JPH0331520B2 - - Google Patents
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- JPH0331520B2 JPH0331520B2 JP1312221A JP31222189A JPH0331520B2 JP H0331520 B2 JPH0331520 B2 JP H0331520B2 JP 1312221 A JP1312221 A JP 1312221A JP 31222189 A JP31222189 A JP 31222189A JP H0331520 B2 JPH0331520 B2 JP H0331520B2
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Classifications
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- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
本発明は例えばボイラー給水及び油井注入水の
ような水系からの酸素の除去に関する。このよう
な酸素の除去は活性炭を補助に用いて、エリソル
ビン酸、エリソルビン酸塩、アスコルビン酸また
はアスコルビン酸塩によつて達成される。 ボイラー給水の酸素除去剤すなわち酸素スキヤ
ベンジヤーとしてのエリソルビン酸の使用は米国
特許第4419327号に述べられている。 ボイラー系の高温、高圧においてエリソルビン
酸は活性炭の不存在下で酸素と非常に迅速に反応
する。しかし、周囲温度ではエリソルビン酸は非
常に緩慢に反応するので、実用的価値がない。 米国特許第4627921号は水を例えばヒドラジン、
モルホリン、亜硫酸ナトリウム及び酸性亜硫酸ナ
トリウムのような還元剤と共に吸着剤、または活
性炭から作られた吸着剤床に通すことによる、周
囲温度における水の脱酸を開示している。本発明
はマイヤー（Meyer）等の上記４種類の還元剤に
よつて得られなかつた利点を有する、新たな酸素
スキヤベンジヤーを提供する。 本発明によると、酸素含有水系をエリソルビン
酸、エリソルビン酸塩、アスコルビン酸及びアス
コルビン酸塩から成る群から選択した酸素スキヤ
ベンジヤーと活性炭に接触させることによつて、
溶解酸素が水系から除去される。 酸素含有系を活性炭の存在下で酸素スキヤベン
ジヤーと接触させるか、または酸素含有系を活性
炭と接触させる前に酸素スキヤベンジヤーと接触
させることができる。酸素含有系を活性炭と接触
させる前に酸素スキヤベンジヤーの溶液と最初に
接触させることが好ましい。 水系のPHは一般に約５〜約9.5の範囲内である。
溶解酸素を除去すべき水系の例は、油井注入ブラ
イン（brine）、油井注入水、ボイラー凝縮水及び
低温ボイラー給水である。 図面の図は活性炭が触媒作用を及ぼす酸素スキ
ヤベンジング（oxygen scavenging）の試験装置
を示す。 水系からの酸素除去に必要な酸素スキヤベンジ
ヤーの量は水系中に存在する酸素量及び使用する
スキヤベンジヤーの種類のようなパラメーターに
依存する。一般に、酸素スキヤベンジヤーの量は
系中の酸素１部につき約10〜15部の範囲内であ
る。 本発明の酸素スキヤベンジヤーは周囲温度また
は周囲温度よりやや低い温度、例えば約39〓（４
℃）から149〓（65℃）以上の温度を有する水系
において有効である。周囲温度とは反応現場の温
度であると理解される。それ故、本発明の方法は
高くとも180〓（82℃）、通常は高くとも150〓
（66℃）の低温を有するボイラー給水及び周囲温
度を有する油井注入水または油井注入ブラインに
有効である。 本発明の方法はボイラー給水の通常のPH約８〜
9.5及び油井注入水の通常のPH約５〜9.5において
有効である。PH条件はこのようにほぼ弱酸性から
弱アルカリ性までの範囲内である。ボイラー給水
及び油井注入水または油井注入ブラインに現在用
いられている亜硫酸塩は、これに比べて、効果的
な酸素除去のために約７〜８のPHを必要とする。 酸素スキヤベンジヤーは例えばエリソルビン
酸、アンモニウム、エリソルビン酸ナトリウム、
エリソルビン酸カリウム、エリソルビン酸カルシ
ウムまたはエリソルビン酸亜鉛のような、エリソ
ルビン酸の溶解性塩であることが好ましい。エリ
ソルビン酸ナトリウム１水和物が市販されている
ので、特に適している。アスコルビン酸の溶解性
塩は高価であるためにあまり好ましくない。 本発明の酸素スキヤベンジヤーは油田用途及び
ボイラー系の高温において有効である。これに比
べて、亜硫酸塩は約1000psiより高い圧力下で作
動する系に用いることはできない。 本発明の方法に用いる活性炭は、上記の比較的
低い周囲における本発明の酸素スキヤベンジヤー
