(57)【要約】【課題】石油燃料の使用量を削減することができる石油化学コンビナートを提供する。【解決手段】加熱手段で発生した熱を加熱媒体により原油に加えて燃料及び石油化学品を製造する石油化学コンビナート１００において、加熱手段を軽水炉１１０とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段で発生した熱を加熱媒体により原油に加えて燃料及び石油化学品を製造する石油化学コンビナートにおいて、
前記加熱手段が原子炉である
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項２】
請求項１において、
前記原子炉が軽水炉であり、
前記加熱媒体が、前記軽水炉の冷却材の軽水と熱交換して発生した蒸気である
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項３】
請求項１において、
前記原子炉が高速増殖炉であり、
前記加熱媒体が、前記高速増殖炉の冷却材の液体ナトリウムと熱交換して発生した蒸気である
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項４】
請求項１において、
前記原子炉が高温ガス冷却炉であり、
前記加熱媒体が、前記高温ガス冷却炉の冷却材のヘリウムガスと熱交換して発生した蒸気である
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項５】
請求項１において、
前記原子炉が軽水炉であると共に、
前記軽水炉の冷却材の軽水と熱交換して発生した前記蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンに連結されて伝熱ガスを圧縮して送給するコンプレッサと
を備え、
前記加熱媒体が、前記コンプレッサから圧縮送給された前記伝熱ガスである
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項６】
請求項１において、
前記原子炉が高速増殖炉であると共に、
前記高速増殖炉の冷却材の液体ナトリウムと熱交換して発生した前記蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンに連結されて伝熱ガスを圧縮して送給するコンプレッサと
を備え、
前記加熱媒体が、前記コンプレッサから圧縮送給された前記伝熱ガスである
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【請求項７】
請求項１において、
前記原子炉が高温ガス冷却炉であると共に、
前記加熱媒体が、前記高温ガス冷却炉の冷却材のヘリウムガスと熱交換した伝熱ガスである
ことを特徴とする石油化学コンビナート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油に熱を加えて燃料及び石油化学品を製造する石油化学コンビナートに関する。
【背景技術】
【０００２】
原油に熱を加えて燃料及び石油化学品を製造する従来の石油化学コンビナートの一例の概略構成を図４に示す。
【０００３】
図４に示すように、従来の石油化学コンビナートは、ボイラ１１で石油燃料１０を燃焼させ、水を加熱して蒸気１ａ（約３００℃）を発生させ、当該ボイラ１１で発生した蒸気１ａを中温域（約２００〜３００℃）とするように第一の減圧装置１２で調圧すると共に、当該第一の減圧装置１２で調圧された当該蒸気１ａの一部を低温域（約１００〜２００℃）とするように第二の減圧装置１３でさらに調圧し、当該低温域となった蒸気１ａを、低温域の熱を使用する低温域設備１５に送給し、上記中温域となった残りの蒸気１ａを、中温域の熱を使用する中温域設備１６に送給する一方、燃焼炉１４で石油燃料１０を燃焼させて、高温域（約３００〜１２００℃）の火炎１０ａを発生させ、当該火炎１０ａの輻射熱によって、高温域の熱を使用する高温域設備１７に熱を加えるようにしている。なお、図４中、１ｂは、上記設備１５，１６で使用されてボイラ１１に戻される凝縮水、１０ｂは、石油燃料１０の燃焼排ガスである。
【０００４】
また、従来の石油化学コンビナートの他の例としては、上述した中温域設備１６の加熱媒体に蒸気１ａを用いずに、ボイラ１１で燃焼させた石油燃料１０の燃焼熱により、油等の高温加熱可能な液体を上記中温域にまで加熱して、中温域設備１６の加熱媒体として利用するものもある。なお、このとき、ボイラ１１で発生させる蒸気１ａの温度は、低温域（約１００〜２００℃）にしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０１９５０４号公報
【特許文献２】特開２０００−００２７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したような従来の石油化学コンビナートにおいては、原油から燃料及び石油化学品を製造するにあたって、製造した燃料を使用する、すなわち、原油を原料と熱源との両方に使用していることから、商品として販売する製品を製造するのに必要な原料の原油量に加えて、自ら使用する燃料分の原油が必要であり、商品として販売する製品の製造量に比べて、多大な原油を消費している。このため、前述したような従来の石油化学コンビナートにおいては、原油の消費量をできるだけ少なくすることが強く求められていると同時に、二酸化炭素の発生量をできるだけ少なくするように、石油燃料の使用量の削減が強く求められている。
