專利名稱：油料中污染物的脫除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及原油或經(jīng)加工的礦物油中污染物脫除，具體地涉及廢馬達(dá)油中污染物的脫除。本發(fā)明涉及脫除礦物油中污染物的方法和裝置。
現(xiàn)有技術(shù)已知在現(xiàn)有技術(shù)中有大量的脫除礦物油和廢潤(rùn)滑油中污染物的方法，的確，這些過多的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)也說明了人們?yōu)閷ふ业揭环N低成本地脫除油料中污染物的方法所做的不懈努力。
原油中不希望有的污染物通常包括高分子量烷烴(包括環(huán)烷烴)的復(fù)雜混合物，即瀝青，在石油真空蒸餾中，瀝青是作為粘性殘油而被回收的，而且知道它會(huì)降低蒸餾過程的效率。眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)中除去或減少瀝青的方法是用液體溶劑如丙烷或丁烷對(duì)原油進(jìn)行溶劑萃取。
廢馬達(dá)油含有各種各樣的不希望有的污染物，如碳、一些瀝青質(zhì)化合物和添加的“雜燴”，其包括有機(jī)金屬化合物，如防銹劑、抗氧劑、抗磨劑、洗滌劑-分散劑和防沫劑以及合成的聚合的傾點(diǎn)下降劑和粘度指數(shù)改進(jìn)劑。在廢馬達(dá)油中，溶解的和不溶解的金屬值包括鉛(來自汽油)、鐵(來自發(fā)動(dòng)機(jī)磨損)和來自于添加的“雜燴”中的、除含氮有機(jī)化合物之外的不同量的鈣、磷、硫、鋅、鈉和鎂。
由于有機(jī)金屬化合物和聚合化合物溶于在溶劑提取回收過程所用的溶劑中，而且在與潤(rùn)滑劑基油相似的溫度下開始蒸餾，所以由廢馬達(dá)油中脫除添加的“雜燴”是非常困難的。
在由船艙底回收船用廢油中，水和穩(wěn)定的油/水乳液就是污染物，且不易很經(jīng)濟(jì)地被除去。因此，船用廢油不能用作煉油廠的原料，這是由于有精煉運(yùn)作問題的危險(xiǎn)，而且在相對(duì)較小量的處理過程中，傳統(tǒng)的丙烷提取是不經(jīng)濟(jì)的。
美國(guó)專利NO.2196989公開了一種由原油中分離瀝青質(zhì)化合物以制造潤(rùn)滑油的方法。在該方法中，原油與輕的烴類溶劑和惰性氣體混合，烴類溶劑如液態(tài)丙烷或丁烷，惰性氣體如甲烷、乙烷、氫、二氧化碳、氮或氨，該氣體用作溶解于液態(tài)溶劑中之油類物質(zhì)的沉淀劑。
在升高的溫度和壓力下，使瀝青油與油料和丙烷的液態(tài)溶液相接觸，其中，大部分的油料溶解在液態(tài)丙烷熔液中，而小滴的未溶解的瀝青雜質(zhì)則落到反應(yīng)容器的底部。在升高的壓力下，將溶于液態(tài)丙烷但不溶于礦物油的氣體在接近容器頂部處引入油料/丙烷液體溶液中。沉淀劑氣體溶解于丙烷溶液中，并將其稀釋，由此降低了殘留瀝青雜質(zhì)的溶解度，最終從溶液中沉淀出瀝青和大部分的油料。
由丙烷溶液中通過沉淀劑氣體來沉淀出油性雜質(zhì)，據(jù)說是根據(jù)不同組分之間溶解度不同的原理。
美國(guó)專利NO.3870628描述了一種由來自石油真空蒸餾的殘油中去除瀝青的方法。該方法也可用于回收廢潤(rùn)滑油。
在壓力下將廢油或蒸餾殘油以脈沖方法注入到液態(tài)丙烷中，以利于將油料在溶劑中分散成細(xì)小的油滴。脈沖式的油原料與液態(tài)丙烷逆向流動(dòng)，該液態(tài)丙烷可溶解能用作潤(rùn)滑劑的那部分油料，并使不溶物質(zhì)沉淀。給裝置施加機(jī)械振動(dòng)據(jù)說可提高裝置的輸出。
美國(guó)專利NO.4265734是上述專利NO.3870625方法的改進(jìn)。在初始步驟中，將受污染的油料注入裝有丙烷的儲(chǔ)蓄器中，形成受污染油與液態(tài)丙烷之體積比為0.25∶5-1∶5的混合物。將該混合物靜置約1小時(shí)，以使受污染油中的大部分雜質(zhì)沉淀到儲(chǔ)蓄器的底部。然后將油/丙烷溶液抽出，并用上述專利NO.3870625中的方法進(jìn)行處理。
Mellen之美國(guó)專利NO.5286380涉及由廢馬達(dá)中除去污染物，Mellen為該專利申請(qǐng)之共同發(fā)明人。
在’380專利中，將廢馬達(dá)油送入空的反應(yīng)容器中，然后使液態(tài)脂肪族溶劑如液態(tài)丙烷由反應(yīng)容器的底部進(jìn)入該反應(yīng)容器，以使油料與溶劑按1∶10的體積比混合，其中，污染物沉淀出來。接著將油/溶劑溶液通過活性碳床進(jìn)行滲濾，以除去鉛和其他金屬污染物。優(yōu)選玻璃或塑料容器。
傳統(tǒng)的由原油中脫除瀝青的丙烷提取法，依賴于巨大的產(chǎn)品提高等級(jí)，如生產(chǎn)輕的原料，以證明高資本投入和高運(yùn)行費(fèi)用是劃算的。
在原油瀝青提取和廢馬達(dá)油之再加工中，使用丙烷作為溶劑的方法都必須按10∶1-15∶1的比例來使用丙烷和油料，以降低溶液粘度和比重，從而充分地使懸浮的細(xì)微固體在重力作用下沉降。這種丙烷與油料的高比例需要，使得丙烷的回收需要非常巨大的能量，以及非常大的沉降容器，以保證非常細(xì)的顆粒有充分的沉降保留時(shí)間。
現(xiàn)在美國(guó)流行使用的再加工廢馬達(dá)油的另一種方法是，在真空蒸餾后進(jìn)行水處理。
在該方法中，將廢油加熱至約150℃，以除去任何水份以及輕的烴類。然后將還含有添加劑的去水油料加熱至約260℃，以除去任何的柴油成份。
接著，將油/添加劑混合物在蒸餾柱中于約5mmHg(絕對(duì))下加熱至約370℃，以從添加劑中分離出基油，再對(duì)該基油餾份進(jìn)行水處理，以改進(jìn)顏色和氣味。水處理步驟也可除去一部分殘留的聚環(huán)芳烴。
雖然對(duì)達(dá)到其目的通常是效的，但上述薄膜真空蒸餾法卻有許多缺陷。
該蒸餾法的主要問題是，添加劑成分直到最后的蒸餾步驟才被除去。在此階段，油料(和添加劑)已被加熱至高于370℃，在此高溫度下，會(huì)發(fā)生聚合化合物的熱解裂和有機(jī)金屬化合物的熱分解，在蒸餾柱和輔助設(shè)備中產(chǎn)生嚴(yán)重的焦化和腐蝕。設(shè)備的焦化和腐蝕不僅干擾了產(chǎn)出效率，而且使?jié)櫥宛s分的質(zhì)量比任何其他情況下都更差。
雖然可以用氫氧化鈉對(duì)廢油進(jìn)行預(yù)處理，以減少設(shè)備下游區(qū)域的焦化和腐蝕，但這需要對(duì)上游設(shè)備的冶金技術(shù)進(jìn)行昂貴升級(jí)換代，以減少對(duì)該區(qū)域的腐蝕。
即使在中間的柴油餾份柱中，設(shè)備的維護(hù)也是非常昂貴的，這是因?yàn)槊?-8個(gè)月就得更換柱填料。
