JPH025442B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、供給物の流れを比較的沸点の低い留
出物と比較的沸点の高い残留物とに分離するため
の改良された方法に関し、特に、石油留分を比較
的低沸点の留出物と比較的高沸点の残液とに分離
するためのエネルギー効率の優れた方法に関す
る。 液体を蒸留して留出物と残留物とに分離する場
合、熱を加えて分離操作を助成するためにしばし
ばスチームが加えられる。石油産業においては、
例えば減圧蒸留残留物のような供給物の分離操作
中比較的重い成分からの比較的軽い成分の分離を
良好にするためにしばしば蒸留塔にスチームが加
えられる。 蒸留装置が設計され、設置された後、蒸留生成
物の所要要件や、供給物の組成が変ることがしば
しばある。例えば、石油産業においては、蒸留塔
へ通される供給物の沸点が、当初蒸留装置が設計
された時に考えられていた値より高い場合がしば
しばある。また、残液から高沸点留分をストリツ
ピングすることが必要とされることも多い。多く
の場合は、蒸留塔の作動条件を変えることによつ
て所望の生成物を得られるようにすることができ
るが、蒸留塔の作動条件を変えても、所望の作動
速度で所望の留出物と残留物が得られない場合も
あり、あるいはまた、所望の生成物を得るために
作動条件に所要の変更を加えたとすれば、塔の作
動が不経済なものとなつてしまう場合もある。更
にはまた、冷却水やスチーム供給量などの面での
制約から蒸留塔の作動条件を大きく変更すること
ができない場合もある。従つて、現在では多くの
場合、蒸留塔の内部装置を交換するか、あるいは
蒸留塔に追加の操作部署を加えるなどして塔を大
幅に改変するか、あるいは塔を完全に交換するし
かない。蒸留塔の交換または大幅な改変は多大の
費用を要する。しかも、塔の交換や改造のために
大きな費用がかかる上に、その作業を行うには、
長期間蒸留塔の稼働を停止しなければならない。
更に、蒸留塔の交換または改変には、大抵の場
合、相当量の配管、部品、および関連装置の交換
が伴う。 米国特許第2461694号は、油から脂肪質を連続
的に留出させる方法を開示している。同特許の方
法は、２つの抽出帯域を必要とする。供給物は、
第１抽出帯域の頂部近くに流入し、フラツシユ蒸
発して簡単に除去される蒸気と、液体とに分離
し、液体は抽出帯域を通る間にスチームによりス
トリツピングされる。第１抽出帯域からの残油
は、第２抽出帯域へ通されて再びスチームにより
ストリツピングされる。第２抽出帯域はスチーム
ジエツトにより減圧される。第２抽出帯域からの
蒸気およびスチームジエツトからの未凝縮スチー
ムは、第１抽出帯域の底部へ導かれる。この方法
は、どの抽出帯域においても精留とストリツピン
グの両方の帯域を同時に備えていないので、ま
た、オーバーヘツド（留出物）を還流させないの
で、生成物の分離が良好でない。 米国特許第2615833号および3421567号は、スチ
ーム吐出器を用いて塔内の第１の部位から蒸気側
留を除去し、スチームと蒸気とを塔内の第１部位
の上方または下方の第２の部位へ排出させること
を開示している。しかし、これらの方法は、現行
の水道光熱費（即ちスチーム消費量）を増大させ
ることなく分離した新しい生成物を得ることを必
要とされるような用例には有用ではない。 米国特許第4261814号は、スチームジエツト噴
射器を用いて減圧パイプスチルの頂部からの蒸気
流をパイプスチルの底部へ再循環させ、減圧蒸留
残留物の留出量％（カツト）を更に高めるか、あ
るいは少いスチームの消費量で同じ収率を得るこ
とを教示している。しかし、この特許は、既存の
蒸留塔を用いて所要の精留生成物が得られない場
合に、より高い留出量％（カツト）を達成するた
めの方法を開示していない。 従つて、既存の蒸留塔の大幅な改変または新し
い蒸留塔との交換を必要とすることなく、蒸留帯
域の性能を大きく改良することができる方法を求
める要望がある。 また、既存の蒸留塔の稼働を停止させることな
く、蒸留帯域の性能を向上させることができるこ
とが望ましい。 更に、水道光熱費をほとんど、あるいは全く増
大させることなく、蒸留帯域の性能を高めること
ができる方法を提供することが望まれている。 本発明は、第１蒸留塔に第２蒸留塔に連通さ
せ、第１蒸留塔からの残留物をスチームジエツト
吐出器などの吐出器によつて減圧下に維持された
第２蒸留塔へ導き、第２蒸留塔からのオーバーヘ
ツド（留出物）および吐出器からの動力流体を第
１蒸留塔の精留帯域へ通すことにより蒸留帯域の
性能を高めることを企図したものである。 略述すれば、本発明は、供給物を低沸点成分の
比較的多い留出物と高沸点成分の比較的多い残留
物とに分離するための方法において、前記供給物
を、第１精留帯域と第１ストリツピング帯域を有
する第１蒸留帯域へ通して該供給物を第１精留帯
域から抽出される第１留出物と、第１ストリツピ
ング帯域から抽出される第１残留物とに分離し、
第１ストリツピング帯域からの第１残留物を、第
２精留帯域と第２ストリツピング帯域を有し、第
１蒸留帯域より低い絶対圧で作動する第２蒸留帯
域へ通して第１残留物を第２留出物と第２残留物
とに分離し、第２精留帯域を流体吐出器に連通さ
せることにより第２精留帯域からの第２留出物を
中間で凝縮させることなく該流体吐出器によつて
第１ストリツピング帯域へ移送させることを特徴
とする方法を提供する。 好ましい実施例では、前記流体吐出器としてス
チームジエツト吐出器を使用し、第２蒸留帯域を
抜気するのに使用したスチームを第２留出物と共
に第１ストリツピング帯域へ導く。 本発明は、重質石油、特に蒸留塔残油を精製す
るのに特に適している。 添付図を参照すると、本発明の方法を実施する
ための方法が示されている。この図では、本発明
を理解する上で特に必要ではない弁、ポンプ、各
種部品、配管等は省略されている。例えば常圧蒸
留残留物のような供給物を導管２から炉１０のよ
うな予熱器に通して供給物の温度を高める。予熱
器１０から導管１２を通して供給物を第１蒸留塔
２０のような分別または蒸留帯域へ送る。蒸留塔
２０は、精留帯域２２とストリツピング帯域２４
を有している。供給物は、塔２０内で低沸点成分
を多く含むオーバーヘツド即ち留出物と高沸点成
分を多く含む残液とに分離され、前者は精留帯域
２２から導管２６を通つて流出し、後者はストリ
ツピング帯域２４から導管２８を通つて流出し、
蒸留塔３０のような第２蒸留帯域または分別帯域
へ移送される。塔３０は、精留帯域３２とストリ
ツピング帯域３４を有しており、第１蒸留塔２０
より低い頂部絶対圧で作動する。塔３０は、スチ
ームジエツト吐出器４０のような流体吐出器を備
えている。吐出器４０は導管４６を介して連結し
たスチーム供給源を有しており、塔３０内の頂部
の絶対圧をそれと連通する塔２０の部位の絶対圧
より低い値に維持する。塔３０へ流入した供給物
は、留出物即ちオーバーヘツドと、残液とに分離
される。オーバーヘツドは、精留帯域３２から導
管４２、スチームジエツト吐出器４０および導管
４４を通して中間で凝縮されることなく、第１塔
のストリツピング帯域２４へ戻す。第２塔のスト
リツピング帯域３４からの残液は導管３６を通し
て生成物回収部署または他の処理部署へ送る。第
２塔３０には、随意選択の手段として、材料を精
留帯域３２からストリツピング帯域３４へ再循環
させるための手段を設けることができる。図示の
実施例では、この再循環手段は、導管５６を介し
てスチーム供給源に接続したスチームジエツト吐
出器のような流体吐出器と、精留帯域３２から吐
出器５０に延長した導管５２と、吐出器５０から
ストリツピング帯域３４に延長した導管５４とか
ら成つている。 図示の実施例では、例えば導管６０，６２を通
して中間留分の流れを塔２０および３０から引出
すことができる。このような側留生成物（サイド
カツト留分）は、また、一方の塔から取出して他
方の塔へ移送することもできる。例えば塔２０か
らのオーバーフラツシユ（overflash）を帯域２
２から導管３８を通して帯域３２へ移送すること
ができる。本発明は図示の実施例では２つの塔を
備えたものとして示されているが、更に追加の塔
を設けることもできる。本発明は、また、特定の
型式の蒸留または分別帯域の使用に依存するもの
ではない。本発明に使用される流体吐出器は斯界
で周知のものである。即ち、吐出器４０は、運動
部品を必要としない比較的簡単な真空ポンプと、
上記第２精留帯域３２に接続した吸引室と、該吸
引室を通してスチームなどのような高速流体ジエ
ツトを噴出するためのノズルとから成つている。
高速流体ジエツトの噴出により吸引室内に真空が
創生され、第２精留帯域３２内のガス（蒸気）が
吸引室へ吸引され、吐出器の動力流体（例えばス
チーム）によつて連行され、第１ストリツピング
帯域２４へ導かれる。この吐出器即ち抜気手段
は、その動力流体としていろいろな種類の流体を
使用することができるが、コスト安の面から通常
はスチームが使用される。従つて、本発明は、例
えば石油の精製のような、スチームストリツピン
グ操作を使用することができる用例に特に有用で
ある。本発明の有効性は、下記の例によつて具体
的に示されるように、エネルギー消費量をほとん
ど増大させることなく、留出物と残液との分離効
率を相当に高める。 直径33ft（10ｍ）、高さ60ft（18.3ｍ）の精留帯域
２２と、直径15ft（4.6ｍ）、高さ15ft（4.6ｍ）のス
トリツピング帯域２４を有する単一の減圧パイプ
スチル即ち蒸留塔２０に減圧蒸留の残留物を約
400℃の温度で供給物として供給した。塔の頂部
の絶対圧は約55mmHgであり、約530℃のカツトポ
イント（即ち、大気圧での沸点に相当する）を有
する残液生成物を産出した。このような操作では