【０００７】
このようなことから、本発明は、石油燃料の使用量を削減することができる石油化学コンビナートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る石油化学コンビナートは、加熱手段で発生した熱を加熱媒体により原油に加えて燃料及び石油化学品を製造する石油化学コンビナートにおいて、前記加熱手段が原子炉であることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が軽水炉であり、前記加熱媒体が、前記軽水炉の冷却材の軽水と熱交換して発生した蒸気であることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が高速増殖炉であり、前記加熱媒体が、前記高速増殖炉の冷却材の液体ナトリウムと熱交換して発生した蒸気であることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が高温ガス冷却炉であり、前記加熱媒体が、前記高温ガス冷却炉の冷却材のヘリウムガスと熱交換して発生した蒸気であることを特徴とする。
【００１２】
第五番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が軽水炉であると共に、前記軽水炉の冷却材の軽水と熱交換して発生した前記蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンに連結されて伝熱ガスを圧縮して送給するコンプレッサとを備え、前記加熱媒体が、前記コンプレッサから圧縮送給された前記伝熱ガスであることを特徴とする。
【００１３】
第六番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が高速増殖炉であると共に、前記高速増殖炉の冷却材の液体ナトリウムと熱交換して発生した前記蒸気により回転駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンに連結されて伝熱ガスを圧縮して送給するコンプレッサとを備え、前記加熱媒体が、前記コンプレッサから圧縮送給された前記伝熱ガスであることを特徴とする。
【００１４】
第七番目の発明に係る石油化学コンビナートは、第一番目の発明において、前記原子炉が高温ガス冷却炉であると共に、前記加熱媒体が、前記高温ガス冷却炉の冷却材のヘリウムガスと熱交換した伝熱ガスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る石油化学コンビナートによれば、加熱手段が原子炉であるので、石油燃料の使用量を大幅に削減して、原油の消費量を削減することができると同時に、二酸化炭素の発生量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る石油化学コンビナートの実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明に係る石油化学コンビナートは以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る石油化学コンビナートの第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。図１は、石油化学コンビナートの概略構成図である。
【００１８】
図１において、１０１は、低温域（約１００〜２００℃）の熱を使用する低温域設備、１０２は、中温域（約２００〜３００℃）の熱を使用する中温域設備、１０３は、高温域（約３００〜１２００℃）の熱を使用する高温域設備であり、これら設備１０１〜１０３は、原油に熱を加えて燃料及び石油化学品を製造することができるようになっている。
【００１９】
また、１１０は、沸騰水形又は加圧水形の軽水炉、１１１は、軽水炉１１０の冷却材の軽水１１０ａと熱交換して加熱媒体となる蒸気１ａを発生させる第一の蒸気発生器、１１２は、第一の蒸気発生器１１１で発生した蒸気１ａと熱交換して加熱媒体となる蒸気２ａを発生させる第二の蒸気発生器である。なお、本実施形態では、第一，第二の蒸気発生器１１１，１１２により蒸気発生手段を構成している。
【００２０】
前記第二の蒸気発生器１１２は、前記蒸気２ａを、第一の減圧装置１１３を介して前記中温域設備１０２に送給することができるようになっていると共に、上記第一の減圧装置１１３及び第二の減圧装置１１４を介して前記低温域設備１０１に送給することができるようになっている。さらに、前記第二の蒸気発生器１１２は、前記蒸気２ａを蒸気タービン１１５に送給することができるようになっている。
【００２１】
前記蒸気タービン１１５には、前記高温域設備１０３に加熱媒体である伝熱ガス３を圧縮して送給するコンプレッサ１１６が連結されると共に、発電機１１７が連結されている。なお、図１中、１ｂ，２ｂは凝縮水である。
【００２２】
このような本実施形態に係る石油化学コンビナート１００においては、軽水炉１１０を作動させると、冷却材の軽水１１０ａ（約３００℃）が第一の蒸気発生器１１１内に流入して、蒸気１ａ（約３００℃）が発生し、当該蒸気１ａが第二の蒸気発生器１１２内に流入して、蒸気２ａ（約３００℃）が発生する。
