重质进料的选择性脱沥青法制造技术

本发明专利技术涉及一种通过在萃取介质中的单步液/液萃取将重质进料选择性脱沥青的方法，所述萃取使用至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物进行以获得沥青相和脱沥青油相DAO，根据进料的性质和所需沥青产率调节所述溶剂混合物的所述极性溶剂和所述非极性溶剂的比例，所述方法在所述溶剂混合物的亚临界条件下进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及原油提纯领域。本专利技术更特别涉及通过液/液萃取将重质进料，特别是原油渣油选择性脱沥青的新型方法。现有技术原油渣油含有富含与金属，如镍、钒等络合的S、N和O杂原子的分子结构，如树脂、软沥青和沥青质、多环芳香物质和高分子量有机物质。这样的分子结构在精炼过程中具有严重缺点。实际上，改质和转化工艺的性能遇到主要受被称作难裂化（refractory）结构的分子结构的存在决定的限制。通常，原油渣油经过技术人员公知的预先脱沥青处理。脱沥青的原理基于通过沉淀将石油树脂分离成两个相：i) 被称作“脱沥青油”，也称作“油基质”或“油相”或DAO（脱沥青油）的相，其可以使用各种精炼法改质；和ii) 含有上述难裂化分子结构的被称作“沥青（asphalt）”或有时被称作“pitch”的相。由于其平庸的品质和其随温度条件从固相到糊状最后到液体的可变品质，沥青对精炼操作而言是成问题的产品，应将其减至最少。所述脱沥青，在下文中被称作传统脱沥青，通常使用链烷烃型溶剂进行。例如，专利US 4 305 812和US 4 455 216描述了在塔中用在该塔的不同高度注入的极性递增的多种溶剂对流萃取形式的脱沥青。专利US 7 857 964描述了脱沥青法中所用的链烷烃溶剂的性质对渣油加氢处理性能的影响。专利US 2008/149534涉及级联脱沥青法，尤其是在两个步骤中。使用含有5或7个碳原子（C5或C7）的第一链烷烃溶剂萃取沥青。回收的脱沥青油DAO然后用含有较少碳（C3或C4）的另一链烷烃溶剂处理以将含树脂的馏分与油基质分离。所有提出的现有技术解决方案都基于传统脱沥青，其原理与对油渣设计的改质相比在产率和灵活性方面遇到限制。链烷烃型溶剂或溶剂混合物在传统脱沥青中的使用受困于脱沥青油DAO的产率有限，所述产率随溶剂（最多C6/C7溶剂）的分子量提高，然后趋平至取决于各进料和各溶剂的阈值。本专利技术的目的是通过实施可超越对所用链烷烃溶剂的依赖阈值的选择性脱沥青法来克服脱沥青的上述限制。所提出的解决方案可用于调节渣油进料在其改质上游的性质，同时使脱沥青油DAO的最终产率最大化。申请人提出一种通过在萃取介质中的单步液/液萃取将重质进料选择性脱沥青的方法，所述萃取使用至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物进行，根据进料的性质和所需沥青产率调节所述极性溶剂和所述非极性溶剂的比例，所述方法在对所述溶剂混合物预定的温度和压力条件下进行。专利技术目的本专利技术涉及一种通过在萃取介质中的单步液/液萃取将重质进料选择性脱沥青的方法，所述萃取使用至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物进行以获得沥青相和脱沥青油相DAO，根据进料的性质和所需沥青产率调节所述溶剂混合物中所述极性溶剂和所述非极性溶剂的比例，所述方法在所述溶剂混合物的亚临界条件下进行。有利地，根据本专利技术，极性溶剂和非极性溶剂的混合物中极性溶剂的比例为0.1%至99.9%。有利地，根据本专利技术，所用极性溶剂选自纯芳族或环烷-芳族溶剂、包含杂元素的极性溶剂或其混合物、或富含芳烃的馏分，如获自FCC（流化催化裂化）的馏分、衍生自煤、生物质或生物质/煤混合物的馏分。有利地，根据本专利技术，所用非极性溶剂包含由含有2个或更多个，优选2至9个碳原子的饱和烃构成的溶剂。有利地，根据本专利技术，极性和非极性溶剂的混合物的体积与进料质量的比率为1/1至10/1，以升/千克表示。有利地，根据本专利技术，在萃取步骤过程中用至少一部分极性和非极性溶剂的混合物萃取出的脱沥青油DAO经过分离步骤，其中在超临界或亚临界条件下将脱沥青油DAO与溶剂混合物分离。附图描述图1代表包含本专利技术的选择性脱沥青法的脱沥青布置。图2代表包含本专利技术的选择性脱沥青法的脱沥青布置，其中使用沸点小于或等于本专利技术的溶剂的极性溶剂的沸点的稀释剂（flux）。专利技术详述在下文及上文中，术语“根据本专利技术的溶剂混合物”意在表示根据本专利技术的至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物。本专利技术的方法在单一步骤中进行并包括使要脱沥青的重质进料在萃取介质中与至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物接触。一方面根据进料的性质和所需沥青萃取程度，另一方面根据所设想的后续改质方案和方法，如加氢裂化、加氢处理、加氢转化、催化裂化、热裂化等调节极性和非极性溶剂的比例。本专利技术的方法是一种选择性脱沥青法，其可用于提供使被称作难裂化结构的所有或一部分分子结构保持溶解在油基质中的巨大进步。