(57)【要約】      （修正有）【課題】固形物分離部とディーゼル生成物用蒸留部とを有する油回路中の炭化水素含有残留物からディーゼル油を生成する方法および装置を提供する。【解決手段】固形物分離部とディーゼル生成物のための生成物蒸留部とを備えた油回路中の炭化水素含有残留物からディーゼル油を生成する方法において、高性能チャンバー混合機１の吸込側に投入容器２が接続されかつ圧送側に蒸発器１４が接続され、該蒸発器の上部に蒸留塔１８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物分離部とディーゼル生成物のための生成物蒸留部とを備えた油回路中の炭化水素含有残留物からディーゼル油を生成する方法において、高性能チャンバー混合機（１）の吸込側に投入容器（２）が接続されかつ圧送側に蒸発器（１４）が接続されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記投入容器（２）が、その残留物投入側に該投入側を密閉した状態で前記残留物を粉砕する投入ポンプを有し、油側では、油貯蔵容器（１５）からの管路およびその下流からの管路の２つの管路が接続されていることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記蒸発器の上部に蒸留塔が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記油貯蔵容器が、ポンプを介して加熱室と接続されており、該加熱室にて残留物を４５０〜５００℃で加熱して該残留物中の炭化水素を完全蒸発させることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の方法を実施するための装置であって、前記チャンバー軸混合機（１０１）は、その吸込側が投入容器（１０２）に至る管路に接続され、その圧送側が蒸発器（１１４）の分散流路（１１３）に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記チャンバー軸混合機（１０１）が二重に断熱され、断熱体の周囲に油分を密閉する外筒を有していることを特徴とする、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記投入容器（１０２）と接続された油貯蔵容器（１１５）が、調節可能な排出弁を有し、該排出弁が、高温汚泥ポンプを介して加熱室内の容器と接続されていることを特徴とする、請求項５または６記載の装置。
【請求項８】
前記加熱室が、電気加熱炉によって加熱され、該加熱炉が少なくとも５５０℃に達し、かつ、前記加熱室から蒸発器（１１４）に至る接続管路と、前記加熱室にスクリュー排出部（１３３）を介して接続された残留物容器（１３４）とを有することを特徴とする、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形物分離部とディーゼル生成物用蒸留部とを有する油回路中の炭化水素含有残留物からディーゼル油を生成する方法および装置に関する。
【発明の開示】
【０００２】
先願特許公報では投入部および排出部の構成要素については一般的に言及したのみである。追加出願の目的は、これらの構成要素を明確に説明し、実施例において解説することである。これらの明確化が可能となるのは、高性能チャンバー混合機が高い負圧を生成でき、それとともにこれに基づいてすべての投入問題を解決できるからである。以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
先ず、図１に基づき方法について説明する。高性能チャンバー混合機１の吸込側には、閉塞させないように投入する目的で投入容器２が配置されている。この投入容器は、３つの導入口を有しており、それらのうち投入容器２の上端に配置された第１導入口には、粉砕‐調量作用する投入システム３を介して貯蔵容器４が接続されている。
【０００４】
投入されるべき物質、乾燥残留物５、設備からのまたは残留物としての残留油６、中和剤７として投入される石灰またはソーダ、混合漏斗９内の触媒８は、混合漏斗９および貯蔵容器４を経て上記投入システム３に導入される。混合漏斗９および貯蔵容器４は、連続的な流入量が維持されるように振動器を装備している。
【０００５】
投入容器２の他の２つの導入口は、油貯蔵容器１５からの循環触媒−油供給部１０と貯蔵触媒−油供給部１１であり、該貯蔵触媒−油供給部は、油貯蔵容器１５の出口２９に接続されている。それとともに触媒−油が石灰残留物をも循環保持することが可能となる。
