用されている。例えば、炭酸水は1772年から製造され1783年から商品化され、塩素は1785年に初めて繊維の漂白に使われ、亜酸化窒素は1844年に初めて歯科麻酔に使われました。この頃、時間ガスは化学反応によってすぐに使えるようになることが多かった。
 
1844年に発明されたキップス装置を用いると、簡単な気体進化反応により、水素、硫化水素、塩素、アセチレン、二酸化炭素などのガスを発生させることが可能で、その代表例である。アセチレンは1893年から商業生産され、アセチレン発生装置は1898年頃からガス調理用、ガス灯用に使用されていたが、照明には電気の方が実用的である。 照明は、1912年からLPGが商業生産されると、調理用のアセチレンの使用は減少した。
 
ガスが発見され、少量生産されるようになると、工業化によって、これらのガスをより大量に生産するための技術革新と発明が促進された。水の電気分解による水素製造（1869年）、酸素製造（1888年～）、ブリン法による酸素製造（1884年）、クロルアルカリ法による塩素製造（1892年）、ハーバー法によるアンモニア製造（1908年）など、ガス製造業における重要な発展がある。
 
冷凍の応用開発は、空調やガスの液化の分野にも進出している。二酸化炭素が初めて液化されたのは1823年である。1834年にエーテルを用いた最初の蒸気圧縮式冷凍サイクルがジェイコブ・パーキンスによって発明され、1873年にはアンモニアを用いた同様のサイクルが、1876年には二酸化硫黄とは異なるタイプのものが発明された。
 
液体酸素と液体窒素は1883年、液体水素は1898年、ヘリウムは1908年に製造が開始された。LPGは1910年に初めて製造された。LNGの特許は1914年に申請され、1917年に最初の商業生産が行われた。
 
工業用ガス産業の始まりを示す出来事はないが、多くの人は、最初の高圧圧縮空気シリンダーが建設された1880年代と考えるだろう。当初、ボンベは主に炭酸ガス製造や飲料の調合に使われていた。
 
1895年には、空気の液化を可能にする冷凍圧縮サイクルがさらに開発され、特にカール・フォン・リンデはより大量の酸素を製造することを可能にした。また、大量のアセチレンはアセトンに溶かすことができ、爆発しないので安全に瓶詰めすることができる。

特に重要な用途は、1900年代初頭から酸素とアセチレンで行う溶接や金属切断の発展である。他のガスの製造法が開発されると、他の多くのガスが販売された。ガス発生器を必要としないシリンダー入りのガスである。

産業用ガス製造技術

ガス分離は、分離工程で空気を精製することで、窒素、アルゴン、酸素を大量に生産することができ、これらはしばしば極低温液体としても生産されます。空気分離装置（ASU）は、必要な低い蒸留温度を達成するために、ジュール・トムソン効果によって作動する冷凍サイクルを使用しています。空気中の一次ガスに加え、希少な希ガスであるネオン、クリプトン、キセノンの製造にも、ガス分離は唯一の実用的な供給源である。
 
また、低温療法では、天然ガス、水素、ヘリウムの液化が可能である。天然ガス処理では、窒素除去装置で天然ガスから窒素を除去するために極低温技術が使用されます。天然ガス田にこの経済的な製品を作るのに十分なヘリウムがある場合、このプロセスを使用して天然ガスからヘリウムを生産することも可能です。大規模なガス会社は通常、事業の全領域で広範な特許ライブラリに投資しており、特に冷凍部門ではそうである。
 
この業界におけるもう一つの主要な製造技術は、「改革」である。水蒸気改質は、天然ガスと水蒸気を、水素と一酸化炭素を含む合成ガスに変換し、副産物として二酸化炭素を得るための化学プロセスである。部分酸化や自動改質も同様のプロセスだが、これらもASUからの酸素を必要とする。合成ガスは、しばしばアンモニアやメタノールの化学合成の前駆物質となる。発生する二酸化炭素は酸性ガスであり、アミン処理によって除去されるのが一般的である。この隔離された二酸化炭素は、回収炭素シンクに隔離されたり、高度な石油回収に利用されたりする可能性がある。
 
ガス分離と水素改質はガス産業の基礎であり、多くのガス化燃料（IGCCを含む）、コジェネレーション、フィッシャー・トロプシュ・ガスから液体へのスキームに必要な技術の一部でもある。水素には多くの製造方法があり、オークニーでは炭化水素の使用に代わる炭素代替燃料である。水素の使用に関する詳しい情報は、水素経済を参照のこと。液体水素は、NASAがスペースシャトルでロケットの燃料として使用している。
 
