專利名稱：用于處理液體、特別是礦物油的方法
技術領域：
本發明涉及用于處理液體以便增加低沸點分餾物部分的方法，所述液體特別是礦物油，其中，所述處理包括產生具有第一頻率的壓力波、使所述液體在施加區域中經受所述壓力波以及將如此處理后的液體供給罐。此外，本發明涉及一種用于調節用于處理液體的壓力波發生器的操作點的方法。此外，本發明涉及一種用于處理液體以便增加低沸點分餾物部分的裝置，所述液體特別是礦物油，所述裝置特別用于實施本發明方法，所述裝置包括壓力波發生器用于產生具有第一頻率的壓力波，所述壓力波發生器設置成使所述液體在施加區域中經受所述壓力波。
背景技術：
這種方法和相應裝置已經例如從歐洲專利申請EP I 260 266 Al得知，并且用于破壞液體(例如，礦物油等物質)中的化學鍵的穩定性并使其斷裂，以便在精煉的過程中獲得增加的短鏈且因此低沸點的分餾物部分。為此目的，機械振蕩能量以壓力波的形式被帶到液體中，這導致化學鍵被破壞且因此長鏈、高沸點分子分餾物的鏈斷裂。雖然實際發生的分子處理尚未被完全理解，但是確定的是，在將原油和其他礦物油用具有特定頻率的壓力波來合適處理的情況下，蒸餾曲線有利地朝向短鏈、低沸點分餾物移動，使得能夠增加來自原油和礦物油的高價值產品的產出。目前認為由于振蕩能量，在液體中借助振蕩頻率的合適選擇而發生共振激勵，該共振激勵負責所述鏈斷裂。在EP I 260 266 Al中，轉子作為機械振蕩源被描述，在該轉子中，待被處理的液體被引導到可旋轉安裝構件的中空部中，所述液體在所述中空部中徑向向外流動，并且所述液體從所述中空部被引導通過轉子中的徑向開口而進入到環形間隙中，所述徑向開口在轉子的外表面上以均勻的方式設置。通過轉子的快速旋轉，間隙中的液體經受振蕩壓力波，使得可觀的能量的量被帶到該液體中，并且化學鍵失去穩定性或斷裂，該振蕩壓力波的頻率是旋轉速度以及轉子的外表面上的開口數量的函數。
發明內容
本發明的目的在于改善最初提及類型的方法，使得能夠實施液體的甚至更有效的預處理，以便進一步增加低沸點分餾物部分。此外，本發明的目的在于提供用于實施該方法的裝置。為了解決該目的，構想到根據本發明的最初提及類型的方法，使得供處理后的液體流動通過并且直接在所述施加區域之后的至少一個管被激發至第二頻率的振蕩，所述第二頻率是被激發系統的共振頻率。背離本領域的上述狀態，本申請人已發現，如果除施加具有第一頻率的壓力波以夕卜，整個系統被激發到第二頻率的振動，那么會發生液體的甚至更有效的預處理或者液體中化學鍵甚至進一步失去穩定性，所述整個系統由壓力波發生器和通向以及通離壓力波發生器的管線構成或者包括所述壓力波發生器和所述管線，并且所述管線當然包含流過所述系統的液體。該第二頻率是整個系統的共振頻率，該頻率不僅取決于管線(特別是再循環管)和全部其它裝置的長度、強度、重量和幾何尺寸，而且還取決于裝置建造在其上的地基的阻尼特性。當成功地執行施加具有被認為是有利的特定第一頻率的壓力波并且同時將整個系統激發到第二共振頻率的振動時，就會發生液體的特別有效的預處理，并且在隨后的蒸餾或精餾步驟中獲得特別多的期望低沸點分餾物部分。然而，整個系統具有所述第二頻率的共振狀態并非在全部情況下都自動發生，并且在處理期間操作參數必須保持在一定限值內，以便保持已經實現的共振狀態，這取決于被輸送通過所述管線和振蕩器的待被處理的液體的量、以及所述液體的密度和粘度。優選地，具有第一頻率的所述壓力波借助壓力波發生器被帶到所述液體中，壓力波發生器經由被流動通過的管線與待被處理的液體連接，并且所述系統由所述管線構成，并且視情況而定，壓力波發生器被激發至第二頻率的振動。第一頻率和第二頻率一起用于使得待被處理的液體的化學鍵失去穩定性，這導致蒸餾曲線朝向礦物油的低沸點分餾物移動。為了可靠地實現共振狀態，根據本發明的方法優選地構想成使得液體的一部分在·經過所述施加區域之后并且在到達罐之前被提取，并且所述液體的所述提取部分經由再循環管被再供給到所述施加區域中，借助至少一個可調節的節流閥來調節所述再循環管中的壓力。在本發明方法中，施加具有第一頻率的壓力波是在本身從本領域的狀態已知的振蕩頻率下執行，其中，通常不會發生整個系統的共振。然而，通過在經過壓力波施加區域之后再循環所述液體的一部分并且通過借助至少一個可調節的節流閥來改變所述再循環管中的壓力(這導致在提取部位或再供給部位的合適過壓和負壓)，實現了改變由壓力波發生器發射到整個系統中的壓力波，使得發生整個系統的共振，該共振在上述的操作參數的一定范圍內保持穩定。除了提及的過壓和負壓外，看起來壓力波發生器內的液體的實際壓力對于建立共振狀態也是重要的，使得所述至少一個可調節的節流閥也能夠被看作調節壓力波發生器中的確切壓力以便實現共振狀態的機構。該特別壓力取決于上文提到的各種因素。在共振狀態中，待被處理的液體的生產量以及物理特性因此能夠在一定限值內變化，而不會使共振狀態松動。同樣在共振狀態，待被處理的液體經由再循環管的再供給能夠是斷續的或被關閉。僅當共振狀態由于操作參數的過度重要變化而喪失并且該狀態必須被重新誘發時才有必要再次進行本發明操作模式。在另一方面，保持通過再循環管的一定流量能夠是有用的。結果是，待被處理的液體的一部分數次經過壓力波發生器，由此不止一次經受第一頻率的壓力波，這導致液體中的化學鍵甚至更劇烈地失去穩定性。所述第一頻率優選地被選擇在2 kHz和150 kHz之間、特別在2 kHz和20 kHz之間的區域，這已經被發現是化學鍵失去穩定性最大化的頻率范圍。第二頻率通常不同于第一頻率，并且可以高達IO15 Hz0根據本發明的優選實施方式，借助輔助振蕩器，第二頻率被施加到被激發系統。借助輔助振蕩器，第二頻率能夠被有意引入到整個系統，以便可靠且快速地實現共振狀態。原則上，機械、機電、壓電和其他聲學發射器能夠被用作壓力波發生器。然而，根據本發明的優選實施方式，構想到該方法，使得壓力波發生器包括轉子，所述轉子供待被處理的液體流動通過并且被安裝在殼體中，由此這種轉子也能夠被看作處于根據EP I 260 266Al的本領域上述狀態。在下文提供更詳細的描述。在實踐中，借助兩個能夠連續調節的節流閥來調節再循環管中的壓力的操作模式被證實是特別優選的。兩個能夠連續調節的節流閥在再循環管中沿流方向按順序設置，使得在壓力波發生器之后的提取部位的再循環管中的壓力能夠與在再供給部位的壓力分開調節。這提供了最大程度的操縱特性，使得有經驗人員能夠快速地獲得共振狀態。用于處理液體(特別是礦物油)以便增加低沸點分餾物部分的本發明裝置，特別用于實施本發明方法，包括壓力波發生器用于產生具有第一頻率的壓力波，所述壓力波發生器設置成使所述液體在施加區域中經受所述壓力波，并且其特征在于，至少一個管設置成供處理后的液體流動通過并且設置成直接在所述施加區域后面，其中，提供用于激發所述管進行第二頻率的振蕩的機構，所述第二頻率是被激發系統的共振頻率。根據優選的實施方式，設置再循環管，用于在所述壓力波發生器下游在提取部位提取處理后的液體的一部分，并且用于在所述壓力波發生器上游在再供給部位將所述處理 后的液體再供給到所述壓力波發生器，由此，至少一個可調節的節流閥設置在所述再循環管中以調節壓力。根據優選的實施方式，所述裝置進一步配備成使得所述壓力波發生器經由被流動通過的管線與所述待處理的液體連接，所述液體特別是礦物油。優選地，所述裝置配備成使得所述壓力波發生器采用轉子的形式，所述轉子供待被處理的所述液體流動通過并且被安裝在殼體中，所述轉子被安裝用于隨其軸旋轉并且被配備為具有環形壁的盤，在所述盤中，多個開口沿所述環形壁以彼此相隔均勻的距離設置，并且與所述轉子同軸地設置的定子被安裝，以在所述定子與所述轉子的所述環形壁之間形成環形間隙。對于一些應用，能夠有用的是，不僅產生一個第一頻率，而且還產生附加頻率以破壞通常不受由轉子的環形壁與定子之間的相互作用產生的頻率影響的化學鍵的穩定性。為此，本發明有利地構想成使得該轉子具有設置成與環形壁同軸并且在環形壁內部的盤，所述盤具有彼此相隔均勻距離的多個開口。如果需要，該盤能夠附加地安裝成逆著環形壁可旋轉。在該情況下，該盤和轉子的環形壁通過它們相對可旋轉性來形成附加系統，該附加系統正好用作轉子的環形壁和定子。以任一方式，通過選擇盤上的均勻隔開的開口之間的合適距離，能夠產生期望的附加頻率。該附加頻率不會與第二頻率混淆，該第二頻率是被激發系統的共振頻率。用于調節壓力波發生器的操作點的發明方法被執行，所述壓力波發生器用于用第一頻率的壓力波處理液體(特別是礦物油)以增加所述液體中的低沸點分餾物部分，該方法在于所述壓力波發生器經由被流動通過的管線與所述液體(特別是水)連通，并且施加頻率改變，并且所述操作點被確定為所述液體在經過所述壓力波發生器之后的溫升的最大值，所述操作點根據施加頻率而變化。申請人:意外地觀察到，當以誘發與壓力波發生器連通的水的溫度突然升高的頻率操作所述壓力波發生器時，那么礦物油的實際處理還被特別有效地執行。因此，本發明方法提供壓力波發生器的特別簡單的校準可能性。在表I中，數據代表用原油和兩種不同類型的壓力波發生器執行的測試運行。密度和ΑΡΓ的值表示原油的密度。除了樣品的粘度外，Wt %顯示輕質、低沸點分餾物部分。
線I示出了原油的未被處理樣品的數據。線2和3示出了用兩種不同類型的壓力波發生器處理后的數據，線2代表用如圖2描述的轉子進行的處理，并且線3代表用如圖3所描述的轉子進行的處理，獲得礦物油的輕質分餾物部分的顯著增加，使得能夠從原油樣品獲得高值分餾物。表I :
權利要求
1.一種用于處理液體以便增加低沸點分餾物部分的方法，所述液體尤其是礦物油，其中，所述處理包括產生具有第一頻率的壓力波、使所述液體在施加區域中經受所述壓力波以及將如此處理后的液體供給罐，其特征在于，由所述處理后的液體流動通過的并且直接在所述施加區域之后的至少一個管被激發至第二頻率的振蕩，所述第二頻率是被激發系統的共振頻率。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，具有所述第一頻率的所述壓力波借助壓力波發生器被帶到所述液體中，所述壓力波發生器經由被流動通過的管線與待被處理的所述液體連接，并且所述系統由所述管線構成，并且根據情況，所述壓力波發生器被激發至所述第二頻率的振動。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述液體的一部分在經過所述施加區域之后并且在到達所述罐之前被提取，并且所述液體的所述被提取的部分經由再循環管被再供給到所述施加區域中，借助至少一個可調節的節流閥來調節所述再循環管中的壓力。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述第一頻率被選擇在2kHz和150 kHz之間、特別在2 kHz和20 kHz之間。
5.根據權利要求I至3中任一項所述的方法，其特征在于，借助輔助振蕩器將所述第二頻率施加到被激發的所述系統。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述壓力波發生器采用轉子的形式，所述轉子供待被處理的所述液體流動通過并且被安裝在殼體中。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的方法，其特征在于，借助兩個能夠連續調節的節流閥來調節所述再循環管中的壓力。
8.一種用于處理液體以便增加低沸點分餾物部分的裝置，所述液體特別是礦物油，所述裝置特別用于實施根據權利要求I至7中任一項所述的方法，所述裝置包括用于產生具有第一頻率的壓力波的壓力波發生器，所述壓力波發生器被設置成使所述液體在施加區域中經受所述壓力波，其特征在于，至少一個管設置成供處理后的液體流動通過并且設置成直接在所述施加區域之后，其中，提供用于激發所述管進行第二頻率的振蕩的機構，所述第二頻率是被激發系統的共振頻率。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，設置再循環管，用于在所述壓力波發生器下游在提取部位提取處理后的液體的一部分，并且用于在所述壓力波發生器上游在再供給部位將所述處理后的液體再供給到所述壓力波發生器，由此，至少一個可調節的節流閥設置在所述再循環管中以調節壓力。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述壓力波發生器經由被流動通過的管線與待被處理的所述液體連接，所述液體特別是礦物油。
11.根據權利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于，壓力波發生器包括轉子，所述轉子供待被處理的所述液體流動通過并且被安裝在殼體中，所述轉子被安裝用于旋轉并且被配備為具有環形壁的盤，在所述盤中，多個開口沿所述環形壁以彼此間隔均勻的距離設置，并且與所述轉子同軸地設置的定子被安裝以在所述定子與所述轉子的所述環形壁之間形成環形間隙。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述轉子具有設置成與所述環形壁同軸并且在所述環形壁內部的盤，所述盤具有彼此間隔均勻距離的多個開口，并且能夠逆著所述環形壁旋轉，以產生附加頻率的壓力波。
13.一種用于調節壓力波發生器的操作點的方法，所述壓力波發生器用于用第一頻率的壓力波處理液體以增加所述液體中的低沸點分餾物部分，所述液體特別是礦物油，其特征在于，所述壓力波發生器經由被流動通過的管線與所述液體連通，所述液體特別是水，并且施加頻率被改變，并且所述操作點被確定為所述液體在經過所述壓力波發生器之后的溫升的最大值，所述操作點根據施加頻率而變化。
全文摘要
公開了一種用于處理液體以便增加低沸點分餾物部分的方法，所述液體特別是礦物油。所述處理包括產生具有第一頻率的壓力波、使所述液體在施加區域中經受所述壓力波以及將如此處理后的液體供給罐。由所述處理后的液體流動通過并且直接在所述施加區域之后的至少一個管被激發至第二頻率的振蕩，所述第二頻率是被激發系統的共振頻率。
文檔編號B01F7/00GK102939358SQ201180029475
公開日2013年2月20日 申請日期2011年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者J.M.德爾加多卡斯蒂洛, A.L.韋內恰諾里維拉, R.U.諾伊爾克, F.切尼科夫 申請人:普利斯技術股份公司