Identification of Mercury Species in Liquid Hydrocarbons

石油・天然ガスには産地により水銀が微量に含まれている場 合があり,含まれる水銀が石油上流および下流において種々の 問題を引き起こすことが知られている 。また,水銀は人体へ の毒性を有し,健康に対するリスクが大きいことから,水質汚 濁防止法,土壌汚染対策法,中央環境審議会の答申などによっ て環境中の適切な濃度管理が求められている。そのため,石 油・天然ガス生産プラントでは,一般的に流体中の水銀除去を 行ってから製品である原油・天然ガスを出荷している。 流体に含まれる水銀の形態は一様ではなく,一般的には元素 状(金属)水銀,イオン状水銀,有機水銀,固体状水銀に分類 されるが,海外メーカーを中心に開発されている金属硫化物系 等の水銀吸着剤は,原油・天然ガス中に存在する水銀の主成分 である金属水銀の除去を目的に設計されている 。原油・コン デンセートなどの液体炭化水素に含まれる水銀の分類方法には UOP-938が一般的に用いられているが, Fig. 1に示すように 水銀の物理・化学的特性に応じての分類となるため,化学形態 については詳細な情報が得られない。また,2000年に改訂さ れた同規格では抽出試薬として L-システインが用いられるが, その他にも酸や塩化カリウムを用いる事例がみられ,イオン 状,有機水銀に関しては抽出試薬により値に差異が生じる懸念 がある 。 水銀吸着剤の吸着除去効率は水銀の化学形態により変化する ことから,筆者らは原油・コンデンセートに含まれる水銀の効 率的な除去につなげるため,水銀を化合物ごとに測定する化学 形態別分析に取り組んでいる。 化学形態別分析では水銀種の分離と検出で2種の分析装置を 組み合わせて使用することが多く,分離部としてはガスクロマ トグラフ(GC),高速液体クロマトグラフ(HPLC),検出器に は冷原子蛍光分析装置(CVAFS),電子捕獲検出器(ECD), 質量分析計(MS),誘導結合プラズマ–質量分析装置(ICPMS)などが用いられており,毒性が強い有機水銀を主な測定