JPH02501322A - 液状混合物の減圧方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 液状混合物の減圧方法および装置 本発明は炭化水素化合物の液状混合物の減圧の過程に関する。このような過程は 、油の生産に関連して油がしばしば非常に大きい、例えば７５−１００バール程 度の超過圧力で、油井の孔を上方に流れる時に見られる。油の組成は油源によっ て変る０例えば、次の比較的容易に揮発する炭化水素化合物、すなわち、メタン 、エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタンおよびヘキ サンが油の中に存在することがある。

もし、新しく生産された油の圧力が、瞬間に、実質的に大気圧まで減少するなら ば、油の中の揮発性の炭化水素化合物の大部分は蒸発するであろう、多くの理由 から、このことは望ましくない、しかし、もし、減圧が段階的に行われるならば 、油の減圧に際して蒸発する炭化水素の化合物の量は実質的に減少することがで きることが証明されている。したがって、実際上、減少が３ないし５段階で行わ れる方法が　使用されている。油が絞り部を通り抜ける瞬間に行われる減圧と減 圧の中間において、油は決まった圧力の蒸発した炭化水素の化合物を含む空間の 自由液面を有する容器内を通して流される。蒸発した炭化水素の化合物は、あら かじめ決められた圧力より低く減圧されることなく、それぞれの容器から連続的 に取り除かれる。

もし油の減圧が上述の方法で、より多い段階で行うことができれば、より多い油 が液体の形で留まるであろうと考えられる。しかし、３ないし５段階より多い段 階の油圧を減少するための減圧に必要な装置の費用は、得られる可能性のある利 益より高いと考えられている。

本発明の目的は、新しく生産された油、すなわち、炭化水素化合物の液状混合物 の減圧の新しい方法と装置を提供するもので許容できろ費用でより多くの油が液 状に保たれることを可能とするものである。

本発明に従って、このことは次の方法で可能である、すなわち、液状混合物が、 回転している容器によって形成された室に、室内の第１の半径方向のレベルへ供 給され、液状混合物が容器の回転軸線に近い領域内であらかじめ決められた圧力 で供給され、さらに液状混合物の圧力が前記あらかじめ決められた圧力より実質 的に低くなく、液状混合物の圧力が第１の半径方向のレベルに達する時に、もし 、溝内の液状混合物が溝内を自由に流れるままにされ、同時に容器の回転と完全 に同調した時生ずるべき圧力より実質的に低くなるように、槽内における半径方 向外側への溝を通して前記第１の半径方向のレベルに導入される。室に供給され る液状混合物は、容器によって室内で回転させられる。自由液面が、室内に回転 している液状混合物によって、前記第１のレベルより半径方向内側の第２のレベ ルに維持される。前記あらかじめ決められた圧力より低いガス圧力が室内の液体 のない部分に維持されている。液体が、前記第１のレベルより半径方向内側のレ ベルで室から取り除かれ、そしてガスが室の自由液面から取り除かれる。

本発明によって、液状混合物が瞬間的に減圧を受けることを避けることができる 。その代りとして、液状混合物の圧力は、比較的ゆっくり減少する、一方液状混 合物の自由液面は、望ましい圧力および望ましい温度で蒸発した炭化水素の混合 物と接触し続けている。

本発明の領域内において、記述された種類の多くの室は、連続して結合すること もあり、徐々に低くなるガス圧力は室内で維持されている。

本発明に従つて、液状混合物内の圧力は、液状混合物を回転している槽内で半径 方向内側に流れて導くことによって、すなわち、それに徐々に減少する遠心力を 受けさせることによって減少するであろう、さらに、本発明に従って、槽内で処 理室へ行く途中の液状混合物は、すでに室内に存在する液状混合物と同じ方法で 槽の回転によって影響を受けることを防げられるであろう、換言すれば、液状混 合物の圧力が、槽内で半径方向外側への途中にある時、もし、液状混合物が自由 に流れるままにされ、同時に槽の回転と完全に同調するならば、起るであろう方 法で増大することは妨げられなければならない、液状混合物が、檜の処理室に入 る途中で、すなわち、前記第１の半径方向のレベルで室へ導入される以前に、こ の方法で遠心力によって影響を受けることを避けるために、液状混合物は種々の 方法で供給される。

