从石油流去除硫化合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过将油流与水流混合并使其经受处于或高于水的超临界温度及压力的条件来提高所述油流的质量的方法。所述方法进一步包含冷却及后续碱萃取步骤。可将所得的硫醇及硫化氢气体与产品流隔离，从而产生质量提高的油流，与所述油流相比，所述质量提高的油流为具有低硫、低氮及低金属杂质的较高值油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过 使碳氢化合物流与超临界水流体接触且随后接着引入碱性溶液以萃取含硫化合物来提高油的质量的方法。特定来说，在不存在外部提供的氢或催化剂的情况下进行水热质量提高方法以产生具有低硫、低氮、低金属杂质以及增加的API比重的高值原油以供用作碳氢化合物原料。
技术介绍
全球对石油产品的需求在近年来已急剧增加，这耗尽了许多已知的高值轻质原油储层。因此，生产公司已将其兴趣转向使用低值重质油以便满足将来不断增加的需求。然而，由于使用重质油的当前精炼方法比使用轻质原油的那些方法效率低，因此为了获得相同体积的最终产品，从较重质原油生产石油产品的精炼厂必须精炼更大体积的较重质原油。遗憾地，尽管这样，此也并非是造成将来需求的预期增加的原因。使所述问题进一步加剧的是，许多国家已实施或计划实施关于基于石油的运输燃料的规格的更严格的法规。因此，石油工业正在设法寻找用于在精炼之前处理重质油的新方法以力图满足对石油原料的不断增加的需求并改善在精炼厂工艺中所使用的可用油的质量。一般来说，重质油提供较低量的更有价值的轻质及中间馏分。另外，重质油通常含有增加量的杂质，例如硫、氮及金属，所有这些杂质通常均需要增加量的氢及能量来进行加氢处理以便满足关于最终产品中的杂质含量的严格法规。通常定义为来自大气及真空蒸馏器的底馏分的重质油还含有高浙青质含量、高硫含量、高氮含量及高金属含量。这些性质使得难以通过常规精炼方法精炼重质油而生产具有满足严格政府法规的规格的最终石油产品。可通过使用此项技术中已知的各种方法使重质馏分裂解而将低值重质油转变成高值轻质油。常规上，一直在存在氢的情况下使用催化剂在高温下进行裂解及清洁。然而，此类型的加氢处理在处理重质及含硫油方面具有若干限制。另外，重质原油原料的蒸馏及/或加氢处理产生必须经进一步裂解及氢化处理才能利用的大量浙青质及重质碳氢化合物。用于浙青质及重质馏分的常规氢化裂解及氢化处理方法还需要高的资本投资及相当多的处理。许多石油精炼厂在将油蒸馏成各种馏分之后执行常规加氢处理，其中单独地对每一馏分进行加氢处理。因此，精炼厂必须针对每一馏利用复杂的单元操作。此外，在常规氢化裂解及氢化处理方法中利用显著量的氢及昂贵的催化剂。这些方法是在苛刻的反应条件下执行以增加从重质油到更有价值中间馏分的产率且去除例如硫、氮及金属的杂质。当前，使用大量的氢来调整从常规精炼方法产生的馏分的性质以便满足最终产品的所需低分子量规格；去除例如硫、氮及金属的杂质；且增加基质的氢碳比。浙青质及重质馏分的氢化裂解及氢化处理是需要大量氢的方法的实例，此两者均导致催化剂具有减少的使用寿命循环。石油仍旧是用于为世界的能量需要进行供应的主要来源。然而，随着对空气质量关注的增加,世界上的政府已极力要求生产者从石油流去除杂质(例如,硫化合物)。举例来说，要求运输燃料(例如，汽油及柴油)大致无硫化合物(即，大约小于IOwt ppm硫)。为了满足关于运输燃料硫含量的此严格法规，通常用经蒸馏的流或经裂解的流(其具有汽油及柴油的沸点范围)来执行超深脱硫。通常，可通过在存在高压氢气的情况下进行催化氢化处理来实现石油馏分(经蒸馏及经裂解的流)的脱硫。对于石油的较重质馏分，通常借助非常高的氢压力来施加催化氢化裂解及催化氢化处理以便将高分子量碳氢化合物转化为低分子量碳氢化合物，借此满足对运输燃料的沸点范围要求。用于氢化处理及氢化裂解的催化剂遭受主要由焦化导致的失活以及原料中所含有的有毒物质的影响。因此，使用高氢压力来维持催化剂使用寿命。