JP7855529B2 - タンク及び他の容器からの粘性炭化水素の選択的抽出のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、定期的な検査、修理、負荷変更、解体などを行うために、定期的に空にし、洗浄しなければならない貯蔵タンク及び他の容器から粘性炭化水素を選択的に抽出するためのシステム及び方法に関する。

本発明のシステム及び方法の目的は、石油精製所、石油化学プラント、火力発電所、港湾ターミナルなどに存在する粘性炭化水素を含む貯蔵タンク及び他の容器に適用可能である。蒸留塔、反応器、ファンクーラー、ガス状炭化水素「デミスター」を有する容器、相互接続パイプなどを含む、フローティングルーフ（又は、浮屋根式）オイルタンク及び炭化水素プロセスユニットは、本発明の適用の代表的な例を構成する。

本システム及び選択的抽出法が適用可能な粘性炭化水素の中で、オイルタンクの底部に蓄積する炭化水素（クラスＢ、引火点＜５５℃）、重油（クラスＣ、引火点は５５℃と１００℃の間に含まれる）、及びアスファルト（クラスＤ、引火点＞１００℃）を指摘しなければならない。

ＵＳ３８７４３９９Ａはタンク内の内容物の粘度を低下させ、その排出を容易にするために、タンク内で予熱された排出炭化水素を再循環させることによって、タンクから高粘度炭化水素を排出するための方法を開示している。

ＥＳ４１７３７３Ａ１は水蒸気及び窒素などの不活性ガスを含むガス流を容器に通すことを含む、可燃性廃棄物を容器からパージする方法を記載し、ここで、容器に導入されるガス流は４～５０体積％の水蒸気含有量を有し、少なくとも５０℃の温度に達するのに十分な熱量を容器に導入する。

米国特許出願公開第５０８５２４２Ａ明細書は蒸気、水蒸気、又は電力でタンクを局所的に加熱し、炭化水素を加熱領域に流入させることによって、貯蔵タンクから残留物を取り出すための方法及び装置を開示する。

ＧＢ２１０１４７５Ａは汚泥を熱水と接触させること（熱水の噴射及び再循環）によって汚泥によって貯蔵槽を洗浄し、その結果、７０℃に達し、粘性が低下することによって残留物を取り出すことができることを記載している。

本願と同一の発明者に属するＥＳ２３９１１８３Ｂ１（Ｐ２０１１００４６４）は、危険防止対策（浮屋根式オイルタンクのためにタンク内部の爆発性の計測を行う）を適用するステップと、炭化水素にわずかに浸漬された可撓性コイルによってタンクの内容物を加熱するステップと、タンク内に熱風を噴射することによって炭化水素の表層を加熱するステップとを用いて、高粘度炭化水素を選択的に抽出する方法を開示している。

同様に本出願と同じ発明者に属するＥＳ２５４４５７５Ｂ１（Ｐ２０１４０００６０）は、貯蔵タンク中の残留粘性炭化水素の選択的抽出のための方法を開示する。これは、タンク内の爆発性を測定すること、タンク内に配置された装置によって炭化水素を加熱すること、及び熱風を噴射することによって炭化水素の表層を加熱することを含む。さらなる工程として、炭化水素の抽出及び熱風の注入の維持の後、熱水が残留炭化水素の上に注入され、その後の抽出を容易にする。

本出願と同じ発明者に属する特許文献ＷＯ２０１７１１８７６６Ａ１（Ｐ２０１６００００７）は、タンク内への熱風及び水蒸気からなる流れの噴射によるタンク内の粘性炭化水素の抽出法を開示している。渦流を生じさせるデフレクタを備えた電気ヒータを通して流れを通過させる遠心ファン又はガス循環器が、注入のために使用される。これにより、空気が加熱され、水分が空気に吸収され、水蒸気が過熱され、炭化水素の抽出が行われる。さらに、吸込管の近傍における局所加熱のための装置によって、炭化水素のさらなる加熱を行うことができる。

本出願と同じ発明者に属する特許文献ＷＯ２０１９１９７６９０（Ｐ２０１８０００９５）は貯蔵タンク及びプロセス装置からの粘性炭化水素の抽出のための方法を記載しており、この方法は不活性ガスを、ある範囲のゼロの可燃性を保証する酸素濃度を達成するまでタンク又は装置の一部に注入し、次いで、タンク又は装置の一部に、不可逆渦拡散プロセスによって均質化されたガス流を注入することを提案しており、このガス流はタンク又は装置の一部から再循環されるガスと、酸素濃度を、ある範囲の可燃性を保証する値に維持し、潜在的に爆発性の雰囲気での使用に適した抽出ポンプによって要求される量と同等の量で炭化水素を流すために常に必要とされる水蒸気及び不活性ガスの量とからなる。

実用新案第ＲＵ２５１７６Ｕ号はタンクからの石油生成物の粘性油及び沈殿物又は沈殿物を洗浄するための装置を開示し、前記装置は前記沈殿物を加熱、液化、移動、及び混合するための手段を含み、前記沈殿物は水蒸気、気体、又は液体が循環する中空バーを含み、前記中空バーは沈殿物の底部の上に位置し、前記水蒸気、気体、又は液体をタンクの面に運ぶためのエジェクタヘッドを含む、排出手段を含む。

本発明の方法は蒸気エジェクタ（又は、蒸気排出器／steam ejector）と、タンクの外壁に取り付けられた周囲加熱導管との組合せを使用する点で、上記先行技術の方法とは異なり、これは、この二重加熱で、炭化水素とは別に抽出されるように非乳化水の沈殿を引き起こし、２つの選択的な炭化水素の流れ、すなわち、表面層から周囲導管の全延長部によって加熱される領域までの流れと、周囲導管によって加熱される前記領域から炭化水素を選択的に抽出するポンプの吸引装置までの流れが確立されることを目的として、表面層の炭化水素と、局所的な態様で加熱されるべき周囲導管の全延長部に隣接する炭化水素を加熱することを可能とする。

本発明の方法の目的を特徴付ける２つの要素、すなわち、蒸気エジェクタ及び周囲加熱導管は、従来技術の方法のいずれにも使用されず、表面層から来る炭化水素の２つの選択的な流れを生成することができず、非乳化水の沈殿及び分離抽出を生成することもできないので、それらのいずれか又はそれらの組合せでは得られない結果を提供する。

