JPS5929504B2

JPS5929504B2 - 原油タンクのスラッジ堆積防止装置

Info

Publication number: JPS5929504B2
Application number: JP54008252A
Authority: JP
Inventors: 秀昌有田
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1984-07-20
Also published as: JPS55107679A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はタンクのスラッジ堆積防止装置に関するもの
である。

現在一般に地下から採掘された原油は、山元において、
泥水分を界面活性剤などを使用して十分除去した後、大
型タンカーにより受入先に輸送し、先ず大型原油貯蔵タ
ンクに受入れ貯蔵した後、必要に応じて払出している。

原油中には各種の成分があつて、この内パラフィン、ア
スフアルテン、水分等が、タンカーにて輸送中或はタン
ク受入れ後、貯蔵中において、経時変化して原油中より
析出分離或は結合し、タンク底部にスラッジを生成沈降
する。

このスラッジは通常の払出し方法では全部を払出すこと
はできない結果タンク底部に固着する。

近時タンクの安全性のために定期的に開放検査が実施さ
れているが、スラッジの累積堆積は１０〜１５万キロ立
のタンクにおいては、約５年間で数千キロ立にも及び、
これを除去するには多くの労力と数ケ月の日時とを要す
るので、業界では諸種のスラッジ堆積防止方法が試みら
れているし、一方貯蔵タンク設備の効果的な運用並びに
石油資源の有効利用の見地から、貯蔵タンク内のスラッ
ジ分を原油と共に払出して精製工場に送り、製品化する
ようになつて来たため、貯蔵タンク内におけるスラッジ
堆積防止対策が一層重要視されるようになつて来た。従
来原油貯蔵タンクのスラッジ堆積防止方法としては、第
１図に示すようにサイドエンタリングミキサーをタンク
側板内壁に取付けてタンク内の貯蔵原油を撹拌する方法
があるが、１０万〜１５万キロ立の原油タンクは直径８
０〜１００米、高さ２２米もあつて、タンク内原油を効
果的、経済的に撹拌するためには、サイドエンタリング
ミキサーを数基路線めて配置する必要があるが、この方
法だと特定の位置に渦流を生じ、そこにスラッジが堆積
してしまう欠点がある。

このため首振り型にしてタンク内原油の流れを右、中央
、左と順次切換えて運転し、スラッジの堆積を防止して
いる。然し上記中央の場合はタンクの直径の８０〜１０
０米の距離にサイドエンタリングミキサーのプロペラに
よる噴流を到達させるためには、容量の大きなサイドミ
キサーを必要とし、所要動力はタンク１基につき１００
〜１５０ＫＷとなり、連続運転では不経済となるので、
１日当り５〜１０時間程度運転して節約を図らねばなら
ない欠点がある。又他に第２図に示すジニット撹拌があ
るが、大型タンクに対しては不適当であるので実施され
ていない。又第３図及び第４図に示すタンク底部に配置
した配管１８の分岐管１９より立上り管２０を設け、頂
部に、第５図に示す回転ノズル２１を設けたものが提案
されているが、回転ノズルが順調に運転しているかどう
かの確認をし難く、保守、点検にはタンクを空にする必
要があり、その他、回転ノズルが必要であり、該回転ノ
ズルが立上り管２０の頂部にあるので、油を送るポンプ
も揚程の大きいものが要請され、設備費、運転費が嵩む
等の欠点があつた。この発明は叙上の欠点を除去できた
、原油タンクのスラツジ堆積防止装置を提供するのをそ
の目的とする。

この発明に係るタンクのスラツジ堆積防止装置の構成を
、第６図に示す一実施例に基いて詳細に説明すると、こ
のタンクのスラツジ堆積防止装置は、円筒型原油タンク
１の底板２に近い側板の内壁に沿い、開口１０′，１Ｖ
が互に向き合わず、反対方向に向くタンク内容物の吸引
ノズル１０とタンク内容物の側壁側吐出ノズル１１とを
設け、別にタンク１の鉛直中心軸線０−０上に、底板２
に向い、底板２に対して僅かな間隔ｍを存して開口して
いるタンク内容物中央吐出ノズル１３を設け、タンク１
外にタンク内容物循環用回転翼式ポンプ９を設け、前記
吸引ノズル１０を配管３、弁６を介して該循環ポンプ９
の吸引側に、又前記側壁側吐出ノズル１１を配管４、弁
７を介して、又前記中央吐出ノズル１３をタンク内配管
１２、タンク外配管５、弁８を介して何れも該循環ポン
プ９の吐出側に連なる配管９′に連通させた構造のもの
である。

