KR20120009428A - 기조절된 슬러리 같은 잔여물로부터 촉매식 오일링 반응들을 위한 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프 - Google Patents

기조절된 슬러리 같은 잔여물로부터 촉매식 오일링 반응들을 위한 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2 단계들로 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법 및 장치를 설명한다. 여기서 제1단계는 고체 입력 물질들을 반응 슬러리로 변환하기 위해 전력 생성기의 여열에 의해 120-200℃로 가열되고, 제2단계는 하나 또는 그 이상의 오일 반응 진공 펌프들을 이용한 변환을 통해 이들을 중간 증류액으로 변환하기 위한 것인데, 상기 오일 반응 진공 펌프들은 유압식 개스킷을 구비하고 내부는 코팅되어 있다.

Description

기조절된 슬러리 같은 잔여물로부터 촉매식 오일링 반응들을 위한 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프{Oil reactor vacuum pump having hydraulic gasket for catalytic oiling reactions from previously conditioned slurry-like residues and method therefor}
본 발명은 기조절된 슬러리 같은 잔여물로부터 촉매식 오일링 반응들을 위한 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프에 관한 것이다.
모든 석유 및 모든 대기 중 산소는 10억년 이상된 지구의 광합성의 결과이다. 이들은 14-17℃의 평균 온도에서의 확산-촉매 프로세스에 의한 바다 및 이후 육지의 죽은 유기 물질들의 처리의 결과이다.
환경친화적인 방식으로 이들을 처리하기 위해 이러한 프로세스가 어떻게 현재의 탄화수소 함유 폐기물들에 사용될 수 있는지에 대한 문제는 외부의 가열이 필요없는 확산-촉매 프로세스로 귀결되는데, 이것은 촉매 오일 및 이러한 그 잔여물 사이의 마찰에 의해서만 수행된다. 이러한 마찰은 이하의 5 단계들로 구성되는 프로세스의 가능성을 열어준다: 혼합, 즉 촉매와 잔여물 사이의 마찰, 흡착, 반응, 탈착, 및 증기의 제거. 마찰 없이, 이러한 프로세스는 기술적으로 사용가능하고 빠른 형식으로 진행될 수 없다.
이하의 발명은 어떻게 이러한 프로세스가 단시간 기술적으로 구현되는 방법 및 장치로 구현되어, 장기간 생존하고 신뢰성 있고, 따라서 비용적으로 효율적일 수 있는지 보여준다. 상기 방법은 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프에 있어서의 반응의 구현 및 중간 증류액들을 위한 생산 설비에 이러한 시스템의 결합과 관련 있는데, 이것은 모든 생각해낼 수 있는 위험들을 최소화하고 선처리 기술을 통해 생산을 최적화시킨다. 상기 장치는 산업상 규모로의 구현을 교시하는 것과 같은 이용가능한 요소들을 이용한 이러한 방법의 실시예와 관련 있다. 각각의 대표적인 실시예들은 예들에 기초하여 본 발명을 설명한다.
이러한 장비 및 설비는 독일 특허 DE 10 2005 056 735에 설명되어 있다. 이러한 프로세스를 가능하게 하는 중심 요소는 상기 특허에서는 고성능 챔버 믹서이다. 이것은 석유 형성 프로세스가 대략 3분 이내로 반복되는 것을 가능하게 하고, 그 생산물은 일률적으로 상기 처리 온도에 따라 중간 증류액이 된다.
상기 특허는 상기 프로세스의 중심 요소에 관하여, 이것은 액체 링 진공 펌프의 원리를 따르고 이상고압 측에서 1.5 bar의 이상고압을 생성한다고 기술하고 있다. 이것은 펌프, 교반기, 및 보다 높은 고압, 및 압력 라인에 문제점들을 갖는 특허 103 56 245에 비하면 현저한 발전이지만, 여전히 적용에 있어서는 큰 단점들이 있다.
상기 액체 링 진공 펌프 및 이것의 배치는, 중심 요소이고 따라서 특허 DE 10 2005 056 735에 잇어서는 설비의 핵심이지만, 나아가 상기 설비의 신뢰도를 한정하고 따라서 상기 프로세스의 비용효율성을 제한하는 단점들을 가진다.
특히, 액체 링 진공 펌프의 개스킷 시스템들은 기본적으로 250-320℃의 처리 온도에는 적합하지 않고, 고체 상태의 입력 물질의 도입은 많은 공기를 없애서 상기 프로세스가 고성능 챔버 믹서에서조차도 기대하는 테스트 작업 결과를 계속적으로 제공할 수 없다는 단점이 있음이 판명되었다.
이러한 단점들은 오류로 인한 설비의 셧다운으로 귀결되는 개스킷 시스템 및 고체들이 벽에 접착하기 때문에 생기는 상기 도입 용기 안에서의 윈드파이프의 형성시, 특히 증류 영역에서, 연소 반응으로 귀결되는 도입 시스템에 집중되어 있다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 유압식 장치들은 이러한 기술에 있어서의 신뢰도 문제에 대한 해법을 제공한다는 것이 발견되었다. 이러한 유압식 장치들은 250-320℃의 고온은 높은 압력(strain)을 나타내고, 이것은 진공 펌프가 계속적으로 견딜 수 없게 한다는 점을 고려하여 만들어지지만, 컨베이어 장치의 매체가 물에서 오일로 변경됨에 따라, 베어링들 및 개스킷들이 재설계되어 고온에도 불구하고 신뢰할 수 있게 되었다. 이것 또한 입력 물질에 대해서도 맞는 말인데, 펌프와 설비의 항구적인 작동을 보장하기 위한 프로세스에 종속되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프를 보여주고, 도 2는 이러한 오일 반응기 진공 펌프의 작동을 위해 필요한 선처리의 본 발명에 따른 결합을 보여준다. 도 3은 2개 부품의 오일 반응기 진공 펌프 및 선처리 기술을 갖는 전체 프로세스를 보여준다. 도 4는 신뢰할 수 있고, 열적으로 안정되고, 오일누설을 방지하여, 긴 수명, 완전한 기능상 능력, 및 쉬운 수리 능력을 달성하는 장치를 만드는 데 필요한 진공 펌프의 변화들을 위한 장치를 보여준다. 도 5는 이러한 오일 반응기 진공 펌프의 작동을 위해 필요한 선처리의 본 발명에 따른 결합을 보여준다. 도 6은 오일링 설비 안의 배치를 보여준다.
본 발명에 따른 유압식 장치들은 유압으로 제어되거나 조절되는 개스킷 시스템 및 선처리에 의해 설비 및 펌프의 조건들에 적합하게 적응된 고체의 입력 물질들을 포함한다. 도 1은 본 발명에 따른 유압식 개스킷을 갖는 오일 반응기 진공 펌프를 보여주고, 도 2는 이러한 오일 반응기 진공 펌프의 작동을 위해 필요한 선처리의 본 발명에 따른 결합을 보여준다. 도 3은 2개 부품의 오일 반응기 진공 펌프 및 선처리 기술을 갖는 전체 프로세스를 보여준다.
놀랍게도, 확산-촉매 프로세스는 플라스틱, 고무, 및 오일과 같이, 보다 많은 성분들의 산업용 탄화수소들의 경우에 있어서는 단지 촉매의 추가가 필요하다는 것이 발견되었다. 농업으로부터의 잔여물들과 같이, 주로 생물학적 기원의 입력 물질들에 대해서, 이러한 물질들의 유기 성분들의 촉매 효과는 상기 프로세스에 대하여 충분하다. 상기 생물 잔여물들의 무기 성분들은 기본적으로 상기 촉매들과 동일한 구조를 포함하고 있고, 소위 규산 알루미늄들 각각은 제1 또는 제2 주 그룹의 금속류들 중 하나를 가진다.
도 1의 설명은 신뢰할 수 있고, 열적으로 안정되고, 오일누설을 방지하여, 긴 수명, 완전한 기능상 능력, 및 쉬운 수리 능력을 달성하는 장치를 만드는 데 필요한 진공 펌프의 변화들을 위한 방법에 관한 것이다. 요소들은 어떻게 뜨거운 반응 오일과 접촉하게 되는 부품들의 코팅 및 유압식 개스킷이 기술적으로 구현될 수 있는지 보여준다.
상기 개스킷의 외부 패킹 장치는, 눌림쇠 너트로 구현되는데, 참조부호 1로 확인된다. 섀프트 상에 발생할 수 있는 오일이 빠져나오는 것을 방지하기 위해, 이것은 나사들(2)을 이용하여 작동된다. 이러한 눌림쇠 너트가 밀폐 동작을 끝내면, 그 앞에 위치하는 상기 눌림쇠 너트(3)는 상기 개스킷이 다음 단계로 가는 것을 허용한다.
상기 유압식 개스킷은 상기 밀폐 동작을 최적화하도록 위치한다. 이것은 상기 눌림쇠 너트와 상기 베어링들 사이에 위치하고, 정지콕(6)이 마련되어 있는 라인을 통해 압력 라인(5)에 연결되어 있는 오일 챔버(4)를 포함한다. 상기 챔버(4)는 라인(7)을 통해 압력의 측면에서 제어되는데, 밸브(9)를 통해 상기 오일 반응 진공 펌프(8)의 부분 진공 라인(20)에 연결되어 있어, 약간의 이상고압이라도 상기 챔버(4)에 영향을 미치게 된다.
그러므로, 1/2 하부 챔버(4)에 수집된 입자들은 상기 밸브(9)를 통해 배출될 수 있고, 상기 베어링에 눌러붙지 않는다. 나아가, 베어링들(10)에 윤활유를 제공하기 위해 충분한 오일이 일 측에 도입되고, 타 측에서는 상기 개스킷들에 대하여 동작하는 이상고압이 매우 작아 상기 개스킷들이 태스크들을 쉽게 충족시킬 수 있게 한다. 부분 진공은 내부로부터 상기 베어링에 작용하고, 윤활유를 빨아들인다.
유사한 시스템에 따르면, 상기 베어링(11)의 윤활은 캡슐화된 반대 측에서 작동한다. 상기 캡슐화는 상기 타 측에 챔버(12)를 형성하는데, 이것은 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력 라인으로부터 셧오프 밸브(14)를 갖는 공급 라인(13)을 가지고, 상기 챔버의 하부에 있는 셧오프 밸브(16)를 갖는 상기 입자들을 위한 배출 라인(15)을 가진다. 상기 오일 반응 진공 펌프의 내용물의 윤활 능력은 그러므로 상기 베어링 윤활을 위해 사용된다. 이러한 윤활 능력은 상기 오일 반응 진공 펌프 안의 250-320℃의 반응 온도에도 불구하고 제공된다.
이는 혼합물 안의 셀룰로스, 리그닌, 플라스틱, 및 고무와 같이, 상기 오일 반응 진공 펌프 안의 상기 반응에 도입된 내용물 물질들로부터 귀인한다. 역청 상의 성분은 그러므로 또한 상기 오일 반응 진공 펌프 안에서 형성되는데, 이것은 통류량이 충분한 경우 고온에서조차도 충분한 윤활을 보장한다.
상기 오일 반응 진공 펌프(17)는 코팅을 가지는데, 이것은 캐스팅의 본래 부분들에 적용되고, 모든 부분들은 상기 매체와 접촉하게 된다. 이것들은 TiAlN 또는 AlCrN으로 만들어진 단일층 또는 복수층의 코팅들이고, 강철 또는 GGG 50 캐스팅에 적용된다.
이에 따라, 상기 오일 반응 진공 펌프 안의 반응 오일들에 대한 화학적 보호 및 충분한 경도가 얻어진다. 상기 오일 반응 진공 펌프의 유입 측에 있는 연결 라인들은 참조부호 8로 확인된다. 압력 측에서, 상기 오일 반응 진공 펌프는 압력 라인(18)을 가진다. 압축기(19)는 회전날개들이 구비되어 있고, 스테인레스 스틸로 제조되거나 코팅되어 있고, 진공 펌프의 압축기보다 작은 지름을 가진다. 이것은 상기 유입 측에서 상기 부분 진공을 감소시키지만, 오일링 프로세스에서 상기 오일의 고체 성분들의 낮은 간섭 프로세싱을 가능하게 한다. 상기 압축기의 벽 간격은 0.5-1 mm에서 3-10mm 까지 증가된다.
도 2는 상기 오일 반응기 진공 펌프와 상기 선처리 기술의 결합을 보여준다. 상기 오일 반응 진공 펌프는 전기 모터, 디젤 엔진, 또는 가스 터빈 형태의 기계적 구동부를 가진다. 이 세 가지 모두에 있어서, 여열이 발생하는데, 이것은 상기 선처리 기술을 위한 열매체 오일 루프에 사용된다. 상기 열매체 오일은, 배기가스 열교환기(21)에서 가열되고, 상기 열매체 오일 라인들(22)을 통해 분리기(28) 및 상기 선처리 용기들(23, 25)의 재킷 히터들에 도달한다. 입구 덮개 또는 파쇄기는 상기 선처리 용기(25)의 입력부에 위치한다.
그러므로, 상기 물질은 상기 선처리 용기들(23, 25) 및 분리기(28) 안에서 가열되고, 믹서 및 펌프 장치(24)에 의해 계속 순환된다. 상기 전체 프로세스에 촉매 함유 오일들 및 도 3에 도시된 회분 설비(ash plant)에 응축수의 공급은 물이 이러한 오일들로 대체되는 결과를 가진다. 열의 공급으로 인해 물은 기화되고 증류 장치(26)에서 정화되어 상기 물 용기(27)에 수집된다. 상기 장치 안에 생성된 슬러리는 상기 오일 반응 진공 펌프 상의 상기 저장 용기(29) 안의 분리기(28) 및 컨베이어 장치를 통해 상기 설비의 충전 레벨에 따라서 계속적으로 공급된다.
도 3은 오일링 설비 및 전체 오일링 프로세스에서 상기 오일 반응기 진공 펌프와 상기 선처리 기술의 결합을 보여준다. 저장 용기를 갖는 상기 오일 반응 진공 펌프는 참조부호 31에 의해 확인된다. 상기 회분 설비는 참조부호 32로 확인되는데, 이것은 회분 용기 및 인접하는 냉각 챔버를 갖는 가열 챔버의 분리 용기로부터 부분 스트림을 공급한다. 이러한 부분 스트림은 금속, 세라믹, 암석, 유리, 및 염인 입력 물질의 비활성 성분의 비율에 따라 달라진다. 오일 및 촉매는 재생되고, 또한 상기 부분 스트림과 함께 배출될 수 있기 때문에, 상기 회분 설비으로 공급되는 것은 이 성분의 1.5 내지 3배이다.
탄화수소의 재생은 400 내지 500℃까지의 가열 프로세스에 의해 수행되고, 상기 탄화수소는 증류 및 응축에서 분리되어 상기 도면의 선처리 기술로 다시 안내된다. 상기 촉매는 물 안에 떠 있어 여과되어 불순물이 제거되기 때문에, 물과의 혼합에 의해 재생된다.
상기 증류 장치는 참조부호 33에 의해 확인되는데, 이것은 기화장치(34) 위에 위치한다. 기화장치 스트립들은, 상기 오일 반응 진공 펌프로부터 나오는 오일 스트림을 100 내지 3000의 많은 수의 부분 스트림들로 분할하는데, 상기 기화장치 안에 위치한다. 최종 중간 증류액들 및 결과물을 위한 큰 기화 표면은 상기 증류 장치(33)를 통해 위로 배출되어, 상기 저장 용기(31)에 더 이상 도달하지 않는다.
단일 또는 이중 실시예에 있어서, 냉각기(35)는 증기를 액화시킨다. 소정 칼럼의 상부 해드 온도를 조절하기 위해, 증류 복귀 라인(36)을 통해 증류 칼럼 중 소정 칼럼으로 소량의 일부가 복귀된다. 이것은 여름철 디젤, 겨울철 디젤, 또는 등유와 같은 중간 증류액의 종류를 결정한다. 라인(37)은 디젤 탱크로 생산물을 안내하는데, 이것은 누출된 생산물로부터 전체 설비의 안전을 보장하기 위해, 하나 또는 그 이상의 진공 펌프들에 연결된 연결 라인을 가진다.
물 분리 탱크(38)는 반응 물 성분들을 탱크로 배출하기 위해, 상기 냉각기의 입력 측에 위치한다. 이러한 물의 양은 상위 레벨이 상기 물 분리 용기(38)에서 도달할 때까지 상기 생산물과 교환된다.
이것이 달성될 때, 전도 센서는 상기 배출 밸브를 개방하라는 신호를 상기 신호가 더 이상 적용되지 않을 때까지 제공한다. pH 센서는, 도 2에 도시된 용기(25)에 입력되는 중화제의 입력량을 결정하는데, 이것은 상기 분리 탱크(38)의 하부 부분에 부착된다.
회분 설비는 참조부호 32로 확인되는데, 상기 분리기의 내부에 연결되어 있고, 상기 설비의 무기 성분들의 농도를 한정한다. 이것은 석회의 추가에 의해 형성되는 염들 뿐만 아니라, 유리, 금속, 및 세라믹 물질과 같이, 입력에 여전히 존재하는 성분들이 전체 설비에서 한정되기에 충분한 물질을 수령한다. 상기 회분 설비는 포함된 탄화수소가 450-500℃에서 기화되도록 하는 히터를 가진다. 탄화수소는 응결되어 선처리 설비에 제공된다.
오일링 설비는 참조부호 33에 의해 확인된다. 이것은 용기 시스템(24) 주위에 10 개의 오일 반응 진공 펌프들을 가지는데, 이것은 기화된 성분과 액체 오일 성분이 분리되도록 한다. 상기 기화된 성분들은 복귀 및 냉각장치(condenser, 35)를 가지는 상기 증류 설비에 의해 정화된다. 상기 냉각기들은 2개의 출력 라인들(36, 37)을 가진다. 이것들은 다양한 챔버들로의 오버플로에 의해 상기 냉각기의 내부로 연결된다.
상기 라인(36)은 또한 제1 챔버로부터 물의 잔여 성분들을 수령하는데, 이것은 상기 용기(38) 안에서 중력을 통해 상기 생산물로 교환된다. 이러한 용기는 pH 밸브를 측정하고, 전도 센서 및 밸브를 통해 잉여 물을 주기적으로 빼낸다. 상기 라인(37)은 생산물 라인이다. 이것은 혼탁도 측정기를 가지는데, 이것은 적당한 품질을 가지는 생산물만이 상기 탱크로 가도록 허용한다. 부적당한 생산물은 상기 회분 설비의 응결물로 안내된다.