したがって、本発明の方法は、先行技術の方法のいずれか又はそれらの組み合わせによって達成される抽出よりも選択性の高い抽出を達成する。炭化水素の抽出は２つの条件、すなわち、炭化水素が非乳化水から別々に抽出され、表面層からの炭化水素とタンク又は容器の底部に最も近い炭化水素との混合（後者は、通常、水で乳化されるか、又はスラッジ及び沈殿物によって汚染されるもの）が抽出中に防止されるため、「選択的」と呼ばれる。

ＵＳ３８７４３９９Ａの方法のような、タンク内の炭化水素の一般化された加熱に基づく従来技術の方法の場合、実行される抽出は、炭化水素の粘度の一般化された低減として選択的ではなく、したがって、タンクの底部からポンプの吸引ダクトへの汚染された炭化水素の望ましくない流れが生じる。

ＵＳ５０８５２４２Ａのようなタンク内の炭化水素の局所加熱に基づく従来技術の方法に関して、加熱領域への炭化水素の流れは非常に遅いか、又は存在しないので、タンクの底部から加熱領域への最も汚染された炭化水素の望ましくない流れが起こることに加えて、それらはるかに効果的ではなく、したがって抽出もはや選択的ではない。

ＥＳ４１７３７３Ａ１のように、水蒸気を注入する手段による暖房を確立する、又はＧＢ２１０１４７５Ａのように、熱水の再循環を確立する従来技術の方法の場合、タンクの底部から抽出領域への最も汚染された炭化水素の望ましくない流れが起こり、注入された水蒸気の凝縮物又は再循環された熱水を有する炭化水素が水で汚染されるので、抽出はいずれの場合も選択的ではない。

この方法を燃料油タンクに適用する場合、水及びタンク底部からの汚染炭化水素の望ましくない流れの両方による汚染を防止することは水及び堆積物含有量に関する法律仕様に準拠して抽出燃料油を販売することができるために基本的であり、なぜなら、タンク底部からポンプの吸引ダクトへの汚染燃料油の小さな流れは通常、前記法律仕様に準拠しなくなるに十分であり、抽出燃料油の全てを廃棄物として管理しなければならないからである。

上記の他の４つの先行技術の方法（ＥＳ２３９１１８３Ｂ１、ＥＳ２５４４５７５Ｂ１、ＷＯ２０１７１１８７６６Ａ１、及びＷＯ２０１９１９７６９０）に関して、４つ全てが本出願と同じ発明者に対応する。最後の２つ（ＷＯ２０１７１１８７６６Ａ１及びＷＯ２０１９１９７６９０）では炭化水素の表面層が水蒸気で加熱され、これは水蒸気の高い熱伝達容量のために非常に有効であるが、炭化水素がタンク又は容器に注入された水蒸気の凝縮物で汚染されているため、抽出は選択的ではない。そのため、ＷＯ２０１７１１８７６６Ａ１及びＷＯ２０１９１９７６９０の方法を記載する表題も明細書も、炭化水素の抽出が選択的であることに言及していない。対照的に、「選択的」という用語は第一及び第二先行技術の方法（ＥＳ２３９１１８３Ｂ１及びＥＳ２５４４５７５Ｂ１）において生じるように、本発明の表題及び明細書において現れ、これらの後者の２つの方法は炭化水素の表面層を加熱するための熱風の注入を確立し、したがって、水蒸気の汚染効果は生じないが、それらは炭化水素の表面層を加熱する能力がはるかに低く、装置及び方法の実行に投資されるコストがはるかに高いという欠点を提示する。

上述のコストに関連して、本発明のシステムを特徴付ける装置は非常に単純であり、動作のために水蒸気の供給を必要とするだけである。この利点は、水蒸気が粘性炭化水素貯蔵施設において一般的に自由に利用可能であることを考慮すると、より一層明らかになる。対照的に、上記の同じ発明者に属する４つの従来技術の方法はかなりの数の電気機器、すなわち、ＡＴＥＸ電気ヒータ、遠心ファン、ガスサーキュレータ、高出力発電機セット、可変周波数駆動装置、電気キャビネットなどの使用を必要とする。対照的に、蒸気エジェクタ及び周辺管路は機械的又は電気的構成要素を有していないため、保守を必要としない非常に低コストの装置であり、さらに、蒸気エジェクタのみが、多機能を果たす。それはベンチュリ効果によって、タンク又は容器の所定の位置からガスを吸引し、それは吸引されたガスを、その駆動蒸気を用いて渦拡散処理に供し、それは得られた高温ガスの均一な混合物を、同じタンク又は容器の別の位置に注入する。

これを行うことを可能にする２つの先行技術の方法（ＥＳ２３９１１８３Ｂ１及びＥＳ２５４４５７５Ｂ１）のみよりもはるかに高い加熱能力及びはるかに低いコストで選択的抽出を行うことに加えて、本発明の方法は、より効果的な選択的抽出を行うことを可能にする。炭化水素の二重加熱（エジェクタの駆動蒸気で表面層を加熱し、周囲導管の全延長に隣接する炭化水素を局所的に加熱すること）による粘度の大幅な低下は、最も汚染されたタンクの底部に最も近い炭化水素（加熱を受けないので、粘性があり、実質的に静的な状態のままである）の望ましくないポンプへの流れを防止する。対照的に、前述の２つの先行技術の方法のいずれかを使用することによって、炭化水素はポンプの吸引装置により粘性的に流れ、タンクの底部からポンプの吸引装置への炭化水素の望ましくない流れは、特にタンク内の炭化水素のレベル（又は、液面）が低下することにつれて、及びタンクの底部に最も近い炭化水素が表面上の温度よりも高い温度を有する一定の時間（北半球の冬）の間に、ある程度起こる。

