(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分と油分とが混合したエマルジョン液から水分と油分とを分離する方法であって、前記エマルジョン液と貝殻とを接触せしめることを特徴とするエマルジョンの処理方法。
【請求項２】
水分と油分とが混合したエマルジョン液から水分と油分とを分離する方法であって、前記エマルジョン液とカキ殻とを接触せしめることを特徴とするエマルジョンの処理方法。
【請求項３】
前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめることでこのエマルジョン液のｐＨを上昇せしめて水分と油分とを分離することを特徴とする請求項２記載のエマルジョンの処理方法。
【請求項４】
前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめた後、このエマルジョン液を所定時間静置して水分と油分とを自然分離することを特徴とする請求項２，３のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法。
【請求項５】
前記カキ殻を充填槽に充填し、この充填槽に前記エマルジョン液を通過せしめることで前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法。
【請求項６】
前記エマルジョン液が坑井から採取されたものであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エマルジョン液から水分と油分とを分離する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
石油（原油，コンデンセート）や天然ガス等を坑井から採取する際、この石油や天然ガスに地層水やガス中に含まれる飽和水蒸気の凝集水が混合する。
【０００３】
従って、この混合物から、石油と天然ガスと水分とを分離する作業が行われるが、この際、水分と油分とが混合したエマルジョン液（乳濁液ともいう）が生成されることが多い。
【０００４】
よって、このエマルジョン液から水分と油分とを分離するべく、化学薬品の添加，加温，遠心分離等の作業が行われているが、特にエマルジョン液のｐＨが低い場合（酸性である場合）、水分と油分の結合力が極めて強く、この分離作業は大変厄介であり、且つ、長時間を必要とするものであった。
【０００５】
更に、化学薬品を使用した場合には、当然ながら環境問題が発生し、その処理が厄介となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するもので、鋭意研究した結果、短時間で且つ簡単に水分と油分とを分離でき、しかも、環境問題も発生しない技術を確立して達成した実用性に秀れたエマルジョンの処理方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
水分と油分とが混合したエマルジョン液から水分と油分とを分離する方法であって、前記エマルジョン液と貝殻とを接触せしめることを特徴とするエマルジョンの処理方法に係るものである。
【０００９】
また、水分と油分とが混合したエマルジョン液から水分と油分とを分離する方法であって、前記エマルジョン液とカキ殻とを接触せしめることを特徴とするエマルジョンの処理方法に係るものである。
【００１０】
また、前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめることでこのエマルジョン液のｐＨを上昇せしめて水分と油分とを分離することを特徴とする請求項２記載のエマルジョンの処理方法に係るものである。
【００１１】
また、前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめた後、このエマルジョン液を所定時間静置して水分と油分とを自然分離することを特徴とする請求項２，３のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法に係るものである。
【００１２】
また、前記カキ殻を充填槽１に充填し、この充填槽１に前記エマルジョン液を通過せしめることで前記エマルジョン液と前記カキ殻とを接触せしめることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法に係るものである。
【００１３】
また、前記エマルジョン液が坑井から採取されたものであることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエマルジョンの処理方法に係るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して説明する。
【００１５】
水分と油分とが混合したエマルジョン液とカキ殻等の貝殻とを接触せしめると、貝殻に含まれる炭酸カルシウムにより、水分と油分の結合力に大きく影響を及ぼすｐＨが上昇してこの結合力が低下し、よって、水分と油分とを良好に分離せしめることができる。
