JPH041642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、改良された抽出域トレー及び主題の
トレーの１つ以上から成る抽出域を指向する。本
発明は原料流から汚染物を除去する液−液抽出域
に特に適応性がある。

溶剤抽出は周知であつて、永年の間生成物の分
離に用いられてきた。石油工業において、溶剤抽
出は処理流からの不純物の除去、例えば潤滑油原
料油からの芳香族化合物の除去に広く用いられて
きた。液−液抽出では、液体混合物中の１種以上
の成分を別の液体であつて不純物か或は所望の生
成物のどちらかと選択的に混和し得るものとよく
接触させることによつて取り除く。液−液抽出
は、バツチ式、並流式又は向流式抽出等の多数の
異る方法で行うことができる。向流式抽出が抽出
を行う場合の好適な方法になることがしばしばあ
る。その理由は、向流式抽出は連続でありかつ生
成物が抽出域から出る寸前に新しい溶剤が生成物
に接触することを特徴とするからである。通常、
使用する溶剤は、除去されるべき不純物と選択的
に混和し得るが、生成物とは混和しないか或はわ
ずかに混和するにすぎない。向流式溶剤抽出技法
は、石油工業において生成物精製を行う際に広く
用いられている。潤滑油を製造する場合に、潤滑
油原料油を向流抽出域に通して望ましくない芳香
族成分等の製品不純物を除くことがよく行われて
いる。潤滑油原料油から芳香族成分を抽出するの
によく用いられる溶剤はフエノール、Ｎ−メチル
ピロリドン（NMP）を含む。

例えば、製品の需要が増大したり、或は、原油
の品質が落ちて収率が低下し供給量を増大するこ
とが必要になることによつて、潤滑抽出ユニツト
の処理量を増大することが必要となる場合に、プ
ラントの溶剤回収セクシヨンを従来の手段、例え
ば熱交換を多くしたり、フラツシユドラムを追加
したり、ポンプを大きくしたり或はコントロール
バルブの容量を大きくすることによつて拡張でき
ることが度々ある。次に、増大した負荷を扱う溶
剤接触塔内のインターナルの能力がプラントの限
界部分となるかもしれない。従つて、液圧安定性
及び物質移動に有効な接触を維持しながら現在用
いられているインターナルよりも単位塔断面積当
りの能力の高い向流接触用インターナルを提供す
るのが望ましい。そのようなトレーの設計は、密
度、粘度及び収率の異る域種類もの原料油を、同
一の抽出域において異る供給速度、温度及び溶剤
処理で処理することがよくあるということによつ
て複雑になる。その上、所定の原料油の場合に、
流量は抽出域内でトレーからトレーへとかなり変
化し、そのためトレーについて大きな液圧柔軟性
を必要とする。更に、これらの系は、通常、極め
て小さな界面張力を特徴とし、そのため、混合及
び物質移動は容易であるが、その後の沈降や凝集
による相の分離は困難である。これより、抽出域
の設計において遭遇する問題は、過度の混合を最
少にし、それによつて乳濁形成や過多の再循環及
び乱れを回避することである。

抽出域を設計する場合に遭遇する別の問題は、
軽い方の相が抽出域を通つて上方に流れる際に該
相の方向が反対になることによつて引き起こされ
るものである。軽質相流路が急に逆になること
は、軽質相による重質相の飛沫同伴を促進するも
のと考えられる。

抽出設備を設計する場合に遭遇する更に別の問
題は、抽出域のスケールアツプに伴う問題に関係
するものであつた。供給速度を大きくすることが
提案される場合に、抽出域の直径を増大して、例
えば、バーレル／日／ft²に換算して同じ比処理
量を維持してきた。抽出域の空塔断面は直径の二
乗として増大するが、段間の流体流れに利用でき
る断面は直径によつて増大するから、同一の比処
理量を有する直径の大きな抽出域は、同一のトレ
ー間隔の直径の小さい抽出域と比べて、トレー間
の流速が一層大きくなる。この大きな流速が抽出
域性能に逆の影響を及ぼすことが分つた。

抽出域を設計する際に遭遇する更に別の問題
は、特に大きな直径の塔で支持用のＩビーム等の
支持ビームをトレーデツキの下に取り付ける必要
があつたことである。と言うのは、通常平坦なシ
ート金属トレーは、典型的には、塔インターナル
を建設しかつ保全する間に人を支えるのに十分な
強度を有していないからである。これらのビーム
は、通常、プロセス性能に寄与しない。これらの
ビームは、塔の水力学に影響を与えることなく、
塔インターナルを保全するため出入りできるよう
に注意深く設計しなければならない。

