JPS6330358B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワツクス過器から放出された含ワ
ツクススラリーから有用な油を回収するための方
法に関する。

ワツクス含有炭化水素油特に石油の潤滑油留分
からワツクスの少なくとも一部分を除去して曇り
点及び流動点の低下した脱ワツクス油を得るため
にそれらを脱ワツクスすることは斯界には周知で
ある。これは、ワツクス含有油の温度がそれから
ワツクスをワツクスの固体結晶として沈殿させる
のに十分なだけ低下されるところの様々な溶剤脱
ワツクス法の使用によつて行われる。油中におけ
る脱ワツクス溶剤の存在は得られるスラリーの流
動性を改善し且つその粘度を下げ、その結果とし
て脱ワツクス油からワツクスを分離するのに様々
な過又は遠心分離プロセスを用いることができ
る。恐らく、現在使用されている最良の溶剤脱ワ
ツクス法は“デルチル（DILCHILL）”（これは、
エクソン・リサーチ・エンド・エンジニアリン
グ・カンパニーの登録サービス・マークである）
脱ワツクス法であり、この方法では含ワツクス供
給原料油が段階式冷却（ワツクス晶出）帯域に導
入されて帯域の段階から段階へと送られ同時に冷
たい脱ワツクス溶剤がその中の複数の段階に注入
又は導入されそして含ワツクス油と溶剤との実質
上瞬間的な混合を生ぜしめるように各段階に高い
度合の撹拌が維持される。含ワツクス油が冷却帯
域の段階から段階へと流れるにつれて、それは周
知の衝撃冷却効果を招くことなくそれからワツク
スを沈殿させるのに十分な低い温度に冷却され
る。この方法は、ワツクス粒子がワツクスからの
脱ワツクス油の高い過速度及び高い脱ワツクス
油収率の如き優秀な過特性を提供するユニーク
な晶出構造を有するところのワツクス／油／溶剤
スラリーを生成する。このデルチル脱ワツクス法
は米国特許第3773650号に開示されている。

デルチル脱ワツクス又はワツクス晶出帯域で生
成された含ワツクススラリーは、スクレーパー付
き冷却器に次いで脱ワツクス油及び溶剤から固体
ワツクス粒子を分離するために連続回転式ドラム
過器に送られる。連続回転式ドラム過器は周
知であつて石油工業においてワツクスの過に使
用され、そして潤滑油留分の如き留分からワツク
スを過するために特に設計及び構成された型の
ものがドル・オリバー・アンド・エイムコ社の如
き製造業者から市場で入手可能である。典型的な
回転ドラム式真空過器は、その長手方向軸の周
囲に回転自在に取付けられそしてワツクススラリ
ーを収容するバツト内に下方部が浸漬された水平
円筒状ドラムと、前記ドラムの水平表面を覆う布
からなる過面と、それに真空及び圧力の両方を
適用するための手段と、ドラムがその水平軸の周
囲を連続的に回転するにつれて布の上に付着する
ワツクスケーキを洗浄及び除去するための手段と
を含む。これらの過器では、ドラムは区画室又
は帯域に分割され、そして各帯域は回転（トラニ
オン）弁に次いで排出ヘツドに連結されている。
ワツクススラリーは過器のバツトに供給され、
そしてドラムが回転するにつれて、各帯域の面は
スラリーを連続的に通り抜ける。真空過器で
は、各帯域がスラリーを通り抜けるときにそれら
に真空が適用され、これによつて油状液が材
を経て吸引されそしてその上にワツクスがケーキ
の形態で付着される。ケーキがスラリーから生じ
たときに、それは、真空の連続的適用によつてそ
れから除去された油状液並びにケーキの表面上
に均一に分配又は吹付けられた洗浄溶剤を含有
し、これによつて溶剤に富む洗浄液が生成され
る。最後に、ワツクスケーキは、ドラムが回転し
そしてスクレーパーに達する直前にドラムの各帯
域の内部に適用される吹込ガスによつて補助され
るスクレーパーによつて除去される。加圧過器
では、溶剤は自己冷媒を含有するので、これはそ
の比較的高い蒸気圧によつてドラムの過面を横
切つて圧力差を適用するのに十分であり、これに
よつてそれに真空を適用する必要性が排除され
る。

