JP4510240B2

JP4510240B2 - 硫酸ピッチの処理方法

Info

Publication number: JP4510240B2
Application number: JP2000187120A
Authority: JP
Inventors: 義明奥中; 利次岩坪; 富男市山
Original assignee: 南海化学株式会社
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JP2002001399A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤や重質油等の石油製品の硫酸洗浄精製工程において発生する硫酸ピッチ（硫酸スラッジ含む）を焙焼処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、硫酸ピッチは、アルカリでの中和処理後、固化させて投棄処分する方法が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、臭気やタール状物質の溶出の問題が発生するため、ドラム缶に入れてそのまま保管されているのが現状である。
【０００４】
上記問題を解決する方法として、硫酸ピッチを燃料と共に噴射して焙焼処理することも考えられるが、硫酸ピッチは固形分を含む場合が多く、また、時間経過とともに酸化等により固化が進行するために、そのまま焙焼処理を行うと、バーナ、ポンプ、配管中で目詰まりを生じるおそれがあり、現在のところ、実用化されるには至っていない。
【０００５】
そこで、本発明においては、硫酸ピッチを焙焼処理するにあたり、目詰まりのおそれがなく、かつ効率よく処理することのできる硫酸ピッチの処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者が鋭意検討した結果、硫酸分を含んだ状態で固化が進行し、焙焼処理が出来ない状態の硫酸ピッチに対し、さらに硫酸分を加えることにより固形分が溶解して焙焼処理が可能になることを見出だして本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係る硫酸ピッチの処理方法は、硫酸ピッチに発煙硫酸を混合し、硫酸ピッチ中の固形分を溶解させて硫酸ピッチ溶液とした後に焙焼処理することを特徴とするものである。
【０００８】
上記の方法によれば、硫酸ピッチ中の固形分を完全に溶解させることが可能となり、焙焼処理時にバーナ、ポンプ、配管中に目詰まりが生じず、安定した処理が可能となる。
【０００９】
硫酸ピッチと発煙硫酸との混合割合は適宜調整することができるが、重量比で１：０．５〜１．５程度の範囲で混合するのが好ましい。発煙硫酸の混合割合が０．５未満では、固形分の溶解が不完全になるおそれが生じ、１．５よりも多くなると、原料コストがかかる上に、後述する液の発熱量が減少し、焙焼処理時に添加する燃料量が増加する。
【００１０】
また、上記方法において、発煙硫酸を混合して固形分を溶解させた硫酸ピッチ溶液に、さらに廃硫酸を混合すれば、溶液の粘度を低下させることが可能となり、焙焼処理時に硫酸ピッチ溶液を広範囲にわたって噴射可能となり、効率のよい焙焼処理を行うことができる。
【００１１】
ここで、廃硫酸とは、有機合成工程や重質油精製工程における使用後の硫酸を意味し、硫酸分の他に、油分や有機化合物を含有するものである。これら廃硫酸は、硫酸ピッチと同質のものであるため硫酸ピッチと同工程での処理が可能であるとともに、発煙硫酸ないし硫酸ピッチに比べて低粘度であることから硫酸ピッチと発煙硫酸とを混合して得られた高粘度の硫酸溶液の粘度低下剤としての使用が可能となる。
【００１２】
さらに、廃硫酸は、元来、処分されるべき物質であることから、本発明においては硫酸ピッチと廃硫酸とを同時に処理することができるという利点を有するものである。なお、使用する廃硫酸としては、有機合成工程から得られる廃硫酸あるいは重質油精製工程から得られる廃硫酸をそれぞれ単独で使用してもよいし、これらを併用することも可能である。廃硫酸の使用量としては、重量比で（硫酸ピッチ）：（廃硫酸）＝１：１〜１．５の範囲とするのが好ましい。
【００１３】
処理する硫酸ピッチは、それぞれ成分、固形分量等が異なっており、その中には、比較的容易に固形分が溶解するものも存在する。このような硫酸ピッチを処理する場合、発煙硫酸の代わりに、廃硫酸を使用して、硫酸ピッチ中の固形分を溶解させることも可能である。廃硫酸は、硫酸ピッチよりも多くの硫酸分を含有しているため、硫酸ピッチに混合すると、発煙硫酸のように硫酸ピッチ中の固形分を分解して溶解させる溶解剤として機能する。このような溶解剤としては、廃硫酸と同程度の能力を有していれば硫酸分を含有するものに限定されない。
【００１４】
なお、発煙硫酸の代りに廃硫酸を使用して硫酸ピッチ中の固形分を溶解させることもできる。
【００１５】
この場合、廃硫酸が硫酸ピッチ中の固形分を溶解する能力は、発煙硫酸よりも弱いため、硫酸ピッチとしては、固形分が比較的容易に溶解するようなものを選択して使用する。固形分が廃硫酸に溶解するか否かは、予め処理する硫酸ピッチを少量サンプリングして、そこへ廃硫酸を混合することにより固形分が完全に溶解するか否かの溶解性試験を行えばよい。
