从含烃原料中提取烃制造技术

一种从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，包括以下的步骤：提供包括松节油液体的第一液体；将含烃原料与松节油液体接触以形成提取混合物；将烃物质提取至松节油液体中；以及将提取的烃物质从未提取的残余原料中分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从含烃原料提取烃的领域。
技术介绍
固体、半固体、高粘或粘性形式的矿物燃料(以后个别地和共同地称为矿物燃 料)，也称为含烃有机物质，其液化、溶解和/或提取已经证明极具挑战性并且是很困难的。 如本文所使用，这些矿物燃料包括，但不限于，煤、油页岩、焦油砂和油砂(以后共同称为焦 油砂)以及原油、重质原油、粗浙青、油母质、天然浙青和/或浙青质内的含烃有机物质。困 难的原因部分是这些矿物燃料包括由氧和硫键连接的复杂有机聚合物，它们常常包埋在无 机化合物的基质中。由于烃基材料的需求和消耗不断增加，存在生产另外的用于制造液体 和气体燃料以及用于生产各种化学、药品和工程材料的液体烃原料的需求。已经开发了许多种技术或工艺来液化、溶解和/或提取矿物燃料。然而，现有技 术中没有一种液化、溶解和提取技术已被证明对于所有类型矿物燃料的大规模生产是商业 可行的。这是因为到目前为止开发的所有用于烃类的液化、溶解或提取的现有技术和工艺 的实现和操作都是很昂贵的。另外，用于烃类的液化、溶解和/或提取的现有技术工艺和技 术由于下列原因的一种或多种而难以扩大规模、操作和/或控制(1)在非常高的压力下操 作；(2)在非常高的温度下操作；(3)需要昂贵的加工容器和需要在极端的条件下外部供氢 的装置；(4)要接触两种或多种试剂、催化剂和/或助剂的混合物，或组合物，这些物质常常 是高度毒性的，并且不可再生或循环利用；(5)需要供应特殊形式的能量，例如，微波照射；对于部分液化、溶解或提取加工时间很长；(7)需要大小为约200目(0.074mm)的格外 微细的颗粒，对于制造和处置来说是极度困难的和高成本的；以及(8)不能回收和循环利 用必需的试剂、催化剂和/或助剂。因此，需要提供另外的技术和工艺用于提高烃物质的采 收率。对于初步采钻操作，采用下列的工艺将是有益的，即增加溶解和促进另外的或圈 闭(trapped)的含烃有机物质的运动，然后使得已有的压力梯度迫使含烃有机物质通过钻 孔而采收该含烃有机物质。具体地，通过初步采钻操作溶解通常保留在油藏(reservoir) 中的较重的烃将是有用的。对于二次和三次采油或提高采收率操作，采用下列的工艺将是有益的，即增加油 的溶解以降低成本并且不损坏油藏的方式采收油藏中的含烃有机物质。尽管存在有用于三 次采油操作的有效方法和组合物，但由于操作成本与生产的含烃有机物质的价值相比较，现有方法是不合算的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，一种从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，包括 以下的步骤提供包括松节油液体的第一液体并将该含烃原料与该松节油液体接触使得形 成提取混合物以及残余原料。该提取混合物包含至少一部分含烃有机物质和松节油液体。 该残余原料包括来自该含烃原料的不溶物质。在该含烃原料没有全部被松节油液体溶解并 移动至提取混合物中的情况下，该残余原料还可包括较少部分的含烃有机物质。然后将该 残余原料与该提取混合物分离。该提取混合物被进一步分离成第一部分和第二部分。提取 混合物的第一部分包括烃产物流，该烃产物流包括至少一部分从含烃原料中提取的含烃有 机物质。提取混合物的第二部分包括至少一部分松节油液体。在一个实施方案中，基本上 所有的松节油液体被回收在再循环流中。在另一个实施方案中，基本上所有的含烃物质被提取至提取混合物中。在该实施 方案中，残余原料基本上不含油，并且可进一步被使用或处置而对环境没有影响。附图说明图1是用于从焦油砂中采收烃类的装置的一个实施方案的示意图。图2是用于从油页岩中采收烃类的装置的一个实施方案的示意图。图3是用于从煤中采收烃类的装置的一个实施方案的示意图。图4是提高地下油藏烃采收率的示意图。具体实施例方式在一个方面，本专利技术涉及一种很容易利用的用于从煤、油页岩、焦油砂等以及从油 藏中提取、液化和/或溶解矿物燃料的组合物。根据一个实施方案，方法提供了从含烃原料，诸如例如煤、油页岩、焦油砂或含有 重质原油、原油、天然气(经常与原油和其他所述的矿物燃料共存)的油藏或其组合中液 化、溶解和/或提取含烃有机物质的步骤。含烃有机物质包括，但不限于重质原油、原油、天 然气等。含烃有机物质可以是固体、半固体、液体、淤泥、粘性液体、液体或气体形式。作为 适合用于使用本专利技术的方法处理的含烃原料的其他原料包括包含含烃原料以及残余原料 的液体和固体。示例的含烃原料也可包括油罐底油(oil tank bottom)、油坑(oil pit)或 池塘淤泥(pondsludge)和砂浆混合物、废弃食物、肥料、污泥或城市垃圾。液化、溶解和/ 或提取含烃有机物质包括以下的步骤提供松节油液体，将含烃原料与松节油液体接触以 便将至少一部分所述含烃有机物质从所述含烃原料中提取至所述松节油液体中以生成提 取混合物，该提取混合物包括已经从含烃原料和松节油液体中被去除的含烃有机物质，以 及将松节油液体中的提取的有机物质与未被提取的任意残余原料分离。松节油液体可包括 一定量的松油醇。天然松节油液体包括一定量的萜烯。在一个实施方案中，松节油液体包 括α-松油醇。在某些实施方案中，松节油液体与含烃原料的比值大于或等于约1 2和4 1， 在一些实施方案中，该比值大于或等于约1 1，并且在一些实施方案中，该比值可以大于或等于2 1。在涉及油藏采收的实施方案中，该比值可大于或等于约3 1，并且在涉及 油藏采收的其他实施方案中，该比值可大于或等于约4 1。为了油藏中的应用，孔体积用 来确定含烃原料的估计测量值。