また、よりシンプルなガス分離技術として、圧力スイング吸着や真空回転吸着に用いられる膜や分子ふるいは、窒素発生装置や酸素工場で純空気ガスを製造するために使用されている。また、より少量のガスを発生させる例として、化学的酸素発生装置や酸素発生装置などがある。
 
空気分離や合成ガス改質で製造される主なガス以外にも、業界では多くのガスが提供されています。その中には、他の産業から単に副産されたものや、他の大きな化学メーカーから購入し、精製して再包装したものもあるが、独自の製造工程を持つものもある。例えば、塩素に水素を混ぜて燃焼させて塩化水素を製造するもの、硝酸アンモニウムを加熱して熱分解して亜酸化窒素を製造するもの、電気分解でフッ素、塩素、水素を製造するもの、コロナ放電で空気や酸素からオゾンを製造するものなどである。
 
関連するサービスや技術としては、病院用ガスシステムで一般的な真空、純粋な圧縮空気、冷凍などがある。また、不活性ガス発生装置も珍しいシステムです。2021年の産業ガス会社の中には、関連する化学物質、特に臭素や酸化エチレンなどの液体も供給している場合があります。
 

ガス供給

ガス供給方式

常温常圧で気体である物質の多くは、圧縮空気として供給されます。エアコンプレッサーは、配管システムを通じて圧力容器貯蔵物（ガスタンク、エアタンク、パイプトレーラーなど）に空気を圧縮するために使用される。ガスボンベは圧倒的に一般的なガス貯蔵器であり、その大部分は「ボンベ充填」設備で生産される。
 
しかし、すべてのガスが気相で供給されるわけではありません。一部のガスは常温常圧で液化することができる蒸気であるため、適切な容器に入れれば液体として供給されることもある。この相変化は、これらのガスを常温の冷媒として有用にする。この性質を持つ最も重要なガスは、アンモニア（R717）、プロパン（R290）、ブタン（R600）および二酸化硫黄（R764）である。塩素もこの性質を持つが、毒性、腐食性、化学反応性が高いため、冷媒として使用されたことはない。
 
エチレン（R1150）、二酸化炭素（R744）、エタン（R170）、亜酸化窒素（R744A）、六フッ化硫黄などがそうです。
 
これらの気体は，臨界圧（臨界温度が周囲温度より低い気体）より高いため，気体として200気圧のガスボンベで供給することも可能である。すべてのガスは、液体である温度で冷媒として使用できる。例えば、窒素（R728）、メタン（R50）は低温で冷媒として使用される。
 
特に二酸化炭素は、常温で加熱すると昇華するドライアイスと呼ばれる低温固体として製造することができるが、二酸化炭素の特性として、低圧では液体にならず、三重点は5.1barである。
 
アセチレンも代替供給される。アセチレンは非常に不安定で爆発性があるため、アセトンに溶かした気体をボンベに詰めて供給される。また、アセチレンは大気圧で昇華する唯一のガスである。
 

ガス供給

主要な産業用ガスはバルクで生産され、パイプラインで顧客に配送されるが、パッケージして出荷することも可能である。
 
ほとんどのガスはガスボンベで販売され、一部は適切な容器（デュワーなど）に入れた液体として販売されるか、トラックで輸送されるバルク液体として販売される。当初、産業界は地元でのガス生成の必要性を避けるためにシリンダーでガスを供給していました。しかし、製鉄所や石油精製所のような大規模な顧客に対しては、バルク使用のマニホールドシリンダーを一緒に使わないように、近くに大きなガス生成プラントを建設する（しばしば「オンサイト」と呼ばれる）施設にすることがあります。
 
また、産業用ガス会社は、ガスそのものではなく、ガスを製造するためのプラントや設備を提供することもできます。産業ガス会社は、通常、ガスそのものを生産または処理するための設備の運転経験があるため、お客様のガス設備の運転・保守契約の下でプラントオペレーターとして活動することもできます。
 
例えば、フッ素は反応性が高く、フッ素を必要とする工業化学ではフッ化水素（またはフッ酸）を使用することが多いため、ガスとして使用するのは危険な物質もあります。また、ガスの反応性を克服するために、必要なときに必要なだけガスを発生させるという方法もあり、例えばオゾンがこれにあたる。
 
