用于液体恢复的组合物及其使用装置和方法

专利名称：用于液体恢复的组合物及其使用装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于恢复(rehabilitating)液体物质的组合物，以及使用所述物质 组合物的方法和装置。
背景技术：
现在和将来的变压器需要使用高质量和高纯度的绝缘油。现代变压器和相关电气 装置不断增长的电压和功率水平导致对绝缘材料和液体的更大电应力。为应对所述这些更 大的应力，需要更好绝缘质量的油。还必须保持绝缘液体和材料中更低的残余水含量。因 此，贯穿过程的油处理与保养对工业变压器的效能和使用寿命至关重要。通常，用于工业目的的石油产品在使用后进行简单处理。仅在美国，每年处理超过 17亿加仑的润滑、液压和其它石油产品，Napthenics Magazine, June 1996。替代性地，如 今这些石油产品昂贵且低效率地进行恢复。例如，为恢复50，000升油，需要5，000公斤吸 附剂，随后产生8，000公斤待处理的油饱和吸附剂。没有合适的处理，所述数量的饱和吸附 剂可污染150，OOOm2的饮用水。已试图改进石油液体恢复的效率，在干燥后对所述液体应用漂白土，例如使用加 热和/或化学洗涤，然而这些方法仍然产生绝非理想数量的二次污染。

发明内容
本发明的一些实施方案的一个方面涉及提供多种适合恢复至少一种液体物质的 组合物。在本发明的一些实施方案中，所述液体物质基于石油。在本发明的一些实施方 案中，所述液体物质为制冷剂和/或冷却剂。在本发明的一些实施方案中，所述液体物质 为去离子水和/或某些其它绝缘液体。在本发明的一些实施方案中，所述组合物的成分 是分层的和/或适合依次应用于所恢复的液体物质。可选地，所述组合物的成分是混合 的。在本发明的一些实施方案中，所述成分包括漂白土、颗粒活性炭、5A分子筛磁珠、硫磺 清除剂例如Alcan Actiguard S、干燥剂例如Alcan Actiguard H20、和/或设计为去除 含硫化合物的吸附剂，例如由Sepcor, Inc.，Houston, TX经销的NSR_116Sulfur Sorber Catalyst ( “Sulfurcat“) 在本发明的一种实施方案中，选择的成分以特定顺序呈现(例如所述液体物质 流过所述成分)于所恢复的液体物质，例如在所述液体物质流动方向上颗粒活性炭在 Actiguard S之前。在本发明的一些实施方案中，所述成分以特定顺序在容器中分层，其中 所述液体物质流过所述容器，因此流过各层，以所需顺序接触各层成分。可选地，所述容器 为圆柱体。另外地、替代性地和/或可选地，所述容器有小孔。在本发明的一些实施方案中，成分总量的比例和/或选择取决于所恢复液体物质 的类型。类型决定于，例如所恢复液体的ISO粘度等级和/或液体种类(例如润滑、液压、 和/或其它石油产品、水、制冷和/或冷却液体等等)和/或PH。本发明的一些实施方案中的一个方面涉及提供一种用于恢复液体物质的装置，其包括电磁颗粒过滤组件和/或通用颗粒过滤组件和/或纯化组件和/或恢复组件。在本发 明的一种实施方案中，所述电磁颗粒“过滤”组件实际上由至少一种电磁探针组成，所述电 磁探针带电时吸引金属颗粒。在本发明的一些实施方案中，所述通用颗粒过滤组件由一种 具有过滤筛的圆锥形挡板部件组成，所述过滤筛在所述筛中收集颗粒。在本发明的一种实 施方案中，所述过滤筛收集金属和非金属颗粒。在本发明的一些实施方案中，所述电磁颗粒 “过滤”组件和所述通用颗粒过滤组件组合成一种组件。在本发明的一些实施方案中，所述 纯化组件用于从所恢复液体中去除颗粒物质、气体和/或水分。应了解在本发明的一些实 施方案中，所述电磁颗粒“过滤”组件和所述通用颗粒过滤组件都用于所述装置时，其顺序 并不重要，允许一种组件用于另一种组件之前，但是两者都在所述恢复组件之前。在本发明 的一种实施方案中，所述纯化组件在所述液体进入所述恢复组件之前作用于所恢复液体。在本发明的一些实施方案中，所述恢复组件包括一种组合物，其由为恢复特定的 液体物质而选择和/或安排的成分组成。在本发明的一种实施方案中，所述恢复组件由至 少一种容器组成，且至少一种所述成分位于容器中，其中所恢复液体物质流入所述容器，流 过所述至少一种成分，和/或再循环流过所述成分，直到所述液体物质已被恢复到或高于 预定阈值，例如质量阈值。可选地，所述至少一种成分安排在一种多孔的、圆柱形“恢复”柱 中。本发明的一些实施方案中的一个方面涉及提供一种恢复柱，其适合顺序安排用于 恢复流过所述柱的液体物质的各层成分。在本发明的一些实施方案中，所述恢复柱为圆柱 形。在本发明的一种实施方案中，所述恢复柱为多孔的，其适合所恢复液体物质流过其中， 和/或流过位于其中的所述成分。在本发明的一种实施方案中，所述恢复柱在纵轴任一末 端具有开口。在本发明的一种实施方案中，相对于所述纵轴任一末端的开口，另外地、替代 性地和/或可选地，所述恢复柱在所述柱的外周具有至少一个开口。在本发明的一种实施方案中，所述恢复柱的长度与直径比适合有效恢复所述液体 物质。应了解通过改变长度与直径比，所述柱的内容积和/或与所恢复液体接触的成分表 面积可改变。在本发明的一些实施方案中，长度与直径比为2 1到13 1之间。可选地， 长度与直径比为9 1。可选地，长度与直径比为6 1。在本发明的一种实施方案中，长 度与直径比根据所恢复液体的类型进行选择。在本发明的一种实施方案中，所述恢复柱由不与所恢复液体进行不利反应的材料 制造。在实施方案中，金属用于制造所述柱，例如铝、碳钢、铜或不锈钢。本发明的一些实施方案中的一个方面涉及提供一种通用颗粒过滤组件，其可选地 具有圆锥形挡板部件，适合调节液体流量和/或过滤残渣。在本发明的一种实施方案中，所述通用颗粒过滤组件具有圆锥形挡板，其也作为 从所恢复液体中去除残渣的过滤器。在本发明的一些实施方案中，所过滤的颗粒大小取决 于所过滤的液体类型，例如具有高ISO粘度等级(ISO粘度等级是一种确定类型的方式)的 液体过滤小至1微米的颗粒。在本发明的一些实施方案中，所述圆锥形过滤器具有适合滤 除小至1微米残渣的小孔。在本发明的一些实施方案中，所述圆锥形过滤器具有适合滤除 小至0.5微米残渣的小孔。在本发明的一种实施方案中，所述挡板/过滤器的圆锥形用于当液体在液体恢复 装置中从电磁颗粒过滤组件向恢复组件转移时调节液体流量。在本发明的一种实施方案中，所述圆锥形挡板部件分为所述挡板/过滤器上游的第一部分和所述挡板/过滤器下游 的第二部分。在本发明的一些实施方案中，当所述液体流过所述圆锥形挡板/过滤器时，所 述第一部分中的流速减慢。在本发明的一些实施方案中，当所述液体流过所述圆锥形挡板 /过滤器时，所述第二部分中的流速加快。在本发明的此类实施方案中，入口流量和出口流 量相同；然而，上游与下游部分的流速不同。本发明的一些实施方案中的一个方面涉及提供一种用于恢复至少一种液体物质 的方法，所述方法包括至少使所述液体物质流过多种成分，所述成分可选地分层安排，和/ 或另外地或替代性地依照预定顺序安排。根据本发明的一种实施方案，每层基本由一种成 分组成。在本发明的示范性实施方案中，所选择的成分、每种所使用成分的百分比和/或所 述成分的顺序都根据所恢复液体物质进行选择。在本发明的一些实施方案中，选择各种成 分以在所述液体物质上产生不同作用，示例包括降低酸度、作为干燥剂、和/或用于去除硫 磺。在本发明的一些实施方案中，多种成分用于提供对所述液体物质的累积作用，例如当所 述液体流过所述多层成分时持续降低酸度。在本发明的一些实施方案中，根据所恢复液体 的PH选择成分层，以在所述液体接触所述成分时将反应改变最大化。所选成分层，可选地 依照预定顺序，包装在适合所述液体流过的至少一种容器或器皿中，例如在恢复柱中。在本 发明的一种实施方案中，所标识的使用成分百分比为所述至少一种容器总体积的百分比。 在本发明的一种实施方案中，所恢复液体流过所述至少一种已包装的容器至少一次以恢复 所述液体。另外地和/或可选地，所述液体流过一种用于滤除金属残渣的电磁过滤器。另 外地、替代性地和/或可选地，所述液体流过一种用于滤除大于某一尺寸的残渣的通用过滤器。因此根据本发明的一种示范性实施方案提供一种用于恢复液体物质的组合物，其 包含a)至少一种脱色成分，其占全部组合物体积的至少58% ；以及b)至少一种酸度降低 成分，其占全部组合物体积的至少5%。在本发明的一种实施方案中，所述组合物进一步包 含c)至少一种脱水成分，其占全部组合物体积的至少5%。可选地，所述至少一种脱色成 分为下列中的至少一种i)漂白土，ii)5A分子筛或iii)颗粒活性炭。可选地，所述至少一 种酸度降低成分为下列中的至少一种i)83% -94%氧化铝、3% -10%碳酸钠和3% -7%水 分的组合物，ii)漂白土，或iii)5A分子筛。可选地，所述至少一种脱水成分为下列中的至 少一种i) 94%-96% (重量)的 Α1203、0·45% (重量)的 Na20、0.015% (重量)的!^e2O3、 0. 020% (重量)的SiO2和0.002% (重量)的TiO2的组合物，或ii)83%-94% (重量) 的氧化铝、3%-10% (重量)的碳酸钠和3%-7% (重量)的水分的组合物。可选地，所述 至少一种脱色剂为用于液体粘度小于或等于IS015的漂白土和颗粒活性炭的组合，或者用 于液体粘度大于IS015的颗粒活性炭和5A分子筛的组合。在本发明的一种实施方案中，提供了一种组合物，其包含i) 13%到25% (体积) 的5A分子筛，ii) 5 %到10 % (体积)的52 % -58 % Ni和42 % -48 % Al2O3的组合物； iii) 50%到75% (体积)的颗粒活性炭，以及iv) 7%到15% (体积)的83%-94%氧化 铝、3% -10%碳酸钠和3% -7%水分的组合物。可选地，每种成分以预定的i)到iv)层的
顺序形成一层。在本发明的一种实施方案中，提供一种组合物，其包含i)8%到45% (体积) 的5A分子筛，ii)50%到85% (体积)的颗粒活性炭，以及iii) 5%到7% (体积)的52% -58% Ni和42% -48% Al2O3的组合物。可选地，每种成分以预定的i)到iii)层的
顺序形成一层。在本发明的一种实施方案中，提供一种组合物，其包含i)15%到20% (体积)的 颗粒活性炭， ) 10%到25% (体积)的83% -94%氧化铝、3% -10%碳酸钠和3% -7%水 分的组合物，iii)5%到10% (体积)的94%-96% (重量)的Α1203、0·45% (重量)的 Na2O^O. 015% (重量)的 ^203、0· 020% (重量)的 SiO2 和 0.002% (重量)的 TiO2 的组 合物，以及iv)50%到65% (体积)漂白土。可选地，每种成分以预定的i)到iv)层的顺 序形成一层。根据本发明的一种示范性实施方案进一步提供一种用于恢复液体物质的装置，其 包含恢复组件，其中包含根据上述任一示范性实施方案的组合物。在本发明的一种实施方 案中，所述装置进一步包含至少一种电磁过滤组件或一种通用颗粒过滤组件之一。可选地， 所述恢复组件由至少一种恢复容器组成。可选地，所述恢复容器适合所述液体物质在其中 流过。可选地，所述恢复容器包含所述组合物。可选地，所述恢复容器为恢复柱。可选地， 所述电磁过滤组件由至少一种电磁探针组成，所述电磁探针带电时吸引金属颗粒。可选地， 所述通用颗粒过滤组件由具有过滤筛的圆锥形挡板部件组成，所述过滤筛在所述筛中收集 颗粒。