(57)【要約】      （修正有）【課題】タンク払い出し液を使用する後流のプロセスを安定に運転することができる液体貯蔵用タンクを提供する。【解決手段】下記（Ａ）〜（Ｄ）の特徴を有する液体貯蔵用タンク。（Ａ）：タンクの内部に設けられ、タンク内の液面位置より低い高さの壁により、タンクの内部の下部が少なくとも二つの区画（「区画Ｉ」及び「区画ＩＩ」）に仕切られていること（Ｂ）：タンクに液体を連続的に受け入れるため、タンクの内部に挿入された配管状の液体受入れ手段を有し、該配管の出口は前記の一の区画（「区画Ｉ」）内に開放されていること（Ｃ）：前記配管の出口が挿入された区画（「区画Ｉ」）には、タンクの外部に液体を連続的に払い出す手段が設けられていること（Ｄ）：タンクに液体を間歇的に受け入れるための手段であって、タンクへの開放端は前記（Ｃ）の区画（「区画Ｉ」）とは別の区画（「区画ＩＩ」）に位置すること【選択図】図１
2012081971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）〜（Ｄ）の特徴を有する液体貯蔵用タンク。
（Ａ）：タンクの内部に設けられ、タンク内の液面位置より低い高さの壁により、タンクの内部の下部が少なくとも二つの区画（「区画Ｉ」及び「区画ＩＩ」）に仕切られていること
（Ｂ）：タンクに液体を連続的に受け入れるため、タンクの内部に挿入された配管状の液体受入れ手段（「連続受け入れ手段」）を有し、該配管の出口は前記の一の区画（「区画Ｉ」）内に開放されていること
（Ｃ）：前記配管の出口が挿入された区画（「区画Ｉ」）には、タンクの外部に液体を連続的に払い出す手段（「液体払い出し手段」）が設けられていること
（Ｄ）：タンクに液体を間歇的に受け入れるための手段（「間歇受け入れ手段」）であって、タンクへの開放端は前記（Ｃ）の区画（「区画Ｉ」）とは別の区画（「区画ＩＩ」）に位置すること
【請求項２】
タンクに貯蔵される液体が、液液抽出操作に用いる抽出溶媒である請求項１記載のタンク。
【請求項３】
液液抽出が、アルカリ水相から該水相に含まれる芳香族系有機過酸化物の少なくとも一部を抽出し、抽出溶媒がメチルイソブチルケトンである請求項２記載のタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体貯蔵用タンクに関するものである。更に詳しくは、本発明は、液体を貯蔵するためのタンクであって、周囲の温度変化によるタンク払い出し液の液温変動を抑制し、かつタンクへの液体の補給時におけるタンク払い出し液の温度変動や組成変動を抑制し、よってタンク払い出し液を使用する後流のプロセスを安定に運転することができるという優れた特徴を有する液体貯蔵用タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学プラントにおいて、プロセスで用いられた液体を再度プロセスへ供給してリサイクル使用することが広く行われている。例えば、特許文献１ではパラヒドロキシベンズアルデヒドの精製において、用いられる抽剤がリサイクル使用されることが記載されている。同じように、特許文献２ではプロピレンオキサイドの精製において、また、特許文献３ではフェノール類の製造において、それぞれで用いられる抽剤がリサイクル使用されることが記載されている。このとき、使用中に液体の損失が生じるのが一般であり、その損失を補うために新しい液体を補給する必要がある（以後、補給用の液体と記載する場合がある）。そこで、液が各プロセスの要求に対して過不足なく安定的にリサイクルされるようにバッファータンクを設け、間歇または連続的に新しい液体を補給することが通常である。ところが、プロセスから回収されてタンク内に供給された液体はプロセスに対応する温度を有しており、周囲の温度よりも高温の場合はタンクからの放熱によって温度低下が生じ、逆に周囲の温度よりも低温の場合は周囲からの入熱によって温度が上昇するため、プロセスへリサイクルされる液温の変動を生じて不経済な運転となることがある。さらに、補給のための新しい液体はプロセスの液体の温度や組成が異なるのが一般であり、新しい液体をタンクに間歇的に補給したときには、特にタンク内の液体の温度や組成が乱れ、ひいてはプロセスに供給される液体の温度や組成が変動し、よってプロセスは温度や組成の外乱を受け、安定的な運転が困難になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−６１９６６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８５４７号公報