の１つと酸素との反応を促進することができる。
活性炭は一般に、大きい表面積を有する炭素であ
る。活性炭の効率は炭素粒度が増大すると低下す
るので、、粒度の大きい床では長い滞留時間が必
要であり、粒度の小さい床では短い滞留時間でよ
い。例えば約５mmのような大きい炭素粒度では、
反応に触媒作用を及ぼすために有効な総表面が小
さいため、低効率スキヤベンジヤーが形成され
る。また、粒子は使用中に粒子の洗い流れを生ず
るような小さい粒度（例えば約100メツシユ）で
あつてはならない。活性炭はアメリカン ノリツ
ト カンパニー（American Norit Company）
から市販されているダルコ（Darco）活性炭であ
ることが好ましい。 下記の実施例によつて本発明をさらに説明す
る。温度は摂氏度である。 例 １〜５ 図面は本発明を実用化する場合の水系の条件、
酸素濃度等を模倣するために用いた実験装置を示
す。系１０は６要素すなわちガス調節器１１、水
の溜めと供給系１２、冷却コイル１４、エリソル
ビン酸塩の供給系１６、活性炭床１８及び酸素分
析器２０を含む。 ガス調節器２２は圧縮ヘリウムのシリンダー２
４、圧力調節器２６及びオン／オフ弁２８から成
る。 溜めと供給系１２はタンク２９を含む。このタ
ンクは10p.s.i.gの圧縮ヘリウムによつて圧縮され
て、タンクに含まれる水は処理系１０を通つて押
し流される。水の流量は計量弁３０によつて調節
される。 冷却コイル１４は氷と水を満たしたプラスチツ
ク円筒型容器（図示せず）内に含まれる。大てい
の実験は冷却コイルを必要とせず、この場合には
冷却コイルは三方弁３２と３４によつて迂回され
る。 エリソルビン酸塩溶液は計量ポンプ３８によつ
て出口３６から供給される。エリソルビン酸塩溶
液はエーレンマイヤーフラスコ４０内の脱酸素水
にエリソルビン酸ナトリウムを溶解することによ
つて形成され、この溶液は窒素ブランケツトによ
つて保護される。この溶液はループ４４内の混合
Ｔ（mixing tee）42にポンプで送給される。溶液
を系に供給しない場合には、三方弁４６と４８を
用いて注入ループ４４を迂回する。 活性炭床１８は活性炭を充てんしたシリンダー
から成る。三方弁４８から流出する水系は活性炭
床を通つて上方に流れて、水系からの気泡のフラ
ツシングを促進する。活性炭床１８は三方弁５０
と５２用いて迂回することができる。 ライン５４内の水系の酸素含量はメーター５
６、プローブ５８及びフローセル（flow cell）
６０から成る酸素分析器２０［オービスフエア型
（Orbisphere model）2713］によつて測定する。
この分析器２０は０〜45℃の温度、50〜250ml／
分の流量において溶解酸素0.1ppbを測定すること
ができる。 下記の表には水またはブラインの酸素スキヤベ
イジングの５回の実験結果を示す。このブライン
溶液は次の成分から製造された合成北海ブライン
溶液である： 塩化カルシウム 24.8ｇ 塩化マグネシウム・６水和物 215.2ｇ 硫酸ナトリウム 85.8ｇ 炭酸水素ナトリウム 4.2ｇ 塩化ナトリウム 476.8ｇ 上記成分を水に溶解して、20の溶液を製造す
る。タンク中の水系中に存在する酸素量は約８〜
12ppmの比較的高い酸素濃度を有する水道水を用
いるのかまたは675〜713ppbの低酸素濃度を有す
る酸素化（oxygenated）ボイラー凝縮水を用い
るのかに依存して変化する。 活性炭の粒度規格は次の通りである： 12×20 20×40 ＞10メツシユ−最大３％ ＞18メツシユ−最
大３％ ＞12メツシユ−最大10％ ＞20メツシユ−最大
10％ ＜20メツシユ−最大５％ ＜40メツシユ−最
大５％ メツシユサイズは次のメツシユ目に相当する標
準米国シーブサイズである： メツシユ シーブの目 10 2.00mm 12 1.68mm 18 1.00mm 20 0.84mm 40 0.42mm 比較例Ａは酸素除去量に対する例１の活性炭
床を省略した効果を示す。比較例Ｂは例１のエ
リソルビン酸ナトリウムを省略した効果を示す。
他の例は異なる反応条件下での酸素スキヤベンジ
ヤーと活性炭床の両方の使用を示す。例２は比較
的短い反応時間でのブラインのスキヤベンジング
を示す。例３は比較的小さい粒度で、比較的小さ
い床サイズの活性炭床によるスキヤベンジングを
示す。例４は初期酸素濃度の低いブラインの低温
におけるスキヤベンジングを示す。
ような水系からの酸素の除去に関する。このよう
な酸素の除去は活性炭を補助に用いて、エリソル
ビン酸、エリソルビン酸塩、アスコルビン酸また
はアスコルビン酸塩によつて達成される。 ボイラー給水の酸素除去剤すなわち酸素スキヤ
ベンジヤーとしてのエリソルビン酸の使用は米国
特許第4419327号に述べられている。 ボイラー系の高温、高圧においてエリソルビン
酸は活性炭の不存在下で酸素と非常に迅速に反応
する。しかし、周囲温度ではエリソルビン酸は非
常に緩慢に反応するので、実用的価値がない。 米国特許第4627921号は水を例えばヒドラジン、
モルホリン、亜硫酸ナトリウム及び酸性亜硫酸ナ
トリウムのような還元剤と共に吸着剤、または活
性炭から作られた吸着剤床に通すことによる、周
囲温度における水の脱酸を開示している。本発明
はマイヤー（Meyer）等の上記４種類の還元剤に
よつて得られなかつた利点を有する、新たな酸素
スキヤベンジヤーを提供する。 本発明によると、酸素含有水系をエリソルビン
酸、エリソルビン酸塩、アスコルビン酸及びアス
コルビン酸塩から成る群から選択した酸素スキヤ
ベンジヤーと活性炭に接触させることによつて、
溶解酸素が水系から除去される。 酸素含有系を活性炭の存在下で酸素スキヤベン
ジヤーと接触させるか、または酸素含有系を活性
炭と接触させる前に酸素スキヤベンジヤーと接触
させることができる。酸素含有系を活性炭と接触
させる前に酸素スキヤベンジヤーの溶液と最初に
接触させることが好ましい。 水系のPHは一般に約５〜約9.5の範囲内である。
溶解酸素を除去すべき水系の例は、油井注入ブラ
イン（brine）、油井注入水、ボイラー凝縮水及び
低温ボイラー給水である。 図面の図は活性炭が触媒作用を及ぼす酸素スキ
ヤベンジング（oxygen scavenging）の試験装置
を示す。 水系からの酸素除去に必要な酸素スキヤベンジ
ヤーの量は水系中に存在する酸素量及び使用する
スキヤベンジヤーの種類のようなパラメーターに
依存する。一般に、酸素スキヤベンジヤーの量は
系中の酸素１部につき約10〜15部の範囲内であ
る。 本発明の酸素スキヤベンジヤーは周囲温度また
は周囲温度よりやや低い温度、例えば約39〓（４
℃）から149〓（65℃）以上の温度を有する水系
において有効である。周囲温度とは反応現場の温
度であると理解される。それ故、本発明の方法は
高くとも180〓（82℃）、通常は高くとも150〓
（66℃）の低温を有するボイラー給水及び周囲温
度を有する油井注入水または油井注入ブラインに
有効である。 本発明の方法はボイラー給水の通常のPH約８〜
9.5及び油井注入水の通常のPH約５〜9.5において
有効である。PH条件はこのようにほぼ弱酸性から
弱アルカリ性までの範囲内である。ボイラー給水
及び油井注入水または油井注入ブラインに現在用
いられている亜硫酸塩は、これに比べて、効果的
な酸素除去のために約７〜８のPHを必要とする。 酸素スキヤベンジヤーは例えばエリソルビン
酸、アンモニウム、エリソルビン酸ナトリウム、
エリソルビン酸カリウム、エリソルビン酸カルシ
ウムまたはエリソルビン酸亜鉛のような、エリソ
ルビン酸の溶解性塩であることが好ましい。エリ
ソルビン酸ナトリウム１水和物が市販されている
ので、特に適している。アスコルビン酸の溶解性
塩は高価であるためにあまり好ましくない。 本発明の酸素スキヤベンジヤーは油田用途及び
ボイラー系の高温において有効である。これに比
べて、亜硫酸塩は約1000psiより高い圧力下で作
動する系に用いることはできない。 本発明の方法に用いる活性炭は、上記の比較的
低い周囲における本発明の酸素スキヤベンジヤー
の１つと酸素との反応を促進することができる。
活性炭は一般に、大きい表面積を有する炭素であ
る。活性炭の効率は炭素粒度が増大すると低下す
るので、、粒度の大きい床では長い滞留時間が必
要であり、粒度の小さい床では短い滞留時間でよ
い。例えば約５mmのような大きい炭素粒度では、
反応に触媒作用を及ぼすために有効な総表面が小
さいため、低効率スキヤベンジヤーが形成され
る。また、粒子は使用中に粒子の洗い流れを生ず
るような小さい粒度（例えば約100メツシユ）で
あつてはならない。活性炭はアメリカン ノリツ
ト カンパニー（American Norit Company）
から市販されているダルコ（Darco）活性炭であ
ることが好ましい。 下記の実施例によつて本発明をさらに説明す
る。温度は摂氏度である。 例 １〜５ 図面は本発明を実用化する場合の水系の条件、
酸素濃度等を模倣するために用いた実験装置を示
す。系１０は６要素すなわちガス調節器１１、水
の溜めと供給系１２、冷却コイル１４、エリソル
ビン酸塩の供給系１６、活性炭床１８及び酸素分
析器２０を含む。 ガス調節器２２は圧縮ヘリウムのシリンダー２
４、圧力調節器２６及びオン／オフ弁２８から成
る。 溜めと供給系１２はタンク２９を含む。このタ
ンクは10p.s.i.gの圧縮ヘリウムによつて圧縮され
て、タンクに含まれる水は処理系１０を通つて押
し流される。水の流量は計量弁３０によつて調節
される。 冷却コイル１４は氷と水を満たしたプラスチツ
ク円筒型容器（図示せず）内に含まれる。大てい
