KR20200113185A - 모듈식 가공처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 적어도 하나의 가압 장치; 적어도 하나의 분리 장치; 적어도 하나의 전환 섹션; 적어도 하나의 가압 장치와 적어도 하나의 전환 부분 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛; 적어도 하나의 전환 부분과 적어도 하나의 분리 유닛 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛을 포함하며; 여기서 전환 섹션은 적어도 2개의 병렬 전환 유닛을 포함하고; 여기서 각각의 전환 유닛은 적어도 하나의 가열 장치, 적어도 하나의 반응기 장치, 및 적어도 하나의 냉각 장치를 포함하는 것인 가공처리 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 가공처리 시스템의 분야, 특히 고압 연속 가공처리에서의 사용을 위한 시스템에 관한 것이다.
고압 연속 공정의 수많은 응용이 존재하거나 개발 중에 있거나 또는 상업화의 초기 단계에 있다. 이러한 공정의 예는, 예를 들어 탄화수소, 예컨대 수송 연료, 윤활제 또는 특수 화학물질, 기체, 탄화된 생성물 또는 나노물질의 생성을 위한 수열(hydrothermal) 및 용매열(solvothermal) 공정이다.
연속 작업되는 이러한 고압 공정 시스템과 관련하여, 온도가 증가하여야 하고 또한 공정의 종료시에 감소되어야 하며, 이러한 목적에 대한 많은 해결책이 제안되었다.
전형적으로, 이러한 공정은 물의 임계점 근처의 온도에서 작업되고, 이는 일반적으로 공급 혼합물의 가열 및 생성물 혼합물의 냉각을 포함한다. 공정에서 가열 및 냉각을 달성하기 위해, 가열 및 냉각을 수행하기 위한 장치가 고압 및 고온 시스템의 부분으로서 제공되어야 한다. 이러한 시스템은 공정에서 처리되는 물질에 의한 가능한 침전 또는 심지어 폐색과 관련하여 민감성이다. 시스템은 또한, 시스템의 유효성에 영향을 줄 서비스 및 유지 활동에 놓일 수 있다.
이러한 이유로, 시스템의 유효성이 증가되는 방식으로 시스템을 개선할 것이 요망된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 시스템의 복잡성을 감소시키면서 동시에, 고압 공정 시스템의 유효성을 증가시키는 시스템 뿐만 아니라 이러한 시스템의 작업 방법을 제공하는 것이다.
발명의 설명
본 발명의 하나의 측면에 따라, 본 발명의 목적은
- 적어도 하나의 가압 장치;
- 적어도 하나의 분리 장치;
- 적어도 하나의 전환 섹션;
- 적어도 하나의 가압 장치와 적어도 하나의 전환 부분 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛;
- 적어도 하나의 전환 부분과 적어도 하나의 분리 유닛 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛
을 포함하며;
- 여기서 전환 섹션은 적어도 2개의 병렬 전환 유닛을 포함하고;
- 여기서 각각의 전환 유닛은
ｏ 적어도 하나의 가열 장치
ｏ 적어도 하나의 반응기 장치, 및
ｏ 적어도 하나의 냉각 장치
를 포함하는 것인 가공처리 시스템을 통해 달성된다.
많은 병렬 전환 유닛을 배열함으로써, 개개의 유닛의 비-유효성이 개개의 유닛 그 자체로부터의 기여를 넘어 전체 유효성에 영향을 주지 않음에 따라, 구성을 증가된 유효성에 적합화시킬 수 있다.
또한, 정의된 바와 같은 가공처리 시스템의 모듈식 구성으로 인해, 표준화된 물질로부터 보다 적은 물질 소비로 성분을 제조하는 것이 가능할 것이며, 따라서 단지 하나의 스트링이 사용되는 구성에 비해 보다 비용 효과적인 생성이 가능할 것이다.
하나의 실시양태에서는, 적어도 하나의 가압 장치와 각각의 전환 유닛 사이에 폐쇄 밸브 유닛이 제공되고; 여기서 추가의 폐쇄 밸브 유닛이 각각의 전환 유닛과 적어도 하나의 분리 유닛 사이에 제공된다. 이로써 고온 고압 위치에서의 밸브 유닛이 방지되고, 이는 밸브 유닛을 보다 경제적으로 만든다.
추가의 실시양태에서는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 폐쇄 밸브에 대하여, 나머지 병렬 전환 유닛은 작업 중으로 유지되면서, 2개의 폐쇄 밸브의 폐쇄 및 유지 밸브()의 개방에 의해 2개의 폐쇄 밸브 사이의 전환 유닛이 보다 낮은 압력이 될 수 있도록 보장하기 위해, 2개의 폐쇄 밸브 사이에 온/오프 밸브와 같은 추가의 유지 밸브가 제공될 수 있다. 이로써, 나머지 전환 유닛은 여전히 작업 중이면서, 전환 유닛이 서비스 및/또는 유지를 위해 안전하게 작업 중단되는 것이 얻어진다. 이로써, 전체 플랜트의 유효성이 개선된다.
이 실시양태에서는, 전체 시스템을 셧다운하지 않으면서 개개의 유닛에 대한 유지 및 보수 작업을 수행하도록 개개의 유닛을 시일링하는 것이 가능할 것이고, 따라서 시스템의 유효성이 더욱 증가한다.
하나의 실시양태에서는, 압력 감소 장치가 전환 유닛의 부분으로서 제공된다.
다수의 병렬 유닛을 제공함으로써, 단일 유닛의 정지 시간이 총 생산능에 유의하게 영향을 주지 않을 것이다. 예를 들어 10개의 병렬 유닛이 작업되는 경우, 단일 유닛의 디커플링은 단지 10%만큼의 생산능 감소를 의미한다.
본 발명을 하기에서 도면에 나타낸 하나의 실시양태를 참조로 하여 설명할 것이며, 도면에서:
도 1a 및 1b는 탄소질 물질의 재생가능 탄화수소로의 변환을 위한 연속 고압 공정의 개략적 개요도를 나타내고;
도 2는 가열 및 냉각 시스템의 제1 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 3은, 고압 가열기가 공정으로부터의 기체로 연료공급되는, 본 발명에 따른 가열 및 냉각 시스템의 추가의 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 4는, 열이 고압 수 냉각기에서 열 전달 매체로 전달되고 공정의 다른 부분으로 분포되는, 가열 및 냉각 시스템의 또 다른 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 5는 고압 고온 공정 시스템의 유리한 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 6은 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛을 개략적으로 나타내고;
도 7은 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛의 상이한 실시양태를 개략적으로 나타내고;
도 8a 및 8b는 폐쇄 밸브 유닛의 두 실시양태를 개략적으로 나타내고;
도 9는 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛의 상이한 실시양태를 개략적으로 나타낸다.
도 1a 및 1b는 탄소질 물질의 재생가능 탄화수소로의 변환을 위한 연속 고압 공정의 개략적 개요도를 나타내고;
도 2는 가열 및 냉각 시스템의 제1 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 3은, 고압 가열기가 공정으로부터의 기체로 연료공급되는, 본 발명에 따른 가열 및 냉각 시스템의 추가의 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 4는, 열이 고압 수 냉각기에서 열 전달 매체로 전달되고 공정의 다른 부분으로 분포되는, 가열 및 냉각 시스템의 또 다른 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 5는 고압 고온 공정 시스템의 유리한 실시양태의 개략적 개요도를 나타내고;
도 6은 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛을 개략적으로 나타내고;
도 7은 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛의 상이한 실시양태를 개략적으로 나타내고;
도 8a 및 8b는 폐쇄 밸브 유닛의 두 실시양태를 개략적으로 나타내고;
도 9는 이전 도 1-5와 관련하여 기재된 바와 같은 시스템의 3개의 병렬 유닛의 상이한 실시양태를 개략적으로 나타낸다.
바람직한 실시양태
도 1은 펌핑 수단 및 가압 수단을 포함하는 탄소질 물질, 예컨대 바이오매스의 재생가능 오일로의 전환을 위한 연속 고압 생성 공정의 실시양태를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 탄소질 물질은 먼저 공급 혼합물 제조 단계(1)에 적용된다. 공급 혼합물 제조 단계는 탄소질 물질을 펌핑가능 공급 혼합물로 변환시키고, 이는 종종 탄소질의 크기 감소를 위한, 또한 탄소질 물질을 다른 성분, 예컨대 물, 촉매 및 다른 첨가제, 예컨대 유기물과 함께 공급 혼합물 중에 슬러리화하기 위한 기계적 수단을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 공급 혼합물은 전처리 단계에서 예열될 수 있다. 종종 공급 혼합물은 전처리 단계에서 약 150℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도, 예컨대 약 150℃ 내지 약 220℃ 범위의 온도로 예열된다. 바람직하게는, 공급 혼합물은 약 160℃ 내지 약 200℃ 범위, 예컨대 약 160℃ 내지 약 180℃ 범위의 온도로 예열된다.
유리하게 이는 고온 오일 또는 스팀과 같은 열 전달 매체를 통해 고압 수 냉각기로부터 열을 전달함으로써 수행되고, 이로써 전체적 열 회수 및 에너지 효율이 증가한다.
