從高溶解分散能力(hsdp)原油中分離組分的方法

2023-05-24 18:36:21

專利名稱：從高溶解分散能力(hsdp)原油中分離組分的方法
技術領域：
本發明涉及在煉油廠和處理該材料的其它工廠，例如石油化工廠，中處理全原油、 摻合油和餾分。本發明尤其涉及從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離活性樹脂的方法和使用從HSDP原油中分離出的組分的方法。
背景技術：
結垢通常被定義為不必要的材料在工藝裝置表面上的聚集，在石油工藝中是來自烴源流體的不必要沉積物在工藝裝置中的傳熱表面上的聚集。「傳熱表面」是指通過其從烴類流體傳熱或傳熱給烴類流體，通常是傳熱給烴類流體，的表面，例如爐子和熱交換器中的管表面。結垢已經被認為是這種設備的設計和操作中幾乎普遍的問題，並在兩個方面影響設備的操作。首先，該結垢層具有低的導熱性。這提高了傳熱阻力並降低了該裝置的效率。 其次，隨著沉積的發生，降低了橫截面積，這造成該裝置兩側壓降的升高並在該裝置中產生效率低的壓力和流動。在石油來源的物流所用的傳熱設備中的結垢能夠由許多機理導致，包括化學反應、腐蝕和由該流體和熱交換壁之間的溫度差造成不溶的材料的沉積。在原油通過傳熱設備時，例如在該交換器的遠側上的傳熱介質比該油熱得多時，能夠導致相對較高的表面或皮層溫度且在該原油中的浙青烯能夠從該油中沉澱出來並附著到這些熱表面上。不溶汙染物的存在可能使該問題惡化例如在氧化鐵(鐵鏽)顆粒存在的情況下，低硫低浙青烯 (LSLA)原油和高硫高浙青烯(HSHA)原油的摻合油的結垢可能顯著提高。然後，該沉澱的浙青烯隨後暴露於高溫由於熱分解導致形成焦炭。另一種常見的結垢原因能夠是由從原油中沉澱出來並附著到受熱表面上的鹽和顆粒物的存在造成的。無機汙染物在全原油和摻合油的結垢中能夠起到引發和促進的作用氧化鐵、碳酸鈣、二氧化矽、氯化鈉和氯化鈣都被發現能直接附著到已經結垢的加熱管的表面和遍布於該加熱器表面上的焦炭沉積物上。脫鹽器裝置仍是煉油廠必須除去該汙染物的唯一選擇，該原油進料攜帶這種材料通常導致效率低下。設備結垢在損失效率、損失產量和額外的能量消耗方面對於煉油廠和其它工廠是昂貴的，隨著能量成本的提高，熱交換器結垢對工藝收益率具有更大的影響。更高的操作成本還來自除去結垢所需的清潔。儘管很多類型的煉油設備受到結垢的影響，但成本估算顯示由於全原油、摻合油和餾分在預熱序列交換器中的結垢，產生了大量的利潤損失。清潔工藝，無論是化學的還是機械的，在煉油廠和石油化工廠中通常都造成昂貴的停工；大多數煉廠基於預定時間或使用或實際監控的結垢狀況而實施離線清洗熱交換器管束。結垢程度的降低將導致運轉周期的延長、性能和能量效率的提高，同時還降低了昂貴的結垢緩解選擇的需要。在顆粒物能夠促進結垢和浙青烯熱分解或焦化之前防止顆粒物和浙青烯在傳熱表面上的沉澱/附著將會是有利的。通過保持浙青烯在溶液中並保持顆粒物在懸浮液中， 能夠充分減少有機沉積物的最初沉澱和隨後熱分解以及顆粒物的聚集。
造成結垢的一種原因是在煉廠中處理不同來源的石油的混合物。在煉廠中石油的混合是常見的，但某些摻合油是不相容的且造成浙青烯的沉澱，其能夠使工藝設備快速結垢。儘管大多數未經處理的原油的摻合油不是潛在不相容的，但一旦得到不相容的摻合油， 導致的快速結垢和結焦通常需要將該煉油工藝在短時間內停機。一種緩解方式已經確保兩種或多種潛在不相容的石油以保持相容性的方式混合。美國專利號5，871，634(Wiehe)公開了一種混合方法，其包括測定各進料物流的不溶數(In)，並測定各物流的溶解度混合數 (Sbn)並將該進料物流混合使得該混合物的Sbn大於該混合物中任意組分的In。在另一方法中，美國專利號5，997，723 (Wiehe)使用一種混合方法，其中石油以特定的比例混合以保持該混合物的Sbn大於該混合物中任意油的In的1. 4倍。參照US 5，871，634和5，997，723 描述了可以測定Sbn和In的方法。一些混合原則建議SBN/In混合比> 1. 3，且Δ (Sffl-In) > 10，以使浙青烯沉澱和結垢最小化。然而，這些混合的設計用作使浙青烯沉澱最小化的被動方法。在相關申請序列號11/506,901中，描述了用於通過將原油與一些高溶解分散能力(HSDP)原油混合而減少浙青烯誘發的結垢和顆粒物誘發的結垢的方法。儘管描述的該方法是有效的，但可能不是每個煉廠使用該方法都是便利的，因為可能不容易獲得適當的 HSDP原油的貨物。發明概述本申請提供了從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離活性樹脂的方法。該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫浙青成為至少一種脫浙青油(DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將該第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及將該DAO 餾分和該第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。該HSDP原油的脫浙青可包括提供第一溶劑，其可以是戊烷。該第一浙青烯餾分的脫浙青可包括提供第二溶劑，其可以是庚烷。該HSDP原油的TAN水平能夠大於約0. 3mg KOH/g。該HSDP原油的Sbn值能夠大於約90。該HSDP原油可包含正庚烷浙青烯。該HSDP 原油能夠作為全原油的一種餾分提供，例如常壓渣油、減壓渣油、丙烷浙青烯或丁烷浙青烯餾分。依照本發明的另一方面，提供了使用從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離出的組分的方法。該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油 (DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將該第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及選擇DAO餾分、活性樹脂或第二浙青烯餾分中的至少一種用於煉油工藝中。如本文中所具體化的，可將該活性樹脂與基礎原油混合以產生摻合原油以減少煉油部件的結垢。將該摻合原油進料至煉油部件。此外，可將該DAO餾分和第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。能夠在煉油原油板巖中將該脫樹脂原油作為標準進料處理。可選地，能夠在煉油原油板巖中作為標準進料處理之前，將該脫樹脂原油與該HSDP原油的一部分混合以降低該DAO餾分和該第二浙青烯餾分之間的不相容性。在另一替代方案中，能夠在煉廠或化工廠的組件中處理該脫浙青油(DAO)餾分或將其用作與其它煉廠工藝物流，例如在燃料油的製備中，混合的物流。該第二浙青烯餾分能夠用於浙青製備中或在熱轉化單元，例如焦化裝置，中處理。應當理解為前面的綜述和以下的詳細描述僅是示例性的，且旨在提供對要求保護
5的本發明的進一步的解釋。包括合併入本說明中並構成其一部分的附圖以舉例說明和提供本發明的方法的進一步的理解。與該書面描述相結合，該附圖用於解釋本發明的原理。


現在將結合附圖描述本發明，其中圖1顯示了在實驗工作中用於確認樹脂提取物對石油在傳熱設備中的熱處理的影響的測試裝置。圖2是選定的原油樹脂餾分對由加熱選定的原油摻合油導致的結垢的影響的圖
7J\ ο圖3是依照本發明的一個方面從HSDP原油中分離活性樹脂的工藝方案。圖4是依照本發明的示例性實施方案從HSDP全原油C中分離活性樹脂的工藝方案；和圖5是依照本發明的示例性實施方案從HSDP全原油D中分離活性樹脂的工藝方案。發明詳述現在將詳細參照本發明的優選實施方案，其實例示於附圖中。將描述本發明的方法和相應步驟。加入來自具有高TAN和/或高Sbn的高溶解分散能力(HDSP)原油的原油樹脂提取物已經被發現可減少由石油來源的油的熱處理導致的浙青烯誘發的結垢以及顆粒物誘發的結垢，其中該石油來源的油包括原油、原油的摻合油和源自這種油的餾分。在用其中不同分子量的浙青烯共存的高沸點餾分(沸點高於350°C (662° F))操作時，這種結垢的減少是尤其顯著的；該油中浙青烯的比例通常隨著餾分的沸騰範圍的升高而升高，在沸點高於 4500C (842° F)的餾分中，這種浙青烯可能以顯著量存在。該結垢的減少在包括源自加州和墨西哥原油的那些的浙青油中也是特別顯著的。該樹脂的溶解作用具有在傳熱設備中在所處理的油中將該浙青烯保持在溶液中的作用，這樣有助於防止在工廠設備中的結垢。此外，在該樹脂提取物中的一些組分用作無機來源的不溶汙染物，例如鹽和腐蝕產物，的分散劑，因此容易緩解其對結垢的負面影響。原油樹脂是原油的一類組分。關於分子量，其在其可溶於其中的油和較高分子量的浙青烯之間。其可以從該油的浙青餾分中回收，且因此適宜地被描述為浙青樹脂。在組成上，用於抑制浙青烯從原油和原油餾分中沉澱出來的浙青樹脂是浙青中溶於低分子飽和烴的成分(maltenes)。更重要的是，其能夠以其在各種有機溶劑中的可溶性為特徵。可以通過用輕質烷烴溶劑萃取減壓石油原油的浙青餾分而得到該樹脂。所製備的該樹脂的特徵將部分取決於所選擇的溶劑，且以這種方式可以得到各種性質的樹脂；例如使用測試方法， 例如下面所述的使用Alcor 測試裝置的那種，可以按經驗確定其作為任何特定的原油或原油摻合油或餾分的分散劑的效用。原油的浙青餾分是可溶於芳香烴、二硫化碳和氯代烴但不溶於脂肪烴，尤其是在煉廠中商業使用例如在潤滑油的製備中用於從高沸點餾分中除去浙青餾分的輕質烷烴，的原油或渣油(常壓或減壓的)餾分。最常用於從渣油餾分中沉澱浙青的鏈烷烴是丙烷和正
6戊烷，儘管丁烷、己烷和庚烷和輕質石腦油，優選86-88° Beaume，對於該目的也是有效的。 用於表徵目的的常用溶劑是沉澱石腦油，其組成定義在測試方法ASTM D91中。該浙青餾分本身包括多種具有不同溶解特徵的不同材料，包括不溶於輕質烷烴的餾分，被稱為浙青烯餾分，和溶於輕質烷烴的餾分，通常被稱作浙青中溶於低分子飽和烴的成分(maltenes)或浙青脂，其自身能夠溶解到包括能夠通過在氧化鋁上滲濾或通過用丙烷沉澱分離出來的樹脂的其它餾分中。然而，為了本發明的目的，使用浙青餾分的可溶於鏈烷烴的提取物就足夠了，該提取物的組成是由浙青沉澱和樹脂提取所用的溶劑的適當選擇而根據經驗選擇的； 溶劑的選擇取決於需要處理的原油(或餾分)。通常，發現由正戊烷沉澱產生的浙青餾分的可溶於正庚烷的餾分適用於很多待處理的原油和餾分。然而，也不排除使用其它浙青沉澱液體，包括丙烷、正己烷和沉澱石腦油。也可以使用替代的樹脂分離方法，包括在吸附劑上滲濾，在各種情況下目的都是為了獲得用於使待處理的原油或原油餾分的結垢緩解的具有合適性質的浙青樹脂的提取物。因此，假設使用雙溶劑沉澱/萃取過程，此處下面對其實例進行描述，將該浙青沉澱劑和樹脂溶劑的組成彼此結合進行選擇，該樹脂溶劑通常具有比該浙青沉澱劑更高的分子量和沸點範圍。因此，浙青沉澱劑和樹脂溶劑的通常組合是正戊烷/正庚烷、丙烷/正戊烷、丙烷/正庚烷、正丁烷/正己烷、正丁烷/正庚烷。為了沉澱該浙青，通常不使用庚烷，因為主要適用於本發明目的的樹脂餾分是可溶於庚烷的浙青餾分， 但取決於所用的樹脂，可以使用庚烷沉澱該浙青，儘管然後需要通過其它方式將該樹脂與可溶於庚烷的餾分分離開，例如通過在活化的氧化鋁、矽膠或漂白土上吸附，然後用溶劑， 例如甲苯或甲苯 / 乙醇，萃取。在 Encyclopedia of Chemical Technology,Kirk-Othmer, 第三版，John ffiley& Sons, NY 1978，ISBN 0-471-02039-7，第三卷，286 頁中提及了合適的樹脂回收方法，參考其用於引用該方法。不需要從液體餾分中全部將該樹脂分離出來，事實上，該樹脂能夠以在溶劑或在適合的載體油，例如輕質餾分，中的溶液的形式方便使用。然而如果需要例如便於輸送，可以通過蒸發除去輕質鏈烷烴溶劑以粘性主體形式留下基本上該樹脂本身，然後其不需要進一步純化，儘管為了混合目的將其溶解在載流體，例如輕質餾出物，例如柴油、煤油或甚至瓦斯油，中成為溶液或懸浮液可能是適宜的。在優選的處理形式中，將該樹脂提取物加入到在終沸點低於345°C (650° F)且通常低於200°C (392° F)的的溶劑或載體油，即為石腦油或中間餾分，中的溶液或懸浮液中。可通過上述工藝回收的樹脂來自一類原油和來自該原油的原油餾分，其被稱為高溶解分散能力(HSDP)油。相信這些樹脂具有含有極性頭部和非極性尾部的分散劑型分子特徵的性質。可以由其得到該樹脂的該原油餾分包括拔頂原油、減壓原油和渣油(常壓或減壓的)，因為其將具有包含該樹脂的需要的沸騰範圍。在減壓渣油的脫浙青中得到的浙青餾分是該樹脂的豐富來源，因為其將通過輕烷烴沉澱劑(丙烷或戊烷)從該減壓渣油中沉澱出來，然後將該浙青用選定的溶劑，例如庚烷，萃取以回收該樹脂作為可溶於庚烷的產物。在申請序列號11/506，901中描述的HSDP油是特徵為溶解度混合數(Sbn)至少為75且優選至少為85或100或更高，例如110，的油。此外，可以從中得到該樹脂的該HSDP油還優選特徵為總酸數(TAN，以中和在1克油中的酸所需的氫氧化鉀的毫克(mg)數表示的數值)至少為0. 3，優選至少為1. 0或更高，例如4. 0。因為在序列號11/506，901的原油結垢緩解方法的情況中，可以達到的結垢減少程度表現為總摻合油中TAN水平的函數。我們相信這是由於在提取物中存在的環烷酸將該摻合油中存在的顆粒物保持不被潤溼且不附著到受熱表面上的能力所致，而否則其會促進和加速結垢/焦化的發生。還已經顯示與最高 TAN原油相關的高Sbn水平有助於更有效地將浙青烯溶解和/或將其保持在溶液中，這也減少了否則將會由於原油和摻合油的不相容和近似不相容而發生的結垢。關於該HSDP油的進一步描述參照申請序列號11/506,901。該溶解度混合數是根據美國專利號5，871，634中所述的方法測定的，總酸數是如 ASTM D_974Standard Test Method for Acid and BaseNumber by Color-Indicator Titration所規定的方法由KOH滴定的標準方法測定的。使用該提取物的一個優點是與使用原油本身相比減少結垢所需的處理流體的體積降低很多，使得能夠更容易地將相對較少量的處理流體輸送到需要它的工廠。此外，與在需要摻合原油自身時需要的較大體積的混合罐相比，該處理提取物更有效，能夠以更少的量與基礎原油混合，以及沿添加劑混合機的線路能夠使用更廉價的混合設備。例如，ppm水平可能對於將結垢量減少到所需的程度就是有效的，儘管所需要的精確量將不僅取決於所處理的油，而且取決於所用的樹脂的種類和該經處理的油預期經過的熱處理高熱嚴苛程度(高溫、長加熱時間)對該油造成的困難將顯然更大，因此可能需要比使用較不嚴苛的工藝時更大的樹脂劑量。樹脂的量(基於無溶劑/載體計算)通常至少為lOppmw，且在大多數情況下為50或IOOppmw或更大，通常高達lOOOppmw，在大多數情況下100至IOOOppmw是有效的。已經顯示250-1000ppmw級的量對於具有顯著結垢傾向性的原油是有效的。通常將根據設備經濟性選擇該最大量，儘管超過產生所需結垢減少所需的量的量沒有害處，但由於合理的煉廠實踐的原因應當避免這種情況。在大多數情況下，該最大量不可能超過約 lwt. pet.，通常小於0. 5wt. pet.將是足夠的，但如上所述，高達lOOOppmw的量將是有效的。 將在例如如下所述的Alcor 裝置測試裝置中通過簡單試驗憑經驗確定選擇的精確量。待用該樹脂提取物處理的基礎油能夠由如下物質組成全原油、兩種或多種來自原油或原油摻合油的原油餾分的摻合油，其包括撥頂原油、減壓原油、渣油(常壓或減壓的)，以及來自其它工藝的烴餾分，例如瓦斯油、循環油、提取物和殘油液，儘管本發明的結垢減少技術的主要用途將是用於在結垢問題普遍的工藝的最初階段中的原油和減壓原油。能夠通過常規方法將該樹脂或樹脂提取物與該待處理的油混合，例如如果該樹脂是在溶劑或載體中的溶液或分散液的形式，那麼通過液液混合，或者如果該樹脂是以固態 (粉末)形式使用，那麼通過固液混合。然後在該設備中處理該經處理的油。將發現該經處理的油與未經處理的油相比顯示提高的工藝特徵，尤其與包含顆粒物的未經處理的油相比顯示顯著減少的結垢量。該樹脂餾分是能夠在約100至150°C (212至302° F)的溫度熔化的固體，因此在交換器溫度下任何加入到該基礎油中的固體樹脂將熔化並均化到該基礎油中。除了該活性樹脂之外，上述用於分離樹脂的工藝還導致包括至少一種脫浙青油 (DAO)餾分和浙青烯餾分的副產物餾分。依照本發明的可替代方面，描述了該非樹脂副產物餾分的潛在用途。如此處所述，提供了用於從HSDP原油中分離活性樹脂的方法。該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油(DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將該第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及將該DAO餾分和該第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。
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為了解釋和舉例說明而非限制的目的，圖3中顯示了依照本發明的該方面的從 HSDP原油中分離活性樹脂的方法的示例性實施方案。步驟310包括將該HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油(DAO)餾分和第一浙青烯餾分。該脫浙青步驟310包括提供第一溶劑。 如上所述，該第一溶劑可以是適於根據該油的溶解度特徵將浙青烯從該原油中沉澱出來的任何溶劑，例如丙烷、正戊烷、丁烷、己烷、庚烷、輕質鏈烷烴和其它適合的替代物。在優選實施方案中，該第一溶劑是戊烷。此外和/或可選地，該HSDP原油可以作為全原油的餾分提供。該全原油餾分的實例包括常壓渣油、減壓渣油、丙烷浙青烯或丁烷浙青烯和其它適合的餾分。步驟320包括將該第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開。在優選實施方案中，該脫浙青步驟320包括提供第二溶劑。如上所述，該第二溶劑可以是適於從該浙青烯餾分中提取樹脂的任何溶劑，例如庚烷、正戊烷、正庚烷、正己烷和其它適合的替代物。在優選實施方案中，該第二溶劑是庚烷。步驟330包括將該DAO餾分與該第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。如下更詳細描述的，該非樹脂的副產物餾分有多個可選用途。例如，步驟340包括在煉廠和化工厂部分中處理該DAO餾分，步驟350包括在熱轉化單元中處理該第二浙青烯餾分。在優選實施方案中，該HSDP原油的TAN水平大於約0. 3mgK0H/go在另一優選實施方案中，該HSDP原油的SBN水平大於約90。在另一優選實施方案中，該HSDP原油包含正庚烷浙青烯。根據本發明的另一方面，提供了使用從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離出的組分的方法。該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油 (DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將該第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及選擇DAO餾分、活性樹脂或第二浙青烯餾分中的至少一種用於煉油工藝中。如上所述，可以使用多種現有技術進行該原油的脫浙青，但優選使用適合的溶劑， 例如戊烷。類似地，可以使用多種現有技術進行該第一浙青烯餾分的脫浙青，但優選使用適合的溶劑，例如庚烷。如上詳細描述，在本發明的一個優選的實施方案中，選擇該活性樹脂並將其與基礎原油混合以生成摻合原油以減少煉油部分的結垢。將該摻合原油進料給煉油部分。在本發明的另一優選實施方案中，將該DAO餾分與該第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。能夠在煉油原油板巖中將該脫樹脂原油作為標準進料處理。然而，在該DAO餾分在與該第二浙青烯餾分混合時存在相容性問題的情況下，能夠將該脫樹脂餾分與一部分該HSDP原油混合以降低不相容性。然後能夠在煉油原油板巖中將該脫樹脂原油和該HSDP 原油的摻合油作為標準進料供給。這樣，能夠得到用於煉油結垢緩解的濃縮樹脂餾分，可以在由分離出的副產物餾分可能導致的貶值不發生的情況下使用該原油的剩餘部分。作為另一替代方式，可以選擇該脫浙青油(DAO)餾分並將其在煉廠或化工厂部分中處理。示例性的煉廠或化工厂部分包括潤滑油加工裝置、流化催化裂化(FCC)裝置、加氫裂化裝置、蒸汽裂化裝置、加氫處理裝置和其它類似作用的工藝組件。作為另一替代方式， 可以將該脫浙青油(DAO)餾分用作與其它煉廠工藝物流，例如在燃料油的製備中，混合的物流。在本發明的另一優選實施方案中，可以將該第二浙青烯餾分用於浙青製備中。可
9選地，可以將該第二浙青烯餾分在熱轉化單元，例如焦化裝置和其它適合的替代方式，中處理。本發明主要在煉油操作中的熱交換器維護方面進行了描述，但本發明並不局限於此；而是其適用於減少和/或緩解在其它傳熱設備和煉油部分中的結垢，其中所述傳熱設備和煉油部分包括但不局限於爐子、管式蒸餾釜、焦化裝置、減粘裂化爐等。此外， 該樹脂和樹脂提取物的使用可以與其它用於減少和/或緩解結垢的技術相結合。這種技術包括但不局限於(i)在熱交換器管中提供低能表面和改進的鋼表面，如美國專利申請號11/436，602和11/436,802中所述；(ii)使用受控機械振動，如美國專利申請號 11/436，802中所述；(iii)使用流體脈動和/或振動，其可以與表面塗層相結合，如2006年 6月23日提交的名為「Reduction of Fouling in Heat Exchangers」的美國臨時專利申請號60/815，845中所述；(iv)在熱交換器管和/或表面塗層和/或改性上使用電拋光，如美國臨時專利申請號60/751，985中所述；和(ν)其組合，如2006年6月23日提交的名為 "A Method of Reducing Heat ExchangerFouling in a Refinery」白勺臨禾Ij串i青^· 60/815，844中所述。參考這些專利申請的公開內容用於公開可與本專利的緩解技術相結合使用的這些其它技術。該樹脂和樹脂提取物也可以用於補充高溶解分散能力(HSDP)油的使用，如美國專利申請號11/506,901中所述，參考其用於描述將原油與該HSDP原油混合用於減少浙青烯和顆粒物誘發的結垢。可以使用類似於申請序列號11/506，901中所述的測試裝置測定該樹脂提取物的效能，參考其用於描述該測試裝置。圖 1 顯示了基於 Alcor HLPS-400 Liquid Process Simulator 的測試裝置。該 Al cor HLPS-400Hot Liquid Process Simulator是用於預測熱交換器性能和特定工藝流體的結垢傾向性的實驗室工具，描述於例如http://www. paclp. com/product/Alcor/lit_ alcor/HLPS400. pdf。以層流方式在加速結垢條件下操作該Alcor HLPS，與此相比，工業熱交換器通常是在低得多的結垢速度以高度湍動的流動方式操作的，但儘管有這些不同，已經證實該Alcor HLPS是用於預測工業熱交換器中流體的相對結垢傾向性的優秀工具。圖1中所示的測試裝置用於測定加入浙青樹脂提取物對包含添加固體顆粒的原油樣品的影響。該測試裝置包括包含待測試的油的供給進料的貯槽10。將該供給進料加熱至約150°C /302° F的溫度，然後將其進料至包含垂直定向的受熱杆12的殼體11中。該受熱杆12適於由碳鋼製成，模擬熱交換器中的管。該受熱杆12被電加熱至預設的溫度並在該試驗過程中保持在該預設溫度。杆表面溫度通常約為370°C /698° F和400°C /752° F。 將該供給進料以約3. Oml/分鐘的流速泵送越過該受熱杆12。在該貯槽10的頂部部分中收集廢棄供給給料(spent feed supply)，在其中用密封活塞將其與未經處理的供給給料油隔開，以允許一次通過操作。用氮氣(400-500psig)對該系統加壓以確保在測試過程中氣體保持溶解在該油中。記錄總流體入口和出口溫度和杆12表面的熱電偶讀數。在該恆定表面溫度測試過程中，結垢物沉積並聚集在該受熱表面上，並熱分解為焦炭。該焦炭沉積物造成絕緣作用，其降低了該表面加熱通過其的油的效率和/或能力。 隨著結垢的繼續，隨時間所導致的出口總流體溫度繼續降低。該溫度降低表示為出口液體 Δ T (或dT)，且其可以取決於原油/摻合油的類型、測試條件和/或其它作用，例如鹽、沉澱物或其它結垢促進材料的存在。進行180分鐘的標準結垢測試。由出口液體溫度的總降低值測定的總結垢量表示為Δ T180或dT18Q。
具體實施例方式實驗實施例1 通過混合製備兩種浙青原油(原油A和原油B)的75 25體積比的混合物，以產生基準結垢樣品。該兩種原油的組成如下原油A
權利要求
1.一種從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離活性樹脂的方法，所述方法包括提供HSDP原油；將所述HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油(DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將所述第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及將所述DAO餾分和所述第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。
2.一種使用從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離出的組分的方法，所述方法包括提供HSDP原油；將所述HSDP原油脫浙青為至少一種脫浙青油(DAO)餾分和第一浙青烯餾分；將所述第一浙青烯餾分脫浙青以將活性樹脂與第二浙青烯餾分分離開；以及選擇DAO餾分、活性樹脂或第二浙青烯餾分中的至少一種用於煉油工藝中。
