JP5701704B2 - 液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 - Google Patents
液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5701704B2 JP5701704B2 JP2011152132A JP2011152132A JP5701704B2 JP 5701704 B2 JP5701704 B2 JP 5701704B2 JP 2011152132 A JP2011152132 A JP 2011152132A JP 2011152132 A JP2011152132 A JP 2011152132A JP 5701704 B2 JP5701704 B2 JP 5701704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mercury
- stripping
- stripping gas
- gas
- liquid hydrocarbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
液状炭化水素を吸着剤に直接接触させることで、液状炭化水素内の水銀を除去する吸着法が開示されている(特許文献1)。吸着剤への水銀吸着は、温度上昇によって進み、そのことは、単なる物理吸着ではなく化学反応を含む反応性吸着が起こることを示している。特許文献1によれば、水銀除去量は、93℃で多くなり、204℃で非常に多くなる。特許文献1によれば、吸着法は、好的には、200℃以上の温度範囲で実施される。
ストリッピングガスにより水銀除去する方法が、開示されている(特許文献2)。ストリッピングによる水銀除去は、液状炭化水素を、ストリッピングガスと接触させて、水銀をストリッピングガスに移行するストリッピング塔と、水銀が移行したストリッピングガスを、活性吸着剤を通過させて、水銀ガスを吸着分離する吸着塔を用いる。ストリッピング塔の塔底部からは、水銀が除去された液状炭化水素が抜き出され、水銀除去されたストリッピングガスは、ストリッピング塔で再利用される。特許文献2によれば、液状炭化水素中の水銀を取り除くためには、液状炭化水素中の軽質留分をストリッピングガスとして利用するために、温度148℃〜260℃が好ましいとされる。ストリッピングガスに混入する軽質留分は、冷却により凝縮して、ストリッピング塔の塔底部から抜き出された液状炭化水素と共に、製品として使用される。
(1)液状炭化水素中に含まれる水銀を除去する水銀除去方法であって、
水銀を含む液状炭化水素を、ストリッピングガスと向流接触して、前記ストリッピングガスによって加熱するとともに、前記ストリッピングガス中に水銀を移動させるストリッピング工程と、
前記水銀が移動したストリッピングガスを、冷却することなく吸着剤に接触させて、前記ストリッピングガスから水銀を吸着除去する水銀除去工程と、
前記ストリッピングガスを断熱圧縮して、ストリッピング工程に供給される液状炭化水素の温度よりも高い温度に加熱して、加熱したストリッピングガスを前記ストリッピング工程に再利用するストリッピングガス圧縮工程と、を含み、
前記ストリッピング圧縮工程は、前記水銀が移動したストリッピングガスを断熱圧縮し、
前記水銀除去工程は、前記断熱圧縮されたストリッピングガスから水銀を吸着除去することを特徴とする水銀除去方法。
(2)前記ストリッピングガスの質量流量、及び、前記断熱圧縮の熱量は、前記水銀が移動した液状炭化水素の残存水銀量が所定量になるような値である、(1)に記載の水銀除去方法。
(3)前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比は、80(Nm3/kl)より大きい、(1)又は(2)に記載の水銀除去方法。
(4)前記圧縮工程は、前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比を変えて、前記向流接触後のストリッピングガスの温度を、60℃以上になるように、前記ストリッピングガスを断熱圧縮する工程を含む、(1)〜(3)の何れか1項に記載の水銀除去方法。
(5)前記向流接触前の水銀を含む液状炭化水素と、前記向流接触によって加熱された液状炭化水素を熱交換する工程をさらに有する(1)〜(4)の何れか1項に記載の水銀除去方法。
(6)前記吸着剤は、表面に酸化銅を形成した酸化アルミニウム担体を、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる、硫化銅を表面担持した酸化アルミニウムである(1)〜(5)の何れか1項に記載の水銀除去方法。
(7)液状炭化水素中に含まれる水銀を除去する水銀除去装置であって、
水銀を含む液状炭化水素を、ストリッピングガスと向流接触して、前記ストリッピングガスで加熱するとともに、前記ストリッピングガス中に水銀を移動させるストリッピング部と、
前記水銀が移動したストリッピングガスを、冷却することなく吸着剤に接触させて、前記ストリッピングガスから水銀を吸着除去する吸着部と、
前記ストリッピングガスを断熱圧縮して、ストリッピング工程に供給される液状炭化水素の温度よりも高い温度に加熱して、加熱したストリッピングガスを前記ストリッピング部に供給する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、前記水銀が移動したストリッピングガスを断熱圧縮し、
前記吸着部は、前記断熱圧縮されたストリッピングガスから水銀を吸着除去することを特徴とする水銀除去装置。
(8)前記ストリッピングガスの質量流量、及び、前記断熱圧縮の熱量は、前記水銀が移動した液状炭化水素の残存水銀量が所定量になるような値である、(7)に記載の水銀除去装置。
(9)前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比は、80(Nm3/kl)より大きい、(7)又は(8)に記載の水銀除去装置。
(10)前記圧縮機は、前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比を変えて、前記向流接触後のストリッピングガスの温度を、60℃以上になるように、前記ストリッピングガスを断熱圧縮する、(7)〜(9)の何れか1項に記載の水銀除去装置。
(11)前記向流接触前の水銀を含む液状炭化水素と、前記向流接触によって加熱された液状炭化水素を熱交換する熱交換器をさらに備える(7)〜(10)の何れか1項に記載の水銀除去装置。
(12)前記吸着剤は、表面に酸化銅が固着した酸化アルミニウム担体を、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる、硫化銅を酸化アルミニウム(アルミナ)表面に担持した形態の吸着剤である(7)〜(11)の何れか1項に記載の水銀除去装置。
図1は、高温度における吸着剤の水銀除去率と、使用時間の関係を示す図である。図1に示す水銀吸着性能は、100℃の温度下での連続使用の結果である。吸着性能曲線1101は、硫化銅(CuS)を表面担持して成る炭素吸着剤の水銀除去率を示し、吸着性能曲線1102は、表面に酸化銅が固着した酸化アルミニウム担体を、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる硫化銅を表面担持した酸化アルミニウム(「CuS/Al2O3」と示し、その製造方法の詳細は、図3を用いて後述する)の水銀除去率を示す。図示のように、吸着性能曲線1101の水銀除去率は時間変化により大きく減少する。一般に、吸着剤の寿命は、1〜4年で設計されるので、硫化銅/炭素吸着剤は、高温使用に耐えないが、CuS/Al2O3吸着剤は、高温耐性があり、高温下での継続使用に耐えることがわかる。
2CuS + Hg(g) → Cu2S + HgS(g)・・・(式1)
図3は、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる硫化銅をアルミナ担体に表面担持した吸着剤の製造方法の一例を示すフローチャートである。図3を用いて説明するCuS/Al2O3吸着剤は、図1及び図2で説明したCuS/Al2O3吸着剤の製造方法である。
CuO + H2S → CuS + H2O・・・(式2)
図4は、本実施形態に係る水銀除去装置の一例を示す図である。ストリッピング法による水銀除去法として、図4に示す水銀除去装置10Aが使用される。水銀除去装置10Aは、原油、天然ガスコンデンセートなどの液状炭化水素LHCから、水銀を除去し、所望の水銀濃度の液状炭化水素LHCを排出する。水銀除去装置10Aは、液状炭化水素LHCを、ストリッピングガスと向流接触させて、ストリッピングガス中に水銀を移動するストリッピング部、水銀が移動したストリッピングガスを、ストリッピング部の出口と同じ温度で吸着剤に接触させ、水銀除去する吸着部、圧縮機400、を有する。図4の例では、ストリッピング部及び吸着部は、ストリッピング塔200、及び、吸着塔300として示される。
以下、実施例について説明する。
図4に示す水銀除去装置10Aを用いて、液状炭化水素LHCからの水銀除去を行った。液状炭化水素の性状は以下のものである。使用する吸着剤は、図2を示す硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる硫化銅を表面担持した酸化アルミニウム吸着剤である。なお、ストリッピングガスは窒素を用いた。
実施例2も、図4に示す水銀除去装置10Aを用いて、液状炭化水素LHCからの水銀除去を行った。実施例2では、ストリッピング塔へ供給する液状炭化水素の温度を、実施例1の場合の70℃より10℃下げて60℃とした。その他の条件は、実施例1と同一である。試験条件を表7に示す。試験結果を表8〜10に示す。実施例1と比較して、水銀の除去率が低くなっている。その理由は、ストリッピング塔にフィードされる液状炭化水素LHCの温度70℃から60℃に低下したため、ストリッピング塔内の温度が低下したことによってストリッピング効果が低下したためである。本発明の方法では、ストリッピング塔に供給される原料液の温度が低い場合には、ストリッピング性能の低下を補う方法としてはストリッピングガスの流量を増加させる方法が有効であると推測されるが、それについては実施例3に示す。
実施例3も、図4に示す水銀除去装置10Aを用いて、液状炭化水素LHCからの水銀除去を行った。実施例3では、ストリッピング部へ供給する液状炭化水素LHCの温度を、実施例1の場合の70℃より10℃下げて60℃とした。当然のことながら、ストリッピングガスの流量を実施例1と同一とすると、ストリッピング効率が低下してしまう。そこで、ストリッピングガスの流量を増大させ、ストリッピング効率の向上を図ることにした。具体的には、ガス液流量比(GOR)を実施例1の場合の141(Nm3/kl)から161(Nm3/kl)に上げた。その他の条件は、実施例1と同一である。試験条件を表11に示す。試験結果を表12〜14に示す。ストリッピング部に供給される原料液の温度が低い場合には、ストリッピング性能の低下を補う方法としてはストリッピングガスの流量を増加させる方法が有効であることが分かった。
200 ストリッピング塔
210 充填物
300 吸着塔
310 吸着剤
400、400A 圧縮機
500 熱交換器
Claims (12)
- 液状炭化水素中に含まれる水銀を除去する水銀除去方法であって、
