(57)【要約】【課題】原料油が軽質化等の組成の変化に関係なく、アスファルトの溶剤抽出操作を円滑に行う。【解決手段】原料油のアスファルト分離方法は、抽出塔１で原料油ａに溶剤ｂを加えて原料油ａ中のアスファルト分を溶剤ｂで抽出し、抽出液ｃを配管３によって加熱炉４に送って加熱配管部３ａで加熱した後、分離塔５でアスファルトｄと溶剤ｂとを分離する。原料油ａ中にアスファルト分が少ない場合に、加熱炉４に配管３で送る抽出液ｃ中に該抽出液ｃに対してＮ２  ガスを送気管７を通してコンプレッサ６で注入し、気液分離器９で溶剤ｂと分離されたＮ２  ガスをコンプレッサ６で吸引配管１０を介して吸引して抽出液ｃ中に再循環注入する。これにより、配管３内の抽出液ｃの流速が充分に確保され、加熱炉４を通る配管３中での抽出液ｃ内のアスファルトｄのコ−キング化が防止される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出装置で原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出し、抽出液を加熱炉に送って加熱した後、分離装置でアスファルトと溶剤とを分離する方法において、
前記原料油中にアスファルト分が少ない場合に、前記加熱炉に送る抽出液中に該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入することを特徴とする原料油のアスファルト分離方法。
【請求項２】
前記分離装置でアスファルトを分離された前記不活性ガスを含む溶剤を気液分離器で溶剤と不活性ガスとに分離し、不活性ガスを前記抽出液中に再循環注入することを特徴とする請求項１に記載の原料油のアスファルト分離方法。
【請求項３】
原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出する抽出装置と、該抽出装置で抽出された抽出液を加熱する加熱炉と、該加熱炉で加熱された前記抽出液からアスファルトと溶剤とを分離する分離装置とを備えた原料油のアスファルト分離装置において、
前記抽出装置から加熱炉に前記抽出液を送る流路中に、該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入するガス注入装置を設けたことを特徴とする原料油のアスファルト分離装置。
【請求項４】
前記ガス注入装置は、前記分離装置でアスファルトを分離された前記不活性ガスを含む溶剤を、該溶剤と不活性ガスとに分離する気液分離器と、該気液分離器で分離された不活性ガスを吸引して前記流路中に注入するガス圧送手段とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の原料油のアスファルト分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料油を溶剤で抽出して原料油に含まれるアスファルト分を分離する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潤滑油製造プロセスにおいては、原料油をその中に含まれるアスファルト分を分離して精製する脱れき工程を設けることが一般に知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。前記原料油中のアスファルト分を分離する具体的な方法として溶剤抽出法がある。この溶剤抽出法は、図２に示すように、原料油のアスファルト分離装置Ｂの抽出塔１において原料油ａに溶剤ｂを加えてアスファルト分を抽出し、この溶剤によるアスファルト分の抽出液ｃを、ポンプ２により抽出塔１の塔底部から抜き出し、配管３を通して加熱炉４に送って加熱することにより、抽出液ｃ中の溶剤ｂを気化させ、分離塔５において気化した溶剤ｂとアスファルトｄとに分離し、溶剤ｂは前記抽出塔１へ再循環して使用し、アスファルトｄは製品とするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−１２０７９３号公報
【特許文献２】
特開平５−１８６７８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記溶剤抽出法においては、前記抽出塔１で抽出されてその塔底部より出てくるアスファルトｄは、抽出塔１で加えられる溶剤ｂとの体積比が１となっているが、原料油ａ中のアスファルト分の量は常に一定しているとは限らず、軽質の原料油ａの場合には、それに含有されるアスファルト分が少ないので、前記配管３内に流入される前記抽出液ｃの流量が小さくなり、前記加熱炉４を通る配管３の加熱管部３ａ内を流れる抽出液ｃの流速が遅くなる。このように、加熱管部３ａを流れる抽出液ｃの流速が遅くなると、その加熱炉４の加熱管部３ａ内を通過する時間が長くなり、前記抽出液ｃ中のアスファルトが、一定熱量で加熱されている加熱管部３ａの内壁に付着して、過剰な受熱でカーボン化するコーキング現象を起こし、加熱管部３ａが詰まることにより、原料油ａの溶剤抽出操作を継続することができなくなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、原料油の軽質化等による組成の変化に関係なく、アスファルトの溶剤抽出操作を円滑に行うことができる原料油のアスファルト分離方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る原料油のアスファルト分離方法は、抽出装置で原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出し、抽出液を加熱炉に送って加熱した後、分離装置でアスファルトと溶剤とを分離する方法において、前記原料油中にアスファルト分が少ない場合に、前記加熱炉に送る抽出液中に該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入することを特徴としている。
この原料油のアスファルト分離方法では、原料油が軽質化してアスファルト分が少ない場合でも、抽出液中に注入される不活性ガスによって加熱炉に送られる前記流路中における抽出液の体積流量が所定値に維持され、その流速が充分に確保されるので、加熱炉を通る流路中で抽出液内のアスファルトがコ−キング化するのを未然に、かつ確実に防止される。
【０００７】
また、請求項２に係る原料油のアスファルト分離方法は、請求項１に記載のアスファルト分離方法において、前記分離装置でアスファルトを分離された前記不活性ガスを含む溶剤を気液分離器で溶剤と不活性ガスとに分離し、不活性ガスを前記抽出液中に再循環注入することを特徴としている。
この原料油のアスファルト分離方法では、不活性ガスが繰り返し循環使用されるので、その消費量が可及的に減少され、装置の運転経費が低廉に抑えられる。
【０００８】
また、請求項３に係る原料油のアスファルト分離装置は、原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出する抽出装置と、該抽出装置で抽出された抽出液を加熱する加熱炉と、該加熱炉で加熱された前記抽出液からアスファルトと溶剤とを分離する分離装置とを備えた原料油のアスファルト分離装置において、前記抽出装置から加熱炉に前記抽出液を送る流路中に、該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入するガス注入装置を設けたことを特徴としている。
この原料油のアスファルト分離装置では、請求項１に係る原料油のアスファルト分離方法が簡単な構成の装置によって容易に実現され、その方法による作用が確実に行われる。
【０００９】
また、請求項４に係る原料油のアスファルト分離装置は、請求項１に記載のアスファルト分離装置において、前記ガス注入装置は、前記分離装置でアスファルトを分離された前記不活性ガスを含む溶剤を、該溶剤と不活性ガスとに分離する気液分離器と、該気液分離器で分離された不活性ガスを吸引して前記流路中に注入するガス圧送手段とを備えていることを特徴としている。
この原料油のアスファルト分離装置では、請求項２に係る原料油のアスファルト分離方法が容易に実現され、その方法による作用が確実に行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る原料油のアスファルト分離装置Ａについて図１を参照して説明する。なお、図２に示す従来の装置Ｂと同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
