JP5506139B2

JP5506139B2 - 化学装置に対する腐食を低減する方法

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Publication number: JP5506139B2
Application number: JP2007009273A
Authority: JP
Inventors: 均岡崎; 憲明安田; 正敏斎藤
Original assignee: JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: JP2008174635A

Description

本発明は、ガスコンデンセート及び／又はその留分を取り扱う化学装置を備えた処理システムに関する。また、本発明は該ガスコンデンセート及び／又はその留分による化学装置に対する腐食を低減するための方法に関する。

油田やガス田から産出されるガスコンデンセートは、主にナフサ留分から灯軽油留分程度の留分からなり、常圧残油分を殆ど含まない、硫黄分や水泥分などを殆ど含まないという特徴を有している。このため、ナフサ等の代替として石油化学工業において、例えばエチレン分解工程の原料として、エチレンやプロピレンといったオレフィン類、ベンゼンやトルエンなどの芳香族化合物などの基礎化学製品の生産に使用される。また、石油精製分野においては、そのまま或いは常圧蒸留されて、ガソリン留分、灯軽油留分などの揮発油留分として利用される。

ガスコンデンセートには、産地等によりその含有量は種々異なるが、例えば、水銀、砒素、鉛などの重金属が含まれている。ガスコンデンセート及びその留分を石油化学原料として用いた場合や石油精製設備での２次処理を行う場合に、これら重金属に起因する装置の腐食や触媒の被毒が問題となるため、従来これらの重金属の除去に関心が持たれており、水銀や砒素などの除去方法が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２など）。

近年、大気汚染の防止や環境保全の観点から石油製品の低硫黄化の要求が強まっているなどの状況から、ナフサ等の代替原料としてガスコンデンセートが改めて見直されている。しかしながら、ガスコンデンセートに含まれる重金属の除去については種々の検討がなされているものの、石油精製分野や石油化学分野において蒸留装置などの化学装置で取り扱う際のガスコンデンセートの腐食性は必ずしも明確になっておらず、ガスコンデンセートによる化学装置に対する腐食対策も確立されていない。通常、蒸留塔の塔底部など高温部分の防食方法としては、例えば酸化チタンなどの金属溶射、或いはセラミックの溶射が行われている（例えば、特許文献３）。
特開平６−３３０７１号公報特開平１１−２８３０５号公報特開平５−６５６１８号公報

しかしながら、金属やセラミックの溶射は手間とコストがかかる上、部位によっては溶射が困難な場合もある。また、使用する環境などにより、溶射被膜が劣化する場合もあり、その場合は新たに溶射被膜を再施工する必要もある。

そこで、本発明は、従来とは異なる手段により、ガスコンデンセートによる化学装置に対する腐食を低減するための方法を提供することを課題とする。また、そのような方法を実現するためのガスコンデンセートの処理システムを提供することを別の課題とする。

本発明者は上記課題を解決すべくガスコンデンセートを取り扱う化学装置の防食手段について鋭意検討した結果、ガスコンデンセート及び／又はその留分を含有する蒸気及び／又は液の少なくとも一部を、化学装置内での予定処理温度以上の温度に加熱した後、前記化学装置へ供給することにより、当該ガスコンデンセートの腐食作用を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。ここで、「予定処理温度」とは、化学装置内でガスコンデンセートを処理するために本来到達することが予定されているガスコンデンセートの温度のうちで最高温度のことを言い、本発明の予加熱処理の有無に関わらず化学装置内で到達される温度である。例えば、化学装置が蒸留装置であるならば、予定処理温度は塔底温度である。
即ち、本発明は以下の発明を包含するものである。
［１］硫黄分０．５質量％以下、全酸化０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下且つ塩素１０質量ｐｐｍ以下のガスコンデンセートを該化学装置内へ導入する前に、該化学装置内における該ガスコンデンセートの予定処理温度以上の温度に該ガスコンデンセートの少なくとも一部を予加熱することを含む、化学装置に対する腐食を低減する方法。
［２］ガスコンデンセートは、前記化学装置内における前記ガスコンデンセートの予定処理温度よりも５℃〜４０℃高い温度まで、予め加熱される前記［１］に記載の方法。
［３］化学装置内における前記ガスコンデンセートの予定処理温度は、２００〜３５０℃である前記［１］又は［２］に記載の方法。
［４］ガスコンデンセートが２００℃〜３５０℃の温度範囲において接触する箇所の金属材料に、９Ｃｒ鋼以上の耐食材料を用いることを含む［１］〜［３］の何れかに記載の方法。
［５］化学装置が蒸留装置、脱硫装置、反応装置、吸収装置、抽出装置又は混合撹拌装置である［１］〜［４］の何れかに記載の方法。

