(57)【要約】【課題】  コーキングによる閉塞を生じさせることなく未利用重質油を安定して改質する。【解決手段】 反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続された重質油供給管１７により未利用重質油を反応用筒体に供給し、未利用重質油を供給する際に、重質油供給管を被覆しかつ反応容器内に延びる第１高圧水供給管３１に高圧水を供給することにより重質油供給管を冷却するとともに反応用筒体の外面をその高圧水により冷却し、外面が冷却される反応用筒体内で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し、反応容器の容器壁を貫通して反応用筒体に連通接続された改質油排出管１８により反応用筒体２３内で転換した改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出し、改質油を排出する際に、改質油排出管１８を被覆しかつ反応容器１１内に延びる第２高圧水供給管３２に高圧水を供給することにより改質油排出管１８を冷却する。【選択図】  図１
2006104310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器(11)内に前記反応容器(11)の容器壁に離間して設けられた反応用筒体(23)に未利用重質油を供給して前記未利用重質油を前記超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、前記改質油を前記反応用筒体(23)及び前記反応容器(11)から排出する未利用重質油の改質方法であって、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続された重質油供給管(17)により前記未利用重質油を前記反応用筒体(23)に供給し、
前記未利用重質油を供給する際に、前記重質油供給管(17)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びる第１高圧水供給管(31)に高圧水を供給することにより前記重質油供給管(17)を冷却するとともに前記反応用筒体(23)の外面を前記第１高圧水供給管(31)に供給された高圧水により冷却し、
外面が冷却される前記反応用筒体(23)内で前記未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続された改質油排出管(18)により前記反応用筒体(23)内で転換した改質油を前記反応用筒体(23)及び前記反応容器(11)から排出し、
前記改質油を排出する際に、前記改質油排出管(18)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びる第２高圧水供給管(32)に高圧水を供給することにより前記改質油排出管(18)を冷却し、
前記第１及び第２高圧水供給管(31,32)により前記反応容器(11)内に供給された高圧水を前記反応容器(11)を加熱するヒータ(39)により超臨界水又は亜臨界水にする
ことを特徴とする未利用重質油の改質方法。
【請求項２】
第１高圧水供給管(31)内の高圧水の温度変化状況に基づいて前記第１高圧水供給管(31)に供給される高圧水の水量を制御する請求項１記載の改質方法。
【請求項３】
第１及び第２高圧水供給管(31,32)内の高圧水の温度変化状況に基づいて前記第１及び第２高圧水供給管(31,32)に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御する請求項１記載の改質方法。
【請求項４】
反応容器(11)内の超臨界水又は亜臨界水の温度変化状況に基づいてヒータ(39)を制御する請求項１ないし３いずれか１項に記載の改質方法。
【請求項５】
超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器(11)と、
前記反応容器(11)内に前記反応容器(11)の容器壁に離間して設けられ内部で未利用重質油を前記超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し得る反応用筒体(23)と、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続され前記未利用重質油を前記反応用筒体(23)に供給する重質油供給管(17)と、
前記重質油供給管(17)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びて設けられた第１高圧水供給管(31)と、
前記反応容器(11)の容器壁を貫通して前記反応用筒体(23)に連通接続され前記反応用筒体(23)内で転換した改質油を前記反応用筒体(23)及び前記反応容器(11)から排出する改質油排出管(18)と、
前記改質油排出管(18)を被覆しかつ前記反応容器(11)内に延びて設けられた第２高圧水供給管(32)と、
前記第１高圧水供給管(31)に高圧水を供給して前記未利用重質油を供給する際に前記重質油供給管(17)を冷却するとともに前記反応用筒体(23)の外面を前記第１高圧水供給管(31)に供給した高圧水により冷却する第１高圧水供給ポンプ(34)と、
前記第２高圧水供給管(32)に高圧水を供給して前記改質油を排出する際に前記改質油排出管(18)を冷却する第２高圧水供給ポンプ(36)と、
前記第１及び第２高圧水供給管(31,32)により前記反応容器(11)内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ(39)と
を備えた未利用重質油の改質装置。
【請求項６】
第１高圧水供給管(31)内の高圧水の温度を測定する第１温度センサ(41)と、前記第１温度センサ(41)の検出出力により第１高圧水供給ポンプ(34)を制御するコントローラ(43)が設けられた請求項５記載の改質装置。
【請求項７】
第１高圧水供給管(31)内の高圧水の温度を測定する第１温度センサ(41)と、第２高圧水供給管(32)内の高圧水の温度を測定する第２温度センサ(42)と、前記第１温度センサ(41)及び前記第２温度センサ(42)の各検出出力により第１高圧水供給ポンプ(34)及び第２高圧水供給ポンプ(36)を制御するコントローラ(43)が設けられた請求項５記載の改質装置。
【請求項８】
反応容器(11)内の超臨界水又は亜臨界水の温度を測定する第３温度センサ(44)を更に備え、コントローラ(43)は前記第３温度センサ(44)の検出出力によりヒータ(39)を制御するように構成された請求項６又は７記載の改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換する未利用重質油の改質方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、化石燃料である原油は常圧蒸留塔や減圧蒸留塔等により精製され、減圧蒸留塔の最低部に溜まるような超重質油はアスファルト等への利用以外には利用価値が低いとされていた。しかし近年では、このような未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換し、その改質油をガスタービンの発電用燃料等として利用することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、亜臨界水とは２００〜３７４℃の温度でかつ１５．６８〜２１．０７ＭＰａの圧力にある水の状態を意味する。また水の超臨界状態とは３７４〜９００℃の温度でかつ２１．０７〜４９．００ＭＰａの圧力にある水の状態を意味する。従って、未利用重質油を改質させる装置にあってはそのような高温かつ高圧の超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器が用いられる。
【０００３】
図４に詳しく示すように、従来の反応容器１は、上部が開口して超臨界水又は亜臨界水を貯留可能に構成された容器本体２と、その容器本体１の上部開口部２ａを開放可能に閉止する蓋体３とを備える。容器本体２にはパッキン用の下凹溝２ｄが周方向に連続して形成され、蓋体３の下凹溝２ｄに対応する部分には上凹溝３ｂが円周方向に連続して形成される。そして、上下の凹溝３ｂ，２ｄにパッキン４を装着して蓋体３により容器本体２の上部開口部２ａを閉止させている。一方、その蓋体３にはその蓋体３を貫通して高圧水供給管６と重質油供給管７と改質油排出管８が設けられ、反応容器１の周囲には、反応容器１を加熱してその反応容器１に高圧水供給管６を介して供給された高圧水を超臨界水又は亜臨界水にするヒータ９が設けられる。そして、この反応容器１では、重質油供給管８を介して反応容器１に未利用重質油を供給し、その未利用重質油を反応容器１の内部に貯留された超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油排出管８を介してその改質油を反応容器１から排出させるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２８６４９１号公報（「従来の技術」の欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の改質装置では、ヒータ９が周囲に設けられた反応容器１の蓋体３にその蓋体３を貫通させて重質油供給管７と改質油排出管８を設けているので、ヒータ９から発せられる熱及び高温高圧の超臨界水によりその反応容器１とともに重質油供給管７と改質油排出管８も高温となる。ここで、重質油供給管７から反応容器１に供給される未利用重質油は一般的に４３０℃以上でコーキングするため、反応容器１の温度が上昇すると、その内壁近傍の重質油がコーキングを起こし、その内壁に付着する不具合がある。また、蓋体３を貫通して設けられた供給管７の温度が上昇すると、その供給管７の内部で重質油がコーキングを起こし、その供給管７を閉塞させてしまう不具合がある。特に、この現象が起こるのは通油してから４３０℃の部分では１時間〜２時間程度であるけれども、高温になるとコーキングスピードが速くなるために、更に短い時間で閉塞を起こすことも考えられ、このため従来の反応容器を用いた改質装置では、比較的長時間にわたって安定して未利用重質油を改質させることが困難であった。
本発明の目的は、コーキングによる閉塞を生じさせることなく未利用重質油を安定して改質し得る未利用重質油の改質方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器１１内に反応容器１１の容器壁に離間して設けられた反応用筒体２３に未利用重質油を供給して未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出する未利用重質油の改質方法である。
【０００６】
その特徴ある点は、反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続された重質油供給管１７により未利用重質油を反応用筒体２３に供給し、未利用重質油を供給する際に、重質油供給管１７を被覆しかつ反応容器１１内に延びる第１高圧水供給管３１に高圧水を供給することにより重質油供給管１７を冷却するとともに反応用筒体２３の外面を第１高圧水供給管３１に供給された高圧水により冷却し、外面が冷却される反応用筒体２３内で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し、反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続された改質油排出管１８により反応用筒体２３内で転換した改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出し、改質油を排出する際に、改質油排出管１８を被覆しかつ反応容器１１内に延びる第２高圧水供給管３２に高圧水を供給することにより改質油排出管１８を冷却し、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水を反応容器１１を加熱するヒータ３９により超臨界水又は亜臨界水にすることを特徴とする。
【０００７】
請求項５に係る発明は、更に図３に示すように、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器１１と、反応容器１１内に反応容器１１の容器壁に離間して設けられ内部で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換し得る反応用筒体２３と、反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続され未利用重質油を反応用筒体２３に供給する重質油供給管１７と、重質油供給管１７を被覆しかつ反応容器１１内に延びて設けられた第１高圧水供給管３１と、反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続され反応用筒体２３内で転換した改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出する改質油排出管１８と、改質油排出管１８を被覆しかつ反応容器１１内に延びて設けられた第２高圧水供給管３２と、第１高圧水供給管３１に高圧水を供給して未利用重質油を供給する際に重質油供給管１７を冷却するとともに反応用筒体２３の外面を第１高圧水供給管３１に供給した高圧水により冷却する第１高圧水供給ポンプ３４と、第２高圧水供給管３２に高圧水を供給して改質油を排出する際に改質油排出管１８を冷却する第２高圧水供給ポンプ３６と、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ３９とを備えた未利用重質油の改質装置である。
【０００８】
この請求項１に記載された未利用重質油の改質方法及び請求項５に記載された未利用重質油の改質装置では、第１高圧水供給管３１に高圧水が供給されることによりその高圧水は容器壁１３を貫通して設けられた重質油供給管１７を周囲から冷却するので、重質油供給管１７を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管１７の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止する。第１高圧水供給管３１に供給された高圧水は反応用筒体２３の外面も冷却するので、反応用筒体２３の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体２３の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着することを防止する。
一方、第２高圧水供給管３２に供給された高圧水は容器壁１３を貫通して設けられた改質油排出管１８を周囲から冷却するので、改質油排出管１８を通過する改質油が加熱されてその排出管１８の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止する。そして、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水を反応容器１１を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にするので、未利用重質油を改質させて改質油排出管１８から外部に排出される超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管１７を介して反応用筒体２３に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、第１高圧水供給管３１内の高圧水の温度変化状況に基づいて第１高圧水供給管３１に供給される高圧水の水量を制御することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、第１及び第２高圧水供給管３１，３２内の高圧水の温度変化状況に基づいて第１及び第２高圧水供給管３１，３２に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御することを特徴とする。
