UA81310C2

UA81310C2 - Спосіб очищення рідких середовищ

Info

Publication number: UA81310C2
Application number: UAA200510144A
Authority: UA
Inventors: Владімір Міхайловіч Березутскій
Original assignee: Ай Кью Едванст Текнолоджіс Лімітед
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2007-12-25
Also published as: JP2006521192A; NO20054954L; EA200300311A1; CN1777665A; EP1609842B1; EP1609842A1; US20060211906A1; AU2003252589A1; CA2523006C; CA2523006A1; EA004234B1; NO20054954D0; ES2449018T3; CN1777665B; AU2003252589B2; WO2004085576A1

Abstract

Спосіб очищення рідких середовищ, що включає адсорбування домішок, що містяться у рідкому середовищі, сорбентом, відокремлення і видалення адсорбованих домішок і регенерацію сорбенту, в якому домішки окисляють при змішуванні рідкого середовища з окисником при використанні просоченого каталізатором сорбенту, адсорбують оксиди домішок, відокремлення і видалення останніх проводять шляхом промивання сорбенту, просоченого частками каталізатора, полярним розчинником, а регенерацію сорбенту здійснюють безпосереднім нагріванням і/або продуванням гарячим газом.

Description

Опис винаходу

Даний винахід пов'язаний з сепарацією і видаленням домішок, що містяться у рідинах, тобто хімічних сполук 2 або речовин, присутність яких у рідинах є небажаною. Під рідким середовищем нижче розуміється вуглеюдні, вуглецевмісні рідини або водні розчини. В іншому аспекті даний винахід має відношення до сорбентних композицій, просочених каталізатором, які придатні для виділення елементів, сполук або речовин з рідких потоків за рахунок його підвищеної вибірковості. Ще один аспект винаходу пов'язаний з процесом виробництва сорбентів, просочених каталізатором, для використання їх при видаленні домішок або рідин. 70 Даний винахід пов'язаний як з процесом обробки забруднених води, масел, вуглеводнів і рідких вуглецевмісних потоків загалом, так і з процесом вибіркового видалення металів, азотистих сполук, сірководню та інших сполук сірки, ароматичних сполук, багатоядерних ароматичних сполук, а також особливих різновидів вуглеводнів зокрема. При цьому у процесі застосовується особливий сорбент, просочений макрочастками каталізатора, що використовується для окислення обраної вихідної речовини чи сполуки. 12 Протягом тривалого періоду часу намагалися застосувати різні методики для сепарації вуглеводневих рідин з води та інших полярних розчинів. Зокрема, існувала необхідність в ефективному і економічному процесі виділення масел або нафтопродуктів з водних середовищ. Дана методика дозволяє раціонально використовувати принаймні деяку частину виділеного забруднення для повторного циклу.

Постійна потреба індустріально розвинутих країн у нафтопродуктах призводить до того, що всі великі їх обсяги транспортуються, внаслідок чого відбувається їх витік в оточуюче середовище. Для боротьби з шкідливим економічним та екологічним впливом викидів нафтопродуктів на оточуюче середовище з'явилося на світ декілька методів, спрямованих на обмеження потрапляння масел та нафтопродуктів, що забруднюють середовище.

Практика показала, що всі ці методики, як правило, дорогі, трудомісткі і не досягають оптимального результату.

Для того, щоб уникнути великих витрат і часом важковирішуваних проблем, пов'язаних з відокремленням с 29 рідин від рідин, завжди застосовувалися абсорбенти, що сприяли відокремленню вуглеводнів від водних Ге) розчинів. Такі сорбувальні речовини вбирали (поглинали) масла. Відповідно, ефективні сорбенти повинні поглинати спочатку вуглеводні-забруднювачі, а не воду. Інакше кажучи, найкращими матеріалами для цього є такі, які є як гідрофобними, так і вуглецевостійкими. Серед абсорбуючих матеріалів, пропонованих для видалення масел з води, були деревна тирса, деревна тріска, деякі глини, полімерні матеріали, целюлозні о матеріали і багато інших. Більшість сорбентів, що використовуються з такою метою, недостатньо ефективніі не -/- пе можуть застосовуватися повторно, отже, їх викидають або знищують разом з сорбованим нафтопродуктом.

Важливо підкреслити те, що одним з найбільш суттєвих недоліків у застосуванні подібних матеріалів є о інколи недоступна вартість підготовки всіх заходів та сама утілізація сорбенту, який не використовується у «-- вторинному циклі. 3о Намагаючись усунути ті труднощі, які пов'язані з використанням сорбентних матеріалів, на водних об'єктах, со забруднених вуглеводнями, були застосовані сорбенти, стійкі до вуглеводнів, які відрізняються вщ простих сорбентів тим, що вони розподіляють зв'язані рідкі вуглеводні по поверхні абсорбуючої частки у вигляді плівки. Абсорбція, навпаки, пов'язана з поглинанням рідких вуглеводнів всім об'ємом твердого сорбенту, що « напряму залежить від того, наскільки є пористою структура сорбувального матеріалу. З 50 З цією метою часто застосовуються такі сорбувальні матеріали, як дрібний пісок, глина, тверді неорганічні с сполуки, полімери або оброблені натуральні волокна, такі як, наприклад, бавовняні волокна, кокосове лушпиння,

Із» торф'яні волокна, джут, шерсть, які можуть бути зверху покрити вуглецевостійкими матеріалами: каучук (гума) або парафін з метою забезпечити сорбенту плинність. Однак подібні волоконні сорбенти із зовнішнім покриттям надзвичайно трудомісткі у виготовленні і для їх виробництва потрібне використання досить складних технічних засобів. Крім того, такі сорбенти не можуть застосовуватися у повторному циклі, що робить їх надзвичайно бо дорогими в експлуатації. Подібно цьому інші сорбенти, такі, як, наприклад, полімери, можуть бути дуже - дорогими для масового використання і, якщо вони не розкладатимуться під дією бактерій, то точно так само чинитимуть шкідливу дію на оточуюче середовище. о У |патенті США за Мо З 891 574) більш детально розказано про порожнисті гранули вуглецю, що складаються - 20 з пористої оболонки. Таку вуглецеву частку одержують спочатку покриваючи вуглецем речовину, що має серцевину (ядро), а потім видаляючи це ядро шляхом термічного розкладу. Виходячи з наданих даних, такий с процес формує геліосферу, що має насипну вагу приблизно 275 д/І і активними як внутрішню, так і зовнішню поверхні Крім інших галузей застосування одержуваний в результаті цього процесу матеріал може бути використаний для абсорбування сирої нафти. Проте, крім того, що цей матеріал порівняно важкий, він має ще й 29 порівняно низьку здатність витримувати навантаження, приблизно лише в 1,5 рази більше своєї ваги після

ГФ) тривалої взаємодії його з нафтою.

Відповідно до вищевикладеного, головною метою даного винаходу є створення дієвого і ефективного методу о сепарації вуглеводневих середовіщ від води та інших полярних рідких об'єктів за допомогою використання пороняно недорогих сорбентів, які можна знов застосовувати у повторному циклі. Окрім вищеназваних 60 матеріалів, саме даний винахід розкриває той факт, що вуглець, в який вводиться частка каталізатора, може виступати як ефективний сорбент рідких вуглеводнів у водному оточуючому середовищі. Одержуваний у результаті вуглець, що включає в себе частку каталізатора, має форму невеличких кристалітів за розмірами значно менше тих, які спостерігаються у природному графіті. Адсорбційні властивості таких вуглецевих матеріалів з частками каталізатора звичайно пов'язані з розміром внутрішньої поверхні та вибірковістю бо введеного каталізатора

Забруднені води звичайно мають високий вміст розчиненого заліза (що містить двовалентне або тривалентне залізо) та інших представників основної групи у розчиненому вигляді, і/або перехідні метали (що не містять двовалентне чи тривалентне залізо), такі як, наприклад, мідь, цинк, алюміній, марганець, срібло, свинець, кадмій, золото, нікель, миш'як та інші речовини, що містяться у промислових стічних водах. Хімічний склад вод, забруднених такими металами, може дуже змінюватися залежно від джерела забруднення або походження самої води.

Одна з найважливіших проблем, з якою стикаються гірничодобувна та гірничообробна промисловості, - це забезпечення відведення води і заходів щодо регулювання стоків сульфідовмісних фракцій. У деяких випадках 7/0 ФракиД що містять пірит, марказит і піротит, створюють особливі проблеми, оскільки вони відразу ж окислюються внаслідок вивітрювання і забруднюють кислими водами шахтні водовідливи. Ступінь окислення залежить від рівня вмісту сульфідів, морфології, активності бактерій, концентрації тривалентного заліза і наявності кисню. Кислі води у шахтному водовідливі мають високу концентрацію заліза та інших розчинених металів. Рівень рН у цих вод вказує на їх надлишкову кислотність. В ідеалі всі стічні води, що містять важкі /5 метали, відпрацьовані води після оцинковування, металізації, гартування, а також травильні розчини і промивальні рідини повинні бути очищені від забруднюючих металів до того, як вони будуть злиті в річки та інші водні об'єкти.

Для очищення шахтних водовідливів, забруднених кислими водами, використовувалися два основних методи. Проводилися наступні заходи щодо запобігання забрудненню, а саме: спроби видалити сульфіди,

Контролювати діяльність бактерій, кисневу дифузію, наносити покриття на сульфідні частки і агломерувати важкі фракції. Для очищення від забруднень проводилися наступні заходи: нейтралізація, осадження гідроокисів, осадження разом з сульфідами, адсорбція і видалення. Традиційним методом, застосовуваним при очищенні та відновленні іонів важких металів з шахтних кислотних водовідливів, була вапняна нейтралізація з метою осадження гідроокисів металів. При цьому осаджені гідроокиси важко відфільтровуються. Гідроокиси металів сч ов Хімічно нестійкі, їх поміщають у контейнери і в подальшому їх потрібно знищувати. Метод, заснований на осадженні сульфідів, що дозволяє утилізувати їх як тверду речовину, виробляє сульфіди металів, які є хімічно і) більш стійкими порівняно з гідрооксидами. Сульфіди металів важко фільтруються з розчинів. Більш того, за певних умов, коли є надлишок сульфіду натрію, застосовуваного як осаджувальна речовина, у процесі осадження утворюється отруйний газ Н 55 (сірководень). Для того, щоб знизити до мінімуму можливі ризики і о зо забезпечити безпеку, для роботи потрібна закрита реакційна судина з надійним газовідводом. У процесах, застосовуваних при раніше відомих технологіях, витрата сульфідів та інших сірковмісних сполук була надмірно (7 висока внаслідок чутливості сульфідів до кисню. Металеві осади, включаючи сірковмісні органічні сполуки, с фільтруються легше, ніж неорганічні сульфіди, що сприяло їх широкому застосуванню у недавні часи для очищення стічних вод. --

Однак, якщо у потоці відпрацьованої води міститься велика кількість металу, від якого необхідно воду со очищати, то застосування таких органічних осаджувачів іноді вважається економічно недоцільним.

В цілому, технології минулих часів невигідні тим, що вони невибіркові, при цих процесах відбувається осадження великих обсягів і потрібен високий вміст іонів двовалентного заліза при високому рН та високих температурах (порядку 60-702С). Вони потребують дуже тривалого періоду часу для того, щоб окислення і « формування фериту відбулося успішно. Інший суттєвий мінус процесу співосадження, застосовуваного у шщ с технологіях минулих часів, це надто тривалий період, як правило, два-три дні, необхідний для того, щоб ферит й набув магнітних властивостей. Тільки після цього, частки магнітного фериту можуть бути відокремлені від "» немагнітних часток фериту за допомогою магнітного сепаратора

Очевидним є той факт, що необхідно вдосконалювати методику видалення металів із забруднених вод. Окрім металів із стічних вод бажано видаляти також і їх оксиди або солі. Очевидним є також й те, що було б корисним о розробити таку технологію очищення стічних вод (таких, як кислотні шахтні та гірничі відпрацьовані води), щоб а одержати кінцевий продукт або продукти, які не тільки легко видаляються з об'ємних розчинів, але й ефективно відновлюються, щоб очищена вода за своєю якістю відповідала стандартам і могла бути злита у природне г) середовище. Отже, даний винахід дозволяє вирішувати не одну, а багато проблем, оскільки усуває недоліки, властиві технологіям минулих часів. - Процес, що пропонується даним винаходом, дозволяє вибірково видаляти і відновлювати за допомогою о окислення більшість металів, присутніх у забруднених водах. Будь-хто, хто на практиці застосовував ці процеси, може не тільки окислити більшість металів, що містяться у забруднених водах, але й зберегти позитивний потенціал для кожного металу у випадку, якщо забруднена вода має окислювально-відновний потенціал.

Одним з основних методів видалення твердих часток, що перебувають у суспендованому стані, з рідких іФ) потоків, була фільтрація, застосовувана для очищення стічних вод і рідин. Зокрема, при проведенні заходів ко щодо очищення відпрацьованих вод присутність твердих часток у суспендованому стані часто є найбільшою технологічною проблемою. Традиційно для зниження концентрації і/або видалення таких часток з водних потоків бо застосовувалася фільтрація. При цьому встановлювалися піскові фільтри як на низхідні, так і висхідні потоки, а також широко застосовувалися подвійні або змішані фільтри, які виявили себе у використанні як досить економічні та ефективні. Проте, практика показала, що піскові і змішані фільтри ефективні при видаленні твердих часток, які перебувають у суспендованому стані, тільки за умови їх невисокої концентрації у воді.

Концентрація таких твердих часток у потоці рідини, що проходить через фільтр, повинна бути нижче 100-200 б5 Міліграмів на літр. При концентрації твердих часток, що перебувають у суспендованому стані, вище за цей рівень відбувається засмічення фільтраційного шару і створення в ньому перепаду тиску.

Для видалення таких забруднювачів, як хімічні речовини, що належать до групи токсичних органічних сполук, звичайно використовували шари сорбенту, через які проходив потік рідини, що містить адсорбовані забруднювачі. Зокрема, широко застосовувалися як синтетичні, так і вуглецеві смоли як адсорбуюче середовище, враховуючи його високу вибірковість для багатьох органічних і неорганічних забруднювачів, що містяться у рідких потоках. Як ті, так й інші смоли є в наявності у таких формах, якими можуть бути наповнені колонні апарати таким чином, що вода зможе проходити через дане середовище і необхідність проведення подальших ступенів сепарації твердих речовин від рідини відпадає. Проте, гранульований вуглець не може регенеруватися і часто відбувається забруднення синтетичних смол частками речовини. Подібні гранули, 70 застосовувані для очищення відпрацьованих вод, звичайно досить великі за розміром, і період часу, необхідний для утримування рідини у шарі адсорбенту, займає від ЗО до 60 хв. Щоб уникнути засмічення шару сорбенту, необхідно провести попередню фільтрацію рідини, що очищається. Крім того, сорбент повинен достатньо інтенсивно експлуатуватися до того, як регенерація на даній ділянці економічно виправдає витрати на сорбент.

Наприклад, норма використання вуглецю повинна бути більше 500 фунтів на день до того, як регенерація на цій /5 ділянці економічно виправдає витрати, понесеш на вуглецевий сорбент, у кількісному відношенні.

Для вирішення проблеми, пов'язаної з попередньою фільтрацією початку потоку, що проходить через шар сорбенту, у технології минулих років пропонувалося експлуатувати шар адсорбенту в режимі роботи суспендованого або псевдозрідженого шару. Такий робочий режим здатний очищати рідини з низьким рівнем вмісту твердих часток, наприклад, менше 120 міліграмів суспендованих твердих часток на 1 літр, у той час, як

Відини з більш високою концентрацією твердих часток потребують фільтрації. Навіть при очищенні рідин з низьким рівнем вмісту твердих часток у тих випадках, коли можливе застосування суспендованого або псевдозрідженого шару, потік рідини, витікаючий з сорбенту, все ще матиме значну кощешрацію суспендованих твердих часток.

Технології минулих років пропонували використовувати порошкоподібні адсорбенти для видалення сч г адсорбованих забруднювачів при очищенні відпрацьованих вод, застосовуючи технологію активного осадження.

При цьому порошкоподібний сорбент, наприклад, вуглець, додавався безпосередньо в аераційний бак з і) відпрацьованими водами. У таких випадках порошкоподібний вуглець або інший сорбент перемішувався з біологічно активними відстійними твердими частками і в результаті необхідно було зневоднювати та регенерувати сорбент разом з цими твердими частками, що з погляду вартості очищення та складності о зо експлуатаційної системи вважається невигідним. Більш того, застосування такої методики веде лише до слабкого доочищення, тобто видалення адсорбованих забруднювачів з рідини, що очищається. -

Відповідно до вищевикладеного, головною метою винаходу є створення вдосконаленого єдиного циклу со очищення рідин, що містять тверді частки у суспендованому стані і адсорбовані забруднювачі, застосовуючи при цьому сорбент, просочений каталізатором, що містить частки абсорбенту. Інші завдання та переваги даного -- з5 винаходу стануть очевидні, виходячи з нижчевикладеного, а також виходячи з прав на даний патент. со

Інший аспект технологій, застосовуваних у минулому, що має відношення до даного винаходу, це структуроутворення. Мікрофільтр звичайно має мікропористу структуру, що складається або з кристалічного алюмосилікату, хімічно схожого з глинами і польовим шпатом, що належить до класу речовин, відомого як цеоліти, або з кристалічних алюмофосфатів, які виводяться з сумішей, що містять органічний амін або « четвертинну сіль амонію, або з кристалічних силікосалюмофосфатів, які одержують шляхом гідротермічної з с кристалізації з реакційної суміші, що включає в себе хімічно активні джерела діоксиду кремнію, оксиду алюмінію і фосфату. Мікрофільтри мають широкий спектр використання. їх можна застосовувати для ;» висушування газів та рідин; для вибіркової молекулярної сепарації, заснованої на розмірі та полярних властивостях; як іонообмінники, як каталізатори у крекінгу, гщрокрекінгу, диспропорціюванні, алкілуванні, окисленні, ізомеризації, а також хімічному перетворенні оксидів у вуглеводні, особливо етилового спирту або

Го! діалкілового ефіру в олефіни; як хімічні носії, у газовій хроматографії; а також у нафтовій промисловості для видалення нормальних парафінів з дистилятів. - Мікрофільтри одержують шляхом хімічної реакції, в яку вступають декілька хімічних компонентів. Одним з 2) компонентів, що використовуються у процесі реакції, повинна бути матриця, хоча в реакції можуть брати участь більше однієї матриці. Матриця присутня в реакції для формування у структурі каналів. Така структура - називається мікропористою. Коли матриця знімається, залишається відкрита мікропориста структура, в яку о можуть входити хімічні суміші, за умови, що вони достатньо малі, щоб поміститися всередині каналів.

Мікрофільтр просіває і фільтрує крупні молекули від тих, які можуть проникнути в молекулярно-пористу структуру.

Мікрофільтри особливо підходять для використання їх як каталізатори. Будучи каталізаторами, вони мають каталітичні ділянки в межах своїх мікропористих структур. Коли матриця знімається, потік хімічних реагентів, (Ф, достатньо малих, щоб проникнути всередину каналів, вступає у контакт з каталітичними ділянками, відбувається ка реакція з утворенням продукту, який може вийти з мікрофільтра через будь-які канали або пори, за умови, якщо продукт не дуже крупний, щоб пройти крізь структуру. во У більшості каталітичних мікрофільтрів розмір пор складає порядку 2-10 ангстремів.

Хоча частки мікрофільтра готового сорбенту звичайно твердіші за частки компонентів, вони все ж таки можуть пошкоджуватися внаслідок фізичних напруг, що відбуваються в результаті зіткнень при одержанні часток готового сорбенту у ході хімічної реакції. Таке пошкодження призводить до фізичного зносу або розпаду на частини (стирання) часток сорбенту до тих пір, поки вони не стануть дуже малі для їх ефективного повторного 65 Використання. Стерті частки потім викидаються як відходи з системи, у якій вони були використані. При одержанні часток готового сорбенту можуть бути також одержані частки, які дуже малі для їх подальшого використання у реакційній системі. Наприклад, у результаті неправильної експлуатації обладнання або при роботі у несталому режимі на початку чи наприкінці одного операційного циклу з виробництва партії сорбенту на стінках або днищі обладнання можуть утворюватися грудочки або шари мікрофільтра чи вихідної речовини.

Грудочки необхідно викидати як втрати, одержані у процесі виробництва сорбенту. З економічної точки зору викидання стертих часток сорбенту і грудочок малого розміру залишається досить актуальною проблемою. Тому конче необхідні методи ефективного відновлення та повторного використання таких стертих часток сорбенту і грудочок.

Для того, щоб скоротити втрати стертих часток, що містять мікро фільтри, і/або грудочок у процесі 7/0 Виробництва чи при використанні, даний винахід пропонує застосовувати сорбент, просочений макрочастками каталізатора, введеного у вуглецеву структуру певного розміру, або іншу суміш, що містить сполучну речовину.

Додатковим потоком рідини, що має небажані домішки або забруднювачі, які необхідно видаляти, є потік вуглеводневої рідини або сировинний потік вуглецевмісної рідини. До числа забруднювачів входять такі метали, як ванадій, нікель, залізо, а також сполуки азоту, сірки і ароматичні сполуки.

Такий процес, пропонований для видалення вищеперелічених забруднювачів з потоку вуглеводневої рідини, називається гідродесульфуризацією. У той час, як гідродесульфуризація потоку вуглеводневої рідини може видалити ці небажані сполуки, вона може також привести до насичення більшої частини, якщо не всіх, олефінів, які містяться у бензині. Присутність олефінів дуже впливає на октанове число (як за дослідницьким, так і за моторним методом).

Такі олефіни насичуються частково завдяки гідродесульфуризаційним умовам, необхідним для видалення тіофенових сполук, таких як, наприклад, тіофен, бензотіофен, алкілові тіофени, алкілбензотіофени і алкілові дибензотіофени, які вважаються сполуками, що найбільш важко видаляються. Крім того, умови гідродесульфуризації, необхідні для видалення тіофенових сполук, можуть також приводити до насичення ароматичних сполук. с

Розглядаючи проблему, пов'язану з все більш зростаючою необхідністю виробництва більш чистого автомобільного пального, були запропоновані різноманітні технологічні процеси для досягнення цієї мети і і) одержання його промислового варіанта, співпадаючого за показниками із зразком, що має Федеральний мандат.

Проте, до цього часу не було досягнуто успіху у створенні ефективної та економічно доцільної технології зниження рівня концентрації забруднюючих домішок у крекінг-бензині, дизельному паливі, керосині, нафті, о зо вакуумному дистиляті, котельних паливах та інших вуглеводневих рідких продуктах. Тому і на сьогоднішній день залишається потреба у більш вдосконаленій технології. --

З вищевикладеного випливає, що необхідний такий технологічний процес, при якому сірку можна було б со видаляти без гідрогенізації ароматичних сполук. Якщо цього добитися, то процес очищення вуглеводневих рідких потоків став би більш економічним. --

Отже, мета даного винаходу - забезпечити новітнім сорбентом, просоченим частками каталізатора, со застосовуваним для видалення вищеназваних забруднювачів з таких потоків рідин, як крекінг-бензин, дизельне паливо, керосин, нафта, вакуумний дистилят, котельне паливо та інші вуглеводневі рідкі продукти.

Інша мета, поставлена у даному винаході, - це забезпечити технологією виробництва сорбенту нового покоління, який просочений частками каталізатора, застосовуваного при сепарації та видаленні забруднювачів з « 400 ЧИХ рідких потоків. І, нарешті, третьою метою винаходу є створення технологічної системи для видалення з с сірковмісних сполук з крекінг-бензину, дизельного палива, керосину, нафти, вакуумного дистиляту, котельного . палива та інших вуглеводневих рідких продуктів, що знижує до мінімуму насичення олефінів і ароматичних и?» сполук

Інші аспекти, що розглядаються далі за текстом, а також завдання і деякі переваги даного винаходу стануть очевидними, виходячи з нижчевикладеного, а також виходячи з прав наданий патент.

Го! Даний винахід не тільки вирішує вищеперелічені проблеми, але й удосконалює технологію, забезпечуючи Її більш сучасною методикою сепарації та видалення домішок, а також надає новітній сорбент, просочений - каталізатором, який має структуру, що складається з окремих гранул. У даній технології також використовується оо окислення; контроль за подачею вихідного матеріалу або потоків рідини, безперервна адсорбція, що 5р проводяться з метою підвищення технологічної ефективності видалення шкідливих домішок та забруднювачів з - рідких потоків. Ці прогресивні удосконалення, пов'язані з конструкцією "каталізатор-сорбент" і адсорбційною о технологією, спрямовані на максимальний вихід адсорбційно очищеного продукту, підвищення його якості і скорочення використання допоміжних прийомів (низькі температури і тиск), які потрібні для обробки даного рідкого потоку, завдяки застосуванню найкращих технологій регенерації та найкращих установок. Додаткова ов перевага, яку необхідно відзначити, полягає у тому, що застосування даної технології не обмежується лише вуглеводнями і водними рідинами, а можливим є використання її для величезної кількості різноманітних рідких

Ф) потоків, для яких не могли бути застосовані технології, що раніше використовувалися. ка Новітній підхід і опис процесу, викладеш у даній роботі належать до технологічної системи, застосовуваної для очищення рідких потоків, з метою видалення з них шкідливих домішок та забруднень. При бо цьому домішки, що окисляються, або забруднення мають більшу вибірковість по відношенню до каталізатора, ніж інші сполуки, присутні у рідині.

З вищевикладеного зрозуміло, що було б дуже корисним удосконалити технології, застосовувані для видалення металів із забрудненої води. При цьому бажаним є вибіркове видалення металів, їх оксидів або солей з відпрацьованих вод. Стає зрозумілим також і те, що було б досить вигідним розробити технологічний процес 65 очищення забруднених вод, як, наприклад, шахтних кислотних зливних вод і відпрацьованих вод, використаних у гірничій промисловості для одержання кінцевого продукту або продуктів, які могли б бути легко видалені з розчинів та ефективно відновлені. Такий продукт або продукти могли б користуватися великим попитом і/або знаходити негайне застосування. У результаті такого процесу очищена вода за своєю якістю відповідала б необхідним нормам та стандартам і могла б бути скинута в оточуюче середовище.

При використанні запропонованого технологічного процесу, описаного у даній роботі, досягається це та інші завдання, в результаті яких ми одержуємо метод сепарування вуглеводневих рідин і відокремлення їх від води та інших полярних розчинів. Зокрема, даний винахід сприяє успішному вирішенню проблем, пов'язаних із застарілими методами, які застосовувалися для відокремлення нафтопродуктів від водних розчинів. Речовини, що використовуються у даній технології, можуть безперервно застосовуватися для вторинного циклу, що 7/0 дозволяє знизити витрати і кількість речовин, необхідних для ефективної сепарації забруднюючих рідин. Більш того, відновлену при використанні даного методу вуглеводневу рідину можна переробляти і застосовувати за призначенням так, як первинно було заплановано, вирішуючи тим самим проблему викидів відходів в оточуюче середовище.

Метою даного винаходу є також сепарація і видалення заданих елементів та сполук (домішок і забруднювачів) шляхом їх окислення. Окисний газ у вигляді пухирців розміром в 1 мікрон проходить через потік рідини або інший вихідний потік. Пухирці окисного газу розміром в 1 мікрон розподіляються у потоці рідини, що містить домішки, які ефективно окислюються, перетворюючись в окиси. Завдяки мікронному розміру пухирців значно збільшується площа доступної поверхні окисного газу, тим самим значно підвищується ефективність реакції окислення.

Головною метою даної технології є окислення заданих елементів або сполук (домішок чи забруднювачів).

Інша мета - це проведення одночасної сепарації металів, сірчистих сполук, азотовмісних та ароматичних вуглеводнів від потоку рідини з тим, щоб досягти бажаного поєднання залишкових ароматичних сполук і низької концентрації сірки та азоту. Робочі умови при цьому порівняно м'які протягом всього циклу, починаючи з сепарації аж до відокремлення. Тиск при цьому близький до тиску оточуючого середовища, а температура с ов протягом всього циклу нижче 80-902С

Потік рідини далі надходить в реактор, у якому знаходиться стаціонарний шар сорбенту, просоченого о частками каталізатора, і вступає у контакт з пористими частками сорбенту. При цьому сумарний час перебування у контакті достатній для того, щоб заданий елемент або сполука (домішка чи забруднювач) поглинувся сорбентом і утворив слабкий ковалентний зв'язок з каталізатором, що сепарує і видаляє задані елементи або о сполуки з рідкого потоку. Це призводить до утворення очищеного рідкого потоку, що має понижену концентрацію домішок та забруднень, а також залишкового сорбенту, просоченого каталізатором, який хімічно сполучений 3Й 77 домішкою. Звичайно очищений потік рідини виходить з реактора як вже готовий оброблений продукт, що має «су необхідні характеристики. Наприклад, оброблений дизельний потік, як очищений продукт, буде прозорим, безбарвним, вільним від будь-яких неприємних запахів, матиме дуже низький вміст таких сірчистих сполук, як -- Ммеркаптани, тіофени, бензотіофени і дибензагіофени, понижений вміст азотистих сполук, меншу концентрацію. о ароматичних сполук та багатоадерних ароматичних сполук, менший відсоток вмісту металів (ванадію, нікелю і заліза), більш високе цетанове число.

Характерною особливістю даного винаходу є те, що сорбент, просочений каталізатором і використовуваний у реакторі, являє собою композицію хімічно сполучених один з одним каталізатора і часток сорбенту. Як сорбент « для каталізатора можуть застосовуватися вуглець, діоксид кремнію, глинозем, цеоліт, форма перліту або інший шщ с твердий пористий сорбент. Каталізатором може бути метал, луг, лужноземельні метали, оксид металу і й біметалеві сполуки (комбінація металів). Наприклад, сорбент, що складається з цеоліту, який несе на собі «» особливий тип каталітичного металу, - срібло, за рахунок іонного обміну виявляє відмінну здатність поглинати сірчисті сполуки при температурах, близьких до нормальних.

Після того, як відбулася сепарація заданого елемента або сполуки, сорбент можна промити і відновити його о активність, використовуючи для промивки полярний органічний або неорганічний розчинник. В результаті такої промивки сорбенту, просоченого макрочастками каталізатора, видаляються всі залишки від заданих елементів - або сполук. Висушування шляхом нагріву або гарячим азотом відновлює сорбційну здатність сорбенту, г) просоченого каталізатором, і підготовляє його до повторного використання. Органічний або неорганічний 50р полярний розчинник разом із заданим елементом (сполукою) можна відсепарувати шляхом перегонки. - Даний винахід дуже корисний не тільки для сепарації і відокремлення рідких вуглеводнів, таких як масла, о від водних розчинів, але й може застосовуватися для сепарації будь-яких заданих елементів чи сполук (домішок, забруднень) від вуглеводневих рідин. Приклади вуглеводневих рідин, які можуть бути відсепаровані від домішок, використовуючи технологію даного винаходу, далеко не обмежуються наступним списком: бензин, дизельне паливо, нафта, керосин, вакуумний дистилят, котельне паливо, сира нафта, парафінові дистиляти, ксилол, толуол, стирол, алкілбензоли, лігроїни, рідкі органічні полімери, рослинні олії та їм подібні. Приклади іФ) домішок, присутніх у таких вуглеводневих рідинах, також не обмежуються наступним списком: метали (ванадій, ко нікель, залізо), азотисті сполуки, сірчисті сполуки (меркаптани, тіофени, бензотіофени і дибензотіофени), ароматичні сполуки, багатоядерні ароматичні сполуки та їм подібні. во Технологічна схема може бути модифікована і пристосована до різних вихідних вуглеводневих потоків; проте, температурні межі кипіння вихідного матеріалу у значній мірі визначатимуть придатність конкретного розчинника або комбінації розчинників Через необхідність відновлення розчинника для повторного циклу. Для даного винаходу характерна наявність декількох варіантів технологічних схем і розроблено декілька способів досягнення максимального економічного ефекту. Наприклад, в залежності від вимог до кінцевого продукту та б5 якості вихідного матеріалу на першому етапі окислення можуть видалятися більш легкі фракції або більше число тіофенів і ароматичних сполук, залишаючи другу фракцію для подальшого окислення та сепарування.

Максимальний економічний ефект від технологічної схеми досягається за допомогою вибору оптимального співвідношення між зниженою об'ємною швидкістю всередині реакторів після процесу окислення і витрат на поділ двох фракцій, посиленої подачі вихідного потоку, включаючи відновлення розчинника і повторний цикл.

Відповідно до даного винаходу вода, будь-який полярний водний потік рідини, вуглеводні або інші вуглецевмісні рідкі потоки, що мають у своєму складі важкі метали, сірчисті сполуки, домішки або забруднювачі можуть бути від них очищені, і концентрація заданих елементів або сполук суттєво знижена за рахунок первинного їх окислення та подальшого контактування вод, що містять домішки, з сорбентом, просоченим макрочастками каталізатора. Для сорбенту, просоченого каталізатором, який може бути наданий відповідно до 7/0 даного винаходу, більш прийнятно використовувати методи, описувані нижче. Одержуваний у результаті сорбент з каталізатором особливо ефективний та корисний для видалення окислених заданих елементів або сполук з води чи полярних водних потоків. При цьому сорбент вступає у контакт з рідинним потоком або вихідним потоком, що містить домішки, в умовах, звичайно пов'язаних із застосуванням стаціонарного адсорбційного шару. Використання таких структур в подібних умовах приводить у результаті до несподівано високого ступеня /5 видалення окислених заданих елементів або сполук з потоків рідини або вихідних потоків згідно з даним винаходом.

У докладному описі винаходу наводиться більш детальна характеристика методів, застосовуваних для підготовки сорбенту, просоченого макрочастками каталізатора, а також методів використання сорбенту-носія каталізатора для сепарації та видалення домішок відповідно до даного винаходу. Практика показала, що го застосування даного винаходу може мати величезні, часом непередбачувані результати для промисловості, враховуючи його суттєву відмінність від раніше використовуваних технологій, про які йшлося вище.

Впровадження винаходу підвищить економічність технологій, при цьому порівняно з іншими альтернативними методами та технологічними процесами дана методика залишається досить простою.

Винайдена технологія застосовується для видалення будь-якого заданого елемента або сполуки, які можуть с бути окислені у більшості полярних середовищ, води, інших водних рідин, вуглеводнів, вуглеводневих побічних продуктів або рідких вуглецевмісних речовин. Використання у даній технології вуглецю, цеолітів, перлітів або і) інших твердих і пористих сорбентів дозволяє провести окислення, сепарацію і видалення, відновлення та подальше очищення сепарованої домішки з цілим рядом переваг, також, як і відновлення сорбенту, просоченого частками каталізатора. Отже, даний винахід знайде застосування у промисловості для проведення процесів о зо сепарації і очищення. Метою патенту на дану технологію є показати корисність, новизну ії ефективність використання як всього методу в цілому, так і комбінованого та часткового використання окремих підсистем і - компонентів даного винаходу. со

На початку даного розділу наводиться коротка інформація про склад сорбенту і його приготування, виходячи зі складу. Більш докладний опис винаходу виділений в окремий розділ. Далі наводиться опис самої технології, --

Зв дано пояснення до технологічної схеми і зауваження щодо відмітних особливостей обробки води і вуглеводнів. со

Таке адсорбційне окислення і процес абсорбції за участі сорбенту мають перевагу у тому, що вони проводяться при нормальних температурах і для виконання свого завдання - видалення домішок не потребують надмірного охолоджування або нагрівання.

Абсорбція у рідкій фазі відрізняється від адсорбції у газовій фазі швидкістю дифузії, яка у рідкій фазі « відбувається як мінімум на два порядки повільніше, ніж у газовій фазі. Дифузія компонентів у рідкій фазі з с вимагає додаткового часу перебування в ній. Домішки поглинаються твердим абсорбентом, оскільки біля його . поверхні притягання більше, ніж та сила притягання, яка утримує домішки в оточуючій рідині. Рідинну абсорбцію и?» можна назвати різновидом адгезії, яка в термодинамічному значенні відбувається у внутрішній поверхні твердого тіла, що має домішки, здатні бути абсорбованими, у рідкому середовищі. Це приводить у результаті до

Відносного підвищення концентрації абсорбованих домішок, які надходять у пори часток абсорбенту і

Го! переміщаються до центру каталізатора або за рахунок фізичної абсорбції завдяки електронегативному притяганню чи силам Ван дер Ваальса, або хімічної абсорбції, що проходить завдяки хімічним чи валентним - силам. 2) Прийняти рішення і зробити вибір щодо видалення більшої або меншої кількості домішок при сепарації та 5р очисному окисленні/абсорбції - питання економічне і залежить від порівняльної вартості цих двох операцій. - Абсорбенти можуть розміщуватися єдиним шаром, кількома окремими шарами або в декількох реакторах (тут є о багато різних варіантів). Необхідно знайти оптимальний варіант, порівнявши швидкість потоку або об'ємну швидкість і витрати на два етапи сепарації, включаючи відновлення розчинника і вторинний цикл. Залежно від економічних вимог ці технологічні етапи можуть проводитися по черзі, одночасно або безперервно. Абсорбери дв Можуть бути відновлені за рахунок циркуляції через їхні шари деякої кількості полярного органічного або неорганічного розчинника при температурах від ЗО до 9092 і повторного проходження потоками, що містять (Ф, задані елементи або сполуки, ділянки, де виділяється розчинник, та дистиляційної ділянки після охолодження. ко Суміш сорбентів, що використовуються у даному винаході і ефективно застосовуються у даній технології для сепарації та видалення домішок, може бути приготовлена наступними методами: во (1) змішати вихідні компоненти, що переважно складаються з: цеоліту або полегшеного перліту і окису алюмінію, або структури, що складається з часток вуглецю, таким чином, щоб одержати суміш, яка нагадує будь-яку на вибір консистенцію: сиру масу, тісто, пасту, кашу і тому подібне; (2) розподілити суміш по частках, переважно висушуючи її розпиленням, для того, щоб утворилися макрочастки, гранули, сфери, мікросфери і подібні форми, більш переважно - мікросфери; 65 (3) висушити частки в сушильних умовах, як описано тут, щоб одержати сухі частки; (4) прожарити висушені частки у прожарювальних умовах так, як це описано тут, щоб одержати прожарені частки; (5) ввести, але переважно просочити, прожарені частки каталізаторним компонентом, вказаним тут, щоб одержати в межах вихідного компонента частку, просочену каталізатором; (6) висушити активовану частку у заданих умовах, як це описано у даній роботі, щоб одержати висушену частку, просочену каталізаторним сорбентом; (7) прожарити висушену активовану частку у заданих умовах, як це описано у даній роботі, щоб одержати прожарену частку, просочену каталізаторним сорбентом; (8) відновити прожарену активовану частку підхожим відновником так, щоб у результаті була одержана 70 сорбентна суміш, що містить в собі каталізаторний компонент, який має понижену валентність, і де вміст каталізаторного компонента з пониженою валентністю достатній для того, щоб ефективно видаляти певні задані елементи або сполуки з вуглецевмісних рідин, води і будь-яких полярних водних рідких потоків або вуглецевих рідких потоків при їх контакті з сорбентною сумішшю відповідно до технології (технологій) даного винаходу.

Оптимальний розмір адсорбенту і час витримування для його частки - є предметом експериментального 7/5 дослідження в реальних технологічних умовах.

