JP6998940B2 - ２つの工程の並列実行を含むスロップ油及び工業的エマルションの精製方法及び精製システム - Google Patents

Description

本発明は、スロップ油及び工業的エマルションの精製方法及び精製システムに関する。

例えば、スロップ油及び廃油のような油の精製は、油の再利用の可能性にとって重要であり、それゆえ将来の環境問題及び限られた天然油資源にとって重要な因子である。スロップ油の精製は、多くの点において、問題がある。スロップ油は、油、水、粒子及びエマルションを含み得る。粒子はエマルションを安定化させることができ、精製プロセスを複雑にする。例えば、切削液のような、水及び油を含む工業的エマルションは、また重要な環境問題でもある。

本発明の目的は、スロップ油及び工業的エマルション精製プロセスにおける効率を改善することである。

これは、２つのプロセスの並列実行、スロップ油精製プロセス及び工業的エマルション精製プロセスを含む、スロップ油及び工業的エマルションの精製方法において達成され、スロップ油精製プロセスは、
－スロップ油をスロップ油遠心分離器へ供給する工程、
－スロップ油遠心分離器内で水と油とを分離する工程、
を含み、工業的エマルション精製プロセスは、
－工業的エマルションを工業的エマルション遠心分離器へ供給する工程、
－エマルション遠心分離器内で油と水とを分離する工程、
－エマルション遠心分離器内で分離された油を、スロップ油精製プロセス内でさらに処理させる工程、
を含む。

それはまた、スロップ油及び工業的エマルションの精製のための精製システムにおいて達成され、当該システムは、
－水と油とを分離するためにその中にスロップ油が供給される、少なくとも１つのスロップ油遠心分離器、
－油と水とを分離するためにその中に工業的エマルションが供給される、少なくとも１つのエマルション遠心分離器、
－エマルション遠心分離器内で工業的エマルションから分離された油を、場合によりスロップ油タンクを経由して、スロップ油遠心分離器へ輸送するために配置された、第１のリダイレクティング流体接続（redirecting fluid connection）
を含む。

これにより、スロップ油精製プロセス及び工業的エマルション精製プロセスは、同一システム内に組み合わせることができ、他のプロセスから回収された最終製品のさらなる精製のために利用することができる。これによりシステムから回収される最終製品の品質は向上し、精製プロセスの効率は増加することとなる。全体として、スロップ油及び工業的エマルションに対する改善された精製プロセスが達成されることとなる。

本発明の１つの実施形態において、前記方法は、スロップ油をスロップ油遠心分離器へ供給する前に第１の化学ブースターをスロップ油へ添加する工程をさらに含む。場合によりまた、工業的エマルション精製プロセスは、工業的エマルションがエマルション遠心分離器へ供給される前に第２の化学ブースターを工業的エマルションへ添加する工程をさらに含む。

これにより分離効率を向上させることができる。

１つの実施形態において、スロップ油精製プロセスは、さらにスロップ油遠心分離器内でスロップ油から分離された水を工業的エマルション精製プロセス内でさらに処理させる工程を含む。それゆえ、精製システムは、スロップ油遠心分離器内でスロップ油から分離された水を、場合により工業的エマルションタンクを経由して、エマルション遠心分離器へ輸送するために配置された、第２のリダイレティング流体接続をさらに含む。これにより、またスロップ油精製プロセス内でスロップ油から分離された水は、システムの工業的エマルション精製部分を利用することにより、さらに精製することができる。

本発明のさらなる実施形態は、独立項において述べられる。

図１は、本発明の１つの実施形態によるスロップ油及び工業的エマルションの精製システムを概略的に示す。 図２は、本発明の１つの実施形態によるスロップ油及び工業的エマルションの精製システムを概略的に示す。 図３は、本発明の１つの実施形態による方法のフローチャートを示す。

