(57)【要約】      （修正有）【課題】重質炭化水素（アスファルテン炭化水素）を固体輸送するための造粒するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】小滴を生成するために液滴生成装置１０２からアスファルテン炭化水素を押し出すステップ、前記液滴生成装置に隣接するコンベア１２４上に前記アスファルテン炭化水素小滴を堆積するステップ、アスファルテンペレットを生成するために、前記コンベアからのアスファルテン炭化水素小滴を冷却チャネル１３０内の冷却媒体１３２中で急冷し、それにより、アスファルテン炭化水素小滴から冷却媒体に熱を伝達することによってアスファルテン炭化水素小滴の少なくとも一部を固化するステップ、および冷却媒体からアスファルテンペレットを分離するステップを含む。【選択図】図１
2011157547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温アスファルテンを造粒する方法であって、
小滴を生成するために液滴生成装置からアスファルテン炭化水素を押し出すステップ、
前記液滴生成装置に隣接するコンベア上に前記アスファルテン炭化水素小滴を堆積するステップ、
アスファルテンペレットを生成するために、前記コンベアからのアスファルテン炭化水素小滴を冷却チャネル内の冷却媒体中で急冷し、それにより、アスファルテン炭化水素小滴から冷却媒体に熱を伝達することによってアスファルテン炭化水素小滴の少なくとも一部を固化するステップ、および
冷却媒体からアスファルテンペレットを分離するステップ
を含む上記方法。
【請求項２】
アスファルテン炭化水素が、１つまたは複数の芳香族化合物、１つまたは複数のナフテン化合物、またはそれら両方の混合物を有する１つまたは複数の炭化水素混合物を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アスファルテン炭化水素が、軽質パラフィン溶剤に不溶性であり、芳香族化合物に可溶性である１つまたは複数の化合物を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
冷却媒体が冷却チャネル内を連続的に流れ、それにより、前記冷却媒体からアスファルテンペレットを分離するように構成されたコンベアシステムに向けて前記アスファルテンペレットを流し進める請求項１に記載の方法。
【請求項５】
冷却媒体が、約０℃から約９５℃の温度を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
冷却チャネル内の冷却媒体が、約０．２５から約２インチの深さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
冷却媒体の少なくとも一部を冷却チャネルに再循環させて戻すステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
高温アスファルテンを造粒する方法であって、
小滴を生成するために液滴生成装置からアスファルテン炭化水素を押し出すステップ、
冷却媒体が中を流れる冷却チャネル内に小滴を堆積するステップであって、前記冷却チャネルが水平に対して後傾させて配設されるステップ、
固体アスファルテンペレットを生成するために、前記小滴から前記冷却媒体に熱を伝達することによって前記冷却媒体中で前記小滴を急冷するステップ、および
前記冷却媒体から固体アスファルテンペレットを除去するステップ
を含む上記方法。
【請求項９】
アスファルテン炭化水素が、１つまたは複数の芳香族化合物、１つまたは複数のナフテン化合物、またはそれら両方の混合物を有する炭化水素混合物を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
冷却媒体が冷却チャネル内を流れ、それにより、前記冷却媒体からアスファルテンペレットを分離するように構成されたコンベアシステムに向けてアスファルテンペレットを流し進める請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
冷却媒体が、約０℃から約９５℃の温度を有する請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
