FI62466C - Foerfarande och anordning foer katalytisk behandling av material innehaollande fasta foeroreningar - Google Patents

Description

Γ~> rft, .... KUULUTUSJULKAISU . n . . , jxSpA ^ (11) UTLÄGGNINGSSKRI FT 624 6 6

Sjjpfä (45) o'·']' ϋ;" ; ^' ‘‘ B 01 D 35/02, (51) Kv lk· /,ntC'· B 01 J 9/00 SUOM I —Fl N LAN D (21) P**nttlh»k«mi· —Pat«Mww6knlnf 1^58/7¼ (22) H»k«nl »pilvi — An»lknlnf*l«f 13-05-7¼ ^ ^ (23) Alku pilvi — GIMf huttdkc 13.0 5.71* (41) Tullut |ulklMlul — liivit offunttlf 17.11.7¼

Patentti· ja rekisterihallitut (44) Niht»vlk.lpwon f. kuuL|ulk.l«.n pvm. - nQ

Patent- och registerstyrelten AieMun uttafd och utl.«krlft*n publtesrad J ^ (32)(33)(31) Fjryduttjr utuelkeut—ft«|ird priori»·» 16.05-73

Englanti-England(GB) 232^3/73 (71) Shell Internationale Research Maatschappij B.V., Carel van Bylandtlaan 30, Haag, Hollanti-Holland(NL) (72) Adriaan Johannes Josephus van Ginneken, Haag, Hollanti-Holland(NL) (7¼) Oy Kolster Ah (5¼) Menetelmä ja laitteisto kiinteitä saasteaineita sisältävien aineksien katalyyttistä käsittelyä varten - Förfarande och anordning för kata-lytisk behandling av material innehällande fasta föroreningar

Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen kiinteitä saasteaineita sisältävien ainesten katalyyttistä käsittelyä varten.

Sellaisten laitosten käyttöajan pituus, jotka toimivat katalyyttisin menetelmin ja joissa on kiinteillä hiukkasilla saastuneita syöttöaineita rajoittuu hyvin usein suurimpaan sallittavissa olevaan paineen alentumaan tämän katalyyttisen reaktorin (reaktoreiden) yli eikä suinkaan tämän katalyytin aktiivisuuden alentumisen johdosta. Toiminnan aikana paineen putoama tämän reaktorin (reaktoreiden) yli lisääntyy asteettain kiinteiden hiukkasten tukkiessa niitä välitiloja, joita on katalyyttihiukkasten välillä, joiden tilojen kautta aineksen tulisi muutoin kulkea, kunnes tämä lopulta saavuttaa tason, jonka yläpuolella taloudellinen toiminta ei enää ole mahdollista. Vaikkakin katalyytti tällöin yleisesti ottaen ei ole vielä kadottanut aktiivisuuttaan niin täytyy laitos silti sulkea, jotta 2 62466 voitaisiin joko regeneroida kiinteillä aineilla saostunut katalyytti paikan päällä - mikäli se on lainkaan mahdollista - tai poistaa osa tai kaikki siitä ja korvata se tuoreella katalyytillä, mikä molemmissa tapauksissa on kallista. Mikäli syöttöaines on voimakkaasti kiinteillä hiukkasilla saastunutta lisäys paineen putoamassa tämän reaktorin (reaktoreide n) yli muodostuu nopeasti. Niinpä tämän johdosta pitkäaikaisia suljettuna olemisen jaksoja katalyytin uudella korvaamista tai regeneroimista varten tarvitsee suorittaa useammin kuin mitä olisi tarpeen tämän katalyyttisen aktiivisuuden alentumisen johdosta sinänsä. Tämä on ilmeisesti sekä epämukavaa että epätaloudellista. Eräs menetelmä, jolla katalyyttinen uudelleen korvaaminen tai regeneroituminen voidaan siirtää myöhemmäksi on saastuneen syöttöaineksen vieminen yhden tai useamman suotimen kautta ennenkuin se joutuu katalyyttiseen reaktoriin (reaktoreihin) . Tämä kuitenkin merkitsee ylimääräistä, normaalisti suuren paineen laitteita, mikä lisää oleellisesti tämän laitoksen perustamiskustannusta. Tämän johdosta on nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena pidentää ajanjaksoa katalyytin uusimisen/rege-neroimisen välillä laitoksessa, joka toimii katalyyttisen prosessin mukaan ja jossa syöttöaines on saastunut kiinteillä hiukkasilla toteuttaen se yksinkertaisella ja taloudellisella tavalla.

Erityisiä syöttöaineksia, joita tarkoitetaan nyt kyseessä olevassa menetelmässä ovat hiilivedyn ainekset ja erityiset katalyyttiset prosessit, joissa nopea paineen putoaman lisäys tämän katalyyttisen reaktorin (reaktoreiden) yli saattaa tapahtua ovat jäteöljyjen rikinpoisto hydraamalla, koska tällaiset öljyt yleensä sisältävät suhteellisen suuria määriä kiinteitä hiukkasia ja saattavat muodostaa ylimääräisiä osuuksia tällaisia hiukkasia niitä käsittelyn lämpötilaan kuumennettaessa. Kiinteiden hiukkasten lisäksi nämä kuitenkin myös lisäksi sisältävät joko enemmän tai vähemmän metalli saasteita, joilla on haitallinen vaikutus tämän katalyytin aktiivis uuteen, mikä saattaa nopeasti tulla täysin mahdottomaksi regeneroida. Niinpä tämän johdosta tapauksissa, joissa jäteöljy sisältää suuria määriä metallisaasteita samoin kuin myös kiinteitä hiukkasia on edullista poistaa molemmat näistä haitallisista osatekijöistä huomattavassa määrin ennen kuin jäteöljy viedään katalyyttiseen runkoon (runkoihin). Tätä tarkoitusta varten on jo aikaisemmin ehdotettu viedä jäteöljy katalyyttisen varmuusreaktorin kautta, joka on joko varustettu kiinteällä katalyyttirungolla taikka 3 62466 johon tuoretta katalyyttiä jatkuvasti tai jaksottain tuodaan sisään ja josta käytetty katalyytti jatkuvasti tai jaksottain poistetaan ennenkuin käsiteltävä aine sitten viedään rikinpoiston hyd-raamalla toteuttavaan pääreaktoriin (reaktoreihin). Tällä tavoin jatkuva virtaus oleellisesti ilman metalliainesta olevaa, oleellisesti ilman hiukkasia olevaa jäteöljyä viedään rikinpoiston hyd-raamalla toteutettavaan pääreaktoriin (reaktoreihin). Kiinteän rungon varmuusreaktori on normaalisti varustettu kaksoiskappaleella joka saatetaan liittää pääreaktoriin aina silloin kun paineen-putoama ensimmäisen varmuusreaktorin yli muodostuu hyväksymättömälle tasolle. Kun tämän lisäksi katalyyttiä lisätään tai poistetaan tämä paineen putoama tasaantuu tasapainotilaan ja ei se saavuta tasoa, missä toiminta tulisi epätaloudelliseksi. Kuitenkin nämä molemmat suoritusmuodot vaativat kalliita laitteita kuten esim. suuren paineen astioita ja kytkentäventtiileitä ja/tai venttiileitä (hiukkasmaisina olevia) kiinteitä aineita varten ja ne vaativat huolellista toiminnan säätöä, tämän johdosta erityisesti tapauksissa, joissa jäteöljy sisältää pelkästään hyvin pienen määrän metallisia saasteita ja huomattavia määriä kiinteitä hiukkasia yksinkertaisempi ja taloudellisempi menetelmä näiden kiinteiden hiukkasten poistamiseksi on toivottava. Tämän keksinnön eräs toinen tarkoitus on täten aikaansaada menetelmä jäteöljyn rikinpoistoa varten hydraa-malla kun tämä sisältää oleellisia määriä kiinteitä hiukkasia, jolloin katalyyttiä ei tarvitse korvata uudella tai regeneroida pitkien ajanjaksojen kuluessa.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että menetelmä kiinteitä saasteita sisältävän aineksen katalyyttistä käsittelyä varten, jonka mukaan ainesta viedään lämmitettynä ja paineen alaisena yhden tai useamman kiinteän katalyyttirungon kautta reaktorin sisällä, jossa reaktorissa mainittu aines, ennenkuin se saatetaan yhteyteen katalyyttirungon (-runkojen) kanssa, kulkee suodatinlait-teen läpi saasteiden poistamiseksi, joka laite käsittää useita suodinyksikköjä, joiden kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketuksiin saattamista varten on oleellisesti suurempi kuin mitä on reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala.