図１は、本発明の１つの実施形態によるスロップ油及び工業的エマルションの精製のための精製システムを概略的に示す。本発明による精製システムは、並行して、２つのプロセス、スロップ油精製プロセス及び工業的エマルション精製プロセスを扱うことができる。この本文及び請求項において使用されるスロップ油という用語は、油、水、固体の不純物及び油と水のエマルション相の異なった混合物を対象とする意図である。廃油は、一般的に使用される別の用語である。本文及び本特許出願の請求項において述べられる工業的エマルションという用語は、例えば、切削液のような水と油の工業的エマルションを対象とする意図である。システムのスロップ油精製プロセス部分は、精製されるスロップ油が供給される、少なくとも１つのスロップ油タンク３を含む。スロップ油タンクの数は、望みのシステムの容量に応じて変えることができる。システム１のスロップ油精製プロセス部分は、水と油とを分離するためにその中にスロップ油が供給される少なくとも１つのスロップ油遠心分離器５をさらに含む。第１の流体接続７が、これにより、少なくとも１つのスロップ油タンク３及び少なくとも１つのスロップ油遠心分離器５の間に与えられる。油タンク９が、また遠心分離プロセスの後、そこから回収される分離された油を貯蔵するために、スロップ油遠心分離器５と接続していることが示される。これにより、また第２の流体接続１１が、スロップ油遠心分離器５及び油タンク９の間に与えられる。

精製システムの工業的エマルション精製プロセス部分は、精製される水と油の工業的エマルションが供給される、少なくとも１つの工業的エマルションタンク２３を含む。工業的エマルションのタンクの数は、望みのシステムの容量に応じて、変えることができる。システム１のこの部分はさらに、油と水とを分離するためにその中に工業的エマルションが供給される、少なくとも１つのエマルション遠心分離器２５を含む。第３の流体接続２７は、これにより、少なくとも１つのエマルションタンク２３及び少なくとも１つのエマルション遠心分離器２５の間に与えられる。水タンク２９が、また遠心分離プロセスの後にそこから回収される分離された水を貯蔵するために、エマルション遠心分離２５と接続していることが示される。これにより、また第４の流体接続３１が、エマルション遠心分離器２５及び水タンク２９の間に与えられる。

本発明によると、精製システムは、エマルション遠心分離器２５内で工業的エマルションから分離された油を、システムのスロップ油精製部分でのさらなる精製のために、少なくとも１つのスロップ油タンク３の内の１つへ輸送するために配置された第１のリダイレクティング流体接続３７をさらに含む。

本発明の１つの実施形態によれば、スロップ油遠心分離機５内でのスロップ油の分離から回収された水は、システムの工業的エマルション精製部分でのさらなる精製のために、少なくとも１つの工業的エマルションタンク２３の内の１つに輸送することができる。これにより、第２のリダイレクティング流体接続３９は、スロップ油遠心分離器５の出口及び少なくとも１つの工業的エマルションタンク２３の内の１つの間に与えることができる。しかしながら、この工程は、本発明の任意選択的な工程である。本発明の他の実施形態において、スロップ油遠心分離器５内でスロップ油から分離された水は、代わりに水タンク３０へ輸送してもよい。

図２は、本発明の他の実施形態によるスロップ油及び工業的エマルションの精製システム１’を概略的に示す。この実施形態においては、システムの２、３以上の任意選択的な部分が示される。しかしながら、基本となる部分、すなわち、スロップ油タンク３、工業的エマルションタンク２３、スロップ油遠心分離器５、エマルション遠心分離器２５、油タンク９、水タンク２９及び図１に関して命名され、番号付けがなされた流体接続の多くは、またこの実施形態においても同様であり、それゆえまた図１に示されるシステムに従い、命名され、番号付けがなされる。

