CZ259598A3

CZ259598A3 - Způsob ztekucování dehtů

Info

Publication number: CZ259598A3
Application number: CZ982595A
Authority: CZ
Inventors: Dean Philip Hill; Thomas Edwin Pruitt; Forest Lee Sanders; Gilles Guerin; Bruno Langlois
Original assignee: Rhodia Inc.; Rhodia Chimie
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1999-03-17
Also published as: MX9806718A; NZ331467A; WO1997036970A3; DE69715384D1; LV12214A; PL328512A1; HUP0000245A3; SK113898A3; EP0882110A2; CN1085723C; NO983791L; DE69733847D1; ATE300596T1; US6197837B1; KR100339993B1; BR9708447A; AU723738B2; NO983791D0; EP0882110B1; CN1213394A

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu ztekucování dehtů a kalů. Zejména se vynález týká způsobu čištění dehtů, například upotřebených kyselých dehtů, z reakčních nádob, procesního zařízení, dopravních kontejnerů a skladovacích nádrží za použití kyseliny sírové, povrchově aktivních látek a popřípadě nosiče.

Dosavadní stav techniky

Nežádoucí produkty nebo vedlejší produkty se tvoří při četných chemických reakčních procesech, V mnoha případech mají tyto nežádoucí produkty sklon k vydělování ve skladovacích kontejnerech, reaktorech a jiných procesních zařízeních jako vysoce viskózní, lepkavé nebo někdy pevné látky neznámého chemického složení. Odborníky v oboru jsou zpravidla nazývány dehty nebo kaly. Jejich fyzikální povaha často činí obtížným jejich odstraňování z kontějnerů/nádob, kde se vyskytují (reaktory, skladovací nádrže, dopravní kontejnery, potrubí a podobně) normálními způsoby manipulace s materiálem, jako je čerpání. Nános časem ubírá dopravní nebo skladovací kapacitu kontějnerů/nádob. Dehty se mohou tvořit během chemických reakčních procesů, fyzikálních procesů jako je destilace, nebo během skladování a/nebo dopravy. Na základě fyzikálních a chemických vlastností, které vykazují, mohou být dehty klasifikovány jako organické, kyselé atd. Velmi viskózní kapaliny známé jako

·· ·· 99 99

9 9 9 9 9 9 *

Φ *·· φ Β Φ » ♦ 9 99 999 9 »

9 9 9 9 · · • * *· ΦΦ ΦΦ dehty jsou výsledkem pyrolýzy, to znamená ohřevu v nepřítomnosti vzduchu, četných organických látek, které nemají jednoduchou strukturu a nízký bod varu.

Velká množství dehtových zbytků jsou produkována v průmyslových procesech. Tyto dehty mohou sestávat ze zbytku, které jsou následkem rozkladné destilace organické hmoty. Destilace ropy produkuje dehtové zbytky známé jako bitumeny nebo alternativně asfalty. Tyto bitumeny jsou obecně směsi uhlovodíků o vysoké molekulové hmotnosti (zejména 500 až 3000), zejména asfaltenů (které mohou představovat až 25 % hmot. dehtu), a organických látek, které mohou být velmi bohaté na uhlík a vodík, ale mohou obsahovat také kyslík, síru nebo dusík, jakož i stopy kovových prvků, zejména niklu a vanadu. Jako příklad je možno uvést viskózní dehtové zbytky vznikající při syntéze bílých olejů z ropných frakcí. Tyto viskózní dehty mohou obsahovat kyselinu, zejména kyselinu sírovou.

Tyto dehty představují odpad, který je pro jeho velmi vysokou viskozitu nemožné nebo mimořádně obtížné čerpat a rozstřikovat a který nelze snadno a nenákladně spalovat.

To je velmi nevýhodné, zejména je-li požadováno získání odpadních kyselin, které obsahuje. Proto musí být dehty zpracovávány jako pevné látky. Jejich spalování v rotační peci je značně nákladné a může potenciálně přispívat ke znečištění vzduchu.

Předložený vynález poskytuje způsob zpracování těchto dehtů, který umožňuje odstranění výše uvedených nevýhod.

Způsob podle předloženého vynálezu umožňuje upravit tyto zbytky do tekuté formy, která může být zředěna vodou nebo kyselinou ve velmi proměnných poměrech, a je stabilní při

* * · * s a

skladování.

Kyselina sírová se používá v reakcích jako sulfonace, nítrace, nebo jako katalyzátor například při alkylaci v petrochemii, nebo pro jiné účely jako například sušení, leštění atd. Na konci těchto procesů zbývá kyselina sírová v nepoužitelné formě a musí se regenerovat nebo likvidovat. Tato kyselina sírová se obvykle označuje jako použitá kyselina nebo použitá kyselina sírová. Použitá kyselina se může zpracovávat pro zpětné získání použitelné kyseliny sírové četnými způsoby zahrnujícími proces regenerace.

Je obvyklé skladovat použitou kyselinu ve skladovacích nádržích před zpětným získáváním kyseliny sírové bud' na místě, nebo ji dopravovat ke zpětnému získávání nebo k likvidaci. Obvyklými druhy dopravy jsou cisternová vozidla, železniční vagóny, lodě a potrubí.

Dehty se nacházejí v některých použitých kyselinách. Když je použitá kyselina spojena s dehty, vyvstávají při získávání provozní Když se dehty tvoří jako jsou tepelné procesu a zařízení, manipulaci s materiálem a zpětném problémy během skladování a dopravy, v reaktorech a procesním zařízení, výměníky, snižují provozní kapacitu

Dehty jsou těžké, viskózní materiály, které mají sklon k nalepování na kontejnery, a v některých případech v časovém úseku roste jejich viskozita a dochází k reakci za vzniku tuhých úsad v kontejnerech. Odstranění těchto dehtů normálními čerpacími technikami a reaktorů, nebo tlaková doprava a železničních vagónů, je obtížná viskozitu a v některých případech pevnou povahu materiálu.

ze skladovacích nádrží z cisternových vozidel pro jejich vysokou

V průmyslové praxi je obvyklé odstraňovat takovéto dehty fyzikálními prostředky jako řezáním a otevřením průchodu do kontejneru a následným fyzikálním odstraněním nebo vakuovou technikou. Vysoce viskózní dehty nejsou dopravovatelné obyčejným potrubím malého průměru čtyř nebo pěti palců za použití standardních dostupných vakuových zařízení, z nichž většina je obvykle schopná vytvořit vakuum asi dvacet sedm až dvacet osm palců vodního sloupce. Když nelze hmotu materiálu vysát, musí fyzicky vstoupit obsluha a materiál odstranit.

Jestliže obsluha přichází do přímého fyzického styku s dehtem/kalern, může to mít značný vliv na zdraví, bezpečnost a emise do okolí. Je-li dehet zatížen těkavými nebo nebezpečnými materiály, zpomalují osobní bezpečnostní a ochranné pomůcky proces jejích odstraňování. Často nemůže být odstraněn všechen dehet/kal a problém likvidace nebo dopravy přetrvává.

Podstata vynálezu

Způsob podle předloženého vynálezu je výhodný tím, že nezahrnuje žádný fyzikální zásah do nádrže pro odstranění dehtu/kalu. Namísto toho zahrnuje zpracování dehtu kyselinou sírovou a povrchově aktivním činidlem pro umožnění smíchání dehtu/kalu s kyselinou sírovou. Způsob představuje bezpečnější alternativu existujících metod čištěni, zejména Čištění nádrží, tím, že nezahrnuje žádný vstup do ohraničeného prostoru nebo jiné vystavení osob potenciálnímu bezpečnostnímu riziku. Další výhodou způsobu je schopnost zpětného získávání dehtu/kalu ve formě, kterou lze snadno dopravovat, manipulovat a Čerpat. Dále zlepšuje podmínky pro zpětné získávání použitelné kyseliny sírové regeneračním procesem.

* ···· 4 4 4 · ·· 4 4 · · · * * 4 4 4 · a v 4*44 4 * 4 4 · 44 44 44 44« 4 · «4 a 4 4 4 44«

4444 44 44 «4 44

Předložený vynález se týká způsobu přípravy vodné suspoemulze dehtu, který se vyznačuje tím, že se míchá směs (M) obsahující*.

viskózní dehtovou kompozici tvořenou (i) alespoň jedním dehtem majícím zpravidla viskozitu alespoň rovnou asi 3 Pa.s, s výhodou alespoň rovnou asi 30 Pa.s, (ii) anorganickými pevnými látkami, a popřípadě (iii) vodou, vodu (W), alespoň jedno povrchové aktivní činidlo (SA) vykazující HLB (hydrophilicity/lipophilicity balance, rovnováha hydrofilnost/lipofilnost) alespoň asi 10, například alespoň 12, a popřípadě alespoň jeden zahušťující ve vodě rozpustný polymer (TWP) s molekulovou hmotností větší než asi 10 000, zpravidla větší než 100 000, přičemž poměrná množství složek (W), (SA) a popřípadě (TWP) jsou taková, že viskozita směsi (W) + (SA) + popřípadě (TWP) je rovná nebo větší než desetina viskozity uvedeného dehtu, s výhodou je rovná nebo větší než viskozita uvedeného dehtu, a tím, že získaná směs se popřípadě zředí vodou nebo alespoň jedním vodným kyselým roztokem.

