(57)【要約】【解決課題】油分溶解用の炭化水素の使用量を抑えながら、且つ原油スラッジから回収した油分中に含まれる高分子炭化水素含有量を原油品質と同等まで少なくすることができる原油スラッジ中の油分の回収方法を提供すること。【解決手段】油分を含有する原油スラッジ（Ａ）から油分を回収する方法であって、該原油スラッジ（Ａ）に、芳香族性指数が２０以下の油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合し、原油スラッジ（Ａ）と該油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を６０〜９５℃で加熱攪拌し、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との加熱攪拌処理物を得る第一工程と、該加熱攪拌処理物を遠心分離することにより、軽液と重分とを分離して、軽液を得る第二工程と、を有することを特徴とする原油スラッジ中の油分の回収方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含有する原油スラッジ（Ａ）から油分を回収する方法であって、該原油スラッジ（Ａ）に、芳香族性指数が２０以下の油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合し、原油スラッジ（Ａ）と該油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を６０〜９５℃で加熱攪拌し、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との加熱攪拌処理物を得る第一工程と、該加熱攪拌処理物を遠心分離することにより、軽液と重分とを分離して、軽液を得る第二工程と、を有することを特徴とする原油スラッジ中の油分の回収方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油が貯蔵されている原油タンク内に堆積した原油スラッジ中から原油と同等の品質を有する油分を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油タンクに堆積した原油スラッジは、原油タンクから取り出された後、一般的には、産業廃棄物として処理されるが、その廃棄処理には高い費用を要する。一方で、原油スラッジは、多くの場合３０〜８０体積％程度の油分を含んでいるため、原油スラッジ中の油分の回収のニーズも大きい。
【０００３】
そこで、従来、真空蒸留法、加熱分離法、遠心分離法等により、原油スラッジから油分を回収する試みが行われてきた（例えば、特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１２／１４１０２４号
【特許文献２】特開平３−２２６４８１号公報
【特許文献３】特開２００４−２４３３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の方法、例えば、真空蒸留法や加熱分離法では設備投資が大規模になる。また、遠心分離法は小規模な設備投資で実施出来るが、原油と同程度の品質を有する油分を回収するためには、多量の油分溶解用の炭化水素で希釈する必要があり、分離工程での処理量が増加し、経済性の低下を招く。そのため、原油スラッジから遠心分離法を用いて回収された油分は、直接、安価な燃料油として使用されることが多い。
【０００６】
ここで、原油スラッジから回収した油分を原油に混合すれば、安価な燃料油ではなく、より価格の高い原油として販売することが可能となる。ところが、本発明者らが検討したところ、原油スラッジから遠心分離法を用いて回収した油分は、高分子炭化水素からなるアスファルテンや残留炭素分を多く含んでいるため、石油精製プロセスにおいて処理される原油に、原油スラッジから回収した油分を原油に混合すると、熱交換器や配管の汚れの原因となることが分かった。
【０００７】
従って、本発明の課題は、油分溶解用の炭化水素の使用量を抑えながら、且つ原油スラッジから回収した油分中に含まれる高分子炭化水素含有量を原油品質と同等まで少なくすることができる原油スラッジ中の油分の回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の本発明により解決される。
すなわち、本発明は、油分を含有する原油スラッジ（Ａ）から油分を回収する方法であって、該原油スラッジ（Ａ）に、芳香族性指数が２０以下の油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合し、原油スラッジ（Ａ）と該油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を６０〜９５℃で加熱攪拌し、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との加熱攪拌処理物を得る第一工程と、該加熱攪拌処理物を遠心分離することにより、軽液と重分とを分離して、軽液を得る第二工程と、を有することを特徴とする原油スラッジ中の油分の回収方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、油分溶解用の炭化水素の使用量を抑えながら、且つ原油スラッジから回収した油分中に含まれる高分子炭化水素含有量を原油品質と同等まで少なくすることができる原油スラッジ中の油分の回収方法を提供することができる。そのため、本発明によれば、石油精製プロセス中に、原油スラッジから回収した油分を混合させても、石油精製プロセスにおける汚れが発生し難い原油スラッジ中の油分の回収方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】原油ｂのＮＭＲ分析チャートである。
【図２】原油ｘのＮＭＲ分析チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法は、油分を含有する原油スラッジ（Ａ）から油分を回収する方法であって、該原油スラッジ（Ａ）に、芳香族性指数が２０以下の油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合し、原油スラッジ（Ａ）と該油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を６０〜９５℃で加熱攪拌し、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との加熱攪拌処理物を得る第一工程と、該加熱攪拌処理物を遠心分離することにより、軽液と重分とを分離して、軽液を得る第二工程と、を有することを特徴とする原油スラッジ中の油分の回収方法である。
【００１２】
本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法に係る第一工程は、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）とを混合し、次いで、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物を加熱撹拌して、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物を得る工程である。
【００１３】
第一工程に係る原油スラッジ（Ａ）は、原油が貯蔵されている原油中から発生し、原油タンクの底に堆積したスラッジである。原油スラッジ（Ａ）としては、原油採掘後に固形分や水分等が除去されて原油タンクに貯蔵され、製油所に出荷される前の原油タンク中の原油から発生し、原油タンクの底部に堆積した原油スラッジ；原油タンカーの原油タンクの底部に堆積した原油スラッジ；製油所で精製される前の貯蔵用の原油タンク中の原油から発生し、原油タンクの底部に堆積した原油スラッジ等が挙げられる。原油スラッジ（Ａ）は、１種類の原油から生成したものであってもよいし、複数種の原油から生成したものであってもよい。
【００１４】
原油スラッジ（Ａ）は、油分、アスファルテン、鉄分、砂、水等を含有している。原油スラッジ（Ａ）中の油分は、主に、炭素数４０以上のパラフィン及び芳香族炭化水素である。そして、この原油スラッジ（Ａ）中の油分が、本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法により、原油スラッジ（Ａ）中から回収される成分である。
【００１５】
原油タンク内に堆積した原油スラッジ（Ａ）を、原油タンク外へ取り出す方法としては、特に制限されず、例えば、原油タンク内の原油を原油タンク外へ抜き出した後に、原油タンク内に堆積した原油スラッジ（Ａ）に高圧の原油を噴射し、破砕又は一部溶解した原油スラッジ（Ａ）を原油で原油タンク外へ押し出す方法（ＣＯＷ：Ｃｒｕｄｅ  Ｏｉｌ  Ｗａｓｈｉｎｇ）、原油タンク内の原油を原油タンク外へ抜き出した後に、人手により、原油タンク内に堆積した原油スラッジ（Ａ）を取り出す方法等が挙げられる。また、このようなＣＯＷ洗浄では、原油スラッジを原油タンク外へ押し出すために、原油に代えて、灯軽油が用いられることもある。
【００１６】
油分溶解用炭化水素（Ｂ）は、芳香族性指数が２０以下、好ましくは０〜１５である。油分溶解用炭化水素（Ｂ）の芳香族性指数が、上記範囲にあることにより、原油スラッジから回収した油分中に含まれる高分子炭化水素含有量を原油品質と同等まで少なくすることができる。
【００１７】
油分溶解用炭化水素（Ｂ）としては、例えば、芳香族指数が２０以下、好ましくは０〜１５のコンデンセート、灯軽油、パラフィン溶剤、原油等が挙げられる。芳香族指数が２０以下、好ましくは０〜１５であれば、原油も、油分溶解用炭化水素として用いることができる。
【００１８】
原油スラッジ（Ａ）と混合する油分溶解用炭化水素（Ｂ）は、芳香族性指数が２０以下、好ましくは０〜１５であれば特に制限されない。例えば、油分溶解用炭化水素（Ｂ）として原油を用いる場合、油分溶解用炭化水素（Ｂ）として用いる原油としては、原油採掘後に固形分や水分等を除去し原油タンクに貯蔵する前の原油であってもよいし、原油採掘後に固形分や水分等を除去し原油タンクに貯蔵し間もない原油であり、原油スラッジが発生する前の原油であってもよいし、一定期間原油タンクに貯蔵することにより、原油タンクの底部に原油スラッジが発生した後の、原油タンク内の上澄みの原油であってもよい。
【００１９】
なお、原油スラッジ（Ａ）を原油タンクから取り出すときに、原油や灯軽油で原油スラッジ（Ａ）を原油タンク外へ押し出すこと（例えば、ＣＯＷ洗浄）により、原油スラッジ（Ａ）を取り出した場合、原油タンクから取り出されたものは、原油スラッジ（Ａ）と原油スラッジ（Ａ）の取り出しに用いられた原油又は灯軽油の混合物であるが、この場合、原油スラッジ（Ａ）の取り出しに用いられた原油又は灯軽油は、油分溶解用炭化水素（Ｂ）に含まれる。
【００２０】
第一工程においては、先ず、原油スラッジ（Ａ）及び油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合する。その時、混合物に対する原油スラッジ（Ａ）の割合（（Ａ／（Ａ＋Ｂ））×１００）に制約はないが、好ましくは２０〜９０質量％、更に好ましくは２５〜７０質量％、となるように、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）とを混合する。原油スラッジ（Ａ）及び油分溶解用炭化水素（Ｂ）の合計に対する原油スラッジ（Ａ）の割合が、上記範囲未満だと、第二工程における処理量が増加し、経済性の低下を招き、また、上記範囲を超えると、原油スラッジからの油分の回収が不十分となる。
【００２１】
なお、原油スラッジ（Ａ）を原油タンクから取り出すときに、原油や灯軽油で原油スラッジ（Ａ）を原油タンク外へ押し出すこと（例えば、ＣＯＷ洗浄）により、原油スラッジ（Ａ）を取り出した場合、原油スラッジ（Ａ）の取り出しに用いられた原油や灯軽油を、油分溶解用炭化水素（Ｂ）に含めて、原油スラッジ（Ａ）及び油分溶解用炭化水素（Ｂ）の合計に対する原油スラッジ（Ａ）の割合を算出する。そのため、この場合、原油タンクの底部に堆積している原油スラッジ（Ａ）及び原油スラッジ（Ａ）の取り出しに用いる油分溶解用炭化水素（Ｂ）の合計に対する原油スラッジ（Ａ）の割合が、所定の混合割合、すなわち、原油スラッジ（Ａ）及び油分溶解用炭化水素（Ｂ）の合計に対する原油スラッジ（Ａ）の割合が、好ましくは２０〜９０質量％、更に好ましくは２５〜７０質量％となる量の原油又は灯軽油（油分溶解用炭化水素（Ｂ））を用いて、原油スラッジ（Ａ）を原油タンク外へ取出し、取り出した原油スラッジ（Ａ）と原油スラッジの取り出しに用いた原油又は灯軽油の混合物を、そのまま撹拌に用いる原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物としてもよい。あるいは、原油タンクの底部に堆積している原油スラッジ（Ａ）を、少量の原油又は灯軽油（油分溶解用炭化水素（Ｂ））を用いて、原油タンク外へ取出し、取り出した原油スラッジ（Ａ）と原油スラッジの取り出しに用いた原油又は灯軽油の混合物に、更に、原油スラッジ（Ａ）の取り出しに用いた原油又は灯軽油と同じ種類の原油又は灯軽油、あるいは、異なる種類の原油又は灯軽油を混合して、所定の混
合割合、すなわち、原油スラッジ（Ａ）及び油分溶解用炭化水素（Ｂ）の合計に対する原油スラッジ（Ａ）の割合が、好ましくは２０〜９０質量％、更に好ましくは２５〜７０質量％にして、得られる混合物を、撹拌に用いる原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物としてもよい。
【００２２】
第一工程では、次いで、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を、６０〜９５℃で加熱撹拌し、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との加熱撹拌処理物を得る。原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）との混合物を加熱撹拌する際の加熱温度は、６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃である。加熱撹拌の際の加熱温度が、上記範囲未満だと、原油スラッジ（Ａ）からの油分の回収が不十分となり、また、上記範囲を超えると、軽質留分の損失によるデメリットが発生する。原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物を加熱撹拌する方法としては、特に制限されず、例えば、原油タンクから取り出された原油スラッジ（Ａ）が貯留されるタンク内で、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物を加熱及び撹拌し、次いで、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物を、タンク外へ取出してから、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）を混合する方法が挙げられる。加熱撹拌時間は、特に制限されず、均一な混合状態となるよう、撹拌条件に応じて選択される。
【００２３】
原油スラッジ（Ａ）中の油分の含有量は、特に制限されないが、通常、３０〜８０質量％である。そして、この原油スラッジ（Ａ）中の油分は、第一工程において、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物を、６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃で加熱撹拌することにより、油分溶解用炭化水素（Ｂ）に溶解する。
【００２４】
本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法に係る第二工程は、第一工程を行い得られた原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物を、６０〜９５℃で遠心分離することにより、軽液と重分とを分離して、軽液を得る工程である。
【００２５】
第二工程において、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物の遠心分離を行うときの温度は、６０〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃である。遠心分離温度が、上記範囲未満だと、遠心分離中に、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物の一部が凝固したり、加熱撹拌処理物の流動性が大きく低下したりするため、遠心分離が行えなくなり、また、上記範囲を超えると、軽質留分の損失によるデメリットが発生する。また、第二工程において、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物の遠心分離を行うときの温度は、第一工程における、原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の混合物の加熱撹拌温度と同程度にする。
【００２６】
第一工程を行い得られる原油スラッジ（Ａ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）の加熱撹拌処理物は、比重が小さい軽液と軽液より比重が大きい重分の混合物であり、第二工程では、比重差により軽液と重分とを分離する。そして、軽液は、第一工程で原油スラッジ（Ａ）中の油分が油分溶解用炭化水素（Ｂ）に溶解することにより得られる液体である。つまり、軽液は、基本的に油分溶解用炭化水素（Ｂ）と油分溶解用炭化水素（Ｂ）に溶解した原油スラッジ（Ａ）中の油分とからなる。重分は、第一工程で油分溶解用炭化水素（Ｂ）には溶解しなかった原油スラッジ（Ａ）中の成分であり、主に、アスファルテン、ワックス、水分、鉄分、砂、及びこれら成分に抱き込まれて分離され難い状態にある油分などである。
【００２７】
第二工程において、加熱撹拌処理物を遠心分離するための遠心分離装置としては、特に制限されず、上記遠心分離温度を保ったまま、連続的に軽液と重分とを、比重の差により分離できるものであればよい。例えば、デカンター式遠心分離機、ディスクセパレータ式遠心分離機、又はこれらを組み合わせた遠心分離機が挙げられる。
【００２８】
第二工程を行い得られる軽液の物性は、特に制限されないが、密度は好ましくは０．８０〜０．９５ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８０〜０．９０ｇ／ｃｍ３であり、融点は好ましくは４０〜１５０℃、より好ましくは４０〜１１０℃、さらに好ましくは４０〜９０℃であり、凝固点は好ましくは３０〜１４０℃、より好ましくは３０〜１００℃、さらに好ましくは３０〜８０℃であり、油分含有量は６０質量％以上である。
【００２９】
そして、本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法では、第二工程を行い得られる軽液を、原油（Ｃ）に混合することにより、原油スラッジ中の油分を再利用することができる。第二工程を行い得られる軽液を、原油（Ｃ）に混合する方法としては、特に制限されず、例えば、原油（Ｃ）の移送管中に、軽液を導入する方法や、原油（Ｃ）の原油タンクに軽液を供給する方法等が挙げられる。
【００３０】
第二工程を行い得られる軽液を混合する原油（Ｃ）は、特に制限されず、原油採掘後に固形分や水分等を除去し原油タンクに貯蔵する前の原油であってもよいし、原油採掘後に固形分や水分等を除去し原油タンクに貯蔵し間もない原油であり、原油スラッジが発生する前の原油であってもよいし、一定期間原油タンクに貯蔵することにより、原油タンクの底部に原油スラッジが発生した後の、原油タンク内の上澄みの原油であってもよい。原油（Ｃ）は、原油スラッジ（Ａ）の生成源の原油と同じ種類の原油であっても、異なる種類の原油であってもよく、また、油分溶解用炭化水素（Ｂ）として原油を用いた場合、その原油と同じ種類の原油であっても、異なる種類の原油であってもよい。
