CN110913959A - 生产及防护成分(ppc) - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了用于下列产品的天然和环境可接受的（友好的）化学成分：消防液体和添加剂，以及用于提高石油采收率、石油及天然气运营设施和船舶、炼油厂和石化工业、钻井及钻井作业、防腐、去垢防垢、原毛、棉、纺织面料清洗、一般工业清洗及油漆/涂层去除、皮革、毛皮及毛皮行业、污水及出水处理、农业、肉类、鱼类及家禽行业、橄榄油、植物油和果汁行业、保健美容和制药行业、微生物控制和杀虫剂/杀菌剂、土壤修复以及导热和能量传导液体的添加剂。

Description

生产及防护成分(PPC)
相关申请的交叉引用
本申请以在2017年4月5日提交的申请号为62/482010的、发明名称为“生产及防护成分(PPC)”的美国临时专利申请为优先权，该临时申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及适用于各种工业和实用用途的各种化学成分，尤其用作固体、水溶液或悬浮液等的化学成分。
发明内容
本发明介绍了-用于工业和实用用途-的天然和环境接受的(友好的)化学成分，如下文所述。本发明所述组分和混合物的化学成分简单、可广泛使用、处理相对安全，并且容易与水混溶，从而根据特定目的达到所需的有用浓度范围。
本发明的第一优选实施例为液体(代号为PPC-U，生产及防护成分)，包括具有下列一般成分的化学-混合物；
组分 浓度范围(mg/L，毫克/升)
溶解硫酸盐(SO4) 550至55000
溶解氯(Cl) 2200至220000
总钙量(Ca) 12至1200
总镁量(Mg) 21至2100
总钾量(K) 39至3900
总钠量(Na) 1600至160000
水(H2O) 余下分量
本发明的第二优选实施例为固体混合物(代号为PPC-L)，包括具有下列一般成分的化学-混合物；
Figure GDA0002304521470000021
本发明的第三优选实施例为固液混合物或悬浮液(代号为PPC-M)，包括上述PPC-U和PPC-L两种化学--混合物，其一般成分如下:
Figure GDA0002304521470000022
Figure GDA0002304521470000031
本发明的第四优选实施例为固体混合物(代号为PPC-E)，包括具有下列一般成分的化学-混合物：
Figure GDA0002304521470000032
根据以上表格可推断，在本发明的一个替代优选实施例中，PPC-M是通过将PPC-U与PPC-L按所需比例充分混合制备而成的。本发明的优选实施例PPC-M、PPC-U、PPC-L和PPC-E可以从单个组分或元素、离子、分子和/或化合物开始制备，制备方法为通过在混合容器中称量(配量)所需的量，然后-充分混合以获得均匀的溶液、悬浮液或固体混合物。本发明中，PPC-M、PPC-U、PPC-L和PPC-E的其他制备方法允许从已有部分成分的混合物开始制备(如PPC-E)，只需在使用前加入缺少的成分即可。在本发明的替代实施例中，本发明的PPC-M混合物为新制备并充分混合后的原混合物；当该混合物沉淀一段时间后，PPC-M混合物会发生沉降并分为两相，即上层液相PPC-U和下层的固/半固相PPC-L。此外，PPC-E固相既可以作为(固体)使用，也可以与水进一步混合，得到不同的液相化合物。本发明中，该液相化合物可以与化合物PPC-M、PPC-U或PPC-l或其各自的水基溶液用于相同的目的。
由于制备这些化学成分的方法简单而廉价，可以注意到,在这些化学溶液中一种或多种组分可能价值不大，且这些成分的缺失不会影响到本发明的性能。此外，这些化学物质中的一种或多种有效成分可能与所述化学溶液(本发明的主体)具有相同的效果，与其他化学组分或化合物(即效用来自于本发明所述这些化学组分和/或化合物-)具有相同的有效作用。
此外，部分化学物质(根据本发明列出的上述化学成分)可被具有相同性质的已知化学物质取代，但仍属于本发明的范围。所有变型和替代方案均应保留为本发明的实施例，并视为本发明的一部分。