可选地，所述电磁过滤组件和所述通用颗粒过滤组件组合在单个组件中。可选地，所 恢复液体物质在流过所述恢复组件之前流过至少所述电磁过滤组件或所述通用颗粒过滤 组件中的一种。可选地，所恢复液体物质再循环流过所述电磁过滤组件或所述通用颗粒过 滤组件中的至少一种和所述恢复组件。根据本发明的一种示范性实施方案进一步提供一种通用颗粒过滤组件，其用于从 其中流过的液体物质中过滤颗粒，其包含邻近所述通用颗粒过滤组件入口的上游部分； 和邻近所述通用颗粒过滤组件出口的下游部分，其中所述上游和下游部分用圆锥形挡板部 件分隔。可选地，所述圆锥形挡板部件具有用于过滤直径大于5微米的颗粒的小孔。可选 地，所述圆锥形挡板部件具有用于过滤直径大于1微米的颗粒的小孔。可选地，所述圆锥形 挡板部件具有用于过滤直径大于0. 5微米的颗粒的小孔。根据本发明的一种示范性实施方案进一步提供一种用于恢复至少一种液体物质 的方法，其包含使所述至少一种液体物质流过根据上述任一示范性实施方案的组合物。在 本发明的一种实施方案中，所述方法进一步包含使所述至少一种液体物质流过用于滤除金 属残渣的电磁过滤器。在本发明的一种实施方案中，所述方法进一步包含使所述至少一种 液体物质流过用于滤除大于某一尺寸的残渣的通用过滤器。在本发明的一种实施方案中， 所述方法进一步包含基于所恢复液体物质的类型选择至少下列中的一种i)用于所述组 合物的成分，ii)所述成分的比例，或iii)所述成分的顺序。可选地，类型取决于粘度。可 选地，类型取决于PH。可选地，类型取决于所恢复液体的种类。可选地，种类选自润滑液、 液压液、石油产品、水、制冷液或冷却液。除非另有定义，本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明相关领域技术 人员通常理解的意思相同的含义。虽然与本文所述相似或相同的方法和材料可用于本发明 实施方案的实践或试验，下面还是描述了示范性方法和/或材料。如果出现冲突，以专利说 明书，包括定义为准。另外，所述材料、方法和示例仅作说明用，而不具必然限制性。


本发明的非限制性实施方案将参考下述示范性实施方案的说明结合附图描述。附 图通常不按比例显示，任何量度仅作示范用且不必然限制。在附图中，出现在多于一张附图 中的相同结构、元件或部件在其出现的所有附图中优选以相同或相似的数字标注，其中图1为根据本发明的一种示范性实施方案，概括显示一种用于恢复液体物质的装 置的组件的结构图；图2A为根据本发明的一种示范性实施方案，一种电磁颗粒过滤组件的剖视图；图2B为根据本发明的一种示范性实施方案，一种电磁颗粒过滤组件底座的透视 图；图3为根据本发明的一种示范性实施方案，一种通用颗粒过滤组件，包括圆锥形 挡板部件的透视图；图4为根据本发明的一种示范性实施方案，通用颗粒过滤组件，包括圆锥形挡板/ 过滤器的剖视图；图5为根据本发明的一种示范性实施方案，一种恢复组件的剖视图；图6为根据本发明的一种示范性实施方案，一种恢复柱的透视图；图7A为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复在40°C时ISO粘度等级2到 15之间的液体的成分分层的示意图；图7B为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复在40°C时ISO粘度等级22 到460之间的液体的成分分层的示意图；图7C为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复在40°C时ISO粘度等级大于 460的液体的成分分层的示意图；以及图8为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复至少一种液体物质的方法的 流程图。示范性实施方案的详细说明在本发明的一些实施方案中，选择一种组合物和/或多种组合物用于恢复液体物 质。在本发明的一些实施方案中，所述液体物质基于石油。在本发明的一些实施方案中，所 述液体物质为制冷剂和/或冷却剂。在本发明的一些实施方案中，所述液体物质为去离子 水和/或一些其它绝缘液体。当用于本发明时，恢复通常意为将所述液体物质的至少一种所需性质回复到使用 前水平，例如在本发明的一些实施方案中，恢复液体物质以还原其纯度。在本发明的一些实 施方案中，通过去除水分改变所述液体物质的粘度。在本发明的一些实施方案中，通过从所 述物质中去除颗粒改变所述液体物质的酸度。在本发明的一些实施方案中，通过从所述液 体中去除颗粒和/或改变所述液体的介电(dielectric)性能以改变所述液体物质的颜色。 在本发明的一些实施方案中，使用本文所述的组合物的恢复改进至少一种性质以达到和/ 或高于其使用前水平，提示这些组合物在所述液体物质的初步处理中作为最终步骤的可能 用途。在本发明的一种实施方案中，组合物由选择的并如本文所述的成分组成。在本发 明的一种实施方案中，成分以预定顺序分层，例如如图7A-C所示，其中所恢复液体物质依 次流过所述层。在本发明的一些实施方案中，选择各成分以在所恢复液体物质上产生不同作用，示例包括降低酸度、作为干燥剂、和/或用于去除硫磺。在本发明的一些实施方案中， 多种成分用于提供对所述液体物质的累积作用，例如当所述液体流过所述多层成分时持续 降低酸度。在本发明的一些实施方案中，使用决定因素例如各成分的分子量选择并按顺序 放置成分层。可选地，至少一种成分自身为多种组分的组合物。在本发明的一些实施方案中，成分包括漂白土、颗粒活性炭、5A分子筛磁珠、硫磺 清除剂例如Alcan Actiguard S、干燥剂例如Alcan ActiguardH20、和/或设计用于从不含 氧的水流中去除含硫化合物的吸附剂，例如Sulfurcat。在本发明的一种实施方案中，选择的成分以特定顺序呈现(例如所述液体物 质流过所述成分)于所恢复液体物质，例如在所述液体物质流动方向上颗粒活性炭在 Actiguard S之前。在本发明的一些实施方案中，所述成分以特定顺序在至少一个容器中分 层，其中所述液体物质流过所述至少一个容器，因此流过各层，以所需顺序接触各层成分。 可选地，所述至少一个容器为圆柱体，例如参考图5和6所述的恢复柱。另外地，替代性地 和/或可选地，所述至少一个容器为多孔的。在本发明的一些实施方案中，所述成分用于恢 复装置，其示例如图1的示意图所示。在本发明的一些实施方案中，成分总量的比例和/或选择取决于所恢复液体物质 的类型。类型决定于，例如所恢复液体的ISO粘度等级和/或液体种类(例如润滑、液压、 和/或其它石油产品、水、制冷和/或冷却液体等等)和/或PH。通常，所恢复液体越脏，为恢复所述液体需要使用的成分总量越多。在本发明的一 些实施方案中，5，000公斤成分用于恢复大约100，000升液体。在详细解释本发明的至少一种实施方案之前，应了解本发明的应用并不必然限制 于下面阐述的、和/或插图和/或示范性实施方案说明的成分和/或方法的结构和安排的 细节。本发明可使用其它实施方案或以多种方式实践或实施。图1为根据本发明的一种示范性实施方案，概括显示用于恢复液体物质的装置 100的组件的结构图。在本发明的一种实施方案中，装置100由恢复组件106组成。另外 地、替代性地和/或可选地，装置100具有电磁颗粒过滤组件102和/或通用颗粒过滤组件 104和/或纯化组件108。在本发明的一种实施方案中，恢复组件106由至少一个容器(参考图5所示更详 细示例)，所述成分位于所述容器中，其中所恢复液体物质流入所述至少一个容器，流过所 述成分，和/或再循环流过所述成分，直到所述液体物质已被恢复到或高于预定阈值，例如 质量阈值。可选地，所述成分安排在多孔的圆柱体中，例如参考图5和6所述的恢复柱。在 本发明的一些实施方案中，多个容器用于恢复其中流过的液体，每种所述容器包含至少一 种所述成分。可选地，所述多个容器以预定顺序排列。在本发明的一种实施方案中，电磁颗粒“过滤”组件102用于从所恢复液体物质中 去除金属残渣和金属颗粒。在本发明的一种实施方案中，电磁颗粒“过滤”组件102实际上 由一种电磁探针组成，所述电磁探针带电时吸引金属颗粒。电磁颗粒“过滤”组件102参考 图2A-B更详细描述。在本发明的一些实施方案中，通用颗粒过滤组件104用于基于颗粒形状和/或大 小收集金属和非金属颗粒。在本发明的一种实施方案中，通用颗粒过滤组件104由具有过 滤筛的圆锥形挡板部件组成，所述过滤筛在所述筛中收集颗粒。通用颗粒过滤组件104参考图3和4更详细描述。在本发明的一些实施方案中，组件102、104、106和/或108经改变尺寸适合有效 流过装置。可选地，装置100可在多种场所便携使用。在本发明的一些实施方案中，组件 102、104和/或108中的至少两种组合成一个组件。另外地、替代性地和/或可选地，组件 102、104和/或108不必按特定顺序排列。参考图2A，根据本发明的一种示范性实施方案，显示了电磁颗粒过滤组件102的 剖视图。在本发明的一种实施方案中，电磁颗粒过滤组件102具有EM组件外壳202，其适 合在其中流过所述液体物质，和/或适合所述电磁颗粒过滤组件102的电磁特征的安全操 作。EM组件外壳202具有入口 208和/或出口 210，用于引入和去除所恢复液体物质。在 本发明的一些实施方案中，至少一个磁性探针204用于带电时吸引金属颗粒。如图2B中详 细所见，所述至少一个磁性探针204固定于EM组件外壳底座板206。在本发明的一种实施 方案中，所恢复液体物质在入口 208进入电磁颗粒过滤组件102，并向出口 210方向流动， 从而经过和/或围绕至少一个磁性探针204。至少一个磁性探针204可选地选择性具有电 流，以激活和/或失活其用于从所述液体物质中吸引金属颗粒的磁性性质。在本发明的一 种实施方案中，金属颗粒被吸引到所述至少一个磁性探针204，并由于所述金属颗粒与探针 204之间的磁性吸引“粘”到探针204上。在本发明的一些实施方案中，暂停装置100的操 作以移除至少一个磁性探针204，从而去除粘附其上的所述金属颗粒。应了解当本发明描述一种电磁颗粒过滤组件时，仅为示例用，且可使用本领域技 术人员熟知的任何方法从所恢复液体物质中去除金属颗粒。图3为根据本发明的一种示范性实施方案，电磁颗粒过滤组件102下游的通用颗 粒过滤组件104的透视图。应了解在装置100中，如下面详述，所述两种组件102、104和/ 或恢复组件106的顺序可互换和/或可选地可包括更少或更多的每种组件。在本发明的一 些实施方案中，所述通用颗粒过滤组件104适合调节液体流量和/或过滤残渣。在本发明的一种实施方案中，所述液体物质在入口 304进入通用颗粒过滤组件 104，可选地使所述入口 304的形状适合控制所述液体物质的流速，和/或适合控制在组件 104中出现的通过过滤收集的残渣。在本发明的一种实施方案中，通用颗粒过滤组件104具 有圆锥形挡板306，其也作为从所恢复液体中去除残渣的过滤器。在本发明的一种实施方案 中，通用颗粒过滤组件104分为圆锥形过滤器/挡板306下游的下游部分312和圆锥形过 滤器/挡板306上游的上游部分302。所恢复液体物质从通用颗粒过滤组件104的上游部 分302流过圆锥形过滤器/挡板306进入下游部分312。在本发明的一种实施方案中，圆锥形过滤器/挡板306从所述液体物质中滤除大 于预定大小的颗粒。在本发明的一些实施方案中，所过滤颗粒的大小取决于所过滤液体的 类型，例如具有高ISO粘度等级(ISO粘度等级是一种确定类型的方式)的液体过滤小至10 微米的颗粒。