JP2594832B2 - ストリッピング塔における硫化水素、軽質留分および水分の除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の技術分野） この発明は蒸留塔または精留塔よりストリッピング塔
に供給された留分の硫化水素、軽質留分および水分を同
一（１基）のストリッピング塔において除去する方法に
関する。

（従来技術） 従来の方法として、第３図の例のようにガス（11）の
みを使用してストリッピングを行う方法。

第４図のように精留塔（４）からの留出油（Ａ）はス
チームストリッピング塔（５）でスチーム（10）により
硫化水素、軽質留分を除去し、次にガスストリッピング
塔（17）で水分の除去を行う方法。

第５図の例では第４図の例と同様、スチームストリッ
ピングを行なった後、水分を除去するために砂を充填し
たサンドフィルター（９）又は、岩塩を充填したソルト
フィルター（９）を通す方法。

第６図の例はスチームストリッピングを行なった後、
真空脱水塔（７）に通し水分を除去する方法、等があ
る。

ここで、本明細書に記載する「スチームストリッピン
グ塔」とは蒸留塔または精留塔の塔側留出油にスチーム
を注入することで、ダルトンの法則により油の分圧を低
下させ、硫化水素、軽質留分等を除去する塔を言う。ま
た、「ガスストリッピング塔」とは、上記のスチームの
代わりにガスを用いた方法を言う。

（発明が解決しようとする課題） 上記第３図の方法では、硫化水素除去が困難でストリ
ッピングガスの使用量が多くなる。従って運転費も高く
なる。

第４図の方法では、２基のストリッピング塔を必要と
し、また、スチームストリッピング塔からガスストリッ
ピング塔への移送のためにポンプが必要となり、設備が
過大となる。よって設備費及び運転費が多くかかる。

第５図の方法ではストリッピング後の留出油中には、
まだ水分を含んでおり、これを除去するためにはサンド
フィルターまたはソルトフィルターで処理を行う必要が
ある。しかし留出油を多く通すと、サンドフィルターま
たはソルトフィルターの差圧が上昇し通油量が制限さ
れ、その上フィルターの再生処理や交換作業も必要とな
る。さらに、この方法では通油量の多い時、あるいは、
通油温度が高い時は水分の除去が充分にできない。

第６図の方法では、水分の除去はある程度までできる
が、真空脱水塔および、真空脱水塔からの抜き出しポン
プが必要となり、設備費が過大となる。よって設備費、
運転費が多くかかる。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、スト
リッピング塔上部より、または蒸留塔もしくは精留塔か
らの供給配管よりスチームを注入し、ストリッピング塔
下部からガスを注入することにより、１基のストリッピ
ング塔で硫化水素、軽質留分、および水分を効率よく除
去しうることを見出し本発明に至ったものである。

第１図に示すようにストリッピング塔（５）の上部に
スチーム（10）を注入し、油とスチームを接触すること
で、ダルトンの法則により油の分圧を下げ、硫化水素お
よび、軽質留分を除去し、次にスチームとの接触により
水分を含んだ油はストリッピング塔のトレイ（13）を落
下しながら、下部より注入されるガス（11）と油を向流
接触させ、水分を除去するもので、１基のストリッピン
グ塔で硫化水素、軽質留分および水分を除去することに
ある。油供給位置はストリッピング塔（５）の最上段ト
レイ上に供給し、ストリッピングスチーム（10）はその
下の段（最上段トレイの下側）に注入する。もし、スト
リッピングスチーム（10）の油供給位置と同じ最上段ト
レイ上に注入すると充分な混合ができない。又、ストリ
ッピングスチームを更に下の段に注入するとストリッピ
ングガスと油の接触するトレイの段数が減少し、ガスと
油の接触が不充分となり、水分の除去効果が低下する。
しかし、ストリッピング塔のトレイ段数の多いもの、あ
るいはトレイ効率の良いものであれば、ストリッピング
ガスと接触するトレイを最低３段確保した位置からのス
チーム注入であれば水分の除去には特に問題はない。さ
らに、上記第１図の例でのスチームを注入する位置を第
２図に示すように蒸留塔もしくは精留塔（４）からスト
リッピング塔に入る供給配管に（12）に設け、配管内で
スチームと油を充分に混合し、ダルトンの法則により油
の分圧を下げて、ストリッピング塔に入ると同時に硫化
水素、および軽質留分を分離除去する方法がある。

油とスチームが充分に混合されてストリッピング塔に
導入されるのであれば、スチームの導入位置は特に制限
するものではないが、好ましくは、スチームの導入位置
から、ストリッピング塔までの長さはスチームと油の充
分な混合を得るため4m以上あるのがよい。

もし、ストリッピング塔までの配管が短く充分にスチ
ームと油が混合できない場合は、抜き出し配管にライン
ミキサー等を設置して強制的に混合すれば、充分な効果
が期待できる。ストリッピングガスの注入位置はスチー
ムとの接触により水分を含んだ油を、ストリッピングガ
スと向流接触させて、油の中の水分を除去するのに充分
なストリッピングガスと油の接触が起こる位置であれ
ば、その位置を限定するものではないが、ストリッピン
グ塔の最下段トレイより下側で約0.5m以上トレイと間隔
を設け、かつ気相部であれば特によい。

注入するガスは、窒素ガス、炭酸ガス、水素ガス、燃
料ガス等がある。炭酸ガスは、腐食性があり充分な腐食
対策が必要である。

水素ガス、および燃料ガスを使用してストリッピング
を行うと、ストリッピング塔から抜き出される油の中に
相当量のガスが溶解される。従って、ストリッピング塔
から抜き出された油が直接タンクに貯蔵される場合は爆
発混合気を形成する恐れがあり注意を要する。

例えば、水素ガス、燃料ガスを使用する場合は、スト
リッピング塔から抜き出された油が次の工程で、ガスを
除去できる設備を備えているなどの配慮が必要となる。

よって、ストリッピングに使用するガスは窒素ガスが
最も好ましく、この窒素ガスの純度は95％以上であれば
特に問題はない。

本発明によりストリッピングが可能な油種は、公知の
方法によりスチームストリッピングが行われていた油種
であれば、石油製品、石油化学製品、および、これらの
中間製品等、油種を問わないが、特に灯油留分により重
い留出油のスチームストリッピングに有効である。

（作用） 蒸留塔および精留塔より抜き出された油に含まれる硫
化水素、軽質留分はスチームを注入し混合することで、
ダルトンの法則により油の分圧が低下する。分圧が下が
ると硫化水素および、軽質留分はストリッピング塔で容
易に分離できる。次に、油中に持ち込まれる水分をスト
リッピング塔の下部より、ガスを注入することによりス
トリッピング塔のトレイを落下してくる油と向流接触さ
せ、ダルトンの法則により油および、水の分圧を低下さ
せて水分を除去する。

（実施例） 本発明を具体的実施例において説明するが、その適用
範囲はこの発明の要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。

以下、図によって説明する。

実施例１ 第２図において、重油直接脱硫装置の精留塔（４）か
ら塔側油として抜き出される脱硫軽油のストリッピング
塔（５）への供給配管（12）にスチーム（10）を注入す
る設備を設け、配管内で油とスチームを充分混合しなが
らストリッピング塔（５）へ供給する。スチーム注入部
位からストリッピング塔入口までの配管長は約6mであ
る。軽質留分および硫化水素はストリッピング塔（５）
に入ると同時に分離され、ストリッピング塔（５）のベ
ーパーライン（15）から再び精留塔（４）に送られる。
スチーム注入位置は塔側油抜き出し調節弁（16）の下流
側に設置した。軽質留分および硫化水素を除去された油
はストリッピング塔（５）の上部にある４段のトレイ
（13）を落下させながら、ストリッピング塔（５）の下
部より注入する窒素ガス（11）と向流接触させ、水分を
除去した。ガスの注入位置は、ストリッピング塔（15）
のトレイ（13）最下段よりさらに約0.5m以上下側に設け
た。又、窒素ガスは純度95％以上のものを使用した。

スチームおよび窒素ガス注入量と塔側油抜き出し量
（ストリッピング塔供給量）を第１表に示す。

脱硫軽油のストリッピング前と後の性状を第２表に示
す。

実施例２ 第１図のように蒸留塔（４）の塔側油として抜き出さ
れる灯油をストリッピング塔（５）へ供給する。ストリ
ッピング塔（５）のトレイ（13）上部にスチーム（10）
を注入し、ダルトンの法則により油の分圧を下げ、軽質
留分および硫化水素を除去した後、トレイ（13）最下段
よりさらに約0.5m以上下部より注入した窒素ガス（11）
と向流接触させて水分を除去した。

この時の抜き出し油のストリッピング塔供給位置は、
ストリッピング塔（５）のトレイ（13）の最上段上部に
供給した。スチームはその下の段（トレイ最上段の下
側）に注入した。注入設備はスプレーノズルを使用して
ストリッピング塔内に均一に注入できるものとした。

そして窒素ガスは実施例１と同純度のものを、同位置
にして注入した。スチームおよび窒素ガス注入量と塔側
抜き出し量（ストリッピング塔供給量）を第３表に示
す。

抜き出し灯油のストリッピング前と後の性状を第４表
に示す。

実施例３ 実施例１と同一装置で実施例１と同様な方法で、抜き
出し量（ストリッピング塔供給量）60KL/H、スチーム量
1.0TON/H窒素ガス注入量100Nm³/Hを基準に、 （イ）ストリッピング塔底より抜き出された脱硫軽油中
に硫化水素が0.2〜0.3ppm残存した場合はスチーム量を
0.1TON/H増加する。

（ロ）脱硫軽油中に軽質留分を多く含む場合、例えば引
火点が60℃以下になるような場合は、スチーム量を0.5T
ON/H増加する。

（ハ）脱硫軽油中に水分が多い場合は、窒素ガスの注入
量を10Nm³/H増加するか、もしくは脱硫軽油中に硫化水
素の残存が認められない場合はスチームを0.5TON/H減少
する。

以上の方法により、約４ヶ月間、連続運転を行なっ
た。その結果は、約４ヶ月後で脱硫軽油中の硫化水素0p
pm、水分50ppmで正常であった。

比較例１ 第５図の構成による方法において、サンドフィルター
（９）の容器寸法が直径2.9m、使用した砂の粒子が20〜
30メッシュで、砂の層厚が2.3mのサンドフィルターへ実
施例１と同様な脱硫軽油をスチームストリッピングを経
て通油量30KL/Hで通油すると約80日でサンドフィルター
の差圧許容値2.0kg/cm²Gに達した。

そのため、通油を停止し、３日間スチーム洗浄をしな
ければならなかった。

比較例２ 実施例１において、スチーム注入を行わず窒素ガスの
みを注入した場合は、脱硫軽油抜き出し量（ストリッピ
ング塔供給量）60KL/Hに対し、窒素ガス供給量280Nm³/H
と約３倍量を必要とした。

（発明の効果） 本発明に係る方法によれば１基のストリッピング塔
に、スチーム及びガスを供給することにより、硫化水
素、軽質留分および水分を除去することができる。よっ
てスチームストリッピング塔、ガスストリッピング塔を
併設する方法や、真空脱水塔を併設する方法に比べ設備
が簡単であり、かつ運転も容易である。また、ガススト
リッピング単独による方法、サンドフィルターによる方
法に比べ運転効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の、ストリッピング塔の上部トレイにス
チームを注入しストリッピング塔トレイ下部よりストリ
ッピングガスを注入し水分を除去する方法による装置の
構成図。 第２図は、本発明の蒸留塔または精留塔からストリッピ
ング塔への供給配管にスチームを注入し、ストリッピン
グ塔トレイ下部よりストリッピングガスを注入し水分を
除去する方法による装置の構成図。 第３図は蒸留塔または精留塔から塔側油がストリッピン
グ塔に抜き出されストリッピングガスにより硫化水素、
軽質留分を除去する方法による装置の構成図。 第４図は、スチームストリッピングを行い硫化水素、軽
質留分を除去した後、ガスストリッピングを行い水分を
除去する方法による装置の構成図。 第５図は、スチームストリッピングで硫化水素、軽質油
分を除去した後、サンドフィルターで水分を除去する方
法による装置の構成図。 第６図は、スチームストリッピングを行い、硫化水素、
軽質油分を除去した後、真空塔により水分を除去する方
法による装置の構成図。 図面において １……反応系統 ２……加熱炉 ３……反応塔 ４……蒸留塔または精留塔 ５……ストリッピング塔 ６……クーラー ７……真空脱水塔 ８……エジェクター ９……サンドフィルターまたはソルトフィルター 10……ストリッピングスチーム 11……ストリッピングガス 12……供給配管 13……トレイ 14……スタンドパイプ 15……ベーパーライン 16……塔側油抜き出し調節弁 17……ガスストリッピング塔 Ａ……留出油

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストリッピング塔において、塔上部よりス
   チームを、塔下部よりガスを注入することを特徴とする
   硫化水素軽質留分および水分の除去方法。
2. 【請求項２】ストリッピング塔において蒸留塔または精
   留塔からの供給配管にスチームを注入し、ストリッピン
   グ塔下部からガスを注入することを特徴とする硫化水
   素、軽質留分および水分の除去方法。