JP2017218188A - 原油の貯蔵方法及びスラッジの堆積が抑制された原油 - Google Patents

Abstract

【課題】原油を原油タンク内で貯蔵するときに、原油スラッジが生じ難い原油の貯蔵方法を提供すること。【解決手段】貯蔵前に、少なくとも、貯蔵前の原油を加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を冷却する冷却工程と、を行った後、加温及び冷却された原油を、２０〜４０℃で貯蔵する原油の貯蔵方法であり、該加温工程における該貯蔵前の原油の加温温度が、６０〜１５０℃であり、該冷却工程において、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分であること、を特徴とする原油の貯蔵方法。【選択図】図５

Description

本発明は、原油を貯蔵しているときに、スラッジが発生し難い原油の貯蔵方法及びスラッジが発生し難い原油に関する。

原油の採掘場所で採掘された原油は、脱塩処理等が施された後、輸出されるまでの間、原油タンクに貯蔵される。

原油を原油タンク内で長期に亘り貯蔵していると、原油タンク内で原油スラッジが発生し、発生した原油スラッジが原油タンクの底部に堆積する。この原油スラッジの堆積量が多くなると、原油スラッジを原油タンクから取り出して原油タンク内から除去する必要が生じる。

そして、原油タンク内から取り出された原油スラッジは、一般的には、産業廃棄物として処理される。

しかし、原油タンク内からの原油スラッジを、産業廃棄物として処理するには、高い費用を要する。

従って、本発明の課題は、原油を原油タンク内で貯蔵するときに、原油スラッジが生じ難い原油の貯蔵方法を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明により解決される。
すなわち、本発明（１）は、貯蔵前に、少なくとも、貯蔵前の原油を加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を冷却する冷却工程と、を行った後、加温及び冷却された原油を、２０〜４０℃で貯蔵する原油の貯蔵方法であり、
該加温工程における該貯蔵前の原油の加温温度が、６０〜１５０℃であり、
該冷却工程において、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分であること、
を特徴とする原油の貯蔵方法を提供するものである。

また、本発明（２）は、少なくとも、貯蔵前の原油を６０〜１５０℃に加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分となる冷却条件で冷却する冷却工程と、を行い得られたものであることを特徴とするスラッジの堆積が抑制された原油を提供するものである。

本発明によれば、原油を原油タンク内で貯蔵するときに、原油スラッジが生じ難い原油の貯蔵方法を提供することができる。

実施例１の顕微鏡写真である。 比較例１の顕微鏡写真である。 比較例２の顕微鏡写真である。 比較例３の顕微鏡写真である。 実施例及び比較例の原油中の固形物の粒度分布を示すグラフである。 図５に示すグラフのうち、粒子半径が大きい側について、縦軸方向に拡大したグラフである。

本発明の原油の貯蔵方法は、貯蔵前に、少なくとも、貯蔵前の原油を加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を冷却する冷却工程と、を行った後、加温及び冷却された原油を、２０〜４０℃で貯蔵する原油の貯蔵方法であり、
該加温工程における該貯蔵前の原油の加温温度が、６０〜１５０℃であり、
該冷却工程において、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分であること、
を特徴とする原油の貯蔵方法である。つまり、本発明の原油の貯蔵方法は、原油を原油タンク等に貯蔵する前に、加温工程及び冷却工程を行い、加温工程及び冷却工程を行った後の原油を、原油タンク等にて貯蔵する原油の貯蔵方法である。

加温工程は、貯蔵前の原油を、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１５０℃に加温する工程である。加温工程における貯蔵前の原油の加温温度が、上記範囲にあることにより、原油貯蔵時にスラッジが堆積し難くなる。一方、加温工程における原油の加温温度が、上記範囲未満だと、析出ワックスの溶解、凝集したアスファルテンの分散効果が得られず、また、上記範囲を超えると、過剰な設備が必要となり、燃料費がかさむだけで、費用対効果が悪くなる。

加温工程において加温される原油は、貯蔵前の原油である。原油の採掘場所において、得られた生産流体が、三相セパレータによりガス、油、随伴水に簡易分離され、そこで分離された油（原油）は、通常、脱塩装置にて１１０〜１４０℃での加熱下に脱塩処理が行われ、塩分、水分、無機塩等が除去された後、原油タンクに貯蔵される。この場合、脱塩装置において脱塩処理される前の原油が、加温工程において加温される原油であり、脱塩処理の際の１１０〜１４０℃での加温が、加温工程における原油の加温に相当する。加温工程に係る貯蔵前の原油としては、他に、原油中の油中水滴エマルションの除去を目的として実施される、直接加熱、間接加熱、スチーム加熱等が挙げられる。

加温工程における原油の加温時間は、タンク容量、形状、加温方法により適宜選択されるが、好ましくは５〜６０分、特に好ましくは１５〜６０分である。なお、上記した脱塩装置における原油の加熱を、加温工程に係る原油の加温とする場合には、脱塩装置内の原油の滞留時間が、上記加温工程における原油の加温時間である。

加温工程において、貯蔵前の原油を加温する方法としては、特に制限されず、例えば、上記の脱塩装置内で加熱する方法、原油中の油中水滴エマルションの除去を目的として実施される、直接加熱、間接加熱、スチーム加熱等が挙げられる。

冷却工程は、加温工程において加温した貯蔵前の原油を冷却する工程である。冷却工程においては、加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分、好ましくは１０〜２０℃／分である。冷却工程における加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が上記範囲にあることにより、原油貯蔵時にスラッジが堆積し難くなる。一方、冷却工程における加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が、上記範囲未満だと、原油貯蔵時のスラッジ堆積の抑制効果が得られず、また、上記範囲を超えると、過剰な冷却設備費を必要とするため、費用対効果が悪くなる。

なお、冷却工程における加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度の計算方法であるが、例えば、加温工程において貯蔵前の原油を８０℃に加温した場合、原油の冷却により、原油の温度が８０℃から４５℃まで下がるのにかかった時間がｔ分であるとすると、「（８０−４５）／ｔ」の値が、冷却工程における加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度である。また、例えば、加温工程において貯蔵前の原油を１２０℃に加温した場合、原油の冷却により、原油の温度が１２０℃から４５℃まで下がるのにかかった時間がｔ分であるとすると、「（１２０−４５）／ｔ」の値が、冷却工程における加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度である。

冷却工程において、加温した原油を冷却する方法としては、所定の平均冷却速度で冷却が可能な手段を用いればよく、例えば、エアフィンクーラ、海水クーラ等が挙げられる。

本発明の原油の貯蔵方法では、冷却工程を行うことにより、温度が４５℃まで下がった原油を、原油タンク内での貯蔵温度まで自然冷却後、あるいは、更に貯蔵温度まで冷却後、原油タンク等に貯蔵する。この時の平均冷却速度、すなわち、４５℃から原油の貯蔵温度までの平均冷却速度は、特に制限されず、加温温度から４５℃までの平均冷却速度と同程度であってもよいし、それより遅くてもよい。本発明の原油の貯蔵方法において、加温及び冷却された原油の貯蔵温度、すなわち、加温工程及び冷却工程が行われた原油の貯蔵温度は、２０〜４０℃である。

本発明では、加温工程を行った直後に、冷却工程を行ってもよいし、あるいは、例えば、上記の脱塩処理では、脱塩処理前に原油を加温してから脱塩処理を行うが、この脱塩処理前の加温を本発明に係る加温工程とする場合のように、加温工程と冷却工程との間に、他の処理を行ってもよい。

本発明の原油の貯蔵方法では、貯蔵前に、本発明に係る加温工程及び冷却工程、すなわち、所定の温度での加温及び所定の平均冷却速度での冷却を行うことにより、原油中のワックス及び高分子炭化水素を、微細且つ高度に分散させることができる。そのため、本発明の原油の貯蔵方法によれば、貯蔵時に、スラッジが発生し難くなり、スラッジの堆積が抑制される。

本発明のスラッジの堆積が抑制された原油は、少なくとも、貯蔵前の原油を６０〜１５０℃に加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分となる冷却条件で冷却する冷却工程と、を行い得られたものであることを特徴とするスラッジ堆積が抑制された原油である。

本発明のスラッジの堆積が抑制された原油に係る加温工程及び冷却工程は、本発明の原油の貯蔵方法に係る加温工程及び冷却工程と同様である。

本発明のスラッジの堆積が抑制された原油は、本発明に係る加温工程及び冷却工程を経たものなので、貯蔵時にスラッジが発生し難い。

以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

（実施例１）
＜加温及び冷却＞
データーロガー付き温度計が設置された圧力容器に、原油（油種：ムバラス原油）を２００ｍＬ採取し、密閉後、８０℃まで加熱した。容器内の原油の温度が８０℃に達した後、１９．２分間８０℃に保ち、その後圧力容器を、容器内の原油の温度が４０℃になるまで氷浴にて冷却した。このとき、８０℃から４５℃までの平均冷却速度は、１５．１℃／分であった。次いで、圧力容器を３５℃に設定された恒温槽内で、３５℃になるまで静置した。次いで、圧力容器内の原油をよく撹拌した後、圧力容器を開け、加温及び冷却された原油Ａを得た。