Předložený vynález se také týká způsobu ztekucování kyselých dehtů/kalů obsahujícího kontakt s kyselinou sírovou a povrchově aktivním činidlem. Popřípadě může být použito ·*·

I» 4 * Β * *4 44 <· 4*44 ·

4 · * · ·«· nosiče pro zabudováni povrchově aktivního činidla do dehtu/kalu. To poskytuje účinný způsob čištění dehtů/kalů kyseliny sírové z kontějnerů/nádob jako jsou dopravní kontejnery, potrubí a skladovací nádrže.

Způsob čištění dehtů/kalů kyseliny sírové z kontějnerů/nádob obsahuje kroky kontaktování dehtu/kalu s kyselinou sírovou a povrchově aktivním činidlem, recirkulaci ztekucovaného dehtu/kalu až do ztekucení dehtu/kalu na čerpatelné médium, a odstranění ztekuceného dehtu/kalu z kontějneru/nádoby. Způsob s výhodou dále obsahuje krok spalování kalu a regenerace kyseliny sírové.

Není-li uvedeno jinak, jsou všechny díly respektive procenta hmotnostní díly respektive procenta.

Vyskozitou se rozumí v předloženém vyčíslení dynamická viskozita měřená při 25 °C za použití Brookfieldova viskozimetru podle standardu AFNOR NFT 76-102 z února 1972.

Termín suspoemulze se zde používá k označení emulze obsahující anorganické pevné látky nebo částice.

Obsahující, jak je používáno zde, znamená, že může být doprovodně použito různých složek. Termín obsahující tedy představuje jak obsahující v podstatě, tak sestávající z.

Podrobný popis vynálezu

Předložený vynález se týká způsobu přípravy vodné suspoemulze dehtu, který se vyznačuje tím, že se míchá směs (M) obsahující:

v ···· 00 00 ·· 0· · 0 0·· 0000 * · * * * * i * ί;

· 0 0 ·

0· ·#00 00· *·« · ·« 0« 00 00 viskózní dehtovou kompozici tvořenou {i} alespoň jedním dehtem majícím zpravidla viskozitu alespoň rovnou asi 3 Pa.s, s výhodou alespoň rovnou asi 30 Pa.s, (ii) anorganickými pevnými látkami, a popřípadě (iii) vodou, vodu (W), alespoň jedno povrchově aktivní činidlo (SA) vykazující HLB (hydrophilicity/lipophilicity balance, rovnováha hydrofilnost/lipofilnost) alespoň asi 10, například alespoň 12, a popřípadě alespoň jeden zahušťující ve vodě rozpustný polymer (TWP) s molekulovou hmotností větší než asi 10 000, zpravidla větší než 100 000, přičemž poměrná množství složek (W), (SA) a popřípadě (TWP) jsou taková, že viskozita směsi (W) + (SA) + popřípadě (TWP) je rovná nebo větší než desetina viskozity uvedeného dehtu, s výhodou je rovná nebo větší než viskozita uvedeného dehtu, a tím, že získaná směs se popřípadě zředí vodou nebo alespoň jedním vodným kyselým roztokem.

Viskózní dehtová kompozice zpravidla obsahuje:

asi 2 například	až asi	asi 10 až	70 asi	o ° / 25	s výhodou % hmotnostně	asi' 5 dehtu,	až	asi 50 %,
asi 5	až	asi	50	d O t	s výhodou	asi 10	až	asi 45 %,
například	asi	25	až	asi	40 % hmotnostně	anorganických
pevných látek,

• 4 %, například

O až asi 70 %, s výhodou asi 5 až asi asi 30 až asi 65 % hmotnostně vody.

Viskózni dehtová kompozice s Kombinace dehet + anorganické pevné nemísitelnou s vodou. Anorganické pocházejí ze slučování dehtu.

výhodou obsahuje vodu. látky představuje fázi pevné látky zpravidla

Poznamenejme, že anorganickými pevnými látkami, příkladně přítomnými ve viskózni dehtové kompozici která se má emulgovat, mohou být zejména diatomitické zeminy, křemičité prášky, křemen, písek, štěrkopísek, uhličitan vápenatý, slída, talek, síra nebo stopy kovových prvků. Velikost částic těchto anorganických pevných látek je zpravidla přibližně 0,001 až 300 um.

Směs (M) zvláště výhodně obsahuje navíc k viskózni dehtové kompozici, na 100 dílů hmotnostních dehtu:

asi 30 až asi 200, s výhodou asi 40 až asi 120 dílů hmotnostních vody (W), a buď asi 2 až asi 20, s výhodou asi 3 až asi 15, dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA), nebo s výhodou jednak asi 0,5 až asi 10, s výhodou asi 1 až asi 10, dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA) , a jednak asi , 0,001 až asi 15, s výhodou asi 0,1 až asi 10, dílů hmotnostních alespoň jednoho zahušfujícího ve vodě rozpustného polymeru (TWP).

Zejména může směs (M) obsahovat navíc k viskózni dehtové kompozici na 100 dílů hmotnostních dehtu:

· asi 45 až asi 100, například asi 60 až asi 100, dílů hmotnostních vody (W), a buď asi 5 až asi 10 dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA) , nebo jednak asi 2 až asi 5 dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA), a jednak asi 0,5 až asi 5 dílů hmotnostních alespoň jednoho zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (TWP).

Podle alternativního provedení vynálezu je možné použít, v závislosti na obsahu dehtu ve viskózní dehtové kompozici, s výhodou mezi asi 2 až asi 70 % hmotnostních, množství směsi obsahující asi 2 až asi 6 % povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) a asi 0,5 až asi 2,5 % zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) ve vodě (W) mezi asi 1/20 a asi 1/4, zejména mezi 1/15 a 1/5, například mezi 1/13 a asi 1/6 množství viskózní dehtové kompozice, tento poměr může být zejména mezi asi 1/9 a asi 1/7.

Kromě viskózní dehtové kompozice a vody (W) obsahuje směs (Μ), která se smíchává, alespoň jedno povrchově aktivní činidlo (SA) vykazující HLB alespoň asi 10, například alespoň 12. Povrchově aktivní činidlo (SA) může být zvoleno z neiontových, aniontových, kationtových, obojetných nebo amfoterních povrchově aktivních činidel majících HLB alespoň asi 10, nebo jejich směsí.

Je tedy možné použít alespoň jedno aniontové povrchově aktivní činidlo s HLB alespoň 10, zvolené z alkylbenzen sulfonátů alkalických kovů, alkylsulfátů, alkylethersulfátů, alkylarylethersulfátů, dialkylsulfosukcinátů, alkylfosfátů nebo etherfosfátů.

• · ♦ ·

Je možné použít alespoň jedno kationtové povrchově aktivní činidlo s HLB rovným alespoň 10, zvolené z alifatických nebo aromatických mastných aminů, alifatických mastných amidů nebo kvarterních amoniových sloučenin.

Může být vhodné iontové povrchově aktivní činidlo s HLB větší než 20. Je také možné použít alespoň jedno obojetné nebo amfoterní povrchově aktivní činidlo s HLB alespoň 10, zvolené z betainu a jejich derivátů, sultainů a jejich derivátů, leticinů, derivátů imidazolu, glycinátů a jejich derivátů, amidopropionátů nebo mastných amino oxidů.

S výhodou se použije alespoň jedno neiontové povrchově aktivní činidlo, vykazující HLB alespoň asi 10, z alkoxylovaných mastných kyselin, polyalkoxylovaných alkylfenolů, polyalkoxylovaných mastných alkoholů, polyalkoxylovaných nebo polyglycerolovaných mastných amidů, polyglycerolovaných alkoholů a α-diolů nebo etylenoxid/propylenoxid blokových kopolymerů, jakož i alkylglukosidů. alkylpolyglukosidů, sacharoeterů, sacharoesterů, sacharoglyceridů nebo sorbitan esterů.

Směs (Μ), která se smíchává, s výhodou také obsahuje alespoň jeden zahušťující ve vodě rozpustný polymer (TWP) s molekulovou hmotností větší než asi 10 000 (g/mol), zpravidla větší než 100 000 g/mol).

Uvedený zahušťující ve vodě rozpustný polymer (TWP) je zpravidla rozpustný na asi 50 % ve vodě.

Jako příkladné zahušťující ve vodě rozpustné polymery ft · (TWP) mohou být uvedeny zejména:

polymery získané chemickou syntézou, jako polyvinylalkoholy, polyetylenglykoly, polyvinylpyrolidony nebo polyakryláty alkalických kovu, polymery extrahované z rostlin a popřípadě modifikované, jako například karagenany, algináty, karboxymetyl celulózy, metyl celulózy, hydroxypropyl celulózy nebo hydroxyetyl celulózy, a polymery získané biosyntézou, jako xantanová pryskyřice.

Systém povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) + zahušťovacího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) představuje velmi účinné stabilizační/dispergační činidlo pro viskózní dehtovou kompozici.

Poměrná množství vody (W), povrchově aktivního činidla (Činidel) (SA) a popřípadě ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) jsou funkcí viskozity dehtu viskózní dehtové kompozice, jakož i povahy povrchově aktivního činidla (směsi povrchově aktivních činidel) (SA) a povahy popřípadě zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (směsi polymerů) (TWP). Tato poměrná množství jsou taková, že viskozita směsi (W) + (SA) + popřípadě (TWP) je rovná nebo větší než desetina viskozity dehtu, s výhodou je rovná nebo větší než viskozita dehtu.

Použité množství povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) a zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) je zpravidla nízké, což je velmi výhodné, zejména z ekonomického hlediska.

9 a · » * * • 9 9 9 9 9 · * 99 99

Operace mícháni se provádí po dobu a za smykových podmínek, které jsou postačující pro získání emulze typu olej ve vodě. Doba míchání, která zpravidla narůstá jestliže je viskózní dehtová kompozice bohatší na dehet, může být jen asi 0,5 až asi 4 hodiny. Kromě toho zpravidla stačí pomalé míchání.

Operace emulgace dehtu se může provádět;

uvedením viskózní dehtové kompozice do směsi vody (W) + povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) + popřípadě zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) a následujícím mícháním při teplotě zpravidla mezí přibližně 10 a asi 50 °C, nebo uvedením vody (W) do úplně nebo zčásti přítomné směsi viskózní dehtové kompozice + povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) + popřípadě zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) a následujícím mícháním při teplotě zpravidla mezi přibližně 10 a asi 50 °C, přičemž se popřípadě zbývající množství viskózní dehtové kompozice uvádí do směsi po vytvoření emulze olej ve vodě při stálém míchání.

Je možné použít jakéhokoliv míchacího zařízení, zejména pomalu-míchacího zařízení. Míchací operace se tedy může provádět v mixeru vybaveném míchadlem, míchadlem ve kterém se pohyblivá část neotáčí ve více než 2500 otáčkách/min (s výhodou ne ve více než 1500 otáčkách/min, zejména ne ve více než 500 otáčkách/min) s tangenciální rychlostí na konci mobilní části nepřesahující asi 20 m/s (s výhodou nepřesahující asi 5 m/s, zejména nepřesahující asi • ·

2,5 m/s). Poměr tangenciální rychlosti na konci pohyblivé části / vzdálenost mezi koncem pohyblivé části a stěnou mixeru je menší než asi 50 000 s^_1, s výhodou menší než asi 10 000 s^_1, zejména menší než asi 2500 s”¹. Jako příklady je možno uvést jednoduché nebo vícenásobné šroubové extrudery, planetové mixery, hákové mixery, pomalé dispergátory, statické mixery nebo lopatkové, vrtulové, ramenové nebo kotvové mixery.

Viskózní dehtová kompozice také muže obsahovat uhlovodíkovou fázi, která vykazuje viskozitu mnohem nižší, než je viskozita dehtu, nebo viskozitu v oblasti viskozity dehtu nebo rovnající se viskozitě dehtu.

Monitorování rozdělení velikosti částic, které obsahují, ukazuje, že suspoemulze získaná způsobem podle vynálezu je stabilní při skladování.

Suspoemulze dehtu získané způsobem podle vynálezu jsou úplně rozpustitelné vodou nebo vodným kyselým roztokem (zejména odpadní nitrační kyselinou), například vodným roztokem kyseliny sírové. Lze je také snadno čerpat a snadno rozstřikovat do spalovací pece pro kapaliny.

Mohou zpravidla vykazovat viskozitu menší než asi 80 mPa.s (zejména pro obsah vody větší než asi 55 % hmotnostně), zejména menší než asi 6 mPa.s (zejména pro obsah vody větší než asi 65 % hmotnostně) , například při gradientu asi 3 s¹.

Výchozí viskózní dehtová kompozice může být zejména zbytek vznikající při syntéze bílých olejů z ropných frakcí. Způsob podle vynálezu nachází zvláště výhodné použití, když

výchozí viskózní dehtová kompozice obsahuje alespoň jednu kyselinu, zejména kyselinu sírovou, jak je časté v případě zbytku vznikajících při frakcí. Pak je zejména vynálezu, zpětně získávat syntéze bílých olejů z ropných možné, podle dalšího předmětu kyselinu sírovou pomocí přípravy, podle výše popsaného způsobu, vodné suspoemulze dehtu, zředěné vodou nebo vodným roztokem kyseliny sírové, a spalováním zředěné vodné suspoemulze dehtu.

Příklady provedení

Následující příklad ilustruje vynález, neomezuje však jeho rozsah. Je zřejmé, že mohou být učiněny změny zde neuvedené. Tyto změny, které materiálně nemění způsob, složeni nebo funkci, nevybočují z myšlenky a rozsahu vynálezu jak je dán nároky.

PŘÍKLAD

Použije se viskózní dehtové kompozice následujícího složení (v % hmotnostních):

- dehet 16 %

- anorganické pevné látky 34 %

- voda 50 %

Obsah anorganických pevných látek se stanoví spalováním při 950 °C obsah vody termogravimetrickou analýzou při 100 °C.

Viskozita dehtu je větší než 50 Pa.s.

Připraví se směs, která obsahuje ve vodě

(v % hmotnostních):

- 1,5 % Guar CSA 200/50 (zahuštující ve vodě rozpustný polymer),

- 2 % Soprophor B.S.U. (etoxylováný tristyrylfenol s HLB rovnající se 12,5 (neiontové povrchově aktivní činidlo)),

- 2 % Soprophor 3D3 3 (fosfátovaný a etoxylovaný tristyrylfenol s HLB rovnající se 16 (aniontové povrchově aktivní činidlo)).

Guar se přitom přidává do vody za intenzivního míchání, pak se zavádí povrchově aktivní činidla a směs opatrně míchá aby se netvořila pěna. Viskozita směsi po 1 hodině je přibližně 21 Pa.s.

gramů této směsi se umístí do mixeru vybaveného rámovým lopatkovým zařízením rotujícím s 500 otáčkami/min, a 7 krát se přidá 50 gramů výše uvedené viskózní dehtové kompozice, míchání se udržuje až je směs homogenní.

Získaná vodná suspoemulze dehtu pak má následující

28.5 %

14.5 %

57,0 % ’

Disperze obsahuje částice se střední velikostí 4,0 um. Monitorování velikosti částic ukazuje, že tato vodná suspoemulze je stabilní po dobu alespoň 48 hodin. Tato disperze se pak snadno zředí odpadní kyselinou obsahující 60 % H₂SO₄ ve vodě.

složeni (v % hmotnostních):

- dehet + jiné organické látky

- anorganické pevné látky

- voda

Λ a Λ

Získaná tekutá vodná suspoemulze obsahuje (v % hmotnostních) :

- 20,5 % dehet + jiné organické látky

- 7,5 % anorganické pevné látky

- 72,5 % voda + kyselina.

Tato vodná suspoemulze se snadno čerpá a pak rozstřikuje do pece pro její spalování.

Jak je uvedeno výše, dehty/kaly pocházejí z různých zdrojů. Kyselé dehty/kaly se tvoří v reakcích využívajících kyseliny sírové, olea (dýmavá kyselina sírová), a oxidu sírového (SO₃) jako reaktantu, média nebo katalyzátoru. Typický proces využívající kyseliny sírové, olea nebo oxidu sírového jako reaktantů je sulfonační reakce, kde reagují s organickými látkami na sulfonové kyseliny. V chemii a v průmyslové praxi jsou četné příklady organických sulfonových kyselin. V mnoha případech se pro sulfonaci používá přebytek kyseliny sírové pro plné využití sulfonované organické látky, a kyselina sírová účinkuje také jako rozpouštědlo a reakční médium při sulfonačním procesu. Po získání požadovaného produktu, totiž sulfonové kyseliny, se musí řešit zpracování a likvidace použité kyseliny. Jak během sulfonačního procesu, tak po něm při skladování použité kyseliny, se tvoří dehty/kaly.