一般說來，按每單位的輸出容量來算，上述方法中所用的薄膜蒸發(fā)器在建造和運(yùn)行上是很昂貴的。而且，在該方法中，在除水階段約有2％的輕油(柴油)餾份被損失掉，而且在最后的蒸餾階段中，由于存留在仍有瀝青的底部，又有約3％的有用基油損失掉。
美國(guó)專利4624763，4624764，4661226，4634510，4627901，4622119和4622118都涉及由潤(rùn)滑油中脫除蠟質(zhì)，其是在油/溶劑混合物中引入高壓電荷，以在沉淀之前使蠟顆粒成核。
澳大利亞專利NO.605288公開了一種由穩(wěn)定的油/水乳液中提取油的方法，其是在乳液中添加液化的烴溶劑，分離出部分的在靜置時(shí)形成油溶劑相的油料，然后降低殘留之兩相系統(tǒng)的壓力，以使加壓的液態(tài)溶劑揮發(fā)，其中，乳液分成油和水相。
本發(fā)明概述及其目的本發(fā)明的目的是提供新型的用于脫除油料中污染物的方法和裝置，它們可克服或基本上緩解至少一些與現(xiàn)有方法和/或裝置有關(guān)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種由油料中脫除污染物的方法，該方法包括以下步驟在一個(gè)第一壓力容器中，在液態(tài)脂族溶劑中形成受污油料的溶液；在所述的第一壓力容器的下部區(qū)域以細(xì)小氣泡的形式引入氣體，其中，所述溶液被由該溶液中升起的氣泡攪動(dòng)，而污染物則由于絮凝反應(yīng)而從溶液中分離出來；由液態(tài)溶液中分離已絮凝的污染物；并由該溶液中分離溶劑，以得到基本上沒有污染物的油料。
合適的溶劑包括C1-C7烷烴。
溶劑優(yōu)選包括液態(tài)丙烷或丁烷或它們的混合物。
絮凝增強(qiáng)劑可選自水和/或電解質(zhì)溶液。
在絮凝反應(yīng)期間，油料與溶劑的溶液中水的存在量合適地是至少2％v/v。
在絮凝反應(yīng)期間，油料與溶劑的溶液中水的存在量?jī)?yōu)選地是至少3％v/v。
在油料與溶劑的溶液中水的濃度最優(yōu)選為約3％-6％v/v。
作為絮凝增強(qiáng)劑，可替代地和除水之外，也可采用電解質(zhì)作為絮凝增強(qiáng)劑。
合適的電解質(zhì)包括強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。
電解質(zhì)可選自H2SO4，HCl，NaOH或KOH。
如果需要，絮凝反應(yīng)可在有導(dǎo)電元件與油料和溶劑之溶液相互物理性接觸的情況下進(jìn)行。
氣體可包括極性或非極性氣體。
合適地，氣體選自CO2、N2或C1-C4烷烴。
優(yōu)選地，氣體包括丙烷或丁烷或它們的混合物。
最優(yōu)選地，當(dāng)脂族溶劑是丙烷時(shí)，氣體包括丙烷。
進(jìn)行絮凝反應(yīng)的溫度在15℃-45℃之間。
進(jìn)行絮凝反應(yīng)的合適溫度在15℃-30℃之間。
進(jìn)行絮凝反應(yīng)的最優(yōu)選溫度在18℃-25℃之間。
由油料中脫除污染物的方法還可包括以下步驟將已絮凝出污染物的油料和溶劑的溶液由第一壓力容器輸送至第二壓力容器；使殘留的污染物由油料和溶劑的溶液中沉降出來；
將基本上沒有污染物的油料和溶劑的溶液輸送至溶劑汽提器；以及由油和溶劑的溶液中脫除溶劑，得到基本上無污染物的油料餾份。
如果需要，該基本上無污染物的油料餾份可進(jìn)一步通過蒸餾步驟來純制。
優(yōu)選地，蒸餾步驟減壓進(jìn)行。
在蒸餾之前，基本上無污染物的油料餾份可經(jīng)過汽提步驟，以除去其中的殘留溶劑和石油醚餾份。
如果需要，由第一和/或第二壓力容器出來的污染物殘余物可經(jīng)過汽提步驟，以除去水和殘留溶劑。
優(yōu)選的是，已除去水和殘留溶劑的污染物殘余物與熱油混合，得到可流動(dòng)的瀝青增量劑(extender)。
最優(yōu)選的是，熱油包括來自蒸餾步驟的蒸餾殘余物。
受污染的油料可包括汽車廢油(drain oil)。
另外，受污油料可包括原油。
受污油料可包括石油裂解和/或蒸餾步驟的殘余物。
另外，受污染油料可包括船底油艙廢油。
再者，受污油料可包括石油開采過程中所得到的油/水混合物和/或油/水乳液。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種精制原油以得到透亮的石油產(chǎn)品的方法，該方法包括根據(jù)本發(fā)明的第一方法由原油原料中脫除污染物，然后使基本上無污染物油料原料經(jīng)受后續(xù)的精制步驟。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種利用石油精制過程中的蒸餾殘余物的方法，該方法包括根據(jù)本發(fā)明之第一方面處理蒸餾殘留物，然后從由此形成的受污染的殘余物中分離更輕的餾份。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種利用石油開采過程中的含水石油殘余物的方法，該方法包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面處理含水殘余物，以由其中提取基本上無污染物的油料餾份。
根據(jù)本發(fā)的再一方面，提供一種利用油艙廢油的方法，該方法包括根據(jù)本發(fā)明之第一方面的方法處理油艙廢油，以由其中提取基本上無污染物的燃油餾份。
優(yōu)選的是，在利用石油開采過程中的含水石油殘余物和/或油艙廢油時(shí)，待處理之含油殘余物的水含量首先要經(jīng)過水提取步驟，以將待處理物料中的水含量降至低于10％。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于由油料中脫除污染物裝置，所述裝置包括一個(gè)第一壓力容器，該容器與受污油料和溶劑源，和，選擇性地，含有水和/或電解質(zhì)的絮凝增強(qiáng)劑源相流體連通；一個(gè)加壓氣體源，該氣體可選擇性地經(jīng)鄰近所述第一壓力容器之下部的入口而引入，以將細(xì)小的氣泡分散在該容器所包含的油/溶劑/絮凝劑中；一個(gè)與所述的入口流體連通的出口以使引入到所述第一壓力容器中的氣體環(huán)流；一個(gè)傾析口，以選擇性地由所述第一壓力容器除去基本上無污染物的油/溶劑溶液；和一個(gè)鄰近所述第一壓力容器下部的污染物出口，用以選擇性地除去沉降在該下部區(qū)域中的絮凝的污染物。
合適的是，所述裝置包括一個(gè)第二壓力容器，積存由所述第一壓力容器傾析出來的基本上無污染物的油溶劑溶液，所述第二壓力容器包括一個(gè)用于由該容器中基本上連續(xù)地抽出基本上無污染物之油/溶劑溶液的出口，和一個(gè)在所述第二壓力容器的下部用于除去沉降在其中的積存絮凝污染物的出口。
該裝置可包括溶劑汽提容器，以由所述第一和/或第二壓力容器中提取出的基本上無污染物的油/溶劑溶液中脫除溶劑，如此提取的溶劑再返回到所述的溶劑源。
合適的是，所述裝置包括另一個(gè)汽提容器，以由從上述汽提容器輸送來的已脫除了溶劑的物料中除去任何殘留的溶劑和輕的燃油餾份。
如果需要，所述裝置可包括蒸餾柱，以由從所述之再一個(gè)汽提容器輸送來的所述的被脫除的溶劑和輕燃油餾份中除去基油產(chǎn)品。
優(yōu)選的是，所述裝置包括一個(gè)殘油收集器，以收集由所述第一和第二壓力容器出來的污染物。
合適的是，所述殘油收集器可由所收集的殘油中分離水和/或殘留溶劑。
如果需要，所述裝置可進(jìn)一步包括一個(gè)殘油處理容器，該容器包括加熱裝置，提供可流動(dòng)的一個(gè)殘油物料。
合適的是，所述殘油處理容器包括一個(gè)混合裝置，以將油料與所述殘油混合，提供可流動(dòng)的產(chǎn)品。
優(yōu)選的是，所述裝置與所述蒸餾柱流體連通，以提供與所述殘油混合的油料蒸餾殘余物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種由原油生產(chǎn)亮油的裝置，所述裝置包括如本發(fā)明第二方面的去污裝置，以在常規(guī)的原油加工設(shè)備的上游對(duì)原油進(jìn)行預(yù)處理。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種用于加工常規(guī)石油蒸餾裝置中的蒸餾殘余物的裝置，所述裝置包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的裝置，以由石油蒸餾殘余物中提取有價(jià)值的石油餾份。
本發(fā)明還提供另一種用于利用由石油開采中所得之含水原油的裝置。
而且，本發(fā)明還提供一種用于利用得自于船底的油艙廢油的裝置。
如果需要，本發(fā)明在另一方面提供一種用于處理來自商業(yè)和公共設(shè)施之含油殘余物的裝置，以由廢水和/或防波水(storm water)源中分離油料。
通過提供新型的裝置，以除去廢油中的污染物如瀝青、添加劑和其他污染物原油的瀝青；油艙廢油中的瀝青，水和其他污染物；等等，本發(fā)明已克服了或基本上緩解了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
在一實(shí)施方案中，油被泵從儲(chǔ)油罐中泵至溶劑混合罐，該油料與經(jīng)另一個(gè)泵來自于溶劑儲(chǔ)存罐的脂族溶劑混合，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷等，再添加適量的絮凝增強(qiáng)劑。有利的是，在進(jìn)入溶劑混合罐之前，溶劑，試劑和油料先在室溫或升高至約25℃-40℃的溫度下混合，形成油料、試劑和溶劑混合物。然后，將氣體，優(yōu)選丙烷分散至溶劑混合罐的底部，以此攪動(dòng)混合物?？勺屵@種攪動(dòng)進(jìn)行一定的時(shí)間，此后關(guān)閉氣體，而混合物即經(jīng)由重力而分離。
用兩個(gè)罐之間的壓力差作為驅(qū)動(dòng)力，將油料/丙烷溶液輸送至第二罐。將水、瀝青殘油和一些溶劑由溶劑混合罐輸送至殘油和水分離罐。
當(dāng)所有的物料，即油料溶劑/試劑溶液及水和殘油都已被從溶劑混合罐輸送出后，該罐又可接受下一批，如廢油和丙烷溶劑。在溶液送料罐中的油料/溶劑溶液可使那些在溶劑混合罐中尚未分離的殘油分離出來，但溶液送料罐主要是一個(gè)容裝罐，以將油料/溶劑溶液連續(xù)地送至溶劑油料回收區(qū)(對(duì)此將以后解釋)，這樣，即可完成一個(gè)連續(xù)的動(dòng)作。油料/溶劑溶液由汽提塔加壓泵泵出，該泵將壓力增加至溶劑汽提塔運(yùn)行的壓力。在溶液送料罐中沉降出的殘油被輸送至瀝青混合罐。此次輸送是通過兩罐之間的壓力差來完成的。
殘油和水分離器用于將由溶劑混合罐底部輸送來的油料/溶劑溶液從殘油中同時(shí)也是從水中分離出來。因此，這是一個(gè)三相(油料，水和殘油)分離器。各相界面的確定是通過從特定的水平位置經(jīng)由泵而泵過帶有觀察口的玻璃液面計(jì)，再通過觀察水和殘油之間的顏色差異或其他合適的觀測(cè)方法來完成的。一旦觀察到水平位置，就將水放出并棄置掉，或如果需要的話，這些水的一部分可用作絮凝增強(qiáng)劑。固態(tài)的殘油，在該固體中殘存有一些丙烷和水，即被輸送至瀝青混合罐中，在該罐中，殘油被加熱，并與來自真空蒸餾柱底部的重油混合。
溶劑汽提塔可回收注入到溶劑混合罐中之所有丙烷溶劑的95％以上。剩余的丙烷溶劑將在蒸餾預(yù)閃蒸或石油醚閃蒸罐中被回收。來自溶液送料罐中的油料/溶劑溶液在高壓下進(jìn)入溶劑汽提塔，這是由于葉片泵有利于輸送。油料/溶劑溶液即被引入溶劑汽提塔中的填充柱里，其中，油料和丙烷混合物流過填充床，在此，來自溶劑汽提塔之再沸器的丙烷蒸氣使丙烷溶劑由油料中脫除。丙烷即離開柱的頂部，并隨后為冷凝器冷凝。由該冷凝器，丙烷溶劑再重新引入溶劑儲(chǔ)存罐中，以備將來再利用之需。
油料降至溶劑汽提塔底部進(jìn)入再沸器。此再沸器使用來自蒸餾柱底部的熱油流，熱量是由加熱爐提供的，然后將熱油流經(jīng)過再沸器泵出，加熱油料混合物至約260℃。
該熱油料即被輸送至在更低壓力下運(yùn)行的輕油閃蒸罐中。在石油醚閃蒸罐中，低壓和高溫使石油醚餾份和任何可能留存在油料中的丙烷汽化。
汽化的石油醚餾份和丙烷溶劑進(jìn)入上方的冷凝器中，在此所有的石油醚餾份都被冷凝。石油醚餾份和丙烷混合物隨后進(jìn)入石油醚分離鼓，由此鼓，石油醚經(jīng)過泵被泵至石油醚儲(chǔ)存設(shè)施中。丙烷氣進(jìn)入帶有中間冷卻器的兩級(jí)壓縮器，在此，丙烷溶劑被壓縮并送回溶劑儲(chǔ)存罐。
在石油醚閃蒸罐中未閃蒸的油料被輸送至真空蒸餾柱。通過降低油料的壓力，仍為液態(tài)的柴油和潤(rùn)滑油被汽化，并進(jìn)入蒸餾柱的上部。在此時(shí)仍未汽化的液體則降至塔底，在此被加熱至約350℃，進(jìn)行進(jìn)一步的汽化，使更多的油料汽化。未汽化的液體經(jīng)過泵被輸送至熱油圈中(hot oil loop)中，其中，該熱油圈給上述之溶劑汽提搭和瀝青混合罐提供熱量。當(dāng)通過在熱油圈中提供這些措施使油料冷卻時(shí)，再將其返回至加熱爐，在此，油料被加熱至約350℃，并再回到蒸餾柱的底部。
在蒸餾柱中尚未汽化的一定量重油產(chǎn)物被泵至瀝青混合罐。還是上述熱油料溶解了來自溶劑混合罐和溶液送料罐的殘油。
在蒸餾柱中汽化的油料穿過該蒸餾柱，并上升至柱的某段，在此，油料被冷凝，并被泵抽至油料儲(chǔ)罐中。仍在汽化的石油醚餾份上升至柱的上填充段，在此它被冷凝，并被泵抽走。此時(shí)仍不能冷凝的物質(zhì)經(jīng)過滑動(dòng)葉片真空泵泵至加熱爐，在此那些蒸氣被燒掉。