冷却媒体の少なくとも一部を冷却チャネル内に再循環させて戻すステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
冷却媒体が、水、塩水、Ｃ５からＣ９アルカン炭化水素、またはそれらの混合物を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
重質炭化水素を造粒するためのシステムであって、
外側回転ドラム内部に配設された固定子を有する液滴生成装置を備え、前記外側回転ドラムが、固定子の周りで同心回転し、固定子に設けられたチャネルと周期的に一致するように構成された複数の孔を画定し、前記固定子が、小滴を生成するために、溶融された重質炭化水素を受け取って、チャネルから外側ドラムを通して押し出すように構成され、システムがさらに、
前記液滴生成装置に隣接して前記液滴生成装置の下に配設され、前記液滴生成装置から小滴を受け取るように構成されたコンベア、
冷却媒体が中を流れ、前記コンベアから前記小滴を受け取るように構成された冷却チャネルとを備え、前記冷却媒体が、小滴を急冷して、固化されたペレットにし、冷却チャネルを通るように前記ペレットを流し進め、システムがさらに、
前記冷却媒体から前記ペレットを受け取って分離するように構成されたコンベアシステムを備える
上記システム。
【請求項１５】
重質炭化水素がアスファルテンである請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
コンベアが、後傾させて配設される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
コンベアの第１の端部が、小滴を受け取るように液滴生成装置に隣接し、前記コンベアの第２の端部が、冷却チャネルの冷却媒体中に少なくとも部分的に浸漬される請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
コンベアシステムが、冷却媒体の少なくとも一部をペレットから分離するように構成されたふるいを備え、それにより、前記冷却媒体をリザーバ内に溜めることができるようにする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
リザーバ内の冷却媒体の少なくとも一部が、冷却チャネルを通して再循環されて戻る請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
冷却チャネルに再循環される冷却媒体が、さらに、冷却媒体の温度を下げるように構成された少なくとも１つの伝熱ユニットに通される請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で提供される態様は、一般に、アスファルテンを冷却および固化するためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本明細書で提供される態様は、溶融された炭化水素の押出しおよび急冷に関する。
【０００２】
関連技術の説明
高分子量、粘性、非ニュートン流体などの重質炭化水素が、押出しおよび精製プロセス中に生成される。典型的には、そのような重質炭化水素は、輸送前に希釈を必要とする。しばしば、ディーゼル燃料など１つまたは複数のより軽量の炭化水素が添加されて、粘性を低減し、ポンパビリティを改善して、重質炭化水素の輸送を容易にする。別法として、重質炭化水素は、残油超臨界抽出（「ＲＯＳＥ」）処理プロセスなど１つまたは複数の溶剤脱れきプロセスを使用して脱れきすることができる。典型的な溶剤脱れきプロセス中、重質炭化水素は溶剤抽出プロセスに導入され、このプロセスにおいて、高い粘性のアスファルテンおよび樹脂（「アスファルテン炭化水素」）が分離されて除去され、低粘性の脱れきされた油が得られる。同様のアスファルテン炭化水素が、他の重質炭化水素精製プロセス中に生成されることもある。これらのアスファルテン炭化水素は、２つの異なるプロセス、すなわち溶剤抽出および／または精製を使用して発生されるが、同様の特性を共有する。どちらも、周囲温度で固体または半固体である高分子量炭化水素を多く含み、どちらも、ポンパビリティを保つために高温を必要とし、どちらも、１つまたは複数の代替可能な生成物を提供するために希釈を必要とする。
【０００３】
