JPS59159878A - オイルの浄化方法 - 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】 本発明は真空脱気によるオイルの浄化０方法の改良に関
するものであ丞６ 水素やメタン、エタン、プロパン、ブタン、ベンクン、
ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素ガスおよびこれらの中
に不純物として含まれるＨ２Ｓなどを圧縮する圧縮機に
おいて、軸封等のために用いるシールオイルには被圧縮
ガスの成分のほか、空気中の水分などが溶解するため、
シールオイルの物性の維持、防爆安全性の確保の点から
油装置にはそれなシの対策が必要である。特にガス井戸
元における被圧縮ガスは重質成分としてペンタン、ヘキ
サンからウンデカン、ドデカンに至る成分ならびに高濃
度のＨ２Ｓを含む場合が多い。したがってシール部通過
後のシールオイルにはこ些らの成分が多量に溶解するこ
ととなシ、これらの溶解成分を脱気しないとシールオイ
ルとして再使用することはできない。そこで従来の脱気
装置を用いて脱気させようとしても、従来装置では性能
が不足し、脱気不十分のまぽシールオイルを再使用する
こととなる。つまりシールオイルに炭化水素やＨ２Ｓが
残存すると、シールオイルのフラッシュポイントが低下
し、シールオイルをタンクにて貯蔵する際に火災や爆発
の危険性が高くなるほか、タンクや配管さらにシールリ
ングなどの腐食も問題となる。

上述のような問題を回避する７どめ、一般にシ−ルオイ
ルは再使用に備えて溶解成分の脱気を行なう必要がある
が、従来、脱気法としては（り加熱による方法、■空気
、　　Ｎ２．　　Ｃｏ□　などイナートガスバブリング
による方法、■真空による方法が知られているが、本発
明は■の真空法の改良に関するものであるため、以下、
第１図を用いて従来の真空法の欠点について述べる。

第１図において、まず浄化すべきオイル１を弁２を経て
ストレーナ３でスラッジを除去したのち、フィードポン
プ４および流量調節計５を介して所定の流量とし、さら
に電気ヒータ６によって加温後、真空脱気槽７の上部か
らオイルスプレーヤ８によって空間にスプレーする。真
空脱気槽７は真空ポンプ１０によシ、真空引きライン９
を通じて常に排気されているため、真空雰囲気が形成さ
れているので、スプレーされたオイルは多数の液滴また
は液柱となって界面積を大きくした際、界面からの脱気
が進行することとなる。１１は大気放出ガスである。し
かし、１回限シのスプレーでは十分な脱気効果つまシ浄
化効果は期待できないので、貯槽部内オイル２３を取出
しライン１２よシポンプ１６を介して真空脱気槽７から
取シ出し、リサイクルオイル１７として、真空脱気槽に
入る直前の未浄化オイル１８と合流させ、合流オイル１
９を再びスプレーすることが行われている。このように
して浄化されたオイルは、ポンプ１３の吐・川流の一部
から取シ出され、フィルタ１４、流量調節計１５を介し
て所定流量の浄化したオイル１６となる。

ところで、従来法にあっては、真空脱気槽に入る直前の
未浄化オイル１８とリサイクルオイル１７とを合流させ
ている点が次のような欠点を生んでいる。

壕ず、脱気速度は、次に示す（１）式で表わされる。

Ｎ　＝　ＶＪ、ａ　（ｘ−ｘ’）　　　　　　　　−−
−−−（１）Ｎ：脱気速度（Ｋｇ　−ｍｏｌ／Ｈ） Ｖ：脱気室脱気有効容積（ｍ３） ｋＬａ：容量係数（ＫりｍＯｔ／ｒｎ３・Ｈ・モル分率
）Ｘニオイル中溶解ガス濃度Ｃモル分率）＋、気相と平
衡にあるオイル中溶解ガス濃度（モル分率） （］）式から判るように、当該未浄化オイル１８は溶解
ガス成分を多数に含むため、このまま真空脱気槽に送シ
込めば、脱気の物質移動推進力△ｘ＝ｘ−ｘ”　　とし
て大きい値が得られる。他方、リサイクルオイル１７は
浄化したオイル１６と同一の性状を有することから屍に
十分溶解ガス成分が除去されているため前述の脱気推進
力△Ｘは小さく、その分だけ大流量をリサイクルするこ
とによって脱気を促進している位である。

従来法にあっては、濃度の濃い小流量の未浄化オイル１
８と濃度の薄い大流量のリサイクルオイル１７と合流さ
せることによって、未浄化オイル１８が有する大きな脱
気推進力を犠牲にし結局はリサイクルオイル１７とほぼ
同程度の脱気の推進力しか得ることしかできていない。

したがって、従来法で脱気性能を上げようとすれば、脱
気装置の大型化およびリサイクルオイルの流量の増大な
どが必要で、装置費、ユーティリティ費がかさむことと
なる。

本発明は、上述のような従来法の問題点を解決するため
になされたもので、未浄化オイル１８はリサイクルオイ
ル１７と比較して溶解ガス濃度が十分高いことに注目し
、両者を合流させることなく、未浄化オイルを単独で真
空脱気処理し、その後リサイクルオイルと合流させて再
び真空脱気処理することを特徴とし、未浄化オイル−を
リサイクルオイルと合流させないで、未浄化オイル単独
で真空脱気槽に供給することによって、脱気の物質移動
推進力の増大および沸とう現象による急激な溶解ガスの
放散を期待することができ、その結果、従来法に比較し
て、装置の小型化、オイルリサイクル流量の低減が可能
となる。

すなわち本発明はガスおよび低沸点成分を溶解している
オイルを真空脱気して溶解成分を放散させたのち、脱気
後のオイルは、その一部を浄化済みのオイルとして系外
に抜き出すと共に、残部は再び真空脱気系にリサイクル
するオイルの浄化方法において、未浄化のオイルとリサ
イクルオイルとを合流させることなく、一旦未浄化オイ
ルを単独で真空脱気処理した後にリサイクルオイルと合
流させて再び真空脱気処理する。１ことを特徴とするオ
イルの浄化方法に関するものである。

本発明における未浄化オイル単独の真空脱気処理と、リ
サイクルオイルとめ合流後の真空脱気処理はそれぞれ別
個の真空脱気槽で行なつ、でもよいし、単一の脱気槽で
それぞれ別個のスプレーヤから供給してもよい。　　　
　　′一本発明方法は各種液体の脱気装置、特にコンプ
レツザ用シールオイルの脱錫装置や一潤滑油の清浄化装
置に有効に適用できる。

以下、第２図、第３図に示す具体例に基づき、本発明に
ついて具体的に説明する。

まず、第２図において、第１図と比較して特徴的な点は
、真空脱気槽に入る直前の未浄化オイル１．８をリサイ
クルオイル１７と合流させることなく、それぞれ別個に
、未浄化オイル１８はスプレーノズル２１から、リサイ
クルオイル１７はオイルスプレーヤ８から真空脱気槽７
の空間に供給している点である。２０は熱交換器である
。また、第２図の例では、前記スプレーノズル２１、オ
イルスプレーヤ８の下部に、さらにオイルの界面増大と
界面更新の効果を−とげるだめ粒子の充填層２２を設け
ている７５よ、これは特に本発明に必須のものではな゛
く、単に液滴の落下するスプレー塔方式でも、目皿棚段
方式でも良い。

本発明では、未浄化オイル１８をそのまま真空脱気槽に
供給することによって下記の効果を得るところに特徴が
ある。再び、前出の（１）式において脱気速度を着察す
る。まず、未浄イヒオイルは溶解ガス濃度が高い。すな
わちＸが大なるために、脱気の推進力△ｚ＝ｘ＝ｘ”ｆ
ｌＺ大きくとれる。つぎに、溶解ガス濃度が高ければ、
未浄化オイルを真空脱気槽に供給されたとき、急、激′
な溶解ガスの放散を伴なう沸とう力ヨ生じる。

この現象は（１）式における△Ｘが犬なることと合わせ
、沸とうに起因する脱ガス界面の攪乱と増大によシ容量
係数ｋＬａが極めて大きくなるということで説明がつく
。すなわち、沸とうが生じるのは、沸とう前の溶解ガス
濃度をＸとすると、これと平衡な気相中の濃度はｙ　＝
　Ｋｘ、したがって分圧はｐ−Ｐ　ｙ　”−ＰＫｘとな
る。この関係を溶解ガス成分すべてについて総和をとる
と、これが沸とう前のオイル組成と平衡にある全圧Ｐ１
である。つまシ、（２）式が成立するとき沸とうが生じ
る。

