JPS61501688A - スラッジ状に濃縮された密集した沈澱原油または精製製品から原油または精製製品を回復する方法およびその方法を実行する装置 - 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】 スラッジ状に濃縮された密集した沈殿原油または精製製品から原油または精製製 品を回復する方法およびその方法を実行する装置この発明は請求の範囲第１項の 前文の特徴に関連した方法およびこの方法を実行する装置に関する。

原油の回復において、大地から抽出された石油の起こり得る非ガス化に続いて、 それ以上の処理なしに最初にそれを貯蔵タンクへ貯蔵し、分配に備えておくこと が、従来の実務である。石油は通常、たとえば１００．０ＯＯｓ　’のタンクに 、特に橘端な気候条件のもとではかなりの沈澱物が生ずるのに十分に長く、放置 される。そのソースの作用のために、天然の産物としての原油は広く変化する成 分を有し、沈澱の頻度、沈澱物の形成および性質は広く異なる。

従来の約１００ｍの直径の円筒形原油タンクでは、数ダースセンチメートルの沈 澱層はその内部の認め得る石油の量の損失となり、純粋な処理問題となる。１０ ０から１５０センチメートルの厚さの沈澱物層も、特に様々な除去の後、タンク を空にすることなく、または起こり得る沈澱を心配することなく石油がしばしば 導入された後に、しばしば見出される。

沈澱の性質は原油の型に依存し、沈澱物は沈んだアスファルトまたはパラフィン 、ろうまたは何らかの高分子重量の炭化水素によって構成され得る。しかしなが ら、沈澱物は濃縮された原油の精留（ｆｒａｃｔｉｏｎ）のみで構成されること もある。たとえば後者は、暑い沙漠地帯で長い期間にわたって絶えず続く熱の影 響下で生ずる。したがってこの結果は沈澱物を与えるほどに濃縮可能な成る型の 石油スラッジとなる。そのヨーグルト状の濃度のため、この石油スラッジは原油 の精留と考えることができ、大部分は原油または原油に再分解することのできる 濃縮された精留からなる。

しかしながら、この石油スラッジはタンクの容量を減少させ、ポンプの運転を妨 げるなど、根本的に不所望の材料である。したがって、その不利になる影響のた めに、この材料はタンクから除去されなければならず、これはたとえばポンプで 空にされたタンクの清掃を含む。米国特許第３゜４３６．２６３号はこの問題を 扱っており、それによって石油の残留物が組合わされた様態で分解あるいは除去 される清掃材料を明らかな様態で使用している。沈澱物の最終処分は一般に石油 スラッジをこの目的のために「犠牲にされた」タンクに置くことを含む。石油ス ラッジの再処理は組織的に考慮あるいは実行されていない。

フランス公開番号第２．２１１，５４６号はこのような沈澱物の分解を扱ってお り、そこに与えられた教示に従えば、異質の化学物質が用いられている。これは 当然のことながら精製技術者にとって問題である。

石油精製は一般に特に原油の処理から始められ、提供された器材は生産されるべ き製品のソースに従って調整されたパラメータとともに動作する。導入された異 質の物質は成る状況においては精製動作を妨げ得るので、このような物質の使用 はｍ製技術者によってほとんど常に禁止されている。したがって、残されたのは 費用のかかる清掃、環境に損害を与える処分、石油スラッジによって満されたタ ンクの結果としての総貯蔵容量の不断の減少あるいはタンクの再建造だけである 。

したがって、この発明の問題は、環境に損害を与える処分を未然に防ぐ、沈澱物 的の原油の回復を可能にする方法を提供することである。これに加えて、この方 法は原油を汚染する異質の物質を必要としない。この発明の別の問題はこの方法 を実行する装置を提供することである。

これらの問題は請求の範囲第１項および第１２項の特徴を記述する部分で規定さ れる発明によって解決される。

たとえば、原油貯蔵タンク内の沈澱かすは、大部分が原油からなっているという こと、および、いくつかの理由により、これらのかすを分解するためには、それ によってその沈澱物が形成されたのと同じ材料を再溶解に用い得るという、観察 の結果、驚くべき発見が引出された。かすが原油から分離され、またこの原油が 沈澱物層の上方に位置している場合には、これは圧力下で溶解剤として沈澱物中 に導入される。注入された原油の流体力学的エネルギが沈澱物のたとえばゲル状 の構造を破壊し、材料の微細な（ａｆｆｌｎｅ）特性が、溶解可能な粒子ととも に開放された（ｆｒｅｅｄ　）原油を分解することを可能にする。この発明に従 った方法は、処理費用を大いに越える利益につながる。このような手順はこの分 野では完全に未知のものである。

この新規な方法の付加的な重要な利点は、これまで作業者が手工具を用いて直接 沈澱物を破壊することが必要であったところで、溶解と、結果として生ずる沈澱 物の排出の間、直接人間が介在する必要がなく、その結果健康に害を与え、火災 の危険のある物質との接触がなくなることによって、操作人員に増大した安全性 が提供されることである。

この新規の方法はまた、火災および爆発に対しても最大の安全を保証する。

さらに別の利点はこの方法が任意の温度で実行可能であることである。したがっ てこれは、非常に様々な気候条件備えた石油産出地域、また温度がしばしば広く 変動する地域においても、加熱または冷却手段なしで実行可能である。

この新規の方法はタンクを容積をとる沈澱物から解放することを可能にし、結果 として、それらが空にされない場合にも、それらの本来の貯蔵容量を復元する。

これは部分的に、あるいは完全に満されたタンクの場合でも、実際の充填または 除去の処理の間に、また同時に起こる様態で、移動の動作を重大に害することな く、実行可能である。

この方法は任意の原油タンクで濃縮あるいは沈澱の予防策として、また、既存の 沈澱物の除去のため、たとえば不適当な流量の結果沈澱が起こり得るパイプライ ンなどにおいても使用可能である。

この発明に従った方法を実行するための装置は、本質的に、圧力下に原油がそれ を通して導入されるノズル端、好ましくは回転ノズル端を備えた溶解やり（ｌａ ｎｃｅ）を含む。

やりは輸送または貯蔵タンク内に存在する開口部を通って導入され、そこで好ま しくは複数個のやりが相互作用して動作する。溶解やりは手動もしくは遠隔操作 で、随意にコンピュータの援助とともに、制御される。この装置は溶解剤を最適 の様態で利用するため、原油の再循環を備える。

