一種輸送來自煉油過程的高粘殘油的方法
2023-05-13 05:55:56
專利名稱：一種輸送來自煉油過程的高粘殘油的方法
技術領域：
本發明涉及一種輸送(moving)軟化點高於80℃的殘油(焦油)的方法。
更具體地說，本發明涉及一種輸送焦油的方法，該方法是在有特定分散劑存在的條件下，通過形成所述焦油的含水分散液而實現的。
術語「焦油」是指軟化點高於80℃，通常是高於100℃的殘油。
焦油的常見實例是原油或其它餾分油(如常壓蒸餾的殘留物)的減壓蒸餾殘餘物、減粘裂化殘餘物。
目前，所述焦油是通過用較輕的烴餾分稀釋直到獲得汽油來輸送並回收的。
這一方法的明顯缺點是使用大量價值較高的烴餾分來得到低質量產品。
專利文獻中公開了各種輸送重質原油或粘性油餾分的方法，然而，如果考慮其性質，與煉廠焦油是不可比的。
一種被廣泛研究的輸送重質原油的方法是形成水包油(O／W)乳化液，其外相(水)的粘度比內相(油)低。在攪拌下通過混合水、乳化劑和油製備的這些乳化液易於輸送。除具有低粘度外，這些乳化液必須還具有一定的穩定性，即在運輸和可能的儲存期間不會分離成兩相。此外，乳化添加劑必須允許形成高油相含量的乳化液。除這些特徵以外，使用這一技術的基本要求是乳化劑的成本要低。
專利文獻中提出的乳化劑都不能滿足這些要求。
例如，US4246920、US42885356、US4265264和US4249554描述了油含量僅50％的乳化液；這就意味著在這些條件下對油的運輸來說，一半的體積(管道體積)沒有被利用。
另一方面，加拿大專利1108205、1113529、1117568和US4246919表明粘度相當有限的降低，儘管油含量也低。
US4770199公開了一種乳化劑的應用，該乳化劑包括非離子烷氧基化表面活性劑和乙氧基化-丙氧基化羧酸鹽的複合混合物。這一混合物中的非離子表面活性劑明顯對溫度敏感，在某些溫度條件下會因此不溶於水，發生相轉換，即由O／W轉變成W／O。相轉換也可能在輸送操作中由於高剪切值導致。
此外，上述表面活性劑特別昂貴，使該方法的成本顯著升高。
最後，在O／W乳化領域中，EP-A-237724公開了使用乙氧基化羧酸鹽和乙氧基化硫酸鹽混合物，這種產品難於在市場上購得。
與上述文獻相反，WO-94／01684解決輸送重質原油問題是通過形成O／W分散液，這種分散液是藉助注射到油井中的分散劑來獲得的。相對於常用的表面活性劑，分散劑是磺酸鹽，它特別容易溶於水，不會大幅度降低水的表面張力。
然而，所有這些文獻都沒有公開通過形成O／W分散液來輸送煉廠焦油(一種性質完全不同於重質原油的材料)。
現已發現一種方法，可以更有資格使用煉廠焦油。
與之相對應，本發明涉及一種方法通過形成上述焦油的水包油分散液，從而輸送並回收煉廠焦油，上述分散液的水含量至少20％(重量)，優選高於25％(重量)，進一步優選28％-32％(重量)，分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的鹼金屬鹽和銨鹽以及其混合物，該方法包括a)通過將焦油至少加熱到等於其軟化點的溫度使焦油流化；b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合，直到形成水包油分散液；c)回收並輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
關於分散劑，它們是具有如下特徵的特殊添加劑，這些特徵不同於常用的表面活性劑高水溶解性(在20℃下通常超過15％(重量))；對水的表面張力的降低有限(在1％濃度的水溶液中表面張力的最大下降為10％)。從化學的觀點來看，可以用於本發明方法的分散劑是鹼金屬或銨的聚磺酸鹽，聚磺酸鹽是由萘磺酸與甲醛縮聚衍生的。
至於分散劑，它們是能促進形成分散液、或穩定分散液，而不會明顯改變水與油之間的界面張力的產品或產品混合物。
在本發明方法中，「分散液」是指一種多相系統，在該系統中，其中一相是連續的，至少另一相是細分散的。在按本發明形成的分散液中，連續相是水，而分散相或多或少是細分散的由固體或液體的煉廠焦油顆粒組成的。分散劑促進和穩定了如此形成的分散液。如實驗部分所指出的，鹼土金屬的磺酸鹽是無效的，只有鹼金屬和銨的磺酸鹽是有效的，優選鈉鹽。
本發明方法的步驟(a)包括使焦油流化，通常是至少加熱到其軟化點。
一旦流化了，焦油與水和分散劑接觸，優選與分散劑的水溶液接觸。焦油與水的重量比率可以在寬範圍內變化，例如在90／10至10／90之間。然而，由於經濟的原因，可使用其它焦油含量，但會引起過度粘稠的缺點。
分散劑的量也取決於要輸送的焦油的種類；在任何情況下，為具有穩定的流化分散液所需的分散劑的量為0．05到2．5％(重量)，優選0．3至1．5％(重量)，所述百分比是指分散劑的量相對於水和焦油的總量。
