JP2005120175A - 性質改善装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気処理を石油精製設備における石油精製に適用することで、石油精製品の精製効率の向上が可能であることを見出した。
【解決手段】 石油精製工程におけるナフサ分を石化用ナフサとして取り出す配管路３２Ａ、ナフサ分を水素化精製工程に送る配管路３３、灯油分を水素化精製工程に送る配管路３４、軽油分を水素化精製工程に送る配管路３５、残油分を重油直接脱硫工程に送る配管路３６及び減圧蒸留工程によって留出された潤滑油留分を潤滑油精製工程に送る配管路３７、潤滑油留分を潤滑油精製工程に送る配管路３７、３８、３９，３９Ａのいずれかもしくは全部に、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に所定の流速を与える強制循環装置４０を設け、この強制循環装置Aに、被処理液体を磁気力により改質する磁気処理装置Ａを設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、石油精製設備における石油精製品の性質改善装置に関するものである。

磁気処理は、液体改質など、広い分野の改善に利用され得ることが知られている。その理由は、液体の流れにおいて、直角に磁界が印加されることにより、いわゆるローレンツ力を発生し、このローレンツ力は液体分子を細分化し、荷電粒子に作用して液体分子と荷電粒子とが分離することになり、したがって、液体中の各種分子の配列、分布などの構造が変化して液体の性質が変化するために、密度、表面張力、粘度、誘電率、電解質の溶解速度などの増大、または、電気伝導度、気体溶解度などの上昇など種々の効果を生じて液体の活性化を実現するからである。

この磁気処理装置を液体燃料の改質処理装置として利用することが試みられている。本出願人は、先に特許文献１において、炭化水素化合物の分子を含む液体燃料の流れに対して直角な磁界を形成し印加する排出ガスの有害物質処理装置を提唱し、また、特許文献２において、自動車等が排出する排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯX ）、黒煙等の有害物質を減少させる排出ガスの有害物質処理装置を提唱し、また、特許文献３において、自動車等が排出する排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）、黒煙等の有害物質を減少させて液体燃料の活性化による排出ガス抑制装置を提唱した。

また、各種の陽、陰イオン及び帯電した上細粒子などの荷電粒子を含む被処理液体の流れに対して直角な磁界を形成し印加する従来の磁気処理装置としては下記に述べるものがある。

この磁気処理装置は第１、第２の分割体を有しており、第１の分割体は純鉄製のケースを備えており、このケースの左、右面部には半円状の溝が形成してあり、このケースの底部には永久磁石（希土類コバルト磁石）が固着してある。また、第２の分割体は鉄製のケースを備えており、このケースの左、右面部には半円状の溝が形成してあり、このケースの底部には，強磁性体製の誘導極が固着してある。

そして、磁気処理装置は、第１の分割体と第２の分割体とを、処理対象としての流体を流す非磁性材製の管体を挟んだ状態（第１、第２の分割体の溝が成す円孔に管体が挿入される）で互いに連結して使用される。

この場合、永久磁石からの磁力線は誘導極に向かって走り、第１の分割体と第２の分割体とが成す磁気回路を通過して永久磁石に収束され、一方、磁力線が管体内を通過して、流体を磁気処理する（特許文献４）。
特願平１０−１４９２２５号 特願２０００−６６８４号 特願２００１−１８３３９４号 特開平９−１６４３３０号公報

上記した特許文献１に開示された磁気処理装置にあっては、永久磁石と誘導極とを向かい合わせることで磁場を発生させているために、磁気力が弱くなっていたし、また、第１、第２の分割体のケースにあっては、角部の曲げ角度がほとんど直角になっているために、磁気漏れを起こしやすく、また、実際には、永久磁石の背面から、すなわち第１の分割体のケース（このケースの材質は純鉄）の底部から外に向かって、磁気の漏洩が激しく、流体の磁気処理化が円滑に行われないという問題点があった。