도 4의 설명은 신뢰할 수 있고, 열적으로 안정되고, 오일누설을 방지하여, 긴 수명, 완전한 기능상 능력, 및 쉬운 수리 능력을 달성하는 장치를 만드는 데 필요한 진공 펌프의 변화들을 위한 장치에 관한 것이다. 요소들은 어떻게 뜨거운 반응 오일과 접촉하게 되는 부품들의 코팅 및 유압식 개스킷이 기술적으로 구현될 수 있는지 보여준다.
상기 개스킷의 외부 패킹 장치는, 눌림쇠 너트로 구현되는데, 참조부호 101로 확인된다. 이것은 내부 패킹, 슬리브, 및 나사들에 의해 형성된다. 제2눌림쇠 너트가 그 앞에 위치하는 상기 눌림쇠 너트(103)를 통해 추가적으로 위치된다.
유압식 개스킷 챔버(104)이 상기 오일 반응 진공 펌프로 향하는 방향으로 상기 새프트 축 상에 위치한다 .이것은 상기 눌림쇠 너트들과 상기 베어링들 사이에 위치하는 오일 챔버(104)를 포함하는데, 이것은 정지콕이 마련되어 있는 라인(106)을 통해 압력 라인(105)에 연결되어 있다. 상기 유압식 개스킷 챔버(104)는 라인(107)을 통해 압력의 측면에서 연결되는데, 이것은 밸브(109)를 통해 상기 오일 반응 진공 펌프(108)의 부분 진공 라인(120)에 연결되어 있다.
베어링(111)은 상기 오일 반응 진공 펌프의 타 측에 위치한다. 이것은 캡슐화된 반대 측으로 형성한다. 상기 캡슐화는 챔버(112)를 가지도록 구현되는데, 이것은 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력 라인으로부터 셧오프 밸브(114)를 갖는 공급 라인(113)을 가지고, 상기 챔버의 하부에 있는 셧오프 밸브(116)를 갖는 상기 입자들을 위한 배출 라인(115)을 가진다.
상기 오일 반응 진공 펌프(117)는 코팅을 가지는데, 이것은 캐스팅의 본래 부분들에 적용되고, 모든 부분들은 상기 매체와 접촉하게 된다. 이것들은 TiAlN 또는 AlCrN으로 만들어진 단일층 또는 복수층의 코팅들이고, 강철 또는 GGG 50 캐스팅에 적용된다.
상기 오일 반응 진공 펌프의 유입 측에 있는 연결 라인들은 참조부호 118로 확인된다. 압력 측에서, 상기 오일 반응 진공 펌프는 압력 라인(118)을 가진다. 압축기(119)는 회전날개들이 구비되어 있고, 스테인레스 스틸로 제조되거나 코팅되어 있고, 진공 펌프의 압축기보다 작은 지름을 가진다. 상기 압축기의 벽 간격은 0.5-1 mm에서 3-10mm 까지 증가된다.
도 5는 상기 오일 반응기 진공 펌프와 상기 선처리 기술의 결합을 보여준다. 상기 오일 반응 진공 펌프는 전기 모터, 디젤 엔진, 또는 가스 터빈 형태의 기계적 구동부를 가진다. 열매체 오일은, 배기가스 열교환기(121) 안에 마련된다. 상기 배기가스 열교환기(121)는, 열매체 오일 라인들(122)을 통해 분리기(128) 및 선처리 용기들(123, 125)의 재킷 히터들에 연결된다. 입구 덮개 또는 파쇄기는 상기 선처리 용기(125)의 입력부에 위치한다.
상기 선처리 용기들(123, 125) 및 분리기(128)는 순환을 형성하기 위해 믹서 및 펌프 장치(124)에 연결된다. 상기 선처리 용기들에 연결된 연결 라인은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회분 설비에 설치된다. 증류 장치(126)는, 물 용기(127)에 연결되어 있는데, 상기 선처리 용기(123)에 위치한다. 저장 용기(129)에 연결된 연결 라인(z)는 상기 분리기(128)의 출구 상에 위치한다.
도 6은 오일링 설비 안의 배치를 보여준다. 저장 용기를 갖는 상기 오일 반응 진공 펌프는 참조부호 131에 의해 확인된다. 상기 회분 설비는 참조부호 132로 확인되는데, 이것은 상기 분리기(138)에 연결된 연결 라인을 가진다. 상기 회분 이후, 물 혼합 챔버가 위치하는데, 이것은 촉매 재생 설비으로서 촉매 스크린을 가진다.
상기 증류 장치는 참조부호 133에 의해 확인되는데, 이것은 기화장치(134) 위에 위치한다. 기화장치 스트립들은, 100 내지 3000의 많은 수의 배출구들을 가지고, 상기 기화장치(134) 안에 위치한다. 상기 증류 장치(133)는 위쪽에 위치하여, 오일 수집 용기가 아래쪽에 위치하고, 상기 저장 용기(131)에 연결된 연결 라인을 가진다.
