JP2000279794A5 - - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶性有機物を含む被処理液に加えて、石油系炭化水素化合物等の疎水性有機物を反応器に送入し、超臨界水の存在下で超臨界水反応させるプロセスに最適な超臨界水反応装置に関し、更に詳細には、有機物のチャーリングを引き起こすことなく、被処理液及び疎水性有機物を含む流体を安定して反応器に送入し、安定した反応温度で超臨界水反応を持続させるようにした超臨界水反応装置に関するものである。

【０００６】
なお、被処理液と処理液とを熱交換させて処理液を冷却するとともに被処理液を昇温して熱回収を図る熱交換器（図示せず）を冷却器１６の上流の処理液管１４に、又は被処理液を予熱する予熱器を反応器１２の上流の被処理液管２２に設けることもある。また、被処理液管２２に代えて、空気送入管２６に超臨界水の補給水管を接続することもある。
更には、反応器１２の下部に亜臨界水領域を設け、反応器１２内で生じた無機塩類を亜臨界水領域に沈降させ、除去する機構を設けることもある。

【００１３】
また、別の好適な実施態様は、混合・分散手段が、第１の被処理液を反応器に送入する第１の送入管に設けられたラインミキサーであって、
第２の被処理液及び補助燃料の少なくともいずれか一方を反応器に送入する第２の送入管をラインミキサーの上流の第１の送入管に接続し、第１の被処理液と、第１の被処理液に加えて反応器に送入する、第２の被処理液及び補助燃料の少なくともいずれか一方とを、界面活性剤を添加して、又は添加することなく、ラインミキサーで混合した後に、反応器に送入する。

【００１４】
本発明で使用するラインミキサーは、第１の被処理液と、第１の被処理液に加えて反応器に送入する、第２の被処理液及び補助燃料の少なくともいずれか一方とを混合できる限り、その形式に制約はないものの、例えば既知のリボン式又はディスク・ドーナツ式ラインミキサー等のスタティックミキサー、或いはマグネット・スタラー等を使用する。

【００１５】
本発明で使用する界面活性剤は、第１の被処理液と疎水性有機物とを均一に混合、分散できる限り、その種類は問わないが、好適には、界面活性剤が、アルカリ、アルカリ土類金属、ハロゲン及び硫黄等を含まない非イオン系界面活性剤を使用する。それは、界面活性剤がアルカリ、アルカリ土類金属、ハロゲン、硫黄等を含んでいると、それらが反応器内で塩類や酸を形成するために、塩類の析出や酸による反応器の腐食等を引き起こすおそれがあるからである。
使用する界面活性剤は、疎水性有機物の種類によって異なるものの、通常は、脂肪族アミン塩類、第四アンモニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類等が界面活性剤として使用することができる。
また、界面活性剤の添加量は、エマルションを形成できる量で良く、第１の被処理液の性質、疎水性有機物の性質、混合する割合率等により異なるので、予め実験等により求めておく。

【００１８】
乳化装置４２には、第１の被処理液を供給する第１の供給管４８、補助燃料を供給する第２の供給管５０、及び界面活性剤を供給する第３の供給管５２が接続されている。なお被処理液中の水分が不足し、超臨界水反応が維持できない場合は送入管５４に補給水を加えるための補給水管（図示せず）を接続することもある。
送入ポンプ４６は、送入管５４を経て反応器１２に接続されている。また、空気送入管２６は送入管５４に接続されている。

【００２０】
本実施形態例の超臨界水反応装置４０では、第１の供給管４８を介して第１の被処理液を、第２の供給管５０を介して補助燃料を、第３の供給管５２を介して界面活性剤を、それぞれ、乳化装置４２に送入して、乳化装置４２によって混合、分散させてエマルションを形成し、エマルション・タンク４４に一時的に短時間収容する。収容したエマルションを送入ポンプ４６で反応器１２に送入管５４を介して送入する。
なお、乳化装置４２でエマルションを形成できる限り、必ずしも、界面活性剤を使用する必要はない。

【００２５】
ラインミキサー６２は、被処理液と補助燃料とを混合し、相互に分散させてエマルション状の混合液を形成することができる限り、その種類、形式に制約はなく、例えば既知のリボン式又はディスク・ドーナツ式ラインミキサー等のスタティックミキサー、或いはマグネット・スタラー等を使用することができる。
本実施形態例では、被処理液管２２で第１の被処理液を送入し、ラインミキサー６２によって補助燃料を第１の被処理液中に十分に混合、分散させた後に反応器１２に送入することにより、有機物濃度が一定の流体となって反応器１２に入るので、安定した反応温度で超臨界水反応を持続させることができる。