(57)【要約】  本蒸留反応器は、燃料、潤滑油等の上流での蒸留および精製に対応する方法を有する反応装置から成る。本蒸留反応器は、常圧蒸留プロセスと減圧蒸留プロセスとを、脱塩、脱燃料、脱歴、分画、薄膜／ワイプ膜蒸留および水素仕上げと共に、先進的な高速、大容量の単一の反応器システムに統合したものである。炭素系の供給流は、単一の流れ、または好ましくは、液炭スラリー、原油、廃油、熱分解油、および／またはピートその他の植物炭酸由来の液体、蒸気、霧またはガスの混合流のいずれかを含む。この方法は、さらに、反応装置で、混合率、流速、順次的な分画および濾過技術を制御するステップ、ならびに炭素供給流の雰囲気を処理するステップから成る。本装置および方法は、製油所において、従来より低コストで高効率に、精製油を製造することができる。【選択図】図１
2016512165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常圧蒸留反応装置を有する、複合減圧蒸留反応器。
【請求項２】
１つ、または３つ以上の一連の相互接続されたサイクロン式分離サイクロンを有する、減圧蒸留室。
【請求項３】
１〜５個以上の一連の熱処理室を有する、常圧蒸留室。
【請求項４】
羽のないガスフォイル中継ファン装置
【請求項５】
ガス供給システムの処理を作動させる高圧の増圧ポンプ。
【請求項６】
加熱されたワイプ膜蒸発器、ショートパス蒸発器、薄膜蒸発器、および処理渦サイクロン。
【請求項７】
微量金属濾過用の希土類磁石の発泡金属濾過装置。
【請求項８】
合流した炭素供給流の前処理および蒸留方法
【請求項９】
コロイド衝撃予混合の方法。
【請求項１０】
タービンエンジン排気流の運動エネルギーおよび熱エネルギーの処理と、発電システム。
【請求項１１】
衝突噴流供給装置
【請求項１２】
カルコゲル濾過システム
【請求項１３】
超音波キャビテーション法を使用する、メタマテリアルの中央ターゲットプレート装置。
【請求項１４】
重油および軽油、廃油、ビチューメン、ピートその他の油処理用のサイクロン式フラッシュゾーン炭素供給流分離装置
【請求項１５】
管炉予熱システムおよび供給原料油蒸発器
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、精製モジュールで混合炭素系供給流を精製するための、複合的な装置および方法に関する。特に、本複合装置および方法は、最初の上流側の処理位置において、汚染物を分離し、捕捉し、収容し、収集しながら、混合炭素系供給流をサイクロン式に精製する性能に関する。この上流側の処理によって、処理サイクルの速度向上、製品純度、および従来技術に見られる他の多くのプロセスや機器を明らかにすることで、装置が何分の１かの費用で、精製された油および燃料を製造することが可能になる。本複合装置は、減圧蒸留室、常圧蒸留室、上部濾過システムを伴う中央室フラッシュゾーン、および渦処理ゾーンを有する、蒸留反応器に統合された脱塩前処理システムを備える。
【発明の概要】
【０００２】
蒸留反応器モジュールを備える複合装置は、各種の動作を利用することができ、統合的な、環境に配慮したシステム、方法、および処理（以後、「ＥＦＳＭＰ」または統合マトリクスシステムとする）での使用に適合可能である。
【０００３】
本発明の１以上の目的は、可動部分や複雑な内包システムを全く必要とすることなく、簡素化され標準化された設計を介して、従来技術の精製処理工程を強化し、処理サイクルの速度を速め、１日の生産量を著しく高め、さらに連続的またはパルス状の高速流の下での効率的な動作を可能にすることである。
【０００４】
連続的な前処理プロセスおよび方法は、多様な炭素系液体流の混合物の化学的配合および機械的な混合、高速コロイド混合、熱的フラッシュ気化、圧縮および亜音速分離、ならびに最終的に潤滑油、製品、および／または燃料を精製する、軽質基油から重質基油までの処理を含む。本システムおよび装置は、また、汚染された水を浄化された状態に戻すための前処理、事前プロセス、および蒸留を行うための廃水蒸留反応器として変更することができる。
【０００５】
未処理の供給流には、軽質原油、重質原油、シェールオイル、タールサンドオイル、廃油、熱分解油、ピート、ビチューメン、残油その他の熱エネルギー貯蔵値をもつ炭素系液体が、個別に、または混合物として含まれ得る。
【０００６】
本発明の装置は、中央反応フラッシュゾーンを備えることができ、ここで、前処理された供給流が、重油から軽油を分離するために気化され、軽油は、濾過システムを通って常圧蒸留室に入るように上方へ導かれ、重油は、処理のために減圧蒸留室に入るように下方へ導かれる。
【０００７】
減圧蒸留室に入る重油蒸気は、サイクロン式破壊、脱塩、脱歴、および精製処理の間の補助のために、プロパン、ブタン、またはエタン、および／または様々な他のガス等が個別に、あるいは混合物として注入された処理ガス雰囲気内に入れられる。
【０００８】
あるいは、ヘリウムやアルゴン等の不活性ガスを、完全な前処理プロセスと共に利用することができ、したがって、１つの搬送ガス流が、減圧蒸留プロセスおよび常圧蒸留プロセスの両方を通じて利用できるようになる。
【０００９】
次に、下向きの気化流は、遠心力式ワイプ膜蒸発器として機能する、加熱内部円錐体表面を装備したサイクロンを配置された第１の中央室、第２の下流のサイクロン、または一連の並列したサイクロン、および必要に応じて追加される下流の並列したサイクロンまたは一連のサイクロンを含む、重油減圧蒸留システムの複数の段階に入る。サイクロンは全て、底部に狭い開口を有して、下方に向かう。減圧蒸留システムは、遠心破壊力、渦流の圧縮、ならびに重油、タールサンド、シェールオイル、および汚染油流の分離効果を最適にするために、亜音速の高サイクロン流量で作動する。
【００１０】
様々なサイクロン段階の各々は、１００％の流れの濾過が達成されるまで、汚染物を基油からさらに精製除去する全ての処理雰囲気、温度範囲、および処理と共に機能する。減圧蒸留油は、軽質減圧ガス油、重質減圧ガス油、および残油を含む。
【００１１】
水蒸気は、重力で脱塩されて、減圧室の底部に配置された一連の交互積層型電極グリッドのバッフルプレートによって凝縮される。混合蒸気が脱塩されると、分離および濃縮されて水と残油との小滴になり、その両方が、底部の反応器収集プールに落ちて、より軽い水がより重い残油槽の上面に浮かぶことによって、リサイクルのための簡素で完全な分離、および各レベルの独立した抽出が可能になる。あらゆる沈殿物が、抽出および特別な処理のために、収集プールの一番底まで落ちる。
【００１２】
水は抽出されて、以下の内部処理システムで濾過装置に送られる。１）高流速に耐えるための発泡金属の上部構造内にあるガラス繊維フィルタ、２）第２の活性木質系炭素濾床、３）以下のものが後に続く、窒素化合物を除去するイオン交換樹脂塔。４）活性木質系炭素濾床および、５）鋳造希土類の金属磁性上部構造を有する活性炭エアロゲルフィルタ。最終的な水の浄化レベルは、飲料水として安全な検出限界未満の、金属濃度０．１ｐｐｍ未満である。
【００１３】
沈殿物がなくなった油蒸気は、重い真空油と軽い真空ガス油とが、側面ポートから抽出できる所まで上昇できるようになる。そこは、予め決定された浮遊レベルのピークであって、超軽量の油蒸気が継続的に上昇して、内側の上向きに旋回する渦流として、第１および第２の渦円錐体に入って通る。最終的に処理された軽い蒸気がカルコゲル濾過層（符号１８）に達すると、フラッシュゾーンの軽い油蒸気と混ざり、常圧蒸留処理に入る前に最終的に濾過される。上昇する蒸気は、上方の室の上向きの旋回流の減圧効果によって、カルコゲル濾過ゾーンを通って引っ張られる。
【００１４】
濾過された軽い蒸気は、次に、ガス油、ディーゼル油、ジェット燃料、灯油、重質ナフサ、軽質ナフサ、およびＬＰＧガスの分画、蒸留、および個々の抽出のための、上にある４つ以上の常圧処理室のうちの第１の室に入る。蒸気は、一連の高速エアフォイル処理ファンによって、複数の室を通って中継推進される。ファンは、増圧ポンプその他の高速ポンプによって加圧され、水素および／または他の処理ガスを含む。加圧された水素雰囲気は、実質的に、分画し、水素化脱硫し、軽質基油用に最終的な水素化仕上げ機能を可能にするように、水素処理する。水素は、また、廃油または熱分解供給原料に通常含まれる匂いを除去しながら、基油の最終的な着色を効率的に制御することができる。
【００１５】
上向きに流れる蒸気は、最初の常圧処理室に入ると、高速処理ファンである、一連の中継する羽のないエアフォイルによって、内部処理室の半径周りで高速流に推進される。ファンは、増圧ポンプその他の高速ポンプシステムによって水素加圧され、流速は、毎日の生産需要を満たすように調節される。羽のないファンは、各処理室の天井バッフルプレート、ノーチラス耳型シュラウド、および対応する油抽出ポートの真上に系統的に配置される。
【００１６】
室天井バッフルは、パルス状の高速上向き流が、内側で衝突してキノコ状に広がり、その後、反応室の中央部を通って下向きに旋回するように、流れ圧縮を処理する機構として機能し、それによって、各特定の油蒸気留分の、その密度と重量による完全な分離と抽出を可能にする、十分な断面流を生成する。
【００１７】
このプロセスは、連続的な、またはパルスタイミングの流量として動作させることができ、したがって、製油所で、多くの炭素系供給原料の供給原料稠度と一致する飽和要件の処理をカスタマイズすることが可能になる。各常圧処理室内で同時発生した反対方向の２つの渦流は、反応器のドームの最上部で軽質ナフサが抽出されて、蒸気が重量と密度により精製され、抽出されるまで反復する。
【００１８】
本蒸留反応システムは、統合モジュールまたは環境に配慮したマトリクスシステムから独立して、またはその中に組み込まれて動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】蒸留反応装置を示す。
【図２】蒸留反応装置の別の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、本発明の実施形態の例を制限することなく例示する目的で、図面を参照して以下でさらに詳細に説明され、図面のいくつかの表示を通じて、同様の参照番号は同様の部品を表す。本明細書に示された詳細は、例示目的で提供され、本発明の実施形態の例示的な考察のみを目的とし、本発明において、最も有益であると考えられ、容易に理解できるように記述された原理および概念的な態様を提供するために提示される。この点において、本発明の構造的な詳細を、本発明の基本的な理解に必要とされる以上に詳しく示す試みはなされておらず、図面を伴う説明によって、本発明のいくつかの形態を実際に具体化し使用する方法が、当業者に明らかとなる。
【００２１】
前処理は、利用される単数または複数の炭素供給流によって異なる場合があり、軽質または重質の原油、廃油、熱分解油、石炭スラリー、ピート、シェールオイル、タールサンド、ビチューメンその他の炭素系油の任意の種類の油からなる単一または混合された供給流を含むことができる。反応装置は、蒸留のために外部的または内部的に前処理および予熱された、任意の単一または混合された炭素流を処理するために設計される。
【００２２】
前処理は、様々な高圧パイプラインの融合によって達成される。各パイプラインは、コンピュータ制御で正確に計量された原油（１）、熱分解油（３）、および廃油（２）の個別の供給ラインを搬送しており、各供給流を連続的な一連の加熱されたバッチ混合タンク（５）に割り当てる。専有的な混合の配合は、各供給流内の任意の組成バラツキに、より適合する様々な配合から成ることができるが、油のリサイクルに関しては、加熱分解油４５％、廃油４５％、および原油１０％の混合から成るのが好ましい。いくつかの複合的なバッチ混合タンクによって、システムが、連続的に途切れなく処理される供給流を有することが可能になる。
【００２３】
各混合タンクは、摂氏１２０度〜３５０度の温度範囲まで予熱され、最良の結果を得るためには、摂氏１４５度〜２８５度まで予熱される。これに代えて、またはこれと共に、予熱は、管炉供給ラインを混合タンクに入れ、かつ／あるいは蒸留反応器に入れることによって、達成することができる。複合熱、混合作用、および添加剤によって、基油から汚染物質および不純物の結合を緩めて、事前分画処理を開始する。前処理の分離プロセスの効果を最適にするために、超高周波超音波が、装置に追加されている。
【００２４】
触媒、水酸化物、界面活性剤、液剤、添加剤、キレート剤、および試剤は、事前分画プロセス（８）を補助するために、個別にまたは集合的に追加することができる。ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、およびアルミナを含む、アルカリまたはアルカリ水酸化物等の基油添加剤は、酸を中和し、流動的な不純物の分離を補助するのに使用される。各混合タンクに注入するために、純粋な基本的質量の１％〜３％の比率で水溶液に配合された水酸化ナトリウム、または水酸化カリウム等の強力な基油添加剤が好ましい。
【００２５】
別の種類の添加剤は、減圧蒸留室の水素雰囲気と調和して働くメチルピロリドン等の、原油から望ましくない芳香族を除去する下流の錆および腐食防止剤、ならびに溶媒として機能するものを含むことができる。
【００２６】
処理材は、蒸気として、霧として、または超臨界状態で、本発明の蒸留反応器のガス注入ポートシステムおよび／またはカルコゲル濾過システムに直接注入することができる。本発明の反応装置内に配置されたカルコゲル濾過システムを介して、全ての前処理材をリサイクル用に含めることができる。カルコゲルフィルタは、洗浄して再使用できるように、反応器側面の出口ドアを介して着脱可能である。
【００２７】
解乳化剤、ニッケルモリブデン触媒、二アンモニウムリン酸塩水溶液、トルエンアルコールおよびドデカンアルコール（エタノールおよび１−ブタノール）、メチルエチルケトン、および試剤は任意選択である。ビチューメン系油は、その粘度を低下させて分離プロセスを容易にするために、ナフテン系溶剤またはパラフィン系溶剤で希釈される。
【００２８】
対象となる廃油の汚染物は、微量金属、硫黄、窒素化合物、酸素、水、燃料および油添加剤、ディーゼル燃料、塩素、揮発性および準揮発性の極性および無極性有機化合物、煤粒子、ベンゼン、スチレン、ナフタリン、トリクロロフルオロメタン、１、２、４、および１、３、５−トリメチルベンゼン、アセナフチレン、イソホロン、１−メチルナフタレンおよび２−メチルナフタレン、フェナントレン、ならびにそれ以外の排出凝縮物を含む。
【００２９】
個別の混合タンクが、コンピュータでタイミングを測った処理プロセスを完了すると、内容物は減圧解除されて、コロイド室に入る前に、鉄および非鉄微量金属の両方を流れから抽出するのを補助するために、各々が希土類強力磁石の一部を含む、２つの出口配管ダクトシステムに入る。
【００３０】
対向するダクト流は、次に、増圧ポンプ（６）によって高亜音速に加速される。これは、各ポンプのすぐ下流に配置された調整器を介してコンピュータ制御される。この近接によって、２つの連続した流れは、体積流量および流体粘度が同じであることが保証されるため、２つの流れは、妨害や編流（３８）なく、最適な高速および最適なコロイド衝撃力で、中央コロイド室（３１）で確実に合流する。
【００３１】
コロイド衝撃の高剪断力（３３）によって、分子結合を弛緩、破壊、および／または切断する一方で、供給物をきめ細かいスラリーの流れに完全に飽和させることができる。スラリーは、次に、移送配管システム（３６）を通って低圧搬送室（３９）に入る連続的な流れとして送られる。スラリーは、衝突噴流（７）もしくはタービン排気流（図示せず）および移送配管システムに入る前に、低圧搬送室（３９）でフラッシュ気化される。タービン排気流の動力源は、（複数の）タービンが同時に電力を生成している間に、運動エネルギーを熱的な予熱に結合する。タービンエンジンの排気力は、全ての排気汚染物が処理中に除去されるため、本発明に不可欠な部分である。
【００３２】
コロイド処理で、剪断速度１０７ｓ−１、チャネル速度４００ｍ／ｓが達成可能である。必要に応じて、低圧移送配管システムは、中央室を有する電気キャビテーション装置、対象とするメタマテリアルを吸収するコアプレート、もしくは管またはロッド（４０）を含むことができる。中心に取り付けられたコアプレート、管またはロッドは、移送配管（３９）の長さにわたっており、これは、流れの継続時間および粘度に基づいて、予測される流速、および必要な処理時間によって予め定められる。キャビテーションエネルギーによって、分子結合を引き離すことができ、したがって、水、天然界面活性剤、および汚染した基体からの炭化水素の解乳化に追加される。好ましいキャビテーションの圧力範囲は、約１００ｐｓｉ〜１，０００ｐｓｉである。
本プロセスおよび装置は、化学的乳化剤と共に、またはその代わりに作用することができる、高効率な補助的分離方法を可能にする。また、メタマテリアルおよび配管において、その損傷を防止するために、高超音波エネルギーのキャビテーション効果のバランスをとり、かつ制御する性能を有する。
【００３３】
コロイド室（３１）および低圧出口（３９）は、蒸発温度を摂氏３１６度〜４２０度の間に維持するように加熱される。加熱によって、スラリーの完全な気化、衝突噴流その他の気化装置を介した凝縮のない蒸気の移送、および反応フラッシュゾーン内でのフラッシングが可能になる。加熱は、赤外線、マイクロ波、対流、誘導コイル、蒸気、または熱油ジャケット、タービンエンジン排気、熱交換器、吸熱源および／または発熱源によってもたらされてもよい。
【００３４】
蒸留反応装置は、３つの主な処理室を備える。１）減圧蒸留室、２）常圧蒸留室、３）中央反応フラッシュゾーン、および、４）代替的に希土類磁石構造であってもよい発泡金属の支持体の中にある、カルコゲル濾過、セラミック膜、活性炭、その他の個別のフィルタまたはフィルタの組み合わせを有する、装置間濾過システム。
【００３５】
反応器は、渦またはキャビテーションの壊食、および金属の亀裂や脆化等の熱の影響を防止するために、先進材料で構成することができる。このような先進材料は、本願の出願日時点で、航空宇宙・防衛産業において使用され開発されている。システム配管、処理室、ポンプハウジング、および塔は、継ぎ目を排除するため、および継手接続を最小限にするために押し出し加工またはハイドロフォーム加工とすることができ、熱損失や、処理温度に影響を及ぼす外部環境の影響を最小限にするために、エアロゲル絶縁を有する。
【００３６】
蒸留装置は、所望の大きさや製油所の生産能力に応じて、相互共有された前処理、フラッシュゾーン、および濾過システムと垂直または水平に組み合わされる、本明細書で述べたような単一のシステムとして、あるいは分離した独立型システムとして、もしくは相互に連結された独立型システムとして構成されてもよい。分離した独立型では、減圧蒸留反応器の濾過システムは、常圧反応器に中継する軽油用の最後のフィルタとして、一番上に取り付けられる。それに対し、常圧蒸留反応器は、第１の処理反応室へ続く底部入口で、上流に取り付けられた濾過システムを有する。
【００３７】
減圧蒸留反応器の最初の処理室は、単一の内向き流、または進行性の一連の亜音速サイクロン装置から成り、直列の最後は、窒素注入されたＣｒｙｏｖｏｒｔａｃｔｏｒサイクロンにしてもよい。進行性の各直列は、各々が下向きに旋回する外側の渦と、上向きに流れる内側の渦とを有する、単一または複数のサイクロンから成っていてもよい。重い蒸気は、分離プロセスに補助されながら下向きに押され、加熱ジャケットでサイクロン円錐体が構成される。これは、リサイクルのために、粒子を収集し、残油を底部に落としながら粒子を気化する働きをする。軽油蒸気は、上昇してサイクロン円錐体の中で、中央の渦に引き込まれ、上方に推進されて、最後のカルコゲル濾過システムに入る。この室は、プロパン、不活性ガス、および／またはブタン／プロパンガスの混合の処理雰囲気で加圧されている。
【００３８】
減圧蒸留反応器は、特定の種類の沸点範囲によって決定される画分または直留留分に対応する特定の高さレベルに配置された、１つ以上の減圧生成物出口ポートを有する。抽出された油蒸気は、増加した揮発度の順に分類され、順に、残油（１４）、水（１７）、重質真空油（１５）、中間留分（図示せず、以下を参照）、および軽質真空ガス油（１６）を含む。沈殿ピットの底部には、タールサンド、ビチューメン、廃油、およびシェールオイルの処理によって堆積した、砂その他の粒子を除去するための抽出トラップドア（１３）がある。
【００３９】
付加的な（複数の）処理室が追加されてもよく、あるいは既存の（複数の）室が、上向き供給流のための減圧蒸留カルコゲルフィルタシステムの真上に配置されることによって、中間留分の超深度水素処理を提供するように変更されてもよい。この室は、現在、分離した独立型のプロセスとして行われている、水素処理プロセスの強化を可能にする。このような強化された水素処理タスクは、水素化脱硫、水素化脱窒素、水素異性化、水素分解、水素化仕上げ、水素転化、水素化脱芳香族、および水素化脱酸素を含むことができる。水素処理室は、温度、圧力、触媒、触媒床その他、処理される（複数の）製品の特定の要件に応じて、単一または複数の水素処理室から成っていてもよい。
【００４０】
気化した供給流の外側の渦は、狭くなっている先端に導かれて下方に出て、次に、重い蒸気を下方に押しやりながら遠心力で広がり、さらに不純物から油の結合を切断する。軽油蒸気は、反応器の底部から跳ね返って、進行性の直列した処理サイクロン内で、中央の上向きに旋回している渦に吸引されるまで上昇を続ける。サイクロン円錐体の上部まで上昇すると、カルコゲル濾過システム（１８）に入り、引き続き上昇して、常圧蒸留反応器の第１の処理室に入る。軽油蒸気に付随する処理ガスはいずれも、第１の処理室の水素雰囲気内で放散した残りの処理ガスまたは不活性ガスと共に、中央フィルタ出口ポート（１９）を介して、リサイクルのために抽出される。カルコゲルフィルタシステムは、反応器の側部のアクセスドアを介して、取り外しおよび再取り付けすることができる。フィルタの微量金属は、リサイクル用に、磁化された発泡金属グリッドから汚染物と共に採取することができ、補助的なプロセスでプラズマ噴霧される。
【００４１】
常圧蒸留反応器（４３）は、１〜６つの加圧処理室から成るが、５室（２１、２８、３０、３２、および３４）であることが好ましい。各室は、隣の室と垂直に隣接しており、各々が、増圧ポンプ（２７）によって付勢され、水素処理ガスで加圧される、上向き流高速エアフォイルの羽のないファン（２５および４１）によって分離されており、これによって付着物も防止する。ガス供給流は、エアフォイルファン（４１）に導かれた上向き流に、接線方向に接続されている。ファンは、蒸気が分離して適切な抽出レベルまで上昇できるように、反応器の内径壁で安定した上向き流を生成し、中央の区画を揮発度の低い中央処理区画のままにする。
【００４２】
常圧蒸留反応器の各処理室は、各処理室の天井の高さに取り付けられたフローバッフル（２２）を含み、フローバッフルは、処理のため、およびバッフルの真下に取り付けられた「耳当て型の」ノーチラス抽出リング（４５）をカスケードするために、上昇流を減速し、抽気流を出口ポート（２４、２９、３１、３３、３５、および３８）に導く。必要に応じて、各処理区画は、カルコゲル室間濾過システム（２５）を含むことができる。これは、その次の処理室、および処理ガスおよび不活性化ガスの抽出ポート（３９）に入る前に、次の処理室の特定の処理ガス要件と一致して不純物を濾過し、精製、再供給、リサイクルのループしたシステムに接続する。
【００４３】
各処理室は、抽出される各留分の正確な沸点の助けとなる温度レベルに温度調節される。熱抽出システムは、降温プラトーに伴う上昇流に基づいており、適切な抽出レベルを達成し、適切な精製状態を補助する。熱温度は、外気温度から摂氏１，０００度、または対象となる個別の燃料の分解するレベルまでの範囲とすることができるが、反応室の一番上から、摂氏１０度〜２０度の段階的な温度降下を伴って、最も低い室レベルで摂氏４００度の範囲とすることが好ましい。
【００４４】
各エアフォイルファンの真下に配置されるのは、内部反応壁の半径に広がる、内向きに突出している「ノーチラス耳型」（４０）形状のリング（２３）を有する、一連の並列した蒸気流バッフルプレート（２２）である。耳型の形状は、蒸気が最大高さに達して残存したときに、上向きに上がる蒸気を受けて集めるように突出しており、これによって、蒸気が抽出できることが確実になる。バッフルを容易に通過するレベルを越えてまだ上昇を続けている蒸気は、上昇して次の処理室に入る。
【００４５】
反応処理室の一番上には、残存汚染物を捕捉するための上部のカルコゲル濾過システム（３６）を有し、（複数の）処理ガスをＬＰＧから分離し抽出するので、精製されたＬＰＧが、次の処理工程のために、上部反応器出口ポート（３８）を通って流れることが可能となる。
【００４６】
カルコゲル濾過システムの他の用途は、分離した（複数の）層としての触媒床、または処理流が通過する際に同時に機能するために、触媒を充填したポケットおよび／またはペレットを有する、支持体に充填された混合フィルタとしての触媒床、ならびに／あるいはクエンチ層および／または流れを混合する層のいずれかの触媒床を統合することである。フィルタは、燃料にリサイクルすることができ、かつ／または洗浄および付け替えることができる。他の用途は、触媒ポケット、ペレット、または触媒床の、熱および物質移動現象を発生させる性能を拡大する、細孔の拡散および対流用の管状物または多管を生成することである。多層カルコゲルシステムは、また、追加された精度の高い処理制御用のクエンチ層を追加することができる。個々の処理室の中間で利用される場合、触媒統合によって、最高温度制御のために、濾過されるかまたは独立した触媒床同士の間のクエンチングおよび混合を最適にすることができる。また、必要に応じて、いずれかを除去するか、または用途に応じて、分離した室間の温度変動を維持する。複合的なカルコゲル濾過および／または混合濾過触媒床は、蒸発反応器または前処理システムの処理室のいずれか、または全てに適用することができる。
【００４７】
蒸留プロセスは、油スラリーがヒートパイプ（４４）に入ることで開始する。これは、衝突噴流システムに入る前の、供給流予熱装置および補助的な気化装置として、二重に機能する。衝突噴流システムは、前処理された油スラリーを加圧し、流れを注入配管に導く。これは、外側反応壁の中央に取り付けられ、２０度〜６５度の注入軌道を有するが、４５度の軌道供給ラインで、反応器のフラッシュ室に入ることが好ましい。衝突噴流は、連続したフラッシュ気化プロセスを持続し、一定の反応器内部の加圧を維持するように、スラリーを高速で推進する。
【００４８】
フラッシュゾーン（３）は、反応器の中央に配置され、常圧蒸留室に入る前に上昇する軽油ガスを濾過するために、カルコゲル濾過システム（１８）に囲まれている。蒸気がフラッシュゾーンに入ると、フラッシュゾーン壁の外周に沿って反時計回りに遠心力で押し流される。流れは、スワラによって、急激に下向きに旋回する方向に誘導されて、細くなりながらサイクロン円錐体（７）に入る。これもまた、渦流の内側に、逆に旋回する上昇流を生成する。外向きの遠心力は、加熱された内側の円錐体壁に対して、油蒸気を圧縮し、不純物から分離する。一方で、先進的なワイプ膜蒸発器の方式で、重油の粒子、揮発性有機物その他の不純物を焼却する。高亜音速の流れは、２〜４つ以上の増圧ポンプ（５）によって持続される。これは、フラッシュゾーンの外側反応壁に平行に取り付けられている。各ポンプは、処理ガスおよび（複数の）不活性ガスの連続した流れを注入する。
【００４９】
処理ガスは、重油、添加剤、および水の分画を補助し、プロパン、ブタン、水素、および蒸気を含むことができる。パラフィン系炭化水素のみを抽出し、炭素残留物を排出するプロパンの性能によって、装置の高速のサイクロン流における、重油の急速な脱歴が可能になる。ブタンは、供給流のアスファルトおよびタール分に応じて、１０％〜５０％の混合範囲でプロパンと混合されると、分子レベルでの金属の分離をさらに促進する。
【００５０】
減圧蒸留処理ガスは、また、単一成分または多くの成分が混在したｎ−プロパン、イソプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、エタン、および様々なブチレンの一部、ブタン／プロパン混合物（Ｃ３／Ｃ４またはＢ−Ｐの混合）を含むことができる。補助溶剤は、プロパン、エタン、ブタン、プロピレン、２―メチルプロパン、ジメチルプロパン、プロパジエン、ジメチルエーテル、クロロジフルオロメタン、ジフルオロメタン、およびフッ化メチルであってもよい。プロパンに加えて、プロパノールや超臨界エタン等の有機溶剤も使用することができる。
【００５１】
サイクロン式減圧蒸留分離装置は、大型サイクロン処理円錐体（７）を上流から下流に配置した、内側上部中央反応器を有する外殻と、周囲にある一連の並列した小型処理サイクロン円錐体（８）と、下流のより大きい中央円錐体とを備える。第３のサイクロン分離円錐体は、第２の列の下流に配置され、必要に応じて、少なくとも１／３の大きさの、１つのサイクロン円錐体（図示せず）を含む。
【００５２】
サイクロン円錐体システムは、加熱ジャケットを有する円錐体を含むことができる。これは、重力１００，０００Ｇ以上での高処理速度、可動部分がないこと、および十分な濾過効率によって、ワイプ膜蒸発器、薄膜およびショートパスシステムに対して、先進技術の発明として機能する。
【００５３】
３つの連続するサイクロン処理工程の各々の分離効率は、特定の列の入口および出口の直径の大きさ、サイクロンの直径、本体の長さ、テーパ角、およびサイクロンの上部の円筒状の入口の深さによって制御される。供給流は、各列のサイクロンの直径が徐々に大きくなる一連の各サイクロン内で、順次精製される。
【００５４】
下流のサイクロン処理流は、反応器の外径内に位置する、１つまたは複数の最小の均一サイズのサイクロンから始まるため、３段階の列の第１の段階を集合的に含む。第２の処理サイクロン、すなわち好ましくは８つのサイクロン（１０）は、第１の列よりもわずかに大きい均一の大きさであり、これもまた互いに平行しているが、サイクロンの列の第１段階よりも低い位置に配置され、これによって第２の内周室を形成している。
【００５５】
第３および最後の処理段階は、第１の列（８）または第２の列よりも低い位置に配置された、大型中央サイクロン（７）で行われる。そこでは、中央の上向き渦流が、常圧蒸留室（４３）に入る前にカルコゲル濾過されるか、あるいは、さらなる処理のために出ていく。
【００５６】
外側の環状室流は、加熱ジャケットを有する中央内壁の穿孔された通路（１０）を通過して、第２の環状の室に入るまで、反時計回りに連続し、下向きに旋回する。貫通孔通路を有する内壁は、揮発性または準揮発性の有機物を破壊し、蒸気の流れから塵や汚れの全ての粒子を気化する、第１段階のワイプ膜蒸発器またはショートパス蒸発器として機能するために、その外面が摂氏４２０度の一定温度に維持される。
【００５７】
貫通孔は、長方形の形状であり、大きい粒子が内側の第２の室に入るのを防止するように、幅と高さとの比率が１．５：１〜１：１．５の断面を含む。貫通孔の長方形の断面は、使用可能な限られたシュラウド空間を最大化し、シュラウドにわたる圧力降下を小さくする。
【００５８】
流れが第２の室に入ると、外側の渦流は、反時計回りに、室の内壁の周囲を下向きに旋回し、これによって、第２の、上向きに流れる渦の漏斗を生成する。上向き流は、次に、下に導かれて第１の中央サイクロン円錐体に入る、重質蒸気の外側の遠心渦と、１つの渦ファインダ開口を通って上部の室のプレートを出る、軽質蒸気油の内側のより小さい渦の漏斗との両方を生成するために、サイクロン円錐体の小さい開口に入る。