上記したいずれの磁気処理装置も、液体燃料の流れを磁界に晒すために、この液体燃料を流す接続管を使用している。本出願人は、鋭意研究の結果、この接続管として、非磁性体であってイオン化傾向の大きい物質もしくはイオン化傾向の小さい物質を素材した非鉄金属で製作された管体を使用することによって、液体燃料の改質を見出すと共に、より液体分子の細分化を見出した。

そして、この液体分子の細分化を石油精製設備における石油精製に応用することで、石油精製品の精製効率の向上が可能であることを見出した。

本発明の目的とするところは、所定の流速で流動する被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力により改質処理して精製能を高めることができる石油精製設備における石油精製品の性質改善装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、原油から抽出した各種被処理液体の性質改善装置であって、前記各被処理液体が流れる複数の配管路のいくつかに設けており、当該配管路を流れる被処理液体に一定の流速を与える供給手段と、前記強制循環系を設けた配管路内を流れる被処理液体を磁気力により改質する磁気処理手段とを設けたことを特徴とする。
すなわち、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、蒸留工程によって原油から被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分を留出させ、被処理液体としての重質油分を残油として分離する石油精製工程を有する石油精製設備における石油精製品の性質改善装置であって、ナフサ分を石化用ナフサとして取り出す配管路、ナフサ分を水素化精製工程に送る配管路、灯油分を水素化精製工程に送る配管路、軽油分を水素化精製工程に送る配管路、残油分を重油直接脱硫工程、減圧フラッシュ工程に送る配管路及び減圧蒸留工程によって留出された潤滑油留分を潤滑油精製工程に送る配管路、減圧残油を潤滑油精製工程に送る配管路のいずれかもしくは全部に、ナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に所定の流速を与える供給手段であるところの強制循環系を設け、この強制循環系に、ナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力により改質する磁気処理手段を設けたものである。

かかる構成により、石油精製工程において、磁気処理装置により被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に所定の流速を与え、磁気力を与えることによって、この被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力により性質改善して精製効率を高めることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部が含有する硫黄成分を減少させるものである。

かかる構成により、石油精製工程において、磁気処理装置により被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に所定の流速を与え、磁気力を与えることによって、この被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部が含有する硫黄成分を減少させることができる。

また、前記磁気処理手段は、前記被処理液体が流れる非磁性体製の非磁性体製の接続管と、前記接続管を流れる被処理液体の流れ方向に対して直角な磁界を印加する磁気誘導複極閉回路とを備える。
さらに、前記磁気誘導複極閉回路は、第一の異方性磁気体を磁性体製の一方の磁石保持ケースに収容した第一磁気処理体と、第二の異方性磁気体を磁性体製の他方の磁石保持ケースに収容した第二磁気処理体とを含み、第一磁気処理体及び第二磁気処理体は、前記接続管を挟み込むように取り付けてある。
すなわち、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、磁気処理装置は、角立方体の一方の異方性磁気体を磁性体製の一方の磁石保持ケースに収容した一方の磁気処理体と、角立方体の他方の異方性磁気体を磁性体製の他方の磁石保持ケースに収容し且つこの他方の磁石保持ケースに一方の磁石保持ケースをその合せ目において磁気誘導複数閉回路を構成するように磁気吸着させて一方の磁気処理体に接続される他方の磁気処理体とを備え、一方及び他方の磁石保持ケースの合せ目に、被処理液体が流動する非磁性体製の接続管を挟み込んで合せ目において互いに磁気吸着し、一方及び他方の磁石保持ケースを誘導磁気複極閉回路の一部にすると共に、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体との磁極間において被処理液体の流れに対して直角な磁界を形成し被処理液体に磁界を印加するものである。

