JPS598387B2 - Plant for oxidizing hydrocarbon fractions of polymeric petroleum products - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、化学プラントに関し、さらに詳しく述べると
、ボイラー燃料、アスファルト及びアスファルタイトを
製造することを目的として、高分子石油製品の炭化水素
留分を液相酸化剤としての硫酸及びその誘導体で酸化す
るためのプラントに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to chemical plants, more particularly to the use of hydrocarbon fractions of polymeric petroleum products as liquid phase oxidizers for the purpose of producing boiler fuel, asphalt and asphaltite. oxidation plant with sulfuric acid and its derivatives.

ここで、高分子石油製品の炭化水素留分とはオイルター
ル、溶融オイル等を指し、そして液相酸化剤としての硫
酸及びその誘導体とは例えば石油処理、石油化学及びコ
ーキングプラントにおいて放出される廃硫酸、すなわち
、硫酸スラツジ及び硫酸廃棄物を指す。Here, the hydrocarbon fraction of polymeric petroleum products refers to oil tar, molten oil, etc., and sulfuric acid and its derivatives as a liquid phase oxidizing agent are wastes emitted, for example, in petroleum processing, petrochemical and coking plants. Refers to sulfuric acid, ie sulfuric acid sludge and sulfuric acid waste.

本発明は、特に、石油処理工業、石油化学工業及びコー
ルタール化学工業において有利に使用することができる
。The invention can be used particularly advantageously in the petroleum processing industry, the petrochemical industry and the coal tar chemical industry.

現在、先進工業諸国において多数の石油処理、石油化学
及びコーキングプラントが存在することは周知の通りで
ある。It is well known that there are currently a large number of petroleum processing, petrochemical and coking plants in industrialized countries.

これらのプラントにおいて年間に放出される廃酸の量は
、例えば廃硫酸、すなわち、硫酸廃棄物と硫酸スラツジ
を例にとると、実に２００万トン以上にも及んでいる。The amount of waste acid released annually in these plants, for example, is more than 2 million tons, taking waste sulfuric acid, ie, sulfuric acid waste and sulfuric acid sludge, as an example.

このような廃棄物が存在していると、移送コストが上昇
しかつ廃棄物処理用に大きな敷地を割り当てなければな
らない。The presence of such waste increases transportation costs and requires the allocation of large areas for waste disposal.

加えて、このような廃棄物は再利用が非常に困難である
。In addition, such waste is very difficult to recycle.

このような廃棄物が生化学的酸化性に乏しい成分を含有
しており、二酸化硫黄で大気を汚染しかつ硫酸で地下水
及び土壌を汚染するということは、以前から屡々言われ
てきた事である。It has often been said that such wastes contain components that are poorly biochemically oxidizing, polluting the air with sulfur dioxide and contaminating groundwater and soil with sulfuric acid. .

今世界各国において石油製品及び燃料の不足が深刻にな
っている事実にかんがみて、高分子石油製品の炭化水素
留分を原料としたボイラー燃料等製造用酸化プラントを
開発することが急務となっている。In view of the fact that petroleum products and fuel shortages are becoming serious in countries around the world, there is an urgent need to develop an oxidation plant for producing boiler fuel etc. using hydrocarbon fractions of polymeric petroleum products as raw materials. There is.

上記事実はさておいて、上記のような炭化水素留分を酸
化するための現行のプラントは、エネルギー及び金属の
消費量が多大である。Apart from the above facts, current plants for oxidizing hydrocarbon cuts such as those mentioned above are energy and metal intensive.

組立及び維持が困難である、そして作業面積として大き
な面積が必要である、等の困難に直面している。They face difficulties such as being difficult to assemble and maintain, and requiring a large working area.

この技術分野において、燃料、道路及び建設用アスファ
ルトを製造するプラントが公知である（ソ連国発明者証
第１６５９７５号、分類Ｃ１０Ｃ３／０４、″’ Ｂｕ
ｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎｓ ，Ｄｉｓ
ｃｏｖｅｒｉｅｓ，．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｓｉ
ｇｎｓ ａｎｄＴ ｒａｄｅｍａｒｋｓ ”、Ｎ．２０
、１９６４年刊、参照）。Plants for producing fuel, road and construction asphalt are known in this technical field (USSR Inventor's Certificate No. 165975, Classification C10C3/04, "' Bu
Letin of Inventions, Dis
covers,. Industrial Desi
gns and trademarks”, N.20
, published in 1964).

この公知なプラントは、硫酸スラツジとオイルタール又
は溶融オイルとの混合物を加熱によって硫酸酸化するの
に有用である。This known plant is useful for the sulfuric acid oxidation of mixtures of sulfuric acid sludge and oil tar or molten oil by heating.

この公知なプラントは、酸化反応器、反応器加熱炉、生
成物粒子を気相から分離するための分離器及び吸収器を
有している。This known plant has an oxidation reactor, a reactor heating furnace, a separator and an absorber for separating the product particles from the gas phase.

しかしながら、この最近の先行技術にも問題が多く、例
えば、上記プラントは、エネルギー及び金属消費量が多
い、バッチ式でしか実施し得ない、反応器において形成
されたクロス（泡沫）を消滅させるのに必要な時間が長
いのでプラントの効率に対する影響が犬である、等の欠
点を被っている。However, this recent prior art is also fraught with problems, for example, the above-mentioned plants have high energy and metal consumption, can only be carried out batchwise, and are difficult to dissipate the foam formed in the reactor. However, it suffers from disadvantages such as the long time required for the process, which has a negative impact on the efficiency of the plant.

