JP2001510728A - Fluid treatment - Google Patents

Fluid treatment

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JP2001510728A
JP2001510728A JP2000503934A JP2000503934A JP2001510728A JP 2001510728 A JP2001510728 A JP 2001510728A JP 2000503934 A JP2000503934 A JP 2000503934A JP 2000503934 A JP2000503934 A JP 2000503934A JP 2001510728 A JP2001510728 A JP 2001510728A
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adsorbent
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intermetallic compound
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Japanese (ja)
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ダフィールド,ロジャー
ジャーマン,ランドール
イェン,テー,フー
アイアコッカ,ロナルド
Original Assignee
クリンエア・エンヴァイラメンタル・テクノロジーズ(アイルランド)リミテッド
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/003Specific sorbent material, not covered by C10G25/02 or C10G25/03
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10G31/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
    • C10G31/09Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for by filtration

Abstract

(57)【要約】 流体を、SbSn金属間化合物のような結晶構造を有する吸着剤(10)と接触させることにより、求核的極性ヘッド(13)が吸着剤表面の欠陥サイト(12)に引き付けられ、イオウのような好ましくない化学種を除去するように処理する。   (57) [Summary] By contacting the fluid with an adsorbent (10) having a crystalline structure such as a SbSn intermetallic compound, the nucleophilic polar head (13) is attracted to the defect sites (12) on the adsorbent surface and becomes like sulfur. Treatment to remove undesirable chemical species.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (技術分野) 本発明は、好ましくない成分、より詳細には化学種を除去する流体の処理に関
する。
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to the treatment of fluids to remove undesirable components, and more particularly, chemical species.

【0002】 (背景技術) このような流体の処理は、例えば精油所でのイオウの除去等、炭化水素燃料処
理工業において多く行われている。このような処理の1つの方法は、一般にフィ
ードストックを高温及び高圧に晒す水素化処理プロセスと呼ばれている。この方
法には、大きなエネルギ入力が必要で設備が高価になる。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Treatment of such fluids is common in the hydrocarbon fuel processing industry, for example, in sulfur refinery removal. One method of such treatment is commonly referred to as a hydrotreating process that exposes the feedstock to high temperatures and pressures. This method requires a large energy input and is expensive.

【0003】 ナトリウム、カリウム、バリウム又はカルシウムのような金属を含有する吸収
剤にフィードストックを接触させる過程を含む別の方法が、ヨーロッパ特許EP
254781号明細書(Chevron)において提案されている。ヨーロッパ特許E P332324号明細書(ICI)は、亜鉛酸化物含有の吸着剤にフィードスト
ックを通過させることにより硫化水素を除去することを提案している。この吸着
剤は、水分を含有するガスストリームを用いて再生することができる。処理方法
としての吸着には、気体の供給ストリームについてのみ有効であり、かつ供給ス
トリームのスループットが制限されるという問題があると思われる。
Another method involving contacting the feedstock with an absorbent containing a metal such as sodium, potassium, barium or calcium is disclosed in European Patent EP
254781 (Chevron). EP 332324 (ICI) proposes removing hydrogen sulfide by passing a feedstock through a zinc oxide-containing adsorbent. This adsorbent can be regenerated using a gas stream containing water. Adsorption as a treatment method seems to be problematic in that it is only effective for gaseous feed streams and limits the feed stream throughput.

【0004】 従って、本発明は、より簡単な方法で流体の処理を達成することを目的とする
ものである。
[0004] The present invention is therefore aimed at achieving a fluid treatment in a simpler way.

【0005】 (発明の開示) 本発明によれば、好ましくない化学種を含有する流体を表面結晶構造を有する
フィルタに接触させて流体の好ましくない化学種の前記フィルタへの吸着を容易
にするステップを有する流体の処理方法が提供される。
According to the present invention, a step of contacting a fluid containing an undesired chemical species with a filter having a surface crystal structure to facilitate adsorption of the undesired chemical species of the fluid to the filter. There is provided a method of treating a fluid having:

【0006】 或る実施態様において、前記フィルタは、電子欠損原子に隣接する表面に欠陥
サイトを有する。これにより、非常に有効な吸着メカニズムが提供される。 或る実施態様において、前記フィルタは金属間化合物を含有し、かつこの金属
間化合物はSbとSnとを含有する。
In one embodiment, the filter has a defect site on a surface adjacent to an electron-deficient atom. This provides a very effective adsorption mechanism. In one embodiment, the filter contains an intermetallic compound, and the intermetallic compound contains Sb and Sn.

【0007】 或る実施態様において、前記流体は水を含有する。 或る実施態様において、前記流体は液体でありかつエマルジョンであり、好ま
しくはエマルジョン相の1つが電解質である。 好ましくは乳化剤が界面活性剤である。
[0007] In one embodiment, the fluid contains water. In certain embodiments, the fluid is a liquid and is an emulsion, preferably one of the emulsion phases is an electrolyte. Preferably, the emulsifier is a surfactant.

【0008】 或る実施態様において、前記界面活性剤は、複素環を含有する基を含有するミ
セルを、その基を外側に配向させるように反転させる作用を有するタイプのもの
である。 前記界面活性剤は、疎水性基が長鎖でありかつ親水性基がカルボキシレートで
あるタイプであると好ましい。
In one embodiment, the surfactant is of a type having a function of inverting a micelle containing a group containing a heterocyclic ring so as to orient the group outward. The surfactant is preferably of a type in which the hydrophobic group has a long chain and the hydrophilic group is carboxylate.

【0009】 別の実施態様において、前記流体をフィルタに接触させるように磁場を印加す
る。この後者の実施態様では、電位をフィルタに印加しても良い。
[0009] In another embodiment, a magnetic field is applied to bring the fluid into contact with the filter. In this latter embodiment, a potential may be applied to the filter.

【0010】 或る実施態様では、前記方法は、更に水溶液で洗浄することにより前記フィル
タを再生する過程を含む。 或る実施態様では、前記流体は炭化水素オイルフィードストックである。 或る実施態様では、粘度を低減させる。 或る実施態様において、乱流性を増加させる。
In one embodiment, the method further comprises regenerating the filter by washing with an aqueous solution. In one embodiment, the fluid is a hydrocarbon oil feedstock. In some embodiments, the viscosity is reduced. In some embodiments, turbulence is increased.

【0011】 また本発明は、1つの相が電解質であり、表面結晶構造を有する吸着剤にエマ
ルジョンを接触させることにより、エマルジョンを処理する方法を提供する。 前記吸着剤は金属間化合物であることが好ましい。 或る実施態様において、乳化剤は界面活性剤である。
[0011] The present invention also provides a method of treating an emulsion by contacting the emulsion with an adsorbent in which one phase is an electrolyte and having a surface crystal structure. The adsorbent is preferably an intermetallic compound. In some embodiments, the emulsifier is a surfactant.

【0012】 前記界面活性剤は、吸収性種が外側を向くようにミセルを反転させる作用を有
するタイプのものであることが好ましい。 前記界面活性剤はカルシウムを含有することが好ましい。 前記界面活性剤はナトリウムを含有することが好ましい。 或る実施態様において、前記界面活性剤は、疎水性基が長鎖でありかつ親水性
基がカルボキシレートであるタイプのものである。
The surfactant is preferably of a type having an action of inverting micelles so that the absorbent species faces outward. Preferably, the surfactant contains calcium. Preferably, the surfactant contains sodium. In one embodiment, the surfactant is of the type wherein the hydrophobic groups are long-chain and the hydrophilic groups are carboxylate.

【0013】 或る実施態様において、電気的エネルギが前記吸着剤及びエマルジョンに加え
られる。前記エネルギは、吸着剤の周囲に磁界として加えられる。前記エネルギ
は、吸着剤に印加される直流電圧として加えることができる。 印加される電圧は0.8V〜2.0Vの範囲とすることができる。
In some embodiments, electrical energy is applied to the sorbent and the emulsion. The energy is applied as a magnetic field around the adsorbent. The energy can be applied as a DC voltage applied to the adsorbent. The applied voltage can range from 0.8V to 2.0V.

【0014】 本発明の別の側面によれば、1つの相が電解質であり、乳化剤が、複素環を含
有する官能基が外側を向くようにミセルを反転させる作用を有する界面活性剤で
あるような、エマルジョンを形成する過程と、前記吸着剤にエマルジョンを接触
させる過程とを有する液体の処理方法が提供される。
According to another aspect of the invention, one phase is the electrolyte and the emulsifier is a surfactant having the effect of inverting the micelles such that the functional group containing the heterocycle faces outward. A method for treating a liquid is provided, the method including a step of forming an emulsion and a step of contacting the emulsion with the adsorbent.

【0015】 前記吸着剤は結晶構造を有することが好ましい。 或る実施態様において、前記吸着剤は、その電子欠損原子に隣接した表面に欠
陥サイトを有する。
It is preferable that the adsorbent has a crystal structure. In one embodiment, the adsorbent has a defect site on a surface adjacent to the electron-deficient atom.

【0016】 また本発明は、表面結晶構造を有する吸着剤に炭化水素供給ストリームを、イ
オウ種が吸着剤表面に吸着されるまで接触させる過程を有する炭化水素供給スト
リームの脱硫方法を提供する。
The present invention also provides a method for desulfurizing a hydrocarbon feed stream comprising contacting a hydrocarbon feed stream with an adsorbent having a surface crystal structure until sulfur species are adsorbed on the adsorbent surface.

【0017】 前記吸着剤は、その電子欠損原子に隣接した表面に欠陥サイトを有しているこ
とが好ましい。 或る実施態様において、前記吸着剤は金属間化合物である。 別の実施態様において、前記吸収剤はSbSn金属間化合物である。
It is preferable that the adsorbent has a defect site on a surface adjacent to the electron-deficient atom. In one embodiment, the sorbent is an intermetallic compound. In another embodiment, the absorbent is a SbSn intermetallic.

【0018】 また本発明は、吸着物を含む流体が接触すると、フィルタへの好ましくない化
学種の吸着を容易にする表面結晶構造を有するフィルタを提供する。 或る実施態様において、前記吸着剤は、電子欠損原子に隣接する表面に欠陥サ
イトを有する。 前記吸着剤は金属間化合物であることが好ましい。 別の実施態様において、前記金属間化合物はSnSb金属間化合物である。 好ましくは、前記フィルタは、電気的エネルギを加えて吸着を向上させる手段
を有する。
The present invention also provides a filter having a surface crystal structure that facilitates the adsorption of undesired chemical species onto the filter when the fluid containing the adsorbate contacts. In one embodiment, the adsorbent has a defect site on a surface adjacent to an electron-deficient atom. The adsorbent is preferably an intermetallic compound. In another embodiment, the intermetallic compound is a SnSb intermetallic compound. Preferably, the filter has means for applying electrical energy to improve adsorption.

【0019】 (発明を実施するための最良の形態) 本発明は、添付図面を参照しつつ、単なる例示であるいくつかの実施例につい
てする以下の詳細な説明からより明確に理解される。 本発明は、流体の好ましくない種のフィルタ表面への吸着により流体をろ過す
るものである。 ろ過媒体材料は、概ね2nm〜100nmのナノの尺度での表面キャビティ及
び欠陥で明確に規定される結晶構造を有する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be more clearly understood from the following detailed description of several embodiments, given by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention filters a fluid by adsorbing the fluid onto undesired species of filter surfaces. The filtration media material has a crystal structure that is well-defined with surface cavities and defects on the nanoscale, generally between 2 nm and 100 nm.

【0020】 前記流体は、良好に処理されるために、以下の特性を有すると好ましいことが
判明した。 (a)液体の場合、1つの相がイオン導電性を与えるための少量のイオン塩を含
有する水のような電解質であるエマルジョンであることが好ましい。 (b)気体の場合、水分を含有することが好ましい。
It has been found that the fluid preferably has the following properties for good processing. (A) In the case of a liquid, it is preferably an emulsion in which one phase is an electrolyte such as water containing a small amount of ionic salts to provide ionic conductivity. (B) In the case of gas, it is preferable to contain water.

【0021】 エマルジョンについては、乳化剤は、気泡及びミセルを含む相を形成する界面
活性剤であることが好ましい。適当であると判明した界面活性剤の一般的なタイ
プは、アニオン性、イオン性及び両性の界面活性剤である。 好ましくは、前記界面活性剤において、疎水性基は長鎖(例えば脂肪酸)であ
り、かつ親水性基はカルボキシレートである。Na及びCaが好ましくは塩とし
て存在する。このような界面活性剤は、石油樹脂及びアスファルテン留分におい
て自然に含まれるものである。
For emulsions, the emulsifier is preferably a surfactant that forms a phase containing bubbles and micelles. Common types of surfactants which have been found to be suitable are anionic, ionic and amphoteric surfactants. Preferably, in the surfactant, the hydrophobic group is a long chain (eg, a fatty acid), and the hydrophilic group is a carboxylate. Na and Ca are preferably present as salts. Such surfactants are those naturally present in petroleum resins and asphaltene fractions.

【0022】 このような界面活性剤は、好ましくない種を含有するミセルを反転させる作用
をする。図1においては、原油内のアスファルテンは、反転された実施例が示さ
れている。ミセルの反転は、ヘテロ環含有官能基(S,N,O)がミセルから外
側に向かって配向されるメンブレンミメティックケミストリの作用により引き起
こされる。この結果、分解性吸着のような化学反応が容易になる。
Such surfactants act to reverse micelles containing undesirable species. FIG. 1 shows an embodiment in which the asphaltenes in the crude oil are reversed. The inversion of micelles is caused by the action of membrane mimetic chemistry in which the heterocyclic-containing functional groups (S, N, O) are oriented outward from the micelles. As a result, a chemical reaction such as decomposable adsorption is facilitated.

【0023】 前記流体がガスである場合には、水分を含有していなければならず、かつ分子
が、200以下の低い分子量を有することが好ましい。或る実施例は、イオウ種
がH2S,R2S,又はRSHである天然ガスである。これらはすべて低い分子量
を有しかつ揮発性で、従って表面吸着することができる。
When the fluid is a gas, it must contain water and the molecules preferably have a low molecular weight of 200 or less. One example is natural gas wherein the sulfur species is H 2 S, R 2 S, or RSH. They all have a low molecular weight and are volatile and can therefore be surface adsorbed.

【0024】 ろ過のために、吸着される種を含有する液状フィードストックを、フィルタに
接触させる。流体中に電位が発生して、界面動電位(即ち、“ゼータ”)を発生
させることができる。別の実施例では、外部で誘起された電界によって電位を発
生させることができる。この電位は、界面活性剤によってミセルが反転している
環境において、極性の吸着種をフィルタ表面と相互作用させる。この作用は、流
体の結合、例えばS−C結合が切断される分解性吸着のタイプである。求核性原
子は、フィルタ内の電子欠損キャビティを襲う。アスファルテンの場合、吸着物
の分解が、アスファルテンを樹脂又は芳香族化合物に分解する。図2は、例示的
に一例を示している。
[0024] For filtration, a liquid feedstock containing the species to be adsorbed is contacted with the filter. An electrical potential can be generated in the fluid to generate an electrokinetic potential (ie, "zeta"). In another embodiment, the potential can be generated by an externally induced electric field. This potential causes the polar adsorbed species to interact with the filter surface in an environment where the micelles are inverted by the surfactant. This effect is a type of degradable adsorption in which fluid bonds, for example, S—C bonds, are broken. The nucleophilic atom strikes an electron-deficient cavity in the filter. In the case of asphaltenes, the decomposition of the adsorbate decomposes the asphaltenes into resins or aromatic compounds. FIG. 2 exemplarily shows an example.

【0025】 図2を参照すると、SnSb金属間化合物は符号10で示されている。Sb原
子は、フィルタ表面に電子欠損キャビティ12を形成し、かつこれらは求核的極
性イオウヘッド13を引き付ける。この作用により、流体分子の長鎖テール部分
14は振動及び回転力により切断され、このため元素状イオウが液体から除去さ
れる。
Referring to FIG. 2, the SnSb intermetallic compound is designated by the numeral 10. The Sb atoms form electron deficient cavities 12 on the filter surface and these attract nucleophilic polar sulfur heads 13. By this action, the long chain tail portion 14 of the fluid molecule is cut by vibration and rotational forces, thereby removing elemental sulfur from the liquid.

【0026】 以下に、SbSnフィルタがどのように製造されるかその一例について説明す
る。以下の説明において連続する各部分の見出しに用いられている用語には、下
線を付すこととする。 まず、スズとアンチモンの等原子組成物を、誘導加熱炉を用いてグラファイト
製るつぼ内で溶融させる溶融製造を行う。この溶融状態で原子の混合が行われる
。溶融物は、酸化を防止するべく水素ガスカバー中で500℃に10分間維持す
る。
An example of how the SbSn filter is manufactured will be described below. In the following description, the terms used in the heading of each successive part are underlined. First, melt production is performed in which an equiatomic composition of tin and antimony is melted in a graphite crucible using an induction heating furnace. Mixing of atoms is performed in this molten state. The melt is maintained at 500 ° C. for 10 minutes in a hydrogen gas cover to prevent oxidation.

【0027】 前記溶融物は、底部からガスアトマイゼーション(霧化)のためにプレナム圧
力2.5MPaの高圧窒素で運転する霧化ノズルへと注がれる。窒素は、溶融ス
トリームを取り囲む環状のギャップを通して排出されて、液滴を形成させる。ガ
スの断熱膨張が前記液滴を急速に冷却し、かつそれらを溶融源から離れる向きに
加速する。この後の飛行中に、液滴は凝固して、平均寸法10μmのSbSn金 属間化合物の結晶粒子になる。この粒子は、窒素ガスを含有する容器内に収集さ
れる。
The melt is poured from the bottom into an atomizing nozzle operating with high pressure nitrogen at a plenum pressure of 2.5 MPa for gas atomization . Nitrogen is exhausted through an annular gap surrounding the melt stream to form droplets. The adiabatic expansion of the gas rapidly cools the droplets and accelerates them away from the melting source. During the subsequent flight, the droplets solidify into crystal grains of the SbSn intermetallic compound with an average size of 10 μm. The particles are collected in a container containing nitrogen gas.

【0028】 これらの粒子は、その顕微鏡的なサイズにより燃料と接触するための大きな表
面積が得られるので、直接使用することが可能である。例えば、粒子は、カラム
中に緩く充填することができる。また粒子は、支持体に結合させて使用すること
ができる。更に、一体的な多孔質構造を提供する代わりに、前記組成物を被覆し
て多孔質構造を有する支持体を用いることができる。この場合、セラミック又は
金属の支持体を用いることができ、前記組成物を化学的又は物理的蒸着技術、若
しくはプラズマ溶射によって被覆することができる。
These particles can be used directly because their microscopic size provides a large surface area for contacting the fuel. For example, particles can be loosely packed into a column. The particles can be used by binding to a support. Further, instead of providing an integral porous structure, a support having a porous structure by coating the composition can be used. In this case, a ceramic or metal support can be used, and the composition can be coated by chemical or physical vapor deposition techniques, or by plasma spraying.