前記原料油のアスファルト分離装置Ａは、内部に送入された原料油ａに溶剤ｂを加えて、原料油ａに含まれるアスファルト分を抽出する抽出塔（抽出装置）１と、該抽出塔１の塔底部からポンプ２によって抜き出された抽出液ｃを下流側に移送する配管（流路）３と、該配管３の途中に設けられて配管３内を流れる抽出液ｃを加熱する加熱炉４と、該加熱炉４で加熱された抽出液ｃを前記配管３の下流端部から内部に受け入れ、抽出液ｃ中の溶剤ｂとアスファルトｄとを分離する分離塔（分離装置）５とを備えている。これらの構成は、従来の装置Ｂと同様となっている。
【００１１】
そして、前記配管３における加熱炉４の入口付近には、送気管７を介してコンプレッサ（ガス圧送手段）６が連絡されており、該コンプレッサ６によって窒素供給源（図示せず）から供給されるＮ２  ガス（不活性ガス）が、加熱炉４の上流側で配管３内に送入されるようになっている。また、前記分離塔５の塔頂部にはミスト配管（配管）８を介して気液分離器９が連絡されている。該気液分離器９は、ドラムの上部に網目部材等からなるミストセパレータを配設して構成されたものであり、前記分離塔５の塔底部から抜き出されるアスファルトｄと分離された溶剤とＮ２  ガスとからなるミストｅを、前記ミスト配管８を通して内部に受け入れ、前記ミストセパレータ部で溶剤ｂとＮ２  ガスとに分離して、底部に溶剤ｂ貯留し、前記Ｎ２  ガスが頂部から抜き出されるようになっている。前記気液分離器９の底部に貯留された溶剤ｂは、配管によって抜き出されて前記抽出塔１の内部へ再循環され、また、前記気液分離器９の頂部から抜き出されるＮ２  ガスは、吸引配管１０によって前記コンプレッサ６に吸引、圧縮されて前記配管３内に再循環されるようになっている。前記コンプレッサ６、送気管７、ミスト配管８、気液分離器９および吸引配管１０等によって、前記配管３内に不活性ガスを注入するガス注入装置１１が構成されている。
【００１２】
次に、前記構成のアスファルト分離装置Ａの作用と共に、本発明の一実施の形態に係る原料油のアスファルト分離方法について説明する。
従来のアスファルト分離装置Ｂと同様に、前記抽出塔１内に、例えば、石油系潤滑油を製造するのに使用する原料油ａが送入され、この原料油ａに、例えば、ベンゼン等の炭化水素系の溶剤ｂを加えられて抽出操作が行われる。この抽出操作によって、前記抽出塔１の底部に原料油ａから分離されたアスファルトと溶剤の混合液である抽出液ｃが貯留され、抽出塔１の塔頂部から精製された潤滑剤原料油ｆが抜き出されて所要の機器に送られる。一方、前記抽出塔１の底部に貯留された抽出液ｃは、前記ポンプ２で抜き出されて配管３によって前記加熱器４に送られ、その内部に配置された配管３の加熱配管部３ａを通過することにより加熱されてから前記分離塔５内に送入される。該分離塔５に送入された高温の抽出液ｃは、前記加熱炉４による加熱で気化した溶剤ｂと液状のアスファルトｄとに分離され、溶剤ｂは分離塔５の塔頂部から、アスファルトｄは塔底部からそれぞれ抜き出されることとなる。
【００１３】
ところで、前記抽出塔１において原料油ａに加えられる溶剤ｂは、通常時は、すなわち、比較的重質分の多い（アスファルト分の多い）原料油ａの場合は、例えば、原料油ａの体積に対し、アスファルト分が４０〜６０％含まれている場合は、原料油ａの４〜５倍量の抽出液となる所定量に設定され、前記加熱炉４内の加熱配管部３ａを流れる抽出液ｃに充分な体積流量が確保されて、前記熱交換配管部３ａ内にアスファルトのコーキング化が起こらずに、装置Ａの運転が円滑に継続されるようになっている。そして、抽出塔１に送入される原料油ａは適時にサンプリングされて、その中に含有されるアスファルト分が分析され、その分析結果により、アスファルト分の体積と同量となるように溶剤ｂの供給量が、例えば、前記分離塔５から取り出されて抽出塔１に再循環させる配管に設けた流量調節弁等により調節される。
【００１４】
しかし、前記原料油ａのアスファルト分の量は、常に一定しているとは限らず、特に、軽質の原料油ａの場合には、アスファルト分の含有量が前記通常時の体積割合より少ないので、それに合わせて溶剤ｂの供給量が体積比１に調節されると、前記加熱炉４内の加熱配管部３ａを流れる抽出液ｃの充分な体積流量が確保されないので、前記加熱配管部３ａ内にアスファルトのコーキング化が起こる場合がある。