現場での品位向上設備が利用可能でない場合または容量が限られている場合、アスファルテン炭化水素を、トラック、レール、またはパイプラインを介して１つまたは複数の遠隔品位向上設備に輸送しなければならない。液体または半固体アスファルテン炭化水素をトラック、レール、および／またはパイプラインにポンプ可能に積み込み、またはそこから積み下ろすことができるように、アスファルテン炭化水素は高温で維持されることが多い。輸送工程にわたって高温でアスファルテン炭化水素を維持する必要があるため、動作コストが増加し、プロセスが複雑になり、温度が減少した場合にはアスファルテン炭化水素が固化する危険がある。固化されたアスファルテン炭化水素はパイプラインを塞ぎやすく、これは、パイプラインおよび任意の輸送車両、例えばトラックや貨車の大規模な保守および／または冷却を必要とすることがある。
【０００４】
流体または半固体輸送に対する代替として、アスファルテン炭化水素を輸送前に大量にまとめて冷却して固化することができる。しかし、バルク固化、並びにバルク固化された材料の積み込み、輸送、および積み下ろしは、コストおよび労力がかかり、また保守の手間もかかる。特別な機器および／または取扱いの要件を最低限にするために、別法として、アスファルテン炭化水素を輸送前に固化して、より小さな粒子またはペレットにすることができる。
【０００５】
重質炭化水素を造粒するための様々な方法が開発されている。例えば、溶融された重質炭化水素をノズルからポンプ式に送り出し、炭化水素分配器の下を流れる冷却媒体の浴内に落ちるときに一連の小滴を生成することができる。或いは、１つまたは複数の濡式造粒装置を使用して、複数の炭化水素小滴を生成するために回転ヘッドによって溶融アスファルテン炭化水素を「噴霧」することによって、比較的均一な重質炭化水素固体を提供することができる。個々の炭化水素小滴は空中で空冷され、それにより、濡式造粒装置の壁に当たって流れ落ちて、下にある冷却流体浴内に流入するときに、固化して炭化水素ペレットになる。
【０００６】
しかし、水よりも低い値（すなわち、１．０未満の比重または１０°よりも大きいＡＰＩ密度）から水よりも高い値（すなわち１．０よりも大きい比重または１０°未満のＡＰＩ密度）の範囲を取ることがある炭化水素ペレットの変動する比重に基づき、冷却浴または湿式造粒装置の有用性は制限される。冷却流体冷却チャネル内で炭化水素ペレットの流動と沈下がどちらも生じるため、ペレットの分離および除去が困難になる。なぜなら、流動するペレットは凝集して大きな塊体を生成する傾向があり、これは、特に閉じられた容器内に冷却チャネルが位置されている場合には、冷却流体冷却チャネルからの除去に適していないからである。
【０００７】
したがって、重質炭化水素を造粒するための改良されたシステムおよび方法が引き続き必要である。
【０００８】
記載した本発明の特徴を詳細に理解できるように、いくつかの態様を参照して本発明をより詳細に説明することができ、それらの態様のいくつかは添付図面に図示される。しかし、本発明は他の同等に有効な態様を認めることができるので、添付図面は本発明の典型的な態様を例示するにすぎず、したがって本発明の範囲の限定とはみなされないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の１つまたは複数の態様による重質炭化水素を造粒するための例示的システムの側面図である。
【図２】図１に示される重質炭化水素を造粒するための例示的システムの前面図である。
【図３】本開示の別の態様による重質炭化水素を造粒するための例示的システムを示す図である。
【図４】本開示の別の態様による重質炭化水素を造粒するための例示的システムを示す図である。
【００１０】
詳細な説明
以下、詳細に説明する。添付の特許請求の範囲の各請求項において別個の発明が定義され、各発明は、侵害に関して、特許請求の範囲で指定される様々な要素または制限の均等物も含むものと理解される。「発明」に関する以下の言及はすべて、文脈に応じて、ある特定の態様のみを表す場合がある。「発明」に関する言及は、請求項のうち、必ずしもすべてではなく１つまたは複数に記載される主題を表す場合もある。次に、特定の態様、変形形態、および例を挙げて各発明を以下により詳細に説明するが、各発明は、それらの態様、変形形態、または例に限定されない。態様、変形形態、または例は、本特許における情報が公知の情報および技術と組み合わされたときに当業者が本発明を成して使用できるようにするために提示されている。