在本发明的一些实施方案中，圆锥形过滤器/挡板306具有适合滤除小至5 微米残渣的小孔。在本发明的一些实施方案中，圆锥形过滤器/挡板306具有适合滤除小 至1微米残渣的小孔。在本发明的一些实施方案中，圆锥形过滤器/挡板306具有适合滤 除小至0.5微米残渣的小孔。在本发明的一种实施方案中，所述过滤器/挡板306的圆锥形用于在液体恢复装 置100中液体从电磁颗粒过滤组件102向恢复组件106转移时(如下面详述)调节液体流量。在本发明的一些实施方案中，流速在组件304中开始减慢，然后由于所述液体在流过圆 锥形过滤器/挡板306时减慢而在上游部分302中进一步减慢。在本发明的一些实施方案 中，下游部分312中的流速增加，由于所述液体流过所述挡板/过滤器306后通过至少一个 出口前孔洞308 (其可选地也适合调节液体流量)，并经过出口 310流出通用颗粒过滤组件 104，最终流向恢复组件106，和/或恢复组件106之前的纯化组件108。在本发明的一些实施方案中，所恢复液体的粘度、所述过滤器/挡板306的小孔的 大小、和/或通用颗粒过滤组件104的总体内容积、和/或用于实现特定阻挡作用的所述过 滤器/挡板306的圆锥形设计都涉及并适合防止从通用颗粒过滤组件104向电磁颗粒过滤 组件102的反流。参考图4，根据本发明的一种示范性实施方案，显示了通用颗粒过滤组件104的一 部分，包括圆锥形过滤器/挡板306的剖视图。参考图5，根据本发明的一种示范性实施方案，显示了恢复组件106的剖视图。在 本发明的一些实施方案中，恢复组件106包括容器510，其具有所恢复液体物质在其中流过 的容积。在本发明的一种实施方案中，至少一个恢复柱504位于容器510中，由此所恢复 液体物质从入口 502流入容器510，流过上述至少一种成分类型，并经过出口 506流出容器 510。在本发明的一种实施方案中，至少一种上述成分放置在至少一个恢复柱504中 (参考图6详述示例)，恢复柱504位于容器510限定的空间内。在本发明的一些实施方案 中，使用多个恢复柱504，例如用于提供累积作用和/或用于一次恢复更大量的液体。图5 显示了本发明的示范性实施方案，其中多个柱504用于两个不同阶段。可选地，所述成分和 /或成分比例在不同阶段和/或多个柱504之间有所改变。在本发明的一些实施方案中，恢 复组件106适合提供向容器510的再循环流动，例如使所述液体物质至少再一次流过所述 至少一个柱504。在本发明的一些实施方案中，为容器510提供了可拆装的附加盖508以允 许接触容器510的内部空间，例如进行维护、清洁和/或更换至少一个柱504。另外地、替代性地和/或可选地，为装置的恢复组件106提供了多个容器510，例如 用于将所述液体物质从第一个容器流向第二个容器等等。应注意在本发明的一些实施方案 中，用于所述多个容器中的柱的所述成分和/或成分比例在不同阶段和/或多个柱504之 间和/或多个容器之间有所改变。在本发明的一种实施方案中，所述液体物质循环流过装 置100，直到所述液体物质已被恢复到或高于预定阈值，例如质量和/或纯度阈值。根据本发明的一种示范性实施方案，图6显示了恢复柱504的透视图。在本发明 的一种实施方案中，恢复柱504适合依次排列用于恢复流过柱504的所述液体物质的成分 层。在本发明的一些实施方案中，当从一端或两端观看时，恢复柱504至少部分为圆柱形、 卵形、八边形、正方形、梯形、矩形和/或类似形状。在本发明的一种实施方案中，恢复柱504 在柱504的外表面606具有至少一个小孔608，适合所恢复液体物质在其中流过和/或流过 位于其中的所述成分。在本发明的一种实施方案中，恢复柱504在纵轴两端具有开口 602、 604用于所述液体物质流入柱504 (从开口 602)和/或流出柱504 (例如从开口 604)，取决 于流过至少一个小孔608的流速。在本发明的一些实施方案中，恢复柱504的长度与直径比适合有效恢复所述液体 物质，其长度与直径比设计为通过所述至少一个小孔608而不是通过开口 602、604中任意
11一个的最大化流出(从柱504)，以增加/减少所述成分的表面积，和/或在任意一次增加 /减少流过柱504的液体体积。可选地，长度与直径比为9 1。可选地，长度与直径比为 6 1。在本发明的一些实施方案中，长度与直径比根据所恢复液体物质的类型进行选择， 例如在所述液体粘度为2-15的一些实施方案中使用6 1比例，而在所述液体粘度至少为 22的一些实施方案中使用9 1比例。在本发明的一些实施方案中，保持长度与直径比同 时改变恢复柱504的总体尺寸。在本发明的一些实施方案中，可通过修改恢复柱504的尺 寸调整流过恢复柱504的流速和/或流过恢复组件106的次数，例如通过增加成分表面积 与流过所述柱的液体量的比例，可选地减少流过次数。在本发明的一种实施方案中，恢复柱504由不与所恢复液体反应的物质制造。在 恢复基于石油的产品的实施方案中，使用金属，例如铝。在本发明的一些实施方案中，恢复柱504具有末端盖610，其适合被移除以接触柱 504内的所述成分或将柱504设置到容器510中的至少一种，例如通过使用末端盖610将恢 复柱504悬挂在一种十字杆件上，所述十字杆件在恢复组件106内垂直悬挂恢复柱504。但是应注意，包含用于恢复的所述成分的容器可在恢复组件106中以液体能被恢 复的任何结构存在，例如水平、垂直或以上述两者之一的偏角(angle off)。另外地、可选地 和/或替代性地，容器510适合从任何角度向其中流过的液体提供恢复，而不是仅仅从顶部 开始。在本发明的一种实施方案中，位于容器510内的所述成分根据液体进入的预期角度 分层。图7A为根据本发明的一种示范性实施方案，其用于恢复在40°C时ISO粘度等级2 到15之间的液体的成分分层的示意图700。