Не обмежуючись описом особливостей механізму, відзначимо, що домішки у процесі окислення піддаються на сорбенті каталітичному перетворенню, що приводить у результаті до формування речовин, які мають більш високу молекулярну вагу. Наприклад, меркаптани окислюються у сульфіди і/або полісульфіди. Ці сірчисті сполуки, що мають більш високу молекулярну вагу, потім абсорбуються цими сорбентами, просоченими 2о частками каталізатора Фізична абсорбція даних сірчистих сполук на цих сорбентах потім посилюється завдяки їх більш високій молекулярній вазі. Сорбенти, будучи предметом вивчення даного винаходу, одержали термін "сорбенти, просочені частками каталізатора", оскільки абсорбція сірчистих сполук на сорбенті, просоченому каталізатором, у даному винаході проходить у дві стадії, а саме: на першій стадії відбувається каталітичне окислювальне перетворення (конверсія) сполук, забруднених сіркою, а на другій - фізична абсорбція каталітично сч перетворених продуктів.

Процес сепарації та видалення домішок складається з наступних етапів: і) (1) Фракціонування: у первинному середовищі різні види домішок можуть знаходитися у різних концентраціях в межах фракцій, що мають різні температури кипіння. Це може бути інтегральною функцією, що впливає на ефективність етапів сепарації та видалення. о зо (2) Окислення: домішки відбираються найкращим чином для сепарації з вихідного середовища шляхом їх окислення. Чим вище ефективність окислення, тим нижче рівень вмісту заданих елементів і сполук, що -- залишаються у первинному середовищі. со (3) Сепарація: первинне середовище з домішками, що містяться у ньому, потім надходить в реактор, який містить сорбент, просочений частками каталізатора так, як це викладено вище. Цей сорбент абсорбує домішки (87 зв за рахунок підвищеної вибірковості сорбенту по відношенню до заданих часток і сполук, сепаруючи їх тим самим со з первинного середовища. (4) Видалення: домішки видаляються з сорбенту, просоченого частками каталізатора, шляхом промивання його полярним органічним або неорганічним розчинником. Реактори миються або промиваються розчинником до тих пір, поки з сорбенту не буде видалена бажана кількість домішок. « (5) Регенерація: сорбент, просочений частками каталізатора, потім регенерується при висушуванні його з с шляхом нагріву або гарячим азотом. Газоподібний розчинник відсмоктується за допомогою вакууму з реакторів, охолоджується і конденсується. Після цього розчинник повертається назад у ємність для повторного ;» використання. Якщо з цією метою використовується гарячий азот, то він збирається і використовується повторно. (6) Рецикл: домішки, промиті розчинником, сепаруються від розчинника шляхом перегонки. Сепарований о розчинник потім повертається назад у ємність для зберігання розчинника, щоб бути використаним повторно. (7) Очищення: сепаровані домішки можуть бути повторно введеш у технологічну систему в набагато більшій - концентрації з тим, щоб бути очищеними до більш низьких значень шляхом відокремлення частини, а оо теоретично, усього вихідного середовища, що залишається. Якщо вихідне середовище являє собою Вуглеводневий потік або пальне, то домішки можуть бути використані як пальне на будь-якому з етапів - технологічного процесу, що пропонується. о Етапи сепарації та відокремлення, згідно з даним винаходом, здійснюються при певному виборі умов, а саме: (1) сумарний тиск повинен залишатися постійним протягом всього процесу і бути на рівні тиску оточуючого середовища або дещо підвищеного; (2) температура підтримується на низькому робочому рівні порядку 70-802С при окисленні та сепаруванні і від 402 до 1409С на стадіях поділу, регенерації і рециклу, залежно від застосовуваного розчинника або розчинників; (3) годинна об'ємна швидкість визначається бажаним рівнем вмісту

Ф, заданих часток і сполук, який для мінімального потоку повинен бути порядку 2,0 - 3,0, а для максимального - іме) до 10,0 -15,0.

Ці умови такі, при яких суміш сорбенту, просоченого частками каталізатора, може сепарувати і видаляти бо домішки з первинного середовища

Проходження потоку рідини, що містить тверді суспендовані частки і адсорбовані забруднювачі, через стаціонарний шар сорбенту продовжується до тих пір, поки шар сорбенту щонайменше частково не заповниться осадженими твердими частками і поглиненими забруднювачами. Після цього осаджені тверді частки і сорбент, заповнений абсорбованою речовиною, промивається полярним розчинником для регенерації останньої, і лише 65 після цього заново приступають до проведення операцій абсорбції та звичайної безперервної сепарації.

Посилене адсорбційне окислення супроводжується виділенням тепла, оскільки молекули адсорбату стабілізуються на поверхні сорбенту. Для обмеженого числа домішок, що містяться у свіжому вихідному матеріалі, підвищення температури рідини обмежується кількістю адсорбованих домішок, які звичайно тут присутні, тобто, тепловміст інших рідких компонентів компенсує тепловиділення завдяки домішкам, які викличуть лише незначне підвищення температур технологічного процесу. Протягом процесу втримуються наступні робочі умови: температура приблизно від 202 до 902С, тиск дорівнює нормальному тиску оточуючого середовища, зростаючий лише за рахунок тиску насоса Наприклад, коефіцієнт розподілу для тіофенів-діоксидів між фазами вуглеводнів і сорбенту при 202С - один, а при 702С він зростає у два рази. Оптимальна температура окислення залежить від складу адсорбенту, молекулярного складу тіофену і оксидів тіофену, розподілу молекулярної ваги, 70 складу вихідного вуглеводню, а також у значній мірі від складу та процентного вмісту ароматичних речовин.

Тому необхідно оптимізувати процеси екстракції для кожного вихідного потоку окремо, базуючись на даних експериментального окислення і сепарації. Окислення можна проводити у насадній або тарілчастій колоні при періодичному помішуванні, індукованою пульсацією або без неї. При цьому можна застосовувати будь-який підхожий одно- або багаїоступшчастий стаціонарний шар. Можливі й інші величини, що знаходяться за межами 75 вказаних інтервалів. Регенерація стаціонарного шару сорбенту завершується просушуванням колони і продуванням через неї підігрітого газу, переважно азоту, у висхідному потоці через ущільнений шар сорбенту з метою видалення розчинника з сорбенту. Температура газу, застосовуваного для такої регенерації, може коливатися в межах від 1202 до 1402С, а швидкість його потоку порядку 15мл/хв. при вихідному тиску приблизно 8 рзі(55,2кПа).

Випаруваний розчинник можна подавати або відсмоктати під вакуумом в охолоджувальну колону, реконденсувати і зібрати у ємність для повторного використання. Альтернативним методом регенерації для стаціонарного шару сорбенту є використання вторинного розчинника з високим коефіцієнтом розчинення та низьким випаровуванням для розчинення первинного розчинника Суміш двох розчинників подається потім на перегінну установку для поділу, де вони обидва рециркулюють для вторинного використання. Реакційні колони Ге! потім нагріваються до температури 402С за допомогою нагрівального елемента або за рахунок ізольованої о поверхневої оболонки. Випаруваний вторинний розчинник може бути виведений з системи або відкачаний шляхом вакуумування в охолоджувальну колону, реконденсований та зібраний у ємність для повторного використання.

Метод, застосовуваний у даному винаході, передбачає створення таких реакторів колонного типу із (ав) стаціонарним шаром, які наповнені матеріалом, пристосованим для вищеперелічених умов, і працюють по черзі, - тобто, коли один наповнений резервуар досягає своєї граничної абсорбційної місткості, його можна відключати від роботи для регенерації, у той час як другий підключається до процесу. (зе)

Для проектування таких ємностей з урахуванням їх величини і розмірів можуть бути застосовані традиційні - принципи інженерінгу. Розмір і величина ємностей, наповнених сорбентом, який просочений частками каталізатора, повинні відповідати швидкості потоку у технологічній системі, який у свою Чергу повинен (ее) одержати необхідний час перебування для очищення. Внаслідок високої пористості сорбентів, їх шари можуть бути порівняно високими.

Сепараційна реакторна колона може експлуатуватися у широкому діапазоні температур, різних складах « розчинників та потоків з різними об'ємними швидкостями, отже її можна пристосувати до різних складів вихідної сировини і специфікацій продукту. - с Процес може проходити як в "даній реакційній зоні, так і в багатьох реакційних зонах, розташованих и послідовно або по черзі, і мати значні технологічні переваги при використанні адсорбції у системі порівняно з є» (американським патентом Мо 5 730 860).

Колону для перегонки можна спроектувати і експлуатувати таким чином, що розчинник, що йде з низу колони, відповідає вимогам до розчинника повторного циклу. Одержаний розчинник необов'язково повинен бути (ее) абсолютно чистим, а може містити незначну кількість або сліди інших сполук. Примітка: У цеолітовій колоні - деяка кількість теплової енергії з нагрітого повітря абсорбується силано-цеолітовими зв'язками, відновлюючи тим самим їх силу для повторної стабілізації шару. Шар насадки охолоджується, наповнюється водою з (65) оточуючого середовища і включається знов для подальшого використання, у той час як ємність, що працює щу 50 паралельно з ним, вже заповнена У тих випадках, коли якість сировини потребує регенерації, що призводить до одержання деякої кількості залишкових вуглеводнів, їх невеличкий бічний потік, відокремлений від потоку (42) розчинника вторинного циклу, можна використовувати як паливо для даного процесу.

Таким чином, нами відкритий метод інтенсивного адсорбційного окислення, наступної сепарації та видалення заданих елементів і сполук при використанні сорбентів, просочених частками каталізатора.

Коментарі щодо процесу окислення о У технологічному методі, що наводиться тут, на етапі окислення проводиться індукція газу-окисника При цьому використовується повітря, кисень, озон, перекис водню або інші гази, відомі своїм застосуванням у ко процесах окислення. Окисний газ, як було викладено у докладному описі даного винаходу, - це повітря, однак на практиці можуть бути за бажанням використані й інші окисні гази. 60 Вихідна сировинна суміш потім нагрівається до бажаної реакційної температури у стаціонарному шарі реакційної колони. Для цього етапу реактор окислення може являти собою насадну колону, один або серію реакторів чи іншу схожу конфігурацію, яка забезпечує адекватний поверхневий контакт з окисним газом, мінімальне зворотне змішування і необхідний час перебування, дорівнюючий 15-30 хвилинам, для того, щоб у процесі окислення одержати бажану конверсію. 65 Пухирці повітря або окисного газу диспергуються у колоні окислення, після чого задані елементи або сполуки, що містяться у вихідному потоці, негайно окислюються, утворюючи окиси або двоокиси. Мікронний розмір пухирців повітря або окисного газу збільшує у значній мірі площу поверхні фаз окисного газу у вихідному потоці, істотно підвищуючи тим самим ефективність реакції окислення. Співвідношення оксиданту до заданого елемента може змінюватися залежно від природи та хімічної активності сполук, специфікації продукту, робочої температури і обраного каталізатора Реакційна суміш може мати одну або дві рідинні фази залежно від кількості та типу використовуваного оксиданту. Температура реакції у процесі окислення повинна підтримуватися на рівні 802С, кількісно перетворюючи домішки в окислені сполуки. У міру завершення реакції окислення вихідний потік продовжує надходити до фіксованого шару реакторної колони для адсорбції окислених заданих елементів або сполук. Передбачається, що у процесі реакції окислення буде повністю витрачено усе 7/0 повітря або окисний газ. Якщо цього не відбулося, то надлишки повітря або окисного газу можна або заново подавати у колону окислення, або випустити у вентиляційний отвір.

Слід відзначити, що запропоновані сорбенти з частками каталізатора особливо придатні в реакціях окислення для органічних молекул внаслідок їх чудових адсорбційних якостей, що дає можливість зберігати адекватним час утримування для реакції окислення. Застосовуючи ці сорбенти з частками каталізатора, ця 7/5 реакція може здійснюватися також і у рідкій фазі шляхом проходження суміші окислених заданих елементів або сполук через сорбенти з частками каталізатора у реакторі зі стаціонарним шаром.

Коментарі щодо розчинника, використовуваного у даному винаході

Суміші розчинників, що використовуються у даному винаході, повинні: легко виділятися, мати здатність до повторного використання, хімічну стабільність, низьку вартість, низьку токсичність і високу полярність.

Суміші розчинників повинні бути також інертними стосовно до реакцій з рідкими потоками сировини.

Для технології даного винаходу підходять такі органічні і неорганічні розчинники, як ароматичні сполуки, галогенізовані ароматичні сполуки, органохлоровані сполуки, кетони і спирти, а саме: толуол, дихлоробензол, дихлорометан, дихлороетан, ацетон, етанол, метанол та інші.

На стадії сепарації розчинника або екстрагування вміст розчинника приблизно 80-9095, домішок - порядку с 10-2095. Розчинник можна відокремити від домішок шляхом перегонки. Вибір проекту для даного процесу роблять виходячи з економічних міркувань. Він залежить від таких показників, як характеристики первинної о вихідної сировини, проектна потужність підприємства, вибір розчинника, точки кипіння і відмінності у густині фаз, які очевидні для працівників підприємства, що мають достатній практичний досвід.

