CN113438967A - 从烃类流体中去除降解组分的方法和用于实现该方法的多孔介质 - Google Patents

从烃类流体中去除降解组分的方法和用于实现该方法的多孔介质 Download PDF

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Abstract

一方面，从烃类流体中除去降解组分的方法包括从流体源接收烃类流体；将所述烃流体引向至能够吸附所述降解组分的第一多孔介质，以产生与所述烃类流体相比具有更少的降解组分的纯化流体；从第一多孔介质中移出纯化流体；以及用再生剂再生第一多孔介质。另一方面，用于从烃类流体中去除降解组分的多孔介质包含交联聚苯乙烯，所述交联聚苯乙烯具有大于或等于0.6mL/g的BET孔体积，或根据ISO9277:2010测得的500至900m2/g或500至850m2/g的表面积中的至少一种。

Description

从烃类流体中去除降解组分的方法和用于实现该方法的多孔 介质
背景技术
烃类流体在润滑过程中可能经受各种应力，这可能导致它们降解。这种降解导致形成溶解度较低的降解组分，根据烃类流体的化学性质和温度，这些降解组分可以被溶解或悬浮。当降解的组分处于悬浮状态时，它们可从溶液中沉降出来，并会在体系中不利地形成沉积物，通常称为清漆。清漆的形成可能是显著的，尤其是在润滑***的冷却器部分或低流动部分中，并且可能在不频繁使用的部件上，例如伺服阀上形成显著的堆积，从而危及整个***的性能、可靠性或安全性。
虽然已经开发了例如静电油清洁和深度介质过滤器的技术来移除这些组分，但是它们反响平平。因此，需要去除降解组分的改进方法。
发明内容
本发明公开了一种从烃类流体中去除降解组分的方法和用于实现该方法的多孔介质。
在一个实施方案中，公开了一种用于从烃类流体中去除降解组分的多孔介质。该多孔介质可包含交联聚苯乙烯，该交联聚苯乙烯具有大于或等于0.6mL/g的BET孔体积，或根据ISO 9277:2010测定的500至900m2/g或500至850m2/g的表面积中的至少一种。
在前述的多孔介质实施方案中，多孔介质可以是非离子的，并且可以不含阳离子和阴离子官能团两者。
在任何一个前述的多孔介质实施例中，多孔介质可具有5纳米到18纳米的平均孔径。
在另一个实施方案中，从烃类流体中除去降解组分的方法包括从流体源接收烃类流体；将所述烃类流体引向至能够吸附所述降解组分的第一多孔介质，以产生与所述烃类流体相比具有更少的降解组分的纯化流体；从第一多孔介质中移出纯化流体；以及用再生剂再生第一多孔介质。
在前述去除降解组分的方法实施方案中，将烃类流体引向至第一多孔介质可包括将烃类流体流引向包含第一多孔介质的第一过滤器段，产生包含纯化流体的纯化流。从第一多孔介质中移出纯化流体可以包括，从所述第一过滤器段引导纯化流体的流动。该方法可进一步包括，在一段时间后，停止烃类流体流向第一过滤器段的流动，并将烃类流体流引向至第二过滤器段，所述第二过滤器段包含能够吸附降解组分的第二多孔介质，以产生纯化流体。再生第一多孔介质可包括将再生剂引入第一过滤器段，以从第一多孔介质中去除一定量的降解组分。
在前述方法去除降解组分的实施方案中，将再生剂引入第一过滤器段可以包括将包含再生剂的第一再生剂流引向至第一过滤器段并从第一过滤段部分去除降解组分去除流。
在前述方法去除降解组分的实施方案中，所述方法可以包括在从第一过滤器段去除一定量的降解组分之后，停止再生剂流流向第一过滤器段的流动，然后重新启动烃类流体流流向第一过滤器段的流动，以产生纯化流体。
在任何一种的前述三种方法去除降解组分的实施方案中，该方法可包括停止烃类流体流流向第二过滤器段的流动，并将烃类流体流引向至第三过滤器段，该第三过滤器段包含能够吸附降解组分的第三多孔介质，以产生纯化流体。在停止烃类流体流流向第二过滤器段的流动之后，可以将第二再生剂流引向至第二过滤器段，以从第二多孔介质中除去降解组分。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，将再生剂引向至第一多孔介质可包括移除位于第一过滤器位置中的第一多孔介质，并将再生剂引入不同于第一位置的第二位置中的第一多孔介质。当从第一多孔介质中除去一定量的降解组分之后，可将第一多孔介质更换到第一过滤器位置。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，第一多孔介质和第二多孔介质可各自独立地具有孔隙率，并且第一多孔介质和第二多孔介质可各自独立地包含棉、活性炭、沸石或交联聚合物材料中的至少一种。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，第一多孔介质和第二多孔介质可各自独立地在每110毫升烃类流体流中，以大于0.5克相应多孔介质的量存在。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，固体颗粒预过滤器可位于第一多孔介质或第二多孔介质中的至少一个的上游。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，第一多孔介质或第二多孔介质中的至少一种可以包含交联聚苯乙烯，该交联聚苯乙烯具有大于或等于0.6mL/g的BET孔体积，以及根据ISO 9277:2010测得的500至900m2/g或500至850m2/g的表面积。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，第一多孔介质或第二多孔介质中的至少一种可以是非离子的，并且可以不含阳离子和阴离子官能团两者。
在任何一种前述的方法去除降解组分的实施方案中，第一多孔介质或第二多孔介质中的至少一种可具有5至18纳米的平均孔径。
在又一个实施方案中，再生包含降解组分的多孔介质的方法包括将再生剂引入多孔介质中，持续足以除去至少一部分降解组分的时间。多孔介质可以包括交联聚苯乙烯或丙烯酸树脂中的至少一种。再生剂可以包括丙酮、甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。
在任何一种前述的方法再生多孔介质的实施方案中，多孔介质可以在每110毫升烃类流体中，以大于0.5克多孔介质的量存在。
在任何一种前述的方法再生多孔介质的实施方案中，多孔介质可包含交联聚苯乙烯，该交联聚苯乙烯具有大于或等于0.6mL/g的BET孔体积以及根据ISO 9277:2010测得的500至900m2/g、500至850m2/g的表面积。
在任何一种前述的方法再生多孔介质的实施方案中，多孔介质可以是非离子的,并且可以不含阳离子和阴离子官能团两者。
在任何一种前述的方法再生多孔介质的实施方案中，多孔介质可具有5至18纳米的平均孔径。
在另一个实施方案中，用于从烃类流体中除去降解组分的装置包括第一过滤器段，所述第一过滤器段与烃类流体流通过流体连通以接收所述烃类流体，并与纯化流体通过流体连通以移出纯化的烃类流体；其中，所述第一过滤器段包括能够从所述烃类流体中去除降解组分的第一多孔介质；和第二过滤器段，所述第二过滤器段与烃类流体流通过流体连通，以接收烃类流体，并与纯化流体通过流体连通以移出纯化的烃类流体；其中，第二过滤器段包括能够从烃类流体中去除降解组分的第二多孔介质。所述第一过滤器段和所述第二过滤器段中的至少一个，可与再生剂流通过流体连通，以接收再生剂，以及和降解组分去除流通过流体连通以去除降解组分；或者第一多孔介质和第二多孔介质能够从各自的过滤位置被移除。
在前述的该装置的实施方案中，该装置可包括过滤器段阀门或再生剂方向阀门中的至少一种，该过滤器段阀门能够在第一过滤器段和第二过滤器段之间转换烃类流体的流动，该再生剂方向阀门能够在第一过滤器段和第二过滤器段之间转换再生剂流的流动。
在任何一种前述的装置的实施方案中，该装置可以包括第三过滤器段，所述第三过滤器段与烃类流体流通过流体连通以接收烃类流体，并与纯化流体通过流体连通以移出纯化的烃类流体。第三过滤器段可包括能够从烃类流体中去除降解组分的第三多孔介质。
在任何前述的装置的实施方案中，第一多孔介质、第二多孔介质或第三多孔介质中的至少一种可以包含交联聚苯乙烯。
以下附图、详细描述和权利要求例示了上述和其它特征。
附图说明
以下附图是示例性实施例，提供这些附图是用以说明本申请。一些附图是示例性的，其不旨在将根据本公开内容制造的器件限制于本文所阐述的材料、条件或工艺参数。
图1是可用于去除降解组分和使烃类流体再生的***的图示；
图2是可用于去除降解组分和使烃类流体再生的***的另一示意图；
图3是可用于去除降解组分和使烃类流体再生的***的又一个示意图；以及
图4是实施例8的具有吸附剂量的膜片比色(MPC)值的图解说明。
具体实施方式
本发明公开了一种用于从烃类流体中去除降解组分的多孔介质及其再生方法，所述多孔介质在降低清漆可能性方面展现出显著的改进。本文还公开了一种用于从烃类流体中去除降解组分的改进方法。利用多孔介质或改进方法中的一者或两者，从烃类流体中去除降解组分可显著增加烃类流体的寿命，并可减少润滑***中组件的污染。
多孔介质可包含交联聚苯乙烯，所述交联聚苯乙烯具有至少一种以下性质：使用Brunauer-Emmet-Teller(BET)法，在77开尔文下，使用氮吸附测得的大于或等于0.6毫升每克(mL/g)的孔体积；或根据ISO 9277:2010测定的500至900平方米/克(m2/g)或500至850m2/g的表面积。发现交联聚苯乙烯能够吸附惊人量的降解组分，例如，包括可溶性和不溶性油氧化副产物(例如由降解导致的极化副产物，例如烃降解物)二者，以延长烃类流体的寿命。交联聚苯乙烯可具有改进的吸附能力，例如，实现根据ASTM D7843-18测定的小于15颜色单位(dE)，或小于或等于10dE，或5至10dE的膜片比色(MPC)值。
通常，膜片比色法将烃类流体的样品与溶剂混合以加速降解组分的沉淀，然后通过膜片过滤混合物。用分光光度计分析该块的颜色，其中该块的颜色越深，清漆的可能性越严重。可接受的MPC值的行业标准指出，MPC值小于15dE的样品表示干净的样品，MPC值为15-25dE表示可接受的降解组分的水平，MPC值为25-35dE表示稍高的降解组分的水平，MPC值大于35dE表示不可接受的降解组分的水平。
交联聚苯乙烯可衍生自至少苯乙烯单体和交联剂。苯乙烯单体可以包括苯乙烯或取代的苯乙烯单体(例如，α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、异丙烯基甲苯、乙烯基二甲苯或乙烯基萘)中的一种或两种。苯乙烯单体可以包括卤化苯乙烯，例如乙烯基苄基氯。交联聚苯乙烯可以包含衍生自丙烯腈的重复单元，例如，基于交联聚苯乙烯的重复单元的总摩尔数，包含1至4摩尔％的衍生自丙烯腈的重复单元。
交联剂可包括二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基氯苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基萘、二乙烯基二甲苯、二乙烯基乙基苯、二乙烯基吡啶、二乙烯基砜、二乙烯基酮、二乙烯基硫醚、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、琥珀酸二烯丙酯、碳酸二烯丙酯、丙二酸二烯丙酯、草酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、癸二酸二乙烯酯、酒石酸二烯丙酯、硅酸二烯丙酯、丙三羧酸三烯丙酯、乌头酸三烯丙酯、柠檬酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、N,N'-亚甲基二丙烯酰胺、N,N'-亚甲基二甲基丙烯酰胺、N,N'-亚乙基二丙烯酰胺、三乙烯基萘或聚乙烯基蒽中的至少一种。交联剂可以包括二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基氯苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基萘、二乙烯基二甲苯或二乙烯基乙基苯中的至少一种。交联剂的量可以变化，但是可以以足以产生具有所需孔体积或表面积的交联聚苯乙烯的量存在。
交联聚苯乙烯可以是非离子的，不含阳离子和阴离子官能团两者。换句话说，交联聚苯乙烯可以不具有离子交换能力，这可以有助于避免由于胺官能化树脂的离子交换反应而导致的水释放到油中。
交联聚苯乙烯可以具有采用BET法在77开尔文的氮气吸附下测得的大于或等于0.6mL/g，或0.6至2mL/g，或0.75至1.5mL/g的孔体积。交联聚苯乙烯可具有根据ISO9277:2010所测得的，500至900m2/g，或500至850m2/g，或600至850m2/g的表面积。交联聚苯乙烯可具有根据水银孔率法测定的5至18纳米的平均孔径。交联聚苯乙烯可以是多个珠粒或多孔塞的形式。当为珠粒形式时，珠粒尺寸可具有16至50的筛目尺寸。
在一段时间之后，随着越来越多的降解组分被吸附到表面上，多孔介质(例如，包含交联聚苯乙烯或丙烯酸类树脂中的至少一种)的有效性将降低。还开发了一种再生包含吸附的降解组分的多孔介质的方法。所述方法包括将再生剂引入多孔介质中，持续足以除去至少一部分降解组分的时间。在所述引入期间，所述多孔介质可以在每110毫升所述再生剂中，以大于0.5克所述多孔介质的量存在。引入可以在35至70摄氏度(℃)或40至60℃的温度下进行。
所述再生剂可以包括丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇(例如异丁醇)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、萜烯、乙腈、二噁烷、乙酸、甲酸、氯仿、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲乙酮(MEK)、甲基丙基酮、甲基异戊酮、甲基异丁基酮(MIBK)、油酸甲酯、甲基丙基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、乙酸正丙酯、丙酸正丙酯、丙二醇单丁醚、丙二醇单***乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、苯、乙酸异戊酯、异戊醇、异丁酸异丁酯、乙酸正戊酯、正戊醇、苄醇、N-N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸正丙酯、丙酸正丙酯、环丁砜、1-硝基丙烷、乙酸仲丁酯、甲基卡必醇或甲基异丁基甲醇中的至少一种。再生剂可以包括丙酮、甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。
还开发了一种用于从烃类流体中去除降解组分的改进方法。该方法包括从流体源接收烃类流体；将所述烃类流体引向至能够吸附所述降解组分的第一多孔介质，以产生与所述烃类流体相比具有更少的降解组分的纯化流体；从第一多孔介质中移出纯化的流体；以及用再生剂再生第一多孔介质。注意，该方法可以使用各种多孔介质成功地从烃类流体中除去降解组分，并且不仅仅限于使用交联聚苯乙烯。例如，多孔介质可以包括棉、活性炭、沸石或交联聚合物材料(例如，交联聚苯乙烯或丙烯酸树脂)中的至少一种。
图1中示出了去除降解组分的方法的示例。图1说明了可以将烃类流体流10引向至包含第一多孔介质的第一过滤器段2以产生包含纯化流体的纯化流30。通过引导来自第一过滤器段2的纯化流30的流动，可以从第一多孔介质中移出纯化流体。随着时间的推移、降解组分在表面上的吸附量的增加，第一多孔介质的吸附能力将自然地降低。吸附能力的这种变化可以通过例如确定烃类流体流10随时间的MPC值，或通过在线测量技术，例如通过确定烃类流体的总酸值，来监测。因此，在一段时间之后，可以停止烃类流体流10向第一过滤器段2的流动，并且可以将烃类流体流10的流动重新引向至包含能够吸附降解组分的第二多孔介质的第二过滤器段4，以产生纯化流30。图1示出了可以使用三通阀10将烃类流体流10的流动从第一过滤器段2重新引向至第二过滤器段4，并且可以经由纯化流阀40将纯化流30从各个段引导。注意图中所示的阀配置不应被认为是限制性的，而仅作为示例性实施方案。
当烃类流体流10的流被引向至第二过滤器段4时，第一过滤器段2可以通过将再生剂流50的流引向至第一过滤器段2而再生。降解组分去除流70可以从第一过滤器段2中导出。再生过程可以是连续、半连续或间歇过程。例如，再生剂流50可以连续地加入，并且降解组分去除流70可以连续地去除，以产生通过第一过滤器部分2的再生剂的恒定流。相反地，再生剂流50可以被引向至第一过滤器段2，使得第一多孔介质被再生剂冲洗一段时间，之后降解组分去除流70可以从第一过滤器段2去除。一旦第一多孔介质已经再生，烃类流体流10的流动可以重新导向回到第一过滤器段2，并且再生剂流50可以导向到第二过滤器段4以再生第二多孔介质。再生剂流50的流动可以使用再生剂方向阀60被引向至相应的过滤器段，并且降解组分去除流70可以经由降解组分去除阀80从相应的段被引导，在再生期间，高温(例如，在35到70℃，或40到60℃)的再生剂可以被施加到相应的过滤器段以促进降解组分解吸到再生剂中。注意，根据多孔介质的最大操作温度，可以使用更高的温度。
通过在***中在线再生多孔介质，可以观察到纯化方法的停机时间减少。另外，再生导致多孔介质的操作成本降低，否则多孔介质需要更换和处置。为了降低烃类流体被再生剂污染的可能性，在再引入烃类流体之前，多孔介质可以通过加热或通过多孔介质的气流中的至少一种来干燥。同样，多孔介质可以在吸附步骤之前干燥以从吸附剂中除去任何水分。
根据多孔介质吸附能力的相对降低速率和多孔介质的再生速率，设想了不同的装置构造，例如，如图2所示，增加了第三过滤器段6。例如，如果多孔介质的再生速率比吸附能力的降低速率慢，则第三过滤器段6可用于从烃类流10中去除降解组分，同时适应第一过滤器段2和第二过滤器段4的较长再生时间。在该构造中，可适应多孔介质再生的较长时间，而不停止烃类流体流经多孔介质。