在本发明的一种实施方案中，首层702由颗粒 活性炭组成。使用颗粒活性炭的层702占恢复柱504总体积的15%-20%。颗粒活性炭是 一种用于液相应用中涉及水和其它液体纯化的产品，例如用于脱色和/或分离过程。在本 发明的一些实施方案中，替代性地或除上述之外，颗粒活性炭用于降低所恢复液体物质的 酸度。在本发明的一些实施方案中，提供了第二层704，其由Actiguard S组成。 Actiguard S是一种光滑的、球形的、基于氧化铝的产品(由83%-94%氧化铝、3%-10%碳 酸钠和3% -7%水分组成)，特别设计用于从多种石化原料中去除含硫化合物。Actiguard S设计为补充或替换精炼厂和石化应用中的现有脱硫方法。所述产品可有效且经济地去除 含硫化合物，包括痕量浓度(多达IOOppmv)的C0S、H2S、C&*硫醇。Actiguard S也是一 种有效的干燥剂材料，其能同时吸附水和含硫化合物以提供适合聚合的干燥高纯度原料。 Actiguard S的大表面积结合一种无毒助催化剂，与自发活化的氧化铝产品相比，其确保了 最大硫吸附容量和改进的硫吸附选择性。ActiguardS设计为大孔产品以提供良好的吸附动 力学。所述高度大孔性确保了最小传质区域长度并最小化床层硫渗漏。其开放孔结构还有 助于防止因恢复过程中产生的焦炭和/或聚合物引起的孔堵塞导致的活性损失。在本发明 的一种实施方案中，使用Actiguard S的层704占恢复柱504总体积的10% -25%。在本 发明的一些实施方案中，本层用于降低酸度。在本发明的一种示范性实施方案中，提供了第三层706，其由ActiguardH2O(组成 成分为 94-96% Α1203>· 45% Na2O,. 015% Fe203>. 020% SiO2 和.002% TiO2,百分比以重量 计)组成。Actiguard H2O是一种用于干燥有机液体的干燥剂等级产品，所述有机液体例如航空燃料和其它基于石油的液体物质。在本发明的一种实施方案中，使用Actiguard H2O的 层706占恢复柱504总体积的5%-10%。在本发明的一些实施方案中，本层用于至少部分 脱水所恢复液体。在本发明的一种实施方案中，提供了第四层708，其由漂白土组成。漂白土为可用 于脱色、过滤和纯化动物、矿物和植物油和油脂的任何无塑性粘土或粘土状泥土材料。在本 发明的一种实施方案中，漂白土的这些性质应用于液体物质例如石油产品的恢复。在本发 明的一种实施方案中，使用漂白土的层708占恢复柱504总体积的50%-65%。在本发明 的一些实施方案中，此层用于降低所恢复液体的酸度。在本发明的一些实施方案中，在顺序中每层的位置的选择是为准备所恢复液体流 过顺序中下一成分，例如在下一成分作用之前改变所述液体的PH和/或水分水平。在本发明的一种实施方案中，所述4层702、704、706、708分别以20 %、15 %、5 %、 60%的比例分层。可选地，所述示范性分层方案与恢复柱504结合使用，其中第一层702位 于柱504接近末端盖610处，第四层708位于柱504距末端盖610最远处，靠近开口 604。 在本发明的一种实施方案中，所恢复液体通过开口 602进入柱504，横穿末端盖610然后流 过至少一个小孔608，可能还有开口 604。如此，所述液体物质被用于至少部分恢复所述液 体物质的所述成分作用。如上所述，在本发明的一些实施方案中，所述液体物质流过多个柱 504和/或单个柱504以进一步恢复所述液体物质。图7B为根据本发明的一种示范性实施方案，其用于恢复在40°C时ISO粘度等级 22到460之间的液体的成分分层的示意图720。在本发明的一种实施方案中，第一层722 由5A分子筛组成。5A分子筛主要用于工业以分离出异烷烃。第一层7225A分子筛除了其 它用途外，具有脱色所述液体的高容量。在本发明的一种实施方案中，层722吸附C3-C4烷 烃异构体、氯化乙烷、溴化乙烷、和/或丁醇。在本发明的一种实施方案中，使用5A分子筛 的层722占恢复柱504总体积的13%-25%。在本发明的一些实施方案中，此层用于所恢 复液体的酸度降低和/或脱色。应注意在本发明的一些实施方案中，所使用的成分和/或分层适合所恢复液体的 粘度。例如，在上述用于ISO粘度等级2到15之间的实施方案中，颗粒活性炭与漂白土的 组合(参见图7A)用于在恢复中脱色基于石油的液体，而颗粒活性炭与5A分子筛层的组合 用于其它选择的实施方案中(下述，参见图7B、7C)，例如说明更高粘度的介电性质的实施方案。在本发明的一种实施方案中，第二层724由Sulfurcat组成。Sulfurcat是 52% -58% Ni和42% -48% Al2O3的组合物。在本发明的一些实施方案中，所述吸附剂用 于去除&S、CS2、轻硫醇、叔丁基硫醇、硫化物、二硫化物和Hje (硒化氢)。在本发明的一种 实施方案中，使用Sulfurcat的层722占恢复柱504总体积的5% -10%。在本发明的一些 实施方案中，此层用于当所述液体流过时通过捕获含硫物质从而降低在所恢复液体中的硫 磺水平。在本发明的一种实施方案中，第三层726由颗粒活性炭组成。在本发明的一些实 施方案中，所述颗粒活性炭占恢复柱504总体积的50% -75%。在本发明的一些实施方案 中，此层用于脱色和/或分离过程。在本发明的一些实施方案中，替代性地或除上述之外， 颗粒活性炭用于降低所恢复液体物质的酸度。