本発明のこの実施形態において、第１の化学ブースターを少なくとも１つのスロップ油タンク３内のスロップ油へ供給するために配置された第１のブースター添加手段５１が与えられる。そのような化学ブースターは、また図１に示される実施形態のスロップ油タンク３のスロップ油へ添加してもよい。第１の化学ブースターは、スロップ油中のエマルション相を不安定化させ、油から水、固体及び／又は塩類の分離を促進する事が可能な抗乳化剤の形態であり得る。化学ブースターの使用により、分離効率を向上させることができる。待機、場合によりスロップ油タンクを加温することにより、スロップ油中の油、水、汚染粒子の分離が、スロップタンク３内ですぐに開始される。この実施形態において、別のタイプの遠心分離器が、図１に関して示されるスロップ油遠心分離器５より前に与えられる。これは、スロップ油タンク３の出口と接続しているデカンター遠心分離器５５である。このデカンター遠心分離器５５は、スロップ油から汚染粒子及びスラッジを分離する。粒子及びスラッジタンク５７は、スロップ油から汚染粒子及びスラッジを集めるために、デカンター遠心分離器５５と接続して与えられる。デカンター遠心分離の後、汚染粒子及びスラッジから精製された油は、第２のスロップ油タンク５９へと輸送される。この油は、スロップ油遠心分離器５内でのさらなる精製のために、第２のスロップ油タンク５９からさらに輸送される。場合により、さらなる分離効率の向上のために、化学ブースターを第２のスロップ油タンク５９にまた加えることができる。スロップ油遠心分離器５内で油から分離された水は、図１に関して示したように、第２のリダイレクティング流体接続３９を通じて、プロセスのエマルション精製部分でのさらなる精製のために、工業的エマルションタンク２３へと、又は代わりに水タンク３０へと輸送することができる。スロップ油遠心分離器５内での遠心分離の後に回収された油は、油タンク９へと輸送されることとなる。

本発明の他の実施形態において、デカンター遠心分離５５の後に回収される油は、代わりに、化学ブースターとのさらなる処理及びデカンター遠心分離器５５に２度目に取得されるより前に加温するために、最初のスロップ油タンク３の１つへ戻すことができる。

システムの工業的エマルション精製プロセス部分において、多くの部分は図１に示した実施形態に関して示したものと同様である。しかしながら、第２のブースター添加手段６１が、ここでは、工業的エマルションがエマルション遠心分離器へ供給される前に、第２の化学ブースターを工業的エマルションへ供給するために配置された工業的エマルションタンク２３と接続して示される。第２の化学ブースターは、水からの油汚染物の分離を向上させる水の洗浄製品であってよい。これは、また図１に関して示される実施形態に対して与えることもできる、プロセスの任意選択的な部分である。さらに、エマルション遠心分離器２５内での分離の後に回収される油は、第１のリダイレクティング流体接続３７’を通じて、システムのスロップ油精製プロセス部分内でのさらなる精製のために、第２のスロップ油タンク５９へと輸送される。これにより、工業的エマルション精製プロセスから回収された油は、自動的に、システムのスロップ油精製部分でのさらなる精製のために輸送され、最終製品はより精製された油となる。この同時の精製に伴い、より効果的な精製、最終製品のより良い品質が達成される。

図１及び２に関して示されるシステムにおいて、スロップ油、工業的エマルション、油及び水の輸送には、多くのポンプを必要とする。当業者は、上記流れを達成するために、どこにポンプを供給するべきか理解しているものと考えられる。ポンプは、またタンク内部の内容物、例えば、スロップ油タンク３及び工業的エマルションタンク２３の内容物を、タンク内容物中の添加した化学ブースターの混合を向上させるために再循環させるために供給することができる。ポンプは、例えば、移動ポンプでも単一ポンプでもよい。

本発明の１つの実施形態において、システムのタンクは、またタンクを加熱するための熱手段とともに与えられてもよい。熱手段は、例えば、タンク内部に与えられる蒸気コイルでもよい。タンクの内容物を加熱することにより、分離効率を向上させることができる。油の粘度が、高温のために低下し、分離を促進させることとなる。さらに、油と水の密度の差を、分離に有利な加熱により増加させることができる。