なお上記間隔ｍは配管１２の口径をＤとする（１〜１／
２）Ｄ程度がよい。この実施例は叙上のような構成を有
するから、今弁６，７を開き、弁８を閉じて循環ポンプ
９を駆動すると、タンク内容物は吸引ノズル１０の開口
１０′より吸引さ瓢側壁側吐出ノズル１１の開口１１′
より吐出され、タンク底部の液を、矢印１４の方向に液
圧が作用して当初は底部の円周部を主として旋回させる
が、液層摩擦によつて底部全体並にこれに接する上部の
液も旋回するようになる。

この時の液の旋回流動の速度はタンクの鉛直中心軸線０
−０部がＯとなり、円周部分が最大となり、中間部は上
記鉛直中心軸線０−０よりの距離に比例した中間速度と
なる。次に弁６，８を開き、弁７を閉じて循環ポンプ９
を駆動すると、液は吸引ノズル１０より吸引され中央吐
出ノズル１３より吐出さ札吐出液は第７図、第８図に示
すようにタンク底板２上面に衝突した後、タンク底板２
の中心０１より底板上面に沿つて第７図矢印１５で示す
ように放射状に流動してタンク側壁に至る。

この時タンク底板上面上の内容液の速さは中心０，が最
も速く、円周のタンク側壁に近づくに従い減速し、略中
心０１からの距離に逆比例して遅くなる。次に弁６，７
，８を開き、循環ポンプ９を駆動すると、液は吸引ノズ
ル１０より吸引され側壁側吐出ノズル１１及び中央吐出
ノズル１３より吐出され、この時タンク底板上面上の液
は、側壁側吐出ノズル１１より吐出された液によつて旋
回するが、他方、底板２の中心０１の僅か上方にある、
中央吐出ノズル１３よりは該中心０１に向つて液が噴出
されるので、第９図矢印１７で示すようＺｃｓタンクの
底板の中心０１附近では放射状に、又タンク側壁附近で
は該中心０１の円周方向に流れが生じる。

即ちこの実施例の装置を使用すると、タンク内のノズル
より上層は大体静置状態にあることから常温にて生成し
たスラツジ成分が重力沈降によつてゆつくり底部に下降
してくると該ノズル以下の下層はタンクの底板２の中心
０１附近においては放射状に、タンク側壁附近では該中
心０１の円周方定に向つて静かな渦巻旋回流が生じてい
るため、上記下降スラツジ成分はタンクの周辺に集めら
れ、旋回による遠心力によつて濃縮さ札この濃縮された
スラツジ成分はタンク側板の吸引ノズル１０より、タン
ク外に設置した循環ポンプによつて吸引され、該ポンプ
の回転翼で粉砕、撹拌された後、吐出ノズルより再びタ
ンク底部に戻され、常時循環しているのでスラツジの堆
積されるのを防止することが出来る。

この発明は叙上のような原油タンクのスラツジ堆積防止
装置であるので、下記のような特別顕著な効果がある。

即ちＩ側壁附近にあける液の周速をＶ１とするとタン
クの半径ｒの１／２の所の線速度は１／２となり、又中
央吐出ノズル１３から吐出されて底板に沿つて流れる液
の、タンク底板の中心０１における速さを２とすると、
タンクの半径ｒの１／２の所における速さは略２／２と
なる。

従つてｒ／２附近における合成速度Ｖは −Ｖ（−２１
）２＋（−Ｖ！）２となる。

そこで弁７，８を適当に調整して１＝Ｖ２となるように
するととすることができる。

即ちタンクの半径の１／２の所が最も遅い速さでＶ１−
Ｖ２の約７０％とすることができるのでタンク底板上面
の液の流動は１−２〜０．７Ｖ１の範囲でタンク底板上
面全面に対して液を流動させることができ、従つてスラ
ツジが底板上面に固着することを防止できる。

ｉ１原油タンクのスラツジは、原油の比重より若干重
い程度であるから、原油タンク内で上下に移動しない場
合は時間の経過と共に沈降し、タンク底板上にスラツジ
粒子が蓄積し、相互に附着結合し、所謂スラツジが固形
化する。

