Способ приготовления водной смоляной суспензоэмульсии (варианты), способ регенерирования серной кислоты, способ ожижения смол и их удаления

Способ приготовления водной смоляной суспензоэмульсии (варианты), способ регенерирования серной кислоты, способ ожижения смол и их удаления

Реферат

 

Использование: нефтехимия. Сущность: водную смоляную суспензоэмульсию готовят смешением вязкого смоляного состава, образованного из по меньшей мере неорганических твердых веществ и, необязательно, из воды, воды (В), по меньшей мере одного поверхностно-активного реагента (ПА), имеющего гидрофильно-липофильный баланс, равный по меньшей мере около 10, и, необязательно, по меньшей мере одного загущающего растворимого в воде полимера (ЗПВ) с молекулярной массой больше, чем примерно 10000. Относительные количества составных частей (В), (ПА) и, необязательно, (ЗВП) являются такими, что вязкость смеси (В), (ПА) и необязательно, (ЗВП) равна или больше, чем одна десятая вязкости упомянутой смолы. Описывается также способ регенерирования серной кислоты, способ ожижения смол и их удаления. Технический результат - повышение эффективности очистки сернокислых гудронов/смолистых осадков из контейнеров/сосудов, таких как контейнеры для транспортировки, трубопроводы и цистерны для хранения. 6 с. и 39 з.п.ф-лы.

Настоящим заявляется приоритет на предварительную заявку США с порядковым номером 60/011977, поданную 20 февраля 1996, и упомянутая заявка включена здесь ссылкой.

Область изобретения Настоящее изобретение относится к способам сжижения смол и смолистых осадков. В особенности изобретение относится к процессам очистки смол, таких как смол использованной кислоты, из реакционных сосудов, технологического оборудования, контейнеров для транспортировки и цистерн для хранения, использующим серную кислоту, поверхностно-активные вещества и, необязательно, носитель.

Предпосылки изобретения В результате некоторых химических реакций образуются нежелательные побочные продукты. Во многих случаях эти нежелательные продукты направляются для разделения в контейнеры для хранения, реакторы и другое технологическое оборудование как высоковязкое, клейкое или иногда твердое вещество неизвестного химического состава. Квалифицированные специалисты обычно называют их смолами или смолистыми осадками. Их физическая природа часто делает их трудными для удаления из контейнеров/сосудов, в которых они находятся (реакторы, цистерны для хранения, контейнеры для транспортировки, трубопроводы и т.п.), нормальными способами обработки вещества, таким как перекачка. Отложения со временем уменьшают пропускную способность по жидкости или способность к хранению контейнеров/сосудов. Смолы могут образовываться либо в течение химических реакций, физических процессов, таких как дистилляция, или в течение хранения и/или транспортировки. Смолы могут быть классифицированы как органические, кислотные и т.д., основываясь на физических и химических свойствах, которые они показывают. Многие органические вещества, отличные от имеющих простую структуру и низкую температуру кипения, приводят в результате пиролиза, т.е. при нагревании в отсутствии воздуха, к очень вязким жидкостям, известным как смолы.

Огромное количество смоляных остатков, таким образом, получают в промышленных процессах. Эти смолы могут, таким образом, состоять из остатков получаемых из-за перегонки с разложением органического вещества. Перегонка неочищенной нефти дает смоляные остатки, известные как битумы или, альтернативно, асфальты. Эти битумы, как правило, представляют собой смеси углеводородов с высокой молекулярной массой (в частности, от 500 до 3000), более часто асфальтенов (которые могут представлять до 25% весовых смолы) и органических веществ, которые богаты углеродом и водородом, но которые могут также содержать кислород, серу или азот, так же как следы элементов металлов, в частности никеля и ванадия. Можно упомянуть в качестве примеров вязкие смолистые осадки, возникающие при синтезе белого масла из нефтяных фракций. Эти вязкие смолы могут содержать кислоту, в частности серную кислоту.

Эти смолы составляют отходы, которые из-за их очень высокой вязкости невозможно или очень трудно перекачивать и распылять, и они не могут быть легко и недорого сожжены: это является большим недостатком, в частности, когда желательно утилизировать кислоты, которые они могут содержать. Со смолами, таким образом, необходимо обращаться, как с твердым веществом. Их сжигание в ротационной печи является существенно дорогим и может потенциально приводить к загрязнению воздуха.