【００１１】
アスファルテンなど重質炭化水素を造粒するためのシステムおよび方法が提供される。少なくとも１つの態様では、高温アスファルテンを、液滴生成装置によって押し出し、下にあるコンベアベルト上に堆積して、小滴を生成することができる。その後、小滴を冷却媒体中で急冷し、小滴を固化してアスファルテンペレットにすることができる。１つまたは複数の態様では、アスファルテンペレットを冷却媒体から分離して、冷却された固体粒子として回収し、輸送または使用することができる。
【００１２】
本明細書で使用するとき、用語「アスファルテン」の単数形と複数形、「アスファルテン性」、および「アスファルテン炭化水素」は、交換可能に使用することができ、ペンタンやヘプタンなどの軽質パラフィン溶剤には不溶性であるが、トルエンなどの芳香族化合物には可溶性である１つまたは複数の重質炭化水素を含有する炭化水素混合物を表すことができる。重質炭化水素は、平均約５０から約８０個の炭素、窒素、硫黄、および酸素原子を含有する１つまたは複数の芳香族および／またはナフテン化合物を含むことができる。
【００１３】
本明細書で使用するとき、「固体アスファルテン粒子」の単数形と複数形、および「固体粒子」は、以下の任意のものを表すことができる。固体アスファルテン粒子、半固体アスファルテン粒子、および溶融アスファルテン「コア」を取り囲む固体アスファルテン「外皮」を有する複合アスファルテン粒子。
【００１４】
図１は、本開示の少なくとも１つの態様による例示的なアスファルテン造粒システム１００の端面図である。システム１００は、固定子１０４および外側回転ドラム１０６を有する液滴生成装置１０２を含むことができる。固定子１０４は、外側回転ドラム１０６に入れ子にすることができ、外側回転ドラム１０６は、固定子１０４に対して同心回転するように構成することができる。固定子１０４は、容器または供給パイプ（図示せず）から低粘性の流動性塊体を受け取るように構成された、軸方向に設けられた供給チャネル１０８を含むことができる。少なくとも１つの態様では、流動性塊体は、周囲温度で固体である高温重質炭化水素を含むことができる。例えば、重質炭化水素は、アスファルテンを含むことができるが、様々な精製プロセスからの残渣など、ほぼ周囲温度または室温で固体であるいかなる高温液体を含むこともできる。一態様では、流動性塊体は、固定子１０４の一端から供給チャネル１０８内に圧力下でポンプ式に送ることができ、最終的には、以下で説明するように押し出されて造粒される。
【００１５】
供給チャネル１０８内に導入される重質炭化水素またはアスファルテンの温度は、約２１０℃から約４３０℃、約２１０℃から約３７０℃、または約２１０℃から約３１５℃の範囲内でよい。溶融アスファルテンの圧力は、非常に様々であることがあり、上流処理要件に依存することがある。少なくとも１つの態様では、圧力はほぼ大気圧でよく、約１０１ｋＰａから約２１６０ｋＰａ、約３００ｋＰａから約１８２０ｋＰａ、または約５００ｋＰａから約１４７５ｋＰａの範囲内でもよい。
【００１６】
少なくとも１つの態様では、固定子１０４はまた、固定子１０４の内部にある間に溶融アスファルテンを高温で維持するように構成された少なくとも１つの加熱器モジュール１１０（２つの加熱器１１０が図示される）を含むこともできる。動作時、加熱器モジュール１１０に、加熱された媒体を連続的に通すことができ、それにより熱交換器として働く。加熱器モジュール１１０はまた、溶融アスファルテンの高温を維持するように同様に構成された加熱器コイルまたは同様の加熱デバイスを含むこともできる。
【００１７】
穴１１２または穴の列を供給チャネル１０８に連絡可能に結合させることができ、穴１１２は管路１１４まで延在することができ、管路１１４は、固定子１０４に取り付けられたノズル１１６内に溶融アスファルテンを供給するように構成されている。ノズル１１６は、外側回転ドラム１０６の外周面を一周するように画定された複数の孔１２０と周期的に一致するように構成された下向きに開いたチャネル１１８を含むことができる。図２においてより適切に示されるように、外側回転ドラム１０６の外周面を一周する複数の列を画定する複数の孔１２０が設けられることがある。
【００１８】
引き続き図１を参照すると、溶融アスファルテンは、液滴生成装置１０２の供給チャネル１０８に圧力下でポンプ式に送ることができる。次いで、溶融アスファルテンは、固定子１０４を通ってノズル１１６に流れることができ、そこから、下向きに開いたチャネル１１８に向けられる。固定子１０４内に構成されたバッフルおよび内部ノズル用のシステム（図示せず）が、チャネル１１８の全幅にわたって均一な圧力を与えることができ、それにより、外側回転ドラム１０６が矢印Ａの方向に回転するときに、外側回転ドラム１０６に画定された各列の孔１２０を通る均一な流れを提供する。外側回転ドラム１０６が固定子１０４の周りで同心回転するときに、溶融アスファルテンの小滴１２２を液滴生成装置１０２から押し出して、下にある様々な移送面に堆積することができる。
【００１９】
少なくとも１つの態様では、適切な移送面は、液滴生成装置１０２のすぐ下に位置されたコンベアベルト１２４を含むことができる。液滴生成装置１０２は、（図２にも示されるように）コンベアベルト１２４の動作幅にわたって小滴１２２を堆積するように構成することができる。コンベアベルト１２４は、各端部にある一対のローラ１２６によって方向Ｂに回転させることができる。少なくとも１つの態様では、コンベアベルト１２４は、任意の金属および／または金属合金から製造することができ、そのような金属および／または金属合金には、限定はしないが、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮、青銅、または、冷却媒体および炭化水素がもつ可能性がある腐食効果に耐性がある他の金属および／または金属合金が含まれる。必ずしも必要ではないが、少なくとも１つの態様では、外側回転ドラム１０６の周速度を、下にあるコンベアベルト１２４の速度と同期させることができ、それにより、小滴１２２がベルト１２４の一方の縁部から他方の縁部まで均一なサイズで堆積されることを保証する。
【００２０】
図示されるように、コンベアベルト１２４は、水平に対してわずかに後傾させることができる。他の態様では、他の用途に適するように、コンベアベルト１２４を地面に対して平行にすることができる。コンベアベルト１２４が方向Ｂに回転するとき、小滴１２２は、最終的にコンベアベルト１２４から滴下して、冷却媒体１３２を含む冷却チャネル１３０内に滴下することができる。コンベアベルト１２４上を進んで落ちる一方で、小滴１２２は、外部から冷却し始めて外側の「外皮」を生成することができる。冷却媒体１３２に接触すると、小滴１２２は急冷して固化してアスファルテンペレット１３４となり、以下に説明するようにこのペレット１３４を分離および収集することができる。
【００２１】
一態様では、冷却媒体１３２は、水、塩水、１つまたは複数のＣ５からＣ９パラフィン、またはそれらの混合物を含むことができる。冷却媒体１３２の温度は、システムの熱要件に依存して、約０℃から約１００℃、約０℃から約７５℃、または約０℃から約５０℃の範囲内でよい。
【００２２】
図２は、図１に示される重質炭化水素を造粒するための例示的システムの前面図である。図示されるように、冷却チャネル１３０は、水平に対して後傾させて配設することができ、それにより、冷却媒体１３２が、冷却チャネル１３０内で方向Ｃへ「下り坂（ｄｏｗｎｈｉｌｌ）」で連続的に流れることができるようにする。したがって、冷却媒体１３２のフローレジーム（ｆｌｏｗ  ｒｅｇｉｍｅ）は、層流、遷移流、または乱流、すなわち任意のレイノルド数を有するものでよい。１つまたは複数の態様では、冷却チャネル１３０を通って流れる冷却媒体１３２は、２０００未満のレイノルド数を有する層流レジームでよい。１つまたは複数の態様では、冷却媒体１３２は、４０００よりも大きいレイノルド数を有する乱流レジームでよい。１つまたは複数の態様では、冷却チャネル１３０を通る冷却媒体１３２の速度は、約０．１ｍ／秒から約１０ｍ／秒、約０．２ｍ／秒から約７ｍ／秒、または約０．３ｍ／秒から約５ｍ／秒の範囲内でよい。
【００２３】
一態様では、冷却チャネル１３０内を流れる冷却媒体１３２の深さは、約１／４インチから約２インチ、または約１／４インチから約１インチ、または約１／４インチから約１／２インチの範囲内でよい。他の態様では、冷却媒体１３２の深さは、少なくとも小滴１２２を沈めるのに十分な深さでよい。理解することができるように、他の態様は、冷却媒体１３２が冷却チャネル１３０内を流れる時間量を増減するために、冷却チャネル１３０の後傾角度を調節することを含むことができる。少なくとも１つの態様では、冷却チャネル１３０を実質的に水平に、さらには前傾させて配設し、冷却媒体１３２の進入圧力のみに依拠してアスファルテンペレット１３４を方向Ｃに押し進める／流すこともできる。
【００２４】
上述したように、動作中、液滴生成装置１０２は、複数の孔１２０から溶融アスファルテンを押し出して小滴１２２を生成し、小滴１２２は、下に位置された連続移動コンベアベルト１２４上に滴下される。次いで、小滴１２２は、コンベアベルト１２４から、冷却チャネル１３０の冷却媒体１３２中に落ちることができ、そこで急冷されて、固体アスファルテンペレット１３４になる。冷却媒体１３２が方向Ｃに流れるので、生じる流れは、急冷されたアスファルテンペレット１３４をやはり方向Ｃへ分離機２０２に向けて押し進めるまたは流し進める効果を有することができる。
【００２５】
本明細書では説明しないが、本開示はまた、溶融アスファルテンを押し出して小滴１２２にすることを含み、それらの小滴１２２が、冷却媒体１３２中に完全に沈められた連続回転コンベア（図示せず）を有する冷却チャネル１３０内に滴下されることも企図する。沈められたコンベアは、急冷されたアスファルテンペレット１３４を、隣接する分離機２０２に向けて方向Ｃへ給送できるようにする任意の角度で配設することができる。
【００２６】
分離機２０２は、固体アスファルテンペレット１３４の少なくとも一部を冷却媒体１３２から搬送または分離するのに適した任意のシステム、デバイス、またはシステムおよび／またはデバイスの組合せを含むことができる。分離機２０２は、方向Ｄで連続的に回転する前傾されたコンベアベルト２０４を含むことができる。しかし、コンベアベルト２０４は、冷却媒体１３２が流通できるようにする一方でアスファルテンペレット１３４の通過を妨げるように構成することができる。例えば、コンベアベルト２０４は、冷却媒体１３２の流入および通過を可能にするのに十分大きいが、アスファルテンペレット１３４の通過を防げるのに十分に小さい孔を有するふるいを含むことができる。その結果、冷却媒体１３２は、冷却チャネル１３０から流出し、コンベアベルト２０４を通ってリザーバ２０６内に流れることができ、一方、アスファルテンペレット１３４は、方向Ｅへ、分離機２０２によって冷却チャネル１３０から分離することができる。１つまたは複数の態様では、固体アスファルテンペレット１３４を分離機２０２上で給送することができ、ショベル、バケットリフト、または追加のコンベアなど機械的な移送手段によって収集または除去される。
【００２７】
本開示の精神から逸脱することなく、分離機２０２の多くの変更および態様が企図される。例えば、分離機２０２は、水平に対して前傾させて配設する必要はなく、水平に配設することも、さらには後傾にすることもできる。さらに、分離機２０２は、アスファルテンペレット１３４をふるいにかけて冷却媒体１３２から分離するように構成された可動または振動ふるい（図示せず）を含むこともできる。少なくとも１つの態様では、可動または振動ふるいは、水平に対して後傾させて配設することができ、分離されたアスファルテンペレット１３４が冷却チャネル１３０から連続的に出ることができるようにする。１つまたは複数の態様では、分離機２０２は、限定はしないが、直列および／または並列に配置された、１つまたは複数の濾過器、バスケットフィルタ、脱水コンベア、凹室フィルタプレス、振動ふるい（ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  ｓｃｒｅｅｎｓ）、揺動ふるい（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ  ｓｃｒｅｅｎｓ）、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。
【００２８】
固体アスファルテンペレット１３４の冷却速度は、冷却媒体１３４の温度を調節することによって制御することができる。１つまたは複数の態様では、固体アスファルテンペレット１３４の冷却速度は、約１℃／秒から約１００℃／秒、約１℃／秒から約７５℃／秒、または約１℃／秒から約５０℃／秒の範囲内でよい。１つまたは複数の態様では、固体アスファルテンペレット１３４が冷却媒体１３２と接触する滞留時間は、約２秒から約１８０秒、約３秒から約１２０秒、約４秒から約６０秒、または約５秒から約３０秒の範囲内でよい。