然しこの発明の装置においては、吸引ノズル１０から、
タンク底部周囲に旋回している比重の重い最も濃厚なス
ラリーを循環ポンプ９によつて吸引し、ポンプのインペ
ラーを通過する時、スラリーが砕かれるので、スラリー
中のスラツジが相互に固着してスラツジ塊となることを
防止できることである。１１１タンク内には可動部分が
全くなく、ノズルが３個とタンク内配管１２があるだけ
であり、駆動機械としては循環ポンプ９がタンク１外に
設置されているから、首振りサイドエンタリングミキサ
一の様に可動部分のシール部分がないので、漏油の心配
が全くなく、弁６，７，８を閉じると、容易に循環ポン
プの解体、補修が可能で、大型貯蔵タンクの安全と保守
上にも極めて有利である。

１Ｖタンク底部の原油の循環は循環ポンプによつている
が、タンク底部において吸引ノズル１０から吸引して略
同一レベルの吐出ノズル１１から吐出しているので、循
環ポンプは極めて低揚程の軸流ポンプでよいことになり
、配管の長さも極めて短くて済み、吐出ノズルより吐出
するタンク内容物の流速は低速でよいのでポンプに必要
な動力が極めて小さくて済む。

Ｖ１原油に生成するスラツジの量及び性状は採油する場
所と取扱いによつて異なり、従つて生成したスラツジを
貯蔵期間中に原油とのスラリー状態に保つのに必要な最
低の流動即ち循環量も異なることになるが、軸流ポンプ
を使用する時は、インペラーの角度を可変にすることに
より容易に流量を調整することができ、原油の産地に対
応して最も経済的な運転が可能である。

Ｖ１循環ポンプを通過している、タンク内容物は、タン
ク内の最も濃厚なスラリーであるので、タンク外の配管
の適当箇処よりサンプルを抜取れるようにして置くと原
油中のスラツジの生成状態を調べることができる。Ｖｌ
ｌ吐出ノズル１１及び１３の吐出量は弁７，８の開度の
調整により、タンクの側壁部の原油の旋回のための吐出
量とタンク底板の中心０，より周辺に、原油中のスラツ
ジを放散させるための吐出量との割合を自由に変えるこ
とができ、そのため循環ポンプの所要動力を有効に利用
できる。

Ｖｉｉｉ原油のスラツジ堆積防止方法の一つに薬液を混
合して化学的にスラツジの成生を防止する方法又は生成
スラツジを溶解する方法があるが、この方法を採用する
時、この発明装置を使用し、タンク外配管で上記薬液を
注入すると、薬液をタンク内の最もスラツジの濃厚な部
分に混合循環させることができ、薬液を効果的に節約使
用することができる。

ＩＸ既存の大型タンク等にて既にスラツジが堆積してい
るものでも、この発明にか＼る装置ならば、タンク側板
に設けられているマンホールを利用して吸引ノズル、吐
出ノズル等を装置することができるので、上述のように
薬液を混合して原油の循環を行うときはスラツジを溶解
させることも又スラツジの堆積を防止することも、極め
て経済的、省力的に行うことができる

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の各種のスラツジ堆積防
止装置の説明図、第４図は第３図に示すものの正面図、
第５図は第３図に示すものに使用する回転ノズルの正面
図、第６図はこの発明にか＼る原油タンクのスラツジ堆
積防止装置の一実施例の平面図、第７図は中央吐出ノズ
ルよりのタンク内容物の流動状態を示す平面図、第８図
は第７図の正面図、第９図はこの発明におけるタンク内
容物の放射状で且つ旋回状の静かな流れを示す平面図、
第１０図はその斜視図を夫々示し、１は円筒型原油タン
久２は底板、６，７，８は弁、９はタンク内容物循環
ポンプ、１０は吸引ノズル、１１はタンク側壁側吐出ノ
ズル、１３は中央吐出ノズル、０−０はタンクの鉛直中
心軸線、０１はタンク底板の中心を夫々示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１原油タンク１の底板２に近い側板の内壁に沿い、開
口１０′、１１′が互に向き合わず、反対方向に向く吸
引ノズル１０とタンク内側壁側吐出ノズル１１とを設け
、別にタンク１の中心付近に底板２に向い、開口してい
るタンク内中央吐出ノズル１３を設け、タンク１外にタ
ンク内容物循環用回転翼式ポンプ９を設け、前記吸引ノ
ズル１０を該循環ポンプ９の吸引側に、又前記側壁側吐
出ノズル１１及び中央吐出ノズル１３を該循環ポンプの
吐出側に連通したことを特徴とする原油タンクのスラッ
ジ堆積防止装置。