KR102439757B1 - 알칼리 토금속 염을 함유하는 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법 - Google Patents

알칼리 토금속 염을 함유하는 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법 Download PDF

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Abstract

처리액, 물 및 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 함유하는 공급물 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법. 본 방법은 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 적합한 음이온과 반응시켜 실질적으로 불수용성인 염 침전물을 형성시키는 것을 포함하며, 침전은 강압된 재순환 루프를 갖는 분별 칼럼 또는 강압된 가열된 재순환 루프를 갖는 플래쉬 용기에서 형성된다.

Description

알칼리 토금속 염을 함유하는 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법 {PROCESS FOR RECOVERING PROCESSING LIQUIDS FROM STREAMS CONTAINING ALKALINE EARTH METAL SALTS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2014년 7월 22일자로 출원된 미국 출원 번호 62/027,484에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 모든 목적을 위해 본원에 참고로 인용되었다.
발명의 기술 분야
본 발명은 특히 처리액, 물 및 알칼리 토금속 양이온을 함유하는 공급 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법에 관한 것이다.
처리액 예컨대, 알콜 및 글리콜은 오일 및 가스 정으로부터의 천연 가스 생산에 사용된다. 따라서, 전형적인 처리액은 알콜 및 글리콜, 예컨대 모노-, 디- 또는 트리-에틸렌 글리콜 (각각 MEG, DEG 및 TEG)을 포함한다. 천연 가스의 생산에 사용되는 경우, 처리액은 물 예를 들어, 형성으로부터 생성된 물 뿐만 아니라, 마그네슘, 칼슘 등과 같은 알칼리 금속 양이온, 및 기타 오염물, 주로 용해됨 염 예컨대, 소듐 클로라이드로 빠르게 오염된다. 알칼리 토금속 양이온의 불수용성 염은 재사용을 위해 처리액을 회수하기 위한 시스템에 사용되는 열 교환기, 리보일러, 전달 라인, 펌프, 밸브 등에서 파울링(fouling)의 일반적 원인이다.
모든 목적에 있어서 모두 본원에 참고로 인용된 미국 특허 번호 5,152,887; 5,158,649; 5,389,208; 5,441,605; 5,993,608; 및 6508916은 오일 및/또는 가스 정으로부터의 천연 가스의 생산을 포함하는 가스 처리에 사용된 처리 유체의 회수 또는 리클레메이션(reclamation)를 다루고있다.
위에서 언급했듯이, 천연 가스 생산에 사용되는 MEG와 같은 처리액은 알칼리 토금속 양이온, 주로 칼슘과 마그네슘으로 오염된다. 현재, 전술한 부수적인 문제점을 수반하는 실질적으로 불수용성인 염을 형성할 수 있는 이들 양이온을 처리하기 위해, 침전제 예컨대, 카보네이트, 바이카보네이트, 하이드록사이드 등을 사용하여 양이온의 침전을 수행함으로써 임의의 재생 및/또는 리클레메이션 전에 이러한 양이온을 제거하고자 시도하는 것이 일반적이다. 처리액을 회수하기 전에 예외없이 알칼리 금속 양이온을 제거하기 위한 이러한 "선행되는(up-front)" 사전-처리는 장비 예컨대, 체류 탱크, 밸브, 펌프, 파이프, 필터, 필터 프레스, 및 처리액의 재생 및/또는 리클레메이션 전에 처리액으로부터 침전된 고형물을 분리하는데 보통 사용되는 기타 장비를 포함한다. 요컨대, 알칼리 토금속 양이온을 제거하기 위한 이러한 사전처리는 비용이 많이 들고, 예를 들어, 이러한 시스템이 해양 플랫폼 상에 있는 경우 중요한 공간을 사용하게 됨을 포함할 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 처리액 및 알칼리 토금속 양이온을 함유하는 공급 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법을 제공한다.
추가의 양태에서, 본 발명은 처리액, 물 및 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 함유하는 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법을 제공한다.