Suodatinsysteemin kotelo tämän reaktorin sisäpuolella ts. sen ylimmässä tai alimmassa osassa vastaavasti miten sitten katalyyttinen käsittely toteutetaankin joko alaspäin virtauksena tai ylöspäin virtauksena, omaa sen taloudellisen edun, että ulkopuolista suodinsysteemiä mikä normaalisti sisältää suuren paineen suodinyk- 4 . α 62466 siköitä, mikä on sekä kallista että tilaa vaativaa ei nyt tarvita.

Ne kiinteät hiukkaset, jotka voidaan poistaa nyt kyseessä olevan keksinnön mukaisesti aineksista sisältävät sellaisia, jotka ovat oleellisesti kiinteitä aineita, se tahtoo sanoa niiden ei tarvitse olla hyvin kovia ja saattavat ne olla enemmän tai vähemmän muodoltaan muutettavissa, mutta niillä täytyy silti edelleen olla tietty määrä jäykkyyttä. Tämän johdosta voidaan tervamaisia polymeerisiä tai hartsimaisia hiukkasia myös soveliaasti poistaa nyt kyseessä olevan keksinnön mukaan. Myöskään ei osan poistettavista hiukkasista tarvitse olla mukana öljyssä ennen käsittelyä vaan ne saattavat muodostua käsittelyn aikana, esim. lämmityksen vaikutuksen alaisena.

Keksinnön mukaisesti voidaan käyttää suodatinyksikköjä, joissa suodinosat saattavat muodostua esim. levyistä, joita kaasu ja/tai neste pystyy läpäisemään, esim. valmistettuna sintraamalla yhteen tiettyjä soveliaita jyvämäisiä aineita, edullisimmin kuitenkin tällöin käytetään hyväksi suodinyksikköjä joissa suodatinosat muodostuvat joukosta vähintään osittain läpäiseviä kammioita sisältäen kosketuksissa keskenään olevia kappaleita.

Nyt kyseessä olevaa menetelmää voidaan käyttää missä tahansa katalyyttisessä nesteiden tai höyryjen käsittelyssä, edullisimmin hiilivedyn ainesten käsittelyssä, jotka ovat saastuneet kiinteillä hiukkasilla, jolloin halutaan poistaa nämä kiinteät hiukkaset tästä aineksesta ennen sen joutumista kosketuksiin katalyytin rungon (runkojen) kanssa ja täten alentaa paineen putoaman muodostumista tämän rungon (runkojen) yli. Eräs esimerkki tapauksesta, jossa nyt kyseessä olevaa prosessia voidaan soveliaasti käyttää on tapaus, jossa (hiilivedyn) syöttöainesta, sisältäen katalyyttisiä hienoja osasia, esim. Hetemäistä öljyä katalyyttisestä krakkaajasta tarvitsee käsitellä katalyyttisesti. Se soveltuu erityisen hyvin hiili-vetyainesten katalyyttiseen hydrauskäsittelyyn kun tämä sisältää kiinteitä saasteaineita, kuten esim. rautaoksidin hiukkasia. Tällaisiin hydrauskäsittelyihin sisältyy tätä luetteloa rajoittavaksi muodostamatta hydrogenointi, hydrokrakkaus, hydrodemetallisointi, hydrorikinpoisto ja/tai typen poisto hydraten (hydrodenitrifikaa-tio). Tislattujen jakeiden rikin poisto hydraten kun nämä sisältävät kiinteitä saasteaineita soveltuu erittäin hyvin toteutettavaksi nyt kyseessä olevan keksinnön mukaisesti.

Eräässä erityisessä suoritusmuodossa voidaan keksintöä edullisesti käyttää jäteöljyjen rikinpoistoon hydraamalla, koska kuten jo on aikaisemmin esitetty jäteöljyt yleensä sisältävät oleellisia 5 62466 määriä kiinteitä aineita saasteina, jotka mm. tekevät sen melko vaikeaksi ainekseksi käsitellä kiinteän rungon rikinpoiston hyd-rausprosesseissa johtuen melko nopeasta paineen kasautumisesta vaikuttamaan tämän rungon yli. Käyttämällä nyt kyseessä olevaa keksintöä voidaan kuitenkin tällaisia öljyjä erittäin mukavasti vapauttaa rikistä hydraamalla. Keksinnön mukaiselle laitteelle puolestaan on tunnusomaista se, että laite minkä tahansa patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseksi sisältäen, reaktorin jossa on vähintään yksi sisääntulo ja vähintään yksi ulosmeno, joka reaktori sisältää vähintään yhden katalyyttirungon ja ylävirtaan siitä joukon suodinyksikköjä, jotka läpäisevät nesteen ja kaasun, jolloin suodinyksikköjen kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketuksiin saattamista varten on oleellisesti suurempi kuin mitä on reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala.

Käytetyn suodinsysteemin kokonaispinta-ala nyt kyseessä olevan keksinnön prosessin mukaisesti tulee siis olla suuri, niin että ylläpidetään alhainen paineen differentiaalinen lisääntymisen nopeus tämän suodinsysteemin yli toiminnan aikana niiden hiukkasten kasaantumisen johdosta, joita poistetaan (hiilivedyn) aineksista, joita käsitellään. Tämä alhainen lisääntymisen nopeus paineen differentiaalisesta suodinsysteemin yli toteutetaan sen ansiosta, että kiinteät hiukkaset joutuvat kiinni tähän suotimeen suuren pinta-alan alueella ja tämän johdosta missä tahansa pisteessä tällä pinta-alalla suotimesta virtauksen vastus lisääntyy vain hitaasti.

Paineen differentiaalin lisääntymisen nopeus tämän katalyytin rungon (runkojen) yli on myös alhainen, koska tämä suodinsysteemi poistaa suurimman osuuden kiinteistä hiukkasista, joita on käsiteltävänä olevassa aineksessa ja jotka tämän johdosta eivät tuki katalyytin runkoa (runkoja). Kokonaisvaikutuksena on tämän johdosta, että paineen differentiaalin lisääntymisen nopeus tämän reaktorin yli on alhainen. Tämä prosessi toimii tämän johdosta pitempiä ajanjaksoja minkä aikana epätaloudellisen korkeita paineen eroja tämän reaktorin yli ei esiinny. Toinen tärkeä etu nyt kyseessä olevasta prosessista on, että koska kiinteiden hiukkasten määrä kunkin (ensimmäisistä) katalyytin rungoista on pieni syöttöaineksen jakaantuminen tämän katalyytin rungon yli ei esty tukkeentuneiden alueiden muodostumisen perusteella tämän rungon sisääntuloalueella, mikä haitallisesti vaikuttaa tällaiseen jakaantumiseen. Tämän johdosta voidaan ylläpitää hyvin hyvä aineksen jakaantuminen katalyytin rungon alueelle.

6 62466

Siitä tosiasiasta huolimatta, että paineen differentiaalin lisääntymisnopeus tämän reaktorin yli on alhainen tulee kuitenkin vastaan aika, lyhyemmän tai pitemmän toimintajakson jälkeen, jolloin paineen differentiaali tämän reaktorin yli, mikä aiheutuu pääasiallisesti paineen kasautumisesta suodatinsysteemin yli saavuttaa hyväksymättömissä olevan korkean tason. Tällöin on toivottavaa, että reaktori voidaan sulkea ja poistaa käytetty suodinsystee-mi, sijoittaa uusi suodinsysteemi paikalleen ja käynnistää reaktori uudelleen niin nopeasti ja mukavasti kuin suinkin mahdollista. Näinollen eräs tärkeä nyt kyseessä olevan keksinnön piirre on, että suodinyksikön mitat ovat riittävän pieniä, jotta on mahdollista tuoda se ja poistaa se reaktorista tämän reaktorin sisääntulon (joita normaalisti on olemassa vain yksi) kautta tämän reaktorin suljettuna olon aikana kuten edellä jo on esitetty. Eräs etu kun käytetään pientä suodatinyksikköä on, että suodinyksikön uudella korvaaminen voidaan toteuttaa käyttämällä ulkopuolisesta käytettyä asennuslaitetta ja täten helpottaa tarvetta että miehen tulisi mennä sisään reaktoriin. Eräs toinen etu on, että koska mitkä tahansa kosketuksissa keskenään olevat kappaleet sisältyvät pieniin yksiköihin eivätkä ne ole irrallaan yhdessä suuressa rungossa tämän suodinsysteemin korvaaminen uudella voidaan mukavasti toteuttaa lyhyen ajanjakson kuluessa ja täten se aikamäärä, jonka aikana reaktori on pois toiminnasta saatetaan minimiinsä.

Nyt kyseessä olevan keksinnön erään erityisen soveliaan sovel-lutusmuodon mukaisesti käytetään suodatinyksikköä, joka muodostuu joukosta pitkänomaisia kammioita oleellisesti ottaen akseliltaan samakeskisinä reaktorin kanssa näiden ollessa vuorotellen tyhjiä ja sisältäessä kosketuksissa keskenään olevia kappaleita ja jotka on kytketty siten, että kiinteitä saasteita sisältävä aines tulee suodatinyksikköön joka toisen tyhjän kammion kautta, kulkee vieressä olevan (olevien), kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävän (sisältävien) kammion (kammioiden) kautta, joissa kiinteät saasteet poistetaan ja aines jossa on oleellisesti alentuneet määrät kiinteitä saasteita poistuu suodinyksiköstä sen (niiden) tyhjä-kammion (kammioiden) kautta, jotka liittyvät tähän kammioon (kammioihin) jossa kosketuksissa keskenään olevat kappaleet olivat.

Tässä yhteydessä kytkentä tyhjien tilojen ja täysinäisten kammioiden välillä saattaa olla sellainen, että kaikkien kammioiden ollessa varustettu läpäisevillä sivuseinillä täysinäiset ovat suljettuja sekä yläpäästään että pohjaltaan kun taas tyhjät kammiot ovat vuo- 7 62466 rotellen auki yläpäästään ja suljettuja pohjaltaan ja päinvastoin. Tällä tavoin käsiteltävänä oleva aines virtaa vuorotellen sijaitseviin tyhjiin kammioihin tässä suodinyksikössä mutta ei saata päästä pois samoista kammioista, koska niiden toiset päät ovat ummessa. Jotta aines saattaisi virrata ulos suodinyksiköstä täytyy aineksen kulkea niiden kammioiden kautta, jotka sisältävät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita ja sisään vieressä oleviin tyhjiin kammioihin, jotka ovat avoinna toisesta päästä. Kiinteät hiukkaset jäävät kiinni kosketuksissa keskenään oleviin kappaleisiin ja suodinyksiköstä poistuva aines sisältää oleellisesti alentuneen määrän tällaisia hiukkasia. Tälläisen suodinyksikön etuina on, että on käytettävissä suuri pinta-ala aluksi kosketuksiin saattamista varten ja että paineen differentiaalin kasaantuminen tämän yksikön yli tapahtuu vain hitaasti.

On pidettävä edullisimpana, että aines, joka on kulkenut uloim-man kammion (kammioiden) kautta jotka sisälsivät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita suodinyksiköstä joutuu välittömästi reak-toritilaan, joka ympäröi tällaista suodinyksikköä ja voidaan tämä toteuttaa siten, että uloin kammio (kammiot) ovat sitä tyyppiä, joka sisältää kosketuksissa keskenään olevia kappaleita ja on ne varustettu läpäisevällä ulkoseinämällä reaktoritilaa kohden. Mikäli tällainen uloin kammio (kammiot) olisi tyhjä tai olisi täytetty mutta varustettu läpäisemättömällä ulkoseinällä se ei oleellisesti lisäisi tämän suodinyksikön tehokkuutta kokonaisuutena ja vaatisi silti arvokasta reaktoritilaa.

Kuten on jo yllä ilmaistu sijaitsevat suodinyksiköt reaktorissa ylävirtaan päin katalyytin rungosta tai rungoista, jolloin alaspäin tapahtuvan virtauksen tapauksessa se merkitsee tämän reaktorin yläosassa. Tässä tapauksessa, erityisesti kun käsitellään nestemäistä ainesta niin aluksi käytettäessä ylläkuvatun tyyppistä suodinta pakoitetaan aines edullisimmin näiden kammioiden alemman osuuden kautta, jotka kammiot sisälsivät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita, koska aineksen nestepaine täällä on korkeampi kuin mitä se on ylemmässä osassa. Sitä mukaa kuitenkin kun aika kuluu alempi osuus näistä täytetyistä kammioista tulee yhä enemmän tukkeentumaan kiinteillä hiukkasilla, jotka on poistettu aineksesta ja joka tällöin edullisimmin kulkee ylempänä olevan osuuden kautta näissä kammioissa. Tiettyinä ajanhetkinä myöskin ylemmät osuudet näistä kammioista tulevat tukkeentumaan kiinteistä hiukkasista ja sitten suo-dinyksikkö tarvitsee vaihtaa uuteen. Tämän tyyppisten suodinyksi- 8 62466 köiden etuna kyseessä olevaa toiminnan tapaa varten on, että käsiteltävänä oleva aines voidaan itse asiassa ohittaa täytettyjen kammioiden alemmista osuuksista kun ne tulevat tukkeentuneiksi ja tämän johdosta muodostavat suuremman vastuksen virtaukselle ja sallia sen kulkevan sen sijaan ylempänä olevan osuuden näistä kammioista kautta, jossa kosketuksissa olevat kappaleet eivät vielä ole niin saastuneita kiinteillä hiukkasilla ja tämän johdosta aikaansaavat pienemmän vastuksen virtaukselle. Tällä tavoin paineen kasaantuminen tämän suodinyksikön yli pidetään pienellä tasolla ja samanaikaisesti voidaan toteuttaa tehokas käsiteltävänä olevan aineksen suodattaminen. Turvallisuusnäkökohtien takia tyhjien kammioiden sulkulaitteet voidaan ainakin osittain valmistaa siten, että ne aukenevat tietyillä paineen putoamalla tämän suodinyksikön yli. Täten mikäli jostain syystä muodostuu tietty (äkillinen ja) liian suuri paineen putoama suodinsysteemin yli aukenee tietty sul-kuosa (kuten esim. venttiili, murtolevy tai vastaava) ja vähintään yksi tyhjistä kammioista tulee auki molemmista päistään, mikä tarjoaa alentuneen vastuksen virtaukselle ja reaktorin paine ei saavuta vaarallisen korkeata tasoa. Tällainen sulkulaite saattaa myöskin, mikäli halutaan, olla käytössä osoittamaan milloin (osa) suo-dinsysteemistä tarvitsee korvata uudella, koska kun se aukenee syntyy havaittavissa oleva muutos paineen putoaman tämän reaktorin yli mikä tällöin merkitsee, että suodinsysteemi tarvitsee uudella korvaamista yhden tai useamman yksikkönsä osalta.

