用于处理重质渣油的系统和方法技术方案

本文描述的方法和系统能够使用CO2来处理重质油级分。获得了用于将这样的燃料维持在流体形式的必需的能量的显著降低。来自本文描述的渣油处理系统的能量降低促进了增加的燃烧装置效率和减少的CO2排放。所示渣油处理系统可用于精炼厂、发电厂和利用重质渣油作为进料的其它方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请要求2013年3月15日提交的临时专利申请号美国专利申请序列号 61/799, 077的优先权，其内容以引用方式并入本文。 本专利技术
技术介绍
本专利
本专利技术涉及用于结合燃烧或利用重质渣油作为进料的其它方法来处理重质渣油 的系统和方法。 相关技术说明 重质油级分在精炼厂中的各个阶段（例如减压蒸馏、减粘裂化、溶剂脱沥青和流 体催化裂化）生产。这些级分可用作原料用于进一步精炼或转化工艺并且可用作燃料用于 燃烧设备。重质油级分显示出非常高的粘度和高杂质（例如硫和金属）水平。因此，常规方 法要求大量的能量消耗以使得物质流体适合燃烧环境，以使得燃烧效率最大化，燃烧喷嘴 中的固体保留最小化，并且固体颗粒状烟道排放最小化。例如，在环境条件下，通常的减压 渣油可以具有50, 000, 000厘沱的粘度，相似于在可比环境条件下的一些固体材料。因此， 需要调节渣油，通常通过加热调节，来将其转化成适合于栗送和注入至燃烧喷嘴的状态。 加热重质油级分要求能量，所述能量通常是蒸汽和/或电的形式。加热系统通常 包括加热的储油罐、栗和加热的输送管道。为了将全部的的重质油维持在流体状态，必要的 温度增加是使用电伴热或蒸汽实现的。重质油的连续运动也用于避免管道网络中的死区。 整个处理系统通常也是分隔的，来避免会导致增加的粘度和堵塞的冷区（cold zone)。 因此，在从燃烧装置功率输出中减掉额外的能量消耗时，总效率降低。 因此，存在对用于通过降低将材料维持在流体和可流动状态所要求的外部热能的 量来处理重质渣油原料的更有效方法的需要。还存在对将重质渣油进料用于燃烧方法以增 加燃烧装置效率的更有效方法的的需要。还存在对具有降低的co2排放的燃烧方法的需要。
技术实现思路
依据一个或多个实施方案，本专利技术涉及将C02用于降低重质渣油进料的粘度的方 法和系统。 依据一种或多种进一步的实施方案，提供了重质渣油处理系统，包括一个或多个 储油罐和一个或多个栗和气态C02来源，提供所述气态C0 2来源来使重质渣油饱和，以降低 渣油粘度，由此降低栗送和/或输送材料所需的能量。 本文描述的方法和系统能够将C02用于处理重质油级分，其不能在环境条件（例 如，约20°C -约25°C，或周围空气的其它条件，而没有外部应用加热或冷却系统）下雾化。 在某些实施方案中，获得了必需的能量的显著降低，以将这样的燃料维持在流体形式。来自 本文描述的渣油处理系统的能量降低促进了增加的燃烧装置效率和降低的C02排放。渣油 处理系统可用于利用重质渣油作为进料的精炼厂、发电厂和其它方法。 本文描述的集成系统和方法促进了用于将重质渣油维持在适合于注入通过燃烧 器和相关的上游系统的流体形式的能量使用的降低。在这样的燃烧系统中，将一个或多个 co2捕集子系统用于提供捕集的co2，所述捕集的〇)2用于降低重质渣油粘度和促进将材料 维持在流体状态并且具有预定的流动特征。使用〇)2降低粘度允许总渣油处理系统降低蒸 汽和/或电消耗。此外，用于雾化燃烧系统中的燃料的蒸汽的温度和压力可以降低，导致能 量节约。 新的和现有的〇)2捕集和隔离技术可用于降低总C0 2排放并且提供激励例如碳信 用并且提供〇)2来源作为原材料、冷却剂等等。在捕集和隔离装置中，压缩捕集的C02并且 隔离在地下以避免其释放至大气。 US5076357和US2623596(其全部以引用方式并入本文）公开了将C02用于当注入 地下储油层时，通过在原油依然地表内时降低原油粘度来提高油采收率。 本文描述的渣油处理系统适合于燃烧设备，其中燃烧重质渣油来产生电力、蒸汽 或热。此外，渣油处理系统包括某些实施方案，其中使用的全部或部分〇)2源自已知的和可 商购的来源，并且包括某些实施方案，其中使用全部或部分〇)2源自集成C0 2捕集和隔离系 统，其可以集成在燃烧装置内和/或一个或多个另外的co2生产方法中，例如，在精炼厂、工 业设施、商业或住宅地产加热系统等等内。 