連続回転ドラム式ワツクス過器が２時間〜２
日間にわたつた一定の期間操作された後に、布
は、過速度を低下させる極めて微細なワツクス
結晶で閉塞した状態になり始める。それ故に、
過作用を定期的に停止させ、過器のバツトから
スラリーを放出させ、そして布の細孔から微細
なワツクス結晶を溶解させるために布に対して
熱い溶剤を数分間適用することが必要である。
過器のバツトにスラリーを再充填し、次いで過
操作を再び始める。この放出されたスラリーは有
用な脱ワツクス油を含有し、これはデルチル脱ワ
ツクス又はワツクス晶出帯域に入る含ワツクス供
給原料油の１又は２％にしばしば達する。これ
は、脱ワツクス油の回収に直接に送ることができ
ない。と云うのは、ワツクス含量が脱ワツクス油
製品を曇り点及び流動点について規格外にしてし
まう程に高過ぎるからである。放出されたスラリ
ーはもしワツクス製造操作があるならばフーツオ
イル（foots oil）として回収することができ、
さもなければ、それはスラツク ワツクスになり
そして典型的には燃料油又は接触分解器の供給原
料になる。いずれにしても、これはもしこの態様
で処分されないと脱ワツクス油としてむだにされ
る。

脱ワツクス油の損失を回避する試みにおいて、
放出されたスラリーをスクレーパー付き冷却器よ
り上流側のデルチルワツクス晶出帯域の出口に注
入することがしばしば慣例になつた。不幸にし
て、もしこれを行わないと、一部分溶解したワツ
クス結晶は適当な寸法に生長する機会を持てな
い。何故ならば、それらはデルチルワツクス晶出
帯域において独特の環境にさらされないからであ
る。これは、ワツクス過器の供給原料中におい
て過速度を低下させる微細ワツクス結晶の存在
をもたらし、これによつてプラントの通油量が悪
影響を受ける。

別法として、もし放出スラリーを含ワツクス供
給原料と一緒にデルチル冷却帯域の入口に有意義
に高い速度で供給することを望むならば、供給原
料の衝撃冷却を回避するために冷たいスラリーを
約130〓（54℃）前後に加熱することが必要であ
る。これは放出スラリーの潜在的冷却容量の損失
をもたらすのみならず、追加的な熱を必要とし且
つ冷却系に対して追加的な負荷を課す。

それ故に、過速度又は冷却負荷のどちらにも
悪影響を及ぼすことなく、過器のバツトから定
期的に放出されるスラリーから有用な脱ワツクス
油を回収する方法を見出すことができるならば、
それは斯界における改良となるであろう。

こゝに本発明によれば、含ワツクス炭化水素供
給原料油及び溶剤を段階式又はデルチル脱ワツク
ス又はワツクス晶出帯域に導入して脱ワツクス
油、溶剤及び固体ワツクス結晶を含むスラリーを
形成し、前記スラリーを過面を含む過帯域に
送つて脱ワツクス油及び溶剤から固体ワツクスを
分離し、前記過帯域内のスラリーをそこから定
期的に取出しそして前記過面を熱間洗浄するの
に用いた溶剤と混合することからなる脱ワツクス
法において、前記脱ワツクス又はワツクス晶出帯
域に該帯域の１つ以上の点において前記デルチル
冷却帯域に入る供給原料油１容量当り0.02〜0.4
容量の前記スラリーと熱い溶剤過洗液との混合
物を再循環させ、この場合に前記再循環混合物の
温度は該混合物を注入するところの点において該
脱ワツクス帯域内の油の内部温度よりも約５〜50
〓（2.8〜27.8℃）低いことを特徴とする脱ワツ
クス法が提供される。先に述べたように、デルチ
ル脱ワツクス又はワツクス晶出帯域は、細長い段
階式冷却帯域又はワツクス晶出塔に含ワツクス油
をその曇り点よりも高い温度で導入し、そして溶
剤及びワツクス／油混合物が前記デルチル冷却帯
域を進行するときにそれらの実質上瞬間的な混合
を生ぜしめるように溶剤収容段階内に高度の撹拌
を維持しながら該帯域の複数の段階に沿つてそれ
に冷たい脱ワツクス溶剤を少量ずつ導入すること
からなる方法として米国特許第3773650号に開示
されている。もし供給原料がブライトストツクの
如き残留物質（1050〓即ち566℃よりも高い沸点）
を目立つた量（即ち、10重量％）で含有する重
質石油留分であるならば、供給原料がデルチル冷
却帯域に入る前に供給原料の粘度を受入れ可能な
レベルに低下させるためには該供給原料を適当な
溶剤で予備希釈することが必要となり、この場合
にはそれはその低下した曇り点よりも高い温度に
おいて該帯域に導入される。過帯域は、先に記
載したように連続回転ドラム式真空又は加圧過
器から構成される。

