[發(fā)明專利]鹵水開采工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480056883.6
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105745358A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·加爾巴德;A·V·森克維奇;M·M·蒂爾托維喬喬
• 申請（專利權(quán)）人: 藍立方知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司;水合系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;B01D61/00;C02F1/44;C25B1/34;C01D3/14
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務(wù)所 11494
• 代理人: 吳培善;杜蕊

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求在2013年10月18日提交的美國臨時申請第61/893,040號的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并入正向滲透的鹵水開采工藝。

背景技術(shù)

對于較大的生產(chǎn)商而言，自己生產(chǎn)原料可能是比從供應(yīng)商購買原料的更經(jīng)濟的選擇。例如，含氯化學(xué)品的生產(chǎn)商在其產(chǎn)品的生產(chǎn)中使用大量的氯。自身生產(chǎn)這種原料不僅可以節(jié)省成本，而且還可以最大程度地減少或消除可能由運輸這類材料所產(chǎn)生的問題。

氯通常可以通過在水中包含大量氯的溶液例如氯化鈉水溶液的電解而產(chǎn)生。在一些情況下，想要自己生產(chǎn)氯的制造商可以購買氯化鈉，用其產(chǎn)生溶液，然后使產(chǎn)生的溶液經(jīng)受電解以產(chǎn)生氯。與購買一種原料來生產(chǎn)另一種原料相反，許多生產(chǎn)商，特別是那些具有很大氯需求的生產(chǎn)商可能利用鹵水開采從通常可以位于地表下方數(shù)百至數(shù)千英尺的鹽礦床來產(chǎn)生鹽溶液或鹵水。

然而，鹵水開采不是沒有它自己的成本和挑戰(zhàn)。對于生產(chǎn)商而言，為了使效率最大化，用于生產(chǎn)下游產(chǎn)物的工廠的位置理想是不僅緊鄰待開采的礦床，而且緊鄰能夠提供大量所需的水的水源例如井、河流、湖泊或海洋等。即使位置是這樣的，在水短缺或干旱的時候，可利用的水量仍可能達不到維持鹵水礦的操作所需的水量。

即使可以從天然水源獲得所需的水量，這樣的水不總是沒有對鹵水開采或下游工藝設(shè)備和/或產(chǎn)量有害的污染物。因此，可能需要純化步驟以最大程度地減少可能會由使用非純化水所產(chǎn)生的損害。即使如此，所需的純度可能難以在來自天然資源的水中獲得。對設(shè)備的損害還可以隨著來自產(chǎn)出液的鹽結(jié)晶的沉淀而發(fā)生。必須小心地平衡從礦井提取最大量的鹽的期望，且同時避免清洗由于這樣的沉淀而已經(jīng)結(jié)垢或堵塞的設(shè)備的成本。

最后，鹵水開采還需要將一個或多個鉆孔鉆至鹽礦床。鉆取每個鉆孔可能耗費數(shù)千萬美元，并且能夠施加注射注入流體和抽出飽和溶液所需要的壓力的泵并不便宜。因此，雖然增加鉆孔的數(shù)量和/或增加鉆孔直徑可以增加提供至礦井的水量和從礦井抽出的鹵水量，但是鉆孔的數(shù)量和其直徑以及使水和溶液移動至其內(nèi)外所需的設(shè)備可以理想地保持最小值。

因此，存在對其中效率被最大化且不損壞開采設(shè)備或下游工藝設(shè)備的鹵水開采工藝的需求。如果這樣的工藝允許使用替代的水源和/或降低對天然資源的依賴性，那么它們將為本領(lǐng)域提供額外的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供這種工藝。更具體地說，本發(fā)明的鹵水開采工藝并入了正向滲透步驟。受關(guān)注的鹽或一種或多種污染物的濃度在如此處理的工藝流中可以降低，因此使得該物流更適用于引入或再引入礦井中或用于下游工藝。在鹵水開采工藝中使用正向滲透相比于其它純化技術(shù)是有利的，因為其在設(shè)施成本方面可以比例如反滲透需要更少的支出。而且，一些純化技術(shù)包括反滲透可能需要應(yīng)用高壓，這繼而需要使用昂貴的泵和其它設(shè)備來應(yīng)用和調(diào)節(jié)它。在一些實施方案中，還可以通過在工藝中再利用通過正向滲透處理的工藝流而降低對天然資源的依賴性。

在本發(fā)明的一個方面，提供了一種鹵水開采工藝。所述工藝包括將至少一種鹵水開采工藝流的至少一部分提供給至少一個正向滲透單元。將要提供至正向滲透單元的工藝流可以是例如用過的陽極電解液，其為可以從膜電解工藝槽或隔膜電解槽排出的耗盡一些鹽(例如氯化鈉)的鹵水流或需要在提供至正向滲透單元前進行一些處理(例如去除可能導(dǎo)致在工藝設(shè)備內(nèi)結(jié)垢的有機物或化合物)的鹵水流。這種額外的處理可以包括例如反滲透、電化學(xué)反應(yīng)、離子交換、稀釋、過濾或其任何組合。無論產(chǎn)物流的具體組成如何，且無論是否經(jīng)受過任何處理，它都可以被用作原料流、汲取流或其組合，或者原料流和/或汲取流可以包括淡水、咸水、來自相同工藝或一種或多種不同工藝的一種或多種水性工藝流或其組合。可以將這樣處理過的工藝流再引入鹵水礦中、提供至下游工藝?yán)缏葔A工藝、再引入所述至少一個正向滲透單元或這些的組合。

可以將鹵水開采工藝流饋送至多個正向滲透單元，并且在這樣的實施方案中，可以以串聯(lián)或并聯(lián)方式或其組合的方式饋送至所述單元。此外，在其中將原料溶液和汲取溶液串聯(lián)提供至多個正向滲透單元的實施方案中，原料溶液和汲取溶液相對于彼此以及在所述單元之間的流動被配置成對流。

正向滲透單元中的至少一個理想地包含多于一個正向滲透膜。實際上，可以調(diào)整每個單元內(nèi)的膜數(shù)量以調(diào)節(jié)原料和/或汲取溶液流向所述單元的流量。在其它實施方案中，可以通過排除任何量的原料或汲取液(視情況而定)來調(diào)節(jié)流向所述單元/膜的流量。