제2 단계는 가압 단계(2)이고, 여기서 공급 혼합물이 펌핑 수단에 의해 적어도 150 bar 내지 약 450 bar의 압력, 예컨대 적어도 180 bar 내지 400 bar의 압력으로 가압되고; 바람직하게는 공급 혼합물은 펌핑 수단에 의해 물의 임계점 초과의 압력, 예컨대 적어도 250 bar의 압력으로 가압되고; 보다 바람직하게는 공급 혼합물은 펌핑 수단에 의해 적어도 300 bar, 예컨대 적어도 320 bar의 압력으로 가압된다.
이어서, 가압된 공급 혼합물은 약 300℃ 내지 약 450℃ 범위의 반응 온도, 예컨대 약 340℃ 내지 약 430℃ 범위의 온도로 가열되고; 바람직하게는 이어서, 가압된 공급 혼합물은 약 370℃ 내지 약 425℃ 범위의 반응 온도, 예컨대 약 390℃ 내지 약 420℃ 범위의 온도로 가열된다.
공급 혼합물은 일반적으로, 이것이 냉각되고 압력이 감소되기 전에, 탄소질 물질의 전환을 위해 충분한 시간 내에, 예를 들어 2 내지 30분, 예컨대 3 내지 20분 범위; 바람직하게는 5 내지 15분 범위의 기간 동안 이들 조건에서 유지된다.
이어서, 상기 전환된 탄소질 물질로부터 액체 탄화수소 생성물, 물과 수용성 유기물 및 용해된 염, 이산화탄소, 수소 및 메탄을 포함하는 기체 뿐만 아니라 현탁된 입자를 포함하는 생성물 혼합물이 80℃ 내지 250℃ 범위, 예컨대 120℃ 내지 170℃ 범위의 온도로 냉각된다.
그 후, 냉각된 생성물 혼합물은 압력-감소 장치로 도입된다. 적합한 압력 감소 장치는, 압력을 요망되는 수준으로 감소시키도록 적합화된 길이 및 내부 단면을 갖는 직렬 및/또는 병렬 배열의 많은 튜브형 부재를 포함하는 압력 감소 장치를 포함하고, 압력 감소 장치는 압력 감소 펌프 유닛을 포함한다.
전환된 공급 혼합물은, 적어도 기체 상, 재생가능 조(crude) 오일 상, 수용성 유기 화합물 뿐만 아니라 용해된 염 및 궁극적으로 현탁된 입자를 갖는 수성 상으로 추가로 분리된다. 분리는 중량측정 상 분리 또는 다른 적합한 수단, 예컨대 원심분리에 의해 수행될 수 있다.
탄소질 물질의 탄화수소로의 연속 고 가공처리의 많은 실시양태는 균질 촉매 등의 회수를 위한 회수 단계를 포함한다.
재생가능 조 오일은 추가로 공정의 업그레이딩에 적용될 수 있고, 여기서 이를 약 20 bar 내지 약 200 bar 범위의 압력, 예컨대 50 내지 120 bar 범위의 압력으로 가압한 후, 하나 이상의 단계에서 300℃ 내지 400℃ 범위의 온도로 가열하고, 하나 이상의 반응 대역 내에 함유된 수소 및 불균질 촉매(들)과 접촉시키고, 궁극적으로 상이한 비점의 분획으로 분별한다.
도 2는, 전환 단계(4)로부터의 생성물 혼합물의 냉각 단계로부터 열이 추출되고, 이것이 열 전달 매체로서 임계 압력 초과의 압력에서 고압 수를 사용하는 공급 혼합물 가열 단계(3)로 전달되는, 가열 및 냉각 시스템의 제1 실시양태의 개략적 개요도를 나타낸다. 냉각기(5)로부터의 고압 수는 공급 혼합물 가열기(3)로의 도입 전에 추가로 가열되고, 공급 혼합물 가열기로부터의 냉각된 고압 수는 생성물 냉각기(5)로의 도입 전에 고압 수 냉각기에서 추가로 냉각된다.
많은 실시양태에서, 공급 혼합물 및 생성물 혼합물 둘 다 난해한 유체로서, 예를 들어 오염 및/또는 침착 위험을 갖는 유체인 것으로 고려되고, 주기적 세정을 필요로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 유리한 실시양태는, 공급 혼합물 가열기(3) 및 생성물 냉각기(5) 둘 다 공정 매질이 튜브 내부에서 유동하고 고압 수는 튜브의 쉘측에서 유동하는 쉘 및 튜브 열 교환기인 경우이다. 이로써, 유체 유동이 보다 잘 제어되고, 사각 지대가 최소화될 수 있다. 또한, 튜브의 내측이, 예를 들어 기계 및/또는 수단에 의해 쉘측보다 더 용이하게 세정된다.
공급 혼합물의 점도가 높을 수 있는 공급 혼합물 가열기(3)의 제1 부분의 공급 혼합물의 유동 면적은, 공급 혼합물 가열기의 제1 부분 상에서 압력 강하를 최소화하기 위해 공급 혼합물 가열기(3)의 후속 부분에서보다 클 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시양태에서, 후속 부분에서의 공급 혼합물의 유동 면적에 대한 공급 혼합물 가열기의 제1 부분에서의 공급 혼합물의 유동 면적의 비율은 적어도 2, 예컨대 적어도 4이다.
유동 면적은 공급 혼합물에 대하여 병렬의 동일한 치수의 보다 많은 튜브를 사용함으로써 변할 수 있거나, 또는 내부 튜브 직경을 변화시킴으로써 변할 수 있다. 본 발명의 유리한 실시양태는, 후속 부분에서의 튜브의 내부 직경에 대한 공급 혼합물 가열기(3)의 제1 부분에서의 튜브의 내부 직경이 적어도 1.5, 예컨대 적어도 2의 비율인 경우이다.
많은 응용에서, 공급 혼합물 가열기의 제1 부분을 나오는 공급 혼합물의 온도는 적어도 160℃, 예컨대 적어도 170℃이다. 바람직하게는, 공급 혼합물 가열기의 제1 부분을 나오는 공급 혼합물의 온도는 적어도 180℃, 예컨대 적어도 190℃이다.
공급 혼합물 가열기의 제2 부분에서의 공급 혼합물의 평균 유동 속도 (부피 유동을 유동 면적으로 나눈 것으로 정의됨)는 전형적으로 적어도 1 m/s, 예컨대 적어도 1.5 m/s이다. 바람직하게는 공급 혼합물 가열기의 제2 부분에서의 공급 혼합물의 평균 유동 속도 (부피 유동을 유동 면적으로 나눈 것으로 정의됨)는 적어도 2 m/s, 예컨대 적어도 2.5 m/s이다.
공급 혼합물 가열기에 대한 유입구 공급 혼합물 온도는 전형적으로 약 20℃ 내지 약 250℃ 범위, 예컨대 약 60℃ 내지 약 220℃ 범위이고; 바람직하게는 공급 혼합물 가열기에 대한 유입구 공급 혼합물 온도는 약 80℃ 내지 약 200℃, 예컨대 약 120℃ 내지 약 180℃ 범위이다.
공급 혼합물은 전형적으로 고압 수에 의해 적어도 340℃의 온도, 예컨대 350℃의 온도로 가열되고; 바람직하게는 공급 혼합물은 고압 수에 의해 적어도 370℃의 온도, 예컨대 적어도 390℃의 온도로 가열되고; 보다 바람직하게는 공급 혼합물은 고압 수에 의해 약 390℃ 내지 약 425℃ 범위의 온도, 예컨대 395℃ 내지 약 420℃ 범위의 온도로 가열된다.
공급 혼합물 가열 단계(3)로 도입되는 고압 수의 온도는 일반적으로 공급 혼합물 가열기(3)로의 도입 전에 초임계 조건에, 예컨대 적어도 400℃의 온도에 있고; 바람직하게는 고압 수의 온도는 적어도 420℃, 예컨대 적어도 430℃이고; 보다 바람직하게는 고압 수의 온도는 적어도 440℃, 예컨대 적어도 450℃이다.
공급 혼합물 가열 단계(3)를 나오는 고압 수는 전형적으로 공급 혼합물 가열기(3)를 나오기 전에 초임계 조건에, 예컨대 적어도 150℃의 온도에 있고; 바람직하게는 공급 혼합물 가열 단계(3)를 나오는 고압 수의 온도는 적어도 150℃, 예컨대 적어도 200℃이고; 보다 바람직하게는 공급 혼합물 가열 단계(3)를 나오는 고압 수의 온도는 적어도 230℃, 예컨대 적어도 250℃이다.
공급 혼합물 가열기(3)를 나오는 고압 수는, 생성물 냉각기(5)로의 도입 전에, 고압 수 냉각기에서 추가로 냉각된다. 전형적으로 고압 냉각기에서의 공급 혼합물 가열기(3)를 나오는 고압 수의 냉각은 고온 오일과 같은 열 전달 매체로의 열 전달에 의해 수행된다. 고압 수 냉각기에서 추출된 열은, 도 5와 관련하여 추가로 상세히 나타내고 기재된 바와 같이 열 전달 매체를 통해 공정의 다른 부분으로 분포될 수 있다.