の実験は冷却コイルを必要とせず、この場合には
冷却コイルは三方弁３２と３４によつて迂回され
る。 エリソルビン酸塩溶液は計量ポンプ３８によつ
て出口３６から供給される。エリソルビン酸塩溶
液はエーレンマイヤーフラスコ４０内の脱酸素水
にエリソルビン酸ナトリウムを溶解することによ
つて形成され、この溶液は窒素ブランケツトによ
つて保護される。この溶液はループ４４内の混合
Ｔ（mixing tee）42にポンプで送給される。溶液
を系に供給しない場合には、三方弁４６と４８を
用いて注入ループ４４を迂回する。 活性炭床１８は活性炭を充てんしたシリンダー
から成る。三方弁４８から流出する水系は活性炭
床を通つて上方に流れて、水系からの気泡のフラ
ツシングを促進する。活性炭床１８は三方弁５０
と５２用いて迂回することができる。 ライン５４内の水系の酸素含量はメーター５
６、プローブ５８及びフローセル（flow cell）
６０から成る酸素分析器２０［オービスフエア型
（Orbisphere model）2713］によつて測定する。
この分析器２０は０〜45℃の温度、50〜250ml／
分の流量において溶解酸素0.1ppbを測定すること
ができる。 下記の表には水またはブラインの酸素スキヤベ
イジングの５回の実験結果を示す。このブライン
溶液は次の成分から製造された合成北海ブライン
溶液である： 塩化カルシウム 24.8ｇ 塩化マグネシウム・６水和物 215.2ｇ 硫酸ナトリウム 85.8ｇ 炭酸水素ナトリウム 4.2ｇ 塩化ナトリウム 476.8ｇ 上記成分を水に溶解して、20の溶液を製造す
る。タンク中の水系中に存在する酸素量は約８〜
12ppmの比較的高い酸素濃度を有する水道水を用
いるのかまたは675〜713ppbの低酸素濃度を有す
る酸素化（oxygenated）ボイラー凝縮水を用い
るのかに依存して変化する。 活性炭の粒度規格は次の通りである： 12×20 20×40 ＞10メツシユ−最大３％ ＞18メツシユ−最
大３％ ＞12メツシユ−最大10％ ＞20メツシユ−最大
10％ ＜20メツシユ−最大５％ ＜40メツシユ−最
大５％ メツシユサイズは次のメツシユ目に相当する標
準米国シーブサイズである： メツシユ シーブの目 10 2.00mm 12 1.68mm 18 1.00mm 20 0.84mm 40 0.42mm 比較例Ａは酸素除去量に対する例１の活性炭
床を省略した効果を示す。比較例Ｂは例１のエ
リソルビン酸ナトリウムを省略した効果を示す。
他の例は異なる反応条件下での酸素スキヤベンジ
ヤーと活性炭床の両方の使用を示す。例２は比較
的短い反応時間でのブラインのスキヤベンジング
を示す。例３は比較的小さい粒度で、比較的小さ
い床サイズの活性炭床によるスキヤベンジングを
示す。例４は初期酸素濃度の低いブラインの低温
におけるスキヤベンジングを示す。
【表】
＊ 反応時間は流速によつて活性炭床の液体量を除し
た商である。
た商である。
図面は本発明を実用化した場合の水系の条件、
酸素濃度等を模倣するために用いた実験装置を示
す。 １０……系、１１……ガス調節器、１２……水
の溜めと供給系、１４……冷却コイル、１６……
酸素スキヤベンジヤー供給系、１８……活性炭
床、２０……酸素分析器、３０……計量弁、３
２，３４……三方弁、３８……計量ポンプ、４０
……エーレンマイヤーフラスコ、４２……混合
Ｔ、４４……注入ループ、４６，４８……三方
弁。
酸素濃度等を模倣するために用いた実験装置を示
す。 １０……系、１１……ガス調節器、１２……水
の溜めと供給系、１４……冷却コイル、１６……
酸素スキヤベンジヤー供給系、１８……活性炭
床、２０……酸素分析器、３０……計量弁、３
２，３４……三方弁、３８……計量ポンプ、４０
……エーレンマイヤーフラスコ、４２……混合
Ｔ、４４……注入ループ、４６，４８……三方
弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸素含有水系をエリソルビン酸、エリソルビ
ン酸塩、アスコルビン酸及びアスコルビン酸塩か
ら成る群から選択した酸素スキヤベンジヤー及び
活性炭に接触させることを特徴とする水系からの
溶解酸素の除去方法。 ２ 前記酸素スキヤベンジヤーとの接触を前記活
性炭の存在下で実施することを特徴とする請求項
１記載の方法。 ３ 前記活性炭との接触を前記酸素スキヤベンジ
ヤーとの接触後に実施することを特徴とする請求
項１記載の方法。 ４ 水系が油井注入水または油井注入ブラインで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の方法。 ５ 水系が約５〜約9.5のPHを有することを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 ６ 前記酸素スキヤベンジヤーがエリソルビン酸