本発明に従う方法を実施する１つの例に従って、液状混合物は、中央から回転し ている檜に、さらに、室から自由な液体の部分を経て槽内の半径方向外側へ、お よび室内で回転している多量の液体へ延びている固定部材内の溝を通して室へ導 入されることができる。

本発明に従う方法を実施する他の例に従って、液状混合物は、檜と共に回転する 槽の回転軸線に近い領域から室内の前記第１の半径方向のレベルまで延びている 実質的に環状溝を形成している部材を通して処理室へ導入され、前記溝は実質的 に同調している部材から自由であり、そのため、槽が回転している間、溝を通し て流れている液状混合物は槽の回転にほんのわずか同調しているに過ぎない。

本発明は添付の図に関して下記に綿密に記述されている。第１図は本発明に従う 装置の一部である回転する槽を示し、第２図は第１図に従う回転する槽の変更さ れた導入装置を示し、および第３図は本発明に従う全装置を概略的に示す。

第１図に、周囲の壁２および２つの端の壁３および４を含む回転軸線に関して対 称の形の槽１を示す、軸受５および６によって、槽は２つの固定支持部材７およ び８によって回転できるように支持されている。駆動装置９を経て、槽は駆動モ ータ１０（第３図）に回転できるように結合されている。

槽１内の環状隔壁１１によって、その内側は２つの室１２および１３に分けられ ている。室１２内に槽の回転軸線から槽の周囲の壁２の付近まで延び、室１２に 開いている数本の別れた導入口１５を有する環状固定導入部材１４が位置してい る。導入口１４は、その中央に、槽１の外から延び、それにすべての溝１５が通 じている中央導入溝１６を有する円筒部を有する。

室１２内で、槽１は、中央に互いに多少の軸線方向の距離を置いて槽と同軸線上 に配置されている円錐形の円板１７の積重ねを支えている０円板群２１は、円板 のすき間を通して室１３に通じ、および第２のガス流出溝２３を通して支持部材 ８内の第２のガス流出口２４に通じている自由空間２２を囲んでいる。

室１３内で、槽１は、中央に室１２内の円板群１７と同様な円錐形の円板群２１ のなお１つの積重ねを支えている６円板群２１は円板のすき間を通して室１３に 通じ、および第２のガス流出溝２３を通して支持部材８内の第２のガス流出口２ ４に通じている自由空間２２を囲んでいる。

室１２および１３は檜の周囲の壁２と隔壁１１との間に形成されている環状の間 隙２５を経て互いに通じている。

溝穴２５は、室１２内の導入溝１５の開口部の半径方向内側の槽１内の水平面に 位置している。

室１２の内側において、周囲の壁２は環状境界部材２６を支えている。この境界 部材の半径方向の最も内側の部分は、室１２と１３との間の接続させる溝穴２５ に近接し、半径方向のやや内側に位置している。境界部材２６と隔壁１１との間 に環状通路２７が形成されている。

室１３内に、槽の周囲の壁２はもう１つの環状境界部材２８を支えている。この 境界部材の半径方向の最も内側の部分は溝穴２５の半径方向内側の水平面に位置 しそいる。境界部材２８と槽の端の壁４との間に、半径方向内側に開いている環 状溝２９が形成されている。溝２９の中に、槽１と同軸に配置されている固定環 状流出口３０が延びている。支持部材８と結合している流出口部材３０は１以上 の流出溝３１を有する。これらは、槽１の半径方向内側およびさらに外側の溝２ ９の領域にある流出口部材３０における１以上の開口部から支持部材８内の流出 室３２まで延びている。流出導管３３は支持部材８に接続している。