この方法とその実行のための装置の詳細は、実施例および添付の図面に関連して 以下に述べられる。ここでは次のものが示される。

第１図は約１００＠の直径の貯蔵タンクの水平断面であって、内部の沈澱物の概 略的な形式の因を備える。

第１Ａ図は、約８５論の直径の貯蔵タンク内の別の沈澱物の高低。

第２図は沈澱物の地形の一区域に流体力学的エネルギと溶解剤とを供給するため の、貯蔵タンク上のノズル装置。

第３図は異なる方向に回転する２つのノズルの流体力学的作用。

第４図はこの発明に従った装置の回転ノズル端からの乱されない液体噴出のおお よその空間への拡がり。

第５図は協働して渦巻または渦のシステムを与えるような個別の渦巻または渦を 作り出す、ノズルを備えた複数個の個別の溶解ヤリの回路図。

第６図は概略の形式で示された、この発明の方法を実行する装置の第１の実施例 。

第７図は概略の形式で示された、この発明の方法を実行する装置の第２の実施例 。

第８図は概略的に示された、この発明の方法を実行する装置の第３の実施例であ って、位置、置、レベルおよび／または沈澱物の特性がこの実施例を必要とする 場合のものである。

第９図は、この発明に従った方法を実行する装置のための回転ノズルの第１の実 施例。

第１０図は、この発明に従った方法を実行する装置のための回転ノズルの第２の 実施例。

第１１図はこの発明に従った方法を実行するための回転ノズルの第３の実施例。

第１２図は溶解やりの回転駆動のため、継手と、複数個の回転ノズルおよび突刺 しノズルとを備えた溶解やりの実施例。

第１３図は回転アームと、回転および突刺しノズルが配置された、溶解やりの別 の実施例。

第１図および第１Ａ図は、約１００１の直径の貯蔵タンクと、さらに別の約８５ ■の直径の貯蔵タンクの底上に延在する形の沈澱物の高低の例を示す。この例で は、測定は様々な測定点での刺し通す探り針によって行なわれ、沈澱物の高さは ＣＩで表示される。他の既知の測定方法も、それらが爆発および火災の予防につ いての高い要求を満すのであれば使用可能であることが指摘されている。混合プ ロペラがタンクの内側の周囲に示されており、タンクの内容物を軽微な運動下に 維持してできる限り沈澱を防ぐように働く。これらの混合プロペラはそれらのタ ンク中の位置の作用で沈澱物の地形に影響を与える。２つの例は混合プロペラが タンクの周囲を回って均一に分布されたときと、１点だけに位置づけられたとき に、沈澱物がどのように局部的に形成されるかを示すように意図されている。一 般に、このような手段はそれらの機能を部分的に果たすだけである。

混合プロペラはおそらく、今示された実際に沈澱物の集積の形成を測定している 事例のように、タンクの壁の一方の側に向って、あるいはタンクの中心に向って 上がる沈澱物の地形の形成につながるだけであろう。示されたとおり、このよう な沈澱物の形成を液体の相にもたらし、この相から異質の固体粒子をできる限り 分離して、貯蔵と沈澱により結合した原油の回復を可能にすることは、この発明 の間接の問題である。

第１図および第２図から推断されるように、回復を意図されている原油と沈澱物 を含むタンクは一般に垂直に位置づけられた、おおよそ平坦な底を備えた円筒形 のタンクである。第６図に示されるように、それらはしばしば、下側に竹馬のよ うな支持物を有するいわゆる浮遊屋根（ｆｌｏａｔｉｎＱ　ｒｏｏｆｓ）によっ て覆われており、この支持物は屋根の対応する開口部によって垂直に挿入および 除去可能であり、またタンクが空にされたとき、非常に重い屋根が地面に、そし て結果として沈澱物上に、置かれるのを防ぐ働きをする。完全に、または部分的 に満されたタンクの場合は、屋根は貯蔵された原油の上を浮遊する。しかしなが ら、この新規の方法は堅い屋根を備えたタンク内に置かれた沈１物からの原油の 回復のためにもまた使用可能である。第１図および第１Ａ図に示された容器の底 に置かれた沈澱物の測定された地形は、これ以降議論されるべき例を表わす。

この発明に従った方法の完全な手順の実行は主として次の動作段階に細別できる ： １、（もし必要であれば）起こり得る火災または爆発の予防のための準備。

２、　好ましくは再循環を伴なった、吸引による注入および除去のための装置の 装備および配置。

３、　沈澱物または原油スラッジの溶解。

こり　る爆　の予防手段 このように容易に可燃性の物質を取扱うときには、たとえそれが非常に複雑で費 用のかかるものであっても、安全手段に最大の優先が置かれることは明らかであ る。述べられた大きさのオーダを備えたタンクの場合、火災の危険に第１の段階 で原油タンクは空にされる、すなわち上にある液体がタンクからポンプで汲出さ れる。それによって浮遊屋根はその支持物が容器の底上で静止するまで、落ちる 。

動作が行なわれている場所を除いたすべての屋根の開口部と同様に、屋根とタン クの壁との間の間隙も密封される。

これらの予防措置は一方で沈′／Ｒ物層への注入の間の、制御されないガスや原 油の霧等の漏れを防ぎ、また他方では吹出した、あるいは噴出したいかなる酸素 の再浸透をも防ぐ。

密封は既知の手段、たとえばプラスチックのシートや、開口部内に密接して密封 するように押付ける膨張可能な覆い、によって行なわれる。泡の材料（ｆｏａｌ ｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ　’）をある大きさに切って開口部へ装備し、それを閉塞 するのもまた適切であろう。

この後、密封によって部分的に閉じられたタンク内の可燃性ガスと酸素の計画的 排出が続（ことも可能であり、そこにこの目的のために設けられた開口部を通し て窒素、二酸化炭素などの不活性ガスが導入される。吸引による注入と除去の間 、新しい酸素の浸透を防ぐため、吹出しに続いてタンクは不活性ガスのわずかな 圧力下に保たれる。常に生じる可燃性のガスや蒸気が、依然として侵入し得る大 気中の酸素と混って爆発性の混合物を与えることができないように確実にするこ とが重要である。

