(57)【要約】      （修正有）【課題】動力が確保できない運転停止時においても残存重質油の排出を行うことができる重質油改質装置を提供する。【解決手段】重質油を加圧過熱する重質油供給系統（３，４，５，６）と、水を加圧加熱する水供給系統（８，９，１０，１１）と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統（１２，１３，１４）と、混合された重質油と水とを反応させる改質器１５を有する改質系統とを備えた重質油改質装置において、動力喪失時に、前記系統内に洗浄剤を圧力によって供給する洗浄剤供給手段（３０，３１など）を設けると共に、供給された洗浄剤を排出する排出路（８，２１など）を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質油を加圧過熱する重質油供給系統と、水を加圧加熱する水供給系統と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統と、混合された重質油と水とを反応させる改質器を有する改質系統とを備えた重質油改質装置において、動力喪失時に、前記系統内に圧力によって洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を設けると共に、供給された洗浄剤を排出する排出路を設けたことを特徴とする重質油改質装置。
【請求項２】
前記洗浄剤供給手段は、各系統よりも高位置に洗浄剤タンクを備え、前記重質油供給系統の動力喪失時に、該重質油供給系統と前記洗浄剤タンクとを連通する洗浄剤供給路とを有していることを特徴とする請求項１記載の重質油改質装置。
【請求項３】
前記洗浄剤供給手段は、系統毎に圧力によって洗浄剤を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の重質油改質装置。
【請求項４】
前記排出路は、複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の重質油改質装置。
【請求項５】
前記洗浄剤供給手段は、各系統よりも高位置に設置されて前記水供給系統に接続された水タンクであり、この水タンクは洗浄剤供給路を介して前記重質油供給系統に接続されていることを特徴とする請求項１記載の重質油改質装置。
【請求項６】
前記洗浄剤供給手段は、圧力を作用させて洗浄剤を封入した洗浄剤圧力容器と、動力喪失時に、該重質油供給系統と前記洗浄剤圧力容器とを連通する洗浄剤供給路とを有していることを特徴とする請求項１記載の重質油改質装置。
【請求項７】
前記洗浄剤供給手段は、動力喪失時、前記各系統に、個別に洗浄剤を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の重質油改質装置。
【請求項８】
重質油を加圧過熱する重質油供給系統と、水を加圧加熱する水供給系統と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統と、混合された重質油と水とを反応させる改質器を有する改質系統とを備えた重質油改質装置において、前記系統よりも高位置に緊急冷却水供給タンクを設置し、この緊急冷却水供給タンク内の冷却水を前記重質油供給系統と水供給系統とに供給する緊急冷却水供給配管を設けると共に、供給された洗浄剤を排出する排出路を設け、かつ動力喪失時に開く弁を前記緊急冷却水供給配管と前記排出路に設けたことを特徴とする重質油改質装置。
【請求項９】
重質油を加圧過熱する重質油供給系統と、水を加圧加熱する水供給系統と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統と、混合された重質油と水とを反応させる改質器を有する改質系統とを備えた重質油改質装置において、前記系統よりも高位置に緊急冷却水供給タンクを設置し、この緊急冷却水供給タンク内の冷却水を前記重質油供給系統と水供給系統と改質系統とに夫々供給する複数の緊急冷却水供給配管を設けると共に、供給された洗浄剤を排出する複数の排出路を設け、かつ動力喪失時に開く弁を前記緊急冷却水供給配管の夫々と前記排出路の夫々に設けたことを特徴とする重質油改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は重質油改質装置に係り、特に、重質油を高温高圧蒸気と反応させて改質する重質油改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重質油を高温高圧蒸気と反応させて改質する重質油改質装置は、例えば特許文献１に開示のように、既に提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の重質油改質装置は、運転を停止させた状態で、改質器周辺に洗浄液を供給して系統内に残存あるいは生成された不要物を排出するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８６４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の重質油改質装置においては、系統内に残存あるいは生成された不要物を排出するためには、洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプが作動していることが前提となる。