Suodinyksikön fysikaalinen muoto ei ole kriitillisen merkityksellinen. Niinpä tämän mukaisesti neliömäinen tai suorakaiteen muotoinen suodinyksikkö on käyttökelpoinen jolloin, mikäli se muodostuu vuorotellen tyhjistä ja täysinäisistä pitkänomaisista kammioista, nämä on lomitettu toinen toistensa suuntaisiksi. Edullisimmin ovat kuitenkin kammiot tällaisessa suodinyksikössä rengasmaisia ja on niillä sylinterimäinen muoto, missä tapauksessa sisin kammio on edullisimmin tyhjä.

Erään toisen erityisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti nyt kyseessä olevasta keksinnöstä käytetään suodinyksikköä, joka muodostuu kahdesta samankeskisestä sylinteristä näiden ollessa sama-akselisia reaktorin kanssa. Näillä sylintereillä on reiälliset sivu-seinät ja sisempi sylinteri on suljettu yläpäästään ja avoinna pohjaltaan kun taas kammio näiden sylintereiden välillä on suljettuna pohjalta ja saattaa olla avoin yläpäästään. Kammio sylintereiden välillä sisältää kosketuksissa keskenään olevat kappaleet. Suodin- g 62466 yksiköt on järjestetty siten, että kiinteitä aineita saasteena sisältävä aines tulee suodinyksikköön ulomman sylinterin kautta, kulkee kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävän kammion kautta ja poistuu kammiosta sisemmän sylinterin pohjan kautta.

Sanonnat yläpää ja pohja koskevat tässä yhteydessä sen aineksen virtauksen suuntaa, joka sisältää kiinteät saasteet ja sylin-tereiden yläpää kun se niiden osa,joka sijaitsee lähinnä reaktorin sitä sisääntuloa minkä kautta tämä aines saapuu reaktoriin.

Useissa tapauksissa kiinteitä saasteita sisältävä aines on kaasun ja nesteen seosta ja mikäli ei toteuteta mitään erityisiä varotoimenpiteitä kulkevat kaasu ja neste tämän suodinyksikön lävitse. On pidettävä edullisimpana että neste ja kaasu ovat ainakin osittain toisistaan erottuneena, mikä yleisesti tapahtuu tämän reaktorin ylemmässä osassa siinä tapauksessa että kiinteitä aineita saasteina sisältävä ainesvirta virtaa alaspäin tämän reaktorin kautta ja ainakin osa kaasusta kulkee katalyytin runkoon kulkematta suodinyksiköiden kautta, toisinsanoen ohituskanavan kautta. Tämä toteutetaan erityisen mukavasti kiinnittämällä siihen tarjottimeen, jolla suodinyksiköt ovat sijoitettuna vähintään yksi putki, joka on avoinna molemmille puolille ylemmän aukon siitä käsittäessä ja ollessa likimain samalla tasolla kuin mitä on ylempi pää suodinyk-siköstä tai sitä korkeammalla. Nämä putket aikaansaavat myös varmuus-toimenpiteen koska ne muodostavat ylivirtausosan nestemäiselle ainekselle liian suuren paineenputoaman tapauksessa tämän suodinyksikön yli toisin sanoen kun nämä suodinyksiköt ovat oleellisesti kokonaisuudessaan tukkeentuneet kiinteillä hiukkasilla.

Kuten on jo aikaisemmin yllä esitetty näiden suodinyksiköiden kokonaispinta-ala aluksi suoritettavaa kosketusta varten on oleellisesti korkeampi kuin mitä on tämän reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala. On edullista, että aikaansaadaan suotimen kokonaispinta-ala niin suureksi kuin suinkin, koska pitemmät toimintajaksot ovat täten mahdollisia. Niinpä tämän mukaisesti suodinyksikköjen kokonaispinta-ala aluksi kosketuksiin saattamista varten on edullisimmin vähintään viisi kertaa tämän reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala. Tällä tavoin saattaa olla jopa mahdollista pidentää ajanjaksot reaktorin sulkemisien välillä, mitkä ovat tarpeen suodinyksikön korvaamista varten uudella niin pitkäksi että katalyyttinen aktiivisuus tässä katalyytissä on pienentynyt tasolle, jota ei voida hy- 10 62466 väksyä niin että viimemainittu huonontuminen sen sijaan että sellaisena toimisi tukkeentuminen, muodostuu määritteleväksi tekijäksi kaikkia reaktorin sulkemisia ajatellen.

Minkä tahansa läsnäolevien kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden koko tulisi valita siten, että suuri osuus kiinteistä hiukkasista käsiteltävänä olevassa aineksessa, joka muutoin jäisi kiinni ja tukkisi katalyytin rungon (rungot) poistetaan näissä suo-dinkyksiköissä. Tämän johdosta on pidettävä edullisimpana, että kosketuksissa keskenään olevat kappaleet ovat yleisesti ottaen pienempiä tai yhtä suuria kuin mitä on keskimääräinen katalyytin koko katalyytin rungossa (rungoissa). Keskimääräinen koko tyhjätiloissa kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden välillä suodinyksiköis-sä ei tällöin ole lainkaan suurempi kuin mitä on tyhjätilojen koko katalyytin rungossa (rungoissa) sillä seurauksella, että ne kiinteät hiukkaset aineksessa, jotka ovat pienempiä kuin mitä ovat tyhjät tilat kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden välillä ja tämän johdosta saattavat kulkea suodinyksikön lävitse ovat myös pienempiä kuin mitä ovat tyhjätilat katalyytin rungossa, niin että ne yleisesti ottaen myös kulkevat läpi tämän katalyytin rungosta eivätkä aikaansaa huomattavampaa tukkeentumista. Edullisimmin sijaitsee kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden halkaisijat alueelle suuruudeltaan 0,05 (0,1) - 10 millimetriä.

Kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden, kun niitä käytetään, kemiallinen luonne ei ole kriitillisen tärkeätä vaikkakin kosketuksissa olevan aineen täytyy kyetä sietämään sen lämpötilan ja paineen olosuhteita, joita toiminnan aikana käytetään. Kosketuksissa keskenään olevat kappaleet saattavat esim. ja asiaa tähän rajoittamatta olla valmistettu tiilestä, hiekasta, alumiinioksidista tai huokoisesta hiilestä. Kosketuksissa keskenään olevat kappaleet saattavat olla katalyyttisesti inerttejä mitä tulee niihin reaktantteihin, jotka osallistuvat katalyyttiseen prosessiin, mutta joskus saattaa olla toivottavaa käyttää tiettyä katalyyttiä näissä kosketuksissa keskenään olevissa kappaleissa suodinyksikössäkin. Tällaisissa tapauksissa joko samaa tai erilaista katalyyttiainetta kuin sitä mitä käytetään katalyytin rungossa /rungoissa) voidaan käyttää myös suodinyksiköiden kosketuksissa keskenään olevissa kappaleissa. Kosketuksissa keskenään olevat kappaleet suodinyksiköissä saattavat hyvin soveliaasti muodostua katalyytistä, joka soveltuu ί ι 62466 katalysoimaan metallin poiston ja/tai rikin poiston kun esim. katalyytti kiinteässä rungossa on rikinpoiston katalyyttiä (millä myös saattaa olla me-tallinpoiston ominaisuuksia), ja kosketuksissa keskenään olevat kappaleet saattavat edullisesti myös muodostua rikinpoiston katalyytistä, jollaisena edullisesti on sama aine, tai muodostua metallinpoiston katalyytistä (mikä saattaa myös tiettyyn määrään saakka poistaa rikkiä).