此外，由于这些化合物被广泛应用于多种行业，本发明的替代实施例可包括如此化学混合物：-其中,这些化学物质中的任何元素、分子、离子或化合物的浓度在这些溶液中可以大于或等于零，并且小于或等于本发明总溶液的99.99％。上述范围广泛的实施例将根据每一具体的应用需求重新安排各组分的比例和重量，从而使本发明具有广泛的可用性。
下面是发明人分析的，本发明优选实施例的一些具体示例组合；下文所示测量值并非意图限制或缩小本申请中设想实施例的范围。
图1为优选PPC-U组成的示例。
图2为优选PPC-L组成的示例。
图3为优选PPC-M组成的示例。
图4为优选PPC-E组成的示例。
本发明中，PPC-U、PPC-L、PPC-M和/或PPC-E的全部或其中之一，和/或其混合物(以下统称为PPC)在以下工业和实用应用方面表现出出惊人的效用和优势：
消防液体：PPC-E、PPC-U、PPC-L和/或PPC-M、或其混合物、或PPC-E、PPC-M、PPC-U和PPC-L的混合物在按需要单独使用或用水稀释时(额外加水与PPC的比例可在0:1(浓缩液)到1000000000:1之间)对大多数(如果不是全部)火灾类型表现出提高一般消防能力的作用，特别是用于扑灭非极性和极性溶剂及燃料火灾时。本发明中，以PPC为主要材料的消防液体在表面(即受火灾影响的表面)上形成一层薄膜/涂层或屏障将火焰与该表面隔离(或者将表面与为火灾提供氧气的空气隔离)，或可通过任何其他方式协助灭火；这种薄膜还可以作为表面的蒸汽抑制剂，防止燃料或溶剂蒸汽和/或任何其他材料在火灾下再次着火。此外，这些以PPC为主要材料的消防固体/液体还可用于防火：将其喷洒在任何有着火危险的表面，以免引起火灾(以防止火灾发生)。例如，这些以PPC为主要材料的消防液体可以喷在油箱表面、油箱顶部液体表面，或注入油箱(当油箱充满燃料时)，以防止装置(油箱内表面及其燃料含量)着火。
此外，如果油库中的任何一个油箱(作为一个例子)着火，而附近的其他油箱存在被第一个燃烧的油箱点燃的危险，所有暴露在此类风险下的油箱应使用本发明提供的以PPC为主要材料的消防液体进行处理(喷洒)，以防止其通过任何方式(第一个油箱被风吹出的火焰等)着火。该例子可以扩展到无论是静态还是动态的固体或液体装置。本发明所提供的以PPC为主要材料的消防液体可在任何地方使用，包括但不限于所有运输工具(卡车、汽车、火车、飞机等)、管道、管线、船舶以及所有存在着火危险的目标。
强化采油液：PPC固体/液体，或其混合物，单独使用或加水混合(稀释)(加水稀释至PPC与水之比在1:0(浓缩液)至1:1000000000-(ppb，十亿分率)之间)，可作为地下油层(或仅在土壤/砂层下形成的油层)的强化采油液。在本发明中，此种液体在注入任何储层时具有如下作用：
-打开(拓宽)岩石、沙子、土壤、粘土、方解石、石膏和任何类型的储层，使其孔隙度增大；
-这种液体本身或与增加的孔隙度相结合，增加了储层的渗透率，从而增加了流体的流量(原油、天然气、水、三者混合物，以及上述储层中的所有液体)；
-该液体从储层中释放更多的碳氢化合物，以增加原油、天然气和/或其组分和混合物的产量；
-该液体在地下地层表面形成一层膜，防止任何流体(原油、天然气、水等)粘附在岩石、砂、土壤、方解石、石膏或储层的任何其他组分上；
-本发明所述的注入储层的采油液与所产生的流体(原油、天然气、水等)混合而成，对提高采油管道内的流量、形成附着在管道内表面的涂层(膜)、使液体流动更快、摩擦损失更小等方面具有进一步的积极作用，从而节约能源，延长管道、泵及所有相关设备的使用寿命。
地面油气作业设施：通过添加PPC液体、其混合物、或其水混合物(以任何期望的混合比)到大多数操作设备和设施的流体侧可实现改进效果，但在下文我们仅总结了本发明中的一些优选应用(作为例子，但不限于此):
-当(从井口和下游)注入流体管路时，该液体通过防止原油和气体粘附在管道内壁上，提高了流体流量，节约了能源；
-促使原油和混合流体与水和其他相关流体的分离；