【００１６】
特にエマルジョン液が酸性であると水分と油分の結合力が大きいが、この場合には、エマルジョン液が酸性であるから、貝殻に含まれる炭酸カルシウムの溶出量が多くなり、よって、ｐＨが大きく上昇し、結局は水分と油分とを良好に分離せしめることができる。
【００１７】
また、自然界に生息する貝殻を使用した技術である為、地球環境への影響はなく、廃棄処分等が容易となる。
【００１８】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００１９】
実験例１（比較例）
新潟県小千谷市片貝の石油採掘用の坑井から採取された石油（コンデンセート油）から、通常の分離装置を用いて水分を除去した。この除去した水分は、乳白色で、水分と油分とがエマルジョンの状態で存在するエマルジョン液となっている。
【００２０】
このエマルジョン液は、ｐＨ４．９４であり、油分１３０ｐｐｍを含んでいた。このエマルジョン液は、そのままでは油分が多くて廃棄することができない。
【００２１】
続いて、エマルジョン液のｐＨを上昇することにより水分と油分との結合力を弱めて分離すべく、エマルジョン液に２０％（重量）水酸化ナトリウム水溶液を撹拌しながら徐々に混合して中和した。この混合により、色相は乳白色から赤褐色に徐々に変化した。
【００２２】
この混合液は、静置１０分により、上部の赤褐色エマルジョン状物質の薄い層と、下部の微黄色半透明の水層とに分離した。
【００２３】
この水層をグリコールフィルタを用いた濾過により分離したところ、この水層は、ｐＨ７．１１であり、含まれる油分は検出下限値以下（５ｐｐｍ以下）で、廃棄可能であった。
【００２４】
また、グリコールフィルタに付着したエマルジョンは水酸化鉄であった。この水酸化鉄は、乾燥によって酸化鉄となり、グリコールフィルタを叩くだけで簡単に分離，回収することができた。
【００２５】
以上の実験例１の結果により、エマルジョン液のｐＨを上昇させることで水分と油分との分離を容易且つ短時間に行えることが確認されたが、化学薬品である水酸化ナトリウムの使用による環境問題や、エマルジョン液のｐＨ度合いによる水酸化ナトリウムの使用量の可変制御等が課題として残った。
【００２６】
尚、同エマルジョン液を、一般的なエマルジョンの処理方法、具体的には、エアレーション処理、エマルジョンブレーカー処理、酸化剤（次亜塩素酸）添加処理、凝集剤（硫酸アルミニウム）添加処理によって水分と油分とに分離できるか、実験してみたが、いずれの方法も廃棄基準をクリアできないレベル（１３ｐｐｍ以上）であり、効果不十分であった。また、これらの方法では、ポンプ等の稼働設備が必要であるという問題点や、化学薬品の使用による環境問題が課題であった。
【００２７】
実験例２（本実施例）
エマルジョン液のｐＨを上昇させる為のものとして炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を多く含む貝殻、特に多量に発生して廃棄されるカキ殻に着眼した。
【００２８】
容量約２０リットルの充填槽１に粉砕したカキ殻１０キログラム（体積約１７リットル）を充填し、充填槽１の上部より連続的にエマルジョン液（実施例１と同じもの）を流入し、充填槽１の下部より連続的に処理液を抜き取る方法を採用した。
【００２９】
また、充填槽１は二槽し（図中、一槽目を符号１ａ、二槽目を符号１ｂとした）、エマルジョン液を二回カキ殻に接触する方法を採用した。
【００３０】
また、二槽目の充填槽１ｂを通過した処理液は、フィルタ槽２を通過した後、分離槽３に溜められるようにし、この分離槽３の上部よりエマルジョン層を分離し（これは実験例１での水酸化鉄エマルジョンの発生の知見に基づいた。）、分離槽３の下部より水層を分離する方法を採用した。
【００３１】
図中、符号４はエマルジョン液とカキ殻との接触による中和反応によって発生した炭酸ガスを抜く為のドレインバルブである。
【００３２】
流量１１０リットル／時で実験したところ、一槽目の充填槽１ａを通過した処理液のｐＨは６．７８であった。また、二槽目の充填槽１ｂを通過した処理液のｐＨは６．９４であった。
【００３３】
また、分離槽３の下部より分離した水層は、油分６．６ｐｐｍであった。即ち、廃棄基準を十分クリアしていた。
【００３４】
同様に種々に流量を変えて実験したところ、流量３３０リットル／時では油分７．５ｐｐｍ、５４０リットル／時では油分１５ｐｐｍであった。即ち、上記条件であれば、流量３３０リットル／時以下なら廃棄基準をクリアできることが確認された。
【００３５】
また、流量１１０リットル／時の二槽目の充填槽１ｂを通過した処理液は、黄褐色半透明であり、１０数分の静置により、上部に薄い油膜が発生し、下部には炭酸鉄とみられる沈殿物が発生した。
【００３６】
また、フィルタ槽２を通過した処理液も二槽目の充填槽１ｂを通過した処理液と同様のものであった。これはフィルタ槽２を通過するまでの時間に、実験例１のような鉄分の沈殿が生成しなかった為と考えられる。テスト実験によれば、エマルジョン液とカキ殻との接触から２０分程経過すると炭酸鉄が発生する為、時間さえ確保できれば、フィルタ槽２で沈殿物を除去できると考えられる。