【０００６】
高性能チャンバー混合機１の圧送側には圧力管路１２が接続されている。この圧力管路を通じて、高性能チャンバー混合機１内で生成される生成物蒸気‐油混合物が蒸発器１４（vierstrahligen verdampfer）に圧送される。蒸発器１４は分散流路１３を有している。この分散流路は、蒸発器１４に流入する油‐蒸気混合物を、開口端を有する環状ノズル内で、多孔板により多数の部分噴流に分散し、この部分噴流が壁を湿潤し、蒸発器１４内で液体の表面積を極力増大させる。
【０００７】
それにより、ほぼ全ての生成物を蒸気状に液体から分離させ、上昇して蒸留塔１８内で蒸留させることができ、生成物が油貯蔵容器１５内に極力導入されないようにできる。既に生成された生成物がディーゼル蒸留範囲内で繰返し分解されると、生産量が減少しかつ生成物の品質が低下することになる。
【０００８】
投入システム３は、油貯蔵容器１５内の液位を表示しかつ調節する液位調節容器１６によって作動／停止され、もしくは速度を加減される。液位調節容器１６の下端に配置されたポンプ１７は、少量の油を投入システム３に送り該投入システムを閉塞から保護する。
【０００９】
生成物の蒸気側では蒸留塔１８内で分別蒸留によって生成物蒸気は伴出する油粒子から浄化され、凝縮器１９内で凝縮する。その際に凝縮器内に溜まる水分は凝縮器１９内の隔壁によって、その高い比重のゆえに入口側に引き留められる。
【００１０】
水分は、そこからｐＨ測定容器２０内にある、下方に沈積する水を含む生成物との交換によってこの容器内に達する。ｐＨ測定容器２０内にはｐＨ測定プローブ２３と伝導率プローブ２２がある。水が伝導率プローブ２２に達すると、所定量の水が生成物水容器２１内に放出され、そこから下水管路内に排出される。
【００１１】
軽い生成物のディーゼルもしくは重油は、凝縮器内の分離板と接触して出口側で生成物管路２４に導入され、該生成物管路２４を通じて生成物容器２５内に流入する。また、生成物の蒸気状成分は、管路２６を通じて同様に生成物容器２５内に流入する。生成物の微量は、管路２４に設けた還流弁２８で調節されて蒸留塔１８の最上部の泡鐘段２７に戻される。
【００１２】
還流弁２８の調節によって塔内の還流量が調整される。還流量の調整により、平均沸騰温度２９０℃の夏季ディーゼル、平均沸騰温度２７０℃の冬季ディーゼル、平均沸騰温度２４０℃の灯油の異なる品質の生成物が生成される。なお、凝縮器の冷却は、循環水と、循環水ポンプを備えた再冷却器３８とで行われる。
【００１３】
生成物容器２５の下流側にある吸引ポンプ３７がシステム全体を負圧に維持する。吸引されたガスは発電機内で吸引空気として添加され、または触媒排気浄化部において浄化される。生体物質に由来する二酸化炭素と、万一の漏れに由来する微量のガスが設備から吸い出されるガスとして溜まる。
【００１４】
それとともに、可燃性生成物が設備から流出しないように維持される。このため吸引ポンプ３７は、投入量と、設備から排出される非反応性無機残留物の排出量を調節する。
【００１５】
入口物質の非反応性成分と、イオン交換触媒と添加された石灰またはソーダとによって形成される塩は、調節弁３０を経て高温汚泥ポンプ３１により加熱室３２内に導入される。
【００１６】
加熱室３２の内部は電気的手段で５５０℃に加熱され、汚泥入口を備えた耐熱蒸発器と、蒸発器に至る蒸気戻し管路と、加熱された無機物質を残留物容器３４に送出するためのスクリュー排出部３３とを有する。これは平均して入口物質の１〜３％である。
【００１７】
残留物容器３４内に貯蔵された物質は、後工程で容器２１内の水と混合される。懸濁液内で沈降する物質、金属、硫化鉱類およびセラミックが分離され、さらに懸濁液が濾過される。濾過残留物は再利用可能な触媒である。液体は形成された塩を含有し、下水へと送られる。
【００１８】
容器は、逆止弁３６を備えた通気室を通して蒸留塔１８と接続された投入容器２と同様に、除圧兼圧力補償管路を有する。さらに、高温になる部品の外面は、すべて断熱マットとその外側の酸化アルミニウム繊維マットとで二重に断熱されている。外側に配置される覆い板がタービンに密閉室として構成され、この室は僅かな超過圧に耐えることができる。
【００１９】