-加强任何相关矿物、沙、土壤及/或类似杂质的分离；
-该液体被添加到流体储存和运输介质(油箱、管线、管道、船舶等)时，将防止这些流体/介质着火(防火/预防)；
-该液体可用于清洗储罐、运输介质(管道、管线、船舶油箱等)壁上的所有碳氢化合物；
-该液体可用于脱蜡；
-该液体可用于清洁所有运输设施的碳氢化合物，包括运输船舶；
该液体可用于清洗管道和管线及类似的工业设备和服务，包括地面或地板。
在炼油厂和石油化工行业：在不受限制的情况下，PPC液体和/或其混合物(和/或其水稀释混合物，如需要)可用于和/或添加到炼油厂和石化设施的所有工艺设施中，以提高生产率和/或节省时间、金钱或替代这些工业中使用的其他添加剂；该液体还能促进原油或精炼产品的分离，包括废油的回收利用；此外，在炼油厂和石化工业的大多数工艺中，该液体还可用作通用工艺增强剂。
钻井添加剂和/或钻井作业：PPC液体(和/或其混合物)可用作钻井活动的添加剂。
防腐蚀：PPC液体和/或其混合物对金属腐蚀具有缓蚀活性(防腐蚀)。
矿物沉淀剂、除垢、防垢：PPC液体或其混合物可以添加到存在矿物、土壤、盐或其他杂质并可能导致问题的任何类型的水或其他介质中，以消除或防止此类问题的发生，并有助于减少此类结垢效应。一般来说，PPC有助于去除矿物质并沉淀多种(如果并非所有)溶解在任何类型的水或任何其他液体中的矿物质。
在不受限制的情况下，许多行业会从PPC液体中受益，但据预计,从中获利最多的将是大部分(如果并非所有)水处理设施，包括但不限于:海水淡化厂、井厂、油气注水以及油气行业相关水处理厂、污水处理厂、以及需要处理结垢、矿物的任何和所有类型的液体处理和/或污水处理厂。
船舶、远洋船舶及类似用途：PPC液体和/或其混合物可用于上述第18至26段所述的所有相关应用的所有船舶。
清洁原毛、棉和织物、纺织品和任何类似用途：PPC液体或其混合物可有效清洁原毛和人造毛、棉花等中的油脂、灰尘和大部分杂质，而且概括地说对这些产品、纺织品和织物还起到增光效果。
不像其他已知的清洁剂，PPC液体在适当清洗时不会使纤维变弱，反而会增强-清洗过的羊毛、棉花和所有其他织物和纺织质地-。
当用作羊毛、棉花和织物清洁剂时，PPC液体或其混合物可在非常简单的操作和所有类型的水和水温中去除大多数附着杂质。这样一来此类行业可省去许多(如果并非所有)清洗步骤并减少过程加热的使用。
大多数PPC或其混合物可用于处理大多数(如果并非全部)类型的织物和皮革，以防着火或减慢着火或燃烧速度。
一般工业清洗和油漆/涂层去除：除上述用途外，PPC液体或其混合物还可在所有需要使用清洁剂的工业中进一步用作一般工业清洁剂；PPC可以替代大多数其他清洁剂用于此类工业和工业工艺设备。
-PPC固体/液体和/或其混合物可去除几乎所有已涂漆和/或涂覆材料上的油漆和类似涂层；
-PPC液体和/或其混合物可在任何两种介质之间分离和/或隔离：液体-液体、液体-固体、液体-空气/或气体、固体-固体，以及几乎任何不相同的介质，包括同一介质中的固体和半固体，如土壤、岩石、沙子和类似地层中的固体和半固体；
-PPC液体和/或其混合物在包括空气在内的任何两种介质之间以及在同一介质周围形成分离膜；
-PPC固体/液体和/或其混合物可用于非有机油回收以及有机油回收过程工艺，包括使用过的食用油，用以分离使用过的食用油的内容物和所有其他杂质。此外，在不同浓度下，PPC固体/液体和/或其混合物可用于分解使用过的食用油和与使用过的食用油有关的其他有机物。
在皮革、毛皮和外皮工业：在鲜皮、兽皮到皮革的加工过程中，使用PPC固体/液体和/或其混合物可以加快鲜皮、兽皮的固化，从而减少加工时间；PPC可直接替代大多数皮革/外皮和兽皮及毛皮加工工业中使用的某些产品和添加剂。PPC也可以用作外皮和兽皮的防腐剂，并取代大多数(如果并非所有)其他用于这一目的的防腐剂，包括盐。当用于固化/保存时，PPC还能消除外皮/兽皮的异味。
污水和出水处理：PPC液体或其混合物可添加到污水和出水处理厂的污水和出水处理工艺中，以分解有机材料，并分离其大部分(如果并非所有)成分(如油脂等)，并可同时对其进行消毒。PPC还可作为污水和出水储运设施(储罐、管道等)的添加剂。在此类工艺中，以及存在异味问题的类似工厂中，PPC固体/液体可帮助减少或消除气味和/或帮助分离油脂。