このように、方法の実行の間、たとえ安全予防措置が行なわれた後、また動作し ているときでも、確実に爆発性の混合物が生じないようにするため、酸素の濃度 は常に分析的に監視される。もしも酸素の含有量が上述の安全限界に近づくと、 即座に、新しい不活性ガスが供給される。

これはタンクを主に静電放電に由来するスパークによる　・発火から保護する。

２、吸引による注入および除　のだめの　の密封の予防措置と平行して、また同 時に安全の理由のために、原油または精留を注入するための複数個のノズルが密 封されたタンクの部分内、たとえば浮Ｍ屋根の開口部内に取付けられる。屋根に 、また特に堅い屋根の場合にはできればタンクの壁に、在来の開口部が利用され 、ノズルはこれらに取付けられる。たとえばノズルを制御するために、モータ駆 動である場合には、最大の、そして実際極端な防火を与えるため、油圧石油作動 装置の圧縮空気が利用される。この装置に関連して、回転ノズルは好ましくは沈 澱物の溶解に用いられる加圧の原油または精留によって駆動される。時計回りの および／または反時計回りの動きのためのこの形式のノズルはこれ以降述べられ る。

次に懸濁の沈澱物が吸引によって除去され得るが、この目的のためには、ノズル を取付けるときとほぼ同じ方法でポンプにこの目的のために設けられた開口部に 接続される在来のタンク排出管および／または排出管が利用される。

述べられたとおり、それによって液体の噴出が直接水平に、斜めに、垂直に、ま たこれらの方向を組合わせても可能になる、回転ノズルと表面を覆う回転ノズル アームの使用により、高い能率が達成される。このように、流体力学的エネルギ の作用はたとえば屋根の支持物等の流れの障害物の後ろ側にもまたもたらされ得 る。それに加えて、回転ノズルは渦巻の発生とその結果生じる重畳の流れによっ て流体力学的エネルギを計画された様態で合計しく　ｓｕｍＩＩｌａｔｅ　＞導 ＜　（ｄｉｒｅｃｔ）ことを可能にする。個別の回転ノズルは流れ発生器とみな すことができる。作動油の作用を絶え間なく受けている回転ノズルは、成る形式 の遠隔動作で流れによって形成され、流体力学的エネルギを運び、同時に沈澱物 の地形には溶解剤となる、渦巻または渦のエネルギ源である。これ以降水される ように、このような流れ発生器はより高度な流れシステムに結合され得る。

最高に活用された動作方法は、第３図の反対側に方向づけられた２つの渦巻の例 で示されるとおり、この制御された液体渦巻システムの考えに基づいている。Ａ ２２は時計回りに回転する渦巻の中心を、Ａ３３は反時計回りに回転する渦巻の 中心を表示する。渦巻は、そこにエネルギを維持している回転ノズルによって起 こされる。前記渦巻システムでは、流れＦは頂部右側から底部左側へ形成され、 流線は２つの渦巻の間で集中し、そこでは流量が最高である。

第２図に戻ると、これはたとえばＡ１１からＡ４４までの座標を備えた格子上に 位置づけられた、自由に選択された渦巻システムを示す。交差点の一部は反時計 回りに回転する渦、一部は時計回りに回転する渦に占められている。ノズルＡ１ ２、Ａ１３、Ａ２１、Ａ３１など、すなわち周囲のノズルは反時計回りに回転し 、主として反時計回りに流れる流れＦ＋を作り出す。ノズルＡ２２、Ａ２３、Ａ ３２、Ａ３３は主として反時計回りの流れＦ−を作り出し、これは周囲のノズル によって支持される。中心では、流れの観点からの状態は秩序立っておらず、ま た明瞭でないが、これは後に続く第３図に従ったノズルの動作によって補われる 。両方の図面は単に動作の原則を示したものであり、表示に重荷を負わせないよ う部分的にのみ示されている。

静的な理由から、タンクの屋根の竹馬のような支持物もまた系統的に水平に配置 され、一般に前記屋根を通して取換可能な様態で通る。もしも屋根が浮遊状態に あるときには、任意の数の支持物が引出され得るので、支持物の開口部を通して 回転ノズルを備えた溶解ヤリを挿入することが可能である。この場合には爆発性 のガス状の混合物を作り出すガス状の酸素がないので、不活性にする必要はない 。

第３図に従った簡単な渦巻システムを作り出すことは常に可能であるが、一般に 、第２図に部分的に示されるように、一方で大量の流体力学的エネルギを含む力 強い流れＦ−を作り出しながら、より高いオーダの渦巻システムを作り出すこと も可能である。沈澱物の地形の測定後、対応する沈殿物層の厚さが知られたとき には、制御された渦巻システムによって、流体力学的エネルギを含む原油（また は精留）は計画された様態で沈澱物を溶解するのに用いることができる。第１図 または第１Ａ図に従った沈澱物の場合、たとえば第３図に従った２つのノズルだ けを用いたとき、より厚い、部分によってはほとんど２ｆｆｉに達する厚さの層 が平均の厚さと仮定される程度まで破壊され得る。次に第２図に従った流れが作 り出され得る。

各動作の事例の前にノズルを選択された座標に位置づけ必要はない。実際、適当 な「流れ動作案」を採用して複数個の回転ノズルを最高に活用する様態で位置づ け、それからそれらを相互に関連した高さと回転方向を考えて制御することがよ り適当である。動作中の、すなわら回転しているノズルは好ましくは沈澱物上の 原油層を通って前者まで下げられ、次に形成された流れは高さによって、または 垂直に制御される。ノズルの対の回転方向は動作において流れの方向を反転させ るために変えることができ、このようなノズルの配置は第１０図および第１１図 に関連して述べられている。基本の流れ動作案によって、この手段はコンピュー タによって有利に制御される。装置がそれを基準として動作されるパラメータは 、たとえば、時間、高さ位置、回転方向および相互に依存する回転ノズルの対な どである。

