JPH01501452A

JPH01501452A - アスファルテン含有燃料の処理

Info

Publication number: JPH01501452A
Application number: JP50039487A
Authority: JP
Inventors: サルトポーロス　エマニュエル
Original assignee: ハイドロ　エナジー　システムズ　インコーポレイテッド
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1989-05-25
Also published as: EP0291504A4; EP0291504A1; WO1988003836A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】アスファルテン含有撚料の処理発明の背景ハ７チンズ（Ｈｕｔｃｈｉｎｓ）に対する米国特許第４．１０９，３１８号にはフロー導管の中心軸に沿って配置された階段構造のプロペラ状羽根を有するインラインプレンダーが開示されている。羽根は導管の中心中へ十分に広がる連＠螺旋状混合溝を形成する。サルラマン（Ｓａｌｚｍａｎ　）ほかに対する米国特許第４．１２３．１７８号には類憤のインラインブレンダーが開示されている。上記特許のそれぞれにおいて、多数のプロペラ状羽根が中心軸上に装備され、通過移動する液体に汎渦型運動を与える。渦の方向の反転が混合手段と認められる。

多くの他の静止装置、通常ミキサー、がそれを通って流れる液体に若干の望ましい性質に寄与すると開示されている。

例えば米国特許第４，４４Ｌ８３２号：第３，５８２，０４８号；第４，４２７，０３０号など参照。

また従来技術において、しかしこれまでの静止ミキサーに関連しないものはパトラ（Ｂａ　ｔｒａ）ほかに対する米国特許第４，４７９．８０５号であり、それにはアスファルテン含有油を多孔管を通して送り、殊にアスファルテンが水−油孔濁液で運ばれたときにアスファルテンの粒径を低下させることが開示されている。パトラ（Ｂａ　ｔｒａ）の方法にもかかわらず、油中のアスファルテンの多様性が煙道ガスの微粒子放出を低下させるために望ましいアスファルテンコンディショニングのなお一層の改良を遂行させることが認められた。

本発明の商業的背景の他の観点は重質燃料油がその中のアスファルテンの量の増加に変り、アスファルテンの量または質が積荷毎に著しく変動することができる事実である。

発明の概要本発明の主目的は液体処理に使用される改良された高強力装置を提供することである。

本発明の特定目的は重質燃料油中の望ましくない大アスフアルテン粒子の大きさを低下し、それにより油を清浄燃焼に一層適当ならしめる改良された方法を提供することである。

本発明の他の目的はアスファルテン含有撚料油を処理してアスファルテン粒子の大きさを低下する１バスプロセスを提供することである。

本発明の他の目的は種々の特性のアスファルテンを含有する種々の重質燃料により与えられる特性のせん断課題の要件を満たすために配置を迅速かつ低度に変更できる方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的はこの開示を読むことにより当業者に明らかになろう。

上記目的は処理される液体の強力せん断を起させる設計の定置せん新緑で流路が遮ぎられる導管を含む液体処理要素の提供により達成された。装置は、すべての液体が装置を通過する間に処理されることを保証する実質的な混合特性を有することもまた有利である。せん断縁をもつ同一要素はまた混合手段として作用できる。これは小刃形羽根をせん断手段として用いるときに殊に真実である。

本発明の好ましい態様において、せん新緑は密充填プロペラ状要素の群上に保持される。流体流に関して類（以のピッチを有する要素の群が互いに短距離で間隔を置かれて若干の混合およびすべての液体が羽根により処理されることを保証する。中に羽根が配置される導管の内壁は実質量の流れが要素により形成される螺線状路中に生ずるように十分羽根要素の他の周辺に接近している。

重質燃料油例えば嵐６および随１０油が本発明の装置を通して処理されると、大部分のアスファルテン「粒子」はその初めの大きさ、しばしば１５〜５０ミクロン、かう平均直径で１０ミクロン以下の粒径に低下される。

所望の細分化作用は短長のリアクター中で、１パスで、これまで知られたアスファルテンのせん断処理以上の主要な改善を達成できる０本発明の最も有利な態様において、せん断要素は種々の処理帯域に分割される。そのような帯域の若干が以下に記載される。

流れ配向帯域；　これらの帯域は液体に渦流を与える。好ましくは、それらはせん断要素で形成される。しかし、比較的大きい間隔のために、せん断要素は一般に流れ配向帯域類中では一層コンパクトな粒子せん新帝域中より有効でない、典型的には、１インチ直径拘束導管を使用するときに流れ配向帯域の長さ１インチ当りに起される約１．５〜３渦（すなわち、３０６”螺旋回転）がある。

粒子せん新帝域はせん新緑の比較的コンパクトな配列であり、典型的には１インチ拘束導管が使用されるときに１インチ当りに約３．０〜約６９：１．旋「渦」が起される。

なお他のせん新型帯域はバッフルせん新帝域であり、それはバフフル渦流路を与える。典型的な配列において、流路の中心線は一般に螺旋であるが、しかしジグザグ方式に従う、渦流路の間隔は第一粒子せん新帝域中のものとほぼ同じである。しかしバフフルせん新帝域は有効な粒子せん断装置として作用するが、しかし他の帯域よりも系に対する大きい圧力低下に寄与する。

帯域〜帯域の流れ方式の変化の促進に利用できる流路に沿う帯載量空間を有することが有利であるが、しかし必須ではない、そのような空間中に、液体を内方へせん断要素の方へ向かわせて望ましくないバイパスを避けるために、狭化手段のようにパンフルする導管を有することがしばしば好ましい。

流れ配置、殊にアスクアルテンの細分化作用の達成に主に使用されるもの、は望ましくは小型打プロペラで形成され、それは軸上に互いに隣接して装備されたときにプロペラ間に、ワンピース蛯旋要素中の小Ｖ形状スリットに模擬される小間隙を残す、しかし、スリットに加えて、プロペラ表面を理想螺旋流路に沿って相互に多少かつ不規則に偏らせる十分な不規則な（示したプロペラを製造する型打法に固有の）プロペラを有することが有用であると認められた。もちろん、この偏り状態はパフフル渦流路中で固有であり、相対的に激しい。

本発明による典型的なアスクアルテンせん断適用は、７１つが他と平行に装備され、それぞれのものが石油製品の全潰のＳに一部の過程に適応される一連の要素を含むことができ、所与設備の設計パラメーターにより数ダースの装置を燃料のコンディジ３ニングに利用することができる。

アスクアルテン含有油、例えば階６および嵐１０燃料油のコンディジ３ニングに関する問題の１つは、「アスクアルテン」とい・う語が石油源およびその源から流出した後の処理により実質的に異なる特性の物質を示すことができることである。従って、所与燃料積荷内でも、「アスクアルテン」は、その多くがむしろピッチ状物質の小滴の性質であるけれども、若干のもろい固体の非常に小さい粒子を含むことができる。ともか（、多くのアスクアルテン含有油はパトラ（Ｂａｔｒａ）に対する米国特許第４，４７９．８０５号に開示されたよりも一層苛酷なせん断処理にかけることが望ましいことが認められた。しかし意外にも、おそらくアスクアルテン形態の多様性のために、パトラ（Ｂａｔｒａ）により記載された方法がここに新たに記載された装置と直列に使用されるとアスクアルテンの処理に増加価値を有することができることが認められた。さらに、燃料系に対する水の添加が良好なアスクアルテンの達成に若干の利点を与えると思われる。

発明の具体例本出願および６旬図面において、本発明の好ましいＢ様が示され、説明され、その種々の代替および変形が示唆されているが、しかし、これらが１ｉｉ羅的であるとする意図でないこと、および他の変更および変形を発明の範囲内で行なうことができることを理解すべきである。これらの示唆は当業者が本発明およびその原理を一層十分に理解し、個々の場合の条件に最も適するように変形し、種々の形態に具体化できるために例示の目的で選択され、包含されている。