Jiným zdrojem dehtu/kalu je reakce, kde kyselina sírová není primárním reaktantem, ale účinkuje jako médium pro reakci. Typickým příkladem takové reakce je nitrace, kde kyselina dusičná je primárním reaktantem a kyselina sírová je nezbytná jako promotor reakce organické látky s kyselinou dusičnou. Nitrace se zpravidla provádí s takzvanou nitrační kyselinou, která je směsí kyseliny

dusičné a kyseliny sírové. Také zde, jako u sulfonace jak v průběhu nitrace tak po izolaci nitrosloučeniny, je třeba zpětně získávat použitou kyselinu, která obsahuje kyselinu sírovou a jiné nečistoty. To je dalším zdrojem dehtu/kalu.

V procesu výroby vysokooktanového benzínu se používá kyseliny sírové jako katalyzátoru reakce zvané alkylace. Alkylační proces zahrnuje reakci lehkých olefinů obsahujících 3,4 a/nebo 5 uhlíkových atomů s izobutanem v přítomnosti kyselého katalyzátoru. Olefiny jsou zpravidla propylen, 2-buten a 2-metylbuten, a převládajícím produktem jsou směsi 2,4-dimetylpentanu, 2,2,4-trimetylpentanu a 2,2, 5-trimetylpentanu. Konkurují vedlejší reakce, které vedou k polymerizaci. Po získání benzínu se použitá kyselina (obecně známá jako alky spent pro určení původu použité kyseliny) dopravuje do skladovací nádrže a pak se dopravuje k regeneraci kyseliny sírové. Je známo, že dehty se tvoří během alkylační reakce a mají sklon akumulovat se ve skladovacích nádržích a dopravních kontejnerech.

Koncentrace kyseliny sírové přítomné v dehtech a kalech z výše uvedených procesů je zpravidla asi 15 % až asi 90 %, s výhodou asi 20 % až asi 80 %. Zpravidla dehet/kal obsahuje kyselinu sírovou v rozmezí 20 % až 80 %, vodu od 10 % do 35 %, nosič jako naftu, xylen nebo jiné organické chemikálie v rozmezí od as-i 1 % do asi 30 %, a uhlíkatou hmotu obecně označovanou jako dehet v rozmezí 10 % až 55 %. Dehty/kaly mají viskozitu od asi 2000 do více než 10 000 centipoise.

První složka předloženého vynálezu je anorganická kyselina. Anorganická kyselina použitá podle vynálezu je silná kyselina, jako například kyselina sírová (H₂SO₄) .

« 4

Kyselina sírová vhodná pro použití je jakákoliv komerčně dostupná kyselina sírová. Může mít některou z komerčně dostupných koncentrací - 77,5 %, 93,2 %, 99 %, 100 %,

104,5 %, 109 % a 114,6 %. Poslední tři koncentrace se také označují jako 20%, 40% a 65% oleum. Koncentrace použité kyseliny se může měnit v závislosti na druhu zpracovávaného dehtu. Mohou být použity koncentrace pod 77,7 %, například pod asi 76 % nebo pod asi 70 % nebo méně. Zpravidla se pro toto použití preferuje koncentrace kyseliny sírové 93 %. Místo kyseliny sírové se může použít kyselina fosforečná.

činidla, amfoterní činidla, aniontová

Druhá složka předloženého vynálezu je povrchově aktivní činidlo, jinak zde nazývané surfaktant. Vhodná povrchově aktivní činidla jsou neiontová povrchově aktivní činidla, kationtová povrchově aktivní (včetně obojetných) povrchově aktivní povrchově aktivní činidla a jejich směsi. Pro použití s kyselými dehty/kaly, zejména dehty /kaly použité kyseliny sírové, nejsou výhodné amfotěry. Povrchově aktivní činidlo je s výhodou kompatibilní s kyselým prostředím, a ještě výhodněji je také stabilní v nekyselém prostředí. Kompatibilita je s výhodou dána nepřítomností reakce mezi povrchově aktivním činidlem a dehtovým systémem a stabilitou ztekuceného dehtu, která je výsledkem použití surfaktantového systému. Jistý stupeň reakce může být akceptovatelný a určení kompatibility je v rámci znalostí odborníka.

Výhodná povrchově aktivní činidla zde použitelná zahrnují: směsné etoxylované a propoxylované oktyl/decyl alkoholy, nonylfenoxy póly(etylenoxy) etanol, polyetoxylovaný talový amin, izopropylamin alkylaryl sulfonát, dinonylfenoxy póly(etylenoxy) etanol, směs etoxylovaného a propoxylovaného talového aminu, a jejich směsi. Použitelná amfoterní povrchově aktivní činidla zahrnují: lauriminodipropionát sodný, kokaamidopropyl betain, kokaamfohydroxypropyl sulfonát a jejich směsi. Na základě složení dehtů se provádí výběr vhodného povrchově aktivního činidla a experimentálně se testuje stabilita (gelovatění, vývoj tepla a reakce se složkami dehtu) směsi dehtu s kyselým systémem.

Výhodné je použití povrchově aktivních činidel majících HLB alespoň 10 nebo jejich směsí. Také jsou výhodná iontová povrchově aktivní činidla s HLB větší než 20.

Příklady použitelných neiontových povrchově aktivních činidel zahrnují kondenzáty etylenoxidu s hydrofobní skupinou, mající průměrnou hydrofilně lipofilní rovnováhu (HLB) mezi asi 8 až asi 16, výhodněji 10 až 12,5. Tato povrchově aktivní činidla zahrnují kondenzační produkty primárních a sekundárních alifatických alkoholů majících asi 8 až asi 24 atomů uhlíku v přímé či rozvětvené konfiguraci řetězce, a asi 2 až asi 40, s výhodou 2 až 9, moly etylenoxidu na mol alkoholu.

Ve výhodném vytvoření obsahuje alifatický alkohol mezi asi 9 a asi 18 atomy uhlíku a je etoxylován asi 3 až asi 12 moly etylenoxidu na mol alifatického alkoholu,

S výhodou se volí neiontová povrchově aktivní činidla vykazující HLB alespoň asi 10, například z alkoxylovaných mastných kyselin, polyalkoxylovaných alkylfenolů, polyalkoxylovaných mastných alkoholů, polyalkoxylovaných nebo polyglycerolovaných mastných amidů, polyglycerolovaných alkoholů a a diolů nebo etylenoxid/propylenoxid blokových ·· ··

kopolymerů, jakož i alkylglukosidů, sacharoetherů, sacharoglycerídů nebo sorbitan esterů.

Další vhodná neiontová povrchově aktivní činidla zahrnují kondenzační produkty asi 6 až asi 12 uhlíkových alkylfenolů s asi 3 až asi 30, s výhodou 4 až 14, moly etyleoxidu. Taková povrchově aktivní činidla se prodávají například pod obchodními názvy Igepal CO 430, Igepal CO 530, Igepal CO 63530, Igepal CO 720 a Igepal CO 730 od Rhone-Poulenc lne. Další vhodná neiontová povrchově aktivní činidla jsou popsána v US patentu č. 3.976.586. Tento patent se v nezbytném rozsahu výslovně včleňuje jako odkaz.

Jiná vhodná neiontová povrchově aktivní činidla zde použitelná se prodávají pod obchodními názvy Antarox TA 4400 a Antarox BL 240 od Rhone-Poulenc lne.

Kationtová povrchově aktivní činidla zde použitelná zahrnují kvarterní sloučeniny imidazolu, dialkyl a benzyl, jakož i amin oxidy, mastné imidazoliny a etoxylované aminy,

Kationtová povrchově aktivní činidla zde použitelná jsou etoxylované talové aminy popsané v US patentu č. 5.409.574, 25. dubna 1995, Razac a kol., a v nezbytném rozsahu se zde včleňuje jako odkaz.

Povrchově aktivní činidla z propoxylováných mastných amino etoxylátů použitá ve vynálezu představuje obecný průměrný vzorec

(ch₂-ch₂-o)_a-(ch₂-ch-o)_xh (CH₂-CH₂-0}_b-(CH₂-CH-0)_yH

CH kde R představuje uhlovodíkové skupiny obsahující průměrný počet atomů uhlíku 1 až 30, přičemž a plus b představuje 0 až 50 molů etylenoxidu (EO), x a y představují 0 až asi 20 molů propylenoxidu (PO), součet a, b, x a y je alespoň 2, s výhodou asi 6 až asi 22, přičemž je zřejmé, že a, b, x a y představuje průměrné číselné hodnoty a vzorec představuje průměrné vyjádření, v každém řetězci substituentu aminu mohou být nezávisle různé skupiny, např. EO-PO-EO, EO-EO-PO, EO-EO-EO, ΡΟ-ΡΟ-ΡΟ, EO-PO-PO, PO-EO-PO a podobně.

Uhlovodíkové skupiny mohou být alifatické nebo aromatické, a pokud jsou alifatické, mohou být lineární, rozvětvené nebo cyklické, a mohou být stejné nebo různé, zejména v případě mastných radikálů, které jsou kompozity materiálů s různou délkou radikál může obsahovat Alifatické skupiny jsou skupin, a substituovaných řetězce. Alifatický uhlovodíkový etylenickou nenasycenou vazbu, s výhodou vybrány z alkylových alkylových skupin, například alkylových skupin s dlouhým řetězcem, majícím s výhodou 6 až 30, zejména 6 až 22, atomů Uhlíku, -jako stearylový, laurylový, oleylový, cetylový, tridecylový, tetradecylový, hexadecylový, dodecylový, oktadecylový, nonadecylová, talový, kokosový, sojový, myristylový nebo jiný přírodní radikál z živočišných, rybích, rostlinných a semenových zdrojů (kokosový olej, palmový olej, palmojádrový olej, řepkový olej, slunečnicový olej a podobně, nebo jejich ···· ·· .·

substituovaných skupin, odvozených z přírodních nebo syntetických zdrojů. Tyto sloučeniny mohou být ilustrovány kokosoaminu, etoxylátpropoxylátem etoxylátpropoxylátem talaminu, oleylaminu, etoxylátpropoxylátem etoxylátpropoxylátem myristylaminu, etoxylátpropoxylátem laurylaminu, etoxylátpropoxylátem stearylaminu, etoxylátpropoxylátem cetylaminu a podobně.

Výhodná kationtová povrchově aktivní činidla s HLB alespoň asi 10 mohou být zvolena z alifatických nebo aromatických mastných aminů, alifatických mastných amidům nebo kvartérních amoniových sloučenin.

Komerčně dostupnými kationtovými povrchově aktivními činidly jsou RHODAMEEN^R PN 430, RHODAMEEN^R VP-523/SPB a RHODAMEEN^R etoxy1ováné mastné aminy, ALKAQUAT^Ra RHODAQUAT^R kationtové kvartérní látky, RHODAMOX^R amin oxidy a MIRAMINE^R kationtové imidazoly a kondenzáty mastných aminů prodávané Rhone-Poulenc lne., Cranbury, New Jersey.

Příklady vhodných amfoterních povrchově aktivních činidel zahrnují soli alkalických kovů, alkalických zemin, amoniové nebo substituované amoniové, a alkylamfokarboxy glycinátů, alkylamfokaeboxy propionátů, alkylamfo dipropionátů, alkylamfodiacetátú, alkylamfoglycinátú a alkylamfo dipropionátů, kde alkyl představuje alkylovou skupinu mající 6 až 20 atomů uhlíku. Další vhodná amfoterní povrchově aktivní činidla zahrnují alkyl iminopropionáty, alkyliminodipropionáty a alkylamfopropylsulfonáty mající mezi 12 a 18 atomy uhlíku, alkyl betainy a amidopropyl betainy a alkylsultainy a alkylamindopropylhydroxy sultainy, kde alkyl představuje alkylovou skupinu mající 6 až 20 atomů uhlíku.

* ··· · • ftft ft · · · · • · · · ftftft ·· ftft ftft *·

Zvlášť výhodná amfoterní povrchově aktivní činidla zahrnují mono a dikarboxyláty, například podle vzorce

O CH₀CH₀OH

II /

R-C-NHCH₂CH₂N (I) \

(CH₂)_xCOOM a

CH_oCH_o0H (CH_O) COOM II /

R-C-NCH₂CH₂N (II) (CH₂)_XCOOM kde R je aikylová skupina se 6 až 20 atomy uhlíku, x je 1 nebo 2 a M je vodík nebo sodík. Zvláště výhodné jsou směsi výše uvedených struktur.

Jiné vzorce výše uvedených amfoterních povrchově aktivních činidel zahrnují:

Alkyl betainy

CH r-⁺n-ch₂coom (III)

CH

Amidopropyl betainy

CHn ¹¹ ₊ l

R-C-NH-CH₂CH₂-⁺N-CH₂COOM (IV)

CH₃

Alkyl sultainy

CH₇ i₊

R-N⁺-CH_o-CH-CH_qSO^M (v)

I I

CH₃ OH a

Alkylamidopropylhydroxy sultainy

O CH·, !i ₊l

R-C-NH-CH₂CH₂-⁺N-CH₂-CH-CH₂SO₃M (VI) ch₃ Óh kde R je alkylová skupina se 6 až 20 uhlíkovými atomy a M je draslík, sodík nebo monovalentní kation.

Z výše uvedených amfoterních povrchově aktivních činidel jsou výhodné zvláště alkalické soli alkyl amfokarboxylglycinátu a alkyl amfokarboxylpropionátů, alkyl amfodipropionátů, alkyl amfodiacetátů, alkyl amfoglycinátů, alkyl amfopropylsulfonátů a alkyl amfopropionátú, kde alkyl představuje alkylovou skopinu mající 6 až 20 uhlíkových atomů. Ještě výhodnější jsou sloučeniny, kde alkylová skupina je odvozena od kokosového oleje nebo je to laurylová skupina, například kokosoamfodipropionát. Kokoso amfodipropionátová povrchově aktivní činidla se prodávají pod obchodními názvy MIRANOL CM-SF CONC. a MIRANOL FBS od

Rhone Poulenc lne.

Další komerčně použitelná povrchově aktivní činidla zahrnuj í:

kokosoamfoacetát (prodávaný pod obchodními názvy MIRANOL ULTRA C-32 a MIRAPON FA), kokosoamfopropionát (prodávaný pod obchodními názvy MIRANOL CMSF CONC, a MIRAPON FAS), kokosoamfoadicetát (prodávaný pod obchodními názvy MIRANOL C2M CONC. a MIRAPON FB), lauoroamfoacetát (prodávaný pod obchodními názvy MIRANOL HM CONC. a MIRAPON LA), lauoroamfodiacetát (prodávaný pod obchodními názvy MIRANOL H2M CONC. a MIRAPON LB), lauoroamfodipropionát (prodávaný pod obchodními názvy

MIRANOL H2M-SF CONC. a MIRAPON LBS) , lauoroamfodiacetát zíkaný za směsi kyseliny laurové amyristové (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL BM CONC., a kokosoamfopropyl sulfonát (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL CS CONC.), kaproamfodiacetát (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL S2M CONC.), kaproamfoacetát (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL SM CONC.), kaproamfodipropionát (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL S2M-SF CONC.), a stearoamfoacetát (prodávaný pod obchodním názvem MIRANOL DM).

Také jsou zde použitelné betainy a amidobetainy, což ···« ·· ** • · » * · · * « » « ss - · • ·· «φ ·♦ * · · • * · · · · « ·» ♦ · * * jsou sloučeniny obecného vzorce

CHR2-N+-CR3R4-COCHCH ,

I.

R2-C0-NH(CH₂)₃-N⁺-CR3R4-CO₂CH->

kde R2 je alkyl nebo alkenyl C8 až C22, R3 je H nebo Cl až C4 alkyl, a R4 je H nebo Cl až C4 alkyl.

Betainy zde použitelné zahrnují betainy s dlouhým alkylem jako kokosodimetyl karboxymetyl betain, lauryl dimetyl karboxymetyl betain, lauryl dimetyl alfakarboxy-etyl betain, cetyl dimetyl karoxymetyl betain, lauryl bis-(2-hydroxyetyl)karboxy metyl betain, stearyl bis-(2-hydroxy-propyl)karboxymetyl betain, oleyl dimetyl gama-karboxypropyl betain, a lauryl bis-(2-hydroxypropyl) alfakarboxyetyl betain. Výhodné jsou také sulfobetainy, které přestavuje například kokosodimetyl sulfopropylbetain, stearyldimetyl sulfopropylbetain, lauryl dimetylsulfoetyl betain, lauryl bis-(2-hydroxy-etyl)sulfopropyl betain a jejich směsi. Zvláště výhodné kompozice obsahují kokosoamidopropylbetain.

Výhodná amfoterní (včetně obojetných) povrchově aktivní činidla s HLB alespoň 10 mohou být zvolena φ

• » φ z betainů a jejich derivátů, sultainů a jejich derivátu, lecitinů, derivátu imidazolu, glycinátů a jejich derivátů, amidopropionátů nebo mastných aminooxidů.

»·<· **

Vhodná aniontová povrchově aktivní činidla zahrnuj í známé hydrofobní látky připojené ke karboxylátové, sulfonátové, sulfátové nebo fosfátové solubilizující skupině včetně solí. Soli těchto povrchově aktivních činidel mohou být soli sodíku, draslíku, vápníku, hořčíku, baria, železa, amonia a aminů.