抽出域を設計する際に遭遇する更に別の問題
は、スラツジ蓄積によるトレーの汚損に関するも
のであつた。

先に、抽出プロセスを主に抽出塔インターナル
を改良することによつて改良する努力が払われて
きた。米国特許3899299号は、密度の小さい原料
油が抽出域の底部に入り、密度の大きい溶剤が町
歩に入る向流式抽出域を開示している。水平に配
置し、垂直に間隔を離した一連のトレーを域内に
置く。塔を通つて上昇する密度の小さな原料はト
レーの下、ダム状装置を越えて流れ、トレーと実
質的に同じ高さに置いたカスケードウエヤー手段
の中に通る。ウエヤー手段の多孔板は原料を小滴
に砕くようにさせ、該小滴は上方に通つて次の高
さのトレーの下の面に至り、そこで小滴は凝集す
る。この小滴形成及び凝集のプロセスを抽出域内
の各トレーにおいて繰り返す。同時に、溶剤は、
通常各トレーの頂部を横切つて流れながら下方に
通り、溶剤を通つて上昇する原料の小滴から不純
物を取り除く。この設計は供給速度が比較的大き
い場合に、完全には満足し得るものでないことが
分かつた。何故ならば、各トレー、特に底部トレ
ーの下に油が堆積することにより、底部エキスト
ラクト流に同伴される潤滑油の損失となつていた
からである。

米国特許3053520号は、抽出域の各トレーの上
に複数のトラフを配置した気−液分離域を開示し
ている。各トラフは表面がのこぎり歯状のカバー
を有して各トレーにおいて液体を通るガスを均等
に分配する。この設計は、液−液抽出域にとつて
魅力のないものである。気−液分離では、蒸気と
液体との間の密度差が大きく、そのため比較的静
止した沈降域は必要でない。対照的に、液−液分
離域では、別個の混合及び沈降域を与えなければ
ならない。

米国特許2759872号は、各トレーがダウンカマ
ーの下方に配置した一連の仕切りを有する長方形
のライザーを含む液−液抽出域を指向している。
長方形のライザーからの層流を小滴にして下方に
流れる重質相に分散させる。この設計は、ライザ
ー及び排出チヤンネルを形成する平行な邪魔板が
互に極めて接近して摩擦抵抗により低速層流を達
成しなければならないが故に、望ましくない。こ
れらの小さなチヤンネルは泥、スケール、腐食副
生物による閉塞を受けやすい。加えて、所望の摩
擦抵抗を与えるのに必要な排出邪魔板を通る速度
によつては、重質相の軽質相への飛沫同伴を引き
起こす。その上、圧損を減らすために制限オリフ
イスを用いないから、トレーより上のライザー高
さを比較的大きくして重質相を過多に再循環する
ことなく有効な液シールとしなければならない。

軽質相による重質相の段から段への飛沫同伴を
最少にする抽出域用の改良された抽出トレーを提
供することが望ましい。

また、高い水平流速において改良された相分離
を有する抽出トレーを提供することが望ましい。

また、トレーデツキ用の強度及び支持物を、外
部のビームを用いることによるよりもむしろトレ
ー設計の中に織り込む改良された抽出トレーを提
供することが望ましい。

また、スラツジで容易に汚損されるようになら
ない抽出域を提供することが望ましい。

本発明は、チヤンネル手段がトレーデツキに連
結した改良された抽出トレーを指向する。チヤン
ネル手段はトレーデツキに強度を付与し、かつま
た流体をトレーの下方からトレーに結合したウエ
ヤー手段に向ける流体導管を提供する。

発明の要約 本発明は、抽出域用のトレー手段及び該トレー
手段を利用する抽出域を指向する。トレー手段
は、 Ａ トレーデツキと、 Ｂ 前記トレーデツキと共働して流体導管を形成
するチヤンネルと、 Ｃ 流体導管と連結するウエヤー手段とから成
り、それによつて流体は流体導管を通り抜けた
後に前記ウエヤー手段を通り抜ける。

チヤンネル手段は無孔であり、好ましくはトレ
ーデツキより上に配置する。好適な実施態様で
は、トレー手段はトレーデツキ上の実質的に平行
な複数のチヤンネル手段から成る。ウエヤー手段
は、好ましくはカスケードウエヤー手段から成
る。

主題の発明は、前述のトレー手段の１つ以上か
ら成る抽出域において特に有用である。第１成分
と第２成分とを有する原料を原料の密度と異る密
度を有する溶剤に接触させ、それによつて比較的
軽質の相と比較的重質の相とを形成することによ
つて前記原料を分離するに適した抽出域は、 Ａ 垂直に間隔を離した原料入口及び溶剤入口
と、垂直に間隔を離した軽質相出口及び重質相
出口とを有する塔と、 Ｂ 前記塔内に配置したトレー手段 とから成り、前記トレー手段は、 () トレーデツキと、 () 前記トレーデツキに連絡して流体導管を形
成するチヤンネル手段と、 () 前記流体導管に連結したウエヤー手段とか
ら成り、それによつて、流体導管と前記ウエヤ
ー手段とを通過する軽質相を分散して複数の小
滴とし、該小滴は上方に通つて凝集し、次いで
軽質相及び重質相がそれぞれの出口を通つて塔
を出る。

主題の抽出域は単流又は多流域から成ることが
できる。抽出域は、好ましくは十字流操作につい
て設計される。好適な実施態様では、ウエヤー手
段はカスケードウエヤー手段から成り、かつチヤ
ンネル手段は全体にＵ字形の部材から成る。前述
の抽出トレー手段及び抽出域は液−液抽出におい
て特に有用であつて、特に好適な用途は潤滑油の
抽出精製である。

発明の詳細な説明 第１，２，３図について説明すれば、本発明を
具体化する抽出域の簡易断面図、平面図及び正面
図を示す。抽出域１０は、塔１２から成り、原料
入口１４、溶剤入口１６、エキストラクト出口１
８及びラフイネート出口２０を有するように図示
する。原料入口１４は塔１０の内部に伸びてデイ
フユーザー手段１５で終るように図示している。
この説明では溶剤の比重が原料よりも大きいと仮
定する。溶剤の密度が原料より小さい場合には、
入口１４及び１６の位置を反対にし、出口１８及
び２０の位置を反対にする。塔１２は、トレー３
０，４０，５０のように実質的に水平に配置し、
垂直に間隔を離し、それぞれトレーデツキ３４，
４４，５４を持つ３つのトレーを有するように図
示している。トレー３０，４０，５０の外周にそ
れぞれ付けた垂直に伸びたセクシヨン３１，４
１，５１は、塔１２の内面と共働してダウンカマ
ー手段３２，４２，５２を定め、溶剤の流れを各
トレーからそのトレーの下方の位置に向ける。

トレー３０，４０，５０にそれぞれ結合したチ
ヤンネル手段３７，４７，５７はそれぞれのトレ
ーと共働してそれぞれ流体導管３６，４６，５６
を定める。該流体導管は底部が開いていて軽質相
が導管の全体長に沿つて入ることができる。各チ
ヤンネル手段３７，４７，５７のそれぞれが結合
したウエヤー手段３８，４８，５８と反対側の端
部をそれぞれ垂直に伸びたセクシヨン３１，４
１，５１の上の歯状突起によつて封じる。トレー
３０，４０，５０の外周にそれぞれウエヤー手段
３８，４８，５８を取り付ける。ウエヤー手段
は、各々、多孔板７０等の多孔手段から成る。各
多孔板７０は、好ましくはそこから垂れ下げて、
セクシヨン７２等の実質的に水平に配置し、間隔
を離した垂直に垂下したセクシヨンを有する。垂
直に垂下したセクシヨンを軽質相の流路内に、好
ましくは約１〜約３インチ（約2.5〜約7.6cm）間
隔を離して配置する。セクシヨンの深さは、好ま
しくは結合したチヤンネル手段の終端からの距離
が増大するにつれて増大し、それによりセクシヨ
ンはカスケードウエヤー手段、即ち、それぞれの
チヤンネル手段に沿つた液体の流れ方向に次第に
長さの増大するウエヤーのカスケードを形成す
る。特定の又は各チヤンネル手段がその下側に開
いている図面を参照しながら説明したような本発
明の実施態様では、カスケードにおいてウエヤー
として作用するセクシヨン７０は、それぞれのチ
ヤンネル手段の頂部と側部とによつて定められる
導管を通る液体の流れ方向に次第に下方に長さが
増大し、それにより密度が低い方の液体に対して
次第に低下する下層流ウエヤーのカスケードを与
える。図示していないが、特定の又は各チヤンネ
ル手段がその上側に開いているその他の実施態様
では、それぞれのチヤンネル手段の底部と側部と
によつて定められる導管を通る液体の流れ方向に
次第に上方に長さが増大し、それにより密度が高
い方の液体に対して次第に高くなる上層流ウエヤ
ーのカスケードを与える。最初の、又は最も短い
セグメント７２の深さは、好ましくはトレーのレ
ベルよりも下になつて、そのため流体導管３６，
４６，５６はそれぞれトレーデツキ３４，４４，
５４のレベルの下にまで軽質相で満たされる。多
孔板７０を、好ましくは結合したトレーデツキよ
りも上で、垂直のトレー間隔の約５〜約50％の間
の高さに配置する。典型的には、多孔板７０を結
合したトレーよりも約２〜約８インチ（約５〜20
cm）上の高さに配置する。この配置を用いれば、
トレー間の間隔における軽質相と重質相との間の
界面は上部トレーデツキ面よりもやや下になる。
ウエヤー手段３８，４８，５８とそれぞれ結合し
たシール手段３９，４９，５９は、各々全体にＵ
字形の部材６０及び塔１２の内周とＵ字形の部材
６０との間に伸びた弦形の部材６２から成る。図
示する実施態様では、垂直に隣接したトレーにつ
いてのウエヤー手段とダウンカマー手段とは塔１
２の反対側に配置して、塔内に十字流パターンを
作り出す。第２，３図に示すように、チヤンネル
部材３７，４７，５７は、各トレー手段の上に複
数のチヤンネル部材から成つて各チヤンネル部材
を通る流体流量を所定の限界以下に維持し、かつ
塔１２を横切る平坦なトレーデツキ３４，４４，
５４に対し適当な機械的強度を付与することがで
きる。流体導管を無孔として説明してきたが、こ
の用語は、抽出域１０を最初に液体で満たす際
に、閉じ込められた空気を放出させるために１個
以上の排出（ウイーブ）孔を有する流体導管を組
込むものと理解されるべきである。

本発明を実施する次の説明において、原油減圧
塔側留等の原料は、比重がフエノール又はＮ−メ
チルピロリドン（NMP）等の溶剤よりも小さい
と仮定する。この配置では、抽出域１０内の連続
相は重質の溶剤相である。油と溶剤相との間の主
たる界面はトレー５０よりも上、好ましくは、溶
剤入口１６よりも少し上にあつて、そこで溶剤流
入速度を調節することによつて及び／又は溶剤流
出速度を調節することによつて主界面を保つこと
ができる。原料は管路１４及びデイフユーザー手
段１５を通つて塔１２に入り、トレー３０におい
て小さい点で示した軽質相の層を形成する。軽質
相又は密度の小さい液体は、短い矢印で示した方
向に進み、流体導管３６の中に及び該導管に沿つ
て通り、シール手段３９の中へと通る。次に、軽
質相は垂直に伸びたセクシヨン７２の１つ以上の
下を通り、そこからウエヤー手段３８の板７０内
の比較的小さい孔を上方に抜ける。該比較的小さ
い孔はセクシヨン７２の間の間隙を通つて上方に
流れる軽質相の量を制御する。これは重質相が再
循環して１つのトレーから上方のトレーに戻るの
を防ぐ。軽質相は、好ましくは実質的に水平に配
置した多孔板７０を通り抜ける際に、砕かれて小
滴になり、該小滴は重質相を通つて上昇し、凝集
してトレー４０の下方の別の軽質相の層になる。
次に、軽質相はトレーデツキ４４より上を水平に
対角線の方向に流体導管の中に及び該導管に沿つ
て短い矢印で示した方向に進む。流体導管４６
は、好ましくはウエヤー手段４８の最初の垂直セ
クシヨン７２によつて満たされた状態にする。軽
質相は流体導管の開端部を通つてウエヤー手段４
８に入る。軽質相はウエヤー手段４８に入つた後
に、水平に流れてウエヤー手段４８の弦（コー
ド）全体を満たす。軽質相は、再び多孔板７０を
通り抜けて分散して小滴になる。該小滴は、再び
重質相を通つて上昇し、凝集してトレー５０にお
ける軽質相になる。次に、軽質相はトレーデツキ
５４より上を流体導管５６の中に及び該導管に沿
つて流れた後に、カスケードウエヤー手段５８を
通り抜ける。小滴形成と凝集のこのプロセスを塔
内の各トレーにおいて繰り返した後に、軽質相は
出口２０を通つて出る。軽質相が塔１０を上方に
通り抜けると同時に、入口１６を通つて入る大部
分が密度の一層大きな液体から成る重質相は、長
い矢印で示すように邪魔板８０のまわりを下方に
通り、ウエヤー手段５８の多孔板７０から上昇し
てくる軽質相の小滴に接触する。この重質相はト
レー５０の上を左方向に通り、ダウンカマー手段
５２を下方に通り抜ける。重質相は、ダウンカマ
ー手段５２を通り抜けた後に、ウエヤー手段４８
の多孔板７０から上昇してくる小滴に接触する。
次に、重質相はトレー４０の上を右方向に進んだ
後にダウンカマー手段４２を通り抜ける。次に、
重質相はトレー３０の上を左方向に進んでダウン
カマー手段３２を通り抜ける。重質相のこの下方
向十字流を塔１２内の各段で繰り返す。各段にお
いて、溶剤は有効な物質移動のために上昇する小
滴に接触する。塔を出る重質相に飛沫同伴される
恐れのある未凝集の軽質相の小滴の堆積を、トレ
ー３０等の一番低いトレーの下方のコアレツサー
手段９０を使用することによつて減少させる。該
コアレツサー手段９０は、増加した表面積及び油
の湿潤特性によつて凝集を促進する。好ましくは
コアレツサー手段９０は、デイフユーザー手段１
５より下の塔内１２に配置した一連の２元材料ス
クリーン９２から成る。