在额外的实施方案中，渣油处理系统可以提供在使用重质渣油作为直接或辅助燃 料来源的汽车、机车或海洋船只中。在这样的实施方案中，渣油处理系统可以获得来自已知 的来源的使用的全部或部分C02，例如可再填充船/车载永久式或便携式储油罐。 这些示例性方面和实施方案的其它方面、实施方案和优点，在以下详细讨论。此 外，将要理解上述的信息和以下的详细说明都仅仅是各个方面和实施方案的说明性实例， 并且意图提供用于理解要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或框架。包括附图 来提供各个方面和实施方案的展示和进一步的理解，并且将其并入本说明书并且构成说明 书的一部分。附图，以及说明书的剩余部分，用于解释描述和要求保护的方面和实施方案的 原则和操作。 附图简要说明 在结合附图阅读时将要最好地理解上述综述以及以下的详细说明。出于展示本发 明的目的，附图中显示了本专利技术优选的实施方案。然而，应该理解本专利技术不限制于所示的精 确的排布和设备。在附图中，相同数字用于指示相同或相似的要素，其中： 图1为本文描述的重质渣油处理系统的工艺流程图； 图2为本文描述的重质渣油处理系统的另一个实施方案的工艺流程图； 图3为燃烧系统的工艺流程图，其包括集成了本文描述的C02粘度降低方法的渣 油处理系统； 图4为燃烧系统的另一个实施方案的工艺流程图，其包括集成了本文描述的C02粘度降低步骤的渣油处理系统；和 图5为燃烧系统的另一个实施方案的工艺流程图，其包括集成了本文描述的C02粘度降低步骤的重质渣油处理系统。【具体实施方式】 本文描述的本专利技术方法和系统提供了以上目标和进一步的优点，其中利用0)2的 添加来降低粘度并且由此来促进作为燃烧燃料或进料至其它工艺的原料的重质渣油的处 理。本文描述的渣油处理系统可以集成在使用空气、氧或氧富集空气燃烧室的燃烧室、其它 类型的燃烧方法，或使用重质渣油作为原料的重整方法中。 图1为本文描述的重质渣油处理系统8的工艺流程图。通常，将来自C02来源12 的C02的物流10与来自储油罐18中重质渣油来源16的重质渣油物流14混合。C0 2来源 12在某些实施方案中可以是适合的外部来源和/或集成C02捕集子系统。物流10中提供 了足够量的C02用于在温度和压力的适合的操作条件以及与其相容的纯度水平下与重质渣 油物流14混合，以有效地溶解C02。可以在本文描述的方法和设备中溶解在给定类型的重 质渣油中的C02的量可以容易地由本领域技术人员在实验室测试中在各种温度和压力的条 件下确定。 经由物流14将重质渣油进料供应至储油罐18。储油罐18中重质油和溶解的C02的混合物的粘度经历了显著粘度降低。在此阶段，通过〇)2与重质渣油的混合获得的粘度 降低使用于输送材料的必需的栗能量要求降低。 将重质油和溶解的C02的组合物流，物流20,进料至栗22,用于输送并且如果需 要，压缩〇)2来提供重质油和溶解的C02的物流24。取决于重质渣油的最终用途所需的最 终粘度值，可以加热混合物以进一步降低粘度。依据本文的方法，减少了获得希望的粘度水 平所需的加热的量，并且还减少了必需的栗能量要求和伴热硬件。例如，在燃烧系统中，希 望将该水平降低至适当的雾化粘度，例如，在某些实施方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
改进利用不能在环境条件下雾化的高粘度重质渣油燃料的燃烧系统的效率的方法，所述方法包括：a.提供在环境条件处于气相的CO2或富CO2气态混合物来源；b.在预定的温度和压力的条件下使CO2或富CO2混合物与重质渣油密切接触；c.维持CO2或富CO2混合物与重质渣油的接触，直至获得的预定的溶解的CO2浓度并且重质渣油粘度降低；和d.泵送和雾化粘度降低的重质渣油，用于在燃烧室中燃烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·尼亚斯，M·V·尤尼斯，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA