JP4679680B2 - 固形分含有油分の脱塩方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原油などに含まれる固形分を濃縮した形で含む塩分含有油などに含まれる塩分を低減する脱塩方法に関し、また、固形分を多く含む廃油などの脱塩にも適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
原油中には、塩素分などの塩分が多く含まれており、このような油は石油精製装置に腐食を引き起こすので、そのまま精製することは困難である。一般に原油中に含まれる塩分を取り除くために、脱塩工程が用いられる。この工程として、通常、原油に少量の水を加え、混合用のバルブもしくはスタティックミキサーを用いて原油と水を強く混合して塩分を油から水に移した後、水と油を層分離することにより脱塩する方法が行われている。
また、原油、廃油などの油をそのまま燃料として用いる場合にも、塩分を多く含んだままでは、ボイラーなどの燃焼装置を痛めることとなるので、脱塩して用いることがよく行われている。
【０００３】
固形分を多く含む原油洗浄回収油の処理については、特開平８−９２５７１号公報に開示されている。これには、タンカー内を洗浄し、回収した原油洗浄回収油から固形分を除去する処理方法及び装置について記載されている。しかし、その処理により除去された固形分を多く含む成分に関しては、回収すべき油分を多く含んでいるにもかかわらず、廃棄以外の処理について全く言及されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これは、固形分を多く含む塩分含有油の脱塩は種々の困難な問題を抱えているためである。例えば、混合用にバルブもしくはスタティックミキサーを用いた脱塩において、固形分を多量に含有する塩分含有油に比較的少量の水を加えて混合、攪拌すると、固形分が介在することによって極めて安定なエマルジョンが生成され、その結果、静置しても油層と水層に分離されにくくなり、効果的に脱塩されないと考えられる。さらに、脱塩率を上げるために混合・撹拌を強くすると、より安定なエマルジョンが生成されて前記の傾向をさらに助長する。結局、安定なエマルジョンの生成によって、満足される油水分離ができなくなるため、充分な脱塩効果が得られない。また、固形分を多く含む塩分含有油に対して電気脱塩を効果的に利用できず、エマルジョンの破壊が困難である。すなわち、このようなエマルジョンは導電性を示す傾向にあるため、電気脱塩においてエマルジョンを破壊するために電場をかけると電流が流れてしまい、高い電場を保持することができないので、油層と水層に効率よく分離することができない。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するものであり、固形分を多く含む塩分含有油であっても、効率よく、しかも簡便に脱塩を行うことができる方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、エマルジョンの生成、破壊等を含めて、脱塩のメカニズム等について鋭意研究を進めた結果、固形分を多く含む塩分含有油であっても、水を多量に用いて混合、撹拌することにより水中油滴型エマルジョンを連続的に形成、破壊することができ、脱塩を効果的に推進できることを見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、100重量ppm以上の固形分を有する塩分含有油に、該塩分含有油１容量部に対して２容量部以上の水を混合し、撹拌した後、静置して水層と油層に分離する固形分を有する塩分含有油の脱塩方法である。
【０００７】
本発明を以下にさらに詳しく説明する。
[固形分を有する塩分含有油]
本発明の対象となる塩分含有油は、固形分を１００重量ppm以上、好ましくは３００００重量ppm以下、より好ましくは５００〜１００００重量ppm含む油である。固形分が１００重量ppm未満の油は、従来法による脱塩が可能であり、３００００重量ppmより多い油は、その粘度が高くなり過ぎて、水と混合、撹拌することが難しくなるため、本発明の対象油として用いることは好ましくない。したがって、本発明の対象油は、固形分を１００重量ppm以上、好ましくは３００００重量ppm以下有する油であれば、特に限定されるものでない。このような油の具体例として、原油由来の油としては、固形分が濃縮された油が代表的なものであり、前記のタンカー内を洗浄し、回収した原油洗浄回収油、該原油洗浄回収油タンクの残留油、あるいはこれらの油を遠心分離や各種の濾過等で処理して固形分をさらに濃縮した油、スラリー油等が挙げられ、本発明はこれらに好ましく適用できる。また、燃料油、潤滑油などの鉱物油系の廃油にも好ましく適用できる。なお、塩分含有油の塩分について、塩分を２００重量ppm以上含む油が好ましく、より好ましくは５００重量ppm以上、特には１０００重量ppm以上含む油が好ましく処理できる。
【０００８】
ここでいう固形分とは、熱トルエン不溶分として測定されるものいう。すなわち、供試油を十分な量の８０℃のトルエンに溶解し、１０μmフロロポアフィルターで濾過してフィルター上に捕捉し、さらに該捕捉物を十分な量の８０℃の純水で洗浄して水溶性成分を洗い流し、残った残留物を固形分とした。固形分の量としては、その重量を測定し、供試油に対する重量ppmで示した。原油に含有される固形分としては、原油採掘時などに混入する砂および泥分、配管、タンカー、タンクなどの精製（簡易トッピング）装置、輸送機器の腐食物などに由来する無機系固形分、及び原油中の不溶解油分が析出した有機系固形分、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。
【０００９】
[混合する水]
