JPH04130182A - 水分含有油留分の油水分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水分含有油留分の油水分離方法に関し、詳細
には、水添工程、水添生成物の気液分離工程を含む石炭
液化のプロセスにおいて気液分離後に得られるガス状の
水分含有油留分を液化した後、油分を水分と分離して回
収する油水分離方法に関する。

（従来の技術） 石炭の液化プロセスとしては水添法か代表的である。こ
の方法には、■石炭をスラリー化溶剤及び触媒と共に粉
砕混合してスラリー化し、１次水添反応塔に供給して水
添し、気液分離し、気液分離後の液体を蒸留塔で減圧蒸
留する１段水添法と、■更に該蒸留塔ボトム（蒸留残渣
）を脱灰処理し、水添し、気液分離し、蒸留する２段水
添法と、■更に該蒸留残渣を水添、気液分離、蒸留する
多段水添法とかある。１次水添の触媒には通常鉄系触媒
及び硫黄か添加されて使用される。２次水添以降の水添
用触媒には通常Ｎｉ−Ｍｏ系又はＣｏ−Ｍ。

系触媒か使用される。

上記プロセスにおいて気液分離後のガス状の水分含有油
留分は、液化した後、油分を水分と分離して回収する油
水分離処理に供される。

該油水分離処理は、ガス状の水分含有油留分を液化した
後、第３図に示す如く、内部に立設した堰（７）により
区画形成した左室（６）及び右室（８）を有する油水分
離槽（１）の左室（６）に注入すると共に、油層と水層
との界面（以降、油水界面という）を差圧式の界面検出
器（２）により検出し、該油水界面の位置か左室底部位
置ｆｂ）から堰（７）の上部位置ｔａ＋の間になるよう
に、左室（６）底部に接続した管（５）の弁（４）を開
閉し、左室（６）下部の水分の抜き出し量を調整し、水
分を回収する一方、左室（６）上部の油分を堰（７）の
上部より流出（オーバーフロー）させて右室（８）に導
入し、管（９）及び弁（１０）を介して右室（８）の油
分を随時抜き出し回収しようとするものである。

（発明か解決しようとする課題） ところか、前記従来の水分含有油留分の油水分離方法に
おいては、油分と水分とを分離して回収し得ないという
問題点かある。即ち、前記界面検出器（２）は、大容量
で堰（７）高さか極めて大きい非実用的な油水分離槽の
場合には、差圧か大きいのて油水界面の変動を感知し、
油水界面の位置を検出し得る。しかし、一般によく使用
される実用タイプの油水分離槽の場合には、比較的堰（
７）高さが低く、差圧か小さいので、油水界面の変動を
感知し得す、油水界面の位置を検出し得ない。そのため
、油水界面の位置か前記（ｂｌ　（ａ）間になるように
左室（６）下部の水分の抜き出し量を調整することは不
可能である。故に、油水界面の位置か不明確な状態て管
（５）からの左室（６）下部液の抜き出しをせざるを得
す、そのため実際の油水界面か管（５）の部分にある時
でも左室（６）下部液、即ち油分を抜き出すことになる
。従って、左室（６）下部からの抜き出し液は油分と水
分との混合体になり、油分と水分とを分離して回収し得
ないという問題点かある。

又、たとえ油水分離槽の堰（７）高さを大きくする等の
方法により、油水界面の位置を検出し得るようにしたと
しても、油水界面の位置を連続的に検出し、油水界面の
位置か前記（ｂ）ｆａ）間になるように左室（６）下部
の水分の抜き比し量を随時調整することは、多大な労力
を要し、大変である。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来のものかもつ以上のような問題点を解
消し、石炭の液化プロセスにおいて気液分離後に得られ
るガス状の水分含有油留分を液化した後、内部に立設し
た堰により区画形成した左室及び右室を少なくとも有す
る油水分離槽を用いて油水分離するに際し、左室（６）
下部からの油分抜き出しを防止して、油分と水分とを分
離して回収し得ると共に、左室（６）下部からの水分抜
き出し量の調整を自動的に行い得る水分含有油留分の油
水分離方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明に係る水分含有油
留分の油水分離方法は、次のような構成としている。

即ち、請求項１に記載の水分含有油留分の油水分離方法
は、水添工程、水添生成物の気液分離工程を含む石炭の
液化プロセスにおいて気液分離後に得られるガス状の水
分含有油留分を液化した後、内部に立設した堰により区
画形成した左室及び右室を有し、且つ、左室底部に管接
続した略凹状又はＵ字状の連通管を有する油水分離槽の
左室に注入し、油層と水層とに分離し、左室下部の水分
を前記連通管により抜き出し、回収する一方、左室上部
の油分を前記堰の上部より流出させて右室に導入し、該
右室の油分を抜き出し回収する水分含有油留分の油水分
離方法であって、前記連通管の先端の水分出口部を下記
０式を充たす高さ位置に位置させて油水分離することを
特徴とする水分含有油留分の油水分離方法である。