【0029】 別の実施例では、粉体は、次のように用いて、表面接触させるために燃料が通
過する多孔質構造を製造することができる。 前記粉体は、機械加工されたグラファイトモールドに続く充填して、ポア(気
孔)形成剤として約2%のステアリン酸を添加してディスクを形成する。前記グ
ラファイトは、水素焼結雰囲気中で370℃、30分間加熱して粒子を結合させ
る。
In another embodiment, the powder can be used as follows to produce a porous structure through which fuel passes for surface contact. The powder is filled following the machined graphite mold and added with about 2% stearic acid as a pore former to form a disk. The graphite is heated in a hydrogen sintering atmosphere at 370 ° C. for 30 minutes to bind the particles.

【0030】 この方法において焼結することにより、結合性と多孔性とが最適にバランスし
た多孔質フィルタが形成される。 このようにして製造されたフィルタは、以下の特性を有する: 多孔性 40〜50% 透過性 10-112 ポアサイズ 25μm 以下の説明は、本発明による方法の各工程を実施する別の手法を示すものであ
る。
By sintering in this method, a porous filter having an optimal balance between the binding properties and the porosity is formed. The filter thus produced has the following properties: porosity 40-50% permeability 10 -11 m 2 pore size 25 μm The following description describes another way of carrying out each step of the method according to the invention. It is shown.

【0031】 溶融プリパレーション法 使用される材料としては、更にプラチナ、金又はパラジウムのような別の金属
を挙げることができる。配合は、等原子的である必要はない。最終生成物である
金属間化合物は、39.5〜57%のスズ原子百分率を有することが好ましい。 溶融物は、酸素を吸収せず及び/又はそれと反応しない、いかなる温度であっ
てもよい。 前記材料は溶融させる必要がないことが理解されよう。例えば、分離した粉体
を充分なエネルギで機械的に合金化することにより、金属を物理的に単一の粉体
中に結合させることができる。
Melt Preparation Method The materials used can further include other metals such as platinum, gold or palladium. The formulation need not be isoatomic. The final product, the intermetallic compound, preferably has a tin atom percentage of 39.5 to 57%. The melt can be at any temperature that does not absorb and / or react with oxygen. It will be appreciated that the material need not be melted. For example, metals can be physically combined into a single powder by mechanically alloying the separated powder with sufficient energy.

【0032】 ガスアトマイゼーション 霧化圧力は、必要とされる高い冷却速度を提供するのに充分なものであるが、
所望の粒子サイズに依存する。これは、少なくとも103℃/sと推定される。 例えば、より低い0.7MPaの圧力を用いて、20μmのより大きな粒子サ イズが得られる。 霧化ガスは、別の実施例では、水素、アルゴン、ヘリウム、又はいかなる別の
不活性ガス、又はこれらのガスのいかなる混合物であっても良い。
Gas atomization The atomization pressure is sufficient to provide the required high cooling rate,
Depends on the desired particle size. This is estimated to be at least 10 3 ° C / s. For example, with a lower pressure of 0.7 MPa, a larger particle size of 20 μm can be obtained. The atomizing gas, in another embodiment, may be hydrogen, argon, helium, or any other inert gas, or any mixture of these gases.

【0033】 焼結雰囲気 水素雰囲気を用いることは本質的ではない。より低い温度の水素炉を用いるこ
とに伴う問題のため、焼結挙動を窒素及び窒素−水素雰囲気中において研究した
。完全な窒素中又は水素と窒素との混合物のいずれかにおいてもフィルタの焼結
は、表面に黒い被膜が生じることが分かった。これは、フィルタ表面への炭素の
堆積によるものであった。ステアリン酸はいくつかのC−H結合からなる炭化水
素であり、ポア形成添加剤として用いられる。ステアリン酸の燃焼は、炭素−水
素の切断及び還元性雰囲気を用いた単純なガスの形成により容易に行われる。水
素は還元性雰囲気であり、粉体の焼結に加えて、ステアリン酸の燃焼をも助勢す
る。窒素雰囲気の使用は、その非還元性挙動により、上述した2つのプロセスを
生じさせない。
Sintering Atmosphere The use of a hydrogen atmosphere is not essential. Due to the problems associated with using lower temperature hydrogen furnaces, the sintering behavior was studied in nitrogen and nitrogen-hydrogen atmospheres. Sintering of the filter, either in complete nitrogen or a mixture of hydrogen and nitrogen, was found to produce a black coating on the surface. This was due to the deposition of carbon on the filter surface. Stearic acid is a hydrocarbon consisting of several C—H bonds and is used as a pore-forming additive. Stearic acid combustion is facilitated by carbon-hydrogen cleavage and simple gas formation using a reducing atmosphere. Hydrogen is a reducing atmosphere and, in addition to sintering the powder, assists in burning stearic acid. The use of a nitrogen atmosphere does not cause the two processes described above due to its non-reducing behavior.

【0034】 また前記表面への炭素の堆積は、粉体の焼結性を妨げる。水素/窒素の組合せ
を用いて焼結したサンプルは、表面が黒色で非常に脆いものであった。炭素の被
膜は、表面上に認められるだけであり、フィルタの別の側部には見られなかった
。また、この変色はカーボンの堆積による場合がある。
Further, the deposition of carbon on the surface hinders the sinterability of the powder. The sample sintered with the hydrogen / nitrogen combination had a black surface and was very brittle. The carbon coating was only visible on the surface, not on the other side of the filter. Also, this discoloration may be due to carbon deposition.

【0035】 興味深い現象として、粉体サンプルをモールド全体でグラファイトプレートに
より被覆したときに炭素の付着を防止できることが認められた。また、グラファ
イトプレートにより被覆されかつ窒素雰囲気中で焼結した粉体は、水素雰囲気中
で焼結した粉体と同様の焼結挙動を示した。この(グラファイトで作られた)被
覆プレートは、還元性雰囲気である一酸化炭素を形成する。窒素雰囲気を用いる
場合にモールドのいくつかの部分がカーボンであるならば、グラファイト以外の
プレートも使用することができることは理解されよう。
As an interesting phenomenon, it was recognized that carbon deposition could be prevented when the powder sample was covered with a graphite plate over the entire mold. The powder coated with the graphite plate and sintered in a nitrogen atmosphere exhibited the same sintering behavior as the powder sintered in a hydrogen atmosphere. This coated plate (made of graphite) forms carbon monoxide, a reducing atmosphere. It will be appreciated that plates other than graphite may be used if some parts of the mold are carbon when using a nitrogen atmosphere.

【0036】 図3は、完全に水素及び完全な窒素雰囲気中において焼結されたサンプルの部
分写真である。これらは、同様のポア構造を有する。100%窒素及び100%
水素中において焼結されたフィルタの透過性、密度及び収縮を表1に示す。
FIG. 3 is a partial photograph of a sample sintered in a completely hydrogen and nitrogen atmosphere. These have a similar pore structure. 100% nitrogen and 100%
Table 1 shows the permeability, density and shrinkage of the filter sintered in hydrogen.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】 また前記サンプルのX線回折パターンは、窒素及び水素雰囲気を用いて焼結さ
れたフィルタが同一の金属間化合物相SbSnを形成することを示している(図
4)。 この結果、ステアリン酸2重量%を混合した粉体は、最大の透過性及びポアサ
イズを示した。前記粉体は、100%窒素の雰囲気に加えて、100%の水素雰
囲気の双方において焼結できるが、100%窒素における焼結ではない場合、前
記サンプルは、頂部をグラファイトボートにより覆って還元性雰囲気を与える。
また、100%窒素雰囲気中で焼結したサンプルは同一の金属間SbSn相を形
成した。
The X-ray diffraction pattern of the sample also shows that the filters sintered using a nitrogen and hydrogen atmosphere form the same intermetallic compound phase SbSn (FIG. 4). As a result, the powder mixed with 2% by weight of stearic acid showed maximum permeability and pore size. The powder can be sintered in both a 100% hydrogen atmosphere in addition to a 100% nitrogen atmosphere, but if not in a 100% nitrogen atmosphere, the sample is covered with a graphite boat on top to reduce Give the atmosphere.
The samples sintered in a 100% nitrogen atmosphere formed the same intermetallic SbSn phase.

【0039】 焼結は、グラファイトボートの構成でグラファイトを370℃まで加熱するこ
とにより実行できる。この場合、酸素は、グラファイトと反応してCOガスを形
成し、さらに酸化反応によりCO2が形成される。両反応により、焼結環境から 酸素又は酸化物が除去される。グラファイトは時間につれて蒸気に変換されるの
で、連続的に消費される。
Sintering can be performed by heating graphite to 370 ° C. in a graphite boat configuration. In this case, oxygen reacts with graphite to form CO gas, and CO 2 is formed by an oxidation reaction. Both reactions remove oxygen or oxides from the sintering environment. Graphite is converted to steam over time and is thus consumed continuously.

【0040】 全ゆる適当な還元性雰囲気を用いることが可能である。例として、メタン、C
O、H2、N2−H2混合系、NH3、及びアンモニア分解物の使用が挙げられる。
上述したガスの好適な組合せは、吸熱性又は発熱性燃焼プロセスにより用いるこ
とができた。特に、H2−N2の使用は、数%の低いH2レベルで雰囲気が爆発性 ではなくなり、依然として還元性を有するので好ましい。
It is possible to use any suitable reducing atmosphere. Examples are methane, C
O, H 2, N 2 -H 2 mixture system is the use of NH 3, and ammonolysis products.
Suitable combinations of the gases described above could be used with endothermic or exothermic combustion processes. In particular, the use of H 2 -N 2 is preferred since at low H 2 levels of a few percent the atmosphere is not explosive and still has reducing properties.