Siitä tosiasiasta huolimatta, että nyt kyseessä olevan keksinnön mukaan ajateltu suodinsysteemi on käytössä katalyyttisessä reaktorissa pieni määrä kiinteitä hiukkasia, joita on mukana tämän reaktorin syöttömäärässä kulkee suodinsysteemin läpi ja joutuu se kiinni katalyytin runkoon (runkoihin). Tällä on se vaikutus, että se asteettain lisää paineen muodostumista tämän reaktorin yli. Tämän huomioonottaen on toivottavaa, että katalyytillä on myös suuri pinta-ala samoin aluksi toteutettavaa kosketusta varten. Tällä tavoin ne hiukkaset, jotka joutuvat kiinni katalyytin runkoon (runkoihin) tekevät näin suurella pinta-alan osuudella ja kuten on yllä selitetty suo-dinsysteemiin viitaten paineen differentiaalin lisäytymisen nopeus tämän katalyytin rungon (runkojen) yli on tämän johdosta alhainen. Menetelmä, jonka avulla tämän katalyytin rungon pinta-alaa voidaan sopivasti lisätä on että sijoitetaan lankaverkko kori tämän katalyyttirungon pinnalle. Tämä aines el kulje täten pelkästään tällaisen korin pään kautta joutuakseen kosketuksiin katalyytin hiukkasten kanssa vaan myöskin korin kunkin sivun kautta. Tällä tavoin on helposti toteutettavissa lisäys katalyytin pinta-alassa aluksi toteutettavaa kosketusta varten noin neljän suuruisella kertoimella.

Kerros keraamisia hiukkasia joiden koko on yhtä suuri tai suurempi kuin mitä on katalyytin koko soveliaasti on sijoitettu lankaverkon koreihin. Nämä keraamiset hiukkaset täytyvät olla yhtä suuria tai suurempia kuin mitä ovat kosketuksissa keskenään olevat kappaleet, jotta sallittaisiin kaikkien niistä kiinteistä hiukkasista, joita on mukana aineksessa kulkea läpi tyhjistä tiloista niiden välissä. Keraamisia palloja sijoitetaan sopivasti tämän lankaverkon korien poikki tämän nyt kyseessä olevan prosessin erään edullisena pidetyn suoritusmuodon mukaan.

Mitä tahansa käytettävissä olevaa katalyyttiä voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisessa prosessissa. Tämän katalyytin mitat saattavat tämän johdosta vaihdella laajalti ja katalyytin hiukkasten halkaisijat saattavat sijaita alueella 0,1-10 millimetriä. Katalyytin hiukkaset, joiden halkaisija on alueella 0,1-5 millimetriä ovat kuitenkin yleisempiä ja on tällaisia hiukkasia yleisemmin saatavilla.

Kuten on jo aikaisemmin mainittu soveltuu nyt kyseessä oleva menetelmä hyvin soveliaasti hiilivetyainesten katalyyttiseen hydrauekäsittelyyn.

12 62466

Se katalyytti, jota voidaan edullisesti käyttää tällaiseen hydrauliseen käsittelyyn sisältää edullisimmin yhtä tai useampaa ryhmän VIB metalleista (kromia, molybdeeniä, volframia) ja/tai rautaryhmän metallia (rautaa, nikkeliä tai kobolttia) alkuaineiden jaksottaisessa taulukossa ja/tai yhtä tai useampaa tällaisen metallin (metallien) oksidia ja/tai sulfidia sijoitettuna tulenkestävän oksidisen kannattimen päälle. Esimerkkejä tällaisesta kannatti-mesta ovat alumiinioksidi, piioksidi, magneesioksidi, titaanioksidi, sirko-nioksidi ja näiden seokset.

Reaktio-olosuhteet, joita käytetään hydrauskäsittelyyn tämän keksinnäi edullisena pidetyn suoritusmuodon tapauksessa saattavat vaihdella hyvin laajoissa puitteissa ja ne riippuvat pääasiallisesti käytetyn hiilivedyn syöttö-aineksen luonteesta. Lämpötila saattaa vaihdella välillä 300-475°C ja koko-naispaine alueella 20-350 kgf/cm . Painon mukaan tunneissa tilavuutta kohden ilmoitettu nopeus saattaa vaihdella väliltä 0,1-10 paino-osaa tuoretta syöt-töainetta katalyytin tilavuusyksiköä kohden tunnissa.

Tämä keksintö kohdistuu myös laitteeseen, joka soveltuu edelläkuvatun prosessin toteuttamiseen. Tämä laite muodostuu reaktorista, jossa on vähintään yksi sisääntulo ja vähintään yksi ulostulo tämän reaktorin sisältäessä vähintään yhden katalyyttirungon ja ylävirtaan siitä joukon suodinyksik-köjä, jotka edullisimmin sisältävät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita, jolloin kokonaispinta-ala suodinyksiköstä aluksi toteutettavaa kosketusta varten on oleellisesti suurempi kuin mitä on poikkileikkauksen pinta-ala reaktorissa ja suodinykBiköllä on sellaiset mitat, että on mahdollista tuoda ja poistaa ne tämän reaktorin katalyytin sisääntulon aukon kautta. Normaalisti tällaiseen reaktoriin on ainoastaan yksi sisääntulo, jonka tehtävänä on kaasumaisen ja/tai nestemäisten reaktanttien tuominen sisään ja myöskin katalyytin varaaminen runkoon (runkoihin). Kuitenkin erillisiä sisääntuloja voidaan luonnollisestikin käyttää ja myöskin useita ulostuloja ulostulevaa ainetta varten.

Kuten yllä on jo osoitettu muodostuu eräässä hyvin soveliaassa suoritusmuodossa nyt kyseessä olevasta keksinnöstä suodinyksikkö edullisimmin joukosta pitkänomaisia kammioita, jotka sijaitsevat oleellisesti sama-akse-lisena reaktorin kanssa vuorotellen tyhjiä ja vuorotellen kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältäen, kaikkien kammioiden ollessa varustettu läpäisevillä sivuseinillä ja tyhjien kammioiden ollessa vuorotellen avoinna ylä-päästään ja suljettuja alapäästään ja vuorotellen suljettuja yläpäästään ja avoinna alapäästään toisten kammioiden ollessa suljettu sekä yläpäästään että alapäästään ja uloimpana olevan kammion (kammioiden) edullisimmin sisältäessä kosketuksissa keskenään olevia kappaleita. Suodatettavana oleva 13 62466 aines virtaa alaspäin vuorotellen sijaitseviin tyhjiin kammioihin, kulkee täynnä olevien kammioiden kautta ja ulos suotimesta niiden tyhjien kammioiden kautta, jotka sijaitsevat viimemainittujen kammioiden vieressä kuten selitettiin jo aikaisemmin tämän patentin selityksen yhteydessä. Kuten on jo mainittu saattavat suodinyksiköt olla muodoltaan mitä tahansa soveliaita, kuten esime neliömäisiä, suorakaiteen muotoisia tai jopa kolmiomaisia muodoltaan vaikkakin ne edullisimmin ovat sylinterimäisiä muodoltaan ja muodostuvat sylinterimäisistä pitkänomaisista kammioista akseliltaan samakeskise-nä reaktorin kanssa sisimmän näistä ollessa tyhjän. Vaikkakin erikokoisia suodinyksikköjä ja/tai muotoja saattaa olla läsnä ne ovat edullisimmin kaikki samaa kokoa samoinkuin myös samaa muotoa.