本發(fā)明之這些及其他目的和特點(diǎn)通過具體的描述和附圖將變得明顯。
附圖簡(jiǎn)要說明為更完全地理解本發(fā)明各個(gè)方面，并將其付諸實(shí)際，以下參考附圖中所表示的優(yōu)選實(shí)施方案，圖中

圖1是沉降反應(yīng)容器的示意圖；圖2是代表根據(jù)本發(fā)明之方法和裝置兩方面的用于由油料中脫除污染物的裝置的流程圖；圖3是圖2所示瀝青提取系統(tǒng)的放大示意圖。
所示實(shí)施例方案的詳細(xì)描述圖1所示為用于產(chǎn)生以后所討論之實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)容器。
圖1中，容器201包括透明的圓柱形丙烯酸塑料壁202，其帶有頂部封閉構(gòu)件203以及通常為平截頭圓錐形的底部封閉構(gòu)件204。膨脹的軟鋼網(wǎng)管205位于容器201之內(nèi)，并是可移動(dòng)的，其作用將在以后予以解釋。
容器200的基部是瀝青閥206，用以除去聚集在這個(gè)區(qū)域中的瀝青殘油207，而另一個(gè)閥208設(shè)置在與廢油料和其他添加劑源(未示出)相連通的導(dǎo)管209上。
雙路閥209與提供液體丙烷或壓縮氣體如CO2或N2源(未示出)的導(dǎo)管210連通。閥209還與氣體再循環(huán)系統(tǒng)連通，該系統(tǒng)包括在流體連通系統(tǒng)中與容器1上部相連的導(dǎo)管211，隔離閥212，氣體壓縮器213和熱交換器214。氣體經(jīng)過噴霧總管217被分散在容器201中，所述總管217具有多個(gè)噴嘴218，以將氣體分散成細(xì)小氣泡。
帶有隔離閥216的流出導(dǎo)管215連接至溶劑汽提塔/回收系統(tǒng)(未示出)上。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方面的方法包括，以1∶3-1∶6的比例將含水和/或電解質(zhì)的受污油料與液體丙烷混合，然后在室溫下用丙烷的細(xì)小氣泡噴射混合物10-20分鐘，之后使混合物沉降約10-20分鐘。
混合分離成三個(gè)不同的層，透明的油料/丙烷層、水層和殘?jiān)鼘?。收集各層，并從透明的油料餾份中除去丙烷。實(shí)施例圖1的反應(yīng)容器中裝入1000ml油料，然后按1∶6的比例混入液態(tài)丙烷。通過將丙烷氣以細(xì)小氣泡形式泵入液態(tài)混合物10分鐘，攪拌丙烷/油料混合物。
噴霧產(chǎn)生高流速的氣泡，這些氣泡的直徑為1-3mm，并可提供相對(duì)輕緩但卻湍動(dòng)的混合作用。在攪拌10分鐘后，使混合物沉降，并測(cè)定沉降速率。
當(dāng)懸浮的固體都完全沉降后，除去透明的油料/丙烷混合物層，然后在減壓下從該混合物中提取丙烷。除去尚在的殘?jiān)⑹蛊鋳A帶的丙烷在大氣壓下煮掉。
在測(cè)試中所用的油料是汽車廢油，其初始水含量為3.8％。將該油料加熱至140℃脫水，使水含量低于0.2％，比重為0.887kg/m3。
按油料與溶劑比為1∶10的比例將油料稀釋于己烷中，測(cè)定被脫除油料的透明度。
稱量測(cè)試中的殘余物，并以肉眼比較粘度和流動(dòng)特性，再用標(biāo)準(zhǔn)的ASTM法測(cè)定殘余物的水含量。
油料中的所有液態(tài)添加物，如H2O，97％H2SO4、35％HCl和紅色的水都是以v/v計(jì)，而45％KOH、CH3COOH，粘土和六偏磷酸鈉的加入都以wt/v計(jì)。
在所已進(jìn)行的測(cè)試中，在以氣泡流攪拌期間，都有絮凝物形成。在氣體噴霧停止后，由于夾帶的氣泡穿過液體，液體混合物/絮凝物懸浮物的輕度混合還在進(jìn)行，絮凝物就可能繼續(xù)生長(zhǎng)。
下表表明不同濃度的水在油料/丙烷混合物中的功效，以及電解質(zhì)和其他化學(xué)物質(zhì)在所處理的油料和殘余物的沉降性能中的功效。
表I水含量在脫水油料中的功效(有金屬篩)
表IA水含量在脫水油料中的功效(去除金屬篩)
表IIKOH在脫水油料中的功效(有金屬篩)
表IIAKOH在脫水油料中的功效(去除金屬篩)
表III酸在脫水油料中的功效
表IV不同化學(xué)物質(zhì)在脫水油料中的功效
*一些粘土首先沉降，然后是粘土和殘余物以軟塊形式沉降。
上述結(jié)果表明，有許多因素對(duì)形成能在丙烷/油料混合物中快速沉降的大顆?？梢云鹱饔谩Ｒ脖砻?，有許多有力的機(jī)理都可用來闡明大絮凝劑顆粒的形成。
并無將各種有力機(jī)理之本質(zhì)囿于任何假設(shè)之意，以下討論只是試圖解釋所觀察到之各種現(xiàn)象的基本。
除范德華引力和電雙層斥力外，復(fù)雜之表面活性劑混合物/分散體的穩(wěn)定性還受到多種其他因素的影響，如吸收能、熵能和橋鍵能。
假如在廢油只是簡(jiǎn)單地按約1∶3-1∶4v/v的廢油與液態(tài)丙烷比例與液態(tài)丙烷混合時(shí)并無明顯的污染物凝聚或沉淀，那么氣泡的引入，特別是在有水或電解質(zhì)的情況下，會(huì)使溶液/分散體失去穩(wěn)定的情形增加。這與現(xiàn)有技術(shù)的丙烷處理法完全相反，現(xiàn)有技術(shù)的方法需要油料/液態(tài)丙烷比例為1∶10-1∶15，以降低溶液的粘性和比重，使得細(xì)顆粒固體和不溶油料要經(jīng)過很長(zhǎng)的沉降時(shí)間才能沉淀。
在本發(fā)明方法中，由于引入丙烷氣泡，而丙烷氣又由反應(yīng)容器的上部區(qū)域抽走并再循環(huán)，所以油料/液態(tài)丙烷的比例無大的變化。
以其他氣體如CO2和N2的試驗(yàn)表明，雖然效果還不如丙烷，但在有水和/或電解質(zhì)存在的情況下，這些氣之體攪動(dòng)油料/丙烷混合物亦可引發(fā)凝集或絮凝反應(yīng)。因此，細(xì)小氣泡在油料/丙烷混合物中的分散可以雙電層的形式在氣泡表面產(chǎn)生摩擦電荷。
如果廢油是離子型物質(zhì)如有機(jī)金屬化合物和非離子型大分子物質(zhì)如合成聚合粘度指數(shù)改進(jìn)劑以及極性和非極性分子物質(zhì)的混合物，據(jù)信廢油的性質(zhì)似親液和疏液膠體系統(tǒng)的混合物。這為金屬篩對(duì)固體形成的尚不能解釋的作用和強(qiáng)電解質(zhì)對(duì)該過程的作用所證實(shí)。在平衡時(shí)，該系統(tǒng)的性質(zhì)與疏液膠體系統(tǒng)類似，在后者中，添加相對(duì)較小量的電解質(zhì)即可起絮凝。嚴(yán)格地說，雖然水不是電解質(zhì)，但據(jù)信，受污油料含有水溶雜質(zhì)，這些雜質(zhì)即起到類似電解質(zhì)的作用。
