对重质烃油进行改质的反应器和方法技术

描述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。所述反应器在连续、半连续或间歇模式下进行操作并且配有使反应器内部和反应器内外的动力传递，传热和传质能够进行的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及^;i]超临界 j^t烂，尤其是重质烃例如，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Hamaca井田。为使得此类重质油可以流动，本领域已知的最"fif 的方法之一是通过将重质油与^A的稀释剂^^来I^^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M更高的API比重(即^[氐得多的密度) 的任4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iil^^设 备中。在所述赠设备中存在两个关键辦(1)回》^斤述稀释剂物流并在单 独的管线中将其循环回生产井口 ，以及(2 )用本领域中已知的合适的技术(焦 化、加氢裂化、加M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硫^f:、更低的金属^i:、更 低的总酸值(TAN)、更低的残渣含量、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^获得这些想要的特征中 的大多数。在Hamaca的情况下，将改质的原油经由槽车进一步iNNl^终端用户 处。这些稀释剂添加/移除方法和加1^其它 方法具有许多^泉1. 处理、回收和循i^^r释剂所需要的^出iM是昂贵的，尤其对于"^巨离 的情况。^^^剂的可^^得性;U5—个^^在的问题。2. 加氢方法例如加氢处理或加氢裂化在资本和J^出设施上需要大量的投资。3. 加氬方法还具有高^ft成本，因为产生氢的成;M"于天然气的俏傳是高度敏感的。 一些遥远的重质油储备甚至可能不靠^A够量的^A本天然气以支3持氢^置。这些加氢方法还通常需要昂责的催化剂和资源密集型催化剂处理4沐包鄉湖再生。4. 在某些情况下，距离所i^产场所最近的精炼和/或^tt设备可能既不具 有接4t;斤述重质油的能力也不具有接4^斤述重质油的设备。5. 常常^(#炼或2 设备中使用焦>^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。jHW卜，来自焦化厂的液体产物常 常需要进一步加狄理。而且，来自焦化i^呈的产物的^ 、絲小于原料原油 的棘。才娘本专利技术的方法通过4M超临界7傳重质烃原料赠为具有高度合意的性能(^ 克舍量、^^r属含量、更低的密度(更高的API)、更低的粘度、更低 的残^*等)的^bt的烃产物或合iU^油;U艮了这些缺点。所ii^法既不需 要外部的氬供应也不是必须佳JU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，通过实施本专利技术可以获得的优点包括高 液体烃收率；不需要外部供应的氬；不需要提鄉化剂；大大提高 的烃产 物的API比重；^斷氐改质的烃产物的粘度；以;5L^减少改质的烃产物中 的硫、金属、氮、TAN和MCR (微^^戋淹)。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 //^f了在管組续A^器中^^]超临界 滩高沸 点液絲才緣料转化为更低沸点物料的方法。所i^7j^烃分别预热并^^麟 给所ii^^^前在高压原^^中^^。美国专利序号5， 914， 031 //^f了三区a器设计以使得通过控制温度和压 力^M^物活性、a物溶解4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^J I间歇,获得的。美国专利序号6，887，369公开了^ife深井反应器中使用氩气或一氧^^ 进行的超临界水预处理方法^M口ll^:理和加氢裂^^碳物料。所必果井A^器 改造自地下油井，并且由多个同心管组成。该专利中描述的深井反应器通过将原，流引AJ'J芯管并在夕卜侧环水部^1回A^器流出物进^^。尽管以上提到的专利/^并且要求了^jU超临界7Kii行重质油^t的多种 方法和工艺，例如温度和压力的辦范围、水/油比等，^s^殳有y^H^l超临界 7Kii行重质油改质的^器设计或与过禾i^制相关的设计。事实上，所述专利中公开的多数实施例可以通过使用高压爸的间歇^^获得。尽管有许多涉;s^ 临界水方法的M器设计的参考文献，但是它们中的大部分用于废弃物处理， 并JJt些参考文献中没有一篇M用于重质油和超临界水的A^器设计，如下面所讨论，itM^^上不同于^JU超临界7Kii行的废弃物处理方法。^^页域中早就知a临界水可以用于废弃物的处理，尤其用于处理舍有有机污染物的废水。因此，文献中Z/Hf了大量关于^^超临界7JCit行废弃物处理的^器设计，倾向于讨论以下问赴(1) 固体处理。废弃物物流""^:含有有鋒iL^料。虽然有條料可以 通ii^临界7jc氧4^皮快iii^皮坏，但^^緣料在超临界水中不溶。几个专利讨论了该顾虑。例如美国专利序号5560823和5567698， ^tb引入作为参考，/i^f 了具有两个^区的可逆流动^器，这两个M区交替用于超临界水氧化， 而剩余的反应区使用来自所述活性反应区的亚临界流出物进行冲洗。美国专利 序号6264844， ^t匕引入作为参考，^^f了用于超临界水氧化的管iC^器。所 i4^^^的i4^A以防止固体的沉降。流出的〉'^^中的^^L盐，其在水 的超临界温度和压力条件下不可溶，在流出的濕/^在所i4^应器的出口端处 的^P过程中,在液体7j^目中。(2) 氧化剂管理。美国专利序号5384051和5558783， ^匕引入作为参考， >iiHf 了用于超临界废水氧化的M器设计。它含有在封闭容器内部的^S区和 在反应区周围的可渗透的利^层。使氧化剂与载体流体例如水混合。对所述〉V^ 物加热并加压Jj^临^ft，并且然后通过迫使它沿径向向内穿过可渗透的衬 层并且朝向^J[区将其iWf并且均匀地引AJ'J所iiA^区。所述可渗透的衬层 允许A^物连续、蹄、均匀地緣，并因此^ii平稳財效的^。所述衬 层还将压力容器与所iiA^区中存在的高温和氧化糾隔离开，允许斷腿力 絲的鉢。EP1489046/^了将M容器》i^力容器内部的^^设计。反 应在M器容器内部在高温、高压和腐蚀性环嫂下M。夕MP的压力容器只看 到水。5(3)有#料的密封。 一些废弃物物流含有对人类和环嫂非常有害的污染 物，因ji^^Ub类有害的物料的可能性必须在M器设计中进ei寸论。美国专 利序号6168771， ^匕引入作为参考，/》青了一种^L器i殳计，其包括处于压力 容器内部的高压蚤。高压蒉和压力容恭之间的压力差本上等于所述高压蒼内部 的压力，因此消除了所述高压釜内部的有*料的可能的泄漏。尽管可以认为^f^)超临界7Kii行的重质油赠与^JD超临界7Kii行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过与包含水的流体在超临界水条件下的反应对烃进行改质的装置，所述装置包括：　ａ、用于在不利于热裂化和焦炭生成的条件下分散和混合所述包含水的流体和所述烃的设备；　ｂ、用于将分散的水－烃混合物注入在超临界水条件下的反应区中的设备；ｃ、反应区，其具有用于维持所述反应区内的均匀温度的设备；用于将在所述反应区中的停留时间控制在确定的范围内的设备；和用于避免无机固体在所述反应区内沉降的设备；和　ｄ、用于回收改质的烃的设备。

【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李，LP杰斯塔，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]