JPS60106883A - 重質炭化水素油中の塩分の除去方法 - 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】 本発明は重質炭化水素油中の塩分の除去方法に関する。

さらに詳（〜〈は、重質炭化水素油中には一般に塩分、
水分、泥分、有機酸、硫黄化合物、窒素化合物等の不純
物が微量に含捷れているが、本発明は」二記不純物の中
、不親油性の不純物である水分中に溶解している塩分の
除去方法に関する。

重質炭化水素油、例えば重質原油中には３０〜３０００
　ｐｐｍ　程度の塩分が含１れており、これらの塩分は
よとして原油の産出時から含腫れているが、原油輸送時
のバラストに起因するものもある。化合物としては塩化
物や硫酸塩が含寸れ塩化ナトリウム、塩化マグネシウム
、塩化カルシウムが多い。これらの塩分は石油精製装置
の腐食やスケール伺着の原因となるので可能な限り除去
することが必要である。

従来原油中のこれらの塩分を除去する方法として、原油
に少量の水とエマルジョンブレーカ−（解乳化剤）を添
加し、Ｌｏｏｔ：’以上に加熱後、混合して充分な分散
・攪拌を行ない、エマルジョンを化学的に破壊して水分
を凝縮させ塩分を水層に移して水層と油層を分離する化
学的脱塩法、及び原油に同じく少量の水を加えて加熱後
、混合して充分な分散・攪拌を行ないこのエマルジョン
を高圧電場に置くことによって水分の分離沈降を行なう
電気的脱塩法、及び上記２法を併用する方法等がある。

これらの方法における混合は、通常配管途中に設けられ
た混合弁によって圧損失が１〜３Ｋｇ１０２　程度にな
るように行なわれるが、一旦生成したエマルジョンは容
易にエマルジョン状態を破壊することはできず解乳化剤
の増加や、高圧電場を上げてもその効果は認められない
ことが多かった。

特に最近では減圧蒸留残渣油のような重質炭化水素油の
処理が増加しており、これらの原料油中に存在する塩分
は高温高圧下で用いられる脱硫や熱分解等の装置の腐食
の原因となったり、触媒を短期間で被毒、失活させてし
まうばかりでなく生成した処理油を軽質油と混合した場
合その相溶性、安定性にも影響するので、塩分の除去に
ついて適切な解決法が望まれていた。

本発明者らは上記問題を解決するため種々研究の結果、
重質炭化水素油１重量部にたいして軽質油、車首しくは
カスオイルを１ないし３重量部混合し、この混合油に１
５ないし３００重量部水を加えたものを従来の混合弁の
ような絞り機構のない配管を通して混合油と水とを充分
に接触させながら油水分離槽に導き、公知の方法例えば
電気的又は化学的方法により処理して水層な分離させる
ことにより効果的に塩分を除去できることを見出１２、
本発明を完成した。

本発明で対象とする重質炭化水素油とは重質原油又は原
油の常圧蒸留残渣油若しくは減圧蒸留残渣油及びタール
サンドから抽出したタールサンド原油、石炭液化油さら
にこれらの混合物を包含するものである。このような重
質炭化水素油は通常０．９４　Ｉ　１５’／４Ｃ）以」
二の比重を有するものである。特に本発明で対象として
いる重質炭化水素油はたとえば前記の減圧蒸留残渣油の
ように軽質油でカットバックした場合その相溶性が悪く
残置油中に金回れる塩分すなわち水分の除去が極めて困
難なものを対象としている。

重質炭化水素油にＩＩイ質油を添加するのは重質炭化水
素油を希釈して粘度ならびに比重を低下さぜることを目
的とする。重質炭化水素油の比重は１に近いものがあり
、後の工程で加えた水を化学的又は電気的に凝集せしめ
ても重質炭化水素油からの沈降分離が容易に行なわれな
い場合があるため水との比重差を出来るたけ犬きくして
水滴の自然沈降をそく進せしめるためである。従って重
質炭化水素油と混合する軽質油の比重は小さい方がよく
、原油の処理工程から得らＪＬるナフサ（比重０、７４
　）ケロシン（比重０．８０　）ガスオイル（比重０．
８５　）等が用いられるが、！１！１にカスオイルまた
はケロシン、さらに好１しくはカスオイルが用いられる
。

また軽質油の添加は上記理由のほか重ｑノ１炭化水素油
中の微小な水滴の界面にはアスファルテン等が層を作っ
ており水滴が相よって凝縮するのを妨害し、安定性の高
いエマルションを形成しているので、軽質油の添加によ
って軽質油が前記アスファルテンの層に作用１゜て水滴
の界面に新しい膜ができ、この新しい膜が安定性に欠け
るので水滴は分子間の引力で凝集し易くなるという役割
を果すためてもある。

重質炭化水素油と軽質油の混合比率は重質炭化水素油と
軽質油のそれぞれの比重及び粘度によって異なるが、重
質炭化水素油１重量部に対して軽質油ｌないし３重量部
として混合油の比重（１５／４Ｃ）を０９４以下として
水との比重差を犬きくすることが必要である。１１イ質
油の混合が１重量部以下になると脱塩の効果が急激に低
下する（第３図参照）。

イた軽質油の混合を３正損部以上としても水との比重差
はほとんど拡大せず、丑だ軽質油の回収費が増大する。

混合油に添加する水の量は混合油全量に対し１５ないし
３０重縫係であることが必要である。水が１５重＠係以
下では塩分の水相への抽出率が極端に低下し脱塩の効果
が急激に悪くなる。（第４図参照）。また３０重Ｓ係以
上使用することは装置６の処理能力を低下さぜまた電気
的分囲（槽で短絡を起す危険性の増大やエマルジョンブ
レーカ−の使用量カ増加−「るばかってなく排水処理費
用の増大をもたらす。

重質炭化水素油と軽質油の混合および混合油への水の注
入はそれぞれ判定の槽を設けなくても直接配管内で合流
させるだけでもよいが、混合油と水との接触をよくして
塩分の抽出効果を上げるため混合油と水とを循環槽に導
入してゆるやかに循環することも本発明の一態様である
。

なお混合油に添加する水に数ｐｐｍ〜数１０ｐｐｍの解
乳化剤を加えることも本発明の１実施態様である。処理
すべき油により界面活性剤の添加量は異なるが、界面活
性剤としては主としてＨＬＢ値８〜１３の範囲のものが
車首しく例えばドデシルフェノールにエチレンオキサイ
ドな重縮合させて得た合成高分子活性剤あるいはナフテ
ン酸塩等が有効である。

混合油と水とは加温、加圧されて分離槽に送られるが本
発明では配管中で混合油と水とを充分接触させながらで
きるだけエマルジョンを生成さぜないようにするため配
管途中には混合弁等の絞り機構は設けないで、トライア
ルコックを所要箇所に設けて温度、圧力、流速等を調節
できるようにして混合油と水との状態をチェックする。

この場合０．２　Ｋｇ／ｃｍ２以下の差圧を生せしめる
じゃ１板、弁等は本発明の絞り機構を設けない配管に含
まれるものとする・０−２　Ｋｇ／　ａｎ２　を超える
差圧を生せしめるとエマルションが生成し易くなるから
である。　゛ 分離槽に送られた混合油と水は公知の方法、例えばエマ
ルジョンフレーカ−を用いる化学的方法、高圧１１Ｌ場
を用いる電気的方法、重カ又（よ遠心力による沈降法に
より油層と水層とに分肉１１される。沈降した水は分離
槽の底部から抜き出し、浮ト［７／こ混合油は分離槽の
」一部から抜き出１〜、通常の蒸留法により重質炭化水
素油と軽Ｐ↓油に分離回収し、軽質油は再び重ＩＰＪ炭
化水素油の混合希釈用と己て使用する。

Ｊ２Ｘ分含）１：の少ない重質炭化水素油については分
離（７だ使用済の水相を一部、系外の供給水と混合し−
（Ｔ１〕使用することも可能であり、本発明の実施態様
の一部である。

以上本発明の方法を工程の順に従って説明したが、本発
明の工程の一部を重質炭化水素油の他の処理工程の一部
と１−て行なうことは伺等差支えない。例えは最終の軽
質油の分前回収を単独で行なわず、他の重質炭化水素油
の蒸留工程で同時に回収する等の方法は本発明の一態様
と解すべきで・ある。

次に本発明の方法の一態様である電気的分前方法を図面
のフローシートにより説明する。

第１図においてライン１から導入された重質原油はポン
プ２４により昇圧σれライン２を経て送られ、ポンプ２
３によりライン３を経て送られてくる軽質油と混合きれ
てライン４に送られる。一方ライン１４からポンプ２５
によってライン５を経て送られてくる水はうイン４にて
混合油に添加される。混合油と水はライン６を通過する
間に水により塩分の抽出が行なわれ混合油は脱塩されて
電気的分離槽２１に導入され高圧電場内で電気的に処理
され水層と油層に分離される。沈降した水はライン９か
らす１除され、水を除去した混合油は分離槽２１の」二
部からライン８にＪ：り抜き出され軽質油回収塔２２に
送られ軽質油と重質原油とに分離される。Ｎ質原油はラ
イン１０を経て回収し爾後の処理に供し７、軽質油（土
ライン１１を経て回収するか再び混合用軽質油として使
用さ１シる。第２図は、第１図と同様の原理であるが、
混合油に添加された水のライン６に循環槽２７を設はポ
ンプ２８によイ”ｆＪｌｌｌＪｆ；ｆによって脱」′ｊ
１、・１を促進ζぜる一実施態様である。

次に本発明の方法をさらに実施例によって説明ずろ。

実施例Ｊ −１Ｆ１質炭化水素油と［７て力フジ減圧蒸留残渣油、
軽質油をしてカスオイルを用いた。その性状は表１のと
」。・りである。

比重（１５／４Ｃ）　粘度（ｃｓｔ）　Ｎａ含有ｆ’Ａ
−＋１）ｐｍＪ 力フジ減圧蒸留残渣油　１．０２　ニー３，０００（１
００Ｃ）　９７ガスオイル　０．８４　４．０　（３０
Ｃ）　０第１図に煮い、力フジ減圧蒸留残渣油、カスオ
イルおよび水を内径１５．０　ｍｍの配讃を用いてそれ
ぞれ１４．７ｔ／時ｔ　１４．０　Ｋｇ／ＩＩ当）、１
９ｔ／時（１４，ＯＫ９／時）、および４３ｔ／時（３
，９に９／時）の流−陽で湿度１５０Ｃ１圧力８、５　
Ｋｇ／　ａｎ２Ｇ　にて７Ｈ，前約分離槽に供給［７／
コ。

電気的分離槽の電圧は：（，０００Ｖ　／　ｏｎど（〜
だ。

カスオイルを回収後の処理油中のナトリウム含有量ば７
．０ｐｐｍ−１で減少することができた。

実施例２ 実施例１と同じ力フジ減圧蒸留残渣油とカスオイルを用
い、第２図にしたかい、それぞれ実施例１と同様の流速
で供給した。

配管中に循環槽（内径５３．５　ｉｎ、高さ１０００　
ｍｍ　）を設け、外部に設はメこキャポンプ（能カニ１
回転２２ｍ１）を用いて檜の底部より６５．６１７時（
５５，８Ｋｇ／時）の流量で液を抜き出し、新供給液３
８ｔ／時（３１，９にり／　Ｉｆ、１）（減圧蒸留残渣
油１４．７ｔ／時、カスオイル］、９．Ｏｔ／時、水４
３ｔ／時〕とともに合ｎ１１０３．６　ｔ　７時（８７
，７Ｋり７時）のＩｌｒ、速で槽の頭部に供給し、他方
、槽の中央部かし混合液を：う８１／時（３１，９にり
７時）の流；５：て・抜き出（７て′１１ｃ気的分前槽
に導入した。

’ｌｌｌ’、気的分離槽気運分離槽条件は実施例１と同
様とＬ　ＩＩ−。

カスオイル分離後の処理油のナトリウム含イ」率（土；
３６月）ｍで・あった。

Ｌの条ｆｌで楯■■液ｆｌｉを増加してゆくと、１１３
ｔ／時（９６０Ｋｇ／ｌ′１．．ｌＪ）で乳化がおこり
はじめ、これ以上、すなわら循環ａ１゛が払出：１１の
３倍ｒ、’；／ｌ＋、ｌをこえると強固なエマルション
が生成［７始めた。

この条件で、水の供給量、および混合油の供給量を一定
とし供給油中の減圧蒸留残渣油／カスオイルの重量比だ
けを変化ζせたときの処理油中のナトリウム含有量（ｐ
ｐｍ）の変化を第３図に示す。

寸だ同様に混合油の供給部を一定とし水の添加割合を変
化さぜだときの処理油中のすトリウム含イ’ｐ沿（ｐ　
ｐ　ｍ　）の変化を第４図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の方法の一態様を示すフロ
ーシートである。第３図は処理油中の残存ナトリウム濃
度にたいする減圧蒸留残渣油／ガスオイルの混合比率の
効果を示す。第４図は処理油中の残存ナトリウム濃度に
だいする水の添加効果を示す。 〔図面の主要部分の符号の説明〕 第１図お」：び第２図において、 ２１・・・・・電気式沈降分離槽 ２２・・・・・・軽質油回収塔 ２３・・・・・軽質油供給用ポンプ ２４・・・・重質油供給用ポンプ ２５・・・・・・水供給用ポンプ ２７・・・・・・循環槽 出願人　千代田化工建設株式会社 第１図 ンさ 第２図 第３図 、威圧蒸留残７由／ガスオイル）毘合庄（申六比）混合
油１ｉ重（＋５７４°Ｃ） 水　添　力日　量　（重量％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（イ）重質炭化水素油１重量部に対し軽質油１ないし
   ３重量部を混合し く自）かくして得られた混合油にその重量の１５ないし
   ３０重′ｆｉ−係の水を加え（ハ）　この混合油と水と
   を配管中に絞り機構を設けることなく分離槽に送入し塩
   分を含む水を分離除去し くニ）　さらに軽質油を回収する 工程からなることを特徴とする重質炭化水素油中の塩分
   の除去方法。 ２　混合油と水とを循環槽に導入し該循環槽の循環量が
   循環槽からの単位時間当りの払出量の１ないし３倍量と
   なるように循環し、しかるのち該循環槽を出た混合油と
   水の混合物を分離槽に送入することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の重質炭化水素中の塩分の除去方
   法。 ３　水に微量の解乳化剤を添加することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項寸たは第２項に記載の重質炭化水素
   油中の塩分の除去方法。