图2示出了一种装置，除了第一过滤器段2和第二过滤器段4之外，该装置还包括含有第三多孔介质的第三过滤器段6。在这种构造中，烃类流体流10可被引导至第一过滤器段2，以产生包含纯化流体的纯化流30。通过引导纯化流30从第一过滤器部分2流出，可以从第一多孔介质中去除纯化流体，在一段时间之后，例如通过关闭第一过滤器段阀门22和第一纯化流阀门42，可以停止烃类流体流10向第一过滤器段2的流动，并且可以通过打开第二过滤器段阀门24和第二纯化流阀门44，将烃类流体流10的流动重新导向至第二过滤器段4。在烃类流体流10的流动从第一过滤器段2转向的同时，可以将第一再生剂流52导向至第一过滤器段2，并且可以将第一去除流72从第一过滤器段2导出。在另一段时间之后，例如通过关闭第二过滤器段阀门24和第二纯化流阀门44，可以停止烃类流体流10向第一过滤器段2的流动，并且可以通过打开第三过滤器段阀门26和第三纯化流阀门46，将烃类流体流10的流动重新导向至第三过滤器段6。在将烃类流体流10的流动从第二过滤器部分4转向的同时，可以将第二再生剂流74、第二纯化流4和第二去除流54导向至第二过滤器段4，并且可以将烃类流体流从第二过滤器部分4导向至第二过滤器段4。一旦第一过滤器段2已经再生，第一再生剂流52的流动可以停止，并且进入第一过滤器段2的烃流体流10的流动可以重新开始。
还考虑了通过图2装置的其他流体构造。例如，如果多孔介质的再生速率比吸附能力的降低速率快，则烃类流体流可以例如以交错的起始时间平行地通过不同的多孔介质进行流动，并且根据需要独立地转向以适应再生。在这种构造中，可以纯化更多量的烃类流体。考虑到图2的这种构造，烃类流体流10的流动可以开始流向第一过滤器段2。在一段时间之后，烃类流体流10的流动可以被引导到第二过滤器部分4，同样也可以被引导到第三过滤器部分6。一旦第一过滤器部分2中的吸附能力降低到低于期望量，可以停止烃类流体流10到第一过滤器部分2的流动并且可以开始第一再生剂流52的流动。在第一过滤器部分2中的第一多孔介质再生之后，烃流体流10的流动可以重新开始。同样，烃类流体流10到相应过滤器部分的流动，可以根据它们相应再生步骤的需要而独立地停止和开始。
为了保持通过图2的***的恒定的总流量，该方法可包括使烃类流体流10流过相同数量的过滤器段，并在过滤器段各自的再生步骤期间交替改变过滤器段的离线时间。例如，一旦停止烃类流体流10向第一过滤器段2的流动，则可在第三过滤器段6中开始烃类流体流10的流动，使得烃类流体流10在第二过滤器段4和第三过滤器段6中都被过滤，之后，一旦第一过滤器段2中的第一多孔介质再生和/或第二过滤器段2的吸附能力降低，则可停止烃类流体流10向第二过滤器段4的流动，并可重新开始向第一过滤器段2的流动。
虽然图2中仅示出了三个过滤器段，但是应当理解，可根据需要或期望添加更多的过滤器段。
图3示出了不同于在线再生多孔介质，而是通过从相应的过滤器部分移除多孔介质并在单独的位置再生多孔介质，多孔介质可以离线再生。具体地，图3示出了，一旦第一过滤器段2中的第一多孔介质的吸附能力降低，则可以停止烃类流体流10向位于第一位置的第一过滤器段2的流动。然后可去除第一多孔介质，并可在不同于第一位置的第二位置将再生剂加入第一多孔介质中。可将再生剂引入多孔介质中，持续足以除去至少一部分降解组分的时间。图3说明了再生剂可以通过引入再生剂流50和去除降解组分流70而引入多孔介质中。第二位置可以是距离烃类清洁设备的第一位置的现场外位置。一旦第一多孔介质被再生，其可以被更换到第一过滤器段2，注意，在引入再生剂之前，从***中去除多孔介质可以降低烃类流体被再生剂污染的可能性。
图3示出了当第一多孔介质正在再生时，烃类流体流10的流动可以被重新引向至包括第二多孔介质的第二过滤器位置4。当需要再生步骤时，同样可以除去该第二多孔介质。
需要注意的是，在各个过滤器段中的多孔介质可以与各个过滤器段中的多孔介质相同或不同。例如，各个过滤器段可以都包含交联聚苯乙烯。相反地，第一过滤器段可包含交联聚苯乙烯，第二过滤器段可包含不同的多孔介质。在各个过滤器部分中的多孔介质可以独立地在每110毫升烃类流体流中，以大于0.5克相应多孔介质的量存在。
各个过滤器段可包括例如位于多孔介质上游的固体颗粒预过滤器。所述固体颗粒预过滤器可以位于再生剂引入位置的上游，使得其在再生期间不与所述再生剂物理接触，或者所述固体颗粒预过滤器可以位于使得其在再生期间与所述再生剂物理接触。
烃类流体可以包含汽轮机油、润滑油、液压油、石油、汽油、柴油燃料或矿物油中的至少一种。烃类流体可包含天然或合成润滑油中的至少一种。烃流体可包括Shell TurboGT 32油或Shell Turbo CC 32汽轮机油。
提供以下实施例以说明本公开。实施例仅是说明性的，而不是要将根据本公开内容制备的器件限制于其中列出的材料、条件或工艺参数。
实施例
在实施例中，根据ASTM D7843-18使用MPC测定各种多孔介质的吸附容量。具体地，将含有烃类流体的降解组分在振动浴中，以190赫兹的频率与吸附剂在50℃下混合72小时以产生纯化的样品。然后，将50毫升纯化的样品与等体积的石油醚混合。将所得溶液通过0.45微米、47毫米硝基纤维素膜过滤，并以CIE LAB标准DE(ASTM E308-18)测定膜的颜色。