さらに、オイルタンクから粘性炭化水素を抽出するための製油所で最も一般的に使用される方法は、製油所自体によって供給される原油又は低粘度炭化水素による希釈に基づくことに言及すべきである。本発明の方法はタンクの底部からの汚染物質と混合することなく炭化水素を抽出することを可能にし、密閉されていない底部を有するタンク内の前記方法に固有の危険な漏出を回避することを可能にし、追加の洗浄効果としてタンクの壁及び浮屋根の内面を汚染する炭化水素の層を取り除くことを可能にするので、前記方法を超える著しい利点を提供する。さらに、本発明の方法の目的を適用することは、はるかに単純な装置の使用を必要とし、装置投資コスト及び実行コストを大幅に低減する。他の容器に関して、最も普及している方法は加圧水による洗浄及び化学的洗浄であり、本方法はより効果的であり、より少ない廃棄物を生成するという利点を有する。

本発明は、貯蔵タンク及び他の容器から粘性炭化水素を選択的に抽出するためのシステム及び方法に関する。炭化水素の抽出は２つの条件、すなわち、炭化水素が非乳化水から別々に抽出され、表面層からの炭化水素とタンク又は容器の底部に最も近い炭化水素の混合（後者は、通常、水で乳化され、又はスラッジ及び沈殿物によって汚染されている）が抽出中に防止されるため、「選択的」と呼ばれる。

第一実施形態によれば、貯蔵タンク又は容器からの粘性炭化水素の選択的抽出のためのシステムは、以下の要素の組み合わせを含むことを特徴とする。
－それが供給する水蒸気の量及び温度を調節するように構成された制御手段を有する蒸気ボイラであって、温度が１２０～２００℃（約２～１５バール）の間に含まれる、蒸気ボイラ
－抽出されるべき炭化水素の表面層を加熱することを目的とする少なくとも１つの蒸気エジェクタであって、駆動蒸気ノズルが前記ボイラに接続され、それにより、前記蒸気エジェクタのディフューザにおいて、前記蒸気ボイラによって提供される駆動蒸気とベンチュリ効果によってその吸入開口部を通して前記エジェクタにより吸入されたガスの渦拡散が発生し、前記ガスが前記タンク又は容器自体から、大気から、前記蒸気ボイラ（水蒸気はエジェクタにより排気されるガスの温度を上昇させるためのものである）から、又は、前記の発生源の組み合わせから到来し、その結果、前記エジェクタの放出開口部において、前記蒸気エジェクタ自体が炭化水素の前記表面層を加熱するためにガス放出ダクトを通して前記タンク又は容器に注入する高温ガスの均質な混合物が得られる、該蒸気エジェクタ
－前記蒸気エジェクタによって注入された高温ガスの均質な混合物により加熱された表面層からの炭化水素の選択的抽出のための少なくとも１つのポンプであって、前記ポンプの吸引ダクトは周辺領域で前記タンク又は容器に接続され、そこに、前記蒸気エジェクタによって注入されたガスの混合物により加熱された表面層からの炭化水素が流れる、該ポンプ

ボイラがタンク又は容器に注入されるガスの温度を上昇させるためにエジェクタのガス吸入ダクトに水蒸気を供給する場合、前記水蒸気は、エジェクタの適切な動作を損なわず、過圧による危険を引き起こさないように減圧されなければならない。過圧による危険はボイラの出口の減圧弁、水蒸気の膨張が起こるのに充分な径を有するダクト、又はそのガス排出開口部がタンク又は容器にガスを注入するエジェクタのガス吸入開口部に接続された第二蒸気エジェクタによって排除することができる。

本システムに関しては、渦拡散により生じるガスの均質な混合物がタンク又は容器に注入された水蒸気の自由な上方への移動を防止するので、注入された駆動蒸気の大部分は炭化水素の表層上で凝縮し、大量の潜熱（１００℃で５３９．４ｃａｌ／ｇ）がそれに伝達されることに言及すべきである。

本発明の別の実施形態によれば、システムはさらに、
－炭化水素の局部的加熱を目的とする、抽出される炭化水素によって決定されるレベルより下に位置する前記タンク又は容器（１）の金属壁の部分に外部的に取り付けられた周囲導管（５）であって、前記周囲導管（５）の一部はそれが取り付けられる前記タンク又は容器（１）の金属壁の実際の部分から構成され、それにより、前記周囲導管（５）を通って循環される高温ガスが前記金属壁の部分に直接接触して前記タンク又は容器（１）に隣接する前記炭化水素を局所的に加熱し、そのような熱伝達は、高温ガスと接触する金属壁の面積、周囲導管を通して循環するガスの温度、及びタンク又は容器の金属壁の熱伝導率の関数である、該周囲導管（５）と、
－タンク又は容器内の沈殿水を抽出するための少なくとも第二ポンプであって、前記第一及び第二ポンプの吸引ダクトは、周囲導管によって加熱される領域に近い周辺領域においてタンク又は容器に接続される、ポンプと、
－エジェクタのガス吸入及び放出開口部、及び、抽出される炭化水素によって決定されるレベルより上に位置するタンク又は容器の周囲の２つの異なるポイント（又は、位置／場所）に接続されるガスダクトであって、蒸気エジェクタのダクトの前記接続ポイントの少なくとも１つは、炭化水素及び沈殿水吸引ダクトの周辺接続領域に近い、ガスダクトを含む。

別の実施形態では、本発明は、
－前記炭化水素吸引ダクトの端部に接続され、その吸入開口部が上方に向けられている第一吸引装置と、沈殿水吸引ダクトに接続され、その吸入開口部がタンク又は容器の底部に向けられている第二吸引装置と、
－導管全体に沿って分配される半円形のアーチによって支持される合成繊維被覆からなる周縁加熱導管であって、その平坦な区間がそれが取り付けられて２つのストラップによって密封されているタンクまたは容器の金属壁の区間と一致する半円柱形状を周囲導管が獲得し、前記半円形のアーチは、その２つの端部に、それらに取り付けられ、それらを通る２つのストラップを案内して保持するためのリングが溶接された２つの支持プレートを有し、その結果、２つのストラップが２つの固定点でそれらの端部で張力をかけられるとき、これらが、タンクまたは容器の円筒形壁に対して全てのアーチの前記支持プレート及び周囲導管の全長における合成繊維のおよび上下の縁部を押圧して密封する（例えば、２００℃よりも高い温度に耐え、長さ約５０メートルおよび幅１メートルの寸法を有するシリコーン処理された繊維ロールは合成繊維として使用することができる）、該周縁加熱導管
－蒸気エジェクタであって、その排出開口部が前記周囲導管からの高温ガスのための入口開口部へのガスダクトによって接続され、その駆動蒸気ノズルが前記ボイラに接続され、そのガス吸入開口部がベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それにより、吸引された空気が駆動蒸気と均一に混合され、エジェクタ自体によって、周囲導管内の高温ガスのための入口開口部に注入されるようにする、該蒸気エジェクタ
－蒸気エジェクタのガス吸入ダクトに設置され、タンク又は容器内に注入されるガスの流量を増加させるように構成された少なくとも１つの遠心ファン又はガス循環器
－タンク又は容器に注入されるガスの温度を上げるためにガスをタンク又は容器に注入する蒸気エジェクタのガス吸引ダクトに設置された減圧水蒸気を注入するための少なくとも１つの蒸気エジェクタ又は接続点
－引火点が５５℃（Ｂ級）未満である炭化水素の場合に、火災又は爆発の危険を防止するためにタンク又は容器にガスを注入する蒸気エジェクタのガス吸引ダクトに接続された窒素槽であって、タンク又は容器に供給される窒素の量を調節するように構成された制御手段を有する窒素槽
を有する。

本発明はまた、粘性炭化水素及び他の物質の選択的抽出にも適用可能であり、ここで、アスファルト乳剤、油性乳剤、油性スラッジ、及び煤は非限定的な例として言及することができ、ここで、言及された炭化水素及び物質はガス循環及び加熱の条件に晒されるので、それらは少なくとも１つの抽出ポンプのダクトが接続されるタンク又は容器の周辺領域に流れるように影響を受けやすい。

次に、本発明の目的である貯蔵タンク及び他の容器からの粘性炭化水素の選択的抽出方法は、以下の動作によって特徴付けられる。
－１２０と２００℃との間に含まれる温度で水蒸気を供給するボイラに接続された蒸気エジェクタによって抽出される炭化水素の表面層を加熱する動作であって、前記エジェクタがベンチュリ効果によってタンク又は容器の点からガスを吸引し、吸引されたガスをその駆動蒸気によって渦拡散させ、得られた高温ガスの均質な混合物を同じタンク又は容器の別のポイントに注入し、エジェクタのガス吸入及び排出ポイントが抽出される炭化水素によって決定されるレベルの上にあり、抽出中に、炭化水素を選択的に抽出するポンプによって吸引されるのと等価量の炭化水素の局部的な加熱の領域への高温炭化水素の選択的な流れが確立されるように、エジェクタに提供される蒸気の量を調節する、該動作
－高温ガスが循環されるタンク又は容器に外部的に取り付けられた周囲導管によって表面層から流れる炭化水素の局所的な加熱が行われる動作であって、抽出中に非乳化水の沈殿が行われ、ダクトによって炭化水素の選択的抽出のためにポンプに接続された吸引装置に向かう周囲導管によって加熱された炭化水素の選択的な流れが確立される、該動作
－第一ポンプによる周囲導管によって加熱された炭化水素の選択的抽出及び第二ポンプによる沈殿水の周期的抽出の動作であって、炭化水素の抽出のためのダクトは一端においてその吸入開口部が上方に向けられた吸引装置を有し、沈殿水の抽出のためのダクトは一端において、その吸入開口部がタンク又は容器の底部に向けられた吸引装置を有し、炭化水素吸引装置は、上述の周囲導管によって加熱された炭化水素に浸漬される、該動作。

熱の供給がもはや有効でなくなり、ポンプの吸引装置への炭化水素の流れが終わると、抽出が終了し、タンク又は容器の内部が検査される。かなりの量の炭化水素がタンク又は容器のある領域に残っている場合、本発明のシステムを規定する上述の装置のための設置点を適切に選択しつつ抽出を継続する。炭化水素の抽出の最後に、水、油性沈殿物、又は高融点の炭化水素がタンク又は容器の底部に残存し、それらは従来の方法によって除去される。対照的に、本方法が適用されるとき、最初にタンクの壁及び屋根の内面に付着した炭化水素の層は、タンク又は容器の内部の高温ガスの循環によって、特に、炭化水素の層上で凝縮するときの水蒸気の加熱及び伴出（entrainment）によって分離されて除去されることが強調されるべきである。

本法では、蒸気噴出器のディフューザ内の渦拡散に起因するガスの均質な混合がタンク又は容器内に注入された水蒸気の自由な上方への移動を防止するので、注入された駆動蒸気の大部分が炭化水素の表面層に凝縮し、大量の潜熱（１００℃で５３９．４ｃａｌ／ｇ）がそれに伝達されることに言及すべきである。

本考案の別の実施形態では、周囲加熱導管を通して循環される高温ガスが蒸気エジェクタによって提供され、そのガス放出開口部は周囲導管内の高温ガスのための入口開口部に接続され、その駆動蒸気ノズルは上述のボイラに接続され、そのガス吸入開口部はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、その結果、吸引された空気は駆動蒸気と均質に混合され、エジェクタ自身によって周囲導管内のガスのための前記入口開口部に注入される。

その引火点が５５℃未満である粘性炭化水素（Ｂ級）をタンク又は容器が含有する場合、以下の動作がさらに含まれる。
－８％未満の酸素濃度に達するまで、タンク又は容器に窒素を最初に注入する動作、及び、
－タンク又は容器内の酸素濃度を常に８％未満に保つための、蒸気エジェクタの上述の吸引ダクト内への一定量の窒素の調節された供給。タンク又は容器への水蒸気の注入は、酸化性酸素濃度を８％未満に維持することにも寄与する（水蒸気の構成成分である酸素は酸化剤ではない）。

前述のように、本システム及び方法が、油タンクの底部に蓄積するようなクラスＢ粘性炭化水素の選択的抽出（引火点＜５５℃）に適用される場合、酸素濃度を常に８％未満に保つために、窒素がタンク又は容器に注入されなければならないが、一方、クラスＣ及びＤ粘性炭化水素（引火点≧５５℃）、例えば、重油及びアスファルトでは、本発明のシステム及び方法の目的を適用することによって、火災及び爆発の危険性がないので、タンク又は容器への窒素の注入は不要である。

