JPH09137177A - Emulsion thermal modification method - Google Patents
Emulsion thermal modification methodInfo
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- JPH09137177A JPH09137177A JP29300795A JP29300795A JPH09137177A JP H09137177 A JPH09137177 A JP H09137177A JP 29300795 A JP29300795 A JP 29300795A JP 29300795 A JP29300795 A JP 29300795A JP H09137177 A JPH09137177 A JP H09137177A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タール状物質又は重質油の水中油型エマルジ
ョンを改質し、エマルジョン中に含まれる水分及びアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を可及的に除去するエマ
ルジョンの熱改質方法を提供する。
【解決手段】 タール状物質又は重質油を水中油型エマ
ルジョンとし、硫酸を加え、分離した水と重質油との密
度差が0.007以上となる温度及びその温度に於ける
飽和蒸気圧以上の圧力下に静置し、エマルジョンを油相
及びアルカリ又はアルカリ土類金属硫酸塩水溶液とに分
離させ、エマルジョン中に含まれる水分及びアルカリ又
はアルカリ土類金属塩を前記タール状物質又は重質油か
ら除去する。(57) Abstract: The heat of an emulsion for modifying an oil-in-water emulsion of a tar-like substance or a heavy oil to remove water and alkali metals or alkaline earth metals contained in the emulsion as much as possible. A reforming method is provided. SOLUTION: A tar-like substance or heavy oil is made into an oil-in-water emulsion, sulfuric acid is added, and a temperature at which a density difference between separated water and heavy oil becomes 0.007 or more and a saturated vapor pressure at that temperature. After standing still under the above pressure, the emulsion is separated into an oil phase and an aqueous alkali or alkaline earth metal sulfate solution, and the water and alkali or alkaline earth metal salt contained in the emulsion are separated into the tar-like substance or the heavy substance. Remove from oil.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、重質油−水エマル
ジョンの熱改質方法に関するものであり、更に詳細に
は、前記エマルジョンを熱改質することにより、エマル
ジョン中に含まれる水、アルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩などを除去する方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for thermally reforming a heavy oil-water emulsion, and more specifically, to the water and alkali contained in the emulsion by thermally reforming the emulsion. The present invention relates to a method for removing metal salts, alkaline earth metal salts and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】アスファルト、コールタールピッチ、ビ
チューメンなどのタール状物質ないし重質油を工業的に
利用しようとすると、夾雑物を除去することの外に、混
入している金属塩などを除去することが必要になり、従
来から各種の除去手段が提案されている。2. Description of the Related Art When industrially using tar-like substances such as asphalt, coal tar pitch, bitumen or heavy oil, in addition to removing contaminants, it also removes contaminating metal salts. Therefore, various removing means have been proposed conventionally.
【0003】例えば、特開平7−34072号公報に開
示された方法は、重質油をニーダーなどの高剪断力混練
装置中で、pH2.5〜6.5の酸性水を添加し、高剪
断力の下に曳糸性を示す状態で混練することにより、重
質油中の金属、酸化物、窒素分を酸性水中に移行させて
除去するものであり、オリマルジョン(オリノコタール
の油中水型エマルジョン)を用いた実施例を示してい
る。For example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-34072 discloses a method in which heavy oil is added to acidic water having a pH of 2.5 to 6.5 in a kneader or other high-shear kneading apparatus to obtain high shear. By kneading in a state of spinnability under force, the metal, oxide, and nitrogen components in heavy oil are transferred to acidic water and removed. Orimuljeon (Orinocotal water-in-oil type) An example using an emulsion is shown.
【0004】また、特開昭60−106883号公報に
開示された方法は、重質油中の塩分を除去する方法に関
するものであり、重質炭化水素油に軽質油を加えた混合
油に水を添加し、分離器(例えば電気脱塩槽)により、
塩類含有水を分離除去するものである。また、特開昭5
5−12200号公報に開示された方法は、重質残油、
アスファルテンタールなどを、ブチルアルコール/ケト
ン等により溶剤抽出して精製することにより、相分離を
促進させて不純物の除去を促進させるものである。Further, the method disclosed in JP-A-60-106883 relates to a method for removing salt in heavy oil, which comprises adding water to a mixed oil obtained by adding light oil to heavy hydrocarbon oil. Is added by a separator (for example, an electric desalination tank),
The salt-containing water is separated and removed. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No.
The method disclosed in Japanese Patent No. 5-12200 discloses a heavy residual oil,
Asphaltenta tar and the like are solvent-extracted with butyl alcohol / ketone or the like for purification to promote phase separation and removal of impurities.
【0005】また、特公昭56−54036号公報に開
示された方法は、コークス炉ガス精製工程において得ら
れる塩類含有タール系吸収油に、乳化破壊剤を添加して
油相と水溶性塩類を含む水相とに分離させ、吸収油より
連続的且つ効率的に塩類を分離・除去するものである。In the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-54036, a salt-containing tar-based absorbing oil obtained in a coke oven gas refining process is added with an emulsifying agent to contain an oil phase and water-soluble salts. It is separated into an aqueous phase to continuously and efficiently separate and remove salts from the absorbed oil.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記オリノ
コタールは、南米ベネズエラ領オリノコ川流域北部で産
出される超重質油の天然アスファルト(以下オリノコタ
ール)であり、膨大な埋蔵量が確認されている。このオ
リノコタールは常温で固化するため(但し150℃では
粘度が40cStに低下し、輸送可能である)取り扱いに
難点がある。そこで、ベネズエラ石油公社は、ボイラー
用燃料を目的として水中油型エマルジョン(商標名:オ
リマルジョン)として販売しており、日本でもボイラー
発電用燃料として年間消費量が100万トンを越える消
費量となっており、長期的にあらゆる化石燃料に対して
価格、供給量共に競合可能であると考えられている。By the way, the above-mentioned orinoco tar is a natural asphalt of ultra-heavy oil (hereinafter referred to as orinoco tar) produced in the northern part of the Orinoco River basin of Venezuela, South America, and its enormous reserves have been confirmed. . This orinocotar solidifies at room temperature (however, at 150 ° C., the viscosity drops to 40 cSt and it can be transported), which is difficult to handle. Therefore, the Venezuelan Petroleum Corporation sells as an oil-in-water emulsion (trade name: Orimuljeon) for the purpose of fuel for boilers, and even in Japan, the annual consumption as fuel for boiler power generation exceeds 1 million tons. Therefore, it is considered that the price and supply of all fossil fuels can compete with each other in the long term.
【0007】ところでオリノコタールには、400〜5
00ppmのバナジウムが含有されている。このバナジ
ウムは、ボイラーで燃焼させる際にボイラーチューブへ
のバナジウムアタックによる高温腐食の原因となるが、
マグネシウム塩を添加することで抑制できることから、
マグネシウム塩を添加し、表1に示す標準組成のものが
出荷されている。By the way, in Orinoco tar, 400 to 5
It contains 00 ppm of vanadium. This vanadium causes high temperature corrosion due to vanadium attack on the boiler tube when burning it in the boiler,
Since it can be suppressed by adding magnesium salt,
Magnesium salt is added and the standard composition shown in Table 1 is shipped.
【0008】[0008]
【表1】 但し、表1に示すMg、V、Naの分析値は、元素分析
による値である。ところでオリノコタールは、C重油に
十分対抗できる諸特性を有しており、発電用ディーゼル
エンジンなどの燃料として利用することが可能である。
公表されている資料に基づき、表2に、オリノコタール
の燃料としての特性をC重油と比較して示す。[Table 1] However, the analysis values of Mg, V, and Na shown in Table 1 are values obtained by elemental analysis. By the way, orinoco tar has various characteristics that can sufficiently oppose C heavy oil, and can be used as fuel for diesel engines for power generation.
Based on the published data, Table 2 shows the characteristics of orinocotar as a fuel in comparison with C heavy oil.
【0009】[0009]
【表2】 但し、オリマルジョンをディーゼルエンジン用燃料とし
て使用する場合には、オリノコタールの燃焼によって前
記マグネシウム塩が析出し、潤滑油中に取り込まれ、シ
リンダ壁を摩耗させるという問題がある。したがって、
オリノコタールをディーゼルエンジン用燃料として使用
するためには、オリノコタールからバナジウムアタック
対策のためにマグネシウム塩が添加され、且つ輸送など
ハンドリングを容易にするため、一旦エマルジョン(オ
リマルジョン)としたものを再度処理し、マグネシウム
及び水分などを除去する必要がある。[Table 2] However, when Orimulsion is used as a fuel for a diesel engine, there is a problem in that the magnesium salt is precipitated by the combustion of orinocotar, is taken into the lubricating oil, and wears the cylinder wall. Therefore,
In order to use orinocotar as a fuel for diesel engines, magnesium salt is added from orinocotar as a countermeasure against vanadium attack, and once processed as an emulsion (orimulsion) to facilitate handling such as transportation, it is processed again. However, it is necessary to remove magnesium and water.
【0010】しかしながら、前記公報に示された方法に
よっては、オリマルジョン中のMgや水の除去を高い除
去率で効率よく行うことができず、更に効果的な除去方
法を確立する必要が認められる。本発明は、オリノコタ
ールのような超重質油を含むタール状物質ないし重質油
(以下タール状物という)の水中油型エマルジョンに含
まれる水、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を除去
し、前記タール状物を回収する方法で、エマルジョンの
熱改質方法を提供することを課題としている。However, according to the method disclosed in the above publication, it is not possible to efficiently remove Mg and water in orimulsion at a high removal rate, and it is recognized that it is necessary to establish a more effective removal method. The present invention removes water, an alkali metal and an alkaline earth metal contained in an oil-in-water emulsion of a tar-like substance or a heavy oil (hereinafter referred to as a tar-like substance) containing an ultra-heavy oil such as orinocotar, and An object of the present invention is to provide a method for thermally reforming an emulsion, which is a method for recovering tar-like substances.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの本発明のエマルジョンの熱改質方法は、タール状物
質又は重質油の水中油型エマルジョン中に含まれる水分
及びアルカリ又はアルカリ土類金属塩を除去する方法で
あって、前記エマルジョンに硫酸を加え、分離した水と
重質油との密度差が0.007以上となる温度及びその
温度における飽和蒸気圧の圧力下に静置し、油水分離を
行わせ、分離した油相を取り出すことを特徴とするもの
である。In order to solve the above-mentioned problems, the method for heat-reforming an emulsion of the present invention comprises a water content and an alkali or alkaline earth contained in an oil-in-water emulsion of a tar-like substance or a heavy oil. A method for removing metal salts, which comprises adding sulfuric acid to the emulsion, and allowing the emulsion to stand at a temperature at which a difference in density between separated water and heavy oil is 0.007 or more and at a saturated vapor pressure at that temperature. Then, oil-water separation is performed, and the separated oil phase is taken out.
【0012】前記タール状物質又は重質油としては、C
重油、アスファルト、オリノコタール、タールサンドな
どである。タール状物を水中油型エマルジョンとする手
段には特に限定はなく、従来から使用される手段を用い
ることができる。前記硫酸には特に限定はないが、工業
的に供給される98%濃硫酸を使用することが経済的に
好ましい。Examples of the tar-like substance or heavy oil include C
Examples include heavy oil, asphalt, orinoco tar, and tar sands. The means for converting the tar-like substance into an oil-in-water emulsion is not particularly limited, and conventionally used means can be used. The sulfuric acid is not particularly limited, but it is economically preferable to use industrially supplied 98% concentrated sulfuric acid.
【0013】本発明の除去対象となるアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属には、オリマルジョン中のマグネシウム
のように人工的に加えたものも含まれる。前記油水分離
が起こると、油相は油中水型エマルジョンであり、オリ
ノコタールについて油相と水相との密度と温度との関係
は、図1に示す関係を有する。即ち、改質オリノコター
ル、分離水、蒸気圧6.5気圧換算水の各密度と温度と
の関係は、100℃前後の温度では、分離水の密度が改
質オリノコタールの密度より0.007程度で高い値を
示し、140℃前後で密度差がなくなり、更に高温とな
ると密度が反転し、180℃では0.012、200℃
では0.013も高い値を示すようになる。The alkali metal and alkaline earth metal to be removed in the present invention include those artificially added such as magnesium in orimulsion. When the oil-water separation occurs, the oil phase is a water-in-oil emulsion, and for orinocotar, the relationship between the density of the oil phase and the water phase and the temperature has the relationship shown in FIG. That is, the relationship between the density of each of the modified orinocotar, the separated water, and the water with a vapor pressure of 6.5 atm and the temperature is as follows. It shows a high value at about 40 ° C, the density difference disappears at around 140 ° C, and the density reverses at higher temperatures, 0.012 and 200 ° C at 180 ° C.
