JP2002524651A - Desulfurization process - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 硫黄含有炭素質材料をアルカリ条件下で望ましくは室温から約250゜F(121℃)の範囲の温度そして好ましくは1気圧から2気圧の圧力で酸化剤とジエチルエーテルのような含酸素溶剤との混合物との反応により脱硫する。X−線、赤外線、可視光線、マイクロ波または紫外線、アルファ、ベータまたはガンマ放射線、放射性材料から放射する他の原子放射、または超音波は脱硫を容易にする。反応の生成物は硫黄含有量が(例えば)約1%未満の脱硫された炭素材料と分離された硫黄化合物である。 (57) [Summary] The sulfur-containing carbonaceous material is treated with an oxidizing agent and an oxygenated solvent such as diethyl ether at a temperature in the range of room temperature to about 250 ° F. (121 ° C.) and preferably at a pressure of 1 to 2 atmospheres under alkaline conditions. Desulfurizes by reaction with the mixture. X-rays, infrared, visible, microwave or ultraviolet, alpha, beta or gamma radiation, other atomic emissions from radioactive materials, or ultrasound facilitate desulfurization. The product of the reaction is a sulfur compound separated from the desulfurized carbon material having a sulfur content (for example) of less than about 1%.
Description
【0001】[0001]
この出願は1998年9月16日に出願した仮出願第60/100,576号
に基づき優先権を主張する。その出願はここに参考文献として上げてある。他の
関連する出願は1998年5月27日にJeanblanc等により出願された
現在継続中の米国特許出願第09/085,478号であり、それについても参
考文献としてここに取り上げてある。This application claims priority from provisional application No. 60 / 100,576, filed Sep. 16, 1998. That application is hereby incorporated by reference. Another related application is U.S. patent application Ser. No. 09 / 085,478, filed May 27, 1998, filed by Jeanblanc et al., Which is also incorporated herein by reference.
【0002】[0002]
該当しない。 Not applicable.
【0003】[0003]
本発明は、一般的には硫黄含有化合物の形の硫黄で汚染された炭素質材料から
硫黄を除去することに関する。そのより詳細な特徴の一つにおいて、本発明は、
石炭の硫黄含有率を顕著に減少するプロセスに関する。他の特徴において、本発
明は石油そしてその留分、留出油そして製品のような炭素質液体の硫黄含有量を
減少するためのプロセスに関する。The present invention relates to removing sulfur from sulfur-contaminated carbonaceous materials, generally in the form of sulfur-containing compounds. In one of its more detailed features, the present invention provides:
It relates to a process for significantly reducing the sulfur content of coal. In another aspect, the invention relates to a process for reducing the sulfur content of carbonaceous liquids, such as petroleum and its fractions, distillates, and products.
【0004】 沢山の化石燃料と他の炭素質材料は、汚染物質として硫黄化合物を含有する。
石炭とワックスのような固形材料は色々な量の硫黄を含有することが知られてい
る。高い硫黄含有量の石炭を燃焼することにより環境に汚染効果をもたらすため
にその使用が禁止されるほどにある種の石炭は硫黄を含有している。[0004] Many fossil fuels and other carbonaceous materials contain sulfur compounds as pollutants.
Solid materials such as coal and wax are known to contain varying amounts of sulfur. Certain types of coal contain sulfur to such an extent that its use is banned to combat the environment by burning high sulfur content coal.
【0005】 例えば重質石油留分と同様常圧蒸留残油そして/または真空塔底部油、常圧塔
底部油、ブラックオイル、重質サイクルストック、ビスブレーカー生成物流出物
、アスファルト、その他を含む留出油のような石油の原油は、しばしば高濃度の
硫黄化合物により汚染されている。硫黄化合物は、また燃料油そしてディーゼル
燃料等の色々なプロセスされた炭化水素中に存在する。[0005] Examples include atmospheric distillation bottoms as well as heavy petroleum fractions and / or vacuum tower bottoms, atmospheric tower bottoms, black oil, heavy cycle stocks, bisbreaker product effluents, asphalt, etc. Petroleum crudes, such as distillates, are often contaminated with high concentrations of sulfur compounds. Sulfur compounds are also present in various processed hydrocarbons such as fuel oils and diesel fuels.
【0006】 炭素質材料中の硫黄は、ヘテロアロマティック化合物を含む色々の組み合わさ
れた形で存在することができる。脱硫は、弱い硫黄−対−硫黄、S−S、硫黄−
対−酸素、S−Oそして硫黄−対−水素、S−H、結合と同様に比較的強い炭素
−対−硫黄結合、C−Sを含む色々な結合を切断する必要があるので、そのよう
な化合物は脱硫するのが困難である。[0006] Sulfur in carbonaceous materials can exist in a variety of combined forms, including heteroaromatic compounds. Desulfurization involves weak sulfur versus sulfur, SS, sulfur
Since it is necessary to break various bonds, including the relatively strong carbon-to-sulfur bond, C--S as well as the to-oxygen, S--O and sulfur--to-hydrogen, S--H, bonds, such Compounds are difficult to desulfurize.
【0007】 硫黄のこれらの組み合わされた形の除去は困難であることが分かった。これら
を汚染物質として含有する燃料を燃焼すると有害であり腐食性であり大気汚染に
関して重要な問題を呈する酸化硫黄を含有する排煙または排気を放出する結果と
なるので、硫黄化合物は支障がある。ディーゼル燃料、他の燃料油、そしてガソ
リンのような高硫黄石油製品は、またそれらを燃料として使用するときそれらの
大気に及ぼす影響に基づき、硫黄含有量規制を受ける。[0007] Removal of these combined forms of sulfur has proven difficult. Sulfur compounds are harmful because burning fuels containing these as pollutants results in emission of smoke or exhaust containing sulfur oxides that is harmful and corrosive and presents significant problems with regard to air pollution. High sulfur petroleum products, such as diesel fuel, other fuel oils, and gasoline, are also subject to sulfur content restrictions based on their atmospheric impact when they are used as fuel.
【0008】 過去において、石炭と石油から問題のある硫黄を含有する化合物を除去するた
めに色々なプロセスが行われてきた。1985年10月22日発行のSchwa
rzer等の米国特許No.4,548,708は、“有機相から硫化水素を除
くために、いずれの触媒または有機化合物またはそれらを生成する化合物の添加
なしで、少なくとも約90kPaゲージの圧力と過酸化水素の分解温度に達する
反応温度で、天然ガス、原油またはそれらの混合物を約20から50%の水性過
酸化水素から基本的になる水性試薬と混合することにより反応させる工程から基
本的になる天然ガス、原油またはそれらの混合物の有機相から硫化水素を実質的
に完全に除去するためのプロセス”を請求している。90kPaは約13psi
と理解され、それは大気圧よりも僅かに低い。[0008] In the past, various processes have been performed to remove problematic sulfur-containing compounds from coal and petroleum. Schwa issued on October 22, 1985
No. rzer et al. No. 4,548,708 states that "at least a pressure of about 90 kPa gauge and a decomposition temperature of hydrogen peroxide are reached without the addition of any catalyst or organic compounds or compounds producing them to remove hydrogen sulfide from the organic phase. Reacting natural gas, crude oil or a mixture thereof at a reaction temperature with an aqueous reagent consisting essentially of about 20 to 50% aqueous hydrogen peroxide by reacting the natural gas, crude oil or a mixture thereof. A process for the substantially complete removal of hydrogen sulfide from the organic phase of the mixture. 90 kPa is about 13 psi
It is understood that it is slightly below atmospheric pressure.
【0009】 Pietersに対する米国特許No.2,744,054には、水性水酸化
物、自由酸素と過酸化物によるプロセスで炭化水素中のメルカプタンを二硫化物
に変換することが記載されている。しかし、Pietersは炭化水素から硫黄
を除去することについては記載していない。[0009] US Patent No. to Pieters. 2,744,054 describes the conversion of mercaptans in hydrocarbons to disulfides in a process with aqueous hydroxide, free oxygen and peroxide. However, Pieters does not describe removing sulfur from hydrocarbons.
【0010】 次の文献を見てみよう。Levineに対する米国特許No.1,950,7
35には、硫黄を除くために金属塩化物を使用することが記載されている。Ke
llyに対する米国特許No.3,964,994には、炭化水素をスイートニ
ングするために過酸化水素を使用することが記載されている。Burk,Jr等
に対する米国特許No.4,097,244と4,105,416には、石炭を
鉄錯化剤と酸化剤でプロセスし、次いで石炭を加熱するまたは水素でプロセスす
ることによる石炭の硫黄含有量を減少させるための方法が開示されている。Fr
ameに対する米国特許No.4,121,998には、サワー石油留出油をス
イートニングするための触媒プロセスが開示されている。Urbanに対する米
国特許No.4,481,107には、炭化水素−可溶性アルカリ金属化合物と
金属キレート触媒を使用して炭化水素留分中のメルカプタンを酸化することが開
示されている。米国特許No.5,310,479には、原油を過酸化水素とギ
酸でプロセスし、次いで生成物を洗浄することによって原油の硫黄含有量を減少
することが開示されている。Gillespie等に対する米国特許No.5,
593,932には、支持された金属キレートと固体ベースの混合物を使用しサ
ワー炭化水素留分をスイートニングするためのプロセスが開示されている。Let's look at the following literature. U.S. Patent No. to Levine. 1,950,7
No. 35 describes the use of metal chlorides to remove sulfur. Ke
U.S. Pat. No. 3,964,994 describes the use of hydrogen peroxide to sweeten hydrocarbons. U.S. Patent No. to Burk, Jr, et al. Nos. 4,097,244 and 4,105,416 describe a process for reducing the sulfur content of coal by treating the coal with an iron complexing agent and an oxidizing agent and then heating or treating the coal with hydrogen. Is disclosed. Fr
US patent no. No. 4,121,998 discloses a catalytic process for sweetening sour petroleum distillates. U.S. Patent No. to Urban. No. 4,481,107 discloses oxidizing mercaptans in a hydrocarbon cut using a hydrocarbon-soluble alkali metal compound and a metal chelate catalyst. U.S. Pat. No. 5,310,479 discloses reducing the sulfur content of crude oil by processing the crude oil with hydrogen peroxide and formic acid and then washing the product. U.S. Patent No. to Gillespie et al. 5,
593, 932 discloses a process for sweetening a sour hydrocarbon fraction using a supported metal chelate and a solids based mixture.