図２において、もうひとつの、発明の任意選択的な特徴が示される。これは、システム内の異なる位置に、流体ライン内において与えることができる、リダイレクション装置４１である。図２においては、第１及び第２のリダイレクション流体接続３７’、３９内の２つの異なる位置において実際に示されているが、他の位置にもまた与えることができる。このリダイレクション装置４１は、また例えば、図１において示される実施形態において、第１の及び第２の流体接続３７、３９内に与えることができる。リダイレクション装置４１は、流体ライン内に与えられるために配置されるセンサー４３、同じ流体ライン内に与えられるために及びさらに他の流体ラインへ接続するために配置される３方向バルブ４５、センサー及び３方向バルブ４５と接続し、センサーの出力に応じ、３方向バルブ４５を制御するよう配置される制御系４７を含む。センサー４３は、流体がセンサーの出力に応じて適切な行先に自動的に誘導されるようセンサーが与えられる、流体ライン内における流体の性質を検知するために配置されている。図２に示される実施形態において、リダイレクション装置４１は、第１のリダイレクション流体接続３７’内に与えられる。追加の流体ライン４９は、これにより、リダイレクション装置４１の３方向バルブのバルブ接続部の１つと接続するシステムにおいて、与えられる。この追加の流体ライン４９は、また少なくとも１つの工業的エマルションタンク２３と接続している。これにより、センサー４３が、水を検知した場合又は流体の油の含有量が低すぎると検知した場合には、エマルション遠心分離器２５から来るシステムのスロップ油プロセス部分（第２のスロップ油タンク５９）へ向かう途中の流体を、工業的エマルションタンクへ戻すことが可能である。さらなるリダイレクション装置４１が、図２において、第２のリダレクション流体接続３９内に与えられることが示される。追加の流体ライン５２が、それゆえまた与えられ、リダイレクション装置４１のセンサーが、油を検知した場合又はシステムの工業的エマルションプロセス部分（工業的エマルションタンク２３）へ向かう途中の流体内における油の含有量が大きすぎると検知した場合に、スロップ油遠心分離器５から来る流体を第２のスロップ油タンク５９へと戻すことを可能にするため、３方向バルブのバルブ接続部の１つ及び第２のスロップ油タンク５９に接続している。センサーは、例えば、流体の誘電性の差を測定するセンサーであり得る。そのようなセンサーは、容量測定又はマイクロ波測定技術に基づき得る。使用される可能性がある他のタイプのセンサーは、振動フォークを経由して密度を測定するセンサーである。他のタイプのセンサーもまた可能である。

このリダイレクション装置４１は、警報信号又はスロップ油遠心分離器５からの油が水の出口において検知された場合に、遠心分離作業の自動停止さえ与える警告システムと接続していてもよい。リダイレクション装置４１は、また水の出口に油が検知された場合に、遠心分離器への流れを減少させる制御系と接続していてもよい。

図３は、本発明の１つの実施形態による方法のフローチャートを示す。方法段階は、下に示される。２つのプロセスの並列実行があり、スロップ油精製プロセスは、工程Ｓ１－Ｓ１３の内のいくつか又は全てで示され、工業的エマルション精製プロセスは、工程Ａ１－Ａ９の内のいくつか又は全てで示される。