第４図はおおよその空間動作範囲とともに、回転ノズルの実施例を概略的に示し ており、さらに詳細は第９図、第１０図および第１１図で与えられている。安全 性の理由のため、回転ノズルの端が圧縮ガスの動作により石油によっ特表昭６１ −５０１６８８　（６） で駆動されることも可能である。好ましくは駆動は実際の溶解剤によって与えら れ、この場合に注入され用いられる原油は加圧され従来の供給ポンプを通る。表 示された例は多くの可能性の中の１つである。開口部１３を通って、ノズル＠１ ２は原油を３方向に吹きかける。乱されないで回転している液体の噴出を説明し た理想化された生成された表面がノズル端の周囲に表示されており、直径りは１ ０ＩＩｌまでになることが可能である。しかしながら動作の場合には原油内に沈 められたノズル本体の巨視的な効果だけが述べられ、これは前に述べられた、徐 々に生じる不安定な渦巻である。表示された事例では、原油は回転不変の（ｒｏ ｔａｔｉｏｎ　−１ｎｖａｒｉａｂｌｅ）様態で輪状に下方へ通る。最良の場合 でも、ノズルコーンが形成され、これはタンクの底との衝突後おそらくトランペ ット形の開きに変化する。液体が斜め上方および斜め下方に通る他の２つのコー ンは回転する液体の噴出を説明する円錐形に生成された表面であってノズルコー ンではない。ノズル端１０は液体室およびダクトを包含する内部本体を含み、こ れは複数個のノズル開口部を有する回転キャップ１４とともに原油供給物１５に 固定されている（第４図）。キャップは、たとえば、時計回りは反時計回りかど ちらかの動作のために設計できる圧縮空気タービンによって駆動されることもで き、あるいは、ノズル端が時計回りまたは反時計回りに回転するタービンを備え てもよい。このようなより大きなシステムでは、圧縮空気弁は好ましくはコンピ ュータＩＩＪＩＩＩされる。このようなＣＮ　ＣａｉｌＪ　Ｉｌｌはソフトウェ アとともに一般の使用のために今までに完全に開発されており、第５図はそのよ うなｔａｌｌ　ｍを示している。もしもノズルの回転のために作動油が用いられ るならば、それは圧力下で注入されるべき石油であることができ、次にそれは、 これ以降第９図、第１０図および第１１図に関連して述べられるように、ノズル 端を使用するために推奨される。

３、沈澱物の この発明に従えば、溶解は圧力下で固体相に注入される原油噴出の流体力学的エ ネルギの助力によって起こる。沈澱物はしばしばチキソトロピーの性質を有し、 そのため溶解はそれらが流れていると迅速に起こる。固体相ヘエネルギを移すた めに、好ましくは同じソースの原油を用いることは、原油内に不純物を導入する 危険性をがなり減少させること、移動あるいは溶解剤との完全な類似性、といっ た利点につながり、この類似性の結果、固体相は供給された液体に最大の程度ま で再吸収される。

しかしながら、新鮮な原油または精留を少量で済ませるため、再循環が必要であ る。排出装置によってポンプで汲出された液体相は不断の粘度試験を受け、粘度 が与えられた閾値に達するまで溶解処理のためノズル線内へ戻される。

タンク内の砂や錆の成分などの「原油と異質の」不純物を除去するため、この再 循環にフィルタを導入することもできる。溶解された残余は次に、溶解のために 用いられた原油または精留とともに原油としての通常のさらに進んだ使用を可能 にするため、貯蔵タンクへ、または直接精製所へ渡されることもできる。

これ以降、この発明に従った方法を実行する装置についてのさらに進んだ詳細が 与えられる。この装置は本質的に圧力媒介によって動作される溶解ヤリを有し、 これはすなわち取付けられたノズルを備えた固定された供給パイプか、または、 溶解のために与えられる原油や精留等の新鮮な溶解剤を供給するためのポンプと 同様に、中空の継手を設けられた多部分の溶解やりである。ポンプはまた、溶解 された原油沈澱物を供給された原油とともに排出システムへ汲むため、また液体 相をノズルへ戻す再＠環を維持するため、また随意には、液体相を、それが通常 の原油として用いられる別のタンクか、さらに進んだ処理のためにｍ製所へ戻す ように除去するために必要な動作圧力を確実に結集する。

原油と異質の固体不純物の除去を可能にするため、好ましくはフィルタが再循環 線内で用いられる。必要なパイプラインは、必要なときには液体の流れを転換す ることができるように、支脈とパルプまたはタップを設けられている。

有利には、歩留りのチェックを可能にするため流量計が用いられる。粘度と酸素 の測定および分析の目的のための器材はそれ自体公知の様態で用いられる。

第６図は、部分的に空にされた原油タンク１ｏ内で、浮遊屋根３がその竹馬のよ うな支持物４の上まで下げられた状態での、この発明に従った方法を実行する装 置の実施例を示す。より平易な表示を容易にするため、図面における割合は任意 に設定されている。屋根は固体材料１８によってタンクＷ６と屋根３に粘着する 密封材料１７によってまわり全部を密封されている。結果として、摺動する間隙 ７が外部に関して密封される。この密封は常に必須とは限らないが、起こり得る いかなる安全性の要求にも応する。外部から密封された区域９に位置する沈澱物 層はかすの不規則な堆積として示されている。第１図および第１Ａ図は大きな貯 蔵タンク内に起こる、測定された沈澱物層の例を示している。タンクの底１はタ ンクの出口５に向って傾斜しており、この出口には懸濁した沈澱物を除去するた めのパイプ２２が接続されている。

この実施例では、閉された区域９に向けて開放されたままになっている動作中の 開口部８を通して、回転ノズル１２を備えた２つの溶解ヤリが下げられている。

ノズルは新鮮な原油か、またはもし必要であれば精留を、または再循環された溶 液を、たとえば５から３０バールの適合された圧力下で沈澱物層に注入する。ノ ズルは、それらの回転は別として、矢印Ｚの方向へ動くことができ、特定の半径 範囲が覆われることを可能にする。個別の圧力バイブ１３は結合されて、マルチ ウェイのタップまたはパルプ１５に接続されている主な圧力バイブ１４を形成す る。この装置は第３図に示されるような、必要な循環とノズル間の活発な流れの 形成とを可能にする。

この実施例では２つのポンプが使用されているが、原則的には使用が必要なのは １つだけである。第７図はこの実施例を表わす。ポンプ２１は、一方では原油や 精留が新鮮な石油タンク３ｏからパイプ３２を通してノズルに通じるように、ま た他方では示されたように、再循環が可能なように、２つのマルチウェイ、特に スリーウェイのパルプ１５．１６に接続されている。