第４，５，６図について説明すれば、複流式向
流抽出域１１０の簡易断面、平面及び正面図を示
す。この実施態様において、再び、溶剤の密度が
原料よりも大きいと仮定する。この実施態様にお
いて、再び、軽質相を小さい点で示し、軽質相の
流路を比較的短い矢印で示し、重質相の流路を長
い矢印で示す。塔１１２は原料入口１１４、溶剤
入口１１６、エキストラクト出口１１８、ラフイ
ネート出口１２０を有するように図示する。塔１
１２は、水平に配置し、垂直に間隔を離した一連
のトレー手段を有する。各トレーは、それぞれト
レーデツキ１３４と１３６、１４４と１４６、１
５４と１５６を有するトレーセグメント１３０と
１３２、１４０と１４２、１５０と１５２のよう
に同じレベルに据え付けた一対のトレー半分又は
セグメントから成る。チヤンネル部材１６１，１
６３，１６５，１６７，１６９，１７１はそれぞ
れトレーデツキ１３４，１３６，１４４，１４
６，１５４，１５６と共働してそれぞれ流体導管
１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７
０を形成する。該流体導管は第６図に示すように
底部において開いている。トレーセグメント１３
０と１３２等の一対のトレーセグメントは同じレ
ベルに据え付けるように図示する。流体導管１６
０，１６２等の流体導管は、それぞれ軽質相を各
トレーセグメントの下方からそれぞれカスケード
ウエヤー手段１３３，１３５の方向に向ける。垂
直に隣接したカスケード手段は、好ましくは水平
に間隔を離し、小滴が垂直ではなく、むしろ小滴
を分散した連続相の水平運動に寄与し得る角度で
上昇するのを補う。間隔を離したウエヤー手段１
３３，１３５は、ダウンカマー手段１８６を上に
通り抜け、それによつてトレーセグメント１４
０，１４２を迂回する軽質相流体の量を最少にす
る。カスケードウエヤー手段１３３，１３５は、
好ましくは、各々、実質的に水平に配置した多孔
板１８０から成る。各多孔板１８０の下方に、一
連の垂直に垂下したセクシヨン１９０があり、該
垂下セクシヨン１９０は、好ましくは流体導管１
６０，１６２の終端からの距離が増大するに従つ
て深さが増大して前述したように多孔板１８０を
通る流体の流れを調節する。カスケードウエヤー
手段１３３，１３５の上方にそれぞれ配置したト
レーデツキ１４４，１４６及びチヤンネル部材１
６５，１６７は、上方に流れる流体流をそれぞれ
流体導管１６４，１６６に通して外方向に向け直
し、各流体導管の開口部を通してそれぞれウエヤ
ー手段１４３，１４５の中に至らせる。

また、ウエヤー手段１４３，１４５も、各々、
多孔板１８０と一連の垂直に垂下したセクシヨン
１９０とから成り、該セクシヨンの深さは、好ま
しくは流体導管１６４，１６６の終端からの距離
がそれぞれ増大するにつれて次第に増大する。ウ
エヤー手段１４３，１４５の多孔板１８０を上方
に通り抜ける流体をそれぞれトレーデツキ１５
４，１５６によつて向け直しそれぞれ流体導管１
６８，１７０に通してカスケードウエヤー手段１
５３，１５５に至らせる。ウエヤー手段１３３，
１３５，１４３，１４５，１５３，１５５にそれ
ぞれ結合したシール手段２７０，２７２，２７
４，２７６，２７８，２８０は、各々、好ましく
は通常Ｕ字形の部材２６０から成る。シール手段
２７０，２７２，２７８，２８０等のいくつかの
シール手段は、共通の部材を有する。部材２３０
はシール手段２７０，２７２に共通するように示
し、部材２５０はシール手段２７８，２８０に共
通するように示す。共通部材２３０，２５０は隣
接したウエヤー手段の間に挿入板を与えて小滴が
垂直のダウンカマー手段を通り抜け、かつそれに
よつて塔内のトレーセグメントを迂回するのを防
ぐ。シール手段２７４，２７６等のその他のシー
ル手段は、塔１１２の内面と隣接したＵ字形部材
２６０との間に伸びた弦形の部材２６２から成
る。弦形部材２６２は十分に広く、カスケードウ
エヤー手段１４３，１４５等の隣接したカスケー
ドウエヤー手段を十分な長さにする。

軽質相が上方に流れると同時に、密度のより大
きな液体は、溶剤入口１１６を通つて塔１１２に
入り、表面２５０を越えて、そこからトレーセグ
メント１５０，１５２の上に通る。垂直に隣接し
たトレーセグメントは、好ましくは一直線に並ん
でいないダウンカマー手段を有し、それによつて
トレーを横切る重質相を向け直す。１つのトレー
が、好ましくは、トレーの外周に配置したダウン
カマー手段を有する場合、垂直に隣接したトレー
は、好ましくは、塔の中央部に配置したダウンカ
マー手段を有する。第４，５，６図に示す実施態
様において、トレーセグメント１３０，１３２，
１５０，１５２のそれぞれ垂直に伸びたセクシヨ
ン１３７，１３９，１５７，１５９は、各々、塔
１１２の内面と共働して、それぞれ、ダウンカマ
ー手段１８２，１８４，１９２，１９４を定め
る。同様に、トレーセグメント１４０，１４２に
それぞれ結合した垂直に伸びたセクシヨン１４
７，１４９は共働してダウンカマー手段１８６を
定める。シール手段２７８，２８０に連絡した共
通部材２５０及びシール手段２７０，２７２に連
絡した共通部材２３０は、各々、邪魔板２１０を
有して下降する重質相が形成されている潤滑油の
小滴に直接衝突するのを最少にする。同様に邪魔
板２４０を、シール手段１４３，１４５の内部エ
ツジの上方に配置してダウンカマー手段１９２，
１９４から下降する重質相が形成されている潤滑
油の小滴に直接衝突するのを最少にする。凝集ス
クリーン２２０等の凝集手段を、塔１１２の底部
近辺に取り付けて重質相が塔から出る前に前述し
たように軽質相の小滴の凝集、分離を促進しても
よい。スクリーン２２０を、好ましくは格子形配
列で配置して、スクリーンが比較的清浄な場合
は、下方に流れる重質相を凝集スクリーンに通し
て流すようにさせ、一方、また、スクリーンが
泥、スケール、腐食副生物等の異質固体で汚損さ
れてきた場合には、容易にスクリーン２２０を迂
回させる。

上述した複流式向流カスケードウエヤー型抽出
域の操作を、密度の小さい原料が潤滑油原料であ
り、加える密度の大きい材料がフエノール又は
NMP等の溶剤である系について以下に説明す
る。この実施態様において、再び溶剤相を連続相
として保つ。油と溶剤相との主界面を、溶剤の流
入及び／又は流出速度を調節することによつて、
頂部トレーセグメント１５０，１５２よりも上
に、好ましくは、溶剤入口１１６よりも上に保
つ。潤滑油は、油入口液分配板１１４を通つて塔
１１２に入り、トレーセグメント１３４，１３６
の下に集まり、それぞれ流体導管１６０，１６２
を通り抜け、導管の内端部の開口部を通つてカス
ケードウエヤー手段１３３，１３５の中に通る。
軽質相、主に潤滑油相は、垂直セクシヨン１９０
の下方を流れ、ウエヤー手段１３３，１３５の多
孔板１８０を上方に通り抜ける。供給速度を増加
するにつれてカスケードウエヤー手段１３３，１
３５内の潤滑油相のレベルが深くなれば、潤滑油
は付加的な垂直セクシヨン１９０の下方を流れて
から多孔板１８０を通り抜ける。カスケードウエ
ヤー手段１３３，１３５内の潤滑油レベルは、潤
滑油層を多孔板１８０を用いてごく小さい小滴に
変える度合を決める。ウエヤー手段１３３，１３
５の多孔板１８０から出る潤滑油小滴を、ダウン
カマー手段１８６を通り抜けた主に溶剤から成る
下降する重質相に接触させて芳香族等のいくつか
の潤滑油不純物の潤滑油相から溶剤相への物質移
動を行う。潤滑油小滴は上方に通つて、トレーセ
グメント１４０及び１４２の下方で凝集して潤滑
油相になる。潤滑油はそれぞれ流体導管１６４，
１６６の中に流れ、次いで導管の外端部における
開口部を通つてそれぞれカスケードウエヤー手段
１４３，１４５に運ばれる。潤滑油はウエヤー手
段１４３，１４５の多孔板１８０を通り抜けて分
散し、次いで、それぞれトレーセグメント１５
０，１５２の下方で再凝集する。潤滑油を、次い
で、それぞれ流体導管１６８，１７０を通してカ
スケードウエヤー手段１５３，１５５に向け直
す。このプロセスを抽出域１１０内の各段におい
て繰り返した後、潤滑油はラフイネート出口１２
０を通つて塔１１２を出る。

溶剤は入口１１６を通つて頂部付近で塔１１２
に入り、前述したように潤滑油から可溶性不純物
を抽出しながら下方に流れる。可能に流れる溶剤
は、水平に流れて共通部材２５０及び邪魔板手段
２１０を越え、次いてカスケードウエヤー手段１
５３，１５５の多孔板１８０を横切り、そこで多
孔板を通り抜ける小滴に接触する。共通部材２５
０及び邪魔板手段２１０は、潤滑油小滴が形成さ
れている多孔板１８０の上で溶剤が直接衝突する
のを防止する。これは、十分に大きな径の潤滑油
小滴を形成させて、望ましくない格別に小さい小
滴を最少にする。小滴が小さい程溶剤から上昇し
て凝集する速度は遅くなる傾向にあつて、下方に
流れる溶剤に飛沫同伴されやすくなる。次に溶剤
は、トレーセグメント１５０，１５２の上を通
り、それぞれダウンカマー手段１９２，１９４を
通り抜けた後に、それぞれカスケードウエヤー手
段１４３，１４５から上昇する小滴に接触して潤
滑油留分から溶剤への不純物の一部の物質移動を
行う。溶剤はトレーセグメント１４０及び１４２
を横切つて、ダウンカマー手段１８６を通り抜け
る。次に、溶剤は、ウエヤー手段１３３，１３５
の多孔板１８０から上方に通る潤滑油留分から更
に可溶性不純物を取り除く。溶剤はトレーセグメ
ント１３０，１３２を横切つて、それぞれダウン
カマー手段１３７，１３９を通り抜けた後に、凝
集スクリーン２２０大び出口１１８を通り抜け
る。溶剤は凝集スクリーン２２０を通り抜けるの
で、溶剤に飛沫同伴する小量の潤滑油が出て行く
溶剤から分離できる。この潤滑油は小滴の形で上
昇してトレーセグメント１３０，１３２にたまつ
た後に、流体導管１６０，１６２を通り抜けて入
口１１４を通つて入る原料と一緒に更に接触す
る。

上述した抽出域は単流又は複流式の塔である
が、前述の発明を２つ以上のパスを有する塔に同
等に適用できることは明らかである。本明細書中
に図示する単流及び複流式抽出塔は、各々簡単に
するため３つのトレーから成るものであつたが、
工業的抽出塔は、代表的には約10〜約30のトレー
から成るであろう。

本発明をトレーデツキの上方に配置したチヤン
ネル部材に関して説明してきたが、重質相を分散
し軽質相が連続な系ではチヤンネル部材及び得ら
れる流体導管のいくつか又は全部を結合したトレ
ーデツキの下方に有することが望ましい。このよ
うな場合には、ウエヤー手段１３３，１３５，１
４３，１４５，１５３，１５５を第４図に示す位
置と反対にすることになろう。本明細書中で説明
したように、各トレーは１つ以上のチヤンネル部
材を有することができる。各トレーに結合したチ
ヤンネル部材の大きさ、数、位置及び壁厚みが、
トレー水力学及びトレー手段の機械的強度支持要
件の関数となろう。

本発明が潤滑油−溶剤系に対して有効であるこ
とを示してきたが、本発明がその他の抽出用途に
も同等に適用できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた単流式抽出域の簡易断
面図である。第２図は第１図の２−２′の線に沿
つた平面図である。第３図は第２図の３−３′の
線に沿つた正面図である。第４図は本発明を用い
た複流式抽出域の簡易断面図である。第５図は第
４図の５−５′の線に沿つた平面図である。第６
図は第５図の６−６′の線に沿つた正面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液−液抽出域用トレー手段であつて、 Ａ トレーデツキと、 Ｂ 前記トレーデツキに結合し、軽質相を複数の
   小滴に分散するのに適したウエヤー手段と、前
   記複数の小滴は下方に流れる重質相を上方に通
   り抜け、 Ｃ 前記トレーデツキに連絡し、流体導管を形成
   する全体にＵ字形のチヤンネル手段とから成
   り、それによつて上方に流れる軽質相は流体導
   管を通つてウエヤー手段の中に通る 前記トレー手段。 ２ タウンカマー手段を前記トレーデツキに隣接
   して配設し、前記ダウンカマー手段が重質相を前
   記トレーよりも上から前記トレーよりも下に下方
   へと通すのに適した特許請求の範囲第１項記載の
   トレー手段。 ３ 前記全体にＵ字形のチヤンネル手段が前記ダ
   ウンカマーから前記ウエヤー手段にまで延在する
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のトレー手
   段。 ４ 前記ウエヤー手段がカスケードウエヤー手段
   から成る特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一
   項記載のトレー手段。 ５ 前記カスケードウエヤー手段が多孔板から成
   り、前記多孔板によつて軽質相を複数の小滴に分
   散する特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項
   記載のトレー手段。 ６ 間隔を離した複数の垂直セクシヨンが前記多
   孔板から垂下し、前記垂直セクシヨンが前記多孔
   板を通る軽質相の流れを調節するのに適した特許
   請求の範囲第１〜５項のいずれか一項記載のトレ
   ー手段。 ７ 前記チヤンネル手段が実質的に孔の開いてい
   ない複数のチヤンネル手段から成る特許請求の範
   囲第１〜６項のいずれか一項記載のトレー手段。 ８ 前記チヤンネル手段の少くとも１つを前記ト
   レーよりも上に配設した特許請求の範囲第１〜７
   項のいずれか一項記載のトレー手段。 ９ 前記トレーデツキの実質的に全ての機械的強
   度支持要件を前記チヤンネル手段によつて与える
   特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一項記載の
   トレー手段。 １０ 前記チヤンネル手段がそれの頂部又は底部
   のどちらかの側に開いていて下方に流れるか或は
   上方に流れるどちらかの液体を入れ、かつそれの
   底部或は頂部のどちらかの側に閉止していて、そ
   れにより下方に流れるか或は上方に流れるどちら
   かの液体を前記チヤンネル手段によつて前記ウエ
   ヤー手段に運ぶ特許請求の範囲第１〜９項のいず
   れか一項記載のトレー手段。 １１ 相対的に密度の小さい液体用の第１の入口
   １４と、第１の入口より上にあつて塔の内部を横
   切つて延在するトレー手段又は垂直に分離した複
   数のトレー手段と、前記トレー手段より上にある
   相対的に密度の大きい液体用の第２の入口１６
   と、相対的に密度の大きい液体が塔から出るトレ
   ー手段の下方の第１の出口１８と、相対的に密度
   の小さい液体が塔から出るトレー手段より上の第
   ２の出口２０とを有し、該トレー手段は、 Ａ トレーデツキと、 Ｂ 前記トレーデツキに結合し、軽質相を複数の
   小滴に分散するのに適したウエヤー手段と、前
   記複数の小滴は下方に流れる重質相を上方に通
   り抜け、 Ｃ 前記トレーデツキに連絡し、流体導管を形成
   する全体にＵ字形のチヤンネル手段とを含み、
   それによつて上方に流れる軽質相は流体導管を
   通つてウエヤー手段の中に通るものである 塔。