ここで、Ｋ二気液平衡定数（但し、圧力は全圧Ｐに対す
るもの）（−） Ｐ：真空脱気槽内圧力（咽Ｈｇ） ｉ：溶解ガス成分ｉ また、上述の沸とう１ｌ−１：（２）式のＸｌ　　を沸
とう後の濃度と考えたとき、Ｐ“→Ｐ　なるまで進むこ
ととなる。だが、実際は有限時間内では若干の過飽和状
態で残されることとなシ完全にＰ“−Ｐとはならないが
、沸とう的に溶解ガスの放散が′期待できる上述のよう
な効果は、小流量の未浄化オイル流を大流量の低濃度リ
サイクルオイル流で希釈してしまう従来の方法では全く
見られなかったものである。

次に、第３図に示す例について説明する。本発明による
方法の第２図と第３図との違いは、第２図〃二前述の２
段階の真空脱気操作を単一の真空脱気槽７で行なうのに
対し、第６図は未浄化オイルとリサイクルオイルの真空
脱気をそれぞれ別個の脱気槽７，７′で行なう点である
。第３図の例では真空脱気槽７と７′の真空引きを同一
の真空ポンプ１０によシ行なっているが、各々別個の真
空ポンプで引いても良い。２４は流量調節計である。

上述の通り第２図の例も、第３図の例も、本発明の特徴
であるところの未浄イヒオイルをリサイクルオイルと合
流させずに真空脱気槽に供給することによって、■脱気
の物質移動推進力の増大、■沸とうによる容量係数の増
大を計り、結果として脱気速度を大きくとることを可能
にしたものである。

〔実施例〕

本発明の方法の有効性を実証するため、最も簡単な系と
してタービン油にｎ−へキサンが溶解した例の脱気を以
下に示す。

第１１表は、本発明の第２図に示す方法によってタービ
ン油の脱気を実施した条件を示したもの、第２表はその
テスト結果を示したものである。

第１表　テスト条件 真空脱気槽充填層：１５０ｗｎφＸ　５００　ＭＨＡイ
ンチラシヒリング充填 未浄化オイルスプレーノズル高さ： 充填層上面から３００切Ｈ リサイクルオイルスプレーヤ高す″ 充填層上面から１００叫Ｈ゛ 真空脱気槽操作圧カニ１，５耐Ｈｇａｂｅ。

真空脱気槽操作温度＝　７０℃ 未浄化オイル　供給量　：　　２ｔ／ｍｎ−ヘキサン濃
度°　五４モル係 フラッシュポイント　＝　３８　℃ 第２表　　テスト結果 、浄化オイル　　ｎ−ヘキサン濃度：０．２４モル係フ
ラッシュポイント＝　１４０℃ ここでタービン油の未処理の状態を考えてみる。

真空脱気槽の操作条件７０℃、１．５　ｍｍＨｇａｂｓ
、下でのｎ−ヘキサンの気液平衡定数はに＝５０７であ
る。したがってｎ−ヘキサン以外のガスが不在と考える
と未処理オイルと平衡にある全圧２５、６　ｎｒｍＨｇ
ａｂｓ、　　となるので、この値は操作圧１、５　ｗＨ
ｇａｂｓ、　　を大巾に一上［ｃｌする。したがッテ、
この場合には未浄化オイルが真空脱気槽に入ると、沸と
う的にｎ−ヘキサンの放散が生じることとなる。このと
き、沸とうが仮に完全に熱力学的平衡まで到達すると考
えると、達成できるオイル中のｎ−ヘキサンのモル分率
Ｘ　６　ｑは、次のようになる。本例では、気相はほぼ
１１−ヘキサン単独であるから、気相中のモル分率はｙ
−１０である。よって、 すなわち、平衡で到達できるオイル中のｎ−ヘキサン鍵
度は０２０モル係となり、これに対する実測値は第２表
に示すように０．２４モル係であったことになる。

上述のような本発明による実施例の結果に対して、従来
法通りに未浄化オイルとリサイクルオイルとを混合して
真空脱気槽に送入すると、浄化後のオイルのフラッシュ
ポイントは１１０℃であり、本発明の結果を下回った。

【図面の簡単な説明】

、第１図は従来のオイルの浄化方法を示す７０−シート
であり、２４′５２図、第３図は本発明のオイルの浄化
方法を示すフローシートである。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　　萩　　原　　亮　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスおよび低沸点成分を溶解しているオイルを真空脱気
   して溶解成分を数層さぜたのち、脱気後のオイルは、そ
   の一部を浄化済みのオイルとして系外に抜き出すと共に
   、残部は再び真空脱気系にリサイクルするオイルの浄化
   方法において、未浄化のオイルとリサイクルオイルとを
   合流させることなく、一旦未浄化オイルを単独で真空脱
   気処理した後にリサイクルオイルと合流させて再び真空
   脱気処理することを特徴とするオイルの浄化方法。