极低硫重质原油及其生产方法技术

本发明专利技术的名称是极低硫重质原油及其生产方法。公开了低硫重质原油的生产方法。该方法包括如下步骤：从重油、沥青或沥青泡沫中去除污染物，形成基本脱水脱沥青油；和随后采用钠金属脱硫法进行该基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生低硫重质原油。去除污染物的步骤采用石蜡溶剂提取法进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求在2005年12月21日提交的加拿大专利申请2,531,262号的权益。
本专利技术总体上涉及一种极低硫重质原油及其生产方法。
技术介绍
目前重油(heavy oil)和沥青要么是通过热转换过程——其将碳通常作为焦炭除去(延迟焦化或流化焦化)——改质的，要么是通过加氢转化过程/加氢裂解过程——其中将氢加成到此重油上以改善性能和除去污染物诸如金属和硫——改质的。尽管全世界都普遍实行热转换过程例如焦化，但是这些过程通常是投资成本和运行成本很大。它们需要二次加氢处理以提高焦化装置液体的质量，它们将高达25重量％的原料作为具有极小价值或者没有价值的固体焦炭废物除去，而且与回收过程一起，每产生一桶合成原油(synthetic crude oil，SCO)，它们可产生高达150千克(kg)的CO2。为了从重油、沥青和残油中去除一部分沥青质，在商业上实施溶剂脱沥青法。沥青质析出的程度可以通过所使用的溶剂或其混合物的性质来控制。此外，可以调整溶剂与烃原料的配比和沥青质析出所允许的时间来控制沥青质析出的程度。在专利文献(美国专利号：1,938,672；3,785,965；3,787,315；3,788,978；3,791,966；4,076,613；4,127,470；5,695,632；5,935,421和6,210,564)中描述了使用钠和其它碱金属从重油、沥青和其它石油馏分中去除硫的方法。如专利文献所指出，对于重油和沥青或其它烃原料的经济的钠脱硫法，需要进行低成本钠再生。-->一些公司采用蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravitydrainage，SAGD)作为沥青回收方法，并且将改质(upgrading)过程与沥青回收相联合以提高总的能量利用和项目经济性。例如，OrCrudeTM改质过程包括一连续回路，其充分处理沥青原料，仅产生酸性合成油和液体沥青质。它没有产生需要处理的固体焦碳废物副产物。在这种过程的第一步里，混合有再循环稀释剂的原料沥青被加料到蒸馏塔里，在蒸馏塔里它被分成两个物流：较轻的酸性顶部物流和较重的底部残渣。顶部物流流向加氢裂解单元，进行改质和脱硫，因此产生具有38°API(美国石油学会(American Petroleum Institute)的比重测量)的优质SCO。蒸馏残渣流到溶剂脱沥青单元，又产生2个液体物流。第一物流——来自脱沥青装置的脱沥青油(DAO)接着流到热裂解装置。在高温下运行的热裂解装置将DAO中的高分子量分子转变成较低分子量的分子，较低分子量的分子被再循环返回到蒸馏单元。第二物流由液体沥青质组成，其在气化单元里最终转化成合成气，因此向加氢裂解装置提供氢气以及向其它过程提供燃料气，所述其它过程包括SAGD的蒸汽发生过程。整个过程SCO的产量为基于沥青原料大约81体积(vol)％。在过程联合的另一实例中，其它人将沥青提取(bitumenextraction)和泡沫处理(froth treatment)与改质过程相联合。在这个过程中——其在商业上被实施，水溶液提取被用作从油砂中分离沥青的初级步骤。在下一步，可以使用石蜡族溶剂，而不是使用环烷溶剂和离心机(其被一些公司实施以分离固体和夹带在沥青泡沫里的水)。使用石蜡族溶剂导致一部分沥青质析出。这种沥青质析出有利于从沥青中去除固体和水，因此产生脱水沥青，所述脱水沥青基本不含细粉末和水，并且所述脱水沥青脱去了5重量％至10重量％的沥青质。这种沥青质部分的去除增加了API比重并且降低了沥青的粘度，因此对于管线运输到改质装置，需要减小体积的稀释剂。通过将固体和水与沥青质一起除去并且在矿井位置将它们作为废物处理，脱水、部分脱沥青的油可以在残油加氢裂解装置而不是焦化装置中被改质。因此通过利用石蜡族溶剂而不是环烷溶剂，沥青泡沫处理过程可以与管线运输和改质相联合以提高整体性能。-->新型改质过程可有利于显著降低改质的投资成本和运行成本，有利于扩大重油和沥青的市场，并且有利于提高改质过程的环境性能。新型改质过程——其能在更小规模上进行油砂项目的经济性开发——也是值得期待的。在低硫重质原油的制备中降低脱硫所需钠量的方法也可以是有利的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于生产油的方法。具体地，本专利技术提供一种可以用于生产低硫重质原油的方法。根据本专利技术的实施方式，提供一种用于生产极低硫重质原油的方法，所述方法包括如下步骤：用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，其含有低于500wppm的可过滤固体和低于0.1重量％的水；和采用钠金属脱硫法，进行该基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生极低硫重质原油。此外，根据本专利技术进一步的实施方式，提供一种用于生产极低硫重质原油的方法，所述方法包括如下步骤：用一部分沥青质不溶于其中的溶剂，进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，其含有低于500wppm的可过滤固体和低于0.1重量％的水；和采用钠金属脱硫法，进行该基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生极低硫重质原油。此外，本专利技术的一种实施方式提供了一种用于生产极低硫重质原油的方法，所述方法包括如下步骤：用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，其含有低于500wppm的可过滤固体和低于0.1重量％的水；和采用碱土金属或碱金属脱硫法，进行该基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生极低硫重质原油。本专利技术进一步的实施方式提供一种极低硫重质原油，其包括低于0.1重量％的水、低于0.5重量％的硫并且具有15°至20°的API。优选地，达到低于0.1重量％的硫水平。可以选择低于0.01重量％的硫的示例性水平。在这之前，生产具有这些独特特性的重质合成原-->油还不可能。用于去除沥青质部分的溶剂脱沥青步骤将许多含硫有机大分子保持在脱沥青油里。通过在去除部分沥青质后应用钠脱硫法，可选择性地去除残留硫原子，而没有进一步产生损失并且没有去除母体分子。因此，该硫去除步骤以高产量产生原油，其API比重为大约15°至20°API。以前，具有极低硫含量的改质原油或合成原油必须需要大量的处理，具有大得多的API比重并且遭受更高的产量损失。有利地，因为这种联合过程采用从重油或沥青原料中去除具有最高硫含量和金属含量的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产极低硫重质原油的方法，其包括以下步骤：　用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除５重量％至５０重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，该油含有按重量计低于百万分之５００份（ｗｐｐｍ）的可过滤固体和低于０．１重量％的水；和　采用钠金属脱硫法，进行所述基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生极低硫重质原油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CA 2005-12-21 25312621.一种生产极低硫重质原油的方法，其包括以下步骤：
