用超声将石油残油转化为可用油制造技术

石油残渣与水或水溶液混合，形成乳液，然后用超声以足够的强度和足够的时间处理该乳液，使渣油中的重烃组分转化为较轻的组分，从而使整个沸点曲线向低沸点下移。这样可以从渣油中提取更大比例的可用油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术属于原油和原油馏分领域，尤其属于石油残渣馏分领域。具体地，本专利技术涉及由石油渣油得到可用油或增加可从石油渣油中提取的可用油的重整方法。2.现有技术的描述原油是世界上量最大、使用最广泛的天然资源，用作许许多多供消费者用和工业用燃料的源泉，并且也是用作世界范围内日常用品的原料的化学品的源泉。石油渣油(或“残油”)是石油原油在大气压或减压下蒸馏后留下的重馏分，即最容易取得的石油组分被提取后留下的残余物。残油的组成非常复杂，包括高分子量且多核的芳香烃、焦炭、沥青质、树脂、小环芳香烃和饱和物。不幸的是，残油的用途十分有限。已经开发了许多转化方法，用于提高残油的用途，或者从残油得到有用产物。这些方法包括分离、热转化、加氢转化或加氢处理、和流化床催化裂化。但是，那些最经济的方法会产生甚至比初始残油更重的含碳副产物，包括进一步形成多核芳香烃。涉及使用催化剂的那些方法也因为催化剂本身的成本以及使用后回收和再循环催化剂的花费而造成成本较高。而且，因为对于原油新来源的不断需求，也因为来自公众和管理部门要求使用这些残油而不是废弃它们的持续压力，石油工业一直在寻找利用低品质残油并且低成本的方法。因此，一直需要可以经济且有效地将这些残油转化为轻组分的方法。专利技术概述-->现已研究发现，通过向含水乳液形式的化石燃料、原油馏分、尤其是石油残油施加超声的方法，可以将这些材料转化为低沸点混合物。残油从200到1000以上(93-540℃)的整个沸点分布可以移到较低的温度。例如，可以通过该方法使沸点在约400至约800(200-430℃)的组分的沸点降低至少20(11℃)。结果该方法通过提高可用油和可从原料中提取的其它产物的量、通过提高API重力、降低材料的粘度，而提高了原料的品质。这些和其它目的、优点、特点和本专利技术的实施方式通过以下说明将变得明显。附图简要说明图1是未处理原油样品和依据本专利技术处理的诸样品的累积蒸馏体积相对于真实沸点的曲线，是由高温模拟蒸馏得到的。专利技术详述和具体实施方式本专利技术可应用于任何来自石油、煤炭或任何其它天然材料的残余含碳液体。特别关注的是基于石油渣油和残渣的燃油(包括船用燃料和剩余燃料)的。例如，6号燃料，也称为“Bunker C”燃油，用在以石油燃料为主要燃料的发电厂中，也用作航运业中深吃水船的主要推进燃料。4号燃料和5号燃料用于大型建筑物供暖，例如学校、公寓楼和办公楼，以及大型固定轮机。最重的馏分是残油，包括来自分馏的真空减压渣油，通常称为“减压残油”，沸点在565℃及以上，用作沥青和焦化料。本专利技术可用于处理任何所述油或馏分，用以提高可从上述油或馏分中提取的可用油和其它石油产物的比例。上文指出的残油特别值得关注。依据本专利技术经超声处理过的残油和其它来自石油的油料的性质与未处理前的相同材料相比明显得到改进。在这些改进的性质中，包括沸点和API重力。文中所用的术语“API重力(API gravity)”的用法是石油和石油衍生燃料领域中技术人员所知的。一般而言，该术语表示American PetroleumInstitute采用的测量等级，该等级的数值随着比重的降低而增加。-->在实施本专利技术实践时，超声的应用是以油在含水液体中的乳液进行。该含水液体可以是水或任何水溶液。有机相和水相的相对量可以变化，虽然该比例可能影响方法的效力或液体操作的容易性，但是该相对量对本专利技术来说不是至关重要的。但是，在大多数情况下，当有机相与水相的体积比约为8∶1至1∶5、优选约为5∶1至1∶1、最优选约为3∶1至1∶1时，得到最佳的结果。乳液中可包含氢过氧化物作为任选的添加剂，但是氢过氧化物不是成功转化的关键因素。当存在氢过氧化物时，它的量可以变化。在大多数情况下，尤其是当氢过氧化物是H2O2时，水溶液中氢过氧化物的浓度以重量计约为10ppm至100ppm、优选以重量计约为15ppm至50ppm时，得到最佳的结果。或者，当H2O2的量作为有机相和水相合并的组分计算时，在大多数体系中，合并相中H2O2浓度约为0.0003体积％至0.3体积％(作为H2O2)、优选约为0.001％至0.01％时，通常得到最佳的结构。