Настоящее изобретение обеспечивает способ переработки этих смол, который позволяет преодолеть вышеупомянутые недостатки. Один способ настоящего изобретения делает возможным привести эти осадки в надлежащую жидкую форму, которая может быть разбавлена водой или кислотой в сильно различающихся пропорциях и которая стабильна при хранении.

Серная кислота используется в реакциях, таких как сульфирование, нитрование, или в качестве катализатора, как при алкилировании в операциях рафинирования нефти или при другом использовании, таком как осушка, травление и т. д. По окончании этих процессов серная кислота остается в форме, которую невозможно использовать и которая должна быть регенерирована или использована. Эта серная кислота обычно упоминается как использованная кислота или использованная серная кислота. Использованная кислота может быть обработана для регенерирования серной кислоты, которую можно вновь использовать с помощью ряда процессов, включающих процесс регенерирования.

Является общепринятой практикой хранить использованную кислоту в цистернах для хранения прежде, чем удалить серную кислоту по местонахождению либо транспортировать в другое место для регенерирования или использования. Обычными способами транспортировки являются автоцистерны, железнодорожные цистерны, баржи и трубопроводы.

Было обнаружено, что в некоторых использованных кислотах присутствуют смолы. Когда использованные кислоты связаны со смолой, они ставят технологические проблемы при обращении с веществом и утилизировании, в течение хранения и транспортировки. Когда смолы образуются в реакторах и технологическом оборудовании, таком как теплообменники, они снижают технологические параметры процесса и рабочий объем оборудования. Смолы представляют собой тяжелое, вязкое вещество, которое стремится прилипнуть к контейнерам и в некоторых случаях со временем увеличивает свою вязкость и реагирует, образуя твердые остатки в контейнерах. Удаление таких смол из цистерн для хранения, реакторов обычными откачивающими методами или транспортировка под давлением из автоцистерн и железнодорожных цистерн является трудной из-за высокой вязкости и в некоторых случаях твердой природы материала.

В промышленной практике общепринято удалять такие смолы физическими способами, такими как разрезание и открывание входа в контейнер, за чем следует физическое удаление или удаление посредством вакуумных технических приемов. Высоковязкая смола не передается по небольшого диаметра четырех- или пятидюймовым (10,16 см или 12,7 см) обычным линиям, использующим стандартные имеющиеся вакуумные автоцистерны, большинство из которых обычно способны создать вакуум около от 27 дюймов (0,686 м) до 28 дюймов (0,711 м) водяного столба. Там, где массы материала не могут быть всосаны, требуется персонал для входа и ручного удаления материала.

Необходимость поместить персонал в непосредственный контакт с смолой/смолистыми осадками может привести к значительной угрозе здоровью, безопасности и загрязнению окружающей среды. Когда в смоле находятся летучие или опасные вещества, меры по безопасности персонала и защитное оборудование могут значительно замедлить процесс удаления. Часто вся смола/смолистые осадки не могут быть удалены, и проблема использования или транспортировки остается.

Преимущество способа настоящего изобретения состоит в том, что он не включает какие-либо физические изменения в цистерне для удаления смолы/смолистых осадков. Вместо этого он включает обработку смолы серной кислотой и поверхностно-активным веществом, давая смешивание смолы/смолистых осадков с серной кислотой. Способ является безопасным по сравнению с существующими методами очистки, особенно очистки цистерн, в том, что он не включает какой-либо вход в ограниченное пространство или, иначе говоря, не подвергает людей потенциальной угрозе. Другим преимуществом способа является способность удаления смолы смолистого осадка в форме, которую можно легко транспортировать, обращаться с ней и перекачивать. Далее, он обеспечивает условия для восстановления пригодной для продажи серной кислоты посредством процесса регенерирования.

Краткая суть изобретения Настоящее изобретение относится к способу приготовления водной смоляной суспензоэмульсии и отличается тем, что смесь (С), включающую: - вязкий смоляной состав, образованный (i) из по меньшей мере одной смолы, как правило, показывающей вязкость, по меньшей мере равную до примерно 3 Пас, предпочтительно по меньшей мере равную до примерно 30 Пас, (ii) из неорганических твердых веществ и, необязательно, (iii) из воды, - воду (В), - по меньшей мере один поверхностно-активный реагент (ПА), показывающий ГЛБ (гидрофильно/липофильный баланс), равный по меньшей мере около 10, например по меньшой мере около 12, и, необязательно, по меньшей мере один загущающий растворимый в воде полимер (ЗВП) с молекулярной массой больше, чем примерно 10000, как правило, больше, чем примерно 100000, смешивают, причем относительные количества составных частей (В), (ПА) и, необязательно, (ЗВП) являются такими, что вязкость смеси (В) (ПА), необязательно, (ЗВП) равна или больше, чем примерно одна десятая вязкости упомянутой смолы, предпочтительно равна или больше, чем вязкость упомянутой смолы, и тем, что полученную смесь необязательно разбавляют водой или по меньшей мере одним водным кислотным раствором.

Настоящее изобретение также относится к способу сжижения кислотных смол/смолистых осадков, включающему взаимодействие с серной кислотой и поверхностно-активным веществом. Необязательно, может быть использован носитель для введения поверхностно-активного вещества в смолу/смолистый осадок. Это обеспечивает эффективный способ очистки сернокислотных гудронов/смолистых осадков из контейнеров/сосудов, таких как контейнеры для транспортировки, трубопроводы и цистерны для хранения.

Способ очистки сернокислотных гудронов/смолистых осадков из контейнеров/сосудов включает в себя стадии взаимодействия смолы/смолистых осадков с серной кислотой и поверхностно-активным веществом, рециркулирование ожиженной смолы/смолистых осадков, пока вся смола/смолистый осадок не будет сжижена до состояния среды, способной к откачке, и удаления ожиженной смолы/смолистого осадка из контейнеров/сосудов. Предпочтительно способ включает дополнительную стадию сжигания смолистого осадка и регенерацию серной кислоты.

Если это иначе не оговорено, все части или проценты являются частями или процентами соответственно по весу.

Под вязкостью понимают динамическую вязкость, измеренную при 25^oС, используя вискозиметр Brookfield согласно стандарту AFNOR NFT 76-102 от февраля 1972.

Термин "суспоэмульсия" применяется здесь для обозначения эмульсии, содержащей неорганическое твердое вещество или частицы.

"Включающий в себя", как использовано здесь, означает, что различные компоненты могут быть применены совместно. Соответственно термины "состоящие по существу из" и "состоящие из" являются включенными в термин "включающий в себя".

Детальное описание изобретения Настоящее изобретение относится к способу приготовления водной смоляной суспензоэмульсии и отличается тем, что смесь (С), включающую: - вязкий смоляной состав, образованный (i) из по меньшей мере одной смолы, как правило, показывающей вязкость, по меньшей мере равную до примерно 3 Пас, предпочтительно по меньшей мере равную до примерно 30 Пас, (ii) из неорганических твердых веществ и, необязательно, (iii) из воды, - воду (В), - по меньшей мере один поверхностно-активный реагент (ПА), показывающий ГЛБ (гидрофильно/липофильный баланс), равный по меньшей мере около 10, например по меньшей мере около 12, и, необязательно, по меньшей мере один загущающий растворимый в воде полимер (ЗВП) с молекулярной массой больше, чем примерно 10000, как правило, больше, чем примерно 100000, смешивают, причем относительные количества составных частей (В), (ПА) и, необязательно, (УВП) являются такими, что вязкость смеси (В), (ПА), необязательно (ЗВП) равна или больше, чем одна десятая вязкости упомянутой смолы, предпочтительно равна или больше, чем вязкость упомянутой смолы, и тем, что полученную смесь необязательно разбавляют водой или по меньшей мере одним водным кислотным раствором.

Вязкий смоляной состав может, как правило, содержать: - от примерно 2 до примерно 70, предпочтительно от примерно 5 до примерно 30%, например от примерно 10 до примерно 25%, смолы по весу; - от примерно 5 до примерно 50%, предпочтительно от примерно 10 до примерно 45%, например от примерно 25 до примерно 40%, неорганических твердых веществ по весу; - от 0 до примерно 70%, предпочтительно от примерно 5 до примерно 65%, например от примерно 30 до примерно 65%, воды по весу.

Вязкий смолистый состав, таким образом, предпочтительно содержит воду. Комбинация смола + неорганические твердые вещества образует фазу, не поддающуюся смешению с водой. Эти неорганические твердые вещества, как правило, происходят из синтеза смолы.

Можно упомянуть в качестве примеров неорганических твердых веществ, присутствующих в вязком смоляном составе, который можно превратить в эмульсию, в частности диатамитовые земли, порошкообразный кремнезем, кварц, песок, смесь песка с гравием, карбонат кальция, слюду, тальк, серу или следы элементов металлов; размер частиц этих неорганических твердых веществ равен, как правило, от примерно 0,001 до 300 мкм.

Смесь (С) преимущественно включает в себя кроме вязкого смоляного состава на 100 частей по весу смолы: - от примерно 30 до примерно 200, предпочтительно от примерно 40 до примерно 120 частей воды (В) по весу и - от примерно 2 до примерно 20, предпочтительно от примерно 3 до примерно 15 частей по весу по меньшей мере одного поверхностно-активного реагента (ПА) либо предпочтительно, с одной стороны, от примерно 0,5 до примерно 10, предпочтительно от 1 до 10 частей по весу по меньшей мере одного поверхностно-активного реагента (ПА) и, с другой стороны, от примерно 0,001 до примерно 15, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 10 частей по весу по меньшей мере одного загущающего водорастворимого полимера (ЗВП).

В частности смесь (С), которая может быть смешана, может включать в себя кроме вязкого смоляного состава на 100 частей по весу смолы: от примерно 45 до примерно 100, например от примерно 60 до примерно 100 частей воды (В) по весу и от примерно 5 до примерно 10 частей по весу по меньшей мере одного поверхностно-активного реагента (ПА) либо предпочтительно, с одной стороны, от примерно 2 до примерно 5 частей по весу, по меньшей мере одного поверхностно-активного реагента (ПА) и, с другой стороны, от примерно 0,5 до примерно 5 частей по весу по меньшей мере одного загущающего водорастворимого полимера (ЗВП).

Согласно одной альтернативной форме изобретения, будет "возможно использовать в зависимости от содержания смолы в вязком смолистом составе предпочтительно между примерно 2 и примерно 70% по весу количество смеси, содержащей от примерно 2 до примерно 6% поверхностно-активного(ых) реагента(ов) (ПА) и от около 0,5 до около 2,5% загущающего водорастворимого полимера (ЗВП) в воде (В), между около 1/20 и около 1/4, в частности между около 1/15 и около 1/5, например между около 1/13 и около 1/6 от количества вязкого смолистого состава; в частности будет возможным, чтобы это отношение было между 1/9 и 1/7.

Кроме вязкого смолистого состава и воды (В) смесь (С) включает в себя по меньшей мере один поверхностно-активный реагент (ПА), показывающий ГЛБ, по меньшей мере равный около 10, например по меньшей мере равный около 12. Поверхностно-активный реагент (ПА) может быть выбран из неионных, анионных, катионных, цвиттерионных или амфотерных поверхностно-активных реагентов, имеющих ГЛБ, по меньшей мере равный около 10, или их смеси.

Таким образом, возможно применить по меньшей мере один анионный поверхностно-активный реагент с ГЛБ, по меньшей мере равным около 10, выбранный из алкилбензосульфонатов щелочных металлов, алкилсульфонатов щелочных металлов, алкилэфирсульфатов щелочных металлов, алкиларилэфирсульфатов щелочных металлов, диалкилсульфосукцинатов щелочных металлов, алкилфосфатов щелочных металлов или эфирофосфатов щелочных металлов.

Возможно использовать по меньшей мере один катионный поверхностно-активный реагент с ГЛБ, по меньшей мере равным около 10, выбранный из алифатических или ароматических жирных аминов, алифатических жирных амидов или четвертичных производных аммония.

Могут подойти ионные поверхностно-активные реагенты с ГЛБ больше, чем 20. Также возможно применить по меньшей мере один цвиттерионный или амфотерный поверхностно-активный реагент с ГЛБ, по меньшей мере равным около 10, выбранный из бетаинов и их производных, султаинов и их производных, лецитинов, производных имидазола, глицинатов и их производных, амидопропионатов или оксидов жирных аминов.

Предпочтительно использование по меньшей мере одного неионного поверхностно-активного реагента, показывающего ГЛБ, по меньшей мере 10, выбранного, например, из алкоксилированных жирных кислот, полиалкоксилированных алкилфенолов, полиалкоксилированных жирных спиртов, полиалкоксилированных или полиглицерированных жирных амидов, полиглицерированных спиртов и -диолов или этиленоксид/пропиленоксид блок-сополимеров, так же, как алкилглюкозидов, алкилполиглюкозидов, сукроэфиров, сложных эфиров сукрозы, сукроглицеридов или сложных эфиров сорбитана.

Смесь (С) предпочтительно также включает в себя по меньшей мере один загущающий водорастворимый полимер (ЗВП) с молекулярной массой больше, чем 10000 (г/моль), как правило, больше, чем примерно 100000 (г/моль).

Упомянутый загущающий водорастворимый полимер (ЗВП), как правило, растворим до по крайней мере 50% в воде. В частности можно упомянуть в качестве примеров загущающих водорастворимых полимеров (ЗВП)), которые могут быть использованы: - полученные посредством химического синтеза, такие как поливиниловый(е) спирт(ы), полиэтиленгликоль(и), поливинилпирролидоны или полиакрилат(ы) щелочных металлов, - выделенные из растений и необязательно модифицированные, такие как каррагены, алгинаты, карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза или гидроксиэтилцеллюлоза и - полученные посредством биосинтеза, такие как ксантановая смола.

Система поверхностно-активный реагент (ПА) + загущающий водорастворимый полимер(ы) (ЗВП) составляют очень эффективный стабилизирующий/диспергирующий реагент для вязких смолистых композиций.

Относительные количества воды (В), поверхностно-активного реагента (ПА) и, необязательно, водорастворимого полимера(ов) (ЗВП) являются функцией вязкости смолы вязкого смолистого состава, так же, как природы (смеси) поверхностно-активного веществ(а) (ПА) и природы (смеси) необязательного загущающего водорастворимого полимера(ов) (ЗВП). Эти относительные количества таковы, что вязкость смеси (В), (ПА), необязательно (ЗВП) равна или больше, чем примерно одна десятая вязкости смолы, предпочтительно равна или больше, чем вязкость смолы.

Количества поверхностно-активного веществ(а) (ПА) и водорастворимого полимера(ов) (ЗВП), которые могут быть использованы, как правило, низки, что является очень благоприятным, в частности с точки зрения экономичности.

Операции смешивания выполняют в течение времени и при условиях смешивания, которые достаточны для получения "эмульсии типа "масло в воде". Время смешивания, которое, как правило, увеличивается, когда вязкая смолистая композиция становится обогащенной смолой, может быть исключительно между около 0,5 и около 4 часами. Более того, медленное перемешивание является, как правило, достаточным.

Операция по получению эмульсии смолы может быть выполнена посредством: - введения вязкого смолистого состава в смесь воды (В), поверхностно-активного реагента(ов) (ПА), необязательно загущающего водорастворимого полимера(ов) (ЗВП) и затем перемешивания при температуре, как правило, между примерно около 10 и около 50^oС или - введения воды (В) в смесь вязкого смолистого состава присутствующего полностью или частично поверхностно-активного реагента(ов) (ПА), необязательно загущающего водорастворимого полимера(ов) (ЗВП) и затем перемешивания при температуре, как правило, между примерно около 10 и около 50^oС, причем количество вязкого смолистого состава, необязательно оставшееся, вводится в смесь после образования эмульсии типа "масло в воде", в то время как продолжается перемешивание.

Может быть использовано любое обычное перемешивающее устройство, особенно устройство с медленным перемешиванием. Таким образом, операция смешивания может быть выполнена в смесителе, оборудованном мешалкой, причем мешалкой, в которой движущаяся часть вращается со скоростью не более 2500 об/мин (предпочтительно не более чем примерно 1500 об/мин и более предпочтительно не более чем примерно 500 об/мин), с тангенциальной скоростью на конце движущейся части, не превышающей примерно 20 м/с (предпочтительно не превышающей примерно 5 м/с и более предпочтительно не превышающей примерно 2,5 м/с); предпочтительно, чтобы отношение тангенциальной скорости на конце движущейся части/расстояние между концом движущейся части и стенкой смесителя являлось меньше, чем около 50000 c^-1, предпочтительно меньше, чем около 10000 с^-1 и более предпочтительно меньше, чем около 2500 с^-1. В качестве примеров могут быть упомянуты одно- и мультишнековые экструдеры, планетарные смесители, смесители с крюкообразной мешалкой, медленные распылители, статические смесители или лопастные мешалки, пропеллерные, лопастные или якорные смесители.

Вязкие смолистые составы могут также содержать углеводородную фазу, имеющую вязкость, которая намного ниже, чем вязкость смолы, или вязкость, находящуюся в пределах или равную вязкости смолы.

Контролирование распределения размеров частиц, которые они содержат, показывает, что смолистые суспоэмульсии, полученные согласно способу настоящего изобретения, являются стабильными при хранении.

Смолистые суспоэмульсии, полученные согласно способу настоящего изобретения, полностью растворяются в воде или в водном растворе кислоты (в частности в кислоте отходов нитрования), например в водном растворе серной кислоты. Таким образом, они могут быть легко откачаны и могут быть легко распылены в печи сжигания для жидкостей.

Они могут, как правило, показывать вязкость меньше, чем 80 мПас (в частности для содержания воды более чем примерно 55% по весу), в частности менее чем примерно 6 мПас (в частности для содержания воды более чем примерно 65% по весу), например при градиенте около 3 с^-1.

Исходная вязкая смолистая композиция может, в частности, быть остатком, полученным в результате синтеза белого масла из нефтяных фракций. Способ согласно настоящему изобретению находит особенно благоприятное применение, когда исходная вязкая смолистая композиция содержит по меньшей мере одну кислоту, в частности серную кислоту, как часто бывает в случае остатков, являющихся результатом синтеза белого масла из нефтяных фракций. Затем, в частности, возможно, и это составляет другую цель изобретения, использовать серную кислоту для приготовления согласно способу, описанному выше, водной смолистой суспоэмульсии, разбавленной водой или водным раствором серной кислоты, и затем сжигание разбавленной водной смолистой суспоэмульсии.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение, однако без ограничения его рамок. Понятно, что могут быть сделаны изменения и вариации, которые не показаны ниже. Такие изменения, которые по существу не изменяют процесс, рецептуру или функцию, не выходят за пределы настоящего изобретения, как изложено в пунктах формулы изобретения, которые следуют далее.

ПРИМЕР Используется вязкая смолистая композиция следующего состава, вес.%: Смола - 16 Неорганическое твердое вещество - 34 Вода - 50 Содержание неорганического твердого вещества определяется сжиганием при 950^oС, а содержание воды - посредством термогравиметрического анализа при 100^oС.

Вязкость смолы составляет более чем 50 Пас.

Готовят смесь, которая содержит в воде, вес.%: Guar CSA 200/50 (загущающий водорастворимый полимер) 1,5; Soprophor B. S. U. (этоксилированный тристиролфенол с ГЛБ, равным 12,5 (неионный поверхностно-активный реагент) 2; Soprophor 3D33 (фосфированный и этоксилированный тристиролфенол с ГЛБ, равным 16 (анионный поверхностно-активный реагент) 2.

Для этого Guar добавляют в воду при энергичном перемешивании, затем вводят поверхностно-активное вещество и смесь гомогенизируют при мягком перемешивании для того, чтобы избежать образования пены. Вязкость смеси после 1 часа равна приблизительно 21 Пас.

50 г этой смеси помещают в смеситель с п-образными лопастями, вращающимися со скоростью 500 об/мин, и в него добавляют 7 раз по 50 г вышеупомянутого смолистого вязкого состава; перемешивание продолжают, пока смесь не станет гомогенной.

Затем получают водную смолистую суспоэмульсию, которая имеет следующий состав, вес.%: Смола + другое органическое вещество - 28,5 Неорганическое твердое вещество - 14,5 Вода - 57,0 Эта дисперсия содержит частицы со средним размером 4 мкм. Контроль распределения частиц по размерам показывает, что эта водная суспоэмульсия является стабильной в течение по крайней мере 48 часов. Эта дисперсия затем легко разбавляется кислотными отходами, содержащими 60% H₂SO₄ в воде.

Получается жидкая водная суспоэмульсия, которая содержит, вес.%: 20,5 смолы + другого органического вещества 7,0 неорганического твердого вещества 72,5 воды + кислоты.

Эта водная суспоэмульсия легко откачивается и затем распыляется в печи для того, чтобы быть сожженной в ней.

Как ранее упоминалось, смола/смолистые осадки происходят из различных источников. Кислые гудроны/смолистые осадки образуются в реакциях, в которых в качестве реагента, среды или катализатора используется серная кислота, олеум (дымящая серная кислота) и триоксид серы (SO₃). Типичным процессом, использующим серную кислоту, олеум или триоксид серы в качестве реагента, является реакция сульфирования, в которой они реагируют с органическими соединениями, давая сульфокислоты. Существует несколько примеров органических сульфокислот в химической и промышленной практике. Во многих случаях для сульфирования используют избыток серной кислоты для того, чтобы полностью использовать сульфируемое органическое соединение и, кроме того, серная кислота также действует как растворитель и реакционная среда в течение процесса сульфирования. После того как требуемый продукт, а именно сульфокислота, утилизирована, процесс должен сопровождаться обращением и регенерированием использованной кислоты. Как в течение процесса сульфирования, так и после этого в течение хранения использованной кислоты образуются смолы/смолистые осадки.

Другим источником смол/смолистых осадков обычно является реакция, где серная кислота является не исходным реагентом, а действует как среда для реакции. Типичным примером такой реакции является реакция нитрования, в которой азотная кислота является исходным реагентом, а серная кислота необходима для содействия реакции органического соединения с азотной кислотой. Нитрование, как правило, осуществляют, используя так называемую нитрующую смесь, которая является смесью азотной и серной кислот. Здесь так же, как и при сульфировании, как в течение нитрования, так и после него, нитросоединение выделяют, а отработанная кислота, которая содержит серную кислоту и другие примеси, должна быть утилизирована. Это другой источник смолы/смолистых осадков.

В процессе производства высокосортного газолина серная кислота используется в качестве катализатора в реакции, называемой алкилированием. Процесс алкилирования включает в себя реакцию "легких" олефинов, содержащих 3, 4 и/или 5 атомов углерода, с изобутаном в присутствии кислотного катализатора. Обычно олефинами являются пропилен, 2-бутен, 2-метилбутен, и доминирующими продуктами является смесь 2,4-диметилпентана, 2,2,4-триметилпентана и 2,2,5-триметилпентана. Происходящие конкурентные побочные реакции приводят к полимеризационным процессам. После утилизации газолина использованную кислоту (общеизвестная как алки-использованная кислота для указания природы использованной кислоты) помещают в цистерны для хранения и затем транспортируют для регенерирования серной кислоты. Смолы, как известно, образуются в течение реакции алкилирования и имеют тенденцию накапливаться в цистернах для хранения и контейнерах для транспортировки.

Серная кислота, присутствующая в смолах и смолистых осадках, полученных из вышеописанных процессов, обычно находится в диапазоне от примерно 15 до примерно 90%, предпочтительно от примерно 20 до примерно 80% по силе. Обычно смола/смолистый осадок может содержать серную кислоту в диапазоне от 20 до 80%, воду от 10 до 35%, носитель, такой как дизельное топливо, ксилол или другие химические вещества, в диапазоне от около 1 до около 30% и углеродсодержащее вещество, обычно называемое смолой, в диапазоне от 10 до 55%. Смолы/смолистые осадки могут иметь вязкость от примерно 2000 до более чем 10000 сантипуаз.

Первый компонент настоящего изобретения является неорганической кислотой. Неорганическая кислота, применяемая в этом изобретении, является сильной кислотой, такой как серная кислота (H₂SO₄). Подходящей для использования серной кислотой является любая коммерчески доступная серная кислота. Обычно это могут быть любые коммерчески доступные концентрации - 77,7, 93,2, 99, 100, 104,5, 109 и 114,6%. Последние три концентрации в торговле также относят к 20, 40 и 65% олеуму. Сила используемой кислоты может различаться в зависимости от типа смолы, которую надо обработать. Могут быть использованы концентрации ниже 77,7%, такие как находящиеся в диапазоне ниже примерно 76 или ниже 70% и менее. Как правило, предпочтительной для использования по изобретению является 93%-ая серная кислота. Вместо серной кислоты может быть также использована фосфорная кислота. Также могут быть использованы смеси серной и фосфорной кислот.

Вторым компонентом изобретения является поверхностно-активный реагент, называемый здесь "поверхностно-активное вещество" (ПАВ). Подходящие для использования поверхностно-активные вещества являются неионными, катионными, амфотерными, анионными ПАВ и их смесями. Предпочтительными для использования ПАВ являются неионные, катионные, анионные ПАВ и их смеси. Амфотерные не являются предпочтительными для использования с кислыми гудронами/смолистыми осадками, особенно с гудронами/смолистыми осадками, содержащими использованную серную кислоту. Предпочтительно чтобы поверхностно-активное вещество являлось совместимым с кислой средой и более предпочтительно, чтобы оно также было бы стабильно в некислых средах. Предпочтительно, совместимость определяется отсутствием какой-либо реакции между поверхностно-активным веществом и системой кислота - смола и также стабильностью ожиженной смолы, полученной в результате использования системы поверхностно-активного вещества. Некоторая степень протекания реакции может быть приемлема, и определение совместимости находится в пределах квалификации специалиста.

Предпочтительными поверхностно-активными веществами согласно изобретению являются: смешанные октил/дециловые спирты, которые этоксилированы и пропоксилированы, нонилфеноксиполи(этиленокси)этанол, полиэтоксилированный талловоамин, изопропиламиналкиларилсульфанат, динонил-феноксиполи(этиленокси)этанол, смеси этоксилированного и пропоксилированного талловоамина и смеси из этих веществ. Амфотерными поверхностно-активными веществами, используемыми по изобретению, являются: лауриминодипропионат натрия, кокоамидопропилбетаин, кокоамфогидроксипропил сульфанат и их смеси. Основываясь на составе смол, делается выбор соответствующего поверхностно-активного вещества и экспериментально испытывается стабильность (гелеобразование, тепловыделение и реакция с компонентами смолы) смеси смолы с кислотной системой.

Поверхностно-активные вещества, имеющие ГЛБ по меньшей мере примерно 10, или их смеси являются предпочтительными для использования. Ионные поверхностно-активные вещества с ГЛБ больше, чем примерно 20 также являются предпочтительными.

Примеры полезных неионных поверхностно-активных веществ включают продукты конденсации этиленоксида с гидрофобной молекулой, которые имеют средний гидрофильно/липофильный баланс ГЛБ между примерно 8 и примерно 16 и более предпочтительно между примерно 10 и примерно 12,5. Эти поверхностно-активные вещества включают продукты конденсации первичных и вторичных алифатических спиртов, имеющих от примерно 8 до примерно 24 атомов углерода в прямой либо разветвленной цепи с от около 2 до около 40 и предпочтительно между около 2 и около 9 моль этиленоксида на моль спирта.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения алифатический спирт включает в себя между около 9 и около 18 атомов углерода и этоксилирован между примерно 3 и примерно 12 моль этиленоксида на моль алифатического спирта.

Предпочтительные неионные поверхностно-активные вещества, показывающие ГЛБ по меньшей мере около 10, могут быть выбраны, например, из алкоксилированных жирных кислот, полиалкоксилированных алкилфенолов, полиалкоксилированных жирных спиртов, полиалкоксилированных или полиглицерированных жирных амидов, полиглицерированных спиртов и -диолов или этиленоксид/пропиленоксид блок-сополимеров, так же как из алкилглюкозидов, алкилполиглюкозидов, сукроэфиров, сложных эфиров сукрозы, сукроглицеридов или сложных эфиров сорбитана.

Другие подходящие неионные поверхностно-активные вещества включают продукты конденсации алкилфенолов, содержащих от примерно 6 до примерно 12 атомов углерода, с примерно от 3 до примерно 30 и предпочтительно между примерно 4 и 14 моль этиленоксида. Примеры таких поверхностно-активных веществ продаются под торговыми названиями lgepal СО 430, lgepal CO 530, lgepal CO 630, lgepal CO 720 и lgepal CO 730 компанией Rhone-Poulenc Inc. Еще другие подходящие неионные поверхностно-активные вещества описаны в патенте США N 3976586. В необходимой степени этот патент ясно включен ссылкой.

Другие подходящие для использования здесь неионные поверхностно-активные вещества продаются под торговыми названиями Antarox ТА 4400 и Antarox BL 240 Rhone-Poulenc Inc.

Катионные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования, включают четвертичные соединения имидазола, четвертичные диалкилы и четвертичные бензилы, так же как оксиды аминов, жирные имидазолы и этоксилированные амины.

Катионные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования, являются этоксилированными талловоаминами, описанными в патенте США N 5409574, вышедшем 25 апреля 1995 года, Разака с соавторами, и в необходимой степени включенном здесь ссылкой.

Пропоксиэтоксилированные жирно-аминовые поверхностно-активные вещества/ использованные в настоящем изобретении могут быть представлены общей формулой: где R соответственно представляет углеводородные группы, содержащие 1-30 атомов углерода, в которой а плюс b являются от 0 до примерно 50 моль этиленоксида (ЭО), и х является от 0 до 20 моль пропиленоксида (ПО), сумма а, b, х и у по меньшей мере равна 2, предпочтительно от примерно 6 до примерно 22, под этим понимается, что а, b, х и у имеют среднее числовое значение и что формула является усредненным изображением, причем различные группы являются расположенными независимо в каждой цепи аминного заместителя, например, ЭО-ПО-ЭО, ЭО-ЭО-ПО,