油と水との比重の比×Ｈｌ＜　ｈ　＋　＜　Ｈ＋−−一
■但し、上記■式において、ｈｌは連通管の最下部の管
内上面位置から連通管の水分出口部までの高さ、Ｈ３は
上記管内上面位置から前記堰の上部位置まての高さであ
る。

請求項２に記載の水分含有油留分の油水分離方法は、前
記連通管の先端の水分比口部を下記０式を充たす高さ位
置に位置させて油水分離する請求項１に記載の水分含有
油留分の油水分離方法である。

油と水との比重の比ｘＨｏ＜ｈｏ＜Ｈａ−−一■但し、
上記■式において、ｈｏは左室底部の連通管接続部から
連通管の水分出口部までの高さ、Ｈ，は上記連通管接続
部から前記堰の上部位置までの高さである。

（作　用） 本発明に係る水分含有油留分の油水分離方法は、前記の
如く、水分含有油留分を液化した後、内部に立設した堰
により区画形成した左室及び右室を有し、且つ、左室底
部に管接続した略凹状又はＵ字状の連通管を有する油水
分離槽の左室に注入するようにしている。そうすると左
室内に液か充たされると共に、油層と水層とに分離した
状態になる。

このとき、第２図に示す如く、仮に連通管ｑ■の先端ａ
η位置か充分に高いとすると、連通管の原理により、連
通管σａの水面（ＩＩＩＤ位置は、油水界面（１９）の
位置（Ｈ３）よりも、油と水との比重の比（ｒ）×油層
の高さ（Ｈ２）の分たけ高くなる。今、油水界面０９１
の位置（Ｈ３）か連通管の最下部の管内上面位置ＱＯに
あるとすると、該管内上面位ａｔ２ａから油面即ち堰（
７）の上部位置までの高さ（Ｈｌ）はＨ２に等しいので
、連通管Ｑｅの水面０ａ位置は、油水界面０９）の位置
即ち管内上面位置回よりも比（ｒ）　Ｘ　Ｈ１の分だけ
高くなる。

故に、連通管ｑＱ先端鼎の水分出口部０ｚを、管内上面
位置■より比（ｒｊ　Ｘ　Ｈ１分だけ高い位置より更に
高く、且つ、堰（７）の上部位置までの高さ（Ｈｌ）よ
り低い高さ（ｈｌ）に位置させておくと、油水界面０９
）の位置（Ｈ３）は管内上面位置１２（）と堰の上部位
置まての間になり、このＨ２はｈｌて決まる。即ち、水
分含有油留分の液化物を連続的又は断続的に次々左室に
注入した際、その中の水分は沈み、それに相当する量の
水分が連通管先端の水分出口部α２から流出する一方、
油分は沈まず、それに相当する量の油分が堰超えして右
室に流出し、このとき油水界面０９）の位置（Ｈ３）は
管内上面位置ＱＯと堰の上部位置までの間の高さ、即ち
、ｈｌて定まる一定高さ位置に維持される。

従って、連通管αＧの先端αηの水分出口部α２を、比
（ｒ）ＸＨＩ　＜ｈｌ　＜Ｈｌを充たすように位置させ
ておくと、左室に注入する水分含有油留分の量及び水分
含有量に応じて、左室（６）下部からは水分か自動的に
抜き出され、左室（６）上部からは油分か右室に流出す
る。

そこで、本発明は油水分離槽の左室に注入し、左室上部
の油分を堰の上部より流出させて右室に導入し、右室の
油分を抜き出し回収する一方、左室下部の水分を連通管
により抜き出し回収するに際し、連通管の先端の水分出
口部を、■式、即ち、比（ｒ）ＸＨＩ　＜ｈｌ　＜）（
、を充たす高さ位置に位置させておくようにしている。

故に、左室下部からの油分抜き出しを防止して、油分と
水分とを分離して回収し得ると共に、左室下部からの水
分抜き出し量の調整を自動的に行い得るようになる。

前記連通管の先端の水分出口部を、■式、即ち、（ｒ）
ＸＨＯ＜ｈｏ　＜ＨＧ　　（但し、ｈ、は左室底部の連
通管接続部から連通管の水分出口部までの高さ、Ｈｏは
上記連通管接続部から前記堰の上部位置までの高さ）を
充たす高さ位置に位置させておくようにすると、油水界
面（１９）の位置を上記連通管接続部と堰の上部位置（
Ｈ，）までの間の高さ位置に維持した状態て油水分離し
得、その結果左室下部からの油分抜き出しをより確実に
防止し得るようになるのでよい。