在本专利技术的其他方面，诸如，在使用焦油砂、煤和油页岩时， 含烃原料的体积可更直接地测量。在某些实施方案中，含烃原料中含有的最小有机物质含量大于或等于含烃原料重 量的约1%，在其他实施方案中，大于或等于约10%，并且在进一步的实施方案中，大于或 等于约14%。 在本专利技术的一个实施方案中，选择用于含烃物质的液化剂、溶解剂或提取剂是天 然、合成或矿物松节油，其可包括α-松油醇或本身是α-松油醇。在某些实施方案中，矿物燃料或含烃有机物质的液化、溶解和/或提取可在约 2°C 约300°C的范围内的温度下进行。在某些实施方案中，有机物质或原料与松节油液体 在小于约300°C，或小于约60°C的温度下接触。在其他实施方案中，液化、溶解和/或提取 温度可以在约20°C 约200°C的范围内。进行矿物燃料的液化、溶解和/或提取时的压力 一般可以在约1. OX IO4帕斯卡(0. Iatm) 约5. OX IO6帕斯卡(50. Oatm)的范围内。在某 些实施方案中，该工艺可在约5. OX IO4帕斯卡(0. 5atm) 约8. OX IO5帕斯卡(8. Oatm)的 压力下进行。在某些其他的实施方案中，通过浸渍在一种或多种松节油液体或与一种或多 种松节油液体接触而被液化、溶解和/或提取的矿物燃料或含烃有机物质可以是矿物燃料 的颗粒层、片层、块层或团块层的形式，在含有一种或多种所述液化剂、溶解剂和/或提取 剂的液化、溶解或提取容器(以后称为反应器)中其大小在约0. 74mm 约IOmm的范围内。 在某些实施方案中，矿物燃料的颗粒、片、块或团块的大小在约0. 149mm(100目) 约20mm 的范围内。在某些实施方案中，通过将液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，包括以下的步骤：提供包括松节油液体的第一液体；将所述含烃原料与所述松节油液体接触使得形成提取混合物，并形成残余原料，所述提取混合物包括至少一部分所述含烃有机物质和所述松节油液体，所述残余原料包括至少一部分来自所述含烃原料的不溶于所述松节油液体的不溶物质；将所述提取混合物与所述残余原料分离；以及将所述提取混合物分离成第一部分和第二部分，所述提取混合物的所述第一部分包括烃产物流，所述烃产物流包括至少一部分所述含烃有机物质，所述提取混合物的所述第二部分包括至少一部分所述松节油液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-20 60/973,964;US 2008-3-21 12/053,126;US一种从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，包括以下的步骤提供包括松节油液体的第一液体；将所述含烃原料与所述松节油液体接触使得形成提取混合物，并形成残余原料，所述提取混合物包括至少一部分所述含烃有机物质和所述松节油液体，所述残余原料包括至少一部分来自所述含烃原料的不溶于所述松节油液体的不溶物质；将所述提取混合物与所述残余原料分离；以及将所述提取混合物分离成第一部分和第二部分，所述提取混合物的所述第一部分包括烃产物流，所述烃产物流包括至少一部分所述含烃有机物质，所述提取混合物的所述第二部分包括至少一部分所述松节油液体。2.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体选自天然松节油、合成松节油、矿物 松节油、松油、α-菔烯、β-菔烯、α-松油醇、β-松油醇、Y-松油醇、萜烯树脂、α-萜 烯、β-萜烯、Y-萜烯及其混合物。3.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体选自香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对 孟-1，8- 二烯)、诺卜醇、菔烷、2-菔烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-菔烷醇、二氢月桂烯醇、 异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷 醇及其混合物。4.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体选自茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香 醛、3，7_二甲基-1，6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2， 6- 二甲基-7，8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄 荷酮及其混合物。5.如权利要求1所述的方法，其中所述含烃有机物质是固体或半固体，其中所述含烃 原料包括多个颗粒，所述颗粒具有平均粒径。6.如权利要求5所述的方法，其中所述平均粒径为约0.74毫米 约25毫米。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括将第二液体加入至所述松节油液体的步骤， 所述第二液体选自低级脂肪族醇、低级链烷烃、低级芳香烃、脂肪胺、芳香胺及其混合物。8.如权利要求7所述的方法，其中所述第二液体选自乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊烷、 庚烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、蒽、四氢化萘、三乙胺、苯胺及其混合物。9.如权利要求8所述的方法，其中将所述含烃原料与所述松节油液体接触的步骤进一 步包括在水的沸点左右的温度加入水的步骤。10.如权利要求1所述的方法进一步包括在将所述松节油液体与所述含烃原料接触之 前将所述松节油液体加热至环境温度以上 约200°C的温度的步骤。11.如权利要求1所述的方法，其中所述含烃原料和所述松节油液体在约1.OXIO4帕 斯卡(0. Iatm) 约5. OX IO6帕斯卡(50. Oatm)的压力下接触。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述提取混合物的第二部分的至少一部 分供应给所述接触步骤。13.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下的步骤提供用于将所述含烃有机物质 和所述松节油液体在含有所述含烃有机物质的地下岩层中原位接触的装置，以及用于从所 述地下岩层提取所述含烃有机物质的装置。14.如权利要求1所述的方法，其中所述含烃原料与所述松节油液体在小于约300°C的温度下接触。15.如权利要求1所述的方法，其中所述含烃原料与所述松节油液体在小于约60°C的 温度下接触。16.如权利要求1所述的方法，其中所述含烃原料是在地下岩层中，并且所述含烃原料 与所述松节油液体的接触在所述地下岩层原位发生；并且进一步包括以下的步骤通过与所述地下岩层流体连通的生产井采收所述提取混合物，其中所述残余原料原位 保留在所述地下岩层中。17.如权利要求16所述的方法进一步包括将再循环流再注入至注入井中用于烃物质 的进一步提取的步骤。18.如权利要求16所述的方法，其中所述地下岩层正在进行所述烃物质的初次采收。19.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体包括至少约30%体积的α-松油 醇和至少约15%体积的β-松油醇。20.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体包括约50%体积的α-松油醇和 至少约20%体积的β -松油醇。21.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油进一步包括α-萜烯、β-萜烯或Υ-萜 烯中的至少一种。22.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体包括α-松油醇和β-松油醇，其 中α-松油醇与β-松油醇的比为至少约1.3 1。23.如权利要求1所述的方法，其中所述松节油液体包括α-松油醇和β-松油醇，其 中α-松油醇与β-松油醇的比为至少约2 1。24.如权利要求1所述的用于从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，所述含烃原料 包括焦油砂，其中所述含烃原料与所述松节油液体的接触包括以下的步骤将所述焦油砂供应至提 取容器的内部部分并且将所述松节油液体供应至所述提取容器的所述内部部分持续以一 段时间以可操作用于从所述含烃原料中提取主要部分的所述含烃有机物质。25.如权利要求1所述的用于从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，所述含烃原料 包括油页岩，所述方法进一步包括以下步骤研磨所述含烃有机物质以形成多个颗粒，所述颗粒限于4. 8mm 25mm的平均直径使得 所述多个颗粒与所述松节油液体接触。26.如权利要求1所述的用于从含烃原料中提取含烃有机物质的方法，所述含烃原料 包括煤，所述方法进一步包括以下步骤研磨所述含烃有机物质以形成多个颗粒，所述颗粒限于0. 8mm 0. 07mm的平均直径使 得所述多个颗粒与所述松节油液体接触。27.一种用于提取含烃有机物质的组合物，所述组合物包括至少约30%体积的α-松 油醇和至少约10%体积的β-松油醇。28.如权利要求27所述的组合物，其中所述组合物包括约50 70%体积的α-松油 醇和约20 40%体积的β -松油醇。29.如权利要求27所述的组合物，还包括至多20%体积的Y-松油醇。30.如权利要求27所述的组合物，还包括至多20%体积的选自天然松节油、合成松节油、矿物松节油、α-菔烯、β-菔烯、α-萜烯、萜烯和Y-萜烯中的至少一种化合物。31.如权利要求27所述的组合物，还包括选自香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1，8-二 烯)、诺卜醇、菔烷、2-菔烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-菔烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对 孟-8-醇、α -乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇及其混 合物中的至少一种化合物。32.如权利要求27所述的组合物，还包括选自茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3，7-二 甲基-1，6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2，6-二甲 基-7，8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮及 其混合物中的至少一种化合物。33.如权利要求27所述的组合物，还包括至多约10%体积的α-萜烯和至多约10%体 积的β-萜烯。34.如权利要求27所述的组合物，其中所述组合物还包括约30 70%体积的α-松 油醇和约25 55%体积的β -松油醇。35.如权利要求27所述的组合物，其中所述组合物还包括约45 80%体积的α-松 油醇和约15 45%体积的β -松油醇。36.如权利要求27所述的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范良正，莫汉麦德雷萨沙菲，朱立尔斯麦可陶拉斯，威廉亚瑟菲兹胡格李，
申请(专利权)人：绿色能源有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]