利用超臨界水對原油提質(zhì)加工和脫硫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及利用超臨界水對原油提質(zhì)加工和脫硫的方法，同時提供了除去沉淀的固體化合物的方法和裝置，否則所述沉淀的固體化合物將阻塞反應(yīng)器和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]大部分精煉加工限制了所輸入的原油原料的鹽化合物(其大部分含有堿性化合物)的濃度。這些鹽化合物可能對用于加工的設(shè)備有腐蝕性，并且還可能對現(xiàn)代精煉加工中廣泛使用的催化劑有毒。全原油根據(jù)其來源不同而鹽含量不同。雖然脫鹽設(shè)備可從原油中除去堿性化合物，但脫鹽設(shè)備通常需要大量的能量以及可能的額外注入的化學(xué)品。此外，在利用超臨界水的方法中，殘留在經(jīng)處理原油中的堿性化合物的水平仍然會引起堵塞的問題。
[0003]超臨界水具有可以用來提質(zhì)加工原油的特性。例如，在臨界點和臨界點附近，水的介電常數(shù)急劇下降，使得堿性化合物在超臨界水中不可溶。在原油加工過程中，堿性化合物在超臨界水中的低溶解度誘導(dǎo)堿性化合物沉淀。在傳統(tǒng)的原油加工過程中，沉淀物之后可以引起反應(yīng)器或諸如熱交換器等下游單元堵塞和腐蝕。這可導(dǎo)致原油加工單元的意外停工。
[0004]本發(fā)明有利地提供了一種通過利用超臨界水來對原油提質(zhì)加工的方法和裝置，同時避免了由以不同量存在于原油中的堿性化合物引起的設(shè)備堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個方面，本發(fā)明提供了一種從原油流中除去雜質(zhì)的方法。在該方法中，將原油流供應(yīng)至混合裝置。將超臨界水流也供應(yīng)至所述混合裝置。在所述混合裝置中混合原油流和超臨界水流，從而廣生混合的原油和超臨界水流。在將原油與超臨界水混合后，喊性化合物沉淀。
[0006]然后將所述混合的原油和超臨界水流(包含沉淀的化合物)供應(yīng)至物理過濾器，以從所述混合的原油和超臨界水流中除去固體化合物。該過濾步驟產(chǎn)生過濾的混合的原油和超臨界水流。然后將所述過濾的混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至用于進一步加工的單
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[0007]在另一個方面，本發(fā)明提供了一種從原油流中除去雜質(zhì)的方法。在該方面中，將低于超臨界狀態(tài)的水流供應(yīng)至濾水器以除去固體化合物，從而產(chǎn)生過濾的水流。然后利用加熱裝置將所述過濾的水流加熱至超臨界狀態(tài)，從而產(chǎn)生過濾的超臨界水流。然后將所述過濾的超臨界水流供應(yīng)至混合裝置。將原油流也供應(yīng)至所述混合裝置。然后在所述混合裝置中混合所述原油流和過濾的超臨界水流，從而產(chǎn)生混合的原油和超臨界水流。然后將所述混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至物理過濾器，以從所述混合的原油和超臨界水流中除去第二固體化合物。這也產(chǎn)生了過濾的混合的原油和超臨界水流。然后將所述過濾的混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至用于進一步加工的單元。在一些實施方案中，所述單元為脫硫單元、超臨界水反應(yīng)器單元、加氫處理單元、加氫裂化單元和其它這樣的單元。
[0008]在另一個方面，本發(fā)明提供了一種從原油流中除去雜質(zhì)的方法。在該方法中，將水流供應(yīng)至濾水器以除去固體堿性化合物，從而制備過濾的水流。然后利用加熱裝置將所述過濾的水流加熱至超臨界狀態(tài)，以產(chǎn)生過濾的超臨界水流。在該過程中，將所述過濾的超臨界水流保持在超過400°C的溫度。將原油流也供應(yīng)至所述混合裝置。然后在所述混合裝置中混合所述原油流和所述過濾的超臨界水流，從而產(chǎn)生混合的原油和超臨界水流。然后將所述混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，從而產(chǎn)生湍流混合的原油和超臨界水流。然后將所述湍流混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至物理過濾器，以從所述混合的原油和超臨界水流中除去第二固體化合物，從而制備過濾的混合的原油和超臨界水流。在該過程中，使湍流混合的原油和超臨界水流保持在超過400°C的溫度。然后將所述過濾的混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至用于進一步加工的單元。在一些實施方案中，所述單元為脫硫單元、超臨界水反應(yīng)器單元、加氫處理單元、加氫裂化單元和其它這樣的單元。
[0009]本發(fā)明的一些實施方案通常允許在進一步加工原油之前除去堿性成分和其它固體雜質(zhì)。這可以提高整體的加工操作穩(wěn)定性。雖然預(yù)見所述方法可用于所有類型的原油，但所述方法在高堿性的石油原料的加工中是特別有用的。高堿性原料可沉淀出較大量的堿性化合物，所述堿性化合物會引起諸如生產(chǎn)線的堵塞和腐蝕等問題。
[0010]通過閱讀對如下優(yōu)選實施方案的說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明包括以下附圖以說明本發(fā)明的特定方面，以下附圖不應(yīng)被認(rèn)為是唯一的實施方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明公開的主題可以在形式和功能上具有相當(dāng)大的變化、改變和等價形式，并且其具有本公開的優(yōu)點。
[0012]圖1示出了本發(fā)明的一個實施方案的圖。
[0013]圖2示出了本發(fā)明的一個實施方案的圖。
[0014]圖3示出了本發(fā)明的一個實施方案的圖，其包括至少兩個物理過濾器。
[0015]圖4示出了本發(fā)明的一個實施方案的圖。
[0016]發(fā)明詳述
[0017]如本文所用，術(shù)語“原油”包括常規(guī)的全范圍原油、非常規(guī)全范圍原油(劣質(zhì)原油、超重質(zhì)原油和頁巖油)、瀝青、預(yù)精制瀝青、或其提取物、來自流裂化裝置(stream cracker)的產(chǎn)品流、液化煤、從油砂中回收的液體產(chǎn)品、瀝青質(zhì)、和源自生物質(zhì)的碳?xì)浠衔铩?br>[0018]如本文所用，術(shù)語“堿性化合物”包括具有元素周期表中第I族和第2族的元素的化合物。示例性的堿性化合物包括鈉、鉀和鎂的氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽。
[0019]在一個方面，本發(fā)明提供了一種從原油流中除去雜質(zhì)的方法。如圖1所示。在該方法中，將原油流140供應(yīng)至混合裝置110。將超臨界水流130也供應(yīng)至混合裝置110。在混合裝置110中混合原油流和超臨界水流，從而產(chǎn)生混合的原油和超臨界水流120。然后將混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至物理過濾器100，以從混合的原油和超臨界水流中除去固體化合物。該過濾步驟產(chǎn)生過濾的混合的原油和超臨界水流150。然后將過濾的混合的原油和超臨界水流供應(yīng)至用于進一步加工的單元。在一些實施方案中，所述單元為脫硫單元、超臨界水反應(yīng)器單元、加氫處理單元、加氫裂化單元和其它這樣的單元。
[0020]通常，用于進一步加工的單元可以是用于原油的進一步加工的任意單元。在一些實施方案中，用于進一步加工的單元是得益于具有減少的堿性成分的原油流的單元。在另外的實施方案中，所述單元為脫硫單元、超臨界水反應(yīng)器單元、加氫處理單元、加氫裂化單元和其它這樣的單元。
[0021]在另外的實施方案中，固體化合物是由于原油流和超臨界水流在混合裝置中混合而沉淀得到的。在一些實施方案中，固體化合物包含堿性化合物。
[0022]在另外的實施方案中，所述方法還包括以下步驟:在將超臨界水流供應(yīng)至混合裝置之前，將超臨界水流供應(yīng)至濾水器，從而產(chǎn)生過濾的超臨界水流。濾水器能夠除去水中所含的堿性化合物。
[0023]在另外的實施方案中，在過濾過程中將超臨界水流保持在超臨界水平或高于超臨界水平。在另外的實施方案中，在過濾過程中將超臨界水流保持在400°C的溫度或超過400°C