【０００６】
しかし、重質油改質装置を設置した設備の動力が喪失したり、全域が停電したりして洗浄液供給ポンプが停止した場合には、系統内に洗浄液を供給する手段がなくなり、重質油が高温の系統内に滞留することになる。その結果、重質油からコークスが生成されてしまい、系統を閉塞することがある。
【０００７】
系統が閉塞された場合には、系統を分解して閉塞したコークスを除去しない限り再起動することができず、長時間に亘って重質油改質装置を含む設備が使用不能になる問題がある。
【０００８】
尚、一般的に事業設備においては、非常時に備えて非常用電源設備を備えているが、この非常用電源設備を立ち上げるまでに時間がかかり、中には、非常用電源設備を立ち上げるまでに残存重質油によってコークスが生成されて系統を閉塞するものがある。
【０００９】
本発明の目的は、動力が確保できない運転停止時においても残存重質油の排出を行うことができる重質油改質装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、重質油を加圧過熱する重質油供給系統と、水を加圧加熱する水供給系統と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統と、混合された重質油と水とを反応させる改質器を有する改質系統とを備えた重質油改質装置において、動力喪失時に、前記系統内に圧力によって洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段を設けると共に、供給された洗浄剤を排出する排出路を設けたのである。
【００１１】
上記構成とすることで、洗浄剤は動力なしに圧力によって系統内に供給され排出路から排出されるので、系統内に残存する重質油等の不要物を速やかに排出することができ、コークス生成による系統の閉塞を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、動力が確保できない運転停止時においても残存重質油の排出を行うことができる重質油改質装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明による重質油改質装置の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１４】
重質油改質装置１は、大きくは重質油を加圧過熱する重質油供給系統と、水を加圧加熱する水供給系統と、加圧加熱された重質油と水とを混合する混合系統と、混合された重質油と水とを反応させる改質器を有する改質系統とから構成されている。
【００１５】
前記重質油供給系統は、重質油タンク２に貯蔵された重質油を加圧して供給する重質油ポンプ３と、加圧された重質油の供給−停止を行う重質油弁４と、この重質油弁４を通過した加圧された重質油を加熱する重質油加熱器５と、これらを連通する重質油管路６とを備えている。
【００１６】
前記水供給系統は、純水タンク７に貯蔵された純水を加圧して供給する純水ポンプ８と、加圧された純水の供給−停止を行う純水弁９と、この純水弁９を通過した加圧された純水を加熱する純水加熱器１０と、これらを連通する純水管路１１とを備えている。
【００１７】
前記混合系統は、加圧加熱された重質油と純水とを混合する混合器１２と、混合された重質油と純水とを反応に適した温度に予熱する改質予熱器１３と、これらを連通する混合管路１４とを備えている。
【００１８】
前記改質系統は、予熱された重質油と純水とを反応させて改質燃料を生成する改質器１５と、この改質器１５によって分離された改質燃料を導く改質燃料配管１６と、この改質燃料配管１６に設けた減圧弁１７とを備えている。
【００１９】
この外、改質器１５には、改質されて不要となった不要物を放出する放出管路１８と、この放出管路１８に設けられた放出弁１９と、放出された不要物を減圧して放出する減圧オリフィス２０とからなる改質器放出系統が接続されている。
【００２０】
さらに、前記改質燃料配管１６の減圧弁１７よりも上流側には、緊急放出管路２１が接続されており、この緊急放出管路２１に、上流側から順に、緊急放出弁２２と減圧オリフィス２３が設けられて緊急放出系統が構成されている。
【００２１】
そして、前記改質燃料配管１６の減圧弁１７の下流側には、改質燃料をガス燃料と液体燃料に分離する気液分離器２４が接続されており、この気液分離器２４からガス燃料配管２５と液体燃料配管２６が接続されている。
【００２２】
また、前記重質油管路６の重質油弁４と重質油加熱器５との間と、前記純水管路１１の純水弁９と純水加熱器１０との間は、バイパス管路２７で接続されており、このバイパス管路２７に重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９とが設けられている。
【００２３】
このように構成された重質油改質装置１において、全ての系統よりも高い位置に緊急冷却水供給タンク３０が設けられ、この緊急冷却水供給タンク３０から緊急冷却水供給配管３１が前記バイパス管路２７の重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９との間に接続されている。そして、緊急冷却水供給配管３１には、動力喪失時、例えば、純水ポンプ８の電源が喪失されたときに開放される緊急冷却水供給弁３２が設けられている。
【００２４】
上記構成の重質油改質装置１の通常運転時は、図１に示すように、白抜きで表示した各弁４，９，１７が開放され、黒表示の各弁１９，２２，２８，２９，３２が閉じられている。そのために、重質油は、重質油ポンプ３で加圧され、重質油加熱器５で加熱されて混合器１２に至り、純水は、純水ポンプ８で加圧され、純水加熱器１０で加熱されて混合器１２に至る。
【００２５】
混合器１２に入った重質油と純水とは混合され、改質予熱器１３で予熱されて改質器１５に至り、ここで改質油と不要物とに分離される。不要物は定期的に放出弁１９を開いて外部の廃棄タンク３３に廃棄される。一方、改質油は、気液分離器２４によって分離され、必要な機器へ供給される。
【００２６】
このような動作を行う重質油改質装置１において、通常時に装置を緊急停止する場合には、重質油ポンプ３を止め、重質油弁４を閉じ、重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９とを開放し、緊急放出弁２２を開いて純水ポンプ８を駆動する。その結果、重質油加熱器５−重質油管路６−混合器１２−混合管路１４−改質予熱器１３−改質器１５と続く重質油が流れた系統を、蒸気により冷却し、残存重質油を蒸気によって緊急放出弁２２を経由して廃棄タンク３３に放出することができる。
【００２７】
以上のような通常時の装置の停止に比べ、純水ポンプ８の電源が遮断されて動力が喪失された場合には、図２に示すように、弁４，９，１７が黒表示で示すように閉じられ、弁２０，２２，２８，２９，３２が白抜きで表示したように開放される。
【００２８】
この様な弁操作が行われると、緊急冷却水供給タンク３０内の冷却水が水頭圧によって重質油管路６と純水管路１１内に供給される。緊急冷却水の供給により、重質油加熱器５−重質油管路６−混合器１２−混合管路１４−改質予熱器１３−改質器１５と続く重質油が流れた系統に残存する重質油を、放出弁１９及び緊急放出弁２２を経由して廃棄タンク３３に除去することができる。供給された緊急冷却水は、重質油加熱器５，純水加熱器１０，改質予熱器１３，改質器１５の余熱によって蒸発し、蒸発潜熱によって各系統を冷却すると同時に残存重質油を押し流すのである。尚、純水管路１１にも緊急冷却水を供給しているが、これは純水加熱器１０を冷却して焼損を防止するためである。また、放出管路１８と放出弁１９と減圧オリフィス２０とからなる改質器放出系統を使用することは、必須ではないが、この改質器放出系統を設けることで、緊急放出管路２１のみに頼る排出に比べて、短時間に残存重質油を排出することができる。
【００２９】
上記実施の形態において、前記弁４，９，１７は、電源が遮断されて動力が喪失された場合に自動的に閉じられ、前記弁２０，２２，２８，２９，３２は、電源が遮断されて動力が喪失された場合に自動的に開放されるように構成しておくことで、電源遮断時に自動的の残存油の排出を行うことができる。
【００３０】
本実施の形態において、緊急冷却水供給タンク３０と緊急冷却水供給配管３１と緊急冷却水供給弁３２及びバイパス管路２７に設けた水供給系冷却水弁２９と重油供給系統冷却水弁２８とが、本発明の洗浄剤供給手段に相当し、緊急冷却水供給タンク３０が本発明の洗浄剤タンクに相当し、緊急冷却水供給配管３１とバイパス管路２７とが本発明の洗浄剤供給路に相当する。また、放出管路１８と緊急放出管路２１とが、本発明による供給された洗浄剤を排出する排出路に相当する。
【００３１】
図３は、本発明による重質油改質装置の第２の実施の形態を示す図２相当図（電源が遮断されて動力が喪失された場合）である。尚、図３において、図１及び図２と同一符号は同一部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００３２】
本実施の形態においては、第１の実施の形態による重質油改質装置よりも残存重質油の排出を更に促進させるために、緊急冷却水の供給と残存重質油の排出を複数箇所から行うようにしたのである。
【００３３】
即ち、緊急冷却水供給タンク３０から３つの緊急冷却水供給配管３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを引き出し、緊急冷却水供給配管３１Ａを重質油加熱器５の上流側に接続し、緊急冷却水供給配管３１Ｂを混合器１２に接続し、さらに緊急冷却水供給配管３１Ｃを改質器１５の上流側に接続して夫々に緊急冷却水供給弁３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを設けたのである。そして、重質油加熱器５の上流側と廃棄タンク３３との間に、重質油供給系放出弁３５と減圧オリフィス３６を有する重質油供給系放出管路３４を接続し、純水加熱器１０の上流側と廃棄タンク３３との間に、純水供給系放出弁３８と減圧オリフィス３９を有する純水供給系放出管路３７を接続したのである。また、バイパス管路２７には、動力が確保されている緊急停止時に開放して純水を重質油管路６に供給するための重油供給系統冷却水弁２８のみが設けられている。
【００３４】
上記構成とすることで、電源遮断時には、緊急冷却水供給タンク３０からの冷却水が、重質油加熱器５を含む重質油管路６に供給されると同時に、混合器１２と改質予熱器１３とを含む混合管路１４及び純水加熱器１０を含む純水管路１１とに供給され、さらに改質器１５に供給される。供給された冷却水は、残存重質油を重質油供給系放出管路３４，純水供給系放出管路３７，放出管路１８，緊急放出管路２１を経由して夫々廃棄タンク３３に排出する。
【００３５】
このように、緊急冷却水を複数の系統に分けて供給及び排出することで、全系統が迅速に冷却されると共に、特に、容積が大きく重質油が残存しやすい改質器１５を独立して洗浄することができる。
【００３６】
本実施の形態において、緊急冷却水供給タンク３０と緊急冷却水供給配管３１Ａ〜３１Ｃと緊急冷却水供給弁３２Ａ〜３２Ｃとが、本発明の洗浄剤供給手段に相当し、緊急冷却水供給タンク３０が本発明の洗浄剤タンクに相当し、緊急冷却水供給配管３１が本発明の洗浄剤供給路に相当する。そして、放出管路１８と緊急放出管路２１及び重質油供給系放出管路３４と純水供給系放出管路３７とが本発明による供給された洗浄剤を排出する排出路に相当する。
【００３７】
図４は、本発明による重質油改質装置の第３の実施の形態を示す図２相当図（電源が遮断されて動力が喪失された場合）である。尚、図４においても、図１及び図２と同一符号は同一部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態においては、第１及び第２の実施の形態に示すような専用の緊急冷却水供給タンクを用いずに、既存の水タンクを利用して緊急冷却水の供給と残存重質油の排出を行うようにしたのである。
【００３９】
即ち、既存の純水タンク７を、重質油改質装置１の全ての系統よりも高い位置に設置し、この純水タンク７と重質油管路６の重質油弁４の下流側とを、電源が遮断したときに開放する緊急冷却水弁４１を設けた緊急冷却水供給管路４０で接続したのである。
【００４０】
したがって、電源が遮断して純水ポンプ８が駆動できなくなった場合には、純水タンク７から水頭圧を利用して緊急冷却水供給管路４０を経由して重質油管路６に冷却水（純水）を供給することができ、重質油供給系統内、混合系統内、改質系統内に残留する重質油を放出管路１８，緊急放出管路２１を経由して廃棄タンク３３に排出することができる。
【００４１】
尚、本実施の形態において、純水管路１１に緊急冷却水を供給して純水加熱器１０の焼損を防止する必要がある場合には、第１の実施の形態に示すように、バイパス管路２７に重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９を設け、この重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９との間に緊急冷却水供給管路４０を接続するようにしておけばよい。このように構成することで、電源遮断時に、重油供給系統冷却水弁２８と水供給系冷却水弁２９とを開いて純水タンク７から水頭圧を利用して緊急冷却水を重質油管路６と純水管路１１に供給することができる。
【００４２】
尚、本実施の形態において、純水タンク７と緊急冷却水供給管路４０とが、本発明の洗浄剤供給手段に相当する。
【００４３】
ところで以上の各実施の形態において、緊急冷却水供給タンク３０内の緊急冷却水及び純水タンク７内の純水を、本発明の洗浄剤として説明したが、例えば、専用の緊急冷却水供給タンク３０を設置する第１及び第２の実施の形態においては、水の代わりに管路等の腐食を防止する腐食防止剤を混入した液状あるいはガス状の洗浄剤を緊急冷却水供給タンク３０に貯蔵して緊急時に供給するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記各実施の形態においては、高位置における水頭圧を利用して洗浄剤を供給するように構成したものであるが、例えば、洗浄剤圧力容器内に洗浄剤を圧力を作用させた状態で封入しておき、電源遮断時に、加圧された洗浄剤を上述のような洗浄剤供給路を介して重質油が残存する各系統に供給するように構成しても差支えない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による重質油改質装置の第１の実施の形態を示す通常運転時の回路図。
【図２】本発明による重質油改質装置の第１の実施の形態を示す電源遮断時の回路図。
【図３】本発明による重質油改質装置の第２の実施の形態を示す電源遮断時の回路図。
【図４】本発明による重質油改質装置の第３の実施の形態を示す電源遮断時の回路図。
【符号の説明】
【００４６】
１…重質油改質装置、２…重質油タンク、５…重質油加熱装置、６…重質油管路、７…純水タンク、８…純水ポンプ、１０…純水加熱器、１１…純水管路、１２…混合器、１３…改質予熱器、１５…改質器、１６…改質燃料配管、１８…放出管路、２１…緊急放出管路、２７…バイパス管路、３０…緊急冷却水供給タンク、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…緊急冷却水供給配管、３４…重質油供給系放出管路、３７…純水供給系放出管路、４０…緊急冷却水供給管路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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