さらに、硫酸スラツジーオイルタール混合物中に硫酸を
分散せしめるための装置が存在していないので出発反応
物質の不適切な接触がおこり、よって生成物の部分的な
コーキングと反応器及びパイフ゜ラインのコークスによ
る目詰りとがひきおこされる。Furthermore, the absence of equipment for dispersing the sulfuric acid into the sulfuric acid sludge oil tar mixture results in improper contact of the starting reactants, resulting in partial coking of the product and damage to the reactor and pipe lines. Clogging caused by coke is caused.

同じように、硫酸スラツジと直接蒸留オイルタールから
アスファルトを製造するためのものであって、スラツジ
用及び直接蒸留オイルタール用の容器、スラツジ及びオ
イルタールを混合するための混合器、反応器、反応器加
熱用の加熱炉、気相混合物を分離するための分離器、吸
収器、冷却器、そしてポンプを含んでなるプラントも公
知である（Ｎｅｆｔｉａｎａｙａ ｉ ｇａｚｏｖａｉ
ｙａ ｐｒｏｍｙｓｈｌｅｎｎｏｓｔ，Ｏ ｉ１ ａｎ
ｄ Ｇａｓ Ｉ ｎｄｕｓｔｒｙ Ｍａｇａｚｉｎｅ
， Ａ ２、１９６９年、４５〜４７頁、参照）。Similarly, for the production of asphalt from sulfuric acid sludge and directly distilled oil tar, containers for the sludge and for the directly distilled oil tar, mixers for mixing the sludge and oil tar, reactors, reactors. Plants comprising a furnace for heating a vessel, a separator for separating a gas phase mixture, an absorber, a cooler, and a pump are also known.
Ya promyshlennost, O i1 an
dGas Industry Magazine
, A 2, 1969, pp. 45-47).

しかしながら、この公知なプラントも、出発反応物質の
適切な接触をもたらすことができない（混合装置が不完
全であることに原因がある）。However, this known plant is also unable to bring about adequate contacting of the starting reactants (due to incomplete mixing equipment).

さらに、この公知なプラントは、エネルギー及び金属の
消費量が多いという欠点を有しており、また、バッチ法
で運転することを特徴としている。Furthermore, this known plant has the disadvantage of high energy and metal consumption and is characterized by batchwise operation.

公知のプラントでは、高温が適用されることと装置の高
さによってかなりの温度差が存在することとに原因して
反応器の腐蝕及び変形が発生し、また、その結果として
、プラントの有効寿命の低下がひきおこされる。In known plants, corrosion and deformation of the reactor occur due to the high temperatures applied and the presence of considerable temperature differences depending on the height of the equipment, and as a result, the useful life of the plant is reduced. This causes a decrease in

さらに、煙道ガスを使用して反応器を加熱するので、反
応器壁が過熱気味となり、よって、反応物質の局部的な
コーキングを生じる。Furthermore, since the flue gas is used to heat the reactor, the reactor walls tend to overheat, thus causing localized coking of the reactants.

この技術分野では、さらに、Ｍａｉｌｅｙ式レトルトを
使用した硫酸廃棄物の低温分解プラントも公知である（
Ｍａｉｌｅｙ Ｉ．Ｈ， Ｐｅｔｒｏｌ Ｒｅｆｉｎ
ｅｒ、１９５５年刊、ＸＸ，３４ 、Ａ９、１３８〜１
４１頁、参照）。In addition, low-temperature decomposition plants for sulfuric acid waste using Mailley retorts are also known in this technical field (
Mailley I. H, Petrol Refine
er, published in 1955, XX, 34, A9, 138-1
(See page 41).

この低温分解プラントは、ミキシングコンベヤ、スクリ
ューホイスト、レトルト、サイクロン、混合器、反応器
、分離器、コークス用ホツパー、別のサイクロン、炉、
レヘリングコンベヤ及びスクレーパコンベヤからなって
いる。This cryogenic cracking plant consists of a mixing conveyor, screw hoist, retort, cyclone, mixer, reactor, separator, coke hopper, separate cyclone, furnace,
It consists of a leveling conveyor and a scraper conveyor.

この公知なプラントでは、移動するスクレーパコンベヤ
の腐蝕及び浸蝕が著しく、また、エネルギー及び金属の
消費量も莫大である。In this known plant, the corrosion and erosion of the moving scraper conveyor is significant, and the energy and metal consumption is also enormous.

このプラントでは、大きな作業空間が必要であり、保守
が困難であり、そして運転に信頼を与せることか不可能
である。This plant requires a large working space, is difficult to maintain, and is impossible to operate reliably.

加えて、このプラントでは、効率が低いことも特徴の１
つである。In addition, this plant is characterized by low efficiency.
It is one.

さらに、本発明の原型をなすものとして、液相酸化剤用
の容器、炭化水素留分用の容器、炭化水素留分と液相酸
化剤を混合するための混合器、炭化水素留分を加熱する
ための炉、炭化水素留分を酸化するための反応器、冷却
器、そしてポンプを含んでなる有機化合物酸化プラント
も公知である（ソ連国発明者証第３２１５３６号、分類
Ｃ１０Ｃ３／１２、” Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｉｎ
ｖｅｎｔｉｏｎ、Ｄ ｉｓｃｏｖｅｒｉ ｅｓ、Ｉｎｄ
ｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎｄＴｒａｄｅｍ
ａｒｋｓ ” 、Ｎ． ３ ５、１９７１年刊、参照）
。Furthermore, the prototype of the present invention includes a container for a liquid-phase oxidizing agent, a container for a hydrocarbon fraction, a mixer for mixing a hydrocarbon fraction and a liquid-phase oxidizing agent, and a container for heating a hydrocarbon fraction. Organic compound oxidation plants comprising a furnace for oxidizing hydrocarbon fractions, a reactor for oxidizing hydrocarbon fractions, a cooler and a pump are also known (USSR Inventor's Certificate No. 321536, Classification C10C3/12, " Bulletin of In
vention, Discoveries, India
ustrial Designs and Tradem
arks”, N. 35, published in 1971)
.