かかる構成により、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に、例えば、毎秒１．２ｍから１．６ｍの流速を与えることで、この被処理液体が流れる管路（接続管）内で、被処理液体に微量に含有する金属元素（カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、アルミニウム、鉄、チタン）等の帯電体（荷電粒子）に、静電気（例えば、毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡ）が発生し、接続管において外側管体と内部管体との間に電位差が発生することでイオン結合を不安定にさせると共に、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体との磁極間に、例えば４０００ガウスから８０００ガウスの磁界の磁気を接続管に印加することで起電力を発生させて、帯電体を接続管の素材が有する金属の物理化学的性質に反応させてイオン化させることができる。

このように、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力と流動と電位差により性質改善して精製効率を高めることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、前記接続管は、非鉄金属からなる外側管体と、前記外側管体と異なる非鉄金属からなり、前記外側管体の内壁部との間に前記非処理液体の流路を形成する内側管体とを有する。
すなわち、接続管が、非鉄金属からなる外側管体と、この外側管体の内部に収容され且つ外側管体の内壁部との間に、接続管の入口側から出口側に抜ける流路を形成し且つ外側管体と異なる非鉄金属からなる内側管体とで構成してあり、外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在するものである。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、外側管体が、単極電位がプラス電位の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されており、内側管体が、単極電位がマイナス電位で物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されているものである。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、前記外側管体と前記内側管体とが、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせ、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせ、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、又は銀（Ａｇ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせである。

かかる構成により、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を確実に発生させることができる。このために、より被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部のイオン結合を不安定にさせることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、上記した本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置において、供給手段は、循環槽と、前記循環槽内の前記被処理液体を取り出して前記循環槽内に還流させるとともに、この被処理液体を前記磁気処理装置に通過させる強制循環ポンプとを備える。
すなわち、供給手段であるところの強制循環系は循環槽と強制循環部とを有しており、強制循環部は、循環槽内の被処理液体を取り出して循環槽内に還流させる強制循環ポンプを備えており、この強制循環ポンプを回転駆動することにより被処理液体を循環させることで、被処理液体に所定の流速を与えて、この被処理液体を磁気処理装置に通過させることを特徴とするものである。

かかる構成により、強制循環ポンプを回転駆動することにより被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を循環させることで、その被処理液体に所定の流速を与えて、この被処理液体を磁気処理装置に通過させて被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分を磁気力と電位差により性質改善して精製効率を高めることができる。

本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、石油精製工程において、磁気処理装置により被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に所定の流速を与え、磁気力を与えることによって、この被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力により性質改善して精製効率を高めることができる。しかも、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部が含有する硫黄成分を減少させることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部に、例えば、毎秒１．２ｍから１．６ｍの流速を与えることで、この被処理液体が流れる管路（接続管）内で、被処理液体に微量に含有する金属元素（カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、アルミニウム、鉄、マンガン）等の帯電体（荷電粒子）に、静電気（例えば、毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡ）が発生し、接続管において外側管体と内部管体との間に電位差が発生することでイオン結合を不安定にさせると共に、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体との磁極間に、例えば４０００ガウスから８０００ガウスの磁界の磁気を接続管に印加することで起電力を発生させて、帯電体を接続管の素材が有する＋イオンに反応させてイオン化させることができる。

このように、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力と流動と電位差により性質改善して精製効率を高めることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、接続管が、非鉄金属からなる外側管体と、この外側管体の内部に収容され且つ外側管体の内壁部との間に、接続管の入口側から出口側に抜ける流路を形成し且つ外側管体と異なる非鉄金属からなる内側管体とで構成してあり、外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在するものである。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、外側管体が、単極電位がプラス電位の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されており、内側管体が、単極電位がマイナス電位の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されているものである。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、２種類の非鉄金属が、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合、金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（Ａｌ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）の場合、銀（Ａｇ）とアルミ（Ａｌ）のいずれか一つである。

かかる構成により、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を確実に発生させることができる。このために、より被処理液体のイオン結合を不安定にさせることができる。

