从烃油除去杂质的方法技术

本发明专利技术提供一种从包括烃油的原料除去杂质的方法。所述方法包括使原料与含氧气体在有效使至少一部分杂质氧化的条件下接触，并使原料与路易丝酸在有效使原料中的任何路易丝碱杂质能够与路易丝酸反应的条件下接触。然后除去如此氧化和／或反应的任何杂质。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
石油是世界上用作燃料和石油化工原料的烃的主要来源。由于存在杂质，原油很 少以在油井中产生的形式使用，而是一般在炼油厂转化成适合其预期最终用途的宽范围燃 料和石油化工原料。虽然天然石油或原油的组成变化显著，但所有原油均包含硫化合物。一 般原油中的硫浓度为约0.5至约1.5%，但可向上偏离最高约8%。在燃烧时，含硫化合物 转化成硫氧化物(SOx)，据认为是一种环境污染物。硫的催化氧化及其随后与水反应可导致 形成硫酸雾，因此也造成微粒排放。因此，此类原油一般必须经过脱硫，以得到满足性能规 范和/或环境标准的产物。实际上，从石油原料和产物除硫今后将可能变得越来越重要。虽然例如在欧洲、 日本和美国对柴油燃料中硫的法规最近对公路机动车规范已从0. 05降低到0. 001 (EU)或 0. 0015 (US) %重量，但有迹象未来规范可低于此水平，并且包括越野机动车。现已用加氢脱硫(HDS)从烃油除去杂质，并且可除去大部分硫。然而，常规加氢脱 硫方法不有效地除去芳族硫化合物，如苯并噻吩和二苯并噻吩。强化某些加氢脱硫加工条 件，例如反应温度、时空间速度等，可改善除去这些更顽固的污染物，然而强化加工条件可 增加强化过程的成本。另外，在高温使用常规加氢脱硫催化剂可导致产量损失、较快催化剂 焦化和产物品质变坏。因此，需要高效、更成本有效的从原油除去硫化合物的方法。合乎需要此类方法能 够将芳族硫化合物脱除到在很多应用中需要的极低水平。
技术实现思路
本专利技术提供用于从烃油除去硫杂质的方法。所述方法包括使烃油与含氧气体在有 效使至少一部分杂质氧化的条件下接触。方法还包括使烃油与路易丝酸在有效使烃油中的 任何路易丝碱杂质能够与路易丝酸反应的条件下接触。从烃油除去如此氧化和/或反应的 任何杂质。本专利技术还提供用于从烃油除去硫杂质的方法。所述方法包括使烃油与包含二氧化 氮或氧化氮和氧的气体在有效使至少一部分硫杂质氧化的条件下接触。然后使包含经氧化 硫杂质的烃油与路易丝酸在有效使烃油中的任何路易丝碱硫杂质能够与路易丝酸反应的 条件下接触。然后从烃油除去如此氧化和/或反应的任何杂质。附图说明通过阅读以下详述并参考附图，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更 好理解，其中在全部附图中相似的数字代表相似的元件，其中图1为示意说明本专利技术方法的一个实施方案的流程图；图2为示意说明本专利技术方法的另一个实施方案的流程图；图3为示意说明本专利技术方法的另一个实施方案的流程图；图4为示意说明本专利技术方法的另一个实施方案的流程图5为示意说明本专利技术方法的另一个实施方案的流程图；并且图6为示意说明本专利技术方法的一个另外实施方案的流程图。具体实施例方式除非另外定义，本文所用的技术和科学术语均具有本专利技术所属领域的技术人员普 遍了解的相同含义。本文所用术语“第一”、“第二”等不表示任何次序、量或重要性，而是用 于区分一个要素与另一个要素。另外，术语“一” (a)和“一” (an)不表示量的限制，而是表 示存在至少一个所引用的项目，并且除非另外提到，术语“前部”、“后部”、“底部”和/或“顶 部”只是为了方便说明使用，不限于任一位置或空间取向。如果范围公开，则指向相同成分 或性质的所有范围的端点为包含性并且可以独立组合(例如，“最多约25%重量，或更具体 地讲，约5%重量至约20%重量”范围包含端点和“约5%重量至约25%重量”范围的所有 中间值等)。与量相关使用的修饰词“约”包含所述值在内，并且具有由上下文指定的意义 (例如，包括与具体量测量相关的误差度)。本专利技术提供用于。所述方法包括使烃油与含氧气体在有效 使至少一部分杂质氧化的条件下接触。也使烃油与路易丝酸接触，以便使能够作为路易丝 碱的任何杂质能够与路易丝酸反应。然后从烃油除去如此氧化和/或反应的任何杂质。本文所述方法可有利应用于含杂质的任何烃油或一种或多种烃油的混合物。适用 于本专利技术的示例性烃油包括但不限于从浙青(通常称为焦油砂或油砂)得到的液体油、石 油、油页岩、煤和通过煤液化制得的合成原油、重原油、油馏分和石油精炼残油馏分(如通 过原油常压和真空蒸馏制得的塔底物或馏分)。烃燃料油可不经预处理或加入溶剂“原样”经过本专利技术的方法。然而，在一些实施 方案中，为了有利于加工，可能需要加入燃料溶剂。在此实施方案中，烃油可任选与燃料溶 剂或溶剂的混合物组合提供，以进一步液化或与烃油形成浆料，并因此潜在有利于加工。示 例性适合的非极性燃料溶剂包括但不限于石油醚、己烷、戊烷、环己烷、庚烷、丙烷、丁烷、这 些的混合物等。在其中需要燃料溶剂的实施方案中，燃料溶剂与烃油的比率合乎需要足以使烃 油_燃料溶剂混合物具有最高约32. 6° API重力原油的粘度(从17. 8°C的约0. 342cSt至 15. 6°C的约23. 2cSt)。预期能够提供所需粘度的燃料溶剂与烃油的比率为约0. 5 1至约 10 1，或约1 1至约2 1。任选所用任何燃料溶剂可以完全或部分回收，并为此或其 他用途循环。也可任选预处理烃油，例如以在经过本专利技术的方法之前除去高分子量和/或颗粒 状杂质。例如，可使烃油经过离心或其他适合分离技术，以除去此类颗粒状残余物。或者， 可通过过滤、滗析等从烃油除去任何颗粒状残余物(或者反之亦然)。如果需要，可用一定 量燃料溶剂提高烃油在任何所需预处理步骤的加工性。此预处理可除去在烃油中存在的任何沉淀的至少一部分，因而可减小沉淀在氧化 和路易丝酸络合步骤的干扰。例如，烃油一般可包含不同量的含杂原子的浙青质，这些浙青 质可通过竞争含氧气体/路易丝酸干扰除去杂质。通过在氧化或路易丝酸加到烃油之前除 去至少一部分浙青质，可提高氧化和/或路易丝酸络合的效率。通过公开方法合乎需要地从烃油除去的杂质可包括能够被氧化和/或与路易丝4酸生成络合物(在本文中称为“路易丝酸_碱络合物”)的氧化或未氧化的任何物质。在本 专利技术的一个实施方案中，杂质可包括一种或多种硫、镍或钒，即，杂质可包括含镍、钒和硫的 任何离子、盐、络合物和/或化合物。可由本专利技术的方法除去的含钒杂质的实例包括但不限 于钒卟啉和氧化物，例如五氧化钒。含镍杂质的实例包括镍卟啉、盐等。在一个实施方案中，杂质包括有机含硫化合物，例如烷基硫或芳族含硫化合物。一 般可污染烃油的有机含硫化合物的实例包括噻吩及其衍生物。噻吩的示例性衍生物包括各 种取代的苯并噻吩、二苯并噻吩、菲并噻吩、苯并萘并噻吩、噻吩硫化物等。烃油中的具体杂 质及其浓度可取决于烃油的地理源和烃油的形式和先前加工(若有的话)。本专利技术的方法包括使含杂质的烃油与含氧气体接触。可使用任何含氧气体，只要 气体中含氧物质(包括分子氧(O2))的氧化能力和浓度足能达到烃油中杂质的至少一部分 氧化。本领域的普通技术人员应认识到，应选择所用氧的浓度，以避免爆炸组成。在这些参 数内的有效浓度可以为约0. 01%体积(vol% )至约21%体积，或约0. 5%体积至约10%体 积。例如，可用空气或贫氧空气、臭氧、二氧化氮或其组合作为含氧气体。现已有利地 发现，不使用催化剂，可通过氧化氮/空气组合很容易地氧化烃油中的某些杂质。然而，在 某些实施方案中，可利用空气或贫氧空气，并且在这些实施方案中，通过使用催化剂，如包 含钼、铜、锰、钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从烃油除去杂质的方法，所述方法包括：　　（ａ）使烃油与含氧气体在有效使至少一部分杂质氧化的条件下接触；　　（ｂ）使烃油与路易丝酸在有效使原料中的任何路易丝碱杂质能够与路易丝酸反应的条件下接触；和　　（ｃ）从烃油除去如此氧化和／或反应的任何杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA奥萨赫尼，AL帕尔马捷，GL索洛维奇，JM巴布林，PB格拉泽，TJ费维，GA奥奈尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]