NL2000897C2

NL2000897C2 - Natte oxidatie van roet.

Info

Publication number: NL2000897C2
Application number: NL2000897A
Authority: NL
Inventors: Chad L Felch; Bruce Brandenburg; Philip Rettger; Bryan Kumfer; Timothy Schleusner; Mark Clark
Original assignee: Siemens Water Tech Corp
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2009-11-16
Also published as: US20110210079A1; WO2008042095A2; CA2665096A1; CA2665096C; US20080078725A1; US20080078724A1; US8460557B2; US8114297B2; NL2003767C2; NL2000897A1; NL2003767A1; US7993588B2; PE20080720A1; CL2007002798A1; WO2008042095A3; CA2665107A1; CA2665107C

Description

Natte oxidatie van roet

VERWANTE AANVRAGEN

5 Deze aanvrage is een continuation in part van de Amerikaanse Aanvrage Serienummer 11/542,675 op naam van Felch et al., getiteld KATALYTISCHE NATTE-OXIDATIESYSTEMEN EN WERKWIJZEN, ingediend op 3 oktober 2006, die hierin in zijn volledigheid bij verwijzing wordt opgenomen voor alle doelen.

10 ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

1. Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een nat oxidatiesysteem en -werkwijze, en meer in het bijzonder, op een subkritisch nat oxidatiesysteem en -werkwijze voor de 15 behandeling van roet.

2. Achtergrond stand der techniek

De verbranding van fossiele brandstoffen resulteert kenmerkend in de vorming van roet 20 als bijproduct. De bereiding van synthesegas (een mengsel van koolstofmonoxide en waterstof) is kenmerkend afhankelijk van de gedeeltelijke verbranding van koolwaterstoffen, hetgeen resulteert in de vorming van ongeveer 1 gewichtsprocent tot ongeveer 2 gewichtsprocent roet. Roet aanwezig in het synthesegas wordt in het algemeen gescheiden door koelen en vervolgens zuiveren om zo een roetbevattende 25 slurry of vloeistof te produceren. Het resulterende roetslurry kan verder van de vloeistof gescheiden om weggegooid te worden.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

30 In overeenstemming met een of meer uitvoeringsvormen, heeft de uitvinding betrekking op een natte oxidatie werkwijze. De werkwijze kan het verschaffen van een waterige slurry omvatten die een vluchtige organische koolstof en een metaal omvat. De werkwijze kan een pH-niveau van de waterige slurry detecteren en het pH-niveau 2000897- 2 van de waterige slurry op een vooraf bepaald niveau handhaven om ten minste een deel van het metaal op te lossen.

De slurry kan geoxideerd worden bij een subkritische temperatuur en een atmosferische druk in de aanwezigheid van het metaal om het vluchtige organische koolstof 5 substantieel te vernietigen.

In overeenstemming met een of meer uitvoeringsvormen, heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor de vernietiging van vluchtig organisch koolstof aanwezig in een slurry. De werkwijze kan het verschaffen van een slurry die vluchtige organische koolstof en een overgangsmetaal omvat, omvatten. De werkwijze kan ten 10 minste een portie van het overgangsmetaal oplossen om een homogene katalysator te genereren en de slurry te oxideren bij een subkritische temperatuur en een superatmosferische druk in de aanwezigheid van de homogene katalysator om een effluent te produceren dat een gereduceerd vluchtige organische koolstofgehalte heeft.

In overeenstemming met een of meer uitvoeringsvormen heeft de uitvinding betrekking 15 op een natte-oxidatiesysteem. Het natte-oxidatiesysteem kan een natte-oxidatie-eenheid omvatten, een bron van een natte slurry die vluchtige organische koolstof omvat en een oplosbaar overgangsmetaal dat in fluïdumverbinding is met de natte-oxidatie-eenheid. Het systeem kan een pH-sensor hebben die geconfigureerd is om een pH-niveau te detecteren van de waterige slurry en een bron van een pH-regelaar die in 20 fluïdumverbinding is met ten minste een van de natte-oxidatie-eenheid en de bron van de waterige slurry.

In overeenstemming met een of meer uitvoeringsvormen heeft de uitvinding betrekking op een vergassingssysteem. Het systeem kan een bron omvatten van een koolwaterstoftoevoer en een vergassingsreactor om een synthesegas te produceren dat 25 in fluïdumverbinding is met de bron van de toevoer. Het systeem kan ook een scheider omvatten die vloeiend verbonden is met de vergassingseenheid en een natte-oxidatie-eenheid die een waterige slurry bevat die vloeiend verbonden is met de scheider. Het systeem kan een pH-sensor omvatten die geconfigureerd is om een pH-niveau te detecteren van de waterige slurry en een bron van een pH-regelaar die in 30 fluïdumverbinding is met ten minste een van de natte-oxidatie-eenheid en een bron van de waterige slurry.

3

Andere voordelen, nieuwe kenmerken en doelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, indien beschouwd in verband met de vergezellende tekeningen.

5 KORTE BESCHRIJVING VAN FIGUREN

Het is niet de bedoeling dat de vergezellende tekeningen op schaal getekend zijn. In de tekeningen, wordt ieder identiek, of substantieel gelijkend onderdeel weergegeven door een enkel nummer of notatie. Omwille van duidelijkheid is niet ieder onderdeel gelabeld in iedere figuur, noch wordt ieder onderdeel van iedere uitvoeringsvorm van 10 de uitvinding getoond waar illustratie niet noodzakelijk is voor de vakman om de uitvinding te begrijpen. Niet-beperkende uitvoeringsvormen van de uitvinding die de voorkeur hebben zullen bij wijze van voorbeeld beschreven worden en met verwijzing naar de vergezellende figuren, waarin: 15 FIG. 1 een systeemdiagram is in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van het natte oxidatiesysteem volgens de onderhavige uitvinding; en FIG. 2: Pourbaixdiagrammen zijn, hierin aangehaald voor respectievelijk koper, vanadium en ijzer.

20 UITGEBREIDE BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de katalytische natte oxidatie van een afvalstroom die roet bevat. Zoals hierin gebezigd, is het “roet” gedefinieerd als deeltjes van vluchtige organische koolstof en carbon black, die karakteristiek ontstaan gedurende de incomplete verbranding van koolwaterstoffen. Afhankelijk van de 25 brandstofbron, kenmerkend een koolwaterstofbasismateriaal, kunnen een of meer metalen aanwezig zijn in het roet. Natte oxidatie is een bekende technologie voor de vernietiging van verontreinigingen in afvalwater omvattende de behandeling van de afvalstroom met een oxidator, in het algemeen moleculair zuurstof uit een zuurstofhoudend gas, bij verhoogde temperaturen en drukken. Natte oxidatie bij 30 temperaturen onder de kritische temperatuur van water, 374 °C, wordt subkritische natte oxidatie genoemd. Subkritische natte oxidatiesystemen zijn werkzaam bij voldoende druk om een natte waterfase te behouden en kunnen commercieel gebruikt worden voor het conditioneren van rioolslib, de oxidatie van caustisch zwavelafval, 4 regeneratie van geactiveerd koolstofpoeder, en de oxidatie van chemisch productieafvalwater, om slechts enkele toepassingen te noemen.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding, kan roet van iedere brandstofbron gescheiden worden van een gasvormige stroom en kan nat geoxideerd te worden bij een 5 temperatuur en druk die voldoende is om alle vluchtige organische koolstoffen aanwezig in het roet substantieel te vernietigen. Zoals hierin gebezigd, wordt de frase “substantieel vernietigen” gedefinieerd als ten minste ongeveer 90% vernietiging. Voorbeelden van brandstofbronnen omvatten, maar zijn niet beperkt tot kool, fossiele brandstoffen (olie, natuurlijk gas, en bitumen), biomassa en vast afval. De vluchtige 10 organische koolstofcomponent van roet kan iedere van de natuurlijk voorkomende koolwaterstoffen zijn in fossiele brandstoffen die karakteristiek uit n-alkanen tussen Qo en C33 ketenlengte bestaan en polycyclische aromatische koolwaterstoffen, zoals naftaleen. In een uitvoeringsvorm, kan roet geproduceerd gedurende het verwerken van bitumen nat geoxideerd worden.

15 Roet aanwezig in een gasvormige stroom kan gescheiden worden van de gasvormige stroom met conventionele werkwijzen, zoals met een directe waternevel, een zuiveraar zoals een gepakt bed, en combinaties hiervan. De scheiding van roet van een gas met conventionele werkwijzen resulteert kenmerken in de vorming van een waterige roetslurry, die tot aan ongeveer 20 g/1 roet kan bevatten. De roetslurry kan verder 20 ontwaterd worden met conventionele middelen om een filterkoek te vormen waarvan men zich als gevaarlijk afval kan ontdoen.

Natte oxidatie van een koolwaterstofbijproduct of roetslurry kan uitgevoerd worden in iedere bekende batch- of continue natte oxidatie-eenheid die geschikt is voor de verbindingen die geoxideerd moeten worden. Bijvoorbeeld, de natte oxidatie-eenheid 25 kan gemaakt zijn van staal, nikkel, chroom, titaan, en combinaties daarvan. In een uitvoeringsvorm, wordt waterige-fase oxidatie uitgevoerd in een continue-flow natte-oxidatiesysteem, zoals getoond in FIG. 1. Iedere oxidator kan gebruikt worden. Bij voorkeur is de oxidator een zuurstofhoudend gas, zoals lucht, zuurstofVerrijkte lucht, nagenoeg pure zuurstof of ozon. Zoals hierin gebezigd, wordt de zinsnede 30 “zuurstofVerrijkte lucht” gedefinieerd als lucht die een zuurstofgehalte heeft die groter is dan ongeveer 21%. Natte oxidatie van het vluchtige organische koolstof in het roet produceert koolstofdioxide en water, waarbij het gehalte vaste stof in het roet afneemt.

5

Met verwijzing naar FIG. 1, een waterige roetslurry van een bron, getoond als opslagtank 10 stroom door een leiding 12 naar een hogedrukpomp 14 die het waterige mengsel onder druk brengt. De bron van de roetslurry kan een effluent zijn van ieder stroomopwaarts gelegen proces zijn dat in fluïdum verbinding is met een natte oxidatie-5 eenheid. Anderszins kan de roetslurry gevormd worden uit een roetkoek gecombineerd met een vloeistof, zoals water, om een roetslurry te vormen voor natte oxidatie.

De roetslurry wordt gemengd met een onder druk gebracht zuurstofhoudend gas, aangevoerd door een compressor 16, met een leiding 18. De roetslurry stroomt door een optionele warmtewisselaar 20 alwaar het verwarmd kan worden tot een temperatuur die 10 oxidatie initieert. In sommige uitvoeringsvormen kan de natte oxidatie-eenheid in fluïdum verbinding zijn met een stroomopwaarts gelegen effluentstroom die een voldoende temperatuur heeft om oxidatie te initiëren zonder de toevoeging van warmte. De verhitte roetslurry komt dan een reactievat 24 bij inlaat 38 binnen. Reactievat 24 verschaft een verblijftijd waarin de bulk van de oxidatiereactie plaatsvindt. De 15 geoxideerde roetslurry en het zuurstofgeledigde gasmengsel verlaten dan de reactor door een leiding 26 geregeld met een drukregelklep 28. Het hete geoxideerde effluent doorloopt de warmtewisselaar 20 waar het gekoeld wordt tegen een inkomende roetslurrytoevoer en gasmengsel. Het afgekoelde effluentmengsel stroomt door een leiding 30 naar een scheidingsvat 32 waar de geoxideerde roetslurry en gassen 20 gescheiden worden. De geoxideerde roetslurry verlaat het scheidingsvat 32 door een lagere leiding 34 terwijl de gassen belucht worden door een hogere leiding 36.

In een uitvoeringsvorm kan de natte oxidatiewerkwijze uitgevoerd worden bij een temperatuur onder 374 °C, de kritische temperatuur van water. In een uitvoeringsvorm kan de natte oxidatiewerkwijze uitgevoerd worden bij een temperatuur tussen ongeveer 25 150 °C en ongeveer 374 °C. in een andere uitvoeringsvorm kan de natte oxidatiewerkwijze uitgevoerd worden bij een temperatuur tussen ongeveer 150 °C en ongeveer 320 °C. De retentietijd voor de roetslurry bij de gekozen oxidatietemperatuur is ten minste ongeveer 15 minuten en tot aan ongeveer 6 uur. In een uitvoeringsvorm wordt de roetslurry geoxideerd gedurende ongeveer 30 minuten tot ongeveer 3 uur.

30 Voldoende zuurstofhoudend gas wordt aangevoerd aan het systeem om een zuurstoffesidu in het natte oxidatiesysteem van de gasstroom af te houden, en de gasdruk is voldoende om water in de vloeibare fase te houden bij de geselecteerde oxidatietemperatuur. Bijvoorbeeld, de minimale druk bij 240 °C is 33 atmosfeer, de 6 minimale druk bij 280 °C is 64 atmosfeer, en de minimumdruk bij 373 °C is 215 atmosfeer. In een uitvoeringsvorm wordt de roetslurry geoxideerd bij een druk van ongeveer 10 atmosfeer tot ongeveer 275 atmosfeer. In een andere uitvoeringsvorm wordt de roetslurry geoxideerd bij een druk van ongeveer 10 atmosfeer tot ongeveer 5 217 atmosfeer.

In een uitvoeringsvorm kan een katalysator aan de roetslurrytoevoer toegevoegd worden of kan deze rechtstreeks toegevoegd worden aan de natte-oxidatie-eenheid. Een effectieve hoeveelheid katalysator kan in het algemeen voldoende zijn om reactiesnelheden te verhogen en/of de algehele vemietigingsverwijderingefïiciëntie van 10 het systeem te verbeteren, inclusief toegenomen reductie van chemische zuurstofvraag (COD). De katalysator kan ook dienen om de algehele energievereisten van het natte-oxidatie-systeem te verlagen.

In ten minste een uitvoeringsvorm kan de katalysator iedere homogene (oplosbare) katalysator zijn. In een uitvoeringsvorm, kan de katalysator ieder overgangsmetaal in 15 Groepen III tot XII zijn. In een andere uitvoeringsvorm kan het overgangsmetaal V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni,

Cu, Zn, Mo, Ag en combinaties daarvan zijn. Het overgangsmetaal kan elementair zijn en/of in een verbinding, zoals een metaalzout. In een uitvoeringsvorm is het overgangsmetaal vanadium, in een andere uitvoeringsvorm is de 20 overgangsmetaalkatalysator nikkel. Alternatief aan het toevoegen van een katalysator aan het natte-oxidatie-systeem kan een katalysator van nature aanwezig zijn in het roet. Bijvoorbeeld, roet dat geproduceerd is bij het verwerken van bitumen kan alle van nature voorkomende mineralen en metalen in wisselende concentraties bevatten, afhankelijk van de geografische locatie van het bitumenafzetsel. Roet van bitumen kan 25 iedere of alle bevatten uit zilver, aluminium, arseen, barium, beryllium, calcium, cadmium, kobalt, chroom, koper, ijzer, kwik, kalium, magnesium, mangaan, molybdeen, natrium, nikkel, lood, antimoon, seleen, silicium, strontium, titaan, vanadium, zink, zirkonium, en fosfor naast de carbon black en vluchtige organische koolstoffen.

30 In gevallen waarin de brandstofbron een of meer overgangsmetalen bevat, kunnen de een of meer overgangsmetalen geconcentreerd worden met het roet gedurende verbranding en kunnen bij de resulterende roetslurry blijven in een onoplosbare vorm. In het algemeen kunnen de karakteristieken van de roetslurry van invloed zijn op de 7 oplosbaarheid van de katalysator in de roetslurry. Bijvoorbeeld, een pH-niveau van het waterige mengsel dat behandeld moet worden kan effect hebben op de oplosbaarheid van een zekere katalysator in de roetslurry.

In een uitvoeringsvorm kan alles of een gedeelte van de oplosbare overgangsmetalen 5 gesolubiliseerd worden voor of gedurende natte oxidatie. Bijvoorbeeld, de onoplosbare vorm van het overgangsmetaal kan geoxideerd worden in een beter oplosbare vorm gedurende natte oxidatie, waarbij deze beschikbaar komt om te fungeren als katalysator. Anderszins kan een kenmerk van de roetslurry, zoals temperatuur en/of pH, bij gesteld worden voor of gedurende natte oxidatie om de oplosbaarheid van het 10 overgangsmetaal te verhogen, hetgeen veroorzaakt dat alles of een deel van het overgangsmetaal beschikbaar komt om te fungeren als katalysator gedurende het natte oxidatieproces.

Een bron van een zuur en/of een bron van een base kunnen gebruikt worden om de pH van de slurry als gewenst bij te stellen. In een uitvoeringsvorm, wordt de pH van de 15 slurry verhoogd om de oplosbaarheid van een van nature in het roet voorkomend overgangsmetaal te vergroten. In een andere uitvoeringsvorm, kan de pH van de roetslurry verlaagd worden om de oplosbaarheid van het overgangsmetaal te verlagen. De nat-geoxideerde roetslurry kan een metaalgehalte bevatten dat verder geconcentreerd is door de verwijdering van de vluchtige organische koolstof. De vaste 20 stoffen kunnen uit de geoxideerde roetslurry verwijderd worden met conventionele werkwijzen. Indien gewenst, kan de pH van de roetslurry bijgesteld worden om de oplosbaarheid van het metaal te verminderen alvorens het scheiden van water van de geoxideerde slurry.

De relatie tussen oplosbaarheid en pH-niveau voor verschillende katalysatoren is 25 algemeen bekend bij de vakman. Potentiaal-pH-evenwichtsdiagrammen zijn geconstrueerd voor verschillende katalysator-watersystemen en zijn vlot beschikbaar voor die vaklieden die bekend zijn met hoe deze te raadplegen. Bijvoorbeeld, reproducties van naar welke doorgaans gerefereerd wordt als Pourbaixdiagrammen beschikbaar uit Pourbaix, M.M., The Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous 30 Solutions, National Association of Corrosion Engineers: Texas 1974, worden weergegeven in FIGUREN 2-4 voor koper, vanadium respectievelijk ijzer. Pourbaixdiagrammen kunnen informatie verschaffen voor het bepalen van een gewenst pH-gebied waarin een geselecteerde onoplosbare katalysator aanwezig in het roet 8 oplosbaar zou zijn. Met verwijzing naar FIG. 2, kan het pH-niveau van de slurry aangepast worden tot onder ongeveer 2 of boven ongeveer 13 indien de geselecteerde katalysator koper omvat. Dienovereenkomstig, met verwijzing naar FIG. 3, kan het pH-niveau van de slurry aangepast worden tot onder ongeveer 4.5 indien de geselecteerde 5 katalysator vanadium omvat. Indien een katalysator die ijzer omvat wordt gekozen, kan het pH-niveau van de slurry aangepast worden tot een niveau onder ongeveer 4 met verwijzing naar FIG. 4.