この請求項２及び請求項３に記載された未利用重質油の改質方法では、第１及び第２高圧水供給管３１，３２内の高圧水の温度変化状況に基づいて第１及び第２高圧水供給管３１，３２に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御するので、重質油供給管１７の又は重質油供給管１７と改質油排出管１８双方を通過する重質油が加熱されてコーキングを起こすことを有効に防止することができる。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明であって、第１高圧水供給管３１内の高圧水の温度を測定する第１温度センサ４１と、第１温度センサ４１の検出出力により第１高圧水供給ポンプ３４を制御するコントローラ４３が設けられた改質装置である。
請求項７に係る発明は、請求項５に係る発明であって、第１高圧水供給管３１内の高圧水の温度を測定する第１温度センサ４１と、第２高圧水供給管３２内の高圧水の温度を測定する第２温度センサ４２と、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２の各検出出力により第１高圧水供給ポンプ３４及び第２高圧水供給ポンプ３６を制御するコントローラ４３が設けられた改質装置である。
この請求項６及び請求項７に記載された未利用重質油の改質装置では、温度センサ４１，４２の検出出力によりコントローラ４３がポンプ３４，３６を制御して第１及び第２高圧水供給管３１，３２に供給される高圧水の水量をそれぞれ制御するので、重質油供給管１７の又は重質油供給管１７と改質油排出管１８双方を通過する重質油が加熱されてコーキングを起こすことを有効に防止することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、反応容器１１内の超臨界水又は亜臨界水の温度変化状況に基づいてヒータ３９を制御する改質方法である。
請求項８に係る発明は、請求項６又は７に係る発明であって、反応容器１１内の超臨界水又は亜臨界水の温度を測定する第３温度センサ４４を更に備え、コントローラ４３は第３温度センサ４４の検出出力によりヒータ３９を制御するように構成された改質装置である。
この請求項４に記載された改質方法及び請求項８に記載された改質装置では、高圧水の供給により変化する反応容器１１内の超臨界水又は亜臨界水の温度変化状況によりヒータ３９を制御するので、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水に起因する超臨界水又は亜臨界水の温度変化を有効に減少させて、反応用筒体２３に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、第１高圧水供給管に高圧水が供給されることによりその高圧水は容器壁を貫通して設けられた重質油供給管を周囲から冷却するので、重質油供給管を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管の内部で重質油がコーキングを起こすことを防止することができる。第１高圧水供給管に供給された高圧水は反応用筒体の外面も冷却するので、反応用筒体の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着することを防止することができる。一方、第２高圧水供給管に供給された高圧水は容器壁を貫通して設けられた改質油排出管を周囲から冷却するので、改質油排出管を通過する改質油が加熱されてその排出管の内部で重質油系成分がコーキングを起こすことを防止することができる。そして、第１及び第２高圧水供給管により反応容器内に供給された高圧水を反応容器を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にするので、未利用重質油を改質させて改質油排出管から外部に排出される超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管を介して反応用筒体に連続的に供給される未利用重質油を安定してかつ連続的に改質させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の実施の形態について説明する。
図３に示すように、本発明の未利用重質油の改質装置１０は、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器１１を備える。未利用重質油としてはオイルサンド油、オイルシェール油等の超重質油や、石油精製工程から発生する利用できない超重質油が例示される。図１に詳しく示すように、反応容器１１は、上部が開口して超臨界水又は亜臨界水を貯留可能に構成された容器本体１２と、その容器本体１２の上部開口部１２ａを開放可能に閉止する蓋体１３とを備える。容器本体１２及び蓋体１３はそれぞれステンレス鋼等の金属からなるバルク体を切削加工により削り出すことにより作られる。容器本体１２の上部周囲にはフランジ部１２ｂが外側に突出して形成され、このフランジ部１２ｂには複数の雌ねじ孔１２ｃが縦方向に形成されるとともに、その上面にはパッキン用の下凹溝１２ｄが周方向に連続して形成される。
