JP2006104310A - Method for reforming unutilized heavy oil and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換する未利用重質油の改質方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a method for reforming unused heavy oil and an apparatus therefor, in which unused heavy oil is converted into reformed oil by reacting with supercritical water or subcritical water.
従来、化石燃料である原油は常圧蒸留塔や減圧蒸留塔等により精製され、減圧蒸留塔の最低部に溜まるような超重質油はアスファルト等への利用以外には利用価値が低いとされていた。しかし近年では、このような未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換し、その改質油をガスタービンの発電用燃料等として利用することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。ここで、亜臨界水とは200〜374℃の温度でかつ15.68〜21.07MPaの圧力にある水の状態を意味する。また水の超臨界状態とは374〜900℃の温度でかつ21.07〜49.00MPaの圧力にある水の状態を意味する。従って、未利用重質油を改質させる装置にあってはそのような高温かつ高圧の超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器が用いられる。 Conventionally, crude oil, which is a fossil fuel, is refined by an atmospheric distillation column, a vacuum distillation column, etc., and superheavy oil that accumulates in the lowest part of the vacuum distillation column is considered to have low utility value other than asphalt. It was. In recent years, however, it has been proposed that such unused heavy oil be converted to reformed oil by reacting with supercritical water or subcritical water, and that the reformed oil be used as fuel for power generation of gas turbines, etc. (For example, refer to Patent Document 1). Here, subcritical water means a state of water at a temperature of 200 to 374 ° C. and a pressure of 15.68 to 21.07 MPa. The supercritical state of water means a state of water at a temperature of 374 to 900 ° C. and a pressure of 21.07 to 49.00 MPa. Therefore, in an apparatus for reforming unused heavy oil, a reaction vessel that stores such high-temperature and high-pressure supercritical water or subcritical water is used.
図4に詳しく示すように、従来の反応容器1は、上部が開口して超臨界水又は亜臨界水を貯留可能に構成された容器本体2と、その容器本体1の上部開口部2aを開放可能に閉止する蓋体3とを備える。容器本体2にはパッキン用の下凹溝2dが周方向に連続して形成され、蓋体3の下凹溝2dに対応する部分には上凹溝3bが円周方向に連続して形成される。そして、上下の凹溝3b,2dにパッキン4を装着して蓋体3により容器本体2の上部開口部2aを閉止させている。一方、その蓋体3にはその蓋体3を貫通して高圧水供給管6と重質油供給管7と改質油排出管8が設けられ、反応容器1の周囲には、反応容器1を加熱してその反応容器1に高圧水供給管6を介して供給された高圧水を超臨界水又は亜臨界水にするヒータ9が設けられる。そして、この反応容器1では、重質油供給管8を介して反応容器1に未利用重質油を供給し、その未利用重質油を反応容器1の内部に貯留された超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油排出管8を介してその改質油を反応容器1から排出させるようになっている。
しかし、上述した従来の改質装置では、ヒータ9が周囲に設けられた反応容器1の蓋体3にその蓋体3を貫通させて重質油供給管7と改質油排出管8を設けているので、ヒータ9から発せられる熱及び高温高圧の超臨界水によりその反応容器1とともに重質油供給管7と改質油排出管8も高温となる。ここで、重質油供給管7から反応容器1に供給される未利用重質油は一般的に430℃以上でコーキングするため、反応容器1の温度が上昇すると、その内壁近傍の重質油がコーキングを起こし、その内壁に付着する不具合がある。また、蓋体3を貫通して設けられた供給管7の温度が上昇すると、その供給管7の内部で重質油がコーキングを起こし、その供給管7を閉塞させてしまう不具合がある。特に、この現象が起こるのは通油してから430℃の部分では1時間〜2時間程度であるけれども、高温になるとコーキングスピードが速くなるために、更に短い時間で閉塞を起こすことも考えられ、このため従来の反応容器を用いた改質装置では、比較的長時間にわたって安定して未利用重質油を改質させることが困難であった。
本発明の目的は、コーキングによる閉塞を生じさせることなく未利用重質油を安定して改質し得る未利用重質油の改質方法及びその装置を提供することにある。
However, in the above-described conventional reformer, the heavy
An object of the present invention is to provide a method for reforming unused heavy oil and an apparatus therefor that can stably reform unused heavy oil without causing blockage due to coking.
請求項1に係る発明は、図1に示すように、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器11内に反応容器11の容器壁に離間して設けられた反応用筒体23に未利用重質油を供給して未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油を反応用筒体23及び反応容器11から排出する未利用重質油の改質方法である。
As shown in FIG. 1, the invention according to claim 1 is not provided in a
その特徴ある点は、反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続された重質油供給管17により未利用重質油を反応用筒体23に供給し、未利用重質油を供給する際に、重質油供給管17を被覆しかつ反応容器11内に延びる第1高圧水供給管31に高圧水を供給することにより重質油供給管17を冷却するとともに反応用筒体23の外面を第1高圧水供給管31に供給された高圧水により冷却し、外面が冷却される反応用筒体23内で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し、反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続された改質油排出管18により反応用筒体23内で転換した改質油を反応用筒体23及び反応容器11から排出し、改質油を排出する際に、改質油排出管18を被覆しかつ反応容器11内に延びる第2高圧水供給管32に高圧水を供給することにより改質油排出管18を冷却し、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水を反応容器11を加熱するヒータ39により超臨界水又は亜臨界水にすることを特徴とする。
The characteristic point is that unused heavy oil is supplied to the
請求項5に係る発明は、更に図3に示すように、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器11と、反応容器11内に反応容器11の容器壁に離間して設けられ内部で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し得る反応用筒体23と、反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続され未利用重質油を反応用筒体23に供給する重質油供給管17と、重質油供給管17を被覆しかつ反応容器11内に延びて設けられた第1高圧水供給管31と、反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続され反応用筒体23内で転換した改質油を反応用筒体23及び反応容器11から排出する改質油排出管18と、改質油排出管18を被覆しかつ反応容器11内に延びて設けられた第2高圧水供給管32と、第1高圧水供給管31に高圧水を供給して未利用重質油を供給する際に重質油供給管17を冷却するとともに反応用筒体23の外面を第1高圧水供給管31に供給した高圧水により冷却する第1高圧水供給ポンプ34と、第2高圧水供給管32に高圧水を供給して改質油を排出する際に改質油排出管18を冷却する第2高圧水供給ポンプ36と、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ39とを備えた未利用重質油の改質装置である。
As shown in FIG. 3, the invention according to claim 5 further includes a
この請求項1に記載された未利用重質油の改質方法及び請求項5に記載された未利用重質油の改質装置では、第1高圧水供給管31に高圧水が供給されることによりその高圧水は容器壁13を貫通して設けられた重質油供給管17を周囲から冷却するので、重質油供給管17を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管17の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止する。第1高圧水供給管31に供給された高圧水は反応用筒体23の外面も冷却するので、反応用筒体23の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体23の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着することを防止する。
一方、第2高圧水供給管32に供給された高圧水は容器壁13を貫通して設けられた改質油排出管18を周囲から冷却するので、改質油排出管18を通過する改質油が加熱されてその排出管18の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止する。そして、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水を反応容器11を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にするので、未利用重質油を改質させて改質油排出管18から外部に排出される超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管17を介して反応用筒体23に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させることができる。
In the method for reforming unused heavy oil described in claim 1 and the reformer for unused heavy oil described in claim 5, high-pressure water is supplied to the first high-pressure
On the other hand, the high-pressure water supplied to the second high-pressure
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、第1高圧水供給管31内の高圧水の温度変化状況に基づいて第1高圧水供給管31に供給される高圧水の水量を制御することを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明であって、第1及び第2高圧水供給管31,32内の高圧水の温度変化状況に基づいて第1及び第2高圧水供給管31,32に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御することを特徴とする。
この請求項2及び請求項3に記載された未利用重質油の改質方法では、第1及び第2高圧水供給管31,32内の高圧水の温度変化状況に基づいて第1及び第2高圧水供給管31,32に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御するので、重質油供給管17の又は重質油供給管17と改質油排出管18双方を通過する重質油が加熱されてコーキングを起こすことを有効に防止することができる。
The invention according to
The invention according to
In the method for reforming unused heavy oil according to
請求項6に係る発明は、請求項5に係る発明であって、第1高圧水供給管31内の高圧水の温度を測定する第1温度センサ41と、第1温度センサ41の検出出力により第1高圧水供給ポンプ34を制御するコントローラ43が設けられた改質装置である。
請求項7に係る発明は、請求項5に係る発明であって、第1高圧水供給管31内の高圧水の温度を測定する第1温度センサ41と、第2高圧水供給管32内の高圧水の温度を測定する第2温度センサ42と、第1温度センサ41及び第2温度センサ42の各検出出力により第1高圧水供給ポンプ34及び第2高圧水供給ポンプ36を制御するコントローラ43が設けられた改質装置である。
この請求項6及び請求項7に記載された未利用重質油の改質装置では、温度センサ41,42の検出出力によりコントローラ43がポンプ34,36を制御して第1及び第2高圧水供給管31,32に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御するので、重質油供給管17の又は重質油供給管17と改質油排出管18双方を通過する重質油が加熱されてコーキングを起こすことを有効に防止することができる。
The invention according to
The invention according to
In the reformer for unused heavy oil described in
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3いずれか1項に係る発明であって、反応容器11内の超臨界水又は亜臨界水の温度変化状況に基づいてヒータ39を制御する改質方法である。
請求項8に係る発明は、請求項6又は7に係る発明であって、反応容器11内の超臨界水又は亜臨界水の温度を測定する第3温度センサ44を更に備え、コントローラ43は第3温度センサ44の検出出力によりヒータ39を制御するように構成された改質装置である。
この請求項4に記載された改質方法及び請求項8に記載された改質装置では、高圧水の供給により変化する反応容器11内の超臨界水又は亜臨界水の温度変化状況によりヒータ39を制御するので、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水に起因する超臨界水又は亜臨界水の温度変化を有効に減少させて、反応用筒体23に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させる。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the reforming is performed by controlling the
The invention according to
In the reforming method described in claim 4 and the reforming apparatus described in
本発明では、第1高圧水供給管に高圧水が供給されることによりその高圧水は容器壁を貫通して設けられた重質油供給管を周囲から冷却するので、重質油供給管を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止することができる。第1高圧水供給管に供給された高圧水は反応用筒体の外面も冷却するので、反応用筒体の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着することを防止することができる。一方、第2高圧水供給管に供給された高圧水は容器壁を貫通して設けられた改質油排出管を周囲から冷却するので、改質油排出管を通過する改質油が加熱されてその排出管の内部で重質油系成分がコーキングを起こすことを防止することができる。そして、第1及び第2高圧水供給管により反応容器内に供給された高圧水を反応容器を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にするので、未利用重質油を改質させて改質油排出管から外部に排出される超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管を介して反応用筒体に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させることができる。 In the present invention, when high pressure water is supplied to the first high pressure water supply pipe, the high pressure water cools the heavy oil supply pipe provided through the container wall from the surroundings. It is possible to prevent the unused heavy oil passing therethrough from being heated and causing heavy oil to coke inside the supply pipe. Since the high-pressure water supplied to the first high-pressure water supply pipe also cools the outer surface of the reaction cylinder, the vicinity of the inner wall of the reaction cylinder does not reach the coking temperature, and is supplied to the inside of the reaction cylinder. It is possible to prevent heavy oil from causing caulking and adhering to its inner wall. On the other hand, since the high-pressure water supplied to the second high-pressure water supply pipe cools the reformed oil discharge pipe provided through the container wall from the surroundings, the reformed oil passing through the reformed oil discharge pipe is heated. Thus, heavy oil components can be prevented from coking inside the discharge pipe. Then, the high-pressure water supplied into the reaction vessel by the first and second high-pressure water supply pipes is heated to a supercritical water or subcritical water by a heater that heats the reaction vessel. Supercritical water or subcritical water discharged to the outside from the reformed oil discharge pipe is newly made and continuously supplied to the reaction cylinder through the heavy oil supply pipe The oil can be stably and continuously modified.
以下、本発明の最良の実施の形態について説明する。
図3に示すように、本発明の未利用重質油の改質装置10は、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器11を備える。未利用重質油としてはオイルサンド油、オイルシェール油等の超重質油や、石油精製工程から発生する利用できない超重質油が例示される。図1に詳しく示すように、反応容器11は、上部が開口して超臨界水又は亜臨界水を貯留可能に構成された容器本体12と、その容器本体12の上部開口部12aを開放可能に閉止する蓋体13とを備える。容器本体12及び蓋体13はそれぞれステンレス鋼等の金属からなるバルク体を切削加工により削り出すことにより作られる。容器本体12の上部周囲にはフランジ部12bが外側に突出して形成され、このフランジ部12bには複数の雌ねじ孔12cが縦方向に形成されるとともに、その上面にはパッキン用の下凹溝12dが周方向に連続して形成される。
The best mode of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 3, the unused heavy
一方、蓋体13はフランジ部12bの外径に相応する外径を有する円板状に形成され、雌ねじ孔12cに対応する位置に取付孔13aが形成され、下凹溝12dに対応する部分には上凹溝13bが円周方向に連続して形成される。上下の凹溝13b,12dにはパッキン14が装着され、この状態で取付孔13aに挿入された雄ねじ16を雌ねじ孔12cに螺合することにより、蓋体13は容器本体12の上部開口部12aを閉止するように構成される。
On the other hand, the
蓋体13にはその蓋体13を貫通して重質油供給管17と改質油排出管18が設けられる。また、反応容器11の内部には、この反応容器11の容器壁に離間して反応用筒体23が設けられる。反応用筒体23は反応容器11の内部の重質油供給管17の端部に接続され、重質油供給管17はその反応用筒体23の内部に未利用重質油を供給するように構成される。図2に詳しく示すように、この実施の形態における反応用筒体23は上端が閉止され下端が開放された筒体であって、蓋体13に鉛直に設けられた重質油供給管17の下端に閉止された上端が接続され、反応容器11内にその反応容器11の容器壁に離間して垂直に設けられる。この反応用筒体23では、下端開口部に焼結フィルタ23aが設けられ、下端開口部からその焼結フィルタ23aを通過して内部に侵入した超臨界水又は亜臨界水と重質油供給管17を介して供給された未利用重質油が反応してその内部において改質油に転換するように構成される。
The
一方、蓋体13を貫通して蓋体13に設けられた改質油排出管18は、反応容器11内部の下端が反応用筒体23の側壁に連通接続され、反応用筒体23内で転換した改質油を反応用筒体23及び反応容器11から排出するように構成される。また、蓋体13には、重質油供給管17を被覆しかつ反応容器11内に延びて設けられた第1高圧水供給管31と、改質油排出管18を被覆しかつ反応容器11内に延びて設けられた第2高圧水供給管32とが更に設けられる。
On the other hand, the reformed
図3に示すように、反応容器11の外部の重質油供給管17の端部には重質油貯槽19が接続され、重質油貯槽19と蓋体13との間の重質油供給管17には、重質油貯槽19から未利用重質油を反応容器11に供給する重質油供給ポンプ21と、この重質油供給管17を流通する重質油を保温する保温ヒータ22が設けられる。反応容器11より外部の改質油排出管18の端部には気液分離槽24が接続され、反応容器11と気液分離槽24の間の改質油排出管18には熱交換機26と減圧弁27が設けられる。
As shown in FIG. 3, a heavy
また、反応容器11の外部の第1及び第2高圧水供給管31,32の端部は水貯槽33にそれぞれ接続され、反応容器11と水貯槽33との間の第1及び第2高圧水供給管31,32には、水貯槽33に貯留された水を反応容器11に供給する第1及び第2高圧水供給ポンプ34,36がそれぞれ設けられ、この第1及び第2高圧水供給管31,32を流通する高圧水を調温する調温ヒータ37と加熱器38が第1及び第2高圧水供給管31,32に設けられる。第1高圧水供給ポンプ34は水貯槽33から第1高圧水供給管31に高圧水を供給して未利用重質油を供給する際の重質油供給管17を冷却するとともに、反応用筒体23の外面を第1高圧水供給管31に供給した高圧水により冷却するように構成され、第2高圧水供給ポンプ36は、第2高圧水供給管32に高圧水を供給して改質油を排出する際の改質油排出管18を冷却するように構成される。そして、反応容器11の外部には、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ39が設けられる。
The ends of the first and second high-pressure
また、第1高圧水供給管31には、この第1高圧水供給管31内の高圧水の温度を測定する第1温度センサ41が設けられ、第2高圧水供給管32には、この第2高圧水供給管32内の高圧水の温度を測定する第2温度センサ42が設けられる。また、反応容器11には、この反応容器11内の超臨界水又は亜臨界水の温度を測定する第3温度センサ44が更に設けられる。この第1及び第2温度センサ41,42並びにこの第3温度センサ44の各検出出力はコントローラ43の入力端子に接続され、コントローラ43の制御出力は第1及び第2高圧水供給ポンプ34,36並びにヒータ39にそれぞれ接続される。そして、このコントローラ43は第1温度センサ41及び第2温度センサ42の各検出出力により第1高圧水供給ポンプ及び第2高圧水供給ポンプを制御するように構成され、第3温度センサ44の検出出力によりヒータ39を制御するように構成される。
The first high-pressure
次に、このような未利用重質油の改質装置を用いた本発明の未利用重質油の改質方法を説明する。
本発明の未利用重質油の改質方法は、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器11内に反応容器11の容器壁に離間して設けられた反応用筒体23に未利用重質油を供給して未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油を反応用筒体23及び反応容器11から排出する方法である。その具体的な手順は以下の通りである。
Next, the unused heavy oil reforming method of the present invention using such an unused heavy oil reforming apparatus will be described.
The method for reforming unused heavy oil of the present invention is not used for the
(a) 未利用重質油の供給工程
反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続された重質油供給管17により未利用重質油を反応用筒体23に供給する。この前提として反応容器11には超臨界水又は亜臨界水が貯留され、この超臨界水又は亜臨界水は、第1及び第2高圧水供給管31,32により反応容器11内に供給された高圧水をヒータ39により加熱することにより得られたものである。
(a) Unused heavy oil supply step Unused heavy oil is supplied to the
(b) 重質油供給管と反応用筒体の冷却工程
未利用重質油を供給する際に、重質油供給管17を被覆しかつ反応容器11内に延びる第1高圧水供給管31に高圧水を供給する。この高圧水の供給は第1高圧水供給ポンプ34を駆動することにより行われ、水貯槽33から第1高圧水供給管31に高圧水が供給されることによりその高圧水は蓋体13を貫通して設けられた重質油供給管17を周囲から冷却するとともに、反応容器11の内部に排出された高圧水は重質油供給管17の下端に連続するように設けられた反応用筒体23の外面を更に冷却する。これにより、重質油供給管17を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管17の内部で重質油がコーキングを起こすようなことは回避され、その供給管17が閉塞するような事態を有効に防止することができる。
(b) Step of Cooling Heavy Oil Supply Pipe and Reaction Cylinder First High Pressure
(c) 改質油転換工程
第1高圧水供給管31に供給された高圧水により外面が冷却される反応用筒体23内で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換する。ここで、未利用重質油は、重質油供給ポンプ21を駆動することにより重質油供給管17を介して反応用筒体23の上部から内部に供給され、供給された未利用重質油が下端開口部から内部に侵入した超臨界水又は亜臨界水と反応してその内部において改質油に転換させられる。ここで、重質油供給管17から供給される未利用重質油は一般的に430℃以上でコーキングするけれども、反応用筒体23はその外面が冷却されているため、反応用筒体23の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体23の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着するような事態を回避することができる。
(c) Reformed oil conversion step Unused heavy oil is reacted with supercritical water or subcritical water in the
(d) 改質油の取り出し工程
次に、反応用筒体23内で転換した改質油を反応用筒体23及び反応容器11から水とともに排出させる。この排出は反応容器11の容器壁を貫通して反応用筒体23に連通接続された改質油排出管18により行う。改質油排出管18を介して水とともに排出された改質油はその後熱交換器26で冷却され、減圧弁27で減圧されて水の亜臨界状態又はそれ以下の温度及び圧力になる。この改質油と水の混合流体はフラッシュ分離槽24に送られて炭化水素系の重質系改質油が分離され、残余の液体は冷却器25aにより更に冷却されてその後気油水分離槽25においてガスと軽質系改質油と水に分離される。分離されたガスは図示しない発電用のボイラーの燃料等として使用される。また分離された重質系改質油と軽質系改質油は、図示しないボイラー用の燃料等として使用されるか、或いは石油精製プラントの中間原料として使用される。
(d) Step of taking out reformed oil Next, the reformed oil converted in the
(e) 改質油排出管冷却工程
改質油を排出する際に、改質油排出管18を被覆しかつ反応容器11内に延びる第2高圧水供給管32に高圧水を供給する。この高圧水の供給は第2高圧水供給ポンプ36を駆動することにより行われ、水貯槽33から第2高圧水供給管32に高圧水が供給されることによりその高圧水は蓋体13を貫通して設けられた改質油排出管18を周囲から冷却する。これにより、改質油排出管18を通過する改質油が加熱されてその排出管18の内部で重質油系成分がコーキングを起こすようなことは回避され、その排出管18が閉塞するような事態を有効に防止することができる。
(e) Reformed oil discharge pipe cooling step When discharging the reformed oil, high pressure water is supplied to the second high pressure
(f) 高圧水加熱工程
第1及び第2高圧水供給管により反応容器11内に供給された高圧水を反応容器11を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にする。これにより未利用重質油を改質させ、改質油排出管18から外部に排出された超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管17を介して反応用筒体23に連続的に供給される未利用重質油を連続的に改質させることができる。
(f) High-pressure water heating step The high-pressure water supplied into the
10 改質装置
11 反応容器
17 重質油供給管
18 改質油排出管
23 反応用筒体
31 第1高圧水供給管
32 第2高圧水供給管
34 第1高圧水供給ポンプ
36 第2高圧水供給ポンプ
39 ヒータ
41 第1温度センサ
42 第2温度センサ
43 コントローラ
44 第3温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続された重質油供給管(17)により前記未利用重質油を前記反応用筒体(23)に供給し、
前記未利用重質油を供給する際に、前記重質油供給管(17)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びる第1高圧水供給管(31)に高圧水を供給することにより前記重質油供給管(17)を冷却するとともに前記反応用筒体(23)の外面を前記第1高圧水供給管(31)に供給された高圧水により冷却し、
外面が冷却される前記反応用筒体(23)内で前記未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続された改質油排出管(18)により前記反応用筒体(23)内で転換した改質油を前記反応用筒体(23)及び前記反応容器(11)から排出し、
前記改質油を排出する際に、前記改質油排出管(18)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びる第2高圧水供給管(32)に高圧水を供給することにより前記改質油排出管(18)を冷却し、
前記第1及び第2高圧水供給管(31,32)により前記反応容器(11)内に供給された高圧水を前記反応容器(11)を加熱するヒータ(39)により超臨界水又は亜臨界水にする
ことを特徴とする未利用重質油の改質方法。 In the reaction vessel (11) for storing supercritical water or subcritical water, unused heavy oil is supplied to the reaction cylinder (23) provided spaced apart from the vessel wall of the reaction vessel (11). After converting the unused heavy oil into reformed oil by reacting with the supercritical water or subcritical water, the reformed oil is discharged from the reaction cylinder (23) and the reaction vessel (11). A method for reforming unused heavy oil,
The unused heavy oil is passed through the container wall of the reaction vessel (11) and communicated with the reaction cylinder (23) by the heavy oil supply pipe (17), and the unused heavy oil is supplied to the reaction cylinder (23). To supply
When supplying the unused heavy oil, supplying high-pressure water to the first high-pressure water supply pipe (31) that covers the heavy oil supply pipe (17) and extends into the reaction vessel (11). And cooling the heavy oil supply pipe (17) and cooling the outer surface of the reaction cylinder (23) with high-pressure water supplied to the first high-pressure water supply pipe (31),
In the reaction cylinder (23) whose outer surface is cooled, the unused heavy oil is reacted with supercritical water or subcritical water to be converted into reformed oil,
The reformed oil converted in the reaction cylinder (23) by the reformed oil discharge pipe (18) connected to the reaction cylinder (23) through the container wall of the reaction container (11). Is discharged from the reaction cylinder (23) and the reaction vessel (11),
When discharging the reformed oil, the high pressure water is supplied to a second high pressure water supply pipe (32) that covers the reformed oil discharge pipe (18) and extends into the reaction vessel (11). Cool the reforming oil discharge pipe (18),
The high-pressure water supplied into the reaction vessel (11) by the first and second high-pressure water supply pipes (31, 32) is supercritical water or subcritical water by a heater (39) for heating the reaction vessel (11). A method for reforming unused heavy oil, characterized by using water.
前記反応容器(11)内に前記反応容器(11)の容器壁に離間して設けられ内部で未利用重質油を前記超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し得る反応用筒体(23)と、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続され前記未利用重質油を前記反応用筒体(23)に供給する重質油供給管(17)と、
前記重質油供給管(17)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びて設けられた第1高圧水供給管(31)と、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続され前記反応用筒体(23)内で転換した改質油を前記反応用筒体(23)及び前記反応容器(11)から排出する改質油排出管(18)と、
前記改質油排出管(18)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びて設けられた第2高圧水供給管(32)と、
前記第1高圧水供給管(31)に高圧水を供給して前記未利用重質油を供給する際に前記重質油供給管(17)を冷却するとともに前記反応用筒体(23)の外面を前記第1高圧水供給管(31)に供給した高圧水により冷却する第1高圧水供給ポンプ(34)と、
前記第2高圧水供給管(32)に高圧水を供給して前記改質油を排出する際に前記改質油排出管(18)を冷却する第2高圧水供給ポンプ(36)と、
前記第1及び第2高圧水供給管(31,32)により前記反応容器(11)内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ(39)と
を備えた未利用重質油の改質装置。 A reaction vessel (11) for storing supercritical water or subcritical water;
The reaction vessel (11) can be converted into a reformed oil by reacting with the supercritical water or subcritical water inside the reaction vessel (11) separated from the vessel wall of the reaction vessel (11). A reaction cylinder (23);
A heavy oil supply pipe (17) that is connected to the reaction cylinder (23) through the container wall of the reaction container (11) and supplies the unused heavy oil to the reaction cylinder (23). )When,
A first high-pressure water supply pipe (31) provided to cover the heavy oil supply pipe (17) and extend into the reaction vessel (11);
The reformed oil that passes through the container wall of the reaction vessel (11) and is connected to the reaction cylinder (23) and converted in the reaction cylinder (23) is converted into the reaction cylinder (23) and A reformed oil discharge pipe (18) discharged from the reaction vessel (11);
A second high-pressure water supply pipe (32) provided to cover the reformed oil discharge pipe (18) and extend into the reaction vessel (11);
When the high-pressure water is supplied to the first high-pressure water supply pipe (31) to supply the unused heavy oil, the heavy oil supply pipe (17) is cooled and the reaction cylinder (23) A first high-pressure water supply pump (34) for cooling the outer surface with high-pressure water supplied to the first high-pressure water supply pipe (31);
A second high-pressure water supply pump (36) for cooling the reformed oil discharge pipe (18) when high-pressure water is supplied to the second high-pressure water supply pipe (32) and the reformed oil is discharged;
A heater (39) for heating the high-pressure water supplied into the reaction vessel (11) by the first and second high-pressure water supply pipes (31, 32) to form supercritical water or subcritical water. Equipment for reforming unused heavy oil.
A third temperature sensor (44) for measuring the temperature of supercritical water or subcritical water in the reaction vessel (11) is further provided, and the controller (43) is provided with a heater (39) according to the detection output of the third temperature sensor (44). 8) A reformer according to claim 6 or 7, wherein the reformer is configured to control the above.
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---|---|---|---|
JP2004292114A JP2006104310A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Method for reforming unutilized heavy oil and apparatus therefor |
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JP2006232961A (en) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Hitachi Ltd | Heavy oil reforming apparatus and heavy oil combustion gas turbine system |
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JP2011104561A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Tohzai Chemical Industry Co Ltd | Subcritical water treatment apparatus |
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2004
- 2004-10-05 JP JP2004292114A patent/JP2006104310A/en not_active Withdrawn
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