JP2000262805A - 吸着塔の吸着剤再生方法及びその装置 - Google Patents

吸着塔の吸着剤再生方法及びその装置

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JP2000262805A
JP2000262805A JP11072108A JP7210899A JP2000262805A JP 2000262805 A JP2000262805 A JP 2000262805A JP 11072108 A JP11072108 A JP 11072108A JP 7210899 A JP7210899 A JP 7210899A JP 2000262805 A JP2000262805 A JP 2000262805A
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JP
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hot water
adsorption tower
activated carbon
lpg
adsorption
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Shigeo Tomura
重男 戸村
Makoto Ozaki
誠 尾崎
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IHI PLANTEC KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性炭を劣化させることなく経済的に再生で
きる吸着塔の吸着剤再生方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 活性炭を充填した吸着塔10A,10B
内にLPG等を通してLPG等に溶解した潤滑油等を吸
着除去した後、その吸着塔10A,10B内の活性炭を
再生する方法において、吸着塔10A,10B内に亜臨
界圧下の熱水を供給して再生するようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LPG等に溶解し
ている潤滑油などの重質油分を活性炭で吸着除去する吸
着塔に係り、特に吸着除去後の活性炭を脱着再生するた
めの吸着塔の吸着剤再生方法及びその装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】LPG等には、産地により3〜100P
PMの潤滑油等の重質油分が、製造過程のポンプ等の機
械から混入し、溶解しており、これを0.1PPM以下
にするため活性炭を充填した吸着塔に通してLPG等に
溶解している潤滑油等を除去するようにしている。
【0003】図2は、従来の重質油分除去装置を示した
もので、2基の吸着塔60A,60Bの一方にLPGを
供給ライン61から流して吸着塔60A,60B内に充
填した活性炭で潤滑油などを吸着除去し、ライン62よ
り精製LPGとして排出する。
【0004】この吸着塔60A,60Bにおいて、重質
油分を吸着して吸着能が低下した活性炭の再生には、窒
素ガスやスチームを用いブロア63からプリヒータ6
4、高温ヒータ65を介しライン66より吸着塔60A
(又は60B)の頂部より供給して活性炭に吸着された
潤滑油等を脱着し、ライン67よりプリヒータ64を通
して熱を回収した後、油分分離用冷却器68を通して潤
滑油分を回収し、再度ブロア63に循環して再生するよ
うになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、潤滑油
等の重質油分は沸騰温度(約400〜500℃)が高
く、活性炭を脱着再生する場合に、窒素ガスやスチーム
等を高温にしなければならず不経済である。また窒素ガ
スなどを高温度とするため、活性炭再生後の吸着能が低
下し、歩留まりが低下するため、活性炭を繰り返して連
続使用するには問題となる。
【0006】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、活性炭を劣化させることなく経済的に再生できる吸
着塔の吸着剤再生方法及びその装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、活性炭を充填した吸着塔内にL
PG等を通してLPG等に溶解した潤滑油等を吸着除去
した後、その吸着塔内の活性炭を再生する方法におい
て、吸着塔内に亜臨界圧下の熱水を供給して再生するよ
うにした吸着塔の吸着剤再生方法である。
【0008】請求項2の発明は、吸着塔から潤滑油等を
分解した亜臨界下の熱水を冷却後、潤滑油等の分解成分
を分離して再度亜臨界圧下の熱水として循環する請求項
1記載の吸着塔の吸着剤再生方法である。
【0009】請求項3の発明は、活性炭を充填した吸着
塔内にLPG等を通してLPG等に溶解した潤滑油等を
吸着除去した後、その吸着塔内の活性炭を再生する装置
において、吸着塔に、亜臨界圧下の熱水を供給する亜臨
界圧熱水循環手段を接続した吸着塔の吸着剤再生装置で
ある。
【0010】請求項4の発明は、亜臨界圧熱水循環手段
に、潤滑油等を分解した冷却後の熱水中の分解油を抽出
或いは分離する中空糸膜等の油分離器を設けた請求項2
記載の吸着塔の吸着剤再生装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0012】図1において、10A,10Bは、活性炭