在本发明的一种实施方案中，第四层728由Actiguard S组成，其占恢复柱504总 体积的7% -15%。在本发明的一种实施方案中，所述4层722、724、726、7观分别以18%、5%、70%、 7%的比例分层。可选地，所述示范性分层方案与恢复柱504结合使用。图7C为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复在40°C时ISO粘度等级大 于460的液体的成分分层的示意图740。在本发明的一种实施方案中，提供了由5A分子筛 组成的第一层742。在本发明的一些实施方案中，所述5A分子筛占恢复柱504总体积的 8% -45%。在本发明的一种实施方案中，第二层744由颗粒活性炭组成。在本发明的一些实 施方案中，所述颗粒活性炭占恢复柱504总体积的50% -85%。在本发明的一种实施方案中，第三层744由Sulfurcat组成。在本发明的一种实 施方案中，使用Sulfurcat的层744占恢复柱504总体积的5% _7%。在本发明的一种实施方案中，所述3层742、744、766分别以15 %、80 %、5 %的比例 分层。可选地，所述示范性分层方案与恢复柱504结合使用。应了解为对所恢复液体产生至少某些有利作用，上述实施方案并不必然受限于所 述特定比例和/或成分顺序。在一些实施方案中，所述成分不分层和/或不依特定顺序和
/或相互混合。图8为根据本发明的一种示范性实施方案，用于恢复至少一种液体物质的方法的 流程图800。在本发明的一种实施方案中，所恢复液体根据预定顺序流过(806)成分层。成 分和/或预定顺序的示例描述于图7A-7C和本申请中其它部分。另外地和/或可选地，所 述液体物质使用电磁过滤器过滤(802)，例如参考图2A和2B以及本文中其它所述的电磁颗 粒过滤组件102。另外地和/或可选地，所述液体物质使用通用(磁性和/或非磁性)颗粒 过滤器过滤(804)，例如参考图3和4以及本文中其它所述的通用颗粒过滤组件104。另外 地、替代性地和/或可选地，所述液体物质在流过(806)恢复组件106之前被纯化(808)以 去除颗粒残渣、气体和/或水分。在本发明的一些实施方案中，在所述液体物质的恢复中，重复进行(802)、(804)、 (806)、(808)中的一步或多步。可选地，(802)、(804)、(806)、(808)并不必须依照图8所 示的顺序，例如(804)可在(802)之前。在本发明的一些实施方案中，重复的操作不由相同 的物理组件进行，例如重复的过滤和/或流过恢复组件可不通过相同的过滤组件和/或恢 复组件。本发明已经用其实施方案的详述所描述，所述实施方案通过实施例提供，且无意 限制本发明的范围。所述实施方案包含不同特征，在本发明的所有实施方案中并非需要所 有所述特征。本发明的一些实施方案仅使用一些所述特征或所述特征的可能组合。本领域 人员可想到所述本发明的实施方案的变型以及包含所述实施方案中描述的不同特征组合 的本发明的实施方案。术语“包含”、“包括”、“具有”及其变化形式意为“包括但不限于”。所述术语包括 术语“由...组成”和“主要由...组成”。短语“主要由...组成”意为所述组合物或方法 可包括另外的成分和/或步骤，但只有所述另外的成分和/或步骤并不实质上改变所要求 权利的组合物或方法的基本和创新特征。
当用于本文时，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指称，除非上下文另 有明确规定。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可能包括多种化合物，包括其 混合物。贯穿本发明全文，本发明的多种实施方案可以范围形式表述。应了解范围形式的 描述主要是为方便和简洁，不应理解为对本发明范围的固定限制。因此，范围的描述应理解 为已特定公开所有可能的子范围以及所述范围内的各个数值。例如，范围的描述例如从1 到6应理解为已特定公开子范围例如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3 到6等等，以及所述范围内的各个数字，例如1、2、3、4、5、和6。无论所述范围的幅度都适用 此理解。本文任何时候标示数字范围，意为包括所标示范围内的任一列举数字(小数或整 数)。短语“范围在”第一个标示数字和第二个标示数字“之间”与“范围从”第一个标示数 字“到”第二个标示数字在本文中可互换使用，意为包括第一个和第二个标示数字以及两者 之间的所有小数和整数数字。本发明的范围仅受限于所附权利要求书。
1权利要求
1.用于恢复液体物质的组合物，其包含a)至少一种脱色成分，其占全部组合物体积 的至少58% ；以及b)至少一种酸度降低成分，其占全部组合物体积的至少5%。
2.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含c)至少一种脱水成分，其占全部组合 物体积的至少5%。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种脱色成分为至少下 列之一 i)漂白土，ii)5A分子筛或iii)颗粒活性炭。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的组合物，其中所述至少一种酸度降低成分 为至少下列之一 i)83% -94%氧化铝、3% -10%碳酸钠和3% 水分的组合物，ii)漂 白土，或iii)5A分子筛。