对于H2O2以外的氢过氧化物，优选的浓度将是等摩尔量的浓度。在本专利技术的部分实施方式中，在制备有机相和水相用于进行超声处理时，可引入表面活性剂或其它乳液稳定剂来稳定乳液。某些石油馏分中有的天然组分就是表面活性剂，这些表面活性剂本身可用于稳定乳液。在其它情况下，可加入合成或非天然的表面活性剂。作为乳液稳定剂有效的任何已知材料都可以用。这些材料列举在许多参考文献中，例如McCutcheon′sVolume 1：Emulsifiers & Detergents-1999 North American Edition，McCutcheon′s Division，MC Publishing Co.，Glen Rock，New Jersey，USA，和其它出版文献中。可使用阳离子型、阴离子型和非离子型表面活性剂。优选的阳离子型表面活性剂是季铵盐、季盐和冠醚。季铵盐的例子是溴化四丁基铵、硫酸氢四丁基铵、氯化三丁基甲基铵、氯化苄基三甲基铵、氯化苄基三乙基铵、氯化甲基三辛酰基铵、溴化十二烷基三甲基铵、溴化四辛基铵、氯化十六烷基三甲基铵和氢氧化三甲基十八烷基铵。季铵卤化物可用于许多体系中，最优选的是溴化十二烷基三甲基铵和溴化四辛基铵。也可以使用那些在液体通过常规混合泵时可以促进有机相和水相之间-->形成乳液、但是在静置时又能使产物混合物分离为水相和有机相的表面活性剂。一旦澄清，可以通过倾析或其它常规的相分离步骤使诸相分离。容易形成乳液又容易分离的一类表面活性剂是液体脂族C15-C20烃和这类烃的混合物，优选的是比重至少约为0.82、最优选至少约为0.85的上述种类的烃。符合该说明并且特别便于应用和容易得到的烃混合物的例子是矿物油，优选重矿物油或超重矿物油。术语“矿物油”、“重矿物油”和“超重矿物油”是本领域中众所周知的，可以它们应用在本领域中的常规方式应用在本专利技术中。这类油很容易从遍布世界的化学品供应商处购得。矿物油的用量可以变化，最佳量取决于矿物油的级别、残油或原油馏分的组成、水相和有机相的相对量和运行条件。合适的选择对于技术工程师来说是常规的挑选和调整。在使用矿物油的情形中，矿物油与有机相的体积比约为0.00003至0.003时，一般可以得到最佳和最有效的结果。对形成和稳定乳液有益的另一添加剂是二烷基醚。优选的二烷基醚是标准沸点至少约为25℃的二烷基醚。可以使用环醚和非环醚，因此可用通式R1OR2表示，式中R1和R2或者是单独的一价烷基或者合成一个二价烷基，可以是饱和或不饱和的，但优选是饱和的。文中所用的术语“烷基”包括饱和烷基和不饱和烷基。无论R1和R2是两个单独的一价基，还是一个结合的二价基，R1和R2中的碳原子总数为3到7，优选为3到6，最优选为4到6。或者以另一种描述方式，二烷基醚是分子量最多约为100的二烷基醚。优选用于实施本专利技术的二烷基醚的例子是二乙醚、甲基叔丁基醚、甲基正丙基醚和甲基异丙基醚。最优选的是二乙醚。当使用二烷基醚时，它的用量可变化。但是，在大多数情况下，醚与待处理的残油或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理石油残渣以使在处理前沸点约为４００℉至８００℉的所述残渣的组分转化为沸点至少低２０℉的产物的方法，所述方法包括：　　　　（ａ）将所述石油残渣与含水液体混合，以形成乳液，　　　　（ｂ）对所述乳液进行超声处理，　　　　（ｃ）在超声处理后从所述乳液中回收有机相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-3-17 10/803,8021.一种处理石油残渣以使在处理前沸点约为400至800的所述残渣的组分转化为沸点至少低20的产物的方法，所述方法包括：(a)将所述石油残渣与含水液体混合，以形成乳液，(b)对所述乳液进行超声处理，(c)在超声处理后从所述乳液中回收有机相。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)包括所述石油残渣与所述含水液体以(石油残渣)∶(含水液体)约为8∶1至1∶5的体积比进行混合。3.如权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW贡内曼，
申请(专利权)人：塞尔富可股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]