超臨界水を利用した重油の改質におけるバナジウム除去特性およびコークス析出特性

概要

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硫黄比率0.28 wt%，バナジウム濃度4.6 wtppmの重油を対象に，超臨界水あるいは亜臨界水との接触による重油からのバナジウムの分離特性およびコークスの析出特性について水平方向に流れる反応管を備える流通式改質実験装置を用いて調べた。反応管の温度350℃から470℃，圧力25 MPa，供給した水と重油の質量流量の比0.5の条件では，反応管温度が高いほどコークスの析出量は増加し，コークスの析出量の増加に伴い改質油のバナジウム濃度が低下する。また，反応管での反応時間が長いほど改質油のバナジウム濃度は低下する。改質油のアスファルテンとバナジウムは，重油から同等の比率で減少したことから，アスファルテンを含む高沸点成分が重油から分離され，それと同時にアスファルテンに偏在するバナジウムが分離され，改質油のバナジウム濃度が低下することを確認した。さらに，反応管外部表面温度が424℃から459℃の範囲において，温度が高い領域に析出したコークスほど窒素比率，硫黄比率，バナジウム濃度が高いことから，この温度範囲では，温度が高いほどアスファルテンを含む高沸点成分がコークスに濃縮されることを確認した。