고압 수 냉각기에 의해 여러 이점이 제공된다:
- 생성물 냉각기(5)에서의 열 전달 영역의 표면 온도가, 전체적 열 회수를 희생시키지 않으면서 열 전달 표면 상에서의 고비등 화합물의 고화를 막도록 충분히 고온에서 유지되거나 이러한 고온으로 제어될 수 있다. 본 발명의 많은 실시양태에서, 고비등 화합물의 이러한 고화는 열 전달 표면의 오염 및/또는 열 전달 튜브의 클로깅 및/또는 스트림 인자의 감소를 초래할 수 있다.
- 생성물 냉각기(5)에서 요구되는 열 전달 영역이 고압 수 냉각기에 의한 추가의 냉각 및 열 회수로 인한 보다 높은 온도 조종력으로 인해 현저히 감소한다.
- 고압 수 냉각기가 생성물 냉각기(5)의 작업을 미세 조율하거나 트리밍하기 위한 옵션을 제공한다.
고압 수 냉각기에 이어, 고압 수는 튜브의 쉘측 상에서 생성물 냉각기로 도입된다.
전형적으로, 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 적어도 60℃, 예컨대 적어도 80℃이고; 바람직하게는 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 적어도 100℃, 예컨대 적어도 110℃이다. 많은 실시양태에서, 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 100℃ 내지 150℃ 범위, 예컨대 110℃ 내지 140℃ 범위이다.
종종 생성물 혼합물은 냉각기(6)에서 80℃ 내지 250℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 200℃ 범위의 온도로 냉각되고; 바람직하게는 이는 열 교환기에서 생성물 혼합물과의 열 교환에 의해 120℃ 내지 180℃ 범위의 온도, 예컨대 130℃ 내지 170℃ 범위의 온도로 냉각된다.
도 3은, 고압 수 가열기가 공정으로부터의 부산물의 연소에 의해 적어도 부분적으로 가열되는, 가열 및 냉각 시스템의 추가의 실시양태의 개략적 개요도를 나타낸다. 부산물은 공정의 분리 부분으로부터의 및/또는 공정의 업그레이딩 부분으로부터의 공정 기체, 및/또는 생성된 액체 탄화수소 및/또는 수용성 유기물 연소가능 고체 생성물, 예컨대 공정에 의해 생성된 차르의 분획을 포함할 수 있다.
이로써 에너지 회수가 증가하고, 매우 에너지 효율적인 공정이 제공된다. 본 발명의 유리한 실시양태는, 고압 수 가열기에서 필요한 모든 열이 공정에 의해 공급되는 경우이다. 이로써 공정이 공급 혼합물의 가열을 위한 에너지로 자체-지속되고, 매우 에너지 효율적인 공정이 제공된다.
도 4는, 열이 고압 수 냉각기에서 열 전달 매체로 전달되고 공정의 다른 부분으로 분포되는, 가열 및 냉각 시스템의 또 다른 실시양태의 개략적 개요도를 나타낸다. 열 전달 매체는 고온 오일, 물 및/또는 스팀을 포함할 수 있고, 열 전달 매체를 사용하여 고압 수로부터 추출된 에너지를 공정의 다른 부분으로, 예컨대 공급물 제조 단계 및/또는 회수 단계 및/또는 업그레이딩 단계로 분포시킬 수 있다.
도 5는 가압 및 압력 하강 시스템을 포함하는 탄소질, 예컨대 바이오매스의 재생가능 수송 연료, 윤활제 및/또는 미세 화학물질로의 수열 변환을 위한 고압 공정의 유리한 실시양태를 나타낸다.
도 6에는 3개의 병렬 전환 유닛이 도시되어 있고, 각각의 전환 유닛은 가열기, 전환 부피 및 냉각기를 갖는 스트링을 포함한다. 추가의 밸브 유닛(V)이 각각의 스트링의 상류 및 하류에 제공된다. 밸브(V)는, 전체 가공처리 시스템을 셧다운시킬 필요 없이, 단일 스트링의 폐쇄 및 이러한 폐쇄 스트링 상에서의 유지 및 보수 작업의 수행에 대한 옵션을 제공하고, 따라서 전체 시스템의 증가된 유효성을 제공할 것이다.
도 7에는, 전환 유닛이 도 6에서 특성화된 요소 이외에 각각 압력 감소 유닛을 추가로 포함하는, 본 발명의 추가의 실시양태가 개략적으로 나타나 있다.
도 8a에는 전환 유닛에 대하여 직렬로 배열된 2개의 폐쇄 밸브(C)를 포함하는 밸브 유닛(V)이 나타나 있다. 2개의 폐쇄 밸브(C) 사이에, 주변 압력으로의 밸브 유닛(V) 사이의, 또한 폐쇄 밸브 사이의 스트링에서의 압력 감소 가능성을 보장하기 위해 유지 밸브(M)이 제공된다. 이로써, 시스템의 다른 스트링은 여전히 작업 중이면서 단일 스트링에 대한 서비스 및 유지 작업을 제공하는 것이 가능하다. 이 실시양태는 높은 안전성 수준의 작업 및 유지를 제공할 것이다. 추가의 실시양태가 도 8b에 나타나 있고, 여기서는 단지 하나의 폐쇄 밸브가 사용된다. 안전성 수준이 다소 감소되지만, 해결책은 원칙적으로 도 8a에 나타낸 실시양태와 동일한 기능성을 제공할 것이다.
도 9는 추가로, 압력이 밸브 유닛 전에 측정되고, 각각의 전환 유닛에 대해서는 가열기 전에, 반응기(들) 전에, 또한 냉각기 전후에 측정되는 유리한 시스템의 개요를 나타낸다. 압력을 이들 위치에서 측정함으로써, 유닛 중 하나에서의 궁극적 압력이 작업 동안 연속적으로 모니터링될 수 있는 것이 얻어진다. 시스템은 전환 유닛에서의 압력 축적의 모니터링 및 확인을 가능하게 한다. 유리하게는, 제어 유닛이 압력 측정에 연결되고 (도에는 단지 하나의 스트림에서 압력 측정에 연결된 것만이 점선으로 나타나 있음), 이는 압력 강하 축적의 경우에 특정 라인의 밸브 유닛 둘 다를 폐쇄함으로써 전환 유닛을 시일링할 것이다. 제1 세정 시도로서, 몇초 동안 유지 밸브 중 하나를 개방함으로써 세정 펄스를 확립할 수 있고, 이로써 궁극적 압력 축적이 제거될 수 있다. 압력 축적이 제거될 수 없는 경우, 밸브 유닛을 폐쇄함으로써 특정 전환 유닛이 오프라인이 된다. 유리하게는 이는 전환 유닛을 시일링하고 생성물로부터 저비등 성분의 증발을 막도록 냉각하면서 압력 하에 이를 유지함으로써 수행되고, 이로써 고체 잔류물을 장비 내에 남긴다. 전환 유닛의 고온 부분이 초기에 여전히 고온임에 따라, 이는 제한된 공간의 가열로 인한 압력 증가가 가능함을 의미한다. 상황은, 바람직한 실시양태에 따라, 유지 밸브를 통한 압력 완화에 의해 조절된다.
1. 공급 혼합물의 제조
공정의 제1 단계는 탄소질 물질의 펌핑가능 슬러리 형태로 공급 혼합물을 제조하는 것이다. 이는 일반적으로 크기 감소를 위한, 또한 유기 물질을 다른 성분, 예컨대 물, 촉매 및 다른 첨가제, 예컨대 유기물과 함께 공급 혼합물 중에 분산시키는 것과 같은 슬러리화를 위한 수단을 포함한다.
탄소질 물질은 고체 형태일 수 있거나, 고체 외관을 가질 수 있지만, 또한 슬러지 또는 액체 형태일 수 있다. 또한, 탄소질 물질(들)은 하나 이상의 입력 스트림 내에 함유될 수 있다.
탄소질 공급원료의 비제한적 예는, 바이오매스, 예컨대 목질 바이오매스 및 잔류물, 예컨대 우드 칩, 톱밥, 산림 간벌물, 도로 절단물, 나무껍질, 가지, 정원 및 공원 폐기물 & 잡초, 에너지 작물, 예컨대 잡목(coppice), 버드나무, 참억새, 및 자이언트 리드(giant reed); 농산물 및 부산물, 예컨대 풀, 짚, 줄기, 여물, 겉껍질, 콥(cob) 및 껍질 (예를 들어 밀, 호밀, 옥수수, 쌀, 해바라기로부터의 것); 팜 오일 생산으로부터의 빈 과일 다발, 팜 오일 제조업체 유출물 (POME), 설탕 생산으로부터의 잔류물, 예컨대 바가스, 비나스, 당밀, 온실 폐기물; 에너지 작물, 예컨대 참억새, 스위치 그래스, 수수, 자트로파; 수생 바이오매스, 예컨대 대형조류, 소형조류, 시아노 박테리아; 동물 베딩 및 거름, 예컨대 가축 생산으로부터의 섬유 분획; 도시 및 산업 폐기물 스트림, 예컨대 흑액, 페이퍼 슬러지, 종이 생산으로부터의 사양 외 섬유; 식품 생산, 예컨대 쥬스 또는 와인 생산으로부터의 잔류물 및 부산물; 식물성 오일 생산, 분류된 도시 고체 폐기물, 공급원 분류된 가정용 폐기물, 레스토랑 폐기물, 도축장 폐기물, 하수 슬러지 및 이들의 조합을 포함한다.
많은 탄소질 물질은 리그노셀룰로스 물질, 예컨대 목질 바이오매스 및 농업 잔류물과 관련된다. 이러한 탄소질 물질은 일반적으로 리그닌, 셀룰로스 및 헤미셀룰로스를 포함한다.
본 발명의 실시양태는 1.0 내지 60 중량% 범위의 리그닌 함량, 예컨대 10 내지 55 중량%의 리그닌 함량을 갖는 탄소질 물질을 포함한다. 바람직하게는, 탄소질 물질의 리그닌 함량은 15 내지 40 중량%, 예컨대 20 내지 40 중량% 범위이다.
탄소질 물질의 셀룰로스 함량은 바람직하게는 10 내지 60 중량% 범위이고, 예컨대 셀룰로스 함량은 15 내지 45 중량% 범위이다. 바람직하게는 탄소질 물질의 셀룰로스 함량은 20 내지 40 중량%, 예컨대 30 내지 40 중량% 범위이다.
탄소질 물질의 헤미셀룰로스 함량은 바람직하게는 10 내지 60 중량% 범위이고, 예컨대 셀룰로스 함량은 15 내지 45 중량% 범위이다. 바람직하게는 탄소질 물질의 셀룰로스 함량은 20 내지 40 중량%, 예컨대 30 내지 40 중량% 범위이다.
변환되는 특정 유기 물질 및 이것이 어떻게 수용되는지에 따라, 크기 감소가 하나 이상의 단계로 수행될 수 있고, 예를 들어 탄소질 물질을 그대로 처리하고, 이어서 동일한 단계에서 다른 성분과 혼합할 수 있거나, 또는 이를 혼합 단계에서 추가의 가공처리 및 크기 감소에 적합한 크기로 예비-분쇄할 수 있다. 종종 탄소질 물질은 예비-분쇄 단계에서 15 mm 미만의 입자 크기, 예컨대 10 mm 미만의 입자 크기로; 바람직하게는 5 mm 미만, 예컨대 3 mm 미만의 입자 크기로 크기 감소된다.
예비-분쇄는 파쇄기, 컷팅 밀, 해머 밀, 팬 분쇄기, 임펠러 밀 또는 이들의 조합을 사용하여 수행될 수 있다.
유리하게 예비-분쇄 단계는 불순물, 예컨대 금속, 돌, 모래와 같은 오물의 제거를 위한 및/또는 상기 최대 크기를 갖는 입자 크기를 갖는 탄소질 물질로부터 사양 외 섬유를 분리하기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 수단은 자기 분리, 세척, 밀도 분리, 예컨대 부유, 진동 테이블, 음향 분리기, 체질 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 수단은 예비-분쇄 단계 전 및/또는 예비-분쇄 단계 후에 존재할 수 있다.
이어서, 탄소질 물질을 공급 혼합물의 다른 성분과 혼합한다. 다른 성분은 하기 성분을 포함할 수 있다:
1. 공정에 의해 생성된 재순환된 오일 (탄화수소) 또는 오일의 분획 (공정에 의해 생성된 탄화수소; 바람직하게는 건조 회분 무함유 유기 물질에 대한 중량비는 0.5 내지 1.5, 예컨대 0.8 내지 1.2의 범위임; 재순환된 오일은 페놀, 알킬화된 페놀, 폴리-페놀, 단량체 및 올리고머 페놀, 크레오졸, 티몰, 알콕시 페놀, p-쿠마릴 알콜, 코니페릴 알콜, 시나필 알콜, 플라베놀, 카테콜을 포함할 수 있음.
2. 회수된 균질 촉매 및 수용성 유기물, 예컨대 하기 성분으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는, 공정으로부터의 수성 상의 재순환된 농축물:
a. 케톤, 예컨대 아세톤, 프로파논, 부타논, 펜타논, 펜테논, 시클로펜타논, 예컨대 2,5 디메틸 시클로펜타논, 시클로펜테논, 헥사논 및 시클로헥사논, 예컨대 3-메틸 헥사논, 퀴오논 등
b. 알콜 및 폴리-알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판의 것 (이소프로판올 포함), 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 예컨대 2-부틸-1-옥탄올, 히드로퀴논 등
c. 페놀, 알킬화된 페놀, 폴리-페놀, 단량체 및 올리고머 페놀, 크레오졸, 티몰, 알콕시 페놀, p-쿠마릴 알콜, 코니페릴 알콜, 시나필 알콜, 플라베놀, 카테콜
d. 카르복실산, 예컨대 포름산, 아세트산 및 페놀산, 예컨대 페릭산, 벤조산, 쿠마린산, 신남산, 아비에트산, 올레산, 리놀레산, 팔메트산, 스테르산
e. 푸란, 예컨대 THF 등
f. 알칸, 알켄, 톨루엔, 쿠멘 등
및 이들의 조합.
일반적으로, 수용성 유기물은 상기 성분의 복합 혼합물을 구성하고, 공급 혼합물은 이러한 수용성 유기물을 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 예컨대 약 2 중량% 내지 약 5 중량% 범위의 농도로 포함할 수 있다.
3. 바람직하게는 수용액 형태로 첨가되고, 생성된 공급 혼합물 중의 칼륨의 총 농도가 적어도 0.5 중량%가 되도록, 예컨대 공급 혼합물 중의 농도가 적어도 1.0 중량%가 되도록; 바람직하게는 칼륨의 농도가 적어도 1.5 중량%, 예컨대 적어도 2.0 중량%가 되도록 하는 양으로 첨가되는, 탄산칼륨 및/또는 수산화칼륨 및/또는 아세트산칼륨 형태의 메이크업 균질 촉매;
4. pH 조정을 위한 메이크업 염기. 바람직하게는, 수산화나트륨은, 재순환된 수성 상 중에서 측정된 pH가 7 초과, 바람직하게는 8.0 내지 12.0 범위, 예컨대 8.0 내지 10.0 범위가 되도록 하는 양으로 공급 혼합물에 첨가된다.
성분 1.-4.는 바람직하게는 모두 액체 형태이고, 유리하게는 예비혼합되고 임의로 예열된 후, 유기 물질과 혼합되어 상기 공급 혼합물을 생성할 수 있다. 예비혼합 및/또는 예열은 혼합기에서 요구되는 로딩 시간 및 가열 시간을 감소시킬 수 있다.
탄소질 물질 및 다른 성분의 혼합은 균질 슬러리 또는 페이스트를 형성하도록 혼합된다. 상기 혼합기는 유성형(planetary) 혼합기, 니이더(Kneader) 또는 밴버리(Banbury) 혼합기와 같은 점성 물질을 효율적으로 혼합하고, 분산시키고, 균질화하기 위한 수단이 장착된 교반 용기일 수 있다. 혼합기에는 바람직하게는, 상기 공급 혼합물을, 비등을 피하기에 충분한 압력, 예컨대 1-30 bar 범위, 바람직하게는 4-20 bar 범위, 예컨대 5-10 bar 범위에서, 80℃ 내지 220℃ 범위, 바람직하게는 130℃ 내지 200℃ 범위, 또한 보다 바람직하게는 150℃ 내지 180℃ 범위의 온도로 예열하기 위한 수단이 추가로 장착된다. 공급 혼합물을 상기 범위의 온도로 가열하는 것은, 탄소질의 연화 및/또는 적어도 부분적으로 용해를 제공하고, 이로써 공급 혼합물이 크기 감소 및 균질화되기 보다 용이해진다. 본 발명에 따른 제조 동안 상기 공급 혼합물을 가열하기 위한 바람직한 수단은 가열 재킷을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 상기 공급 혼합물의 예열을 위한 가열은, 예를 들어 열 전달 매체로의 고압 수 냉각기로부터의 열의 추출을 위한, 또한 도 3 내지 도 5와 관련하여 상기에 추가로 상세히 기재된 바와 같은 열의 분포를 위한 열 전달 매체의 사용에 의한, 액체 탄화수소 생성물을 포함하는 전환된 탄소질 물질의 냉각으로부터 얻어진다. 이로써 공정의 에너지 효율이 더욱 향상될 수 있다. 혼합기에는 재순환 루프가 추가로 장착될 수 있고, 여기서 물질을 상기 혼합기로부터 취출하고 내부 또는 외부 루프 내에서 적어도 부분적으로 재순환시키고 상기 혼합기 내로 재도입하여 공급 혼합물 특징, 예를 들어 레올로지 특성, 예컨대 점도 및/또는 입자 크기를 사전 정의된 수준으로 제어한다. 외부 루프는 하나 이상의 크기 감소 및/또는 균질화 장치(들), 예컨대 침연기 및/또는 콜로이달 밀 및/또는 콘 밀 또는 이들의 조합을 직렬 및/또는 병렬 배열로 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 탄소질 물질을 한번에 공급하기보다는 점차 혼합기에 공급하여 공급 혼합물의 점도를 제어하고, 그 공급 혼합물은 사이즈 감소되고 균질화되면서 펌핑가능하게 남아있다. 점도의 제어는, 혼합기 및/또는 콜로이달 밀의 전력 소비를 측정하고 사전 정의된 전력 소비에 따라 공급 혼합물에 유기 물질을 첨가함으로써 수행될 수 있다. 제조된 공급 혼합물이 다음 배치에 대한 텍스쳐링제로서 작용하고, 이로써 다음 배치를 보다 펌핑가능하게 만듦으로써 이를 균질화하는 것을 보조하고, 또한 이로써 탄소질 물질이 보다 빠르게 첨가될 수 있음에 따라, 배치들 사이에서 혼합기를 완전히 비우지 않는 것이 더욱 유리하다.
공급 혼합물 중의 성분들을 철저히 혼합하고 균질화하기 위한 다른 바람직한 수단은 인라인 혼합기를 포함한다. 이러한 인라인 혼합기는 컷팅 및/또는 가위질 및/또는 자가-세정 작용을 추가로 도입할 수 있다. 이러한 인라인 장치에 대한 바람직한 실시양태는 하나 이상의 압출기를 포함한다.
공급 혼합물 혼합 단계로부터의 공급 혼합물은 공정의 가압 단계로의 도입 전에 유지 탱크로 공급될 수 있다. 상기 혼합 탱크에는 유지 탱크 내에서 상기 공급 혼합물을 교반하기 위한 수단 및/또는 상기 유지 탱크 주위에서 상기 공급 혼합물을 순환시키기 위한 순환 수단이 장착될 수 있고, 이로써 공급 혼합물이 전단 박화되어 유지되고, 보다 용이하게 펌프 상태가 된다. 임의로 공급 혼합물은 유지 탱크로의 도입 전에 팽창될 수 있고, 이로써 공급 혼합물이 추가로 사이즈 감소되고 균질화될 수 있다.
전형적으로, 공급 혼합물 중의 탄소질 물질의 건조 함량은 10 내지 40 중량% 범위, 바람직하게는 15 내지 35 중량% 범위, 또한 보다 바람직하게는 20 내지 35 중량% 범위이다.
공정은 전형적으로 물이 상기 공급 혼합물 중에 존재할 것을 필요로 한다. 전형적으로, 상기 공급 혼합물 중의 물 함량은 적어도 30 중량%, 또한 30 내지 80 중량% 범위, 또한 바람직하게는 40 내지 60% 범위이다.
2. 가압
고압 공정의 유리한 실시양태의 2 단계는 상기 전환 공정에 대한 요망되는 압력으로의 가압이다. 요망되는 반응 압력으로의 상기 가압은 본질적으로, 공급 혼합물 제조 단계로부터의 도입 온도로부터 고압 수 가열 냉각 시스템에서의 반응 온도로의 가열이 개시되기 전에 수행된다.
전형적으로 공급 혼합물은 상기 가열 및 전환 동안 적어도 150 bar, 예컨대 180 bar의 작업 압력으로 가압되고, 바람직하게는 상기 작업 압력은 적어도 221 bar, 예컨대 적어도 250 bar이고, 또한 보다 바람직하게는 전환 동안 상기 작업 압력은 적어도 300 bar이다. 더욱 더 바람직하게는, 작업 압력은 300-400 bar 범위, 예컨대 300-350 bar 범위이다.
많은 실시양태는 상기에 기재된 바와 같은 고함량의 탄소질 물질을 갖는 공급 혼합물의 가공처리에 관한 것이다. 이러한 공급 혼합물은 전형적으로 1050 내지 1200 kg/m3 범위의 밀도를 갖고, 전형적으로 별개의 입자의 현탁액 (액체)보다는 균질 유사가소성 페이스트로서 거동한다. 이러한 페이스트의 점도는 유사가소성 (전단 박화) 거동으로 인해 전단 속도에 따라 폭넓게 달라질 수 있고, 비 전단 속도 및 처리되는 탄소질 물질에 따라 103 내지 107 cP일 수 있다.
본 발명의 측면은 이러한 고도로 점성인 유사가소성 공급 혼합물의 가압을 위한 가압 시스템에 관한 것이다. 가압 시스템은, 도 2-9와 관련하여 나타내고 기재된 바와 같이 피스톤에 대한 힘의 적용 및/또는 수용을 위한 조종 수단이 장착된 피스톤을 갖는 실린더를 각각 포함하는 2개 이상의 압력 증폭기를 포함한다. 실린더 내의 피스톤에 대한 유리한 조종 수단은 수력 조종 수단을 포함한다.
유리한 실시양태에서, 압력 에너지는 단계 6. 압력 감소 하에 하기에 기재된 압력 감소 단계에서 회수되고, 에너지 흡수 저장소로 전달되고, 여기서 압력 감소 장치에 의해 흡수된 에너지는, 예를 들어 가압 단계에서의 연속적 활용을 위해 저장소로 전달된다. 이로써 매우 에너지 효율적인 고압 공정이 얻어진다.
3. 가열
이어서, 가압된 공급 혼합물을 적어도 340℃ 내지 약 450℃, 예컨대 350℃ 내지 430℃ 범위, 바람직하게는 370℃ 내지 430℃ 범위, 예컨대 380℃ 내지 420℃ 범위, 보다 바람직하게는 390℃ 내지 420℃ 범위, 예컨대 400℃ 내지 415℃ 범위의 반응 온도로 가열한다.
공급 혼합물의 가열은 고압 수를 사용한 간접적 열 교환에 의해 수행된다. 이러한 열 전달 매체의 사용에 의해, 공급 혼합물 및 생성물 혼합물 둘 다 튜브 내부에서 유동할 수 있고, 이로써 보다 용이한 세정이 가능해지는 것이 얻어진다.
상기 열 회수에 의해, 요구되는 열의 대부분이 회수됨에 따라 공정이 매우 에너지 효율적이 되는 것이 얻어진다. 본 발명의 많은 실시양태에서, 공급 혼합물을 요망되는 반응 온도로 가열하기 위해 요구되는 에너지의 적어도 40%가 회수되고, 예컨대 공급 혼합물을 요망되는 반응 온도로 가열하기 위해 요구되는 에너지의 적어도 50%가 회수된다. 바람직하게는, 공급 혼합물을 요망되는 반응 온도로 가열하기 위해 요구되는 에너지의 적어도 60%가 회수되고, 예컨대 요구되는 에너지의 적어도 70%가 회수된다.
4. 반응
반응 온도로의 가열에 이어서, 상기 가압된 및 가열된 공급 혼합물은 사전 정의된 시간 동안 반응 대역 c. 내에서 요망되는 압력 및 온도에서 유지된다. 공급물 특징 및/또는 압력 및 온도의 조합은 일반적으로, 요망되는 생성물의 수율 및/또는 품질을 희생시키지 않으면서 선행기술에서보다 짧은 반응 시간 및/또는 더 많이 반응된 액체 탄화수소 생성물을 가능하게 한다. 상기 반응 대역 내에서의 사전 정의된 시간은 1 내지 60분, 예컨대 2 내지 45분 범위일 수 있고, 바람직하게는 상기 반응 대역 내에서의 상기 사전 정의된 시간은 3 내지 30분 범위, 예컨대 3 내지 25분 범위, 보다 바람직하게는 4 내지 20분 범위, 예컨대 5 내지 15분 범위이다.
5. 냉각
전환된 탄소질 물질로부터의 액체 탄화수소 생성물, 물과 수용성 유기물 및 용해된 염, 이산화탄소, 수소 및 메탄을 포함하는 기체 및 궁극적으로 현탁된 입자를 포함하는 반응기로부터의 유출구 스트림은 냉각기(6)로 도입되고, 여기서 이는 도 2-4에 나타내고 기재된 바와 같이 고압 수 냉각기로부터의 고압 수와의 접촉에 의해 냉각된다.
전형적으로, 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 적어도 60℃, 예컨대 적어도 80℃이고; 바람직하게는 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 적어도 100℃, 예컨대 적어도 110℃이다. 많은 실시양태에서, 생성물 혼합물 냉각기(6)에 대한 고압 수의 유입구 온도는 100℃ 내지 150℃ 범위, 예컨대 110℃ 내지 140℃ 범위이다.
종종 생성물 혼합물은 냉각기(6)에서 80℃ 내지 250℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 200℃ 범위의 온도로 냉각되고; 바람직하게는 이는 열 교환기에서 생성물 혼합물과의 열 교환에 의해 120℃ 내지 180℃ 범위의 온도, 예컨대 130℃ 내지 170℃ 범위의 온도로 냉각된다.
본 발명의 냉각 단계의 바람직한 실시양태는, 상기 열 교환이 고압 수와의 간접적 열 전달에 의해 수행되는 경우이다. 열 전달 매체를 통한 이러한 간접적 열 전달의 사용에 의해, 공급 혼합물 및 생성물 혼합물 둘 다 튜브 내부에서 유동할 수 있고, 이로써 보다 용이한 세정이 가능해지는 것이 얻어진다. 열 전달 매체는 임의로, 가열 및 냉각의 제어성 및 유연성의 부가를 가능하게 하도록 추가로 가열되고/거나 냉각될 수 있다. 상기 열 전달 매체는 또한, 예를 들어 공정의 전처리(1) 및/또는 업그레이딩 부분과 같은 공정의 다른 유닛 작업으로의 및/또는 그로부터의 열의 전달에 사용될 수 있다.
6. 압력 감소
냉각된 생성물은 압력 감소 장치로 도입되고, 여기서 압력이 감소된다.
그 후, 냉각된 생성물 혼합물은 압력 감소 장치로 도입되고, 여기서 압력 감소 유닛은 적어도 하나의 유입구 및 유출구를 포함하고, 압력 감소 유닛은 유입구에서 공정 압력 수준에서 가압된 유체를 수용하도록 적합화되고, 상류 공정으로부터, 또한 유출구로부터 수용된 가압된 유체를 단리하도록 적합화되고, 유체의 압력을 보다 낮은 미리 정해진 수준으로 감소시키도록 적합화되고, 또한 상류 공정을 향해 여전히 단리되면서 유출구를 통해 유체를 출력하도록 적합화된다.
일반적으로, 압력 감소 유닛은 유입구에서의 구동 밸브 및 유출구에서의 구동 밸브 및 유입구 밸브와 유출구 밸브 사이의 가압 장치를 포함한다. 또한, 압력 감소 유닛은 유입구 밸브 상류, 유입구 밸브와 유출구 밸브 사이, 또한 유출구 밸부 하류에서 압력을 측정하기 위한 수단을 포함한다.
압력 감소 유닛은 실린더 및 피스톤을 갖는 펌프 유닛 뿐만 아니라 실린더 내부의 피스톤의 조종을 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다. 유리하게 압력 감소 유닛은 압력 감소 장치의 사이클 위치를 지시하고 압력 감소 시스템 내의 적어도 하나의 밸브를 개방 또는 폐쇄하기 위한 제어 신호를 제공하도록 적합화된 위치 지시기를 추가로 포함한다.
압력 감소 장치의 유리한 실시양태는, 압력 감소 펌프가 에너지 흡수 저장소의 가압을 조종하는 추가의 펌프에 연결되는 경우이다. 예를 들어, 압력 감소 장치는 에너지 저장소를 추가로 포함하고, 여기서 가압 펌프는 저장소에 작동가능하게 연결되고, 여기서 펌프에 의해 흡수된 에너지가 전환되고 가압 펌프로 전달된다.
바람직한 실시양태에서, 에너지 저장소는 고압 공정의 가압 단계 (상기 단계 2)에서 공급 혼합물을 가압하도록 적합화된 가압 펌프를 조종한다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 이는 전기 에너지를 생성하는 발전기에 연결된 저압 터빈에 의해 수행되고, 생성된 전기는 가압 단계에서 가압 펌프를 조종하기 위해 필요한 에너지를 감소시킨다.
압력 감소 장치는 전형적으로 낮은 스트로크 속도 (큰 스트로크 부피)를 위해 디자인되고, 이로써 체크 밸브보다는 실린더의 충전 및 비우기를 위한 구동 밸브의 사용을 가능하게 한다. 바람직한 구동 밸브는 게이트 밸브 및 볼 밸브 또는 이들의 조합을 포함한다.
피스톤의 스트로크 속도는 약 1 스트로크/분 내지 약 150 스트로크/분, 예컨대 약 5 스트로크/분 내지 약 100 스트로크/분일 수 있다. 바람직하게는 피스톤의 스트로크 속도는 약 10 내지 약 80 스트로크/분이고, 예컨대 피스톤의 스트로크 속도는 20 스트로크/분 내지 약 60 스트로크/분 범위이다. 구동 밸브의 사용을 가능하게 하는 것 이외에, 피스톤의 낮은 스트로크 속도는 피스톤, 시일 및 밸브 시트 상의 마모를 감소시킨다.
압력 감소 장치에 대한 유입구 온도는 일반적으로 약 10℃ 내지 약 250℃, 예컨대 약 20℃ 내지 약 220℃의 범위이고; 바람직하게는 압력 증폭 실린더에 대한 유입구 온도는 약 50℃ 내지 약 210℃, 예컨대 약 80℃ 내지 약 200℃ 범위이고; 더욱 더 바람직하게는 압력 증폭 실린더에 대한 유입구 온도는 약 100℃ 내지 약 180℃, 예컨대 약 120℃ 내지 약 170℃ 범위이다.
온도가 약 120℃를 초과하는 (예컨대 약 140℃) 응용에서, 실린더에는 상기에 기재된 작업 조건을 견디기 위해 피스톤의 시일의 냉각을 위한 수단이 추가로 장착될 수 있다.
7. 분리
이어서, 액체 탄화수소 생성물을 함유하는 상기 압력 감소로부터의 감압된 혼합물이 분리된다. 분리는 상기 혼합물로부터 기체를 분리하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 분리 수단은 플래시 분리기 또는 탈기 장치를 포함할 수 있고, 여기서 기체가 상단으로부터 취출된다. 상기 기체는 도에 나타내고 상기에 추가로 기재된 바와 같이 공정에 대한 공정에서의 가열을 위한 열을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 기체는 공정에서의 가열을 위한 열을 생성하도록 상기 사용 전에 예를 들어 물과 같은 화합물을 응축시키기 위해 임의로 냉각될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태는, 전환된 공급 혼합물/생성물 혼합물을 먼저 60 내지 250℃의 온도로 냉각시키고, 약 10 내지 약 150 bar 범위, 예컨대 약 15 내지 약 100 bar 범위의 압력으로 팽창시키고, 생성물 혼합물을 적어도 기체 상 및 나머지 상으로 분리하기 위한 상 분리기/탈기 장치로 보내는 시스템을 포함한다.
유리한 실시양태에서는, 분리된 기체 상을 먼저 80℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도로 냉각시키고, 60 내지 110 bar 범위, 예컨대 70 내지 100 bar 범위의 압력으로 팽창시키고, 전환된 공급 혼합물/생성물 혼합물을 적어도 기체 상 및 나머지 상으로 분리하기 위한 상 분리기/탈기 장치로 보낸다.
하기에 추가로 예시되는 바와 같이, 기체 상은 종종 이산화탄소, 수소, 일산화탄소, 메탄, 에탄, 에탄, 프로판, 이소-프로판, 부탄, 이소-부탄, 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤을 포함한다.
본 발명의 유리한 실시양태는 분리된 기체 상으로터 수소를 추출/분리하고, 이를 탄화수소의 업그레이딩을 위한 상기 공정 (임의적 단계 8)으로 도입하는 것을 포함한다.
본 발명의 실시양태는 멤브레인 기체 분리 기술에 의한 분리된 기체 상으로부터의 수소의 추출/분리를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시양태는 압력 스윙 흡착 기술을 사용한 수소의 추출/분리를 포함한다. 본 발명의 추가의 실시양태는 하기 단계에 의한 상기 분리된 기체 상으로부터의 수소의 추출/분리를 포함한다:
- 전환된 공급 혼합물/생성물 혼합물을 기체 상 및 나머지 상으로 분리하는 단계
- 분리된 기체를 약 31℃ 내지 50℃ 범위의 온도로 냉각시키고, 냉각된 기체 상을, 상 분리기에서 수소를 실질적으로 갖지 않는 응축된 상 및 수소 및 이산화탄소가 풍부한 나머지 기체 상으로 분리하는 단계,
- 분리된 기체 상을 약 10℃ 내지 약 31℃ 범위의 온도로 추가로 냉각시키고, 냉각된 나머지 기체 상을, 분리기에서 CO2를 포함하는 액체 상 및 수소가 풍부한 나머지 기체 상으로 분리하는 단계.
- 가압 단계 후 수소 풍부 기체를 업그레이딩 공정에 도입하는 단계.
분리 수단은, 예를 들어 3-상 분리기에서 중량측정 분리에 의한, 탈기된 혼합물의, 액체 탄화수소 풍부 스트림 및 나머지 물 풍부 스트림으로의 적어도 조대(coarse) 분리를 추가로 제공할 수 있다.
수용성 유기물, 현탁된 입자 및 용해된 염을 포함하는 물 풍부 스트림이 상기 중량측정 분리기로부터 적어도 부분적으로 취출되고, 임의로 현탁된 입자의 제거를 위해 중량측정 수단 여과 및/또는 원심분리에 의한 추가의 분리 후, 회수 유닛으로 공급될 수 있다.
탈기된 혼합물 또는 임의로 액체 탄화수소 풍부 스트림이 상기 기체 분리 수단으로부터 취출되고, 추가로 분리될 수 있고, 예를 들어 액체 탄화수소 풍부 스트림은 공정의 업그레이딩 부분으로의 도입 전에 효율적으로 탈수 및/또는 탈염/탈회(deashing)되도록 요구될 수 있다.
본 발명의 많은 측면에서, 상기 추가의 분리는, 하나 이상의 정전 합체(coalescing) 단계와 같은 오일 또는 물 액적의 합체를 위한 수단이 임의로 장착된 하나 이상의 중량측정 분리 단계(들)를 포함한다. 본 발명의 다른 측면에서, 상기 추가의 분리는 하나 이상의 원심분리 단계(들)에서의 분리, 예컨대 하나 이상의 3-상 원심분리기, 예컨대 하나 이상의 고속 디스크 보울 원심분리기 및/또는 하나 이상의 디캔터 원심분리기에서의 분리를 포함할 수 있다.
종종 추가의 분리의 작업 온도는, 상기 추가의 분리 동안 약 1 내지 약 30 센티포아즈 범위, 예컨대 상기 추가의 분리 동안 약 1 내지 약 25 센티포아즈 범위의 액체 탄화수소 생성물의 동적 점도를 얻도록 선택되고, 바람직하게는 분리 온도는 약 1 내지 약 20 센티포아즈 범위, 예컨대 5 내지 15 센티포아즈 범위의 동적 점도를 얻도록 선택된다.
상기 추가의 분리의 작업 온도는 80℃ 내지 250℃ 범위, 예컨대 120℃ 내지 200℃ 범위이고, 바람직하게는 상기 추가의 분리의 적어도 첫번째는 130℃ 내지 180℃ 범위의 온도, 예컨대 150℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서 작업된다.
상기 추가의 분리의 작업 압력은 10 내지 120 bar 범위, 예컨대 15-80 bar 범위일 수 있고, 바람직하게는 상기 추가의 분리는 25 내지 50 bar 범위, 예컨대 30-50 bar 범위에서 작업된다.
본 발명의 많은 측면은, 상 분리기 각각에서의 체류 시간이 1-30분 범위, 예컨대 1 내지 20분 범위인, 바람직하게는 분리기 각각에서의 체류 시간이 2 내지 15분 범위인, 하나 이상의 상 분리기의 사용에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 측면에서는, 추가의 분리 전에 및/또는 동안 전환된 공급 혼합물에 점도 감소제가 첨가될 수 있다. 점도 감소제는 종종 200℃ 미만, 예컨대 150℃ 미만, 바람직하게는 140℃ 미만, 예컨대 130℃ 미만의 비점을 갖는 유기 용매일 수 있다.
재생가능 오일의 양에 대한 첨가되는 점도 감소제의 중량비는 0.01 내지 2 범위, 예컨대 0.05 내지 1 범위일 수 있고, 바람직하게는 낮은 황 산소 함유 재생가능 오일의 양에 대한 첨가되는 점도 감소제의 중량비는 0.1 내지 0.5 범위, 예컨대 0.1 내지 0.4 범위이다. 보다 바람직하게는 낮은 황 산소 함유 재생가능 오일의 양에 대한 첨가되는 점도 감소제의 중량비는 0.2 내지 0.4 범위, 예컨대 0.2 내지 0.35 범위이다.
하나의 실시양태는, 점도 감소제가 적어도 하나의 케톤, 예컨대 메틸 에틸 케톤 (MEK) 및/또는 2-헵타논 및/또는 2,5 디메틸-시클로-펜타논 또는 이들의 조합을 포함하는 경우이다.
유리하게 점도 감소제는 낮은 오일의 분획을 포함하고, 상기 추가의 분리 단계의 하류에서, 또한 낮은 황 산소 함유 재생가능 오일을 상기 임의적 업그레이딩 단계에 제공하기 전에 회수된다.
하나의 실시양태에 따라, 점도 감소제는 100℃ 내지 200℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 160℃ 범위의 온도에서 작업되는 증발 단계에서 회수되고, 바람직하게는 점도 감소제는 100℃ 내지 150℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 130℃ 범위의 온도에서 작업되는 증발 단계에서 회수된다.
본 발명의 하나의 실시양태는, 점도 감소제가 실질적으로, 낮은 황 함유 오일 상 및 증류액 상을 생성하는 하나 이상의 플래시 증류 단계(들)에서 회수되는 경우, 또한 플래시 온도가 100℃ 내지 200℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 160℃ 범위인 경우, 바람직하게는 점도 감소제가 낮은 황 함유 오일 상 및 증류액 상을 생성하는 플래시 증류 단계에서 회수되는, 또한 플래시 온도가 100℃ 내지 150℃ 범위, 예컨대 100℃ 내지 130℃ 범위인 경우이다.
업그레이딩 단계로의 도입 전에 오일의 염/회분 함량을 추가로 제어하기 위해 상기 추가의 상 분리 단계 전에 또는 동안 액체 탄화수소 생성물에 세척제를 포함하는 물이 첨가될 수 있다. 세척제를 포함하는 물은 여러 단계에서 도입될 수 있다.
오일에 대한 세척제를 포함하는 물의 중량비는 유리하게 0.05 내지 5.0 범위일 수 있고, 예컨대 오일에 대한 세척제를 포함하는 물의 중량비는 0.05 내지 3.0 범위이고, 바람직하게는 오일에 대한 세척제를 포함하는 물의 중량비는 0.1 내지 2.0이고, 예컨대 0.1-1.0 범위의 중량비이다.
세척제를 포함하는 물은 산성화제, 예컨대 아세트산 또는 시트르산을 추가로 포함할 수 있다. 산성화제는, 세척제를 포함하는 물의 분리 후 2 내지 7 범위의 수성 상의 pH, 예컨대 2.5 내지 6.5 범위의 pH를 얻기 위해 첨가될 수 있고, 바람직하게는 산성화제는, 세척제를 포함하는 물의 분리 후 2.75 내지 6 범위의 수성 상의 pH, 예컨대 3 내지 5.5 범위의 pH를 얻기 위해 첨가된다.
추가의 분리는 액체 탄화수소 생성물의 하나 이상의 여과 단계(들)를 추가로 포함할 수 있다. 여과 단계는 추가의 분리의 제1 단계를 구성할 수 있고/거나 여과 단계는 임의로 오일을 업그레이딩 공정에 도입하기 전의 최종 단계일 수 있다.
8. 회수
기체 분리 수단 및 추가의 분리 수단으로부터의 수성 상은 회수 장치로 공급되며, 여기서 수용성 유기물 형태의 액체 유기 화합물 및/또는 균질 촉매가 농축된 형태로 회수되고, 공급 혼합물 제조 장치(1)로 재순환된다. 1. 제조 하에 언급된 바와 같이, 상기 수성 상 중에 존재하는 수용성 유기물은, 케톤, 알콜 및 폴리 알콜, 페놀 및 알킬화된 페놀, 카르복실산, 푸란, 알칸, 알켄, 톨루엔, 쿠멘 등의 하나 이상의 화합물을 포함한 수백의 상이한 화합물의 복합 혼합물을 포함한다.
바람직하게는 상기 회수 장치는 하나 이상의 증발 단계(들)를 포함하고, 여기서 물이 상기 합쳐진 수성 상으로부터 증발되고, 이로써 증류액 및 농축물을 제공한다. 농축 정도는 전처리에서 탄소질 물질, 균질 촉매 및 메이크업 염기와 함께 첨가된 물의 양에 상응하는 증류액 양을 제공하도록 선택된다. 전형적으로, 회수 유닛으로 도입되는 합쳐진 수성 상에 대한 농축물의 비율은 전형적으로 약 0.1 내지 약 0.9 범위, 예컨대 0.2 내지 0.8 범위이다. 종종 회수 유닛으로 도입되는 합쳐진 수성 상에 대한 농축물의 비율은 약 0.25 내지 약 0.7 범위, 예컨대 0.3 내지 0.6 범위이다. 본 발명의 다른 실시양태에서, 회수 유닛으로 도입되는 합쳐진 수성 상에 대한 농축물의 비율은 전형적으로 약 0.25 내지 약 0.6 범위, 예컨대 0.3 내지 0.6 범위이다.
합쳐진 수성 상은 상기 증발기로의 도입 전에 예를 들어 70-130℃의 온도, 예컨대 80 내지 115℃ 범위의 온도로 예열될 수 있다. 상기 예열을 위한 열은 바람직하게는 공정 스트림으로부터의 및/또는 증발기로의 도입 전 배출되는 증류액 스트림으로부터의 열 회수에 의해 제공된다. 증발기에서, 약 100℃ 내지 약 115℃의 온도에서 수용성 유기물 및 용해된 염을 포함하는 상기 혼합물로부터 물이 증발된다. 이들 경우, 상기 공정 스트림으로부터의 열 회수는 고온 오일과 같은 열 전달 매체를 통해 수행될 수 있다.
회수로 도입되는 합쳐진 수성 상의 pH는 바람직하게는 알칼리 조건에서, 예컨대 7 내지 14 범위, 예컨대 8 내지 12 범위의 pH에서 유지되고, 바람직하게는 회수 유닛으로의 수성 상의 pH는 8 내지 11 범위에서 유지된다. 회수 유닛에 대한 이러한 유입구 pH에서의 작업은 증류액 중의 페놀 물질의 양의 감소라는 이점을 갖는다.
상기 회수 단계의 하나의 실시양태는, 회수 단계가 하나 이상의 플래시 단계(들)를 포함하는 경우이다.
상기 회수 단계의 바람직한 실시양태는, 회수 단계가 감소하는 압력 및 온도에서 작업되는 둘 이상의 단계의 증발을 포함하고, 이들 각각은 증발을 위해 요구되는 열을 최소화하기 위해 상기 단계로부터의 증발된 증기로 가열되는 경우이다.
증발기는 유리하게는 둘 이상의 응축 단계에서의 상기 증발된 증기의 응축을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 상기 응축 단계에서의 응축 온도는 증발된 분획, 즉 물 및 궁극적으로 고비등 화합물을 포함하는 분획 및 물보다 낮은 비점 온도를 갖는 화합물이 농축된 분획의 분별을 얻기 위해 감소된다.
바람직하게는 상기 증발된 증기는 냉각에 의한 상기 증발된 분획의 응축 전에 데미스터(demister) 및/또는 포움 브레이커를 통과한다. 유리하게 증발기에는 코얼레서(coalescer) 및 흡수기가 추가로 장착될 수 있고, 여기서 증발된 분획이 흡수기와 접촉한다. 상기 흡수제는 하나의 실시양태에서 염기, 예컨대 수산화나트륨을 포함한다.
증발기는, 일부 실시양태에서, 블로어, 압축기 (기계적 증기 재압축) 또는 스팀 젯 방사기 (열적 증기 재압축) 또는 이들의 조합에 의한 압력 증가에 의해 상기 증발된 물의 응축 온도를 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 이로써 증발된 수증기가 상기 증발기에서의 증발을 위한 가열 매체로서 사용될 수 있고, 상기 증발 단계에 증발의 잠열이 공급될 필요가 없음에 따라 상기 증발기는 매우 에너지 효율적이 된다.
상기 응축기는 농축되는 매체가 다른 쪽에서 증발되는 열 교환기를 포함할 수 있지만, 일반적으로 상기 증발 단계는 증발 단계의 수에 비해 적어도 하나의 추가의 응축기를 포함함을 인지하여야 한다.
증발된 물을 포함하는 분획 ("증류액")은 냉각기에서 배출에 적합한 온도로 추가로 냉각될 수 있다. 이로써, 상기 액체 유기 화합물 및/또는 균질 촉매의 회수 이외에 상기 증발기가 또한 효율적인 방식으로 수성 상을 세정 및 정제하고, 수용자에게 재사용 또는 배출될 수 있는 수성 상을 생성할 수 있는 것이 얻어진다. 임의로 "증류액"은 하나 이상의 연마 단계에 적용될 수 있다. 상기 연마 단계는 흡수기 및/또는 흡착기 및/또는 합체 단계 및/또는 멤브레인 시스템, 예컨대 역삼투 및/또는 생물학적 처리 시스템, 예컨대 생물반응기를 포함할 수 있다.
물보다 낮은 비점을 갖는 화합물로 농축된 분획은 상기 증발기로부터의 농축물과 혼합되고, 공급 혼합물 제조 단계(1)로 재순환될 수 있다.
많은 응용에서, 클로라이드와 같은 화합물의 축적을 막기 위해 공급 혼합물 제조 단계(1)로의 재순환 전에 상기 농축된 수성 상으로부터 블리드 또는 퍼지 스트림이 취출된다. 블리드 스트림은, 본 발명의 하나의 실시양태에 따라, 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 40 중량% 이하, 예컨대 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 25 중량% 이하를 구성할 수 있다. 바람직하게는 블리드 스트림은 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 20 중량% 이하, 예컨대 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 15 중량% 이하를 구성한다. 보다 바람직하게는 블리드 스트림은 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 10 중량% 이하, 예컨대 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상의 약 5 중량% 이하를 구성한다. 블리드 스트림은 처분될 수 있다. 그러나, 많은 응용에서, 블리드 스트림은 추가로 처리된다.
회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상은 전형적으로 양의 가열 값을 갖는다.
바람직한 응용은 보일러 또는 소각로에서의 연소 및/또는 공동-연소에 의한 블리드 스트림의 추가의 처리를 포함한다. 임의로 블리드 스트림은 상기 연소 및/또는 공동-연소 전에 추가로 농축된다.
하나의 실시양태는 이온 교환 단계에서의 블리드 스트림의 추가의 처리를 포함한다. 회수 유닛으로부터의 농축된 수성 상은 본 발명에 따른 상기 이온 교환 단계로의 도입 전에 궁극적 고체를 제거하기 위해 여과될 수 있다.
이온 교환 단계는 하나 이상의 이온 교환 단계, 예컨대 하나 이상의 고정층 내에 함유된 하나 이상의 이온 교환 수지(들)를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 이온 교환 단계는 병렬의 하나 이상의 고정층(들)으로 및/또는 직렬의 하나 이상의 고정층(들)으로 배열될 수 있다.
하나의 실시양태는, 각각 상기 회수 유닛으로부터의 상기 농축된 수성 상으로부터 클로라이드를 선택적으로 흡착할 수 있는 클로라이드 선택성 이온 교환 수지를 함유는 적어도 2개의 고정 층(들), 및 적어도 하나의 이온 교환 층은 온라인이고 적어도 하나의 이온 교환 층은 오프라인이도록 병렬 배열로 배열된 밸브를 포함하는, 블리드 스트림의 추가의 처리를 포함한다. 이로써 연속 작업이 보장되고, 오프라인인 이온 교환 층(들)이 세정될 수 있으면서 온라인인 이온 교환 층(들)에서 클로라이드 제거가 계속될 수 있다. 상기 세정은, 회수 유닛으로부터의 증류액 물과 같은 탈염수에 의한 이온 교환 층(들)의 역류 또는 백 플러싱(back flushing)에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은 탈염수로의 역류 또는 백 플러시에 의한 이러한 세정 또는 재생을 가능하게 하는 밸브 배열 및/또는 제어 시스템을 포함한다.
전형적으로, 본 발명에 따른 상기 이온 교환 단계에서의 클로라이드 제거는 상기 이온 교환 단계로 도입되는 농축된 수성 상 중의 적어도 50%의 클로라이드, 예컨대 적어도 60%의 클로라이드 제거이다. 본 발명에 따른 많은 실시양태에서, 상기 이온 교환 단계에서의 클로라이드 제거는 상기 이온 교환 단계로 도입되는 농축된 수성 상 중의 클로라이드의 적어도 70%, 예컨대 적어도 80%이다. 상기 클로라이드 이온 교환 단계로부터의 클로라이드 고갈 스트림은 바람직하게는 공급 혼합물 제조 단계(1)로 재순환된다.
또한, 많은 실시양태에서, 상기 클로라이드 이온 교환 단계로부터의 상기 클로라이드 고갈된 유출구 스트림 중에 보유되는 것과 같은 칼륨 및/또는 나트륨 형태의 균질 촉매(들)의 양은 상기 클로라이드 이온 교환 단계로 도입되는 양의 적어도 70 중량%, 예컨대 적어도 80 중량%이다. 바람직하게는, 상기 클로라이드 이온 교환 단계로부터의 상기 클로라이드 고갈된 유출구 스트림 중에 보유되는 것과 같은 칼륨 및/또는 나트륨 형태의 균질 촉매(들)의 양은 상기 클로라이드 이온 교환 단계로 도입되는 양의 적어도 85 중량%, 예컨대 적어도 90 중량%이다. 이로써, 보다 적은 메이크업 균질 촉매가 예비처리 단계(1)에서 첨가될 것이 요구되고, 본 발명에 따른 업그레이딩 공정으로의 조 오일의 제공을 위해 보다 경제적인 공정이 얻어지고, 이로써 전체적으로 보다 효율적 및 경제적인 공정이 얻어진다.
Claims (8)
- - 적어도 하나의 가압 장치;
- 적어도 하나의 분리 장치;
- 적어도 하나의 전환 섹션;
- 적어도 하나의 가압 장치와 적어도 하나의 전환 부분 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛;
- 적어도 하나의 전환 부분과 적어도 하나의 분리 유닛 사이의 적어도 하나의 밸브 유닛
을 포함하며;
- 여기서 전환 섹션은 적어도 2개의 병렬 전환 유닛을 포함하고;
- 여기서 각각의 전환 유닛은
ｏ 적어도 하나의 가열 장치
ｏ 적어도 하나의 반응기 장치, 및
ｏ 적어도 하나의 냉각 장치
를 포함하는 것인 가공처리 시스템. - 제1항에 있어서, 적어도 하나의 가압 장치와 각각의 전환 유닛 사이에 폐쇄 밸브 유닛이 제공되고; 각각의 전환 유닛과 적어도 하나의 분리 유닛 사이에 폐쇄 밸브 유닛이 제공되는 것인 가공처리 시스템.
- 제2항에 있어서, 각각의 폐쇄 밸브 유닛이 폐쇄 밸브 유닛의 2개의 밸브 사이에 유지 밸브를 포함하는 것인 가공처리 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 감소 장치가 전환 유닛의 부분으로서 제공되는 것인 가공처리 시스템.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유체의 온도가 적어도 375℃이고, 압력이 적어도 220 bar, 보다 바람직하게는 적어도 240 bar인 가공처리 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유체의 온도가 적어도 400℃인 가공처리 시스템.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 열 교환기의 고온측에 첨가되는 유체가 가압된 및 가공처리된 공급 스트림을 냉각시키기 위해 사용되는 냉각 유체인 가공처리 시스템.
- 제7항에 있어서, 냉각 유체가 열 교환기의 고온측으로의 도입 전에 추가로 가열되는 것인 가공처리 시스템.
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