室１２において、円錐形の円板群１７を支持している部材は、槽の回転軸線の回 りに均等に配置されている数個の半径方向および軸方向に延びている賀状部３４ を通して、檜の周囲の壁１２によって支持されている。また、これらの翼状部は 室１２内の同調部材を形成し、そのため、室に供給された液状混合物に槽の回転 運動が与えられる。同様な賀状部３５は室１３に存在する。

槽の周囲から室１２および１３を密閉するために、支持部材７と端の壁３との間 に密閉部材３６、支持部材８と端の壁４との間に密閉部材３７および支持部材８ と、室１２からの上記ガス導入溝１９を形成している中央の導管３９との間に密 閉部材３８がある。

第２図に、液状混合物のための槽１の導入装置の代わりの実施例を示す第１図に 同じ対応部を有する第２図の細部は第１図と同じ参照数字を有する。第１図に対 応部を有するが、その形に関して多少、変更されている第２図の細部は文字ａを 添えた第１図と同じ参照数字を有する。

第２図の導入装置は、賀状部３４ａを通して槽の周囲の壁２と結合され、それに よって、槽と共に回転するように配置されている円錐形の隔壁４０を含む、槽の 端の壁３ａの隔壁４０との間に、環状溝４１が形成されている。溝４１は、槽の 軸線で、端の壁３ａの円筒形の部分によって形成されている中央溝４２を通じ、 次に支持部材７ａによって規定されている導入溝１６ａに通じている。

第３図に、本発明の従う装置を概略的に示す、このように、回転することができ る槽１は、その駆動装置９．１０、流体混合物のための導入溝１６、ガス流出口 ２０および２４、ならびに流体混合物のための流出導管３３と共に示される。

ガス流出口２０は、槽の室１２内のあらかじめ決められたガスの超過圧力を維持 するための在来の種類の制御装置４３を含んでいる。ガス流出口２４は、槽の他 の室１３内のあらかじめ決められた圧力より低いガスの超過圧力を維持するため の同様な制御装置を含んでいる。

流出導管３３は、それによって流出口部材３０を通する液体が流出するために取 り付けられることがある逆圧装置４５を含んでいる。

本発明に従う装置は、第１図に示されている種類の槽ｌ内の導入装置と共に、次 の方法で作動する。槽１が回転していて、導入溝１６が炭化水素化合物の液状混 合物のための超過圧力源に結合されると仮定される。

導入室１６内に有する圧力と共に、液状混合物は、半径方向の溝１５を通り、さ らに槽の周囲の壁２の付近の室１２に導入される。室１２のこの部分で、液状混 合物は翼状部３４により、槽１と同じ回転速度を与えられる。

翼状部３４の間で、液状混合物は、室１２内で半径方向内側におよび軸線方向に 流れ、境界部材２６を通り越して、溝穴２７を経て、室１２から出て行く、液状 混合物が室１３に入ってから、さらに翼状部３５の間で半径方向内側におよび軸 線方向、流出口部材３０の方向に流れる。

室１３内において、境界部材２８は、溝２９に入る前に、液状混合物のための越 流水流出口を形成する。固定部材３０内の溝３１を通って、液状混合物は室１３ から出て行く、逆圧装置４５（第３図）により、流出導管３３における逆圧は、 溝２９に越流するすべての液状混合物が溝２９内の自由液面を境界部材２８の半 径方向内側に動かすことなく、流出口部材３０を通して余分な圧力を放出するよ うに決められる。これによって、境界部材２８は室１３内の自由液面を、半径方 向の最も内側部分と同じ水平面に維持するであろう、室１３内に在り、およびそ の中の自由液面上に作用するガス（蒸発した炭化水素）からの超過圧力と同様に 、それによって室１２と１３との間の接続溝穴２５の半径方向内側の室１３内に 在るであろう液柱からの圧力は、室１２内に形成されている自由液面の位置を決 定するであろう、室１２からの溝穴２５内の逆圧は、室１２の液体の自由部分内 に在るガス（蒸発した炭化水素）の超過圧力および室１２内で、その中の自由液 面と溝穴２５との間に形成されている液柱の圧力によって構成されている。

導入溝１６を経て檜へ供給された液状混合物は、溝１５を通って室１２に流れ込 む間、実質的にその圧力を維持するであろう、溝１５の開口部付近の室１２内で 回転している液体の圧力は、導入溝１６内の液状混合物の圧力に実質的に一致す るように調整されるであろう、もし、回転している液体の前記圧力が高すぎれば 、液状混合物は室１２に流れ込むことはできない、もし、その圧力が低すぎれば 、圧力降下が溝１５を通る途中で液状混合物内に生じ、その結果、これらの溝内 の炭化水素の望ましくない蒸発を生ずることがある。

液状混合物は室１２に入った後、半径方向内側に、および軸線方向の通路２７の 方へ流れる。この過程中に、液状混合物は徐々に圧力降下し、内容の一部は蒸発 し、および室１２の中央部を通って槽から出て行く。あるいは、回転に同調した 液体の少量が円錐形の円板群１７の通路内で分離し、室１２内の自由液面に投げ 返されることがある。

通路２７を通してまでも延びている翼状部３４によってまだ回転に同調している 液状混合物は、さらに通路２７および溝穴２５を通って室１３の半径方向の最も 外側部分に流れ込む、溝穴２５において、圧力は、液状混合物内で多少増大する が、液状混合物が半径方向内側に、および軸線方向の流出部材３０の方へ流れる 時に、再び減少する。液状混合物のそのうえの部分は、その時、室１３内で蒸発 し、槽１から液体の自由な部分を経て放出される。

境界部材２８を通過後、液状混合物は、溝の一部に延びている翼状部３５によっ て同調されている溝２９内で回転し続けるであろう、室１３内のガス圧力と同様 に回転している液状混合物の圧力は、固定流出口部材３０の溝３１の半径方向内 側への、さらに流出口部材３２および流出口導管３３を通して流体の輸送がなし 遂げられている。あるいは、流出口部材３０は、溝２９内の分離した部材として 形成され、その結果、溝の外周方向の液状混合物の動きまでも流出溝３１を通し て液体の輸送に使用されることがある。

第２図に従う導入装置は次の方法で作用する。

予定された超過圧力と共に溝１６ａを通して入る液状混合物は、環状溝４１を通 してさらに室１２ａに流れ入る。溝４１において、液状混合物の薄い境界層は、 槽の端の壁３ａおよび隔壁４０によって回転させられるのに、液体の主要部は少 しも実質的な回転運動を与えられないであろう、液状混合物が、中央導入溝１６ ａから、液状混合物が槽１と共に回転している室１２ａへ流れる間に、液状混合 物の実質的に同じ超過圧力を維持することは、このように、この導入装置によっ て可能である。

液状混合物が室１２または＋２ａに流入する時に、最もよい流れの状態を完成す るために、それぞれ種々な配列が使用されることがありうる０例えば、第１図に 従う導入装置において、室１２への導入溝１６の開口部は槽１の回転方向に回転 させることができる。第２図に従う導入装置において、溝４１の半径方向の最も 外側の部分に、それら自体の間に入っている液状混合物のための比較的狭い環状 通路を形成し、多数の円錐形の環状円板群一槽１と同軸で、それと共に回転する ことができる−が配置されることができる。これらの円板群の機能は、円板群が 溝４１と室１２ａとの間の移動中に、最高の回転速度に対する液状混合物の加速 度における重すぎる衝撃を避けるために、液状混合物と槽内の回転している面と の間の接触面を連続的に増大させることである。

回転できる槽は、その中でそれぞれ自由液面における異なるガスの圧力が維持さ れている２つの室１２および１３を含んで、上に記述されている。このことは、 槽が蒸発した炭化水素化合物のための、ただ１つの室および１つの流出口を含む 本発明の基本的な実施例のなお一層の発展としてみなされるべきである。室１２ および１３は通路２７および溝穴２５を通して連絡しているので、室は処理され た流体に関して、１つおよび同じ室と考えることができる。蒸発した炭化水素化 合物に関する限り、室１２および１３は別々のものとして考える必要がある。

本発明の範囲内において槽の内部を、徐々に減少するガス圧力がその中に維持さ れる１以上の室に分けることは、この方法でもちろん可能である。

また、本発明に従って、上記の種類の２以上の槽を連続して接続させる、すなわ ち、１つの槽の液体流出口３３を次の槽の液体導入口１６に接続させることは可 能である。例えば、この方法で、液状混合物内の圧力が、ある速度で回転してい る第１の槽内において６０から１５バールに、および同じ大きさであるが、より 低い速度で回転している第２の槽内において１５から５バールに減少することが できる。

ここで記述された種類の減圧槽は、また、供給された炭化水素化合物の液状混合 物から、例えば溝および／または固形物を分離するための遠心分離機として使用 されることができる。そのような場合の槽は、在来型の遠心分離機のように円錐 形の分離円板群、およびこのように分離された物質を連続的にまたは断続的に放 出するための部材が備え付けられていることがある。

添付した特許請求の範囲によって規定されているように、本発明に従って、溝を 通して槽内の半径方向外側に、前記第１の半径方向の水平面における処理室導入 口まで自由に流れている液体の圧力は、もし、この液体が溝の中を自由に流れる ことができて、および同時に槽の回転に完全に同調するならば、起こるであろう 方法で増大する。

本発明の礼法な実施例に従って、図に示されていないが、これは次のような代わ りの方法で得ることができる。

第２図に従う配置において、数個の円錐台形の円板群が、共に回転するために槽 １に接続されている環状溝４１内に同軸に配置されることがある。これらの円板 の間の距離は小さく造られているので、円板のすき間に中央から導入された液状 混合物は、円板によって同調するが、すき間に自由に流れることを妨げられ、そ れによって、檜の周囲の壁２に向かう途中が実質的に絶えず変化する圧力降下を 受けるであ１う、また、このような絶えず変化する圧力降下は異なる方法で形成 された部材によって達成されることができる。