其提供了使重质树脂和沥青质的所有或一部分极性结构保持溶解在油基质中的巨大进步；这些是沥青相的主要成分。本专利技术因此可用于选择何种类型的极性结构保持溶解在油基质中。因此，本专利技术的选择性脱沥青法可用于从进料中仅选择性萃取出该沥青的一部分，即在精炼工艺中最极性的结构和最难裂化的结构。使用本专利技术的方法萃取出的沥青——对应于最终沥青（ultimate asphalt），基本由难裂化的多环芳烃和/或杂原子分子结构构成。沥青产率通过下列关系与DAO油产率相关联：沥青产率 = 100 – [DAO油产率]根据本专利技术，所用进料选自原油类型的石油来源进料或获自原油的残余馏分，如获自被称作常规原油（API度> 20°）、重质原油（API度为10至20°）或超重原油（API度< 10°）的原油的常压渣油或减压渣油。所述进料也可以是获自这些原油之一或这些常压渣油之一或这些减压渣油之一的任何预处理步骤，例如加氢裂化、加氢处理或热裂化的残余馏分。所述进料也可以是获自使用或不使用氢、使用或不使用催化剂的煤（常压渣油或减压渣油）的直接液化（无论所用方法如何）的残余馏分，或获自单独或与煤和/或渣油馏分混合的木质纤维素生物质的使用或不使用氢、或使用或不使用催化剂的直接液化（无论所用方法如何）的残余馏分。本专利技术的方法可以在萃取塔或萃取器中，优选在混合-沉降器中进行。本专利技术的方法通过单步液/液萃取进行。优选在不同料位将本专利技术的溶剂混合物引入萃取塔或混合-沉降器中。根据本专利技术的方法，该液/液萃取在该溶剂混合物的亚临界条件下，即在比该溶剂混合物的临界温度低的温度下进行。萃取温度有利地为50℃至350℃，优选90℃至320℃，更优选100℃至310℃，更优选120℃至310℃，和更优选150℃至310℃，且压力有利地为0.1至6 MPa。本专利技术的溶剂混合物的体积（极性溶剂的体积 + 非极性溶剂的体积）与进料质量的比率通常为1/1至10/1，优选2/1至8/1，以升/千克表示。本专利技术的选择性脱沥青的溶剂混合物是至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物。本专利技术的方法中所用的极性溶剂可选自纯芳族或环烷-芳族溶剂、包含杂元素的极性溶剂或其混合物。芳族溶剂有利地选自单独或以混合物形式使用的单芳烃，优选苯、甲苯或二甲苯；二环芳烃或多环芳烃；芳族环烷烃，如四氢化萘或二氢化茚；杂芳烃（含氧、含氮、含硫）或表现出比饱和烃更极性的任何其它类型的化合物，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在萃取介质中的单步液/液萃取将重质进料选择性脱沥青的方法，所述萃取使用至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物进行以获得沥青相和脱沥青油相DAO，根据进料的性质和所需沥青产率调节所述溶剂混合物的所述极性溶剂和所述非极性溶剂的比例，所述方法在所述溶剂混合物的亚临界条件下进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.18 FR 12/034701.一种通过在萃取介质中的单步液/液萃取将重质进料选择性脱沥青的方法，所述萃取使用至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂的混合物进行以获得沥青相和脱沥青油相DAO，根据进料的性质和所需沥青产率调节所述溶剂混合物的所述极性溶剂和所述非极性溶剂的比例，所述方法在所述溶剂混合物的亚临界条件下进行。
2.根据权利要求1的方法，其中所述液/液萃取在萃取塔中或在混合-沉降器中进行。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中在两个不同的料位将溶剂混合物引入萃取塔或混合-沉降器中。
4.根据前述权利要求之一的方法，其中所述极性溶剂和非极性溶剂的混合物中极性溶剂的比例为0.1%至99.9%。
5.根据前述权利要求之一的方法，其中所用极性溶剂选自纯芳族或环烷-芳族溶剂、包含杂元素的极性溶剂或其混合物、或富含芳烃的馏分，如获自FCC（流化催化裂化）的馏分、衍生自煤、生物质或生物质/煤混合物的馏分。
6.根据前述权利要求之一的方法，其中所用非极性溶剂包含由含有2个或更多个，优选2至9个碳原子的一种或多种饱和烃构成的溶剂。
7.根据前述权利要求之一的方法，其中所述极性和非极性溶剂的混合物的体积与进料质量的比率为1/1至10/1，以升/千克表示。
8.根据前述权利要求之一的方法，其中所述进料选自获自“传统”原油、重质原油或超重原油的原油类型、常压渣油类型、减压渣油类型的油来源的进料，获自所述原油之一或所述常压渣油之一或所述减压渣油之一的任何预处理步骤，例如加氢裂化、加氢处理、热裂化的残余馏分，获自单独或与煤和/或渣油馏分混合的木质纤维素生物质的直接液化的残余馏分。
9.根据前述权利要求之一的方法，其中在所述萃取步骤过程中用至少一部分极性和非极性溶剂的混合物萃取出的脱沥青油DAO在超临界或亚临界溶剂条件下经过在其中将脱沥青油...

【专利技术属性】
技术研发人员：I默德里尼纳，A基尼亚尔，F莫雷尔，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR