JPS60123587A - 減圧蒸留塔の温度制御方法 - Google Patents
減圧蒸留塔の温度制御方法Info
- Publication number
- JPS60123587A JPS60123587A JP23237283A JP23237283A JPS60123587A JP S60123587 A JPS60123587 A JP S60123587A JP 23237283 A JP23237283 A JP 23237283A JP 23237283 A JP23237283 A JP 23237283A JP S60123587 A JPS60123587 A JP S60123587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- viscosity
- temperature
- column
- residue
- vacuum distillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、主として石炭系あるいは石油系燃料の精製
、回収に用いられる減圧蒸留塔の塔底部の温度制御方法
に関する。
、回収に用いられる減圧蒸留塔の塔底部の温度制御方法
に関する。
減圧蒸留塔は周知のごとく、減圧下で蒸留を行なうこと
により高沸点成分を分解温度以下の温度において蒸留精
製する装置であり、特に石炭系、石油系燃料の精製、回
収には必須のものである。
により高沸点成分を分解温度以下の温度において蒸留精
製する装置であり、特に石炭系、石油系燃料の精製、回
収には必須のものである。
この減圧蒸留塔の場合は、塔頂より留出油を、塔底より
残液をそれぞれ抜き出すが、例えば石炭液化油のように
スラリー状で蒸留塔へ装入されてくる場合においては、
残渣中に未反応炭や相当１λの灰分を含有しており、ま
た熱的変質も同時に起こるため、塔底よりの残液の抜き
出し性の良否が液化油の収率に大きく影響を与える。一
方、石油系燃料においても、最近の石油の重質化の影響
を受けて製品の歩留り向上のため、また石油化学の各工
程における原料の精製、製品の回収等で、減圧蒸留塔の
塔底よりの抜き出し性の良否が重要となっている。
残液をそれぞれ抜き出すが、例えば石炭液化油のように
スラリー状で蒸留塔へ装入されてくる場合においては、
残渣中に未反応炭や相当１λの灰分を含有しており、ま
た熱的変質も同時に起こるため、塔底よりの残液の抜き
出し性の良否が液化油の収率に大きく影響を与える。一
方、石油系燃料においても、最近の石油の重質化の影響
を受けて製品の歩留り向上のため、また石油化学の各工
程における原料の精製、製品の回収等で、減圧蒸留塔の
塔底よりの抜き出し性の良否が重要となっている。
ここで、減圧蒸留塔の抜き出し性は残渣の粘度で決まる
。通常、５０ ｐｏｉｓｅ以上の粘１ｗでは工業的に使
用可能なポンプがないため、塔底の温度を適正範囲に保
って粘度を低（保つ必要がある。このように、残渣の抜
き出し性の良否には残液の粘度が深く関与しているが、
温度や残渣の性状（ヘプタン可溶分（Ｈ８）、トルエン
可溶分（ＴＳ）、キノリン可溶分（ＱＳ） 、灰分（Ａ
ｓｈ ）含量等）によって大きく変動する。そのうち、
温度依存性については、粘度の対数と温度（絶対温度）
の逆数が直線関係にあることが知られているが、残渣の
性状が異なるとその傾きや切片も異なるため、個々の残
渣について温度を変化させて粘度を測定しなければなら
ないという不便さがあった。従って、従来は減圧蒸留塔
の塔底の温度を適正範囲（５０ｐｏｉｓｅ以下の粘度に
保つための温度）に維持するのに多くの時間を費し、非
能率的であった。
。通常、５０ ｐｏｉｓｅ以上の粘１ｗでは工業的に使
用可能なポンプがないため、塔底の温度を適正範囲に保
って粘度を低（保つ必要がある。このように、残渣の抜
き出し性の良否には残液の粘度が深く関与しているが、
温度や残渣の性状（ヘプタン可溶分（Ｈ８）、トルエン
可溶分（ＴＳ）、キノリン可溶分（ＱＳ） 、灰分（Ａ
ｓｈ ）含量等）によって大きく変動する。そのうち、
温度依存性については、粘度の対数と温度（絶対温度）
の逆数が直線関係にあることが知られているが、残渣の
性状が異なるとその傾きや切片も異なるため、個々の残
渣について温度を変化させて粘度を測定しなければなら
ないという不便さがあった。従って、従来は減圧蒸留塔
の塔底の温度を適正範囲（５０ｐｏｉｓｅ以下の粘度に
保つための温度）に維持するのに多くの時間を費し、非
能率的であった。
この発明は従来の前記問題を解決するためになされたも
のであり、性状の異なる残渣の温度依存性を迅速、的確
に推定し、その推定値に基づいて塔底温度を制御する方
法を提案することを目的とするものである。
のであり、性状の異なる残渣の温度依存性を迅速、的確
に推定し、その推定値に基づいて塔底温度を制御する方
法を提案することを目的とするものである。
この発明に係る減圧蒸留塔の温度制御方法は、塔底より
抜き出した個々の残渣の流動点を測定することによって
該塔底部における残渣の粘度を推定し、該推定値に基づ
いて塔底部の温度を適正範囲に制御することを特徴とす
るものである。
抜き出した個々の残渣の流動点を測定することによって
該塔底部における残渣の粘度を推定し、該推定値に基づ
いて塔底部の温度を適正範囲に制御することを特徴とす
るものである。
物質の粘度は下記（１）式のごとく定義されており、せ
ん断応力が変化しても粘度が変化しない流体をニュート
ン流体、粘度が変化するものを非ニュー第１図および第
２図は、それぞれニュートン流体と非ニユートン流体の
流動曲線、すなわちせん断速度とせん断応力の関係を示
したものである。
ん断応力が変化しても粘度が変化しない流体をニュート
ン流体、粘度が変化するものを非ニュー第１図および第
２図は、それぞれニュートン流体と非ニユートン流体の
流動曲線、すなわちせん断速度とせん断応力の関係を示
したものである。
第２図より、非ニユートン流体の粘度は一定のせん断出
力下における「みかけの粘度」ということになる。
力下における「みかけの粘度」ということになる。
一般に、減圧蒸留塔の残渣は非ニユートン流体であると
認識されており、一定のせん断出力下でのみかけの粘度
を測定しても無意味で〜あると考えられていたため、個
々の性状に合わせ粘度を測定せざるを得ない状況にあっ
た。
認識されており、一定のせん断出力下でのみかけの粘度
を測定しても無意味で〜あると考えられていたため、個
々の性状に合わせ粘度を測定せざるを得ない状況にあっ
た。
この発明者らは、異なるせん断出力下で残渣のせん断速
度を調べた結果、相当量のＡｓｈを含んでいる残渣につ
いても、第８図に減圧蒸留残渣の流動曲線を示すごとく
、ニュートン流体として取扱うことができ、一定のせん
断出力下で測定した粘度はせん断応力が変化しても変わ
らないことを見い出した。
度を調べた結果、相当量のＡｓｈを含んでいる残渣につ
いても、第８図に減圧蒸留残渣の流動曲線を示すごとく
、ニュートン流体として取扱うことができ、一定のせん
断出力下で測定した粘度はせん断応力が変化しても変わ
らないことを見い出した。
さらに、詳細【こ検討した結果、粘度は物の流動性と関
係があり、残渣の性状のいかんにかかわらず、残渣の流
動点における粘度は等しく、流動点からの温度差のみで
粘度が決定されることを見い出した。すなわち、第４図
に示すごと（、残液の粘度の対数と流動点よりの温度差
の逆数とをプロットすると、性状の異なる残液が同一直
線上に存在し、残渣の粘度の温度依存性が流動点を測定
するだけでド記（２）式より推定できる。
係があり、残渣の性状のいかんにかかわらず、残渣の流
動点における粘度は等しく、流動点からの温度差のみで
粘度が決定されることを見い出した。すなわち、第４図
に示すごと（、残液の粘度の対数と流動点よりの温度差
の逆数とをプロットすると、性状の異なる残液が同一直
線上に存在し、残渣の粘度の温度依存性が流動点を測定
するだけでド記（２）式より推定できる。
ただし、 η ：粘度（ｐｏｉｓｅ ）Ｔ ：絶対温度
（Ｋ） ＦＰ：残渣の流動点（°Ｃ） この発明は、減圧蒸留残渣の流動点を測定し１、ヒ記（
２）式によって粘度の温度依存性を推定する点を主たる
特徴とするものである。この方法によれば、性状の異な
る残渣の粘度の温度依存性が極めて容易に推定すること
ができるので、残渣の粘度を限界粘度以下（５０ｐｏｉ
ｓｅ Ｊ）Ｊ下）に保つための塔底温度を迅速、的確に
設定することができ、塔底残液の抜き出し性を良好に管
理することができる。
（Ｋ） ＦＰ：残渣の流動点（°Ｃ） この発明は、減圧蒸留残渣の流動点を測定し１、ヒ記（
２）式によって粘度の温度依存性を推定する点を主たる
特徴とするものである。この方法によれば、性状の異な
る残渣の粘度の温度依存性が極めて容易に推定すること
ができるので、残渣の粘度を限界粘度以下（５０ｐｏｉ
ｓｅ Ｊ）Ｊ下）に保つための塔底温度を迅速、的確に
設定することができ、塔底残液の抜き出し性を良好に管
理することができる。
なお、塔底温度の適正範囲としては、残渣の限界粘度が
５０ｐｏｉｓｅ以下であるため、前記（２）式より流動
点＋７７±７℃以下となる。
５０ｐｏｉｓｅ以下であるため、前記（２）式より流動
点＋７７±７℃以下となる。
次に、この発明の実施例について説明する。
実施例１
内容積４βの反応塔をもつ石炭液化設備により、１００
メツシユ以下に粉砕した石炭と溶剤とを１−１．５の割
合で調合したスラリーを＋６／ｈｒで、温度４５０°Ｃ
１１５０１（ｆｆ／ｃＪＧの条件−ドで液化し、液化後
の生成物を減圧蒸留にて常圧換算４５０″Ｃ留分まで留
出させた後の残渣の性状を調べた結果を第１表に示す。
メツシユ以下に粉砕した石炭と溶剤とを１−１．５の割
合で調合したスラリーを＋６／ｈｒで、温度４５０°Ｃ
１１５０１（ｆｆ／ｃＪＧの条件−ドで液化し、液化後
の生成物を減圧蒸留にて常圧換算４５０″Ｃ留分まで留
出させた後の残渣の性状を調べた結果を第１表に示す。
（以下余白）
第１表 残渣の性状および粘度
実施例２
コールタールを減圧蒸留にて常圧換算５３８°Ｃ留分ま
で留出させた後の残渣を調べた結果を第２表に示す。
で留出させた後の残渣を調べた結果を第２表に示す。
′！Ｊ１２表 残渣の性状および粘度
実施例８
石油系の減圧残渣をオートクレーブで温度４８０’Ｃ，
１時間の条件で分解し、分解油の減圧蒸留を行なったと
ころ、ピッチ、オイル、ガスの収率はそれぞれ８３．１
％、５８．５係、８．４係であり、ピッチの性状と粘度
を第８表に示す。
１時間の条件で分解し、分解油の減圧蒸留を行なったと
ころ、ピッチ、オイル、ガスの収率はそれぞれ８３．１
％、５８．５係、８．４係であり、ピッチの性状と粘度
を第８表に示す。
第８表 ピッチの性状と粘度
上記第１表、第２表および第３表より明らかなどと（、
液化残液、コールタールピッチ、石油系ピッチいずれの
残液についても、粘度の実測値と計算値が近似しており
、残液の流動点から粘度の推定が可能であることを示し
ている。
液化残液、コールタールピッチ、石油系ピッチいずれの
残液についても、粘度の実測値と計算値が近似しており
、残液の流動点から粘度の推定が可能であることを示し
ている。
以上説明したごとく、この発明法によれｉ了、残渣の流
動点を測定することによって減圧蒸留塔底部の粘度を推
定することができるので、性状の異なる個々の残渣毎に
温度を変イヒさせて粘Ｉ民を測定する必要がなくなり、
減圧蒸留塔底部の温１迂邪制御を簡易迅速に行なうこと
ができる。
動点を測定することによって減圧蒸留塔底部の粘度を推
定することができるので、性状の異なる個々の残渣毎に
温度を変イヒさせて粘Ｉ民を測定する必要がなくなり、
減圧蒸留塔底部の温１迂邪制御を簡易迅速に行なうこと
ができる。
第１図はニュートン流体のせん断連１ｅとせん断応力の
関係を示す図表、第２図（ま非ニユートン流体のせん断
速度とせん断応力の関係を示す図表、第８図は減圧蒸留
残渣のせん断連１鼠とせん断応力の関係を示す図表、第
４図番まこの発明にお（する減圧蒸留−法の粘度の温度
依存性を示す図表である。 出）積大 住友金属工業株式会着し 代理人 押 １） 良 久國１ 第１図 ℃ん断速度 第２図 亡んｖＭｒ速度 第３図 ｔ！ん断速度（Ｓｅｃ ） 第４図 （ｔ−Ｆ円（０Ｃ） １／／７ ｒ：：ｃｎ １ｖｌｎ−３ｖ−’を自発手続
補正書 昭和５９年７月夏 目 許庁長官 志賀 学殿 件の表示 昭和５８年 特 許 願 第 ２３２３７２ υ明の名
称 減圧蒸留塔の温度制御方法 １三をする者 事件との関係 出願人 ＃キキ４ｑ 大阪市東区北浜５丁目１５番地 （２１１） 住友金１１Ａ工業株式会社理人 ニーにより増加する発明の数 ８、補ｊ １、本願の特許請求の範囲を次の通り補正する。 「 石炭系あるいは石油系燃料を減圧下で蒸留精製する