（実施例） 実施例１ 実施例１に係る水分含有油留分の油水分離のフローの概
要図を第１図に示す。

第１図に示す如く、油水分離槽（１）の左室（６）底部
に管接続した略凹状の連通管０ａの先端節の水分出口部
σ２を容器ｑ３に接続し、容器σ３の上部と油水分離槽
（１）の上部とを管接続している。このとき、水分出口
部（１３は、ｈ、＝（油水分離する水分含有油留分の中
の油と水との比重の比（ｒ）ＸＨＩ　＋Ｈ１＋×ｌ／２
を充たすように位置させた。容器０３の下部には管ｑ９
及び弁０４）を接続している。

水添法による石炭の液化プロセスにおいて気液分離後に
得られるガス状の水分含有油留分をコンデンサーにより
次々液化する。

液化した水分含有油留分を油水分離槽（１）の左室（６
）に次々注入した。そうすると、先ず左室内に液か充た
されると共に、油層と水層とに分離した状態になった後
、左室（６）上部の油分か堰（７）の上部を超えて右室
（８）に流出（オーバーフロー）すると共に、連通管Ｏ
Ｇの先端０７）の水分出口部０ｚより容器αＪ内へ水分
か流出した。このとき、弁脚を開にし、容器（Ｉ３内の
水分を管止より回収する一方、管（９）及び弁００）を
介して右室（８）の油分を随時抜き出し回収した。

かかる油水分離処理を連続して長時間行ったところ、左
室（６）上部から石室（８）への油分の流出、及び、連
通管先端の水分出口部（１２から容器Ｃ１３内への水分
の流出は自動的に起こり、該流比量は左室に注入する水
分含有油留分の量及び水分含有量に応して自動的に変化
した。

又、連通管先端の水分出口部（１３からの油分の流出は
全く生じなかった。右室（８）への水分の流出も全く生
じず、油分と水分とを分離して回収し得ることか確認さ
れた。

（発明の効果） 本発明に係る水分含有油留分の油水分離方法によれば、
石炭の液化プロセスにおいて気液分離後に得られるガス
状の水分含有油留分を液化した後、内部に立設した堰に
より区画形成した左室及び右室を少なくとも有する油水
分離槽を用いて油水分離するに際し、左室下部からの油
分抜き出しを防止して、油分と水分とを分離して回収し
得ると共に、左室下部からの水分抜き出し量の調整を自
動的に行い得るようになる。従って、油水界面の位置を
検出し調整しながら左室下部の水分の抜き出し量を調整
する等の多大な労力を要する操作か不要となり、水分含
有油留分の油水分離を簡単に且つ確実に行い得るように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１に係る水分含有油留分の油水分離の
フローの概要を示す図、第２図は、連通管の左先端位置
か充分に高いときの連通管圧管内の水面位置と連通管右
管内の油水界面位置との関係を連通管の原理により説明
するための図、第３図は、従来の水分含有油留分の油水
分離のフローの概要を示す図である。 （１）−油水分離槽　　　（２）−界面検出器（３）（
５）（９）０１）Ｃ４−管　　　（４）Ｃ０）Ｃ５−弁
（６）−左室　　　　（ア）−堰　　　　（８）−右室
（ＩＳ５−一連通管先端の水分出口部　　０３−容器ロ
ｅ一連通管　　　　　Ｃ７１一連通管の先端ＱＩＣ−一
連通連通管内管内面　　　Ｃ９）−油水界面■一連通管
の最下部の管内上面位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水添工程、水添生成物の気液分離工程を含む石炭
   液化のプロセスにおいて気液分離後に得られるガス状の
   水分含有油留分を液化した後、内部に立設した堰により
   区画形成した左室及び右室を有し、且つ、左室底部に管
   接続した略凹状又はＵ字状の連通管を有する油水分離槽
   の左室に注入し、油層と水層とに分離し、左室下部の水
   分を前記連通管により抜き出し、回収する一方、左室上
   部の油分を前記堰の上部より流出させて右室に導入し、
   該右室の油分を抜き出し回収する水分含有油留分の油水
   分離方法であって、前記連通管の先端の水分出口部を下
   記［１］式を充たす高さ位置に位置させて油水分離する
   ことを特徴とする水分含有油留分の油水分離方法。 油と水との比重の比×Ｈ＿１＜ｈ＿１＜Ｈ＿１−−−［
   １］但し、上記［１］式において、ｈ＿１は連通管の最
   下部の管内上面位置から連通管の水分出口部までの高さ
   、Ｈ＿１は上記管内上面位置から前記堰の上部位置まで
   の高さである。
2. （２）前記連通管の先端の水分出口部を下記［２］式を
   充たす高さ位置に位置させて油水分離する請求項１に記
   載の水分含有油留分の油水分離方法。 油と水との比重の比×Ｈ＿０＜ｈ＿０＜Ｈ＿０−−−［
   ２］但し、上記［２］式において、ｈ＿０は左室底部の
   連通管接続部から連通管の水分出口部までの高さ、Ｈ＿
   ０は上記連通管接続部から前記堰の上部位置までの高さ
   である。