JP2002097494A - 化学プラント用洗浄剤およびその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学プラント内に付着した不溶性の汚れを、
完全に除去し、かつ、作業上・環境上の制約のない、洗
浄方法および洗浄剤を提供する 【解決手段】 化学プラント内に付着した不溶性汚れを
洗浄するための洗浄剤であって、炭素数９〜１８の芳香
族炭化水素を８０重量％以上含有し、蒸留性状における
５％留出温度が１５０℃以上、９５％留出温度が３２０
℃以下であることを特徴とし、特には、その不溶性汚れ
が、ヘプタン不溶分を５％以上含み、トルエン不溶分を
０．２％以上含み、かつ、動粘度（１２０℃）が５００
ｍｍ^２／ｓ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油製品、石油化
学製品などを製造する化学プラントに付着した不溶性汚
れの洗浄に関する。

【０００２】

【従来の技術】石油精製プラントでは、装置運転時の加
熱などにより炭化水素重合物などの不溶性の汚れが堆積
し、配管が閉塞するため、正常な運転が困難となること
がある。また、閉塞しない場合でも、圧損を低減させな
ければならない熱交換器などでは、このような堆積が障
害となる。さらに、タワーやベッセルなどの圧力容器で
は、定期的に材料の残存肉厚を測定しなければならない
が、正確な残存肉厚の測定のためには堆積した汚れを完
全に除去することが必要となる。このような汚れは、装
置内にスチームを導入して軟化させ、スチームの凝集し
た水とともに抜き出すスチーム洗浄により除去される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スチーム洗浄
は、汚れを完全に除去することができず、人手により汚
れを機械的に除去することとなる。これは、作業者の技
量によっては洗浄むらが多く残ることもあり、多くの人
手・時間を必要としていた。また、汚れにより閉塞した
配管の洗浄では、スチームを導入することができず、ス
チーム洗浄を行うことができない。トリクロロエチレン
・塩化メチレン・フロン溶剤などを用いて洗浄すること
もできるが、これらの洗浄剤は作業上・環境上の取り扱
いが難しい。本発明は、このような課題を解決するもの
で、化学プラント内に付着した不溶性の汚れを、完全に
除去し、かつ、作業上・環境上の制約のない、洗浄方法
および洗浄剤を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、化学プラント
内に付着した不溶性汚れを洗浄するための洗浄剤であっ
て、炭素数９〜１８の芳香族炭化水素を８０重量％以上
含有し、蒸留性状における５％留出温度が１５０℃以
上、９５％留出温度が３２０℃以下であることを特徴と
し、特には、その不溶性汚れが、ヘプタン不溶分を５％
以上含み、トルエン不溶分を０．２％以上含み、かつ、
動粘度（１２０℃）が５００ｍｍ^２／ｓ以上である。

【０００５】本発明による化学プラント用洗浄方法は、
不溶性汚れが付着した化学プラント内に、炭素数９〜１
８の芳香族炭化水素を８０重量％以上含有し、蒸留性状
における５％留出温度が１５０℃以上、９５％留出温度
が３２０℃以下である洗浄剤を導入して前記不溶性汚れ
を浸漬するものである。

【０００６】

【作用・効果】炭素数９〜１８の芳香族炭化水素を８０
重量％以上含有し、蒸留性状における５％留出温度が１
５０℃以上、９５％留出温度が３２０℃以下である洗浄
剤は、化学プラント内の不溶性汚れを溶解する能力が高
い。このため、機械的洗浄や人手に頼ることなく、効率
的な洗浄が可能となる。また、洗浄剤の環境上・作業上
の制約も少なく、洗浄後の廃液も処理しやすい。