【００３１】
軽液を原油移送管内の原油（Ｃ）に導入する方法としては、ラインミキシング、スタティックミキサー、インジェクションノズル、ミキシングバルブ等による混合が挙げられる。
【００３２】
本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法では、原油スラッジ中の油分を溶解させるものとして、芳香族性指数が２０以下、好ましくは０〜１５の油分溶解用炭化水素を用いて、原油スラッジ中の油分を該油分溶解用炭化水素に溶解させた後、遠心分離を行って軽液を得ることにより、油分溶解用の炭化水素の使用量を抑えながら、且つ、原油スラッジから回収した油分中に含まれる高分子炭化水素含有量を原油品質と同等まで少なくすることができる。そのため、本発明の原油スラッジ中の油分の回収方法によれば、石油精製プロセス中の原油に、原油スラッジから回収した油分を混合させても、言い換えると、石油精製プロセス中の原油に、油分溶解用炭化水素（Ｂ）に原油スラッジ（Ａ）中の油分を溶解させた後、遠心分離して得られる軽液を混合させても、石油精製プロセスにおける汚れを発生し難くすることができる。
【００３３】
なお、本発明において、油分溶解用炭化水素（Ｂ）の芳香族性指数は、ＮＭＲ分析により確認される。具体的には、ピーク位置が０〜６０ｐｐｍのピークを脂肪族炭化水素のピークとして、１００〜１７０ｐｐｍのピークを芳香族性炭化水素のピークとして、それぞれの範囲に存在するピークのピーク面積を積算し、芳香族性炭化水素のピーク面積と脂肪族炭化水素のピーク面積の合計に対する、芳香族性炭化水素のピーク面積の百分率（（芳香族性炭化水素のピーク面積／（芳香族性炭化水素のピーク面積＋脂肪族炭化水素のピーク面積））×１００）を計算することにより、芳香族性指数を求めることが出来る。
【００３４】
以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【実施例】
【００３５】
＜ＮＭＲ分析＞
装置：ＥＣＸ４００
測定ファイル：１３Ｃ  ＮＭＲ  ＮＮＥ．ｅｘ２
共鳴周波数：１００ＭＨｚ
観測範囲：２５ＫＨｚ（２５０ｐｐｍ）
データポイント：３２Ｋ
パルス幅：５．２３μ秒（４５°パルス）
パルス待ち時間：８秒
レシーバーゲイン：オートゲイン
積算回数：５０００
各試料を約２００ｍｇ採取した後、重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）０．６ｍＬで溶解させ、５ｍｍφの試料管に採取した。原油スラッジ中の油分の溶解に用いた原油ｂと原油ｘのＮＭＲ分析の結果を図１及び図２に示す。
【００３６】
＜原油スラッジ（Ａ）＞
原油タンクから回収された原油スラッジ 
分析値：油分６４．３、質量％、アスファルテン１１．４質量％、水分２１．０質量％、セジメント分３．３質量％、芳香族性指数２２
＜スラッジ中の油分溶解用の原油（油分溶解用炭化水素（Ｂ））＞
ＮＭＲ分析結果が図１であり、以下の分析値を有する原油ｂ
ＡＰＩ  ５２．２°、アスファルテン０．０２質量％、セジメント分０．０質量％、水分０．０質量％、芳香族性指数１２
＜スラッジ中の油分溶解用の原油＞
ＮＭＲ分析結果が図２であり、以下の分析値を有する原油ｘ
ＡＰＩ  ３７．９°、アスファルテン１．５質量％ 、セジメント分０．０質量％、水分０．０質量％、芳香族性指数２２
【００３７】
(実施例１〜２)
原油スラッジａと原油ｂとを、その合計に対する原油スラッジａが表１に示す割合になるように撹拌容器に加え、混合物を８０℃で加熱撹拌した。
次いで、８０℃を保ったまま、加熱撹拌処理物を、８０℃に設定された遠心分離器に入れ、８０℃、１０００Ｇ、１分間の条件で、遠心分離を行った。
次いで、デカンテーションにより、軽液を分離し、軽液を得た。得られた軽液の分析値を表１に示す。表１の結果から、各スラッジ溶解用の原油や組成による影響を除いた軽液の算出値を表２に示す。なお、以下のように計算して、表２の値を算出した。表１に記載した軽液組成に、任意の混合割合における（原油スラッジａの各組成）／（原油スラッジａの各組成＋原油ｂ、原油ｘの各組成）を乗ずる。これら値の総和を百分率表記することで、原油スラッジａ由来の軽液組成である表２を算出する。
【００３８】
(比較例１〜２)
原油スラッジａと原油ｘとを、その合計に対する原油スラッジａが表１に示す割合になるように撹拌容器に加え、混合物を８０℃で加熱撹拌した。
次いで、８０℃を保ったまま、加熱撹拌処理物を、８０℃に設定された遠心分離器に入れ、８０℃、１０００Ｇ、１分間の条件で、遠心分離を行った。
次いで、デカンテーションにより、軽液を分離し、軽液を得た。得られた軽液の分析値を表１に示す。表１の結果から、各スラッジ溶解用の原油や組成による影響を除いた軽液の算出値を表２に示す。
【００３９】
【表１】
2018002937.tif 000002
【００４０】
【表２】
2018002937.tif 000003
【図１】
2018002937.tif 000004
【図２】
2018002937.tif 000005