Näiden kammioiden leveys saattaa vaihdella laajalti ja se riippuu huomattavissa määrin suodinyksikköjen koosta. Edullisimmin on kaikkien tyhjien kammioiden leveys oleellisesti yhtä suuri ja samoin on myös kaikkien täynnä olevien kammioiden leveys, tyhjien kammioiden leveyden mahdollisesti ollessa erilainen täynnä oleviin kammioihin verrattuna. Tyhjien kammioiden leveyden suhde kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävien kammioiden leveyteen verrattuna sijaitsee edullisimmin väliltä 1:5-2:1.

Näitä suodinyksikköjä kannatetaan edullisesti aukkojen sisällä tarjottimella, joka on sijoitettu reaktoriin ylävirtaan päin katalyytin rungosta, jolloin tällaiset aukot normaalisti ovat kooltaan samankokoisia ja -muotoisia kuin mitä on suodinyksikön poikkileikkaus. Edullisimmin sisältyy kuhunkin yksikköön keinot sen kiinnittämiseksi asennuslaitteeseen (irroitus-laitteeseen). Keinot, joilla suodinyksikkö kiinnitetään asennuslaitteeseen asentamisen ja irroittamisen aikana saavuttavat olla esim. yksi tai useampia koukkuja, jotka sisältyvät suodinyksikköön (sen yläosaan). Suodinyksikkö voidaan helposti ottaa pois, esim. nastaa reaktorista kiinnittämällä se koukkuun ulkopuolisessa asennuslaitteessa (nostolaitteessa). Mitä tahansa muita soveliaita keinoja suodinyksikköjen kiinnittämiseksi asennuslaitteeseen voidaan kuitenkin myös käyttää.

Eräässä toisessa hyvin soveliaassa kyseessä olevan keksinnön suoritusmuodossa muodostuu suodinyksikkö kahdesta samakeskisestä sylinteristä, jotka ovat samansuuntaisia reaktorin kanssa ja jotka on varustettu revitetyillä sivuseinillä. Sisempi sylinteri on suljettu yläpuästään ja avoin pohjaltaan kun taas kammio sylintereiden välissä, joka sisältää kosketuksissa keskenään olevia kappaleita on suljettu pohjaltaan ja saattaa olla avoin yläpäästään. Näitä suodinyksikköjä kannatetaan edullisimmin aukkojen sisällä tarjottimela, joka on sijoitettu reaktoriin ylävirtaan päin katalyytin rungosta ja on 1, 62466 tällaiset aukot normaalisti oleellisesti samankokoisia ja -muotoisia kuin mitä on sisemmän sylinterin poikkileikkaus. Kukin suodinykeikkö sisältää edullisimmin keinot sen kiinnittämiseksi asennusyksikköön kuten on kuvattu ylläesitettyjen suodinyksikköjen tapauksessa.

Suodinyksikön koko saattaa vaihdella hyvin laajoissa puitteissa, jolloin ainoana rajoituksena on, että se täytyy olla tarpeeksi pieni pystyäkseen kulkemaan tämän reaktorin sisääntulon läpi. Yleensä sisääntulo sijaitsee tämän reaktorin pääakselilla ja tällaisen sisääntulon halkaisija ei ole suurempi kuin yksi metri ja tämän johdosta suodinyksikön suurin mitta tasossa, joka on kohtisuorassa tämän reaktorin pääakselia vastaan ei tässä tapauksessa tulisi olla suurempi kuin 1 metri. Tämän suodinyksikön mitta akselin suuntaisessa suunnassa tämän reaktorin pääakselin suuntaan saattaa luonnollisestikin olla suurempi kuin 1 metri. Tämä esim. olisi asianlaita, mikäli suodinyksikkönä olisi 0,5 metrin sylinteri jonka korkeus on 1,5 metriä* Tällainen suodinykeikkö voidaan helposti poistaa 1 metrin halkaisijan omaavasta sisääntulosta. Kunkin suodinyksikön koko kannatettuna tarjottimella, joka on sijoitettu ylävirtaan päin katalyytin rungosta ei silti tarvitse olla yhtäläinen. Erityisesti saattaa suodinyksikköjen korkeus vaihdella ja esim. korkeampia yksikköjä voidaan sijoittaa tämän tarjottimen keskustaa kohden on pidettävä vähemmän korkeita yksikköjä edullisempana jotta niiden poistamista reaktorista ei tehtäisi vaikeaksi niiden rajoittuneen käsiteltävyyden johdosta, minkä aiheuttaa niiden korkeus sekä niiden sijainti lähellä reaktorin seinämää.

Se suodinyksikköjen lukumäärä, joka on sijoitettu reaktoriin ylävirtaan päin katalyytin rungosta (rungoista) saattaa vaihdella laajalti ja se riippuu mm. tämän reaktorin halkaisijasta ja suodinyksikköjen halkaisijasta. Yleisesti ottaen kuitenkin tämän reaktorin halkaisijan suhde tämän suodinyksikön halkaisijaan nähden tulisi edullisimmin sijaita alueella 5:1-20:1. Suodinyksikköjen lukumäärä sijaitsee yleensä välillä 2-100.

Tämä keksintö voidaan toteuttaa eri tavoin ja tiettyjä erityisiä suoritusmuotoja tullaan nyt edelleen havainnollistamaan oheisiin piirustuksiin viitaten.

Nyt kyseessä olevan keksinnön mukainen menetelmä ja laite ovat selvemmin kuvattavissa näihin piirustuksiin viitaten.

Kuvio 1 esittää poikkileikkausta sivukuvantona reaktorista, johon sisältyy kuusi suodinyksikköjen riviä.

Kuvio 2 on yläkuvanto kuviossa 1 havainnollistetusta reaktorista otettuna pitkin leikkausviivaa A-A.

1 5 62466

Kuvio 3 esittää suodinyksikköä yksityiskohtaisesti ja kuvio 4 esittää yläkuvantoa sen suodinyksikön yläpäästä, mikä oli esitettynä kuviossa 3.

Kuviossa 5 on havainnollistettu suodinyksikköä, joka muodostuu kahdesta samakeskisestä sylinteristä.

Kuvio 6 esittää poikkileikkausta sivukuvantona reaktorista, joka sisältää suodinyksikköjä ja putkia kaasua varten näiden kulkiessa suodinyksik-köjen ohi.

Kuvio 7 on yläkuvanto siitä reaktorista, joka on havainnollistettu kuviossa 6 otettuna pitkin leikkausviiva B-B.

Viitaten seuraavassa kuvioon 1 osoittaa viitenumero 1 reaktorin 2 syötön sisääntuloa. Tämä reaktori sisältää syötön jakelutarjottimen 3 jonka alapuolella sijaitsee katalyytin runko (jota ei ole esitetty). Ylävirtaan päin syötön jakelun tarjottimesta on asennettuna kuusi riviä - tässä tapauksessa sylinterimäisiä - suodinyksikköja (tässä sivukuvannossa nämä esitetään kuutena yksittäisenä yksikkönä 4). Suodinyksiköt ovat kannatettuina terästar-jottimen 3 pyöreiden aukkojen sisällä ja tarjotinta itsessään kannatetaan palkeilla 6. Kussakin suodinyksikössä on teräksinen laippa 7» jonka avulla sitä kannatetaan teräksisen tarjottimen aukkojen sisällä sekä kansi 8, johon sisältyy koukku 9, jonka avulla suodinyksikkö voidaan nostaa sisään ja ulos reaktorista syötön sisääntulon kautta. Ylävirtaan päin suodinyksiköis-tä on sijoitettuna osumalevy 10 mikä sallii syötön hyvän jakaantumisen suo-dinyksikköön alueelle. Kuvio 2 on yläkuvanto reaktorista 2 otettuna pitkin leikkausviivaa A-A eikä se vaadi mitään erityistä selitystä.