【0041】 付加的なステップ−焼結添加剤 前記プロセスは、金属間化合物粉末に添加剤を添加して、焼結中にポアを広げ
るため、より大きな触媒表面積を与えるステップを有していても良い。これは、
上記説明で簡単に触れたが、本セクションにおいてより詳細に説明する。
Additional Step-Sintering Additive The process may include adding an additive to the intermetallic powder to provide a larger catalyst surface area to widen the pores during sintering. good. this is,
Although briefly mentioned in the above description, it will be described in more detail in this section.

【0042】 1つの実施例においては、ステアリン酸は、粉末に添加して透過性を向上させ
るバインダとして選択した。用いたステアリン酸は、Witco社により製造されて いるIndustrene 5016である。ステアリン酸を選択した理由は、焼結温度370 ℃に達するまでに完全に燃焼することにある。ステアリン酸と粉体とを混合機内
で混合して粉体とバインダとの均一なブレンド物を形成した。全混合時間は、約
2分間であった。混合は、混合機内において発生する熱によるステアリン酸の溶
融を防止するように、20秒の短い時間間隔で行われた。
In one embodiment, stearic acid was selected as a binder that was added to the powder to improve permeability. The stearic acid used is Industrene 5016 manufactured by Witco. The reason for choosing stearic acid is that it burns completely before the sintering temperature reaches 370 ° C. The stearic acid and the powder were mixed in a mixer to form a uniform blend of the powder and the binder. The total mixing time was about 2 minutes. Mixing was performed at short time intervals of 20 seconds to prevent stearic acid from melting due to heat generated in the mixer.

【0043】 焼結実験を、窒素雰囲気及び水素雰囲気の双方においてレトルト中で行った。
透過性実験は、フロー媒体として空気を、及びカラム中の参照液体として水銀を
用いて、透過性測定装置を用いて行った。アルキメデス法を用いて最終的密度を
測定した。 次の表2は、H2雰囲気中において370℃で粉体に様々な重量%のステアリ ン酸を混合することにより焼結したフィルタの%密度及び透過性を比較する。
[0043] Sintering experiments were performed in the retort in both a nitrogen atmosphere and a hydrogen atmosphere.
Permeability experiments were performed using a permeability measurement device using air as the flow medium and mercury as the reference liquid in the column. The final density was measured using the Archimedes method. Table 2 below compares the% density and permeability of filters sintered by mixing various weight percentages of stearate with the powder at 370 ° C. in an H 2 atmosphere.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】 表2においては、すべての測定は、実際のフィルタのサイズではなく、直径1
9mm、高さ4.3mmのグラファイトボート製のキャビティ内で焼結された粉体に
ついて行った。 2重量%のステアリン酸と混合した粉体は、2×10-112の最大の透過性を
示し、1.5重量%及び1重量%のバインダと混合した粉体の約50倍の透過性
であり、1.5重量%及び2重量%で混合した粉体が密度の減少を示すのに対し
、密度の増加を示した。ステアリン酸と混合した粉体は、バインダと混合しない
粉体よりも良好な焼結挙動を示した。密度における初期増加は、この挙動に起因
すると言える。1重量%以上で混合された粉体における密度の減少は、ステアリ
ン酸の燃焼によって形成された過剰なポアによるものであった。2重量%のステ
アリン酸と混合して焼結した粉体は、最大ポアサイズが52μmであり、最も高 い多孔性を有していた。図5に、ステアリン酸0重量%及び2重量%の粉体から
焼結したフィルタの表面の光学的顕微鏡写真を示す。
In Table 2, all measurements are for the diameter of one filter, not for the actual filter size.
The test was performed on a powder sintered in a graphite boat cavity having a height of 9 mm and a height of 4.3 mm. Powders mixed with 2% by weight of stearic acid show a maximum permeability of 2 × 10 -11 m 2 , approximately 50 times as high as powders mixed with 1.5% by weight and 1% by weight of binder Powders mixed at 1.5% and 2% by weight showed a decrease in density, whereas the powders showed an increase in density. Powder mixed with stearic acid showed better sintering behavior than powder not mixed with binder. The initial increase in density can be attributed to this behavior. The decrease in density in powders mixed above 1% by weight was due to excess pores formed by stearic acid combustion. The powder mixed with 2% by weight of stearic acid and sintered had a maximum pore size of 52 μm and the highest porosity. FIG. 5 shows an optical micrograph of the surface of a filter sintered from powders of 0% by weight and 2% by weight of stearic acid.

【0046】 一般に、加熱中は空間を占有するが焼結中に燃焼する全ゆる適当な薬剤を用い
ることが可能である。比較的低温において清浄に燃焼することが好ましい。粉体
状のステアリン酸は、100μm以下の粒径において好ましいことが分かった。 この粉体は、金属間化合物粉体を振動させながら添加してより低い充填密度を可
能とし、焼結後により高い透過性を有する嵩高い構造が得られるようにすること
ができる。
In general, any suitable agent that occupies space during heating but burns during sintering can be used. It is preferable to burn cleanly at a relatively low temperature. It has been found that powdered stearic acid is preferable at a particle size of 100 μm or less. This powder can be added while vibrating the intermetallic compound powder to allow for a lower packing density, resulting in a bulky structure with higher permeability after sintering.

【0047】 上述した一般的特性を有する全ての適当なポア形成剤を用いることができ、例
えば炭酸アンモニウム、カンファー、ナフサ、氷、モノステアレート、更に低分
子量ワックス及び有機ゲルを挙げることができる。また、還元性雰囲気を提供す
る作用を有するポア形成剤を用いることができ、例えば燃焼時にメタンを形成す
るパラフィンワックスを挙げることができる。
All suitable pore formers having the general properties described above can be used, such as ammonium carbonate, camphor, naphtha, ice, monostearate, as well as low molecular weight waxes and organogels. Further, a pore-forming agent having an action of providing a reducing atmosphere can be used, and examples thereof include a paraffin wax that forms methane during combustion.

【0048】 また前記フィルタを1つの層又は多数の層から形成して、前記層を「標準部品
」として用いて所望する特性を得るようにすることができる。 このフィルタは、上述したフィルタとは異なる物理的特性を有する。好ましい
パラメータ値の範囲を以下に示す。 多孔性: 30〜50% 透過性: 1〜400×10-132 ポアサイズ: 3〜300μm 上述したのは、SbSn金属間化合物を製造するための1つの方法である。し
かしながら、このような金属間化合物は、物理的蒸着法のような別の技術により
製造することができる。これはフィルタの構造に依存し、さらにそれは特定の操
作条件及び処理する供給ストリームのタイプに依存する。
Also, the filter can be formed from one layer or multiple layers so that the layers can be used as “standard components” to achieve desired properties. This filter has different physical properties than the filters described above. Preferred parameter value ranges are shown below. Porosity: 30-50% Permeability: 1-400 × 10 -13 m 2 Pore size: 3-300 μm What has been described above is one method for producing SbSn intermetallic compounds. However, such intermetallics can be produced by other techniques, such as physical vapor deposition. This depends on the structure of the filter, which in turn depends on the specific operating conditions and the type of feed stream to be processed.

【0049】 SbSn金属間化合物は、特に有効であることが見出された。また、類似の結
晶構造を有する別の金属も有効であることが期待される。例えば、CuZn及び
CuZrは、格子パラメータが適合する近さを有し、同一のピアソン空間群に属
する。
[0049] SbSn intermetallics have been found to be particularly effective. Also, another metal having a similar crystal structure is expected to be effective. For example, CuZn and CuZr have close proximitys where the lattice parameters match and belong to the same Pearson space group.

【0050】 フィルタの操作 フィルタは、その物理的配置に拘りなく、それに流体を接触させることにより流
体を処理し、その表面に好ましくない化学種を吸収させるために用いられる。フ
ィルタは吸着剤として作用し、除去される流体中の種が吸着物質である。 吸着は、処理される流体の性質及び使用するろ過プロセスに依存する。多くの
ポリマー性及び炭化水素流体を含む多くの様々な流体を処理することができる。
Operation of Filters Regardless of their physical configuration, filters are used to treat fluids by contacting them with fluids and to absorb undesirable chemical species to the surface. The filter acts as an adsorbent, and the species in the fluid that is removed is the adsorbent. Adsorption depends on the nature of the fluid being treated and the filtration process used. Many different fluids can be processed, including many polymeric and hydrocarbon fluids.

【0051】 ろ過処理は、流体中で磁界を用いることにより強化することができる。これに
代えて又はこれに加えて、電位をフィルタ自体に加えることができる。このよう
な電界及び/又は磁界により、フィルタへの吸引勾配が得られる。また、このよ
うな電解又は磁界は、吸着される種の選択を可能とする。
[0051] The filtration process can be enhanced by using a magnetic field in the fluid. Alternatively or additionally, a potential can be applied to the filter itself. With such electric and / or magnetic fields, a suction gradient to the filter is obtained. Also, such an electrolysis or magnetic field allows for the selection of the species to be adsorbed.