通過檢查凝集/絮凝反應(yīng)的特性，可得到固體物的沉降速率和由添加至脫水油料中的各種化學(xué)物質(zhì)所得之固體物的本質(zhì)，并對(duì)過程的復(fù)雜性有一定的了解。水在沒有任何其他化學(xué)物質(zhì)時(shí)，水在形成大的殘余物顆粒中起著至關(guān)重要的作用。如果油料是干的(＜0.2％)，所形成的不溶性殘余物的尺寸非常小，不會(huì)絮凝且沉降非常慢。沉降的殘余物并不形成存留在柱底部的粘性物質(zhì)，而是集中在油料/丙烷混合物中，并在丙烷被除去時(shí)，會(huì)重新溶解在油料中。
丙烷與油料的比例為6∶1，在沉降速率達(dá)到明顯變化之前，油料中需要有至少3％的水。在此濃度時(shí)，可形成較大的殘余物顆粒，而且殘余物能很容易地從油料/丙烷混合物中分離出來。殘余物是粘性的，并會(huì)具有類似焦油的結(jié)構(gòu)。沒進(jìn)行粘度測(cè)量。在水含量增加至高于3％時(shí)，殘余物的沉降速率仍維持大致恒定，但隨水含量增加，殘余物的沉降速率也會(huì)增加。這主要是由于結(jié)合在殘余物中的水的增加。
對(duì)于形成這些較大顆粒，需要有足夠的液滴形的水，這樣，沉淀出的不溶物可附著在它們上。本次工作所找到的最小水含量可能是由于水在丙烷-油料混合物中的溶解度，而且油料中的水含量如果達(dá)不到的3.0％，就不能得到充足的核。雖然摩擦起電的氣泡可憑其本身的能力形成核，但據(jù)信，在氣泡和水顆粒之間可發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，這就可解釋為什么水/電解質(zhì)核可提高絮凝速率。
但是，在反應(yīng)器中沒有金屬篩時(shí)，含5.0％水的油料不會(huì)形成大顆粒，且會(huì)以與干油料相似的方式沉降。顆粒尺寸小，就會(huì)很慢地沉降，而且不會(huì)產(chǎn)生易于從油料-丙烷混合物中分離的殘余物。
據(jù)信，金屬篩在非導(dǎo)電性介質(zhì)中提供導(dǎo)電性基體，這有助于電荷在氣泡與含水電解質(zhì)或混合物中離子和極性分子物質(zhì)之間轉(zhuǎn)移。
由于干油料中產(chǎn)生的不溶性殘余物不會(huì)形成快速沉降的殘余物，所以，水和金屬(鐵或銅)篩的存在對(duì)于形成大顆粒是必須的。最有可能的機(jī)理是，由丙烷噴霧產(chǎn)生的湍動(dòng)混合可在水滴上產(chǎn)生摩擦電荷，這使沉淀殘余物被吸引并附著于小滴上，或者是，氣泡帶上電荷，然后將該電荷轉(zhuǎn)移給水滴。
混合也可提供更大的水滴-顆粒接觸，而這有助于克服雙層排斥。由于金屬有機(jī)物的存在，殘余物將帶有明顯的離子電荷，但這些并不能解釋為什么需要混合物接觸的金屬表面。
在整個(gè)過程中金屬都保持惰性，而且無可見的跡象表明它反應(yīng)或腐蝕。圖2和圖3所描述的試驗(yàn)裝置包括軟鋼反應(yīng)容器，而且以與帶有金屬篩的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試相同的方式運(yùn)行。堿在沒有水時(shí)，在干油料中添加45％KOH溶液可產(chǎn)生大的、沉降快的殘余物。與上述在用水的方法中制備的油料相比，顏色有顯著的提高，沉降更快，而且沉降的殘余物之粘度顯著增加。
3％的水加上0.5％KOH會(huì)略微降低沉降速率(但好于只有3％水時(shí))，并且使殘余物的粘性下降。由于KOH的存在，殘余物中的水含量被減少。
當(dāng)使用KOH時(shí)，快速沉降之殘余物的形成與金屬篩的有無無關(guān)。這表明，一種與只有水時(shí)的機(jī)理不同的機(jī)理在影響著大殘余物顆粒的形成。殘余物粘度的增加表明發(fā)生了更多的鍵合或交聯(lián)。
強(qiáng)堿與殘余物反應(yīng)，從而在由于強(qiáng)混合而使顆粒相互接觸時(shí)，這些顆粒易于相互附著在一起。盡管還不知道到底發(fā)生了什么反應(yīng)，但KOH和NaOH的效果都同樣地好，而氨水和Ca(OH)2則不行。
沒有金屬篩的測(cè)試產(chǎn)生了更大量的殘余物，而油料的顏色更深。酸在沒有水時(shí)，0.2％或0.5％的硫酸溶液產(chǎn)生了大的沉降殘余物。油料顏色與0.5％KOH時(shí)的相同。但殘余物都是目前最粘的，這表明有相當(dāng)多的交聯(lián)。油料中水的存在減弱了反應(yīng)的深度。
相似地，當(dāng)使用0.5％HCl時(shí)，沉降速率是中等的，但比只有水存在時(shí)的快。然而，油料顏色卻是所有測(cè)試中最好的。由于酸35％的溶液，此次工作的水含量為2％。由以前的工作可看出，這將降低沉降速度。
弱酸如乙酸產(chǎn)生沉降慢的殘余物，該殘余物很難由油料-丙烷混合物中分離出來。
強(qiáng)酸會(huì)以與強(qiáng)堿相似的方式發(fā)生作用，通過與殘余物反應(yīng)形成易于附著在其他殘余物顆粒上的物質(zhì)，或者是在顆粒之間產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。酸和堿還可通過沉淀金屬氫氧化物和硫酸鹽來增加不溶物的量。
對(duì)于此類型系統(tǒng)，丙烷或另外氣體的噴霧就不是關(guān)鍵的了，而通過機(jī)械混合也可達(dá)到相似的結(jié)果。分散劑Calgon，一種市售水處理添加劑，和六偏磷酸鈉顯示出不同的效果。高濃度(1％)的Calgon與5％水產(chǎn)生快速沉降的殘余物和中等顏色的油料。在2％水中的六偏磷酸鈉產(chǎn)生慢速沉降的殘余物，該殘余物與只有2％水的測(cè)試不同，可以由丙烷-油料混合物中分離。
這兩種化合物都是作為含水系統(tǒng)中的顆粒分散劑，測(cè)試它們是試圖阻止水與，殘余物結(jié)合在一起。這只取得了部分的成功，而高電荷離子的存在似乎增強(qiáng)了殘余物顆粒的生長(zhǎng)。這可能是由于金屬磷酸鹽的沉淀。其他化學(xué)物質(zhì)粘土和紅水的添加沒有明顯改變殘余物之顆粒尺寸和沉降速率。粘土通過在其表面上吸附一些殘余物而改善了沉降特性。殘余物更干且流動(dòng)性差。
無論是用于汽車廢油、粗原油、石油蒸餾殘余物，還是油艙廢油等，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法在初始的絮凝階段可脫除上至95％的污染物，這包括水。在后續(xù)的汽提和/或蒸餾階段，發(fā)現(xiàn)輕燃油餾份和基油餾份基本上已無污染物。
圖2示意性地表示用于從油料中脫除污染物的商用裝置。
在圖2中，該裝置包括用于接受溶劑和受污油料的形成溶液的第一壓力容器10，該第一壓力容器10分別具有頂部和底部12和14，底部14用于通過管線15將氣體分散進(jìn)第一壓力容器10中的溶液里，和溶劑汽提塔16形式的回收裝置，在此，溶液被分成汽化的溶劑和油料，而汽化溶劑再通過管線15由第一壓力容器10的底部14被噴霧而重新引入。
該裝置還包括通過廢油管線20和閥22與第一壓力容器汽體連通的受污油料如廢汽油的供應(yīng)器18，廢汽油加料泵24將廢汽油泵至第一壓力容器10。另外，該裝置還包括經(jīng)過液體溶劑管線28和閥30而被引入至第一壓力容器10中之液體溶劑的供應(yīng)器26，液體溶劑泵32用于將液體溶劑由供應(yīng)26器泵至容器10。
有利的是，送料管線20和28的中間部分形成通向容器20的第三管線34，這樣，該第三管線34就將液體溶劑和廢汽油同時(shí)引入容器10中，形成溶液。入口152選擇性地引入絮凝增強(qiáng)劑。
另外，該裝置包括通過管線38與第一容器10流體連通的第二壓力容器36，該第二容器36分別包括頂部和底部40和42。有利的是，由第一容器10除去溶液中的溶劑和油料，然后再通過兩容器之間的壓力差將它們引入第二容器36。
該裝置進(jìn)一步包括溶液，瀝青殘油和水分離罐44，該罐包括與容器10流體連通的入口46，在此，通過泵48將溶液中的溶劑和油料、瀝青殘油和水由底部14輸送至分離罐44。分離罐44還包括第一出口50，水由此口被從罐44中除去，第二出口52，瀝青殘油由此口被從罐44中除去，和第三出口54，溶液中的溶劑和油料由此口被返回至第一容器10。罐44的內(nèi)部設(shè)有溢水口56(未示出)以及出水口50，水和溶劑由上述溢水口56上流過。
該裝置進(jìn)一步包括瀝青殘油混合罐60，該罐包括與罐44之第二出口52流體連通的入口62，經(jīng)管線64，通過該入口62收集瀝青殘油，以及去除瀝青產(chǎn)物的出口66。有利的是，容器36的底部42通過管線68與混合罐60之入口62流體連通，由此將另外的瀝青殘油由容器36中除去。
如上所述，該裝置包括溶劑汽提塔16，該汽提塔作為回收裝置，通過管線70與第二容器36流體連能。管線70中包括加料泵72，以利于將溶劑和油料溶液輸送至汽提塔16。而且該加料泵72增加了容器36與汽提塔16之間的壓力差。優(yōu)選的是，汽提塔16包括溶劑和油料溶液在里流動(dòng)的填充柱74，柱74分別具有頂部和底部76和78，頂部76包括出口80，大多數(shù)的加熱汽化的溶劑是通過此出口被從汽提塔16中排出的。汽提塔16進(jìn)一步包括整體連接至柱74之底部78的、并與該底部流體連接的再沸器82，再沸器82包括出口84，通過此出口，油料和尚存的溶劑被從汽提塔16中排出。
該裝置還包括冷凝器86，該冷凝器通過管線88與填充柱74的頂部76和溶劑供應(yīng)器26流體連通，由此，加熱汽化的溶劑被冷凝成液態(tài)形式，并被重新放回溶劑供應(yīng)器26中以備將來之需。
該裝置進(jìn)一步包括汽油閃蒸鼓90，該鼓具有相應(yīng)的頂部和底部92和94，頂部92包括出口96，而底部94包括出口98，鼓90通過管線100與再沸器82流體相通，這樣，油料和殘存溶劑可由溶劑汽提塔被輸送至汽油閃蒸鼓90。
該裝置還包括另一個(gè)通過管線104與鼓90的頂部92流體連通的冷凝器102，在此汽化的汽油被冷凝成液體。該裝置進(jìn)一步包括汽油收集鼓106，該鼓分別具有頂部和底部108和110，頂部108包括溶劑出口112，而底部110包括液體汽油的出口114，鼓106通過管線116與冷凝器102流體連通，這樣，可將汽油和溶劑由冷凝器102輸送至鼓106。該裝置還包括與鼓106之出口114流體連通的汽油泵114，由此，精制的汽油產(chǎn)品的被泵至汽油供應(yīng)器(未示出)中。
該裝置進(jìn)一步包括通過管線124與鼓106中的出口112流體連通的兩組壓縮器和中級(jí)冷卻器122，這樣，鼓106中的溶劑由此通過而被進(jìn)一步壓縮并冷卻。壓縮器和冷卻器122通過管線126與冷凝器86流體連通，這樣由此通過的溶劑被冷凝并返回溶劑供應(yīng)器26以備將來之用。中級(jí)吸入洗滌器(未示出)鄰近冷卻器和壓縮器122并與之流體連通，這樣，在此冷凝的液體被返回至鼓106。
該裝置還包括真空蒸餾柱128，該柱分別具有頂部、中部和底部130、132和134，頂部130包括精制柴油燃料產(chǎn)品的出口136，中部132包括精制潤(rùn)滑油產(chǎn)品的出口138，而底部134包括重油和蒸餾殘余物的出口140，柱128通過管線142與鼓90中的出口98流體連通。該裝置進(jìn)一步包括加熱爐144，用于加熱柱128中的油料。而且，柱128通過管線146與罐60的入口62流體連通，由此，加熱的重油蒸餾殘余物被引入罐60中，以與瀝青殘油混合，形成最終的瀝青產(chǎn)品。瀝青泵148優(yōu)選可循環(huán)殘油和油料，以利于混合。管線150設(shè)置在罐60和冷凝器102之間，這樣，即可由罐60中除去多余的溶劑蒸氣和水。
可將絮凝增強(qiáng)劑由適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存裝置(未示出)中經(jīng)過引入口152而被引入第一壓力容器10。絮凝增強(qiáng)劑可包括水、強(qiáng)電解質(zhì)和強(qiáng)酸或堿土金屬氫氧化物或其他合適的試劑或它們的混合物之水溶液。
如果需要，可通過口152和156之一或兩者引入NaOH或KOH，以改善精制基油產(chǎn)品的顏色。
長(zhǎng)期運(yùn)行的試驗(yàn)性操作表明，分離、汽提、再沸或真空蒸餾容器的效率沒有降低或改變，除瀝青混合罐有焦油銹跡外，幾乎沒有或者說沒有證據(jù)表明裝置的任何部件產(chǎn)生焦化或腐蝕。
圖3所示為示于圖2中的瀝青殘油加工系統(tǒng)的另一實(shí)施方案，為清楚起見，都采用相同的標(biāo)號(hào)。
由于在常壓下冷卻時(shí)，由丙烷提取單元44出來的殘油是含有水和被夾帶的丙烷氣體之固體物質(zhì)，所以它不適合于作為副產(chǎn)口出售，而將其廢棄掉的處理又很困難。
根據(jù)本發(fā)明的方法將重油殘余物與粘性殘油、水和丙烷的混合物混合，前者來自真空蒸餾柱128，后者的混合物是將來自丙烷提取容器44和容器36經(jīng)過導(dǎo)管146和64/68的兩股物流通過靜態(tài)泵300而泵入的。然后將混合物經(jīng)過熱交換器301，在此，混合物的溫度上升至約150°。
加熱的混合物經(jīng)導(dǎo)管302流向與提取容器304相連的入口303。與入口303流體連通的噴霧頭305將混合物在流瀉盤(Shed tray)306上噴成薄膜，以增加丙烷和水蒸汽由混合物的分離。出口307與導(dǎo)管150(圖2)流體連通，以回收和分離丙烷和水蒸氣殘油/油料混合物經(jīng)出口308和瀝青泵309離開容器304，并由導(dǎo)管310分散成無水和丙烷的粘性液體，這就可作為可出售的產(chǎn)品，如鋪房頂或鋪路等用的瀝青填充劑。
雖然參考由廢馬達(dá)車輛潤(rùn)滑油或“廢油”中脫除污染物，對(duì)本發(fā)明之方法和裝置進(jìn)行了說明，但對(duì)來領(lǐng)域熟練人員來說，在不作改動(dòng)或僅作一些改動(dòng)的情況下，顯然該方法和裝置也可用于由其他油料中去除污染物。
例如，該方法可用在石油裂解/蒸餾裝置的上游、以由原料中脫除瀝青和其他污染物，這些污染物可通過毒化催化劑等來降低裂解效率，或是降低真空蒸餾步驟的效率，在蒸餾柱中造成過早的焦化和腐蝕。
同樣地，常規(guī)裂解/蒸餾方法中的殘余物也可根據(jù)本發(fā)明來處理，以提取有價(jià)值的，但不能由殘余物中經(jīng)濟(jì)地提取出來的更輕的餾份。
本發(fā)明還可以船底油艙廢油，第三紀(jì)石油提取中產(chǎn)生的油性廢物和乳液，以及在海底原油提取中產(chǎn)生的石油廢物和乳液中經(jīng)濟(jì)地回收有價(jià)值的烴。
在發(fā)明方法中的副產(chǎn)品是如瀝青增量劑的可銷售產(chǎn)品，而且受污油料中已提取出重金屬和其他毒性物質(zhì)，瀝青增量劑物質(zhì)是安全的、非水可浸提的粘結(jié)基體，這可避免必須品和高成本以及與用于處置毒性污染物之其他裝置有關(guān)的危險(xiǎn)。
如果需要，根據(jù)本發(fā)明制備的基油產(chǎn)品，即使進(jìn)一步用已知的加氫處理法也可得以升級(jí)。
對(duì)本領(lǐng)域熟練人員來說，同樣明顯的是，在不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)及范圍下，對(duì)本發(fā)明的方法和裝置可作改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種由油料中脫除污染物的方法，該方法包括以下步驟在一個(gè)第一壓力容器中，在絮凝增強(qiáng)劑的存在下，在液態(tài)脂族溶劑中形成受污油料的溶液；在所述的第一壓力容器的下部區(qū)域以細(xì)小氣泡的形式引入氣體，其中，所述溶液被由該溶液中升起的氣泡攪動(dòng)，而污染物則由于絮凝反應(yīng)而從溶液中分離出來；由液態(tài)溶液中分離已絮凝的污染物；并由該溶液中分離溶劑，以得到基本上沒有污染物的油料。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中溶劑包括C1-C7烷烴。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中溶劑優(yōu)選包括液態(tài)丙烷或丁烷或它們的混合物。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其中絮凝增強(qiáng)劑可選自水和/或電解質(zhì)溶液。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中，在絮凝反應(yīng)期間，油料與溶劑的溶液中水的存在量合適地是至少2％v/v。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中，在絮凝反應(yīng)期間，油料與溶劑的油料和溶劑溶液中水的存在量?jī)?yōu)選地是至少3％v/v。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中，在油料與溶劑的溶液中水的濃度在約3％-6％v/v的范圍內(nèi)。
8.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中使用電解質(zhì)作為絮凝增強(qiáng)劑。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中，電解質(zhì)包括強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中，電解質(zhì)可選自H2SO4，HCl，NaOH或KOH。
11.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，絮凝反應(yīng)可在有導(dǎo)電元件與油料和溶劑之溶液相互物理性接觸的情況下進(jìn)行的。
12.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，氣體可包括極性或非極性氣體。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中，氣體選自CO2、N2或C1-C4烷烴。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中，氣體包括丙烷或丁烷或它們的混合物。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中，當(dāng)脂族溶劑是丙烷時(shí)，氣體包括丙烷。
16.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，絮凝反應(yīng)是在15℃-45℃之間的溫度下進(jìn)行的。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中，絮凝反應(yīng)是在15℃-30℃之間的溫度下進(jìn)行的。
18.如權(quán)利要求18的方法，其中，絮凝反應(yīng)是在18℃-25℃之間的溫度下進(jìn)行的。
19.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，由油料中脫除污染物的方法還可包括以下步驟將已絮凝出污染物的油料和溶劑的溶液由第一壓力容器輸送至第二壓力容器；使任何殘留的污染物由油料和溶劑的溶液中沉降出來；將基本上沒有污染物的油料和溶劑的溶液從第二壓力容器輸送至溶劑汽提器；以及由油和溶劑的溶液中脫除溶劑，得到基本上無污染物的油料餾份。
20.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，基本上無污染物的油料餾份可進(jìn)一步通過蒸餾步驟來純制。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中，蒸餾步驟在減壓下進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求20或21的方法，其中，在蒸餾之前，基本上無污染物的油料餾份可經(jīng)過汽提步驟，以除去其中的殘留溶劑和石油醚餾份。