【特許文献３】特開２００７−２２３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、液体を貯蔵するためのタンクであって、周囲の温度変化によるタンク払い出し液の液温変動を抑制し、かつタンクへの液体の補給時におけるタンク払い出し液の温度や組成変動を抑制し、よってタンク払い出し液を使用する後流のプロセスを安定に運転することができるという優れた特徴を有する液体貯蔵用タンクを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の特徴を有する液体貯蔵用タンクに係るものである。
（Ａ）：タンクの内部に設けられ、タンク内の液面位置より低い高さの壁により、タンクの内部の下部が少なくとも二つの区画（「区画Ｉ」及び「区画ＩＩ」）に仕切られていること
（Ｂ）：タンクに液体を連続的に受け入れるため、タンクの内部に挿入された配管状の液体受入れ手段（「連続受け入れ手段」）を有し、該配管の出口は前記の一の区画（「区画Ｉ」）内に開放されていること
（Ｃ）：前記配管の出口が挿入された区画（「区画Ｉ」）には、タンクの外部に液体を連続的に払い出す手段（「液体払い出し手段」）が設けられていること
（Ｄ）：タンクに液体を間歇的に受け入れるための手段（「間歇受け入れ手段」）であって、タンクへの開放端は前記（Ｃ）の区画（「区画Ｉ」）とは別の区画（「区画ＩＩ」）に位置すること
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、液体を貯蔵するためのタンクであって、周囲の温度変化によるタンク払い出し液の液温変動を抑制し、かつタンクへの液体の補給時におけるタンク払い出し液の温度や組成変動を抑制し、よってタンク払い出し液を使用する後流のプロセスを安定に運転することができるという優れた特徴を有する液体貯蔵用タンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１で用いたタンクの概略を示す図である。
【図２】比較例１で用いたタンクの概略を示す図である。
【図３】実施例１および比較例１における計算結果を示す図である。
【図４】比較例１で用いたタンクの計算の前提条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。適宜、本発明のタンクの例を示す図１を参照されたい。
【０００９】
本発明のタンクの形状、大きさ、材質について制限はない。たとえば、形状としては、液体貯蔵に用いることができる円筒型ドラム、コーンルーフ型タンク、ドームルーフ型タンク等をあげることができ、大きさとしては、プロセスの変動を吸収できる容積であればよく、例えば、タンクにおける液の滞留時間は０．１時間以上、液保有率は５〜９５％、好ましくは液の滞留時間１〜２４時間、液保有率２０〜８０％である。液の滞留時間を長く、液の保有率を小さく設計しすぎるとタンク容量が大きくなるため、設備費が大きくなり経済的でなく、一方液の滞留時間を短く、液の保有率を大きく設計した場合は、タンクの上流または下流の工程に外乱やトラブルが生じると、保有する液体が無くなったり、逆にリサイクルするために回収した液がタンクに入りきらなくなり、プロセス全体の負荷下げや停止を引き起こすことがある。タンクの材質としては、鉄、プラスチック等をあげることができる。
【００１０】
本発明の液体貯蔵用タンクは、以下に説明する（Ａ）〜（Ｄ）の特徴を有するものである。
【００１１】
特徴（Ａ）は、タンクの内部に設けられ、タンク内の液面位置より低い高さの内堰の壁により、タンクの内部の下部が少なくとも二つの区画（「区画Ｉ」及び「区画ＩＩ」）に仕切られていることである。
【００１２】
壁の上端と液面の位置の関係については、下記式（１）の範囲にあることが、好ましい。
１００≧Ｈ２／Ｈ１≧１        （１）
Ｈ１：タンク底面から内堰の壁の上端までの垂直距離
Ｈ２：タンク底面から液面までの垂直距離
【００１３】
Ｈ２／Ｈ１の値が過小であるとタンクの内堰の壁よりもタンクの液面が低くなって液を払い出すことができなくなることがあり、Ｈ２／Ｈ１の値が過大であると内堰の壁よりも常に位置に液面を維持しなくてはならず、タンク形状を縦長にしなくてはならず、不経済な設計となることがある。
【００１４】
区画Ｉと区画ＩＩの容量の関係については、下記式（２）の範囲にあることが、好ましい。
１≧ＳＩ／ＳＩＩ≧０．０１        （２）