本発明のシステム及び方法の目的は、石油精製所、石油化学プラント、火力発電所、港湾ターミナルなどに存在する粘性炭化水素を含む貯蔵タンク及び他の容器に適用可能である。本発明を他の容器に適用する方法に関しては、それぞれの場合に装置の設置を複数の構成及びサイズに適合させなければならないことを除いて、貯蔵タンクと実質的に同じである。これらの後者の用途の例としては、蒸留塔、反応器、ファンクーラー、ガス状炭化水素「デミスター」を有する容器、相互接続パイプなどを含む、製油所及び石油化学プラントのプロセスユニットが挙げられる。システム及び方法は完全なプロセスユニットに、又はその構成要素に別々に適用することができ、両方の場合において、１つ又は複数の蒸気エジェクタのガス吸引及び放出ポイント、ならびに炭化水素の局所加熱の領域を適切に選択し、火災及び爆発危険防止対策として窒素を注入する。

図１に浮屋根式オイルタンク１を示し、そのマンホールには、本システムの設置及び本方法の適用に必要な接続具（fitting）を有するカバー２ａ，２ｂが設置されている。蒸気エジェクタ３は、ベンチュリ効果により、カバー２ａに接続されたガス吸引ダクト３ａを介してタンクの所与のポイントからガスを吸引し、カバー２ｂに接続されたガス排出ダクト３ｂを使用して、このガスが１２０～２００℃の温度で蒸気ボイラ４によって供給された駆動蒸気と均質に混合されて高熱となったらこのガスを噴射し、ボイラは、エジェクタに供給する水蒸気の量を調節する弁４ａを有する。

さらに、周囲導管の総延長に隣接するオイルを加熱するためにタンクの外側金属壁に取り付けられた周囲導管５が設置される。１実施形態では、周囲導管が、ベンチュリ効果により、大気６ａから空気を吸入し、これを、調節弁４ｂを有する蒸気ボイラ４によって供給される駆動蒸気と均質に混合させて、ガス排出ダクト６ｂを通して周囲導管に排出する第二蒸気エジェクタ６に接続される。

ポンプ７は吸引ダクト７ａを通して周囲導管によって加熱されたオイルを選択的に抽出し、第二ポンプ８は吸引ダクト８ａを通して沈殿した水を抽出する。抽出されたオイル及び水は、オイル及び水送出ダクト７ｂ，８ｂを通して別々に所定の貯蔵、輸送、又は処理ポイントにポンプ輸送される。上述のポンプの吸引ダクトはそれぞれの端部に接続されたオイル吸引装置７ｃ及び沈殿水吸引装置８ｃを有し、これらの装置は周囲導管によって加熱された領域に隣接してタンク内に配置され、オイル吸引装置は上方に向けられた吸入開口を有し、水吸引装置はタンクの底部に向けられ、そこからわずかに離間した吸入開口を有するように設計されている。

オイルタンクの底部に蓄積する炭化水素がＢ級（引火点＜５５℃）であるとすると、火災及び爆発の危険性を排除するために窒素槽９が設けられ、窒素槽９は、制御弁９ａによってエジェクタ３ａのガス吸引ダクトに、調節された量の窒素を提供する。したがって、このようにしてタンク内に注入される均質化された高温ガスの流れは高い窒素濃度を有し、これがタンク内の酸素濃度を常に８％未満に保つことに寄与する。同様に、エジェクタからの駆動蒸気の注入は、タンク内の酸化性酸素濃度を８％未満に維持することにも寄与する（水蒸気の構成成分である酸素は酸化剤ではない）。

本方法の好ましい適用は、浮屋根式オイルタンク（引火点＜５５℃のＢ級炭化水素）の底部に蓄積する粘性炭化水素の抽出によって代表される。

本方法の動作シーケンスは以下のとおりである。
－８％未満の酸素濃度に達するまでのタンクへの窒素の初期注入。続いて、油の抽出中、制御弁９ａを備えた窒素槽９は、タンク内部の酸素濃度が常に８％未満に保たれるように、調整された量の窒素を提供する。

－蒸気エジェクタ３によるオイルの表面層の加熱。これは、タンク自体の、抽出されるオイルのレベルよりも高いポイントからガスを吸引し、これを、駆動蒸気及び酸素濃度を８％以下に保つために必要な窒素量と均質に混合させて戻す。エジェクタに提供される駆動蒸気の量は、オイルの選択的抽出を減速させないのに十分な表面層からのオイルの量が周囲加熱導管５に隣接する領域に選択的に流れるように、調整される。

－隣接する炭化水素の粘度が加熱によって低下するとき、非乳化水の沈殿が起こり、周囲導管によって加熱されたオイルの、オイル抽出ポンプ７に接続された吸引装置７ｃへの選択的な流れが確立されるような、上述の周囲導管がタンクに外部的に取り付けられた状態でのオイルの局所的な加熱。周囲導管への高温ガスの注入はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それをその駆動蒸気と均質に混合させて周囲導管に注入する第二蒸気エジェクタ６を使用して行われ、その水蒸気は弁４ｂによって上記供給を調整される上記蒸気ボイラ４によって供給される。そして、

－２つのポンプ７及び８を用いた、周囲導管によって加熱されたオイルの選択的抽出と、それとは別の沈殿水の抽出（ポンプ７及び８のそれぞれの吸引装置７ｃ及び８ｃは、周囲導管によって加熱された領域に隣接させてタンク内に配置される）。それによって、ポンプは、オイル及び水を、貯蔵、輸送、又は処理のために指定された地点に別々に移送することを可能にする。

熱の供給がもはや効果的でなくなり、オイル吸引装置７へのオイルの流れが終了すると、抽出が完了し、タンクの内部が検査される。タンクのある領域にかなりの量のオイルが残っている場合、装置のための配置ポイントを適切に選択しつつ抽出は継続される。大型タンクでは、装置のためのいくつかの配置が可能であるか、又はそれぞれの対応する周囲加熱導管及び抽出ポンプを有する２つ以上の蒸気エジェクタを同時に使用することが可能である。抽出の最後には、水、油性沈殿物、又は高融点を有する炭化水素が常にタンクの底部に留まり、それらは従来の方法によって除去される。対照的に、本方法が適用されるとき、最初にタンクの壁及び屋根の内面に付着したオイルの層は、タンク内部の高温ガスの循環によって、特に、水蒸気がオイルの層上で凝縮するときの水蒸気の伴出によって分離され、除去されることが強調されるべきである。

下記は、本願の出願当初に記載の発明である。
＜請求項１＞
貯蔵タンク及び他の容器から粘性炭化水素の選択的に抽出するためのシステムであって、
－それが供給する水蒸気の量及び温度を調節するように構成された制御手段を有し、前記温度は１２０～２００℃の間に含まれる、蒸気ボイラ（４）と、
－抽出される炭化水素の表面層を加熱する、均質化されたガス流を前記タンク又は容器に注入するための装置と、
－注入された均質なガス混合物により加熱された前記表面層から前記炭化水素を選択的に抽出するための少なくとも１つのポンプ（７）であって、前記ポンプ（７）の吸引ダクト（７ａ）が、前記表面層から加熱された前記炭化水素をその中で抽出するために周辺領域で前記タンク又は容器（１）に接続された、該ポンプ（７）
を有し、
－均質化されたガス流を前記タンク又は容器に注入するための前記装置は、前記蒸気ボイラ（４）に接続された駆動蒸気ノズルを備えた少なくとも１つの蒸気エジェクタ（３）を備え、前記蒸気エジェクタ（３）のディフューザにおいて、前記蒸気ボイラ（４）によって提供される駆動蒸気とベンチュリ効果によってその吸入開口部（３ａ）を通して前記蒸気エジェクタ（３）により吸引されたガスの渦拡散が発生し、前記ガスが前記タンク又は容器（１）自体から、大気から、前記蒸気ボイラ（４）から、又は、前記の発生源の組み合わせから到来し、その結果、前記蒸気エジェクタ（３）の放出開口部において、前記蒸気エジェクタ（３）自体が炭化水素の前記表面層を加熱するためにガス放出ダクトを通して前記タンク又は容器（１）に注入する高温ガスの均質な混合物が得られる、
ことを特徴とする、システム。
＜請求項２＞
－前記炭化水素の局部的加熱を目的とする、抽出される前記炭化水素によって決定されるレベルより下に位置する前記タンク又は容器（１）の金属壁の部分に外部的に取り付けられた周囲導管（５）であって、前記周囲導管（５）の一部は、それが取り付けられる前記タンク又は容器（１）の金属壁の実際の部分から構成され、前記周囲導管（５）を通って循環される前記高温ガスが前記金属壁の部分に直接接触して前記タンク又は容器（１）に隣接する前記炭化水素を局所的に加熱する、該周囲導管（５）と、
－前記タンク又は容器（１）内の沈殿水を抽出するための少なくとも１つの第二ポンプ（８）であって、前記第一及び前記第二ポンプの吸引ダクト（７ａ）及び（８ａ）が前記周囲導管（５）によって加熱される領域に近い周辺領域で前記タンク又は容器（１）に接続されている、該第二ポンプ（８）と、
－前記蒸気エジェクタ（３）のガス吸入及び放出開口部に接続され、抽出される前記炭化水素によって決定されるレベルより上に位置する前記タンク又は容器の周辺の２つの異なるポイントに接続されるガスダクトであって、前記エジェクタの前記ダクトの前記接続のポイントのうちの少なくとも１つが、炭化水素及び沈殿水吸引ダクトの前記周辺の接続領域に近接している、該ガスダクト
をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
＜請求項３＞
前記炭化水素吸引ダクト（７ａ）は、一端で、その吸入開口を上方に向けた吸引装置（７ｃ）に接続し、前記沈殿水吸引ダクト（８ａ）は、一端で、その吸入開口を前記タンク又は容器の底部に向けた吸引装置（８ｃ）に接続する、請求項１又は２に記載のシステム。
＜請求項４＞
前記周囲加熱導管（５）は、前記導管の全長に沿って分配された半円アーチにより支持される合成繊維カバーからなり、それにより、前記周囲導管（５）は、その平坦な区間を２つのストラップによってそれが取り付けられてシールされる前記タンク又は容器（１）の前記金属壁の区間と一致させた半円筒形状を獲得し、前記半円アーチは、それらの２つの端部に、それらを通過する前記２つのストラップを案内し、保持するためにそれらに溶接された支持プレートを有する、請求項２に記載のシステム。
＜請求項５＞
前記周囲導管（５）を通って循環される前記高温ガスは第二蒸気エジェクタ（６）によって提供され、そのガス放出開口部は前記周囲導管（５）の高温ガスために入口開口部に接続され、その駆動蒸気ノズルは前記蒸気ボイラ（４）に接続され、そのガス吸入開口部はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それにより、前記吸入された空気は前記駆動蒸気と均質に混合され、前記第二蒸気エジェクタ（６）自体によって前記周囲導管（５）内のガスのための入口開口部に注入される、請求項２又は４に記載のシステム。
＜請求項６＞
前記蒸気エジェクタ（３）の前記ガス吸入ダクトは、前記蒸気エジェクタ（３）が前記タンク又は容器（１）内に注入するガスの流量を増加させるように構成された少なくとも１つの遠心ファン又はガス循環器を有する、請求項１に記載のシステム。
＜請求項７＞
前記蒸気エジェクタ（３）の前記ガス吸入ダクトは、少なくとも別の蒸気エジェクタ又は減圧された水蒸気を噴射するための接続ポイントを有する、請求項１に記載のシステム。
＜請求項８＞
引火点が５５℃以上のＣ級及びＤ級の炭化水素を処理するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
＜請求項９＞
引火点が５５℃未満のＢ級の炭化水素を処理するように構成され、
前記タンク又は容器内に前記ガスを注入する前記蒸気エジェクタのガス吸入ダクトは、供給される窒素の量を調節するように構成された制御手段を有する窒素槽に接続されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
＜請求項１０＞
貯蔵タンク及び他の容器、特に浮屋根及び金属壁を有するタンク又は容器（１）からの粘性炭化水素の選択的抽出のための方法であって、
１２０～２００℃の温度で水蒸気を供給する蒸気ボイラ（４）に接続された蒸気エジェクタ（３）によって、抽出される炭化水素の表面層を加熱することを含み、それにより、前記蒸気エジェクタ（３）が、その吸入開口を通して、前記タンク又は容器（１）自身から、大気から、蒸気ボイラ（４）から、又は、前記の発生源の組合せから到来するガスをベンチュリ効果によって吸引し、吸引された前記ガスをその駆動蒸気で渦拡散させ、得られた高温ガスの均質な混合物を前記タンク又は容器（１）の別のポイントに注入し、前記蒸気エジェクタ（３）に提供される蒸気の量を調節して、前記表面層からポンプ（７）のダクト（７ａ）への高温炭化水素の選択的抽出のための選択的な流れを生じさせる方法。
＜請求項１１＞
－高温ガスが循環する前記タンク又は容器に外部的に取り付けられた周囲導管（５）によって前記表面層から選択的に流れる炭化水素を局所的に加熱する動作であって、抽出の間に、非乳化水の沈殿が生じ、炭化水素の選択的抽出のためのポンプ（７）にダクト（７ａ）によって接続された吸引装置（７ｃ）に向かう周囲導管により加熱された炭化水素の選択的流れを生じさせる、該動作と、
－周囲導管（５）により加熱された炭化水素の前記ポンプ（７）による選択的抽出、及び、第二ポンプ（８）による沈殿水の定期的な抽出の動作であって、前記炭化水素の抽出のためのダクトは、一端で、その吸入口を上方に向けた吸引装置（７ｃ）と接続され、沈殿水を抽出するためのダクトは、一端で、その吸引口を前記タンクまたは容器の底に向けた吸引装置（８ｃ）に接続され、前記炭化水素吸引装置は、前記周辺導管により加熱された前記炭化水素に浸漬され、前記水吸引装置は、その吸引口を前記底部からわずかに離間させて前記タンク（１）の底部に配置されている、該動作
をさらに有する、請求項１０に記載の方法。
＜請求項１２＞
前記周囲導管（５）を通って循環する前記高温ガスは第二蒸気エジェクタ（６）によって提供され、そのガス排出開口部（６ｂ）は前記周囲導管（５）内の高温ガスのための入口開口部に接続され、その駆動蒸気ノズルは前記蒸気ボイラ（４）に接続され、そのガス吸入開口部はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それにより、吸引された空気は前記駆動蒸気と均質に混合され、前記第二蒸気エジェクタ（６）自体によって、前記周囲導管（５）内のガスのための前記入口開口部に注入される、請求項１１に記載の方法。
＜請求項１３＞
引火点が５５℃以上である炭化水素に適用可能である、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。
＜請求項１４＞
引火点が５５℃未満のＢ級の炭化水素に適用可能であり、さらに、
－８％未満の酸素濃度に達するまでの槽（９）から前記タンク又は容器（１）への窒素の初期注入の動作と、
－前記タンク又は容器内の酸素濃度を常に８％未満に保つための窒素の調節された供給の動作
をさらに含む、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。

Claims (14)

1. 貯蔵タンク及び他の容器から粘性炭化水素を抽出するためのシステムであって、
   －それが供給する水蒸気の量及び温度を調節するように構成された制御手段を有し、前記供給された水の前記温度は１２０～２００℃の間に含まれる、蒸気ボイラ（４）と、
   －前記蒸気ボイラにより供給された前記水蒸気を前記蒸気ボイラそれ自体からのガスを再循環させるよう構成されたガス流と均質化し、得られた均質なガス混合物を前記タンク又は容器（１）に注入し、抽出される前記炭化水素の表面層を加熱するための装置と、
   －注入された均質なガス混合物により加熱された前記表面層から前記炭化水素を選択的に抽出するための少なくとも１つの第一ポンプ（７）であって、前記第一ポンプ（７）は前記表面層から加熱された前記炭化水素をその中で抽出するために周辺領域で前記タンク又は容器（１）に接続された第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）を有する、該第一ポンプ（７）
   を有し、
   前記ガス流を均質化して前記タンク又は容器（１）に注入する装置は、前記蒸気ボイラ（４）により供給された駆動蒸気と前記タンク又は容器（１）からの再循環されたガスの渦拡散を提供するよう配置された少なくとも１つの蒸気エジェクタ（３）を備え、前記蒸気エジェクタ（３）は、
   ・前記蒸気ボイラ（４）に接続された駆動蒸気と、
   ・抽出される前記炭化水素の前記表面層の上の、前記タンク又は容器（１）内のポイントに接続された蒸気エジェクタガス吸入ダクト（３ａ）と、
   ・蒸気エジェクタガス放出ダクト（３ｂ）であって、蒸気エジェクタガス放出ダクト（３ｂ）を通って前記均質なガス混合物が前記タンク又は容器（１）に注入される、該蒸気エジェクタガス放出ダクト（３ｂ）
   を有し、前記蒸気エジェクタ（３）のディフューザ内で、前記蒸気ボイラ（４）によって供給される駆動蒸気と前記蒸気エジェクタ（３）がベンチュリ効果によってその蒸気エジェクタガス吸入ダクト（３ａ）を通して吸引するガス、前記タンク又は容器（１）自体から、大気から、前記蒸気ボイラ（４）から、又は、これらの組み合わせから到来するガスの渦拡散が発生し、前記蒸気エジェクタ（３）の前記蒸気エジェクタガス放出ダクト（３ｂ）の放出ポートにおいて、前記渦拡散の結果得られた高温ガスの前記均質な混合物は炭化水素の前記表面層を加熱するために前記タンク又は容器（１）に注入され、
   それによって、そのような渦拡散は、前記タンク又は容器（１）に注入された蒸気の自由な上方への移動を妨げ、その結果、注入された駆動蒸気の大部分が前記炭化水素の前記表面層で凝縮し、その潜熱が前記表面層に移動する、
   ことを特徴とする、システム。
2. －前記炭化水素の局部的加熱を目的とする、抽出される前記炭化水素によって決定されるレベルより下に位置する前記タンク又は容器（１）の金属壁の部分に外部的に取り付けられた周囲導管（５）であって、前記周囲導管（５）の一部は、それが取り付けられる前記タンク又は容器（１）の前記金属壁の前記部分から構成され、前記周囲導管（５）を通って循環する前記高温ガスが前記金属壁の前記部分に直接接触して前記タンク又は容器（１）に隣接する前記炭化水素を局所的に加熱する、該周囲導管（５）と、
   －前記タンク又は容器（１）内の沈殿水を抽出するための少なくとも１つの第二ポンプ（８）であって、前記第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）及び第二ポンプ吸引ダクト（８ａ）が前記周囲導管（５）によって加熱される領域に近い周辺領域で前記タンク又は容器（１）に接続されている、該第二ポンプ（８）と、
   －前記蒸気エジェクタ（３）のガス吸入及び放出開口部に接続され、抽出される前記炭化水素によって決定されるレベルより上に位置する前記タンク又は容器（１）の周辺の２つの異なるポイントに接続されるガスダクトであって、前記エジェクタの前記ガスダクトの前記２つの異なるポイントのうちの少なくとも１つが、前記周辺領域に近接している、該ガスダクト
   をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）は、一端で、その吸入開口部を上方に向けたオイル吸引装置（７ｃ）に接続し、前記第二ポンプ吸引ダクト（８ａ）は、一端で、その吸入開口部を前記タンク又は容器の底部に向けた沈殿水吸引装置（８ｃ）に接続する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記周囲導管（５）は、前記周囲導管（５）の全長に沿って分配された半円アーチにより支持される合成繊維カバーからなり、それにより、前記周囲導管（５）は、２つのストラップによってそれが取り付けられてシールされる前記タンク又は容器（１）の前記金属壁の部分と一致させた平坦な部分を有する半円筒形状を獲得し、前記半円アーチは、それらの２つの端部に、それらを通過する前記２つのストラップを案内し、保持するためにそれらに溶接されたリングを有する支持プレートを有する、請求項２に記載のシステム。