焦油與分散劑水溶液的接觸可以間歇或連續進行，可以直接在形成焦油的裝置或在焦油的儲存地進行。
分散劑水溶液與焦油之間的接觸可以利用攪拌裝置來進行，例如攪拌器、離心泵和渦輪機。一旦形成了分散液，(通過觀察體系的粘度下降可以容易地確定)，可以容易地通過泵運輸到儲存地或最終使用(如直接燃燒)。
以下實施例有助於更好地理解本發明。
實施例在玻璃容器中精確稱量蒸餾水(FW)和相應於所要生產的分散液種類的添加劑的量。可以溶於水的添加劑通過簡單的機械攪拌均化。
稱量的焦油，在水浴或烘箱中加熱到80-130℃，添加到水溶液中。在玻璃容器中，添加劑水溶液是下層相，而油是上層相，在水浴中加熱到分散液的預先選擇的溫度(40-95℃)。
當達到了所需溫度時，對混合物進行機械攪拌(Ultraturrax UT45型，安裝了簡單的渦輪，轉速恆定為10，000rpm)所需的時間(2-5分鐘)Ultraturrax渦輪位於含水相中用於激活。
生產的分散液靜置24小時，在25℃下分析其粘度。用帶有庫愛特(couette)結構的RFSIT流變儀測定粘度。
在下表中，在粘度這一條目下有兩個值，都是從製備分散液開始後24小時測定的以Mpa計的值，第一欄相應於10秒-1，第二欄相應於100秒-1。
水溶液的穩定性是通過計算一段時間內分離出來的水相對於總分散液量確定的。表中的穩定性表示為27天後分離出來的水相對於分散液總重量的百分數。
至於所用的分散劑，符號R5是指M．A．C．的Rheobuild_5000，即與甲醛縮聚的萘磺酸鈉，其分子量為4，304；符號R1是指M．A．C．的Rheobuild_1000，即與甲醛縮聚的萘磺酸鈣，其分子量為3，390；符號D4是指NNMSH_400F Great，烯化氧與壬酚的摩爾比率為5．18的乙氧基化壬酚，。
表1列出了減粘裂化焦油6B2 VBS加RA 673的測試結果，減粘裂化焦油具有如下特徵Fe 53mg／kg，Na 16mg／kg，Ni 70mg／kg，V 238mg／kg；RCC16．2w／w％，S2．71w／w％。
表2列出了減壓殘油SZRN／02的測試結果，該減壓殘油具有如下特徵Fe 73mg／kg，Na 25mg／kg，Ni 129mg／kg，V 390mg／kg；RCC29．0w／w％，S3．62w／w％。
表3列出了使用減粘裂化焦油ATZ RV的測試結果，減粘裂化焦油具有如下特徵Fe 49mg／kg，Na 23mg／kg，Ni 81mg／kg，V 236mg／kg；RCC28．3w／w％，S4．38w／w％。
在上述表中，粘度以Mpa表示。第一欄相應於在10秒-1下的粘度，第二欄相應於在100秒-1下的粘度。穩定性以靜置27天後分離出來的水的百分數表示。
表1
表2
表權利要求
1．一種通過形成焦油的水包油分散液以回收和輸送煉廠焦油的方法，所述分散液的水含量至少20％(重量)，分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的鹼金屬鹽和銨鹽以及其混合物，該方法包括a)通過將焦油至少加熱到等於其軟化點的溫度使焦油流化；b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合，直到形成水包油分散液；c)回收並輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
2．權利要求1的方法，其特徵在於分散液的水含量高於25％(重量)。
3．權利要求2的方法，其特徵在於分散液的水含量為28-32％(重量)。
4．權利要求1的方法，其特徵在於分散劑選自萘磺酸與甲醛的縮聚物的鹼金屬鹽。
5．權利要求4的方法，其特徵在於分散劑選自萘磺酸與甲醛的縮聚物的鈉鹽。
全文摘要
一種通過形成焦油的水包油分散液以回收和輸送煉廠焦油的方法,所述分散液的水含量至少20%(重量),分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的減金屬鹽和銨鹽以及其混合物,該方法包括:a)通過將焦油至少加熱到等於其軟化點的溫度使焦油流化;b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合,直到形成水包油分散液;c)回收並輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
文檔編號C10C1/00GK1292409SQ0013291
公開日2001年4月25日 申請日期2000年9月30日 優先權日1999年10月8日
發明者A·馬科圖裡奧, E·伯格雷勒 申請人:埃尼裡塞奇公司