ＳＩ：区画Ｉの断面積
ＳＩＩ：区画ＩＩの断面積
【００１５】
ＳＩ／ＳＩＩの値が過小であるとリサイクル使用される液の払い出し量や回収量が変動した場合に充分な性能が発揮されない場合があり、ＳＩ／ＳＩＩの値が過大であると区画Ｉにおける払い出し液の滞留時間が長くなり、プロセスから回収された液をタンク内液の影響を受けることなくリサイクルすることができないことがある。
【００１６】
特徴（Ｂ）は、タンクにプロセスから回収された液体を連続的に受け入れるため、タンクの内部に挿入された配管状の液体受入れ手段（「連続受け入れ手段」）を有し、該配管の出口は前記の一の区画（「区画Ｉ」）内に開放されていることである。
【００１７】
すなわち、タンク内に受け入れられた液体は区画Ｉに入るのである。
【００１８】
配管の出口の位置と壁の上端の位置の関係については、下記式（３）の範囲にあることが、好ましい。
０．５×Ｈ１≧Ｈ３≧５０ｍｍ        （３）
Ｈ１：タンク底面から壁の上端までの垂直距離
Ｈ３：タンク底面から配管の出口までの垂直距離
【００１９】
Ｈ３の値が過小であると配管の出口がタンクの底部と近く、液の供給の際に流体抵抗が大きくなることがあり、Ｈ３の値が過大であるとプロセスから回収された液が区画ＩＩ側の液と混合されて、タンク内液の影響を受けることなくリサイクルすることができないことがある。
【００２０】
特徴の（Ｃ）は、前記配管の出口が挿入された区画（「区画Ｉ」）には、タンクの外部に液体を連続的に払い出す手段（「液体払い出し手段」）が設けられていることである。
【００２１】
具体的には、例えば区画Ｉの底部付近に配管を連結し該配管にポンプを連結すればよい。
【００２２】
特徴の（Ｄ）は、タンクに液体を間歇的に受け入れるための手段（「間歇受け入れ手段」）であって、タンクへの開放端は前記（Ｃ）の区画（「区画Ｉ」）とは別の区画（「区画ＩＩ」）に位置することである。
【００２３】
間歇的に受け入れられる液体は、前記の補給用の液体であり、たとえばタンクローリーからタンク内に供給される。そして、その液体は区画ＩＩに供給されるのである。供給される位置は区間ＩＩであればどこでもよいが、好ましくは、区間Ｉと区間ＩＩを分ける壁から遠い位置に配置した方が好ましい。
【００２４】
本発明により、前記の課題を解決し得る理由について説明する。本発明によらない従来のタンク（図２）によると、補給用の液体はリサイクル使用されている液体と直ちに混合するため、補給用液体を受け入れたときにタンク内の温度が急激に変動する。一方、本発明によると、補給用の液体はタンクからプロセスに払いだされるリサイクル液とは別の区画に供給され、その後時間をかけて徐々にリサイクル液と補給液が混合されるため、急激な温度変動が抑えられるのである。
【００２５】
本発明のタンクは、急激な温度変動を嫌うプロセスに使用される液体を貯蔵するためのタンクとして最適に使用され、そのような液体の例として、液液抽出操作に用いる抽剤をあげることができ、更に抽剤の具体例としては、アルカリ水相から該水相に含まれる芳香族系有機過酸化物の少なくとも一部を抽出するために用いる抽剤として、メチルイソブチルケトンをあげることができる。
【実施例】
【００２６】
実施例１
液体貯蔵用タンクとしてステンレス製のコーンルーフ型タンクを用いた。タンクの内部に設けられ、タンク内の液面位置より低い高さの壁により、タンクの内部の下部が少なくとも二つの区画（「区画Ｉ」及び「区画ＩＩ」）に仕切られていた。前記のＨ１は５００ｍｍであり、Ｈ２は約６０００ｍｍであり、Ｈ１／Ｈ２は約１２であり、ＳＩ／ＳＩＩは約０．０２２であった。
タンクに液体を連続的に受け入れるため、タンクの内部に挿入された配管状の液体受入れ手段（「連続受け入れ手段」）を有し、該配管の出口は前記の一の区画（「区画Ｉ」）内に開放されていた。前記のＨ３は１５０ｍｍであった。前記配管の出口が挿入された区画（「区画Ｉ」）には、タンクの外部に液体を払い出す手段（「液体払い出し手段」）が設けられていた。すなわち、区画Ｉの底部付近に配管を連結し、該配管には、ポンプが連結されていた。
タンクに間歇的に受け入れられる液体は、補給用の液体であり、タンクローリーからタンク内の区画ＩＩに供給された。液体には、アルカリ水相から該水相に含まれる芳香族系有機過酸化物の少なくとも一部を抽出するための抽剤として、メチルイソブチルケトンを用いた。
【００２７】
タンク内に抽剤を間歇的に補給した時の、払い出し抽剤の温度を実施例１として算出する。