減圧蒸留塔の操業において、塔底より抜き出した個々の
残渣の流動点を測定することによって該塔底部における
残渣の粘度がることを特徴とする減圧蒸留塔の温度制御
方法。」 ２、同明細書第３頁１５〜１７行「粘度を・・・・・・
・・・制御することを」を「粘度が５０ｐｏｉｓｅ以下
となる温度を推定し、塔底残液抜き出し部の温度を該推
定値以上に制御することを」と補正する。
関係を示す図表、第２図（ま非ニユートン流体のせん断
速度とせん断応力の関係を示す図表、第８図は減圧蒸留
残渣のせん断連１鼠とせん断応力の関係を示す図表、第
４図番まこの発明にお（する減圧蒸留−法の粘度の温度
依存性を示す図表である。 出）積大 住友金属工業株式会着し 代理人 押 １） 良 久國１ 第１図 ℃ん断速度 第２図 亡んｖＭｒ速度 第３図 ｔ！ん断速度（Ｓｅｃ ） 第４図 （ｔ−Ｆ円（０Ｃ） １／／７ ｒ：：ｃｎ １ｖｌｎ−３ｖ−’を自発手続
補正書 昭和５９年７月夏 目 許庁長官 志賀 学殿 件の表示 昭和５８年 特 許 願 第 ２３２３７２ υ明の名
称 減圧蒸留塔の温度制御方法 １三をする者 事件との関係 出願人 ＃キキ４ｑ 大阪市東区北浜５丁目１５番地 （２１１） 住友金１１Ａ工業株式会社理人 ニーにより増加する発明の数 ８、補ｊ １、本願の特許請求の範囲を次の通り補正する。 「 石炭系あるいは石油系燃料を減圧下で蒸留精製する
減圧蒸留塔の操業において、塔底より抜き出した個々の
残渣の流動点を測定することによって該塔底部における
残渣の粘度がることを特徴とする減圧蒸留塔の温度制御
方法。」 ２、同明細書第３頁１５〜１７行「粘度を・・・・・・
・・・制御することを」を「粘度が５０ｐｏｉｓｅ以下
となる温度を推定し、塔底残液抜き出し部の温度を該推
定値以上に制御することを」と補正する。
Claims (1)
- 石炭系あるいは石油系燃料を減圧下で蒸留精製する減圧
蒸留塔の操業において、塔底より抜き出した個々の残渣
の流動点を測定することによって該塔底部における残渣
の粘度を推定し、該推定値に基づいて塔底部の温度を適
正範囲に制御することを特徴とする減圧蒸留塔の温度制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23237283A JPS60123587A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 減圧蒸留塔の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23237283A JPS60123587A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 減圧蒸留塔の温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123587A true JPS60123587A (ja) | 1985-07-02 |
Family
ID=16938187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23237283A Pending JPS60123587A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 減圧蒸留塔の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH035983U (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-21 |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23237283A patent/JPS60123587A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH035983U (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-21 |
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