本発明で前記塩分含有油と混合するために使用する水は、特に限定されるものでなく、具体的には、工業用水、上水や石油精製工程で使用した後の回収水、プロセス排水等が挙げられる。水に含まれる塩分は、脱塩を効率よく行うために少ないほど好ましいので、１００ppm以下であることが望ましい。
本発明の脱塩方法において、塩分含有油１容量部に対して水２容量部以上、好ましくは４〜８容量部を混合する。２容量部未満では脱塩が十分行えず、また、多すぎると同一撹拌容器での処理量が少なくなるので好ましくない。また、混合・撹拌時の温度を６０〜９０℃に加熱、調節すると、両流体の、特には油の粘度及び界面張力が下がることなどによって、混合・撹拌が容易になり、効率的に脱塩することができる。
【００１０】
[撹拌]
塩分含有油と水の混合物は、撹拌槽に導入され、撹拌翼により撹拌されることが好ましい。撹拌時間は１分以上、特には３〜２０分であることが好ましく、これ以下の時間では脱塩率が低下する。この撹拌によりエマルジョンの生成と破壊が繰り返えされる。この際に固形分を塩分含有油中に残しながら、殆どの塩分は油から水に移行する。こうして効率のよい脱塩を行うことができる。本発明において、混合、攪拌を行う装置としては、上記の撹拌翼を装備した撹拌槽が好ましいが、その他周知の各種の混合、攪拌装置又は機器を、例えば、ミキシングバルブ、インラインミキサなどを単独で又は複数組み合わせて使うこともできる。
【００１１】
[水層・油層の分離]
撹拌の後、水層と油層は静置することにより重力分離される。この静置、分離装置として、ＡＰＩオイルセパレータ、ＰＰＩオイルセパレータ、CPIオイルセパレータなどの静置型分離槽を好ましく用いることができる。なお、回転力などを利用する遠心分離を行うと固形分が水層に集約され、その排水の処理が困難となる。前記の静置による分離によれば、固形分は油（脱塩油）に含まれて回収される。したがって、排水は固形分を多く含まないため、排水から固形分をさらに除去する必要がないので、処理が容易であり、排水処理上の問題も少ない。また、油水分離を容易にするために、エマルジョンブレーカーを添加してもよく、この場合、陽イオン性のエマルジョンブレーカーなどを好ましく用いることができる。
【００１２】
[脱塩油の後処理]
分離槽で水と分離、回収された固形分を含む油層成分（脱塩油）は、通常１０００ppm以下、特には１００ppm以下に脱塩されているので、原油と同様に精製されて燃料油などとして利用される。また、脱塩油をそのまま、燃料油として利用することもできる。精製工程において、蒸留により必要な留分を得ることもでき、この場合、固形分はより重質な成分に移行して結局残渣成分に含まれる。また、脱塩油は熱分解装置で処理して分解油として回収することもできる。この場合、固形分はコークスに含まれることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図１のフロー図に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
脱塩処理対象の原料油１（固形分を有する塩分含有油）及び脱塩用の水２は、熱交換機等の加熱手段（図示せず）によって６０℃に予め加熱されて、原料油１の１容量部に対して脱塩用の水２を３容量部の割合で攪拌槽３に投入される。攪拌槽３において、回転する攪拌翼４によって６０℃で１５分間混合、攪拌される。攪拌槽３で混合、攪拌された原料油１及び脱塩用の水２の混合物５はポンプなどの移送手段（図示せず）によって分離槽（CPIオイルセパレータ）６に送られ、油層と水層に分離され、油層は脱塩油７として回収され、水層は排水８として廃棄される。
【００１４】
なお、原料油１は、タンカーから原油の荷揚げ後、タンカーの油槽を洗浄して回収したいわゆる原油洗浄油を陸上の専用タンクに一旦保管、静置し、上澄みを原油として回収した後に残った残油をさらに遠心分離処理して得られる重質成分のスラリー油である。したがって、スラリー油には固形分が高濃度に濃縮されて含まれており、従来廃棄処分されていたものである。また、また、脱塩用の水２としては、精製工程で生じたプロセス排水を再利用した。これらの原料油１及び脱塩用の水２に含まれる固形分、塩分及び水分を測定し、その結果を表１に示す。本発明の脱塩方法で処理して得られた脱塩油７及び排水８の固形分、塩分の測定結果も表１に示す。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【比較例】
原料油１の１容量部に対して脱塩用の水２を１容量部の割合で攪拌槽３に投入したほかは実施例と同様にして、原料油１の脱塩処理を試みたが、分離槽６で油水が分離しないため、脱塩処理を断念せざるを得なかった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、固形分を有する塩分含有油に容量基準で２倍以上の水を混合、攪拌した後、静置して油中の塩分を脱塩する方法である。かかる構成とした本発明によれば、混合、攪拌によって生ずる油と水でなるエマルジョンが比較的容易に形成、破壊され、また、攪拌後油と水が簡単に分離され、固形分を多く含む油であっても、効率よく、かつ簡便に脱塩することができる。しかも、従来、廃棄処分されていたスラリー油や廃油などの固形分を有する塩分含有油から油を回収することができるので資源の有効利用に資する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の処理フローを示すものである。
【符号の説明】
１ 原料油
２ 水
３ 撹拌槽
４ 撹拌翼
５ 混合物
６ 分離槽
７ 脱塩油
８ 排水

Claims (1)

1. １００重量ppm以上の固形分を有する塩分含有油１容量部に水２容量部以上を混合、撹拌して水中油滴エマルジョンを連続的に形成、破壊した後、静置して水層と油層に分離することを特徴とする固形分含有油分の脱塩方法。

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