図　面第１図は拘束導管および導管中に装備されたアスクアルテンせん断配列を示す本発明の装置の分解斜視図である。

第２図は第１図の装置に用いた「右曲」要素の平面図である。

第３図は第１図の装置に用いた「左曲」要素の平面図である。

第４図は本発明に有用な典型的な「右曲」せん断縁をもつ要素の側面図である。

第５図は第４図に’Ｒ４Ｑするが、しかし「左曲」要素を示す。

第６〜ｌＯ図はそれぞれ１千面上に平らにした処理配列１２．２４．３４．４０および５０の縁の間隔を示す図である。

第１図を参照すると、導管１１に入る石油は右曲要素１４の初めの配列１２に出合い、−１に導管中へ螺旋状時計方向路に向けられることが知見される。

帯域１２中の要素の間隔は適当な面を外に出し、各要素を第１図中の右端から軸上へ降ろすと軸１５を９０度反時計方向に回転することにより達成される。多角形の中心軸および要素穴が相互に関して精密に要素を配置する手段を与えることが明らかであろう。

羽ｆｌｉ２０の横縁１６および側縁１８は油が急激に通過すると油を引裂く傾向があり、油が急激に通過するとそれを引裂く作用をし、油中で運ばれるアスクアルテン粒子または小滴を微小に引裂く作用をする。実際に、直径約１インチの約１ダースの要素がこのいわゆる「右曲」処理区画の形成に利用される。第４図中に「２１」として示される側面が第１図中で左方向に向いている。

次に中心軸１５上に要素のない空間２２がある。そこで油は、初めの配列１２に類似するがしかし「左曲」要素２６で形成される処理区画２４に遭遇し、従って油の反時計方向螺旋流を強制する。第５図中に２５として示される側面が第１図中で左方向に向いている。

区画または帯域２４の要素の間隔は適当な面を外に出し、各要素を第１図中の右端から軸上に降ろすと軸５０を９０度時計方向に回転することにより達成される。

再び、処理区画２４の後の間空関３０の後に油は処理帯域３２に遭遇する。この要素は、第１処理帯域の配列１２の場合のように面２１を外に出し第２および４図に示されるような２２個の右曲要素１４の配列からなり；しかじ、区画２４において、それらは軸上に異なるように配置され、すなわち、それらは同側上に、しかしより密充填を達成するようにプロペラを相互から偏らせて配置される。従って、狭い処理螺旋が、処理区画３４中に強制されるような約２倍の多くのプロペラ羽根上に形成される。処理される燃料の螺旋流路は一般に時計方向で、導管中へである。

区Ｍ３２の要素の間隔は適当な面を外に出し、各要素を第１図中の右端から軸上に降ろすと軸を９０度時計方向に回転することにより達成される。

次はコンパクトに間隔を置いた反時計方向螺旋処理区画４ｏの配列であり、それは配列３４と配列１２との関係と同様の関係を区画２４に対してもつ。「左曲」要素４２は区画３２の形成に使用され、第２５図の面２５が接近する流れに面するものである。

区画３２の要素の間隔は適当な面を外に出し、各要素を第１図中の右端から軸上に降ろすと軸を９０度反時計方向に回転することにより達成される。

軸上の第５せん断区画は第１図中で左方向を向く側面２１および２５を交互させて軸上に第２および３図のものを交互に配置することにより形成される０区画５０の要素の間隔は適当な面を外に出し、各要素を第１図中の右端から軸上に降ろした後軸を９０度反時計方向に回転することにより達成される。

この配列５０は精密に調べると、また一般螺旋流路５２を有することが知見される。しかし、螺旋流路の中心線はジグザグ過程に従い、油が装置から出る前に油の殊に苛酷な処理を与える。さらに、この配列による比較的高い圧力低下が軸に羽根をもつ要素を加えまたは減らすことにより個々の液体の流れ特性を微調整する機構を与える。

