吹制沥青的生产方法技术

一种生产吹制沥青的方法，该方法包括以下步骤：将经加热的烃流与超临界水混合以产生混合料流；运行超临界水反应器以产生反应器流出物；降低冷却器中的反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；通过减压装置供给冷却的流出物以产生减压料流；分离闪蒸罐中的减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水；将重质馏分流引入储罐；从储罐中取出氧化反应器进料；将氧化反应器进料引入氧化反应器；以及在氧化温度和氧化压力下运行氧化反应器以产生产物流出物，产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。

Production method of blown asphalt

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吹制沥青的生产方法
公开了对石油进行提质的方法。具体而言，公开了通过除去沥青质来对石油进行提质的方法和系统。
技术介绍
存在若干种类的沥青，如沥青胶结料(asphaltcement)、液态沥青和吹制沥青。吹制沥青可以包含经氧化的沥青，经氧化的沥青具有比未经氧化的沥青更高的软化点。吹制沥青适用于遮蔽、管道隔热、密封和防水。在流动空气的存在下，沥青的氧化以生产吹制沥青通常在400华氏度(℉)和600℉之间(204摄氏度(℃)至315℃)进行。可以添加诸如五氧化二磷和氯化铁之类的催化剂以促进氧化。沥青的氧化包括许多反应。主要反应是脱氢、缩聚和偶合，这使得产物具有更高的分子量和更高的软化点。原油的胶质馏分具有比原油的其他馏分(如饱和烃、芳烃和沥青质)更多的极性成分，易于通过氧化进行缩聚。生产吹制沥青的方法会经历缓慢的气态氧向粘性沥青基质的传质速率，这会限制氧化的程度。可以使用催化剂来增加低温时的氧化，但催化剂会提高成本并需要敏感的处理。沥青质可以用于生产吹制沥青。不饱和碳碳键比饱和碳碳键更易于氧化。除非精制工艺为焦化器或其他热裂化单元，否则来自常规精制工艺的普通沥青不包含不饱和键。然而，由于在沥青质基质中存在固体焦炭，因此来自常规热裂化单元的沥青质不适合作为吹制沥青的原料
技术实现思路
公开了对石油进行提质的方法。具体而言，公开了通过除去沥青质来对石油进行提质的方法和系统。在第一方面，提供了一种生产吹制沥青的方法。该方法包括以下步骤：在混合器中将经加热的烃流和超临界水混合以产生混合料流，其中经加热的烃流的温度低于水的临界温度的温度且压力在23兆帕斯卡(MPa)和35MPa之间，其中超临界水的温度在水的临界温度和600℃之间且压力为23MPa至35MPa，其中混合料流包含水和具有沥青质馏分的烃；将混合料流引入超临界水反应器；在反应温度和反应压力下运行超临界水反应器一段停留时间以产生反应器流出物；将反应器流出物引入冷却器；降低冷却器中的反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；通过减压装置供给冷却的流出物以产生减压料流；将减压料流引入闪蒸罐；分离闪蒸罐中的减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，轻质馏分流包含轻质烃和水，重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水。该方法还包括以下步骤：将重质馏分流引入储罐，储罐配置为储存重质馏分流；从储罐中取出氧化反应器进料，将氧化反应器进料引入氧化反应器；将氧源引入反应器，其中氧源包括分子氧；以及在氧化温度和氧化压力下运行氧化反应器以产生产物流出物，产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。在某些方面，该方法还包括以下步骤：将烃原料引入原料泵；提高烃原料的压力以产生加压原料；将加压原料引入原料交换器；提高加压原料的温度以产生经加热的烃流；将水进料引入水泵；提高水进料的压力以产生加压水；将加压水引入热水器；以及提高加压水的温度以产生超临界水。在某些方面，该方法还包括以下步骤：将轻质馏分流引入轻质馏分冷却器；降低轻质馏分冷却器中的轻质馏分流的温度以产生冷却的轻质馏分；将冷却的轻质馏分引入蒸气分离器；分离蒸气分离器中的冷却的轻质馏分以产生蒸气流和液体流；将液体流引入油分离器；以及分离油分离器中的液体流以产生经提质的烃流和水流，其中经提质的烃流包含经提质的烃。在某些方面，该方法还包括以下步骤：在将重质馏分流引入储罐的步骤之前，将重质馏分流引入溶剂脱沥青单元；分离溶剂脱沥青单元中的重质馏分流以产生沥青质流和软沥青流；将沥青质流引入储罐；从储罐中取出反应器进料；以及在氧化温度和氧化压力下将反应器进料引入氧化反应器以生产沥青质产物，其中沥青质产物包含经氧化的沥青质馏分。