しかしながら、この公知なプラントにもそれに特 ．有
な欠点が存在している。However, this known plant also has certain characteristics. There are certain drawbacks.

すなわち、エネルギー及び金属の消費量が多いこと、低
効率であること、工程時間が長いこと、制御及び保守が
複雑であること、そして技術的及び経済的パラメータが
低いことならびに大きな作業空間が必要であること、が
それである。These include high energy and metal consumption, low efficiency, long process times, complex control and maintenance, and low technical and economic parameters as well as the need for a large working space. That is what it is.

加えて、この公知なプラントでは高度に粘稠な液相酸化
剤を炭化水素留分の全体に完全に分散せしめることがで
きない。In addition, this known plant does not allow the highly viscous liquid phase oxidizer to be completely dispersed throughout the hydrocarbon fraction.

本発明は、上記したような従来技術の欠点にかんがみて
、高度に有効な炭化水素留分酸化プラントであって、そ
れを構成する装置が例えば熱伝達及び物質移動の改良、
相間接触の向上、そしてフロス（泡沫）の量の軽減とそ
の消滅時間の短縮ならびにコーキングの排除を達成する
方向で製作及び相互連絡されているような改良された酸
化プラントを提供することを課題としている。In view of the shortcomings of the prior art as described above, the present invention provides a highly effective hydrocarbon fraction oxidation plant in which the equipment constituting the plant has improved heat transfer and mass transfer, for example.
It is an object of the present invention to provide an improved oxidation plant, constructed and interconnected, with a view to achieving an improved interphase contact and a reduction in the amount of froth and its extinction time as well as the elimination of coking. There is.

本発明のこの課題は、高分子石油製品の炭化水素留分を
液相酸化剤としての硫酸及びその誘導体で酸化するため
の、下記の装置：炭化水素留分用容器、液相酸化剤用容
器、炭化水素留分用加熱炉、炭化水素留分と液相酸化剤
とを混合するための混合器、炭化水素留分を酸化するた
めの反応器、得られた生成物の脱泡装置、冷却器、そし
てポンプを組み合わせて含んでなる酸化プラントであっ
て、反応器５の出口に減圧装置６を介して接続したクロ
スブレーカー７を有しており、 前記フロスプレーカーγには炭化水素留分を供給するた
めのノズル３８の付いた分配装置３７が取り付けられて
いて、該分配装置３７は加熱炉４に炭化水素留分を供給
するための導管と連通しており、 前記フロスブレーカー７の拡大頂部には加熱炉４の出口
と連通した中空シャフト３３が取り付けられていて、該
シャフト３３上にはその空間に連通した炭化水素留分供
給用のノズル３４と羽根３６付のコイルプレート３５と
が固定されており、前記フロスブレーカー７の底部には
脱泡装置８０入口が接続しており、 前記減圧装置６に出口が接続した反応器５の円筒形頂部
には炭化水素留分を供給するための噴霧装置１６と液相
酸化剤分散装置１８とが、そして該反応器５０円錐形底
部には炭化水素留分を供給するための付加的噴霧装置１
９がそれぞれ配設されており、ここで、 前記分散装置１８は混合器３の出口に連通したノズル２
７と加熱炉４の出口に連通した導管をもった円形マニホ
ールド２６の形をしており、前記噴霧装置１６は前記分
配装置１８の上方に配設されており、そして 前記付加的噴霧装置１９は反応器５０円錐形表面上に炭
化水素留分を方向づけするだめのスクリーン２２付のノ
ズル２０を有しており、前記噴霧装置１６及び１９は加
熱炉４の出口からの導管でもって連通していることを特
徴とする酸化プラントによって解決することができる。This object of the invention consists of an apparatus for oxidizing hydrocarbon fractions of polymeric petroleum products with sulfuric acid and its derivatives as liquid-phase oxidizing agents: a vessel for hydrocarbon fractions, a vessel for liquid-phase oxidizing agents; , a heating furnace for hydrocarbon fractions, a mixer for mixing the hydrocarbon fraction and a liquid phase oxidizing agent, a reactor for oxidizing the hydrocarbon fraction, a defoaming device for the obtained product, cooling It is an oxidation plant comprising a combination of a reactor, a pump, and a cross breaker 7 connected to the outlet of the reactor 5 via a pressure reducing device 6, and the froth sprayer γ contains a hydrocarbon fraction. A distribution device 37 with a nozzle 38 for supplying a hydrocarbon fraction is attached, which distribution device 37 communicates with a conduit for supplying a hydrocarbon fraction to the heating furnace 4 , and the expansion of said froth breaker 7 A hollow shaft 33 communicating with the outlet of the heating furnace 4 is attached to the top, and a coil plate 35 with blades 36 and a nozzle 34 communicating with the space for supplying a hydrocarbon fraction are mounted on the shaft 33. The inlet of a defoaming device 80 is connected to the bottom of the froth breaker 7, and the cylindrical top of the reactor 5, whose outlet is connected to the pressure reducing device 6, is connected to the bottom of the froth breaker 7 for supplying a hydrocarbon fraction. a spray device 16 and a liquid-phase oxidant dispersion device 18, and an additional spray device 1 in the conical bottom of the reactor 50 for feeding the hydrocarbon fraction.
9 are respectively arranged, wherein the dispersing device 18 has a nozzle 2 communicating with the outlet of the mixer 3.
7 and in the form of a circular manifold 26 with a conduit communicating with the outlet of the furnace 4, said spraying device 16 being arranged above said distribution device 18 and said additional spraying device 19. Reactor 50 has a nozzle 20 with a screen 22 for directing the hydrocarbon fraction onto a conical surface, said spray devices 16 and 19 communicating by a conduit from the outlet of furnace 4. This can be solved by an oxidation plant characterized by:

ここで、前記分散装置１８のノズル２７は加熱炉４の出
口からの導管と連通した炭化水素留分供給用の孔２８を
有しておりかつ前記孔２８の上方にはガイドデフレクタ
２９が取り付けられている，プラントの装置、すなわち
、構成要素、を上述のように相互に接続すると、有機化
合物と液相酸化剤とのプレミックスを達成することが可
能となるので、工程の強化を促進することができる。Here, the nozzle 27 of the dispersion device 18 has a hole 28 for supplying a hydrocarbon fraction that communicates with a conduit from the outlet of the heating furnace 4, and a guide deflector 29 is attached above the hole 28. The interconnection of plant equipment, i.e., components, as described above makes it possible to achieve a premix of organic compound and liquid phase oxidant, thus facilitating process intensification. I can do it.

さらに、本願明細書に開示するプラントにおいて、それ
に含まれる反応器は、円筒形に構成された頂部と円錐形
に構成された底部とからなり、前記円錐形の底部には、
その円錐形面に炭化水素留分を供給するため、反応器の
水平軸に関してある角度をもって取り付けられたノズル
付の噴霧装置が付加的に配設されている。Furthermore, in the plant disclosed herein, the reactor included therein includes a cylindrical top section and a conical bottom section, and the conical bottom section includes:
In order to supply the conical surface with the hydrocarbon fraction, a spray device with nozzles mounted at an angle with respect to the horizontal axis of the reactor is additionally arranged.

反応器の構造的形態を上述のようにすると、よどみ領域
の形成を防止するうえで有用であり、また、相間接触の
向上ならびに液相酸化剤及び炭化水素留分間の熱伝達及
び物質移動の改良を確実ならしめることができる。The structural configuration of the reactor as described above is useful in preventing the formation of stagnation regions and also improves interphase contact and heat and mass transfer between the liquid phase oxidant and the hydrocarbon fraction. can be made certain.

炭化水素留分が噴霧装置に直接的に移動するのを可能な
らしめる働きを有しているスクリーンを噴霧装置のノズ
ルに配備して液相酸化剤一炭化水素留分混合物が噴霧装
置でコーキングするのを防止することが有利である。The liquid phase oxidizer-hydrocarbon fraction mixture is coked in the atomizer by providing a screen at the nozzle of the atomizer that serves to allow the hydrocarbon fraction to pass directly to the atomizer. It would be advantageous to prevent this.

また、酸化剤装入マニホールドに接続された調整弁付の
導管を分散装置に配備し、よって、導管内及び液相酸化
剤装入マニホールド内において炭化水素留分の重合がお
こるのを解消することが有利である。Additionally, a conduit with a regulating valve connected to the oxidizer charging manifold is provided in the dispersion device, thereby eliminating polymerization of the hydrocarbon fraction within the conduit and within the liquid phase oxidant charging manifold. is advantageous.

さらに、炭化水素留分を供給するための孔を酸化剤噴霧
装置のノズルに持たせかつ、噴霧装置上でコークス状構
造体が形成されるのを防止するため、前記孔の上方にガ
イドフレクタを取り付けることが有利である。Additionally, the nozzle of the oxidizer atomizer has a hole for feeding the hydrocarbon fraction and a guide deflector is installed above the hole to prevent the formation of coke-like structures on the atomizer. That is advantageous.

さらに、炭化水素留分供給用のノズルと羽根付のコイル
プレートとが上方に固定されている中空シャフトをフロ
スブレーカーの拡大頂部に配備することが有利である。Furthermore, it is advantageous to arrange a hollow shaft in the enlarged top of the froth breaker, on which the nozzle for feeding the hydrocarbon fraction and the vaned coil plate are fixed above.

フロスブレーカーの構造的形態を上述のようにすると、
クロス（泡沫）の破壊にかける時間を著しく短縮するこ
とができる。If the structural form of the floss breaker is as described above,
The time required to destroy the cloth (foam) can be significantly reduced.

引き続いて、添付の図面を参照しながら本発明の好まし
い態様を詳述する。Preferred embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

したがって、以下の説明から本発明をより容易に理解す
ることができるであろう。Accordingly, the present invention will be more easily understood from the following description.

先ず、図面の第１図を参照すると、ここに図示されてい
る酸化プラントは、高分子石油製品の炭化水素留分の容
器１、液相酸化剤としての硫酸及びその誘導体の容器２
、炭化水素留分と液相酸化剤を混合するための混合器３
、炭化水素留分を加熱するための加熱炉４、炭化水素留
分を酸化するための反応器５、減圧装置６、クロスブレ
ーカー７、脱泡装置８、凝縮冷却器９、真空タンク１０
、真空発生装置１１、そしてポンプ１２，１３及び１４
を含んでいる。Referring first to FIG. 1 of the drawings, the oxidation plant shown therein comprises a vessel 1 for a hydrocarbon fraction of a polymeric petroleum product, a vessel 2 for sulfuric acid and its derivatives as a liquid phase oxidizing agent.
, a mixer 3 for mixing the hydrocarbon fraction and the liquid phase oxidizing agent
, a heating furnace 4 for heating the hydrocarbon fraction, a reactor 5 for oxidizing the hydrocarbon fraction, a pressure reduction device 6, a cross breaker 7, a defoaming device 8, a condensing cooler 9, a vacuum tank 10
, vacuum generator 11, and pumps 12, 13 and 14
Contains.