Then, 0.013 shows a high value.
【0014】前記温度範囲の圧力は、大気圧〜15気圧
となり、温度を維持する部分の装置はいずれも高圧容器
とする必要がある。高温・高圧下に油水分離を行わせる
と、一定時間、例えば1時間静置すると、明確な2層に
分離し、重質分として改質タールからなる油相を、軽質
分として前記金属塩を溶解した水相とに分離回収するこ
とができる。The pressure in the above temperature range is from atmospheric pressure to 15 atmospheric pressure, and it is necessary that all the devices for maintaining the temperature be high-pressure vessels. When oil-water separation is carried out at high temperature and high pressure, when it is allowed to stand for a certain period of time, for example, 1 hour, it is separated into two distinct layers, the oil phase consisting of modified tar as the heavy component, and the metal salt as the light component. It can be separated and recovered as a dissolved aqueous phase.
【0015】本発明によるエマルジョンからの水分及び
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の除去は、主として
硫酸添加量、加熱温度、保持時間の影響を受ける。前記
0.007以上、好ましくは0.01以上の密度差を与
える条件では、改質オリマルジョンに例を採ると、水分
濃度を1重量%以下とし、Mg濃度を100ppm以下
とすることが可能である。The removal of water and alkali metal or alkaline earth metal from the emulsion according to the present invention is mainly influenced by the addition amount of sulfuric acid, heating temperature and holding time. Under the condition of providing a density difference of 0.007 or more, preferably 0.01 or more, it is possible to set the water concentration to 1% by weight or less and the Mg concentration to 100 ppm or less, taking modified reformation as an example. .
【0016】硫酸添加量、加熱・静置温度及び静置時間
については、対象とするタール状物により一定しない
が、硫酸添加量は、通常エマルジョンの0.05重量%
以上、静置時間を1時間以上とし、温度は、前記密度差
を生じる温度とする。例えば、マグネシウム含有量50
0ppmのオリマルジョン(オリノコタール換算で62
0ppmに相当する)の場合、オリマルジョンに対する
硫酸を0.1重量%(Mgに対する理論当量に相当)以
上添加すれば、改質タール中の水分濃度を100重量%
以下に、約0.2重量%では1重量%以下に、そして略
0.4重量%とするとで0.75重量%以下に低減でき
ることが分かる。The amount of sulfuric acid added, the heating and standing temperature, and the standing time are not constant depending on the tar-like substance to be targeted, but the amount of sulfuric acid added is usually 0.05% by weight of the emulsion.
As described above, the stationary time is set to 1 hour or more, and the temperature is set to a temperature at which the density difference is generated. For example, magnesium content 50
0 ppm Orimuljeon (orinocotal equivalent 62
(Corresponding to 0 ppm), if 0.1% by weight or more of sulfuric acid to the orimulsion (corresponding to the theoretical equivalent to Mg) is added, the water concentration in the modified tar is 100% by weight.
Below, it can be seen that about 0.2% by weight can be reduced to 1% by weight or less, and about 0.4% by weight can be reduced to 0.75% by weight or less.
【0017】またMg濃度は、他の条件が整う限り、オ
リマルジョンに対し硫酸を0.1重量%(Mgに対する
理論等量に相当))以上添加すれば、改質タール中の濃
度を300ppm以下に、約0.2重量%では130p
pm以下に、そして略0.4重量%では100ppm以
下に低減できる。温度条件については、他の条件が整う
ことを前提とすると、略170℃以上の温度で顕著なM
g除去が可能であり、180℃以上では100ppm以
下のMg濃度とすることができ、静置時間を少なくとも
1時間、好ましくは3時間保持するようにする。As for the Mg concentration, as long as other conditions are satisfied, if 0.1% by weight or more of sulfuric acid is added to the orimulsion (corresponding to the theoretical equivalent amount to Mg), the concentration in the modified tar will be 300 ppm or less. , About 0.2% by weight, 130p
It can be reduced to pm or less, and to 100 ppm or less at approximately 0.4% by weight. Regarding the temperature conditions, assuming that other conditions are satisfied, the remarkable M at a temperature of approximately 170 ° C. or higher.
g can be removed, the Mg concentration can be 100 ppm or less at 180 ° C. or higher, and the standing time is maintained for at least 1 hour, preferably 3 hours.
【0018】なお、オリノコタールについての硫酸添加
量を0.4重量%でMg及び水分濃度の低下が略飽和
し、それ以上の添加は、回収水の中和など後処理費用が
増大するので好ましくない。静置時間を3時間とすると
水−油分離が略一定となるため、これ以上静置しても、
温度維持費用などが嵩むなど不経済である。前記熱改質
処理後に分離した油相は、油中水型エマルジョンであ
り、大気中に急激に放出し、水分を一気に蒸発させるこ
とにより水分を効率的に除去することができる。更に改
質タール中に混入する固形分は、ディーゼルエンジンに
付属する遠心分離機により除去することができる。It should be noted that when the addition amount of sulfuric acid for orinocotal is 0.4% by weight, the decrease in the concentration of Mg and water is almost saturated, and the addition of more than that causes an increase in post-treatment cost such as neutralization of recovered water. Absent. If the standing time is set to 3 hours, the water-oil separation becomes almost constant, so even if the standing time is further exceeded,
It is uneconomical, such as high temperature maintenance costs. The oil phase separated after the thermal reforming treatment is a water-in-oil emulsion, which is rapidly released into the atmosphere and can be efficiently removed by evaporating the water all at once. Further, the solid content mixed in the reformed tar can be removed by a centrifuge attached to the diesel engine.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して、本発
明の一実施の態様を説明する。バッチ処理による本発明
の第1実施の態様を説明する。800mリットルのオリ
マルジョンに、それぞれ表3に示す量の硫酸を添加し、
500rpmの攪拌機─よって均一に混合した後、図2
に示す耐圧容器1に入れ、昇温速度4.5℃/min とな
るように加熱し、表3に示す温度、時間条件の下で静置
し、時間経過後容器サンプリング管2から採取したサン
プルについて結果を評価した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention by batch processing will be described. To each 800 ml of Orimulsion, add the amount of sulfuric acid shown in Table 3,
After uniformly mixing with a 500 rpm stirrer, FIG.
Samples collected from the container sampling tube 2 after the lapse of time after being placed in the pressure-resistant container 1 shown in Table 1, heated to a temperature rising rate of 4.5 ° C./min, and allowed to stand under the temperature and time conditions shown in Table 3. The results were evaluated for.
【0020】[0020]
【表3】 表3のデータに基づき硫酸添加量に対する改質タール中
に含まれる水分濃度及びMg濃度の関係を図3のグラフ
図に示す。[Table 3] Based on the data in Table 3, the relationship between the concentration of water and the concentration of Mg contained in the modified tar with respect to the amount of sulfuric acid added is shown in the graph of FIG.
【0021】図3において、水分濃度は、オリマルジョ
ンに対する硫酸を0.1重量%以上添加すれば、改質タ
ール中の濃度を100重量%以下に、約0.2重量%で
は1重量%以下に、そして0.4重量%とすると0.7
5重量%以下に低減できることが分かる。また図3にお
いて、Mg濃度は、オリマルジョンに対する硫酸を0.
1重量%以上添加すれば、改質タール中の濃度を300
ppm以下に、約0.2重量%では130ppm以下
に、そして0.4重量%とすると100ppm以下に低
減できることが分かる。In FIG. 3, the water concentration becomes 100% by weight or less in the modified tar when sulfuric acid is added to the orimulsion in an amount of 0.1% by weight or more, and becomes 1% by weight or less at approximately 0.2% by weight. , And 0.7 if 0.4% by weight
It can be seen that the amount can be reduced to 5% by weight or less. Further, in FIG. 3, the Mg concentration is 0.
If added more than 1% by weight, the concentration in the modified tar will be 300
It can be seen that it can be reduced to below ppm, below about 130 wt% at about 0.2 wt% and below 100 ppm at 0.4 wt%.
【0022】温度条件については、図4に示すとおり、
170℃前後の温度で顕著なMg除去が可能であり、1
80℃以上ではMg濃度を100ppm以下にできるこ
とが分かる。静置時間については、図5に示すとおり、
1時間の静置により油水分離が行われることが分かる。Regarding the temperature conditions, as shown in FIG.
It is possible to significantly remove Mg at a temperature around 170 ° C.
It can be seen that the Mg concentration can be 100 ppm or less at 80 ° C. or higher. About the standing time, as shown in FIG.
It can be seen that oil-water separation is carried out by standing for 1 hour.
【0023】したがって、以上の結果から、バッチ処理
による場合には、オリマルジョンに対し、硫酸を0.1
重量%以上、好ましくは0.2重量%以上、更に好まし
くは0.4重量%前後添加し、温度条件を170℃以
上、好ましくは200℃前後で、静置時間(反応及び油
水分離時間)を1時間以上とすることによりMg濃度を
を300ppm以下、好ましくは略50ppm前後に低
減し、水分を1重量%以下、好ましくは0.5重量%前
後に低減させることができることが分かる。Therefore, from the above results, in the case of batch processing, 0.1% sulfuric acid was added to orimulsion.
% By weight or more, preferably 0.2% by weight or more, more preferably about 0.4% by weight, and the temperature condition is 170 ° C. or more, preferably about 200 ° C., and the standing time (reaction and oil-water separation time) is It can be seen that the Mg concentration can be reduced to 300 ppm or less, preferably about 50 ppm, and the water content to 1 wt% or less, preferably about 0.5 wt% by setting the time to 1 hour or more.
【0024】本発明を工業的実施による実施の態様につ
いて以下に説明する。図6に示すエマルジョンの熱改質
装置は、図示しない発電用ディーゼルエンジンにタール
状物を供給する連続的熱改質装置であり、主要機器はエ
マルジョン貯槽3、熱改質カラム4、フラッシュカラム
5及びタール貯留槽6からなるものである。The mode for carrying out the present invention by industrial implementation will be described below. The emulsion thermal reformer shown in FIG. 6 is a continuous thermal reformer that supplies tar-like substances to a power generation diesel engine (not shown), and the main equipment is an emulsion storage tank 3, a thermal reforming column 4, and a flash column 5. And the tar storage tank 6.
【0025】貯槽3のエマルジョンは、輸送ポンプ9に
より加熱器10で所定の温度まで加熱されたのち、熱改質
カラム4に送入される。加熱器10の入口部に濃硫酸貯槽
7の濃硫酸を輸送ポンプ8にて所定量を混入させ、加熱
器10内で混合させる。熱改質カラム4は、円筒の圧力容
器を縦又は横に設置したものであり、円筒容器の所定位
置からエマルジョンが送入される。送入されたエマルジ
ョンは、カラム4内をゆっくり移動させ、静置条件を満
足させるようにしてある。カラム内では、油水分離が起
こると共に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が水相
内の硫酸と反応して比較的熱安定性のよい硫酸塩として
水相に溶解又は高分散される。改質タールはカラム底部
から回収し、硫酸塩水溶液はカラム頂部から回収され
る。The emulsion in the storage tank 3 is heated to a predetermined temperature by the heater 10 by the transport pump 9 and then fed into the thermal reforming column 4. A predetermined amount of concentrated sulfuric acid in the concentrated sulfuric acid storage tank 7 is mixed into the inlet of the heater 10 by the transport pump 8 and mixed in the heater 10. The thermal reforming column 4 is a cylindrical pressure vessel installed vertically or horizontally, and the emulsion is fed from a predetermined position of the cylindrical vessel. The fed emulsion is slowly moved in the column 4 so as to satisfy the stationary condition. In the column, oil-water separation occurs, and alkali metal or alkaline earth metal reacts with sulfuric acid in the aqueous phase to be dissolved or highly dispersed in the aqueous phase as a sulfate having relatively good thermal stability. The reformed tar is recovered from the bottom of the column and the aqueous sulfate solution is recovered from the top of the column.
【0026】回収された改質タールには、前記説明のよ
うに僅かな水分が含まれており、減圧弁にて減圧後、フ
ラッシュカラム5中に噴出させ、改質タール中の僅かな
水分を蒸発させ、脱水した改質タールをフラッシュカラ
ム5の底部から回収し、タール貯留槽6を経てディーゼ
ルエンジンに付属した遠心分離機(図示せず)へ送る。The recovered reformed tar contains a small amount of water as described above. After decompressing with the decompression valve, it is jetted into the flash column 5 to remove a small amount of water in the reformed tar. The evaporated and dehydrated reformed tar is recovered from the bottom of the flash column 5 and sent to the centrifugal separator (not shown) attached to the diesel engine through the tar storage tank 6.
【0027】また、前記フラッシュカラム5の頂部から
回収された水蒸気には、タール中に含まれる軽質油成分
が同伴されている。これらの混合蒸気は冷却器15で凝縮
され、液体として油水分離器13に送られる。一方、熱改
質カラム4の頂部から回収した硫酸塩水溶液は、冷却器
12によって冷却され、減圧後油水分離槽13によって同伴
した油分を分離したのち、水処理設備14に送られる。The steam recovered from the top of the flash column 5 is accompanied by a light oil component contained in tar. These mixed vapors are condensed in the cooler 15 and sent to the oil / water separator 13 as a liquid. On the other hand, the sulfate aqueous solution recovered from the top of the thermal reforming column 4 is cooled by a cooler.
After being cooled by 12, after depressurization, the entrained oil is separated by an oil / water separation tank 13 and then sent to a water treatment facility 14.
【0028】油水分離槽13で分離された油分は、タール
貯留槽6へ送られる。図7に示す工業的実施の態様は、
図示しない発電用ディーゼルエンジンにタール状物を供
給する回分式熱改質装置であり、主要機器及びプロセス
は図6に示す連続的熱改質装置と同様である。相違点
は、熱改質カラム4a、4bを、2基設置し、エマルジ
ョンの熱改質操作を回分式に交互に実施するものであ
る。The oil component separated in the oil / water separation tank 13 is sent to the tar storage tank 6. The industrial embodiment shown in FIG.
This is a batch type thermal reformer for supplying tar-like substances to a diesel engine for power generation (not shown), and its main equipment and process are the same as those of the continuous thermal reformer shown in FIG. The difference is that two thermal reforming columns 4a and 4b are installed and the thermal reforming operation of the emulsion is alternately performed in a batch manner.
【0029】図7に示す回分式熱体質装置は、連続的熱
改質カラム内のタールの微妙な降下流の乱れにより、上
層の硫酸塩水溶液の形成が阻害されるエマルジョンに対
して適用するものである。The batch type heat constitution apparatus shown in FIG. 7 is applied to an emulsion in which the formation of the upper layer sulfate aqueous solution is hindered by a slight disturbance of the downward flow of tar in the continuous thermal reforming column. Is.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエマルジ
ョンの熱改質方法は、硫酸をタール状物質又は重質油の
水中油型エマルジョンに添加・混合し、高温・高圧の下
で一定時間静置して油水分離させることにより、エマル
ジョンに含まれる水分及びアルカリ金属又はアルカリ土
類金属を効率的に除去することができる。したがって、
ディーゼルエンジン用燃料などとして有利に使用するこ
とができる。As described above, according to the method for thermally reforming an emulsion of the present invention, sulfuric acid is added to and mixed with an oil-in-water emulsion of a tar-like substance or a heavy oil, and the mixture is kept under high temperature and high pressure for a certain period of time. The water and the alkali metal or alkaline earth metal contained in the emulsion can be efficiently removed by allowing the solution to stand and separating the oil and water. Therefore,
It can be advantageously used as fuel for diesel engines.
【図1】エマルジョンを硫酸による熱改質及び油水分離
を行った場合、温度と油相密度及び水相密度との関係を
示すグラフ図である。FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature and oil phase density and water phase density when the emulsion was subjected to thermal reforming with sulfuric acid and oil-water separation.