そこで、前記原料油ａ中のアスファルト分が少なく、そのアスファルト分の分析結果による体積割合と、原料油ａに加える溶剤ｂの供給量から求まる抽出液ｃの前記配管３（加熱配管部３ａ）を流れる抽出液ｃの体積流量が、前記通常時の数値の６０％以下となるような場合には、前記コンプレッサ６を作動させ、Ｎ２  ガス供給源（図示せず）からのＮ２  ガスが前記加熱炉４の入口付近の配管３内に注入される。なお、Ｎ２  ガスの注入圧力は、配管３内を流れる抽出液の運転圧力が約３．２ＭＰａＧとされているので、それを上まわる圧力とされる。
【００１５】
前記配管３内へのＮ２  ガスの注入により、配管３内を流れる抽出液ｃの見かけ上の流量（抽出液ｃとＮ２  ガスの混合流体の流量）が設定流量と略等しくなり、前記加熱炉４内を通る加熱配管３ａ内の抽出液ｃの流速が充分に確保されるので、抽出液ｃは、前記加熱配管部３ａ内で滞留して過度に加熱されることがなく、したがって、抽出液ｃ中のアスファルトがコーキング化を起こすことなく、円滑に加熱炉４から下流の分離塔５に流入される。該分離塔５に流入したＮ２  ガスを含む抽出液ｃは、前記加熱炉４による加熱で気化した溶剤ｂとＮ２  ガスの混合流体（ミスト）ｅがアスファルトｄと分離されて、分離塔５の塔頂部からミスト配管８を通って前記気液分離器９に流入し、また、前記アスファルトｄが分離塔５の塔底部から製品として系外へ取り出される。そして、前記気液分離器９に流入した溶剤ｂとＮ２  ガスの混合流体ｅは、ミストセパレータに接触することにより、溶剤ｂは液化してＮ２  ガスと分離されて前記抽出塔１に再循環される。一方、溶剤ｂと分離されたＮ２  ガスは、吸引管１０を介してコンプレッサ６に吸引されて圧縮され、前記配管３に再循環される。
【００１６】
このように、前記実施の形態に係る原料油のアスファルト分離装置Ａおよび該装置Ａを用いたアスファルト分離方法によれば、抽出塔１で原料油ａに溶剤ｂを加えて原料油ａ中のアスファルト分を溶剤ｂで抽出し、抽出液ｃを配管３によって加熱炉４に送って加熱配管部３ａで加熱した後、分離塔５でアスファルトｄと溶剤ｂとを分離する方法において、前記原料油ａ中にアスファルト分が少ない場合に、前記加熱炉４に配管３で送る抽出液ｃ中に該抽出液ｃに対して不活性であるＮ２  ガスをコンプレッサ６で注入するようにしたので、原料油ａが軽質化してアスファルト分が少ない場合でも、抽出液ｃ中に注入されるＮ２  ガスによって加熱炉４に送られる前記配管３中における抽出液ｃの体積流量を所定値に維持して、その流速を充分に確保することができ、加熱炉４を通る配管３中で抽出液ｃ内のアスファルトｄがコ−キング化を起こすのを未然に、かつ確実に防止することができ、コーキング化したアスファルトで前記配管３が詰まって装置Ａの運転が継続できなくなるおそれは全くない。したがって、原料油の軽質化等による組成の変化に関係なく、装置の運転（アスファルトの溶剤抽出操作）を円滑に継続させることができる。
また、前記分離塔５でアスファルトｄを分離された前記Ｎ２  ガスを含む溶剤ｂを気液分離器９で溶剤ｂとＮ２  ガスとに分離し、Ｎ２  ガスを前記配管３を流れる抽出液ｃ中に再循環注入するようにしたので、Ｎ２  ガスを繰り返し循環使用することにより、その消費量を可及的に減少させて、装置Ａの運転経費を低廉に抑えることができる。
【００１７】
なお、前記実施の形態に係る原料油のアスファルト分離装置Ａにおいては、前記配管３に注入するための、抽出液ｃに対して不活性な不活性ガスとしてＮ２  ガスを使用したが、これに限らず、キセノン、ヘリウム等の化学的な不活性ガスを使用してもよい。Ｎ２  ガスの場合は、化学プラント工場では、通常、Ｎ２  ガス供給源が設備されているので、Ｎ２  ガスを容易に得ることができ、取り扱いも簡単であると共に、費用が安くて済む利点がある。なお、不活性ガスを配管３に注入する代わりに、前記溶剤ｂの供給量を増して配管３内の体積流量を所定流量まで上げることも考えられるが、溶剤の供給量が増すと、前記分離塔５が大きくなると共に溶剤ｂの消費量が増して装置Ａの運転コストが嵩むので好ましくない。また、不活性ガスを配管３に注入するガス圧入手段１１としてコンプレッサ６を使用したが、これに代えて、同様な機能を有するブロア、真空ポンプ等を使用することができる。
【００１８】
また、前記装置Ａの運転を制御する制御装置に不活性ガス自動注入制御手段を設け、前記抽出塔１に送入される原料油中のアスファルト分の含有量を適宜測定手段で定期的に測定して、その測定結果に応じて、配管３を流れる抽出液ｃに注入する不活性ガスの注入量を求め、その注入量に従って前記コンプレッサ６の運転を自動制御して抽出液ｃへの不活性ガスの注入量を自動調節するようにすることもできる。
また、前記実施の形態に係る原料油のアスファルト分離方法においては、石油系潤滑油を製造するためのプロセスにおいて、原料油ａからアスファルトを溶剤ｂで抽出する場合について説明したが、本発明はこれに限れず、石油の原油からアスファルトを製造するためのプロセスにおいて、そのプロセスにおいて使用する原料油からアスファルトを溶剤で抽出する場合にも適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に係る原料油のアスファルト分離方法によれば、抽出装置で原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出し、抽出液を加熱炉に送って加熱した後、分離装置でアスファルトと溶剤とを分離する方法において、前記原料油中にアスファルト分が少ない場合に、前記加熱炉に送る流路の抽出液中に該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入するにしたので、原料油が軽質化してアスファルト分が少ない場合でも、抽出液中に注入される不活性ガスによって加熱炉に送られる前記流路中における抽出液の体積流量を所定値に維持して、その流速を充分に確保することができ、加熱炉を通る流路中で抽出液内のアスファルトがコ−キング化を起こすのを未然に、かつ確実に防止することができる。
したがって、原料油の軽質化等による組成の変化に関係なく、アスファルトの溶剤抽出操作を円滑に継続させることができる。
【００２０】
請求項２に係る原料油のアスファルト分離方法によれば、分離装置でアスファルトを分離された不活性ガスを含む溶剤を気液分離器で溶剤と不活性ガスとに分離し、不活性ガスを抽出装置からの抽出液中に再循環注入するようにしたので、不活性ガスを繰り返し循環使用することにより、その消費量を可及的に減少させて、装置の運転経費を低廉に抑えることができる。
【００２１】
請求項３に係る原料油のアスファルト分離装置によれば、原料油に溶剤を加えて原料油中のアスファルト分を抽出する抽出装置と、該抽出装置で抽出された抽出液を加熱する加熱炉と、該加熱炉で加熱された前記抽出液からアスファルトと溶剤とを分離する分離装置とを備えた原料油のアスファルト分離装置において、前記抽出装置から加熱炉に前記抽出液を送る流路中に、該抽出液に対して不活性である不活性ガスを注入するガス注入装置を設けた構成としたので、請求項１に係る原料油のアスファルト分離方法を簡単な構成の装置によって容易に実現させることができて、その方法による効果を確実に達成させることができる。
【００２２】
請求項４に係る原料油のアスファルト分離装置によれば、ガス注入装置を、分離装置でアスファルトを分離された不活性ガスを含む溶剤を、該溶剤と不活性ガスとに分離する気液分離器と、該気液分離器で分離された不活性ガスを吸引して、加熱炉に抽出液を送る流路中に注入するガス圧送手段とを備えた構成としたので、請求項２に係る原料油のアスファルト分離方法を簡単な構成の装置によって容易に実現できて、その方法による効果を確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る原料油のアスファルト分離装置を示す系統図である。
【図２】従来の原料油のアスファルト分離装置を示す系統図である。
【符号の説明】
１  抽出塔（抽出装置）
２  ポンプ
３  配管（流路）
３ａ  加熱管部
４  加熱炉
５  分離塔（分離装置）
６  コンプレッサ（ガス圧送手段）
７  送気管
８  ミスト配管（配管）
９  気液分離器
１０  吸引配管
１１  ガス注入装置
Ａ，Ｂ  原料油のアスファルト分離装置
ａ  原料油
ｂ  溶剤
ｃ  抽出液
ｄ  アスファルト
ｅ  溶剤とＮ２ガスの混合流体
【図１】
2004339274.tif 000003
【図２】
2004339274.tif 000004