【0011】 加えて、約700゜F(370℃)以下の通常の範囲で蒸発する原油留分をプ
ロセスするのに水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム溶液が使用されてきた。
活性ボーキサイト、木炭または活性クレーのような適当な材料への吸着と同様に
、硫酸、二酸化硫黄、またはフルフラルのような液体溶剤による抽出が、使用さ
れてきた。メルカプタンは、プランバイトプロセスまたは次亜塩素酸塩または銅
の塩によるプロセスにより二硫化物と多硫化物に変換されてきた。通常は高温高
圧条件下での水素を使用した沢山の触媒プロセスがまた開発されてきた。In addition, sodium or potassium hydroxide solutions have been used to process crude oil fractions that evaporate in the normal range below about 700 ° F. (370 ° C.).
Extraction with a liquid solvent such as sulfuric acid, sulfur dioxide, or furfural has been used, as well as adsorption on suitable materials such as activated bauxite, charcoal or activated clay. Mercaptans have been converted to disulfides and polysulfides by a plumbite process or a process with hypochlorite or copper salts. Numerous catalytic processes, usually using hydrogen under high temperature and pressure conditions, have also been developed.
【0012】 過去においては、色々な材料を脱硫するのに高圧と高温を使用することがある
程度有効であることが証明されてきた。しかし高いエネルギーを入力しなければ
ならないということによって、この目的を達成するためには特別な高価な装置の
使用を必要とし、脱硫を高価なものとしてきた。In the past, the use of high pressures and temperatures to desulfurize various materials has proven to be somewhat effective. However, the high energy input required the use of special and expensive equipment to achieve this goal, making desulfurization expensive.
【0013】 硫黄含有化合物によって汚染されている石炭、原油、または石油留分から充分
な硫黄を除去し例えば約1%未満の硫黄を含有する製品を得るための効果的なプ
ロセスを提供することは望ましいであろう。重質原油のように、石油留分は8〜
12%のように多くの硫黄を含有していることもあり、このような石油留分にお
いては、そのようなプロセスは硫黄不純物の約85〜95%を除去するというこ
とになる。[0013] It is desirable to provide an effective process for removing sufficient sulfur from coal, crude oil, or petroleum fractions contaminated by sulfur-containing compounds to obtain products containing, for example, less than about 1% sulfur. Will. Like heavy crude oil, petroleum fractions
It may contain as much as 12% sulfur, and in such a petroleum fraction such a process will remove about 85-95% of the sulfur impurities.
【0014】 したがって、本発明の一つの目的は、色々な炭素質材料を汚染している硫黄の
相当な部分を除去するのに効果のあるプロセスを提供することにある。Accordingly, one object of the present invention is to provide a process that is effective in removing a significant portion of sulfur contaminating various carbonaceous materials.
【0015】 本発明の他の目的は、容易に入手できる反応物を使用するようなプロセスを提
供することにある。Another object of the present invention is to provide such a process that uses readily available reactants.
【0016】 本発明の他の目的は、穏やかな温度と圧力で運転することができるプロセスを
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a process that can be operated at moderate temperatures and pressures.
【0017】 本発明のさらなる目的は、そのプロセスが運転するのに経済的で特別な装置を
多く必要としない石炭、石油製品、そして他の硫黄で汚染された炭素質材料を脱
硫するためのプロセスを提供することにあるIt is a further object of the present invention to provide a process for desulfurizing coal, petroleum products, and other sulfur-contaminated carbonaceous materials in which the process is economical and does not require many special equipment. Is to provide
【0018】 本発明の他の目的と利点は、以下の一連の詳細な記載と開示により明らかにな
るであろう。[0018] Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following series of detailed descriptions and disclosures.
【0019】[0019]
本発明によって、石炭、石油、石油留分、そして他の硫黄含有炭素質材料中に
存在する硫黄含有化合物から硫黄を除去するためのプロセスを提供することによ
って全体的または部分的に上記目的の少なくとも一つを達成される。According to the present invention, at least in part or at least one of the above objects is provided by providing a process for removing sulfur from sulfur-containing compounds present in coal, petroleum, petroleum fractions, and other sulfur-containing carbonaceous materials. One is achieved.
【0020】 本発明の一つの特徴は、硫黄含有炭素質材料から硫黄を除去するためのプロセ
スである。本発明のこの特徴において、脱硫が必要な炭素質材料は活性酸素源で
そしてエネルギー源でプロセスされ、それら各々が炭素質材料の硫黄含有量は減
少させられる。One feature of the present invention is a process for removing sulfur from a sulfur-containing carbonaceous material. In this aspect of the invention, the carbonaceous materials requiring desulfurization are processed with an active oxygen source and with an energy source, each of which reduces the sulfur content of the carbonaceous material.
【0021】 プロセス工程において使用される活性酸素源は、炭素質材料の硫黄含有量を減
少するのに効果的な塩基性条件下に維持される。The source of active oxygen used in the process steps is maintained under basic conditions effective to reduce the sulfur content of the carbonaceous material.
【0022】 炭素質材料は一つの型のエネルギー源に曝露され、そして同じ活性酸素プロセ
スによるしかしエネルギープロセスのないその硫黄含有量に比較して、炭素質材
料の硫黄含有をさらに減少させるのに効果のある条件下に置かれる。The carbonaceous material is exposed to one type of energy source and is effective in further reducing the sulfur content of the carbonaceous material compared to its sulfur content by the same active oxygen process but without the energy process. Under certain conditions.
【0023】 本発明の他の特徴は、また硫黄含有炭素質材料から硫黄を除去するためのプロ
セスである。本発明のこの特徴において、脱硫を必要とする炭素質材料は活性酸
素源でそして次の構造式の一つを有する溶剤でプロセスされる。Another feature of the present invention is also a process for removing sulfur from a sulfur-containing carbonaceous material. In this aspect of the invention, the carbonaceous material requiring desulfurization is processed with a source of active oxygen and a solvent having one of the following structural formulas.
【化3】 ここにXとZはC=Oと−O−から独立して選択され;YはX、−OR2O−ま
たはR1とR2の間の直接結合から独立して選択され;R1は水素または下記のよ
うに独立して選択されるR2から選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の
炭素原子を有するアルキル、アルケニル、またはアルキニル、単一または複数の
環の、前に定義した直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、またはアルキニ
ルに結合する6〜24の炭素原子を有するアリルを有するアラルキルから選択さ
れる。Embedded image Wherein X and Z are independently selected from -O- and C = O; Y is X, it is independently selected from a direct bond between the -OR 2 O-or R 1 and R 2; R 1 is Selected from hydrogen or R 2 independently selected as described below; R 2 is a straight or branched alkyl, alkenyl, or alkynyl having 1 to 16 carbon atoms, one or more rings, It is selected from aralkyl having an allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to a straight or branched chain alkyl, alkenyl, or alkynyl as defined above.
【0024】 本発明のさらに他の特徴は上記したプロセスの一つにより作られる低硫黄の炭
素質材料である。Yet another feature of the present invention is a low sulfur carbonaceous material made by one of the processes described above.
【0025】 本発明は、硫黄がその中にある化合物を含有する炭素質材料を脱硫するための
プロセスに関する。プロセスはその中に硫黄が色々な硫黄含有有機化合物として
存在する石炭、石油留分と他の有機材料から硫黄を除去するための手段を提供す
る。The present invention is directed to a process for desulfurizing a carbonaceous material containing a compound having sulfur therein. The process provides a means for removing sulfur from coal, petroleum fractions and other organic materials in which sulfur is present as various sulfur-containing organic compounds.
【0026】 本発明は、エネルギーの入力のために高温と高圧を使用しないで、低圧と穏や
かな温度を要求するのみで、プロセスの間に発生する発熱により発生するエネル
ギーの利点を有する。発熱は塩基性条件下で起こり、必要であるとしても温度と
圧力の調整を殆ど必要としなく、むしろ反応は大気のまたは大気よりわずか高い
温度と真空から大気圧または大気圧より高い圧力の範囲の圧力の比較的穏やかな
条件下で進行する。概して、約32゜F(0℃)〜約250゜F(121℃)の
範囲の温度が用いられる。約120゜F(49℃)から250゜F(121℃)
の温度が期待される。大気圧をまた使用することができる。一般的に、圧力はゼ
ロ気圧絶対圧力(即ち部分真空)近くから大気圧からまたは2気圧またはそれ以
上(ゲージ圧)の範囲である。特に溶剤の効果的な沸点を下げるためにそして溶
剤と気体状硫黄化合物を抜き除去することを容易にするために大気より低い圧力
が有効であることが分かっている。The present invention does not use high temperatures and high pressures for energy input, but only requires low pressures and mild temperatures, and has the advantage of energy generated by the heat generated during the process. The exotherm occurs under basic conditions and requires little, if any, adjustment of temperature and pressure; rather, the reaction is carried out at atmospheric or slightly above atmospheric and vacuum to atmospheric or superatmospheric pressures. Proceeds under relatively mild conditions of pressure. Generally, temperatures in the range of about 32 ° F. (0 ° C.) to about 250 ° F. (121 ° C.) are used. Approximately 120 ° F (49 ° C) to 250 ° F (121 ° C)
Expected temperature. Atmospheric pressure can also be used. In general, pressures range from near zero atmosphere absolute pressure (ie, partial vacuum) to atmospheric pressure or from 2 atmospheres or more (gauge pressure). In particular, sub-atmospheric pressure has been found to be effective to lower the effective boiling point of the solvent and to facilitate removal and removal of the solvent and gaseous sulfur compounds.