【０００７】

【発明の実施の形態】［芳香族炭化水素］本発明の洗浄
剤において、炭素数９〜１８の芳香族炭化水素は、アル
キルベンゼン、ナフタレンおよびアルキル置換ナフタレ
ンを含むものである。洗浄能力の点から炭素数９〜１６
の芳香族炭化水素であることが好ましい。具体的には、
炭素数９のアルキルベンゼンとして、イソプロピルベン
ゼン、ｎ−プロピルベンゼン、１，２−エチルメチルベ
ンゼン、１，３−エチルメチルベンゼン、１，４−エチ
ルメチルベンゼン、１，２，３−トリメチルベンゼン、
１，２，４−トリメチルベンゼン、１，３，５−トリメ
チルベンゼン、インダンなどが、炭素数１０のアルキル
ベンゼンとして、イソブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチル
ベンゼン、１，３−ジエチルベンゼン、１−メチル−３
−ｎ−プロピルベンゼン、１，４−ジエチルベンゼン、
１，３−ジメチル−５−エチルベンゼン、１，２，４，
５−テトラメチルベンゼン、メチルインダン、テトラリ
ンなどが、炭素数１１のアルキルベンゼンとして、ペン
チルベンゼン、トリメチルエチルベンゼン、ジエチルメ
チルベンゼン、ジメチルインダン、エチルインダンなど
が、炭素数１２のアルキルベンゼンとして、ヘキシルベ
ンゼン、トリエチルベンゼンなどが、そして、炭素数１
１〜１６のアルキルナフタレンとして、メチルナフタレ
ン、ジメチルナフタレン、ジメチル−イソプロピルナフ
タレン、メチル−ｎ−プロピルナフタレン、ジメチルプ
ロピルナフタレン、ジイソプロピルナフタレンなどが挙
げられる。これらの化合物を単独で用いても必要に応じ
て２種以上を混合して用いても差し支えない。また、こ
れらの芳香族炭化水素を含有する石油留分などを用いる
こともできる。

【０００８】芳香族炭化水素の含有量は８０重量％以
上、好ましくは９０重量％以上である。また、芳香族炭
化水素の炭素数は９〜１６，特には９〜１４であること
が洗浄能力の点から好ましい。

【０００９】本発明の洗浄剤の蒸留性状は、５％留出温
度が１５０℃以上、好ましくは１６０℃以上、９５％留
出温度が３２０℃以下、好ましくは２８０℃以下であ
る。５％留出温度が１５０℃未満では、引火点が低くな
り取扱い上好ましくない。また、９５％留出温度が３２
０℃を越えると、洗浄剤の浸透力が低いため好ましくな
い。なお、本明細書における蒸留性状は、蒸留試験はＪ
ＩＳ Ｋ ２２５４(石油製品−蒸留試験方法）に準拠
して測定するものである。

【００１０】本発明の洗浄剤には、本発明の目的を損な
わない範囲で、他の炭化水素類、エステル類、アルコー
ル類、グリコールエーテル類、ケトン類等の配合成分
や、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防錆剤等
の慣用の添加剤を含めることができる。界面活性剤とし
ては非イオン性界面活性剤が好ましく、例えば高級アル
コールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノール
エチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド
付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加
物、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、シ
ョ糖脂肪酸エステル、シリコン系、フッ素系等いずれの
ものも使用できる。また、紫外線吸収剤及び酸化防止剤
としては、洗浄剤の長期保存等における安定性の向上に
役立ち、紫外線吸収剤としては例えばベンゾトリアゾー
ル系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等を使用
でき、酸化防止剤としては例えばフェノール系、アミン
系、硫黄系、リン系等、本発明の洗浄液組成物に溶解す
るものはいずれも使用できる。フェノール系酸化防止剤
を、５０〜１０００ｐｐｍ添加することが特に好まし
い。

【００１１】［化学プラント］本発明の対象となる化学
プラントとしては、原油からナフサ、ガソリン、重油な
どの石油製品を精製するための石油精製装置、残渣油な
どから石油コークスを製造する石油コークス製造装置、
ナフサなどの石油化学原料から石油化学製品を製造する
石油化学製造装置、ポリエチレンの重合などを行う高分
子合成装置、界面活性剤、染料などを合成する有機合成
装置などが挙げられる。特に、汚れが堆積し、閉塞して
いる部分の洗浄に有効である。

【００１２】化学プラントに付着している不溶性の汚れ
を除去する。この汚れは、通常、ヘプタン不溶分を５〜
３０％含み、トルエン不溶分を０．２〜５％含み、か
つ、動粘度（１２０℃）が５００〜１５００ｍｍ^２／ｓ
であり、特には、ヘプタン不溶分を１５％以上含み、ト
ルエン不溶分を１％以上含み、かつ、動粘度（１２０
℃）が１０００ｍｍ^２／ｓ以上であるような汚れを除去
することもできる。ヘプタン不溶分、トルエン不溶分
は、石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−２２に準拠し、動粘度
（１２０℃）はＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定し
た。