Optioneel kan het natte-oxidatiesysteem een sensor 50 omvatten, die geconfigureerd is om een kenmerk van het waterige mengsel te detecteren dat behandeld moet worden. In 10 sommige uitvoeringsvormen kan sensor 50 een pH-sensor zijn die geconfigureerd is om een pH-niveau van het waterige mengsel te detecteren, en een katalysator voor het natte-oxidatieproces kan geselecteerd worden op basis van een gedetecteerd pH-niveau van het waterige mengsel. Handmatige of automatische terugkoppeling van sensor 50 kan gebruikt worden om de waterige slurry te handhaven op een vooraf bepaald pH-15 niveau. Zoals hierin gebezigd, wordt de term “handhaven” gedefinieerd als te houden op een vooraf bepaald niveau. Het spreekt vanzelf dat om een vooraf bepaald niveau te handhaven al dan niet aanpassing van een procesparameter of een slurrykenmerk kan vereisen. In een uitvoeringsvorm, kan een gedetecteerd pH-niveau op een vooraf bepaald pH-niveau zijn of binnen een vooraf bepaald pH-niveau-gebied, zodat 20 bijstellen van de pH van de waterige slurry niet noodzakelijk is. In een andere uitvoeringsvorm kan het gedetecteerde pH-niveau boven of onder het vooraf bepaalde pH-niveau liggen of boven of onder het vooraf bepaalde pH-niveau-gebied, zodat het wenselijk kan zijn om handmatig of automatisch het gedetecteerde pH-niveau bij te stellen om de oplosbaarheid van de katalysator te vergroten.

25 Een pH-regelaar kan toegevoegd worden aan het waterige mengsel op elk punt binnen het natte-oxidatiesysteem maar wordt bij voorkeur toegevoegd zo dat de katalysator oplosbaar is binnen het waterige mengsel gedurende de oxidatiereactie. In sommige uitvoeringsvormen kan een bron van pH-regelaar 60 in fluïdumverbinding zijn met de bron van het waterige mengsel 10 zoals geïllustreerd in FIG. 1. De bron van pH-30 regelaar 60 kan in het algemeen ieder materiaal of verbinding omvatten die in staat is om het pH-niveau van het waterige mengsel bij te stellen tot een gewenste waarde of gebied. Bijvoorbeeld, zuren en basen zoals alkalimetaalhydroxide, natriumcarbonaat, 9 ammonia en combinaties daarvan kunnen gebruikt worden om het pH-niveau van het waterige mengsel bij te stellen.

In sommige uitvoeringsvormen kan het natte-oxidatiesysteem een regelaar 70 omvatten voor het bijstellen of reguleren van ten minste procesparameter van het systeem of een 5 component van het systeem, zoals, maar niet beperkt tot, aandrijfkleppen en -pompen. Regelaar 70 kan in elektronische communicatie staan met sensor 50 zoals geïllustreerd in FIG. 1. Regelaar 70 kan in het algemeen geconfigureerd zijn om een controlesignaal te genereren om het pH-niveau van het waterige mengsel bij te stellen in respons op pH-sensor 50 die een pH-niveau buiten een vooraf bepaald pH-oplosbaarheidsgebied 10 registreert voor de geselecteerde katalysator. Bijvoorbeeld, regelaar 70 kan een controlesignaal verschaffen naar een of meer kleppen verbonden met pH-regelbron 60 om pH-regelaar toe te voegen aan waterig-mengselbron 10.

Regelaar 70 is kenmerkend een microprocessor-gebaseerd apparaat, zoals een programmeerbare logische controller (PLC) of een gedistribueerd controlesysteem, dat 15 input- en outputsignalen ontvangt of zendt naar en van componenten van het natte-oxidatiesysteem. Communicatienetwerken maken het mogelijk dat iedere sensor of signaalgenererend apparaat op aanzienlijke afstand van de regelaar 70 of een geassocieerd computersysteem gelokaliseerd kan zijn, terwijl nog steeds data daartussen verschaft worden. Dergelijke communicatiemechanismen kunnen 20 verwezenlijkt worden door gebruik te maken van welke geschikte techniek dan ook die draadloze protocollen omvatten maar daartoe niet beperkt zijn.

Volgens een of meer uitvoeringsvormen kan de nat-geoxideerde roeteffluentstroom verwerkt worden door een secundaire behandelingseenheid 80 die verbonden is stroomafwaarts gelegen van het oxidatiereactievat 24 om achterblijvende ongewenste 25 aanwezige bestanddelen te verwijderen en/of het roet verder te concentreren. In een uitvoeringsvorm kan de secundaire behandelingseenheid 80 een filterpers zijn om achterblijvend water te verwijderen, waarbij het roet in het filter geconcentreerd wordt in een filterkoek. In een uitvoeringsvorm kan de filterkoek een vaste-stofgehalte hebben groter dan ongeveer 15 gewichtsprocent. In een andere uitvoeringsvorm kan de 30 filterkoek een vaste-stofgehalte hebben groter dan ongeveer 25 gewichtsprocent. In nog een andere uitvoeringsvorm kan de filterkoek geproduceerd uit het geoxideerde roet een vaste-stofgehalte hebben groter dan ongeveer 30 gewichtsprocent.

10

Het verschaffen van een filterkoek met een toegenomen vaste-stofgehalte, in vergelijking met karakteristieke filterkoeken die een maximaal vaste-stofgehalte hebben van ongeveer 15 gewichtsprocent, staat een economischer terugwinning van metalen aanwezig in de roetkoek toe. Omdat de roetkoek een hoger vaste-stofgehalte 5 kan hebben, en derhalve een hoger metaalgehalte, kan het voordelig zijn om de roetkoek te transporteren naar een metaalterugwinner elders op de site. Het verschaffen van een filterkoek met een toegenomen vaste-stofgehalte kan ook de hoeveelheid afVal die van de site af gestuurd wordt voor afvalverwijdering (vuilverbranding en/of vuilstort) in het geval dat er geen metalen teruggewonnen worden. Omdat het roet 10 metalen kan omvatten, waarvan vele als gevaarlijk beschouwd worden, kunnen de kosten die verbonden zijn met de afvalverwijdering van de roetkoek gereduceerd worden door het gereduceerde volume en/of gewicht van de roetkoek. Oxidatiebevorderaars kunnen ook aan de roetslurry toegevoegd worden om de vemietigingsefficiëntie van de vluchtige vaste stoffen. In een uitvoeringsvorm, kan een 15 concentratie van salpeterzuur voldoende om de vemietigingsefficiëntie te vergroten toegevoegd worden aan de roetslurry voorafgaand aan of gedurende natte oxidatie.

In een uitvoeringsvorm, omvat het verwerken van bitumen dat Vanadium, Nikkel en andere metalen bevat om olie terug te winnen doorgaans opwerkings- en vergassingsprocessen gedurende welke een roetslurry wordt gegenereerd. De roetslurry 20 kan van ongeveer 2 tot ongeveer 3,5 gewichtsprocent vaste stof bevatten. In een uitvoeringsvorm omvat de roetslurry ongeveer 3 gewichtsprocent tot ongeveer 3,5 gewichtsprocent vaste stof. Het bitumen wordt opgewerkt waarbij een gedeeltelijk opgewerkt destillaat en asfaltenen worden geproduceerd die geconcentreerde metalen bevatten. De asfaltenen die de geconcentreerde metalen bevatten worden dan vergast in 25 de aanwezigheid van zuurstof om een synthesegas te produceren dar roet bevat en geconcentreerde metaalas, dat vervolgens wordt gekoeld om hogedrukstoom te produceren. Welke metalen (zware en aardalkali) ook worden omgezet gedurende het vergassingsproces in oxides, sulfide en carbonaten, die slechts enigszins oplosbaar zijn in water. Als zodanig volgen de metalen, als metaalas, het roet, dat gescheiden wordt 30 van het synthesegas in een koelpijp, roetscheider en een roetzuiveraar.

Van de roetslurry uit de zuiveraar kan de druk verlaagd worden en kan de roetslurry naar een filterpers geleid worden, die filterkoeken produceert met een vaste-stofgehalte van ongeveer 11 gewichtsprocent tot ongeveer 15 gewichtsprocent voorafgaand aan 11 natte oxidatie. Het synthesegas dat de roetzuiveraar verlaat heeft een verlaagd achterblijvend roetgehalte. Anderszins kan de roetslurry uit de zuiveraar rechtstreeks aan de natte-oxidatie-eenheid aangevoerd worden.

In uitvoeringsvormen waarin filterkoeken die roet en metaalas bevatten worden 5 gevormd voorafgaande aan natte oxidatie, worden de filterkoeken gemengd met water om een slurry te produceren van ongeveer 3 gewichtsprocent tot ongeveer 3,5 gewichtsprocent vaste stof voor natte oxidatie. Mengen van de roetfilterkoek en water kan een batchproces zijn, in-line-menging, en combinaties daarvan. In een uitvoeringsvorm kan bitumen uit de oliezanden van Canada ongeveer 2,5 ounces V2O5 10 per vat bitumen bevatten, dat een filterkoek met ongeveer 15 procent vaste stof kan produceren en een droge basissamenstelling van ongeveer 80 gewichtsprocent koolstof, ongeveer 13 gewichtsprocent Vanadium, ongeveer 3 gewichtsprocent Ni, ongeveer 0,4 gewichtsprocent Molybdeen, en een evenwicht van ijzer, silicium en andere inerte materialen.

15

Werkbankschaal Natte-Oxidatie-(Autoclaaf)-Reactoren

Natte-oxidatietests op werkbankschaal werden uitgevoerd in laboratoriumautoclaven. De autoclaven verschillen van het systeem op volledige schaal in dat zij batchreactoren 20 zijn, waar de eenheid op volledige schaal een continue-flowreactor kan zijn. De autoclaven zijn kenmerkend werkzaam bij een hogere druk dan de eenheid op volledige schaal, omdat een hoge lading lucht aan de autoclaaf toegevoegd moet worden om voldoende zuurstof te verschaffen voor de duur van de reactie. De resultaten van de autoclaaftests verschaffen een indicatie van de prestaties van de natte-25 oxdiatietechnologie en zijn nuttig voor het doorlichten van procescondities voor het natte-oxidatieproces.

De gebruikte autoclaven werden gefabriceerd uit titanium, alloy 600 en Nickel 200. De selectie van het autoclaafconstructiemateriaal werd gebaseerd op de samenstelling van het afvalwateraanvoermateriaal. De autoclaven die geselecteerd werden voor gebruik 30 hebben ieder totale capaciteiten van 500 of 750 ml.

De autoclaven werden geladen met afvalwater en voldoende gecomprimeerde lucht om een overmaat aan overblijvend zuurstof volgend op de oxidatie (ca. 5%) te verschaffen. De beladen autoclaven werden geplaatst in een verwarmer/schudder-mechanisme, 12 verhit tot de gewenste temperatuur (ongeveer 260 °C tot ongeveer 300 °C) en op temperatuur gedurende de gewenste tijd, in variërend van ongeveer 60 minuten tot ongeveer 360 minuten.

Gedurende de verhittings- en reactieperioden werden de autoclaaftemperatuur en -druk 5 gevolgd met een computergestuurd data-acquisitiesysteem. Onmiddellijk volgend op de oxidatie werden de autoclaven verwijderd uit het verwarmer/schudder-mechanisme en gekoeld tot kamertemperatuur met behulp van kraanwater. Na het koelen werden de druk en het volume van het afvoergas in de hoofdruimte van de autoclaaf gemeten. Een monster van het afvoergas werd geanalyseerd op permanente gassen. Volgend op de 10 analyse van het afvoergas werd de druk van de autoclaaf gehaald en werd deze geopend. Het geoxideerde effluent werd onderworpen aan analyse en het overblijvende monster werd gebuikt voor postoxidatieve behandeling. Om voldoende volume te genereren voor analytisch werk en postoxidatief testwerk, werden meerdere autoclaaftests voor iedere omstandigheid uitgevoerd.

15 De functie en voordelen van deze en andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zullen inzichtelijker worden met de volgende voorbeelden. Deze voorbeelden zijn bedoeld ter illustratie en worden niet verondersteld de reikwijdte van de uitvinding te beperken.

20 VOORBEELDEN

Ruwe roetkoeken geproduceerd door vergassing van verschillende bitumens werden geanalyseerd op mineraal- en metaalgehalte. De mineraal- en metaalgehalten van de ruwe roetkoeken werden aangepast om een ontwerp-roetkoek te produceren die een uniforme droge samenstelling heeft zoals geïllustreerd in Tabel 1.

13

Tabel I

Droge Basis

Ag mg/kg 1,9

Al mg/kg 6398

As mg/kg 159

Ba mg/kg 23

Be mg/kg 13,0

Ca mg/kg 3000

Cd mg/kg 2

Co mg/kg 59

Cr mg/kg 179

Cu mg/kg 300

Fe mg/kg 11830

Hg mg/kg 0,155 K mg/kg 323

Mg mg/kg 6500

Mn mg/kg 300

Mo mg/kg 4875

Na mg/kg 2388

Ni mg/kg 32500

Pb mg/kg 30,0

Sb mg/kg 173

Se mg/kg < 5,8

Si mg/kg 11.925

Sr mg/kg 1000

Ti mg/kg 305 ~V mg/kg 87.750

Zn mg/kg 325

Zr mg/kg 323

Totaal P mg/kg 3250,0 SO4 mg/kg 5930

Cl mg/kg < 0,29 14

De ontwerp-roetkoeken warden gemengd met water om een ontwerp-roetslurry te vormen die ongeveer 3 gewichtsprocent vaste stof heeft. De slurry werd nat geoxideerd in een autoclaaf onder verschillende verwerkingsomstandigheden, en het percentage 5 vluchtige-vaste-stofvemietiging werd gemeten en gerapporteerd.

VOORBEELD 1

De 3 gewichtsprocent ontwerp-roetslurry werd nat geoxideerd bij verschillende temperaturen en verblijftijden genoteerd in Tabel II.

10

Tabel II

Efïlu- Efflu- Efïlu- Efflu- Effluent ent ent ent ent

Gerappor-

Eenheden teerd ABODE

Als

Oxidatie- °C - 260 280 295 260 260 temperatuur

Retentietijd min -- 15 15 15 30 30

Vluchtige-

Vaste- % vaste stof 68,5 84,9 89,4 85,4 79,9

Stofvemietiging

Natte oxidatie uitgevoerd bij 260 °C gedurende 15 minuten resulteerde in een vluchtige-vaste-stofvemietiging van 68.5% in run A, terwijl vergroten van de 15 verblijftijd van 15 minuten tot 30 minuten de vluchtige-vaste-stofvemietiging vergrootte tot 85,4 % en 79,9% zoals gezien in runs D en E. Het handhaven van een retentietijd van 15 minuten, vergroten van de natte-oxidatietemperatuur tot 280 °C vergrootte de vluchtige-vaste-stofVemietiging tot 84,9 %, en verder verhogen van de natte-oxidatietemperatuur tot 294 °C vergrootte de vluchtige-vaste-stofvemietiging tot 20 89,4.

15

VOORBEELD II

De 3% ontwerp-roetslurry werd nat geoxideerd onder verschillende omstandigheden in runs Η, I en J. Ter vergelijking, slurry bereid uit ruwe roetkoek zonder opmaak om de ontwerpsamenstelling van Tabel 1 te bereiken werd ook geoxideerd bij verschillende 5 omstandigheden.

Run Reacto Reactor- Vaste Toevoe- Geoxi- Verblijf- Afvoer Afvo VSS COD

r druk stof in ging deerde tijd -gas: er- Red. Red.

Top toevoer Meta- Vloeistof Zuur- gas:

Temp len stof Druk (°C) (psig) (%) Ontwerp pïï (min) (%) (psia) (%) (%) ~F 26Ö 1500 25 Nee 3J 12Ö 75 625 275 31,7 ~G 281 Ϊ8Π 25 Nee 35 142 ϊϊ/7 ÏÖ25 845 875 ~H 260 12ÖÖ ÏA Ja 35 6Ö 1Ö5 535 255 32,2 Ί 270 15ÖÖ 3A ïa 25 6Ö ÏÖ5 7Ï5 685 72,7 1 284 1776 35 Ja 2J 62 7A 605 935 95,6

Zoals gezien kan worden in run H, resulteerde natte oxidatie bij 260 °C gedurende 60 10 minuten in een vernietiging van 25,9 % van de gesuspendeerde vluchtige vaste stoffen. Ter vergelijking, het verhogen van de natte-oxidatietemperatuur tot 270 °C gedurende 60 minuten verhoogde de vernietiging van gesuspendeerde vluchtige vaste stoffen tot 68,8 %. Dienovereenkomstig vergrootte de verhoging van de natte-oxidatietemperatuur tot 284 °C gedurende 62 minuten de vernietiging van gesuspendeerde vluchtige vaste 15 stoffen tot 93,9 %. Er was ook een toename in de reductie in COD van 32,2 % bij 260 °C tot 72,7 % bij 270 °C en tot 95,6 % bij 284 °C. opnieuw vergroot een toename in natte-oxidatietemperatuur de reductie in gesuspendeerde vluchtige vaste stoffen.

Deze toename in vemietigingsefïïciëntie werd ook opgemerkt in runs F en G, die uitgevoerd werden met een 3% slurry van de ruwe roetkoek. In runs F en G waarvoor 20 temperaturen en verblijftijden toenamen van 260 °C bij 120 min. tot 281 °C bij 142 min. Resulteerde in een toename van vernietiging van gesuspendeerde vluchtige vaste stoffen van 27,5 % tot 84,2 %, en een toename in de reductie in COD van 31,7 % tot 87,1 %, respectievelijk.

16

VOORBEELD III

De 3 % ontwerp-roetslurry werd nat geoxideerd bij 280 °C gedurende 15 min. onder verschillende pH-condities in runs K, L en M zoals genoteerd in Tabel IV. De pH van 5 het systeem werd aangepast door de toevoeging van natriumhydroxide.

Tabel IV

Effluent Effluent Effluent

Ladingsparameters Eenheden Gerapporteerd als K L M

Oxidatietemperatuur °C — 280 280 280

Retentietijd Min -- 15 15 15

NaOH toegevoegd g/L -- 0 1,0 140

Analyse

Vluchtige-Vaste- % vaste stoffen 89,3 92,8 98,7

Stof-Vernietiging

Oplosbaar V mg/1 V 177 1470 3310 __ _ __ __ —

Zoals gezien kan worden in Tabel IV, was het oplosbare vanadium 177 mg/1 bij een pH 10 van 2,57, daarbij een vluchtige-vaste-stof-vemietiging producerend van 89,3%. Wanneer de pH tot 4,13 verhoogd werd, nam het oplosbare vanadium toe tot 1470 mg/1 hetgeen resulteerde in een vluchtige-vaste-stof-vemietiging van 92,8 %. De toenamen in oplosbaar vanadium was 3310 mg/1 hetgeen resulteerde in een vluchtige-vaste-stof-vemietiging van 92,8%. De toename in oplosbare vanadium als een katalysator 15 vergrootte de vluchtige-vaste-stof-vemietiging.

VOORBEELD IV

De 3% roetslurry werd bereid als hierboven voor run N. in runs O en P werd een portie van het geoxideerde roetslurryfïltraat gerecirculeerd als opmaakwater voor de 3 % 20 roetslurry. In run N werd de ontworpen roetkoek gemengd met 100 % water om een 3 % roetslurry te vormen. In run O werd de ontworpen roetkoek gemengd met 85 % water had 15 % geoxideerd roetslurryfiltraat, en in run P werd de ontworpen roetkoek gemengd met 70 % water en 30 % geoxideerd roetslurryfiltraat.

17

Tabel V_ ____ r ra

Reac- Geoxi- Af- Water

Vaste Ver- voer-

tor Reactor- deerde voer- voor VSS COD

stof in blijf- gas:

Run Top druk Vloei- gas: Slurry- Red. Red.

toevoer tijd Zuur-

Temp. stof „ Druk menging stof (°C) (psig) (%) pH (min) (%) (psia) (%) (%) 100% N 284 1776 3,0 2,7 62 7,4 60,0 93,9 95,6 water — — water O 283 1799 3,0 2,3 56 7,3 62,0 15% 92,1 93,8 oxid liq fil 70% water P 281 1799 3,1 2,3 57 7,6 65,0 30% 91,8 93,8 oxid liq fil

Zoals gezien kan worden in Tabel V, resulteerde het gebruik van geoxideerde roetslurry 5 in een niet-substantiële verandering in het percentage reductie van vluchtige vaste stoffen en COD. Meer bepaald, de reductie van vluchtige vaste stoffen daalde licht van 93,9 % tot 92,1 en 91,8 % wanneer de hoeveelheid geoxideerd roetfiltraat toenam van 15% tot 30%. Evenzo daalde de reductie van COD licht van 95,6 % tot 93,8 % en bleef op 93,8% wanneer de hoeveelheid geoxideerd roetfiltraat werd verhoogd van 15% tot 10 30 %. Deze lichte afname in efficiëntie duidde aan dat filtraatrecirculatie effectief zou kunnen zijn in het reduceren van de waterconsumptie.

VOORBEELD V

De 3 % ontwerp-roetslurry werd nat geoxideerd gedurende 120 minuten bij 260 °C met 15 en zonder de toevoeging van 0,2 g salpeterzuur per gram koolstof, terwijl alle andere natte oxidatiecondities constant gehouden werden. Zonder de toevoeging van salpeterzuur was de vluchtige-vaste-stof-vemietiging 76,4 %, maar deze nam toe tot 96 % met de toevoeging van salpeterzuur. De aanwezigheid van 18 oxidatiesnelheidsverhogers kan voordelig zijn bij het reduceren van de procescondities van de natte-oxidatie-eenheid.

VOORBEELD VI

5 Ruwe slurry bereid uit de ontwerp-filterkoek vertoonde slechte bezinking- en filterkarakteristieken, waarin zeer weinig tot geen bezinking optrad gedurende een uitgestrekte tijdsperiode. Het geoxideerde roeteffluent uit het natte oxidatieproces daarentegen vertoonde zeer goede bezinkingskarakteristieken, in die zin dat het grensvlak snel bezonk met een initiële bezinkingssnelheid van 4,8 voet/uur. Het 10 supematans van het geoxideerde roeteffluent was erg helder en werd geschat minder dan ongeveer 20 mg/1 gesuspendeerde vaste stoffen te bevatten. Na 72 uur bezinking, was de concentratie van gesuspendeerde vaste stoffen van de vaste- stoflaag van het geoxideerde roeteffluent 21,2 g/1. Deze bezinking- en filterkarakteristieken kunnen het het geoxideerde roet mogelijk maken geconcentreerd te worden tot ongeveer 25 15 gewichtsprocent tot ongeveer 30 gewichtsprocent, hetgeen significant hoger is dan de concentratie van ruwe roetslurry met een maximaal vaste-stofgehalte van ongeveer 15 gewichtsprocent. De verhoogde concentratie aan vaste stoffen in het geoxideerde roet kan daarom afvalverwerkings- en/of metaalterugwinningskosten reduceren.

Nu verscheidene aspecten van ten minste een uitvoeringsvorm van deze uitvinding 20 beschreven zijn, zal het duidelijk zijn dat verschillende veranderingen, wijzigingen en verbeteringen vlot begrepen zullen worden door de vakman. Dergelijke veranderingen, wijzigingen en verbeteringen zijn bedoeld om deel uit te maken van deze openbaring, en zijn bedoeld om binnen de geest en reikwijdte van de uitvinding te liggen. Bijgevolg zijn de voorgaande beschrijving en tekeningen slechts bij wijze van voorbeeld gegeven. 25 Deze uitvinding is niet beperkt in haar toepassing op de constructiedetails en de schikking vein componenten uiteengezet in de volgende beschrijving of geïllustreerd in de tekeningen. De uitvinding is in staat tot andere uitvoeringsvormen en om toegepast of uitgevoerd te worden op verschillende wijzen buiten die hier bij wijze van voorbeeld gepresenteerd zijn. Bovendien, de fraseologie en terminologie die hierin gebruikt wordt 30 is voor het doel van beschrijving en moet niet als beperkend beschouwd worden. Het gebruik van “omvattend” of “hebbend", “bevattend”, “behelzend” en variaties daarop hierin genoemd, zijn bedoeld om de zaken daarachter te dekken en equivalenten daarvan alsook additionele zaken. Aldus is het gebruik van dergelijke termen bedoeld 19 om de zaken daarna vermeld te omvatten, en equivalenten daarvan alsook additionele zaken. Alleen de overgangsfrasen “bestaande uit” en “hoofdzakelijk bestaande uit” zijn gesloten respectievelijk halfgesloten overgangszinnen met betrekking op de conclusies. Het gebruik van rangtelwoorden als “eerste”, “tweede”, “derde”en dergelijke in de 5 conclusies om een conclusieonderdeel te wijzigen impliceert op zichzelf niet een prioriteit, voorrang of volgorde van een conclusieonderdeel over een ander of de temporele volgorde waarin aspecten van een werkwijze worden uitgevoerd, maar worden louter gebruikt als labels om een conclusieonderdeel dat een zekere naam heeft van een ander onderdeel te onderscheiden dat eenzelfde naam heeft (maar voor het 10 gebruik van het rangtelwoord) om de conclusieonderdelen te onderscheiden.

De vakman zal erkennen dat de parameters en/of configuraties zullen afhangen van de specifieke toepassing waarin de systemen en technieken volgens de uitvinding worden gebruikt. De vakman zal ook erkennen, of zal zich vergewissen van, gebruikmakende van niet meer dan routinematige experimentatie, equivalententen van de specifieke 15 uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het spreekt derhalve voor zich dat de uitvoeringsvormen hierin beschreven gepresenteerd zijn bij wijze van voorbeeld alleen en dat, binnen de reikwijdte van de bijgevoegde conclusies en equivalenten daarvan, de uitvinding anders dan zoals specifiek beschreven toegepast kan worden.

<r 2000897-

Claims

1. Natte-oxidatiewerkwijze omvattende: verschaffen van een waterige slurry omvattende een vluchtig organisch koolstof en een 5 metaal; detecteren van een pH-niveau van de waterige slurry; handhaven van het pH-niveau van de waterige slurry op een vooraf bepaald niveau om ten minste een portie van het metaal te solubiliseren; oxideren van de slurry bij een subkritische temperatuur en een superatmosferische druk 10 in de aanwezigheid van het metaal om het vluchtige organische koolstof aanzienlijk te vernietigen.

2. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 1, waarbij het handhaven van het pH-niveau van de waterige slurry het bijstellen van de pH van de waterige slurry omvat. 15

3. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 2, waarbij het bijstellen van de pH van de waterige slurry ten minste een portie van het metaal solubiliseert om een homogene katalysator te verschaffen.

4. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 2, waarbij het verschaffen van een waterige slurry het combineren van een roetkoek en water omvat.

5. Natte-oxidatiewerkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij de waterige slurry wordt gevormd uit een vergassingsbijproduct. 25

6. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 5, waarbij het vergassingsbijproduct roet is.

7. Natte-oxidatiewerkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, die verder het oxideren van de slurry in de aanwezigheid van een oxidatiesnelheidsverhoger omvat. 30

8. Natte-oxidatiewerkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij het oxideren van de slurry in de aanwezigheid van een oxidatiesnelheidsverhoger het oxideren van de slurry in de aanwezigheid van salpeterzuur omvat. 2000897

9. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 6, waarbij het verschaffen van een waterige slurry het verschaffen omvat van een waterige slurry die tot ongeveer 3 gewichtsprocent roet bevat.

10. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 9, waarbij het verschaffen van een waterige slurry het verschaffen omvat van een waterige slurry die van ongeveer 1 gewichtsprocent tot ongeveer 2 gewichtsprocent roet bevat.

11. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 9, waarbij het verschaffen van een waterige 10 slurry het verschaffen omvat van een waterige slurry die ongeveer 3 gewichtsprocent roet bevat.

12. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 2, waarbij het solubiliseren van een portie van het metaal het solubiliseren van een portie van een overgangsmetaal omvat. 15

13. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 12, waarbij het solubiliseren van een portie van een overgangsmetaal het solubiliseren van ten minste een uit vanadium, nikkel, ijzer, molybdeen en combinaties daarvan omvat.

14. Natte-oxidatiewerkwijze volgens conclusie 13, waarbij het solubiliseren van een portie van een overgangsmetaal het solubiliseren van vanadium omvat.

15. Natte-oxidatiewerkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, waarbij het oxideren van de slurry het oxideren in de aanwezigheid van een uit zuurstof, lucht, ozon 25 en combinaties daarvan omvat.

16. Werkwijze voor de vernietiging van vluchtige organische koolstof aanwezig in een slurry omvattende: verschaffen van een slurry omvattende vluchtige organische koolstof en een 30 overgangsmetaal; solubiliseren van ten minste een portie van het overgangsmetaal om een homogene katalysator te genereren; oxideren van de slurry bij een subkritische temperatuur en een superatmosferische druk in de aanwezigheid van de homogene katalysator om een effluent te produceren dat een gereduceerd vluchtig organisch koolstofgehalte heeft. 35

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij het verschaffen van een slurry het verschaffen van een slurry die roet omvat, omvat.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, die verder het terugwinnen van een of meer metalen uit 5 het effluent omvat.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij het terugwinnen van een of meer metalen het terugwinnen van ten minste een uit vanadium, nikkel, ijzer en molybdeen omvat.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het terugwinnen van een of meer metalen het ontwateren van het effluent om een filterkoek te produceren omvat.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij het ontwateren van het effluent een filterkoek produceert die een vastestofconcentratie heeft die groter is dan ongeveer 15 15 gewichtsprocent.

22. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij het ontwateren van het effluent een filterkoek produceert die een vastestofconcentratie heeft die groter is dan ongeveer 25 gewichtsprocent. 20

23. Natte-oxidatiesysteem omvattende: een natte-oxidatie-eenheid; een bron van een waterige slurry omvattende vluchtige organische koolstof en een solubiliseerbaar overgangsmetaal in fluïdumverbinding met de natte-oxidatie-eenheid; 25 een pH-sensor geconfigureerd om een pH-niveau van de waterige sluny te detecteren; een bron van een pH-regelaar die in fluïdumverbinding is met ten minste een van de natte-oxidatie-eenheid en de bron van de waterige slurry.

24. Natte-oxidatie-eenheid volgens conclusie 23, waarbij het overgangsmetaal een is uit vanadium, nikkel, ijzer, molybdeen, en combinaties daarvan.

25. Natte-oxidatie-eenheid volgens conclusie 24, waarbij de bron van de slurry een mengsel is van een roetkoek en water. 35

26. Vergassmgssysteem omvattende: een bron van een koolwaterstoftoevoer; een vergassingsreactor om synthesegas te produceren die in fluïdumverbinding is met de bron van de toevoer; 5 een scheider die in fluïdumverbinding is met de vergassingsreactor; een natte-oxidatie-eenheid omvattende een waterige slurry bevat die in fluïdumverbinding is met de scheider; een pH-sensor die geconfigureerd is om een pH-niveau te detecteren van de waterige slurry; 10 een bron van pH-regelaar die in fluïdumverbinding is met ten minste een van de natte-oxidatie-eenheid en een bron van de waterige slurry.

27. Vergassingssysteem volgens conclusie 26, waarbij de waterige slurry een vergassingsbijproduct omvat. 15

28. Vergassingssysteem volgens conclusie 27, waarbij het vergassingsbijproduct roet omvat.

29. Vergassingssysteem volgens conclusie 28, waarbij het roet vluchtige organische koolstof, carbon black en metaal omvat. 20

30. Vergassingssysteem volgens conclusie 29, waarbij het metaal een overgangsmetaal is. 2000897