Příklady těchto aniontových povrchově aktivních látek zahrnují ve vodě rozpustné soli alkylbenzen sulfonátů, majících v alkylové skupině 8 až 22 atomů uhlíku, alkylether sulfátů majících v alkylové skupině 8 až 22 atomů uhlíku, alkalické, amoniové a alkanolamoniové soli nebo organické produkty reakce kyseliny sírové, mající ve struktuře molekuly alkylovou nebo alkylarylovou skupinu obsahující 8 až 22 atomů uhlíku, a esterovou vazbu s kyselinou sulfonovou nebo sírovou.

Výhodná aniontová povrchově aktivní činidla s HLB alespoň 10 mohou být zvolena z alkylbenzensulfonátů alkalickcý kovů, alkyl sulfátů, alkylethersulfátů, alkylaryl ether sulfátů, dialkylsulfosukcinátů, alkylfosfátů nebo ether fosfátů.

Zvláště výhodné jsou lineární sodné nebo draselné alkylether sulfáty, které se syntetizují sulfatací vyšších alkoholů majících 8 až 18 atomů uhlíku a majících 2 až 9 molů etylenoxidu. Jiné aniontové povrchově aktivní činidlo je alkylbenzen sulfonát, ve kterém alkylová skupina obsahuje asi 9 až asi 15, s výhodou 11 až 13, uhlíkových atomů · « · s přímým řetězcem nebo s rozvětvenou konfigurací řetězce, nejvýhodněji s lineárním přímým řetězcem s průměrnou alkylovou skupinou s asi 11 atomy uhlíku.

·· • · · · * es » · · · « » · · • · · ·· ·· • · · ·

A ft · » ' ·♦· · · »· ··

Může být použito směsí aniontových povrchově aktivních činidel, včetně směsí alkyl nebo alkylaryl sulfonátových nebo sulfátových povrchově aktivních činidel. Tato vytvoření obsahují směsi alkylsulfátů nebo alkyletoxy sulfátů alkalických kovů, s výhodou solí sodíku, majících 10 až 20, s výhodou 12 až 18, atomů uhlíku, a průměrný stupeň etoxylace 2 až 4.

Aniontová povrchově aktivní činidla mohou být vybrána z lineárních alkyl benzen sulfonátů jako je dodecylbenzen sulfonát, decylbenzen sulfonát, undecylbenzen sulfonát, tridecylbenzen sulfonát, nonylbenzen sulfonát, a jejich sodné, draselné, amoniové, trietanolamoniové a izopropylamoniové soli. Výhodné aniontové povrchově aktivní činidlo je lineární izopropylamino dodecylbenzen sulfonát, jaký prodává pod obchodním názvem Rhodacal^R IPAM od Rhone-Poulenc Inc. Vhodnou sulfonovou solí je dodecylbenzensulfonát sodný. Tyto chemikálie se prodávají po obchodním názvem Biosoft 100 od Stepán Chemicals,

Northfield, Illinois. Další aniontové povrchově aktivní látky zahrnují polyetoxylované alkohol sulfáty, jako Neodol 25-3S od Shell Chemical Company. Příklady jiných aniontových povrchově aktivních činidel jsou uvedeny v US patentu č. 3.976.586. Tento patent se v nezbytném rozsahu výslovně včleňuje jako odkaz.

Volitelně přítomnou složkou je nosič pro zavádění povrchově aktivního činidla do dehtu/kalu. Nosič může být vodný nebo organický a je s výhodou vybrán ze skupiny ·· ·· • · · ·

S * 99 • · 0 · fefe 0 · ·« ·· • · · · · ·· • •0 0 0 · 0

0· ·0 sestávající z vody, nafty, xylenu, metyl izobutyl ketonu, izopropylalkoholu, anorganické kyseliny (např. kyseliny sírové) a dimetylsulfoxidu. Používá se pro snadné uvedení povrchově aktivní látky pro zajištění stability směsi a efektivní vyčištění dehtu/kalu z kontejneru. Výhodné nosiče jsou voda, nafta, xylen a jejich směsi, nejvýhodnější je nafta.

Další volitelné složky jsou suspendační činidlo, jako guarová pryskyřice, směs polysacharidú nebo jiný podobně účinkující polymer. Výhodná guarová pryskyřice se prodává pod obchodním názvem Jaguar^R od Rhone-Poulenc Inc.

Způsob podle předloženého vynálezu může zahrnovat přidání kyseliny a povrchově aktivního činidla do kontějneru/nádoby obsahující dehet/kal. Povrchově aktivní činidlo a kyselina se s výhodou před zavedením do kontějneru/nádoby předem smísí. Jiný způsob přidávání je zavádění povrchově aktivního činidla předem smíchaného s nosičem a oddělené zavádění kyseliny. Jestliže ztekucovaný dehet/kal má obsah kyseliny větší než asi 20 %, výhodně než asi 30 %, ještě výhodněji než asi 40 % a nejvýhodněji než asi 50 %, může stačit přítomná kyselina, a nemusí se pak přidávat další kyselina, a povrchově činidlo s kyselinou přítomnou v dehtu má dostatečný účinek pro ztekucení dehtu/kalu v kontejneru/nádobě. Pro ztekucení dehtu/kalu je třeba zajistit čerpatelnou/tekutou směs.

Je možné použít mechanického rozmíchávání nebo vnější recirkulace. Mechanické rozmíchávání a nebo vnější recirkulace však nejsou nezbytné. Povrchově aktivní činidlo, kyselina a dehet/kal se může kontaktovat a ponechat ve styku po dobu dostatečnou pro dosažení ztekucení.

• · · ·

Druhé vytvoření/zpúsob podle předloženého vynálezu je použitelné pro kyselé dehty/kaly a pro nekyselé dehty/kaly. S výhodou se používá pro kyselé dehty/kaly. Způsob podle předloženého vynálezu překvapivě čistí kontejnery a nádoby v podstatě do zbavení dehtu/kalu, tj. do zbavení s výhodou asi 90 %, ještě výhodněji asi 95 % a nejvýhodněji 100 % dehtového kalového materiály.

Míchaní povrchově aktivního činidla s kyselinou, s výhodou kyselinou sírovou, se s výhodou provádí v rozmezí teploty asi 60 °F (16 °C) až asi 150 °F (66 °C), výhodněji v rozmezí asi 75 °F (24 °C) až se nadměrně vysokých teplot, a tvorbě uhelného materiálu, podle vynálezu bez značného (66 °C).

asi 100 °F (38 °C). Nepoužívá které by vedly k připalováni

NejvyŠší doporučená teplota připalování je asi 150 °F aktivního činidla do o koncentraci asi 0,2

Způsob podle předloženého vynálezu pro čištění skladovacích nádrží a dopravních kontejnerů v podstatě do zbavení kalů a dehtů zahrnuje kontaktování dehtu/kalu s kyselinou sírovou o koncentraci asi 75 % až asi 98 % při teplotě asi 60 °F až asi 150 °F, zavedení povrchově směsi dehtu/kalu/kyseliny sírové až asi 7,5 % hmotnostních finální směsi, a volitelně uváděním dehtu/kalu- do styku s naftou, xylenem , vodou nebo jiným nosičem. Dále se předložený vynález týká způsobu, při kterém se kontaktování provádí mechanickým rozmícháváním a nebo vnější recirkulací v nádrži, nebo zaváděním směsi kyselina-povrchově aktivní činidlo na sací stranu čerpadla a recirkulací skrze nádrž/dopravní kontejner prostřednictvím trysek nebo otvorů v horní části nebo po stranách nádrže/dopravního kontejneru.

« 0 * • · • 0

Následující příklady lépe popisují a určují předložený vynález, neomezují však jeho rozsah. Mají pouze ilustrativní účel a je zřejmé, že mohou být učiněny změny zde neuvedené. Tyto změny, které materiálně nemění způsob, složení nebo funkci, nevybočují z myšlenky a rozsahu vynálezu jak je dán nároky.