【００１４】
一方、蓋体１３はフランジ部１２ｂの外径に相応する外径を有する円板状に形成され、雌ねじ孔１２ｃに対応する位置に取付孔１３ａが形成され、下凹溝１２ｄに対応する部分には上凹溝１３ｂが円周方向に連続して形成される。上下の凹溝１３ｂ，１２ｄにはパッキン１４が装着され、この状態で取付孔１３ａに挿入された雄ねじ１６を雌ねじ孔１２ｃに螺合することにより、蓋体１３は容器本体１２の上部開口部１２ａを閉止するように構成される。
【００１５】
蓋体１３にはその蓋体１３を貫通して重質油供給管１７と改質油排出管１８が設けられる。また、反応容器１１の内部には、この反応容器１１の容器壁に離間して反応用筒体２３が設けられる。反応用筒体２３は反応容器１１の内部の重質油供給管１７の端部に接続され、重質油供給管１７はその反応用筒体２３の内部に未利用重質油を供給するように構成される。図２に詳しく示すように、この実施の形態における反応用筒体２３は上端が閉止され下端が開放された筒体であって、蓋体１３に鉛直に設けられた重質油供給管１７の下端に閉止された上端が接続され、反応容器１１内にその反応容器１１の容器壁に離間して垂直に設けられる。この反応用筒体２３では、下端開口部に焼結フィルタ２３ａが設けられ、下端開口部からその焼結フィルタ２３ａを通過して内部に侵入した超臨界水又は亜臨界水と重質油供給管１７を介して供給された未利用重質油が反応してその内部において改質油に転換するように構成される。
【００１６】
一方、蓋体１３を貫通して蓋体１３に設けられた改質油排出管１８は、反応容器１１内部の下端が反応用筒体２３の側壁に連通接続され、反応用筒体２３内で転換した改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出するように構成される。また、蓋体１３には、重質油供給管１７を被覆しかつ反応容器１１内に延びて設けられた第１高圧水供給管３１と、改質油排出管１８を被覆しかつ反応容器１１内に延びて設けられた第２高圧水供給管３２とが更に設けられる。
【００１７】
図３に示すように、反応容器１１の外部の重質油供給管１７の端部には重質油貯槽１９が接続され、重質油貯槽１９と蓋体１３との間の重質油供給管１７には、重質油貯槽１９から未利用重質油を反応容器１１に供給する重質油供給ポンプ２１と、この重質油供給管１７を流通する重質油を保温する保温ヒータ２２が設けられる。反応容器１１より外部の改質油排出管１８の端部には気液分離槽２４が接続され、反応容器１１と気液分離槽２４の間の改質油排出管１８には熱交換機２６と減圧弁２７が設けられる。
【００１８】
また、反応容器１１の外部の第１及び第２高圧水供給管３１，３２の端部は水貯槽３３にそれぞれ接続され、反応容器１１と水貯槽３３との間の第１及び第２高圧水供給管３１，３２には、水貯槽３３に貯留された水を反応容器１１に供給する第１及び第２高圧水供給ポンプ３４，３６がそれぞれ設けられ、この第１及び第２高圧水供給管３１，３２を流通する高圧水を調温する調温ヒータ３７と加熱器３８が第１及び第２高圧水供給管３１，３２に設けられる。第１高圧水供給ポンプ３４は水貯槽３３から第１高圧水供給管３１に高圧水を供給して未利用重質油を供給する際の重質油供給管１７を冷却するとともに、反応用筒体２３の外面を第１高圧水供給管３１に供給した高圧水により冷却するように構成され、第２高圧水供給ポンプ３６は、第２高圧水供給管３２に高圧水を供給して改質油を排出する際の改質油排出管１８を冷却するように構成される。そして、反応容器１１の外部には、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水を加熱して超臨界水又は亜臨界水にするヒータ３９が設けられる。
【００１９】
また、第１高圧水供給管３１には、この第１高圧水供給管３１内の高圧水の温度を測定する第１温度センサ４１が設けられ、第２高圧水供給管３２には、この第２高圧水供給管３２内の高圧水の温度を測定する第２温度センサ４２が設けられる。また、反応容器１１には、この反応容器１１内の超臨界水又は亜臨界水の温度を測定する第３温度センサ４４が更に設けられる。この第１及び第２温度センサ４１，４２並びにこの第３温度センサ４４の各検出出力はコントローラ４３の入力端子に接続され、コントローラ４３の制御出力は第１及び第２高圧水供給ポンプ３４，３６並びにヒータ３９にそれぞれ接続される。そして、このコントローラ４３は第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２の各検出出力により第１高圧水供給ポンプ及び第２高圧水供給ポンプを制御するように構成され、第３温度センサ４４の検出出力によりヒータ３９を制御するように構成される。
【００２０】
次に、このような未利用重質油の改質装置を用いた本発明の未利用重質油の改質方法を説明する。
本発明の未利用重質油の改質方法は、超臨界水又は亜臨界水を貯留する反応容器１１内に反応容器１１の容器壁に離間して設けられた反応用筒体２３に未利用重質油を供給して未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させることにより改質油に転換した後、改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から排出する方法である。その具体的な手順は以下の通りである。