液体貯蔵用タンク内には、液温度２５[℃]（常温）、２００［重量部］の抽剤を保有している。タンクレベルは５０％である。
タンクレベルが５０％を下回ると、液温度２５[℃]（常温）の補給抽剤を液体貯蔵タンク内の区画ＩＩに間歇的受け入れ手段を用いて、１６．７［重量部／時］で１時間受け入れを行う。温度の高いリサイクル抽剤（６０℃）は区画Ｉに連続的に１００［重量部／時］で受け入れられる。
区画Ｉに受け入れられる６０℃のリサイクル抽剤１００［重量部／時］と、区画ＩＩに保有されている２５℃の補給抽剤のうち０．２［重量部／時］は、液体払い出し手段にて、底部付近の払い出し口よりプロセス中にフィードされる。このとき、区画Ｉに受け入れられる６０℃のリサイクル抽剤の全ては優先的に払い出される。
タンク内において、区画Ｉに受け入れられる６０℃のリサイクル抽剤と区画ＩＩの２５℃の補給抽剤との間で熱移動はないものと仮定する。
すなわち、区画Ｉに受け入れられるリサイクル抽剤１００[重量部／時]に対して、区画ＩＩの０．２[重量部／時]だけ内堰の壁を超えて区間Ｉに流入し、これらが完全混合されたものが払い出し口よりプロセスにフィードされる。払い出し抽剤温度は次の式（１）により計算する。
2012081971.tif 000003
Ｔ：払い出し抽剤温度［℃］
計算結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2012081971.tif 000004
【００２９】
比較例１
タンク内に本発明の壁が無い場合、補給抽剤を間歇的に補給している間の払い出し抽剤の温度を算出する。
液体貯蔵用タンク内には、液温度６０[℃]（常温）、２００［重量部］の抽剤を保有している。タンクレベルは５０％である。
ここでは、計算上のタンク内に保有する液の初期温度として、補給抽剤を間歇的に補給していない場合、６０℃のリサイクル抽剤の温度に漸近するため、６０℃とする。
タンクレベルが５０％を下回ると、液温度２５[℃]（常温）の補給抽剤を液体貯蔵タンクに間歇的受け入れ手段を用いて、１６．７［重量部／時］で１時間受け入れを行う。温度の高いリサイクル抽剤（６０℃）は連続的に１００［重量部／時］で受け入れられる。
連続的に受け入れられる６０℃のリサイクル抽剤１００［重量部／時］と、２５℃の補給抽剤１６．７［重量部／時］は、タンク内で完全混合され、均一温度となった後、液体払い出し手段にて、１００．２［重量部／時］で、底部付近の払い出し口よりプロセス中にフィードされる。
補給抽剤の間歇的受け入れ開始からの経過時間と払い出し抽剤温度の関係は以下の式（２）により計算される。
2012081971.tif 000005
但し、０≦ｎ≦６０
Ｔn：ｎ分後の払い出し抽剤温度[℃]
Ｔn-1：ｎ−１分後の払い出し抽剤温度[℃]
ｎ：補給抽剤の間歇的受け入れ開始からの経過時間［分］
ここで、もっとも温度が低くなる補給抽剤受け入れ終了時（受け入れ開始から６０分後）の温度を表２に示す。
【００３０】
【表２】
2012081971.tif 000006
【００３１】
実施例１および比較例１における計算結果を図３として示す。本願発明を用いた場合、プロセスにフィードされる払い出し抽剤の温度は一定となるが、用いない場合は、間歇的に補給抽剤を受け入れる際に温度変化が生じて好ましくないことが示された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、液体を貯蔵するためのタンクであって、周囲の温度変化によるタンク払い出し液の液温変動を抑制し、かつタンクへの液体の補給時におけるタンク払い出し液の温度や組成変動を抑制し、よってタンク払い出し液を使用する後流のプロセスを安定に運転することができるという優れた特徴を有する液体貯蔵用タンクに利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
（１）液体貯蔵用タンク
（２）リサイクル抽剤（「連続受け入れ手段」）
（３）補給抽剤（「間歇受け入れ手段」）
（４）払い出し抽剤（「液体払い出し手段」）
（５）ポンプ
（６）液面
（７）壁
（８）区画Ｉ
（９）区画ＩＩ
Ｈ１：５００ｍｍ
Ｈ２：約６０００ｍｍ
Ｈ３：１５０ｍｍ
Ｈ４：８７００ｍｍ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012081971.tif 000009
【図４】
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