JPS59179113A - オイル中溶解ガスの脱気方法 - Google Patents

オイル中溶解ガスの脱気方法

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JPS59179113A
JPS59179113A JP5244483A JP5244483A JPS59179113A JP S59179113 A JPS59179113 A JP S59179113A JP 5244483 A JP5244483 A JP 5244483A JP 5244483 A JP5244483 A JP 5244483A JP S59179113 A JPS59179113 A JP S59179113A
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JP
Japan
Prior art keywords
oil
gas
vacuum degassing
degassing tank
tank
Prior art date
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Pending
Application number
JP5244483A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Makihara
牧原 洋
Hiroshi Suzumura
洋 鈴村
Toshiki Matsumura
松村 才機
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59179113A publication Critical patent/JPS59179113A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0005Degasification of liquids with one or more auxiliary substances

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空脱気によるオイルの浄化方法の改良に関す
るものである。
水素やメタン、エタン、プロパン、ブタン。
ペンタン、ヘキサン、ヘゲタン等の炭化水素ガスお、よ
びこnらの中に不純物として含まfるH2Sなど全圧縮
する圧縮機において、軸封等のために用いるシールオイ
ルには被圧縮ガスの成分のほか、空気中の水分などが溶
解するため、シールオイルの物性の維持、防爆安全性の
確保の点から油装置にはそnなりの対策が必要である。
%にガス井戸元における被圧縮ガスは重質成分としてペ
ンタン、ヘキサンからランチカン。
ドデカンに至る成分ならびに高濃度のH2Sを含む場会
が多い。したがってシール部通過後のシールオイルには
こfらの成分が多量に溶解することとなり、とnらの溶
解成分を脱気しないとシールオイルとして再使用するこ
とはできない。
そこで従来の脱気装置を用いて脱気させようとしても、
従来装置では性能が不足し、脱気不十分のままシールオ
イルを再使用することとなる。
つまりシールオイルに炭化水素やH2Sが残存すると、
シールオイルのフラッシュポイント、IE低下し、シー
ルオイルをタンクにて貯蔵する際に火災や爆発の危険性
が高くなるほか、タンクや配管さらにシールリングなど
の腐食も問題となる。
上述のような問題を回避するため、一般にシ−ルオイル
は再使用に備えて溶解成分の脱気を行なう必要があるが
、従来脱気法としては■加熱による方法、■空気z  
N2+ CO□などイナートガスのバブリングによる方
法、■真空による方法が知らnているが、本発明は■の
真空法の改良に関するものであるため以下、第1図およ
び第2図を用いて従来の真空法の欠点について述べる。
第1図において、1ず浄化すべきオイル1を弁2を経て
ストレーナ3でスラッジ全除去したのち、フィードポン
プ4および流量調節計5全介して所定の流量とし、烙ら
に電気ヒータ6によって加温後、真空脱気槽7の上部か
らオイルスプレーヤ8によって空間にスプレーする。真
空脱気槽7は真空ポンプ10により、真空引きライン9
を通じて常に排気さnているため、真空雰囲気が形成σ
tているので、スプレーさnたオイルは多数の液滴せた
は液柱となって界面積を大きくした際、界面からの脱気
が進行することとなる。11は大気放出ガスである。し
かし、1回限りのスプレーでは十分な脱気効果、つまり
浄化効果は期待できないので、貯槽部内オイル23を取
出しライン12よりポンプ13全介して、真空脱気槽7
から取り出しリサイクルオイル17として、真空脱気槽
に入る直前の未浄化オイル18と合流させ、合流オイル
19を再びスプレーすることが行わnている。このよう
にして浄化さfたオイルは、ポンプ13の吐出液の一部
から取り出ざn、フィルタ14、#L量調節計15を介
して所定流量の浄化したオイル16となる。