が充填された吸着塔で、その底部にそれぞれ入口側切換
弁11A,11Bを介してLPG等の供給ライン12が
接続され、頂部に出口側切換弁13A,13Bを介して
精製後のLPG等を排出する排出ライン14が接続さ
れ、その排出ライン14に冷却器15が接続される。
【0013】この吸着塔10A,10Bの頂部には入口
側切換弁16A,16Bが接続され、底部には出口側切
換弁17A,17Bが接続され、その間に、吸着塔10
A,10B内に亜臨界圧下の熱水を供給循環するための
亜臨界圧熱水循環手段18が接続される。
【0014】この亜臨界圧熱水循環手段18は、入口側
切換弁16A,16Bに接続された亜臨界圧下の熱水を
供給する熱水供給ライン19と、出口側切換弁17A,
17Bに接続された熱水排出ライン20と、その両ライ
ン19,20を結ぶ水タンク21とから主に構成され
る。
【0015】熱水供給ライン19には、その上流側の水
タンク21よりポンプ22、中空糸膜からなる油分離器
23、循環ポンプ24、制御弁25、プリヒータ26、
高温ヒータ27、逆止弁28が順次接続される。
【0016】循環ポンプ24の吸込側には、ポンプ22
と油分離器23をバイパスして水タンク21内の水を吸
い込むバイパスライン29が接続され、そのライン29
に開閉弁30が接続され、また吐出側には、給水の一部
を水タンク21に戻す戻しライン31が接続されると共
に圧力計32が接続され、その圧力計32により戻しラ
イン31に接続した制御弁33を制御するようになって
いる。
【0017】また水タンク21には液位計34が設けら
れ、その液位計34にて循環ポンプ21の吐出側の制御
弁25が制御されるようになっている。
【0018】制御弁25とプリヒータ26間と、逆止弁
28と入口側切換弁16A,16B間を結んで、分岐バ
イパスライン35が接続され、そのライン35に開閉弁
36が接続される。
【0019】高温ヒータ27は、その出口側に温度計3
7が接続され、その温度計37で熱水温度が、280℃
前後となるように、熱媒量を制御する調整弁38を制御
するようになっている。
【0020】また熱水排出ライン20には、吸着塔10
A,10Bの出口側切換弁17A,17Bより、プリヒ
ータ26、冷却器39、昇圧弁40が順次接続され、そ
の昇圧弁40に並行にバイパス弁41が接続される。
【0021】冷却器39には、排水ライン42が接続さ
れ、その排水ライン42に接続された開閉弁43が、冷
却器39に設けた液位計44にて開閉制御される。
【0022】出口側切換弁17A,17Bの下流側に
は、それぞれ液位計45A,45Bが接続され、その液
位計45A,45Bの検出値がコントローラ46に入力
され、そのコントローラ46で、バイパス弁41を開閉
動するようになっている。
【0023】供給ライン12には、脱着再生後の吸着塔
10A,10B内をLPGでパージするため、吸着塔1
0A,10Bの頂部よりLPGを導入するパージライン
47が接続され、そのライン47に開閉弁48、制御弁
49、切換弁50A,50Bが接続される。
【0024】また吸着塔10A,10Bには、圧力計5
1A,51Bが設けられ、その検出値がコントローラ5
2に入力されて制御弁49を開閉動するようになってい
る。
【0025】なお53は水タンク21に接続した排水ラ
イン、54はそのライン53に接続した開閉弁である。
【0026】次に、潤滑剤を吸着した活性炭の再生方法
を説明する。
【0027】LPG等(その他エチレン、エタン、ペン
タン、ヘキサン等の炭化水素液)に溶解している潤滑剤
等の重質油分を、吸着除去するには、吸着塔10A,1
0Bの入口側切換弁11A,11Bと出口側切換弁13
A,13Bを交互に開閉して供給ライン12からのLP
Gを吸着塔10A,10Bに供給してLPGに溶解して
いる潤滑油等を吸着除去して、排出ライン14から貯留
槽等に送る。
【0028】潤滑油を吸着後の活性炭を再生するには、
一方の吸着塔10Aが吸着中に他方の吸着塔10Bを、
亜臨界圧熱水循環手段18からの亜臨界圧下の熱水をそ
の吸着塔10Bの頂部より供給じん関して再生を行う。
この亜臨界圧下の熱水は、超臨界水となる水の臨界点
(374℃,22MPa)以下で、水の飽和蒸気圧曲線
より過飽和となる領域の圧力と温度にすればよい。
【0029】一般には、潤滑油等は、大気圧下では約2
80℃の熱水で、メタン、炭酸ガス、その他の軽沸点成
分に分解できることを考慮すれば、再生するための亜臨
界圧下の熱水は、圧力が約6.3MPa、温度が約28
0℃前後にして再生することで、活性炭の劣化を防止し
つつ、熱も少なくて経済性に優れたものとすることがで
きる。また280℃以下で約250℃迄の温度でも接触
時間を長くすると熱水で抽出されることも分かっている
のでこの温度域で活性炭を再生すれば、更に劣化防止に
効果的である。
【0030】さて、吸着塔10B内の活性炭を再生する
には、循環ポンプ24で水タンク21内の水をバイパス
ライン29から吸い込んで加圧し、プリヒータ26、高
温ヒータ27を通して加熱し、入口側切換弁16Bから
吸着塔10Bに導入して活性炭を昇温し、出口側切換弁
17Bよりプリヒータ26を通して熱交換した後、冷却
器39を通し、昇圧弁40を通して水タンク21に戻
す。
【0031】この循環ポンプ24と昇圧弁40による水
の昇圧とプリヒータ26と高温ヒータ27の加熱で、約
280℃の飽和圧力の6.3MPaの亜臨界圧下の熱水
