[发明专利]焦油流化方法

说明书

1996年2月20日提交的美国临时申请No.60/011977被用作本申请的优选权文本，且其内容并入本文作为参考。

本发明涉及流化焦油和淤渣的方法，特别地，本发明涉及使用硫酸，表面活性剂和视具体情况存在的载体从反应容器，工艺设备，运输容器和储罐清除焦油，如废弃酸焦油的方法。

在几个化学反应过程中形成不需要的产物/副产物。在许多情况下，这些不需要的产物在储存容器，反应器和其它工艺设备中分离成未知化学组成的粘稠，粘性或有时为固体的物质。典型地，它们被本领域技术人员称作焦油或淤渣。它们的物理性能经常使得它们很难由正常的物料处理方法如泵抽从它们所存在的容器/反应器(反应器，储罐，运输容器，管道等)中除去。随着时间的推移而发生的聚结将会使容器/反应器的液体承载或储存能力减小。焦油可能在化学反应过程，物理过程如蒸馏或储存和/或运输过程中形成。焦油以它们显示的物理和化学特性为基础可以被分为有机的，酸性的等。除了那些具有简单结构和低沸点的物质以外的许多有机物质在热解后，即在无空气的情况下加热后，产生已知为焦油的粘稠状液体。

大量的焦油残余物由工业方法产生。这些焦油由有机物质经破坏蒸馏获得的残余物组成。蒸馏原油生产出被认为是沥青或柏油的焦油残余物。这些沥青通常是高分子量(尤其从500-3000)烃，常见的沥青质(它至多代表焦油的25wt％)和具有丰富的碳和氢但同时包含氧，硫或氮，还有微量金属元素(尤其为镍和钒)的有机物质的混合物。作为实例，提到的是从石油馏分中合成白油时得到的粘性焦油残余物。这些粘性焦油可以含有酸，尤其为硫酸。

这些焦油组成废物，因其很高的粘性不可能或很难泵抽和喷散且无法以简易廉价的方法焚化；这是很不利的，当需要回收它所包含的废酸时尤为如此。因此，焦油必须象固体一样处理，它们在旋转炉中的焚化过程成本昂贵而且可能造成空气污染。

本发明提供一种处理这些焦油的方法，该方法能消除上述缺点。本发明方法能将这些残余物调整成流体形式，它可以用水或酸以各种比例稀释，而且在储存时是稳定的。

硫酸被用于反应如磺化反应，硝化反应中，或用作催化剂，如在石油精炼操作中的烷基化反应或其它用途如干燥，浸渍等。在这些工艺结束时，硫酸保持一种无法再使用和不得不回收或废弃的形式。该硫酸通常被称作废酸或废硫酸。废酸可通过包括再生方法在内的多种方法处理来回收有用的硫酸。

通常的作法是在就地回收硫酸或将其运输到别处实施回收或废弃处理之前，将废酸储存在储罐中。常规的运输模式是油槽车，铁路油槽车，驳船和管路。

已发现焦油存在于一些废酸中。当废酸夹带焦油时，在储存和运输过程中在物料处理和回收中将会遇到操作上的问题。当在反应器和工艺设备如热交换器中形成焦油时，它们降低了工艺和设备的操作能力。焦油是重质粘性物质，趋向于粘附于容器中，并在一些情况下经过一段时间其粘度会提高并进行反应而在容器中形成固体沉积物。由于高粘度和在某些情况下物料的固体性质，由常规的泵抽技术从储罐、反应器中除去此类焦油或从油槽车和铁路油槽车中实施加压转移都是困难的。

在工业实践中，常常通过物理方式如切割和开通到容器的通路除去焦油，然后由物理方法或由真空技术加以除去。通过使用标准真空卡车用常规的小直径4或5英寸管子不可能输送出高粘性的焦油，这些卡车当中绝大部分常常只能产生约27-28英寸水柱的真空。当不能抽吸出物料时，则要求人进去手工除去物料。

人体被迫与焦油/淤渣紧密接触将会产生严重的健康、安全和环境问题。当焦油富含挥发性或毒害性物质时，人的安全和保护设备都会使除去焦油/淤渣的过程明显减缓。常常不能除去所有的焦油/淤渣，并留下废弃或运输问题。

本发明方法的优点在于除去焦油/淤渣的过程不会使储罐产生任何结构变化。相反，它包括用硫酸和表面活性剂处理焦油，让焦油/淤渣与硫酸一起共混。该方法为现有的清洗方法(尤其罐清洗)提供了一种更安全的替代方法，该方法不包括任何进入受限空间或使个人暴露于潜在的危害安全的环境的那些措施。本发明方法的另一优点是能够以容易运输、处理和泵抽的形式回收焦油/淤渣。此外，它处在适宜通过再生方法回收可出售硫酸的状态下。