Kuvio 3 havainnollistaa yksityiskohtaisemmin edullisena pidettyä suoritusmuotoa kuviossa 1 esitetystä suodinyksiköstä. Vasempi puoli tästä kuviosta esittää suodinosia tietyssä yksikössä ja se havainnollistaa kuinka hiilivedyn syöttöaines virtaa suodinyksikön kautta. Esitetyssä tapauksessa nämä osat 1 sisältävät kammiot, joissa on läpäisevät seinät ja ovat nämä vuorotellen tyhjiä ja vuorotellen sisältyy niihin kosketuksissa keskenään olevia kappaleita, vaikkakin viimemainitun kammion tyypin sijaan läpäiseviä (esim. sintrattuja) levyjä tai vastaavia voidaan myös käyttää. Oikeanpuoleinen osa kuvasta esittää tämän yksikön ulkonäköä.

Sylinterimäinen yksikkö 12 on kannatettuna pyöreän aukon sisällä teräksisessä tarjottimessa 13, jota iteessään kannatetaan joukolla palkkeja (joita ei ole esitetty). Suodinyksiköt lepäävät aukkojen sisällä teräslaippo-jen 14 avulla, jotka on kiinnitetty ja jotka ympäröivät suodinyksikön keskustaa tämän laipan ollessa lävistäjän mitaltaan suuremman kuin mitä on pyöreän aukon halkaisija. Irrotettavissa oleva kansi 15 on pultti-kiinnitetty tämän 16 62 4 6 6 suodinyksikön yläpäähän pultin 16 itsessään ollessa kytketty teräksiseen koukkuun 17· Tätä koukkua käytetään yksikön nostamiseen sisään ja ulos reaktorista.

Viitaten nyt kuvion 3 vasemmanpuoleiseen osaan virtaa syöttöaines suo-dinyksikköön kunkin vuorottaisen tyhjäkaramion 18 kautta näiden ollessa avoinna yläpäästään, mutta suljettuja alapäästään. Se kulkee sitten vierekkäisten kammioiden 19 kautta, jotka sisältävät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita, joissa kiinteät aineet saasteina syöttöaineksessa poistetaan ja sitten tyhjiin kammioihin 20, jotka ovat kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävien kammioiden vieressä. Tyhjien kammioiden seinämät ja niiden kammioiden seinämät, joissa sijaitsee kosketuksissa keskenään olevia kappaleita on tässä tapauksessa valmistettu metallilevyistä rei1ityksillä 21, jotka tässä tapauksessa ovat raon muotoisia, mutta mahdollisesti muun muotoisia, esim. pyöreitä niin että sallitaan öljyn syötön pääsy läpi mutta voidaan tämä myöskin valmistaa mistä tahansa muusta soveliaasta läpäisevästä aineksesta, esim. (metallisesta) verkosta tai (ristikkäin sijaitsevista) metalliliue-koista tai tangoista. Tyhjät kammiot 20 ovat suljettuja yläpäästään mutta avoinna pohjalta. Syöttöaines poistuu suodinyksiköstä tyhjäkammioiden 20 pohjalta. Uloimmat kammiot ovat tässä tapauksessa täysinäisiä kammioita ja sisin-nä oleva kammio on tyhjä, mikä lisää tämän suodinyksikön tehokkuutta.

Kuvio 4 esittää yläkuvantoa sen suodinyksikön yläpäästä, joka oli esitettynä kuviossa 3. Viitenumero 15 osoittaa irrotettavissa olevaa kammiota suodinyksikölle ja viitenumero 22 rakoja tässä kannessa, jotta sallitaan syöttöaineksen kulkeminen läpi. Numero 17 osoittaa koukkua jolla yksikkö nostetaan sisään ja ulos tästä reaktorista.

Kuvion 5 euodinyksikkö on varustettu kahdella sylinterillä 23 ja 24, joilla on reijitetyt sivuseinät. Kammio 25 näiden sylintereiden välissä on täynnä kiinteätä ainetta. Suodinyksikkö on kannatettuna tietyn pyöreän aukon sisällä teräksisessä tarjottimessa 26 ja tila teräksisen tarjottimen 26 alapuolella, joka sisältää katalyytin rungon on avoimessa yhteydessä sisemmän sylinterin 24 kanssa. Irroitettavissa oleva kansi 27 sijaitsee kummankin sylinterin yläpäässä. Suodinyksikkö voidaan poistaa reaktorista käyttäen apuna tankoa 28, joka on kytketty teräksisen koukun 29 avulla kannattavaan tankoon 30.

Kuviossa 6 osoittaa viitenumero 31 syötön sisääntuloa reaktoriin 52. Suodinyksikköjä 33 kannatetaan teräksisellä tarjottimella 34 siten, että se aines, joka on suodatettu saattaa päästä tilaan tarjottimen 34 alapuolella (tämän sisältäessä katalyytin rungot) aukkojen 35 kautta. Tarjottimelle 34 on avoimet putket 36 asennettu siten, että kaasu pääsee kulkemaan tilaan 17 6 2 4 6 6 tarjottimen 54 alapuolella kulkematta suodinyksikköjen kautta. Kukin suodin-yksikkö on varustettu laitteilla (joita ei ole esitetty) sen poistamiseksi reaktorista.

Kuvio 7 on yläkuvanto reaktorista 52 otettuna pitkin leikkausviivaa B-B eikä se vaadi mitään lisäselitystä.

Seuraavassa oleva esimerkki tekee keksinnön vieläkin havainnollisemmaksi.

Sovellutus esimerkki.

Jäteöljy, jota saadaan raakaöljyn ilmakehän paineisesta tislauksesta on ominaisuuksiltaan seuraavaa:

Kiehumispiste aluksi 550°C

Viskositeetti 100°C lämpötilassa 50 cS

Ominaispaino 70/4°C kohdalla 920 kg/m^

Rikkipitoisuus 5»9 $ painosta

Metallisaaeteiden määrä (V, Ni jne.) 60 ppm painosta

Kiinteitä hiukkasia 50 ppm painosta

Kiinteiden hiukkasten keskimääräinen koko 5.10-^ mm Tätä jätettä käytettiin lähtöaineena siihen rikinpoiston prosessiin hydraamalla, mitä edellä on kuvattu käyttäen apuna kuvion 1 mukaista laitetta.

Suodinsysteemi muodostui 2Θ sylinterimäisestä suodinyksiköstä joita kannatettiin tarjottimella, joka on sijoitettu katalyyttirungon päälle. Tarjottimen halkaisija, suuruudeltaan 2 metriä, oli sama kuin reaktorin sisäpuolen halkaisija. Kunkin suodinyksikön läpimitta oli 25 cm ja niiden korkeus ICC cm. Kukin suodinyksikkö sisälsi 15 kg huokoista alumiinioksidia kosketuksissa olevana aineena. Kukin suodinyksikkö sisälsi 5 tyhjää kammiota, joiden leveys on 12,5 mm ja 4 kammiota, jotka sisälsivät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita ja joiden leveys myös on 12,5 millimetriä. Kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden keskimääräinen koko oli 0,8 millimetriä ja pinta- p ala aluksi toteutettavaa kosketusta varten suodinyksikköä kohden oli 1,72 m toisin sanoen kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketusta varten oli 15,5 kertaa tämän reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala.