第1図の従来法の例は、真空脱気槽7としてスプレー塔
を採用しているが、第2図に示す従来法の例は、充填層
20を有する充填塔を採用しただけでフロースキーム的
には全く同様である。
上記のような従来法では、第1図、第2図からも明らか
なように、真空脱気槽7の中に存在する気体は浄化すべ
きオ・イル1が溶解していた気体のみである。したがっ
て、真空脱気槽の操作温度と圧力で決まるところの熱力
学的平衡組成り、下にはオイル中に溶解せる気体全除去
することはできない。こ′nを以下に理論的に説明する
。まず、脱気速度は、次に示す(1)式で表わ妊nる。
* Ni = V[Kha]、(X:1−Xl)・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(1)N:脱気速度(
Kp −mol/Hr )V:脱気室脱気有効容積(m
3) KLa:容債係数(Kg mo]、/g” ・Hr ・
モル分率)Xニオイル中浴解ガス濃度(モル分率)X*
:気相と平衡にあるオイル中溶解ガス濃度(モル分率) 添字1:成分1を示す◇ * また、Xlは次式で与えらnるO X1*=工・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・(2ンK]。
Y:気相中のガス濃度(モル分率) K:気液平衡定数(−) ここで、熱力学的平衡状態では、もはや脱気速度はゼロ
であるから、(1)式でN1−0とおき、(2)弐全考
慮すると、 Yi=KiXi   ・・・・・・・・・・・・・・・
・・−・・・・・ (3)すなわち、(3)式は気液平
衡関係を表わしている。(3)式の両辺に全圧IP金乗
じると、工PYiは成分1の気相分圧P1となり、全成
分について分圧の和をとると4 迂=ΣPi −1 =Σ工PKiX:L・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(4)i=1 (4)式から判るように、液相と平衡な気相の分圧の和
、すなわち全圧が、真空脱気槽の操作圧力と等しくなn
は、そn以上の脱気は進行しないこととなる。簡単なた
めに、タービン油にn−ヘキサンのみが溶解した例を考
え、真空脱気槽の操作条件を70℃、1.5 tm H
gabsとした場合の脱気の限界を考える。70℃、1
.5 mn Hgabs下でのn−ヘキサンの気液平衡
定数はに=507であり、また気相はほぼn−ヘキサン
だけであるから、Y=1.0である。したがって、平衡
下では すなわち、70℃、1.5 ttm Hgabsの条件
下ではオイル中のn−へキサンは0.2モルSJM下に
はすることができない。従来法によって、オイル中の溶
解ガス濃度をさらに下げる必要がある時は、操作温度全
土けるか、操作圧刃金下けるしかないが、オイ匈化防止
上、温度は約90〜100℃が限度であり、圧力を1桁
低くすると残存ガス濃度は1/10となることが期待で
きるが、逆に排気容量Vi10倍の真空ポンプが必要と
なるなどの問題がある。
本発明は上記従来法においてみられるような操作圧力と
温度によって定する平衡組成という限界なしに、オイル
中の溶解ガス濃度を十分低下σせ得る方法全提供するこ
とを目的とするもので、オイル中に溶解しているガス成
分以外の空気+  C02g N2等の不活性で安全な
ガスを真空脱気槽にリークさせることによって、気相に
おける溶解カス成分の分圧全低下させると同時に、リー
クさせたガスの脱気槽外への排出時に脱気成分の持ち去
りが生じ、脱気の促進を計るものである。
すなわち、本発明はガスおよび低沸点成分を溶解せるオ
イル全真空脱気槽に供給してオイル中の溶解成分全放散
、脱気させるオイルの浄化方法において、オイル中の溶
解成分以外の不活性カスを真空脱気槽にリークさせ、前
記真空脱気槽内のオイルの流nと当該不活性ガスの流n
とを接触きせることを特徴とする、オイル中溶解ガスの
脱気方法に関するものである。
本発明においてリークさせたカスの流nとオイルの流n
とは向流接触させるのが望ましい。
本発明方法は各種液体の脱気装置、特にコンプレッサ用
シールオイルの脱気装置や潤滑油の清浄化装置に有効に
適用できる。
以下第6図に示す具体例に基つき、本発明方法を具体的
に説明する。第3図において、第1図、第2図の従来法
と比較して特徴的な点は、真空脱気槽7の下方にリーク
弁21を設置し、リークはせる不活性気体22全前記リ
ーク弁21を通じて真空脱気槽7に供給し、当該真空脱
気相の上方に設置し7たオイルスプレーヤ8から供給さ
nるオイルのR,fLと、リークさせた気体の流fi 
24とを接触させている点である。その他の操作つまり
浄化すべきオイル1をフィードポンプ4全介して真空脱
気槽7に供給し、埒らにポンプ13を介してオイル全一
部取り出すと共に大部分全リサイクルオイル17として
再び真空脱気槽7にリサイクルさせるなどのフロースキ
ームは、従来法による第1図、第2図の例と同様である
〇 上述のように本発明による方法では、オイルシ 中の溶解成分以外の不活性気体i 1J−りさせ、真空