＜貯蔵試験＞
上記で得た加温及び冷却された原油Ａを１００ｍＬ取出し、遠沈管に採取した。次いで、遠沈管に採取した原油を３５℃で５日間静置させた。次いで、遠沈管を傾け、１５秒間かけて上澄みを捨て、更に、遠沈管を逆さまにして、３０秒間静置した。次いで、遠沈管を元に戻し、８０℃で６０分間静置し、遠沈管内に残ったスラッジ量を測定した。
その結果、スラッジ量は、遠沈管に採取した原油に対し、０．８体積％であった。

＜加温及び冷却後の原油の観察＞
上記で得た加温及び冷却された原油Ａを、パスツールピペットで少量採取し、偏光をかけて光学顕微鏡で観察した。その結果を図１に示す。また、顕微鏡により観察された画像から、粒度分布を測定した。その結果を図５に示す。

（比較例１）
＜加温及び冷却＞
圧力容器内の原油を８０℃まで加熱することに代えて、圧力容器内の原油を５０℃まで加熱すること以外は、実施例１と同様に行い、加温及び冷却された原油ａを得た。このとき、５０℃から４５℃までの平均冷却速度は、１５．３℃／分であった。
＜貯蔵試験＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ａとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果、スラッジ量は、遠沈管に採取した原油に対し、１．４体積％であった。
＜加温及び冷却後の原油の観察＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ａとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果を図２に示す。また、顕微鏡により観察された画像から、粒度分布を測定した。その結果を図５に示す。

（比較例２）
＜加温及び冷却＞
データーロガー付き温度計が設置された圧力容器に、原油（油種：ムバラス原油）を２００ｍＬ採取し、密閉後、８０℃まで加熱した。容器内の原油の温度が８０℃に達した後、１９．３分間８０℃に保ち、その後圧力容器を、容器内の原油の温度が４０℃となるまで、４０℃に設定された恒温槽内に静置して冷却した。このとき、８０℃から４５℃までの平均冷却速度は、０．３℃／分であった。次いで、圧力容器を３５℃に設定された恒温槽内で、３５℃になるまで静置した。次いで、圧力容器内の原油をよく撹拌した後、圧力容器を開け、加温及び冷却された原油ｂを得た。

＜貯蔵試験＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ｂとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果、スラッジ量は、遠沈管に採取した原油に対し、１．１体積％であった。

＜加温及び冷却後の原油の観察＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ｂとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果を図３に示す。また、顕微鏡により観察された画像から、粒度分布を測定した。その結果を図５に示す。

（比較例３）
＜加温及び冷却＞
圧力容器内の原油を８０℃まで加熱することに代えて、圧力容器内の原油を５０℃まで加熱すること以外は、比較例２と同様に行い、加温及び冷却された原油ｃを得た。このとき、５０℃から４５℃までの平均冷却速度は、０．１℃／分であった。
＜貯蔵試験＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ｃとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果、スラッジ量は、遠沈管に採取した原油に対し、１．５体積％であった。
＜加温及び冷却後の原油の観察＞
加温及び冷却された原油Ａに代えて、加温及び冷却された原油ｃとすること以外は、実施例１と同様に行った。その結果を図４に示す。また、顕微鏡により観察された画像から、粒度分布を測定した。その結果を図５に示す。

Claims (3)

1. 貯蔵前に、少なくとも、貯蔵前の原油を加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を冷却する冷却工程と、を行った後、加温及び冷却された原油を、２０〜４０℃で貯蔵する原油の貯蔵方法であり、
   該加温工程における該貯蔵前の原油の加温温度が、６０〜１５０℃であり、
   該冷却工程において、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分であること、
   を特徴とする原油の貯蔵方法。
2. 前記加温工程での加温温度が８０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１記載の原油の貯蔵方法。
3. 少なくとも、貯蔵前の原油を６０〜１５０℃に加温する加温工程と、該加温工程において加温された貯蔵前の原油を、該加温温度から４５℃までの温度域の平均冷却速度が１〜２０℃／分となる冷却条件で冷却する冷却工程と、を行い得られたものであることを特徴とするスラッジの堆積が抑制された原油。