【0052】 フィルタ作用は、好ましくない種の除去に加えて、いくつかの流体に対して有
利な効果を提供する。このような効果の1つは、原油又は凝縮物を含む非ニュー
トン流体のような流体の粘度の低減である。別の効果は、界面活性剤との反応に
よるエマルジョンの非常に迅速な脱安定化である。この作用は、乳化剤がNa及
び/又はCaイオンを含有する界面活性剤である場合に特に有効である。水を流
体に導入してろ過効果を改善する場合には、人工的な界面活性剤は、Na及び/
又はCaイオンを含有する必要がある。さらなる効果は、乱流性の向上である。
[0052] In addition to the removal of unwanted species, filtering provides a beneficial effect on some fluids. One such effect is a reduction in the viscosity of a fluid, such as a non-Newtonian fluid containing crude oil or condensate. Another effect is a very rapid destabilization of the emulsion by reaction with a surfactant. This effect is particularly effective when the emulsifier is a surfactant containing Na and / or Ca ions. When water is introduced into the fluid to improve the filtration effect, the artificial surfactant is Na and / or
Or it is necessary to contain Ca ion. A further effect is improved turbulence.

【0053】 フィルタが有効ではなくなると、清浄なフィルタに交換され、元のフィルタは
清浄化される。清浄化は、フィルタに電界を印加して行い、可能である場合には
強いアルカリ性の洗浄流体を用いて洗浄する。しかしながら、或る場合には、フ
ィルタは洗浄だけで清浄化しても良い。
When the filter is no longer valid, it is replaced with a clean filter and the original filter is cleaned. Cleaning is performed by applying an electric field to the filter, and if possible, cleaning with a strong alkaline cleaning fluid. However, in some cases, the filter may be cleaned with only a wash.

【0054】 SbSn金属間化合物フィルタについて、より詳細には、スズのみ、アンチモ
ンのみ、及び金属間化合物(IM)の電極を用いて行ったサイクリックボルタモ
グラムテストは、金属間化合物の作用は、単にスズ及びアンチモンの個別の作用
を加えた合計ではないことを示している。また、これらのテストは、電圧が変化
するにつれて1つ以上の反応が発生することを示している。これは、電圧印加し
た場合、フィルタ機能を選択的に調節できることを示している。
For the SbSn intermetallic compound filter, more specifically, a cyclic voltammogram test performed using tin-only, antimony-only, and intermetallic (IM) electrodes showed that the action of the intermetallic was simply tin. And the individual effects of antimony. These tests also show that one or more reactions occur as the voltage changes. This indicates that the filter function can be selectively adjusted when a voltage is applied.

【0055】 図6を参照すると、サイクリックボルタモグラムの図が、原油/水の等量の混
合物中に入れた金属間化合物フィルタについて示されている。走査速度は10m
V/sであるが、このパラメータは、応答が走査速度から独立していることが分
かったので、あまり重要でない。これらの図表から明らかなように、c.−1.
2〜−1.3Vにピークがある。これは、フィルタへの種の吸着を含む特定の反
応が、特定の電圧バイアスにおいて発生することを示すものである。また、前記
プロセスは、フォワードバイアスにおける活性が存在しないことから、可逆的に
ならないことを示している。上述の混合物の水部分について次に行った一連のテ
ストが、図7により示されている。再びc.−1.2〜−1.3Vにおいて反応
ピークが見られるが、更にフォワードバイアスにおける1つを含む別の2つの余
り顕著でない反応ピークが見られている。これは、反応が不可逆的であり、従っ
てフィルタ洗浄のために溶媒の洗浄が要求されることを示すものである。また、
これらは水の存在が重要であること、及び活性吸着剤は無機塩のような水溶性が
好ましいことを示すものである。後者の結論は、オイル部分のみについて行われ
、重要な反応の低下を示した別のテストから得られた。
Referring to FIG. 6, a diagram of a cyclic voltammogram is shown for an intermetallic compound filter in an equal mixture of crude oil / water. Scanning speed is 10m
V / s, but this parameter is less important as the response was found to be independent of scan speed. As is clear from these figures, c. -1.
There is a peak at 2-1.3V. This indicates that certain reactions, including species adsorption on the filter, occur at certain voltage biases. It also shows that the process is not reversible due to the absence of activity at forward bias. The next series of tests performed on the water portion of the above mixture is illustrated by FIG. Again c. There is a reaction peak at -1.2 to -1.3 V, but also two other less pronounced reaction peaks, including one at forward bias. This indicates that the reaction is irreversible and therefore requires solvent washing for filter washing. Also,
These indicate that the presence of water is important and that the active adsorbent is preferably water-soluble, such as an inorganic salt. The latter conclusion was made on the oil portion only and came from another test which showed a significant reduction in response.

【0056】 後述する実施例は、ろ過方法を示すものである。種々の吸着流体におけるフィ
ルタの有効性を解析するためにテストを行った。また、これらのテストは別の材
料−ステンレススチールからなるフィルタについても行った。
The examples described below show a filtration method. Tests were performed to analyze the effectiveness of the filter in various adsorption fluids. These tests were also performed on another material-stainless steel filter.

【0057】 燃料オイルについての試験 本発明は、オイル及び天然ガスのような燃料は環境に大きな影響を有するので
、これらの燃料の処理に特に有用なことが分かる。このような流体において好ま
しくない成分はイオウであり、このイオウは通常100〜1000ppmの範囲
で存在する。イオウは、大気自体を汚染するだけでなく、排気ガスを清浄化する
ための従来の触媒も汚染してしまう。また、イオウはタービンブレードのような
エンジン部品を損傷させ、例えばアビオニクスの分野においては設計及び保守上
の主要な問題を生じさせる。イオウは、例えばチオフェン、ベンゾチオフェン、
又はジベンゾチオフェンといった異なった形態をとる。
Testing on Fuel Oils The present invention proves to be particularly useful for treating fuels such as oil and natural gas, as these have significant environmental impact. An undesirable component in such fluids is sulfur, which is usually present in the range of 100 to 1000 ppm. Sulfur not only pollutes the atmosphere itself, but also pollutes conventional catalysts for cleaning exhaust gases. Sulfur also damages engine components, such as turbine blades, and presents major design and maintenance problems, for example, in the avionics field. Sulfur is, for example, thiophene, benzothiophene,
Or in a different form, such as dibenzothiophene.

【0058】 既存の技術において、水素化処理プロセスは、イオウの除去のために用いられ
、これらは、50ppm以下まで減少させるのに有効である。これらのプロセス
は、水素でH2Sを除去する高温、高圧の処理に基づくものである。精製所にお いてH2Sの回収された流れは、その後さらに処理されて元素状のイオウの除去 及び回収が行われる。しかしながら、これらのプロセスは、きわめて高価で複雑
なプラント及び制御方法だけでなく、やはり環境に悪影響を与える高いエネルギ
入力を必要とする。また、これらのプロセスは、存在するいくらかの不飽和有機
化合物を還元させ、イオウを処理するのに必要な量よりも多くの水素を消費させ
ることになる。
In existing technologies, hydrotreating processes are used for sulfur removal, which are effective in reducing to below 50 ppm. These processes, high temperature to remove the H 2 S in hydrogen, is based on the high-pressure process. Recovered stream of have your refinery H 2 S is thereafter further processed by removal and recovery of the elemental sulfur is carried out. However, these processes require not only very expensive and complex plants and control methods, but also high energy inputs, which also have a negative impact on the environment. Also, these processes will reduce some of the unsaturated organic compounds present and consume more hydrogen than is necessary to process the sulfur.

【0059】 本発明によるオイルろ過の有効な効果を示す様々なテストを行った。 テストは、SbSn金属間化合物を含有するハウジングを通してダイナミック
リグ内でオイルをポンピングし、1〜5秒の接触時間を与えるようにした。別の
テストは、粉体形態でオイル中にフィルタを導入する静的なものであった。
Various tests were carried out to show the beneficial effects of the oil filtration according to the present invention. The test pumped oil in a dynamic rig through a housing containing SbSn intermetallics to give a contact time of 1-5 seconds. Another test was a static one that introduced the filter into the oil in powder form.

【0060】 原油について、その効果は天然の界面活性剤の除去による脱乳化である。この
効果は、エマルジョンの安定性及び/又はエマルジョンへの全エネルギインプッ
トに依存する。下記の改善が観測された。 (i)実質的に高レベルの無機イオウ種が水相から除去された。 (ii)水のpH値が著しく改善された。 (iii)SARA分析により、アスファルテン及び樹脂成分の減少と芳香族成分の
増加が示された。 (iv)油相において、粘度は著しく減少した。
For crude oils, the effect is de-emulsification by removal of the natural surfactant. This effect depends on the stability of the emulsion and / or the total energy input to the emulsion. The following improvements were observed: (I) Substantially high levels of inorganic sulfur species have been removed from the aqueous phase. (Ii) The pH value of water was significantly improved. (Iii) SARA analysis showed reduced asphaltene and resin components and increased aromatic components. (Iv) In the oil phase, the viscosity was significantly reduced.

【0061】 磁界を液体エマルジョンに印加した場合には、分離が遅れることが分かった。
この場合、高いレベルの有機Sが除去され、磁界を調節することにより吸着種の
選択が達成された。同様な効果は、電位をフィルタに印加した場合に観測された
It was found that when a magnetic field was applied to the liquid emulsion, the separation was delayed.
In this case, high levels of organic S were removed, and selection of the adsorbed species was achieved by adjusting the magnetic field. Similar effects were observed when a potential was applied to the filter.

【0062】 図8を参照すると、実験装置10が示されている。この装置は、SbSn金属
間化合物を含有する粉体ベッド13を通してフィードストックがポンプ12によ
り吸引される供給フラスコ11を有する。バルブ14により、フィードストック
を(a)サンプリングボトル15への単一パスの流れ、又は(b)再循環する流
れのいずれかに向けることができる。コイル17に電力を供給する電源16は、
起動すると粉体ベッド13中に誘導磁界を生じさせる。 GCスペクトルにより決定される以下の表3に記載するイオウ濃度を有する原
油についてテストを行った。
Referring to FIG. 8, an experimental apparatus 10 is shown. The apparatus has a feed flask 11 in which the feedstock is sucked by a pump 12 through a powder bed 13 containing the SbSn intermetallic compound. Valve 14 allows the feedstock to be directed to either (a) a single pass stream to sampling bottle 15 or (b) a recirculating stream. The power supply 16 that supplies power to the coil 17 is
When activated, an induced magnetic field is generated in the powder bed 13. Tests were performed on crude oils having the sulfur concentrations listed in Table 3 below as determined by GC spectra.

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】 第1のステージでは、原油を30分間循環回路内で圧送した。サンプルサイズ
は600mlであり、体積で水2部に対してオイル3部の比であった。流速を2
0〜25ml/分とし、SnSb金属間化合物粉末の量は、サンプルフィードス
トックの40重量%とした。
In the first stage, the crude was pumped in the circulation for 30 minutes. The sample size was 600 ml and the volume was 2 parts water to 3 parts oil. Flow velocity 2
The amount was 0 to 25 ml / min, and the amount of the SnSb intermetallic compound powder was 40% by weight of the sample feedstock.

【0065】 第2のステージでは、1.2Vの電圧を印加して磁界を発生させ、第1のステ
ージからのエマルジョン化された流体(約300ml)を、粉体ベッド(サンプ
ル重量の40%が残るように調節した)を介してサンプリングボトル15への単
一のパスで圧送した。電圧レベルは0.8V〜2.0Vの範囲とすべきで、好ま
しくは約1.2Vである。
In the second stage, a voltage of 1.2 V was applied to generate a magnetic field, and the emulsified fluid (about 300 ml) from the first stage was transferred to a powder bed (40% of the sample weight). (Adjusted to remain) in a single pass to sampling bottle 15. The voltage level should be in the range 0.8V to 2.0V, preferably about 1.2V.

【0066】 両ステージ後のサンプリングのために、前記流体を脱エマルジョン化するよう
にし、かつサンプルを、全イオウを決定するために改良したエシュカ法(ASTM 3
177-89)により、SARA分析のために薄層クロマトグラフィ(TLC)法により分
析した。 全イオウ除去のための結果を以下に示す。
For sampling after both stages, the fluid was de-emulsified and the sample was subjected to a modified Eshka method (ASTM 3) to determine total sulfur.
177-89) and analyzed by thin layer chromatography (TLC) for SARA analysis. The results for total sulfur removal are shown below.

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】 次の表5は、SARA分析について示す。Table 5 below shows the SARA analysis.

【0069】[0069]

【表5】 [Table 5]

【0070】 注記: (a)/の左側の数字は元のものであり、右側は%変化である。 (b)/の左側の数字は第1のステージに対するサンプルの%であり、右側は%
変化である。 (c)カッコ内の数字は、元のサンプルに対する全%変化である。
Note: (a) The number to the left of / is the original and the right is the% change. (B) The number to the left of / is the% of the sample for the first stage, and the number on the right is%
It is a change. (C) Numbers in parentheses are total percent change relative to original sample.

【0071】 これらの結果は、金属間化合物により原油組成が変化したことを示すものであ
る。SARA組成を参照すると、対象物は、飽和及び芳香族を増加させ、樹脂及びア
スファルテンを減少させている。これは、精油所における下流側工程に利益があ
る。この結果は、最初に印加電圧を作用させ、その後に電圧無しで繰り返すよう
にシーケンスを変更した場合、樹脂とアスファルテンとが著しく減少することを
示している。
These results indicate that the crude oil composition was changed by the intermetallic compound. With reference to the SARA composition, the objects have increased saturation and aromatics and reduced resin and asphaltenes. This benefits the downstream process in the refinery. This result indicates that the resin and asphaltenes are significantly reduced when the sequence is changed so that the applied voltage is applied first and then the operation is repeated without a voltage.

【0072】 元素状イオウに関して、11の有機種が同定された。フィルタによる脱イオウ
化は、印加電圧の有無に拘らず、各種にわたって均一に発生した。レベルは、6
7.6%に達した。マルチプルフィルタユニットを組み込み、かつ、金属間化合
物の表面積を増加させることによって、脱イオウのレベルがこれらの実験におい
て達成された結果を超えると思われる。
With respect to elemental sulfur, 11 organic species were identified. Desulfurization by the filter occurred uniformly over various types regardless of the presence or absence of the applied voltage. Level is 6
Reached 7.6%. By incorporating multiple filter units and increasing the surface area of the intermetallics, the level of sulfur removal would exceed the results achieved in these experiments.

【0073】 また、表3の原油について次のテストを行った。 A 上述した第1のステージに関して、再循環回路内において流量20〜25m
l/分で、かつ印加電圧なしでの連続流 B 再循環しない流量20〜25ml/分で、かつ印加電圧を加えた連続流。こ
れは、サンプルが真新しく、かつテストAからの流体ではない場合を除き、上述
した第2のステージに類似する。
The following tests were conducted on the crude oils shown in Table 3. A For the first stage described above, a flow rate of 20-25 m in the recirculation circuit
Continuous flow at 1 / min and without applied voltage B Continuous flow at a flow rate of 20-25 ml / min without recirculation and with applied voltage. This is similar to the second stage described above, except that the sample is brand new and not fluid from test A.

【0074】 SARA分析について示す。 (i) 試験タイプA −アスファルテン含有量が27%減少、樹脂含有量が39%減少、芳香族含有量
が40%増加、飽和物含有量が僅かに減少。 (ii)試験タイプB −アスファルテン含有量が18%増加、樹脂含有量が8%増加、芳香族含有量が
20%減少、飽和物含有量が6%増加。
The SARA analysis will be described. (I) Test Type A-Asphaltene content reduced by 27%, resin content reduced by 39%, aromatic content increased by 40%, saturates content decreased slightly. (Ii) Test Type B-Asphaltene content increased by 18%, resin content increased by 8%, aromatic content decreased by 20%, saturate content increased by 6%.

【0075】 装置10を用いて、表3に記載した原油について別のテストを行った。反応の
前後におけるエマルジョン化されたサンプルの全S含有量を、改良したエシュカ
法により再エマルジョン化したサンプルから分離した油相中で、及び滴定法及び
比濁法により水相中で測定した。 また、これらの方法は、処理後の分離相の分析のために用いた。その結果を以
下に示す。
Another test was performed on the crude listed in Table 3 using the apparatus 10. The total S content of the emulsified sample before and after the reaction was measured in the oil phase separated from the sample re-emulsified by the modified Eshka method and in the aqueous phase by titration and turbidimetry. These methods were used for analysis of the separated phase after the treatment. The results are shown below.

【0076】[0076]

【表6】 [Table 6]

【0077】[0077]

【表7】 [Table 7]

【0078】 モデル溶液を用いた試験 ソジウムスルフィド(Na2S)を348mg−S/lの固定濃度とした蒸留 水40ml中において粉体としてのSb/Sn金属間化合物フィルタを用いて試
験を行った。異なる濃度の金属間化合物について接触時間を30時間に固定して
吸着を測定した。溶解した酸素の影響を避けるために、蒸留水を3時間脱気した
。pHを3±0.5に制御した。この結果を図9に示すが、同図から、5gの金
属間化合物について無機イオウ濃度が約11%減少したことが理解されよう。
Test Using Model Solution A test was conducted using a Sb / Sn intermetallic compound filter as a powder in 40 ml of distilled water having a fixed concentration of sodium sulfide (Na 2 S) of 348 mg-S / l. Was. For different concentrations of intermetallic compounds, the contact time was fixed at 30 hours and the adsorption was measured. Distilled water was degassed for 3 hours to avoid the effect of dissolved oxygen. The pH was controlled at 3 ± 0.5. The results are shown in FIG. 9 and it can be seen that the inorganic sulfur concentration was reduced by about 11% for 5 g of the intermetallic compound.

【0079】 その後、異なるNa2Sの初期濃度、30時間の固定された接触時間、固定さ れた金属間化合物の量(15%w/w)、3±0.5に制御したpHでテストを
行った。脱イオン水を同じく3時間脱気した。その結果を図10及び図11に示
す。図10は、スルフィドの濃度が増加するにつれて、金属間化合物の吸着能力
が大きくなることを示している。図11は、無機スルフィドの吸着挙動がフロイ
ントリッヒ方程式を用いて良く説明できることを示している。
Thereafter, the test was carried out at different initial concentrations of Na 2 S, a fixed contact time of 30 hours, the amount of fixed intermetallic compound (15% w / w) and a pH controlled at 3 ± 0.5. Was done. The deionized water was also degassed for 3 hours. The results are shown in FIGS. FIG. 10 shows that as the sulfide concentration increases, the ability to adsorb intermetallic compounds increases. FIG. 11 shows that the adsorption behavior of inorganic sulfides can be well explained using the Freundlich equation.

【0080】 溶液中におけるHClの有無の双方について行った別のテストは、HClを用
いる場合により高いイオウ吸着効率を示した。これは、Sに先だってNaが選択
的に吸着され得ること、及び酸性溶液(pH=3.0)においてより良好に吸着
が行われることを示すものである。
Other tests performed both with and without HCl in solution showed higher sulfur adsorption efficiencies when using HCl. This indicates that Na can be selectively adsorbed prior to S, and that the adsorption is performed better in an acidic solution (pH = 3.0).

【0081】 別のテストにおいて、前記流体は界面活性剤(Span 20)の添加により蒸留水に
エマルジョン化させたジベンゾチオフェン(40体積%)を用いた。結果を以下
に示す。
In another test, the fluid used was dibenzothiophene (40% by volume) emulsified in distilled water by the addition of a surfactant (Span 20). The results are shown below.

【0082】[0082]

【表8】 [Table 8]

【0083】 これらの結果は、ジベンゾチオフェンを除去することが特に困難なことから、
非常に重要なものである。
These results indicate that dibenzothiophene is particularly difficult to remove,
It is very important.

【0084】 部分的に精製された燃料についての試験 また、主要なS−含有化合物が置換チオフェン、ベンゾチオフェン、及び少な
い割合でのジベンゾチオフェンである部分的に精製したオイル、ナフサについて
テストを行った。このテストは、Sb/Sn金属間化合物で被膜したポリマー・
ラシヒリングを含むハウジングを通してオイルを圧送する動的なものであった。
Testing on Partially Refined Fuels A partially purified oil, naphtha, was also tested where the major S-containing compounds were substituted thiophenes, benzothiophenes and a small percentage of dibenzothiophenes. . This test was performed on a polymer coated with Sb / Sn intermetallic compound.
It was dynamic, pumping oil through the housing containing the Raschig ring.

【0085】 水の存在は、全ナフサを水でエマルジョン化しかつろ過した場合に最適な結果
が得られる著しいイオウの低減を得るために必要である。処理前に水洗すること
により、10%〜30%の減少が得られた。界面活性剤を添加した水による完全
なナフサのエマルジョン化により、特性が改善された。テストにより、1700
ppm〜700ppmまでイオウが減少することが示された。
The presence of water is necessary to obtain a significant sulfur reduction that gives optimal results when the whole naphtha is emulsified with water and filtered. Washing with water prior to treatment resulted in a 10% to 30% reduction. Complete emulsification of naphtha with water with added surfactant improved the properties. Tested 1700
It was shown that sulfur was reduced from ppm to 700 ppm.

【0086】 ディーゼル燃料についてのテストは、水処理なしでイオウのレベルが40%低
減することを示した。ガソリンは、水処理なしで著しい改善を示した。 これらのテストは、ろ過のための可能な手法が、いくつかのステージになって
おり、最初に精油所で到着した原油を処理し、精製プロセス(ナフサ)中に中間
処理を行い、最後に最終製品の最終ステージの処理が行われることを示している
[0086] Tests on diesel fuel have shown that sulfur levels are reduced by 40% without water treatment. Gasoline showed a significant improvement without water treatment. In these tests, a possible approach to filtration is in several stages, in which the crude oil arriving at the refinery is first processed, the intermediate treatment during the refining process (naphtha) and finally the final This indicates that the processing of the final stage of the product is performed.

【0087】 より軽質の石油(ガソリン、ディーゼル及びナフサ)における有機イオウ種は
、重質石油(高いイオウ含有量の原油及び重油)とは異なることが知られている
。より軽質の石油は、ほとんどがメルカプタン及び硫化水素のような極性の又は
分極可能なイオウ化合物を含んでいるが、重油は、ジベンゾチオフェンのような
極可能なイオウ化合物を含有する。これらは、粗石油からよりも石油生成物から
極性又は分極可能なスルフィド化合物をより有効に除去する。
It is known that the organic sulfur species in lighter petroleum (gasoline, diesel and naphtha) is different from heavy petroleum (crude and heavy oils with high sulfur content). Lighter petroleum mostly contains polar or polarizable sulfur compounds such as mercaptans and hydrogen sulfide, while heavy oils contain polarizable sulfur compounds such as dibenzothiophene. They remove polar or polarizable sulfide compounds more effectively from petroleum products than from crude petroleum.

【0088】 ナフサのテストにおいて、水の存在が、多くの場合に、金属間化合物にとって
が天然又は人工の界面活性剤のいずれかを効果的に除去し、かつ2つの液体をエ
マルジョン化した状態から完全に分離させるか又は原油以外でイオウ種を効果的
に除去するのに本質的なものであることが観測された。
In the naphtha test, the presence of water often results in the effective removal of either natural or artificial surfactants for intermetallic compounds and the emulsification of the two liquids. It was observed to be completely separate or essential to effectively remove sulfur species other than crude oil.

【0089】 さらに、天然のエマルジョンの水部分は、反応における活性成分であることが
示された。さらに、これらの反応は、特定の電圧及び電流密度において出現する
と思われる。これらの条件を再現することにより、電圧を精密に調整することに
よって、液体のエマルジョン状態に影響を与えることなく、特定要素を原油から
除去ができることが示された。
In addition, the water portion of the natural emulsion has been shown to be the active ingredient in the reaction. Furthermore, these reactions are likely to appear at specific voltages and current densities. By reproducing these conditions, it was shown that by precisely adjusting the voltage, specific elements could be removed from the crude oil without affecting the emulsion state of the liquid.

【0090】 フィルタの再生 本発明の商業的な適用について、フィルタ再使用のために繰り返し洗浄できる
ことが重要である。フィルタシステムは、フィルタをフロー導管から取り出し、
フィルタを洗浄し、その後にフロー導管に戻すための制御システムから構成され
る。
Regeneration of Filters For commercial applications of the invention, it is important that the filters can be repeatedly washed for reuse. The filter system removes the filter from the flow conduit and
It consists of a control system for cleaning the filter and then returning it to the flow conduit.

【0091】 フィルタの表面は、洗浄液への浸漬及び電圧の印加により洗浄されることが分
かった。或る実施例においては、サイクリックボルタモグラムを、走査範囲を−
1.5Vvs.SCEと1.5Vvs.SCEの範囲で行った。洗浄液は、水、
Alconox洗剤及び再度水であった。電流レベルは、最初の水テストについてと同 一の範囲に戻ることが観測され、洗剤がイオウの相当量を除去することを示した
。或るフィルタのXPS分析は、6原子%のSを略0まで減少させることを示し
た。
The surface of the filter was found to be cleaned by immersion in a cleaning solution and application of voltage. In one embodiment, the cyclic voltammogram is
1.5Vvs. SCE and 1.5Vvs. Performed in the SCE range. The cleaning liquid is water,
Alconox detergent and water again. The current levels were observed to return to the same range as for the first water test, indicating that the detergent removed a significant amount of sulfur. XPS analysis of one filter showed that 6 atomic% S was reduced to near zero.

【0092】 別の流体のろ過 本発明のろ過方法は、別の流体についても用いることができる。例えば、天然
ガス、燃焼生成物、又は汚染ガスのようなガスを処理することができる。 或る実施例では、血液を処理し、その場合に好ましくない極性分子を除去する
ことができる。より一般的には、食物又は医療製品を処理して好ましくない成分
を除去することができる。また、汚染された廃水及び海水を有効に処理すること
ができる。
Filtration of Another Fluid The filtration method of the present invention can be used for other fluids. For example, gases such as natural gas, combustion products, or polluting gases can be treated. In some embodiments, blood can be processed to remove unwanted polar molecules. More generally, food or medical products can be processed to remove unwanted components. Further, polluted wastewater and seawater can be effectively treated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 吸着される流体中におけるアスファルテンミセルの反転を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing inversion of asphaltene micelles in a fluid to be adsorbed.

【図2】 イオウの吸着を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing adsorption of sulfur.

【図3】 100%水素雰囲気中において焼結されたSbSnフィルタのサンプルの走査
型電子顕微鏡写真である。
FIG. 3 is a scanning electron micrograph of a sample of an SbSn filter sintered in a 100% hydrogen atmosphere.

【図4】 焼結されたSbSn粉末のX線回折パターンである。FIG. 4 is an X-ray diffraction pattern of a sintered SbSn powder.

【図5】 SbSnフィルタの表面の光学的顕微鏡写真である。FIG. 5 is an optical micrograph of the surface of an SbSn filter.

【図6】 流体のフィルタとの反応を示したサイクリックボルタモグラムを表わした線図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a cyclic voltammogram showing a reaction of a fluid with a filter.

【図7】 流体のフィルタとの反応を示したサイクリックボルタモグラムを表わした線図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a cyclic voltammogram showing a reaction of a fluid with a filter.

【図8】 炭化水素液体の処理のための実験的構成を示した図である。FIG. 8 shows an experimental configuration for the treatment of a hydrocarbon liquid.

【図9】 金属間化合物フィルタへの無機イオウの吸着を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the adsorption of inorganic sulfur on an intermetallic compound filter.

【図10】 金属間化合物フィルタへの無機イオウの吸着を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the adsorption of inorganic sulfur on an intermetallic compound filter.

【図11】 金属間化合物フィルタへの無機イオウの吸着を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing the adsorption of inorganic sulfur on an intermetallic compound filter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 イェン,テー,フー アメリカ合衆国,カリフォルニア州・ 90089−2531,ロサンゼルス,サウス・バ ーモント・アベニュー・3620,カプリーリ アン・ホール・224A,ユニバーシティ・ オブ・サザン・カリフオルニア (72)発明者 アイアコッカ,ロナルド アメリカ合衆国,ペンシルバニア州・ 16803,ステート・カレッジ,ベルモン ト・サークル・649 Fターム(参考) 4D017 AA04 BA11 CA04 CB01 CB05 DA01 DB01 DB04 EB08 EB10 4G066 AA02B AA04D BA31 CA22 DA04 DA07 DA09 FA22 FA40 GA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW Vermont Avenue 3620, Caprilian Hall 224A, University of Southern Calif. (72) Inventor Iacocca, Ronald United States, Pennsylvania 16803, State College, Belmont Circle 649 F-term ( 4D017 AA04 BA11 CA04 CB01 CB05 DA01 DB01 DB04 EB08 EB10 4G066 AA02B AA04D BA31 CA22 DA04 DA07 DA09 FA22 FA40 GA11

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 好ましくない化学種を含有する流体を処理するための方法であっ
て、表面結晶構造を有するフィルタと前記流体を接触させ、前記フィルタへの前
記流体の好ましくない化学種の吸着を容易にするステップを有することを特徴と
する方法。
1. A method for treating a fluid containing an undesired species, comprising contacting the fluid with a filter having a surface crystal structure, and adsorbing the undesired species of the fluid onto the filter. A method comprising the step of facilitating.
【請求項2】 前記フィルタは、電子欠損原子に隣接する表面に欠陥サイトを有
することを特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the filter has defect sites on a surface adjacent to electron-deficient atoms.
【請求項3】 前記フィルタは金属間化合物からなることを特徴とする請求項1
又は2に記載の方法。
3. The filter according to claim 1, wherein the filter is made of an intermetallic compound.
Or the method of 2.
【請求項4】 前記金属間化合物の金属はSb及びSnであることを特徴とする
請求項3に記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein the metals of the intermetallic compound are Sb and Sn.
【請求項5】 前記流体は水を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれ
かに記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the fluid contains water.
【請求項6】 前記流体は液体でありかつエマルジョンであることを特徴とする
請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein said fluid is a liquid and is an emulsion.
【請求項7】 エマルジョン相の1つは電解質であることを特徴とする請求項6
に記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein one of the emulsion phases is an electrolyte.
The method described in.
【請求項8】 乳化剤は界面活性剤であることを特徴とする請求項7に記載の方
法。
8. The method according to claim 7, wherein the emulsifier is a surfactant.
【請求項9】 前記界面活性剤は、複素環を含有する基を含有するミセルを、そ
れらの基が外側に向くように配向するように反転させる作用を有するタイプのも
のであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
9. The surfactant is of a type having a function of inverting micelles containing a group containing a heterocyclic ring such that the groups are oriented outward. 9. The method of claim 8, wherein the method comprises:
【請求項10】 前記界面活性剤は、疎水性基が長鎖でありかつ親水性基がカル
ボキシレートであるタイプのものであることを特徴とする請求項9に記載の方法
10. The method according to claim 9, wherein the surfactant is of a type wherein the hydrophobic group has a long chain and the hydrophilic group is carboxylate.
【請求項11】 前記フィルタに前記流体が接触するように前記流体に磁界を印
加することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
11. The method according to claim 1, wherein a magnetic field is applied to the fluid so that the fluid contacts the filter.
【請求項12】 前記フィルタに電位を印加することを特徴とする請求項1〜1
1のいずれかに記載の方法。
12. The filter according to claim 1, wherein a potential is applied to said filter.
A method according to any one of the preceding claims.
【請求項13】 前記フィルタを水溶液で洗浄することにより再生するステップ
を更に有することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
13. The method according to claim 1, further comprising the step of regenerating the filter by washing the filter with an aqueous solution.
【請求項14】 前記流体は炭化水素オイルフィードストックであることを特徴
とする請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
14. The method according to claim 1, wherein the fluid is a hydrocarbon oil feedstock.
【請求項15】 粘度を低減することを特徴とする請求項14に記載の方法。15. The method according to claim 14, wherein the viscosity is reduced. 【請求項16】 乱流を増加させることを特徴とする請求項14又は15に記載
の方法。
16. The method according to claim 14, wherein turbulence is increased.
【請求項17】 1つの相が電解質であるエマルジョンを処理するための方法で
あって、表面結晶構造を有する吸着剤に前記エマルジョンを接触させることを特
徴とする方法。
17. A method for treating an emulsion in which one phase is an electrolyte, the method comprising contacting the emulsion with an adsorbent having a surface crystal structure.
【請求項18】 前記吸着剤は金属間化合物であることを特徴とする請求項17
に記載の方法。
18. The method according to claim 17, wherein the adsorbent is an intermetallic compound.
The method described in.
【請求項19】 前記乳化剤は界面活性剤であることを特徴とする請求項17に
記載の方法。
19. The method according to claim 17, wherein the emulsifier is a surfactant.
【請求項20】 前記界面活性剤は、吸着される種が外側に向くようにミセルを
反転させる作用を有することを特徴とする請求項19に記載の方法。
20. The method of claim 19, wherein the surfactant has the effect of inverting micelles so that the adsorbed species faces outward.
【請求項21】 前記界面活性剤はカルシウムを含有することを特徴とする請求
項20に記載の方法。
21. The method according to claim 20, wherein said surfactant comprises calcium.
【請求項22】 前記界面活性剤はナトリウムを含有することを特徴とする請求
項20又は21に記載の方法。
22. The method according to claim 20, wherein the surfactant contains sodium.
【請求項23】前記界面活性剤は、疎水性基が長鎖でありかつ親水性基がカルボ
キシレートであるタイプのものであることを特徴とする請求項20〜22のいず
れかに記載の方法。
23. The method according to claim 20, wherein the surfactant is of a type wherein the hydrophobic group has a long chain and the hydrophilic group is carboxylate. .
【請求項24】 前記吸着剤及び前記エマルジョンに電気エネルギを加えること
を特徴とする請求項17〜23のいずれかに記載の方法。
24. The method according to claim 17, wherein electric energy is applied to the adsorbent and the emulsion.
【請求項25】 前記エネルギは、前記吸着剤の周囲の磁場として印加されるこ
とを特徴とする請求項24に記載の方法。
25. The method of claim 24, wherein the energy is applied as a magnetic field around the sorbent.
【請求項26】 前記エネルギは、前記吸着剤に印加される直流電圧として加え
られることを特徴とする請求項24に記載の方法。
26. The method of claim 24, wherein the energy is applied as a DC voltage applied to the sorbent.
【請求項27】 前記印加電圧は0.8V〜2.0Vの範囲であることを特徴と
する請求項26に記載の方法。
27. The method according to claim 26, wherein the applied voltage ranges from 0.8V to 2.0V.
【請求項28】 1つの相が電解質であり、かつ乳化剤が、複素環を含有する官
能基を外側に配向するようにミセルを反転させる作用を有する界面活性剤である
、エマルジョンを形成する過程と、吸着剤に前記エマルジョンを接触させる過程
とを有することを特徴とする液体処理方法。
28. A process for forming an emulsion, wherein one phase is an electrolyte and the emulsifier is a surfactant having a function of inverting micelles so as to orient a heterocyclic-containing functional group outward. Contacting the emulsion with an adsorbent.
【請求項29】 前記吸着剤は結晶構造を有することを特徴とする請求項28に
記載の方法。
29. The method of claim 28, wherein said sorbent has a crystalline structure.
【請求項30】 前記吸着剤は、その電子欠損原子に隣接した表面に欠陥サイト
を有することを特徴とする請求項29に記載の方法。
30. The method of claim 29, wherein said adsorbent has defect sites on a surface adjacent to its electron deficient atoms.
【請求項31】 表面結晶構造を有する吸着剤に供給ストリームを、イオウ種が
前記吸着剤表面に吸着されるまで接触させることを特徴とする炭化水素供給スト
リームの脱硫方法。
31. A process for desulfurizing a hydrocarbon feed stream, comprising contacting a feed stream with an adsorbent having a surface crystal structure until sulfur species are adsorbed on the adsorbent surface.
【請求項32】 前記吸着剤は、その電子欠損原子に隣接した表面に欠陥サイト
を有することを特徴とする請求項31に記載の方法。
32. The method of claim 31, wherein said adsorbent has defect sites on a surface adjacent to its electron deficient atoms.
【請求項33】 前記吸着剤は金属間化合物であることを特徴とする請求項32
に記載の方法。
33. The method according to claim 32, wherein the adsorbent is an intermetallic compound.
The method described in.
【請求項34】 前記吸着剤はSbSn金属間化合物であることを特徴とする請
求項33に記載の方法。
34. The method according to claim 33, wherein the adsorbent is an SbSn intermetallic compound.
【請求項35】 吸着物を含有する流体が流体フィルタに接触したときに、好ま
しくない化学種の前記フィルタへの吸着を容易にさせる表面結晶構造を有する吸
着剤を含む流体フィルタ。
35. A fluid filter comprising an adsorbent having a surface crystal structure that facilitates the adsorption of undesired species to the filter when the fluid containing the adsorbate contacts the fluid filter.
【請求項36】 前記吸着剤は、電子欠損原子に隣接した表面に欠陥サイトを有
することを特徴とする請求項35に記載のフィルタ。
36. The filter according to claim 35, wherein the adsorbent has a defect site on a surface adjacent to an electron-deficient atom.
【請求項37】 前記吸着剤は金属間化合物であることを特徴とする請求項35
又は36に記載のフィルタ。
37. The method according to claim 35, wherein the adsorbent is an intermetallic compound.
Or the filter of 36.
【請求項38】 前記金属間化合物はSbSn金属間化合物であることを特徴と
する請求項37に記載のフィルタ。
38. The filter according to claim 37, wherein the intermetallic compound is a SbSn intermetallic compound.
【請求項39】 電気的エネルギを印加して吸着を向上させる手段を更に有する
ことを特徴とする請求項35〜38のいずれかに記載のフィルタ。
39. The filter according to claim 35, further comprising means for applying electric energy to improve adsorption.
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