Важливою перевагою для розчинника є його сумісність з реакцією окислення. Крім того, якщо це необхідне, Га») то один або декілька компонентів розчинника у даному процесі можуть брати участь як проміжні реагенти в реакції окислення. Прикладом такого компонента є оцтова кислота та її гомологи, які формують перокси-кислотні (87 проміжні оксиданти з перекисом водню. Висока екстракційна вибірковість, сила полярності, коефіцієнти со розчинення, безпека у застосуванні, технологічна сумісність і низька вартість - є основними показниками при виборі розчинника для промислового застосування. --

В технологічний проект можна внести деякі зміни і провести його економічну оптимізацію для вуглеводнеюї Ге) вихідної сировини, що може зробити проектувальник-технолог з досвідом роботи. Наприклад, залежно від вимог до кінцевого продукту і якості вихідної сировини на першому етапі сепарації можна провести видалення більш легких фракцій, а решту фракцій піддати окисленню і сепарації після цього. Оптимізація проекту досягається за рахунок вибору оптимального співвідношення між швидкістю потоку або годинною об'ємною швидкістю і витрат « 70 на дві сепарації, включаючи етапи відновлення розчинника і повторного циклу. шщ с Технологічна схема може бути модифікована і пристосована до різних рідких потоків сировини. Однак межі й кипіння сировини будуть у значній мірі визначати придатність конкретної комбінації розчинників через «» необхідність виділення розчинника для повторного циклу. Інший приклад оптимізації процесу - це можливість проведення двох сепарацій разом для виділення розчинника. При цьому процесі істотно знижується складність, оскільки деякі частини обладнання знімаються. о Після виділення розчинника, залежно від характеристик вихідної вуглеводневої сировини, виділений екстракт щщ буде складатися приблизно на 102576 з сірковмісних сполук і на 10-3095 з аліфатичних сполук, а частину, що залишилася, складатимуть ароматичні сполуки. г) Коментарі щодо процесу очищення води

Для більшості випадків, передбачених даним винаходом, у яких тверді речовини і адсорбовані домішки - містяться у воді, наприклад, очищення комунально-міської води або промислових відпрацьованих вод, найбільш о переважним є використання вуглецю як адсорбенту, який може знаходиться у вигляді порошку, гранул чи мікросфери. При очищенні інших типів вод як адсорбент може виступати цеоліт, полегшений перліт або інші тверді, але пористі за своєю структурою сорбенти.

Води, що очищаються за технологією даного винаходу, звичайно забруднені металевим залізом, оксидами заліза і/або заліза у вигляді солей, що містять дво- чи тривалентне залізо. Окрім цього, до складу таких вод (Ф, можуть входити метали, що не містять ані двовалентного, ані тривалентного заліза, оксиди металів і/або солі ко металів міді, цинку, алюмінію, марганцю, срібла, свинцю, кадмію, золота, нікелю, миш'яку і їм подібних, а також метали групи лантанідів і актинідів. Таким чином, як показано у даній технології, окислення металів на бо будь-якій стадії включає сепарацію металу та його оксидів і солей. Відповідно до даного винаходу, забруднена вода повинна містити метали, з яких може бути одержаний оксид. Отже, забруднена вода повинна містити будь-яку комбінацію з 72п, Ми, Мао, Си, Мі, Са, РБ та їм подібних і/або їхні оксиди і солі з тим, щоб вищеназвані метали могли бути окислені і сепаровані. У більшості випадків при очищенні відпрацьованих і стічних вод такі метали називають "важкими". Це метали перехідної групи, які є токсичними, і при їх 65 потраплянні у річки, озера та інші природні водні об'єкти оточуючому середовищу буде завдано серйозної шкоди.

Проте метали, які можуть бути відновлені при їх виділенні із вихідного середовища, не обмежуються тільки групою "важких металів". У процесі етапу сепарації металу (а) у забруднену воду додається щонайменше один окисний агент для того, щоб збільшити окислювально-відновний потенціал води у більш позитивний бік для перетворення металу. Наприклад, залізо, присутнє у воді, буде перетворене у іон, що містить тривалентне залізо, і в цьому вигляді відбудеться його осадження з води. Металеві осади видаляються з води під час сепарації за допомогою сорбенту. У деяких випадках іноді вимагається вибірково видаляти і відновлювати із забруднених вод такі метали, які мають цінність і можуть бути продані на переплавку.

Твердий носій, що використовується у виробництві адсорбенту для очищення води, звичайно змінюється в розмірах від мікрона або декількох десятих часток міліметра в діаметрі до декількох міліметрів в діаметрі. 7/0 Більш крупні за розміром частки сорбенту мають ту перевагу, що вони забезпечують менший опір водному потоку і менше засмічуються. Недолік їх у тому, що вони мають меншу площу поверхні на одиницю об'єму, тому менший поверхневий шар можна розмістити у колоні заданого розміру. Додаткове обмеження для деяких крупних сорбентів у контексті даного винаходу полягає у тому, що рушійна сила, необхідна для флющизації шару, збільшується у міру збільшення розміру часток сорбенту (при його заданій густині). Залежно від 7/5 Конкретного твердого носія зростаючі поперечні сили зсуву для великих часток можуть викликати пошкодження покриття його поверхні.

Технологія даного винаходу може застосовуватися для видалення будь-яких вуглеводневих рідин в основному з полярного середовища або води. Використання сорбенту, просоченого частками каталізатора, як було викладено вище, дозволяє успішно виділити і потім очистити сепаровану вуглеводневу рідину, а також 2о регенерувати сорбент, просочений частками каталізатора Отже, даний винахід знайде широке застосування для процесів сепарації та очищення у виробництві і на лабораторних установках. Проте, виходячи з відсутності подібних альтернативних методів, передбачається., що цей винахід знайде своє застосування у такій важливій сфері, як вилучення забруднюючих вуглеводнів з водних середовищ. Однак галузь його застосування цим не обмежується. с

Швидкість потоку забрудненої води через каталітичний цеолітовий сорбент може бути в межах 0,05 - 0,2 об'єму шару за хвилину. Найбільш переважна швидкість потоку забрудненої води - порядку 0,1 об'єму шару за і) хвилину, що порівнянне із швидкістю нормального очищення на лінії. Дослідні дані, засновані на інформації

ВТЕХ про завантаження забрудненої води і швидкості потоку, що проходить через каталітичний цеолітовий сорбент, разом з проведенням простих експериментів, допоможуть визначити період часу, який знадобиться для (су зо повного використання місткості шару цеолітового сорбенту, що складається з часток каталізатора, до прориву бензолу або алкіл-бсензолів. Можливе проведення аналізу цього потоку, що може допомогти в організації -- автоматичного контролю за процесом. со

Коментарі щодо процесу сепарації вуглеводневих домішок

Метод поліпшення якості вуглеводнів, наведений у даному винаході, може застосовуватися або як окремий -- зв процес для очищення вуглеводнів, або у комбінації з існуючими методами гідроочищення. Зокрема, при со використанні даного винаходу після гідроочищення видаляються ароматичні сполуки, які залишаються після гідрогенізаційного процесу, підвищуючи тим самим цетанове число дизельного палива.

Наприклад, домішки, що містяться у вуглеводневій вихідній сировині, можуть включати в себе гетероатомні сполуки, такі як сполуки азоту, кисню і сірки. «

Сірковмісні сполуки включають, наприклад, аліфатичні, нафтенові, ароматичні меркаптани, сульфіди ств) с (приклади: сірководень, сіркоокис вуглецю), ди-(приклад: сірковуглець) і полісульфіди, тіофени та їх більш високі гомологи і аналоги, а також бензотіофени і дибензотіофени. Інші домішки можуть складатися з ;» азотовмісних сполук. Для вуглецевої вихідної сировини характерне те, що гетероатомні домішки мають полярний атом, який полегшує вибіркову адсорбцію.

Вуглеводневі суміші, вихідну сировину і сировинні потоки, побічні продукти, важкі вуглеводні і о вуглецевмісну рідку сировину, придатні для даного винаходу, і не тільки вони, можна визначити наступними термінами: "бензин", "крекінг-бензин", "дизельне паливо", "важкі мазута" Терміном "бензин" визначається - суміш вуглеводнів, що википає при температурах, починаючи від 382С і до 2059С, а також будь-яка їхня г) фракція. Прикладами таких бензинів можуть служити потоки вуглеводнів на нафтопереробних заводах, а саме: 5ор нафта (а також нафта, одержана прямою перегонкою), нафта коксування, каталітичний бензин, нафта легкого - крекінгу, алкілат, ізомеризат, продукт реформінгу і подібні їм, а також комбінації з ними, хоча це далеко не о повний список. Термін "крекінг-бензин" визначає суміш вуглеводнів, що википає при температурах починаючи від 3890 і до 2052С, а також будь-яка їхня фракція. Вони є продуктами або термічних, або каталітичних процесів, У результаті яких відбувається розщеплення більших за розміром молекул вуглеводню на менші. Приклади підхожих термічних процесів включають, але не обмежуються наступними: коксування, термічний крекінг, вісбрекінг і подібні їм, а також їх комбінації. Прикладами підхожих каталітичних крекінг-процесів можуть о служити (але й не тільки вони) каталітичний крекінг-флюїд, крекінг важкої сировини і їм подібні, а також ко комбінації з ними. Таким чином, прикладами крекінг-бензинів можуть бути (хоча й не тільки вони) бензин коксування, бензин термічного крекінгу, бензин вісбрекінгу, каталітичний крекінг-бензин процесу флюїд, бо крекінг-бензин важкої сировини, їм подібні і комбінації з ними. Термін "дизельне паливо", вжитий тут, означає рідину, що складається з суміші вуглеводнів, яка википає при температурах від 1502 до приблизно 3702С, або будь-яка їхня фракція. Такі потоки вуглеводнів включають циркулюючі газойли, керосин, реактивне паливо, дизельне палию, одержане прямою перегонкою, і, нарешті, гідроочищене дизельне паливо.

Застосований термін "важкі залишки" означає рідину, що складається з суміші вуглеводнів, яка википає при 65 температурі порядку 2752 і вище, або будь-яка їхня фракція. Такі вуглеводневі потоки включають котельне паливо, бункер С, бітум, мазут і залишки.

У деяких випадках крекінг-бензин може бути поділений на фракції і/або гідроочищений, перш ніж з нього будуть видалені сірчисті сполуки, при використанні його у технології даного винаходу як вуглецевмісну рідину.

Композиція сорбенту, просоченого частками каталізатором, що має каталізаторний компонент з пониженою валентністю, у даному винаході є складом, що володіє здатністю вступати в хімічну реакцію і/або реагувати фізично з групою сірчистих сполук. Більш прийнятно також, щоб сорбент видаляв з крекінг-бензину діолефіни та інші смолоутворюючі сполуки.

Конструкція сорбету, просоченого частками каталізатора

Структури носія сорбенту 70 Носієм для каталізатора можуть бути вуглець, цеоліт, форми перліту або будь-який інший твердий за своєю структурою пористий сорбент. Каталізатор вноситься просоченням у носій в межах розробленої структури.

Площа поверхні носія, розмір пор носія і густина пор, що оточують каталізатор у напрямку до центру концентричності носія, - все це однаковою мірою важливі чинники у побудові структури носія. Площа поверхні звичайно коливається від 500 до 2500м 2/г. Розмір пор коливається від 5 до 100 ангстремів, а їх густина 75 Зростає у напрямку до центру носія. Оптимізований носій матиме максимальну площу поверхні (2500м 2/г), найбільший розмір пор у напрямку до його зовнішньої частини (100 ангстремів), зберігаючи цей розмір у напрямку до центру носія, де присутній зв'язаний каталізатор. Принцип оптимізації носія такий, щоб всі параметри досягали екстремальних значень і при цьому щоб не втрачалася цілісність структури. Як каталізатор може виступати метал, луг, лужноземельні метали, оксиди металів, біметалева комбінація (комбінація металів).

Серед некристалічних вуглецевих матеріалів, підхожих для використання и як носія частки каталізатора, описаного у цьому винаході, є продукти, відомі під назвою "цибульний вуглець" або інакше - мікросферичні вуглецеві структури. їхні структури схожі на цибульні з діаметром від 100 ангстремів і більше, вони міцно впроваджуються в оточуючий вуглець, будучи чутливими каталізаторними ділянками або поверхневими зонами.

Загалом сполуки вуглецевого сорбенту, просоченого каталізатором, формуються шляхом впровадження с додаткового числа атомів або молекул у вихідну структуру, не порушуючи при цьому хімічні зв'язки вихідного о матеріалу.

Вуглецеві атоми у графіті розташовуються у вузлах шестигранної решітки і зберігаються на місці завдяки досить сильним ковалентним зв'язкам. Шестигранні решітки, навпаки, заміщаються одна одною і утримуються на місці більш слабкими силами Ван Дер Ваальса. Більш низька енергія зв'язку між решіткою і багатьма (ав) порушеннями роблять частки графіту сприйнятливими до проникнення каталізатора. Для виробництва вуглецевого сорбенту, просоченого частками каталізатора, графітний порошок обробляється шляхом нагріву за -- присутності газоподібного або рідкого агента. Тиск, при якому розпочинається фактичне просочення, залежить Го) від полярності і структурної неврегульованості графіту. Тому можна здійснити розширення більш, ніж до 100 - первинних розмірів часток.

У цеоліту, який може бути використаний у цьому винаході, заміщаються катіони натрію у синтетичній (ее) фожазитовій структурі каталізатором, переважно 7п, Ад, Си, Мі, Со і Зп або їх комбінацією, що збільшує адсорбційну здатність синтетичних фожазитів в 1,5-3,0 рази для певних заданих елементів і сполук. Також відзначається, що такі каталізаторні сорбенти на базі синтетичних фожазитів підсилюють адсорбційну здатність « навіть при низьких концентраціях заданих елементів і компонентів, навіть при нижче 1 ррт. Така висока здатність видаляти задані елементи і сполуки приводить у результаті до більш високого рівня очищення вихідної - с сировини. Придатні для використання цеоліти повинні мати порівняно високе співвідношення діоксиду кремнію а до оксиду алюмінію і розмір пор понад 10 ангстремів в діаметрі. Серед синтетичних цеолітів підходять Х, М, Її, ,» 7К-4, 7К-5, ЕЕ, Н, У, М, О, Т, 7, альфа і бета, різновиди 25М і омега. Але більш прийнятні такі фожазити, як цеоліт У і цеоліт Х, особливо ті, що мають розмір пор понад 10 ангстремів в діаметрі. Наприклад, цеоліти У і

Х мають розмір пор приблизно 13 ангстремів, тобто достатньо великий, щоб молекули заданих елементів і (ее) сполук могли входити в них, а більш крупні молекули перетворених (окислених) заданих елементів і сполук - - виходити з них.

Для даного винаходу характерне те, що прийнятний діапазон іонного обміну для іонів каталізатора у (95) фожазитовій структурі порядку 50-7595. Перетворення забруднювачів заданих елементів і сполук проходить шу 50 менш ефективно при рівнях заміщення менше 50-7595. Отже, каталізаторні форми цеолітових фожазитів з рівнем іонного обміну від 5095 до 7595 володіють здатністю адсорбувати певні задані елементи і сполуки, забезпечуючи 62 високий рівень адсорбції таких сполук з рідких потоків.

Більш прийнятно, щоб іони, що залишилися у фожазитовій структурі, були лугами і/або лужноземельними металами: 2595 -5095 відповідно. Бажано, щоб це були наступні луги або лужноземельні метали: калій, натрій, кальцій і магній. Слід відзначити, що дані каталізатори адсорбують задані елементи і сполуки оборотно.

Фожазитові цеоліти Х і М адсорбують значну кількість заданих елементів і сполук за допомогою фізичної сорбції о на противагу перетворенню оксидів металів та інших цеолітів, таких як окис цинку і окис марганцю (2п, Ад, Си іме) і Мі, Со, Зп відповідно), або поєднання з ними. Ці каталізатори або біметалеві комбінації можуть десорбувати задані елементи і сполуки шляхом їх промивання органічним чи неорганічним розчинником. Таким чином, було бо виявлено, що такі сорбенти, просочені каталізатором, можуть служити як регенеровані адсорбенти, що володіють підвищеною здатністю до адсорбції заданих елементів і сполук.

Термін "перліт", що використовується тут, є петрографічним терміном для вулканічної кремнеземної породи, який у природних умовах зустрічається по всьому світу. Його відмінною рисою, яка робить його несхожим на інші вулканічні мінерали, є те, що при нагріванні до певних температур він набуває здатності розширюватися і 65 збільшує свій об'єм у 4-20 разів від свого первинного об'єму. При нагріванні до температур понад 815 - 87590 подрібнений перліт розширюється завдяки присутності води, сполученої з сирою перлітовою породою. Зв'язана вода випаровується у процесі нагріву і створює величезну кількість крихітних пухирців у склоподібних структурах, розм'якшених внаслідок нагріву. Ці маленькі пухирці, що перебувають у склі, і роблять перліт таким легким за вагою. Вага перліту може досягати не більше 2,0 фунтів на куб.фут (З2кг/м3).

Перліт, який можна використовувати у цьому винаході, звичайно буде присутній у складі носія сорбенту у кількості від 15 до 3095 ваги. При виготовленні такого типу сорбентового складу у даному винаході компонент-носій звичайно приготовляється шляхом змішування сполук компонента-носія, оксиду цинку і олова, перліту і оксиду алюмінію у відповідних пропорціях будь-яким підхожим методом або способом, який забезпечує густе перемішування цих компонентів таким чином, щоб могла утворитися досить однорідна структура, що 70 складається з оксиду цинку і олова, перліту і оксиду алюмінію. Щоб добитися дисперсії цих компонентів, можуть бути застосовані будь-які засоби для їх змішування, наприклад: змішувальні тумблери, стаціонарна центрифуга, змішувачі періодичної або безперервної дії, ударні змішувачі та інші.

У результаті утворюється речовина адсорбенту, здатна до адсорбції або абсорбції заданих елементів і сполук та відфільтрування матеріалу, що складається з часток, водних полярних розчинів, вуглеводнів, 75 Вуглеводневих побічних продуктів та інших рідких вуглецевмісних сполук. Цей винахід забезпечує одержання стійкого проти стирання сорбенту, просоченого частками каталізатора, який залишається стабільним при умовах процесу, що звичайно зустрічаються, коли речовини-адсорбенти регенеруються після адсорбції або абсорбції заданих елементів чи сполук.

Менші за розміром частки адсорбенту підсилюють перенесення тепла і маси для вихідної сировини також і при змінюваних умовах процесу.

Менші за розміром частки руйнуються важче, ніж крупні, оскільки у більш дрібних часток менше пошкоджень, дефектів або розривів. Пористі частки даного розміру більш пружні, ніж непористі частки такого ж розміру, і менше розтріскуються.

Недоліком більш дрібних часток може являтися те, що для змінюваних умов (вид рідкого потоку, температура с на вході і швидкість насичення адсорбенту) потрібен потік меншого поперечного перерізу. Ця вимога компенсується тим, що більший діаметр потребує більшого запасу адсорбенту для даної висоти шару. і)

Збільшення висоти шару зможе компенсувати цей недолік, який мають більш дрібні частки.

Без цих унікальних фізичних характеристик сорбентів, просочених частками каталізатора, було б неможливим одержати ті численні переваги, які має даний винахід. Іншим матеріалам не вдається поєднати в ав собі низьку об'ємну густину сорбенту, просоченого вуглецевмісним каталізатором, з його високою здатністю до адсорбції, низькою вартістю виготовлення з вихідного матеріалу, який є в наявності, і високою абсорбційною -- здатністю. Завдяки тому, що вуглець вже знаходив своє застосування раніше, було розроблено декілька со недорогих способів виготовлення таких матеріалів, які можуть бути ефективно застосовані у даному винаході.

Більшість з цих процесів виготовлення залежить від використання вуглецю як вихідної речовини. --

Виготовлення сорбенту, просоченого частками каталізатора с

Компоненти) каталізатора можуть бути впроваджені всередину або у структуру прожареного сорбенту, бажано висушеного методом розпилювального сушіння, будь-яким з придатних способів або методів, застосовуваних при внесенні каталітичного компонента (компонентів) всередину або в межі такого субстратного « матеріалу, як висушені і прожарені частки, що у результаті приводить до формування композиції сорбенту, 70 просоченої каталізатором. Така композиція може бути висушена у будь-яких прийнятних умовах і прожарена в - с умовах прожарювання з утворенням у кінцевому рахунку висушеного, прожареного сорбенту, просоченого ц активованими частками каталізатора Висушені, прожарені активовані частки потім можна піддати відновленню за "» допомогою поновлювального агента, бажано водню, що забезпечить утворення композиції сорбенту згідно з даним винаходом. Для введення компонентів каталізатора можна використовувати такі способи, як просочення, розпилення або їх поєднання. (ее) Каталітичні метали

У композицію можуть бути додані метали, оксиди металів і металовмісні компоненти обраного біметалевого - каталізатора шляхом просочення суміші розчином води або органічним розчином, який містить обраний метал, оз оксиди металів або металовмісні компоненти.

Частки металу, що містять від 10 до 1000 атомів, здатні утворювати слабкі ковалентні зв'язки, характерні - для каталізаторів даного винаходу. За наявності більш крупних за розміром часток металу міцність хімічного о зв'язку знижується. У міру збільшення розміру часток металу міцність хімічного зв'язку знижуєїься врешті-решт до такої величини, значення якої для даного розміру часток металу не більше, ніж міцність хімічного зв'язку звичайних вуглецевих носіїв.

У даному винаході шд терміном "каталізатор" розуміється каталізаторна суміш, утворювана з одного або декількох металів, оксидів металу або попередника оксиду металу. Для цього обираються наступні метали: іФ) кобальт, нікель, залізо, марганець, цинк, мідь, молібден, срібло, олово, ванадій, вольфрам і сурма, ко біметалева каталізаторна суміш з якими має істотно знижений валентний стан і де цей каталізатор присутній у такій кількості, яка ефективно забезпечить видалення заданих елементів і сполук з вихідного середовища. Під бо низьковалентними металами у контексті даного винаходу розуміються метали, які перебувають у безвалентному, одновалентному і двовалентному станах. Біметалева каталізаторна суміш має унікальні фізичні та хімічні властивості, які важливі для хімії винайденого складу сорбенту, описаного тут. Ці біметалеві каталізаторні суміші формуються шляхом прямого обміну або взаємообміну атомів розчиненого металу на атоми металу-розчинника у кристалічній структурі. 65 Існує три основних фактори, що сприяють формуванню біметалевих каталітичних зв'язків: (1) щоб електронегативність у цих двох компонентів була схожа; (2) радіуси атомів двох елементів повинні складати 2095 один від одного; і, нарешті, (3) кристалічні структури двох фаз повинні бути схожі. Бажано, щоб каталітичні метали (також як і елементарні метали та оксиди металів), застосовувані у винайденій сорбентовій композиції, відповідали щонайменше двом з трьох вищеперелічених вимог.

Бажано, щоб каталітичним компонентом з пониженою валентністю був відновлений нікель, кобальт, срібло, мідь, олово, цинк або біметалева сполука. Кількість каталітичного компонента з пониженою валентністю звичайно повинна бути в межах від 15 до 40 95 від загальної вага композиції. У тому випадку, якщо у каталітичний компонент входить біметалева каталітична сполука, то співвідношення двох металів, що формують таку сполуку, повинне бути приблизно від 1:10 до 10:11. У даному варіанті здійснення винаходу каталітичний 7/0 Компонент є біметалевою каталітичною сполукою, що складається із срібла та міді у ваговому співвідношенні порядку 1:1, нікелю та кобальту у ваговому співвідношенні порядку 1:11 або цинку та олова у ваговому співвідношенні порядку 2:1.

Для просочення частками бажано використовувати водні розчини каталітичного компонента. Розчиняючи металовмісні сполуки у формі солей металів, як, наприклад, хлорид металу, нітрат металу, сульфат металу та їх комбінації у таких розчинниках, як вода, спирт, складні ефіри, прості ефіри, кетони та їх комбінації, одержують бажаний просочуючий розчин, що входить в утворюваний у результаті водний розчин. Необхідно, щоб вагове співвідношення металевого каталітичного компонента у водному середовищі такого водного розчину було в межах від 2,011 до 2,5:1.

Після того, як частки сорбенту або сорбентовий носій на прожареній основі просочилися каталітичним Компонентом, одержана у результаті суміш спочатку висушується при необхідних умовах, а потім прожарюється.

У результаті цього одержують висушені прожарені частки каталітичного сорбенту, які підлягають відновленню за допомогою придатного відновника, переважно водню, з метою одержання суміші, що має у своєму складі каталітичний компонент із значно зниженою валентністю, бажано нульовою. Цей каталітичний компонент з нульовою валентністю дозволить видалити задані елементи або сполуки з вихідного рідинного середовища с

До складу носія можуть бути додані біметалеві каталітичні сполуки або до висушування та прожарювання, або шляхом просочення висушених і прожарених часток носія водним чи органічним розчином, який містить і) елементарні метали, окиси металів або металовмісні компоненти обраної каталітичної групи після первинного висушування і прожарювання.

Переважний метод введення компонентів - просочення. Для цього використовується будь-яка стандартна о зо Методика просочення вологого матеріалу (тобто повне насичення пор матеріалу розчином елементів, що вводяться). Просочувальний розчин, що має бажану концентрацію каталітичного компонента, просочує частки - сорбентового носія, якого потім можна піддати сушінню та прожарюванню, а після цього відновленню за со допомогою такого відновника, як водень. Просочувальним розчином може бути будь-який водний розчин у таких кількостях, що передбачають повне просочення часток носія, щоб можна було одержати відповідну кількість -- з5 Каталітичного компонента, забезпечуючого після його відновлення за допомогою відновника одержання певної со кількості відновленого каталітичного компонента, достатнього для видалення заданих елементів і сполук з вихідного середовища за умови, якщо така рідина очищається відповідно до технології даного винаходу.

Дім приготування сорбентового матеріалу, висушеного розпилювальним сушінням, каталітичний компонент може бути доданий до сорбентового матеріалу після його розпилювального сушіння як компонент первинної « буміші, або вони можуть додаватися після того, як спочатку була висушена і прожарена вихідна суміш. У з с випадку, якщо каталітичний компонент додається у висушений сорбентовий матеріал після того, як він піддався розпилювальному сушінню і був прожарений, просушений сорбентовий матеріал повинен бути висушений і ;» прожарений повторно. Вторинна сушка повинна проходити при температурі від 902 до 3002С Період часу, необхідний для вторинної сушки, коливається в межах від 1,5 до 4 годин, і бажано, щоб процес сушіння проходив при тиску, дорівнюючому атмосферному. Після розпилювального сушіння сорбентовий матеріал прожарюється, о бажано в окислювальній атмосфері за присутності кисню або повітря, у необхідних умовах. Можуть щщ використовуватися будь-які відомі методи (або метод) висушування, наприклад, сушіння повітрям, теплом і тому подібне, або комбінація цих методів.

Ге) Умови прожарювання передбачають підтримання температури в межах від 4802 до 7802С, абсолютного тиску - 20 в діапазоні приблизно від 7 фунтів на дюйм? до 150 фунтів на дюйм? і період часу від 2 до 15 годин.

Для просочення носія, що складається з гранул, можуть використовуватися розчини обраного металу, які (42) приготовляються з самого металу, оксиду металу або попередника останнього. Таке просочення може здійснюватися поетапно, після чого носій висушується або висушується та прожарюється, перш ніж до носія буде доданий другий компонент металу.

Слідом за просоченням сумішей відповідним біметалевим каталізатором одержувана у результаті просочена о макрочастка просушується та прожарюється в умовах, описаних вище, перш ніж вона буде піддана відновленню за участі відновника, бажано водню. ко Після того, як біметалевий каталізатор введений у частку носія, валентність металів можна знизити шляхом висушування одержаної у результаті суміші, наступного прожарювання і, нарешті, відновлення її за допомогою бо підхожого відновника, переважно водню, з тим, щоб у результаті одержати суміш, що містить метали з істотно зниженою валентністю у кількості, достатній, щоб забезпечити видалення заданих елементів і сполук з вихідного середовища.

Забажанням компоненти біметалевого каталізатора можуть додаватися у носій по окремості, а не шляхом сумісного просочення. 65 Одержуваний у результаті продукт є композицією сорбенту, здатною адсорбувати або абсорбувати задані елементи чи сполуки і відфільтровувати частки матеріалу з водних полярних розчинів, вуглеводнів,

вуглеводневих побічних продуктів або інших вуглецевмісних рідких субстанцій. Цей винахід дозволяє одержати стійкий проти стирання сорбент, просочений частками каталізатора, який залишається стабільним за умов, що звичайно зустрічаються на практиці, коли речовини-адсорбенти регенеруються після адсорбції чи абсорбції домішок

Коментарі щодо вуглецю

Найбільш переважний метод одержання безструктурного вуглецю - це випаровування чистого графіту у закритому апараті, де є як мінімум два електроди і інертна атмосфера для виробництва випаруваної суміші.

Необхідно швидко охолодити пари для того, щоб суміш відклалася на поверхню апарата і/або електродів, а 7/0 потім видалити будь-які домішки, що містяться у суміші, шляхом екстрагування розчинником.

Чудові каталітичш властивості металовмісних каталізаторів, описані у винаході, пояснюються тим, що весь каталітично активний матеріал закріплюється на поверхні часток каталізаторного сорбенту, що використовується в окислювально-адсорбщіиній частині процесу даного винаходу, і, отже, досить доступний для окислюваних компонентів реакції. У випадку з вуглецевими сполуками сорбенту, просоченими частками каталізатора, навпаки, /5 Значна частина каталітично активного металу знаходиться всередині макроскопічних часток каталізатора, яким просочений вуглецевий сорбент, що відповідно покращує вибірковість для каталізованих компонентів реакції.

Чудова стабільність металовмісних каталізаторів, згідно з даним винаходом, порівняно з простим вуглецевим сорбентом пояснюється слабкими ковалентними зв'язками, утвореними з металевими або біметалевими сполуками.

Особливо цікавий аспект винаходу, пов'язаний з якісними змінами, які можна одержати у каталітичних властивостях хімічно зв'язаних металів. Можна було продемонструвати те, що структурні властивості металевих часток, що містяться у системах, описаних у винаході, значно відрізняються від властивостей систем простого вуглецевого сорбенту. Ці структурні відмінності пояснюються якісно різним взаємним притяганням між частками металу і системою вуглецевого носія, про якого йдеться. Структурні відмінності у металевих частках, проте, не сч об стосуються тільки їх геометричної природи; передбачається, що є відмінності також і в електронній структурі, результатом яких є поява активних центрів на поверхні металу, що вважається вирішальним фактором для і) реакцій гетерогенного каталізу.

Додатковим об'єктом даного винаходу є спосіб виробництва інших каталізаторів. Згідно з методом, що застосовується у цьому винаході, вуглець випаровується у неокисній атмосфері за допомогою електричної дуги, о зо яка запалюється між як мінімум двома графітовими електродами у вакуумній установці. Протягом цього процесу один електрод: - а) працює на змінному або постійному струмі під тиском у 100Па або менше у вакуумному апараті, стінки с якого охолоджуються, і продукт осідає на охолоджених стінках, або б) працює на постійному струмі під тиском від 1 до 100кПа і довжинами дуги від 0,1 до 20мм. Продукту 7 з5 цьому випадку збирається на електроді, приєднаному до негативного полюса джерела живлення, або со в) працює на змінному струмі під тиском від 17 до 100Па і довжинами дуг від 0,1 до2омм,а продукт акумулюється на вуглецевому електроді.

Згідно з одним із варіантів здійснення даного винаходу, після цього продукт а), б) або в) може вступити в реакцію з металом, оксидом металу, низьковалентною сполукою або комбінацією каталітично активних металів, « як було запропоновано вище. в с Використовуваний графіт повинен бути якомога більш чистим. Бажано працювати в атмосфері інертного (благородного) газу, найбільш переважні гелій або аргон чи суміш гелію з аргоном. ;» У випадку, якщо безструктурний вуглець одержують за варіантом а), то доцільно охолодити стінки вакуумного апарата водою. Однак можна використовувати й інші методи або охолоджувачі. Для підготовки до одержання безструктурного вуглецю також вигідно працювати з двома вуглецевими електродами, оскільки саме так о оснащені апарати, що є у продажу. Але для пропонованого методу можливе також використання і видозміненого електродугового обладнання, оснащеного більше, ніж двома електродами. - Вступ в реакції вуглецю із сполукою металу бажано здійснювати за відсутності повітря, де вихідний вуглець оо знаходиться у суспендованому стані у розчиннику, в якому може розчинятися сполука металу. Вигідно працювати при підвищених температурах, бажано при температурі, що забезпечує рідкий стан розчинника У - таких умовах реакція звичайно проходить від 15 до 25 годин. Якщо несучий матеріал містить які-небудь домішки, о вони повинні бути видалені до вступу в реакцію, бажано екстракцією за допомогою підхожого органічного розчинника

Температурні межі для реакції вуглецю з металом коливаються між температурою застигання розчинника і в його температурою кипіння. Температура кипіння розчинника може бути дещо вище, внаслідок застосування підвищеного тиску.

Ф) У процесі виготовлення (вуглецевого) сорбенту, просоченого частками каталізатора згідно з технологією ка даного винаходу, відбувається підвищення температури у шарі просочених вуглецевих сполук, утворених раніше. Процес окислення і розширення вуглецю був описаний в літературі і раніше і відомий будь-якому бо фахівцю у галузі одержання вуглецевих матеріалів. Обсяг окисного розчину, що використовується, не такий важливий, за умови, що він є в достатній кількості для того, щоб розподілити у суспендованому стані масу з часток та забезпечити ефективне просочення. При крупному промисловому виробництві можуть бути потрібні порівняно великі обсяги і більш тривалі періоди часу для змішування.

Іноді для прискорення процесу окислення температура може бути піднята до рівня 50 о -1002С. Після того, б5 як сформувався сорбент, просочений потрібним каталізатором, його гранули ретельно промиваються у воді і потім швидко нагріваються до температури приблизно 10002 Таке нагрівання, що приводить у результаті до подальшого розширення, здійснюється звичайно в електропечі, де можливе одержання значної кількості укрупнених часток.

Залежно від застосовуваного процесу виготовлення насипна щільність сорбенту, просоченого каталізатором,

Може змінюватися. Ці властивості важливі у тому випадку, коли вони мають відношення до абсорбційної здатності сорбенту, просоченого частками каталізатора. А саме, чим нижче насипна щільність, тим буде вищою питома поверхня, а тим, отже, вищою є абсорбційна здатність для заданих елементів і сполук. Подібно до інших компонентів, просочених частками каталізатора, як було вже згадано вище, ці частки сорбенту, просочені вуглецем, стійкі до температур, старіння та до багатьох корозійних середовищ Було б неможливим добитися тих 7/0 численних переваг, які має даний винахід, якби сорбенти, просочені частками каталізатора, не мали цих унікальних фізичних характеристик. Іншим матеріалам не вдається поєднувати низьку насипну щільність сорбенту, просоченого вуглецевим каталізатором, з його високою адсорбційною здатністю, низькими витратами на виготовлення з готових матеріалів та високу абсорбційну здатність Зважаючи на те, що вуглець застосовувався і раніше, було розроблено декілька недорогих методів виробництва такого матеріалу, який міг би /5 ефективно застосовуватися у даному винаході. Більшість з ЦИХ технологій заснована на використанні недорогого вуглецю як вихідного матеріалу.

Коментарі щодо цеоліту

Для використання у даному винаході цеоліту як адсорбенту необхідно, згідно з іонообмінним методом, щоб він виступав носієм для одного або більше металів, перелічених нижче: срібло, мідь, цинк, олово, кобальт і

Нікель. А саме сполуки срібла, міді та їм подібних розчиняються у воді з одержанням водного розчину, при використанні якого відбувається іонний обмін. Сполуки металу повинні обмінюватися іонами з катіонами цеоліту і, відповідно, це має бути така сполука, яка здатна розчинятися у воді та існувати у водному розчині як іон металу. Даний водний розчин приводять у контакт з цеолітом і, за загальними правилами іонного обміну, що включає (1) процес перемішування, (2) процес просочення і (3) процес зливу, відбувається заміна катіонів сч ов цеоліту на іони металу. Після цього цеоліт також вимивається водою і просушується для одержання адсорбенту згідно з технологією цього винаходу. Незважаючи на те, що цеоліт можна прожарювати після висушування, у і) цьому не завжди існує необхідність.

Для одержання остаточного адсорбенту-каталізатора цеолітовий порошок потім змішується з сполучною речовиною. Як сполучна речовина можуть виступати звичайні мінерали або такі синтетичні матеріали, якглини су зо (каолініт, бентоніт, монтморилоніт, атапульджит, смектит та інші), діоксид кремнію, оксид алюмінію, гідрат окису алюмінію, тригідрат окису алюмінію, силікат алюмінію, цементи та ін. Суміш ретельно перемішується, -- розтирається з водою, що становить порядку 18-35965, щоб утворилася паста, яка потім формується у вигляді с гранул, сфер, мікросфер і т.д. Потім продукт промивається деіонізованою водою для видалення надлишків іонів, висушується і прожарюється при температурі порядку 2502-550960. --

Абсорбент-каталізатор, згідно з даним винаходом, може забезпечувати поліпшений і більш надійний захист со каталізаторам у великомасштабних промислових процесах.

Цеоліти звичайно мають мольне співвідношення діоксиду кремнію до оксиду алюмінію порядку 2 і середній діаметр пор від З до 15 ангстремів. Вони також звичайно містять катіони таких лужних металів, як натрій іабо калій, і/або катіони лужноземельних металів, таких як магній і/або кальцій. Для того, щоб підвищити « каталітичну активність цеоліту, потрібно знизити вміст лужних металів кристалічного цеоліту менше, ніж до Пд с 0,595 ваги. Зниження вмісту лужних металів, як відомо з практики, можна виконувати шляхом обміну на один або й більше катіонів, узятих з груп з ПВ по МТ.) з періодичної системи елементів. «» Коментарі щодо перішу

Технологія приготування сумішей перлітового сорбенту даного винаходу, які можуть використовуватися для процесів сепарації та видалення, складається з наступних етапів: о (а) змішування компонента-носія таким чином, щоб у результаті вийшла суміш, що нагадує за своєю щщ консистенцією вологу масу, тісто, пасту, кашку та їм подібне, або їх комбінації; (6) розподіл суміші на гранули, бажано використовуючи метод розпилювального сушіння, так, щоб одержати

Ге) мікрочастки, які за формою являють собою гранули, сфери, мікросфери і подібні їм, але переважно мікросфери; (в) просушування часток у необхідних умовах так, як описано вище, з утворенням висушених часток; - (г) прожарювання висушених часток у необхідних умовах, як описано вище, з утворенням прожарених часток; о (д) впровадження, переважно методом просочення, у прожарені гранули каталізаторного компонента для утворення просоченого каталізатором сорбенту; (е) просушування часток сорбенту у необхідних умовах так, як це описано вище, з утворенням висушеного, просоченого каталізатором сорбенту; (ж) прожарювання висушених часток сорбенту у необхідних умовах так, як це описано вище, з утворенням іФ) прожареного, просоченого каталізатором сорбенту; і, нарешті, ко (3) відновлення прожареного, просоченого частками каталізатора сорбенту з використанням підхожого відновника з одержанням композиції сорбенту, що містить каталітичний компонент з пониженою валентністю, де бо Він присутній у кількості, достатній для ефективного видалення заданих елементів і сполук з вихідного середовища при вступі рідини, що містить такі задані елементи і сполуки, у контакт з сорбентовою сумішшю (сумішами) згідно з методикою даного винаходу.

При виборі перліту для використання його як сорбент у базовому носії як компонент оксиду алюмінію може використовуватися придатний компонент цього оксиду, що володіє властивостями, схожими з властивостями 65 Цементу, допомагаючими зв'язувати одна з одною частки суміші. У даному випадку більш прийнятний є оксид алюмінію, але можна використовувати й пептизований оксид алюмінію, колощні розчини оксиду алюмінію, а також ті компоненти даного оксиду, які одержують шляхом дегідратації гідратів окису алюмінію.

Всі компоненти носія перемішуються таким чином, щоб одержана у результаті суміш нагадувала за своєю консистенцією сиру масу, тісто, пасту, кашку і тому подібне. Часткам утвореної суміші необхідно надати наступної форми: це можуть бути гранули, сфери або мікросфери. Наприклад, якщо одержана у результаті суміш є вологою масою, то її можна загустити, просушити в умовах сушіння так, як описано вище, прожарити в умовах прожарювання, як це викладено вище, і потім провести формування або розподілити на частки за допомогою гранулювання просушеної, прожареної суміші з утворенням у кінцевому результаті мікросфер. А також, наприклад, якщо суміш компонентів носія має у кінцевому результаті консистенцію тіста або пасти, то Її 7/0 можна формувати, поділяючи на гранули. Одержані у результаті гранули просушуються в умовах сушіння, потім прожарюються в умовах прожарювання, як це було описано вище. Більш переважна консистенція суміші у вигляді кашки, оскільки у цьому випадку одержання часток досягається шляхом висушування методом розпилення кашки з утворенням мікросфер, що мають розмір в діапазоні приблизно від 10 до 500 мікронів. Потім ці мікросфери прсюушуються в умовах сушіння і прожарюються в умовах прожарювання так, як це викладено /5 ВИЩЕ.

Якщо для утворення часток застосовується висушування методом розпилення, то може бути використаний диспергуючий компонент, і ним може бути будь-яка придатна сполука, яка активізує здатність суміші бути висушеною методом розпилення у тому випадку, якщо дана суміш на вигляд нагадує кашку. Зокрема, такі компоненти використовуються для того, щоб запобігти осадженню, відкладенню, відстоюванню, накопиченню, прилипанню і спіканню твердих часток у рідкому середовищі

Діоксид кремнію, що використовується для одержання таких композицій сорбенту, може бути або безпосередньо у вигляді діоксиду кремнію, або у вигляді однієї чи більше сполук, що містять діоксид кремнію.

У даному винаході у композиціях сорбенту може застосовуватися будь-який придатний тип діоксиду кремнію.

Прикладами таких типів можуть служити діатоміт, силікаліт, колоїд діоксиду кремнію, рамочно-гідролізований сч діоксид кремнію, гідролізований діоксид кремнію, силікагель і осаджений діоксид кремнію, але найбільш бажаний діатоміт. Крім цього, можна застосовувати сполуки діоксиду кремнію, які здатні перетворюватися у діоксид і) кремнію, такі як, наприклад, кремнекислота, силікат натрію і силікат амонію. Більш прийнятно, щоб діоксид кремнію був у формі діатоміту. Звичайно присутній у композиції сорбенту суміші діоксид кремнію знаходиться у кількості приблизно від 2095 ваги до порядку 6095 ваги, де відсоток ваги стосується вмісту діоксиду кремнію, а о зо за 10090 приймається загальна вага композиції сорбенту. Вміст оксиду алюмінію у композиції сорбенту звичайно знаходиться в межах від порядку 5,095 ваги до порядку 2095 ваги, де відсоток ваги показує процентний вміст -- оксиду алюмінію, а за 10095 приймається загальна вага композиції сорбенту. с

Найбільш оптимальним і переважним є застосування цеоліту та перліту особливо у тих випадках, коли адсорбційні властивості етапу окислення у даному процесі потребують особливих адсорбційних якостей, що --

Зз5 визначаються або заданими елементами чи компонентами, або вихідним середовищем. со

Оте, результатами даного винаходу є сорбент, вдосконалений метод приготування цього сорбенту, а також технологічні умови, за рахунок яких задані елементи і сполуки можуть бути успішно видобуті та видалені із забруднених юднихпотоюв, вуглеводневих рідких середовищ або інших вихідних видів сировини та інших вуглецевмісних рідин. Слід відзначити, що всі цілі їі завдання, поставлені перед даним винаходом, були « 70 Виконані, а про його переваги детально викладено вище. в с Відповідно до цього, всі вищеописані методи, їх характеристики, особливості і засоби здійснення повинні бути застосовані на практиці, але не повинні вичерпуватися лише тими варіантами, про які було сказано вище. ;» Винахід був викладений, базуючись на конкретних прикладах, проте це зовсім не означає, що він тільки ними й обмежується. Зрозумілим та очевидним є той факт, що винахід можна дещо перебудувати або перегрупувати, у

Нього існує безліч альтернативних варіантів, модифікацій, деякі його частини, елементи, розділи можуть бути о замінені або доповнені у процесі роботи, при цьому не відступаючи від задуму та не виходячи з меж даного винаходу, тими, хто має пракшчний досвід у даній технології і керується цим описом. Звідси випливає, що даний - винахід включає в себе всі можливі його альтернативи, модифікації і варіанти і на них поширюються заявлені 2) права, про що сказано нижче, та їх рівноцінні замінники. Цим документом винахідник заявляє про свій намір а ю керуватися Доктриною про еквіваленти (рівноцінні замінники) для захисту у повному обсязі свого винаходу. с

Claims

Формула винаходу

1. Спосіб очищення рідких середовищ, що включає адсорбування домішок, що містяться у рідкому середовищі, сорбентом, відокремлення і видалення адсорбованих домішок і регенерацію сорбенту, (Ф) який відрізняється тим, що домішки окисляють при змішуванні рідкого середовища з окисником при використанні ГІ просоченого каталізатором сорбенту, адсорбують оксиди домішок, відокремлення і видалення останніх проводять шляхом промивання сорбенту, просочених частками каталізатора, полярним розчинником, а во регенерацію сорбенту здійснюють безпосереднім нагріванням і/або продуванням гарячим газом.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що рідке середовище попередньо поділяють на фракції з різними температурами кипіння та концентрацією домішок з наступним роздільним очищенням фракцій.

З. Спосіб за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що очищене середовище піддають додатковому одно- або багатократному очищенню. 65

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що видалення оксидів домішок здійснюють шляхом перегонки розчинника.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому вихідним рідким середовищем є вода.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому вихідним рідким середовищем є вуглеводень.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому вихідним рідким середовищем є інші полярні водні рідини.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому вихідним рідким середовищем є вуглеводневий побічний продукт.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому вихідним рідким середовищем є інші вуглецевмісні рідини.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, в якому домішки, що видаляють, є вуглеводнями.

11. Спосіб за п. 10, в якому під вказаними вуглеводнями розуміють наступні: залишкове паливо, котельне паливо, машинне масло, сира нафта, мазут, коксовий дистилят, нафта, керосин, дизельне паливо, бензол, 7/0 толуол і бензин.

12. Спосіб за пп. 1 або 5, в якому домішками, що видаляють, є метали.

13. Спосіб за пп. 1 або 5, в якому домішками, що видаляють, є неметалеві тверді речовини.

14. Спосіб за пп. 1, б або 8, в якому вихідним рідким середовищем є наступні речовини: крекінг-бензин, дизельне паливо, керосин, вакуумні дистиляти, котельне паливо, легкий газойль, сира нафта, важкий газойль, /5 вакуумний газойль, легкий газойль каталітичного крекінгу, газойль коксування, мазут і нафта.

15. Спосіб за пп. 1 або 6, в якому домішками, що видаляють, є сірковмісні сполуки.

16. Спосіб за пп. 1 або 6, в якому домішками, що видаляють, є метали.

17. Спосіб за пп. 1 або б, в якому домішками, що видаляють, є азотисті сполуки, ароматичні сполуки і поліциклічні ароматичні сполуки.

18. Спосіб за п. 15, в якому до сірковмісних сполук входить щонайменше один елемент з наступної групи: тіофен, меркаптан, бензотіофен, дибензотіофен, нафтобензотіофен, динафтотіофени і споріднені їм більш високомолекулярні ароматичні тіофени, а також алкіл- і ароматичні гомологи даних сполук.

19. Спосіб за п. 6, де вихідним рідким середовищем є зріджене вугілля.

20. Спосіб за п. 1, де окислення домішок здійснюють при використанні повітря як окисника. сч

21. Спосіб за п. 1, де окислення домішок здійснюють при використанні кисню як окисника.

22. Спосіб за п. 1, де окислення домішок здійснюють при використанні озону як окисника. (8)

23. Спосіб за п. 1, де окислення домішок здійснюють при використанні перекисної сполуки як окисника.

24. Спосіб за п. 1, де окислення домішок здійснюють за присутності сорбенту, просоченого частками каталізатора. о зо

25. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 20, 21, 22, 23, де вплив газом-окисником супроводжують перетворенням його у пузирчики розміром у 1 мікрон. --

26. Спосіб за п. 24, де сорбент, просочений частками каталізатора, складається з металу, лугу, с лужноземельного металу, оксиду металу, біметалевих композицій (комбінації металів), а каталізатор, введений у частку вуглецю, являє собою діоксид кремнію, оксид алюмінію, цеоліт, перлітові форми або будь-який інший -- твердий пористий сорбент. со

27. Спосіб за п. 24, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, присутні каталітичні метали, представлені наступною групою: мідь, цинк, срібло, кобальт, залізо, марганець, молібден, ванадій, вольфрам, сурма і олово.

28. Спосіб за будь-яким з пп. 26, 27, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичний « Компонент включає в себе біметалевий каталітичний компонент, в якому у свою чергу повинне бути таке в с співвідношення двох металів, створюючих такий компонент, яке знаходиться в діапазоні від 10:1 до 1:10.

29. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є срібло. з

30. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є мідь.

31. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є суміш срібла та міді. Го!

32. Спосіб за п. 31, де відповідно до каталітичної біметалевої композиції каталітичним компонентом є біметалевий каталітичний компонент, що включає в себе срібло та мідь у масовому співвідношенні приблизно - 11. 2)

33. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є кобальт.

34. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є нікель. -

35. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є суміш о нікелю та кобальту.

36. Спосіб за п. 35, де відповідно до каталітичної біметалевої композиції каталітичним компонентом є біметалевий каталітичний компонент, що включає в себе нікель та кобальт у масовому співвідношенні приблизно во 1,

37. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є цинк. Ф)

38. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є олово. ка

39. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, каталітичним металом є суміш цинку та олова. во

40. Спосіб за п. 39, де відповідно до каталітичної біметалевої композиції каталітичним компонентом є біметалевий каталітичний компонент, що включає в себе цинк та олово у масовому співвідношенні приблизно 2:11.

41. Спосіб за пп. 26 або 27, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, компоненти каталітичного металу пониженої валентності звичайно присутні в межах від 15 до 40 відсотків до загальної маси сорбентної 65 композиції.

42. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, луг і лужноземельні метали вибирають з наступної групи: натрій, калій, кальцій, магній.

43. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, пористою структурою сорбенту є вуглець.

44. Спосіб за пп. 24 або 43, де реакцію вуглецю із сполукою металу переважно проводять за відсутності повітря, коли вуглець знаходиться у суспендованому стані у такому розчиннику, в якому здатна розчинитися сполука металу.

45. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, пористою структурою сорбенту є цеоліт. 70

46. Спосіб за п. 45, у якому переважно використовують такі цеоліти, як фожазити, особливо цеоліт У і цеоліт Х, у яких розмір пор перевищує 10 ангстремів в діаметрі.

47. Спосіб за п. 46, де іонний обмін каталізатора у фожазитовій структурі вважають прийнятним, якщо він знаходиться в межах 50-75905.

48. Спосіб за п. 26, де у сорбенті, просоченому частками каталізатора, пористою структурою сорбенту є /5 перлітова форма.

49. Спосіб за п. 48, де перліт присутній у композиції носія сорбенту у кількості від 15 до 30 масових відсотків.

50. Спосіб за п. 1, де розчинником є полярні органічні і/або полярні неорганічні розчинники, а саме: ароматичні сполуки, галогенізовані ароматичні сполуки, органохлоровані сполуки, кетони і спирти.

51. Спосіб за п. 50, де полярною органічною сполукою є толуол.

52. Спосіб за п. 50, де полярною органічною сполукою є ацетон.

53. Спосіб за п. 50, де полярною органічною сполукою є метанол.

54. Спосіб за п. 50, де полярною органічною сполукою є етанол.

55. Спосіб за п. 50, де полярною неорганічною сполукою є дихлорометан.

56. Спосіб за п. 50, де полярною неорганічною сполукою є дихлороетан. сч

57. Спосіб за п. 50, де полярною неорганічною сполукою є дихлоробензол.

58. Спосіб за п. 1, у якому полярним розчинником є комбінація нижчеперелічених розчинників, включаючи і) ароматичні сполуки, галогенізовані ароматичні сполуки, органохлоровані сполуки, кетони і спирти.

59. Спосіб за п. 58, у якому комбінаціями полярних розчинників є наступні: толуол, дихлоробензол, дихлорометан, дихлороетан, циклопентан, ацетон, етанол і метанол. о зо

60. Спосіб за п. 1, де для просушування сорбенту, просоченого частками каталізатора, його нагрівають до температур від 159 до 1502, залежно від пружності парів полярного розчинника, що використовують для -- промивки розчинника. со

61. Спосіб за п. 60, де разом з нагріванням застосовують продування гарячим газом. «- Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних о мікросхем", 2008, М 21, 25.12.2008. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.

-

. и? (ее) - (95) - 70 (42) іме) 60 б5