このため、ガスの流通には、現地でのガス発生、パイプライン、バルク輸送（トラック、鉄道、船舶）、ガスボンベやその他の容器に入ったパッケージ化されたガスなどがある。
 
ガス状バルク液は、通常、エンドユーザーのタンクに配送される。ガスボンベ（および液体ガスボンベ）は、エンドユーザーが小規模な流通システムを構築する際によく使用されます。有毒ガスや可燃性ガスのシリンダーは、通常、エンドユーザーが外部の火災やあらゆる漏れから保護するためにガスキャビネットに保管します。

産業用ガスの定義

ガスとは、工業用に特別に製造され、また常温常圧で気体状の物質群のことである。元素ガス、有機または無機の化合物であり、低分子量であることが多い化学物質である。また、個々の気体の混合物であることもある。単純な」燃料としての価値とは対照的に、化学物質として価値があり、原料として、強化中として、有用な最終製品として、あるいは特定の用途に使用される。
 
工業用ガス」という言葉は、狭義には販売されている主要なガス、すなわち、窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、水素、アセチレン、ヘリウムだけを指すこともある。これ以外のガスについては、ガス会社によってさまざまな名称がつけられているが、一般的には「特殊ガス」「医療用ガス」「燃料ガス」「冷媒ガス」などに分類される。
 
また、「溶接用ガス」「呼吸用ガス」などのように用途や産業によって、あるいは「空気ガス」のように発生源によって、あるいは「包装ガス」のように供給形態によって呼ばれることもある。一次ガスは、「バルクガス」または「トン数ガス」と呼ばれることもあります。
 
原則として、「産業用ガス」で販売されるガスまたはガスの混合物は、いくつかの産業用途を持つことができ、「産業用ガス」と呼ばれることがあります。実際には、「工業用ガス」は、純化合物または正確な化学組成の混合物で、包装されているか少量であるが、高純度であるかこの目的に適合している。特定の最終用途（例えば、オキシアセチレン）。より重要なガスのリストは、以下の「ガス」の項に記載されている。
 
ガスが通常「工業用ガス」と呼ばれない場合もある。主に、化学物質や調剤として使用するために生産されるのではなく、後のエネルギー利用のために加工される場合である。
 
石油・ガス産業は区別して考えられています。したがって、天然ガスは厳密には「産業」で使用される「ガス」であるが、しばしば燃料として、時には原料として、この一般的な意味で「産業ガス」；この用語は、石油およびガス産業が天然資源から直接または精製所で生産する炭化水素については、産業企業では一般に使用されない。LPGやLNGのような物質は複雑な混合物であり、正確な化学組成を持たないことが多く、また貯蔵中に変化することもよくある。
 
また、石油化学産業は区別して考えられています。したがって、エチレンなどの石油化学製品（石油由来の化学物質）も、通常「産業ガス」とは呼ばない。
 
化学産業は産業用ガスと区別されることもあり、アンモニアや塩素などは「産業用ガス」ではなく「化学物質」（特に液体で供給される場合）とみなされることもある。
 
携帯用容器への小規模なガス供給は、用途が産業用ではなく個人用とみなされ、供給者が必ずしもガスの専門家ではないことから、産業用ガスとみなされないことがあります。
 
これらの区分は、それぞれの専門分野の認識境界に基づいており（実際には重複もあるが）、正確な科学的定義は困難である。業種の「重なり」を説明する。
 
都市ガスなどの生産ガスは、以前は工業用ガスとされていた。合成ガスは石油化学系と呼ばれることが多いが、その製造は産業ガスのコア技術である。同様に、埋立ガスやバイオガスの利用、廃棄物からエネルギーへの転換、水素製造などのプロジェクトも、すべて重複する技術である。
 
ヘリウムは、天然ガスを原料としているが、産業用ガスである。
 
どんなガスでもガスボンベに入れれば工業用ガスとみなされる可能性が高い（燃料として使用する場合を除く）。
 
プロパンを使用する場合、冷媒としては工業用ガスになるが、LNG製造では冷媒として使用されないので、重複する技術ではあるが。
 

ガス

気体の化学記号

天然資源から入手可能で、気体の形で知られている化学元素は、水素、窒素、酸素、フッ素、塩素、それに希ガスであり、化学者はこれらを総称して「元素ガス」と呼んでいる。
 
これらの元素は、天然に存在する微量放射性同位元素である希ガス・ラドンを除けば、すべて始原元素である。なぜなら、すべての同位元素は放射性崩壊による放射性核種であるからである。(112番と114番元素は気体と考えられているが、原子番号108以上の複合元素が気体であるかどうかは科学的に証明されないだろう)。
 