추가의 또 다른 양태에서, 본 발명은 처리액, 물, 용해된 염 및 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 함유하는 공급 스트림으로부터 처리액을 회수하는 방법을 제공한다.
본 발명의 이들 및 추가의 특징 및 이점은 하기 상세한 설명으로부터 자명해질 것이며, 여기에서 첨부된 도면에서의 도면을 참조로 한다.
도 1은 본 발명의 방법의 한 구체예의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 방법의 또 다른 구체예의 개략적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 방법의 추가의 또 다른 구체예의 개략적인 흐름도이다.
본 발명은 특히 오일 및 가스의 생산에 사용되는 공급 스트림을 특별히 참조하여 설명될 것이지만, 이에 국한되지는 않는다. 기본적으로, 본 발명의 방법은 실질적으로 불수용성 염을 형성하는 알칼리 토금속 양이온 (AMC)으로 오염되는 처리 스트림 또는 액체가 존재하나, 사용되는 임의의 공정에서 이용될 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "실질적으로 불수용성인 염"은 물 중의 염(들)의 용해도가 0℃에서 약 0.5 중량% 미만인 염 또는 이들의 혼합물을 지칭한다.
기본적으로, 본 발명의 방법은 리클레메이션 단계만을 단독으로 또는 재생 단계와 함께 포함할 수 있다. 후자와 관련하여, 가스 하이드레이트 또는 클라스레이트의 형성을 완화하기 위해 생산 중에 정(well)에 알콜 및 글리콜과 같은 처리액을 주입하는 것은 오일 및 가스 생산에서 일반적인 것이다. 이들 처리액은 용이하게 폐기될 수 없고 또한 이의 비용으로 인해, 상기 언급된 특허에 기재된 공정을 사용하여 재사용하기 위해 이들을 회수할 필요가 있다. 정으로부터의 공급 스트림 예를 들어, 사용된 처리액을 함유하는 스트림은 예외없이 형성으로부터의 물, 응축으로부터의 물, 다양한 양의 염 예를 들어, 소듐 클로라이드, 및 기타 오염물 예를 들어, AMC를 함유한다. 일반적으로, 염 함량이 낮은 경우, 예를 들어, 공급 스트림의 약 3 중량% 미만인 경우, 재생, 기본적으로 분별(fractionation)이 때로는 처리액을 회수하기에 충분할 것이다. 재생시, 물은 분별 칼럼에서 처리액으로부터 분리되는데, 물은 오버헤드 스트림이며, 처리액은 버텀 스트림으로서 회수된다. 그러나, 처리액과 물 이외에 정으로부터 되돌아오는 공급 스트림이 용해되거나 현탁된 다량의 염을 함유하는 경우에는 재사용 단계 또는 리클레메이션과 재사용의 조합을 사용할 필요가 있다.
이어서, 도 1을 참조로 하여, 높은 염 함량 예를 들어, 약 3.0 중량% 초과의 염 함량을 갖는 공급 스트림 공급원을 이용한 리클레메이션 공정을 위한 공정 흐름도가 도시된다. 공급원(10)으로부터의 예를 들어, 처리액, 물, 용해되고 현탁된 염, 및 적어도 하나의 AMC로 구성된 공급 스트림은 라인(11)을 경유하여 플래쉬 용기(12)로 도입되고, 이로부터 오버헤드 증기 스트림(14) 및 버텀 잔류물 스트림(16)이 생성된다. 오버헤드 스트림(14)은 물, 처리 액 및 임의의 기타 휘발성 물질을 포함하고 생성물 취급 섹션(18)으로 도입된다. 생성물 취급 섹션(18)은 분별 컬럼 및 고체-액체, 액체-액체 및 기체-액체 분리 기술에 사용되는 다양한 기타 장비를 포함할 수 있다. 정제된 처리액은 생성물 취급 섹션(18)으로부터 재사용을 위해 스트림(20)을 경유하여 제거된다. 플래쉬 용기(12)뿐만 아니라 생성물 취급 섹션(18)의 일부는 라인(22) 및 진공 시스템(24)을 통해 감압하에 있다.
플래시 용기(12)로부터 (16)에서 제거된 잔류물 스트림은 펌프(26), 라인 (28), 열교환기(30) 및 인-라인 믹서(32)를 경유하여 재순환 스트림으로서 라인(34)을 통해 플래시 용기(12)로 이동한다. 재순환 스트림은 플래시 용기(12)로 도입되기 전에 공급원(10)으로부터의 공급 스트림(11)과 혼합될 수 있음이 이해될 것이다. 실제로, 특히 스트림(12, 16, 26, 28, 30, 32 및 34)에 의해 형성되는 루프 R1는 강제적인 리보일러 재순환 루프이다.
침전제 공급원(36)이 있으며, 이로부터 하나 이상의 침전제가 라인(38 및 11)을 경유하여 플래시 용기(12)내로 도입되어 AMC 침전물의 형성을 수행할 수 있다.
미량의 처리 액, 용해된 염, 및 AMC의 침전물을 포함하는 고형물을 포함하는 용해된 액체를 포함하는 라인(16)의 잔류물 스트림의 일부는 라인(40)을 통해 제거되고 잔류물 취급 구역(42)으로 도입된다. 잔류물 취급 구역(42)에서, 잔류물은 공급원(10)으로부터 공급 스트림에 원래 존재하였던 임의의 고형물 및 플래시 용기(12)에서 형성된 임의의 고형물을 포함하는 고형물과 액체 폐기물 스트림으로 분리될 수 있다. 고형물은 필요에 따라, 당업자에게 널리 공지된 임의의 고체-액체 공정 또는 기타 분리 기법에 의해 액체로부터 분리될 수 있으며, 하나 이상의 스트림 예를 들어, 스트림(44)에서 적합한 폐기물 방출 수용기(46)로 방출될 수 있다.
공급원(10)으로부터의 공급 스트림의 조성물은 특히, 정으로부터 오일 및/또는 가스 생산에 사용되는 처리액의 경우에 광범위하게 변할 수 있다. 그러나, 언급한 바와 같이 이는 처리액, 물, 용해된 염 및 적어도 하나의 AMC를 예외없이 함유할 것이다.
언급한 바와 같이, 플래시 용기(12)는 감압하에 있으며, 일반적으로 공급 스트림의 조성물에 따라 약 0.03 내지 약 0.99Bar의 압력 및 약 40 내지 약 165℃의 온도에서 작동된다. 플래시 용기(12)로 직접 재순환되든지 또는 라인(11)의 공급 스트림과 혼합되어 재순환되든지에 상관없이, 재순환 루프 R1를 통한 잔류물의 순환은 일반적으로 약 10 ft/s 또는 그 초과, 바람직하게는, 약 10 내지 약 20 ft/s의 유속으로 수행된다.
생성물 취급 섹션(18)으로부터의 고형물, 물 및 임의의 기타 폐기물은 라인(43)을 경유하여 제거되어 잔류물 취급 구역(42)으로 도입되고 폐기를 위해 적절히 처리될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 주요 목적 중 하나는 공급 스트림으로부터 AMC, 및 더욱 특히, AMC의 염의 제거이다. 이를 위해, 상술한 바와 같이, 침전제 공급원(36)으로부터의 하나 이상의 적합한 침전제가 라인(38)을 통해 플래시 용기(12)로 라인(11)을 경유하여 도입된다. 그러나, 필요에 따라, 침전제(들)는 잔류물 재순환 루프 R1 내로 또는 직접 용기(12) 내로 도입될 수 있음을 이해할 것이다. 침전제의 도입은 리클레메이션 단계로 도입되기 전에 공급 스트림의 임의의 사전처리를 요구하는 것과는 대조적으로, 이러한 리클레메이션 단계 동안 AMC 침전물의 제거를 허용한다.
침전제는 공급원 (10)으로부터 공급 스트림에 존재하여 실질적으로 불수용성 염을 형성하는 하나 이상의 AMC와 반응하는 많은 임의의 음이온일 수 있다. AMC는 알칼리 토금속 양이온 중 임의의 것일 수 있지만, 일반적으로 바륨, 칼슘, 마그네슘 또는 스트론튬 중 하나, 및 특히, 칼슘 및/또는 마그네슘이 될 것이다. 적합한 침전제는 바람직하게는, 수용성 염 예컨대, 수용성 카보네이트, 바이카보네이트, 하이드록사이드, 설페이트, 특정 이가 카르복실산 염, 예컨대, 옥살레이트 및 기타 등등을 포함한다. 첨가되는 침전제(들)의 선택 및 양은 어떤 특정 AMC가 얼마만큼 존재하는냐에 따라 달라질 것이다. 이는 공급원(10)로부터의 공급 스트림의 잘 알려진 분석에 의해 용이하게 결정될 수 있으며, 공급 스트림의 공급원의 함수이다.
이제 도 2에 있어서, 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 흐름도가 도시되어 있는데, 점선 박스 (A) 나타낸 바와 같은 재생기 섹션과 점선 박스 (B)로 나타낸 리클레이머 섹션이 있다. 이어서, 도 2에 있어서, 공급원(52)으로부터의 공급 스트림(50)은 기본적으로 분별 칼럼인 재생기 컬럼(54)으로 도입된다. 오버헤드 스트림은 칼럼(54)으로부터 라인(56)을 경유하여 제거되는 반면, 잔류물/버텀 스트림은 칼럼(54)으로부터 라인(58)을 경유하여 제거된다. 잔류물 스트림은 두 부분으로 나누어지고, 제 1 부분은 라인(60), 펌프(62), 라인(64), 열 교환기(68) 및 인-라인 믹서(70) R2를 포함하는 강압된 순환 루프 R2를 통과하여 칼럼(54)으로 재도입된다. 잔류물 스트림의 이러한 부분은 대안적으로 칼럼(54)으로 도입되는 라인(50)의 공급물과 혼합될 수 있다.
라인(56)을 경유하는 오버헤드 스트림은 응축기(72) 및 라인(74)로 구성된 환류 루프를 통해 칼럼(54)으로 다시 이동한다. 오버헤드 스트림의 분획은 라인(75)을 경유하여 도 1의 구체예의 생성물 취급 섹션(18)과 관련하여 전술된 것과 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 잔류물 취급 섹션(76)으로 전달된다. 이와 관련하여, 공급원(52)으로부터의 공급물은 처리액, 물, 임의의 용해된 염, 및 적어도 하나의 AMC를 포함함을 주지해야 한다. 따라서, 본 발명의 모든 구체예에서 처리액은 물보다 높은 비등점의 물질을 포함하기 때문에, 칼럼(54)으로부터의 라인(56)에서 오브헤드 증기는 주로 물을 포함함이 이해될 것이다.
라인(58)으로부터의 잔류물 스트림의 제 2 부분은 라인(78), 펌프(80) 및 라인(82)을 경유하여 리클레이머 섹션 B의 형성부(84)로서 일반적으로 도시된 리클레이머로 전달된다. 모든 의도 및 목적에 있어서, 리클레이머(84)는 도 1에 도시된 리클레이밍 구체예의 경우에서와 실질적으로 동일한 조건의 온도, 압력, 재순환 유속, 등등 하에 작동된다. 리클레이머(84)로부터 제거된 오버헤드 스트림(86)은 도 1에 도시된 구체예에서와 같은 플래쉬 용기(12)로부터 제거된 오버헤드 스트림(14)과 매우 유사하다. 마찬가지로, 라인(86)의 오버헤드 분획은 생성물 취급 섹션(88)으로 도입된다. 도 1에 도시된 구체예에서와 같이, 리클레이머 섹션 B의 리클레이머(84)는 진공원(90) 및 라인(92)을 통해 감압하에 있다. 도 1의 구체예의 경우와 같이, 도 1의 구체예와 관련하여 상기 논의되고 당업자에게 잘 알려져 있는 적합한 분리 기술을 통해, 정제된 처리액은 라인(94)을 통해 제거되고 재사용을 위해 생성물 회수 섹션(96)으로 보내진다.
도 1에 도시된 구체예에서와 같이, 리클레이머(84)로부터의 버텀 또는 잔류물 분획은 라인(85)을 경유하여 제거되어 잔류물 취급 섹션(76)으로 보내진다.
침전제 공급원(100) 및 라인(102)을 경유하여, 하나 이상의 침전제의 제 1 부분이 라인(104) 및 라인(50)을 통해 컬럼(54) 내로 도입된다. 침전제 공급원(100)으로부터의 하나 이상의 침전제의 제 2 부분은 라인(104), 밸브(106), 및 라인(108)을 통해 도 1의 구체예와 관련하여 전술된 바와 같은 리클레이머(84) 내로 도입된다. 언급된 바와 같이, 라인(108)의 침전제는 컬럼(54)으로부터의 잔류물 스트림과 혼합되고 그 잔류물 스트림과 함께 리클레이머(84)로 도입된다. 따라서, 하나 이상의 침전제가 재생기 섹션 A 및 회수기 섹션 B 둘 모두로 도입된다.
라인(110)을 통해 생성물 취급 섹션(88)으로부터 제거된 잔류물 분획이 또한 있으며, 이는 잔류물 취급 섹션(76)으로 보내지고, 도 1의 구체예와 관련하여 상기 기술된 바와 같은 잔류물 취급 섹션(76)은 하나 이상의 배출 라인(112)을 통해 폐기물 수용기(114)로 배출하기 위한 고체-액체 분리에 영향을 미치는 작용을 한다.
리클레이머(84)의 플래시 용기 형성 부분 내의 조건은 도 1의 구체예와 관련하여 상술된 것과 실질적으로 동일하다.
칼럼(54)과 관련하여, 칼럼(54)은 실질적으로 분별기(fractionator)인데, 여기서 더 가벼운 물 분획이 라인(56)을 통해 오버헤드로 취해지는 반면, 처리액, AMC의 염을 포함하는 염, 및 기타 무거운 것은 라인(58)을 통해 제거된다. 강제 재순환 루프 R2는 도 1에 기술된 구체예와 관련하여 전술된 강제 재순환 루프 R1과 실질적으로 동일한 조건 하에 작동될 수 있다. 일반적으로, 컬럼(54)은 0.9 내지 2 Bar의 압력 및 95 내지 135℃의 온도에서 작동할 것이다.
공급원(52)으로부터의 공급 스트림은 약 3중량%를 초과하는 비교적 높은 용해된 염 함량을 갖는 경우 도 2의 구체예가 일반적으로 사용될 것으로 이해될 것이다. 이러한 조건하에서, 재순환 루프 R2의 순환 염은 재순환 루프 R2에서 감소된 물 함량으로 고도로 농축될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 구체예에서, 재순환 루프 R2의 물이 염 함량에 대해 소정의 수준에 도달하는 경우, 도시된 바와 같이 잔류물의 일부가 회수 섹션 B 내로 도입될 것이다. 필요에 따라, 라인(58)으로부터 잔류물 스트림의 이러한 분리는 제어 밸브(79)를 사용하여 달성될 수 있다.
일반적으로, 재순환 루프 R2의 물 함량이 재순환 스트림의 약 80 중량% 미만으로 떨어지면, 잔류물 스트림의 적어도 일부는 리클레이밍 섹션 B로 보내지는 도 2의 구체예가 사용될 것이다. 공급원(52)의 다양한 성질 때문에, 염, 물 및 다른 성분의 조성이 광범위하게 변화될 수 있으며 재순환 루프 R2에서의 물 함량은 잔류물 취급 섹션(76)으로의 라인(75)을 통한 배출에 의해 제어된다. 따라서, 라인(82)을 통해 보내지는 리클레이머 섹션 B로 전달되는 라인(58)의 잔류물의 양과 반대로 재순환 루프 R2를 통해 순환하는 잔류물(58)의 양을 조절/제어하는 것이 당업자의 범위내에 있다.
이제 도 3에 있어서, 본 발명의 또 다른 구체예가 도시된다. 도 3에 도시된 구체예는, 도 3에서 도시된 구체예에서 공급원(52A)으로부터 배출되는 공급 스트림이 또한 약 3wt%의 주로 용해된 염 부하를 갖는다는 점을 제외하고는 도 2에 도시된 것과 매우 유사다. 처리액의 재사용에서 다운홀로 되돌아오는 용해된 염의 농도를 더욱 엄격하게 제어하기 위해, 칼럼(54)으로부터 재순환 스트림 라인(82A)의 일부는 정화/분리 시스템(200)으로 도입되며, 이로부터 처리액, 필요 농도의 물 및 잔류의 용해된 염을 포함하는 사실상 고형물 비함유 분획물이 제거되며, 이는 라인(202)을 경유하여 생성물 취급 섹션(88)으로 전달된다. 고형물, 용해된 염, 물 및 임의의 가터 잔류 유형의 물질을 포함하는 섹션(200)으로부터의 제 2 분획은 라인(204)을 통해 제거되고 리클레이머(84)로 도입된다. 리클레이머(84)에서, 사실상 모든 용해된 염 및 고형물이 제거되며 라인(85)을 통해 잔류물 취급 구역(76)으로 도입되어 라인(112)을 통해 잔류물 배출 위치(114)로 최종 제거된다. 고도로 정제된 처리액 및 물은 라인(202)의 내용물과의 실질적인 재조합을 위한 생성물 취급 구역(88)으로 유도된 후 재사용을 위해 라인(94)을 통해 생성물 회수 섹션(96)으로 전달된다. 재생기 구역 A에서 재생기 칼럼(54)의 조건은 도 2의 구체예에서 도시된 재생기(54)와 관련하여 상기 기술된 것과 일반적으로 같다. 마찬가지로, 도 3에 도시된 구체예의 리클레이머(84)의 조건은 도 2의 구체예에 도시된 리클레이머(84)와 관련하여 상기 기술된 것과 유사하다.
침전제 공급원(100)을 경유하여, 하나 이상의 침전제의 제 1 부분이 라인(102) 및 라인(50)을 통해 컬럼(54) 내로 도입된다. 침전제 공급원(100)으로부터의 하나 이상의 침전제의 제 2 부분은 라인(104), 밸브(106), 및 라인(108)을 통해 도 1의 구체예와 관련하여 전술된 바와 같은 리클레이머(84) 내로 도입된다. 언급된 바와 같이, 라인(108)의 침전제는 라인(204)을 경유하는 정화 섹션(200)으로부터 제 2 스트림과 혼합되고 잔류물 스트림과 리클레이머(84)로 도입된다. 따라서, 하나 이상의 침전제가 재생기 섹션 A 및 리클레이머 섹션 B 둘 모두로 도입된다.
상기에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방법은 오일 및 가스 생산에 사용되는 것과 같은 처리 유체로부터 일반적으로 불수용성인 염/알칼리 토금속 양이온의 침전제를 분리하기 위한 간단하고 효율적인 방식을 제공한다. 특히, 도 1, 2 및 3의 구체예와 관련하여 본원에 기술된 바와 같으며 많은 상기 언급된 특허에서 기재되고 청구된 바와 같은 강제 재순환 리보일러 루프의 사용은 이들의 재생 및/또는 리클레메이션 전에 AMC 염을 제거하기 위해 사용된 처리액의 사전처리에 대한 필요성을 제거한다. 요망에 따라, 재생기 섹션은 특히, 예를 들어, 도 1에 도시되거나 이에 통합된 구체예에서 리클레이머 섹션의 다운스트림에 설치될 수 있음이 이해될 것이다.
AMC 염의 고형물 또는 그 밖의 고형물을 함유하는 스트림을 취급하는데 조작에 있어서, 전통적인 고체-액체 분리 공정이 이용될 수 있어, 따라서 침전 탱크, 원심분리기, 필터 프레스 등이 사용될 수 있다. 또한, 공급 스트림의 용해된 염 함량이 높은 일부 경우에, 잔류물 취급 섹션에서 당업자에게 널리 공지된 방법을 통해 일반적으로 불수용성인 염으로부터 이러한 용해성 염을 선택적으로 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 또 다른 경우에, 용해된 염 및 침전된 고형물이 함께 제거 및 처분될 수 있다.
본 발명의 특정 구체예가 어느 정도 상세하게 본원에 기술되었지만, 이는 본 발명의 다양한 양태를 설명하기 위한 목적으로만 행해지며, 하기 청구범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 당업자는, 도시되고 기술된 구체예는 예시이며, 본원에 특정하게 논의된 이들 설계 대안을 포함하나 이에 제한되지 않은 다양한 기타 대체, 변경 및 수정이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명을 실시하는데 이루어질 수 있음이 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 알콜 또는 글리콜을 포함하는 처리액, 물, 상기 처리액보다 덜 휘발성인 적어도 하나의 성분, 및 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 포함하는 공급 스트림으로부터 상기 처리액을 회수하는 방법으로서,
    상기 공급 스트림을 제 1 가열 구역으로 도입하여 상기 물을 휘발시켜 증기 스트림 및 잔류물 스트림을 생성하는 단계로서, 상기 증기 스트림이 물 및 상기 처리액 중 임의의 증발된 부분을 포함하며, 상기 잔류물 스트림은 처리액, 상기 덜 휘발성 성분 중 적어도 일부, 및 상기 공급 스트림에 원래 존재하거나 상기 제 1 가열 구역에서 형성된 임의의 고형물을 함유하는 단계;
    상기 증기 스트림을 회수하고 처리하여 정제된 처리액을 생성하는 단계;
    상기 잔류물 스트림 중 적어도 일부를 제 2 가열 구역을 통해 통과시켜 가열된 재순환 스트림을 생성하는 단계;
    상기 가열된 재순환 스트림을 상기 제 1 가열 구역으로 도입하는 단계;
    적어도 하나의 침전제를 상기 제 1 가열 구역으로 도입하는 단계로서, 상기 침전제가, 상기 양이온과 반응하여 상기 알칼리 토금속 양이온의 실질적으로 불수용성인 침전물을 형성하는 음이온을 포함하는 단계; 및
    상기 침전물 중 적어도 일부를 포함하는 상기 고형물 중 적어도 일부를 상기 제 1 가열 구역으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 침전제가 상기 제 1 가열 구역으로의 상기 공급 스트림내로 도입되는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 침전제가 상기 제 1 가열 구역으로 직접 도입되는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 침전제가 카보네이트, 설페이트, 옥살레이트, 하이드록사이드 및 이들의 혼합물 중 하나를 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 알칼리 토금속 양이온이 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 혼합물 중 하나로부터 선택되는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 가열 구역이 진공하에 있는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 가열된 재순환 스트림이 상기 공급 스트림과 혼합되는 방법.
  8. 알콜 또는 글리콜을 포함하는 처리액, 물, 상기 처리액보다 덜 휘발성인 적어도 하나의 성분, 및 적어도 하나의 알칼리 토금속 양이온을 포함하는 공급 스트림으로부터 상기 처리액을 회수하는 방법으로서,
    상기 공급 스트림을 제 1 가열 구역으로 도입하여 상기 물을 휘발시켜 물 및 상기 처리액 중 임의의 증발된 부분을 포함하는 제 1 증기 스트림, 및 처리액, 상기 덜 휘발성인 성분 중 적어도 일부 및 상기 공급 스트림에 원래 존재하거나 상기 제 1 가열 구역에서 형성된 임의의 고형물을 포함하는 제 1 잔류물 스트림을, 상기 제 1 잔류물 스트림 중의 물 함량이 소정량에 도달할 때까지 생성시키는 단계;
    적어도 하나의 침전제를 상기 제 1 가열 구역으로 도입하는 단계로서, 상기 침전제가, 상기 알칼리 토금속 양이온과 반응하여 상기 알칼리 토금속 양이온의 실질적으로 불수용성인 염을 적어도 하나 형성하는 음이온을 포함하는 단계;
    상기 제 1 증기 스트림 중 적어도 일부를 회수하는 단계;
    상기 제 1 잔류물 스트림의 제 1 부분을 제 2 가열 구역으로 도입하여 제 1의 가열된 재순환 스트림을 생성시키는 단계;
    상기 제 1의 가열된 재순환 스트림을 상기 제 1 가열 구역으로 도입하는 단계;
    상기 제 1 잔류물 스트림 중의 물이 상기 소정량에 도달하면, 상기 제 1 잔류물 스트림 중 제 2 부분을 제 3 가열 구역으로 도입하여, 상기 제 1 잔류물 스트림의 상기 제 2 부분 중 적어도 일부를 휘발시켜, 물 및 상기 처리액 중 상기 증발된 부분을 포함하는 제 2 증기 스트림, 및 상기 덜 휘발성인 성분 중 적어도 일부 및 상기 공급 스트림에 원래 존재하거나 상기 제 3 가열 구역에서 발견된 임의의 고형물을 함유하는 제 2 잔류물 스트림을 생성시키는 단계;
    상기 제 2 증기 스트림을 회수하고 처리하여 정제된 처리액을 생성하는 단계;
    상기 제 2 잔류물 스트림 중 적어도 일부를 제 4 가열 구역을 통해 통과시켜 제 2의 가열된 재순환 스트림을 생성하는 단계;
    상기 제 2의 가열된 재순환 스트림을 상기 제 3 가열 구역으로 도입시키는 단계;
    상기 적어도 하나의 침전제를 상기 제 3 가열 구역으로 도입하는 단계;
    상기 실질적으로 불수용성인 염을 포함하는 고형물을 상기 제 3 가열 구역으로부터 회수하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 잔류물 스트림 중 상기 제 2 부분을 제 1 분획 및 제 2 분획으로 나누는 단계;
    상기 알칼리 토금속 양이온의 상기 실질적으로 불수용성인 염을 포함하는 고형물을 상기 제 1 분획으로부터 제거하여 고형물-비함유 스트림 및 고형물-풍부 스트림을 생성하는 단계;
    상기 고형물-비함유 스트림을 회수하고 처리하여 잔류물 용해된 염을 함유하는 농축된 처리액을 생성하는 단계;
    상기 고형물-풍부 스트림을 상기 제 3 가열 구역으로 도입하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 침전제가 상기 제 1 가열 구역으로의 상기 공급 스트림, 상기 제 3 가열 구역으로의 상기 제 1 잔류물 스트림의 상기 부분, 또는 이 둘 모두 중 적어도 하나에 도입되는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 침전제가 상기 제 1 가열 구역, 상기 제 3 가열 구역 또는 이 둘 모두 중 하나로 직접 도입되는 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 침전제가 카보네이트, 설페이트, 옥살레이트, 하이드록사이드 및 이들의 혼합물 중 하나를 포함하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 알칼리 토금속 양이온이 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 혼합물 중 하나로부터 선택되는 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 제 3 가열 구역이 진공 하에 있는 방법.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 가열된 재순환 스트림이 공급 스트림과 혼합되는 방법.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 제 2의 가열된 재순환 스트림이 상기 제 3 가열 구역 내로 도입된 상기 제 1 잔류물 스트림 중 상기 제 2 부분과 혼합되는 방법.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 제 2 증기 스트림이 정제된 처리액을 생성하도록 회수되고 상기 고형물-비함유 스트림과 재조합되어 잔류물 용해된 염을 함유하는 농축된 처리액을 생성하는 방법.
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