【００２９】
引き続き図２を参照すると、冷却媒体１３２を、ライン２１０を通して再循環させ、その後、冷却チャネル１３０に再び導入することができる。しかし、リザーバ２０６内部の冷却媒体１３２の少なくとも一部を除去して処理し、ライン２０８を通して排出および／または廃棄することもできる。ライン２０８を通した冷却媒体１３２の損失を補償するために、追加の「補給（ｍａｋｅ−ｕｐ）」媒体を、ライン２１４を通してライン２１０に導入することができる。１つまたは複数の態様では、リザーバ２０６に導入された冷却媒体１３２の最小２５ｗｔ％、５０ｗｔ％、７５ｗｔ％、８５ｗｔ％、９０ｗｔ％、９５ｗｔ％、または９９ｗｔ％を、ライン２１０を通して再循環させることができる。
【００３０】
さらに、図２には示されていないが、ライン２１０を通して再循環される冷却媒体１３２の少なくとも一部は、１種または複数種の汚染物質を除去するために微粒子分離ユニットなど１つまたは複数の処理および／または純化システムを通ることができる。汚染物質は、限定はしないが、蓄積された固体、炭化水素、金属、溶解塩、それらの混合物、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。
【００３１】
１つまたは複数の態様では、ライン２１０を通して再循環される冷却媒体１３２の少なくとも一部の温度を、１つまたは複数の伝熱ユニット２１２を使用して調節することができる。例示的な伝熱ユニット２１２は、再循環される冷却媒体１３２を所定の温度範囲内で提供するためにライン２１０内で冷却媒体１３２の温度を調節するのに適した任意のシステム、デバイス、またはシステムおよび／またはデバイスの組合せを含むことができる。１つまたは複数の伝熱ユニット２１２は、１つまたは複数のＵ管熱交換器、シェルアンドチューブ型熱交換器、プレートアンドフレーム型熱交換器、螺旋型熱交換器、フィンファン型熱交換器、蒸発冷却器、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。１つまたは複数の伝熱ユニット２１２の動作温度は、約０℃から約９０℃、約２０℃から約７５℃、または約３０℃から約６０℃の範囲内でよい。１つまたは複数の伝熱ユニット２１２の動作圧は、約１０１ｋＰａから約２１６０ｋＰａ、約３００ｋＰａから約１８２０ｋＰａ、または約５００ｋＰａから約１４７５ｋＰａの範囲内でよい。
【００３２】
再循環される冷却媒体１３２は、冷却チャネル１３０内に配設された少なくとも１つの流体分配器２１６に導入することができる。各流体分配器２１６は、冷却媒体１３２の所要の流れを冷却チャネル１３０に送ることができる堰、ノズル、または他のデバイスでよい。一態様では、冷却媒体１３２の流量は、流体分配器を調節することによって調整することができ、それにより、固体アスファルテンペレット１３４が冷却媒体１３２と接触する滞留時間を所望の長さにする。さらに、各流体分配器２１６は、急冷されたアスファルテンペレット１３４を分離機２０２に向けて押し進めるように構成されたノズルとして働くこともできる。
【００３３】
図３は、本開示の別の態様による重質炭化水素を造粒するための例示的システムを示す。液滴生成装置１０２、コンベアベルト１２４、および冷却チャネル１３０は、上述した説明と実質的に同様に動作することができ、したがって詳細には説明しない。少なくとも１つの改変は、コンベアベルト１２４の角度付き配置を含むことができる。図示されるように、コンベアベルト１２４は、一端３０２が冷却媒体１３２の流れに少なくとも部分的に浸漬されるように角度付けまたは配設することができる。コンベアベルト１２４の一部分を沈めることにより、ベルト１２４の表面と冷却媒体１３２の間で伝熱の一部を発生させることができ、それによりコンベアベルト１２４を低温で保つ。
【００３４】
上述したのと同様に、動作中、溶融アスファルテンを液滴生成装置１０２からコンベアベルト１２４上に押し出すことができる。しかし、押し出された小滴１２２を冷却媒体１３２中に直接給送することができる。冷却媒体１３２に接触すると、小滴１２２は急冷してアスファルテンペレット１３４になり、冷却媒体１３２の流れの中に押し流すことができる。また、図２を参照して上述したように、冷却媒体１３２からのアスファルテンペレット１３４の分離、および冷却媒体１３２の再循環を行うこともできる。