【００１６】
溶解性試験の結果、固形分が完全に溶解する場合は廃硫酸を使用し、固形分が残存する場合には発煙硫酸を使用する。硫酸ピッチと廃硫酸との混合割合は適宜調整すればよいが、重量比で１：０．５〜１．５程度の範囲で混合するのが好ましい。
【００１７】
また、溶解が困難な固形分を含む硫酸ピッチを処理する場合であっても、最初に硫酸ピッチに発煙硫酸を混合するのではなく、先ず、硫酸ピッチに廃硫酸を混合して固形分を溶解させ、その後まだ固形分が残存する場合は、残存する固形分（残存固形分）を捕集し、そこへ発煙硫酸を混合し、残存固形分を溶解させて焙焼処理する方法を採用することも可能である。
【００１８】
上記方法によれば、硫酸ピッチから難溶解性の固形分（残存固形分）のみを分取することが可能となり、発煙硫酸はこの残存固形分を直接溶解させるだけの量を用いればよいことから、発煙硫酸の使用量を最低限に抑えることができ、非常に経済的であると同時に、最終的に得られる溶液粘度を低く抑えることができ、効率のよい焙焼処理が可能となるという利点を有する。なお、残存固形分と廃硫酸との混合割合は適宜調整すればよいが、重量比で（残存固形分）：（廃硫酸）＝１：０．５〜１．５程度の範囲で混合するのが好ましい。
【００１９】
以上説明した方法によって固形分が完全に溶解された硫酸ピッチ溶液は、適当量の燃料を添加して焙焼処理される。添加する燃料の量は、使用した硫酸ピッチが有する発熱量や廃硫酸、発煙硫酸等の使用量によって変動するため、実際に焙焼処理する液の発熱量をチェックして決定される。
【００２０】
また、硫酸ピッチの焙焼処理に伴って亜硫酸ガスが発生するが、この亜硫酸ガスは脱硫装置などに導入して中和処理してもよいし、接触硫酸製造装置に導入して処理することも可能である。特に、後者の場合には、中和処理が不要であるとともに、最終的に硫酸が回収できるためランニングコストを抑えることが可能になるという利点を有する。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例においては、石油製品の硫酸洗浄精製工程から発生する硫酸ピッチを使用した。硫酸ピッチとしては、発生から１ケ月経過後の硫酸ピッチ（以下、硫酸ピッチＡという）と、発生から３ケ月経過後の硫酸ピッチ（以下、硫酸ピッチＢという）の２種類を使用した。
各硫酸ピッチの性状は以下の通りである。
・硫酸ピッチＡ…２０〜３０％程度の固形分含有
・硫酸ピッチＢ…７０〜８０％程度の固形分含有
【００２２】
［参考例］
本例においては、硫酸ピッチＡを使用し、これに有機合成工程及び重質油精製工程から得られた廃硫酸を重量比で（硫酸ピッチＡ）：（廃硫酸）＝１：１になるように混合し、１日経過した後に状態を観察した。その結果、硫酸ピッチ中の固形分は完全に溶解していた。なお、この程度の固形分を含有する硫酸ピッチであれば、少量の固形分が残留した場合であっても、液温を５０℃程度に加温することで完全に溶解させることが可能である。
【００２３】
［実施例１］
本実施例においては、硫酸ピッチＢを使用し、これに有機合成工程から得られた廃硫酸を重量比で（硫酸ピッチＡ）：（廃硫酸）＝１：１になるように混合し、１日経過した後に状態を観察した。その結果、硫酸ピッチ中の固形分は約２０〜３０％程度にまで減少した。
【００２４】
次に、この残存固形分を捕集し、これに発煙硫酸を重量比で（残存固形分）：（発煙硫酸）＝１：０．７５〜１．０になるように混合したところ、残存固形分はすべて溶解した。なお、残存固形分が少量残るような場合には、撹拌しながら液温を５０℃程度に加温することで、完全な溶解状態とすることが可能である。また、液温を上げることにより液粘度を低下させることができ、焙焼処理が容易になるという利点がある。
【００２５】
［評価結果］
参考例及び実施例１で固形分を溶解した硫酸ピッチ溶液に、適当量の燃料を添加し、焙焼処理を行ったところ、目詰まり等の問題は発生せず、全量処理することができた。比較として、硫酸ピッチＡおよびＢについても適当量の燃料を添加し、焙焼処理を行ったが固形分により目詰まりが発生し、処理は不可能であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、硫酸ピッチに発煙硫酸、廃硫酸等の溶解剤を混合することにより、硫酸ピッチ中の固形分を完全に溶解させることができ、スムーズな焙焼処理が可能となる。
【００２７】
特に、溶解剤、あるいは、粘度調整剤として廃硫酸を使用すれば、硫酸ピッチと廃硫酸の処理が同時に行える上に処理に要するコストを低減することが可能となる。

Claims

硫酸ピッチに発煙硫酸を混合し、前記硫酸ピッチ中の固形分を溶解させて焙焼処理することを特徴とする硫酸ピッチの処理方法。
請求項１記載の処理方法において、発煙硫酸を混合して固形分を溶解させた硫酸ピッチ溶液に、さらに廃硫酸を混合することにより、溶液粘度を低下させて焙焼処理することを特徴とする硫酸ピッチの処理方法。
硫酸ピッチに廃硫酸を混合し、残存する固形分を捕集し、この残存固形分に発煙硫酸を混合して溶解させて焙焼処理することを特徴とする硫酸ピッチの処理方法。