在实施例中，使用表1中所列的组分。
Figure BDA0003206877640000131
实施例1-7：吸附剂对降解组分水平的影响
将16.5克如表2所示的吸附剂加入110毫升(mL)的含有一定量的降解组分，并且MPC值为65E和总酸值为0.25毫克KOH/克的Shell Turbo CC32汽轮机油中。将样品在50℃下混合72小时以产生纯化的油样品。测定纯化的油样品的MPC值，如表2中所示，其中还包含吸附剂的详细信息。
Figure BDA0003206877640000132
Figure BDA0003206877640000141
表2显示实施例2得到MPC值仅为7.2dE的纯化的油。
实施例8：吸附剂量对吸附能力的影响
测定吸附剂2、4和5浓度降低时的吸附能力，并与纤维素纤维CF-8和纤维素粉末CP-9的吸附能力进行比较。结果示于图4。
图4说明了具有750m2/g表面积的非离子PSDVB-2吸附剂在大于0.5克/110mL油的所有浓度下，导致测试的所有吸附剂的降解组分的去除能力增加。
实施例9：循环对吸附能力的影响
初始MPC值为56.5dE的Shell Turbo GT 32油循环通过实施例2的PSDVB-2，以模拟对油的连续清洗。具体地，将1,000mL该油加入到2,000mL分液漏斗中。漏斗位于2.54厘米直径的柱的顶部，该柱填充有4厘米高的吸附剂。将1,000毫升收集烧瓶置于柱子下，以在油通过吸附剂后收集油。一旦油通过吸附剂，分析收集的样品，然后返回到分液漏斗中，以便通过吸附剂进行另外的循环。吸附剂在循环之间没有变化。20次循环后油的MPC值为12.6。定性膜颜色分析显示颜色的显著减少，直到大约第四个循环，之后颜色没有显著变化，表明MPC值的稳定和清漆的去除。
实施例10-11：循环速率对吸附剂能力的影响
根据实施例9的方法，使用不同的吸附材料，但分别使用362和730毫升/小时(mL/h)的流速，对壳牌Turbo GT 32油的两种不同样品重复实施例9的方法。结果示于表3。
Figure BDA0003206877640000151
表3表明，增加流量导致MPC值的轻微增加，但是与引入吸附剂之前油的初始MPC值56.5dE相比仍然显著降低。
实施例12-14：再生对吸附剂能力的影响
使用新鲜吸附剂再重复实施例9的方法三次。20次循环后，分别在150毫升的丙酮、己烷或石油醚瓶中再生吸附剂。然后将新的壳型涡轮GT 32油样品通过各自的再生吸附剂循环20个循环，并测定MPC值。结果示于表4。
Figure BDA0003206877640000152
表3表明，再生吸附剂的吸附能力与初始吸附剂的相似。
实施例15：吸附剂对添加剂的影响
使用新鲜吸附剂重复实施例9的方法，并使用RULER方法测定循环前后油中存在的剩余抗氧化添加剂的量。RULER方法根据ASTM D2272-14a进行，它代表通过线性扫描伏安法进行的常规使用寿命评价程序(Routine Useful Life Evaluation Routine)。该方法分析了与未用过的油中抗氧化剂水平相比油中剩余的抗氧化剂的量。结果以相对于尚未循环的初始油量的变化百分比示于表5中。
Figure BDA0003206877640000161
表5表明，相对于参比油，处理过的油中胺和酚的含量都增加了。这个结果是惊人的并且对于纯化的油是有益的。
所述组合物、方法和制品可以替代地包括(comprise)、包含(consist of)、或基本包含(consist essentially of)本文公开的任何合适的材料、步骤或组分。组合物、方法和制品可另外地或替代地被配制以不含或基本上不含任何对于实现组合物、方法和制品的功能或目标不是必要的材料(或物质)、步骤或组分。
术语“一”和“一个”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。除非上下文另外清楚地指出，术语“或”指的是“和/或”。在整个说明书中对“方面”、“实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定元素(例如，特征、结构、步骤或特性)被包括在本文描述的至少一个实施例中，并且可以或可以不存在于其它实施例中。另外，应当理解，所描述的元件可以以任何合适的方式组合在各种实施例中。
当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”时，不存在中间元件。
除非有相反的规定，否则所有测试标准是在本申请的申请日之前有效的最近标准，或者如果要求优先权，则是测试标准出现的最早优先权申请的申请日。
涉及相同组分或性质的所有范围的端点包括端点，可独立组合，并且包括所有中间点和范围。例如，“最高25重量％，或5-20重量％”的范围包括端点和“5-25重量％”范围的所有中间值，例如10-23重量％等。
如本文所用，术语“第一”、“第二”等，“主要的”、“次要的”等不一定表示任何顺序、数量或重要性，而是用于帮助将一个要素与另一个要素区分开。
术语“包含至少一种前述物质的组合”或“至少一种”是指该列表包括单独的每个元素，以及该列表的两个或更多个元素的组合，以及该列表的至少一个元素与未命名的类似元素的组合。此外，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
除非另有定义，本文所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。
所有引用的专利、专利申请和其它参考文献都通过引用整体并入本文。然而，如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则来自本申请的术语优先于来自并入的参考文献的冲突术语。
虽然已经描述了特定实施例，但是申请人或本领域技术人员可以想到目前无法预料的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，所提交的和可以修改的所附权利要求旨在包括所有这样的替代、修改、变化、改进和实质等同物。

Claims (26)

1.一种用于从烃类流体中去除降解组分的***；该***包括含有降解组分的烃类流体源和多孔介质；其中所述多孔介质包含交联聚苯乙烯，所述交联聚苯乙烯具有：
大于或等于0.6mL/g的BET孔体积；以及
根据ISO 9277:2010测得的500至900m2/g或500至850m2/g的表面积；并且进一步地，其中所述多孔介质设置来接收含有降解组分的烃类流体，并且提供与所述源烃类流体相比具有更少的降解组分的纯化流体。
2.根据权利要求1的***，其中，所述多孔介质是非离子的，并且不含阳离子和阴离子官能团两者。
3.根据任一项或多项前述权利要求所述的***，其中，所述多孔介质具有5至18纳米的平均孔径。
4.根据任一项或多项前述权利要求所述的***，其中，所述降解组分是极性副产物，例如来自烃降解的极性副产物。
5.一种从烃类流体中去除降解组分的方法，所述方法包括：
从流体源接收烃类流体；
将所述烃类流体引向至能够吸附所述降解组分的第一多孔介质，以产生与所述烃类流体相比具有更少的降解组分的纯化流体；
从第一多孔介质中移出纯化流体；以及
用再生剂再生所述第一多孔介质。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述将所述烃类流体引向至所述第一多孔介质包括将烃类流体流引向至包含所述第一多孔介质的第一过滤器段，产生包含所述纯化流体的纯化流；
其中，从所述第一多孔介质中移出所述纯化的流体包括引导来自所述第一过滤器段的所述纯化流体的流动；
所述方法还包括在一段时间后，停止烃类流体流向第一过滤器段的流动；以及
将所述烃类流体流引向至第二过滤器段，以产生所述纯化流体，所述第二过滤器段包含能够吸附所述降解组分的第二多孔介质；
其中再生第一多孔介质包括将再生剂引入第一过滤器段，以从第一多孔介质中去除一定量的降解组分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述将所述再生剂引入到所述第一过滤器段包括将包含所述再生剂的第一再生剂流引向至所述第一过滤器段，并从所述第一过滤器段去除降解组分去除流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，进一步包括在从所述第一过滤器段去除一定量的所述降解组分之后，停止所述再生剂流向所述第一过滤器段的流动，然后重新启动所述烃类流体流向所述第一过滤器段的流动，以产生所述纯化流体。
9.根据权利要求6至8中任一项或多项所述的方法，其中，进一步包括停止所述烃类流体流向所述第二过滤器段的流动，并将所述烃类流体流引向至第三过滤器段，以产生所述纯化流体，所述第三过滤器段包括能够吸附所述降解组分的第三多孔介质；以及
在停止所述烃类流体流向所述第二过滤器段的流动之后，将第二再生剂流引向至所述第二过滤器段，以从所述第二多孔介质中除去所述降解组分。
10.根据权利要求5至9中任一项或多项所述的方法，其中，所述将再生剂引入到所述第一多孔介质包括移除位于第一过滤器位置中的所述第一多孔介质，并且将所述再生剂引入到不同于所述第一位置的第二位置中的所述第一多孔介质；以及
