对重质烃油进行改质的方法技术

公开了使用超临界水将重质烃原料改质为具有高度合意的性质（低硫含量、低金属含量、更低的密度（更高的ＡＰＩ）、更低的粘度、更低的残渣含量等）的改质的烃产物或合成原油的方法。所述方法不需要外部的氢供应，也不使用外部供应的催化剂。还公开了改进的反应物混合方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及^^)超临界7树重质烃例如她分重油、沥青等进行赠。
技术介绍
由世^^地的大量油储备产生的油简直太重了以至于在环境温度下不能流 动。这使得使偏远的重质油资源更接近市场成为挑战。 一个典型的例子是Venezuela的Ha咖ca井田。为使得此类重质油可以流动，4^页域已知的最"fit 的方法之一是通过将重质油与^X的稀释剂〉V^来斷M占度和密度。所述稀释 剂可以是石脑油或具有比所述重质油显著更高的API比重(即低得多的密度) 的任〗可其它物流。对于例如Hamaca的情况，将稀释了的原油从生产井口经由管线ii!Jij^设 备中。在所述 设备中存在两个关键,(1)回JlW斤述稀释剂物流并在单 独的管线中将，环回生产井口 ，以及(2 )用本领域中已知的合适的技术(焦 化、加氬裂化、加i^理等)使所述重质油改质，为市场产生更高值的产品。 这些更高值的产品的一些典型特征包括更低的石克舍量、更低的^r属含量、更 低的总酸值(TAN)、更低的^^量、更高的API比重和更低的粘度。通过使 所述重质油与氢气在高温和高压下在催化剂存在下M获得这些M的特征中 的大多数。在Ha咖ca的情况下，将改质的原油经由槽车进一步^J'J终端用户 处。这些稀释剂添加/移除方法和加IUl其它2tt方法具有许多铁存、1. 处理、回^^循环^#释剂所需要的1^^狄是昂贵的，尤其对于"M巨离 的情况。稀释剂的可获得性^一个潜在的问题。2. 加氢方法例如加氢处理或加氢裂化在资本和Jof出设施上需要大量的投资。3. 加氩方法还具有高,成本，因为产生氢的M对于天然气的价格是高 度敏感的。 一些遥远的重质油储备甚至可能不靠狄够量的4线本天然气以支 持氢U置。这些加氢方法还通常需要昂贵的催化剂和资源密集型催化剂处理技术，包鄉化剂再生。4. 在某些情况下，距离所述生产场所最近的精炼和/或M设备可能既不具有接4^斤述重质油的能力也不具有接4t;斤述重质油的设备。5. 常常^r炼或^t设备中使用焦^J支术。在所述焦化过程中丢弃大量的副产物固体焦炭，这导致更低的液体烃收率。；H^卜，来自焦化厂的液体产物常 常需要进一步加氩处理。而且，来自焦化过程的产物的^ 、显著小于原料原油 的絲。才娥本专利技术的方法通过使用超临界7踏重质烃原料改质为具有高度合意的性能uw克舍量、^^属含量、更低的密度(更高的API)、更低的粘度、更低 的残淹^*等)的^t的经产物或合^f、油克服了这些缺点。所#法既不需 要夕卜部的氳供应也不是必须^^催化剂。jH^卜，本专利技术的方法不产生可观的焦 炭副产物。与传统的合成原油生产方法相比，通过实祐本专利技术可以获得的优点包括高 液体烃收率；不需要外^^应的氬；不需^^^^化剂；大大提高^tf的烃产 物的API比重；Ml^f氐改质的烃产物的粘度；以^^减少改质的烃产物中 的硫、金属、氮、TAN和MCR (微舰渣)。专利文献中公开了使用超临界水处理重质烃的多种方法。实例包括美国专 利序号3， 948， 754; 3， 948， 755; 3， 960， 706; 3， 983， 027; 3， 988， 238; 3， 989， 618; 4， 005， 005; 4,151,068; 4,557, 820; 4,559, 127; 4, 594,141; 4， 840， 725; 5, 611， 915; 5， 914， 031和6， 887， 369和欧洲专利671454。美国专利序号4， 840， 725么W了在管^续^jS器中^^超临界7JOff高沸点液贿才綠料转化为更低沸点物料的方法。所ii7K和烃分别预热并絲珊 给所ii^^^前在高压原^^中^^。美国专利序号5， 914， 031公开了三区A^器设计以使得通过控制温度和压 力佳反应物活性、反应物溶解'〖沐产物的相分离分别最优化。