２つのポンプがより良い処理バランスを可能にしている第６図に従った実施例で は、たとえば排出システムへの供給を妨げることなしに、新しい原油または精留 がポンプで汲入れられることができる。このように、直接ノズル内へ戻る小さな 再循環が可能であり、あるいは所望の希薄を得るために、パイプ２６を経由して タンク３０内へ、そしてそこからパイプ３２と第１のポンプ２１を経由してノズ ル１２内へのより大きな再循環も起こり得る。２つのパルプ１５゜１６の示され た位置はタンク９の密封された部分に新鮮な原油または精留を導入する相を示し ている。「小さい」再循環のためには、パルプ１５が１８０度回粗回転、第２の ポンプがスイッチを入れられ、第１のポンプがスイッチを切られる。もしも成る 時間の後パルプ１６が時計回りに９０度回転されると、貯蔵タンク３０への排出 が起こり、これは他のタンクであってもよい。このように、結果として任意の動 作サイクルを与えることが可能であり、パルプとポンプはノズルとともにコンピ ュータによって制御されることができ、このコンピュータは次にこの方法のシス テムに起因する、プログラムにつながった試験を開発する。このような結果は排 出パイプ２２および２５内の粘度計２４等の測定器材から得られる。この方法に 制御、調節およびチェックの目的に用いられるデータを供給する、他の測定され た点も考えられる。たとえば流れの中で測定しているこのような測定器材やノズ ルを保護し、また一般的に言って懸濁溶液から異質の粒子を除去するため、排出 システム内にフィルタ２３が設けられることが可能である。

歩留りをチェックする目的で、適当な点に流量計が配置可能である。もしも、た とえばパイプ３２を通って除去された新しい原油の量と、パイプ２６を通って別 のタンクへ戻されたスラッジ溶液が測定されれば、生産歩留りの量を比較するこ とは容易に可能である。これらの歩留り測定は多くの異なった方法で実行可能な ので、図面には流量計の配置は示されていない。

何らかの理由により、タンクの清掃の迅速な実行に最大の重点が置かれ、回復さ れた原油の清潔さがそれほど重要でない場合も起こり得る。このような場合には 溶解処理の速度を増すため明細に示された（ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ　）量の特定の 添加物を用いることも許容できる。これらは流量を増加したり粘度を減少させた りする作用剤であることもできる。

これらの添加物、通常溶剤は、注意深い実験室の試験によって発見され、使用に 際してはそれらの濃度が決定される。

それからこれらは新鮮な原油や精留に有利に加えられる。

第５図は制御された渦巻または渦システムを形成するために結合された複数個の 個別のノズルを概略的に示している。各回転する上昇可能かつ下降可能のノズル 端１ｏは、３つの入口、すなわち１つは注入されるべき原油のための入口、１つ は反時計回りの動きのための、圧縮された液体、たとえば圧縮空気または作動油 のための入口、もう１つは時計回りの動きのための圧縮空気または作動油のため の入口、を備えて概略的に示されている。圧縮空気または作動油は１７８分配器 （Ｌ、／Ｒ−左／右）によって導入される。

共通の液体圧力バイブがすべてのノズルを供給し、共通の液体圧力バイブがすべ ての１７８分配器を供給する。１７８分配器はたとえば、その制御線がマルチプ レクス回路に接続されている、切換可能な、空気の作用または油圧による装置で ある。マルチプレクサはコンピュータで１ｂｌＪＩＩＩされ、いくつかのアドレ スされた出力を同時に切換えることができる。第５図は各々の場合に、異なった レベルでの１対の渦巻または渦を示している。１７８分配器で活性化されたは動 作されるべきノズルの数が自由に選択可能であることを示すように意図されてい る。

別の実施例として、第８図は堅い屋根を有する貯蔵タンりで使用可能な形式の装 置を示す。このような貯蔵タンク８０は一般に周囲に分布された複数個のマンホ ールの入口８１を有し、それらの１つが図に示されている。堅い屋根の貯蔵タン クの場合に採用される手順は、これ以降第１２図および第１３図に関連してより 詳細に述べられる。しかしながら、１つの特別な事例が分離されて考慮されなけ ればならない。沈澱物の厚さ、すなわち沈澱物の高さのため、このような開口部 が完全に覆われ、計画された密封あるいは閉鎖の開口を妨げ、それに加えて屋根 に開口部がない、あるいはそれらが何らかの理由によって使用できない、という ことも起こり得る。このような場合、貯蔵所８２がこのようなマンホール８１に わずかに装着され、連続した、マンホールのカバーの部分的な開口動作の後、石 油スラッジを満し始める。スクリューコンベヤ８４を備えた供給バイブ８３が貯 蔵所８２に浸出でいる石油スラッジを、好ましくは可動性の溶解タンク８５へ供 給する、これはここでは様式化された方法でのみ示されており、この中には溶解 やりが導入できる。供給原油または精留と混合された溶解された石油スラッジは バイブ８７によって移し去られる。

第６図および第７図に関連した説明に従えば、再循環はフィルタ８８による濾過 、器材８９による粘度の測定等とともに線システム８６によって行なわれ得るが 、前記動作は除去線システム８７で行なわれる。再循環バイブは９０、スリーウ ェイのパルプは９１，９２、ポンプ装置は９５゜９６、新鮮な原油の供給は９３ 、除去、たとえば貯蔵所または精製所への、は９４である。第６図および第７図 に従った装置に関して述べられたことは、第８図の実施例に関しても一般に適用 される。

さて、溶解やりについてのより詳細な説明が与えられる。

渦巻または渦システムに結合された１つまたは複数個のこのようなやりは、それ によって溶解剤として、そしてまた動的なエネルギの運搬物としての原油または 精留がタンク内へ導入され、そのために石油スラッジ沈澱物の溶解が起こり得る ような、器材を本質的に構成する。各やりは本質的にバイブシステムとノズルを 含む。バイブシステムは垂直に調整可能なノズルを、それによってノズルが加圧 された原油または精留を供給されるような、供給線に接続する。

好ましい実施例では、ノズルは前記原油または精留を沈澱動向に注入するのに用 いられている。各やりのノズル端は、第９図に従った単一のノズル端を設けられ てもよく、あるいは第１０図に従って、２つの使用可能な（ｕｓｕａｂｌｅ　） ノズル端を設けられてもよい。