標準温度・圧力（STP）で原子核まで安定な元素は、水素（H 2 ）、窒素（N 2 ）、酸素（O 2 ）と、ハロゲンフッ素（F 2 ）、塩素（Cl 2 ）である。希ガスはすべて純粋な元素である。
 
工業用ガスでは、化合物でもある分子と区別するために「元素ガス」（より正確には「分子ガス」）と呼ばれる。これらの元素はすべて非金属である。
 
ラドンは化学的には安定ですが、放射性であり、安定同位体を持ちません。最も安定な同位体であるRnの半減期は3.8日である。その使用は化学的ではなく放射性であり、業界のガス基準を超える専門的な取り扱いを必要とします。しかし、針葉樹の鉱石処理の副産物として生産することができます。ラドンは、ASUで処理される空気中に遭遇する自然由来の微量放射性物質（NORM）である。
 
臭素と水銀はSTPでは液体であり、蒸気はSTPで液体と平衡に存在します。

空気中のガス

  • 窒素（N2）
  • 酸素
  • アルゴン

希ガス

  • ヘリウム
  • ネオン(No)
  • アルゴン（Ar）
  • クリプトン
  • キセノン
  • ラドン (Rn)

その他の元素ガス

  • 水素（H2）
  • 塩素 (Cl 2) (蒸気)
  • フッ素

その他一般産業用ガス

この一覧は、産業ガス会社が販売しているその他の代表的なガスを表示しています。
 
化合物ガス
  • アンモニア (NH3)
  • 二酸化炭素(CO2)
  • 一酸化炭素(CO)
  • 塩化水素
  • 亜酸化窒素(N2O)
  • 三フッ化窒素(NF3)
  • 二酸化硫黄(SO2)
  • 六フッ化硫黄(SF6)
  • 炭化水素ガス
  • メタン(CH4)
  • アセチレン(C2H2)
  • エタン(C2H6)
  • エチレン(C2H4)
  • プロパン(C3H8)
  • プロピレン（C3H6）
  • ブタン(C4H10)
  • ブテン (C4H8)
混合ガスはたくさんありうる。

重要な液化石油ガス

このリストは、最も重要な液化ガスのリストです。
 
空気から生成される
  • 液体窒素（LIN）
  • 液体酸素（LOX）
  • 液体アルゴン (LAR)

さまざまなソースから生成される

  • 液化炭酸ガス
炭化水素を原料に製造
  • 液体水素
  • 液体ヘリウム

炭化水素を原料として製造される混合ガス

  • 液化天然ガス(LNG)
  • 液化石油ガス(LPG)

産業ガス用途

産業ガスの用途は多岐にわたる。
 
以下は、その使用分野のごく一部である。
  • エアゾールランチャー
  • 空気銃
  • ビール用スペアパーツ
  • 校正用ガス
  • 冷却水
  • クライオジェニック
  • 凍結燃料
  • 切断・溶接
  • 誘電体ガス
  • 環境保護
  • 消火・防火
  • 食品加工
  • 放電ランプ
  • 計測・測定
  • 研究室・計測器
  • 安全・不活性ガス
  • ガラス、セラミックス、その他鉱物
  • リフティングガス
  • 医療用ガス治療
  • 冶金
  • スキップ薬
  • 冷蔵庫
  • ロケットランチャー
  • ゴム、プラスチック、塗料
  • 半導体製造工場における半導体産業
  • ソーダファウンテン
  • 水処理／工業用水処理
  • 水中ダイビング
シン工業ガスベトナム株式会社
 
ベトナムにおける産業用ガスソリューションのリーディングサプライヤー
 
誠実・積極的・真心
 

Facebook:  https://www.facebook.com/sigvn.gases/

Instagram:  https://www.instagram.com/sigvn.gases/

Pinterest:   https://www.pinterest.com/sigvn/

Twitter:   https://twitter.com/sigvn_vietnam

Behance:   https://www.behance.net/sigvn

    コメントを残す

    メールアドレスが公開されることはありません。 ※ が付いている欄は必須項目です