【００３７】
流量１１０リットル／時でエマルジョン液とカキ殻との接触時間を２０分以上確保する為の充填槽１の容量は、最低でも５５８リットル、実際に使用する場合には２乃至５割程度の余裕をもった容量とすると良いと思われる。
【００３８】
また、一槽目の充填槽１ａ及び二槽目の充填槽１ｂのカキ殻の減量を調べたところ、１日４３キロリットルのエマルジョン液を処理した場合に、その減量は８．１７キログラムであった。この知見から、５５８リットルの充填槽１にカキ殻を充填した場合を考えると、カキ殻が５０％程度に減量するまでにカキ殻を補給する場合、２乃至３週間に１度の補給頻度となる。尚、補給だけではなく、時々は取り替え作業も必要と考えられた。
【００３９】
また、分離槽３の下部より分離した水層には、カキ殻から溶出したと見られるカルシウムイオンが５０ｐｐｍと多く含まれていたが（処理前の約４０倍）、排水処理装置等への影響は見られなかった。
【００４０】
また、ｐＨ度合いの異なる酸性のエマルジョン液についても同様の実験を行ったところ、いずれの場合にも一槽目の充填槽１ａを通過した時点でｐＨが６．６乃至６．９となり、非常に安定した処理液が得られることが確認された。
【００４１】
本実施例は上述のようにするから、エマルジョン液をカキ殻と所定時間接触するだけで、エマルジョン液のｐＨが上昇して水分と油分とを容易に分離できる実用性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００４２】
また、エマルジョン液のｐＨの上昇により、廃液設備等の酸化腐食が防止されることになり、この点においても実用性に秀れる。
【００４３】
また、エマルジョン液から油分を分離した後の廃液には、油分、特に安全性に問題があると言われるノルマルヘキサンが少なくなる為、自然放流も可能となる。
【００４４】
また、使用するカキ殻は大量に発生し、廃棄処分に困っていたものであり、このカキ殻の有効利用が達成され、この点においても実用性に秀れる。
【００４５】
また、水分と油分との分離能力を維持する為の作業は充填槽１にカキ殻を補充したりするだけで行え、よって、運転管理，メンテナンス等も容易なエマルジョンの処理方法となる。
【００４６】
尚、アサリ貝やサザエ貝等でも同様に実験を行ったところ、実験例２と同様、エマルジョン液の水分と油分とを分離して水分だけを廃棄できることが確認された。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、水分と油分とが混合したエマルジョン液とカキ殻等の貝殻とを接触せしめることで、貝殻に含まれる炭酸カルシウムにより水分と油分の結合力に大きく影響を及ぼすｐＨが上昇してこの結合力を低下せしめるだけで水分と油分とを良好に分離できる実用性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００４８】
また、エマルジョン液の酸性度合いによって貝殻から溶出する炭酸カルシウムの量が増減するから、エマルジョン液がアルカリ側へ大きく傾倒することもなく、よって、この点においても水分と油分との分離を良好に行える実用性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００４９】
また、自然界に生息する貝殻を使用した技術である為、地球環境への影響はなく、廃棄処分等が容易な実用性，環境性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００５０】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、大量に発生して廃棄処分に困っているカキ殻を使用してエマルジョン液から水分と油分とを分離するから、この分離の為の材料は簡単に入手することができ、しかも、カキ殻の有効利用が達成されて極めて実用性，容易性，リサイクル性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００５１】
また、請求項４記載の発明によれば、エマルジョン液とカキ殻とを接触せしめた後、所定時間静置して水分と油分とを自然分離するだけの方法である為、請求項２記載の発明をより一層良好に実現できる実用性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【００５２】
また、請求項５記載の発明によれば、カキ殻を充填槽に充填することで、エマルジョン液とカキ殻との接触時間を確保できると共に、反応によって消費されるカキ殻の補充も良好に行えることになり、この点においてより一層実用性に秀れたエマルジョンの処理方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の実験装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１  充填槽
【図１】
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