JPH11172962A

JPH11172962A - 蒸留塔の保持方法

Info

Publication number: JPH11172962A
Application number: JP36212497A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sugimoto; 隆司杉本; Emi Nogi; 映美野木; Hideaki Shiraishi; 秀明白石
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumikin Chemical Co Ltd
Current assignee: Air Water Inc; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】工期を短縮できると共に、蒸留塔外表面から
の放熱を抑制できる蒸留塔の保持方法を提供すること。【解決手段】蒸留塔２の保持方法であって、円筒支持
体１の内部に蒸留塔２を設置し、円筒支持体１で蒸留塔
２を保持することによって、工場製作を主体とするプレ
ハブ工法とすることができ、工期を大幅に短縮できると
共に、蒸留塔２外表面からの放熱が抑制され、蒸留塔２
を安定運転でき、エネルギーロスを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物質の蒸留分離に
用いる蒸留塔の保持方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コールタール中に０．２％前後
含有する微量のインドールを高純度で回収するには、コ
ールタールを蒸留してタール軽油、カルボル油、ナフタ
リン油、洗浄油、ロードタールに分離し、ナフタリン油
中のタール酸類をアルカリ抽出した脱酸ナフタリン油を
蒸留して９５％ナフタリンを回収し、ナフタリン残渣油
中のタール塩基類を硫酸抽出した脱Ｑ−ＮＲＯを、図４
に示すとおり、蒸留塔４１に装入してナフタリン等の軽
質分４２を除去したのち、共沸剤を添加して共沸蒸留塔
４３に装入して共沸蒸留し、モノメチルナフタリン類を
共沸剤と共に上段より留出させ、分離槽４４で静置して
共沸剤を分離回収し、モノメチルナフタリン類を蒸留塔
４５で蒸留して混入している共沸剤を留出させたのち、
精密蒸留塔４６で精密蒸留し、β−メチルナフタリンと
α−メチルナフタリンを分離回収する。一方、共沸蒸留
塔４３の塔底から抜き出したインドール濃度１０％の塔
底油は、一旦タンク４７に蓄えたのち、共沸剤を添加し
て共沸蒸留塔４８で再度共沸蒸留し、残留するモノメチ
ルナフタリン類と、ジメチルナフタリン異性体、アセナ
フテン等の重質成分を共沸剤と共に分離したのち、濃度
約８０％のインドールを精密蒸留塔４９で精密蒸留して
残留するジメチルナフタリン類、その他重質成分を分離
し、濃度９４％以上のインドールを回収している。な
お、５０は共沸剤を分離回収する分離槽、５１はモノメ
チルナフタリン類と、ジメチルナフタリン異性体、アセ
ナフテン等の重質成分に混入した共沸剤を留出させるた
めの蒸留塔である。

【０００３】上記のうち、沸点２４１．１℃のβ−メチ
ルナフタリンと沸点２４４．８℃のα−メチルナフタリ
ンを含む脱塩基ナフタリン残渣油を共沸蒸留する蒸留塔
４３、モノメチルナフタリン類を精密蒸留してα−メチ
ルナフタリンとβ−メチルナフタリンを分離する蒸留塔
４６としては、理論段数１００段前後の精密蒸留塔が使
用されている。

【０００４】また、沸点２５４℃のインドールを不純物
である沸点２６２℃〜２７０℃のジメチルナフタリン異
性体、沸点２７７℃のアセナフテンを共沸蒸留により分
離する共沸蒸留塔４８としては、理論段数８０段前後の
蒸留塔が、濃度約８０％のインドールを精密蒸留して高
純度のインドールを回収する精密蒸留塔４９としては、
理論段数５０段前後の蒸留塔が使用されている。

【０００５】上記のように高純度の製品を精密蒸留によ
り回収する場合には、高理論段数の塔、すなわち、塔高
の高い蒸留塔を使用することが不可欠である。従来、蒸
留塔の建設は、図５に示すとおり、現地に予め支柱６
１、梁および床６２から構成された架構６３を構築した
のち、架構６３内に蒸留塔６４、６５、６６を据付る工
法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来工法では、現
地工事が主体のため、工期が長く、かつ、架構は支柱、
梁および床から構成され、周囲が吹き抜けとなっている
ため、蒸留塔の外面を断熱材で覆っていても、蒸留塔外
表面からの放熱が大きい。このため、塔径の小さい蒸留
塔は、温度が変化して安定運転が困難であるばかりでな
く、エネルギーの放熱ロスが大きいという欠点を有して
いる。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消し、工場製作を主体とするプレハブ工法とすることに
より工期を短縮できると共に、蒸留塔外表面からの放熱
を抑制できる蒸留塔の保持方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の蒸留
塔の保持方法は、円筒支持体の内部に蒸留塔を設置し、
円筒支持体で蒸留塔を保持することとしている。このよ
うに、円筒支持体の内部に蒸留塔を配置し、円筒支持体
で蒸留塔を保持することによって、工場製作を主体とす
るプレハブ工法とすることができ、工期を大幅に短縮で
きると共に、蒸留塔の周囲が円筒支持体で覆われるため
蒸留塔外表面からの放熱が抑制され、蒸留塔を安定運転
でき、エネルギーロスを低減することができる。

【０００９】また、本発明の請求項２の蒸留塔の支持方
法は、請求項１において円筒支持体の外周部で他の蒸留
塔、付属機器を保持することとしている。このように、
円筒支持体の外周部で他の蒸留塔、付属機器を保持する
ことによって、工場製作を主体とするプレハブ工法とす
ることができ、工期を大幅に短縮できると共に、架構を
設ける必要がなく、その分鋼材を節減することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】蒸留塔を保持する円筒支持体の塔
径は、円筒支持体内部で作業するスペースから決定す
る。例えば、蒸留塔の外径５００ｍｍ、蒸留塔を保温す
る断熱材厚み１１５ｍｍとすると、蒸留塔の塔径は５０
０ｍｍ＋１１５ｍｍ×２＝７３０ｍｍであり、蒸留塔の
下部にスチルを設置しているので、そのスペースを計算
に入れると蒸留塔の占有エリアは約１０００ｍｍの塔径
に相当する。一方、蒸留塔の周囲で作業するには、幅６
００ｍｍ以上のスペースを取ることが必要で、円筒支持
体の塔径は１０００ｍｍ＋６００ｍｍ×２＝２２００ｍ
ｍ以上とすべきである。

【００１１】一方、円筒支持体は、塔径を大きくすると
風荷重等も大きくなり、より強度が要求されることとな
る。円筒支持体の強度は、肉厚で調整し、例えば、塔高
３４ｍの蒸留塔を保持する円筒支持体の塔径２４００ｍ
ｍにおいては、十分な強度を保つために、下部分の板厚
を１２ｍｍ、上部分の板厚を６ｍｍとする必要がある。

【００１２】本発明の蒸留塔の保持は、円筒支持体の内
部に設置し、円筒支持体で保持するため、予め複数ブロ
ックに分割して工場製作し、現地で組立てるプレハブ工
法を採用することができる。このプレハブ工法において
は、工場において複数に分割した円筒支持体内に複数に
分割した蒸留塔を配置すると共に、配管類も円筒支持体
内に配設し、各ブロック間の円筒支持体、蒸留塔、配管
類をフランジ接続となし、最下段ブロックの円筒支持体
を基礎ボルトで固定したのち、順次各ブロックを下段ブ
ロックの上に載置し、円筒支持体、蒸留塔、配管類のフ
ランジをボルトで締めつけて組立てる。

【００１３】また、複数の蒸留塔を円筒支持体で保持す
る場合は、塔高の１番高い蒸留塔を円筒支持体内に配置
して保持せしめ、他の蒸留塔、付属機器、例えば、リボ
イラー、コンデンサー、タンク、プラットホーム、階段
等を円筒支持体の外周部に配置して保持せしめる。さら
に、塔高の高い複数の蒸留塔を設置する場合は、全ての
蒸留塔を円筒支持体内に配置して保持せしめることもで
きる。

【００１４】

【実施例】実施例１以下に本発明の詳細を実施の一例を示す図１に基づいて
説明する。図１は本発明の蒸留塔の保持方法を示すもの
で、３段に分割して工場製作し、現地で組立てる場合の
概略説明図である。

【００１５】図１において、１は円筒支持体で、１ａ〜
１ｃの３段に分割され中心部には２ａ〜２ｃの３段に分
割された塔高の１番高い蒸留塔２が支持されている。ま
た、各円筒支持体１ａ〜１ｃの外周には、支持部材３を
介して４ａ〜４ｃの３段に分割された蒸留塔４と５ａ〜
５ｃの３段に分割された蒸留塔５が支持され、各ブロッ
ク体Ａ〜Ｃを構成している。

【００１６】各ブロック体Ａ〜Ｃは、工場で製造され、
現地基礎上にブロック体Ａから順次組立てられる。各ブ
ロック体Ａ〜Ｃの接続は、ブロック体Ａの円筒支持体１
ａ下部を現地基礎上に基礎ボルトで固定する。そして、
各ブロック体Ａ〜Ｃの各円筒支持体１ａ〜１ｃ、各蒸留
塔２ａ〜２ｃ、４ａ〜４ｃおよび５ａ〜５ｃは、図示し
ていないが接続部のフランジをボルトにより接続して組
上げられ、蒸留塔２と円筒支持体１との間に所定の間
隔、例えば、作業可能な６００ｍｍ以上のスペースが設
けられている。

【００１７】また、最上部の円筒支持体１ｃの上部に
は、雨水の浸入を防止するための天蓋６が設けられてい
る。このため、蒸留塔２は、周囲が円筒支持体１で包囲
密閉されているので、円筒支持体１内の温度が安定して
おり、蒸留塔２の外表面からの放熱が抑制され、安定運
転でき、省エネルギーを図ることができるよう構成され
ている。

【００１８】また、配管は、図示していないが円筒支持
体１ａ〜１ｃ内に配設され、各ブロック体Ａ〜Ｃの各円
筒支持体１ａ〜１ｃ、各蒸留塔２ａ〜２ｃ、４ａ〜４ｃ
および５ａ〜５ｃの接続と同様にフランジを介してボル
ト接続される。さらに、流量指示調整弁や圧力計は、円
筒支持体１の外部に設置され、円筒支持体１内に入らな
くても、流量調整や塔内圧力を確認できるようになって
いる。

【００１９】円筒支持体１ａ〜１ｃ内部の蒸留塔２の下
段リボイラー部、中段フイード部ならびに上段熱交換器
部には、各ブロック体Ａ〜Ｃの組立て、分解作業のため
の作業床が設けられている。円筒支持体１は、各円筒支
持体１ａ〜１ｃの上部に各ブロック体Ａ〜Ｃの組立て、
分解作業のための作業床が設けられている。

【００２０】上記のとおり構成したことによって、工場
で製作された各ブロック体Ａ〜Ｃを現地の基礎上に構築
するには、先ずブロック体Ａを基礎上に載置し、基礎ボ
ルトで締めつけて円筒支持体１ａを固定したのち、ブロ
ック体Ｂをブロック体Ａの上に載置し、蒸留塔２ａと２
ｂ、蒸留塔４ａと４ｂ、蒸留塔５ａと５ｂ、円筒支持体
１ａと１ｂの各フランジをボルトで固定して接続すると
共に、各配管のフランジをボルトで連結する。ついで、
ブロック体Ｃをブロック体Ｂの上に載置し、蒸留塔２ｂ
と２ｃ、蒸留塔４ｂと４ｃ、蒸留塔５ｂと５ｃ、円筒支
持体１ｂと１ｃの各フランジをボルトで固定して接続す
ると共に、各配管のフランジをボルトで連結し、構築作
業を完了する。

【００２１】したがって、塔高の１番高い蒸留塔２は、
周囲が円筒支持体１で包囲密閉されているので、円筒支
持体１内の温度が安定しているため、外表面からの放熱
が抑制されて温度が安定し、蒸留塔２を安定運転できる
と共に、省エネルギーを図ることができる。また、各ブ
ロック体Ａ〜Ｃは、工場で製作されるため、工期を従来
工法の１／２に短縮できると共に、架構を設置する必要
がなく、鋼材使用量と工事費を低減できる。さらに、配
管は、殆どを円筒支持体１内に設置したため、配管の腐
食を抑制することができる。

【００２２】実施例２図２、図３に示すとおり、塔高：３４１９２ｍｍ、塔内
径：５００ｍｍ、充填高さ：２８３８０ｍｍ、充填物：
住友重機械工業株式会社製、商品名スルザーメラパック
３５０Ｙを充填した蒸留塔の外周を、厚み１１５ｍｍの
断熱材（パーライト）で被覆した蒸留塔２１を、高さ：
４０７００ｍｍ、内径２４００ｍｍ、肉厚：下部１２ｍ
ｍ、上部６ｍｍの円筒支持体２２内に配置して保持せし
めた。また、塔高：１５７２４ｍｍ、塔内径：４００ｍ
ｍ、充填高さ：１０９６５ｍｍ、充填物：住友重機械工
業株式会社製、商品名スルザーメラパック３５０Ｙを充
填した蒸留塔の外周を、厚み１１５ｍｍの断熱材（パー
ライト）で保温した蒸留塔２３を、円筒支持体２２の外
部に支持部材２４で支持させて設置した。さらに、塔
高：６５０３ｍｍ、塔内径：５００ｍｍ、充填高さ：４
０８５ｍｍ、充填物：住友重機械工業株式会社製、商品
名スルザーメラパック３５０Ｙを充填した蒸留塔の外周
を、厚み１１５ｍｍの断熱材（パーライト）で保温した
蒸留塔２５を、円筒支持体２２の外部に支持部材２４で
支持させて設置した。さらに、各蒸留塔２１、２３、２
５の各頂部に熱交換器２６、２７、２８を連結すると共
に、各下部にリボイラー２９、３０（図示せず）、３１
をそれぞれ配置した。なお、３２は熱媒の加熱炉、３３
は煙突、３４は円筒支持体２２の天蓋である。