過器のバツトからスラリーを放出させた後に
布からワツクスの微粒子を洗浄するのに使用さ
れる熱い溶剤は、一般には布の細孔からワツク
ス結晶を数分以内で溶出するのに十分な温度にあ
り、そしてデルチル晶出塔内の含ワツクス油を冷
却し且つそれからワツクスを沈殿させるのに用い
る溶剤と同じ溶剤成分を必ずしも同じ割合でない
けれども含有する。他方、温度は、洗浄溶剤がほ
ぼ大気圧に維持される過器の胴部に入るときに
その大部分がフラツシユして蒸気になる程に高く
てはいけない。一例として、溶剤系がMEKとト
ルエンとの混液であるときには、熱い溶剤の温度
は約140〜180〓（60〜82℃）の範囲内である。本
発明の方法では含ワツクス石油の脱ワツクスに有
用なすべての溶剤を用いることができる。かゝる
溶剤の代表的な例は、アセトン、メチルエチルケ
トン（MEK）及びメチルイソブチルケトン
（MIBK）の如き３〜６個の炭素原子を有する脂
肪族ケトン、並びに上記ケトンのうちの１種以上
とベンゼン、キシレン及びトルエンの如き芳香族
との混液である。加えて、溶剤として、C₂〜C₄
塩素化炭化水素例えばジクロロメタン、ジクロロ
エタン、塩化メチレン及びそれらの混合物の如き
ハロゲン化低分子量炭化水素も単独で又は上記溶
剤のどれかと混合して用いることができる。他の
溶剤のどれかと混合して用いることのできる他の
溶剤は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（NMP）
である。好適な溶剤の特定の例としては、MEK
とMIBK、MEKとトルエン、及びジクロロメタ
ンとジクロロエタンとの混合物が挙げられる。好
ましい溶剤はケトンである。特に好ましい溶剤と
しては、MEKとMIBK、及びMEKとトルエンと
の混合物が挙げられる。

溶剤系がMEKとMIBKとの混液である場合の
本発明の好ましい具体例では、スラリーは過器
のバツトから熱洗液ドラムへ放出され、そこで
布からの微細物の洗浄から得られる溶存ワツクス
含有熱溶剤がスラリーと混合される。一般には、
熱い洗浄溶剤対放出されたスラリーの比率は、容
量当り約0.5〜2.0容量の範囲内である。その時、
熱洗液ドラムはスラリーと熱い溶剤洗液との混合
物を含有するが、該混合物は典型的には約40〜80
〓（4.4〜26.7℃）そして好ましくは約45〜60〓
（7.2〜15.6℃）の範囲内の温度にある。この温度
において、バツトから放出されたスラリー中に存
在するワツクス結晶は一部分溶解されており、そ
して混合物はスラリーからの有用な油を含有する
が、これは、布から微ワツクス結晶を熱間洗浄
する際に用いる頻度及び技術に左右されてデルチ
ル脱ワツクス又はワツクス晶出帯域への供給原料
の１〜２％程の多くに達する場合がある。もしこ
の混合物をデルチルワツクス晶出帯域の１つ以上
の点においてそれに注入して再循環させそして塔
に入る再循環混合物の温度がその再循環混合物を
注入する油又は油／溶剤混液の内部温度よりも５
〜50〓（2.8〜27.8℃）好ましくは20〜30〓（11.1
〜16.7℃）低くするならば、一部分溶解した結晶
はデルチルワツクス晶出帯域において最適条件下
に良好な過を達成するのに満足な寸法まで再び
生長し、価値ある脱ワツクス油が回収され、放出
されたスラリー及び熱い洗液の両方からの溶剤は
ワツクス回収管路において再蒸留しなければなら
ないことよりもむしろデルチル脱ワツクス溶剤の
一部分として使用され、そして最終脱ワツクス油
の過速度の低下が全くないことが分つた。