然而，催化剂在氢化处理及氢化裂解方面具有有限的使用寿命，且因此必须经定期且频繁地更换。另外，在氢化处理及氢化裂解期间所消耗的大量氢表示一显著缺点，因为氢是精炼及石化工业中最重要且有价值的化学品之一。 还使用石油流的非催化及非氢化热裂解来去除杂质。然而，这些类型的精炼方法仅能够进行中度杂质去除。此外，这些方法通常产生显著量的焦炭。生产清洁运输燃料的另一选项是使用具有较少量的杂质(例如，硫化合物)的低硫原油。通过使用低硫原油，可以较低的操作成本来执行复杂且密集的氢化处理及氢化裂解。然而，低硫原油的供应相当有限，而发现含硫原油具有大得多的量。作为常规催化氢化处理/氢化裂解及热裂解的替代方案，在存在超临界水的情况下接触碳氢化合物开始获得更多关注。在现有技术中，已采用超临界或近临界水来作为反应介质以去除杂质且还将大分子裂解成小分子而不产生大量焦炭。然而，尚未清楚地识别出在超临界水介质中发生的反应。水的临界点是374°C及22. 06MPa。水的性质在临界点附近会剧烈改变。水的介电常数从在环境条件下的约e = 78改变为在临界点下的约e =7。此外，超临界条件的小的温度及压力改变会导致水的介电常数的宽广变化(e =2-30)。介电常数的此宽广范围覆盖了例如乙烷(e = 1.8)的非极性有机溶剂及例如甲醇(e =32. 6)的极性有机溶剂。水的密度在近临界点处也剧烈改变。在超临界条件下，水的密度从0. 05g/ml到0. 3g/ml地变化。此外，超临界水具有比次临界水低得多的粘度及高得多的扩散率。已利用超临界水的独特性质来促进某些反应。举例来说，利用有机物质及氧气在超临界水中的高溶解度来分解有毒废料(超临界水氧化=SCffO)。石油流中所含有的碳氢化合物分子也较容易溶解于超临界水中，但碳氢化合物分子的溶解度取决于其分子量及化学结构。超临界水的高温条件(> 374°C )从碳氢化合物分子产生较容易通过复杂的反应网络转化为各种碳氢化合物的基团物质。一般来说，通过双基团反应的终止导致二聚作用，后续接着焦炭产生。另一方面，携带基团的碳氢化合物分子容易分解为更小分子。一般来说，分子间基团反应产生例如焦炭的较大分子，而分子内基团反应产生较小子。在石油流的常规热裂解中产生大量焦炭是由此分子间基团反应导致，而存在超临界水作为反应介质则通过“笼罩效应”减少分子间基团反应，借此促进例如分解及异构化的分子内基团反应。因此，超临界水的使用允许以可忽略不计的焦炭量将石油流转化为较轻质流。也可在超临界水的辅助下进行杂质去除；然而，现有技术教示超临界水在降低粘度方面比在脱硫方面更有效。举例来说，木下淳史(Atsushi Kishita)等人(日本石油研究院的期刊，第46卷，第215到221页，2003年)曾通过使用分批反应器而用超临界水处理加拿大浙青。在430°C下15分钟的反应之后，浙青的粘度从2. 8X 104mPa*S降低到28mPa*S，而硫含量仅从4. 8界1:%硫降低到3. 5wt%硫。通过所揭示的处理产生的焦炭量为进给浙青的9. 6wt%。超临界水在从石油流去除杂质(特定来说，硫)方面的有限性能归因于氢的有限可用性。虽然较高的操作温度必定有益于改善脱硫性能，但达到如此高的操作温度(例如，超过450°C )需要重型反应器材料及大量能量。向石油流进给氢还有益于改善脱硫。可通过氢气或可通过特定反应产生氢的其它化学品来供应氢。举例来说，一氧化碳可通过水煤气交换反应产生氢。此外，可使用氧通过石油流中所包含的碳氢化合物的氧化及接下来的水煤气交换反应来产生氢。然而，随同石油流及水一起注入高压气体导致在搬运及安全方面的许多困难。另外，还可使用例如甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：基玄·崔，穆罕默德·福阿德·阿勒吉希，阿肖克·K·普内塔，穆罕默德·R·阿勒多萨瑞，朱慧雍·李，贝德尔·M·阿洛塔伊比，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：
国别省市：