【００２３】
上記蒸気２ａは、その一部が第一の減圧装置１１３で調圧され中温域（約２００〜３００℃）となり、そして、その一部が第二の減圧装置１１４でさらに調圧されて低温域（約１００〜２００℃）となって、低温域設備１０１に送給されて熱源として使用される。
【００２４】
また、中温域（約２００〜３００℃）となった上記蒸気２ａの残りは、中温域設備１０２に送給されて熱源として使用される。
【００２５】
他方、前記第二の蒸気発生器１１２からの上記蒸気２ａの残りは、蒸気タービン１１５に送給されて当該蒸気タービン１１５を回転させてコンプレッサ１１６を作動させると共に発電機１１７を作動させる。上記コンプレッサ１１６の作動により、伝熱ガス３が圧縮されて高温域（約３００〜１２００℃）となって、高温域設備１０３に送給されて熱源として使用される。
【００２６】
そして、上記設備１０１〜１０３は、原油に熱を加えて燃料及び石油化学品を製造する。
【００２７】
つまり、本実施形態に係る石油化学コンビナート１００は、沸騰水形又は加圧水形の軽水炉１１１で熱を発生させて、当該熱で前記蒸気２ａを発生させて前記設備１０１，１０２へ供給すると共に、当該蒸気２ａで前記伝熱ガス３を圧縮して加熱して前記設備１０３へ供給することにより、原油から燃料及び石油化学品を製造するようにしたのである。
【００２８】
このため、本実施形態に係る石油化学コンビナート１００においては、原油から燃料及び石油化学品を製造するにあたって、製造した燃料を使用することがない、すなわち、原油を原料のみに使用して熱源に使用しないで済ますことができる。
【００２９】
したがって、本実施形態に係る石油化学コンビナート１００によれば、石油燃料の使用量を大幅に削減して、原油の消費量を削減することができる（約２０％）と同時に、二酸化炭素の発生量を削減することができる（約２０％）。
【００３０】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る石油化学コンビナートの第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。図２は、石油化学コンビナートの概略構成図である。なお、前述した第一番目の実施形態と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３１】
図２において、２１０は、高速増殖炉、２１１は、高速増殖炉２１０の冷却材の液体ナトリウム２１０ａ（約５００℃）と熱交換して加熱媒体となる蒸気１を発生させる第一の蒸気発生器、１１２は、第一の蒸気発生器２１１で発生した蒸気１ａと熱交換して加熱媒体となる蒸気２ａを発生させる第二の蒸気発生器である。なお、本実施形態では、第一，第二の蒸気発生器２１１，１１２により蒸気発生手段を構成している。
【００３２】
つまり、前述した第一番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００においては、原子炉として沸騰水形又は加圧水形の軽水炉１１１を適用し、当該軽水炉１１１で熱を発生させて、当該熱で前記蒸気２ａを発生させて前記設備１０１，１０２へ供給すると共に、当該蒸気２ａで前記伝熱ガス３を圧縮して加熱して前記設備１０３へ供給することにより、原油から燃料及び石油化学品を製造するようにしたが、本実施形態に係る石油化学コンビナート２００においては、原子炉として高速増殖炉２１１を適用し、当該高速増殖炉２１１で熱を発生させて、当該熱で前記蒸気２ａを発生させて前記設備１０１，１０２へ供給すると共に、当該蒸気２ａで前記伝熱ガス３を圧縮して加熱して前記設備１０３へ供給することにより、原油から燃料及び石油化学品を製造するようにしたのである。
【００３３】
このため、本実施形態に係る石油化学コンビナート２００では、前述した第一番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００の場合と同様に、原油から燃料及び石油化学品を製造するにあたって、製造した燃料を使用することがない、すなわち、原油を原料のみに使用して熱源に使用しないで済ますことができる。
【００３４】
したがって、本実施形態に係る石油化学コンビナート２００によれば、前述した第一番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００の場合と同様に、石油燃料の使用量を大幅に削減して、原油の消費量を削減することができる（約２０％）と同時に、二酸化炭素の発生量を削減することができる（約２０％）。
【００３５】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る石油化学コンビナートの第三番目の実施形態を図３に基づいて説明する。図３は、石油化学コンビナートの概略構成図である。なお、前述した第一，二番目の実施形態と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一，二番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３６】
図３において、３１０は、高温ガス冷却炉、３１１は、高温ガス冷却炉３１０の冷却材のヘリウムガス３１０ａ（約９００℃）と熱交換して加熱媒体となる蒸気１ａを発生させる第一の蒸気発生器、１１２は、第一の蒸気発生器２１１で発生した蒸気１ａと熱交換して加熱媒体となる蒸気２ａを発生させる第二の蒸気発生器である。なお、本実施形態では、第一，第二の蒸気発生器３１１，１１２により蒸気発生手段を構成している。
【００３７】
また、３１８は、高温ガス冷却炉３１０の冷却材のヘリウムガス３１０ａと加熱媒体である伝熱ガス３とを熱交換させて当該伝熱ガス３を前記高温域設備１０３に送給する熱交換手段となる熱交換器である。
【００３８】
つまり、前述した第一，二番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００，２００においては、原子炉として軽水炉１１１や高速増殖炉２１１を適用し、当該軽水炉１１１や高速増殖炉２１１で熱を発生させて、当該熱で前記蒸気２ａを発生させて前記設備１０１，１０２へ供給すると共に、当該蒸気２ａで前記伝熱ガス３を圧縮して加熱して前記設備１０３へ供給することにより、原油から燃料及び石油化学品を製造するようにしたが、本実施形態に係る石油化学コンビナート３００においては、原子炉として高温ガス冷却炉３１１を適用し、当該高温ガス冷却炉３１１で熱を発生させて、当該熱で前記蒸気２ａを発生させて前記設備１０１，１０２へ供給すると共に、上記熱で前記伝熱ガス３を加熱（熱交換）して前記設備１０３へ供給することにより、原油から燃料及び石油化学品を製造するようにしたのである。
【００３９】
このため、本実施形態に係る石油化学コンビナート３００では、前述した第一，二番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００，２００の場合と同様に、原油から燃料及び石油化学品を製造するにあたって、製造した燃料を使用することがない、すなわち、原油を原料のみに使用して熱源に使用しないで済ますことができる。
【００４０】
したがって、本実施形態に係る石油化学コンビナート３００によれば、前述した第一，二番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００，２００の場合と同様に、石油燃料の使用量を大幅に削減して、原油の消費量を削減することができる（約２０％）と同時に、二酸化炭素の発生量を削減することができる（約２０％）。
【００４１】
［他の実施形態］
なお、前述した第一番目の実施形態に係る石油化学コンビナート１００においては、二基の蒸気発生器１１１，１１２を順次連絡することにより蒸気発生手段を構成するようにしたが、他の実施形態として、例えば、三基の蒸気発生器を順次連絡することにより蒸気発生手段を構成して、軽水炉１１０からの隔離をより確実にして安全性をさらに高めることも可能である。
【００４２】
また、前述した第二，三番目の実施形態に係る石油化学コンビナート２００，３００においては、二基の蒸気発生器２１１，３１１，１１２を順次連絡することにより蒸気発生手段を構成するようにしたが、他の実施形態として、例えば、高速増殖炉２１０や高温ガス冷却炉３１０からの隔離が十分な場合には、一基の蒸気発生器により蒸気発生手段を構成することも可能である。
【００４３】
また、前述した第三番目の実施形態に係る石油化学コンビナート３００においては、一基の熱交換器３１８により熱交換手段を構成するようにしたが、他の実施形態として、例えば、二基の熱交換器を順次連絡することにより熱交換手段を構成して、高温ガス冷却炉３１０からの隔離をより確実にして安全性をさらに高めることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る石油化学コンビナートは、石油燃料の使用量を大幅に削減して、原油の消費量を削減することができると同時に、二酸化炭素の発生量を削減することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る石油化学コンビナートの第一番目の実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明に係る石油化学コンビナートの第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明に係る石油化学コンビナートの第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図４】従来の石油化学コンビナートの一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ，２ａ  蒸気
１ｂ，２ｂ  凝縮水
３  伝熱ガス
１００  石油化学コンビナート
１０１  低温域設備
１０２  中温域設備
１０３  高温域設備
１１０  軽水炉
１１０ａ  軽水
１１１  第一の蒸気発生器
１１２  第二の蒸気発生器
１１３  第一の減圧装置
１１４  第二の減圧装置
１１５  蒸気タービン
１１６  コンプレッサ
１１７  発電機
２００  石油化学コンビナート
２１０  高速増殖炉
２１０ａ  液体ナトリウム
２１１  第一の蒸気発生器
３００  石油化学コンビナート
３１０  高温ガス冷却炉
３１０ａ  ヘリウムガス
３１１  第一の蒸気発生器
３１８  熱交換器
【図１】
2007224058.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007224058.tif 000006