在某些方面，经加热的烃原料的烃原料选自由下列组成的组：全馏分原油、蒸馏后的原油、常压馏分油、常压渣油、减压馏分油、减压渣油、裂化产物流、采出油、澄清油、来自乙烯工厂的重质烃流、液化煤、生物材料衍生物以及它们的组合。在某些方面，在SATP下，经加热的烃流的体积流量与超临界水的体积流量之比在1:10和10:1之间。在某些方面，反应温度高于水的临界温度，反应压力在23MPa和35MPa之间，并且停留时间在5秒和30分钟之间。在某些方面，氧化反应器为半间歇反应器。在某些方面，氧化温度在150℃和300℃之间，氧化压力在1psig和100psig之间，并且反应时间在10分钟和240分钟之间。在第二方面，提供了一种生产吹制沥青的系统。该系统包括：混合器，该混合器配置为将经加热的烃流与超临界水混合以产生混合料流；流体连通至混合器的超临界水反应器，该超临界水反应器配置为产生反应器流出物；流体连通至超临界水反应器的冷却器，该冷却器配置为降低反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；流体连通至冷却器的减压装置，该减压装置配置为降低冷却的流出物的压力以产生减压料流；流体连通至减压装置的闪蒸罐，该闪蒸罐配置为分离减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流；流体连通至闪蒸罐的储罐，该储罐配置为储存重质馏分流；以及流体连通至储罐的氧化反应器，该氧化反应器配置为产生产物流出物。在某些方面，该系统还包括：原料泵，该原料泵配置为提高烃原料的压力以产生加压原料；流体连通至原料泵的原料交换器，该原料交换器配置为提高加压原料的温度以产生经加热的烃流；水泵，该水泵配置为提高水进料的压力以产生加压水；以及流体连通至水泵的热水器，该热水器配置为提高加压水的温度以产生超临界水。在某些方面，该系统还包括：流体连通至闪蒸罐的轻质馏分冷却器，该轻质馏分冷却器配置为降低轻质馏分冷却器中的轻质馏分流的温度以产生冷却的轻质馏分；流体连通至轻质馏分冷却器的蒸气分离器，该蒸气分离器配置为分离冷却的轻质馏分以产生蒸气流和液体流；以及流体连通至蒸气分离器的油分离器，该油分离器配置为分离液体流以产生经提质的烃流和水流，其中经提质的烃流包含经提质的烃。在某些方面，该系统还包括流体连通至闪蒸罐的溶剂脱沥青单元，该溶剂脱沥青单元配置为分离重质馏分以产生沥青质流和软沥青流；流体连通至溶剂脱沥青单元的储罐；以及流体连通至储罐的氧化反应器，该氧化反应器配置为产生沥青质产物，其中沥青质产物包含经氧化的沥青质馏分。在某些方面，经加热的烃原料的烃原料选自由下列组成的组：全馏分原油、蒸馏后的原油、常压馏分油、常压渣油、减压馏分油、减压渣油、裂化产物流、采出油、澄清油、来自乙烯工厂的重质烃流、液化煤、生物材料衍生物以及它们的组合。在某些方面，在SATP下，经加热的烃流的体积流量与超临界水的体积流量之比在1:10和10:1之间。在某些方面，其中超临界水反应器中的反应温度高于水的临界温度，超临界水反应器中的反应压力在23MPa和35MPa之间，并且超临界水反应器中的停留时间在5秒和30分钟之间。在某些方面，其中氧化反应器为半间歇反应器。在某些方面，其中氧化反应器中的氧化温度在150℃和300℃之间，氧化反应器中的氧化压力在1psig和100psig之间，并且氧化反应器中的反应时间在10分钟和240分钟之间。附图说明根据以下描述、权利要求和附图，将更好地理解本公开的范围的这些和其他特征、方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产吹制沥青的方法，该方法包括以下步骤：/n在混合器中将经加热的烃流与超临界水混合以产生混合料流，其中所述经加热的烃流的温度低于水的临界温度的温度且压力在23MPa和35MPa之间，其中所述超临界水的温度在水的临界温度和600℃之间且压力为23MPa至35MPa，其中所述混合料流包含水和具有沥青质馏分的烃；/n将所述混合料流引入超临界水反应器；/n在反应温度和反应压力下运行所述超临界水反应器一段停留时间以产生反应器流出物；/n将所述反应器流出物引入冷却器；/n降低所述冷却器中的所述反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；/n通过减压装置供给所述冷却的流出物以产生减压料流；/n将所述减压料流引入闪蒸罐；/n分离所述闪蒸罐中的所述减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，其中所述轻质馏分流包含轻质烃和水，其中所述重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水；/n将所述重质馏分流引入储罐，所述储罐配置为储存所述重质馏分流；/n从所述储罐中取出氧化反应器进料；/n将所述氧化反应器进料引入氧化反应器；/n将氧源引入所述氧化反应器，其中所述氧源包括分子氧；以及/n在氧化温度和氧化压力下运行所述氧化反应器以产生产物流出物，其中所述产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170825 US 15/686,3811.一种生产吹制沥青的方法，该方法包括以下步骤：
在混合器中将经加热的烃流与超临界水混合以产生混合料流，其中所述经加热的烃流的温度低于水的临界温度的温度且压力在23MPa和35MPa之间，其中所述超临界水的温度在水的临界温度和600℃之间且压力为23MPa至35MPa，其中所述混合料流包含水和具有沥青质馏分的烃；
将所述混合料流引入超临界水反应器；
在反应温度和反应压力下运行所述超临界水反应器一段停留时间以产生反应器流出物；
将所述反应器流出物引入冷却器；
降低所述冷却器中的所述反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；
通过减压装置供给所述冷却的流出物以产生减压料流；
将所述减压料流引入闪蒸罐；
分离所述闪蒸罐中的所述减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，其中所述轻质馏分流包含轻质烃和水，其中所述重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水；
将所述重质馏分流引入储罐，所述储罐配置为储存所述重质馏分流；
从所述储罐中取出氧化反应器进料；
将所述氧化反应器进料引入氧化反应器；
将氧源引入所述氧化反应器，其中所述氧源包括分子氧；以及
在氧化温度和氧化压力下运行所述氧化反应器以产生产物流出物，其中所述产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将烃原料引入原料泵；
提高所述烃原料的压力以产生加压原料；
将所述加压原料引入原料交换器；
提高所述加压原料的温度以产生所述经加热的烃流；
将水进料引入水泵；
提高所述水进料的压力以产生加压水；
将所述加压水引入热水器；以及
提高所述加压水的温度以产生所述超临界水。


3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：
将所述轻质馏分流引入轻质馏分冷却器；
降低所述轻质馏分冷却器中的所述轻质馏分流的温度以产生冷却的轻质馏分；
将所述冷却的轻质馏分引入蒸气分离器；
分离所述蒸气分离器中的所述冷却的轻质馏分以产生蒸气流和液体流；
将所述液体流引入油分离器；以及
分离所述油分离器中的所述液体流以产生经提质的烃流和水流，其中所述经提质的烃流包含经提质的烃。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在将所述重质馏分流引入所述储罐的步骤之前，将所述重质馏分流引入溶剂脱沥青单元；
分离所述溶剂脱沥青单元中的所述重质馏分流以产生沥青质流和软沥青流；
将所述沥青质流引入所述储罐；
从所述储罐中取出反应器进料；以及
在氧化温度和氧化压力下将所述反应器进料引入所述氧化反应器以产生沥青质产物，其中所述沥青质产物包含经氧化的沥青质馏分。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中经加热的烃原料的烃原料选自由下列组成的组：全馏分原油、蒸馏后的原油、常压馏分油、常压渣油、减压馏分油、减压渣油、裂化产物流、采出油、澄清油、来自乙烯工厂的重质烃流、液化煤、生物材料衍生物以及它们的组合。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在SATP下，所述经加热的烃流的体积流量与超临界水的体积流量之比在1:10和10:1之间。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述反应温度高于水的临界温度，所述反应压力在23MPa和35MPa之间，并且所述停留时间在5秒和30分钟之间。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述氧化反应器为半...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔基玄，马祖布·法特希，
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