【図2】本発明のバッチ処理による第1実施の態様に使
用した静置油水分離装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a stationary oil-water separator used in the first embodiment of the batch processing of the present invention.
【図3】第1実施の態様による結果の硫酸添加量と、改
質タール状物中に残留するMg及び水分濃度との関係を
示すグラフ図である。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of added sulfuric acid as a result of the first embodiment and the concentrations of Mg and water remaining in the modified tar-like material.
【図4】第1実施の態様による結果の熱改質温度と、改
質タール状物中に残留するMg及び水分濃度との関係を
示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the resulting thermal reforming temperature according to the first embodiment and the concentrations of Mg and water remaining in the reformed tar-like material.
【図5】す第1実施の態様による結果の静置時間と、改
質タール状物中に残留するMg及び水分濃度との関係を
示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the stationary time resulting from the first embodiment and the concentrations of Mg and water remaining in the modified tar-like material.
【図6】本発明の連続処理による第2実施の態様による
工程説明図である。FIG. 6 is a process explanatory diagram according to a second embodiment of the continuous processing of the present invention.
【図7】本発明の回分式処理による第3実施の態様によ
る工程説明図である。FIG. 7 is a process explanatory diagram according to a third embodiment of the batch type processing of the present invention.
1 耐圧容器 2 サンプリング
管 3 エマルジョン貯槽 4 熱改質カラム 5 フラッシュカラム 6 タール貯留槽 7 濃硫酸貯槽 8 輸送ポンプ 9 エマルジョン移送ポンプ 10 加熱器 11 冷却器 12 冷却器 13 油水分離槽 14 水処理設備1 Pressure-resistant container 2 Sampling tube 3 Emulsion storage tank 4 Thermal reforming column 5 Flash column 6 Tar storage tank 7 Concentrated sulfuric acid storage tank 8 Transport pump 9 Emulsion transfer pump 10 Heater 11 Cooler 12 Cooler 13 Oil water separation tank 14 Water treatment facility
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 裕久 岡山県玉野市玉3丁目1番1号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 名木田 浩 岡山県玉野市玉3丁目1番1号 三井造船 株式会社玉野事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hirohisa Endo 3-1-1 Tam, Tamano-shi, Okayama Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Tamano Plant (72) Inventor Hiroshi Kida 3-1-1 Tam, Tamano-shi, Okayama No. Mitsui Shipbuilding Co., Ltd., Tamano Works
Claims (2)
ルジョン中に含まれる水分及びアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属塩を除去する方法であって、前記エマルジョ
ンに硫酸を加え、分離した水と重質油との密度差が0.
007以上となる温度及びその温度における飽和蒸気圧
の圧力下に静置し、油水分離を行わせ、分離した油相を
取り出すことを特徴とするエマルジョンの熱改質方法。1. A method for removing water and an alkali metal or alkaline earth metal salt contained in an oil-in-water emulsion of a tar-like substance or a heavy oil, wherein sulfuric acid is added to the emulsion to separate water. The density difference with heavy oil is 0.
A method for thermal reforming of an emulsion, which comprises allowing to stand at a temperature of 007 or higher and a saturated vapor pressure at that temperature to cause oil-water separation, and taking out the separated oil phase.
を0.05〜1.0重量%とし、前記静置時間を1時間
以上とすることを特徴とする請求項1記載のエマルジョ
ンの熱改質方法。2. The thermal reforming method for an emulsion according to claim 1, wherein the amount of sulfuric acid added to the emulsion is 0.05 to 1.0% by weight, and the standing time is 1 hour or longer. .
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| JP (1) | JP3250950B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008255172A (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method for removing water from tar or tar emulsion, method for tarting tar emulsion, and method for reducing moisture content in tar |
| JP2008540773A (en) * | 2005-05-11 | 2008-11-20 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | Process for producing more valuable products from sulfur-containing crude oil |
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1995
- 1995-11-10 JP JP29300795A patent/JP3250950B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008540773A (en) * | 2005-05-11 | 2008-11-20 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | Process for producing more valuable products from sulfur-containing crude oil |
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