【0027】 本発明に使用されることが考えられる炭素質材料は、石油とその留分と他の製
品に、前記したように瀝青質石炭、無煙炭、リグナイトのような石炭の前駆体そ
して前記のいずれかの留分と他の製品があるが、これに限定されるものではない
。より広くは、硫黄を含有するいずれの化石燃料も本発明から恩恵を受けると考
えられる。化石燃料に加えて硫黄を含有するいずれの有機残留物にも本発明が使
用できると考えられる。[0027] The carbonaceous materials contemplated for use in the present invention include petroleum and its fractions and other products, as described above, bituminous coal, anthracite, coal precursors such as lignites and the aforementioned. There are, but are not limited to, any fractions and other products. More broadly, any fossil fuel containing sulfur would benefit from the present invention. It is contemplated that the present invention can be used with any organic residue containing sulfur in addition to fossil fuels.
【0028】 脱硫反応は溶剤の存在において好ましく行われる。有益な溶剤はエーテル、ケ
トン、アルデヒド、アルコールその他の比較的極性の有機溶剤のような炭化水素
と水に対する共通の溶剤である。適した溶剤は次の構造のいずれかを有する。The desulfurization reaction is preferably performed in the presence of a solvent. Useful solvents are common solvents for hydrocarbons and water, such as ethers, ketones, aldehydes, alcohols and other relatively polar organic solvents. Suitable solvents have any of the following structures:
【化4】 これらの化合物において、XとZはC=O(カルボニル結合)と−O−(エーテ
ル結合)から独立して選択される。任意に、XとZはより特別にエーテル結合と
して決めても良い。Yは−O−、−OR2O−またはR1とR2の間の直接結合か
ら独立して選択され;R1は水素または下記のように独立して選択されるR2から
選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の炭素原子を有するアルキル、ア
ルケニル、またはアルキニル、または単一の環または複数の環を有するアラルキ
ル、前に定義した直鎖または分岐鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルに
結合した6から24の炭素原子を有するアリルから選択される。Embedded image In these compounds, X and Z are independently selected from C = O (carbonyl bond) and -O- (ether bond). Optionally, X and Z may be more particularly determined as ether linkages. Y is -O -, - it is independently selected from a direct bond between the OR 2 O-or R 1 and R 2; R 1 is selected from R 2 is independently selected as hydrogen or below; R 2 is straight-chain or branched alkyl, alkenyl, or alkynyl having 1 to 16 carbon atoms, or aralkyl having a single ring or multiple rings, straight-chain or branched-chain alkyl, alkenyl as defined above, Or allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to alkynyl.
【0029】 一つ以上のエーテル結合を有する上記構造のいずれかとして広く定義されるエ
ーテルは、本発明のプロセスに使用することが考えられる溶剤の一種類である。
しかしプロセスを行うに際して便宜な温度範囲を付与するために、エーテルは比
較的低沸騰化合物であり温度と圧力の穏やかな条件下で運転することができる。
94.1゜F(34.5℃)の沸点を有するジエチルエーテル、または153.
3゜F(67.5℃)の沸点を有するイソプロピルエーテルが適している。他の
脂肪族または芳香族のエーテルを、また適当に温度と圧力を調整して使用するこ
とができる。これらとして、108゜F(42℃)の沸点を有するブチルエーテ
ル、51.4゜F(10.8℃)の沸点を有するエチルメチルエーテル、または
198゜F(92.2℃)の沸点を有するエチルn−ブチルエーテルがある。1
50.8゜F(66℃)の沸点を有するテトラヒドロフランのような環状エーテ
ルまたは214.3゜F(101.3℃)の沸点を有するジオキサンをまた使用
することができる。他の考えられるエーテルとしてフランと他のフラン、α−ピ
ラン、γ−ピラン、その他のピラン、1,3,5−トリオキサン、s−トリオキ
サン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、他のオキシラン、その他が
ある。Ethers, broadly defined as any of the above structures having one or more ether linkages, are one type of solvent contemplated for use in the process of the present invention.
However, to provide a convenient temperature range in carrying out the process, ethers are relatively low boiling compounds and can be operated under mild conditions of temperature and pressure.
Diethyl ether having a boiling point of 94.1 ° F. (34.5 ° C.);
Isopropyl ether having a boiling point of 3 ° F. (67.5 ° C.) is suitable. Other aliphatic or aromatic ethers can also be used, with appropriate temperature and pressure adjustments. These include butyl ether having a boiling point of 108 ° F. (42 ° C.), ethyl methyl ether having a boiling point of 51.4 ° F. (10.8 ° C.), or ethyl having a boiling point of 198 ° F. (92.2 ° C.). There is n-butyl ether. 1
Cyclic ethers such as tetrahydrofuran having a boiling point of 50.8 ° F (66 ° C) or dioxane having a boiling point of 214.3 ° F (101.3 ° C) can also be used. Other possible ethers include furan and other furans, α-pyran, γ-pyran, other pyrans, 1,3,5-trioxane, s-trioxane, ethylene oxide, propylene oxide, other oxiranes, and others.
【0030】 他の適した溶剤は、例えばアセトンまたはメチルイソブチルケトンのようなジ
アルキルケトンのようなケトン、ホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドのよ
うなアルデヒド、メタノールまたはエタノールのようなアルコールである。Other suitable solvents are, for example, ketones such as dialkyl ketones such as acetone or methyl isobutyl ketone, aldehydes such as formaldehyde or acetaldehyde, alcohols such as methanol or ethanol.
【0031】 本発明用として使用される特に考えられる溶剤は、あるとすれば炭素質材料と
酸化試薬に対する低沸点の共通溶剤である。例えば、酸化剤が水性過酸化水素で
炭素質材料が燃料油の場合、ジエチルエーテルまたはアセトンが適した溶剤であ
る。石炭は、その実質的な自由炭素の含有量によって、大きな溶解性の問題を呈
する。しかし、石炭の可溶性部分に対する溶剤を使用することができる。再度、
石炭に対する特別に考えられる溶剤としてアセトンとジエチルエーテルを始め上
記溶剤のいずれもが含まれる。Particularly contemplated solvents used for the present invention are low boiling common solvents, if any, for carbonaceous materials and oxidizing reagents. For example, where the oxidizing agent is aqueous hydrogen peroxide and the carbonaceous material is fuel oil, diethyl ether or acetone are suitable solvents. Coal presents significant solubility problems due to its substantial free carbon content. However, solvents for the soluble part of the coal can be used. again,
Particularly contemplated solvents for coal include acetone and diethyl ether, and any of the above solvents.
【0032】 酸化剤または活性酸素源として、過酸化水素またはアルカリ金属(例えばナト
リウム)の過酸化物等の過酸化物が考えられる。第三ブチルヒドロパーオキサイ
ド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のような有機
過酸化物をまた必要に応じて使用することができる。過酸化水素が、例えば10
%〜60%の過酸化水素を含有する水性溶液の形で使用することができる。水中
30%過酸化水素が適した過酸化物源である。活性酸素を発生する他の考えられ
る酸化剤はオゾンである。オゾンは安定ではないので好ましくは使用する場所で
作られる。通常のオゾン発生装置を使用することができる。ガス状または溶解し
た形の自由酸素を、また酸素の一部または全部として使用することができる。水
に可溶性の活性酸素源が適している。油可溶性の過酸化物、特に有機過酸化物を
また使用することができる。As the oxidizing agent or the active oxygen source, a peroxide such as hydrogen peroxide or a peroxide of an alkali metal (for example, sodium) is considered. Organic peroxides such as tertiary butyl hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, dicumyl peroxide and the like can also be used as needed. Hydrogen peroxide is, for example, 10
It can be used in the form of an aqueous solution containing from 60% to 60% of hydrogen peroxide. 30% hydrogen peroxide in water is a suitable peroxide source. Another possible oxidizing agent that generates active oxygen is ozone. Ozone is preferably produced where it is used because it is not stable. A normal ozone generator can be used. Free oxygen in gaseous or dissolved form can also be used as part or all of the oxygen. A source of active oxygen that is soluble in water is suitable. Oil-soluble peroxides, especially organic peroxides, can also be used.
【0033】 発熱反応が起こる条件を得るために、塩基、例えば水溶性の塩基、より詳細に
は水溶性の水酸化物を一般的に使用する。水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウ
ムがこの目的のために考えられる。他の使用できる水酸化物として水酸化アンモ
ニウムと水酸化カルシウムがある。必要に応じて炭酸ナトリウムのような水酸化
物ではない塩基性材料も、また使用することができる。To obtain the conditions under which the exothermic reaction takes place, a base, for example a water-soluble base, more particularly a water-soluble hydroxide, is generally used. Sodium or potassium hydroxide is considered for this purpose. Other hydroxides that can be used include ammonium hydroxide and calcium hydroxide. If desired, non-hydroxide basic materials such as sodium carbonate can also be used.
【0034】 反応物質の好ましい混合の順番は、溶剤を石炭または石油留分に添加し、次い
で塩基と酸化剤の混合物を添加することである。発熱反応が続いて起こり、温度
が上昇しつつ、反応混合物の体積が、発明を限定するものではないが、そのはじ
めの体積の3〜15倍に膨らむ。プロセスを大気条件で行ったときには、温度は
約130゜F(54℃)から約150゜F(66℃)に上昇する。反応の間、著
しい量のガス状の生成物が形成され、それは回収される。反応の終結に続き、存
在するいずれの水も蒸留または他の油/水分離プロセスにより除去することがで
きる。The preferred order of mixing of the reactants is to add the solvent to the coal or petroleum fraction followed by the addition of the base and oxidizer mixture. An exothermic reaction follows and as the temperature rises, the volume of the reaction mixture expands to 3 to 15 times its initial volume, not to limit the invention. When the process is performed at atmospheric conditions, the temperature rises from about 130 ° F. (54 ° C.) to about 150 ° F. (66 ° C.). During the reaction, a significant amount of gaseous product is formed, which is recovered. Following the end of the reaction, any water present can be removed by distillation or other oil / water separation processes.
【0035】 その他の方法として、プロセスを反応物質を連続的に添加し、必要に応じて、
反応用器を加熱するという連続プロセスで行うということもできる。一般的に、
このような連続プロセスの運転の間反応容器中で温度が約120゜F(49℃)
〜250゜F(121℃)の範囲に維持される。In another method, the process involves continuously adding reactants and, if necessary,
It can also be said to be performed in a continuous process of heating the reactor. Typically,
During operation of such a continuous process, the temperature in the reaction vessel is about 120 ° F (49 ° C).
Maintained in the range of ~ 250 ° F (121 ° C).
【0036】 本発明の好ましい実施の態様において、放射性崩壊の生成物であるα放射線、
β放射線、γ放射線、X−線その他の放射線のような放射線、紫外線放射、可視
光線放射、赤外線放射、マイクロ波放射、超音波エネルギー、そしてそれらの組
合せの使用によって硫黄の除去は向上される。炭素質材料からの硫黄の除去を向
上するのに効果のある放射線の使用または他のエネルギーの入力のいずれの種類
と強度と使用方法をも使用することができる。In a preferred embodiment of the present invention, α-radiation which is the product of radioactive decay,
The use of radiation such as beta radiation, gamma radiation, X-rays and other radiation, ultraviolet radiation, visible radiation, infrared radiation, microwave radiation, ultrasonic energy, and combinations thereof enhances sulfur removal. Any type and intensity and method of use of radiation or other energy input can be used to enhance the removal of sulfur from the carbonaceous material.
【0037】 放射線の効果は、反応中に含まれる分子を励起し結合の切断を容易にし硫黄を
放出しそして/または硫黄が一旦開放されたら硫黄のガスの生成を容易にするこ
とにあると発明者は考える。その基本的な効果は活性酸素原子が互いに結合して
O2分子を形成する前に、硫黄と活性酸素原子の反応を促進しS−O結合を形成
することであろう。この理論は放射線の効果として可能性のある説明と思われる
。しかし本発明に必須なことではなくまた発明の範囲を限定するものではない。 例えば、X−線は、分析機器で使用され、分析される分子または原子に蛍光を
発生させるX−線の波長と強度を持って与えられ、他の種類、波長、そして強度
の放射線をまた同様に使用することができる。放射線のパラメータは本発明を知
っている当業者によって容易に決定することができる。The effect of radiation is to excite the molecules involved in the reaction to facilitate the breaking of bonds and release sulfur and / or to facilitate the production of sulfur gas once sulfur is released. Thinks. As before fundamental effect of forming the O 2 molecules bound active oxygen atoms from one another, it would be to form the S-O bonds to accelerate the reaction of sulfur and active oxygen atoms. This theory appears to be a possible explanation for the effects of radiation. However, it is not essential to the present invention and does not limit the scope of the invention. For example, X-rays are used in analytical instruments and are given the wavelength and intensity of X-rays that cause the molecule or atom being analyzed to fluoresce, as well as other types, wavelengths, and intensities of radiation. Can be used for Radiation parameters can be readily determined by those skilled in the art who are aware of the present invention.
【0038】 反応の基本的な生成物は、約1%未満の硫黄を含有する石炭、原油、精製油、
または炭化水素留分のような炭素質材料、主として硫化水素を含有するガス状生
成物と塩の混紡物であるが、しかしまたいくらかの二酸化硫黄その他の硫黄の化
合物を含有している。ガス状そして水性生成物は容易に炭素質材料から分離する
ことができる。The basic products of the reaction are coal, crude oil, refined oil, containing less than about 1% sulfur,
Or a blend of carbonaceous materials such as hydrocarbon fractions, mainly gaseous products containing hydrogen sulfide and salts, but also contains some sulfur dioxide and other sulfur compounds. Gaseous and aqueous products can be easily separated from the carbonaceous material.
【0039】 必要に応じて、硫化水素は、ガス状生成物の硫化水素成分を元素硫黄に変換す
るためのクラウス法に使用することができる。酸化硫黄は、石灰を硫酸カルシウ
ムを沈殿させるため添加するという従来のプロセスによるように、過酸化水素が
消尽した後に回収された水から回収することができる。硫酸カルシウムは石膏で
あり、壁板、焼き石膏、その他の有益な製品を作るのに使用することができる。
酸化硫黄はまた硫酸を作るのに使用される。生成した硫化水素は、また酸素との
反応(それを燃焼することによるように)酸化硫黄に変換され、次いで前記した
ようにプロセスされる。If desired, the hydrogen sulfide can be used in a Claus process for converting the hydrogen sulfide component of the gaseous product to elemental sulfur. Sulfur oxide can be recovered from the water recovered after the hydrogen peroxide has been exhausted, as in the conventional process of adding lime to precipitate calcium sulfate. Calcium sulfate is gypsum and can be used to make wallboard, plaster of Paris, and other useful products.
Sulfur oxide is also used to make sulfuric acid. The produced hydrogen sulfide is also converted to sulfur oxide (as by burning it) with oxygen and then processed as described above.
【0040】 処理は最初に種々の量の硫黄を含有している炭素質材料について行うことがで
き、そして異なった程度まで行うことができ、その結果処理した炭素質材料中の
残留硫黄の量は異なっている。一例として、全体的に2000年1月に有効とな
る(偏差は許容されることを除き)燃料中に存在できる量を半減する米国環境庁
(EPA)の規格によれば、供給した炭素質材料は高硫黄燃料と分類することが
でき、プロセスした炭素質材料は低硫黄燃料として分類することができる。その
他、この低硫黄燃料燃料は、約0.05%以下の元素硫黄を含有していることを
要求している現在の欧州の基準に合致することができる燃料である。The treatment can be performed initially on carbonaceous materials containing various amounts of sulfur, and to different degrees, so that the amount of residual sulfur in the treated carbonaceous material is Is different. By way of example, according to the US Environmental Protection Agency (EPA) standard of halving the amount that can be present in fuels, which will become generally effective January 2000 (except for deviations allowed), the carbonaceous material supplied Can be classified as a high sulfur fuel, and the processed carbonaceous material can be classified as a low sulfur fuel. In addition, this low sulfur fuel is a fuel that can meet current European standards requiring less than about 0.05% elemental sulfur.
【0041】 処理の程度は、また最初の硫黄対残留硫黄で表すことができる。例えば、供給
された炭素質材料は少なくとも約2重量%(他に特に断りがない限り元素硫黄の
重量%で表示する)の硫黄、または少なくとも約3%の硫黄、または少なくとも
約4%の硫黄、または少なくとも約5%の硫黄、または少なくとも約6%の硫黄
、または少なくとも約7%の硫黄、または少なくとも約8%の硫黄、または少な
くとも約9%の硫黄、または少なくとも約10%の硫黄、または少なくとも約1
1%の硫黄、または少なくとも約12%の硫黄、を含むことができる。The degree of treatment can also be expressed in terms of initial sulfur versus residual sulfur. For example, the supplied carbonaceous material may have at least about 2% by weight sulfur (expressed as% by weight of elemental sulfur unless otherwise specified), or at least about 3% sulfur, or at least about 4% sulfur, Or at least about 5% sulfur, or at least about 6% sulfur, or at least about 7% sulfur, or at least about 8% sulfur, or at least about 9% sulfur, or at least about 10% sulfur, or at least About 1
It can include 1% sulfur, or at least about 12% sulfur.
【0042】 接触工程の後の炭素質材料は、約1重量%未満の硫黄を約1重量%未満の硫黄
、または約0.9重量%未満の硫黄、または約0.8重量%未満の硫黄、または
約0.7重量%未満の硫黄、または約0.6重量%未満の硫黄、または約0.5
重量%未満の硫黄、または約0.4重量%未満の硫黄、または約0.3重量%未
満の硫黄、または約0.2重量%未満の硫黄、または約0.1重量%未満の硫黄
、または約0.05重量%以下の硫黄、または約0.05重量%未満の硫黄、ま
たは約0.04重量%未満の硫黄、または約0.03重量%未満の硫黄、または
約0.02重量%未満の硫黄、または約0.01重量%未満の硫黄、または約0
.005重量%未満の硫黄を含有するすることができる。当業者にはどの程度硫
黄含有量を減少すべきか、またはどの程度それを減少することができるか本発明
の範囲の中で容易に決定することができる。このことは最適化したプロセス条件
により行うことができる。After the contacting step, the carbonaceous material may have less than about 1% sulfur by weight, less than about 1% sulfur, or less than about 0.9% sulfur, or less than about 0.8% sulfur. , Or less than about 0.7% by weight sulfur, or less than about 0.6% by weight sulfur, or about 0.5%
Less than about 0.4% by weight sulfur, or less than about 0.3% by weight sulfur, or less than about 0.2% by weight sulfur, or less than about 0.1% by weight sulfur; Or less than about 0.05% by weight sulfur, or less than about 0.05% by weight sulfur, or less than about 0.04% by weight sulfur, or less than about 0.03% by weight sulfur, or about 0.02% by weight % Sulfur, or less than about 0.01% sulfur, or about 0% by weight.
. It can contain less than 005% by weight of sulfur. Those skilled in the art can easily determine within the scope of the present invention how much, or how much, the sulfur content can be reduced. This can be done with optimized process conditions.
【0043】 プロセスに関する次の記載において、脱硫する炭素質材料として原油留分また
は基礎的な原油を例として上げた。しかし、このプロセスは他の固形または液体
炭素質材料に対するのと同様に石炭または石炭スラリーにも適用できることが理
解されよう。当業者にとっては石炭スラリーをプロセスするためのプロセスに必
要とされる変更は明らかである。例えば、水性石炭スラリーを直接に燃料として
使用するバーナーへそれを運ぶ前に石炭スラリーから水を分離することは必要で
はない。In the following description of the process, a crude oil fraction or a basic crude oil is mentioned as an example of the carbonaceous material to be desulfurized. However, it will be appreciated that the process can be applied to coal or coal slurries as well as to other solid or liquid carbonaceous materials. The changes required in the process for processing coal slurries will be apparent to those skilled in the art. For example, it is not necessary to separate water from the coal slurry before transporting the aqueous coal slurry to a burner that uses it directly as a fuel.
【0044】 図面を参考にして説明する。タンク10は石油留分または原油(または、他の
炭素質材料、好ましくは、石炭の水中スラリーまたは空気浮遊石炭粉末のような
流動化された材料)を貯蔵するのに使用される。この炭素質材料は、配管12と
ポンプ14を通して混合容器16へ入れられる。ジエチルエーテルまたは他の溶
剤は、貯蔵タンク18から配管20とポンプ22を通して混合容器16中へ入れ
られる。混合容器16から炭素質材料と溶剤の混合物は配管24と26とポンプ
28を通してポンプミキサー容器30中へ入れられる。貯蔵タンク32から水酸
化ナトリウムまたは他の塩基は、固形の形または濃縮水性溶液として配管34と
36そしてポンプ38を通して静止ミキサー40中に入れられる。過酸化水素ま
たは他の酸化薬品は、選択的に水と溶解されて、貯蔵タンク42から配管34と
44そしてポンプ46を通して静止ミキサー40中へ入れられる。Description will be made with reference to the drawings. The tank 10 is used to store petroleum fractions or crude oil (or other carbonaceous materials, preferably fluidized materials such as underwater slurries of coal or airborne coal powder). This carbonaceous material is put into a mixing vessel 16 through a pipe 12 and a pump 14. Diethyl ether or other solvent is introduced into the mixing vessel 16 from the storage tank 18 through tubing 20 and pump 22. The mixture of the carbonaceous material and the solvent from the mixing vessel 16 is introduced into a pump mixer vessel 30 through pipes 24 and 26 and a pump 28. Sodium hydroxide or other base from storage tank 32 is fed into a static mixer 40 through tubing 34 and 36 and pump 38 as a solid form or as a concentrated aqueous solution. Hydrogen peroxide or other oxidizing chemicals, optionally dissolved with water, are passed from storage tank 42 through piping 34 and 44 and pump 46 into static mixer 40.
【0045】 静止ミキサー40からの塩基と酸化剤の混合物は、配管48を通って混合容器
16からの炭素質材料と溶剤の混合物と混合される。混合物は配管24を通して
ポンプミキサー30中に入れられる。炭素質材料、溶剤、塩基水酸化ナトリウム
と酸化剤の混合物は、配管50を通して反応−分離装置52に入れられる。The mixture of the base and the oxidizing agent from the static mixer 40 is mixed with the mixture of the carbonaceous material and the solvent from the mixing vessel 16 through the pipe 48. The mixture is pumped through a pipe 24 into a pump mixer 30. The mixture of the carbonaceous material, the solvent, the basic sodium hydroxide and the oxidant is introduced into the reaction-separation device 52 through the pipe 50.
【0046】 反応に続いて、軽油を含むガスと低沸点有機留分は蒸発し反応−分離装置52
を出る。これらのガスと低沸点留分は配管54を通って還流凝縮器56に入れら
れる。非凝縮性の硫黄ガスは配管58を通ってノックアウトポット60中に入れ
られ、そして配管62を通ってクラウスプラント、硫酸製造プラント、そして/
または石灰プロセスプラントへ流れる。凝縮物は配管64を通って除かれ、配管
66を通して反応−分離装置52にリサイクルされ、そして配管68を通して混
合容器16へリサイクルされる。軽油生成物は配管70を通して反応分離装置5
2から除去され、軽油生成物冷却器72によって冷却され、配管74を通して貯蔵
装置へ入れられる。Following the reaction, the gas containing gas oil and the low-boiling organic fraction evaporate to form a reaction-separation unit 52.
Exit. These gases and low-boiling fractions are introduced into a reflux condenser 56 through a pipe 54. The non-condensable sulfur gas is passed through line 58 into knockout pot 60 and through line 62 the Claus plant, sulfuric acid production plant, and / or
Or it flows to a lime process plant. The condensate is removed through line 64, recycled to reaction-separation device 52 through line 66, and recycled to mixing vessel 16 through line 68. The gas oil product is passed through the pipe 70 to the reaction separation device 5.
2 and is cooled by a gas oil product cooler 72 and entered into storage via line 74.
【0047】 得られた水と脱硫された高沸点油は反応−分離装置52の底に落ちて、そこで
それらは配管76を通って除去され粗製品冷却器78に入れられる。冷却された
製品は、粗製品冷却器78から配管80を通って除去され油−水分離装置82中
で水と塩から分離される。脱硫された粗製品は配管84を通して油−水分離装置
82から除去され貯蔵装置へ入れられる。水と塩とは配管86を通して油−水分
離装置82から除去され排水プロセス装置に入れられる。蒸気加熱リボイラー8
8は反応−分離装置52の底部から配管90と92を通して抜き取った製品の流
れの一部を再加熱する。The resulting water and the desulfurized high-boiling oil fall to the bottom of the reaction-separation unit 52 where they are removed through line 76 and placed in a crude cooler 78. The cooled product is removed from crude product cooler 78 through line 80 and separated from water and salt in oil-water separator 82. The desulfurized crude product is removed from the oil-water separation device 82 through a pipe 84 and put into a storage device. Water and salt are removed from the oil-water separator 82 through line 86 and fed to a wastewater process unit. Steam heating reboiler 8
8 reheats a portion of the product stream withdrawn from the bottom of the reaction-separator 52 through pipes 90 and 92.
【0048】 発熱反応の基本的な生成物は、約1%未満の硫黄を含有する脱硫された炭素質
材料、硫黄−含有ガス、及び例えば硫化水素、二酸化硫黄、と硫化カルボニル等
の硫黄−含有塩である。The basic products of the exothermic reaction are desulfurized carbonaceous materials containing less than about 1% sulfur, sulfur-containing gases, and sulfur-containing gases such as hydrogen sulfide, sulfur dioxide, and carbonyl sulfide. Salt.
【0049】 さらに硫黄を除去するために放射が導入される場合、それは製造工程の色々な
点に設けることができる。例えば、図の場合には、ポンプミキサー30にX線源
90を設けることが可能であり、そのことによって反応混合物は、最初にその成
分が撹拌されるときに照射される。この発明において、反応混合物を、また配管
50または反応分離装置52に取り付けた適した装置でまたはこの目的のために
調整された分離容器中で照射することができる。If radiation is introduced to further remove sulfur, it can be provided at various points in the manufacturing process. For example, in the case shown, the pump mixer 30 can be provided with an X-ray source 90, whereby the reaction mixture is first irradiated when its components are stirred. In the present invention, the reaction mixture can also be irradiated in a suitable device attached to the pipe 50 or the reaction separation device 52 or in a separation vessel adjusted for this purpose.
【0050】 塩基と酸化剤の混合物を溶剤に分散させた石炭または石油留分に添加した後に
反応が未だ起こっている間に放射を導入することも可能であると考えられる。発
明者は、このようにして放射を導入することにより、硫黄が炭化水素または他の
炭素質材料と再結合する二次結合が起こり得る前、そして解放された酸素原子が
安定化してO2分子を形成する前に、解放された硫黄の酸素原子との接触を強化
することにより、硫黄ガスの形成と解放を容易にしているという理論を考えてい
る。この理論は放射の効果の可能な説明として考えられるが、発明の必須事項で
はなくその範囲を限定するものでもない。It is also contemplated that radiation may be introduced after the reaction is still taking place after the mixture of base and oxidant is added to the coal or petroleum fraction dispersed in the solvent. The inventor has found that by introducing radiation in this manner, sulfur can recombine with hydrocarbons or other carbonaceous materials before a secondary bond can occur, and the released oxygen atoms stabilize to form O 2 molecules. It is theorized that the formation of sulfur gas is facilitated by enhancing the contact of the released sulfur with the oxygen atoms before forming. This theory is considered as a possible explanation for the effects of radiation, but is not essential and does not limit its scope.
【0051】 石炭を反応物質を使用して同様の順序で処理することができる。石炭は水中ス
ラリーの形で、しばしば発電プラントのボイラーそしてその他の石炭−火力燃焼
装置に供給されるので、便利な方法として、石炭は水中スラリーの形で使用する
ことができる。加えて、本発明はそれだけには限定されないが石炭洗浄を含む他
の物理的石炭洗浄プロセスと組み合わせて使用することが出来ることが期待され
る。最初の反応物質は水溶性であるので、石炭から硫黄を減少する際に水が使用
可能であり反応物質の費用を低下することができる。The coal can be treated in a similar order using the reactants. As a convenient method, the coal can be used in the form of a submersible slurry, as the coal is often supplied to boilers and other coal-fired combustion units in power plants, in the form of a submersible slurry. In addition, it is expected that the present invention can be used in combination with other physical coal cleaning processes, including but not limited to coal cleaning. Since the first reactant is water-soluble, water can be used in reducing sulfur from coal, reducing the cost of the reactant.
【0052】 適した反応装置と工程に関するこの記載は、炭素質材料の脱硫の分野における
当業者により容易に考案し使用することができる幅広い範囲の装置とプロセスの
単なる例に過ぎない。This description of suitable reactors and processes is merely illustrative of the wide range of equipment and processes that can be readily devised and used by those skilled in the field of desulfurization of carbonaceous materials.
【0053】 以下に実施例により本発明を記載する。Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
【0054】[0054]
【実施例1】 撹拌ペレット付きの撹拌板の上の600mLビーカー中で50mLの重質カリ
フォルニア原油を10mLの無水ジエチルエーテルと混合した。撹拌ペレットは
600mLビーカー中の内容物を撹拌するのにプロセス中を通じて使用した。反
応と溶解の固有の熱は別として、加熱はしなかった。Example 1 50 mL of heavy California crude was mixed with 10 mL of anhydrous diethyl ether in a 600 mL beaker on a stir plate with stir pellets. The agitated pellet was used throughout the process to agitate the contents in the 600 mL beaker. No heating was done apart from the inherent heat of reaction and dissolution.
【0055】 水酸化ナトリウムの15ペレット(4.49グラム)を100mLビーカー中
の15mLの30%の過酸化水素に添加した。100mLビーカー中のこの混合
物を手動でペレットが完全に溶解するまで旋回した。[0055] Fifteen pellets of sodium hydroxide (4.49 grams) were added to 15 mL of 30% hydrogen peroxide in a 100 mL beaker. The mixture in a 100 mL beaker was manually swirled until the pellet was completely dissolved.
【0056】 反応の頂点で、それが正に沸騰しようとするときに、100mLビーカー中の
混合物を600mLビーカー中の混合物に添加した。水酸化ナトリウムのペレッ
トが過酸化水素に溶解する際に激しい発熱があった(それが600mLビーカー
中に入れて空にされなければ、断熱材なしでは100mLビーカーを持てなかっ
た程に)。At the top of the reaction, as it was about to boil, the mixture in a 100 mL beaker was added to the mixture in a 600 mL beaker. There was a vigorous exotherm as the sodium hydroxide pellets dissolved in the hydrogen peroxide (until it was not emptied into a 600 mL beaker without a 100 mL beaker without insulation).
【0057】 水酸化物と過酸化水素の混合物を原油とジエチルエーテルの混合物に添加した
。組み合わされた混合物は反応し膨張し600mLビーカーの頂部より高く膨張
した。そしてそれは生成するガスを除去するためにビーカーの頂部に取り付けた
真空装置に接続されたロートがなければ溢流したであろう。1分以内で反応は寸
法的には収まったが、比較的大きな気泡を生成してガスを放出し続けた。反応は
続き、そして35分の時点で反応混合物を二つのガラスビンの中に入れた。ガラ
スビンAにはキャップを被せ、一方ガラスビンBは開放とした。A mixture of hydroxide and hydrogen peroxide was added to a mixture of crude oil and diethyl ether. The combined mixture reacted and expanded, expanding above the top of the 600 mL beaker. And it would have overflowed without a funnel connected to a vacuum attached to the top of the beaker to remove the gas produced. The reaction subsided in less than one minute, but produced relatively large bubbles and continued to release gas. The reaction continued, and at 35 minutes the reaction mixture was placed in two vials. Glass bottle A was capped, while glass bottle B was open.
【0058】[0058]
【実施例2】 ガラスビンAから試料を直ちに採取してオクスフォード Lab X 300
0分析装置を使用して蛍光X線により分析した。分析は即時に1.41%の硫黄
を示し、そして平均を読むために追加して行った四つの分析において硫黄含有量
は急速な減少を示した。続く四つの測定において各測定値は8分以内の五回目の
測定値が0.76%の硫黄を示すまで下がった。第二の分析を第一の分析が終了
したときに直ちに行った。そこにおいてさらに低下を示したが非常に低い速度で
であり、0.68から0.66%に減少した。結果を表1に示す。Example 2 A sample was immediately taken from a glass bottle A, and an Oxford Lab X 300 was sampled.
Analysis was performed by X-ray fluorescence using a 0 analyzer. The analysis immediately showed 1.41% sulfur, and in four additional runs to read the average, the sulfur content showed a rapid decrease. In the following four measurements, each measurement dropped until the fifth measurement within 8 minutes showed 0.76% sulfur. A second analysis was performed immediately upon completion of the first analysis. There was a further decrease but at a much lower rate, decreasing from 0.68 to 0.66%. Table 1 shows the results.
【0059】[0059]
【表1】 [Table 1]
【0060】[0060]
【実施例3】 カバーしなかったガラスビンBにおいて顕著な脱ガスが続いた。それは溢流を
捕捉するためにガラスビンの下に置かれた小さなパン中に溢流する時点まで続い
た。翌朝、ガラスビン中の量の約1/3がパンの中に溢流していた。試料を採取
してオクスフォード Lab X 3000分析装置を使用してテストした。結
果を表2に示す。Example 3 Significant degassing continued in uncovered glass bottle B. It continued until it overflowed into a small pan placed under a glass bottle to catch the overflow. The next morning, about one-third of the amount in the glass bottle was overflowing into the bread. Samples were taken and tested using an Oxford Lab X 3000 analyzer. Table 2 shows the results.
【0061】[0061]
【表2】 [Table 2]
【0062】 最初のテスト(反応後、分析照射なしで一晩)における硫黄含有量は前記表に
示すように2.22%であった。引き続く5回の分析の最後には硫黄含有量は2
.13%に低下し、結果として平均2.18%になった。試料中の硫黄含有量を
始めにX線を導入した151分後(反応の開始からの全経過時間:1331分)
に再びテストしたとき、硫黄含有量は0.87%に低下した。試料中の硫黄含有
量を始めにX線を導入した後174分(反応の開始からの全経過時間:1354
分)にテストしたとき、硫黄含有量は0.76%に低下した。試料中の硫黄含有
量を始めにX線を導入した後225分(反応の開始からの全経過時間:1405
分)にテストしたとき、硫黄含有量は0.67%に低下した。The sulfur content in the first test (after reaction, overnight without analytical irradiation) was 2.22% as shown in the above table. At the end of the five subsequent analyses, the sulfur content was 2
. 13%, resulting in an average of 2.18%. 151 minutes after the introduction of X-rays, starting from the sulfur content in the sample (total elapsed time from the start of the reaction: 1331 minutes)
When tested again, the sulfur content dropped to 0.87%. 174 minutes after the introduction of X-rays to determine the sulfur content in the sample (total elapsed time from the start of the reaction: 1354
Min), the sulfur content dropped to 0.76%. 225 minutes after the introduction of X-rays to determine the sulfur content in the sample (total elapsed time from the start of the reaction: 1405)
Min), the sulfur content dropped to 0.67%.
【0063】 実施例1と実施例2において使用した原油は、両方とも同じ産地から採取し、
そして同じ反応物質に曝露した。実施例2においては、未処理のカリフォルニア
重質原油の硫黄含有量の2.69%から1180分後の2.22%に低下したの
みであった。分析の間の放射への曝露の後、追加の174分において0.76%
になった。The crude oils used in Examples 1 and 2 were both taken from the same locality,
And exposed to the same reactants. In Example 2, the sulfur content of the untreated California heavy crude only decreased from 2.69% to 2.22% after 1180 minutes. 0.76% in an additional 174 minutes after exposure to radiation during the analysis
Became.
【0064】 発明者は、試料が分析されるときに硫黄含有量が急速に減少する理由を説明す
る理論を有している。理論は、分析するときのX−放射線によるサンプルの照射
が、水酸化物−過酸化物反応により既に弱められた硫黄の結合を切断し硫黄原子
そして/または過酸化物の活性酸素を動かし、それらの間のさらなる反応を引き
起こす、または硫黄含有反応生成物の系の水相への移送を動かしているというこ
とである。この理論は放射の効果の可能性のある説明とみなされるが、発明の必
須事項でなくまた発明の範囲を限定するものでもない。The inventors have a theory that explains why the sulfur content decreases rapidly when a sample is analyzed. The theory is that irradiation of the sample with X-radiation when analyzing breaks the sulfur bonds already weakened by the hydroxide-peroxide reaction and moves the sulfur atoms and / or the active oxygen of the peroxide, During the transfer of the sulfur-containing reaction product to the aqueous phase. This theory is regarded as a possible explanation for the effects of radiation, but is not essential to the invention and does not limit the scope of the invention.
