JPS5945030B2 - 石油類の蒸留方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石油類の蒸留方法およびその装置に関し詳しく
は低位の熱エネルギーを有効に利用することのできるす
ぐれた石油類の蒸留方法およびその方法を実施するため
の装置に関する。

原油から各種の石油製品を製造するためには、まず原油
を常圧蒸留装置に張込み常圧付近の圧力下で蒸留して液
化石油ガス、ナフサ、灯油、軽油、残油に分別すること
が必要である。

さらに、残油等を減圧蒸留してその他の製品や原料油と
するなど多様な蒸留操作とその装置を必要とする。

これら石油類の蒸留においては熱回収方法として熱交換
器を用いる方法が広〈実施されている。

しかしながら、従来の熱回収方法（油・油然交換あるい
は油蒸気−油然交換等）では低位の熱エネルギーは回収
されず、冷却媒体である海水、工業用水または空気に放
熱され、無為に外部へ排出されていた。

また冷却媒体として水を用いた場合は、河川や港湾へ温
排水として排出されることになり環境問題を生じること
もあった。

一方、工業用水を用いて冷却水系統をクローズド化する
試みもあるが、この場合は一般に空気による冷却を必要
とするので冷却ファンの設置とファンによる騒音および
冬期の白煙発生（視公害）という不都合を生ずる。

本発明の目的は、無為に放熱されていた低位の熱エネル
ギーを回収集約し、これを原料油の予熱源として有効利
用するとともに、冷却水系をクローズド化して上記の不
都合を解消することにある。

本発明は上記目的を達成するものであり、その一つは石
油類を蒸留分別するに際し、油−消熱交換器により各留
出油を原料油と熱交換させて冷却凝縮し、次いで油−水
熱交換器により留出油を水と熱交換させるとともに、得
られた温水を回収集約して原料油の予熱源として用いる
ことを特徴とする石油類の蒸留方法を提供するものであ
る。

また本発明の他の一つは石油類を蒸留分別する装置にお
いて、各留出油を冷却すべき油−水熱交換器から排出す
る温水を回収する導水管のそれぞれを主導水管に接続す
るとともに当該主導水管を原料油を予熱すべき油−水熱
交換器に連結してなる石油類の蒸留装置を提供するもの
である。

本発明の方法ならびに装置を原油の常圧蒸留を例にとり
図面に基づいてさらに詳しく説明すれば次の通りである
。

第１図は本発明の方法ならびに装置における原油の予熱
工程を示す説明図である。

第２図は予熱された原油を蒸留してからその留分を冷却
するまでの工程を示す説明図である。

まず第１図に従えば、蒸留すべき原油は貯槽１５から油
−水熱交換器１４に導入される。

ここで原油は当該油−水熱交換器１４に連結されている
主導水管１内を流れる温水と熱交換して予熱される。

ここで主導水管１内の温水はナフサ留分Ａ、灯油留分Ｂ
、軽質軽油留分Ｃ等の各留出油および残油Ｅの冷却のた
めの油−水熱交換器８，９゜１０．１１．１２，１３か
ら排出される温水を導水管２，３，４，５，６，７にて
回収し、さらにこの各導水管をあつめて一本化している
主導水管１に流入して集約された温水である。

次に油−水熱交換器１４で予熱された原油は、油−消熱
交換器２Ｂ、２９，３０，３１．３２゜３３に入り、こ
こで高温の留出油と熱交換して留出油を冷却すると同時
に原油自身はさらに予熱される。

このように予熱した原油をそのまま蒸発塔１７に導入し
てもよいが、必要に応じて脱塩器１６を通して脱塩しさ
らに油−消熱交換器３４゜３５．３６，３７，３８，３
９にて熱交換した後に蒸発塔１７へ導入することもでき
る。

本発明の方法において、原油の予熱順序は上述したよう
にまず油−水熱交換器にて、温水の有する低位の熱エネ
ルギーを利用して、原油をある程度まで予熱し、しかる
後に油−消熱交換器にて高温の留出油の有する高位の熱
エネルギーを用いて原油をさらに高温に予熱するという
順序でなげればならない。

逆の順序では本発明の目的の一つである低位の熱エネル
ギーの利用を図ることができない。

したがって本発明の装置においても、原油を予熱する油
−水熱交換器１４は原油を予熱する油−消熱交換器の前
段階に設置することとなる。

一方前記油一水熱交換器１４に導入された温水は常温の
原油にて冷却され、貯水槽２７に入り、ここで一時的に
貯えられる。

貯水槽２７を出た水は主導水管１かも各導水管２，３，
４，５，６゜７に枝分れしてそれぞれ油−水熱交換器８
，９゜１０、ｌＬ１２，１３に入って留出油を冷却する
。

次に高温に予熱された原油の流れについてさらに第２図
にしたがって説明すれば、予熱後の原油は蒸発塔１７に
導入され、ここで塔頂成分と塔底成分に分けられ、塔底
成分はさらに原料加熱炉１８等で加熱後、塔頂成分とと
もに精留塔１９へ導かれる。

原油は精留塔１９において各留分に分けられる。

そのうち液化石油ガスを含むナフサ留分Ａ′は塔頂から
出て油蒸気−消熱交換器４１および凝縮器４２により凝
縮冷却されたのち一部は精留塔１９へ戻され、残りのナ
フサ留分Ａ′は再び油蒸気−消熱交換器４１および油−
消熱交換器４４で所定温度に加熱されて整合基２６に導
かれ、ここで液化石油ガス留分Ｆとナフサ留分Ａとに分
留される。

ナフサ留分Ａは油−消熱交換器４４で冷却後、油−水熱
交換器１０で所定温度まで冷却された後に貯槽へ送られ
る。

次に、灯油留分Ｂは精留塔１９の中段やや上方より留出
して灯油ストリッパー２１に導かれ、その後、油−消熱
交換器３１により原油と熱交換して冷却され、さらに油
−水熱交換器１１にて水により所定温度まで冷却され、
しかる後に貯槽へ送られる。

また軽質軽油留分Ｃについても上記灯油留分Ｂの場合と
同様に精留塔１９を出た後、ストリッパーを通り、さら
に油−消熱交換器ならびに油−水熱交換器にて順次冷却
され貯槽に送られる。

残油Ｅについてはストリッパーを経由しない点で相違す
るほかは、軽質軽油留分Ｃと同様に処理される。

この油−消熱交換器および油−水熱交換器において各留
分、残油を冷却する冷媒としては原油ならびに水が用い
られ、この際に原油ならびに水は昇温され、さらに昇温
された水は原油の予熱に用いられる。

この点については前述したとおりである。以上のように
、本発明の方法ならびに装置を用いれば、油−消熱交換
器と油−水熱交換器が巧みに組合わされているため、低
位の熱エネルギーを有効に利用することができ、全体と
して熱回収率の向上が図られる。

また従来の装置において各留分の冷却に必要であったエ
アーフィンクーラー等の凝縮器および冷却器は、本発明
においては省略することができ、そのため騒音の発生と
いう環境問題も解消することができる。

しかも、冷却水系をクローズド化しているため、温水排
出による環境問題の発生するおそれもない。

また、本発明の如く油−消熱交換器と油−水熱交換器と
の組合せによる熱の有効利用は原油の常圧蒸留にとどま
らず、各種石油製品を製造する他の蒸留装置（減圧蒸留
など）にも適用可能である。

従って、本発明の方法ならびに装置は石油精製工業に有
効に利用することができる。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ クェート原油（ＡＰＩ度３４．０）を常圧蒸留塔（供給
段温度３２０℃、塔頂圧力０．４ ｋｇ／ｃｒ；ｔＧ
）に供給して運転し、以下の留出油を得た。

ナフサ留分 ２２．０容量％ 灯油留分 １２．４＃ 軽質軽油留分 ６．７ 〃 残渣油５３．０〃 ナフサ、灯油および軽質軽油留分のうち、それぞれ４７
．４６および６２要量％は循環水による熱回収をしない
で二次装置へ供給し、残余の５３゜５４および３８要量
％の熱回収した。

このときの状態を第３図に示す。

本実施例において常圧蒸留装置の熱回収率（総画収熱量
／総必要熱量）は６１．８％から６５．０％に向上した
。

実施例 ２ マーパン原油（ＡＰＩ度３９．４）を常圧蒸留塔（供給
段温度３２０℃、塔頂圧力０．４ ｋｇ／ｃｒＡＧ ）
に供給して運転し、以下の留出油を得た。

ナフサ留分 ２８．０容量％ 灯油留分 １２．８容量％ 軽質軽油留分 １３．５／ 残渣油４０．３ ＩＩ ナフサ、灯油および軽質軽油留分のうち、それぞれ４２
．５０および３５容量％は循環水による熱回収をしない
で二次装置へ供給し、残余の５８．５０および６５容量
％量を熱回収した。

このときの状態を第４図に示す。

本実施例により常圧蒸留装置の熱回収率（総画収熱量／
総必要熱量）は５９．８％から６５．０％に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法ならびに装置における原油の予熱
工程を示す説明図である。 第２図は予熱された原油を蒸留してからその留分な冷却
するまでの工程を示す説明図である。 第３図は実施例１第４図は実施例２における装置内の温
度および流量の状態を示した説明図である。 図中、１は主導水管、２〜７は導水管、８〜１４は油−
水熱交換器、１５は原油貯槽、１６は脱塩器、１７は蒸
発塔、１８は原料加熱炉、１９は精留塔、２０は精留塔
受槽、２１は灯油ストリッパー、２２は灯油ストリッパ
ー受槽、２３は軽質軽油ストリッパー、２４は軽質軽油
ストリッパー受槽、２５は重質軽油ストリッパー、２６
は整合基、２７は貯水槽、２８〜４１および４４は油−
消熱交換器、４２，４３は凝縮器、４５は再沸器、４６
〜５１は補助冷却器、Ａはナフサ留分、Ａ′は液化石油
ガスを含むナフサ留分、Ｂは灯油留分、Ｃは軽質軽油留
分、Ｄは重質軽油留分、Ｅは残油およびＦは液化石油ガ
スを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石油類を蒸留分別するに際し、油−消熱交換器によ
   り各留出油を原料油と熱交換させて冷却凝縮し、次いで
   油−水熱交換器により留出物を水と熱交換させるととも
   に、得られた温水を回収集約して原料油の予熱源として
   用いることを特徴とする石油類の蒸留方法。 ２ 石油類を蒸留分別する装置において、各留出油を冷
   却すべき油−水熱交換器から排出する温水を回収する導
   水管のそれぞれを主導水管に接続するとともに当該主導
   水管を原料油を予熱すべき油−水熱交換器に連結してな
   る石油類の蒸留装置。