用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％
至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，该油含有按重量计低
于百万分之500份(wppm)的可过滤固体和低于0.1重量％的水；和
采用钠金属脱硫法，进行所述基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生
极低硫重质原油。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述提取步骤中产生的所
述基本脱水脱沥青油含有低于200wppm的可过滤固体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述提取步骤中产生的所
述基本脱水脱沥青油含有低于0.01重量％的水。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中5重量％至25
重量％的沥青质在所述提取步骤中被去除。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述石蜡族溶
剂选自C2至nC7溶剂、它们的异构体和其混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述石蜡族溶剂是乙烷、C3、
nC4或iC4，并且所述提取步骤是在大气压以上的压力下进行。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述石蜡族溶剂选自nC5至
nC7溶剂、它们的异构体和其混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述步骤是在
连续过程中进行的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中钠金属脱硫包
括在温度保持在275℃或以上的反应区里，使所述基本脱水脱沥青油与
每一摩尔去除的硫至少两摩尔钠量的钠金属和一摩尔氢气(H2)接触。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述反应区保持在400℃或
以上的温度下。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中钠金属脱硫包
括在摩尔比超过至少1.5∶1的氢气与钠金属的存在下、在大约250℃或
以上的温度下，采用分段加入，使所述基本脱水脱沥青油与钠金属接
触。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所生产的所
述极低硫重质原油具有低于0.5重量％的硫含量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所生产的所述极低硫重质
原油具有低于0.1重量％的硫含量。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所生产的所述极低硫重质
原油具有低于0.01重量％的硫含量。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中沥青泡沫被
用在所述提取步骤中。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中原位得到的
沥青或重油被用在所述提取步骤中。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，另外包括下游步
骤，所述下游步骤选自制备优质无硫原油；制备合成气；制备低硫、
低金属焦炭；制备低硫、低金属残渣物流，作为燃烧或汽化的燃料；
生产极低硫石脑油、馏出物和汽油。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中钠从所述脱
硫步骤中回收并且在所述脱硫步骤中被再循环利用。
19.一种生产极低硫重质原油的方法，其包括以下步骤：
用一部分沥青质在其中不溶的溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的
提取，以去除5重量％至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，
该油含有按重量计低于百万分之500份(wppm)的可过滤固体和低于
0.1重量％的水；和
采用钠金属脱硫法，进行所述基本脱水脱沥青油的脱硫，以产生
极低硫重质原油。
20.一种生产极低硫重质原油的方法，其包括以下步骤：
用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％
至50重量％的沥青质，形成基本脱水脱沥青油，其含有按重量计低于
百万分之500份(wppm)的可过滤固体和低于0.1重量％的水；和
采用碱土金属或碱金属脱硫法，进行所述基本脱水脱沥青油的脱
硫，以产生极低硫重质原油。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的方法，其中在所述提取
步骤产生的所述基本脱水脱沥青油含有低于200wppm的可过滤固体。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中在所述提取
步骤产生的所述基本脱水脱沥青油含有低于0.01重量％的水。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其中5重量％至
25重量％的沥青质在所述提取步骤中被去除。
24.根据权利要求20所述的方法，其中所述碱金属脱硫包括碱金
属，所述碱金属包括钾、锂或其组合。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述碱金属另外包括钠。
26.根据权利要求20所述的方法，其中所述碱土金属脱硫包括碱
土金属，所述碱土金属包括钙、镁或其组合。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法生产的极低硫重质
原油，其具有15°至20°的API。
28.一种极低硫重质原油，其包括低于0.1重量％的水、低于0.5
重量％的硫和15°至20°的API。
29.根据权利要求28所述的油，其包括低于0.1重量％的硫。
30.根据权利要求28所述的油，其包括低于0.01重量％的硫。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的油，其包括低于0.01
重量％的水。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的油，其包括低于50
wppm的金属。
33.根据权利要求32所述的油，其包括低于25wppm的金属。
34.一种生产极低硫重质原油的方法，其包括以下步骤：
用石蜡族溶剂进行重油、沥青或沥青泡沫的提取，以去除5重量％
至50重量％的沥青...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD梅尔斯，JA邓恩，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]