JP7073832B2 - 機器の洗浄方法 - Google Patents
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Description
即ち、機械洗浄法では、いずれの方法を採用しても、高粘性のスラッジを除去するには多大な時間と費用がかかった。例えば、石油精製プラントの常圧蒸留装置あるいは減圧蒸留装置の塔底油とその供給原料油との熱交換器のチューブでは、内外面の汚れを除去するために、プラント全体の補修のための運転停止時やプラント運転中に一部の機器のみを停止させて遮断した後に機器解放し、水ジェット洗浄を行っていた。機器開放とは、機器内部の内容物を抜き出してシェルカバーを取り外し、チューブバンドルを引き出す作業のことである。この機器開放および洗浄後の機器設置には大型建機を必要とし、さらにチューブバンドルの挿入には細心の注意を必要とする。しかも、機器開放時には、引火物質が所定濃度以下であることの確認等が必要であり、これらの作業を行う場合には多大な時間と費用が必要であった。また、これら作業時の重量物の移動、清掃作業、廃水処理作業、高圧ジェット作業等による作業員への危険性の問題もあった。また、機器開放作業によりプラントを停止させる必要があり、そのために操業効率が低下するという問題もあった。
また、プラント内余剰油を用いる洗浄では溶解度が不十分であり、さらに無機系の固形物を洗浄除去できないため、配管洗浄時には閉塞などが懸念される。
特開平11-207275号公報では水溶性溶剤を用いているが、温度制御が必要であり、ある温度以下では油水分離するため、排水への悪影響を考慮する必要がある。また、洗浄対象が界面活性剤を含む水溶性油脂に限られる。
特開平11-241194号公報では石油系炭化水素と含酸素極性有機化合物を有効成分とする混合物を用いて洗浄を実施しているが、この混合物を用いて無機系物質を含有するスラッジを洗浄しても、析出物が多く配管やフィルターの閉塞原因となる。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
本発明で用いる洗浄液(以下、「本発明の洗浄液」と称す場合がある。)は、水と水溶性有機溶剤とを含むものである。
本発明の洗浄液で洗浄する機器は、炭化水素系スラッジが付着した機器であり、例えば、石油精製プラントの重質炭化水素系スラッジが付着した常圧蒸留装置、減圧蒸留装置、流動接触分解装置、コーキング装置等に組み込まれる熱交換器などの機器、特にストレーナや配管等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
また、炭化水素系スラッジ中に含まれる有機成分のうちの50~99重量%、特に60~95重量%が芳香族成分(即ち、ナフタレン等の芳香族化合物)であると高い洗浄効果が得られる。
本発明の洗浄液による洗浄方法については特に制限はないが、例えば洗浄対象が配管の場合は、配管内に本発明の洗浄液を流通させる方法が挙げられる。
この場合、本発明の洗浄液を調製容器(例えばドラム缶)又はローリー車にて直接調製し、調製した洗浄液をポンプでノズルや注入口から配管内に注入する。必要に応じて洗浄液を循環洗浄してもよい。
50mlのサンプル瓶に10gの炭化水素系スラッジを入れ、スパチュラで平らにならした。重量比にてアセトン70重量%、水30重量%の混合溶液を10g加え、上記サンプル瓶のふたを閉め、水平にして振とう器に設置し、一時間振とうさせた。振とう後遠心分離をかけた上澄み液を濾過し、濾液を重量比にて1000倍に希釈してUV吸光度から炭化水素系スラッジの溶解度を求めたところ、20重量%(1000倍希釈で0.02重量%)であった。即ち、アセトン70重量%、水30重量%の混合溶液に対する炭化水素系スラッジの飽和溶解度は20重量%であることが確認された。
再度50mlのサンプル瓶に2gの炭化水素系スラッジを入れ、スパチュラで平らにならした。重量比にてアセトン70重量%、水30重量%の混合溶液を8g加え、上記サンプル瓶のふたを閉め、水平にして振とう器に設置し、一時間振とうさせ、飽和溶液を調製した。この飽和溶液は油水分離せず、固形分の析出はなかった。
実験例1において、表1に示すアセトンと水の混合割合の混合溶液を用いて同様にそれぞれの混合溶液に対する炭化水素系スラッジの飽和溶解度を調べたところ、表1に示す飽和溶解度であることを確認した。
次いで、実験例1と同様に、それぞれの混合溶液の飽和溶液を調製して油水分離および固形物析出の有無を確認したところ、表1に示す通りであり、いずれの混合溶液も、飽和溶液の状態でも溶解性に問題がないことから、機器に付着した炭化水素系スラッジの洗浄除去に有効に使用できることが確認された。
50mlのサンプル瓶に10gの炭化水素系スラッジを入れ、スパチュラで平らにならした。芳香族系重質油を10g加え、上記サンプル瓶のふたを閉め、水平にして振とう器に設置し、一時間振とうさせた。振とう後遠心分離をかけた上澄み液を濾過し、濾液を重量比にて1000倍に希釈しUV吸光度から溶解度を求めたところ5重量%で、殆ど溶解しなかった。また、上澄み液には固形分の析出が見られ、その量は実験例5における飽和溶液よりも多いことを目視で確認した。
この結果から、重質油は炭化水素系スラッジの洗浄には不適当であることが分かる。
実験例2で調製したアセトン75重量%、水25重量%の混合溶液を用いて実際にプラントから切り取ってきた配管の洗浄を実施した。
洗浄は配管内をこの混合溶液で満たして循環させることにより行った。循環流の線速は4.4cm/sとした。溶解度が1時間でほぼ恒量に達したため、循環を停止し内部を観察したところ、付着物は一掃され金属肌を確認できた。
Claims (7)
- 炭化水素系スラッジが付着した機器を洗浄液で洗浄する方法において、
前記洗浄液が、水と水溶性有機溶剤を含む機器の洗浄方法であって、
前記水溶性有機溶剤が水溶性ケトンであり、
前記洗浄液中に含まれる水及び水溶性有機溶剤の合計の割合が、90重量%以上であり、
前記洗浄液に含まれる水と水溶性有機溶剤の重量比が10/90~60/40であることを特徴とする機器の洗浄方法。 - 前記水溶性ケトンがアセトンである請求項1に記載の機器の洗浄方法。
- 前記炭化水素系スラッジ中の無機成分の割合が、1~30重量%である請求項1又は2に記載の機器の洗浄方法。
- 前記炭化水素系スラッジ中の有機成分が、芳香族成分を50~99重量%含む請求項1~3の何れか1項に記載の機器の洗浄方法。
- 前記機器が、配管又はストレーナである請求項1~4の何れか1項に記載の機器の洗浄方法。
- 前記機器が、配管である請求項5に記載の機器の洗浄方法。
- 前記洗浄液による洗浄速度が、線速1~120cm/sである請求項1~6の何れか1項に記載の機器の洗浄方法。
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