JPH09125075A - 重油精製法および重油精製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫化水素または硫酸を用いない新規な重油精
製法を提供する。 【解決手段】 水と重油とを混合し、重油中の不純物お
よび炭素を酸化させて水に吸着させる前処理工程と、前
処理工程後、不純物等を吸着した水と不純物を含む重油
とを分離する一次処理工程と、一次処理工程において分
離された重油から硫黄分を除去する二次処理工程と、二
次処理工程を経た重油を濾過する濾過処理工程と、前記
前処理工程，一次処理工程，二次処理工程で出る廃ガス
を、オゾン水に溶融させ、シャワー状に散布し、これを
紫外線および高温にさらすことにより化学分解水処理を
行い、無害化し、外気へ放出する廃ガス水処理工程と、
一次処理工程において、分離された、不純物等を吸着し
た水を、油分離し、濾過した後、前処理工程へ戻すリサ
イクル処理工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重油を軽油化する
精製法および精製装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製油は、原油からその成分を分離する蒸
留と、分離したものを物理，化学的な処理によって最終
製品にする精製の二つの過程からなる。原油は蒸留によ
って、沸点の差で、ガソリン，燈油，軽油，重油に分離
される。重油からはさらに蒸留によって、潤滑油，アス
ファルト，ピッチなどが製造される。原油にパラフィン
が多量に含まれている場合は、脱ろう処理によってパラ
フィンが除かれる。

【０００３】蒸留の方法は、原油の成分や性質によって
一様ではない。蒸留によって得たものがそのまま製品と
なる場合もあるが、一般には、溶剤処理，あるいは硫酸
洗浄，アルカリ洗浄などの方法で不純物を除き、品質を
向上させている。これが精製である。

【０００４】図１に、原油の一般的な製油のフローを示
す。得られる油の多くは重油であるが、特にＡ重油，Ｂ
重油，Ｃ重油をさらに精製し品質向上させ軽油化し利用
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】重油を軽油化するに
は、一般に硫化水素または硫酸を添加する精製法が用い
られる。図２を参照して、硫酸添加精製法を説明する。

【０００６】１日１００ｋｌの重油を精製する場合を例
にとる。 １．タンク内に重油を入れる。 ２．作業Ｎｏ．１の工程で、濃硫酸（９８％）を投入し
混合する。硫酸の比重を利用し、重油の不純物，硫黄
分，炭素分をタンク下部に沈殿させる。沈殿した不純
物，硫黄分，炭素分が、硫酸含有のドロドロしたピッチ
状になる。

【０００７】この有害廃棄物が３００Ｋｇ〜４００Ｋｇ
排出される。この廃棄物は、硫酸を含有しているため、
焼却炉では焼却できず野焼きしているのが現状である。
なお、焼却処理の場合、硫酸分が有毒な亜硫酸ガスを発
生する。 ３．作業Ｎｏ．１の工程終了後、作業Ｎｏ．２にて作業
Ｎｏ．１で除去できなかった炭素分を活性炭にて処理す
る。残硫酸分を消石灰を使用して中和処理する。中和後
の処理液を透明化するために白土処理し、軽油を得てい
る。

【０００８】作業Ｎｏ．２の工程で、廃棄物（活性炭，
不純物，消石灰，白土，硫酸等を含有）が約５００Ｋｇ
排出される。この廃棄物も、作業Ｎｏ．１の廃棄物と同
様に処理ができない状態である。

【０００９】この硫酸添加精製法には、以下のような種
々の問題がある。

【００１０】１．硫酸を使用するので、作業員の危険性
が高い。

【００１１】２．硫酸を含んだ有害廃棄物の焼却により
公害を生じる。

【００１２】３．硫酸を含んだ有害廃棄物の焼却にコス
トがかかる。

【００１３】４．硫酸添加精製法は、高額の設備を必要
とする。

【００１４】硫化水素を用いる場合にも、同様の問題が
生じる。

【００１５】この発明の目的は、このような硫化水素ま
たは硫酸を用いない新規な重油精製法を提供することに
ある。

【００１６】この発明の他の目的は、上記精製法を実施
する精製装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の重油精製法は、
水と重油とを混合し、重油中の不純物および炭素を酸化
させて水に吸着させる前処理工程と、前処理工程後、不
純物等を吸着した水と不純物を含む重油とを分離する一
次処理工程と、一次処理工程において分離された重油か
ら硫黄分を除去する二次処理工程と、二次処理工程を経
た重油を濾過する濾過処理工程とを含むことを特徴とす
る。

【００１８】また本発明の重油精製装置は、水と重油と
を混合し、重油中の不純物および炭素を酸化させて水に
吸着させる前処理装置と、前処理工程後、不純物等を吸
着した水と不純物を含む重油とを分離する一次処理装置
と、一次処理工程において分離された重油から硫黄分を
除去する二次処理装置と、二次処理工程を経た重油を濾
過する濾過処理装置とを備えることを特徴とする。

【００１９】以上の重油精製法および装置において、前
記前処理工程，一次処理工程，二次処理工程で出る廃ガ
スを、オゾン水に溶融させ、シャワー状に散布し、これ
を紫外線および高温にさらすことにより化学分解水処理
を行い、無害化し、外気へ放出する廃ガス水処理工程
を、さらに含むのが好適である。

【００２０】また、一次処理工程において、分離され
た、不純物等を吸着した水を、油分離し、濾過した後、
前処理工程へ戻すリサイクル処理工程を、さらに含むの
が好適である。

【００２１】

【発明の実施の形態】図３は、この発明の重油精製のフ
ローを示す。このフローを参照して、重油を軽油化する
方法を説明する。 １．前処理工程 オゾンガスを注入しながら、水と重油とを混合し攪拌
し、重油中の不純物および炭素の酸化を促し、水に吸着
させる。水は、水道水，井戸水などの通常水、電解水、
イオン水のいずれであってもよい。

【００２２】攪拌の方法は、いかなる手段であってもよ
く、例えば外部攪拌機，内部攪拌機，エアブロワーなど
を用いることができる。 ２．一次処理工程 前処理が終了した水と油の混合液を、不純物と炭素を吸
着した水分と、不純物を含む油分とに分離する。分離
は、沈殿により行う。

【００２３】なお、前処理工程から一次処理工程へ混合
液を移すのに時間を要する場合には、一次処理工程にお
いても、前処理と同様にオゾンガスを注入しながら攪拌
するのが望ましい。攪拌方法は、前処理工程と同様の手
段を用いることができる。 ３．二次処理工程 一次処理工程により分離された油の硫黄分を除去する、
すなわち脱硫工程である。脱硫にはオゾンガスを用い
る。オゾンガスを注入しながら攪拌し、硫黄をオゾンガ
スにより酸化させて硫黄ガスとすることにより硫黄分を
除去する。 ４．濾過処理工程 脱硫工程を経た油を濾過し、さらに不純物を取り除き、
軽油を得る。 ５．水処理工程 前処理工程，一次処理工程，二次処理工程で出る不純物
ガスおよび硫黄ガスなどの廃ガスを、化学分解して無害
化した後、外気へ放出する。化学分解は、ガスをオゾン
水に溶融させ、これをシャワー状に散布して、これに紫
外線を照射し、加熱することにより行う。紫外線の照射
と加熱とは、紫外線ランプで行うことができる。 ６．リサイクル工程 一次処理工程で分離された水分より油分を分離し、さら
に不純物を除去して得られた水を再び前処理工程に戻す
リサイクル工程である。

【００２４】

【実施例】図４に、この発明の精製装置の全体構成を示
す。この精製装置は、水として電解水を用いるものとす
る。

【００２５】電解水タンク３２および原料（重油）タン
ク３４は、それぞれポンプ３６，３８を介して前処理装
置４０にパイプにより連結されている。前処理装置４０
は、パイプにより一次処理装置４２に連結されている。
一次処理装置４２は、パイプにより二次処理装置４４に
連結されている。一次処理装置４２は、また、ポンプ４
６を介して油水分離装置４８にパイプにより連結されて
いる。油水分離装置４８は、ポンプ５０を介して分離水
濾過装置５２にパイプにより連結され、またパイプによ
り二次処理装置４４に連結されている。分離水濾過装置
５２は、さらに、ポンプ５４を介して電解水タンク３２
にパイプにより連結されている。

【００２６】二次処理装置４４は、ポンプ５６を介して
濾過装置５８にパイプにより連結されている。濾過装置
５８は、ポンプ６０を介して製品（軽油）取出しパイプ
に連結されている。

【００２７】前処理装置４０，一次処理装置４２，二次
処理装置４４は、ポンプ６２，逆止弁６４を介して廃ガ
スパイプにより廃ガス水処理装置６６に連結されてい
る。廃ガス水処理装置６６は、ポンプ６８を介してパイ
プにより水を循環する。

【００２８】オゾンガス発生装置７０は、逆止弁７２を
介してパイプにより前処理装置４０に、逆止弁７４を介
してパイプにより一次処理装置４２に、逆止弁７６を介
してパイプにより二次処理装置４４に、逆止弁７８を介
してパイプにより廃ガス水処理装置６６に、それぞれ連
結されている。

【００２９】また、コンプレッサ８０は、逆止弁７２を
介してパイプにより前処理装置４０に連結され、逆止弁
７６を介してパイプにより二次処理装置４４に連結され
ている。

【００３０】以下、さらに具体的に説明する。

【００３１】図５は、原料タンク３４，電解水タンク３
２，前処理装置４０の部分の詳細図である。電解水タン
ク３２には水道水が注入され、タンク内で電解水を生成
する。原料タンクには、軽油化すべき重油、例えば密度
０．８４５のＡ重油が入っており、約２０リットルの重
油および重油に対し２〜５％の電解水を前処理装置４０
に上部より投入する。前処理装置４０の下部には、オゾ
ンガス発生装置７０から濃度約４０００ｐｐｍのオゾン
ガスを投入する。オゾンガスは、コンプレッサ８０のエ
アに乗せて強力に吹き込むようにする。

【００３２】重油，電解水，オゾンガスを投入しながら
約３０分間攪拌する。攪拌には、一次処理装置４２内部
に設けられた水中用防爆型の攪拌機８２を用いる。回転
数は、２００〜３００回転／分の低速回転とした。

【００３３】攪拌により、オゾンガスにより酸化された
不純物および炭素を電解水に吸着させ、また、オゾンガ
スにより硫黄を酸化させる。前処理装置で発生する廃ガ
ス（不純物ガスおよび硫黄ガス）は、廃ガス水処理装置
６６へ送られる。

【００３４】図６は、一次処理装置４２，油水分離装置
４８，分離水濾過装置５２の部分の詳細図である。前処
理装置４０で約３０分攪拌したならば、攪拌しながら、
パイプを経て一次処理装置４２へ上部より移す。このと
き、一次処理装置４２でも攪拌を行いながら、かつ下部
よりオゾンガス発生装置７０から４０００ｐｐｍのオゾ
ンガスをコンプレッサのエアに乗せて投入する。一次処
理装置４２における攪拌には一次処理装置４２内部に設
けられた水中用防爆型の攪拌機８４を用いた。モータの
回転数は、２００〜３００回転／分の低速回転とした。

【００３５】前処理装置４０から一次処理装置４２への
液体の移動が終わると、前処理装置４０および一次処理
装置４２の攪拌機８２，８４をそれぞれ停止させる。停
止時間は、約１５〜２０分である。この間に、不純物お
よび炭素を吸着した水分と、不純物を含む油分とが分離
する。すなわち不純物および炭素を吸着した電解水は沈
殿する。上部の油分を二次装置装置４４へ移す。一次処
理装置で発生する廃ガス（不純物ガスおよび硫黄ガス）
は、廃ガス水処理装置６６へ送られる。

【００３６】沈殿した水分は、油水分離装置４８に送ら
れ、さらに油分と水分とを分離する。分離された油分
は、二次処理装置４４へ送られる。また、分離された水
分、すなわち分離水は、分離水濾過装置５２へ送られ
る。濾過装置５２には、砂および活性炭が入っており、
これらにより濾過された電解水は、電解水タンク３２に
戻されリサイクルされる。

【００３７】図７は、二次処理装置４４および濾過装置
５８の部分の詳細図である。一次処理装置４２から移さ
れた油分は、二次処理装置４４において脱硫処理がなさ
れる。すなわち、油分を攪拌しながら、下部よりオゾン
ガスをエアに乗せて吹き込む。攪拌には二次処理装置４
４内部に設けられた水中用防爆型の攪拌機８６により行
う。モータの回転数は２００〜３００回転／分の低速回
転とした。

【００３８】この脱硫工程では、油中の硫黄が酸化され
硫黄ガスとなって廃出される。その結果、油中の硫黄分
が低下する。この脱硫工程は、約１時間行われる。脱硫
処理された油は、濾過装置５８へ送られる。

【００３９】濾過装置５８は、白土，粒状活性炭，粉状
活性炭，骨炭が積層されており、これにより不純物が濾
過されて製品（軽油）がとり出される。濾過時間は約３
０分／２０リットルである。この濾過時間は、ポンプ６
０による吸引力によって決定される。この濾過時間を長
くすることで、得られる軽油の品質は向上する。

【００４０】二次処理装置４４で発生する廃ガスは、廃
ガス水処理装置６６へ送られる。

【００４１】図８は、廃ガス水処理装置６６の詳細図で
ある。この水処理装置は、石英よりなるランプカバー９
０で覆われた紫外線ランプ９２を備えており、前処理装
置４０，一次処理装置４２，二次処理装置４４からの廃
ガスを、オゾン水に溶融させてシャワー状に散布できる
構造となっている。紫外線ランプ９２は、紫外線を放射
すると共に、ランプ表面温度が極めて高温（約４０００
℃）となるものを使用する。

【００４２】具体的には、廃ガス水処理装置６６の底部
には水が貯留され、下部よりオゾンガス発生装置７０か
らオゾンガスが吹き込まれてオゾン水となっている。こ
のオゾン水はポンプ６８により廃ガスパイプに送られ、
上部のノズル９４より、廃ガスを溶融したオゾン水がシ
ャワー状に散布される。この場合、オゾン水が、紫外線
９２の紫外線および高温にさらされるようにする。オゾ
ン水に溶融した廃ガスは、オゾン水，紫外線，高温の作
用により化学分解し、無害化されて、濾過筒９６から外
部へ放出される。

【００４３】以上の精製を行う前と、行った後の重油の
成分分析結果を、図９に示す。このデータから、重油か
ら高品質の軽油が得られていることがわかる。

【００４４】

【発明の効果】この発明の重油精製法および装置によれ
ば、以下のような効果が得られる。 １．原油の多くが重油であるが、特にＡ重油，Ｂ重油，
Ｃ重油を精製し品質向上させ軽油化し利用できる。 ２．硫化水素または硫酸を一切使用しないため公害の問
題が出ない。 ３．現在の精製工程の中に組入れることにより、精製工
程に出る残廃物が減少し、公害の問題もなくなる。 ４．精製の原価を下げることができる。 ５．作業員の危険性が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な原油の製油フローを示す図である。

【図２】従来の硫酸添加精製法のフローを示す図であ
る。

【図３】この発明の精製のフローを示す図である。

【図４】この発明の重油精製装置の全体構成図である。

【図５】図４の部分詳細図である。

【図６】図４の部分詳細図である。

【図７】図４の部分詳細図である。

【図８】図４の部分詳細図である。

【図９】分析結果を示す図である。

【符号の説明】

３２ 電解水タンク ３４ 原料タンク ４０ 前処理装置 ４２ 一次処理装置 ４４ 二次処理装置 ４８ 油水分離装置 ５２ 分離水濾過装置 ５８ 濾過装置 ６６ 廃ガス水処理装置 ７０ オゾンガス発生装置 ８０ コンプレッサ ９２ 紫外線ランプ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水と重油とを混合し、重油中の不純物およ
   び炭素を酸化させて水に吸着させる前処理工程と、 前処理工程後、不純物等を吸着した水と不純物を含む重
   油とを分離する一次処理工程と、 一次処理工程において分離された重油から硫黄分を除去
   する二次処理工程と、 二次処理工程を経た重油を濾過する濾過処理工程と、を
   含む重油精製法。
2. 【請求項２】前記前処理工程，一次処理工程，二次処理
   工程で出る廃ガスを、オゾン水に溶融させ、シャワー状
   に散布し、これを紫外線および高温にさらすことにより
   化学分解水処理を行い、無害化し、外気へ放出する廃ガ
   ス水処理工程を、さらに含む請求項１記載の重油精製
   法。
3. 【請求項３】一次処理工程において、分離された、不純
   物等を吸着した水を、油分離し、濾過した後、前処理工
   程へ戻すリサイクル処理工程を、さらに含む請求項２記
   載の重油精製法。
4. 【請求項４】前処理工程に使う水は、一般水，イオン
   水，電解水のいずれかである請求項１〜３のいずれかに
   記載の重油精製法。
5. 【請求項５】前処理工程および二次処理工程は、攪拌処
   理を伴う、請求項１〜４のいずれかに記載の重油精製
   法。
6. 【請求項６】一次処理工程は、攪拌処理を伴う、請求項
   ５記載の重油精製法。
7. 【請求項７】水と重油とを混合し、重油中の不純物およ
   び炭素を酸化させて水に吸着させる前処理装置と、 前処理工程後、不純物等を吸着した水と不純物を含む重
   油とを分離する一次処理装置と、 一次処理工程において分離された重油から硫黄分を除去
   する二次処理装置と、 二次処理工程を経た重油を濾過する濾過処理装置と、を
   備える重油精製装置。
8. 【請求項８】前記前処理装置，一次処理装置，二次処理
   装置で出る廃ガスを、オゾン水に溶融させ、シャワー状
   に散布し、これを紫外線および高温にさらすことにより
   化学分解水処理を行い、無害化し、外気へ放出する廃ガ
   ス水処理装置を、さらに備える請求項７記載の重油精製
   装置。
9. 【請求項９】一次処理装置において、分離された、不純
   物等を吸着した水を、油分離し、濾過した後、前処理工
   程へ戻すリサイクル処理装置を、さらに備える請求項８
   記載の重油精製装置。
10. 【請求項１０】前処理装置において使う水は、一般水，
    イオン水，電解水のいずれかである請求項７〜９のいず
    れかに記載の重油精製装置。
11. 【請求項１１】前処理装置および二次処理装置は、それ
    ぞれ攪拌機を有する、請求項７〜１０のいずれかに記載
    の重油精製装置。
12. 【請求項１２】一次処理装置は、攪拌機を有する、請求
    項１１記載の重油精製装置。