第９図に従った回転ノズル１０１は分配ヘッドまたは多岐管１０２を有し、これ は回転する様態で管状の接続片１０３上に設けられている。この実施例の場合、 設置はボールベアリング１０４の助けによって行なわれるが、０−ラまたは摩擦 ベアリングやその類似物を提供することもまた可能である。２つの固定要素１０ ５、たとえば止め輪は、相互に反対の方向へ回転させることができる２つの部品 を軸上に共に保持する。たとえば、ねじを用いることにより、接続片１０３はバ イブシステムの示されていない入口端へ固定される。分配ヘッド１０２は中央の 空洞１０６を有し、そこに複数個の孔１０７が出ていて、その軸は空間の異なっ た方向を指す。各孔１０７内にスリーブ１０８が置かれ、分配ヘッド１０２を越 えて突出し、実際のノズル開口部を形成する。かなりの摩耗を被るこれらのスリ ーブは、簡単な様態で、たとえばねじを付けられた接続の助けによって取外すこ とができ、したがってまた相互に交換可能である。

このノズルの機能のためには、孔１０６の軸が分配ヘッド１０２に関して放射状 または軸上に方向づけられてはならない、ということが重要である。その代わり に、少なくとも１つの孔の軸が、回転駆動のために正接の成分を有する。

原油または精留はポンプによって溶解やりバイブシステムへ供給され、管状の接 続片１０３を通プて分配ヘッド１０２の空洞１０６に至り、そこから孔１０７を 通ってタンクへ出る。孔は、石油が少なくとも１つの正接速度成分を有するよう な方向で向けられているので、ノズルは反動によって回転される。このように、 前に述べられたとおり、注入された石油の流れは寅質的にタンクのすべての点、 タンクの構成要素のために達するのが困難にされている点にさえも、達する。

第１０図および第１１図に示された２の重畳回転ノズル１１０．１１１を備えた ノズル端は、軸についてより長く、ノズル端を通って突出している接続片１１２ に、第９図とほぼ同じ方法で固定されている。ノズル端は各事例で環状の空洞１ １３を有し、その中ヘノズルスリーブ１１５を備えた放出孔１１４が出ている。

これらの孔１１４は、石油が流出するときにそれらが特定のノズル端を異なった 回転方向で回転することができるような方法で配向されている。

接続片に関して垂直に置換可能で、またこの事例では軸方向に向けられた放出ノ ズル１２２を有する、ＩｔｌＪＩＩｌピストン１１６が接続片１１２内に、また そこに同軸的に設けられている。この軸方向に向けられた開口部は回転について 不変であり、この場合線流体力学的エネルギの増加を助ける。

第１０図に従った実施例の場合には、制御ピストン１１６は、上部の回転ノズル １１０と同じ高さで、ピストンを回転すると接続片の対応する開口部１１８と１ 列にされ得る、１つまたは２つ以上の放射状の開口部１１７を有する。

開口部１１８は代わりに環状の空洞に出る。バイ１１１６はまた、下方の回転ノ ズルと同じ高さで、接続片内の対応する開口部１２０と１列にすることができる 、１つまたは２つ以上の開口部１１９を有する。バイ１１１６は閉された位置か ら１列にされた開口部１１７と１１８を通る第１の流通位置へ回転させることが でき、あるいは開口部１１９と１２０が１列にされた結果として第２の流通位置 へ回転させることもできる。３つのバイブ位置の１つの機能として、一方または 他方のノズル端が作動油を供給され、そのため同じ溶解や、りが異なった回転方 向の石油の渦巻を作り出すことができる。この場合、パイプ１１６は底で閉じら れており、下方に向けられたノズル開口部１２２が設けられている。

第１１図に従った配置は、回転方向の制御のための別の実施例を示す。制御ピス トン１３０がその軸について回転可能な代わりに、この場合は垂直方向に変位可 能で、１つの高さに石油通過開口部１３１を有するだけである。接続片は代わり に、上方の回転ノズルと同じ高さの１列にされた開口部１３２と、下方の回転ノ ズルと同じ高さの開口部１３３を有する。この場合、υＪａｉｌピストン１３０ は底で閉じられている。これは、その開口部１３１が接続片１１２に覆われてい て石油が流出できない閉じた位置をとるか、開口部１３１と１３２が１列にされ た第１の流通位置をとるか、あるいは開口部１３１と１３３が１列にされた第２ の流通位置をとるかするような方法で垂直方向に変位させることができる。最後 の２つの位置では、各場合に回転ノズルの１つが石油を供給され、そのため溶解 やりは異なった回転方向の渦巻を作り出すことができる。最後に述べられた配置 では、下方に向けられたノズル出口が除去されているので、制御ピストン１３０ と接続パイプ１１２はそこで閉じられている。

制御ピストンの調整には既知の手段が使用可能である。

第１０図および第１１図に従った２つの実施例では、手動操作のねじ調節が設け られている。制御ピストン１１６または１３０に固定されたスリーブ１４０は、 環状の調節グリップ１４２を備えた調節輪１４３の環状のスロットに取付けられ る。軸方向の変位なしに回転するにあたっては（第１０図）、スリーブ１４０と 環状のスロット１４３は一緒に固定されており、調整輪１４１は接続片１１２に 沿った軸方向の運動には何の手段もない。軸方向の制御変位の場合（第１１図） 、スリーブ１４０は摺動スロット１４３内を自由に動き、接続片１１２上には、 たとえばコイル１４５が設けられており、それに沿って調節輪１４１が、それと ともに、スリーブに固定された制御ピストン１３０を軸方向に引きながら動作可 能である。

第１２図は、堅い屋根の貯蔵タンクで使用するための発明に従った装置と、中空 の継手により一部タンクの区域内で横切って位置づけ可能な溶解やりを示す。延 ばされた状態では、中空の継手１６２を経由してやりシャフト１６０に接続され ているやりの前部１６１上に回転ノズル１０１と突刺しノズル１６３を備えた溶 解やり１１０は、タンク８０′の屋根に通常設けられている中央開口部から容易 に挿入可能である。やりの挿入につづいてその前部を横切って位置づけるため、 ケーブル線手段が設けられており、ここでは金属ケーブル１６５がやりの前部１ ６１上の装置１６４上に掛けられ、やりシャフト１６０に設けられた滑車１６６ を渡って動く。ケーブル１６５は巻きつけドラム１６７によって巻きとられたつ くり出されたりする。対応する固定して建造されたブラケット１６８はポールベ アリング１６９′により、完全な溶解やり１ｏＯが回転矢印Ｚに従って一方また は他方の方向へ回転可能な方法で設けられているやりシャフト１６０と巻きあげ ドラム１６７を保持する。コイル供給手段１７０が別のベアリング１６９により これも回転可能に設けられている。この概略的表示の事例では、実際の大きさの 関係が非常に歪められた様態で示されていることを明らかにしなければならない 。タンクはたとえば５０１１の直径を有することもでき、やりシャフト。