本発明によれば、ガスコンデンセート及び／又はその留分を含有する蒸気及び／又は液はその腐食性が低減された状態で化学装置内に導入されるため、化学装置内で前記蒸気及び／又は液が接触する部材に対する腐食が低減され、長期間にわたって安定的に化学装置を運転することが可能となる。

本発明に係る処理システム又は方法で取り扱うことのできるガスコンデンセートには特に制限はない。しかしながら、本発明者がガスコンデンセートの腐食性について検討したところ、ある種のガスコンデンセートは硫黄分含有量、塩素分、全酸価が低く（例えば硫黄分が０．５重量％以下、全酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ且つ塩素１０重量ｐｐｍ以下）、それらの値からは腐食性が低いと推定されるにもかかわらず、例えば蒸留塔の塔底部などの高温となる環境において、炭素鋼に対する腐食性が通常の原油に比べて遙かに大きいケースがあることが判明した。該ガスコンデンセートは、代表的な中東系原油であるアラビアン・ヘビー、あるいはアラビアン・ミーディアム等、硫黄濃度が数パーセントである原油に比し、硫黄濃度は０．５重量%以下にも拘わらず、同一腐食試験条件において、炭素鋼における腐食速度がこれらの原油よりも２倍以上大きい。このような物性を示すガスコンデンセートは例えばサウスパースコンデンセート、ノースフィールド・コンデンセート等であり、本発明は斯かるガスコンデンセートに対して特に効果的である。該腐食性ガスコンデンセート中に如何なる腐食性成分が含有されているかについて詳細は分かっていないが、該ガスコンデンセートは典型的には以下の条件で行う腐食試験において０．５〜１０ｍｍ／Ｙの腐食性を示す。
［腐食試験］
腐食試験は次のようにして行う。窒素導入管、冷却器、及び油温測定用の温度計を備えた５００ｍＬの耐熱ガラス製のフラスコに、サンプル油２０ｇを仕込み、試験金属片（約１０ｍｍ×２５ｍｍ×３ｍｍ）を浸漬する。窒素気流下（１００ｍＬ／ｍｉｎ）に１次保持温度まで３００℃／ｈの昇温速度で昇温し、その温度で１時間保持して油温並びにサンプル油の状態を安定させる。１次保持温度としては、腐食試験温度が３２５℃以上の場合は３００℃、腐食試験温度が３２５℃未満の場合は腐食試験温度より５０℃低い温度とする。その後、腐食試験温度まで２５℃／ｈの昇温速度で昇温した後、同温度で１．５時間保持する。その後、加熱を終了し、約１時間で室温まで冷却する。試験終了後、試験金属片を取り出して腐食により発生した腐食生成物を除去した後、腐食試験前後の重量変化を測定し、腐食試験温度での保持時間（１．５ｈ）から、腐食試験温度における腐食速度（ｍｍ／Ｙ）を算出する。

本発明が対象とする前記ガスコンデンセートの留分としては、例えばガソリン留分、ナフサ留分、灯油留分、軽油留分、重質軽油留分及び重油留分又はこれらの混合留分が挙げられるが、前記ガスコンデンセートの留分である限り特に制限はない。

前記ガスコンデンセートを取り扱う化学装置としては、ガスコンデンセート及び／又はその留分を化学的に処理する装置であれば特に制限はないが、典型的にはガスコンデンセートによる腐食性が大きくなる高温処理（２００〜３５０℃）を伴う化学装置、具体的には蒸留装置、脱硫装置、反応装置、吸収装置、抽出装置、混合撹拌装置等が挙げられる。２００℃未満の温度では、前記ガスコンデンセートの腐食性は、一般的な原油と比べて同等レベル程度であるので、装置腐食がそれほど大きな問題となることは少ない。しかしながら、典型的には２００〜３５０℃、より典型的には２５０〜３５０℃の温度では、前記ガスコンデンセートは、理由は明らかでないが、上で述べたように、一般的な原油に比べて遙かに大きな腐食性を示すようになる。一方、３５０℃を越える温度では、一般的な原油においても高温硫化物腐食に伴う装置腐食の問題が発生することが知られており、通常は例えば金属溶射などの腐食対策が施されることが多い。このため、本発明は、一般的な原油等では腐食が殆ど問題とはならない温度である２００〜３５０℃の温度範囲において、前記ガスコンデンセートの蒸気及び／又は液が接触する化学装置において、特に有用である。

従って、本発明の一実施形態においては、化学装置内でのガスコンデンセート及び／又はその留分の予定処理温度は２００〜３５０℃であり、より典型的には２５０〜３５０℃である。本発明では、前記ガスコンデンセート及び／又はその留分を含有する蒸気及び／又は液の少なくとも一部、好ましくは全部を、化学装置内での予定処理温度以上の温度に予め加熱した後に前記化学装置へ供給することにより、当該蒸気及び／又は液に起因する腐食作用を低減することができる。この理由は明らかではないが、化学装置内の処理温度において強い腐食作用を示す物質が、事前に化学装置内における予定処理温度以上の温度に加熱されることで分解或いは変質するために、腐食作用が低減するものと考えられる。
前記蒸気及び／又は液が予め加熱される温度は、予定処理温度よりもなるべく高い方が腐食低減効果が大きくなる傾向にあるが、高くし過ぎてもエネルギが無駄になることや有用成分まで分解されてしまう虞があることから、前記化学装置内における前記ガスコンデンセートの予定処理温度よりも５〜４０℃高い温度とするのが好ましく、５〜３０℃高い温度とするのがより好ましい。
加熱手段としては公知の加熱手段を制限なく使用することができ、通常、箱形水平燃焼式加熱炉、箱形垂直燃焼式水平管式加熱炉、箱形垂直燃焼垂直管式加熱炉、直立円筒型加熱炉などの管式加熱炉や二管式熱交換器、多管式熱交換器、単管式熱交換器などの熱交換器を使用することができる。

ガスコンデンセート及び／又はその留分を含有する蒸気及び／又は液の少なくとも一部、好ましくは全部が、予加熱装置において化学装置内の予定処理温度以上の温度に加熱され腐食性を低減された後、化学装置に導入される。予加熱装置において、前記蒸気及び／又は液の少なくとも一部が、該化学装置内の処理予定温度以上の温度にいったん加熱されていれば良く、化学装置に導入される前記蒸気及び／又は液の温度が予加熱温度と必ずしも同じでなくとも良く、予加熱温度より低くても良く、予定処理温度まで低下していても良く、予定処理温度未満にまで低下しても良い。
従って、本発明の一実施形態においては、化学装置に供給される前に予め加熱されたガスコンデンセート及び／又はその留分は、いったん所望の温度まで冷却された後に化学装置に供給され、別の一実施形態においては、冷却されずに予加熱温度で化学装置に供給される。また、化学装置の入口におけるガスコンデンセート及び／又はその留分の温度は、本発明の一実施形態において、化学装置内での予定処理温度よりも低い温度であり、別の一実施形態において、前記化学装置内におけるガスコンデンセート及び／又はその留分の予定処理温度又はそれより高い温度である。本発明の典型的な一実施形態においては、ガスコンデンセート及び／又はその留分は冷却操作を受けることなく予定処理温度よりも高い温度のままで化学装置に導入される。
また、ガスコンデンセート及び／又はその留分を予加熱した後、冷却して一旦タンク等へ受け入れ、その後該タンク内のガスコンデンセート及び／又はその留分を化学装置に供給してもよい。但し、エネルギ効率や化学装置内の腐食防止の観点からは予定処理温度−２０℃〜予定処理温度＋４０℃、より好ましくは予定処理温度−１０℃〜予定処理温度＋３０℃の範囲の温度で化学装置に供給されるのが好ましい。

具体的には、化学装置内でのガスコンデンセート及び／又はその留分の予定処理温度が２９０℃の場合、前記ガスコンデンセート及び／又はその留分を含有する蒸気及び／又は液の少なくとも一部、好ましくは全部を、２９０℃または２９０℃より高い温度、好ましくは２９５℃以上、更に好ましくは３００℃以上の温度に予め加熱した後に、冷却して又は冷却せずに、該化学装置内に該蒸気及び／又は液を導入する。先述したように、前記蒸気及び／又は液の少なくとも一部が予め加熱される温度を高くし過ぎると弊害が生じる虞があるので、３３０℃以下とするのが好ましく、３２０℃以下とするのがより好ましい。

腐食性軽減の効果を高めるためには化学装置内の予定処理温度以上の温度に加熱する時間を一定程度の時間にわたり確保するのが好ましいが、あまり長くても効果が飽和することやコスト高となるので、通常は０．０１〜４時間であり、好ましくは０．０５〜２時間である。予加熱処理における温度と時間とは互いに関連する条件であることは言うまでもない。例えば、予加熱処理において加熱温度がより高くなれば加熱時間もその分短くても良い。予加熱処理において化学装置内の予定処理温度と同じ温度に加熱する場合は、例えば１０分〜１時間程度であり、化学装置内の予定処理温度＋１０℃の温度に加熱する場合は、例えば２分〜３０分である。

以上のようにして、予加熱装置において該化学装置の予定処理温度以上の温度に加熱されたガスコンデンセート及び／又はその留分の蒸気及び／又は液は化学装置に対する腐食性が低減されているが、本発明の好ましい一実施形態においては、更に前記蒸気及び／又は液が２００℃〜３５０℃の温度範囲において接触する部分（予加熱装置及び化学装置等）の金属材料に、９Ｃｒ鋼以上の耐食鋼材を用いる。そのような部分としては、例えば蒸留塔、加熱炉チューブ、熱交換器、ベッセル又はポンプの内部、接続配管が挙げられる。特に、予加熱装置に入るガスコンデンセート及び／又はその留分の蒸気及び／又は液は腐食性が低減される前の状態であるため、このような耐食鋼材を用いるのが好ましい。
９Ｃｒ鋼以上の耐食鋼材とは、鋼材中のクロム（Ｃｒ）金属を９重量％以上（典型的には１１〜３０重量％）含む金属材料を意味し、例えば９Ｃｒ鋼、１３Ｃｒ鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼、ＳＵＳ３０１鋼、ＳＵＳ３０２鋼、ＳＵＳ３０４鋼、ＳＵＳ３０５鋼、ＳＵＳ３０８鋼、ＳＵＳ３０９鋼、ＳＵＳ３１０鋼、ＳＵＳ３１６鋼、ＳＵＳ３１６Ｌ鋼、ＳＵＳ３１７鋼、ＳＵＳ３２１鋼等のオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４０５鋼、ＳＵＳ４３０鋼等のフェライト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４０３鋼、ＳＵＳ４１０鋼等のマルテンサイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ３２９Ｊ１鋼等の２相系（オーステナイト・フェライト系）ステンレス鋼などが挙げられる。
防食性の観点からは、クロムを１３重量％以上含有する耐食鋼材が好ましく、１６重量％以上含有する耐食鋼材がより好ましい。但し、Ｃｒの含有量が多すぎると、溶接時に材料の脆化等の弊害が生じることから、Ｃｒの含有量は好ましくは３５重量％以下、より好ましくは２５重量％以下である。

［実施形態］
本発明の実施形態の一例を、図１を用いて説明する。この実施形態は、中東産のガスコンデンセートＡを、第１の蒸留装置でガソリン留分Ｂを分離した後、第２の蒸留装置により灯油留分Ｃ、軽油留分Ｄ及び重質軽油留分Ｅを得る装置である。第１蒸留塔１０及び第２蒸留塔２０には、それぞれトレー１１及びトレー２１が適当な間隔で配置されている（一部は図示を省略している）。なお、ガスコンデンセートＡからは、予めＬＰＧ留分が取り除かれている。
原料であるガスコンデンセートＡは、フィードライン１に具えられた熱交換器（図示せず）により、例えば２２０℃に加熱されて第１蒸留塔１０の中段に導入される。第１蒸留塔１０のボトム部分の運転温度は例えば２９０℃となるように設定される。ボトム部分より抜き出された留分の一部はポンプ１５によりリボイラ１６に送られて、例えば３１０℃に加熱され第１蒸留塔１０のボトム近傍に戻される。一方、ガソリン留分は、塔頂より抜き出され熱交換機１２で冷却されベッセル１３を経てガソリン留分Ｂとして回収されるとともに、一部はポンプ１４を経てライン３によりリフラクスとして蒸留塔１０の塔頂部に戻される。

第１蒸留塔のボトム部分から抜き出された留分は、次いで、フィードライン９を経て、加熱炉２２に送られ、例えば３００℃に加熱されて第２蒸留塔２０のボトム付近に導入され、蒸留されて蒸留塔２０の塔頂部並びに中段よりそれぞれ留分が抜き出され、灯油留分Ｃ及び軽油留分Ｄとして回収される。蒸留塔２０のボトム部分は、例えば２９０℃程度の温度に設定され、ボトム油はポンプ２７を経てライン３９から重質軽油留分Ｅとして回収されるとともに、一部はライン３８により加熱炉２２の前に戻される。

本実施形態において、第２蒸留塔における予定処理温度は、ボトム部分の２９０℃である。この温度に対して、第１蒸留装置においては、第１蒸留塔１０のボトム油の一部はリボイラ１６で加熱され、第２蒸留塔の予定処理温度以上の温度である３１０℃の温度に加熱され、これにより第１蒸留塔のボトム留分は腐食性が低減される。このようにして、腐食性が低減された留分が第２の蒸留装置へ導入され、処理される。しがたって、本実施形態において、第１の蒸留装置並びに加熱炉２２が予加熱装置に相当する。

さらに、図示の一実施形態において、例えば、第１蒸留塔１０及び第２蒸留塔２０において温度が２００℃以上となる領域の金属材料にはＳＵＳ３１６Ｌ鋼を用い、温度が２００℃以上となるボトム配管（例えば、ライン６、７、９及びライン３６〜３９）には９Ｃｒ鋼を用い、ボトムポンプ１５及びボトムポンプ２７における接液部分は１３Ｃｒ鋼を、温度が最も高くなる加熱炉１６及び加熱炉２２のチューブ、ライン８、ライン３１には９Ｃｒ鋼をそれぞれ用いる。また、相対的に腐食環境がマイルドな温度が２００℃未満の領域においては例えばＳＢ４１０鋼を用いる。以上の材料構成とすることにより、耐食性が向上することができるので、一層、腐食による装置トラブルが低減でき、長期間かつ安定的に装置を運転することが可能となる。
なお、それぞれの部位に使用する耐食材料は、上記の一実施形態に示した組み合わせに限定されるものではなく、温度要件や各装置のライフサイクルなどを勘案して、９Ｃｒ鋼よりも耐食性の高い鋼材を適宜選定して用いれば良い。

中東産のガスコンデンセートであるサウスパースコンデンセートの一般性状を分析した結果を、表１に示す。参考として、中東産原油であるアラビアン・ヘビー及びマーバンの一般性状もあわせて示す。
なお、分析はそれぞれ次の方法により行った。
比重：ＪＩＳＫ２２４９「原油及び石油製品の比重試験法」
水分：ＪＩＳＫ２２７５「原油及び石油製品水分試験法」
硫黄分：ＪＩＳＫ２５４１「原油及び石油製品硫黄分試験法」
窒素分：ＪＩＳＫ２６０９「原油及び石油製品窒素分試験法」
塩素：石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−６４−２００２「石油製品中―塩素分試験方法―微量電量滴定法」
全酸価：ＪＩＳＫ２５０１「石油製品中和価試験法」（電位差滴定法）