【0065】[0065]
【実施例4】 撹拌ペレット付きの撹拌板の上の600mLビーカー中で50mLの細かく分
割された石炭の水中スラリーと10mLのジエチルエーテルと混合した。撹拌ペ
レットは600mLビーカー中の内容物を撹拌するのにプロセス中を通じて使用
した。反応と溶解の固有の熱は別として、加熱はしなかった。Example 4 In a 600 mL beaker on a stir plate with stirring pellets, 50 mL of a slurry of finely divided coal in water was mixed with 10 mL of diethyl ether. The agitated pellet was used throughout the process to agitate the contents in the 600 mL beaker. No heating was done apart from the inherent heat of reaction and dissolution.
【0066】 水酸化ナトリウムの15ペレット(4.49グラム)を100mLビーカー中
の15mLの30%の過酸化水素に添加した。100mLビーカー中のこの混合
物を手動でペレットが完全に溶解するまで旋回した。[0066] Fifteen pellets of sodium hydroxide (4.49 grams) were added to 15 mL of 30% hydrogen peroxide in a 100 mL beaker. The mixture in a 100 mL beaker was manually swirled until the pellet was completely dissolved.
【0067】 それが正に沸騰しようとするときに、100mLビーカー中の混合物を600
mLビーカー中の混合物に添加した。組み合わされた混合物は反応し、比較的大
きな気泡を形成してガスを放出した。石炭のスラリーを分析し反応後には反応前
よりもより少なく硫黄を含有していることが判明した。硫黄ガスとエーテルを分
離した後、石炭スラリーは石炭スラリー燃料バーナーの燃料として使用するのに
適していることが判明した。他の方法として、プロセス水を残留塩をスクリーニ
ングして除去することにより石炭スラリーから分離し、そして燃料として使用す
るのに適した液体スラリーを得るために追加して水を加えた。When it is about to boil, mix the mixture in a 100 mL beaker with 600
Added to the mixture in the mL beaker. The combined mixture reacted and formed relatively large bubbles, releasing gas. Analysis of the slurry of coal revealed that it contained less sulfur after the reaction than before the reaction. After separating the sulfur gas and ether, the coal slurry was found to be suitable for use as a fuel in a coal slurry fuel burner. Alternatively, process water was separated from the coal slurry by screening out residual salts and additional water was added to obtain a liquid slurry suitable for use as a fuel.
【0068】[0068]
【実施例5】 使用した溶剤がエーテルの代わりにアセトンであること、反応物質と溶剤の比
を変化させた(全てについて表3に反応物質として示してある。)ことを除いて
、基本的に実施例1のプロセスを繰り返した。油の試料はそれぞれのケースにお
いて2.67重量%の初期硫黄含有率を有する重質カリフォルニア原油である。
結果の要約を表3に示す。Example 5 Basically, except that the solvent used was acetone instead of ether and the ratio of reactants to solvent was varied (all are shown as reactants in Table 3). The process of Example 1 was repeated. The oil sample is heavy California crude oil having an initial sulfur content of 2.67% by weight in each case.
A summary of the results is shown in Table 3.
【0069】[0069]
【表3】 [Table 3]
【0070】 表3に示すように、アセトン溶剤により、分析のX−線を導入することにより
、脱硫が進むが、それが生成されてから2日後に反応混合物を分析すると硫黄の
減少はより著しい。このことは、アセトンの場合においてはエーテルの場合にお
けるよりも非常によりゆっくりと反応が進み、硫黄含有量が0.7%以下になる
のにエーテルを使用した場合の8分に比較して1日より僅かに短い時間を要する
ことを示している。発明者は二つの溶剤の間の差は、エーテル溶剤はより低粘度
の反応混合物を付与し反応物質を動き易くしていると理論付ける。この理論は、
溶剤の選択の効果の可能な説明と考えられるが、本発明の必須要件ではなく本発
明の範囲を限定するものでもない。As shown in Table 3, the introduction of the analytical X-rays with the acetone solvent promotes the desulfurization, but the analysis of the reaction mixture two days after it is produced shows that the sulfur reduction is more pronounced. . This means that the reaction proceeds much more slowly in the case of acetone than in the case of ether, and the sulfur content is less than 0.7% in one day compared to 8 minutes in the case of using ether. This indicates that a slightly shorter time is required. The inventors theorize that the difference between the two solvents is that ethereal solvents provide a lower viscosity reaction mixture and make the reactants more mobile. This theory is
This is considered to be a possible explanation of the effect of the choice of solvent, but is not an essential requirement of the invention and does not limit the scope of the invention.
【0071】 上記詳細な説明は説明及び例として示したに過ぎないということ、および本発
明の精神と範囲は添付の請求項のみによって限定されるということが明白に理解
されるべきである。It should be expressly understood that the above detailed description is given by way of explanation and example only, and that the spirit and scope of the invention is limited only by the appended claims.
本発明の利点と特徴は添付の図面を検討し下記の明細書を読むことによりよく
理解されるであろう。ここにおいて図は本発明による通常のプロセスの概念フロ
ーチャートである。The advantages and features of the present invention may be better understood with reference to the following drawings when taken in conjunction with the accompanying drawings. Here, the figure is a conceptual flowchart of a normal process according to the present invention.
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成12年12月5日(2000.12.5)[Submission date] December 5, 2000 (2000.12.5)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【化1】 ここにXとZはC=Oと−O−から独立して選択され;YはX、−OR2O−ま
たはR1とR2の間の直接結合から独立して選択され;R1は水素または下記のよ
うに独立して選択されるR2から選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の
炭素原子を有するアルキル、アルケニル、またはアルキニル、単一または複数の
環の、前に定義した直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、またはアルキニ
ルに結合する6〜24の炭素原子を有するアリルを有するアラルキルから選択さ
れる。Embedded image Wherein X and Z are independently selected from -O- and C = O; Y is X, it is independently selected from a direct bond between the -OR 2 O-or R 1 and R 2; R 1 is Selected from hydrogen or R 2 independently selected as described below; R 2 is a straight or branched alkyl, alkenyl, or alkynyl having 1 to 16 carbon atoms, one or more rings, It is selected from aralkyl having an allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to a straight or branched chain alkyl, alkenyl, or alkynyl as defined above.
【化2】 ここにXとZは各々−O−であり;Yは−O−、−OR2O−またはR1とR2の
間の直接結合から独立して選択され;R1は水素または下記のように独立して決
められるR2から選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の炭素原子を有す
るアルキル、アルケニル、またはアルキニル、単一または複数の環を有するアラ
ルキル、前に決めた直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、またはアルキニ
ルに結合する6〜24の炭素原子を有するアリルから選択される。Embedded image Wherein X and Z are each —O—; Y is independently selected from —O—, —OR 2 O—, or a direct bond between R 1 and R 2 ; R 1 is hydrogen or independently selected from R 2 to be decided; R 2 is decided aralkyl having alkyl having 1 to 16 carbon atoms in straight or branched chain alkenyl or alkynyl, a single or multiple rings, before It is selected from straight chain or branched alkyl, alkenyl, or allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to alkynyl.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0001】[0001]
【関連する出願とのクロスレファレンス】 この出願は1998年9月16日に出願した仮出願第60/100,576号
に基づき優先権を主張する。その出願はここに参考文献として上げてある。他の
関連する出願は1998年5月27日にJeanblanc等により出願された
現在米国特許No.5,961,820となっている米国特許出願第09/08
5,478号であり、それについても参考文献としてここに取り上げてある。[Cross Reference with Related Application] This application claims priority based on provisional application No. 60 / 100,576 filed on September 16, 1998. That application is hereby incorporated by reference. Another related application is U.S. Pat. U.S. patent application Ser. No. 09/08, filed 5,961,820.
No. 5,478, which is also incorporated herein by reference.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10G 27/06 ZAB C10G 27/12 27/12 27/14 27/14 32/00 Z 32/00 C10L 5/00 C10L 5/00 B01D 53/34 126 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW Fターム(参考) 4D002 AA03 AC10 BA02 BA05 DA05 DA16 DA35 EA02 FA03 FA07 FA08 4G075 AA13 AA22 BA05 BA06 CA23 CA26 CA32 CA33 CA34 CA38 CA51 CA65 DA01 EB31 4H015 AA10 AA25 AA27 AB01 BA10 BB15 CB01 4H029 DA06 DA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C10G 27/06 ZAB C10G 27/12 27/12 27/14 27/14 32/00 Z 32/00 C10L 5 / 00 C10L 5/00 B01D 53/34 126 (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL , PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, B B, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZWF terms (reference) 4D002 AA03 AC10 BA02 BA05 DA05 DA16 DA35 EA02 FA03 FA07 FA08 4G075 AA13 AA22 BA05 BA06 CA23 CA26 CA32 CA33 CA34 CA38 CA51 CA65 DA01 EB31 4H015 AA10 AA25 AA27 AB01 BA10 BB15 CB01 4H029 DA06 DA07
Claims (37)
炭素質材料の硫黄含有量を減少するのに効果のある量の前記活性酸素と前記塩基
を使用すること;と C.前記炭素質材料を一種類のエネルギー源に曝露し前記炭素質材料の硫黄含有
量をさらに減少するのに効果のある条件下に置くこと からなる硫黄含有炭素質材料から硫黄を除去するプロセス。1. A. Providing a carbonaceous material containing sulfur; B. Contacting said carbonaceous material with a source of active oxygen in the presence of a base, and using amounts of said active oxygen and said base effective to reduce the sulfur content of said carbonaceous material; and C . Exposing the carbonaceous material to one type of energy source and subjecting the carbonaceous material to conditions effective to further reduce the sulfur content of the carbonaceous material.