当从所述第一多孔介质移除所述量的所述降解组分之后，将所述第一多孔介质更换到所述第一过滤位置。
11.根据权利要求5至10中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一多孔介质和所述第二多孔介质各自独立地具有孔隙率，并且其中，所述第一多孔介质和所述第二多孔介质各自独立地包括棉、活性炭、沸石或交联聚合物材料中的至少一种。
12.如权利要求5至11中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一多孔介质和所述第二多孔介质各自独立地在每110毫升所述烃类流体流中，以大于0.5克相应多孔介质的量存在。
13.根据权利要求5至12中任一项或多项所述的方法，其中，还包括位于所述第一多孔介质或所述第二多孔介质中的至少一种的上游的固体颗粒预过滤器。
14.根据权利要求5至13中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一多孔介质或所述第二多孔介质中的至少一种包含交联聚苯乙烯，所述交联聚苯乙烯具有：
大于或等于0.6mL/g的BET孔体积；以及
根据ISO 9277:2010测得的500-900m2/g，或500-850m2/g的表面积。
15.根据权利要求5至14中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一多孔介质或所述第二多孔介质中的至少一种是非离子的，并且不含阳离子和阴离子官能团两者。
16.根据权利要求5至15中任一项或多项所述的方法，其中，所述第一多孔介质或所述第二多孔介质中的至少一种具有5至18纳米的平均孔径。
17.一种使包含降解组分的多孔介质再生的方法，所述方法包括：
将再生剂引入所述多孔介质，持续足以去除所述降解组分的至少一部分的时间；
其中，所述多孔介质包含交联聚苯乙烯或丙烯酸类树脂中的至少一种；
其中，所述再生剂包含丙酮、甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述多孔介质在每110毫升所述烃类流体中，以大于0.5克所述多孔介质的量存在。
19.根据权利要求17至18中任一项或多项所述的方法，其中，所述多孔介质包括交联聚苯乙烯，所述交联聚苯乙烯具有
大于或等于0.6mL/g的BET孔体积；以及
根据ISO 9277:2010测得的500-900m2/g，500-850m2/g的表面积。
20.根据权利要求17至19中任一项或多项所述的方法，其中，所述多孔介质是非离子的，并且不含阳离子和阴离子官能团两者。
21.根据权利要求17至20中任一项或多项所述的方法，其中，所述多孔介质具有5至18纳米的平均孔径。
22.一种用于从烃类流体中去除降解组分的装置，所述设备包括：
第一过滤器段，所述第一过滤器段与烃类流体流通过流体连通以接收所述烃类流体，并与纯化流体通过流体连通以移出纯化的烃类流体；其中，所述第一过滤器段包括能够从所述烃类流体中去除降解组分的第一多孔介质；
第二过滤器段，所述第二过滤器段与所述烃类流体流通过流体连通以接收所述烃流体，并与所述纯化流体通过流体连通以移出所述纯化的烃类流体；其中所述第二过滤器段包括能够从所述烃类流体中去除降解组分的第二多孔介质；
其中，所述第一过滤器段和所述第二过滤器段中的至少一种与再生剂流通过流体连通以接收再生剂，并与降解组分去除流通过流体连通以去除降解组分；或者其中第一多孔介质和第二多孔介质能够从相应的过滤器位置被移除。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，还包括过滤器段阀或再生剂方向阀中的至少一种，所述过滤器段阀能够在所述第一过滤器段和所述第二过滤器段之间转换所述烃类流体的流动，所述再生剂方向阀能够使所述在所述第一过滤器段和所述第二过滤器段之间转换再生剂流的流动。
24.权利要求22至23中任一项或多项的装置，其中，还包括第三过滤器段，所述第三过滤器段与烃类流体流通过流体连通以接收烃流体，并与纯化流通过流体连通以移出纯化的烃类流体；其中第三过滤器段包括能够从烃类流体中去除降解组分的第三多孔介质。
25.权利要求22至24的任一项或多项的装置，其中，所述第一多孔介质、所述第二多孔介质或所述第三多孔介质的至少一种包含权利要求1至4的任一项或多项所述的交联聚苯乙烯。
26.权利要求1至4中任一项或多项所述的交联聚苯乙烯在从烃类流体中去除降解组分中的应用。
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