农业用途：PPC液体和/或其混合物在农业中的用途如下：
-作为一种杀虫剂，PPC可以喷洒在植物的叶子上，以保护所有地面上的植物免受昆虫等的伤害(与其他现有杀虫剂一起使用，或作为其替代品使用)
-部分PPC可作为肥料添加到灌溉用水中；
-PPC可以喷洒在农作物上，或者，收获的产品(如花卉、蔬菜、水果、谷物、农作物、种子)可浸于浓缩或稀释的PPC液体溶液或其混合物中以延长其保质期，并在某些情况下，更换或减少制冷需求，以节省能源。此外，PPC在冷冻过程中可保存水果、蔬菜和类似产品中有价值的水分含量。概括来讲，通过使用PPC液体，所有冷冻食品行业工艺可实现类似水分保存效果并获得效益；
-如果不与灌溉用水混合，PPC液体也可以喷洒在被灌溉植物和/或树木下面的土壤顶部，使土壤表面的地面凝固，以防止或减少水分蒸发，从而节约水和能源，延长被灌溉植物/树根周围潮湿环境的存在时间；
-PPC液体和/或其混合物也可以以任何方式使用，包括以浓缩的形式或在水中稀释后使用，用于加工干果、蔬菜和类似产品。在这些行业中，PPC固体/液体或其混合物可以帮助缩短固化时间、在干燥过程中保存货物、缩短时间、节省或替代使用的材料和相关成本。
肉类、鱼类和家禽工业：PPC液体和/或其混合物可喷洒在肉类、鱼类和/或家禽上，或者这些产品可以浸在浓缩或稀释的PPC液体溶液或其混合物中用作温和的防腐剂，并使肉类、鱼类及/或家禽产品保持新鲜较长时间；
-PPC可进一步用作脱脂剂(去除或减少肉类、鱼类、鸡肉及/或类似产品的脂肪，包括上-述的外皮和兽皮的动物皮脂)；
-PPC溶液也可用于干肉类、家禽(如适用)、鱼类等行业的加工。在这些行业中，PPC有助于在干燥过程中固化并保存货物、缩短时间、节省或替代使用过的材料和相关成本。
橄榄油、植物油、果汁工业：PPC液体和/或其混合物可作为萃取剂用于橄榄油和植物油工业、果汁工业以及任何提取和加工有机油的工业。浓缩形式的PPC，或与水混合的PPC，是橄榄、蔬菜、水果(特别是酸性水果)等的良好萃取剂，可有效地提取油脂、果汁等，并能够减少此类行业中的许多加工步骤；值得注意的是，PPC作为萃取剂通常可以在室温下与水反应，不需要热水，因此，在大多数情况可减少能源消耗，避免使用热水时橄榄油、植物油和其他油的酸性增加。PPC的另一个优点是，当添加到提取的油中(或在这些油的精炼过程中使用)时，它可以降低这些油的酸度。概括来说，在此类行业中，PPC(在水中浓缩或稀释)有助于在食用油精炼或橄榄油工业中分离沉淀物和相关水中的油，并消除热水使用的需要。
健康美容和制药行业：PPC液体和/或其混合物可用作健康和美容行业的“脂肪提取器”，因为无论是直接涂抹在皮肤上还是施用于皮下，它们都能够转化脂肪并将脂肪抽离身体，或者，经批准和认证后，PPC可被添加到健康和美容市场现有的除脂产品中作为添加剂；此外，PPC可广泛用作治疗大多数(如果并非所有)人类和动物皮肤病(包括但不限于烧伤等)的健康添加剂。
-PPC是一种可清洁牙齿、清除牙菌斑、去除牙垢和/或污渍的有效药剂。PPC还具有牙齿和/或牙龈保护作用，可单独使用或作为其他保护产品的添加剂使用；
-PPC也可以用作头发强韧产品，一般用于头发造型，可单独使用或用作进行中/或未来护理的添加剂。
微生物控制和杀虫剂/抗微生物剂：PPC液体和/或其混合物可在任何介质(液体介质或固体表面)中杀死大部分(如果并非所有)接触到的细菌(或至少分离细菌，使其死亡或停止生长并灭活)。为此，PPC可用于所有类型的工业，包括但不限于石油和天然气、水处理、出水处理、污水处理、饮用水。以及，概括来说，在存在或可能存在任何类型的细菌的情况下，用于所有行业的液体和表面消毒；PPC对多种菌株都有活性，包括SRB(硫酸盐还原菌)、铁细菌、以及所有相关行业中的大多数(如果并非全部)其他类型的细菌或微生物。此外，PPC还可用于真菌、藻类等的防治。
土壤修复：PPC液体和/或其混合物可用于从土壤中提取碳氢化合物污染物(例如原油、柴油等，甚至橄榄油或植物油)。当以稀释或浓缩溶液形式添加到受污染的土壤中时，PPC有助于分解这些严重污染的化合物，并将它们从土壤中分离出来。
作为通用隔离器和热、能量导体：PPC固体/液体和/或其混合物可用作具有良好导热和能量传导性能的通用隔离器，具体如下：
-PPC固体/液体和/或其混合物可用于所有换热器进行防腐、防结垢和除垢；与其他隔离器不同，PPC具有很好的传热特性；
-PPC固体/液体和/或其混合物可用于清洁(脱机)所有电气和能源相关设备及类似介质，包括但不限于电动机、低、中、高压输电线路和/或电缆及其所有附件，并且还具有良好的导电性，这一点与其他与许多其他类型的绝缘材料不同；
-当向开阔区域的水中添加PPC时，可降低蒸发率和水的损失；
-PPC液体和/或其混合物可以用作所有传热系统和能源设施中的一般清洁剂和/或隔离器。
虽然通过以上对本发明的书面描述，任何一个普通技术人员均能够制造并使用目前公认的最佳模式，本领域普通技术人员理解并懂得，本发明中具体实施例、方法和示例存在变型、组合和等同物。因此，本发明不应受上述实施例、方法和示例的限制，而应受本发明范围和精神以及本发明所附权利要求范围内的所有实施例和方法的限制。

Claims (7)

1.一种液体化学成分，包括：
浓度范围在550到55000毫克/升的溶解硫酸盐(SO4)；
浓度范围在2200到220000毫克/升的溶解氯(Cl)；
浓度范围在12到1200毫克/升的总钙量(Ca)；
浓度范围在21到2100毫克/升的总镁量(Mg)；
浓度范围在39到3900毫克/升的总钾量(K)；
浓度范围在1600到160000毫克/升的总钠量(Na)；和
余下分量的水(H2O)。
2.一种固体化学成分，包括：
重量百分比范围为8.2％～99.5％的NaCl(岩盐)；
重量百分比范围为0.4％～40％的KCl(钾盐)；
重量百分比范围为0.5％～50％的Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)；
重量百分比范围为0.4％～40％的K2Ca2Mg(SO4)4 2H2O(杂卤石)；
重量百分比范围为0.3％～30％的MgSiO3(硅酸镁)；
重量百分比范围为0.2％～20％的SiO2(二氧化硅)；和
重量百分比范围为0.1％～10％的SiO2(石英)。
3.一种含水悬浮液化学成分，包括：
重量百分比范围为0.09％～9％的(SO4)2-；
重量百分比范围为0.049％～4.9％的(PO4)3-；
重量百分比范围为1.076％～54％的Cl；
重量百分比范围为0.045％～4.5％的Ca；
重量百分比范围为0.017％～1.7％的Mg；
重量百分比范围为0.049％～4.9％的K；
重量百分比范围为0.69％～69％的Na；和
余下分量的水(H2O)。
4.一种固体混合物化学成分，包括：
重量百分比范围为20％-70％的Na2CO3(泡碱)；
重量百分比范围为2％-50％的Na2SO4(无水芒硝)；
重量百分比范围为1％-30％的Na5P3O10(磷酸钠)；
重量百分比范围为0.5％-11.5％的Na2SiO3·5H2O(水合硅酸钠)；
重量百分比范围为0.2％-4.6％的Na2S2O6·2H2O(水合硫酸钠)；
重量百分比范围为0.1％-4％的Na3P3O9·3H2O(水合磷酸钠)；
重量百分比范围为0.1％-2.5％的Na5P3O10·6H2O(水合磷酸钠)；
重量百分比范围为0.1％-4％的NaAlSiPO4·xH2O(水合铝硅磷酸钠)。
5.权利要求1-4中任一项的化学成分用于随附说明书所述的目的。
6.权利要求1-4中任一项的化学成分的混合物和组合物用于随附说明书所述的目的。
7.上述任何一项权利要求中的化学成分和混合物，加水稀释，使溶质与水的比例在1:0至1:1,000,000,000之间(按重量或体积计算)用于随附说明书所述的目的。
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