Система обработки ионно-жидкостного катализатора - RU2695612C1

Чертежи

Описание

Заявление приоритета

По данной заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент США № 62/268 865, поданной 17 декабря 2015 г., содержание которой настоящим включено путем ссылки во всей его совокупности.

Уровень техники

Ионно-жидкостные катализаторы могут использоваться в различных процессах превращения углеводородов. Алкилирование обычно используют для объединения легких олефинов, например, смесей алкенов, таких как пропилен и бутилен, с изобутаном для получения относительно высокооктанового топлива на основе парафиновых углеводородов с разветвленной цепью, включая изогептан и изооктан. Аналогичным образом, реакцию алкилирования можно осуществлять с использованием ароматического соединения, такого как бензол, вместо изобутана. При использовании бензола продуктом, образующимся в результате реакции алкилирования, является алкилбензол (например, этилбензол, кумол, додецилбензол и т.д.).

Хорошо известны процессы олигомеризации легких олефинов (например, этилена, пропилена и бутилена) для получения олефиновых продуктов с большим числом атомов углерода (например, C₆₊ олефинов). Процессы олигомеризации использовали для получения компонентов высококачественного моторного топлива, а также продуктов нефтехимии из этилена, пропилена и бутилена. Указанные процессы олигомеризации называют также каталитической конденсацией и полимеризацией, при этом полученное в результате моторное топливо часто называют полимерным бензином.

Диспропорционирование парафинов (например, изопентана (изо-C₅)) включает в себя взаимодействие двух моль углеводорода с образованием по одному моль каждого из двух различных продуктов, при этом один содержит число атомов углерода большее, чем в исходном веществе, а другой содержит число атомов углерода меньшее, чем в исходном веществе. Суммарное число моль в системе остается одинаковым на протяжении всего процесса, но продукты содержат количества атомов углерода, отличные от таковых в реагентах.

Изомеризация линейных парафинов в соответствующие разветвленные изомеры повышает их октановое число и, таким образом, их ценность для нефтепереработчика. Процессы изомеризации включают в себя превращение одного моль углеводорода (например, нормального пентана) с образованием одного моль изомера указанного конкретного углеводорода (например, изопентана). Суммарное количество моль остается одинаковым на протяжении всего данного процесса, и продукт содержит то же число атомов углерода, что и реагент.

Кислотные ионные жидкости можно использовать в качестве альтернативы обычно используемым сильным кислотным катализаторам в процессах превращения углеводородов. Ионные жидкости являются катализаторами, которые можно использовать в разнообразных каталитических реакциях, включая алкилирование парафинов олефинами. Ионные жидкости представляют собой соли, образованные катионами и анионами, которые обычно плавятся ниже 100°C.

Ионные жидкости по существу являются солями в жидком состоянии, и они описаны в патентах США №№ 4764440, 5104840 и 5824832. Свойства широко варьируются в случае различных ионных жидкостей, и применение ионных жидкостей зависит от свойств данной ионной жидкости. В зависимости от органического катиона ионной жидкости и аниона, ионная жидкость может обладать весьма различными свойствами.

Ионные жидкости обеспечивают преимущества перед другими катализаторами, включая нелетучесть.

Ионные жидкости использовали также в процессах разделения, таких как удаление разнообразных загрязнителей из углеводородов, описанное, например, в патентах США 7749377, 8574426, 8574427, 8580107, 8608943, 8608949, 8608950, 8608951, 8709236, и удаление загрязнителей из продуктов окисления, описанное, например, в патентах США 8754254, 9000214.

Однако применение ионных жидкостей доставляет специфические и новые проблемы обращения с отходами, обусловленные природой химических материалов и соединений, характерных для нормальной работы установки. Многие из указанных веществ, включая саму ионную жидкость, но не ограничиваясь ею, непригодны для сброса, слива или отвода иным способом в стандартные сточные системы нефтеперерабатывающих заводов, системы утилизации отходов или другие аналогичные системы, предназначенные для обращения с отходами или не содержащими продуктов потоками установок и выполненные с возможностью осуществления этого.

Например, в патенте США 8067656 описан способ отделения ионной жидкости от углеводородов с использованием коалесцентного устройства. Способ включает в себя: (a) подачу смеси, содержащей углеводороды и ионную жидкость, в коалесцентное устройство, при этом углеводороды содержат капли ионной жидкости, диспергированные в них, а коалесцентное устройство содержит коалесцентный материал; (b) прилипание по меньшей мере части капель ионной жидкости к коалесцентному материалу с получением уловленных капель; (c) коалесценцию уловленных капель в коалесцированные капли; и (d) обеспечение возможности для коалесцированных капель ниспадать из коалесцентного материала с целью отделения ионной жидкости от углеводородов и образования выходящего потока углеводородов, при этом коалесцентный материал обладает более сильным сродством к ионной жидкости, чем к углеводородам. Капли падают в нижнюю часть коалесцентного устройства и образуют слой ионной жидкости, который затем можно удалять из коалесцентного устройства. Можно использовать множественные ступени коалесцентного материала последовательно, параллельно или в обоих вариантах. Ступени могут характеризоваться отверстиями различного размера в коалесцентном материале. Сообщается, что выходящий поток углеводородов содержит 40 ч/млн или меньше ионной жидкости, либо 20 ч/млн или меньше ионной жидкости, либо 10 ч/млн или меньше ионной жидкости.

Однако было обнаружено, что в некоторых вариантах осуществления указанные концентрации ионной жидкости все же слишком высоки. Например, было обнаружено, что концентрации от 10 до 40 ч/млн ионной жидкости все еще могут быть токсичными для микробов на установках обработки сточных вод. В отношении потоков продуктов различных процессов также может иметься необходимость удаления ионной жидкости перед отправкой на хранение или использование.

С учетом вышесказанного, остается потребность в системе для обработки потоков, содержащих ионно-жидкостные катализаторы.

Раскрытие изобретения

Один из аспектов настоящего изобретения представляет собой способ удаления ионной жидкости из технологического потока. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя введение технологического потока в коалесцентное устройство для образования потока ионной жидкости и первого обработанного технологического потока, который имеет концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем концентрация ионной жидкости в технологическом потоке. Первый обработанный технологический поток вводят в разделительное устройство для образования второго обработанного технологического потока, при этом второй обработанный технологический поток имеет концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем концентрация ионной жидкости в первом обработанном технологическом потоке. Разделительное устройство выбрано из фильтрационной зоны, содержащей песок или углерод, адсорбционной зоны, зоны скрубберной очистки, зоны электростатического разделения или их сочетания.

Краткое описание чертежей

Фигура иллюстрирует один из вариантов осуществления способа удаления ионной жидкости из технологического потока.

Осуществление изобретения

Фигура иллюстрирует один из вариантов осуществления способа 100 удаления ионной жидкости из технологического потока. Технологический поток может быть любым типом технологического потока, который содержит ионную жидкость, включая органические потоки и неорганические потоки, но не ограничиваясь ими. Для удобства фигура будет описана применительно к процессу превращения углеводородов, который стимулируется ионной жидкостью.

Большинство реакций превращения углеводородов или процессов удаления загрязнителей с использованием ионных жидкостей являются двухфазными и имеют место в жидком состоянии на границе раздела фаз вследствие низкой растворимости углеводородов в ионных жидкостях.

Хотя реакция или удаление будут протекать просто при контактировании углеводородного сырья и ионно-жидкостного катализатора, скорость реакции или удаления только при контактировании может быть слишком низкой для промышленного воплощения. Следовательно, углеводородное сырье и ионную жидкость часто перемешивают для обеспечения лучшего контакта. При перемешивании капли ионной жидкости диспергируются в углеводороде. Диспергированные капли ионной жидкости необходимо удалять из углеводородного потока.

Углеводородный сырьевой поток 105, содержащий диспергированные капли ионной жидкости, направляют в необязательный гравитационный отстойник 110. Разделение происходит в результате различия в плотностях между ионной жидкостью и углеводородом. Более легкая углеводородная фаза располагается над более тяжелой фазой ионной жидкости. Фазу ионной жидкости можно удалять из гравитационного отстойника в виде первого потока 115 ионной жидкости.

Более легкую углеводородную фазу удаляют из гравитационного отстойника 110 в виде выходящего потока 120 отстойника, который имеет более низкую концентрацию ионной жидкости, чем входящий углеводородный сырьевой поток 105.

Выходящий поток 120 отстойника направляют в коалесцентное устройство 125. Коалесцентное устройство 125 представляет собой устройство, содержащее подходящий материал для облегчения разделения несмешивающихся жидкостей. Коалесцентное устройство 125, как правило, содержит по меньшей мере один из компонентов: одну или несколько металлических проволок, одну или несколько лопаток, металлическую сетку или насадку, одно или несколько стеклянных или полимерных волокон, стеклянные шарики, песок, антрацитовый уголь и керамическую мембрану. Указанные компоненты могут быть изготовлены из материалов, которые демонстрируют гидрофобно-олеофильные характеристики, или на них может быть нанесено покрытие из таких материалов. Коалесцентное устройство может быть статическим. В качестве альтернативы, оно может представлять собой активное коалесцентное устройство, такое как описано в заявке на патент США № 14/700919, имеющей название «Active Coalescer to Remove Fine Particles», поданной 30 апреля 2015 г., которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Капли ионной жидкости контактируют с коалесцентным материалом в коалесцентном устройстве 125 и образуют более крупные капли на коалесцентном материале. Затем указанные капли падают в нижнюю часть коалесцентного устройства 125, если плотность капли больше плотности углеводорода, и образуют слой ионной жидкости в нижней части коалесцентного устройства 125. Ионная жидкость может быть удалена в виде второго потока 130 ионной жидкости.

Выходящий поток 135 коалесцентного устройства, поступающий из коалесцентного устройства 125, все еще содержит диспергированные капли ионной жидкости. Концентрация ионной жидкости в выходящем потоке 135 коалесцентного устройства меньше ее концентрации в выходящем потоке 120 отстойника. Однако было обнаружено, что упомянутая концентрация все еще слишком высока для разрешения на сброс выходящего потока 135 коалесцентного устройства в стандартную установку обработки сточных вод. Содержание ионной жидкости в выходящем потоке 135 коалесцентного устройства может быть также слишком высоким для использования в различных продуктах. Например, двигатели внутреннего сгорания могут не выдерживать концентрации примесей ионной жидкости на уровне ч/млн в бензиновых или дизельных топливах. Химические вещества для использования в конечном итоге в виде полимеров могут не допускать количеств ионной жидкости на уровне ч/млн, которые могут оказывать вредное воздействие на процессы полимеризации. Варианты применения для продуктов тонкого химического синтеза или фармацевтики могут не допускать количеств ионной жидкости на уровне ч/млн вследствие регламентирующих ограничений.

Далее, выходящий поток 135 коалесцентного устройства должен подвергаться дополнительной обработке в разделительном устройстве 140. Первое разделительное устройство 140 может представлять собой одну или несколько зон: фильтрационную зону, содержащую песок или углерод, адсорбционную зону, зону скрубберной очистки, зону электростатического разделения или их сочетание. Разделительное устройство может включать в себя одно или больше разделительных устройств одного типа, за которыми следуют одно или больше разделительных устройств отличного типа. Например, может иметься две фильтрационных зоны, за которыми следуют три адсорбционные зоны с последующей зоной скрубберной очистки.

Фильтрационная зона содержит сосуд, который содержит неподвижный слой частиц песка или углерода в верхней секции сосуда и разделительную зону в нижней секции сосуда. Выходящий поток 135 коалесцентного устройства поступает в верхнюю часть сосуда, и, по мере того, как жидкость проходит через неподвижный слой частиц песка или углерода, некоторые мелкие капли ионной жидкости коалесцируют в более крупные капли. Затем указанные более крупные капли оседают в нижней части разделительной зоны с образованием слоя ионной жидкости в нижней части сосуда, которую можно извлекать в виде третьего потока 145 ионной жидкости. Углеводород удаляют сбоку разделительной зоны вблизи нижней части сосуда в виде потока 150, или он может проходить в дополнительные фильтрационные зоны, адсорбционные зоны или зоны скрубберной очистки. Частицы песка или углерода имеют надлежащий размер, обусловливающий коалесценцию некоторых остающихся мелких капель ионной жидкости, которые присутствуют в выходящем потоке 135 коалесцентного устройства.

Адсорбционная зона содержит слой адсорбента, содержащий адсорбент. В некоторых вариантах осуществления адсорбент содержит по меньшей мере один из оксидов и оксидных материалов, таких как диоксид кремния, силикагель, стекло, стеклянные шарики, песок и оксид алюминия, и их можно использовать в качестве адсорбентов в гранулированной форме или в форме волокон, пеллет, либо в другой форме. В качестве материала адсорбента можно использовать соли, такие как MgSO₄ и CaSO₄, которые традиционно используют в качестве осушителей. Ионную жидкость также могут адсорбировать и другие соли вследствие наличия дипольного заряда и диполь-дипольных взаимодействий. Возможным адсорбентом будут являться также и ионообменные смолы, такие как смолы на основе сульфоновой кислоты, как и волокнистые материалы, такие как полимеры, содержащие гетероатом, подобные Nylon-6, и другие волокна, такие как шерсть. Предполагается также, что в качестве адсорбентов тоже можно использовать активированный уголь и глины. В качестве адсорбента также можно использовать цеолиты.

Когда адсорбент отработан, может быт введен десорбент для десорбции ионной жидкости из адсорбента. В другом варианте осуществления слой адсорбента может быть нагрет для удаления десорбента. В качестве альтернативы, адсорбент может быть заменен, а отработанный адсорбент может быть утилизирован.

Зона адсорбента может включать в себя множество сосудов со слоями в короткоцикловой конфигурации или конфигурации опережения/запаздывания. В качестве альтернативы, зона адсорбента может представлять собой один сосуд, работающий в чередующихся режимах адсорбции и десорбции. Слои могут быть псевдоожиженными или неподвижными.

В некоторых вариантах осуществления зона скрубберной очистки включает в себя по меньшей мере одно из веществ, выбранных из воды и каустика. Зона скрубберной очистки может содержать сосуд, содержащий одну или несколько тарелок и/или распределительных пластин.

Один из примеров подходящей зоны электростатического разделения описан в заявке на патент США № 62/081702 под названием “Ionic Liquid Recovery From a Hydrocarbon Stream Using Electrostatic Force”, поданной 19 ноября 2014, которая включена в настоящий документ путем ссылки. Углеводородный поток с диспергированными каплями ионной жидкости подают в электростатический сепаратор. Электростатический сепаратор содержит электроды, которые формируют электрическое поле, и углеводородный поток проходит в данное электрическое поле. Электрическое поле может представлять собой поле переменного тока (AC), которое вызывает поляризацию на каплях ионной жидкости, обусловливающую увеличение частоты столкновений и коалесценцию. Имеется также дополнительная электростатическая сила между поляризованными каплями и электродами. Более крупные капли ионной жидкости падают в нижнюю часть сепаратора и собираются вместе. Электрическое поле также может представлять собой поле постоянного тока (DC), которое вызывает электрофорезное движение капель ионной жидкости, тоже обусловливающее увеличение частоты столкновений и, следовательно, коалесценцию. Можно использовать также импульсные поля AC или DC.

В некоторых вариантах осуществления ионная жидкость, удаленная из выходящего потока 135 коалесцентного устройства в разделительном устройстве 140, может быть удалена из разделительного устройства 140 в виде третьего потока 145 ионной жидкости. В других вариантах осуществления, как например, с адсорбентом, потока ионной жидкости может не быть.

Входящий поток 150 разделительного устройства, поступающий из разделительного устройства, может содержать меньше 40 масс. ч/млн ионной жидкости, или меньше 20 масс. ч/млн, или меньше 10 масс. ч/млн, или меньше 5 масс. ч/млн, или меньше 3 масс. ч/млн, или меньше 1 масс. ч/млн.

В некоторых вариантах осуществления выходящий поток 150 разделительного устройства, поступающий из разделительного устройства 140, при необходимости может быть направлен в общую установку для обработки отходов (не показана), если концентрация ионной жидкости является достаточно низкой. В других вариантах осуществления выходящий поток разделительного устройства, например, можно направлять в емкость для хранения продуктов или использовать в дополнительных процессах.

Один или несколько потоков из числа первого, второго и третьего потоков 115, 130, 145 ионной жидкости могут быть выделены и рециркулированы в зону процесса (не показано). Вся или часть ионной жидкости, содержащейся в одном или нескольких из указанных потоков, при необходимости может быть регенерирована и/или повторно активирована.

Разработаны разнообразные способы регенерации ионных жидкостей. Например, в патентах США 7651970, 7825055, 7956002, 7732363, каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки, описано контактирование ионной жидкости, содержащей связанный полимер, с металлом-восстановителем (например, Al), инертным углеводородом (например, гексаном) и водородом и нагревание до 100°C для переноса связанного полимера в углеводородную фазу, что позволяет удалять связанный полимер из фазы ионной жидкости. Другой способ включает в себя контактирование ионной жидкости, содержащей связанный полимер, с металлом- восстановителем (например, Al) в присутствии инертного углеводорода (например, гексана) и нагревание до 100°C для переноса связанного полимера в углеводородную фазу, что позволяет удалять связанный полимер из фазы ионной жидкости. Смотрите, например, патент США 7674739 B2, который включен в настоящий документ путем ссылки. Еще один способ регенерирования ионной жидкости включает в себя контактирование ионной жидкости, содержащей связанный полимер, с металлом-восстановителем (например, Al), HCl и инертным углеводородом (например, гексаном) и нагревание до 100°C C для переноса связанного полимера в углеводородную фазу. Смотрите, например, патент США 7727925, который включен в настоящий документ путем ссылки. Ионную жидкость можно регенерировать при добавлении гомогенного металлического катализатора гидрирования (например, (PPh₃)₃RhCl) к ионной жидкости, содержащей связанный полимер и инертный углеводород (например, гексан), и введении водорода. Связанный полимер восстанавливается и переносится в углеводородный слой. Смотрите, например, патент США 7678727, который включен в настоящий документ путем ссылки. Другой способ регенерирования ионной жидкости включает в себя добавление HCl, изобутана и инертного углеводорода к ионной жидкости, содержащей связанный полимер, и нагревание до 100°C. Связанный полимер реагирует с образованием незаряженного комплекса, который перемещается в углеводородную фазу. Смотрите, например, патент США 7674740, который включен в настоящий документ путем ссылки. Ионную жидкость также можно регенерировать при добавлении нанесенного металлического катализатора гидрирования (например, Pd/C) к ионной жидкости, содержащей связанный полимер и инертный углеводород (например, гексан). Вводят водород, и связанный полимер восстанавливается и перемещается в углеводородный слой. Смотрите, например, патент США 7691771, который включен в настоящий документ путем ссылки. Еще один способ включает в себя добавление подходящего субстрата (например, пиридина) к ионной жидкости, содержащей связанный полимер. По истечении определенного периода времени добавляют инертный углеводород для отмывания высвободившегося связанного полимера. Вслед за инертным углеводородом к ионной жидкости (например, веществу [бутилпиридиний][Al₂Cl₇]), содержащей связанный полимер, добавляют предшественник ионной жидкости [бутилпиридиний][Cl]. После перемешивания отделяют углеводородный слой, получая в результате регенерированную ионную жидкость. Смотрите, например, патент США 7737067, который включен в настоящий документ путем ссылки. Другой способ включает в себя добавление ионной жидкости, содержащей связанный полимер, в подходящий субстрат (например, пиридин) и размещение в электрохимической ячейке, содержащей два алюминиевых электрода и инертный углеводород. Прикладывают напряжение и измеряют ток для определения степени восстановления. По истечении заданного периода времени инертный углеводород отделяют, что в результате приводит к получению регенерированной ионной жидкости. Смотрите, например, патент США 8524623, который включен в настоящий документ путем ссылки. Ионные жидкости также можно регенерировать при контактировании с силановыми соединениями (патент США № 9120092), борановыми соединениями (публикация заявки на патент США № 2015/0314281), кислотами Бренстеда (патент США № 9079176) или C₁ - C₁₀-парафинами (патент США № 9079175), и каждый из патентов включен в настоящий документ путем ссылки.

Примеры

Пример 1

10,1 грамма ионной жидкости, представляющей собой гексафторфосфат 1-бутил-3-метилимидазолия (BMIM), добавляли к 720 граммам деионизированной (DI) воды, что приводило к достижению уровня pH, равного 3. Затем указанный раствор нейтрализовали 4,9 граммами NaOH, что приводило к образованию твердого осадка, в основном, гидроксида алюминия, и доведению уровня pH раствора до 6. После фильтрования для удаления осадка указанный раствор, который содержит 0,014 мг ионной жидкости/мг раствора, испытывали на токсичность. Затем с целью оценки токсичности раствора для данного раствора определяли полумаксимальную эффективную концентрацию (EC-50) по люминесценции бактерий Aliivibrio fischeri. Было определено, что величина EC-50 достигалась при разбавлении 5,7 мг раствора/литр воды. Таким образом, значение EC-50 для указанной ионной жидкости составляло 80 ч/млрд, что намного ниже концентрации, которая, как предполагается, достижима просто путем сочетания гравитационного осаждения с коалесцентным устройством.

Пример 2

10,1 грамма ионной жидкости, представляющей собой трибутилпентилфосфоний (TBPP) добавляли к 770 граммам деионизированной (DI) воды, что приводило к достижению уровня pH, равного 3. Затем указанный раствор нейтрализовали 4,3 граммами NaOH, что приводило к образованию твердого осадка, в основном, гидроксида алюминия, и доведению уровня pH раствора до 6. После фильтрования для удаления осадка указанный раствор, который содержит 0,013 мг ионной жидкости/мг раствора, испытывали на токсичность. Затем с целью оценки токсичности раствора для данного раствора определяли значение EC-50 по люминесценции бактерий Aliivibrio fischeri bacteria. Было определено, что величина EC-50 достигалась при разбавлении 1,2 мг раствора/литр воды. Таким образом, значение EC-50 для указанной ионной жидкости составляло 16 ч/млрд, что намного ниже концентрации, которая, как предполагается, достижима просто путем сочетания гравитационного осаждения с коалесцентным устройством.

Конкретные варианты осуществления

Несмотря на то, что нижеследующее изложено в сочетании с конкретными вариантами осуществления, очевидно, что данное описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления данного изобретения представляет собой способ удаления ионной жидкости из технологического потока, включающий в себя введение технологического потока в коалесцентное устройство для образования потока ионной жидкости и первого обработанного технологического потока, имеющего концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем ее концентрация в технологическом потоке; и введение первого обработанного технологического потока в разделительное устройство для образования второго обработанного технологического потока, при этом второй обработанный технологический поток имеет концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем ее концентрация в первом обработанном технологическом потоке, причем указанное разделительное устройство выбрано из фильтрационной зоны, содержащей песок или углерод, адсорбционной зоны, зоны скрубберной очистки, зоны электростатического разделения или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 40 масс. ч/млн. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 20 масс. ч/млн. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 5 масс. ч/млн. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых разделительное устройство представляет собой адсорбционную зону и в которых адсорбционная зона содержит адсорбент, содержащий по меньшей мере одно из веществ: оксид, соль, ионообменную смолу, полимер, волокнистый материал, активированный уголь, глину, молекулярное сито, цеолит или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя десорбирование ионной жидкости из адсорбента при помощи десорбента или нагревания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых разделительное устройство представляет собой зону скрубберной очистки и в которых зона скрубберной очистки содержит по меньшей мере одно из веществ, выбранных из воды и каустика. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых зона скрубберной очистки содержит сосуд, содержащий тарелку, распределительную пластину или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя введение технологического сырьевого потока в гравитационный отстойник для образования указанного технологического потока и потока ионной жидкости гравитационного отстойника перед вводом указанного технологического потока в коалесцентное устройство. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя извлечение по меньшей мере одного из потока ионной жидкости из коалесцентного устройства и потока ионной жидкости из разделительного устройства. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя по меньшей мере одну из стадий: регенерирование по меньшей мере части извлеченной ионной жидкости; и рециркуляцию по меньшей мере части извлеченной ионной жидкости в зону процесса. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная с первого варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя по меньшей мере одну из стадий: пропускание второго обработанного технологического потока в емкость для хранения; пропускание второго обработанного технологического потока в реакционную зону в качестве сырьевого потока; пропускание второго обработанного технологического потока на установку для обработки отходов; и извлечение второго обработанного технологического потока в виде конечного продукта.

Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ удаления ионной жидкости из технологического потока, включающий в себя введение технологического сырьевого потока в гравитационный отстойник для образования технологического потока, имеющего концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем ее концентрация в технологическом сырьевом потоке, и потока ионной жидкости; введение технологического потока в коалесцентное устройство для образования второго потока ионной жидкости и первого обработанного технологического потока, имеющего концентрацию ионной жидкости, меньшую, чем ее концентрация в технологическом потоке; введение первого обработанного технологического потока в разделительное устройство для образования второго обработанного технологического потока, при этом второй обработанный технологический поток имеет концентрацию ионной жидкости меньше 40 масс. ч/млн, причем указанное разделительное устройство выбрано из фильтрационной зоны, содержащей песок или углерод, адсорбционной зоны, зоны скрубберной очистки, зоны электростатического разделения или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 20 масс. ч/млн. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 5 масс. ч/млн. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых разделительное устройство представляет собой адсорбционную зону и в которых адсорбционная зона содержит адсорбент, содержащий по меньшей мере одно из веществ: оксид, соль, ионообменную смолу, полимер, волокнистый материал, активированный уголь, глину, молекулярное сито, цеолит или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, в которых разделительное устройство представляет собой зону скрубберной очистки и в которых зона скрубберной очистки содержит по меньшей мере одно из веществ, выбранных из очищающей ионной жидкости, воды и каустика, и в которых зона скрубберной очистки содержит сосуд, содержащий тарелку, распределительную пластину или их сочетания. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя извлечение по меньшей мере одного из потока ионной жидкости из гравитационного отстойника, второго потока ионной жидкости из коалесцентного устройства и потока ионной жидкости из разделительного устройства. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя по меньшей мере одну из следующих стадий: регенерирование по меньшей мере части извлеченной ионной жидкости; и рециркуляцию по меньшей мере части извлеченной ионной жидкости в зону процесса. Вариант осуществления данного изобретения представляет собой один, любой или все предшествующие варианты осуществления, изложенные в данном абзаце, начиная со второго варианта осуществления, описанного в данном абзаце, дополнительно включающие в себя по меньшей мере одну из стадий: пропускание второго обработанного технологического потока в емкость для хранения; пропускание второго обработанного технологического потока в реакционную зону в качестве сырьевого потока; пропускание второго обработанного технологического потока на установку для обработки отходов; и извлечение второго обработанного технологического потока в виде конечного продукта.

Без дополнительной проработки предполагается, что с использованием предшествующего описания, которое может применять специалист в данной области техники, настоящее изобретение в его наиболее полной степени и с легкостью проявляет существенные характеристики данного изобретения для воплощения различных изменений и модификаций данного изобретения, а также адаптации его к различным вариантам применения и условиям без отступления от его существа и объема. Следовательно, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует истолковывать лишь в качестве иллюстративных, а не ограничивающих остальную часть раскрытия каким бы то ни было образом, и что оно предназначено для охвата разнообразных модификаций и эквивалентных схем размещения, включенных в пределы объема прилагаемой формулы изобретения.

В вышеизложенном описании все температуры приведены в градусах Цельсия, а все части и проценты являются массовыми, если не указано иного.

Реферат

Изобретение относится к усовершенствованному способу удаления ионной жидкости из технологического потока, включающему в себя стадии, на которых: вводят технологический поток в коалесцентное устройство для образования потока ионной жидкости и первого обработанного технологического потока, имеющего концентрацию ионной жидкости, меньшую её концентрации в технологическом потоке; и вводят первый обработанный технологический поток в разделительное устройство для образования второго обработанного технологического потока, при этом второй обработанный технологический поток имеет концентрацию ионной жидкости, меньшую её концентрации в первом обработанном технологическом потоке, причем указанное разделительное устройство выбрано из песочного фильтра, зоны электростатического разделения или их сочетания, причем концентрация ионной жидкости во втором обработанном технологическом потоке составляет меньше 40 мас. ч/млн. 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 ил.

Формула