【００２３】図２、図３の蒸留塔２３に脱塩基処理した
インドール濃度４．５％のナフタリン蒸留の釜残油を供
給し、ナフタリン等の軽質分を除去したのち、共沸剤と
してジエチレングリコールを添加して蒸留塔２１の中段
に装入し、共沸蒸留してモノメチルナフタリン留分とジ
エチレングリコールを留出させ、塔底よりインドール濃
度１０％のボトム油を抜き出した。留出させたモノメチ
ルナフタリン留分とジエチレングリコールは、静置して
ジエチレングリコールを分離し、蒸留塔２５で混入する
ジエチレングリコールを除去したのち、図示しない精密
蒸留塔に供給し、α−モノメチルナフタリンとβ−モノ
メチルナフタリンを分離回収した。蒸留塔２１の塔底よ
り抜き出したインドール濃度１０％のボトム油は、図示
しない共沸蒸留塔、精密蒸留塔で蒸留して濃度９４％以
上のインドールを回収した。

【００２４】上記蒸留において円筒支持体２２内に設置
した蒸留塔２１と、円筒支持体２２の外部に設置した蒸
留塔２５のそれぞれについて、３日間に亘って熱交換器
性能確認試験を実施し、その平均値を求めた。その結果
を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示すとおり、円筒支持体２２内に設
置した蒸留塔２１の放熱ロスは、円筒支持体２２外に設
置した蒸留塔２５の放熱ロス４８．７％に比較し、３
２．９％と約２／３に低減できている。

【００２７】

【発明の効果】本発明の請求項１の蒸留塔の保持方法
は、円筒支持体の内部に蒸留塔を設置し、円筒支持体で
蒸留塔を保持したことによって、工場製作を主体とする
プレハブ工法とすることができ、工期を大幅に短縮でき
ると共に、蒸留塔の周囲が円筒支持体で覆われるため蒸
留塔外表面からの放熱が抑制され、蒸留塔を安定運転で
き、エネルギーロスを低減することができる。

【００２８】また、本発明の請求項２の蒸留塔の保持方
法は、請求項１において円筒支持体の外周部で他の蒸留
塔、付属機器を保持することによって、工場製作を主体
とするプレハブ工法とすることができ、工期を大幅に短
縮できると共に、架構を設ける必要がなく、その分鋼材
を節減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸留塔の保持方法を示すもので、３段
に分割して工場製作し、現地で組立てる場合の概略説明
図である。

【図２】実施例２で使用した蒸留設備の正面図である。

【図３】実施例２で使用した蒸留設備の側面図である。

【図４】インドールの製造設備の系統図である。

【図５】現地工事主体の従来工法の説明図で、（ａ）図
は架構を構築した状態の斜視図、（ｂ）図は架構内に蒸
留塔を設置した状態の斜視図である。

【符号の説明】

１、２２円筒支持体２、４、５、２１、２３、２５、４１、４５、５１、６
４、６５、６６蒸留塔３、２４支持部材６、３４天蓋２６、２７、２８熱交換器２９、３０、３１リボイラー３２加熱炉３３煙突４２軽質分４３、４８共沸蒸留塔４４、５０分離槽４６、４９精密蒸留塔４７タンク６１支柱６２床６３架構Ａ〜Ｃブロック体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白石秀明東京都田無市谷戸町２丁目１番１号住友重機械工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸留塔の保持方法において、円筒支持体
の内部に蒸留塔を設置し、円筒支持体で蒸留塔を保持し
たことを特徴とする蒸留塔の保持方法。
【請求項２】円筒支持体の外周部で他の蒸留塔、付属
機器を保持したことを特徴とする請求項１記載の蒸留塔
の保持方法。