【００１３】［洗浄方法］化学プラント内部に本発明の
洗浄剤を導入し、洗浄剤を循環すること、または、その
まま静置して洗浄することもできる。洗浄時に加熱して
もよい。加熱は、化学プラントの熱交換器、加熱炉など
により加熱してもよいし、スチームなどを導入してもよ
い。特に、閉塞部分の洗浄のためには、常温（０〜４０
℃）において浸漬して静置することで十分に洗浄でき
る。なお、本発明では使用後の洗浄剤は、重油などの燃
料と混合して燃焼させること、または、原油に混合して
石油原料とすることができるため、廃棄物として処理す
る必要がない。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００１５】［洗浄対象のエアフィンクーラ］重質油熱
分解装置（ディレードコーカー）では、加熱した重質油
をコークドラムに導入して、熱分解させ、軽質な熱分解
油を製造する際に石油コークスが副製品として得られ
る。この熱分解に付帯する石油コークスの冷却時に、油
分や微細なコークス分を含んだ水蒸気が発生する。この
水蒸気は、そのまま大気中へ放出することができないた
め、エアフィンクーラで冷却して、液化し回収してい
る。このエアフィンクーラは、外径２０ｍｍ、管厚２ｍ
ｍ、長さ１２ｍのチューブ３００本で構成されている。
このチューブ内に重質油分、コークス粉などの汚れ成分
が蓄積し、閉塞するため、運転が困難となることもあ
る。この汚れを採取して分析したところ、ヘプタン不溶
分を２１％、トルエン不溶分を２％含み、かつ、動粘度
（１２０℃）が１１６８ｍｍ^２／ｓであった。

【００１６】［洗浄剤］洗浄剤として、芳香族系洗浄剤
１〜３、ナフテン系洗浄剤、パラフィン系洗浄剤を用い
た。これらの洗浄剤の性状を表１に示す。なお、芳香族
系洗浄剤１は、トリメチルベンゼンを５３重量％、メチ
ルエチルベンゼンを３８重量％、ｎ−プロピルベンゼン
を４重量％含有する。芳香族系洗浄剤２は、炭素数１０
のアルキルベンゼンを３８重量％、炭素数９のアルキル
ベンゼンを３６重量％、メチルインダンを１５重量％含
有する。芳香族系洗浄剤３は、メチルナフタレンを６１
重量％、ジメチルナフタレンを１７重量％、エチルナフ
タレンを１５重量％含有する。表１中、ナフテゾールＨ
は日石三菱株式会社の商品名であり、ＮＳクリーン２３
０は日鉱石油化学株式会社の商品名である。

【００１７】

【表１】

【００１８】［洗浄剤の評価］エアーフィンクーラーに
残留した不溶性閉塞物に対する溶解力を評価した。不溶
性の汚れとしてこの不溶性閉塞物１０ｇを、洗浄剤１０
０ｍｌに投入して、２５℃で３０分間攪拌して溶解させ
た。その結果、不溶性の汚れが完全に溶解したものを
○、溶解ぜず残った洗浄剤を×として表１に示した。こ
のように、芳香族系洗浄剤１〜３は、このような汚れに
優れた溶解力を示すが、それ以外では、溶解できず、洗
浄剤として適切でないことがわかる。

【００１９】［洗浄工程］重質油熱分解装置の運転停止
後、エアフィンクーラを開放して芳香族系洗浄剤１を汚
れにより閉塞したチューブ内に導入した。そのまま常温
（１８〜２０℃）で、２４時間放置し、その後、洗浄剤
を抜き出した。チューブ内を観察したところ、閉塞して
いた汚れは完全になくなっていた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高崎 聖一 埼玉県戸田市新曽南三丁目17番35号 株式 会社ジャパンエナジ−内 (72)発明者 喜平田 行紀 埼玉県戸田市新曽南三丁目17番35号 株式 会社ジャパンエナジ−内 Ｆターム(参考） 3B116 AA47 AB51 CC05 3B201 AA47 AB51 BB95 CC21 4H003 DA12 ED04 FA03 FA45

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学プラント内に付着した不溶性汚れを
   洗浄するための洗浄剤であって、炭素数９〜１８の芳香
   族炭化水素を８０重量％以上含有し、蒸留性状における
   ５％留出温度が１５０℃以上、９５％留出温度が３２０
   ℃以下であることを特徴とする化学プラント用洗浄剤。
2. 【請求項２】 請求項１の不溶性汚れが、ヘプタン不溶
   分を５％以上含み、トルエン不溶分を０．２％以上含
   み、かつ、動粘度（１２０℃）が５００ｍｍ^２／ｓ以上
   である請求項１記載の化学プラント用洗浄剤。
3. 【請求項３】 不溶性汚れが付着した化学プラント内
   に、炭素数９〜１８の芳香族炭化水素を８０重量％以上
   含有し、蒸留性状における５％留出温度が１５０℃以
   上、９５％留出温度が３２０℃以下である洗浄剤を導入
   して前記不溶性汚れを浸漬する工程を含む化学プラント
   の洗浄方法。