従って、燃料油、より詳しくはその中のアスクアルテンの小滴、が導管１１により、それらがせん断要素により形成された螺旋流路６０に従う傾向があるように強制されることが知見される０羽根の不完全な形状がせん断要素の多少不ＭＬ刑な偏りを生じ、アスファルテンを一層有効に衝突させ、羽根の縁１６および１８による細分化を生ずる０羽根間のＶ形状間空間６２（ｒＶＪのがどはｒＶＪの口よりも壁の内部から遠くにある）がこの効果を強める。

所与配列の個々の形状が流れに対する抵抗およびせん断能力の量を決定する。ジグザグ螺旋路を存する配列例えば配列５ｏは殊に高いせん断能力を有する。一般に、螺旋流路の中心線が、単位が導管１１の平均直径に等しい配列の各単位長当り少くとも１／２旋回通過することが望ましい。

次の請求の範囲は、ここに記載された本発明および発明の範囲間に入るということができる本発明の範囲のすべての陳述の包括的および特定の態様のすべてを網羅する意図である。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）６３、７．２１昭和　年　月　日ぴ・特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、特許出願の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１０２５４１、発明の名称　アスファルテン含有撚料の処理３、特許出願人名称　チェイス　コーポレーション４、代理人６、添付書類の目録請求の範囲（２１）　燃料油中で運ばれる分離アスファルテンを細分化する装置であって、（δ３　前記油の流れを強制し、前記油の前記流れを、下記のものに向かわせそれを通って流れさせる装置を形成する外側導管、（１））前記外側導管内の支持軸上に固定された多羽根プロペラ状せん断要素の少くとも２つの間隔を置いた配列、（Ｃ）　前記の各配列内に、約６個の前記要素が前記軸上に前記導管の直径にほぼ等しい軸長単位当りに装備され、（ｄｌ　前記せん断要素の前記羽根が前記油中で流れる前記アスフプルテン粒子を衝突させるように配列されだせん断縁を有し、（ｅ）　各配列内に前記軸に沿って羽根要素の隣接フライトが螺旋路を定める壁を形成し、前記壁区画が前記羽根要素間に間隔を置いた開口を有し、前記間隔を置いた開口が一般にＶ形状であって前記Ｖ形状のかどが前記ｒＶＪＯ口よりも前記軸に接近しており、（ｆ）　少くとも１つの配列が、その螺旋路が前記軸に関して反時計方向であるように配列されたせん断要素を有し、少くとも１つの前記配列が、その螺旋路が前記軸に関して時計方向であるように配列されたその要素を有する、ことを含む装置。

（２２）少くとも１つの追加の間隔を置いた請求項（１）記載のような配列を含み、前記プロペラ要素がジグザグ路に従う螺旋路中心線を特徴する請求項（１）記載の装置。

（２３）追加の対の配列の少（とも１つが、その螺旋路が軸に関して反時計方向であるように配列されたその要素を存し、前記追加の対の配列の他方が、その螺旋路が前記軸に関して時計方向であるように配列されたその要素を有し、間隔を置いたプロペラ状要素の前記配列のそれぞれ内におよそ２つの前記要素が前記軸上に前記導管の直径にほぼ等しい軸長単位当りに挿入される、前記プロペラ状要素の少くとも１つの追加対の間隔を置いた配列を含む、請求項ｆｌ）記載の装置。

（２４）　追加の対の配列の少くとも１つが、その螺旋路が軸に関して反時計方向であるように配列されたその要素を存し、前記追加の対の配列の他方が、その螺旋路が前記軸に関して時計方向であるように配列されたその要素を有し、間隔を置いたプロペラ状要素の前記配列のそれぞれ内におよそ２つの前記要素が前記軸上に前記導管の直径にほぼ等しい軸長単位当りに挿入される、前記プロペラ状要素の少くとも１つの追加対の間隔を置いた配列を含む、請求項（２２）記載の装置。