23.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，由第一和/或第二壓力容器出來的污染物殘余物可經(jīng)過汽提步驟，以除去水和任何殘留溶劑。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中，已除去水和殘留溶劑的污染物殘余物與熱油混合，得到可流動(dòng)的瀝青增量劑。
25.如權(quán)利要求24的方法，其中，熱油包括來自蒸餾步驟的蒸餾殘余物。
26.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中，受污染的油料包括汽車廢油。
27.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，其中，受污油料可包括原油。
28.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，其中，受污油料包括石油裂解和/或蒸餾步驟的殘余物。
29.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，其中，受污染油料可包括船底油艙廢油。
30.如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法，其中，受污油料包括石油開采過程中所得到的油/水混合物和/或油/水乳液。
31.一種精制原油以得到透亮的石油產(chǎn)品的方法，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法由原油原料中脫除污染物，然后使基本上無污染物油料原料經(jīng)受后續(xù)的精制步驟。
32.一種利用石油精制過程中的蒸餾殘余物的方法，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法處理蒸餾殘留物，然后從由此形成的受污染的殘余物中分離更輕的餾份。
33.一種利用石油開采過程中的含水石油殘余物的方法，該方法包括根據(jù)如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法處理含水殘余物，以由其中提取基本上無污染物的油料餾份。
34.一種利用油艙廢油的方法，該方法包括根據(jù)如權(quán)利要求1至25中任一項(xiàng)的方法處理油艙廢油，以由其中提取基本上無污染物的燃油餾份。
35.如權(quán)利要求33′或34的方法，其中，優(yōu)選的是，在利用石油開采過程中的含水石油殘余物和/或油艙廢油時(shí)，待處理之含油殘余物的水含量首先要經(jīng)過水提取步驟，以將待處理物料中的水含量降至低于10％。
36.一種用于由油料中脫除污染物裝置，所述裝置包括一個(gè)第一壓力容器，該容器與受污油料和溶劑源，和，選擇性地，含有水和/或電解質(zhì)的絮凝增強(qiáng)劑源相流體連通；一個(gè)加壓氣體源，該氣體可選擇性地經(jīng)鄰近所述第一壓力容器之下部的入口而引入，以將細(xì)小的氣泡分散在該容器所包含的油/溶劑/絮凝劑中；一個(gè)與所述的入口流體連通的出口以使引入到所述第一壓力容器中的氣體環(huán)流；一個(gè)傾析口，以選擇性地由所述第一壓力容器除去基本上無污染物的油/溶劑溶液；和一個(gè)鄰近所述第一壓力容器下部的污染物出口，用以選擇性地除去沉降在該下部區(qū)域中的絮凝的污染物。
37.如權(quán)利要求36的裝置，包括一個(gè)第二壓力容器，積存由所述第一壓力容器傾析出來的基本上無污染物的油溶劑溶液，所述第二壓力容器包括一個(gè)用于由該容器中基本上連續(xù)地抽出基本上無污染物之油/溶劑溶液的出口，和一個(gè)在所述第二壓力容器的下部用于除去沉降在其中的積存絮凝污染物的出口。
38.如權(quán)利要求37的裝置，進(jìn)一步包括溶劑汽提容器，以由所述第一和/或第二壓力容器中提取出的基本上無污染物的油/溶劑溶液中脫除溶劑，如此提取的溶劑再返回到所述的溶劑源。
39.如權(quán)利要求38的裝置，包括另一個(gè)汽提容器，以由從上述汽提容器輸送來的已脫除了溶劑的物料中除去任何殘留的溶劑和輕的燃油餾份。
40.如權(quán)利要求39的裝置，包括蒸餾柱，以由從所述之再一個(gè)汽提容器輸送來的所述的被脫除的溶劑和輕燃油餾份中除去基油產(chǎn)品。
41.如權(quán)利要求37至40中任一項(xiàng)的裝置，包括一個(gè)殘油收集器，以收集由所述第一和第二壓力容器出來的污染物。
42.如權(quán)利要求41的裝置，其中，所述殘油收集器可由所收集的殘油中分離水和/或殘留溶劑。
43.如權(quán)利要求42的裝置，其中，所述的殘油處理容器包括加熱裝置，提供可流動(dòng)的一個(gè)殘油物料。
44.如權(quán)利要求43的裝置，其中，所述殘油處理容器包括一個(gè)混合裝置，以將油料與所述殘油混合，提供可流動(dòng)的產(chǎn)品。
45.如權(quán)利要求44的裝置，其中，所述裝置與所述蒸餾柱流體連通，以提供與所述殘油混合的油料蒸餾殘余物。
46.一種由原油生產(chǎn)亮油(bright oil)的裝置，所述裝置包括如權(quán)利要求37至45中任一項(xiàng)的脫污裝置，以在常規(guī)的原油加工設(shè)備的上游對(duì)原油進(jìn)行預(yù)處理。
47.一種用于加工常規(guī)石油蒸餾裝置中的蒸餾殘余物的裝置，所述裝置包括根據(jù)權(quán)利要求37至46中任一項(xiàng)的裝置，以由石油蒸餾殘余物中提取有價(jià)值的石油餾份。
48.根據(jù)權(quán)利要求337至45中任一項(xiàng)的裝置，用于利用由石油開采中所得之含水原油。
49.根據(jù)權(quán)利要求37至45中任一項(xiàng)的裝置，用于利用得自于船底的油艙廢油。
50.根據(jù)權(quán)利要求37至45中任一項(xiàng)的裝置，用于處理來自商業(yè)和公共設(shè)施之含油殘余物，以由廢水和/或防波水源中分離油料。
全文摘要
一種包含在導(dǎo)管(146)中混合重油殘留物和丙烷并泵經(jīng)靜態(tài)混合器(300)的方法。然后，該混合物經(jīng)過熱交換器(301)并流經(jīng)(302)至一個(gè)提取容器(304)。該殘留物/油混合物經(jīng)出口(308)和瀝青泵(309)離開。
文檔編號(hào)B01D21/01GK1143383SQ9519164
公開日1997年2月19日 申請(qǐng)日期1995年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月15日
發(fā)明者克雷格·R·梅林, 阿爾伯特·L·喬丹, 吉爾勒·D·布魯克斯, 凱文·K·諾頓, 柯蒂斯·E·摩根, 羅伯特·J·斯諾 申請(qǐng)人:英特賴恩資源公司