【００５９】
中央サイクロン円錐体（９）の内面は、蒸気、熱油、高温燃料、融液、赤外線または誘導コイル、マイクロ波、対流その他の熱源で満たされた内部加熱ジャケットによって、摂氏４２５度の好ましい外面温度に加熱されるが、温度範囲は、蒸気、摂氏１００度〜５００度以上に変化してもよい。内側サイクロン円錐体の表面に粗面を追加することによって、残留汚染物の最終的な捕捉および熱破壊を補助する。内側の円錐体壁に影響を与える、反時計回りの高遠心力もまた、最終的な分画、または気化した基油からの不純物に対する補助となる。
【００６０】
サイクロン円錐体システムを構成する際は、システムが設計されている標準的な供給流に適合させるために、各列の円錐体上部の直径、底部の円錐体開口の直径、円錐体のテーパ角度、および表面状態を計算する必要がある。
【００６１】
第１の中央サイクロン円錐体、およびサイクロン処理の第３段階を出ると、供給流の渦流は、プロパン、ブタン、または両者の混合等の処理ガスが充満する円筒形の常圧処理室に入る。
【００６２】
反応器の底部の真上は、一連の電極グリッドバッフルプレート（１２）であり、油蒸気抽出の前に、蒸気流からの残留水分の除去を確実にするために、静電脱塩、ならびに下降する重質アスファルト、および残油を含む蒸気の凝縮をもたらす。
【００６３】
減圧蒸留室の底部で、電極グリッドバッフルの真下は、残油、脱塩された水、および底部プール清掃ドアを有する粒子収集プール（１３）の組み合わせである。脱塩された水および残油がプールに落ちると、水が残油の上部に浮かんで、容易な抽出、および最下部に任意の沈殿槽を置くことが可能になる。水は抽出されて浄水プラントに送られ、残油は吸い出されて、石炭スラリーブランケットとして使用するために燃料スラリープラントへ、アスファルト製造のためにアスファルトプラントへ、またはさらなる処理のために脱歴プラントへのいずれかに送られる。
【００６４】
常圧蒸留の供給流は、まず、カルコゲル濾過システム（１８）を通過する。これは、流れから微量金属を除去するため、ならびにフィルタ支持具として、かつ高速流に耐えるように、発泡金属、希土類磁石、および／または電磁伝導性の支持体で構成されている。本濾過システムは、リサイクルのために、微量金属、鉱物、揮発性有機物、汚染成分、および窒素や酸素等の気体を含む汚染物を、吸収または吸着、分離、収容することによって捕捉することができる。本濾過システムは、中央の反応器内に配置され、減圧蒸留反応室と常圧蒸留反応室との間の仕切りとして機能する。フィルタは、気化した金属その他の流れを汚染する物質や、ガス化合物の捕捉および封じ込めを補助するために、電磁石または希土類磁石、あるいはイオン化されていてもよい。
【００６５】
２〜４つ以上の増圧ポンプの組は、平行に取り付けられ、（複数の）処理ガスを供給し、必要に応じて触媒を処理して各処理室に入れるために、各エアフォイルファンに結合されている。羽のないファンは互いに中継され、内側の流れがキノコ状に広がって、バッフルプレートに対して蒸気を処理し、流れの時限処理および最終的な留分の抽出のために、蒸気流の向きを変えて処理セルに戻す。
【００６６】
常圧蒸留反応器は、２から最高６以上の連続した、円筒形の壁を有する処理室に細分されるが、５つの室（２１、２８、３０、３２、および３４）であることが好ましい。室の内部の旋回する上向き流は、一連の高圧の羽のないガスフォイルファン（２５）によって制御される。これは、外側反応壁（１１）に、注入のために室の底部に平行に取り付けられた増圧ポンプ（５）を介してガスを供給される。水平に取り付けられたファンシステムは、室壁の内周全体で、中央領域を台風の目の中心と同様に低圧のままにしながら、流入するガス流を増幅することができる。これにより、連続的かつ迅速な方法で、油蒸気を精製し抽出することができる。
【００６７】
内側の上向流の速度は、レイノルズ数１６１５で１５〜１８倍、かつ増圧ポンプのピーク速度では、最大で亜音速まで達することができる。ファンは、エントレインメントのコアンダ効果の方法で、層流タイプのガス流で動作する。
【００６８】
各処理室の上部で、隣の室のファンの真下に取り付けられているのは、交互に並んだバッフルプレート（２２）の複数の列であり、対象となる不純物が除去されて抽出される正確な沸点に達するように、上向き流を減速するように設計されている。バッフルプレートは、各室が厳密な温度制御を確実に維持するために、熱を生成することができる。ノーチラス反応器内包システム（上面図４０および側面図４５）は、内部反応壁に取り付けられたカップ型のリングから成り、油蒸気留分を収集して抽出ポートに搬送するように、内側に延びている。軽質油の蒸気は、ノーチラスリングの中央開口を通って上昇し、その後、隣の室の羽のないファンの中央を通って、隣の処理室に入る。各区画は、抽出のためにＬＰＧのみが反応器の上部に残るまで、このプロセスを繰り返す。
【００６９】
常圧蒸留反応器内の温度は、特定の各処理質の温度要件専用の、加熱ジャケットを有する反応壁システムによって制御される。上方の室のバッフルプレートもまた、温度制御のために加熱される。外気から熱分解温度までの処理室の温度範囲は、摂氏約９５０度であるが、ＬＰＧ処理のために、各処理室で、摂氏３００度から最終的には摂氏４０度まで、段階的に下がることが好ましい。油画分が水素と反応すると、高品質のクリーンな製品を製造するために、触媒を注入することができる。動作条件は、最終用途に基づく。例えば、超低硫黄（１０ｐｐｍ以下）のディーゼルを製造するために、温度は摂氏３５０〜３９０度、圧力は６０〜９０バールの範囲にすることができる。
【００７０】
各抽出ポートは、ノーチラスリングから抽出した蒸気をカップおよび漏斗で受けて出口（２４、２９、３１、３３、３５および３８）に入れるような、ノーチラス「耳型」である。本発明の常圧蒸留反応器は、最終的な精製製品への変換を促進するための、上流位置における水素処理、水素仕上げ、および水素化脱硫の初期プロセスの様々な態様を組み合わせている。
【００７１】
カルコゲル濾過システムは、多くの異なる油流および混合された油流が、減圧蒸留反応器システムと常圧蒸留反応器システムとの複合体で処理されるための、初期濾過システム、および過渡的な濾過システムの両方を提供するように設計されている。
【００７２】
硫黄、水銀、カドミウム、ニッケル、亜鉛、鉛、カドミウム、トリウム、水、粒子、金属、および酸素や窒素等のガスを含む、多種類の原油および重油の処理を汚染する特定の処理物質が、再生油にみられる、数えきれないほどのエンジン生成汚染物と共に混合している。
【００７３】
本濾過システムは、微量金属を捕捉するための磁化能力と共に、高速流、衝撃、圧力および高熱、ならびに冷却処理流に耐える発泡金属の支持体を有する、交差する層のカルコゲルから成る。支持体には、セラミック膜、エアロゲル、またはカルコゲル等の様々な濾過材および吸収材が充填されており、その内部は、１立方センチメートルに１０，０００平方フィートの表面積を有する。適用可能な関連物質の種類には、エアロゲル、ゾル−ゲル、コロイド、シーゲル、キセロゲル、ナノゲル、およびカルコゲルヒドロゲル溶液が個別に含まれるか、または先進的な複合体、炭素、グラファイト、シリカ、粉末金属、発泡金属、磁性希土類その他との混合物として含まれ得る。これは、触媒、プラズマ溶射、沈殿、被覆、含浸、または予め形成された支持体および／またはテンプレートフィルタシステム内の充填剤としても利用することができる。エアロゲル、カルコゲル、ゾル−ゲル、コロイド、キセロゲルおよびナノゲルは、多孔性の「ポケット」を伴って製造され、処理され、ならびに／あるいは超臨界的にまたはテンプレート製造される。これは、処理される流れを精製するために、支持体の中で、汚染物の集まりを完全に捕捉および収集するように汚染物の分子サイズと一致する。このようなポケットを層にすることによって、流れは１００％浄化することができる。
【００７４】