단일 또는 이중 실시예에 있어서, 상기 증류 칼럼(133)은 냉각기(135)로부터 아래쪽에 위치한다. 이러한 증류 칼럼은 상기 증류 칼럼(133)에 연결된 증류 복귀 라인(136)을 가진다. 라인(137)은 디젤 탱크에 연결되는데, 이것은 하나 또는 그 이상의 진공 펌프들에 연결된 연결 라인을 가진다.
물 분리 탱크(138)는 상기 냉각기의 입력 측에 위치한다. pH 센서는, 도 2에 도시된 용기(125)에 입력되는 중화제의 입력량을 결정하는데, 이것은 상기 분리 탱크(138)의 하부 부분에 부착된다.
회분 설비는 참조부호 132로 확인되는데, 상기 분리기의 내부에 연결되어 있다. 상기 회분 설비는 히터를 가지는데, 이것은 600℃의 온도로 가열하도록 설계되어 있다.
오일링 설비는 참조부호 131에 의해 확인된다. 이것은 용기 시스템(134) 주위에 10 개의 오일 반응 진공 펌프들을 가진다. 상기 증류 설비는 재순환 및 냉각장치(135)를 가진다. 상기 냉각기들은 2개의 출력 라인들(136, 137)을 가진다. 이것들은 다양한 챔버들로의 오버플로에 의해 상기 냉각기의 내부로 연결된다.
상기 라인(136)은 상기 용기(138)에 연결되는데, 이것은 전도 측정기들 및 pH 값 측정기들을 포함한다. 상기 라인(137)은 생산물 라인이다. 이것은 혼탁도 측정기를 가지는데, 이것은 상기 디젤 탱크 및 상기 선처리 설비에 각각 연결되는 2개의 라인들을 이용하여 연결된다.
본 발명에 따른 방법은, 특정한 실시예에 있어서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 파쇄된 나무 절단 물질의 시간 당 500 리터의 오일링을 위해서, 상기 오일 반응 진공 펌프는, 중간 증류액들로 변환하기 위한 반응기를 나타내는데, 이것은 90mm의 섀프트, 200 kW의 전기 모터를 사용하는 구동 전력, 및 90.8mm의 내부 지름 및 130mm의 외부 지름을 가지는 베어링들을 가진다.
상기 압력 측 상의 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력은 1 bar이고, 흡입 측 상의 부분 진공은 0.3 bar이다. 유압식 개스킷 챔버(4)는 해제 밸브(9)에 의해 0.05 bar 이상고압의 압력으로 설정된다. 챔버(12) 안의 압력은 밸브(14)에 의해 이상고압이 되도록 설정된다. 이것은 상기 오일 반응 진공 펌프의 실행 잡음에 따라 상기 챔버(4)보다 훨씬 더 높게 설정된다. 나머지 크기들은 도 1의 축적에 따라 구현된다.
도 2의 배기가스 열교환기의 설계는 500 kW 전력 생성기의 가스 스트림에 기초한다. 상기 열매체 오일 순환(22)은 흐름 내에서는 360℃의 온도에서, 그리고 상기 선처리 기술의 열 회수에 의한 복귀에서는 240℃에서 유지된다. 상기 용기들(23, 25, 28)은, 상기 열매체 오일을 이용해 가열되는데, 1.4m의 외부 지름과 1.4m의 높이를 가진다. 상기 증류 칼럼(26)은 300mm의 지름과 2m의 높이를 가진다. 상기 오일 반응 진공 펌프 앞의 저장 용기는 1.5m의 지름과 1.5m의 높이를 가진다.
도 3에 도시된 회분 설비는 속이 빈 나사와, 양 부분에 있어서 200mm 지름을 가지는 증류 설비를 가진다. 가열 나사의 지름은 400mm이고, 냉각 나사의 지름은 300mm이다. 실제 오일링 설비는 2개의 오일 반응 진공 펌프, 및 기화장치(34)를 가지는 순환을 포함하는데, 이것은 1.8m의 지름을 가진다. 그 위에 위치하는 상기 증류 칼럼은 600mm의 지름과 3m의 높이를 가지는 버블 트레이 칼럼이다. 상기 냉각장치들각각은 50/90℃의 냉각수를 이용한 최대 출력 200 kW 냉각 전력을 가진다.
전도 센서 및 pH 측정기를 가지는 반응 물 분리기(38)는 상부에 상기 증류 칼럼에 연결되는 역류 라인을 가진다. 상기 냉각수는 상기 공기 열 교환기를 이용한 복귀 냉각에 의해 50℃를 유지한다. 본 발명에 따른 장치는 다른 특정 실시예에 있어서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 파쇄된 나무 절단 물질의 시간 당 500 리터의 중간 증류액의 생산을 위한 설비는 오일 반응 진공 펌프를 가지는데, 이것은 90mm의 섀프트, 200 kW의 전기 모터를 사용하는 구동 전력, 및 90.8mm의 내부 지름 및 130mm의 외부 지름을 가지는 베어링들을 가진다.
상기 압력 측 상의 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력은 1 bar이고, 흡입 측 상의 부분 진공은 0.3 bar이다. 유압식 개스킷 챔버(104)는 해제 밸브(109)에 의해 0.05 bar 이상고압의 압력으로 설정된다. 챔버(112) 안의 압력은 밸브(114)에 의해 이상고압이 되도록 설정된다. 이것은 상기 오일 반응 진공 펌프의 실행 잡음에 따라 상기 챔버(104)보다 훨씬 더 높게 설정된다. 나머지 크기들은 도 4의 축적에 따라 구현된다.
도 5의 배기가스 열교환기의 설계는 500 kW 전력 생성기의 가스 스트림에 기초한다. 상기 열매체 오일 순환(122)은 흐름 내에서는 360℃의 온도에서, 그리고 상기 선처리 기술의 열 회수에 의한 복귀에서는 240℃에서 유지된다. 상기 용기들(123, 125, 128)은, 유압식 오일을 위한 컨베이어 펌프를 통해 상기 배기가스 열 교환기와 상기 용기 벽 히터 사이에 연결 라인들을 가진다. 이러한 용기들은 1.4m의 외부 지름과 1.4m의 높이를 가진다. 상기 증류 칼럼(126)은 300mm의 지름과 2m의 높이를 가진다. 상기 오일 반응 진공 펌프 앞의 저장 용기는 1.5m의 지름과 1.5m의 높이를 가진다.
도 6에 도시된 회분 설비는 속이 빈 나사와, 양 부분에 있어서 200mm 지름을 가지는 증류 설비를 가진다. 가열 나사의 지름은 400mm이고, 냉각 나사의 지름은 300mm이다. 실제 오일링 설비는 2개의 오일 반응 진공 펌프, 및 기화장치(134)를 가지는 순환을 포함하는데, 이것은 1.8m의 지름을 가진다. 그 위에 위치하는 상기 증류 칼럼은 600mm의 지름과 3m의 높이를 가지는 버블 트레이 칼럼이다. 상기 냉각장치들 각각은 50/90℃의 냉각수를 이용한 최대 출력 200 kW 냉각 전력을 가진다.
전도 센서 및 pH 측정기를 가지는 반응 물 분리기(138)는 상부에 상기 증류 칼럼에 연결되는 역류 라인을 가진다. 상기 냉각수는 상기 공기 열 교환기를 이용한 복귀 냉각에 의해 50℃를 유지한다.
1: 개스킷의 외부 패킹 장치 2: 나사들
3: 눌림쇠 너트 4: 오일 챔버
5: 압력 라인 6: 정지콕
7: 라인 8: 오일 반응 진공 펌프의 흡입 라인
9: 밸브 10: 흡입 측 상의 베어링
11: 베어링 12: 압력 측 상의 챔버
13: 공급 라인 14: 셧오프 밸브
15: 배출 라인 16: 셧오프 밸브
17: 오일 반응 진공 펌프 18: 압력 라인
19: 압축기 20: 부분 진공 라인
21: 배기가스 열 교환기 22: 열매체 오일 라인
23: 선처리 용기 24: 믹서 및 펌프 장치
25: 선처리 용기 26: 증류 장치
27: 물 용기 28: 분리기
29: 저장 용기
31: 저장 용기를 갖는 오일 반응 진공 펌프
32: 회분 설비 33: 증류 장치
34: 기화 장치 35: 냉각 장치
36: 증류 복귀 라인 37: 생산물 라인
38: 물 분리 용기
101: 외부 패킹 장치 102: 상기 패킹의 나사들
103: 눌림쇠 너트 104: 유압식 개스킷 챔버
105: 압력 라인 106: 라인을 갖는 정지콕
107: 라인 108: 오일 반응 진공 펌프
109: 밸브 110: 섀프트 측 상의 베어링
111: 캡슐화된 압력 측 상의 베어링 112: 압력 측 상의 챔버
113: 공급 라인 114: 셧오프 밸브
115: 배출 라인 116: 셧오프 밸브
117: 오일 반응 진공 펌프 118: 연결 라인
119: 압축기 120: 부분 진공 라인
121: 배기가스 열 교환기 122: 열매체 오일 라인
123: 선처리 용기 124: 믹서 및 펌프 장치
125: 선처리 용기 126: 증류 장치
127: 물 용기 128: 분리기
129: 저장 용기
131: 저장 용기를 갖는 오일 반응 진공 펌프
132: 회분 설비 133: 증류 장치
134: 기화 장치 135: 냉각 장치
136: 증류 복귀 라인 137: 생산물 라인
138: 물 분리 용기

Claims (8)

  1. 촉매와의 집중적 혼합, 흡착, 반응, 탈착, 및 기화의 형태로 생산물의 제거의 단계를 가지는 지구의 석유 형성 모델에 따른 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법에 있어서,
    생산물의 시작, 즉 집중적 혼합은 2 단계로 수행되는데,
    제1단계는 전력 생성기의 여열을 이용해 가열하는 동안, 슬러리를 형성하기 위해 30 내지 200분 동안 200℃ 이하의 온도 범위에서 주 반응으로부터의 촉매 함유 오일과, 고체 및 액체 입력 물질들의 혼합이고,
    제2단계는 수 분 동안 250-320℃의 온도에서 하나 또는 그 이상의 오일 반응 진공 펌프에서 상기 슬러리의 석유 중간 일부 물질로의 변환인 것을 특징으로 하는 지구의 석유 형성 모델에 따른 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 반응 진공 펌프는 구동 측 상에 유압식 개스킷을 가지고, 유압식 개스킷은 챔버의 상부 영역 안의 챔버의 상기 오일 반응 진공 펌프의 출력 압력 라인으로의 연결을 통해 기계식 개스킷들과 섀프트 베어링 사이에 위치하고, 상기 오일 반응 진공 펌프의 흡입 라인으로의 챔버의 하부 영역 안의 챔버의 연결을 조절하는 방식으로, 상기 베어링은 순환 오일에 의해 충분히 윤활되고, 폐쇄 방향으로의 챔버의 이상고압이 낮아지는 것을 특징으로 하는 지구의 석유 형성 모델에 따른 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폐쇄된 챔버는 상기 구동부의 반대 측 상에 위치하고, 상기 챔버로부터 반응 오일 안에 위치하는 입자들을 배출하고 베어링 압력을 조절하기 위해, 챔버의 상부 측 상에 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력 측에 연결되는 연결 라인을 가지고, 하부 측 상에 상기 오일 반응 진공 펌프의 흡입 측에 연결되는 설정가능한 또는 가변적인 복귀 라인을 가지는 것을 특징으로 하는 지구의 석유 형성 모델에 따른 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 오일 반응 진공 펌프는 반응 혼합물에 접촉하는 모든 부분들 상에 TiAlN 또는 AlCrN으로 만들어진 마모에 강하고, 열적으로 안정되고 단단한 표면 코팅을 가지는 것을 특징으로 하는 지구의 석유 형성 모델에 따른 탄화수소 함유 잔여물들의 확산-촉매 변환을 위한 방법.
  5. 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    설비는 적어도 3 단계들을 포함하는데, 선처리 기술의 제1단계는 에어락, 펌프, 및 믹서를 가지는 흡입 용기, 분리 용기의 형태로 걸죽한 덩어리를 위한 또한 증류 설비의 형태로 수증기를 위한 출구를 갖는 제2용기에 연결되는 연결, 및 파이프라인의 형태로 순환을 위한 장치들을 포함하고, 제2단계는 가열된 회분 설비를 갖는 밸브 에어락을 통해 상기 분리 용기의 하부 부분에 연결되고, 제3단계는 흡입 용기, 오일 반응 진공 펌프 및 연결 라인, 및 생산물 배출 라인들 및 순환을 위한 용기를 포함하는 것을 특징으로 상기 방법을 수행하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    유압식 개스킷은 상기 구동 측 상의 상기 오일 반응 진공 펌프 상에 위치하고, 기계식 개스킷들과 섀프트 베어링 사이에 위치하는데, 챔버의 상부 영역에 있는 상기 오일 반응 진공 펌프의 출력 압력 라인으로 연결되는 상기 챔버의 연결 라인을 가지고, 흡입 라인은 챔버의 하부 영역에 위치하는데, 이는 상기 오일 반응 진공 펌프의 이러한 챔버의 압력 조절 연결을 가지는데, 이는 압력 측정기에 연결되는 전기 연결 또는 수동 조정 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 방법을 수행하기 위한 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    폐쇄된 챔버는 상기 구동부의 반대 측 상에 위치하고, 챔버의 상부 측 상에 상기 오일 반응 진공 펌프의 압력 측에 연결되는 연결 라인을 가지고, 하부 측 상에 상기 오일 반응 진공 펌프의 흡입 측에 연결되는 설정가능한 또는 가변적인 복귀 라인을 가지는데, 이는 충분히 커서 상기 반응 오일 안에 위치하는 입자들이 상기 챔버로부터 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는 상기 방법을 수행하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항의 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    상기 오일 반응 진공 펌프는 반응 혼합물에 접촉하는 모든 부분들 상에 TiAlN 또는 AlCrN으로 만들어진 마모에 강하고, 열적으로 안정되고 단단한 표면 코팅을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 방법을 수행하기 위한 장치.
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