雰囲気下でオイルと接触させることによってオイル中の
溶解ガスを飛躍的に放散させることができ、リークガス
の流量に応じてオイル中の溶解ガス濃度全非常に低い値
まで低下させることが可能でおる。
以下に、本発明による効果をさらに詳細に説明する・第
4図は本発明方法において真空脱気槽内りの物質収支を
説明するための図である。
第4図に示さnた新しい記号はそnぞn下記を意味する
F =オイルの供給ft [Kq−mo1/nr)GT
FR:ガスのトータル流量[N7−mol/Hr]L 
:抜き出しf4゛[K? −mol/Hr〕2 :供給
オイル中のガス成分のモル分率〔−〕 X :真空引している時のオイル中に溶解しているガス
成分のモル分率[−〕 添字1:成分1 第4図に注目し、1成分について物質収支全とると、 F(Zl、−Xi )=[KI、ali−V−(Xl−
Xi*)(5)又、脱気塔内でオイルと接触する全ガス
量とガス中の1成分のモル分率は、そn (’ n次の
ようになる。ωはリークガス流量〔匂−mol/Hrl
であシ、nは成分数である。
GTFR=ω+ΣF(Zi−Xj)・回・・・・・・・
・・・・・・ (6)−1 そこで、気液平衡関係式を用いて、Xi*を求めると となる。
そこで(6)式を(8)式に代入すると、Xi*−F(
Zi−Xi)/Ki(a++ΣF(Zi−Xi)l(9
)となり、この(9)式を(5)式に代入するととなる
そして、(10)式については、i成分のみですがら、
1=1〜n成分まで連立させると、抜出し中の各成分濃
度Xiを求めることができる。
簡単のため溶解ガスが1成分だけの場合を考え、以下に
は添字iを省略して示す。
リークが十分大なるとき、すなわちω→〜のとき、 リークが十分小なるとき、すなわちω→0のとき、1成
分系で考えると、 ω<F(z−x)であるから となり、 となる。
(11)、(13)式は極限を考えたが、両式を比較す
ると、(11)式の分子が(13)式の分子より小さい
ことから、明らかにリークの増大により脱気効果がおる
ことが判る。
〔実施例〕
本発明の方法の有効性全実証するため、最も簡単な系と
してタービン油にn−ヘキサンが溶解した例をとりあげ
、脱気テストを実施した。
第1表にテスト条件を、第5図にテスト結果を示す。
第1表 テスト条件 真空脱気槽充填層:150mmφX500mmH1/2
インチラシヒリング充填 リサイクルオイルスプレーヤ高さ洸填層上面から100
mmH真空脱気槽操作圧力:10mmHgabs〃  
  操作温度:80℃ 貯槽部内オイル量 :10l オイル内n−ヘキサンの初期濃度:0.6モル%リサイ
クルオイル流量 :50l/Hr空気のリーク流量  
 :3.9×10−3Kgmol/Hr本実施例は、連
続的に浄化すべきオイルを供給し、同割合で浄化済みの
オイルを抜き出したものではなく、回分操作したもので
ある。すなわち、所定量の未浄化オイルを真空脱気槽7
の貯槽部に注入したのち、ポンプ13によって貯槽部の
オイルをくみ出し、オイルスプレーヤ8から再び真空脱
気槽7にスプレーしながら、当該真空脱気槽7を真空ポ
ンプ10により真空引きライン9から排気することによ
ってオイルの脱気を進め、オイル中のn−ヘキサンの濃
度の経時変化を見た。第5図にはリークの有無による脱
気効果の差異全同時に示した。Aが空気リークあり、B
が空気リークなしである。リークが無ければ、オイル中
の溶解ガス濃度は、圧力と温度レベルで決まるところの
ある一定値以下には下らぬが、他のガス全リークさせn
は溶解ガス濃度は時間と共にいくらでも下げることがで
きることが判る。このような脱ガス効果は連続操作に切
シ換えても何ら損われることはなく、また本竿明による
第6図、第4図の例では真空脱気槽として充填塔全採用
した場合を示しているが、このほかスプレー塔、多孔板
塔その他の気液接触方式を採用しても、本発明方法はそ
の効果を損なうものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のオイルの浄化方法を示すフロー
シートであり、第3図は本発明のオイルの浄化法を示す
フローシートであシ、第4図は本発明方法における真空
脱気槽まわりの物質収支をとるための図、第5図は本発
明方法の効果を示すグラフである。 復代理人  内 1)  明 後代理人  萩 原 亮 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガスおよび低沸点成分を溶解せるオイルを真空脱
    気槽に供給してオイル中の溶解成分を放散、脱気させる
    オイルの浄化方法において、オイル中の溶解成分以外の
    不活性ガス全真空脱気槽にリークさせ、前記真空脱気槽
    内のオイルの流れと轟該不活性ガスの流nとを接触させ
    ることを特徴とする、オイル中溶解ガスの脱気方法。
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