として吸着塔10Bに導入し、吸着塔10B内の活性炭
に吸着された重質油分を分解する。
【0032】この亜臨界圧下の熱水をつくるための昇温
は、水の熱容量がガスに比べて大きいので、従来の窒素
ガスを加熱して再生するよりもポンプや電力費等はガス
に比べて少なくなる。
【0033】また熱水による分解で排出ライン20から
は熱水と分解した潤滑油中の軽質油分は冷却器39から
液位計44の液位制御でライン42からガスとして排出
し、重質油分は、バイパスライン29のバルブ30を閉
じ、ポンプ22より中空糸膜からなる油分離器23にて
分離する。
【0034】吸着塔10B内の再生が完了したならば、
高温ヒータ27による加熱をストップし、開閉弁36を
開き、循環ポンプ24からの水を分岐バイパスライン3
5を介して吸着塔10Bに流して、吸着塔10B内を約
60℃まで冷却する。このとき、昇圧弁40に並列に接
続したバイパス弁41を開いて低圧の冷却水を循環す
る。
【0035】吸着塔10Bを60℃まで冷却したなら
ば、循環ポンプ24を停止する。この停止直後には、吸
着塔10B内に水が残留してしているため、パージライ
ン47からのLPGで吸着塔10内の水を排出ライン2
0に排水する。
【0036】すなわち、先ず、吸着塔10Bの熱水の入
口側切換弁16Bを閉じ、次に開閉弁48を開き、制御
弁49を介し、切換弁50Bを介して吸着塔10B内
に、LPGを流し、この際、吸着塔10Bの圧力計51
Bにより制御弁49を制御してLPGを徐々に吸着塔1
0B内に導入する。
【0037】吸着塔10B内は約60℃であり、LPG
は吸着塔10B内で気化して圧力が上昇し、その圧力
で、吸着塔10B内の残留水を排出ライン20に排水す
る。
【0038】吸着塔10Bの残留水が排出されたことを
液位計45Bが検出し、コントローラ46で、バイパス
弁41を閉じて水の排出を完了する。
【0039】この後、吸着塔10Bで吸着を再開するに
は、その出入口の切換弁11B,13Bを微開して、供
給ライン12からLPGを吸着塔10Bに導入する。吸
着塔10Bに徐々に液が入ると、吸着塔10Bに導入し
たパージ用の気化ガスは、排出ライン14に流れる。こ
の際、一方の吸着塔10AからのLPGと混合してパー
ジ用の気化ガスが液化されるが、LPGの温度を下げる
ため冷却器15で冷却する。
【0040】冷却が完了したならば出入口切換弁11
B,13Bを閉じ、吸着除去を行っている吸着塔10A
の活性炭が吸着飽和するまで待機し、飽和後切り換えて
吸着塔10Bでの吸着に切り換え、飽和した吸着塔10
Aは、上述した方法で再生を行い、再度吸着使用できる
ように準備を行う。
【0041】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、吸着塔内
で潤滑油を吸着した活性炭を再生するに際して亜臨界圧
下の熱水を用いることで、活性炭を劣化させることなく
経済的に再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図2】従来例を示す図である。
【符号の説明】
10A,10B 吸着塔 18 亜臨界圧熱水循環手段 19 熱水供給ライン 20 熱水排出ライン 21 水タンク 23 油分離器 24 循環ポンプ 26 プリヒータ 27 高温ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D017 AA04 BA04 CA03 DB01 DB10 EA01 EB01 4G046 HC15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性炭を充填した吸着塔内にLPG等を
    通してLPG等に溶解した潤滑油等を吸着除去した後、
    その吸着塔内の活性炭を再生する方法において、吸着塔
    内に亜臨界圧下の熱水を供給して再生することを特徴と
    する吸着塔の吸着剤再生方法。
  2. 【請求項2】 吸着塔から潤滑油等を分解した亜臨界下
    の熱水を冷却後、潤滑油等の分解成分を分離し、再度亜
    臨界圧下の熱水として循環する請求項1記載の吸着塔の
    吸着剤再生方法。
  3. 【請求項3】 活性炭を充填した吸着塔内にLPG等を
    通してLPG等に溶解した潤滑油等を吸着除去した後、
    その吸着塔内の活性炭を再生する装置において、吸着塔
    に、亜臨界圧下の熱水を循環供給する亜臨界圧熱水循環
    手段を接続したことを特徴とする吸着塔の吸着剤再生装
    置。
  4. 【請求項4】 亜臨界圧熱水循環手段に、潤滑油等を分
    解した冷却後の熱水中の分解油を抽出或いは分離する中
    空糸膜等の油分離器を設けた請求項2記載の吸着塔の吸
    着剤再生装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029967A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Nagasaki Ryoden Tecnica Kk 汚染物質の処理方法及び処理装置
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CN114797374A (zh) * 2022-05-31 2022-07-29 山东天景工程设计有限公司 一种煤焦油装车过程异味治理装置

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