残液として失われる成分をストリツプして回収す
るためには、従来の方法を用いるとすれば、パイ
プスチルを交換して塔を延長するか、あるいは塔
の内部装置を交換しなければならない。これに対
して本発明の原理に従つて、図示のように２つの
充填部と５つの相互に連結されたトレーを有す
る、直径20ft（６ｍ）、高さ45ft（13.7ｍ）の第２塔
３０を追加すれば、残液流３６のカツトポイント
を約530℃から約565℃にまで高めることができ
る。従来の上記単一塔式作動においては、供給物
の揮発性成分の回収を助成するためにストリツピ
ング帯域に約15000lb／時（6804Kg／時）のスチ
ームを添加することを必要とする。これに対し
て、本発明の二塔式では、ストリツピング帯域２
４に直接スチームを添加する必要性を省除し、ス
チームは、吐出器４０から導管２４を通つて帯域
２４に流入する。本発明は、また、２つの塔のど
ちらの蒸留帯域からもいろいろな組成の生成物を
液体または蒸気として抽出することを可能にす
る。更に、本発明は、オーバーフラツシユ流３８
のような中間留分を一方の蒸留帯域から他方の蒸
留帯域へ移送することを可能にする。このような
中間留分の移送は、エネルギー効率および全体の
生成物品質を更に向上させることができる。 従来の一塔式蒸留法を用いた場合と、本発明の
二塔式蒸留法を用いた場合の減圧蒸留残留物の分
離の主な作動パラメータは下記の表に示されて
いる。この表から分るように、本発明は、スチー
ムの消費量を増大させることなく、残液の温度
（カツトポイント）を高めることを可能にする。

【表】 以上、本発明を実施例に関連して説明したが、
本発明は、ここに例示した実施例の構造および形
態に限定されるものではなく、本発明の精神およ
び範囲から逸脱することなく、いろいろな実施形
態が可能であり、いろいろな変更および改変を加
えることができることは当業者には明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の方法の流れ図である。 ２０：第１蒸留塔（帯域）、２２：第１精留帯
域、２４：第１ストリツピング帯域、３０：第２
蒸留塔（帯域）、３２：第２精留帯域、３４：第
２ストリツピング帯域、４０：流体吐出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給物を低沸点成分の比較的多い留出物と高
   沸点成分の比較的多い残留物とに分離するための
   方法において、 前記供給物を、第１精留帯域と第１ストリツピ
   ング帯域を有する第１蒸留帯域へ通して該供給物
   を第１精留帯域から抽出される第１留出物と、第
   １ストリツピング帯域から抽出される第１残留物
   とに分離し、 第１ストリツピング帯域からの第１残留物を、
   第２精留帯域と第２ストリツピング帯域を有し、
   第１蒸留帯域より低い絶対圧で作動する第２蒸留
   帯域へ通して第１残留物を第２留出物と第２残留
   物とに分離し、第２精留帯域を流体吐出器に連通
   させることにより第２精留帯域からの第２留出物
   を中間で凝縮させることなく該流体吐出器によつ
   て第１ストリツピング帯域へ移送させることを特
   徴とする方法。 ２ 前記流体吐出器としてスチームジエツト吐出
   器を使用し、該吐出器内を通るスチームによつて
   前記第２留出物を第１ストリツピング帯域へ連行
   するようにした特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 前記第２蒸留帯域は減圧下で作動させるよう
   にした特許請求の範囲第１項または２項記載の方
   法。 ４ 前記第１蒸留帯域は減圧下で作動させるよう
   にした特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の方法。 ５ 前記第１蒸留帯域の中間点から第２蒸留帯域
   の中間留分供給点へ中間留分を移送するようにし
   た特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の
   方法。 ６ 前記第１精留帯域から生成サイドカツト留分
   を抽出するようにした特許請求の範囲第１〜５項
   のいずれかに記載の方法。 ７ 前記第２精留帯域から生成サイドカツト留分
   を抽出するようにした特許請求の範囲第１〜６項
   のいずれかに記載の方法。 ８ 前記第２精留帯域から第２ストリツピング帯
   域へサイドカツト留分を移送するようにした特許
   請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の方法。 ９ 前記供給物は大気圧蒸留の残留物である特許
   請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の方法。