水銀を含む液状炭化水素を、ストリッピングガスと向流接触して、前記ストリッピングガスによって加熱するとともに、前記ストリッピングガス中に水銀を移動させるストリッピング工程と、
前記水銀が移動したストリッピングガスを、冷却することなく吸着剤に接触させて、前記ストリッピングガスから水銀を吸着除去する水銀除去工程と、
前記ストリッピングガスを断熱圧縮して、ストリッピング工程に供給される液状炭化水素の温度よりも高い温度に加熱して、加熱したストリッピングガスを前記ストリッピング工程に再利用するストリッピングガス圧縮工程と、を含み、
前記ストリッピング圧縮工程は、前記水銀が移動したストリッピングガスを断熱圧縮し、
前記水銀除去工程は、前記断熱圧縮されたストリッピングガスから水銀を吸着除去することを特徴とする水銀除去方法。 - 前記ストリッピングガスの質量流量、及び、前記断熱圧縮の熱量は、前記水銀が移動した液状炭化水素の残存水銀量が所定量になるような値である、請求項1に記載の水銀除去方法。
- 前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比は、80(Nm3/kl)より大きい、請求項1又は2に記載の水銀除去方法。
- 前記圧縮工程は、前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比を変えて、前記向流接触後のストリッピングガスの温度を、60℃以上になるように、前記ストリッピングガスを断熱圧縮する工程を含む、請求項1〜3の何れか1項に記載の水銀除去方法。
- 前記向流接触前の水銀を含む液状炭化水素と、前記向流接触によって加熱された液状炭化水素を熱交換する工程をさらに有する請求項1〜4の何れか1項に記載の水銀除去方法。
- 前記吸着剤は、表面に酸化銅を形成した酸化アルミニウム担体を、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる、硫化銅を表面担持した酸化アルミニウムである請求項1〜5の何れか1項に記載の水銀除去方法。
- 液状炭化水素中に含まれる水銀を除去する水銀除去装置であって、
水銀を含む液状炭化水素を、ストリッピングガスと向流接触して、前記ストリッピングガスで加熱するとともに、前記ストリッピングガス中に水銀を移動させるストリッピング部と、
前記水銀が移動したストリッピングガスを、冷却することなく吸着剤に接触させて、前記ストリッピングガスから水銀を吸着除去する吸着部と、
前記ストリッピングガスを断熱圧縮して、ストリッピング工程に供給される液状炭化水素の温度よりも高い温度に加熱して、加熱したストリッピングガスを前記ストリッピング部に供給する圧縮機と、を備え、
前記圧縮機は、前記水銀が移動したストリッピングガスを断熱圧縮し、
前記吸着部は、前記断熱圧縮されたストリッピングガスから水銀を吸着除去することを特徴とする水銀除去装置。 - 前記ストリッピングガスの質量流量、及び、前記断熱圧縮の熱量は、前記水銀が移動した液状炭化水素の残存水銀量が所定量になるような値である、請求項7に記載の水銀除去装置。
- 前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比は、80(Nm3/kl)より大きい、請求項7又は8に記載の水銀除去装置。
- 前記圧縮機は、前記ストリッピングガスと、前記液状炭化水素との気液体積流量比を変えて、前記向流接触後のストリッピングガスの温度を、60℃以上になるように、前記ストリッピングガスを断熱圧縮する、請求項7〜9の何れか1項に記載の水銀除去装置。
- 前記向流接触前の水銀を含む液状炭化水素と、前記向流接触によって加熱された液状炭化水素を熱交換する熱交換器をさらに備える請求項7〜10の何れか1項に記載の水銀除去装置。
- 前記吸着剤は、表面に酸化銅が固着した酸化アルミニウム担体を、硫化水素雰囲気下で還元することにより得られる、硫化銅を酸化アルミニウム(アルミナ)表面に担持した形態の吸着剤である請求項7〜11の何れか1項に記載の水銀除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011152132A JP5701704B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011152132A JP5701704B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013018841A JP2013018841A (ja) | 2013-01-31 |
JP5701704B2 true JP5701704B2 (ja) | 2015-04-15 |
Family
ID=47690609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011152132A Expired - Fee Related JP5701704B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5701704B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9447336B2 (en) * | 2013-10-17 | 2016-09-20 | Conocophillips Company | Removing mercury from crude oil using a stabilizer column |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4962276A (en) * | 1989-01-17 | 1990-10-09 | Mobil Oil Corporation | Process for removing mercury from water or hydrocarbon condensate |
JP3847754B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2006-11-22 | 石油資源開発株式会社 | 蒸留塔を用いた水銀除去方法 |
RU2389752C2 (ru) * | 2005-02-24 | 2010-05-20 | Джей Джи Си КОРПОРЕЙШН | Установка для удаления ртути из жидкого углеводорода |
KR100811971B1 (ko) * | 2007-10-01 | 2008-03-10 | 이주선 | 증류시스템 및 그 증류방법 |
AU2010275307B2 (en) * | 2009-07-21 | 2013-12-19 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for treating a multi-phase hydrocarbon stream and an apparatus therefor |
GB0914272D0 (en) * | 2009-08-17 | 2009-09-30 | Johnson Matthey Plc | Sorbent |
-
2011
- 2011-07-08 JP JP2011152132A patent/JP5701704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013018841A (ja) | 2013-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6633080B2 (ja) | 吸着材料および使用方法 | |
EP2680944B1 (en) | Pressure-temperature swing adsorption process | |
JP5906074B2 (ja) | 水素製造システム | |
JP4922804B2 (ja) | 含水有機化合物の脱水方法 | |
WO2003033428A9 (en) | Recycle for supercritical carbon dioxide | |
WO2016108731A1 (en) | Method of complex extraction of valuable impurities from helium-rich hydrocarbon natural gas with high nitrogen content | |
JP5743215B2 (ja) | ヘリウムガスの精製方法および精製装置 | |
AU2014298347B2 (en) | Process for capturing a heavy metal contained in a wet gas incorporating a heat pump for heating the gas introduced into a capturing body | |
WO2012120948A1 (ja) | 有機溶剤の除去方法、及び除去装置 | |
JP5822299B2 (ja) | プロパンの精製方法および精製システム | |
US11413571B2 (en) | Removing impurities from a gas stream | |
JP5701704B2 (ja) | 液状炭化水素の水銀除去方法、及びその装置 | |
KR101777119B1 (ko) | 천연가스의 수분 제거 장치 및 이를 이용한 천연가스의 수분 제거 방법 | |
AU2014298348B2 (en) | Process for capturing a heavy metal contained in a wet gas incorporating a heat pump for cooling the gas before removal of the water | |
JP2010229248A (ja) | 消化ガスの脱酸素方法及び装置 | |
TW565468B (en) | Method and device for recovering hydrocarbon vapor | |
JP2009249571A (ja) | バイオガス中の硫化水素の除去方法 | |
JP6800622B2 (ja) | 精製ガスの製造方法および精製ガスの製造装置 | |
JP2016188154A (ja) | アンモニアの精製方法 | |
CN203816457U (zh) | 从炼厂干气中高收率、高纯度回收氢气的装置 | |
KR101823154B1 (ko) | 아르곤 가스의 정제 방법 및 정제 장치 | |
WO2020174858A1 (ja) | 二酸化炭素の製造方法、及び二酸化炭素の製造装置 | |
Sanni et al. | Carbonaceous sorbents for natural gas dehydration | |
JP2021165239A (ja) | トリメチルアミンの精製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140224 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5701704 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |