(57)【要約】【課題】熱交換器の効率低下の回復が良好で、吸収油の温度を下げることができ、ＣＯＧ中の軽油分回収率の向上をもたらす洗浄方法を提供する。【解決手段】軽油捕集塔１０において吸収油とコークス炉ガス（ＣＯＧ）を接触させて軽油分を吸収した含軽油吸収油を得て、この含軽油吸収油を加熱して軽油分を留出させると共に脱軽油された吸収油を回収し、この吸収油を熱交換器に通して冷却して軽油捕集塔に装入する吸収油とするに当たり、上記熱交換器１３の吸収油が流れる管を所定の間隔で６０℃以上に加熱したタールを流して洗浄することを特徴とする軽油回収装置の熱交換器の洗浄方法。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽油捕集塔において吸収油とコークス炉ガスを接触させて軽油分を吸収した含軽油吸収油を得て、この含軽油吸収油を加熱して軽油分を留出させると共に脱軽油された吸収油を回収し、回収した吸収油を熱交換器に通して冷却して軽油捕集塔に装入する吸収油とするに当たり、上記熱交換器の吸収油が流れる管を所定の間隔で６０℃以上に加熱したタールを流して洗浄することを特徴とする軽油回収装置の熱交換器の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉ガス（ＣＯＧ）から軽油を回収する装置に設置されている熱交換器の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉から発生するＣＯＧは軽油分を含むので、軽油捕集塔（吸収塔ともいう）で吸収油と接触させてこれを回収することが行われている。吸収油としては、コールタール（タールともいう）中の重質油分（高沸点油）が通常使用される。軽油を吸収した吸収油は加熱されて軽油分を回収すると共に、脱軽油された吸収油は冷却されて、軽油捕集塔に装入する吸収油として循環使用されている。
【０００３】
上記の加熱及び冷却にはいくつかの熱交換器が使用されているが、ＣＯＧはベンゼン等の安定な軽油分の他に、重合性成分や少量の重質成分を含むため、吸収油が流れる熱交換器の管壁にはこれらが付着物として析出する。かかる付着物が管壁に蓄積すると熱交換性能が低下し、所望の温度が得られないことになる。そこで、熱交換器の洗浄操作が所定間隔で行われている。
【０００４】
熱交換器の洗浄方法としては、スチーム洗浄、薬洗、ジェット洗浄等が一般的であるが、特開昭５８−７５６９４号公報（特許文献１）では有機塩基油で洗浄する方法を教えており、また、特開平３−７８９３号公報（特許文献２）では粗軽油で洗浄する方法を教えている。
【特許文献１】
特開昭５８−７５６９４号公報
【特許文献２】
特開平３−７８９３号公報
【０００５】
ところで、加熱により脱軽油した吸収油を循環使用するためには、ＣＯＧ中の軽油分の吸収率を高めるため、比較的低い温度に冷却する必要がある。しかし、温度を低くすると吸収油に溶解している各種の重質分等の成分が多く析出して、熱交換器の管壁に付着物として析出しやすくなる。この熱交換器の性能が低下すると、吸収油の温度が十分に低下せず、結果として軽油分の吸収率が低下する。そして、ＣＯＧの発生量が莫大であるため、吸収率がわずか１％相違しただけでも軽油の生産量に及ぼす影響は大きい。しかしながら、上記公報で教える洗浄方法をこの熱交換器に適用しても十分な効果が得られず、熱交換器性能が低下速度が早いという問題が生じた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、脱軽油された吸収油の冷却に使用される熱交換器の有効な洗浄方法を提供すると共に、軽油の生産量を高める方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軽油捕集塔において吸収油とコークス炉ガスを接触させて軽油分を吸収した含軽油吸収油を得て、この含軽油吸収油を加熱して軽油分を留出させると共に脱軽油された吸収油を回収し、この吸収油を熱交換器に通して冷却して軽油捕集塔に装入する吸収油とするに当たり、上記熱交換器の吸収油が流れる管を所定の間隔で６０℃以上に加熱したタールを流して洗浄することを特徴とする軽油回収装置の熱交換器の洗浄方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
軽油回収装置は、図１に示すフローシートのように、吸収油とコークス炉ガス（ＣＯＧ）を接触させて軽油分を吸収させるための捕集塔１０、捕集塔から流出する含軽油吸収油を一時貯蔵するためのタンク１、含軽油吸収油を加熱するための熱交換器２及び３、脱水塔４、加熱炉５、軽油を留出させる蒸留塔６、脱軽油された吸収油を冷却するための熱交換器１１、１２、１３及びこれに付随するタンク１４、ポンプ、配管類等からなり、その他必要により脱ピッチ塔等を設けることがある。また、加熱炉５にはＣＯＧ等の燃料７が供給される。蒸留塔６は脱ベンゼン塔とも称され、ベンゼンを主とする軽油分８が塔上部から回収される。また、ピッチ分の蓄積を防ぐため、吸収油の一部は管９から抜出されて、脱ピッチ処理される。抜出されたりして減少した吸収油を補うため、新鮮な吸収油１６がタンク１４に所定量供給される。なお、この図面のフローシートは一例であり、必ずしもこの図面とおりである必要はない。
【０００９】
熱交換器は有効に熱利用するため、複数の熱交換器からなることが多い。図面では加熱用の熱交換器として２及び３の２つを使用しており、冷却用の熱交換器として１１〜１３の３つを使用しているが、これらは１つであっても３つ又は４つ以上であることもできる。本発明で洗浄の対象とする熱交換器は、脱軽油された吸収油を冷却するための熱交換器１１〜１３のいずれかである。この熱交換器は複数設けることができる（図面では３つ）が、約５０℃以下、好ましくは４０℃以下に冷却する最終段の熱交換器１３又はこれを含む複数の熱交換器を本発明で洗浄の対象とすることがよい。この熱交換器は各種の構造を取り得るが、吸収油が管側を流れ、冷却用の水又は海水等の冷却水がシェル側を流れるタイプが好ましい。しかし、吸収油を冷却するための熱交換器であればこれに限られるのではない。したがって、熱交換器の種類、形状、使用形態によっては、管壁という場合は側壁等を含む意味に解され、管という場合はシェル等を含む意味に解される場合があるが、当業者が容易に理解可能である。吸収油としては、タール系、石油系の重質油又は中油が使用されるが、特に限定されない。
【００１０】
通常、熱交換器の吸収油が流れる側の管壁（シェルの側壁等である場合がある）に、使用期間に応じて付着物が蓄積し、徐々に熱交換効率が低下する。これは、吸収油中には、重合性化合物、ピッチ分、加熱変性分、ダスト等が吸収され、それが析出するためである。したがって、いずれの熱交換器も上記現象が生じるため、所定の時期に洗浄処理を行うことが通常である。特に、最後に配置される熱交換器は５０℃以下、好ましくは４０℃以下のほぼ常温までに冷却する必要があり、これが不十分であると捕集塔に装入される吸収油温度が設定値より高くなり、軽油分の吸収率が低下することになる。
【００１１】
熱交換器の熱交換効率は通常、総括伝熱係数（Ｕ値）で表されるので、Ｕ値を洗浄時期の指標とすることが多いが、熱交換器から流出する吸収油の温度を指標とすることもできる。本発明では、所定の間隔、すなわち定期的又は上記指標が予め定めた数値となった場合、吸収油が流れる側の管（シェル等である場合がある）洗浄し、管壁又は側壁に付着した析出物を洗浄除去する。
【００１２】
洗浄方法としては、前述のように各種の方法が知られているが、吸収油を冷却するための熱交換器の付着物の洗浄は困難であり、従来の方法で洗浄処理した場合は、その効果が低かったり、効果の持続性が劣る問題が認められた。そこで、本発明では、発想を転換して重質分や重合性成分等多用な成分を含むタールを使用することを試みたところ、意外にもタールの温度を６０℃以上に加熱して流して洗浄するだけで十分な効果が得られることが見出された。
【００１３】
本発明で使用するタールとしては、通常のタールで差支えなくデカンターから出たタールであってもよい。通常は、タールタンクに貯蔵されているタールでよい。このタールを６０℃以上に加熱して使用するが、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上である。しかし、１２０℃以上に温度を上げると低沸点分が蒸発してくるので、それ以下の温度、好ましくは１００℃を上限とすることがよい。
【００１４】
洗浄処理は従来の軽油洗浄、有機塩基油洗浄等の油洗浄方法が基本的に採用できる。ＣＯＧの発生は途切れることなく永続的であるので、軽油回収装置は熱交換器等のラインは複数設けて、洗浄時や修理時には切り替えて使用するように構成されているのが通常である。したがって、所定の時期に熱交換器の洗浄を行う際には、吸収油の流れを切替えて他の熱交換器を流れるようにして、洗浄処理すべき熱交換器の運転を中止する。次に、所定の温度に加熱したタールを熱交換器の吸収油が流れる管側に流して洗浄を行う。洗浄時間は熱交換器に付着した付着物の量や温度、流速その他の条件によって異なるが、半日〜２日程度で十分である。また、洗浄用のタールの流速は速い方がすばやく処理が完了する利点があるが、１ｍ／分程度で十分である。目的とするＵ値が得られたら洗浄を終了して、吸収油を流す。
【００１５】
【実施例】
実施例１
図１に示す最終段の熱交換器１３から付着物を取出して、その溶解度試験を行った。付着物１０ｇをガーゼに包み、これを１００ｍｌのタール中に入れて、２ｈｒ攪拌したところ、タール温度が６０℃のときは約２／１０程度が未溶解であり、７０℃のときは約１／１０程度が未溶解であり、８０℃のときは約１／１００程度が未溶解であって、殆どが溶解し、６０℃以上であれば実用的な効果が生じることが確認された。
【００１６】
実施例２
最終段の熱交換器１３のＵ値が２５ｋｃａｌ／ｍ２ｈｒ℃に低下した時点で、吸収油の流れを他の熱交換器切替えて運転を中止した。運転を中止した熱交換器１３の吸収油ラインに、加熱装置付きの循環用タールタンクを用意して、それからポンプで８０℃に加熱されたタールを流し、循環させた。熱交換器１３におけるタールの流速は約５ｍ／分とし、循環時間は２４ｈｒとした。その結果、Ｕ値は約４０ｋｃａｌ／ｍ２ｈｒ℃に上昇した。
【００１７】
実施例３
最終段の熱交換器（Ｗ／Ｏ熱交）１３を１０個備える軽油捕集装置で、実施例２と同様の洗浄処理を順次約２０日で全部の熱交換器１３の洗浄を完了させた。洗浄開始前後のＵ値と熱交換器を出る洗浄油の温度変化を表１に示す。
比較のため、タールの代りに含軽油吸収油で洗浄した場合の、結果を併せて表１に示すが、タールに比べて効果が劣ることが分かる。
表１において、タール洗浄前（半月）はタール洗浄を開始する直前半月間の平均値であり、タール洗浄中（２０日）はタール洗浄中の２０日間の平均値であり、タール洗浄後（半月）はタール洗浄が全熱交換器について終了後の半月間の平均値であり、ＷＯＢ洗浄後（半月）は比較のための例であり、タール洗浄が全熱交換器について終了後の半月間の平均値である。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【発明の効果】
本発明の洗浄方法によれば、熱交換器の効率低下の回復が良好で、吸収油の温度を下げることができ、ひいてはＣＯＧ中の軽油分の回収率の向上をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】軽油回収装置のフローシート
【符号の説明】
２及び３：熱交換器
４：脱水塔
５：加熱炉
６：蒸留塔
１０：捕集塔
１１、１２及び１３：熱交換器
【図１】
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