第１図に示されるように、反応器５はそれに連通ずる１
本の導管を介して混合器３に、そしてそれに連通ずる３
本の導管を介して加熱炉４の出口に、それぞれ接続して
いる。As shown in FIG.
to and from the mixer 3 via a main conduit 3
They are each connected to the outlet of the heating furnace 4 via a main conduit.

フロスプレーカー７は、１本の導管によって、減圧装置
６を介して、反応器５の出口に、もう１本の導管によっ
て加熱炉４０入口に、そして第３の導管によって加熱炉
の出口に接続している。The froth sprayer 7 is connected by one conduit to the outlet of the reactor 5 via a pressure reduction device 6, by another conduit to the inlet of the furnace 40 and by a third conduit to the outlet of the furnace. are doing.

これらの３本の導管が限定された位置に配置されている
ので、フロスプレーカー７内に３つの帯域、すなわち、
液体生成物沈降帯域、クロス冷却帯域、そしてフロス（
泡沫）の破壊によってできたドリップミストを凝縮する
ための帯域が作られる。Because these three conduits are placed in limited locations, there are three zones within the floss sprayer 7, namely:
Liquid product settling zone, cross cooling zone, and froth (
A zone is created for condensing the drip mist created by the destruction of the foam.

フロスブレーカー７の液体生成物沈降帯域は、上記した
ように、減圧装置６を介して反応器５に接続しており、
したがって、加熱された反応混合物は反応器内での圧力
よりも低い圧力でフロスブレーカー７に流入し、フロス
（泡沫）の形成を下げることができる。The liquid product settling zone of the froth breaker 7 is connected to the reactor 5 via a pressure reduction device 6, as described above,
Thus, the heated reaction mixture enters the froth breaker 7 at a pressure lower than the pressure in the reactor, allowing the formation of froth to be reduced.

加熱炉４０入口に接続したフロス冷却帯域には冷炭化水
素留分が反応器内の圧力よりも高い圧力で供給され、そ
の結果、前記冷炭化水素留分の強力な噴流によってクロ
ス（泡沫）が強力に破壊される。A cold hydrocarbon fraction is supplied to the froth cooling zone connected to the inlet of the heating furnace 40 at a pressure higher than the pressure inside the reactor, so that a strong jet of said cold hydrocarbon fraction causes cross (foam) to form. Destroyed powerfully.

第６図に示されるように、クロスブレーカー７の頂部に
あるドリップミスト凝縮帯域には回転中空シャフト３３
の形をした羽根車がある。As shown in FIG. 6, the drip mist condensation zone at the top of the cross breaker 7 has a rotating hollow shaft 33.
There is an impeller in the shape of a.

この中空シャフト３３は、羽根３６、そしてシャフト３
３の空間に連通した付属のノズル３４を有する。This hollow shaft 33 has a blade 36 and a shaft 3
It has an attached nozzle 34 that communicates with the space of 3.

シャフト３３の空間はさらに加熱炉４め出口に連通して
いる。The space of the shaft 33 further communicates with a fourth outlet of the heating furnace.

反応器５についてみると（第２図）、その本体１５は円
筒形に構成されておりかつその底部は円錐形に構成され
ている。Regarding the reactor 5 (FIG. 2), its main body 15 is of cylindrical construction and its bottom is of conical construction.

この反応器の頂部には、ノズル１７を有する炭化水素留
分噴霧装置１６と液相酸化剤分散装置１８とが取り付け
られている。A hydrocarbon fraction atomizing device 16 with a nozzle 17 and a liquid phase oxidizing agent dispersion device 18 are attached to the top of the reactor.

さらに、反応器５の底部には、その反応器の水平軸に関
してある角度をもって配置されたノズル２０付の噴霧装
置１９（第３図）が取り付けられている。Furthermore, attached to the bottom of the reactor 5 is a spray device 19 (FIG. 3) with a nozzle 20 arranged at an angle with respect to the horizontal axis of the reactor.

噴霧装置１９は、さらに、ノズル２１を有していて、こ
のノズル２１は、炭化水素留分が噴霧装置１９に直接的
に移動するのを可能ならしめる働きを有しているスクリ
ーン２２を装備している。The atomizing device 19 furthermore has a nozzle 21 which is equipped with a screen 22 which serves to allow the hydrocarbon fraction to pass directly to the atomizing device 19. ing.

液相酸化剤分散装置１８（第４図）は、調整弁２５の付
いた導管２３及び２４を有している。Liquid phase oxidant dispersion device 18 (FIG. 4) includes conduits 23 and 24 with regulating valves 25.

調整弁２５は、酸化剤装入マニホールド２６に接続して
おり、また、このマニホールド２６には酸化剤装入ノズ
ル２７（第５図）が取り付けられている。The regulating valve 25 is connected to an oxidizing agent charging manifold 26, and an oxidizing agent charging nozzle 27 (FIG. 5) is attached to this manifold 26.

ノズル２７は、孔２８を有しており、また、これらの孔
２８の上方にはガイドデフレクタ２９が取り付けられて
いる。The nozzle 27 has holes 28, and a guide deflector 29 is attached above these holes 28.

液相酸化剤分散装置１８は、マニホールド３０（ノズル
２Ｔの孔２８に炭化水素留分を装入するため）を有して
いる。The liquid phase oxidant dispersion device 18 has a manifold 30 (for charging the hydrocarbon fraction into the holes 28 of the nozzle 2T).

クロスブレーカー７（第６図）は、ペアリング３２によ
って支承された中空シャフト３３とその中空シャフト３
３上に固定された炭化水素留分供給ノズル３４及び羽根
３６付コイルプレート３５とを有する拡大頂部をもった
本体３１を有しており、また、フロスブレーカーＩの中
央部に配置されたノズル３８付の分配装置３７を有して
いる。The cross breaker 7 (FIG. 6) consists of a hollow shaft 33 supported by a pairing 32 and the hollow shaft 3
3 has a body 31 with an enlarged top having a hydrocarbon fraction supply nozzle 34 fixed on it and a coil plate 35 with vanes 36, and a nozzle 38 arranged in the central part of the froth breaker I. It has a distribution device 37 attached.

引き続いて、本発明による酸化プラントの運転方法につ
いて詳述する。Subsequently, a method of operating an oxidation plant according to the present invention will be explained in detail.

容器１からの炭化水素留分をポンプ１２によって混合器
３に供給する。The hydrocarbon fraction from vessel 1 is fed by pump 12 to mixer 3 .

他方、容器２からの液相酸化剤（廃硫酸）もまた混合器
３に供給し、そこで炭化水素留分と酸化剤とをプレミッ
クスする。On the other hand, the liquid phase oxidant (waste sulfuric acid) from vessel 2 is also fed to mixer 3, where the hydrocarbon fraction and oxidant are premixed.

上記プレミックスを通じて、混合物の粘度を下げること
ができ、また、結果として、その混合物をパイプライン
を介して圧入する際の容易度とその混合物を反応器５中
で分散させる際の分散の程度とを改良することができる
。Through the premix, the viscosity of the mixture can be reduced and, as a result, the ease of injecting the mixture through the pipeline and the degree of dispersion when dispersing the mixture in the reactor 5 can be reduced. can be improved.

容器１からの炭化水素留分の一部を炉４に供給し、そこ
で処理温度まで加熱し、そして反応器５に供給する。A portion of the hydrocarbon fraction from vessel 1 is fed to furnace 4 where it is heated to processing temperature and fed to reactor 5.

また、混合器３において得られた炭化水素留分と酸化剤
の混合物も同じように反応器５に供給する（ポンプ１３
を使用）。Further, the mixture of the hydrocarbon fraction and the oxidizing agent obtained in the mixer 3 is also supplied to the reactor 5 in the same way (pump 13
use).

反応空間への酸化剤の供給は、分散装置１８のマニホー
ルド２６を介して、ノズル２７（第２図）によって実施
する。The supply of the oxidizing agent to the reaction space takes place via the manifold 26 of the dispersion device 18 by means of nozzles 27 (FIG. 2).

混合物のコーキングが発生するのを防止するため、その
混合物をマニホールド２６及び導管２４内において連続
的に循環せしめる（第４図）。To prevent coking of the mixture from occurring, the mixture is continuously circulated within manifold 26 and conduit 24 (FIG. 4).

弁２５によって混合物の流量を調整する。A valve 25 regulates the flow rate of the mixture.

混合物のコーキングが発生するのを防止するため、マニ
ホールド３０を介して炭化水素留分をノズル２７に供給
する。To prevent coking of the mixture from occurring, the hydrocarbon fraction is fed to the nozzle 27 via a manifold 30.

ここで、炭化水素留分は、孔２８を通じて噴射し、そし
てガイドデフレクタ２９によってノズル２７の壁面に衝
突させる。Here, the hydrocarbon fraction is injected through the holes 28 and impinged on the wall of the nozzle 27 by means of a guide deflector 29 .

炉４からの炭化水素留分を噴霧装置１６に供給し、そし
て、ノズル１７を介して、反応器５の反応空間に導入し
、よって、炭化水素留分を酸化剤の流れと合流させる。The hydrocarbon fraction from the furnace 4 is fed to the atomization device 16 and introduced via the nozzle 17 into the reaction space of the reactor 5, thus merging the hydrocarbon fraction with the oxidant stream.

反応器５の反応空間内において酸化剤と加熱炭化水素留
分とが接触せしめられ、その結果として泡沫の物質が生
成する。The oxidizing agent and the heated hydrocarbon fraction are brought into contact in the reaction space of the reactor 5, resulting in the formation of a foamy substance.

次いで、この泡沫状の物質を反応器５から取り出す。This foamy material is then removed from the reactor 5.

コークス・タイプの炭化水素留分が反応器５の底部に沈
積するのを防止するため、炭化水素留分の一部を噴霧装
置１９のノズル２０を介して反応器５０円錐形部表面に
供給する。In order to prevent coke-type hydrocarbon fractions from depositing at the bottom of the reactor 5, a portion of the hydrocarbon fraction is fed to the conical surface of the reactor 50 via the nozzle 20 of the spray device 19. .

また、噴霧装置１９そのものにおいてコークス状物が生
成するのを防止するため、ノズル２１を介して炭化水素
留分を供給し、そしてスクリーン２２によって噴霧装眞
の表面に炭化水素留分を吹き付ける。Also, in order to prevent the formation of coke in the spray device 19 itself, the hydrocarbon fraction is fed through a nozzle 21 and is sprayed onto the surface of the spray device by a screen 22.

反応器５（第１図）からの反応物質を減圧装置６を通じ
てクロスプレーカー７に供給する。The reactants from reactor 5 (FIG. 1) are fed to cross-sprayer 7 through pressure reduction device 6.

同時に、容器１からの炭化水素留分をノズル３Ｂ付の分
配装置３７（第６図）を介してフロスブレーカーＴに供
給する。At the same time, the hydrocarbon fraction from the vessel 1 is fed to the froth breaker T via a distribution device 37 (FIG. 6) with a nozzle 3B.

冷炭化水素留分の多重噴流作用下において、フロス（泡
沫→を機械的処理及び低沸点蒸気の部分的凝縮のダブル
処理によって消滅させる。Under the action of multiple jets of cold hydrocarbon fractions, froth (foam) is destroyed by a double process of mechanical treatment and partial condensation of low-boiling vapors.

次いで、残っているフロスをクロスプレーカー７の拡大
頂部に供給し、そして次のようにして消滅させる：炉４
（第１図）からの炭化水素留分の一部をフロスブレーカ
ー７、すなわち、中空シャフト３３（第６図）に供給し
、そしてノズル３４に案内する。The remaining floss is then fed to the enlarged top of the cross sprayer 7 and annihilated as follows: Furnace 4
A portion of the hydrocarbon fraction from (FIG. 1) is fed to the froth breaker 7, ie the hollow shaft 33 (FIG. 6), and guided to the nozzle 34.

ノズル３４は、炭化水素留分の噴流をコイルプレート３
５及び羽根３６ならびにフロスブレーカ一本体の拡大頂
部及びそれに隣接する空間の一部に吹き付ける。The nozzle 34 sends a jet of hydrocarbon fraction to the coil plate 3.
5, the blades 36, the enlarged top of the main body of the floss breaker, and a part of the space adjacent thereto.

熱炭化氷素留分の噴流が作用することと泡沫とコイルプ
レート３５及び羽根３６とが接触せしめられることとの
結果としてクロスを効果的に消滅させることができる。As a result of the action of the jet of hot carbonized carbon fraction and the contact of the foam with the coil plate 35 and the vane 36, the cross can be effectively extinguished.

ベアリング３２によって支承されたクロスプレーカーを
回転させることを通じて“デッドゾーン（死空間）”の
解消及びフロスの完全な消滅を達成することができる。Through rotation of the cross-sprayer supported by bearings 32, elimination of "dead zones" and complete disappearance of floss can be achieved.

フロスの消滅後に分離された低沸点留分のガス及び蒸気
をフロスプレーカー７の頂部から取り出す。After the disappearance of the froth, the separated low-boiling fraction gases and vapors are removed from the top of the froth sprayer 7.

亜硫酸ガス、水蒸気及び低沸点留分を部分的に取り除い
た反応物質をクロスプレーカーＴから脱泡装置８（第１
図）に案内し、そこで、反応物質中に溶け込んでいる痕
跡量のガスを不活性ガスの装入によって除去する。The reactant from which sulfur dioxide gas, water vapor, and low-boiling fractions have been partially removed is transferred from the cross spray car T to the defoaming device 8 (first
(Fig.), where traces of gas dissolved in the reactants are removed by charging with an inert gas.

真空発生装置１１を用いて脱泡装置８内で減圧を適用す
ることによって痕跡量の亜硫酸ガスをより完全に除去す
る。Traces of sulfur dioxide gas are removed more completely by applying a reduced pressure within the defoaming device 8 using the vacuum generator 11 .

脱泡装置８から吹出し蒸気及びガスを凝縮冷却器９を介
して真空タンク１０に案内する。Steam and gas blown out from the defoaming device 8 are guided to a vacuum tank 10 via a condensing cooler 9.

真空タンク１０において、未凝縮の蒸気及びガスから液
状生成物を分離する。In a vacuum tank 10, the liquid product is separated from uncondensed vapors and gases.

次いで、未凝縮の蒸気及びガスを真空タンク１０の頂部
から取り出し、そして真空発生装置１１に案内する。The uncondensed vapors and gases are then removed from the top of the vacuum tank 10 and guided to the vacuum generator 11.

他方において、先に分離した液状生成物（凝縮液）を真
空タンク１０の底部から取り出す。On the other hand, the previously separated liquid product (condensate) is removed from the bottom of the vacuum tank 10.

脱泡装置８の底部から主生成物をポンプ１４によって取
り出し（貯蔵用）、また、その生成物の一部を容器１に
再循環させる。The main product is removed from the bottom of the defoaming device 8 by means of a pump 14 (for storage) and a portion of the product is recycled to the vessel 1 .

以上の説明から理解されるよ５に、本発明によれば、例
えばオイルクールのような高分子石油製品の炭化水素留
分と石油処理プラント等の廃棄物である廃硫酸を原料と
して、前者を後者で酸化することによって、ボイラー燃
料、アスファルト及びアスファルタイトを高効率で、し
かも高品質で製造することができる。As can be understood from the above explanation, according to the present invention, for example, hydrocarbon fractions of polymeric petroleum products such as Oil Cool and waste sulfuric acid, which is waste from petroleum processing plants, are used as raw materials to produce the former. By oxidizing with the latter, boiler fuel, asphalt and asphaltite can be produced with high efficiency and high quality.

この製造方法はすこぶる簡単であり、また、複雑かつ電
力消費量の多い装置を利用しないですむ。This manufacturing method is extremely simple and does not require the use of complex and power-consuming equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、本発明による酸化プラントの工程図、第２図
は、反応器の略示断面図、第３図は、反応器の底部に取
り出けられた噴霧装置のノズルの説明図、第４図は、第
２図の線分ＩＶ−ＩＶにそった断面図、第５図は、分散
装置のノズルの説明図、そして第６図は、クロスブレー
カーの略示断面図である。 図中、１は炭化水素留分用容器、２は液相酸化剤用容器
、３は混合器、４は加熱炉、５は反応器、６は減圧装置
、７はクロスブレーカー、８は脱泡装置、９は凝縮冷却
器、１０は真空タンク、１１は真空発生装置、１２，１
３及び１４はポンプ、１６は噴霧装置、１８は液相酸化
剤分散装置、１９は付加的噴霧装置、２０はノズル、２
２はスクリーン、２３及び２４は導管、２５は調整弁、
２６はマニホールド、２７はノズル、２８は孔、２９は
ガイドデフレクタ、３３は中空シャフト、３４はノズル
、３５はコイルプレート、３６は羽根、３７は分配装置
、そして３８はノズルである。FIG. 1 is a process diagram of an oxidation plant according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a reactor, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a nozzle of a spray device taken out at the bottom of the reactor. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is an explanatory view of the nozzle of the dispersion device, and FIG. 6 is a schematic sectional view of the cross breaker. In the figure, 1 is a container for hydrocarbon fraction, 2 is a container for liquid phase oxidizer, 3 is a mixer, 4 is a heating furnace, 5 is a reactor, 6 is a pressure reduction device, 7 is a cross breaker, and 8 is a defoaming device. equipment, 9 is a condensing cooler, 10 is a vacuum tank, 11 is a vacuum generator, 12, 1
3 and 14 are pumps, 16 is a spray device, 18 is a liquid phase oxidant dispersion device, 19 is an additional spray device, 20 is a nozzle, 2
2 is a screen, 23 and 24 are conduits, 25 is a regulating valve,
26 is a manifold, 27 is a nozzle, 28 is a hole, 29 is a guide deflector, 33 is a hollow shaft, 34 is a nozzle, 35 is a coil plate, 36 is a vane, 37 is a distribution device, and 38 is a nozzle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 高分子石油製品の炭化水素留分を液相酸化剤として
の硫酸及びその誘導体で酸化するためのものであって、
炭化水素留分用容器、液相酸化剤用容器、炭化水素留分
用加熱炉、炭化水素留分と液相酸化剤とを混合するため
の混合器、炭化水素留分を酸化するための反応器、得ら
れた生成物の脱泡装置、冷却器、そしてポンプを含んで
なる酸化プラントにおいて、 反応器５の出口に減圧装置６を介して接続したクロスブ
レーカー７を有しており、 前記クロスブレーカー１には炭化水素留分を供給するた
めのノズル３８の付いた分配装置３７が取り付けられて
いて、該分配装置３７は加熱炉４に炭化水素留分な供給
するための導管と連通しており、 前記フロスプレーカー７の拡大頂部には加熱炉４の出口
と連通した中空シャフト３３が取り付けられていて、該
シャフト３３上にはその空間に連通した炭化水素留分供
給用のノズル３４と羽根３６付のコイルプレート３５と
が固定されており、前記クロスブレーカー７の底部には
脱泡装置８０入口が接続しており、 前記減圧装置６に出口が接続した反応器５０円筒形頂部
には炭化水素留分な供給するための噴霧装置１６と液相
酸化剤分散装置１８とが、そして該反応器５０円錐形底
部には炭化水素留分を供給するための付加的噴霧装置１
９がそれぞれ配設されており、ここで、 前記分散装置１８は混合器３の出口に連通したノズル２
７と加熱炉４の出口に連通した導管をもった円形マニホ
ールド２６の形をしており、前記噴霧装置１６は前記分
配装置１８の上方に配設されており、そして 前記付加的噴霧装置１９は反応器５０円錐形表面上に炭
化水素留分を方向づげするためのスクリーン２２付のノ
ズル２０を有しており、前記噴霧装置１６及び１９は加
熱炉４の出口からの導管でもって連通していることを特
徴とする酸化プラント。 ２ 前記分散装置１８のノズル２７は加熱炉４の出口か
らの導管と連通した炭化水素留分供給用の孔２８を有し
ておりかつ前記孔２８の上方にはガイドデフレクタ２９
が取り付けられている、特許請求の範囲第１項に記載の
酸化プラント。[Claims] 1. A product for oxidizing a hydrocarbon fraction of a polymeric petroleum product with sulfuric acid and its derivatives as a liquid phase oxidizing agent, comprising:
Container for hydrocarbon fraction, container for liquid phase oxidizing agent, heating furnace for hydrocarbon fraction, mixer for mixing hydrocarbon fraction and liquid phase oxidizing agent, reaction for oxidizing hydrocarbon fraction The oxidation plant comprises a reactor, a degassing device for the obtained product, a cooler, and a pump, which has a cross breaker 7 connected to the outlet of the reactor 5 via a pressure reducing device 6, A distribution device 37 with a nozzle 38 for supplying a hydrocarbon fraction is attached to the breaker 1 , and the distribution device 37 communicates with a conduit for supplying the hydrocarbon fraction to the heating furnace 4 . A hollow shaft 33 communicating with the outlet of the heating furnace 4 is attached to the enlarged top of the froth sprayer 7, and a nozzle 34 for supplying a hydrocarbon fraction communicating with the space is mounted on the shaft 33. A coil plate 35 with blades 36 is fixed thereto, an inlet of a defoaming device 80 is connected to the bottom of the cross breaker 7, and a cylindrical top of a reactor 50 whose outlet is connected to the pressure reducing device 6 is connected to the bottom of the cross breaker 7. A spray device 16 for feeding a hydrocarbon fraction and a liquid phase oxidizer dispersion device 18, and an additional spray device 1 for feeding a hydrocarbon fraction in the conical bottom of the reactor 50.
9 are respectively arranged, wherein the dispersing device 18 has a nozzle 2 communicating with the outlet of the mixer 3.
7 and in the form of a circular manifold 26 with a conduit communicating with the outlet of the furnace 4, said spraying device 16 being arranged above said distribution device 18 and said additional spraying device 19. The reactor 50 has a nozzle 20 with a screen 22 for directing the hydrocarbon fraction onto a conical surface, said spray devices 16 and 19 communicating by a conduit from the outlet of the furnace 4. An oxidation plant characterized by: 2 The nozzle 27 of the dispersion device 18 has a hole 28 for supplying a hydrocarbon fraction that communicates with a conduit from the outlet of the heating furnace 4, and above the hole 28 there is a guide deflector 29.
An oxidation plant according to claim 1, wherein the oxidation plant is equipped with a.