他の任意の濾過材には、ガラス繊維系の濾過材、吸蔵炭素、またはグラファイト系複合材、イオン交換樹脂、溶融塩浴、液体水素蒸気浴、親水性膜布、燃料電池濾過その他が含まれる。
【００７５】
本濾過システムは、液体、気体、超臨界、霧および蒸気の状態の流れに対応することができる。最初の流れが最も汚染されているため、外層は、より多くの濾過エレメントを保持するために、より大きい発泡金属ポケットで構成されている。第２および第３の層は、徐々に小さくなるより小型のポケットを有し、いずれの供給流にも完全なフィルタを提供する。
【００７６】
本濾過システムは、２つ以上の内部反応フィルタから成り、処理蒸気流の完全な濾過を確実にするために、各々が反応器の最大直径まで広がっている。中央のフィルタは、減圧蒸留反応器を常圧蒸留反応器室から分離しており、あるいは、この２つの反応器が別々に構築されている場合は、減圧蒸留反応器の上部、および常圧蒸留反応器の底部または供給側に配置される。第３のカルコゲルフィルタは、さらなる処理のために出ていく前の、最後のＬＰＧフィルタとして、常圧蒸留反応器の最上部に配置されている。
【００７７】
中央フィルタが配置されたガス排出配管ネットワークは、減圧蒸留の（複数の）処理ガスが、流れが常圧反応器の第１の処理室（１８）に入る前に除去されることを可能にする。穿孔された配管は、より重い処理ガスが、減圧抽出およびリサイクルのために配管システム内で凝縮できるようにする一方、軽油蒸気が通過し、上昇し続けることができるようにする。蒸留反応器
【００７８】
減圧蒸留室を有する反応器
１．（前処理、精製、および飽和した）混合油供給ライン
２．（衝突噴流、増圧ポンプその他の）高速供給ポンプ
３．フラッシュ気化および渦増圧ゾーン
４．渦誘導ガイドポスト
５．２〜４つ以上の増圧ポンプ
６．処理ガスおよび／または不活性ガス供給ライン
７．中央室高速渦処理ゾーン
ａ．単一の大型渦円錐体
ｂ．摂氏４２９度に加熱された面を有する内側の円錐体
ｃ．反時計回りの流れ
ｄ．ゼロから亜音速までコンピュータ制御された処理流の速度
８．第２の渦処理ゾーン
ａ．中央の渦円錐体よりも上方に、その周囲で平行に固定される
ｂ．総数２〜３２の小さい渦円錐体
ｃ．任意で加熱されるか、または非加熱の円錐体
９．第３の渦処理流ゾーン（任意選択または図示せず）
ａ．第２の渦レベルの上方へ上昇し、平行に固定される
ｂ．任意選択の２〜３２個の小さい円錐体
１０．加熱された貫流壁を有する円形の渦室
１１．（減圧蒸留室および常圧蒸留室の両方にある）任意で加熱される内室壁
１２．（希土類磁石または電磁金属で構築された）脱塩電気グリッドシステム
１３．残油／水の収集および抽出プール
１４．残油減圧抽出ポート
１５．重質真空油抽出ポート
１６．軽質真空ガス抽出ポート
１７．水抽出ポート
１８．中央および／または室間濾過と、クエンチと、混合および／または、統合および／または分離された触媒床と、希土類磁石、支持体、バリアまたはテンプレートを有するかまたは有していない、管または物質移動システム。
１９．カルコゲルフィルタ反応アクセスドア
２０．処理ガス／不活性ガス抽出ポート
常圧蒸留室（符号４３）
２１．高温燃料処理室
２２．蒸気バッフルプレート
２３．総数（５）個のノーチラス抽出リング
２４．ガス油減圧抽出ポート
２５．エアフォイル高速処理ファン
２６．エアフォイルガス注入供給ポート
２７．増圧ポンプ、処理ガスおよび／または不活性ガス注入器
２８．中間温度燃料処理室
２９．ディーゼル油減圧抽出ポート
（常圧蒸留反応器に続く）
３０．低温燃料処理室
３１．ジェット燃料／灯油減圧抽出ポート
３２．ナフサ処理室
３３．重質ナフサ減圧抽出ポート
３４．ＬＰＧ処理室
３５．軽質ナフサ減圧抽出ポート
３６．上部反応器カルコゲルフィルタ
３７．カルコゲルフィルタアクセスドア
３８．ＬＰＧ減圧抽出ポート
３９．処理ガス／不活性ガス抽出ポート
４０．抽出ポートの開口を示すノーチラス内包リング（上方から見た上面図）
４１．エアフォイルファンの断面図
４２．減圧蒸留室
４３．常圧蒸留室
４４．管炉供給流蒸発器Ｉ／（あるいは）触媒予熱供給流軌道配管
４５．ノーチラス反応器内包側面図
４６．高強度超音波―
（反応器壁、処理円錐体、および内室壁で任意選択）
４７．沈殿物トラップドア（粒子、砂、汚れ）掃除口
４８．中間蒸留（図示されていない任いの水素処理室）
・水素化だつ硫黄
・水素化だつ窒素
・水素化だつ酸素
４９．パラフィン性泡処理（図示せず）（水性スラリー製品）
【００７９】
混合された供給流の前処理反応システム
１．原油供給ライン（重油、軽油、タールサンド、シェールオイル、ビチューメン）
２．廃油供給ライン
３．熱分かい油供給ライン（石炭スラリー、炭素材料）
４．（コンピュータ制御の）流量調整器
５．（任意で連続した）前処理混合タンク
（触媒、水酸化物、界面活性剤、水溶液、添加剤、キレート剤、蒸気および試剤）
６．（パルス状または連続的な）高圧増圧ポンプ
７．衝突噴流（任意選択）
８．注入分配を伴う処理貯蔵タンク
９．高剪断ゾーン
１０．コロイド衝撃室
１１．コロイド高速調整器
１２．移送配管
１３．低圧予熱室
１４．処理ガス注入ライン
１５．流体力学的メタマテリアルを対象とした電気キャビテーション管
１６．アルキメデス処理および混合室
１７．高強度超音波注入器
１８．フロースワラ（エルボコネクタ／Ｔコネクタ）
１９．（任意で衝突噴流に続く）炉心管予熱器および蒸発器
２０．流れ調整器を有する注入ポンプ
２１．発熱体（赤外線、対流、加熱ジャケット、マイクロ波等）
２２．熱交換器
２３．ハイドレートガスおよび天然ガス供給ライン
２４．第１の予め混合され処理された供給流
２５．第２の処理および精製反応器
【図１】
2016512165.tif 000003
【図２】
2016512165.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月11日(2015.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】蒸留反応装置を示す。
【図２】蒸留反応装置の別の構成を示す。
【図３】Ｆｉｇ．３Ａは図１および２に示される内包バッフルの上面図、Ｆｉｇ．３Ｂは図１および２に示されるノーチラス反応器要素の側面図、Ｆｉｇ．３Ｃは図１および２に示される反応器のエアフォイルのファンを示す切断図、Ｆｉｇ．３Ｄは図１および２に示される反応器の内包ガス装置を示す図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
常圧蒸留反応器（４３）は、１〜６つの加圧処理室から成るが、５室（２１、２８、３０、３２、および３４）であることが好ましい。各室は、隣の室と垂直に隣接しており、各々が、増圧ポンプ（２７）によって付勢され、水素処理ガスで加圧される、上向き流高速エアフォイルの羽のないファン（２５および４１）によって分離されており、これによって付着物も防止する。ガス供給流は、エアフォイルファン（４１）（図３のＦｉｇ．３Ｃの切断図参照）に導かれた上向き流に、接線方向に接続されている。ファンは、蒸気が分離して適切な抽出レベルまで上昇できるように、反応器の内径壁で安定した上向き流を生成し、中央の区画を揮発度の低い中央処理区画のままにする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
反応処理室の一番上には、残存汚染物を捕捉するための上部のカルコゲル濾過システム（３６）を有し、（複数の）処理ガスをＬＰＧから分離し抽出するので、精製されたＬＰＧが、次の処理工程のために、上部反応器出口ポート（３８）を通って流れることが可能となる。
例えば、図３のＦｉｇ．３Ｂは、抽出ポート（３５、３３、３１、２９、２４、１６、１５および１４）と注入ポート（３９、２６、２７、２６、２７および８）とを有する蒸留反応器を示している。このＦｉｇ．３Ｂは、抽出ポートと、流れと、上部ガス収集上部内包キャップと、対向する増圧ポンプ付きの側部ガス注入ポートとを有する最適化された処理室の一例を示している。逆円錐体は、明細書の第２頁（段落０００９）に記載され図１に示された渦巻「ワイプ膜蒸発器」であり、内部の角度が付いた気泡は上向きの渦流を示している（この図は図１からの交互の向きの流れを示す）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
各処理室の上部で、隣の室のファンの真下に取り付けられているのは、交互に並んだバッフルプレート（２２）の複数の列であり、対象となる不純物が除去されて抽出される正確な沸点に達するように、上向き流を減速するように設計されている。バッフルプレートは、各室が厳密な温度制御を確実に維持するために、熱を生成することができる。ノーチラス反応器内包システム（図３のＦｉｇ．３Ａに示す上面図４０および側面図４５）は、内部反応壁に取り付けられたカップ型のリングから成り、油蒸気留分を収集して抽出ポートに搬送するように、内側に延びている。軽質油の蒸気は、ノーチラスリングの中央開口を通って上昇し、その後、隣の室の羽のないファンの中央を通って、隣の処理室に入る。各区画は、抽出のためにＬＰＧのみが反応器の上部に残るまで、このプロセスを繰り返す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸留用の単一または混合炭素流を処理する前処理室と、少なくとも１つの主処理室とを備える蒸留反応装置であって、前記主処理室が個別に、
（ａ）減圧蒸留室、
（ｂ）常圧蒸留室、または
（ｃ）中央反応フラッシュゾーン
のうちのいずれか１つ、またはその組み合わせである、蒸留反応装置。
【請求項２】
（ａ）カルコゲル濾過、
（ｂ）セラミック膜、
（ｃ）活性炭、および／または、
（ｄ）他の個別のフィルタまたはフィルタの組み合わせ
のうちの少なくとも１つを有する装置間の濾過システムをさらに備え、前記濾過システムが、蒸留処理ガスの出口ポートを含む、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項３】
前記他の個別のフィルタまたはフィルタの組み合わせが、
（ａ）発泡金属、
（ｂ）硬質に構成されたテンプレート、および／または、
（ｃ）高剪断抵抗ハニカム支持体
のうちの少なくとも１つの中に収容されている、請求項２に記載の蒸留反応装置。
【請求項４】
フィルタ支持体が、選択的に希土類磁石構成のフィルタ支持体とすることができる、請求項３に記載の蒸留反応装置。
【請求項５】
当該蒸留反応装置が、
（ａ）渦の壊食、
（ｂ）キャビテーション壊食、および／または、
（ｃ）熱または冷却の影響、例えば
（ｉ）金属の亀裂、および
（ｉｉ）金属の脆化等
の熱または冷却の影響
の影響のうちのいずれか１つ、または前記影響の組み合わせを防止する先進材料で構成され得る、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項６】
（ｉ）継ぎ目の排除、および／または
（ｉｉ）継手接続の最小化
のうちの少なくとも１つを達成するために、
配管、処理室、ポンプハウジング、および塔が、
（ａ）デトネーション結合、
（ｂ）レールガンドロップ鍛造、および
（ｃ）押し出し加工またはハイドロフォーム
のうちの１つとすることができる、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項７】
当該蒸留反応装置が
（ａ）垂直な、
（ｉ）相互共有の前処理、
（ｉｉ）フラッシュゾーンおよび濾過システム、および／または、
（ｉｉｉ）カスケードシステム、
または、
（ｉ）相互共有の前処理、
（ｉｉ）フラッシュゾーンおよび濾過システム、および／または、
（ｉｉｉ）カスケードシステム、
の１つ以上と垂直に組み合わせされたものと、
（ｂ）水平な
（ｉ）相互共有の前処理、
（ｉｉ）フラッシュゾーンおよび濾過システム、ならびに、
（ｉｉｉ）カスケードシステム、
または、
（ｉ）相互共有の前処理、
（ｉｉ）フラッシュゾーンおよび濾過システム、ならびに、
（ｉｉｉ）カスケードシステム、
の１つ以上との水平に組み合わされたものと
のいずれかの単一のシステムとして構成され得る、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項８】
減圧蒸留反応器の濾過システムが、最終フィルタとして上部に取り付けられるように構成されている、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項９】
当該蒸留反応装置が、少なくとも１つの濾過システムを有し、前記濾過システムが、
（ａ）第１の処理反応室に続く底部入口の上流に取り付けることができとともに、
（ｉ）プレフィルタ、または、
（ｉｉ）ポストフィルタ触媒床
を有することができ、かつ
（ｂ）前記第１の処理反応室の出口に続く下流に取り付けることができるとともに、
（ｉ）ポストフィルタ、または、
（ｉｉ）ポストフィルタ触媒床
を有することができる、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１０】
当該蒸留反応装置の最初の処理室が、
（ａ）イオン化、および／または、
（ｂ）炭素イオン化
のための、単一の内向き流、または進行性の一連の亜音速から超音速までのサイクロン装置を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１１】
サイクロン円錐体が、ジャケットと共に構成することができ、前記ジャケットが加熱ジャケットとすることができ、前記ジャケットが、
（ａ）粒子を収集するように、かつ
（ｂ）（ｉ）任意の粒子、
（ｉｉ）任意の残留物
をリサイクル用に底部収集プールに落とすことによって、粒子を蒸留するように、
機能することができる、請求項１０に記載の蒸留反応装置。
【請求項１２】
一連の進行性の各処理列がサイクロンを備え、前記サイクロンが、
（ａ）単一のサイクロン、および／または、
（ｂ）各々が、下向きに旋回する外側の渦、および内側の上向き流の渦の、複数のサイクロンとすることができる、請求項１０に記載の蒸留反応装置。
【請求項１３】
当該蒸留反応装置が
加圧室と、
（ａ）各加圧室が処理可能であり、
（ｂ）少なくとも１つ以上の加圧処理室である
複数の加圧室と
を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１４】
追加の少なくとも１つの処理室を追加することができ、または
既存の少なくとも1つの処理室をカルコゲル濾過システムの真上に配置し、上向き供給流を注入されたポンプ（羽のないファン）に水素を注入することによって、第１の常圧処理工程として、超深度水素化処理が可能になるように変更することができる、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１５】
当該蒸留反応装置が、１つ以上の減圧生成物出口ポートを有し、前記減圧生成物出口ポートが、特定の種類の沸点範囲によって決定される画分または直留留分に対応する特定の高さレベルに配置されている、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１６】
当該蒸留反応装置が、１つ以上の加圧処理室を備え、前記加圧処理室の各々が、垂直または水平に次の加圧処理室に隣接し、各々が、増圧ポンプまたは高速流ポンプによって付勢され、かつガスで加圧される、上向きに流れる高速エアフォイルの羽のないファンによって分離され、
（ａ）ガスを水素処理ガスとすることができ、
これによって付着物を防止する、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項１７】
前記高速エアフォイルの羽のないファンが各々、前記増圧ポンプによって付勢され、前記処理ガスでまたはその他の高圧生成ポンプで加圧される、請求項１６に記載の蒸留反応装置。
【請求項１８】
複数のガス場が、使用者の優先度または需要に基づいて、前記高速エアフォイルの前記ファンに導かれる上向き流または下向き流のいずれかに接線方向に結合されている、請求項１６に記載の蒸留反応装置。
【請求項１９】
当該蒸留反応装置の各処理室がフローバッフルであって、
（ａ）前記フローバッフルが、前記各処理室の天井の高さに取り付けられ、
（ｂ）前記バッフルが、処理のために、
（ｉ）上昇流を減速させ、かつ
（ｉｉ）上昇流を加速し、
抽気流を出口ポートへと導く、前記バッフルの真下に取り付けられたカスケードのノーチラス抽出リングと、流れの形状を変更するバッフルと共に表面を変形させる内室であって、１８０度に固定された、および／または多方向への流動能力を可能にする、内室とにカスケードする、請求項１６に記載の蒸留反応装置。
【請求項２０】
降温プラトーに伴う上昇流に基づく熱抽出システムを備える、請求項１６に記載の蒸留反応装置。
【請求項２１】
降温プラトーに伴う上昇流に基づく熱抽出システムを備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２２】
羽のないガスフォイル中継ファン装置を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２３】
（ａ）重油および軽油、
（ｂ）廃油、
（ｃ）ビチューメン、
（ｄ）ピート、および／または
（ｅ）他の油
のうちの少なくとも１つを処理するためのサイクロン式フラッシュゾーン炭素供給流分離装置を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２４】
衝突噴流供給装置または増圧ポンプ供給装置を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２５】
当該蒸留反応装置が、常圧蒸留反応装置を有する複合的な減圧蒸留反応器である、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２６】
超音波キャビテーション結合分離方法を有するメタマテリアル中央ターゲットプレート装置を備える、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【請求項２７】
（ａ）ガス、蒸気、霧、超臨界、液体、同位体の処理、およびプラズマの生成およびイオン化、
（ｂ）装置のカスケード、
（ｃ）空気力学的蒸留処理による同位体濃縮装置、
（ｄ）内部熱交換器の追加、
（ｅ）分離室の追加、ならびに、
（ｆ）２つ以上の装置を濃縮システムにカスケードすること
に適合可能である、請求項１に記載の蒸留反応装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016512165.tif 000005
【図２】
2016512165.tif 000006
【図３】
2016512165.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月17日(2015.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
減圧蒸留室を有する反応器
１．（前処理、精製、および飽和した）混合油供給ライン
２．（衝突噴流、増圧ポンプその他の）高速供給ポンプ
３．フラッシュ気化および渦増圧ゾーン
４．渦誘導ガイドポスト
５．２〜４つ以上の増圧ポンプ
６．処理ガスおよび／または不活性ガス供給ライン
７．中央室高速渦処理ゾーン
ａ．単一の大型渦円錐体
ｂ．摂氏４２９度に加熱された面を有する内側の円錐体
ｃ．反時計回りの流れ
ｄ．ゼロから亜音速までコンピュータ制御された処理流の速度
８．第２の渦処理ゾーン
ａ．中央の渦円錐体よりも上方に、その周囲で平行に固定される
ｂ．総数２〜３２の小さい渦円錐体
ｃ．任意で加熱されるか、または非加熱の円錐体
９．第３の渦処理流ゾーン（任意選択または図示せず）
ａ．第２の渦レベルの上方へ上昇し、平行に固定される
ｂ．任意選択の２〜３２個の小さい円錐体
１０．加熱された貫流壁を有する円形の渦室
１１．（減圧蒸留室および常圧蒸留室の両方にある）任意で加熱される内室壁
１２．（希土類磁石または電磁金属で構築された）脱塩電気グリッドシステム
１３．残油／水の収集および抽出プール
１４．残油減圧抽出ポート
１５．重質真空油抽出ポート
１６．軽質真空ガス抽出ポート
１７．水抽出ポート
１８．中央および／または室間濾過と、クエンチと、混合および／または、統合および／または分離された触媒床と、希土類磁石、支持体、バリアまたはテンプレートを有するかまたは有していない、管または物質移動システム。
１９．カルコゲルフィルタ反応アクセスドア
２０．処理ガス／不活性ガス抽出ポート
常圧蒸留室（符号４３）
２１．高温燃料処理室
２２．蒸気バッフルプレート
２３．総数（５）個のノーチラス抽出リング
２４．ガス油減圧抽出ポート
２５．エアフォイル高速処理ファン
２６．エアフォイルガス注入供給ポート
２７．増圧ポンプ、処理ガスおよび／または不活性ガス注入器
２８．中間温度燃料処理室
２９．ディーゼル油減圧抽出ポート
（常圧蒸留反応器に続く）
３０．低温燃料処理室
３１．ジェット燃料／灯油減圧抽出ポート
３２．ナフサ処理室
３３．重質ナフサ減圧抽出ポート
３４．ＬＰＧ処理室
３５．軽質ナフサ減圧抽出ポート
３６．上部反応器カルコゲルフィルタ
３７．カルコゲルフィルタアクセスドア
３８．ＬＰＧ減圧抽出ポート
３９．処理ガス／不活性ガス抽出ポート
４０．抽出ポートの開口を示すノーチラス内包リング（上方から見た上面図）
４１．エアフォイルファンの断面図
４２．減圧蒸留室
４３．常圧蒸留室
４４．管炉供給流蒸発器Ｉ／（あるいは）触媒予熱供給流軌道配管
４５．ノーチラス反応器内包側面図
４６．高強度超音波―
（反応器壁、処理円錐体、および内室壁で任意選択）
４７．沈殿物トラップドア（粒子、砂、汚れ）掃除口
４８．中間蒸留（図示されていない任意の水素処理室）
・水素化脱硫黄
・水素化脱窒素
・水素化脱酸素
４９．パラフィン性泡処理（図示せず）（水性スラリー製品）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
混合された供給流の前処理反応システム
１．原油供給ライン（重油、軽油、タールサンド、シェールオイル、ビチューメン）
２．廃油供給ライン
３．熱分解油供給ライン（石炭スラリー、炭素材料）
４．（コンピュータ制御の）流量調整器
５．（任意で連続した）前処理混合タンク
（触媒、水酸化物、界面活性剤、水溶液、添加剤、キレート剤、蒸気および試剤）
６．（パルス状または連続的な）高圧増圧ポンプ
７．衝突噴流（任意選択）
８．注入分配を伴う処理貯蔵タンク
９．高剪断ゾーン
１０．コロイド衝撃室
１１．コロイド高速調整器
１２．移送配管
１３．低圧予熱室
１４．処理ガス注入ライン
１５．流体力学的メタマテリアルを対象とした電気キャビテーション管
１６．アルキメデス処理および混合室
１７．高強度超音波注入器
１８．フロースワラ（エルボコネクタ／Ｔコネクタ）
１９．（任意で衝突噴流に続く）炉心管予熱器および蒸発器
２０．流れ調整器を有する注入ポンプ
２１．発熱体（赤外線、対流、加熱ジャケット、マイクロ波等）
２２．熱交換器
２３．ハイドレートガスおよび天然ガス供給ライン
２４．第１の予め混合され処理された供給流
２５．第２の処理および精製反応器
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016512165.tif 000008
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2016512165.tif 000009
【国際調査報告】
2016512165.tif 000010
2016512165.tif 000011
2016512165.tif 000012
2016512165.tif 000013