または２である。やりシャフトの長さは１６から１７１であり、やり前部の長さ は約２０から２５ｍである。ブラケットもまたこの大きさ関係で理解されるべき であって、この情報はこれ以降なされる叙述に関して特に重要である。

２つのベアリング１６９は同様の技術によって建造され、好ましくは第９図の回 転ノズルの場合のようなポール１６９′またはローラベアリングであり、これは 溶解ヤリの横切って位置づけられた前部１６１が圧力をかけられて流出する溶解 剤によって、突刺しノズル１６３と同じ方向を指して回転するような方法で、や りシャフト１６０がブラケット１６８に比較的容易に回転可能な様態で固定され ていることを意味する。やりシャフト１６０に関するやり前部１６１の横向きの 位置づけは、上述のケーブル線システムによって引起こされ、これはやりの除去 のために緩められ、そこで前部は重力の作用で軸と電輪になるまで落ちる。２つ の部分を接続している中空の継手は先行技術に従って建造されている。

第１２図は、２０から２５−の長さのやりの前部１６１上のいくつかの回転ノズ ル１０１の円錐形のノズル作用（第４図１１を通して、またやりシャフト軸に関 した回転による、水平に枢軸上に置かれたやり前部での、沈殿物地形２の同時の 被覆を通して、沈澱物の量すべてが注入作用を受けることが可能であるのを示し ている。このように、この装置は実質的に１回の動作で１８００から１９００１ ２の沈澱物を処理することを可能にする。述べられたように、多数のノズルと枢 軸的に旋回する手段のある溶解やりのこの実施例は、堅い屋根の貯蔵タンクを意 図したものである。また、この実施例が特に垂直の挿入を意図されていることも 明らかである。

堅い屋根の貯蔵タンクに用いるための装置の別の特別の実施例が第１３図に示さ れ、タンクへの水平の挿入を意図されている。挿入は側方のマンホール開口部８ １．８１−を通して起こる。中空の継手１６２に代えてこの実施例は回転装置１ ７１を有し、そのまわりを、回転矢印Ｚによって示されるように、やり前部１６ １が回転可能である。前部１６１は第１２図に示されるのとほぼ同じ方法で装備 されている。複数個の回転ノズル１０１が沈澱物の溶解に用いられ、前部１６１ は流出する溶解剤の勢いの結果、突刺しノズル１６３によって回転させられる。

やり前部は、第１２図に関連して溶解剤供給手段１７０の回転ベアリングに関し て言及されたように、やりシャフト１６０上の装置の直角のバイブに回転の様態 で設けられている。やり前部のこの回転の設置のために、ポールあるいはローラ ベアリング１６９′を備えた、同様に建造された回転装置１６９がここに設けら れている。水平な位置のため、支持物１７２が付加的に必要となり、ここでは概 略的にのみ示されている。信頼性のある、自由に傾けることのできる溶解やりの 支持物で、第１２図に関連して議論された寸法を備えたものは、従来捜術から推 測可能である。

この実施例が１回の動作で沈澱物の地形全部を扱うことが不可能なのは明らかで ある。このように、溶解やりは支持物の周囲およびその後部の区域には何の効果 もない。このため、何回かの連続した動作で、溶解やりは一般に複数個のマンホ ール開口部を通して挿入される。タンクの直径のおよそ３分の１に対応するやり の前部の寸法を用いるのが有利であり、それによってやりシャフトは約３分の２ を表わす。実際の大きさではこれはやり前部１６１に約１５から２０１１、やり シャフト１６０に約３０から４０ｆｆｉを表わす。これらは垂直挿入のための実 施例のほぼ逆の割合である。

やり前部１６１上に設けられた回転ノズル１０１の数は、ノズルの動作直径（第 ４図参照）の関数である。一般に、５つの、均一の間隔をあけられたノズルで十 分であり、その間隙に４つの突刺しノズルが位置づけられる。

第１２図および第１３図に従った実施例において、排出手段が設けられているこ とは、当然のことながら明らかである。しかしながら、この事実はここでこれが 暗黙のうちに仮定された細部として補足されているので、図面に重荷を負わせな いために省略されている。

ＦＩＧ、　２　ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　１２ ＦＩＧ、　１３ 国際調査報告 一ローーＡｅｍ−１１ａ　ＰＣＴ／ＥＰ　８５１０００９０ＡＮＮＥＸ　Ｔｏフ −ＩＮＴＥＲＮＡＴ工０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＦｉ　ＲＥＰＯＲＴ　ｏＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．かすや、そこから得られた精製製品内に結合した原油を回復する方法であっ て、前記かすが本質的にスラッジ状に濃縮され沈澱した原油または原油から得ら れた精製製品を含み、貯蔵または輸送タンク内で多少の密集した沈澱物を沈澱さ せるが、ここで、石油または他の精製製品を含むかすが、圧力下で、上に横たわ る液体相または直接かすまたは沈澱物内に注入される原油または精留などの化学 的に優勢な微細な（ａｆｆｉｎｅ）溶解剤により、液体相に、流体力学的エネル ギによって、分解あるいは懸濁されるような方法。 ２．流体力学的エネルギがさらに、上にあるおよび／または注入された原油また は精留の渦巻形成によって原油沈澱物内に分配される、請求の範囲第１項に記載 の方法。 ３．流体力学的エネルギが、渦巻システムを形成するために協動する少なくとも ２つの個別の渦巻によって、計画された流れに合計される、請求の範囲第２項に 記載の方法。 ４．回転方向において相互に組になっている個別の複数個の渦巻を通して、流体 力学的エネルギが、沈澱物の高低の上で、緩め、懸濁し、分解するような様態で 作用している、上にある制御された流れに加えられる、請求の範囲第３項に記載 の方法。 ５．流体力学的エネルギを運ぶ液体が旋回可能なおよび／または回転ノズルによ って注入され、分解され、または懸濁して液体相に戻ったかすが吸引により排出 される、請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法。 ６．吸引によって排出された液体相の少なくとも一部が注入の目的で再使用され る、請求の範囲第５項に記載の方法。 ７．排出によってし除去された液体相の粘度がチェックされ、予め定められた粘 度の閾値が達せられるまで注入の目的で再循環される、請求の範囲第６項に記載 の方法。 ８．吸引排出によって除去された液体相が濾過される、請求の範囲第５項ないし 第７項のいずれかに記載の方法。 ９、溶解されるべきかすを含むタンクの部分が密封されている、請求の範囲第１ 項ないし第８項のいずれかに記載の方法。 １０．貯蔵または輸送タンク内の沈澱物からのかすを含む原油が処理タンクに運 ばれ、後者内で、原油を含む固りの中へ圧力下で導入される原油または精留から の流体力学的エネルギによって溶解される、請求の範囲第１項に記載の方法。 １１．貯蔵および／または輸送タンクからの沈澱材料が絶え間ないスクリューの 運搬によって処理タンクヘ運ばれる、請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２．緩められるべき沈澱物または沈澱材料のあるタンクの区域へ挿入可能で、 そこに配置された少なくとも１つのノズルを有し、それを通して化学的に微細な 溶解剤を汲むためにノズルにつながるパイプを備えた、少なくとも１つの溶解や りのある、請求の範囲第１項に記載の方法を実行する装置。 １３．溶解やり上に位置づけられ、そこに沈澱物のあるタンクの区域に突出する 少なくとも１つのノズルがあり、懸濁した沈殿物の溶液をタンクの区域から貯蔵 タンクヘ汲む働きをする第１のポンプの後ろに少なくとも１つのガイドタップま たはバルブと、同様に、随意に新鮮な原油または精留を汲み入れるための第１の ポンプが前記ノズルに接続されている請求の範囲第１項に記載の装置。 １４．ノズルが渦巻を作り出すために建造されている、請求の範囲第１２項また は第１３項に記載の装置。 １５．少なくとももう１つの渦巻を作り出すノズルが設けられ、第１のノズルと ともに、それが渦巻システムを形成し、流体力学のエネルギを計画された流れに 合計する、請求の範囲第４項に記載の装置。 １６．渦巻システムの構成要素となる、垂直または水平に配置された渦巻形成ノ ズルがあり、それらが導かれた重豊の液体の流れを作り出すために貯蔵タンクの 断面にわたって相互に互いに作用する間隔で分布されている、請求の範囲第１５ 項に記載の装置。 １７．注入の処理と同時に、懸濁した沈澱物の溶液を密封されたタンクの区域か ら、再循環のためか輸送あるいは貯蔵タンクヘ汲むため、第２のポンプと、直列 に接続されたガイドタップまたはバルブのある、請求の範囲第１２項または第１ ３項に記載の装置。 １８．タンクの出口と第２のポンプの間にフィルタが挿入されている、請求の範 囲第１７項に記載の装置。 １９．フィルタの上流または下流に粘度計が接続されている、請求の範囲第１８ 項に記載の装置。 ２０．−個別の供給線上にあり、一緒に主要な供給線につながっている、タンク の区域に突出する複数個の旋回可能なノズルと； −そこに接続された第１のマルチウェイのバルブであって、残りの接続の１つが 第１のポンプの出口につながれ、別の接続が第２のマルチウェイのバルブの接続 につながっているものと； −第２のマルチウェイのバルブの残りの接続に第２のポンプの出口が接続され、 貯蔵タンクヘの石油返還線が別の接続に接続されているものと； −第１のポンプの入口が新鮮な石油のタンクに接続されているものと； −第２のポンプの入口が、密封されたタンクの区域へのタンクの出口に接続され ているものと；−第２のポンプの入口とタンクの出口の間にフィルタと粘度計が 配置されているもの とを備えた、請求の範囲第１２項および第１７項のいずれかに記載の装置。 ２１．新鮮な石油の供給線と沈殿物懸濁液の吸引による除去の線、または沈澱物 懸濁液を貯蔵タンクヘ戻すための石油返還線の両方に、付加的に流量計が配置さ れている、請求の範囲第２０項に記載の装置。 ２２．各上昇可能、下降可能および回転可能なノズルの位置および回転を制御す るために、制御手段が設けられている、請求の範囲第１２項または第１３項に記 載の装置。 ２３．制御手段がコンピュータを有する、請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２４．ノズルが、空間の異なった方向を指す液体の出口を備えた、少なくとも１ つのノズル端を有する、請求の範囲第１２項ないし第２３項のいずれかに記載の 装置。 ２５．ノズルが、共通の供給線で反対の方向へ回転する２つの重畳ノズルチップ を有し、液体は各場合に１つのノズルチップに接続可能な、請求の範囲第２４項 に記載の装置。 ２６．ノズル手段が設けられ、それが軸について回転可能で、空間の異なった方 向を指した複数個のノズル出口を有し、そのうちの少なくとも１つが正接の成分 を有するように半径から傾斜をつけられている、請求の範囲第１２項ないし第２ ５項に記載の装置。 ２７．ノズル手段が供給およびやりパイプと、それとともに回転可能な分配ヘッ ドへの接続のための中空のピン状の接続片を有し、その開口部からノズルの出口 へつながる空所を有した、請求の範囲第２６項に記載の装置。 ２８．２つのノズル端があり、それらのノズルの出口はその正接の成分が反対に 向けられるような方法で配置され、さらに、ノズル出口への駆動媒体の選択的な 供給のために、逆転装置がある、請求の範囲第２７項または第２８項に記載の装 置。 ２９．やりシャフトと、移動可能で、溶解剤の排出のための複数個の回転ノズル を備えたやり前部とを備えた溶解やりのある、請求の範囲第１２項ないし第２８ 項のいずれかに記載の装置。 ３０．溶解やりあるいはやり前部を回転させる手段のある、請求の範囲第２９項 に記載の装置。 ３１．溶解やり上に回転駆動手段が配置され、前記やりの回転部分が駆動される ことを可能にする、請求の範囲第３０項に記載の装置。 ３２．駆動手段が溶解剤とともに動作可能な突刺しノズルであり、やり前部に配 置されている、請求の範囲第３１項に記載の方法。