5. 前記周囲導管（５）を通って循環される前記高温ガスは第二蒸気エジェクタ（６）によって提供され、そのガス放出開口部は前記周囲導管（５）内の高温ガスのために入口開口部に接続され、その駆動蒸気ノズルは前記蒸気ボイラ（４）に接続され、そのガス吸入開口部はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それにより、吸入された空気は駆動蒸気と均質に混合され、前記第二蒸気エジェクタ（６）自体によって前記周囲導管（５）内の高温ガスのための入口開口部に注入される、請求項４に記載のシステム。
6. 前記蒸気エジェクタガス吸入ダクト（３ａ）は、前記蒸気エジェクタ（３）が前記タンク又は容器（１）内に注入するガスの流量を増加させるように構成された少なくとも１つのガス循環器をその中に有する、請求項１に記載のシステム。
7. 前記蒸気エジェクタガス吸入ダクト（３ａ）は、少なくとも別の蒸気エジェクタ又は減圧された水蒸気を噴射するための接続ポイントをその中に有する、請求項１に記載のシステム。
8. Ｃ級及びＤ級炭化水素である引火点が５５℃以上の炭化水素を処理するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 引火点が５５℃未満のＢ級の炭化水素を処理するように構成され、
   前記タンク又は容器内（１）に前記ガスを注入する前記蒸気エジェクタガス吸入ダクト（３ａ）は、供給される窒素の量を調節するように構成された制御手段を有する窒素槽に接続されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
10. 貯蔵タンク及び他の容器、特に浮屋根及び金属壁を有するタンク又は容器（１）からの粘性炭化水素の抽出のための方法であって、
    ・１２０～２００℃の温度で水蒸気を供給する蒸気ボイラ（４）に接続された蒸気エジェクタ（３）によって、抽出される前記炭化水素の表面層を加熱するステップと、
    ・前記蒸気エジェクタ（３）によって、その吸入開口部を通して、前記タンク又は容器（１）自身から、大気から、前記蒸気ボイラ（４）から、又は、これらの組合せから到来するガスをベンチュリ効果によって吸引するステップと、
    ・吸引された前記ガスを前記蒸気ボイラ（４）により供給される駆動蒸気で渦拡散させるステップと、
    ・得られた高温ガスの均質な混合物を前記タンク又は容器（１）の別のポイントに注入するステップと、
    ・前記蒸気エジェクタ（３）に提供される蒸気の量を調節して、前記表面層から第一ポンプ（７）の第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）への炭化水素の選択的抽出のための高温炭化水素の選択的な流れを生じさせるステップ
    を含む方法。
11. －高温ガスが循環する前記タンク又は容器（１）に外部的に取り付けられた周囲導管（５）によって前記表面層から選択的に流れる前記炭化水素を局所的に加熱する動作であって、抽出の間に、非乳化水の沈殿が生じ、炭化水素の選択的抽出のための第一ポンプ（７）に第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）によって接続されたオイル吸引装置（７ｃ）に向かう周囲導管（５）により加熱された炭化水素の選択的流れを生じさせる、該動作と、
    －周囲導管（５）により加熱された炭化水素の前記第一ポンプ（７）による選択的抽出、及び、第二ポンプ（８）による沈殿水の定期的な抽出の動作であって、前記第一ポンプ吸引ダクト（７ａ）は、一端で、その吸入口を上方に向けたオイル吸引装置（７ｃ）と接続され、第二ポンプ吸引ダクト（８ａ）は、一端で、その吸引口を前記タンク又は容器（１）の底部に向けた沈殿水吸引装置（８ｃ）に接続されている、該動作
    をさらに有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記周囲導管（５）を通って循環する前記高温ガスは第二蒸気エジェクタ（６）によって提供され、そのガス放出開口部（６ｂ）は前記周囲導管（５）内の高温ガスのための入口開口部に接続され、その駆動蒸気ノズルは前記蒸気ボイラ（４）に接続され、そのガス吸引開口部はベンチュリ効果によって大気から空気を吸引し、それにより、吸引された空気は駆動蒸気と均質に混合され、前記第二蒸気エジェクタ（６）自体によって、前記周囲導管（５）内のガスのための前記入口開口部に注入される、請求項１１に記載の方法。
13. 引火点が５５℃以上のＣ級及びＤ級の炭化水素を処理するために使用される、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. －８％未満の酸素濃度に達するまで窒素槽（９）から前記タンク又は容器（１）への窒素の初期注入の動作と、
    －前記タンク又は容器（１）内の酸素濃度を常に８％未満に保つための窒素の調節された供給の動作
    をさらに含む、引火点が５５℃未満のＢ級の炭化水素を処理するために使用される、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の方法。