国際調査報告１１１Ｍ１１６Ｒ１１＾１ｌｌｌｌ□ｅｍ１６Ｍ　Ｎａ、　ｐ（τ／１ｓ８６１０２ｓ＝＋

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料油中に含有されるアスファルテン存在物を細分化する装置であって、（ａ）前記油の流れを強制する手段を形成する外側導管；（ｂ）前記外側導管内に装備されたせん断要素の配列；（ｃ）せん断縁を有し、一般に螺旋流路の配列を定めるように配列された前記せん断要素；（ｄ）隣接要素が前記螺旋路の壁区画を形成し、前記壁区画が不完全に平行し中に間隔を置いた開口を有する、ことを含む装置。
（２）間隔を置いた開口がせん断要素のせん断縁により境界される、請求項（１）記載の装置。
（３）間隔を置いた開口が一般にＶ形状であり、前記Ｖ形状のかどが前記Ｖの口よりも前記導管の内壁から遠隔にある、請求項（１）記載の装置。
（４）間隔を置いた開口が一般にＶ形状であり、前記Ｖ形状のかどが前記Ｖの口よりも前記導管の内壁から遠隔にある、請求項（２）記載の装置。
（５）複数の配列が相互から導管に沿って短い距離分離されている、請求項（１）記載の装置。
（６）複数の配列が相互から導管に沿って短い距離分離されている、請求項（２）記載の装置。
（７）複数の配列が相互から導管に沿って短い距離分離されている、請求項（３）記載の装置。
（８）複数の配列が相互から導管に沿って短い距離分離されている、請求の範囲第（４）項記載の装置。
（９）少くとも２つの隣接配列が反対に向う螺旋流路を有する、請求項（５）記載の装置。
（１０）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線がジグザグに進む、請求項（１）記載の装置。
（１１）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線がジグザグに進む、請求項（５）記載の装置。
（１２）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線がジグザグに進む、請求項（７）記載の装置。
（１３）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線がジグザグに進む、請求項（８）記載の装置。
（１４）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線が、単位長さが導管の平均直径に等しい配列の各単位長さ当り少くとも約１／２旋回通過する、請求項（１）記載の装置。
（１５）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線が、単位長さが導管の平均直径に等しい配列の各単位長さ当り少くとも約１／２旋回通過する、請求項（５）記載の装置。
（１６）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線が、単位長さが導管の平均直径に等しい配列の各単位長さ当り少くとも約１／２旋回通過する、請求項（７）記載の装置。
（１７）少くとも１つの配列中で螺旋流路の中心線が、単位長さが導管の平均直径に等しい配列の各単位長さ当り少くとも約１／２旋回通過する、請求項（８）記載の装置。
（１８）さらに螺旋流路の中心線がジグザグに進む少くとも１つの配列を含む、請求項（９）記載の装置。
（１９）実質量のアスファルチンを含む液体石油を含むコンディショニングする方法であって、（ａ）導管の内部に沿って流れが螺旋流路に向かうように装備されたせん断要素の配列を含む導管を通して前記燃料油を流す段階、（ｂ）前記流れを、前記導管を通って流れる間に一連の異なる向きの螺旋路を通して反転させる段階、（ｃ）前記流れを、前記アスファルチンを細分化してそれを油内に易燃焼性物質として分散させる十分な前記せん断要素を横切る速度に維持する段階、（ｄ）前記燃料油を燃焼する段階、を含む方法。
（２０）実質量のアスファルチンを含む型の燃料油を利用し、同時に煙道ガス中の多量の粒子を回避する方法であって、（ａ）導管の内部に沿って流れが螺旋路中に向かうように装備されたせん断要素の配列を含む導管を通して前記燃料油を流す段階、（ｂ）前記流れを、前記導管を通って流れる間に一連の異なる向きの螺旋路を通して反転させる段階、（ｃ）前記流れを、前記アスファルテンを細分化してそれを油内に易燃焼性物質として分散させる十分な前記せん断要素を横切る速度に維持する段階、（ｄ）前記燃料油を燃焼する段階、を含む方法。