スロップ油精製プロセス：
Ｓ１：スロップ油タンク３内に供給されるスロップ油へ第１の化学ブースターを添加する工程。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。
Ｓ３：スロップ油が供給される、場合により化学ブースターが供給された、スロップ油タンク３を加温することによりスロップ油を加温する工程。場合により化学ブースターを伴うスロップ油の加温は、分離効率を向上させることとなる。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。
Ｓ５：スロップ油から粒子及びスラッジを分離するために、デカンター遠心分離器５５へスロップ油を供給する工程。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。精製される油における粒子及びスラッジの含有量が少なければ、デカンター遠心分離器は必要でない可能性がある。
Ｓ７：部分的に精製されたスロップ油を、第２のスロップ油タンク５９へ供給する工程及びスラッジ及び粒子を別のタンクへ供給する工程。
Ｓ９：第２のスロップ油タンクからの部分的に精製されたスロップ油を、水と油とを分離するためにスロップ油遠心分離器５へ供給する工程。
Ｓ１１：スロップ油遠心分離器５内でスロップ油から分離された水を、工業的エマルション精製プロセス内でさらに処理させる工程。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。
工業的エマルション精製プロセス：
Ａ１：工業的エマルションタンク２３内に供給される工業的エマルションへ、第２の化学ブースターを添加する工程。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。
Ａ３：工業的エマルションが供給される、場合により、化学ブースターが供給される、工業的エマルションタンク２３を加温することにより工業的エマルションを加温する工程。場合により化学ブースターを伴うエマルションの加温は、分離効率を向上させることとなる。この工程は、本プロセスにおいて、任意選択的である。
Ａ５：工業的エマルションを、油と水とを分離するために、エマルション遠心分離器２５へ供給する工程。
Ａ７：エマルション遠心分離器２５内で分離された油を、スロップ油精製プロセス内でさらに処理させる工程。
Ａ９：スロップ油タンク３へ向かう途中の、エマルション遠心分離器２５内で分離された油の性質の検知、及び場合により、油を工業的エマルションタンク２３（工業的エマルション精製プロセスの始点）へ戻す、といった任意選択的な工程が、また与えられてもよい。センサーは、流体ライン内に与えられ、センサーからの出力は、例えば、その内容物が油若しくは水である場合又は油若しくは水の内容物がある閾値を下回る場合に、流体の内容物を示すことが可能である。これは図１及び２に関して、上に示され、リダイレクション装置４１と呼ばれる。そのようなリダイレクション装置は、システムの多くの位置に与えることができる。例えば、また工業的エマルション精製プロセスへ送られる水が、正しい量の水を含む場合又はそうではなくスロップ油精製プロセス内でのさらなる精製のために戻されるべき場合の時、検知Ｓ１３へ向かう工程Ｓ１１の後などである。

本発明による方法は、同時に行なうことができる、２つの並行する精製プロセスを含む。これにより、工業的エマルション精製プロセスから回収される油は、自動的に、スロップ油精製プロセス内でのさらなる精製のために輸送される。これらの２つのプロセスを同時に行うことで、精製効率及び最終製品の品質が向上する。

本発明による精製システム１、１’は、上で述べた本発明による方法を実行する精製システムを制御するために配置された制御系をさらに含む。制御系は、システムの流れを制御するために、精製システム内で、ポンプ、バルブ及びセンサーと接続している。本発明は、本発明の精製システムにおける制御系のプロセッサー内で実行されたとき、上で述べた方法を制御系に実行させる命令を含む、コンピュータプログラム製品をさらに含む。

Claims (13)

1. スロップ油精製プロセスが、
   －スロップ油をスロップ油遠心分離器（５）へ供給する工程、
   －スロップ油遠心分離器（５）内で水と油を分離する工程、
   を含み、工業的エマルション精製プロセスが、
   －工業的エマルションを工業的エマルション遠心分離器（２５）へ供給する工程、
   －エマルション遠心分離器内で油と水を分離する工程、
   －エマルション遠心分離器内で分離された油を、スロップ油精製プロセス内でさらに処理させる工程、
   を含む、スロップ油精製プロセス及び工業的エマルション精製プロセスの２つのプロセスを並行して実行することを含む、スロップ油及び工業的エマルションの精製方法であって、
   前記スロップ油は油、水、固体の不純物及び油と水のエマルション相の混合物であり、 前記工業的エマルションは水と油のエマルションであり、
   該方法は同一システム内に組み合わされている、２つの並行する精製プロセスを含み、
   それにより、工業的エマルション精製プロセスから回収される油はスロップ油精製プロセス内でのさらなる精製のために輸送される、
   精製方法。
2. スロップ油精製プロセスが、スロップ油がスロップ油遠心分離器（５）へ供給される前に、スロップ油中のエマルション相を不安定化させ、油から水、固体及び／又は塩類の分離を促進する事が可能な抗乳化剤である第１の化学ブースターをスロップ油へ添加する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 工業的エマルション精製プロセスが、工業的エマルションがエマルション遠心分離器（２５）へ供給される前に、水からの油汚染物の分離を向上させる水の洗浄製品である第２の化学ブースターを工業的エマルションへ添加する工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. スロップ油精製プロセスが、スロップ油をスロップ油遠心分離器（５）へ供給する工程の前に油から粒子及びスラッジを分離するためにスロップ油をデカンター遠心分離器（５５）へ供給する工程をさらに含む、請求項１～３のいずれか１つに記載の方法。
5. スロップ油精製プロセスが、スロップ油遠心分離器（５）内でスロップ油から分離された水を、工業的エマルション精製プロセス内でさらに処理させる工程をさらに含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の方法。
6. －エマルション遠心分離器内で分離された油の水、又は油の含有量を検知する工程及び
   －油をスロップ油精製プロセスへ誘導する工程又はセンサーが水を検知した場合又は流体の油の含有量が低すぎると検知した場合、工業的エマルション精製プロセスへ戻す工程
   をさらに含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の方法。
7. スロップ油精製プロセス及び工業的エマルション精製プロセス、の２つのプロセスを並行して扱うことができ、
   －水と油とを分離するためにその中にスロップ油が供給される、少なくとも１つのスロップ油遠心分離器（５）、
   －油と水とを分離するためにその中に工業的エマルションが供給される、少なくとも１つのエマルション遠心分離器（２５）、
   －エマルション遠心分離器（２５）内で工業的エマルションから分離された油を、場合によりスロップ油タンク（３）を経由して、スロップ油遠心分離器（５）へ輸送するために配置された、第１のリダイレクティング流体接続（３７、３７’）
   を含む、スロップ油及び工業的エマルションの精製のための精製システムであって、
   前記スロップ油は油、水、固体の不純物及び油と水のエマルション相の混合物であり、 前記工業的エマルションは水と油のエマルションである、精製システム。
8. スロップ油がスロップ油遠心分離器（５）へ供給される前に、スロップ油中のエマルション相を不安定化させ、油から水、固体及び／又は塩類の分離を促進する事が可能な抗乳化剤である第１の化学ブースターをスロップ油へ供給するために配置された、第１のブースター添加手段（５１）をさらに含む、請求項７に記載の精製システム。
9. 工業的エマルションがエマルション遠心分離器（２５）へ供給される前に、水からの油汚染物の分離を向上させる水の洗浄製品である第２の化学ブースターを工業的エマルションへ供給するために配置された、第２のブースター添加手段（６１）をさらに含む、請求項７又は８に記載の精製システム。
10. スロップ油が少なくとも１つのスロップ油遠心分離器（５）へ供給される前にスロップ油が供給されるデカンター遠心分離器（５５）であって、スロップ油から粒子とスラッジとを分離するために配置されたデカンター遠心分離器（５５）をさらに含む、請求項７～９のいずれか１つに記載の精製システム。
11. スロップ油遠心分離器（５）内でスロップ油から分離された水を、場合により工業的エマルションタンク（２３）を経由して、エマルション遠心分離器（２５）へ輸送するために配置された、第２のリダイレクティング流体接続（３９）をさらに含む、請求項７～１０のいずれか１つに記載の精製システム。
12. 第１のリダイレクティング流体接続（３７、３７’）内に与えられるリダイレクション装置（４１）であって、エマルション遠心分離器内で分離された油の水、又は油の含有量を検知するために配置されたセンサー（４３）を含み、場合によりスロップ油タンク（３）を経由して、油をスロップ油遠心分離器（５）へ誘導するか、又はセンサーが水を検知した場合又は流体の油の含有量が低すぎると検知した場合、工業的エマルションタンク（２３）へ戻すために配置されているリダイレクション装置、をさらに含む、請求項７～１１のいずれか１つに記載の精製システム。
13. 請求項７～１２のいずれか１つに記載の精製システムにおける制御系のプロセッサー内で実行された場合に、請求項１～６のいずれか１つに記載の方法を前記制御系に実行させる命令を含む、コンピュータプログラム製品。

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