【００２１】
(a)  未利用重質油の供給工程
反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続された重質油供給管１７により未利用重質油を反応用筒体２３に供給する。この前提として反応容器１１には超臨界水又は亜臨界水が貯留され、この超臨界水又は亜臨界水は、第１及び第２高圧水供給管３１，３２により反応容器１１内に供給された高圧水をヒータ３９により加熱することにより得られたものである。
【００２２】
(b)  重質油供給管と反応用筒体の冷却工程
未利用重質油を供給する際に、重質油供給管１７を被覆しかつ反応容器１１内に延びる第１高圧水供給管３１に高圧水を供給する。この高圧水の供給は第１高圧水供給ポンプ３４を駆動することにより行われ、水貯槽３３から第１高圧水供給管３１に高圧水が供給されることによりその高圧水は蓋体１３を貫通して設けられた重質油供給管１７を周囲から冷却するとともに、反応容器１１の内部に排出された高圧水は重質油供給管１７の下端に連続するように設けられた反応用筒体２３の外面を更に冷却する。これにより、重質油供給管１７を通過する未利用重質油が加熱されてその供給管１７の内部で重質油がコーキングを起こすようなことは回避され、その供給管１７が閉塞するような事態を有効に防止することができる。
【００２３】
(c)  改質油転換工程
第１高圧水供給管３１に供給された高圧水により外面が冷却される反応用筒体２３内で未利用重質油を超臨界水又は亜臨界水と反応させて改質油に転換する。ここで、未利用重質油は、重質油供給ポンプ２１を駆動することにより重質油供給管１７を介して反応用筒体２３の上部から内部に供給され、供給された未利用重質油が下端開口部から内部に侵入した超臨界水又は亜臨界水と反応してその内部において改質油に転換させられる。ここで、重質油供給管１７から供給される未利用重質油は一般的に４３０℃以上でコーキングするけれども、反応用筒体２３はその外面が冷却されているため、反応用筒体２３の内壁近傍はコーキング温度に達することはなく、反応用筒体２３の内部に供給された重質油がコーキングを起こしてその内壁に付着するような事態を回避することができる。
【００２４】
(d)  改質油の取り出し工程
次に、反応用筒体２３内で転換した改質油を反応用筒体２３及び反応容器１１から水とともに排出させる。この排出は反応容器１１の容器壁を貫通して反応用筒体２３に連通接続された改質油排出管１８により行う。改質油排出管１８を介して水とともに排出された改質油はその後熱交換器２６で冷却され、減圧弁２７で減圧されて水の亜臨界状態又はそれ以下の温度及び圧力になる。この改質油と水の混合流体はフラッシュ分離槽２４に送られて炭化水素系の重質系改質油が分離され、残余の液体は冷却器２５ａにより更に冷却されてその後気油水分離槽２５においてガスと軽質系改質油と水に分離される。分離されたガスは図示しない発電用のボイラーの燃料等として使用される。また分離された重質系改質油と軽質系改質油は、図示しないボイラー用の燃料等として使用されるか、或いは石油精製プラントの中間原料として使用される。
【００２５】
(e)  改質油排出管冷却工程
改質油を排出する際に、改質油排出管１８を被覆しかつ反応容器１１内に延びる第２高圧水供給管３２に高圧水を供給する。この高圧水の供給は第２高圧水供給ポンプ３６を駆動することにより行われ、水貯槽３３から第２高圧水供給管３２に高圧水が供給されることによりその高圧水は蓋体１３を貫通して設けられた改質油排出管１８を周囲から冷却する。これにより、改質油排出管１８を通過する改質油が加熱されてその排出管１８の内部で重質油系成分がコーキングを起こすようなことは回避され、その排出管１８が閉塞するような事態を有効に防止することができる。
【００２６】
(f)  高圧水加熱工程
第１及び第２高圧水供給管により反応容器１１内に供給された高圧水を反応容器１１を加熱するヒータにより加熱して超臨界水又は亜臨界水にする。これにより未利用重質油を改質させ、改質油排出管１８から外部に排出された超臨界水又は亜臨界水が新たに作られ、重質油供給管１７を介して反応用筒体２３に連続的に供給される未利用重質油を連続的に改質させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の改質装置における反応容器の構造を示す拡大断面図である。
【図２】その内部に設けられた反応用筒体の構造を示す拡大断面図である。
【図３】その装置の全体構成を示す構成図である。
【図４】従来の反応容器を示す図１に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  改質装置
１１  反応容器
１７  重質油供給管
１８  改質油排出管
２３  反応用筒体
３１  第１高圧水供給管
３２  第２高圧水供給管
３４  第１高圧水供給ポンプ
３６  第２高圧水供給ポンプ
３９  ヒータ
４１  第１温度センサ
４２  第２温度センサ
４３  コントローラ
４４  第３温度センサ
【図１】
2006104310.tif 000003
【図２】
2006104310.tif 000004
【図３】
2006104310.tif 000005
【図４】
2006104310.tif 000006