またはエリソルビン酸ナトリウムであることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 ７ 接触を約４℃〜約65℃（149〓）の温度にお
いて実施することを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載の方法。 ８ 前記酸素スキヤベンジヤーを酸素含有水溶液
に加える前に水に溶解することを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載の方法。 ９ 前記酸素スキヤベンジヤーが酸素含有水系中
に含まれる酸素１部につきエリソルビン酸または
エリソルビン酸塩約10〜15部の量で存在すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方
法。 １０ 水系がボイラー凝縮水または低温ボイラー
給水であることを特徴とする請求項１〜９のいず
れかに記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US07/278,127 US4851130A (en) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Oxygen removal with carbon catalyzed erythorbate or ascorbate |
| US278127 | 1988-11-30 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194892A JPH02194892A (ja) | 1990-08-01 |
| JPH0331520B2 true JPH0331520B2 (ja) | 1991-05-07 |
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| EP (1) | EP0371702A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02194892A (ja) |
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| CA (1) | CA2004050C (ja) |
| DK (1) | DK601389A (ja) |
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| GB2117369B (en) * | 1982-04-01 | 1985-02-27 | Nalco Chemical Co | Sulfite-erythorbic acid corrosion inhibitors |
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| US4784778A (en) * | 1986-09-30 | 1988-11-15 | Great Lakes Chemical Corp. | Corrosion inhibiting composition for zinc halide-based clear, high density fluids |
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-
1988
- 1988-11-30 US US07/278,127 patent/US4851130A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
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- 1989-11-28 CA CA002004050A patent/CA2004050C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1989-11-29 NO NO894755A patent/NO175241C/no unknown
- 1989-11-29 DK DK601389A patent/DK601389A/da not_active Application Discontinuation
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- 1989-11-30 BR BR898906031A patent/BR8906031A/pt not_active Application Discontinuation
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