に記載のプロセス。2. The method according to claim 1, wherein the carbonaceous material is a fossil fuel.
The process described in.
に記載のプロセス。3. The method according to claim 1, wherein the carbonaceous material is a petroleum product.
The process described in.
載のプロセス。4. The process according to claim 1, wherein said carbonaceous material is coal.
に記載のプロセス。5. The method according to claim 1, wherein said active oxygen source is a peroxide.
The process described in.
る請求項1に記載のプロセス。6. The process of claim 1, wherein said source of active oxygen is an aqueous hydrogen peroxide solution.
求項1に記載のプロセス。7. The process according to claim 1, wherein said source of active oxygen is an ozone generator.
求項1に記載のプロセス。8. The process according to claim 1, wherein said base is added to said active oxygen source.
源を形成し、次いで前記塩基性活性酸素源を前記炭素質材料と組み合わせること
によって行うことに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。9. The method according to claim 1, wherein the contacting step is performed by adding a base to the active oxygen source to form a basic active oxygen source, and then combining the basic active oxygen source with the carbonaceous material. Item 2. The process according to Item 1.
前記炭素質材料と前記塩基性活性酸素源の共通の溶剤を組み合わせることによっ
て行うことに特徴を有する請求項9に記載のプロセス。10. The method according to claim 9, wherein the contacting step is performed by combining a carbonaceous material, the basic active oxygen source, and a common solvent of the carbonaceous material and the basic active oxygen source. The described process.
うことに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。 【化1】 ここにXとZはC=Oと−O−から独立して選択され;YはX、−OR2O−ま
たはR1とR2の間の直接結合から独立して選択され;R1は水素または下記のよ
うに独立して選択されるR2から選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の
炭素原子を有するアルキル、アルケニル、またはアルキニル、単一または複数の
環の、前に定義した直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、またはアルキニ
ルに結合する6〜24の炭素原子を有するアリルを有するアラルキルから選択さ
れる。11. The process according to claim 1, wherein said contacting step is performed in the presence of a liquid having one of the following structural formulas: Embedded image Wherein X and Z are independently selected from -O- and C = O; Y is X, it is independently selected from a direct bond between the -OR 2 O-or R 1 and R 2; R 1 is Selected from hydrogen or R 2 independently selected as described below; R 2 is a straight or branched alkyl, alkenyl, or alkynyl having 1 to 16 carbon atoms, one or more rings, It is selected from aralkyl having an allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to a straight or branched chain alkyl, alkenyl, or alkynyl as defined above.
に記載のプロセス。12. The method according to claim 11, wherein X and Z are ether bonds.
The process described in.
ブチルエーテル、エチルメチルエーテル、エチルnブチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、フラン、α−ピラン、γ−ピラン、s−トリオキサン、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アセトン、メチルイソブチルケト
ン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、メタノール、エタノール、とそれら
の組合せからなるグループから選択される液体の存在下で行うことを特徴とする
請求項1に記載のプロセス。13. The method according to claim 13, wherein the contacting step is performed with diethyl ether, isopropyl ether,
Butyl ether, ethyl methyl ether, ethyl n-butyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, furan, α-pyran, γ-pyran, s-trioxane,
The process of claim 1, wherein the process is performed in the presence of a liquid selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, acetone, methyl isobutyl ketone, formaldehyde, acetaldehyde, methanol, ethanol, and combinations thereof.
を有する請求項1に記載のプロセス。14. The process according to claim 1, wherein said contacting step is performed in the presence of diethyl ether.
載のプロセス。15. The process according to claim 1, wherein said base is a hydroxide.
項1のプロセス。16. The process of claim 1, wherein said base is sodium hydroxide.
、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波、放射性物質の崩壊から発生する放射
線、超音波エネルギーおよびそれらの組合せからなるグループから選択されるこ
とに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。17. The energy of the group consisting of α-radiation, β-radiation, γ-radiation, X-radiation, ultraviolet light, visible light, infrared light, microwave, radiation generated from decay of radioactive material, ultrasonic energy, and a combination thereof. The process of claim 1 characterized by being selected.
1に記載のプロセス。18. The process according to claim 1, wherein said energy is X-radiation.
る請求項1に記載のプロセス。19. The process according to claim 1, wherein said energy is ultrasonic energy.
前記活性酸素源から前記炭素質材料を分離する工程を含むことに特徴を有する請
求項1に記載のプロセス。20. The process of claim 1 wherein said source of active oxygen is water-soluble and further comprising the step of separating said carbonaceous material from said source of active oxygen after said contacting step.
料から前記硫黄含有ガスを分離する工程を含むことに特徴を有する請求項1に記
載のプロセス。21. The process of claim 1, wherein the contacting step includes generating a sulfur-containing gas and further comprising separating the sulfur-containing gas from the carbonaceous material.
ことに特徴を有する請求項21に記載のプロセス。22. The process according to claim 21, further comprising the step of extracting elemental sulfur from said sulfur-containing gas.
むことに特徴を有する請求項21に記載のプロセス。23. The process of claim 21, further comprising the step of oxidizing said sulfur-containing gas to produce sulfur oxide.
くる工程を含むことに特徴を有する請求項23に記載のプロセス。24. The process of claim 23, further comprising the step of reacting said sulfur oxide with lime to form calcium sulfate.
して前記接触工程の後の前記炭素質材料が低硫黄燃料として分類されることに特
徴を有する請求項1に記載のプロセス。25. The method of claim 1, wherein the provided carbonaceous material is classified as a high sulfur fuel and the carbonaceous material after the contacting step is classified as a low sulfur fuel. process.
黄を含有し、そして前記接触工程の後の前記炭素質材料が約1重量%未満の硫黄
を含有することに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。26. The carbonaceous material provided contains at least about 2% by weight elemental sulfur and the carbonaceous material after the contacting step contains less than about 1% by weight sulfur. The process of claim 1 comprising:
黄を含有し、そして前記接触工程の後の前記炭素質材料が約0.5重量%未満の
硫黄を含有することに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。27. The provided carbonaceous material contains at least about 2% by weight elemental sulfur and the carbonaceous material after the contacting step contains less than about 0.5% by weight sulfur. The process according to claim 1, characterized in that:
黄を含有し、そして前記接触工程の後の前記炭素質材料が約0.5重量%未満の
硫黄を含有することに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。28. The carbonaceous material provided contains at least about 1% by weight elemental sulfur and the carbonaceous material after the contacting step contains less than about 0.5% by weight sulfur. The process according to claim 1, characterized in that:
℃)の間の温度において行うことに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。29. The method according to claim 27, wherein the contacting step is performed at about 32 ° F. (0 ° C.) and about 250 ° F. (121 ° C.).
The process according to claim 1, characterized in that it is carried out at a temperature between (° C).
うことに特徴を有する請求項1に記載のプロセス。30. The process of claim 1, wherein said contacting step is performed at a pressure of about 0.1 to about 2 atmospheres.
で活性酸素源、塩基及び溶剤と接触させることからなり、前記溶剤が次の構造式
の一つを有することに特徴を有する硫黄含有炭素質材料から硫黄を除去するプロ
セス。 【化2】 ここにXとZはC=Oと−O−から独立して選択され;YはX、−OR2O−ま
たはR1とR2の間の直接結合から独立して選択され;R1は水素または下記のよ
うに独立して選択されるR2から選択され;R2は直鎖または分岐鎖の1〜16の
炭素原子を有するアルキル、アルケニル、またはアルキニル、単一または複数の
環の、前に定義した直鎖または分岐鎖のアルキル、アルケニル、またはアルキニ
ルに結合する6〜24の炭素原子を有するアリルを有するアラルキルから選択さ
れる。31. A. Providing a carbonaceous material containing sulfur; and B. Contacting the carbonaceous material with an active oxygen source, a base and a solvent under conditions effective to reduce the sulfur content of the carbonaceous material, wherein the solvent has one of the following structural formulas: A process for removing sulfur from characteristic sulfur-containing carbonaceous materials. Embedded image Wherein X and Z are independently selected from -O- and C = O; Y is X, it is independently selected from a direct bond between the -OR 2 O-or R 1 and R 2; R 1 is Selected from hydrogen or R 2 independently selected as described below; R 2 is a straight or branched chain alkyl, alkenyl, or alkynyl having 1 to 16 carbon atoms, one or more rings, It is selected from aralkyl having an allyl having 6 to 24 carbon atoms attached to a straight or branched chain alkyl, alkenyl, or alkynyl as defined above.
31に記載のプロセス。32. The process according to claim 31, wherein said solvent is an aliphatic ether.
項31に記載のプロセス。33. The process according to claim 31, wherein said solvent is diethyl ether.
質材料。34. A sulfur-reduced carbonaceous material made by the process of claim 1.
素質材料。35. A sulfur-reduced carbonaceous material made by the process of claim 31.
ォルニア重質原油。36. A processed California heavy crude having a sulfur content of less than about 1% by weight.
リフォルニア重質原油。37. A processed California heavy crude having a sulfur content of less than about 0.5% by weight.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10057698P | 1998-09-16 | 1998-09-16 | |
US60/100,576 | 1998-09-16 | ||
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