本発明の改良点を用いて、すべての含ワツクス
石油供給原料又はその留分を脱ワツクスすること
ができる。かゝる供給原料の例は、限定するもの
でないが、(a)約500〜約1100〓（260〜593℃）の
広い範囲内の沸点範囲を有する留分、並びに約
550〜1050〓（288〜566℃）の範囲内の沸点を有
する潤滑油及び特殊油留分を包含する好ましい供
給原料、(b)約800〓（427℃）よりも高い初留点を
有するブライトストツク及び脱アスフアルト残
油、及び(c)原油から最とも軽質の物質をトツピン
グ又は蒸留して大部分が約500〓（260℃）又は
650〓（343℃）よりも上で沸騰する広留分油を残
すことによつて生成される広留分供給原料油であ
る。加えて、これらの供給原料油のどれでも、蒸
留、脱ワツクス又はトツピングに先立つて水添分
解することができる。留出油は、アラムコ、クウ
エート、パン・ハンドル、ノース・ルイジアナ等
から得られるパラフイン系原油、チア・ジユア
ナ、コスタル原油等の如きナフテン系原油の重質
で僅かに含ワツクスの留分、並びに1050＋〓
（566＋℃）の沸点範囲を有するブライトストツク
の如き比較的重質の供給原料油、及びアタバスカ
タールサンド等から誘導される合成供給原料油の
如き任意の源から生じることができる。

こゝで添付図面を詳細に説明すると、曇り点よ
りも高い温度にある含ワツクス潤滑油供給原料は
約130〓（54℃）の温度において多段階式デルチ
ルワツクス晶出帯域又は塔１２（以後、デルチル
晶出器と称する）の頂部に送られ、そこでそれは
晶出器の第一段階１４ａに入る。デルチル晶出器
１２は16の段階を含むが、その各段階には可変速
モーター２０によつて駆動される軸１８に装着さ
れた撹拌器１６が備えられる。同時に、MEK／
MIBKの40／60LV％（液体容量％）混液の如き
冷たい脱ワツクス用溶剤が約−30〓（−34℃）の
温度において管路２０、マニホルド２２及び多数
注入点２４を経て晶出器１２の各段階に供給され
る。冷たい脱ワツクス用溶剤が供給される晶出器
１２の各段階において、溶剤はインペラーの混合
作用によつてその中の含ワツクス油と実質上瞬間
的に混合される。各流入又は注入点を通る溶剤流
れの速度は、晶出器１２の長さに沿つて所望の温
度勾配を維持するように手段（図示せず）によつ
て調節される。好ましくは、溶剤を少量ずつ添加
する速度は、油の平均冷却速度が約10〓／分
（5.6℃／分）よりも低くそして最とも好ましくは
約１〜５〓／分（0.6〜2.8℃／分）である程であ
る。平均冷却速度とは、晶出器に沿つた全温度降
下を晶出器における含ワツクス油の滞留時間によ
つて割ることを意味する。一般的に言つて、それ
に加えられる溶剤の量は、約２〜４の間にわたる
脱ワツクス用溶剤対含ワツクス油供給原料容量比
を提供するのに十分なものである。油の冷却はそ
の曇り点よりも実質上低い温度まで続き、これに
よつて油からワツクスの少なくとも一部分が沈殿
し且つ油、溶剤及び固体ワツクスの結晶又は粒子
を含むスラリーが生成する。このスラリーは晶出
器１２において約15〓（−9.4℃）の温度に達し、
そしてそれは次いで管路２６を経てスクレーパ付
き冷却器２８に送給され、そこでそれは更に２〓
（−16.7℃）の過温度に冷却される。次いで、
冷たいスラリーはスクレーパ付き冷却器２８から
管路３０を経て回転式真空過器３２のスラリー
バツト（図示せず）に送られ、そこで溶剤含有脱
ワツクス油液からワツクス油結晶が分離され
る、ワツクス及び脱ワツクスは、過器３２から
別個の手段（図示せず）によつて取出される。定
期的に、管路３０を経て過器３２へ送られるス
ラリーの流れが中断され、そして過が短時間続
けられ、この間にバツト（Vat）内のスラリーレ
ベルが低下される。スラリーレベルが回転ドラム
の底部より下になる前に過が中止され、そして
過器のバツト内に残留するスラリーは過器３
２から管路３６を経て取出されて熱洗液ドラム３
８に送られる。180〓（82℃）の温度にありそし
てMEKとMIBKとの混液からなる熱い溶剤が管
路３４を経て過器３２に入り、そしてそれは
布からの微細なワツクス粒子を洗浄する。溶存ワ
ツクスを含有する熱い洗液は過器３２から管路
３６を経て熱洗液ドラム３８に送られ、そこでそ
れらは放出されたスラリーと混合される。放出ス
ラリー及び熱い溶剤のそれぞれの容量及び温度は
混合物の温度が約90〜125〓（32〜52℃）の範囲
内になると予期される程であるけれども、それは
実際にはずつと冷たい。これは、過器を洗浄す
るのに使用される熱い溶剤が内部配管及び過器
バツト内の大量の冷たい金属に接触するためであ
る。かくして、放出スラリーと熱い洗液との混合
物の実際の温度は典型的には50〓（10℃）前後で
ある。金属へ伝達される熱は、通常の過を再び
始めるときに後で液へ伝達され、しかして液
温度の僅かな一時的上昇がもたらされる。熱洗液
ドラム３８からの約50〓（10℃）の温度にある混
合物は次いで供給原料１容量当り混合物約0.04容
量の速度で晶出器１２の第五段階１４ｅに送られ
又は再循環され、そこでそれはその中のスラリー
と瞬間的に混合される。段階１４ｅにおけるワツ
クス／油／溶剤スラリーの内部温度は約85〓（29
℃）である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の改良点を組入れたプロセス
の好ましい具体例のフローダイヤグラムであつ
て、主要部を示す参照数字は次の如くである。 １２：多段階式ワツクス晶出器、２８：冷却
器、３２：ワツクス過器、３８：熱洗液ドラ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 含ワツクス供給原料油及び溶剤を段階式脱ワ
   ツクス又はワツクス晶出帯域に導入して脱ワツク
   ス油、溶剤及び固体ワツクス結晶を含むスラリー
   を形成し、過面を含有する過帯域に前記スラ
   リーを送つて脱ワツクス油及び溶剤から固体ワツ
   クスを分離し、前記過帯域からその中のスラリ
   ーを定期的に取出し、そしてそれに前記過面を
   熱洗浄するのに使用された溶剤を混合する各工程
   を含む脱ワツクス法において、前記脱ワツクス又
   はワツクス晶出帯域に該帯域の１つ以上の点にお
   いて該帯域に入る供給原料油１容量当り0.02〜
   0.4容量の前記混合物を再循環させ、この場合に
   前記再循環混合物の温度は前記脱ワツクス帯域内
   の油の内部温度よりも５〜50〓（2.8〜27.8℃）
   低いことを特徴とする脱ワツクス法。 ２ 熱い洗浄溶剤がデルチルワツクス晶出帯域で
   含ワツクス油を冷却するのに用いたと同じ溶剤成
   分からなることを更に特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３ 再循環された混合物の温度が40〜80〓（4.4
   〜26.7℃）の範囲内であることを更に特徴とする
   特許請求の範囲第１又は２項記載の方法。 ４ 過帯域から放出されたスラリーに対する熱
   い洗浄溶剤の容量比が0.5〜２の範囲内であるこ
   とを更に特徴とする特許請求の範囲第１〜３項の
   いずれかに記載の方法。 ５ 熱い洗浄溶剤の温度が140〜180〓（60〜82
   ℃）の範囲内であることを更に特徴とする特許請
   求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６ 含ワツクス供給原料が潤滑油留分であること
   を更に特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のい
   ずれかに記載の方法。