3.權利要求1或2的方法，其中將所述HSDP原油脫浙青包括提供第一溶劑。
4.權利要求3的方法，其中所述第一溶劑是戊烷。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中將所述第一浙青烯脫浙青包括提供第二溶劑。
6.權利要求5的方法，其中所述第二溶劑是庚烷。
7.權利要求1的方法，其中所述HSDP原油的TAN水平大於約0.3mg KOH/g。
8.權利要求1的方法，其中所述HSDP原油的SBN水平大於約90。
9.權利要求1的方法，其中所述HSDP原油包含正庚烷浙青烯。
10.權利要求1的方法，其中所述HSDP原油作為全原油的餾分提供。
11.權利要求10的方法，其中所述全原油的餾分選自常壓渣油、減壓渣油、丙烷浙青烯或丁烷浙青烯。
12.權利要求1或2的方法，所述方法還包括將活性樹脂與基礎原油共混，以產生摻合原油以減少煉油部分的結垢。
13.權利要求12的方法，所述方法還包括將所述摻合原油進料至煉油部分中。
14.權利要求2的方法，所述方法還包括將所述DAO餾分和所述第二浙青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。
15.權利要求14的方法，所述方法還包括加工作為煉油廠原油種類中的標準進料的所述脫樹脂原油。
16.權利要求14的方法，所述方法還包括將所述脫樹脂原油與所述HSDP原油的一部分共混，以降低所述DAO餾分和所述第二浙青烯餾分之間的不相容性。
17.權利要求16的方法，所述方法還包括加工作為煉油廠原油種類中的標準進料的所述脫樹脂原油和所述HSDP原油的摻合物。
18.權利要求2的方法，所述方法還包括在煉油廠或化工厂部分中加工所述脫浙青油 (DAO)餾分。
19.權利要求18的方法，其中所述煉油廠或化工厂部分選自潤滑油加工裝置、流化催化裂化(FCC)裝置、加氫裂化裝置、蒸汽裂化裝置和加氫處理裝置。
20.權利要求2的方法，所述方法還包括將所述脫浙青油(DAO)餾分用作與其它煉油工藝物流共混的物流。
21.權利要求20的方法，其中所述脫浙青油(DAO)餾分用作燃料油生產中與其它煉油工藝物流共混的物流。
22.權利要求2的方法，所述方法還包括將所述第二浙青烯餾分用於浙青生產中。
23.權利要求2的方法，所述方法還包括在熱轉化單元中處理所述第二浙青烯餾分。
24.權利要求23的方法，其中所述熱轉化單元是焦化裝置。
全文摘要
本發明涉及從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離活性樹脂的方法，該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫瀝青為至少一種脫瀝青油(DAO)餾分和第一瀝青烯餾分；將該第一瀝青烯餾分脫瀝青以將活性樹脂與第二瀝青烯餾分分離開；以及將該DAO餾分和該第二瀝青烯餾分混合以形成脫樹脂原油。本發明還涉及使用從高溶解分散能力(HSDP)原油中分離出的組分的方法，該方法包括提供HSDP原油；將該HSDP原油脫瀝青為至少一種脫瀝青油(DAO)餾分和第一瀝青烯餾分；將該第一瀝青烯餾分脫瀝青以將活性樹脂與第二瀝青烯餾分分離開；以及選擇DAO餾分、活性樹脂或第二瀝青烯餾分中的至少一種用於煉油工藝中。
文檔編號C10G53/06GK102216428SQ200980146331
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月24日 優先權日2008年11月24日
發明者克裡斯·阿倫·賴特, 格倫·B·布龍斯, 沙倫·A·費伊勒 申請人:埃克森美孚研究工程公司