［腐食性状］
腐食試験を次のようにして行った。窒素導入管、冷却器、及び油温測定用の温度計を備えた５００ｍＬの耐熱ガラス製のフラスコに、サンプル油２０ｇを仕込み、試験金属片（約１０ｍｍ×２５ｍｍ×３ｍｍ）を浸漬する。窒素気流下（１００ｍＬ／ｍｉｎ）に１次保持温度まで３００℃／ｈの昇温速度で昇温し、その温度で１時間保持して油温並びにサンプル油の状態を安定させた。１次保持温度としては、腐食試験温度が３２５℃以上の場合は３００℃、腐食試験温度が３２５℃未満の場合は腐食試験温度より５０℃低い温度とした。その後、腐食試験温度まで２５℃／ｈの昇温速度で昇温した後、同温度で１．５時間保持した。その後、加熱を終了し、約１時間で室温まで冷却した。試験終了後、試験金属片を取り出して腐食により発生した腐食生成物を除去した後、腐食試験前後の重量変化を測定し、保持時間（１．５ｈ）から、腐食試験温度における腐食速度（ｍｍ／Ｙ）を算出した。
サンプル油として、蒸留塔のボトム環境を想定し、軽質留分をカットした留分を用いて行った。試験結果を表２に示す。

一般的に、硫黄分が１〜３重量％程度、全酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、且つ塩素が１０重量ｐｐｍ以下であるような原油の場合、例えば常圧蒸留塔のボトム部分や加熱炉チューブなどに対応する３００℃程度以上の温度条件においても、炭素鋼に対する腐食性は実機レベルで０．５ｍｍ／Ｙ程度でありそれほど問題にならないレベルである。しかしながら、上記腐食試験の結果によれば、サウスパースコンデンセートは硫黄分が０．３重量％で、全酸価が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ程度以下であり、それらの値からは腐食速度は問題にならない程度であると推定されるにもかかわらず、腐食試験において、例えば炭素鋼（ＳＢ４１０鋼）に対する２９０℃における腐食速度が装置運転上、装置寿命上問題となる１ｍｍ／Ｙ以上の値を示し、例えばアラビアン・ヘビーなどの原油に比べても数倍以上の腐食速度を示すことが分かる。
また、腐食試験後の腐食生成物を分析したところ硫化鉄が認められたことから、サウスパースコンデンセートの腐食は、ある種の高温硫化物腐食であると推定された。
なお、本腐食試験結果は、発明者が考案した上述の試験装置における腐食速度であり、容器の大きさや、試験時間、あるいは油と試験片との接触状況によっても変化するものであり、腐食速度の絶対値自体は重要ではない。すなわち、本腐食試験結果は、サウスパースコンデンセートはアラビアン・ヘビーの約２倍の腐食速度を示す等、相互の比較において意味を持つものである。
また、一般的な原油であるアラビアン・ヘビー等に対しては、NACE（米国腐食技術者協会）などでも腐食速度のデータが公開されており（NACE Publication34103）、それを元に腐食速度を推定すると、試験４の条件ではアラビアン・ヘビーの腐食速度は実機換算で約１ｍｍ／Ｙの腐食速度であり、発明者の机上試験は数倍の加速試験となっていることがわかっている。

［各種材料の耐食性試験］
サウスパースコンデンセートの留分に対する各種材料の耐食性試験を行った。
まず、蒸留塔のボトム条件を想定して、サウスパースコンデンセート及びアラビアン・ヘビーについてそれぞれ温度２５０℃でカットしたボトム留分を用い、２９０℃における各種材料の耐食性試験を上記の腐食試験と同様の操作にて行った。結果を、図２に示す。図２から、アラビアン・ヘビーのボトム留分に対してはＳＢ４１０（炭素鋼）でも実用的な耐食性を有することが分かる。一方、サウスパースコンデンセートの該ボトム留分に対してはＳＢ４１０や５Ｃｒ鋼では耐食性が不十分であり、９Ｃｒ鋼以上の耐食鋼材、特にＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６のようにＣｒ含有量（１６〜２０ｗｔ％）の多い耐食鋼材が有効であることが分かる。

同様にして、加熱炉チューブの条件を想定して、サウスパースコンデンセート及びアラビアン・ヘビーについてそれぞれ温度３００℃でカットしたボトム留分を用いて、３３５℃における腐食試験を行った（ＳＢ４１０鋼に対しては３５０℃）。結果を、図３に示す。上述のタワーボトムの条件と同様、９Ｃｒ鋼以上の材料を用いれば、実用上問題ないことがわかった。

［予加熱処理の効果］
サウスパースコンデンセートの次の３種類の留分を用いて、ＳＢ４１０鋼に対する腐食性に及ぼす熱処理温度の影響を調べた。留分−１は、サウスパースコンデンセートを温度２５０℃でカットしたボトム留分、留分−２は、サウスパースコンデンセートを温度２５０℃でカットしたボトム留分を、更に２８５℃の温度で１．５時間熱処理を行った留分、留分−３はサウスパースコンデンセートを３００℃でカットしたボトム留分である。
結果を、図４に示す。腐食試験温度２７０℃における各留分の腐食速度を比較すると、留分−１に比較して、２８５℃で熱処理を行った留分−２、更に温度３００℃での蒸留操作を受けている留分−３は、その熱処理温度が高くなるにつれ、何れも腐食速度が低下している。留分−２の２８０℃の結果並びに留分−３の２９０℃の測定点からも同様の傾向が伺える。また、留分−３の３１０℃の腐食試験結果では、この留分はあらかじめ３００℃までの熱処理しか受けていないので、それより１０℃高い温度では、極めて高い腐食速度を示す。これは、あらかじめ熱処理されていないので、コンデンセートの腐食性がほとんど減じていないからと考えられる。言い換えると、当該温度よりも高い温度であらかじめ熱処理を行うことにより、腐食速度が低減されることが分かる。

本発明の化学装置の実施形態の一例を示す図である。サウスパースコンデンセートの留分に対する各種材料の耐食性の試験結果を示すグラフである。サウスパースコンデンセートの留分に対する各種材料の耐食性の別の試験結果を示すグラフである。サウスパースコンデンセートの留分の腐食性低減に対する予加熱処理の影響を示すグラフである。

符号の説明

１第１蒸留塔フィードライン
９第２蒸留塔フィードライン
１０第１蒸留塔
１１トレー
１２熱交換器
１３ベッセル
１４ポンプ
１５ボトムポンプ
１６リボイラ
２０第２蒸留塔
２１トレー
２２加熱炉
２７ボトムポンプ
３１ライン
３８ライン
３９ライン

Claims

硫黄分０．５質量％以下、全酸価０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下且つ塩素１０質量ｐｐｍ以下のガスコンデンセートを該化学装置内へ導入する前に、該化学装置内における該ガスコンデンセートの予定処理温度以上の温度に該ガスコンデンセートの少なくとも一部を予加熱することを含む、化学装置に対する腐食を低減する方法。
前記ガスコンデンセートは、前記化学装置内における前記ガスコンデンセートの予定処理温度よりも５℃〜４０℃高い温度まで、予め加熱される請求項１に記載の方法。
前記化学装置内における前記ガスコンデンセートの予定処理温度は、２００〜３５０℃である請求項１又は２に記載の方法。
前記ガスコンデンセートが２００℃〜３５０℃の温度範囲において接触する箇所の金属材料に、９Ｃｒ鋼以上の耐食材料を用いることを含む請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
前記化学装置が蒸留装置、脱硫装置、反応装置、吸収装置、抽出装置又は混合撹拌装置である請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。