また、本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置によれば、強制循環ポンプを回転駆動することにより被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を循環させることで、被処理液体に所定の流速を与えて、この被処理液体を磁気処理装置に通過させて被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力と電位差により性質改善して精製効率を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る石油精製品の性質改善処理装置の工程図、図２は石油精製品である潤滑油の性質改善処理装置の工程図、図３は強制循環装置の構成説明図、図４は磁気処理装置の斜視図、図５は同磁気処理装置の側面図、図６は図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図７は同磁気処理装置における磁気処理体の正面図、図８は同磁気処理体の一部省略した斜視図である。

磁気処理装置Ａは、図５乃至図９に示すように、一方の磁気処理体１と、他方の磁気処理体２と、接続パイプ２４とで構成してある。

一方の磁気処理体１と他方の磁気処理体２とは同構成である。この一方の磁気処理体１は、軟鉄材料から成るボックス形状の一方の磁石保持ケースである磁石保持ケース３を有しており、この磁石保持ケース３は、底面部３Ａと左、右面部３Ｂ、３Ｃと前、後面部３Ｄ、３Ｅとを有している。また、前、後面部３Ｄ、３Ｅの辺縁部には半円状の溝部６が形成してある。そして、磁石保持ケース３の底面部３Ａの内面には、角立方体の一方の異方性磁気体である四角柱状の永久磁石７が固着してあり、また、磁石保持ケース３内には、非磁性材料である合成樹脂、例えばエポキシ樹脂より成る充填材８が充填してあり、この充填材８の中央に永久磁石７が表出している。この場合、磁石保持ケース３の角部は、曲げ角度が５６度以上のアールにしてあり、磁気漏れを防ぐようにしてある。

他方の磁気処理体２は一方の磁気処理体１と同構成ではあるが、説明の便宜上異なる符号を付す。すなわち、他方の磁気処理体２は、軟鉄材料から成るボックス形状の他方の磁石保持ケースである磁石保持ケース３−１を有しており、この磁石保持ケース３−１は、底面部３Ａ−１と左、右面部３Ｂ−１、３Ｃ−１と前、後面部３Ｄ−１、３Ｅ−１とを有している。また前、後面部３Ｄ−１、３Ｅ−１の辺縁部には半円状の溝部６−１が形成してある。そして、磁石保持ケース３−１の底面部３Ａ−１の内面には、角立方体の他方の異方性磁気体である四角柱状の永久磁石７−１が固着してあり、また、磁石保持ケース３−１内には合成樹脂、例えばエポキシ樹脂より成る非磁性充填材８−１が充填してあり、この非磁性充填材８−１の中央に永久磁石７−１が表出している。

そして、磁気処理装置Ａは、一方の磁気処理体１と他方の磁気処理体２とを、処理対象液を流す非磁性体で製作された接続パイプ２４を挟んだ状態で互いに連結して構成される。

接続パイプ２４は、外側管体２４Ａと内側収容体である内部管体２４Ｂとで構成してある。外側管体２４Ａはイオン化傾向の大きい物質もしくはイオン化傾向の小さい物質を素材した非鉄金属で作成されている。このイオン化傾向の大きい物質としてはアルミニウム（Ａｌ）があり、このアルミニウム（Ａｌ）を素材にして作成されたアルミニウム（Ａｌ）製の管体が外側管体２４Ａに用いられる。

また、イオン化傾向の小さい物質としては銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）等が該当し、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）を素材とする管体の使用が可能であり、特に、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）はいずれも単極電位が一価と二価や三価の物理化学的性質を有するために、金（Ａｕ）を素材にして作成された金製の管体がそれぞれに外側管体２４Ａに用いられる。この外側管体２４Ａの両側部にはホース用ジョイント部９が設けてある。

内部管体２４Ｂは、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の単極電位がマイナス電位で物理化学的性質を有する非鉄金属管、アルミニウム（Ａｌ）等の非鉄金属管が使用される。

そして、外側管体２４Ａ内に内部管体２４Ｂを同心的で収容した状態で、外側管体２４Ａの中央部において、互いに対向する部位を押し潰し、これらの押潰部３０で内部管体２４Ｂを挾み込むことで、この内部管体２４Ｂが外側管体２４Ａ内に同心的に収容固定してある。この場合、内、外部管体２４Ｂ、２４Ａ間には、押潰部３０を除いた部位の部分で外側流路３１が形成してあり、また、内部管体２４Ｂ内には内部流路３２が形成してある。

一方の磁気処理体１と他方の磁気処理体２とは、図６に示すように、磁石保持ケース３、３−１のそれぞれの合せ目（縁部）３ａ、３ａ−１で合わされる。また、接続パイプ２４は、半円状の溝部６、６−１が成すパイプ挟込み部である円形孔を貫通しており、一方の磁気処理体１の永久磁石７と他方の磁気処理体２の永久磁石７−１とは接続パイプ２４を挟んで対向していて、永久磁石７の対向端部７ａはＳ極に、永久磁石７−１の対向端部７ａ−１はＮ極にそれぞれなる。

この場合、磁石保持ケース３、３−１は連続する枠体を構成しており、この枠体は、いわゆる磁気回路の一部を形成する。すなわち、一方の磁気処理体１の永久磁石７の対向端部（Ｓ極）７ａから永久磁石７−１の対向端部（Ｎ極）７ａ−１に向かって磁束密度の高い（４０００ガウス〜８０００ガウス）の磁場が形成されて、２つの磁力線Ｆは接続パイプ２４を貫き、枠体１０を通過して永久磁石７に収束される磁気回路（誘導磁気複極閉回路）が構成される。

この磁気回路の場合、磁石保持ケース３、３−１の角部は、曲げ角度が５６度以上のアールにしてあるために、磁気漏れを無くし閉回路にすることにより、磁気効率を向上させている。

このように磁気回路に発生した磁力線Ｆは管体２０を貫き、この管体２０内を流れる処理対象としての流体（各種の陽、陰イオン及び帯電した微細粒子な荷電粒子を含む被処理液体）の流れに対して直角な磁界を形成し印加する。

したがって、各種の陽、陰イオン及び帯電した微細粒子な荷電粒子を含む被処理液体の流れに、直角に磁界が印加されることにより、いわゆるローレンツカを発生し、流体分子と荷電粒子が相対運動、更には衝突を生じることになり、被処理流体中の各種分子の配列、分布などの構造が変化して被処理液体の性質が変化して、密度、表面張力、粘度、誘電率、電解質の溶解速度などの増大、または電気伝導度、気体溶解度などの増大など、種々の効果を生じるに至る。

原油を物理的または化学的に処理して、市場の要求に応じた各種の石油製品を生産することを石油の精製という。この石油の精製工程の概要は図１に示すとおりである。

すなわち、製油所に受入れられた原油は、原油中に混在する水分のうち、分離しやすいものは原油タンクに静置して除去し、分離しにくいものは常圧蒸留工程に張込む前に、薬品により化学的に、あるいは高圧電場を与えて電気的に、エマルジョンを破壊して分離除去する。

ついで常圧蒸留工程によって、ガス分、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分を留出させ、被処理液体としての重質油分を残油として分離する。石油精製法は沸点の差を利用して、混合物から目的の成分を分離する蒸留操作が基本になっている。

常圧蒸留工程で分離されたガス分はガス回収工程でＬＰＧを回収し、残ガス分、ＬＰＧそれぞれ洗浄装置（図示せず）によって硫化水素を除去し、ガスは燃料に、ＬＰＧは製品にされる。

ナフサ分は石油化学原料として用いられるほか、スイートニング、水素化精製工程、あるいはさらに、接触改質工程を経てオクタン価を向上させて、ガソリン調合に用いられる。

接触改質とは、直留ナフサなどを接触的に処理して改質ガソリンと呼ばれるオクタン価の高いガソリンを得る方法をいう。改質ガソリンは芳香族炭化水素に富むので、芳香族炭化水素製造法の一環としても用いられる。

接触改質法には白金―アルミナ系の触媒が用いられている。白金―アルミナ系の改質触媒は水素化一脱水素機能と異性化―分解機能をうまく調和させた、いわゆる二元機能触媒である。水素化−脱水素機能は白金に、異性化―分解機能は主として担体（アルミナ）のもつ酸性に由来する。

灯油分は、水素化精製工程により硫黄分、窒素分を除いて製品灯油とし、あるいは精製ナフサを調合してジェット燃料にされる。

軽油分はそのままで軽油として使用できるものもあるが、多くは水素化精製工程により硫黄分を除いて、ディーゼル軽油にされる。

残油はそのままで重油として用いることもあり、必要に応じ間接脱硫工程、直接脱硫工程によって硫黄分を除いて製品重油に調合される。

また、残油をそのまま、または減圧蒸留にかけてから減圧軽油を得て接触分解し、高オクタン価の分解ガソリンをつくる。分解ガソリンは、改質ガソリン、その他の留分と調合して、製品ガソリンにされる。

減圧残油はそのまま重油に調合されたり、アスファルトやコークスの製造原料とされたり、また硫黄分の多いものはガス化した後、脱硫して燃料とすることも行なわれる。

石油から潤滑油を製造するには、図２に示すように残油の減圧蒸留工程によって低・中・高粘度の潤滑油留分を留出させ、これを潤滑油精製工程を経て溶剤抽出、水素化精製、溶剤脱ろうして、各粘度の精製油とし、これらを調合し、さらに添加剤を加えるなどして、製品潤滑油とするのか一般的である。場合によっては溶剤抽出を行なわず、直接苛酷な条件で水素化精製した後、溶剤脱ろうにかける方法もある。また、減圧残油から溶剤脱れき工程でアスファルト分を除いた脱れき油を溶剤抽出、水素化精製し、ついで溶剤脱ろうしてプライトストックを製造する。それぞれ原料油、目的の製品品質によって処理の方法も異なっている。廃酸・廃白土の廃棄処分が困難なことと、水素化精製の進歩に伴い硫酸処理・白土処理は次第に廃止されているが、特殊な製品には白土処理を必要とするものもある。

上記したように常圧蒸留工程によって、ガス分、ナフサ分、灯油分、軽油分を留出させ、重質油分を残油として分離するのであるが、ナフサ分を石化用ナフサとして取り出す配管路３２Ａ、ナフサ分を水素化精製工程に送る配管路３３、灯油分を水素化精製工程に送る配管路３４、軽油分を水素化精製工程に送る配管路３５、残油分を重油直接脱硫工程、減圧フラッシュ工程に送る配管路３６及び減圧蒸留装置によって留出された低粘度潤滑油留分、中粘度潤滑油留分、高粘度潤滑油留分のそれぞれを潤滑油精製工程に送る配管路３７、２８、３９、減圧残油を潤滑油精製工程に送る配管路３９Ａにはそれぞれに、上記した磁気処理装置Ａを組み込んだ強制循環装置４０が設けてある。

この強制循環装置４０は、図３に示すように循環槽４１と強制循環部４９とを有しており、この循環槽４１の内部は堰板４２により流入室４３と流出室４４とに区画してある。そして、流入室４３の真上には、配管路３２Ａ、３２〜３９、３９Ａの一部である流入管４５の流入口が開口しており、この流入管４５にはバルブ４６が設けてある。また、流出室４４には、配管路３２Ａ、３２〜３９、３９Ａの一部である流出管４７の流出口が開口しており、この流出管４７にはバルブ４８が設けてある。

そして、強制循環部４９は強制循環ポンプ５０を備えており、この強制循環ポンプ５０の吸込み側は吸込み管路５１を介して流出室４４の内部に連通してり、また、強制循環ポンプ５０の吐出側は吐出管路５２を介して流入室４３の内部に連通している。そして、この吐出管路５２に上記した磁気処理装置Ａが配置してある。なお、吐出管路５２に磁気処理装置Ａを配置するには、磁気処理装置Ａの接続管２４のジョイント部９を利用して吐出管路５２に接続することにより行われる。

強制循環装置４０では循環槽４１の流入室４３には流入管４５から被処理液体としての、荷電粒子をもった例えば灯油分イが流入しており、この灯油分イは堰板４２を超えて流出室４４を満たしている。なお、バルブ４６、４８は閉じた状態にある。

この状態で、強制循環ポンプ５０を回転駆動することにより流出室４４内の灯油分イを所定の流速（例えば１〜２ｍ／ｓ）で流入室４３に送り、この流入室４３に入った灯油分イが堰板４２を超えて流出室４４に入るように、灯油分イを強制循環ポンプ５０で循環させることで、灯油分イを磁気処理装置Ａの接続管２４に通過させる。

したがって、４０００〜８０００ガウスの磁場に被処理流体としての荷電粒子をもった灯油分イが一定の流速（１〜２ｍ／ｓ）で直角に通過すると、灯油分イのクラスターが細分化されると共に、電導率の高い荷電粒子ほどイオン化される。特に、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどイオン化傾向金属元素は磁場に透磁されると反復運動をおこし、これらのイオン化傾向金属元素が結合物質から遊離し陰イオンと陽イオンとを生成し、すなわち磁気分解して、上記したように灯油分イの性質が変化して、密度、表面張力、粘度、誘電率、電解質の溶解速度などの増大、または電気伝導度、気体溶解度などの増大等、種々の効果を生じる。しかも、被処理液体としての灯油分が含有する硫黄成分を減少させることができる。

このために、灯油分イを、それ自体の流速と磁気力の印加により性質を変化させて次工程における精製効率を向上させることができる。

なお、灯油分イに毎秒１．２ｍから１．６ｍの流速を与えることで、この灯油分イが流れる接続管２４内で、灯油分イに微量に含有する金属元素（カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、アルミニウム、鉄、マンガン）等の帯電体（荷電粒子）に、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡ）が発生する。

また、外側管体２４Ａが、金（Ａｕ）の単極電位がプラス電位の一価と二価の物理化学的性質（金Ａｕの場合の単極電位は１．７）を有する非鉄金属管で構成されており、内側管体２４Ｂが、チタンＴｉ等の単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質（チタンＴｉの単極電位は−１．７５）を有する非鉄金属管で構成されているために、外側管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電位差が発生する。この電位差が炭化水素化合物のイオン結合を不安定にさせている。

そして、一方の異方性磁気体である永久磁石７と他方の異方性磁気体である永久磁石７−１との磁極Ｎ−Ｓ間に４０００ガウスから８０００ガウスの磁界を発生させて、この磁界の磁気を接続パイプ２４に印加することで起電力を発生させて、帯電体を接続パイプ２６の素材が有する＋イオンに反応させてイオン化（−イオン化）する。

また、磁石保持ケース３、３−１の角部は、曲げ角度が５６度以上のアールにしてあるために、外部への磁力線の漏洩が皆無になって、冷却液の磁気処理化を円滑に行うことができ、磁力線の漏洩による他の制御装置への悪影響を押えることができる。

なお、外側管体２４Ａと内側管体２４Ｂとの組合せが、上記した金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合のみならず、金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（Ａｌ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）の場合等においても、上記した外側管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電位差が発生し、この電位差がイオン結合を不安定にさせる。

なお、被処理液体としてのナフサ分、軽油分、残油分、低粘度潤滑油留分、中粘度潤滑油留分、高粘度潤滑油留分についても、上記した軽油分イと同様に強制循環装置４０で循環されて所定の流速（例えば、１〜２ｍ／ｓ）を与えられた状態で磁気処理装置Ａに処理されることにより、精製工程における精製効率をより高め、硫黄成分の低減を図ることができる。

本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善装置は、被処理液体としてのナフサ分、灯油分、軽油分、潤滑油分、重質油分のいずれかもしくは全部を磁気力と流動と電位差により性質改善して精製効率を高めることができるという効果を有し、石油精製設備における石油精製品の性質改善装置等として有用である。

本発明に係る石油精製設備における石油精製品の性質改善処理装置の工程図である。 石油精製品である潤滑油の性質改善処理装置の工程図である。 強制循環装置の構成説明図である。 磁気処理装置の斜視図である。 同磁気処理装置の側面図である。 図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 同磁気処理装置における磁気処理体の正面図である。 同磁気処理体の一部省略した斜視図である。

符号の説明

１ 一方の磁気処理体
２ 他方の磁気処理体
３ 一方の磁石保持ケース
３−１ 他方の磁石保持ケース
３ａ 合せ目
３ａ−１ 合せ目
６ 溝部
６−１ 溝部
７ 一方の永久磁石（一方の異方性磁気体）
７−１ 他方の永久磁石（他方の異方性磁気体）
２４ 接続管
２４Ａ 外側管体
２４Ｂ 内側管体
３２Ａ 配管路
３２〜３９ 配管路
３９Ａ 配管路
４０ 強制循環装置
４１ 循環槽
４９ 強制循環部
５０ 強制循環ポンプ
Ａ 磁気処理装置

Claims (7)

1. 原油から抽出した各種被処理液体の性質改善装置であって、
   前記各被処理液体が流れる複数の配管路のいくつかに設けており、当該配管路を流れる被処理液体に一定の流速を与える供給手段と、
   前記強制循環系を設けた配管路内を流れる被処理液体を磁気力により改質する磁気処理手段とを設けたことを特徴とする性質改善装置。
2. 前記磁気処理手段は、
   前記被処理液体が流れる非磁性体製の非磁性体製の接続管と、
   前記接続管を流れる被処理液体の流れ方向に対して直角な磁界を印加する磁気誘導複極閉回路とを備えることを特徴とする請求項１に記載の性質改善装置。
3. 前記磁気誘導複極閉回路は、
   第一の異方性磁気体を磁性体製の一方の磁石保持ケースに収容した第一磁気処理体と、
   第二の異方性磁気体を磁性体製の他方の磁石保持ケースに収容した第二磁気処理体とを含み、
   第一磁気処理体及び第二磁気処理体は、前記接続管を挟み込むように取り付けてあることを特徴とする請求項２に記載の性質改善装置。
4. 前記接続管は、
   非鉄金属からなる外側管体と、前記外側管体と異なる非鉄金属からなり、
   前記外側管体の内壁部との間に前記非処理液体の流路を形成する内側管体とを有することを特徴とする請求項2又は３に記載の性質改善装置。
5. 前記外側管体は、単極電位がプラス電位の物理化学的性質を有する非鉄金属管からなり、
   前記内側管体は、単極電位がマイナス電位で物理化学的性質を有する非鉄金属管からなることを特徴とする請求項４に記載の性質改善装置。
6. 前記外側管体と前記内側管体とが、
   金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、
   金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせ、
   プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、
   プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせ、
   銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）との非鉄金属管の組み合わせ、
   又は銀（Ａｇ）とアルミニウム（Ａｌ）との非鉄金属管の組み合わせであることを特徴とする請求項５に記載の性質改善装置。
7. 前記供給手段は、
   循環槽と、
   前記循環槽内の前記被処理液体を取り出して前記循環槽内に還流させるとともに、この被処理液体を前記磁気処理装置に通過させる強制循環ポンプとを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の性質改善装置。