5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种脱水成分为至少下列之一 i)94% -96% (重量)的 Α1203、0·45% (重量)的 Na20、0.015% (重量)^ Fe2O3^O. 020% (重量)的SiO2和0.002% (重量)的TiO2的组合物，或ii) 83%-94%氧化铝、3%-10% 碳酸钠和3% -7%水分的组合物。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的组合物，其中所述至少一种脱色剂为用于 液体粘度小于或等于IS015的漂白土和颗粒活性炭的组合，或者用于液体粘度大于IS015 的颗粒活性炭和5A分子筛的组合。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的组合物，其包含i)13%到25%(体积)的 5A 分子筛，i i) 5 % 到 10 % (体积)的 52 % -58 % Ni 和 42 % -48 % Al2O3 的组合物；iii)50% 到75% (体积)的颗粒活性炭，以及iv) 7%到15% (体积)的83%-94%氧化铝、3%-10% 碳酸钠和3% -7%水分的组合物。
8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的组合物，其包含i)8%到45%(体积) 的5A分子筛，ii)50%到85% (体积)的颗粒活性炭，以及iii) 5%到7% (体积)的 52% -58% Ni 和 42% -48% Al2O3 的组合物。
9.根据权利要求2-6中任一权利要求所述的组合物，其包含i)15%到20% (体积) 的颗粒活性炭，ii) 10%到25% (体积)的83% -94%氧化铝、3% -10%碳酸钠和3% -7% 水分的组合物，iii)5%到10% (体积)的94%-96% (重量)的Α1203、0· 45% (重量)的 Na2O^O. 015% (重量)的 ^203、0· 020% (重量)的 SiO2 和 0.002% (重量)的 TiO2 的组 合物，以及iν) 50%到65% (体积)的漂白土。
10.根据权利要求7所述的组合物，其中每种成分以预定的i)到iv)层顺序形成一层。
11.根据权利要求8所述的组合物，其中每种成分以预定的i)到iii)层顺序形成一层。
12.根据权利要求9所述的组合物，其中每种成分以预定的i)到iv)层顺序形成一层。
13.用于恢复液体物质的装置，其包含恢复组件，其中包含根据权利要求1-12中任一 权利要求所述的组合物。
14.根据权利要求13所述的装置，其进一步包含电磁过滤组件或通用颗粒过滤组件中 的至少一种。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的装置，其中所述恢复组件包含至少一种恢复容器。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述恢复容器适合所述液体物质在其中流过。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述恢复容器包含所述组合物。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的装置，其中所述恢复容器为恢复柱。
19.根据权利要求14所述的装置，其中所述电磁过滤组件由至少一种电磁探针组成， 所述电磁探针带电时吸引金属颗粒。
20.根据权利要求14所述的装置，其中所述通用颗粒过滤组件由具有过滤筛的圆锥形 挡板部件组成，所述过滤筛在所述筛中收集颗粒。
21.根据权利要求14所述的装置，其中所述电磁过滤组件和所述通用颗粒过滤组件组 合在单个组件中。
22.根据权利要求14所述的装置，其中所述所恢复液体物质在流过所述恢复组件之前 流过所述电磁过滤组件或所述通用颗粒过滤组件中的至少一种。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述所恢复液体物质再循环流过所述电磁过滤 组件或所述通用颗粒过滤组件中的至少一种和所述恢复组件。
24.通用颗粒过滤组件，其用于从其中流过的液体物质中过滤颗粒，其包含邻近所述 通用颗粒过滤组件入口的上游部分；和邻近所述通用颗粒过滤组件出口的下游部分，其中 所述上游和下游部分用圆锥形挡板部件分隔。
25.根据权利要求M所述的通用颗粒过滤组件，其中所述圆锥形挡板部件具有用于过 滤直径大于0. 5微米的颗粒的小孔。
26.根据权利要求M所述的通用颗粒过滤组件，其中所述圆锥形挡板部件具有用于过 滤直径大于1微米的颗粒的小孔。
27.根据权利要求M所述的通用颗粒过滤组件，其中所述圆锥形挡板部件具有用于过 滤直径大于5微米的颗粒的小孔。
28.用于恢复至少一种液体物质的方法，其包含使所述至少一种液体物质流过根据 权利要求1-12中任一权利要求所述的组合物。
29.根据权利要求观所述的方法，其进一步包含使所述至少一种液体物质流过电磁过 滤器以滤除金属残渣。
30.根据权利要求观或权利要求四所述的方法，其进一步包含使所述至少一种液体物 质流过通用过滤器以滤除大于某一尺寸的残渣。
31.根据权利要求观-30中任一权利要求所述的方法，其进一步包含基于所恢复液体 物质的类型选择下列中的至少一种i)用于所述组合物的成分，ii)所述成分的比例，或 iii)所述成分的顺序。
32.根据权利要求31所述的方法，其中类型取决于粘度。
33.根据权利要求31所述的方法，其中类型取决于pH。
34.根据权利要求31所述的方法，其中类型取决于所恢复液体的种类。
35.根据权利要求34所述的方法，其中种类选自润滑液、液压液、石油产品、水、制冷 或冷却液。
全文摘要
一种用于恢复液体物质的组合物，其包含a)至少一种脱色成分，其占全部组合物体积的至少58％；以及b)至少一种酸度降低成分，其占全部组合物体积的至少5％。
文档编号B01J20/12GK102105217SQ200880103547
公开日2011年6月22日 申请日期2008年6月17日 优先权日2007年6月18日
发明者H·曹亚 申请人:环保技术服务有限公司