PŘÍKLAD 1

Podle tohoto příkladu se vyprazdňuje železniční vagón plný dehtu. Odstraňování dehtu ručně řezáním je považováno za příliš drahé, a jiná možnost je kryté umístění vagónu. Dehet z použité kyseliny uvedený v tomto vynálezu vzniká ze zařízení, které vyrábí zejména chemikálie a používá kyseliny sírové v sulfonačním procesu. Proces také kromě jiných organických látek používá xylen. Použitá kyselina po procesu se dopravuje do železničního vagónu pro dopravu do zařízení na zpětné získávání kyseliny sírové. Prozkoumání železničního vagónu ukazuje tři vrstvy materiálu ve vagónu. Dehet je rozdělen mezi tyto tři vrstvy. Laboratorní vyhodnocení obsahu železničního vagónu ukazuje hořlavou vrchní vrstvu obsahující xylen a zpracování vrstvy dehtu, která je převládající vrstvou, je obtížné. Na základě tohoto vyhodnocení se železniční vagón čistí následovně. Použije se vsázkového procesu. Použije se dvou koncentrací kyseliny sírové. Pro smíchání s dehtem se použije.komerčně dostupné 93% kyseliny sírové, a komerčně dostupné 78% kyseliny sírové se použije pro propláchnutí dopravního potrubí. Pro smíchání s dehtem se použije komerčně dostupné aniontové povrchově aktivní činidlo RHODACAL IPAM (dodávaný Rhone-Poulenc lne., Cranbury, New Jersey). Asi 66 dílů 93% kyseliny sírové se zavede do mísící nádrže vybavené míchadlem. Dále se zavede • ·

také převede pod tlakem propláchne dopravní potrubí, rozmíchává. Pak se obsah asi 0,8 dílu RHODACAL ΙΡΑΜ (lineární izopropylamin dodecylbenzen sulfonát). Asi 100 dílů vrstvy obsahující dehet se pak převede z železničního vagónu pod tlakem dusíku asi 50 psig do mísící nádrže obsahující 93% kyselinu sírovou a povrchově aktivní činidlo. Po přenesení se železniční vagón vypláchne asi 35 díly 78% kyseliny sírové a oplach se dusíku do mlsicí nádrže. To Obsah nádrže se pak asi hodinu nádrže převede do železničního vagónu pro dopravu do zařízení na zpětné získávání kyseliny sírové. Výsledná ztekucená použitá kyselina je stabilní a dehet se v průběhu následné dopravy nevyděluje. Železniční vagón je zcela vyčištěn.

PŘIKLAD 2

Při způsobu popsaném v tomto příkladu se dehet vyprazdňuje z 25 000 gal (14 stop široké, 22 stop vysoké) skladovací nádrže, používané ke skladování použité kyseliny sírové z výroby alkoholu v chemické výrobně. Proces v této výrobně produkuje v průběhu výroby jisté množství dehtu. Tento dehet se vynáší s použitou kyselinou a akumuluje se ve skladovací nádrži. Po časovém úseku asi 18 měsíců se dehet akumuluje do bodu, který činí nádrž nepoužitelnou. Pro čištění nádrže se používá způsob podle vynálezu a provádí se inspekce až je čištění nevýznamné ¹ z hlediska dehtem pokrytého povrchu. Dehet v nádrži se vzorkuje a analyzuje. Nádrž obsahuje asi 37 % kyseliny sírové, asi 20 % vody a zbytek je uhlíkaté látka neznámého složeni. Viskozita měřená Brookfieldovým viskozimetrem přesahuje asi 10 000 centipoise. Volná kyselina se vyčerpá z nádrže, kde zůstává nečerpatelný dehet spolu s malým množstvím volné kyseliny. Přidání další kyseliny sírové není nezbytné ve světle toho, • · · · « · že původní dehet ve skutečnosti obsahuje 37 % kyseliny sírové. Nafta se používá jako nosič pro usnadnění míchání dehtu s povrchově aktivním činidlem. Ve shodě s tím se mísí asi 5 dílů nafty s asi 1 dílem dinonylfenoxy(etylenoxy) etanolu jako povrchově aktivního činidla (komerčně dostupné jako IGEPAL CO 630 dodávané Rhone-Poulenc lne. ) v mísicí nádrži. Směs nafty a povrchově aktivního činidla se bočně zavádí do nádrže pomocí recirkulačního čerpadla. Použitá množství představují 94 dílů dehtu, který se zpracovává za použití asi 5 dílů nafty a asi 1 dílu povrchově aktivního činidla. Kapalina z nádrže recirkuluje do nádrže. Recirkulační proces pokračuje až viskozita klesne pod asi 800 centipoise. Obsah nádrže se převede do cisternového vozidla. Prohlídka nádrže ukazuje úplné odstranění dehtu.

PŘIKLAD 3

Při způsobu popsaném v tomto příkladu se odstraňuje z železničního vagónu dehet z obdobného alkoholového procesu jako je popsán v příkladu 2. V tomto příkladu se vyčištění od dehtu provádí bez mechanického rozmíchávání nebo vnější recirkulace. Vyčištění se provádí ponecháním dehtu v přítomnosti směsi povrchově aktivního činidla s nosičem. Na použité kyselině plave značná vrstva dehtu. Volná kyselina se z vagónu zpočátku dopravuje pod tlakem vzduchu. Přidá se asi 750 galonů nafty, asi tři 55galonové sudy polyetoxylovaného talaminu jako povrchově .aktivního činidla (komerčně dostupného jako RHODAMEN PN 430 od Rhone Poulenc lne.) a smíchá se. Polovina směsi nafta-povrchově aktivní činidlo se převede do železničního vagónu obsahujícího dehet. Následuje přidání 93% kyseliny sírové do železničního vagónu. Obsah se nechá ve vagónu 24 hodin. Během této doby je dehet ztekucen. Tato směs se odčerpá do skladovací nádrže

pro zpětné získávání kyseliny sírové. Ke zbytku v železničním vagónu se dopraví zbývající polovina směsi nafta-povrchově aktivní činidlo a další 93% kyselina sírová. Obsah železničního vagónu se nechá stát opět 24 hodin a čerpá se ke skladování. Tento způsob rozpustí/rozloží dehet zcela na čerpatelné rozměry a umožňuje úplné odstranění dehtu z železničních vagónů.

PŘÍKLAD 4

V 227 700galonové skladovací nádrži se akumulují dehty až do 10 stop výšky na použité kyselině sírové skladované v nádrži po dobu několika měsíců. Volná kyselina ve spodní vrstvě se odtahuje z nádrže a dopravuje se do jiné nádrže pro zpětné získávání. To má za následek pokles vrstvy dehtu ke spodku nádrže. Do nádrže se zavede 93% kyselina sírová shora za pomoci odstředivého čerpadla v množství odpovídajícím asi 1 dílům 93% kyseliny sírové na 1 díl dehtu. Na sací stranu čerpadla se zavádí izopropylamin alkylaryl sulfonátové povrchově aktivní činidlo (RHODACAL IPAM od Rhone-poulenc Inc.) a dodává se do nádrže na vrstvu dehet-kyselina sírová v poměru asi 0,013 dílů povrchově aktivního činidla na 1 díl dehtu. Recirkulace se provádí asi 48 hodin, během kterých se periodicky kontroluje ztekucení dehtu zasouváním tyče shora do nádrže. Když inspekce ukazuje ztekucení dehtu, dopraví se obsah nádrže ke skladování pro zpětné získávání kyseliny sírové. Prohlídkou nádrže se zjišťuje, že je čistá a prostá dehtu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy vodné suspoemulze dehtu, obsahující kroky: míchání směsi (M) obsahující:

viskózní dehtovou kompozici tvořenou alespoň jedním dehtem, anorganickými pevnými látkami, a popřípadě vodou, vodu (W), alespoň jedno povrchově aktivní činidlo (SA) vykazující HLB alespoň asi 10, a popřípadě alespoň jeden zahušťující ve vodě rozpustný polymer (TWP) s molekulovou hmotností větší než asi 10 000, přičemž poměrná množství složek (W), (SA) a popřípadě (TWP) jsou taková, že viskozita směsi (W) + (SA) + popřípadě (TWP) je rovná nebo větší než desetina viskozity uvedeného dehtu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok ředění směsi vodou nebo alespoň jedním vodným kyselým roztokem.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměrná množství složek (W), (SA) a popřípadě (TWP) jsou taková, že viskozita směsi (W) + (SA) + popřípadě (TWP) je rovná nebo větší než viskozita uvedeného dehtu.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že viskózní dehtová kompozice obsahuje:

asi 2 až asi 70 % hmotnostně dehtu, asi 5 až asi 50 % hmotnostně anorganických pevných látek, a

0 až asi 70 % hmotnostně vody.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený dehet vykazuje viskozitu alespoň rovnou asi 3 Pa.s.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs ÍM) obsahuje navíc k viskózní dehtové kompozici, na 100 dílů hmotnostních dehtu:

asi 30 až asi 200 dílů hmotnostních vody (W), a asi 2 až asi 20 dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA), nebo kombinaci asi 0,5 až asi 10 dílů hmotnostních alespoň jednoho povrchově aktivního činidla (SA) a asi 0,001 až asi 15 dílů hmotnostních alespoň jednoho zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (TWP).

Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že aktivní činidlo (SA) je zvoleno z neiontových, obojetných nebo amfoterních a jejich směsí, majících HLB povrchově aniontových, kationtových, povrchově aktivních činidel alespoň asi 10.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený zahušťující rozpustný z alespoň skupiny zahrnující polyvinylpyrolidony ve vodě rozpustný polymer (TWP) je asi 50 % ve vodě, a může být vybrán ze polyvinylalkoholy, nebo polyakryláty polyetylenglykoly, alkalických kovů, • 4 •4 ·· 4*

4 4 · 4

4 4 · 4 4

4 4 4 4 « 4

4 4 4 4 4 karagenany, algináty, xantanové pryskyřice, karboxymetyl celulózy, metyl celulózy, hydroxypropyl celulózy nebo hydroxyetyl celulózy a jejich směsi.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se provádí uvedením viskózní dehtové kompozice do směsi vody (W) + povrchově aktivního činidla (SA) + popřípadě zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) a následujícím mícháním při teplotě mezi přibližně 10 a asi 5 0 °C.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok ředění vodou nebo alespoň jedním vodným kyselým roztokem.
11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že míchání se provádí uvedením vody (W) do úplně nebo zčásti přítomné směsi viskózní dehtové kompozice + povrchově aktivního činidla (činidel) (SA) + popřípadě zahušťujícího ve vodě rozpustného polymeru (polymerů) (TWP) a následujícím mícháním při teplotě zpravidla mezi přibližně 10 a asi 50 °C, přičemž se popřípadě zbývající množství viskózní dehtové kompozice uvádí do směsi po vytvoření emulze olej ve vodě při stálém míchání.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok ředění vodou nebo alespoň jedním vodným kyselým roztokem.
13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že míchací operace se provádí v mixeru vybaveném míchadlem, míchadlem ve kterém se pohyblivá část neotáčí ve více než asi 2500 otáčkách/min s tangenciální rychlostí na konci « · φ φ φφ mobilní části nepřesahující asi 20 m/s.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že poměr tangenciální rychlosti na konci pohyblivé části / vzdálenost mezi koncem pohyblivé části a stěnou mixeru je menší než asi 50 000 s”^X.
15. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že míchací operace se provádí v mixeru vybaveném míchadlem, míchadlem ve kterém se pohyblivá část neotáčí ve více než asi 1500 otáčkách/min s tangenciální rychlostí na konci mobilní části nepřesahující asi 5 m/s
16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že poměr tangenciální rychlosti na konci pohyblivé části / vzdálenost mezi koncem pohyblivé části a stěnou mixeru je menší než asi 10 000 s”^X.
17. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že míchací operace se provádí v mixeru vybaveném míchadlem, míchadlem ve kterém se pohyblivá část neotáčí ve více než asi 500 otáčkách/min s tangenciální rychlostí na konci mobilní části nepřesahující asi 2,5 m/s.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že poměr tangenciální rychlosti na ¹ konci pohyblivé části / vzdálenost mezi koncem pohyblivé části a stěnou mixeru je menší než asi 2500 s^_1.
19. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že viskózní dehtová kompozice je zbytkem vznikajícím při syntéze bílých olejů z ropných frakcí.

MM • · · · 4 4 · » · · α « · ·

44 4 4 4444 ·
20. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že viskózní dehtová kompozice obsahuje alespoň jednu kyselinu.
21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že uvedená kyselina je kyselina sírová.
22. Způsob zpětného získávání kyseliny sírové obsažené ve viskózní dehtové kompozici, při kterém se podle nároku 1 připraví vodná suspoemulze dehtu, zředěná vodou nebo vodným roztokem kyseliny sírové, a uvedená zředěná vodná suspoemulze dehtu se spaluje.
23 .

dehtů/kalů kontejnerů, zahrnující

Způsob ztekucování dehtů/kalů nebo odstraňování z kontějnerů/nádob jako například dopravních reaktorů, potrubí a skladovacích kontejnerů, kroky: uvádění dehtu/kalu do styku s anorganickou kyselinou a povrchově aktivním činidlem.
24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že uvedená anorganická kyselina je zvolena ze skupiny zahrnující kyselinu sírovou, fosforečnou a jejich směsi.
25. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím, že uvedená anorganická kyselina je kyselina sírová.
26. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že uvedené povrchově aktivní činidlo je zvoleno ze skupiny zahrnující neiontová povrchově aktivní činidla, kationtová povrchově aktivní činidla, amfoterní povrchově aktivní činidla, aniontová povrchově aktivní činidla, a jejich směsi.
27 .

Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že φφ φφ » φ « φ

I Φ · Φ φφφ* φ • φ « «φφ* uvedený dehet/kal zahrnuje kyselinu.
28. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedené povrchově aktivní činidlo je zvoleno ze skupiny zahrnující neiontová povrchově aktivní činidla, kationtová povrchově aktivní činidla, aniontová povrchově aktivní činidla, a jejich směsi.
29. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že uvedená anorganická kyselina a povrchově aktivní činidlo se před uvedením do styku s dehtem/kalem předem smísí.
30. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že uvedené povrchově aktivní činidlo se před uvedením do styku s dehtem/kalem předem smísí s nosičem.
31. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že nosič je vybrán ze skupiny sestávající z vody, nafty, xylenu, metyl izobutyl ketonu, izopropylalkoholu, dimetylsulfoxidu, kyseliny sírové a jejich směsí.
32. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že uvedený dehet/kal zahrnuje kyselinu sírovou.
33. Způsob podle nároku 25, vyznačující se tím, že koncentrace kyseliny sírové je větší než- asi 75 %.
34. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok recirkulace ztekucovaného dehtu/kalu až do převedení dehtu/kalu na čerpatelné médium a odstranění dehtu/kalu.
35 .

Způsob podle nároku 25, vyznačující se tím, že • 0 · · «« dále zahrnuje krok zpětného získávání uvedené kyseliny sírové regenerací.
36. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok zpětného získávání uvedené kyseliny sírové regenerací.
37. Způsob obsahující kroky uvádění kyselého dehtu/kalu do styku s povrchově aktivním činidlem a nosičem.
38. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že kyselý dehet/kal zahrnuje asi 20 % až asi 80 % kyseliny sírové.
39. Způsob obsahující kroky uvádění dehtu/kalu do styku s povrchově aktivním činidlem a nosičem, přičemž dehet/kal s obsahem kyseliny větší než asi 20 % se v podstatě odstraní.
40. Způsob podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok mechanického rozmíchávání nebo vnější recirkulace.

kontaktování dehtu/kalu í až asi 98 % při teplotě
41. Způsob obsahující s kyselinou o koncentraci asi 75 asi 150 °F as povrchově aktivním Činidlem asi 0,2 % až asi 7,5 % hmotnostních finální asi 60 °F až o koncentraci směsi.
42. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že povrchově aktivní činidlo je vybráno ze skupiny zahrnující směsné oktyl/decyl alkoholy, etoxylované a propoxylované, nonylfenoxy póly(etylenoxy) etanol, polyetoxylovaný talamin,

42 Φ ·

I <

• · izopropylamin alkyl sulfonát, dinonylfenoxy1 póly(etylenoxy) etanol, směsi etoxlovaného a propoxylovaného talového aminu, a jejich směsi.
43. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že uvedené povrchově aktivní činidlo je vybráno ze skupiny zahrnující kationtové povrchově aktivní činidla.
44. Způsob podle nároku 43, vyznačující se tím, že kationtové povrchově aktivní činidlo je zvoleno ze skupiny zahrnující mastné amino etoxyláty představované obecným průměrným vzorcem {ch₂-ch₂-O)_a-(CH₂-CH-O)_xH

CHR-N (CH₂-CH₂-O)_b-(CH₂-CH-O)_yH

CHaz y, kde R představuje uhlovodíkové skupiny obsahující průměrný počet atomů uhlíku 1 až 30, přičemž a plus asi 50 molů etylenoxidu (EO), až asi 20 molů propylenoxidu (PO), které jsou nezávislé a představují b představuje 0 x a y představují součet a, b, x a průměrné hodnoty, je alespoň 2.
45. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že povrchově aktivní činidlo je zvoleno ze skupiny zahrnující:

i) alkylbenzen sulfonáty alkalických kovů, alkylsulfáty, alkylethersulfáty, alkylarylethersulfáty, dialkyl sulfosukcináty, alkylfosfáty a etherfosfáty, ii) alifatické nebo aromatické mastné aminy, alifatické mastné amidy a kvartérních amoniové sloučeniny, iii) betainy a jejich deriváty, sultainy a jejich deriváty, leticiny, deriváty imidazolu, glycináty a jejich deriváty, amidopropionáty a mastné amino oxidy, iv) alkoxylované mastné kyseliny, polyalkoxylované alkylfenoly, polyalkoxylované mastné alkoholy, polyalkoxylované nebo polyglycerolované mastné amidy, polyglycerolované alkoholy a α-dioly nebo etylenoxid/propylenoxid blokové kopolymery, alkylglukosidy. alkylpolyglukosidy, sacharoetery, sacharoestery, sacharoglyceridy nebo sorbitan estery, a

v) jejich směsi.
46. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že uvedené povrchově aktivní činidlo má hodnotu HLB alespoň asi

10 .