然而，该专利中 给出的所有实施例是^fM间歇辦获得的。美国专利序号6， 887， 369公开了^^深井反应器中^^氢^一氧"f^ 进行的超临界水预处理方法iM口狄理和加氢裂^^碳物料。所述深井^器 ^Lit自地下油井，并且由多个同心管组成。该专利中描述的深井A^器通过将 原W;流？ 1入到芯管并在外側环状部M回反应器流出物进^f彿怍。除上述因素以外，本专利技术基于在以下实验发现反应物即油和水的加热顺 序对获得增强的礼贡性^A至关重要的，这意味着减少或消除副产物例如固体 残^^M烃气体。减少固体的生成不^Ui了液体油收率，还允"i^H^斤i^r 法更有^k^ft。 ；C^斤周知，体系中的固体会对^器和工艺设计带^^挑 战。油原料的直接加热可能导致it^口热，从而导致更多的固体残渣生成，更 低的M的产品的收率和更低的产物品质。本专利技术涉及对烃、M重质烃进行改质的方法，包括将经与包含已经4皮 加热到温度高于其临界温度的水的流体在混合区中混合以形成混合物；将所述 》V^^通区；^/斤述^^在所i^jS区中狄临界水糾下在无夕卜加 氢的情况下^，停留时间足以允许赠録;^jt; ^^斤iiA^区取出单相反 应产物；以及将所iiA应产物分成M目、流出物7M目和改质的烃相。附图筒述图l是本专利技术的一个实施方案的工艺流程图。图2;l本专利技术的另一个实施方案的工艺流-呈图。图3是显示所要求的Tscw作为水/油比的函数的图。 图4;i;^专利技术的另一个实施方案的工艺流牙呈图。 M的实施方案描述7J^P烃，M重质烃，是4鹏本专利技术的方法中使用的两种反应物。^f可重质烃都可以通过才^l本专利技术的方法进行适当的改质。怖&API比重 小于20。的重质烃。其中优选的重质经是重质原油、从焦油砂(通常称为焦油砂 沥青，例如获得自加拿大的Athabasca焦油砂汤青)中提取的重质烃、重质石 油原油例:^委内瑜拄Orinoco重质油带原油、Boscan重质油、获得自石油原油 的重质烃馏^^别是重质真空Of油、^淹油以及石油焦油、焦油砂和煤焦 油。可以使用的重质烃原料的其它实例是油页岩、页岩油和沥青质。在实施本专利技术中可以在所述包舍^^的流体中^^任河来源的水。水的来源 包括但不限于饮用水、处理的或未被处理的废水、河水、湖水、海水生产的水 等。齡才娥本专利技术，将重质烃原料与包含已经^D^热到温度高于其临界温度的水 的流体在i^A^斤iiA应区之前在〉V^区中接触。才M居本专利技术，可以以多种方式 完成混^f且M通过不^^lW^移动部件的技术来完成。此类^^装置可以 包括但不限于静态;a^器、喷雾會觜、声或超声,的^f捐。应当加热并"給 所述油和水以使得"^ 了的物^ 1^区中iiSiJ超临界水糾。发现通iti^ii;l加热所述原料油大大减少了副产物例如固体残渣的形 成。本专利技术的一个关键方面是设计加热顺序以使得所述烃和水的温度和压力以 可控的方式iiJijA^^K这M免油的局部it^口热，而局部it^。热会导 致固体的形成和更低品质的产物。为获得更好的性能，所述油应当只靠所述烃 ^周围存在的足够量的水^M口热。通it^加热之前将油与水^^可以ii^这 一要求。图2是本专利技术的一个实施方案的工艺流程图。在该实施方案中，将水加热 到高于其临^MHt的温度，并且然后与油^給。重质油原料的温鈔当维持在 约100。本文档来自技高网...

【技术保护点】
对烃进行改质的方法，包括　（ａ）将烃与包含已经被加热到温度高于其临界温度的水的流体在混合区中混合以形成混合物；　（ｂ）将所述混合物通至反应区；　（ｃ）使所述混合物在所述反应区中在超临界水条件下在无外加氢的情况下反应，停留时间足以允许改质反应发生；　（ｄ）从所述反应区取出单相反应产物；以及　（ｅ）将所述反应产物分成气相、流出物水相和改质的烃相。

【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：Z何，李琳，L黎，D钦，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]