一実施例において本方法が解説される。電気出力２００ｋＷの高性能チャンバー混合機１は容積８００Ｌの貯蔵容器２から、コレアウ・パリ（Correau Paris）のコレアウポンプ、３７ｋＷ歯車粉砕‐調量ポンプからの固形物を吸引する。その上に配置される容器は容量が２ｍ3である。接続管路はＤＮ５０である。
【００２０】
投入容器２と油貯蔵容器１５との間の接続管路は、高い油流出速度と調節された負圧とにより、投入容器内で高い混合作用を可能とするために比較的小さく、直径が１．５インチ（１インチ＝２５．４ｍｍ）であり、弁を有する。これらの弁は、投入容器２内の負圧を調節し、詳細には投入部３にある材料に依存して調節する。逆止弁３６を備えた除圧管路は直径が３／４インチである。
【００２１】
蒸発器１４は容量が２ｍ3であり、幅８０ｍｍの分散流路１３と孔直径８ｍｍの３つの孔列とを有し、内側孔列と外側孔列は中心から離れて壁および内部空間へと傾斜穴を有する。その下に配置される油貯蔵容器１５は容積が１．５ｍ3、液位調節容器は容積が１００Ｌである。
【００２２】
蒸留塔１８は、１５の泡鐘段を有し、各泡鐘段は、それぞれ直径６００ｍｍの５２の泡鐘を有している。凝縮器１９は容積が３００Ｌである。排出システムは調節弁３０ＤＮ５０とプラスチック部品なしの高温汚泥ポンプとを有し、加熱室３２、ナーベルテルム（Nabertherm）社の出力１５ｋＷの加熱炉と、蒸発器１４に至る直径１．５インチの蒸気管３５とに接続されかつ断熱され、凝縮ループを備えている。
【００２３】
スクリュー排出部３３は、容積１ｍ3の残留物容器３４の接続部上に閉鎖筒を有する直径２００ｍｍのスクリューである。ｐＨ測定容器２０に至る管路は直径が１．５インチ、ｐＨ測定容器は容積が０．５ｍ3であり、伝導率プローブ２２とｐＨ計２３とを備えている。水貯蔵容器２１は容積が１ｍ3である。
【００２４】
本方法を実施するための装置は図２で解説される。高性能チャンバー混合機１０１（チャンバー軸混合機Kammerwellenmischer）の吸込側に配置された投入容器１０２は、３つの導入口を有している。容器の上端に第１導入口があり、貯蔵容器１０４が、歯車と調量インサートとを有する投入システム１０３を介して第１導入口に接続されている。
【００２５】
乾燥残留物１０５用、設備からのまたは残留物としての残留油１０６用、中和剤１０７としての石灰またはソーダ用、そして混合漏斗１０９内の触媒１０８用の各導入口は、混合漏斗１０９および貯蔵容器１０４を介して投入システム１０３と接続されている。混合漏斗１０９および貯蔵容器１０４は、いずれも振動器を装備している。
【００２６】
投入容器１０２の他の２つの導入口は、油貯蔵容器１１５からの循環触媒−油供給部１１０および油貯蔵容器１１５からの貯蔵触媒−油供給部１１１であり、貯蔵触媒−油供給部は、この油貯蔵容器１１５の出口１２９に配置されている。
【００２７】
高性能チャンバー混合機１０１の圧送側に圧力管路１１２が配置されている。この圧力管路は高性能チャンバー混合機１０１を蒸発器１１４に接続する。この蒸発器が分散流路１１３を有し、この分散流路は内側に、開口端を有する環状ノズル内の多孔板を装備している。
【００２８】
投入システム１０３が液位調節容器１１６と接続されている。この液位調節容器が液位プローブを含む。液位調節容器１１６の下端に配置されたポンプ１１７は投入システム１０３に至る接続管路を有する。
【００２９】
蒸発器１１４は複数の段１２７を備えた蒸留塔１１８と接続されている。蒸留塔１１８の上端に配置された凝縮器１１９が内部に隔壁を有する。凝縮器１１９は入口側にｐＨ測定容器１２０との接続部を有する。この容器内に、放水弁と電気的に接続された伝導率プローブ１２２とｐＨ測定プローブ１２３が取付けられている。
【００３０】
入口側とは反対の凝縮器１１９の側で下と上とに取付けられた管路１２４、１２６が生成物容器１２５と接続されている。生成物管路１２４の途中に設けられた還流弁１２８は、蒸留塔１１８に至る接続管路に接続されている。還流弁１２８は、温度測定に調整された電子調節部と接続されている。この調節部は夏季ディーゼル、冬季ディーゼルおよび灯油の表示部を有する。
【００３１】
凝縮器１１９は冷却側に、循環水ポンプを備えた再冷却器１３８との接続部を有する。生成物容器１２５の下流側に吸引ポンプ１３７があり、この吸引ポンプは生成物容器１２５を介して設備の全部品と接続されている。
【００３２】
油貯蔵容器１１５の下端に調節弁１３０が配置されている。この調節弁は高温汚泥ポンプ１３１と加熱室１３２とに接続されている。この加熱室は電気加熱炉の内側に配置され、高温汚泥ポンプ１３１からの入口の他に蒸気管１３５を有する。
【００３３】
この管路は断熱されており、放出弁を備えた凝縮物ループを有し、蒸発器１１４に接続されている。加熱室１３２は、出口側にスクリュー排出部１３３を有し、この排出部は残留物容器１３４と接続されている。
【００３４】
残留物容器１３４の下流側に配置された懸濁液室は、生成水容器１２１に至る接続管路と２つの出口とを有する。上側の一方の出口は、触媒汚泥用に適した加圧濾過器と接続されており、下側はセラミック、金属およびガス用の価値物質容器と接続されている。
【００３５】
この容器は、逆止弁１３６を備えた通気室を通して蒸留塔１１８と接続された投入要素１０２と同様に除圧兼圧力補償管路を有する。さらに、高温になる部品の該表面は、すべて断熱マットとその外側の酸化アルミニウム繊維マットとで二重に断熱されている。外側に配置される覆い板がタービンに密閉室として構成され、この室は僅かな超過圧に耐えることができる。
【００３６】
一実施例において本装置が解説される。電気出力２００ｋＷの高性能チャンバー混合機１０１が容積８００Ｌの貯蔵容器１０２との接続管路を有する。この貯蔵容器はコレアウ・パリ社のコレアウポンプ、３７ｋＷ歯車粉砕‐調量ポンプとの上向き接続管路を有する。その上に配置される容器は容量が２ｍ3である。接続管路はＤＮ５０である。
【００３７】
投入容器１０２と油貯蔵容器１１５との間の接続管路は比較的小さく、直径が１．５インチであり、弁を有する。これらの弁は投入容器１０２内の負圧を調節し、詳細には投入システム１０３にある材料に依存して調節する。逆止弁１３６を備えた除圧管路は直径が３／４インチである。
【００３８】
蒸発器１１４は容量が２ｍ3であり、幅８０ｍｍの分散流路１１３と孔直径８ｍｍの３つの孔列とを有し、内側孔列と外側孔列は中心から離れて壁および内部空間へと傾斜穴を有する。その下に配置される油貯蔵容器１１５は容積が１．５ｍ3、液位調節容器は容積が１００Ｌである。
【００３９】
蒸留塔１１８が１５の泡鐘段を有し、泡鐘段は直径６００ｍｍの５２の泡鐘をそれぞれに有する。凝縮器１１９は容積が３００Ｌである。排出システムは調節弁１３０ＤＮ５０とプラスチック部品なしの高温汚泥ポンプ１３１とを有し、加熱室１３２、ナーベルテルム社の出力１５ｋＷの熱炉と、蒸発器１１４に至る直径１．５インチの蒸気管１３５とに接続されかつ断熱され、凝縮ループを備えている。
【００４０】
スクリュー排出部１３３は、容積１ｍ3の残留物容器１３４の接続部上に閉鎖筒を有する直径２００ｍｍのスクリューである。ｐＨ測定容器１２０に至る管路は直径が１．５インチ、ｐＨ測定容器は容積が０．５ｍ3であり、伝導率プローブ１２２とｐＨ測定プローブ１２３とを備えている。生成水容器１２１は容積が１ｍ3である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る方法を実施するための設備の略図である。
【図２】図１の設備の略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１０１  高性能チャンバー混合機
２、１０２  投入容器
３、１０３  投入システム
４、１０４  貯蔵容器
５、６、１０５、１０６  残留物
７、１０７  中和剤（石灰またはソーダ）
８、１０８  触媒
９、１０９  混合漏斗
１０、１１０  循環触媒−油供給部
１１、１１１  貯蔵触媒−油供給部
１２、１１２  圧力管路
１３、１１３  分散流路
１４、１１４  蒸発器
１５、１１５  油貯蔵容器
１６、１１６  液位調節容器
１７、１１７  ポンプ
１８、１１８  蒸留塔
１９、１１９  凝縮器
２０、１２０  ｐＨ測定容器
２１、１２１  生成水容器
２２、１２２  伝導率プローブ
２３、１２３  ｐＨ測定プローブ
２４、１２４  生成物管路
２５、１２５  生成物容器
２６、１２６  管路
２７、１２７  泡鐘段
２８、１２８  還流弁
２９、１２９  出口
３０、１３０  調節弁
３１、１３１  高温汚泥ポンプ
３２、１３２  加熱室
３３、１３３  スクリュー排出部
３４、１３４  残留物容器
３５、１３５  蒸気管
３６、１３６  逆止弁
３７、１３７  吸引ポンプ
３８、１３８  再冷却器
【図１】
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【図２】
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