Katalyytti sisälsi kobolttia ja molybdeeniä alumiinioksidia olevalla kannattimella ja keskimääräinen hiukkaskoko oli 1,5 mm. Katalyyttirungon korkeus oli 14 metriä. Reaktorion olosuhteet olivat sellaiset, että sen öljy-virtauksen keskimääräinen rikkipitoisuus, joka poistui reaktorista toiminnan koko Jakson aikana oli 1,25 $ painon mukaan. Aluksi aikaansaatu paineen pie-nentymä tämän reaktorin yli oli määrältään 1,5 kg/m .

\ 62466 \ \ \

Prosessia käytettiin 3 kuukautta suuruisen jakson aikana kunnes pai- 2 neen putoama tämän reaktorin yli oli noussut määrään 3 kg/m . Tässä vai-heessa katsottiin tarpeelliseksi sulkea tämä reaktori ja tuoda siihen mukaan uudet suodinyksiköt. Sen jälkeen kun vanhat suodinyksiköt oli korvattu \ uusilla suodinyksiköillä (.mikä vaati yähemmän kuin 24 tuntia) prosessi käynnistettiin uudelleen ja aluksi aikaansaatu paineen putoama tämän reaktorin yli oli 1,6 kg/m , toisin sanoen se ei; ollut oleellisesti enempää kuin mitä se oli kun prosessi aluksi käynnitettiin. Tämä osoittaa, että katalyytti-runko itsessään ei tule oleellisesti tukkiintuneeksi näiden toiminnan kolmen kuukauden aikana. Samanlainen toiminnan jakso oli jälleen mahdollinen, minkä jälkeen toteutettiin suodinyksikön yllämainittu uudella korvaaminen ja katalyytin uusiminen tai uudella korvaaminen - mikä vaati noin viikon ja oli täten paljon pitempi toimenpide kuin pelkästään suodinyksiköiden uudella korvaaminen - oli tarpeen vasta noin vuoden kuluttua, toisin sanoen kun katalyyttirungon rikinpoiston aktiivisuus oli huomattavasti alentunut.

Niinpä tämän johdosta esimerkki esittää, että rikinpoiston käsiteltäessä hiilivedyn öljyä jossa on korkea kiinteiden hiukkasten pitoisuus menetellen nyt kyseessä olevan keksinnön mukaan on mahdollista käyttää tätä prosessia pitkän ajanjakson aikana pelkästään hyvin lyhyin keskeytyksin ennenkuin lopulta tämä reaktori tarvitsee sulkea pitemmäksi ajanjaksoksi.

Claims (17)

19 62 4 6 6

1. Menetelmä kiinteitä saasteita sisältävän aineksen katalyyttistä käsittelyä varten, jonka mukaan ainesta viedään lämmitettynä ja paineen alaisena yhden tai useamman kiinteän katalyyttirungon kautta reaktorin sisällä, jossa reaktorissa mainittu aines, ennenkuin se saatetaan yhteyteen katalyyttirungon (-runkojen) kanssa, kulkee suodatinlaitteen läpi saasteiden poistamiseksi, joka laite käsittää useita suodinyksikköjä, joiden kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketuksiin saattamista varten on oleellisesti suurempi kuin mitä on reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala, tunnettu siitä, että suodinyksikön yhtäkään osaa ei upoteta ka-talyyttirunkoon ja suodinyksikön mitat ovat sellaiset, että on mahdollista tuoda ja poistaa se reaktorin sisääntulon kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyyttisenä käsittelynä on hiilivetyaineksen hydrauskäsittely.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä jäteöljystä poistetaan rikkiä hydraamalla. k. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodinyksiköiden kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketuksiin saattamista varten on vähintään viisi kertaa reaktorin poikkileikkauksen pinta-ala.

5. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-U mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään suodinyksikköjä, jotka sisältävät määrätyn lukumäärän ainakin osittain läpäiseviä kammioita, joiden sisällä on kosketuksissa keskenään olevia kappaleita.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosketuksissa keskenään olevien kappaleiden halkaisija sijaitsee välillä 0,1-10 millimetriä.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosketuksissa keskenään olevat kappaleet suodinyksiköissä muodostuvat katalyytistä, joka soveltuu metallinpoistoon ja/tai rikin poistoon.

8. Laite minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi sisältäen reaktorin (2), jossa on vähintään yksi sisääntulo (1) ja vähintään yksi ulosmeno, joka reaktori (2) sisältää vähintään yhden katalyyttirungon ja ylävirtaan siitä joukon suodinyksikköjä (U), jotka läpäisevät nesteen ja kaasun, jolloin suodinyksikköjen (U) kokonaispinta-ala aluksi toteutettavaa kosketuksiin saattamista varten on oleellisesti suurempi kuin mitä on reaktorin (2) poikkileikkauksen pinta-ala, tunnettu siitä, että yhtäkään suo dinyksi kköä (>4) ei ole upotettu katalyyttirunkoon ja suodinyksikön (U) mitat ovat sellaiset, että on mahdollista tuoda ja poistaa se reaktorin sisääntulon (1) kautta. 62466

9· Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikkö (k) sisältää joukon pitkänomaisia kammioita (18, 19)» jotka sijaitsevat oleellisesti sama-akselisinä reaktorin kanssa näiden vuorotellen ollessa tyhjiä ja sisältäessä keskenään kosketuksissa olevia kappaleita, kaikkien kammioiden (18, 19) ollessa varustettu läpäisevillä sivuseinillä ja tyhjien kammioiden (18) ollessa vuorotellen avoimia yläpäästään ja suljettuja alapäästään ja vuorotellen suljettuja yläpäästään ja avoinna alapäästään muiden kammioiden (19) ollessa suljettuja sekä yläpäästään että pohjaltaan.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että uloin kammio (kammiot) sisältää kosketuksissa keskenään olevia kappaleita.

11. Minkä tahansa patenttivaatimusten 8-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikkö (k) muodostuu sylinterimaisistä pitkänomaisista kammioista (18, 19) sama-akselisena reaktorin kanssa sisimmän näistä kammioista ollessa tyhjän.

12. Minkä tahansa patenttivaatimusten 8-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että tyhjät kammiot (18) ovat leveydeltään oleellisesti yhtä suuria ja kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävät kammiot (19) ovat myöskin oleellisesti keskenään yhtä leveitä suhteen tyhjien kammioiden (18) leveyden ja kosketuksissa keskenään olevia kappaleita sisältävien kammioiden (19) leveyden välillä sijaitessa alueella 1:5-2:1.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikkö (U) sisältää kaksi samakeskistä sylinteriä (23, 2k) näiden ollessa varustettu reiällisillä sivuseinillä sisemmän sylinterin ollessa suljettu yläpäästään ja avoin pohjaltaan ja sylinterin välissä olevan kammion (25) ollessa suljettu pohjaltaan. il. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahden sylinterin {23,2k) välissä olevat kammiot (25) sisältävät kosketuksissa keskenään olevia kappaleita.

15. Minkä tahansa patenttivaatimusten 8-1^ mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikköjä (h) kannatetaan aukkojen (5) sisällä tarjottimella (3), joka on sijoitettu reaktoriin (2) ylävirtaan päin katalyytin rungosta.

16. Minkä tahansa patenttivaatimusten 8-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikköön (i+) sisältyy osat (28, 29, 30) sen kiinnittämiseksi asennuslaitteeseen.

17· Minkä tahansa patenttivaatimusten 8--16 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodinyksikön (U) suurin mitta tasossa, joka on kohtisuorassa tämän reaktorin pääakselia vastaan ei ole suurempi kuin 1 metri.

18. Minkä tahansa patenttivaatimusten 8-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että reaktorin (2) halkaisijan suhde suodinyksikön {k) halkaisijaan sijaitsee välillä 3:1 - 20:1. 21 62466