JPS6372302A

JPS6372302A - 蒸留塔又は水蒸気ストリツピング塔の突沸防止方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6372302A
Application number: JP21687486A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Ichihara; 市原　庸延; Takashi Takahashi; 隆高橋; Masato Ishii; 眞人石井; Tatsuya Nakano; 達也中野; Kazuo Ishida; 一男石田; Masahiro Tatsumoto; 辰本　正弘
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsubishi Oil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1988-04-02

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】［産業上の利用分野］本発明は、蒸留塔及び／又は水蒸気ストリッピング塔の
液柱管部から流入する凝縮水により発生する塔内での水
の突沸を防止する方法及び該方法の実施に用いて適切な
装置に関する。

本明細書に使用する用語「水蒸気ストリッピング塔」と
は、蒸留塔の塔底油や側油に水蒸気を吹き込み、混在す
る低沸点成分を追い出す機能を持つ塔をいう。

また、用語「非凝縮性ガス」とは、液柱管部の内部の水
蒸気を塔内に排除することができる気体であつて水の突
沸を起すような央縮液にならないものをいい、不活性ガ
ス又は石油精製ガスがその代表例であり、ここに「不活
性ガス」とは、純粋には他元素とほとんど化合しない希
ガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノン）をさすが、一般には空気中の酸素による燃焼ある
いは製品の酸化を避けるために使用するガス（狭義の不
活性ガス）をいい、上記希ガスの他にも窒素、炭酸ガス
、燃焼排ガスなどを含めて不活性ガス（広義の不活性ガ
ス）というが１本明細書ては後者の広義の意味で使用す
る。そして、「石油精製ガス」とは、石油精製工業や石
油化学工業の精製過程において発生する低沸点成分より
成るガスで１通常燃料ガスとして使用されるガスをいう
。

［従来の技術］従来、第２図に示す如く、吹き込み水蒸気な精留操作に
使用する蒸留塔（１）、又は水蒸気ストリッピング塔（
２）の液柱管部（３）は、その外面に高温水蒸気の導管
を沿わせた上に保温を施し、液柱管部の内部で水蒸気が
凝縮するのを防止する方法をとりていた。

通常、液柱管部（３）は、液柱管（６）と、該液柱管（
６）に接続された液面検出計（４）及びガラス液面計（
５）とで構成されており（第１図参ＩＩり、これらの全
ての外面に高温水蒸気導管と共に保温が施されている。

尚、ｓｉ図に鎖線で示すように、液面検出計（４）とガ
ラス液面計（５）とが直接蒸留塔（１）又は水蒸気スト
リッピング塔（２）に接続されて液柱管部（３）が構成
される場合もある。

［発明が解決しようとする問題点〕水蒸気の凝縮および水の突沸条件は、その温度・圧力条
件により決まるが、液柱管部（３）の気液が静止に近い
状態では、放熱が大きく、従来の方法では蒸留塔及び／
又は水蒸気ストリッピング塔の液柱管部から流入する水
蒸気の凝縮水により発生する塔内での水の突沸を防止す
るのは不十分であった。特にガラス液面計（５）のガラ
ス面内部では、常に水蒸気の凝縮が起こっており、凝縮
した水け、ガラス液面計（５）底部に溜り１時に塔内に
流れ込む、この時塔内は、水蒸気の発生する温度・圧力
状態にあるので、水は突沸を起こすこととなる。

突沸が起こると、その急激な容積変化により、液柱管部
（３）の液面が著しく変動し、液面指示は大きく変動す
ることとなる。

その結果、例えば、第２図に示す水蒸気ストリッピング
塔（２）の液柱管部（３）の液面指示値により作動する
調節弁（７）の作動は大きく変動することになるので、
蒸留塔の側油抜出しｆｉ　（８）の液面が変動し、蒸留
塔内の内部環流量が変動する。

かかる内部環流量の変動は、側油の蒸留性状に影響を与
え、蒸留塔の精留効率を悪化させる。

又、第２図に示す蒸留塔底部の液柱管部（３）に起こる
変動は、塔底油の流量変動を生じさせる結果、熱交換器
（ｌＯ）の熱の授受に外乱を与えることになり、加熱炉
（１１）！！転の外乱となる。このため、！＋置全全体
運転が困難となる。これを防ぐため、蒸留塔底部の液面
制御は、塔底液面レベルな見ながら手動で抜出し量をｍ
整せざるを得なかった。また、蒸留塔底部液面のある施
囲巾の変動に対して不感帯動作を有した液面制御機構と
流動制御機構とのカスケード制御方式を採用している場
合もあるが、突沸による流量変動を抑えるには不充分で
あった。

以上の不都合ないし欠点を解消することが本発明の技術
的課題である。

［間開を解決するための手段］上記技術的課題を解決する本発明に係る蒸留塔又は水蒸
気ストリッピング塔の突沸防止方法は、吹き込み水蒸気
な精留操作に使用する蒸留塔及び／又は水蒸気ストリッ
ピング塔に３いて、液柱管部の気相部に非凝縮性ガスを
連続的に吹き込むことにより、該液柱管部の内部の水蒸
気を塔内に排除し、該液柱管部の内部でａ縮する水が塔
内へ流れ込む際に発生する水の突沸を防止することを特
徴とする。

そして、かかる方法な英雄するのに適切である本発明の
装置は、吹き込み水蒸気な精留操作に使用する蒸留塔（
１）及び／又は水蒸気ストリッピング塔（２）において
、その液柱管部（３）の気相部が、該液柱管部（３）の
内部の水蒸気を塔内に排除する非凝縮性ガスＧの吹き込
み部位（１２）を有することを特徴とする。

本発明における非凝縮性ガスＧの吹き込み部位（１２）
は、液面検出計（４）の気相部でもよいし、ガラス液面
計（５）の気相部でもよいし、液柱管（６）の気相部で
もよい、水蒸気は、液柱管上部塔内開口部から排除され
る。吹き込む非凝縮性ガス量は、水蒸気を排除できる量
であればよく、特に規定はない、吹き込んだ非凝縮性ガ
スＧはその蒸留塔系の塔頂上部より抜出されるオフガス
に含まれる。非凝縮性ガスＧとしては不活性ガス又は石
油精製ガスが好ましい。

［作用］不活性ガスまたは石油精製ガスの如き非凝縮性ガスＱ’
ｌ、−液面検出計（４）の気相部、ガラス液面計（５）
の気相部または／および液柱管（６）の気相部等の、液
柱管部（３）の気相部から連続的に吹き込むことにより
、液柱管部（３）内部の水蒸気を塔内に排除し、液面検
出針（４）内部やガラス液面計（５）のガラス面内部や
液柱管（６）内部での水蒸気の楽壇を防止する。その結
果、楽壇水が塔内へ流れ込むことがなくなり、これに起
因する突沸ひいては液面検出計（４）の液面変動が防止
できる。

尚、本発明において、液面検出計（４）とガラス液面計
（５）とが直接蒸留塔又は水蒸気ストリッピング塔に連
結される場合、該液面検出計（４）または／およびガラ
ス液面計（５）に非凝縮性ガスＧの吹き込み部位（１２
）が設けられる（第１図の鎖線参照）。

［実施例］本発明による効果を次の具体的実施例において説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１常圧蒸留塔の側油の水蒸気ストリッピング塔（２）にお
ける液柱管部（３）のガラス液面計（５）の気相部から
窒素ガスを連続して０．５Ｎｍ’／Ｈ〜１、ＯＮ■３／
Ｈ吹き込んだ、評価は蒸留塔（１）の内部還流量変化を
測定することにより水蒸気ストリッピング塔（２）内で
の突沸防止効果をみた。蒸留塔底部の液面Ｎ１９１は従
来通り手動で抜出し量を＊＊することにより行った。内
部環流量の測定方法は、原料油の蒸留塔入口部分に当る
フラッシュゾーンから一段上の棚段に溜まる液体のうち
、下部へ流下する液体を一旦皿板（パントレイ）で受け
、このパントレイより洛外へ抜出して、内部環流量流星
計（９）を通してフラッシュゾーン下部の棚段へ戻す方
法により測定した。

実施結果は第３図に示す如く、周期的な変動はほとんど
なく安定している。これを後記比較例（第４図参照）と
比べると捩れ幅は１八〜１八に減少しており、側油水Ｔ
ｉ気ストリッピング塔内の突沸現象に起因する蒸留塔内
部環流量の周期的な変動が解消していることがわかる。

なお、第３１１の内部環流量が常時僅かに変動している
のは他の外乱、例えば原料油供給量の変動、加熱炉出口
温度・圧力の変動によるものである。尚、上記窒素ガス
に代えて石油精製ガスを用いたところ、同等の結果が得
られた。なお使用した石油精製ガスの組成は次表の通り
である。

表　　石油精製ガス組成実施例２常圧蒸留塔の側油の水蒸気ストリッピング塔（２）にお
ける液柱管部（３）のガラス液面計（５）の気相部から
石油精製ガス（実施例１の組成）を連続して０．５Ｍｍ
’／Ｈ〜１．ＯＮｍ’／Ｈ吹き込んだ、評価は各何泊水
蒸気ストリッピング塔からの製品留分の分留性状を測定
し、精留効果をみた。蒸留塔底部の液面制御は実施例１
と同様手動で行った０分留性状の測定方法は、　ＪＴＳ
　Ｋ　２２５４　ｒ燃料油蒸留試験方法」によった、精
留効果は軽油留分の分留性状５容量％留出温度と灯油留
分９５容量％留出温度の差により評価した。

表１実施結果（第５図参照）は後記比較例２（第６図参照）
に比べ留出温度差が５℃も広くなり精留効果か明らかに
向上している。これは何泊水蒸気ストリッピング塔（２
）内での突琲現象が解消したことによるものである。

これを製品留分の収率に換算すると０．５〜１．５％（
対原料油比）の収率向上として評価される。

実施例３常圧蒸留塔の蒸留塔（１）底部液柱管部（３）のガラス
液面計（５）の気相部から窒素ガスを連続して０．５Ｎ
ｍ”／）ｌ　〜１．［ｌＮｍ３／）Ｉ吹き込んだ、塔底
油は、液面検出計（４）により液面レベルを検出し、こ
れに基きＴＡ節弁（７）を自動制御することにより抜出
す、自動抜出し制御方式により運転を行ワた。従来手動
で実施していたのに対し、自動運転が問題な〈実施でき
ることが確認された。これは蒸留塔内で水蒸気の突洟が
解消したことによる効果である。尚、上記窒素ガスに代
えて石油精製ガス（実施例１の組成）を用いたところ、
同じく、自動運転が問題な〈実施できることか確認され
た。

実施例４実施例１と３を同時に実施したところ実施例１及び３の
効果が同時に得られた。

比較例１実施例１と同一装置を従来の方法、即ち不活性ガス等を
吹き込まずに運転した。他の運転条件、即ち蒸留塔入口
温度、蒸留塔圧力、ストリッピング水草気、丑、サイド
リラックス量、原料張込み量、塔底油抜出し法等を全て
実施例１と同一とした。

評価は実施例１と同一方法によった。内部コ流量測定結
果は第４図に示す如く、側地水蒸気ストリッピング塔の
塔内突洟現象により内部還流量が大幅に変動している。

比較例２実施例２と同一装置を従来の方法、即ち石油精製ガス等
を吹き込まずに運転した。他の運転条件は塔底油抜出し
法を含め、実施例２と同一とした。このときの何泊の分
留性状（ＪＩＳ　Ｋ　２２５４）を第６図に示した。

［発明の効果］本発明によれば液柱管部での水蒸気凝縮が防止でき、そ
のために凝縮水の塔内流人に基〈突沸と、これによる液
柱管部の液面変動が防止できる。その結果、装置の運転
状態の安定化、精留効率、製品品質の向上、更に塔底油
抜出しの自動制御等が可詣となる。

尚、本発明におけるガラス液面計は他の可視型液面計に
代替し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した蒸留塔底部及び何泊水蒸気ス
トリッピング塔の液柱管部の概略図、第２図は蒸留塔と
何泊の水蒸気ストリッピング塔の関連を示す構成図（但
し、何泊水蒸気ストリッピング塔はｌ塔のみ記′ａ）、
第３図は何泊の水蒸気ストリッピング塔のガラス液面計
の気相部に不活性ガスを吹き込んだときの内部還流量の
変化を示すグラフ、第４図は同じく不活性ガスを吹き込
まないときの内部還流量の変化を示すグラフ、第５図は
何泊の水蒸気ストリッピング塔のガラス液面計の気相部
に石油精製ガスを吹き込んだときの製品留分の分留性状
を示すグラフ、第６図は同じく石油精製ガスを吹き込ま
ないときの製品留分の分留性状を示すグラフである。１・・・蒸留塔２・・・水蒸気ストリッピング塔３・・・液柱管部４・・・液面検出計５・・・ガラス液面計６・・・液柱管７・・・調節弁８・・・何泊抜出し箱９・・・内部ＴＸＪ流量流量計１０・・・熱交換器１１・・・加熱炉１２・・・非凝縮性ガス吹き込み部位Ｇ・・・非凝縮性ガス０許出願人　三菱石油株式会社三菱重工株式会社代　理　人　　弁理士　坂　口　信　昭留出量（容量％
）留出ｍ＜容量％）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吹き込み水蒸気を精留操作に使用する蒸留塔及び
／又は水蒸気ストリッピング塔において、液柱管部の気
相部に非凝縮性ガスを連続的に吹き込むことにより、該
液柱管部の内部の水蒸気を塔内に排除し、該液柱管部の
内部で凝縮する水が塔内へ流れ込む際に発生する水の突
沸を防止する、蒸留塔又は水蒸気ストリッピング塔の突
沸防止方法。
（２）特許請求の範囲第１項記載の非凝縮性ガスが不活
性ガス又は石油精製ガスである、蒸留塔又は水蒸気スト
リッピング塔の突沸防止方法。
（３）吹き込み水蒸気を精留操作に使用する蒸留塔及び
／又は水蒸気ストリッピング塔において、その液柱管部
の気相部が、該液柱管部の内部の水蒸気を塔内に排除す
る非凝縮性ガスの吹き込み部位を有する、蒸留塔又は水
蒸気ストリッピング塔の突沸防止装置。
（４）特許請求の範囲第３項記載の非凝縮性ガスの吹き
込部位が液面検出計、液柱管および／又はガラス液面計
の気相部に設けられている、蒸留塔又は水蒸気ストリッ
ピング塔の突沸防止装置。
（５）特許請求の範囲第３項記載の非凝縮性ガスが不活
性ガス又は石油精製ガスである、蒸留塔又は水蒸気スト
リッピング塔の突沸防止装置。