国際調査報告 −一一一−＾−１−〇帳Ｐσ／５Ｅ８７／■５３５

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．炭化水素化合物の液状混合物の減圧方法であって、 前記液状混合物は、回転する容器（１）内に形成された室（１２）の中へ、この 室（１２）内の第１の半径方向レベルに供給され、前記液状混合物は、前記容器 （１）の回転軸の近傍の領域における予め決められた圧力をもって前記容器（１ ）へ供給され、更に、前記予め決められた圧力より実質的には低くない圧力で前 記容器（１）内の液通路（１５；４１）内を半径方向外方へ前記第１の半径方向 レベルへ向かって導かれ、そして、前記液状混合物の圧力は、この液状混合物が 前記第１の半径方向レベルに達したとき、前記液通路内の液状混合物がもしこの 通路内を自由に流動させられ、そして、同時に前記容器（１）の回転に実質的に 同伴されて回転するときの圧力よりも実質上低くなり、 前記室（１２）に供給される前記液状混合物は前記容器によって前記室内で回転 させられ、 前記回転する液状混合物の自由液面が前記室（１２）内において、前記第１の半 径方向レベルより半径方向に内側の第２レベルに保たれ、 前記予め決められた圧力より低いガス圧力が前記室（１２）内の、液の存在しな い部分に維持され、液が前記第１の半径方向レベルの半径方向内側のレベルにお いて前記室（１２）から取り除かれ、ガスが前記室（１２）の液の存在しない部 分から取り除かれる、液状混合物の減圧方法。
2. ２．前記液状混合物が、前記室（１２）の液体の存在しない部分を通って延びる 静止の部材（１４）によって、室（１２）内の第１の半径方向レベルに供給され る請求項１記載の液状混合物の減圧方法。
3. ３．前記液状混合物が、前記容器と共に回転している部材（３ａ，４０）によっ て形成されている環状の流通路（４１）を通って、前記容器の回転軸の近傍の領 域から第１の半径方向レベルに導入される請求項１記載の液状混合物の減圧方法 。
4. ４．前記室内の自由液面が、オーバフロー出口手段（２８）によって、前記第２ のレベルに維持される請求項１〜３のいずれか１項に記載の液状混合物の減圧方 法。
5. ５．液状混合物の圧力を予め決められた圧力から減圧する減圧装置であって、 室（１２）をその内部に形成する回転する容器（１）と、 前記容器（１）を回転するための回転手段（９，１０）と、 前記室（１２）の中の第１の半径方向レベルに液状混合物を供給するための、前 記容器（１）の回転軸の近傍の領域から第１の半径方向レベルに延びる少なくと も１個の液通路（１５；４１）を形成し、液状混合物がもし液通路を自由に流動 させられ、そして同時に完全に前記容器の回転に同伴されて回転するときに生す る液状混合物の液通路内における圧力上昇を防ぐように配設されている導入装置 （１４；３ａ；４０）と、前記容器（１）に固定され、前記容器が回転するとき 前記室（１２）内の液状混合物が、前記室（１２）に同伴されるように配設され た翼手段（３４）と、前記液状混合物の自由液面を、前記室（１２）の前記第１ の半径方向レベルの半径方向内側の第２のレベルに維持する手段と、 液状混合物を、前記室（１２）から前記第１の半径方向レベルの半径方向内側の 第２のレベルにおいて排出する流路手段（２５；２７；３０）と、前記室（１２ ）内の液の存在しない部分からガスを排出するガス出口手段（２０）と、そして 前記室（１２）内の液の存在しない部分のガスの圧力を、前記予め決められた圧 力より低く維持するためのコントロール装置（４３）とからなる、液状混合物の 減圧装置。
6. ６．導入装置が、前記容器（１）内へその回転軸の軸方向に延び、そして前記容 器内の前記室（１２）内の前記第１の半径方向レベルまで半径方向外方に延ひる 請求項５記載の液状混合物の減圧装置。
7. ７．前記導入装置が、前記容器（１）と共に回転する仕切り部材（３ａ，４０） からなり、前記仕切り部材（３ａ，４０）は容器の回転軸の近傍の領域から前記 室（１２）内の前記第１の半径方向レベルまで延び、液を同伴させる翼手段から は実質的に離れている、実質上環状の液通路（４１）を形成し、容器の回転中に 前記液通路（４１）を通って流れる液状の混合物が、わずかしか回転に同伴され ない請求項５記載の液状混合物の減圧装置。
8. ８．前記室からのオーバフロー出口を形成し、液を排出すると共に前記室内の自 由液面を維持する手段を構成するオーバフロー出口手段（２８）を有する請求項 ５記載の液状混合物の減圧装置。
9. ９．液状混合物を減圧する減圧装置であって、容器はその中に２つの室（１２， １３）を形成しており、 一方の室（１２）は、前記第１の半径方向レベルにある液状混合物用の入口と、 前記第１の半径方向レベルの半径方向内側にある液状混合物用出口（２７）と、 そして、容器の回転中に液の存在しない、前記室（１２）の部分からのガス用の 出口（１８）とを有し、他方の室（１３）は、液状混合物用入口（２５）と、こ の入口（２５）のレベルの半径方向内側のレベルにある液状混合物用出口と、そ して、容器の回転中に液の存在しない、前記室（１３）の部分からのガス用の出 口（２２）とを有し、 前記一方の室（１２）の液状混合物用出口が、前記他方の室（１３）の入口（２ ５）と連通し、第１のコントロール装置（４３）が前記一方の室（１２）の液の 存在しない部分のガスの予め決められた第１の超過圧力を維持するように配設さ れ、第２のコントロール装置（４４）が前記他方の室（１３）の液の存在しない 部分のガスの予め決められた第１の超過圧力より低い第２の超過圧力を維持する ように配設されており、 オーバフロー出口手段（２８）が前記２つの室の少なくとも１つにおいて、自由 液面を予め決められたレベルに維持するように配設されている、請求項５記載の 液状混合物の減圧装置。