(57)【要約】【課題】電力消費量が少なく省エネルギー化を実現可能なコークス炉ガスからの軽油の回収方法を提供する。【解決手段】コークス炉ガスに吸収油を接触させてコークス炉ガス中の軽油を吸収油に吸収させ含軽油吸収油を得る吸収工程と、含軽油吸収油を脱ガス塔３に送り脱水及び脱ガスを行う脱ガス工程と、脱水及び脱ガスを行った含軽油吸収油を真空ポンプ７により減圧した駆出塔４に送り、含軽油吸収油から軽油を駆出して回収するとともに、軽油が脱離した吸収油を得る駆出工程と、脱ガス工程で含軽油吸収油から離脱された離脱ガスと駆出工程で回収された軽油とを還流タンク９に送る移送工程と、還流タンク９から発生するガス成分を、真空ポンプ７から下流側に延びる排気配管１５へ送る排気行程と、を備える方法により、コークス炉ガスから軽油を回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収油を用いてコークス炉ガスから軽油を回収する方法において、
コークス炉ガスに吸収油を接触させて前記コークス炉ガス中の軽油を前記吸収油に吸収させ、前記軽油を含有する吸収油である含軽油吸収油を得る吸収工程と、
前記含軽油吸収油を脱ガス塔に送り脱水及び脱ガスを行う脱ガス工程と、
脱水及び脱ガスを行った前記含軽油吸収油を減圧手段により減圧した駆出塔に送り、前記含軽油吸収油から前記軽油を駆出して回収するとともに、前記軽油が脱離した吸収油を得る駆出工程と、
前記脱ガス工程で前記含軽油吸収油から離脱された離脱ガスと前記駆出工程で回収された軽油とを還流タンクに送る移送工程と、
前記還流タンクから発生するガス成分を、前記減圧手段から下流側に延びる排気配管へ送る排気行程と、
を備えることを特徴とするコークス炉ガスからの軽油の回収方法。
【請求項２】
前記吸収工程と前記脱ガス工程の間に、前記吸収工程で得られた前記含軽油吸収油を加熱する加熱工程を備えることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉ガスからの軽油の回収方法。
【請求項３】
前記排気配管から排出される、前記ガス成分を含む排気ガスを燃焼させ、前記加熱工程における熱源とすることを特徴とする請求項２に記載のコークス炉ガスからの軽油の回収方法。
【請求項４】
前記脱ガス塔から送られた前記含軽油吸収油を、前記駆出塔に設けられた導入口から前記駆出塔内に導入するとともに、前記脱ガス塔の塔底部の位置が前記導入口の位置よりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコークス炉ガスからの軽油の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉ガス中に含まれる軽油を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所においては、コークス炉から発生するコークス炉ガスをコークス炉ガス精製工程において精製して燃料として利用しているが、コークス炉ガス中に含有される軽油（例えば、ベンゼン，トルエン，キシレンの混合物）はコークス炉ガスから取り出して回収している。この軽油の取り出しに際しては、軽油を含有するコークス炉ガスに吸収油を接触させて軽油を吸収油に吸収させる吸収塔が用いられている。
【０００３】
そして、軽油を吸収させた吸収油（以降は含軽油吸収油と記すこともある）は、駆出設備などにおいて軽油が駆出されて、軽油をほぼ含有しない吸収油（以降は脱軽油吸収油と記すこともある）とされ、一部の劣化物が除去された後に、コークス炉ガス精製工程においてコークス炉ガスからの軽油の吸収に再利用される（特許文献１〜４を参照）。なお、吸収油としては、例えば、クレオソート油，アントラセン油等の比較的重質な芳香族系油の混合物や、石油系ストローオイルが使用される。
【０００４】
ここで、従来の軽油回収設備及び軽油の回収方法について、図２を参照しながら説明する。この軽油回収設備は、図示しない吸収塔においてコークス炉ガス中の軽油を吸収させた吸収油（含軽油吸収油）から軽油を駆出する駆出塔１０４と、駆出塔１０４内の操作圧力を制御する真空ポンプ１０７と、駆出塔１０４の塔頂部から駆出される蒸気を冷却凝縮させて軽油及び水分を回収する冷却コンデンサー１０５と、回収された軽油が送られる還流タンク１０９と、を備えている。
【０００５】
前記吸収塔において得られた含軽油吸収油は、移送ポンプ１０１により送液され、液液熱交換器１１２において予熱された後に、脱ガス塔１０３において脱水及び脱ガスが行われる。脱ガス塔１０３で分離された軽油及び非凝縮性ガスを含む可燃性の離脱ガスは、冷却コンデンサー１０８を経由して還流タンク１０９へ送られる。また、脱水及び脱ガスを行った含軽油吸収油は、昇圧ポンプ１１１により加熱炉１０２に送られ加熱される。この加熱炉１０２の熱源としては、コークス炉ガスが用いられる。
【０００６】
次に、加熱された含軽油吸収油は、真空ポンプ１０７により減圧された駆出塔１０４に導入される。そして、駆出剤である水蒸気を駆出塔１０４の塔底部から導入しつつ加熱することにより蒸留を行うと、軽油及び水分を含む蒸気が駆出塔１０４の塔頂部から留出する。すると、軽油が脱離して軽油をほぼ含有しない状態となった脱軽油吸収油が、駆出塔１０４の塔底部に残るので、これが移送ポンプ１１３により前記吸収塔に送られ、コークス炉ガスからの軽油の吸収に再利用される。このとき、脱軽油吸収油は、液液熱交換器１１２を経由して前記吸収塔に送られ、液液熱交換器１１２において含軽油吸収油の予熱に使用される。
【０００７】
一方、駆出塔１０４の塔頂部から留出した蒸気は、冷却コンデンサー１０５で冷却凝縮されて液状となり、移送ポンプ１０６により還流タンク１０９に送られる。還流タンク１０９中で水分が分離除去され、残った粗軽油は還流ポンプ１１０により還流タンク１０９から抜き出される。抜き出された粗軽油の一部は製品粗軽油として回収され、残部は還流として再び駆出塔１０４の塔頂部に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１６５９７９号公報
【特許文献２】特公平６−３１３２２号公報
【特許文献３】特公平５−１５７５４号公報
【特許文献４】特開昭６２−２９２８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の軽油回収設備においては、駆出塔１０４と真空ポンプ１０７とを繋ぐ配管（すなわち、真空ポンプ１０７の上流側に延びる吸気配管）の途中に、還流タンク１０９から延びる配管が接続されていて、還流タンク１０９から発生するガス成分が真空ポンプ１０７に吸い込まれるようになっていた。そのため、真空ポンプ１０７の吸い込み量が多くなり、真空ポンプ１０７の電力消費量が大きいという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、電力消費量が少なく省エネルギー化を実現可能なコークス炉ガスからの軽油の回収方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係るコークス炉ガスからの軽油の回収方法は、吸収油を用いてコークス炉ガスから軽油を回収する方法において、コークス炉ガスに吸収油を接触させて前記コークス炉ガス中の軽油を前記吸収油に吸収させ、前記軽油を含有する吸収油である含軽油吸収油を得る吸収工程と、前記含軽油吸収油を脱ガス塔に送り脱水及び脱ガスを行う脱ガス工程と、脱水及び脱ガスを行った前記含軽油吸収油を減圧手段により減圧した駆出塔に送り、前記含軽油吸収油から前記軽油を駆出して回収するとともに、前記軽油が脱離した吸収油を得る駆出工程と、前記脱ガス工程で前記含軽油吸収油から離脱された離脱ガスと前記駆出工程で回収された軽油とを還流タンクに送る移送工程と、前記還流タンクから発生するガス成分を、前記減圧手段から下流側に延びる排気配管へ送る排気行程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明に係るコークス炉ガスからの軽油の回収方法においては、前記吸収工程と前記脱ガス工程の間に、前記吸収工程で得られた前記含軽油吸収油を加熱する加熱工程を備えることが好ましい。
また、前記排気配管から排出される、前記ガス成分を含む排気ガスを燃焼させ、前記加熱工程における熱源とすることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記脱ガス塔から送られた前記含軽油吸収油を、前記駆出塔に設けられた導入口から前記駆出塔内に導入するとともに、前記脱ガス塔の塔底部の位置が前記導入口の位置よりも高いことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のコークス炉ガスからの軽油の回収方法によれば、電力消費量が少なく省エネルギー化が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のコークス炉ガスからの軽油の回収方法を実施する軽油回収設備を示すフローシートである。
【図２】従来の軽油回収設備を示すフローシートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係るコークス炉ガスからの軽油の回収方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のコークス炉ガスからの軽油の回収方法を実施する軽油回収設備を示すフローシートである。
【００１７】
図１の軽油回収設備は、軽油を含有するコークス炉ガスに吸収油を向流接触させて軽油を吸収油に吸収させる吸収塔２０と、吸収塔２０において得られた含軽油吸収油から軽油を駆出する駆出塔４と、駆出塔４内の操作圧力を制御する真空ポンプ７と、駆出塔４の塔頂部から駆出される蒸気を冷却凝縮させて軽油及び水分を回収する冷却コンデンサー５と、回収された軽油が送られる還流タンク９と、を備えている。
【００１８】
なお、吸収塔２０の種類は特に限定されるものではないが、塔頂部から吸収油をスプレーしてコークス炉ガスと接触させるスプレー式の吸収塔、又は、塔内に接触材の充填層を形成し、その上部から吸収油を流下させて接触材の表面でコークス炉ガスと接触させる充填式の吸収塔が好ましい。また、駆出塔４の種類は特に限定されるものではないが、塔内に充填物を装填した充填塔（図１を参照）、又は、塔内に複数の棚板を備える棚段塔が好ましい。さらに、吸収油の種類は特に限定されるものではないが、クレオソート油，アントラセン油等の比較的重質な芳香族系油の混合物、又は、石油系ストローオイルが好ましい。
【００１９】
次に、このような軽油回収設備を用いてコークス炉ガスから軽油を回収する方法を説明する。まず、軽油を含有するコークス炉ガス及び吸収油を吸収塔２０に導入し、コークス炉ガスに吸収油を向流接触させて、コークス炉ガス中の軽油を吸収油に吸収させる（吸収工程）。すると、軽油をほぼ含有しない精製コークス炉ガスと、含軽油吸収油とが得られるので、吸収塔２０の塔頂部から精製コークス炉ガスを回収するとともに、吸収塔２０の塔底部から含軽油吸収油を抜き出す。
【００２０】
抜き出された含軽油吸収油は、移送ポンプ１により送液されて、液液熱交換器１２において予熱された後に加熱炉２に至り、例えば１６３℃に加熱される（加熱工程）。この加熱炉２の熱源としては、コークス炉ガスが用いられることが多いが、その場合には、吸収塔２０で得られた精製コークス炉ガスを用いてもよい。
加熱された含軽油吸収油は脱ガス塔３に送られ、脱水及び脱ガスが行われる（脱ガス工程）。脱ガス塔３で含軽油吸収油から離脱された軽油及び非凝縮性ガスを含む可燃性の離脱ガスは、冷却コンデンサー８を経由して還流タンク９へ送られる（移送工程）。
【００２１】
次に、脱水及び脱ガスが行われた含軽油吸収油は、真空ポンプ７（本発明の構成要件である減圧手段に相当する）により減圧された駆出塔４（蒸留塔）に導入される。そして、駆出剤である水蒸気を駆出塔４の塔底部から導入しつつ加熱することにより蒸留を行うと、軽油及び水分を含む蒸気が駆出塔４の塔頂部から留出する（駆出工程）。
【００２２】
駆出塔４の操業コストを最小限に抑えるためには、駆出塔４の操業条件を以下のようにすることが好ましい。すなわち、操作圧力を４．０×１０4 Ｐａ以下に減圧することが好ましく、駆出剤としての水蒸気を、含軽油吸収油１ｍ3 に対して３．０ｋｇ以下となるように駆出塔４内に導入することが好ましい。ただし、操作圧力は２．７×１０4 Ｐａ以上とすることが、より好ましい。２．７×１０4 Ｐａ未満であると、冷却コンデンサー５において軽油が凝縮しにくくなって、軽油の回収率が低下するおそれがある。
【００２３】
軽油が脱離して軽油をほぼ含有しない状態となった脱軽油吸収油は、駆出塔４の塔底部に残るので、駆出塔４の塔底部から抜き出され移送ポンプ１３により吸収塔２０に送られ、コークス炉ガスからの軽油の吸収に再利用される。このとき、脱軽油吸収油は、液液熱交換器１２を経由して吸収塔２０に送られ、液液熱交換器１２において含軽油吸収油の予熱に使用されるとと同時に、脱軽油吸収油は冷却される。
【００２４】
一方、駆出塔４の塔頂部から留出した蒸気は、冷却コンデンサー５で冷却凝縮されて液状となり、移送ポンプ６により還流タンク９に送られる（移送工程）。還流タンク９中で水分が分離除去され、残った粗軽油は還流ポンプ１０により還流タンク９から抜き出される。抜き出された粗軽油の一部は製品粗軽油として回収され、残部は還流として再び駆出塔４の塔頂部に戻される。
【００２５】
このような図１の軽油回収設備においては、真空ポンプ７の下流側に延びる排気配管１５に、還流タンク９から延びる配管が接続されていて、還流タンク９から発生するガス成分（前述した可燃性の離脱ガスを含む）が真空ポンプ７から排出されるガスとともに排気ガスとして軽油回収設備から排出されるようになっている（排気行程）。
【００２６】
図１の軽油回収設備においては、還流タンク９から発生するガス成分が真空ポンプ７に吸い込まれないようになっているので、真空ポンプ７の吸い込み量が少なくなる。よって、真空ポンプ７の電力消費量が少なくなるので、軽油回収設備の省エネルギー化が実現可能である。
【００２７】
なお、排気配管１５から排出される排気ガスは、軽油回収設備から外部に排出してもよいが、該排気ガスは可燃性を有しており熱源として使用可能なので、精製コークス炉ガスと混合し加熱炉２に導入して燃焼させてもよい。排気ガスを加熱炉２の熱源として使用すれば、その分だけ精製コークス炉ガスの使用量を削減することができる。
【００２８】
また、従来は加熱工程の前に脱ガスを行っていたが、図１の軽油回収設備においては、加熱炉２で含軽油吸収油を高温とした後に脱ガスを行うようになっている。脱ガス塔３内の含軽油吸収油の温度は、１５５℃以上１６０℃以下とするとよい。そうすれば、脱ガス工程における脱ガス量（前述の離脱ガスの量）が多くなるので、駆出塔４に持ち込まれるガスの量が低減され、駆出塔４の負荷が軽減される。その結果、駆出塔４の直径を小さくすることが可能となり、軽油回収設備の低廉化が可能となる。なお、脱ガス塔３から排出された離脱ガスは、重質分が析出しない最低温度（２５℃以上３５℃以下）まで冷却コンデンサー８で冷却し、排気ガスの量を低減することが好ましい。
【００２９】
さらに、駆出塔４内を減圧状態とし、減圧蒸留により軽油の駆出を行うようにしたので、駆出工程における水蒸気及び電力の使用量並びに加熱工程における精製コークス炉ガスの使用量を抑えることができる。詳述すると、常圧蒸留は減圧蒸留に比べて蒸留温度が高いので、加熱炉２において含軽油吸収油を高温に予熱する必要があり、加熱炉２において熱源として使用される精製コークス炉ガスや、駆出剤である水蒸気の使用量が多くなる。減圧蒸留とすれば、軽油の沸点を低下させ蒸留温度を低下させることができるので、精製コークス炉ガスや水蒸気の使用量を削減することができる。
【００３０】
なお、脱ガス塔３から送られた含軽油吸収油は、駆出塔４に設けられた導入口４ａから駆出塔４内に導入されるが、図１に示すように、脱ガス塔３の塔底部の位置を駆出塔４の導入口４ａの位置よりも高くするとよい（従来は、図２に示すように、脱ガス塔の塔底部の位置は、駆出塔の導入口の位置よりも低かった）。そうすれば、脱ガス塔３から排出される含軽油吸収油の圧力が高くなるので、脱ガス塔３から駆出塔４への含軽油吸収油の供給にポンプを必要としない。よって、軽油回収設備の操業におけるコスト削減及び省電力化が可能である。
【００３１】
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例〕
図１の軽油回収設備を用いて、含軽油吸収油（２３０ｍ3 ／ｈ）から軽油の回収を行った。駆出塔４の操業条件は、操作圧力を３．３×１０4 Ｐａとし、駆出剤である水蒸気の導入量を７００ｋｇ／ｈとした。また、加熱炉２の出口における含軽油吸収油の温度を１５８℃として、脱ガス塔３において非凝縮性ガスの最大限の離脱を行った。さらに、脱ガス塔３から排出された離脱ガスを冷却コンデンサー８で３０℃に冷却することにより、非凝縮性ガスの選択的回収を行った。
【００３２】
〔比較例〕
図２の軽油回収設備を用いて、含軽油吸収油（２３０ｍ3 ／ｈ）から軽油の回収を行った。図２から分かるように、図１の軽油回収設備とは加熱炉と脱ガス塔の設置順序が異なる。また、還流タンク１０９から延びる配管が真空ポンプ１０７の上流側に延びる吸気配管に接続されていて、還流タンク１０９から発生するガス成分が真空ポンプ１０７に吸い込まれるようになっている。そして、真空ポンプ１０７から排出される排気ガス（軽油や非凝縮性ガスを含む）は、軽油回収設備の外部に排出されるようになっている。
【００３３】
結果を表１に示す。表１に示すように、駆出塔内の操作圧力を制御する真空ポンプの電力消費量は、実施例の方が少なかった。また、加熱炉における熱源としての精製コークス炉ガスの使用量は、実施例の方が少なかった。さらに、軽油の駆出に必要とされる駆出塔の直径は、実施例の方が小さかった。さらに、比較例においては、脱ガス塔から駆出塔へ含軽油吸収油を送る昇圧ポンプ１１１が必要であったが、実施例においては不要であった。
【００３４】
【表１】
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【符号の説明】
【００３５】
２      加熱炉
３      脱ガス塔
４      駆出塔
４ａ    導入口
５      冷却コンデンサー
７      真空ポンプ
８      冷却コンデンサー
９      還流タンク
１５      排気配管
２０      吸収塔
【図１】
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【図２】
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