【００３５】
図４は、本開示の別の態様による重質炭化水素を造粒するための例示的システムを示す。液滴生成装置１０２および冷却チャネル１３０は、上述した説明と実質的に同様に動作することができ、したがって詳細には説明しない。少なくとも１つの改変が、液滴生成装置１０２の下でコンベアベルト１２４を省くことを含むことができる。理解できるように、コンベアベルト１２４を省くことで、機械類のコストを節約し、システム１００の全体の動作コストを節約することができる。
【００３６】
動作中、小滴１２２を液滴生成装置１０２から押し出すことができ、小滴１２２は、下に配設された冷却チャネル１３０内に直接落ちることができる。上で開示した態様と同様に、小滴１２２を、冷却チャネル１３０内の冷却媒体１３２によって急冷して固化し、アスファルテンペレット１３４にすることができる。少なくとも１つの態様では、アスファルテンペレット１３４は、流れる冷却媒体１３２によって引き起こされる流れによって、冷却チャネル１３０を下るように押し流すことができる。上述したように、冷却媒体１３２からのアスファルテンペレット１３４の分離、および冷却媒体１３２の再循環を行うこともできる。
【００３７】
特には説明しないが、本開示では、直列にまたは互いに隣接して配設され、アスファルテンペレット１３４を作成するために同じコンベアベルト１２４または冷却チャネル１３０を使用する複数の同等の造粒システム１００を実装することも企図されている。少なくとも１つの態様では、１つのシステム１００が別のシステム１００に直接向き合うことができ、それぞれのコンベアベルト１２４上の小滴１２２をすべて共通の冷却チャネル１３０または別の搬送システム（図示せず）に連続的に供給するように構成することができる。他の液滴生成法に比べて、システム１００のサイズ、特にコンベアベルト１２４の全長が小さいため、初期資本投資および動作コストの大幅な節約を実現することができる。さらに、システム１００のサイズが小さいので、産業用設備の床面の貴重なプロットサイズが空く。その一部を、他の目的に有用に使用することができる。
【００３８】
１組の上限値と１組の下限値とを使用していくつかの態様および特徴を説明してきた。特に指示がない限り、任意の下限から任意の上限までの範囲が企図されることを理解されたい。添付の特許請求の範囲の１つまたは複数の請求項で、特定の下限、上限、および範囲を表す。すべての数値は、「約」または「ほぼ」指定値であり、当業者によって予想される実験誤差および変動を考慮に入れる。
【００３９】
様々な用語を上で定義した。特許請求の範囲で使用される用語は、上で定義していない範囲では、少なくとも１つの印刷された刊行物または発行された特許に示されている、当業者がその用語を与えている最も広範な定義を与えられるべきである。さらに、本出願で引用するすべての特許、試験手順、および他の文献は、そのような開示が本出願と矛盾しない範囲で、組込みが許されるすべての権限に関して、参照として完全に組み込まれる。
【００４０】
前述したことは本発明のいくつかの態様を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく本発明の他のさらなる態様を考案することができ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４１】
１００  システム
１０２  液滴生成装置
１０４  固定子
１０６  外側回転ドラム
１０８  供給チャネル
１１０  加熱器モジュール
１１２  穴
１１４  管路
１１６  ノズル
１１８  チャネル
１２０  孔
１２２  小滴
１２４  コンベアベルト
１２６  ローラ
１３０  冷却チャネル
１３２  冷却媒体
１３４  アスファルテンペレット
２０２  分離機
２０４  コンベアベルト
２０６  リザーバ
２０８  ライン
２１０  ライン
２１２  伝熱ユニット
２１４  ライン
２１６  流体分配器
【図１】
2011157547.tif 000003
【図２】
2011157547.tif 000004
【図３】
2011157547.tif 000005
【図４】
2011157547.tif 000006
【外国語明細書】
2011157547000001.pdf