原油大気圧下及び真空蒸留プラント

原油精製の簡単な説明

原油精製とは、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料、暖房用油、潤滑油、アスファルト、石油化学原料など、有用な製品に未精製の原油を工業的に変換するプロセスです。基本的なプロセスは通常、次の3つの主要な段階で構成されています：

1. 分離（蒸留）：原油を炉で加熱し、蒸留塔に供給します。成分はその沸点に基づいて分離されます：

* 軽質留分（ガス、ガソリン用ナフサなど）は上部に上昇します。

* 中質留分（ケロシン／ジェット燃料、ディーゼルなど）は中段で凝縮します。

* 重質留分（ガス油、潤滑油基礎油など）は下部で凝縮します。

• 最も重い残留物（アスファルト、タール）は底部に集まります。

2. 変換：蒸留によって得られる重質で価値の低い分留成分は、化学プロセスを用いて軽質で高価値な製品に変換されます：

クラッキング：大分子の炭化水素をより小さな分子に分解する工程（例：流動接触分解 - FCC、加水素分解）。

ユニファイイング／結合：小さな分子を結合してより大きな分子にする工程（例：アルキル化）。

再配列：分子構造を変化させて品質を向上させる工程（例：高オクタン価ガソリン成分の生成のためのリフォーミング）。

3. 精製：中間製品および最終製品を精製し、不純物（硫黄、窒素、金属など）を取り除き、安定性と性能を向上させます。一般的な方法には以下が含まれます：

水素処理：水素と触媒を使用して硫黄（脱硫）、窒素を取り除き、分子を飽和させます。

スウィーテニング：悪臭を放つ硫黄化合物（メルカプタン）を除去します。

精製された製品は仕様に応じてブレンドされ、販売および流通のために送られます。現代の製油所は複雑かつ統合された施設であり、市場の需要や環境規制に対応するためにこれらのプロセスを継続的に最適化しています。

プラント生産プロセス指数制御（以下のデータは概ねの範囲であり、正確なデータではありません）

説明

この装置は、熱交換部、電気脱塩部、初留部、常圧蒸留部、減圧蒸留部で構成されています。

製品構成

ユニット製品計画は、改質原料（ナフサ）—航空用灯油—軽油—ワックス油の水素化分解／精製プロセスです。

主な製品は以下の通りです：

ナフサ――触媒改質原料として。

大気柱初サイド油ライン――航空用ケロシン水素化のための原料として。

大気柱第二サイド油ライン――ディーゼル水素化のための原料として。

大気柱第三サイド油ライン――ディーゼル水素化のための原料として。

真空柱頂油ライン――ディーゼル水素化のための原料として。

真空柱第一ライン油――ディーゼル水素化のための原料として。

真空柱第二ライン油――ワックス油水素化／クラッキング原料として。

真空柱第三ライン油――ワックス油水素化／クラッキング原料として

真空柱第四ライン油――ワックス油水素化／クラッキング原料として

真空残渣油――重油触媒／コークス化／溶解／酸化アスファルトの原料として

原油精製設備に関するよくある質問（FAQ）

1. 原油精製所とは何ですか？

精製所とは、物理的な分離、化学的な変換および精製を通じて、原油を有用な製品（例えば、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料、化学薬品など）に加工・精製するための工業施設です。

2. 精製所の主要ユニットにはどのようなものがありますか？

主要ユニットには以下が含まれます。

- 大気蒸留装置（ADU）：沸点に基づいて原油を分留し、ナフサ、ケロシン、ディーゼルなどに分離します。

- 減圧蒸留装置（VDU）：大気蒸留装置（ADU）からの重質残渣を減圧下でさらに処理します。

- 流動接触分解装置（FCCU）：触媒を使用して重質炭化水素を軽質燃料（例：ガソリン）に分解します。

- 加水素処理装置（Hydrotreater）：水素を使用して硫黄、窒素、金属を除去し、環境基準を満たすようにします。

- 改質装置（Reformer）：低オクタン価のナフサを高オクタン価のガソリン混合原料に転換します。

• コーカー：重質残渣を熱分解して、軽質製品と石油コークスに変換する。

3. 蒸留が最初の工程である理由は？

原油は沸点が異なる炭化水素の混合物である。蒸留によってそれを分留（「カット」）し、下流工程で目的に応じた処理を行う。

4. FCC装置の仕組みは？

重質ガス油に高温の触媒粉末を混合し、軽い分子に分解する。使用済み触媒はコークス堆積物を燃焼除去して再生され、再利用される。

5. 水素処理（Hydrotreating）の目的は？

水素処理は不純物（硫黄、窒素）を取り除くために行われる：

- 環境規制（例：超低硫黄ディーゼル）への適合のため。

- 下流工程の触媒が毒されることを防ぐため。

• 製品の安定性を向上させます。

6. リファイナリー設備で腐食が発生する原因は何か？

腐食は次の原因によるものです：

- 硫黄化合物（例：酸性原油中のH₂S）

- 有機酸（ナフテン酸など）

- 原油または冷却水に含まれる塩化物

ステンレス鋼／被覆材や腐食防止剤などの材料が使用され、損傷を軽減します。

7. 「コークス化（coking）」とは何か、またそれはいつ使われるか？

コークス化は、重質残渣を軽質製品と固体の石油コークスに変換する高度な熱分解プロセスです。他の方法で経済的に処理できない残渣に対して使用されます。

8. 熱交換器は何のために使われるか？

熱交換器はプロセス流体間の熱を回収するために使われます（例：蒸留前の原油を高温製品流で加熱するなど）。これによりエネルギー効率が大幅に向上します。

9. なぜ圧縮機（コンプレッサー）が重要なのか？

コンプレッサーはガス（例：水素化脱硫装置用の水素、石油精製所の燃料ガス）を処理する。故障すると全体の運転が停止する場合がある。冗長性と厳格なメンテナンスにより信頼性を確保している。

10. 石油精製所を保護するための安全システムは何か？

圧力安全弁（PSVs）：容器・配管内の過剰圧力を防ぐ。

フラアシステム：緊急時に発生した炭化水素を安全に燃焼処理する。

ガス検知器：H₂S、炭化水素、または可燃性ガスの漏洩を監視する。

消火用水システム：散水設備・泡消火設備により火災を抑制する。

11. 石油精製所の設備はどのようにメンテナンスされるか？

ターンアラウンド：3～6年に1回、点検・清掃・修理のために工場全体を停止する。

予知保全：振動解析、赤外線サーモグラフィ、腐食モニタリングなどを用いて故障を未然に防止する。

12. 環境管理にはどのような対策が用いられるか？

スクラバー：煙道ガス中のSO₂を除去（例：FCC再生器オフガス）

排水処理：排水／再利用前に油分、化学物質、固体を除去

炭素回収：CO₂排出量を削減する新興技術（例：水素プラントからの回収）

13. 精製所はなぜ水素を必要とするのか？

水素は以下の用途で不可欠です：

- 脱硫処理（燃料の脱硫）

- 水素分解（重質油を軽質燃料にアップグレード）

スチームメタンリフォーミング（SMR）によってサイト内で生産される

14. 精製所はあらゆる種類の原油を処理できるのか？

不可能です。精製所は特定の原油グレード（例：軽質良質、重質悪質）向けに最適化されています。原油の種類を変更するには調整や設備のアップグレードが必要な場合があります。

15. 精製技術についてもっと学べるのはどこですか？

- 業界ガイド: API (American Petroleum Institute)、UOP (Honeywell)

- 団体: AFPM (American Fuel & Petrochemical Manufacturers)

- 出版物: Hydrocarbon Processing、Oil & Gas Journal