料84的杂原子/碳的比例可少于原初(未反应的)油原料50的杂原子/碳的比例。并且，该原料中重金属的量会进一步减少。因此，在反应的原料84中，碳/重金属的比例少于原初(未反应的)原料50中的碳/重金属的比例。
[0064]此外，除了油原料50，隔室20也可包含与油原料50反应的一定量的非氧化气体60 (如箭头74所示)。具体而言，如‘874申请所述，当油原料50的硫/氮部分与碱金属55反应时，形成可与非氧化气体60反应的多种自由基。在一些实施方式中，所述非氧化气体60可以是氢气，包括通过与环烷酸反应形成的氢气。(应注意，如果氢气被用作气体60，所需的氢气量应少于如果采用流料-甲烷改良工艺形成氢气所需要的氢气量)。在其它实施方式中，非氧化气体60包括天然气、页岩气和/或其混合物、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、其同分异构体、乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、二烯和/或其混合物。如‘874申请中所述，与非氧化气体60的反应可产生氢/碳比大于原初油原料的烃类。该反应中生成的油原料还可具有大于原初油原料的能量值。通常而言，非氧化气体60的存在可导致反应过程中不溶性固体形成量的减少。据信这些固体是作为自由基反应的部分而形成的大型有机聚合物。然而，通过采用非氧化气体60，该气体60作为“加帽”物质防止这些固体(有机聚合物)的形成。因此，通过采用非氧化气体60，可提高液态油原料(例如，所需产物)的后续产率。
[0065]图5中所述的反应可在升高的温度下进行。例如，所述反应可在高于钠的溶解温度或发现对具体原料有效的更高温度下进行。装置100的操作模式还可由如下部分组成:采用熔化的钠作为碱金属源隔室30中的钠源51，或锂金属作为锂源。该反应还可在升高的压强(例如，在300 - 2000镑/平方英寸的范围内)下进行。
[0066]在一些实施方式中，可使油原料50通过装置100 (同时硫化钠溶液也通过)。一旦通过装置100，油原料可流入在不同温度和压强下操作的另一个容器(例如，更有利于所需反应的温度和和压强，并且其中使所述原料在第二容器大小内的停留时间与反应动力学和流速相匹配)。
[0067]如本文所述，在进行本文描述的反应时，可形成多种固体、无机化合物等。这些无机产物可包括由自由基反应形成的Na2S、NaN3、重金属和固体有机聚合物。为了处理这些无机化合物，与图5装置联用的方法还可涉及过滤、或通过离心力分离已与钠接触了足够时间的原料以从液体移出固体。该分离可涉及分离器80的应用，如下文所述。
[0068]油原料50、碱金属溶液51和装置100的其它成分可溶解于极性溶剂，例如甲酰胺、甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙酰胺、甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、三乙基胺、二乙基乙酰胺、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯，环己醇、I, 3-环己二醇、1，2乙二醇、1，2-丙二醇、乙醇胺、甲基亚砜、二甲亚砜、四亚甲基亚砜、环丁砜、γ - 丁内酯、硝基苯、乙腈、吡啶、喹啉、氨、离子液体或熔化的熔盐。例如，碱金属溶液51可溶解于这些溶剂中的一种或多种，然后允许流入碱金属源隔室30。(用于碱金属溶液51的盐可以是碱金属氯化物、氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐、硫化物等)。类似地，所述溶剂可与油原料50和/或气体60联用，然后可允许该混合物流入隔室20。
[0069]根据碱金属源(例如，碱金属溶液51)，可改变碱金属源隔室30中的阳极反应。例如，硫化物可形成多硫化物和/或元素硫，氯化物可形成氯气，氢氧化物可形成氧气，碳酸盐可形成氧气并演化出二氧化碳等。如果碱金属源是碱金属，则会简单地形成金属离子。这些变化形式构成不同的实施方式。气体处理和回收将会是整体工艺的一部分。
[0070]如图5中所示，可将油原料隔室20中形成的产物送至分离器80 (如箭头82所示)。在该分离器80中，无机产物可形成与有机相分离的相，所述有机相包含反应的油原料和/或未反应的油原料。为了便利该分离，可向该分离器添加助熔剂(flux)。(本领域技术人员熟悉可用作助熔剂的材料，这将便利有机原料和无机产物的分离)。分离后，来自无机产物的碱金属可再生和再利用。在一些实施方式中，分离器80可以是沉降隔室或其它类似结构。
[0071]如图5所示，在离开分离器80之后，输出物可称为脱酸化的油原料84。如图5中所示，可设计该脱酸化的油原料84从而其可以与含铁材料88共用而不造成腐蚀。这些含铁材料88可包括管道系统、储油罐、管、炼油器材、反应隔室、油和器加工器材等。脱酸化的油原料84并不造成腐蚀，因为其具有低TAN值，如本文所述。
[0072]此外，脱酸化的油原料84可包含一定量的碱金属90 (其凝聚在一起形成液滴)等。油原料84中的这些液体起到阳极作用，并且在碱金属优先氧化含铁金属的情况下提供阴极保护。该现象归因于碱金属相对于含铁物质的相对电化学势能。例如，铁的电势减少是-0.447V但锂的电势减少是-3.04V，而对钠而言是-2.71V。因此，只要随油原料流动(通过管道)或在存储结构和/或含铁材料88中存在游离的金属性碱金属，该碱金属将在含铁材料88之前氧化，由此提供对含铁材料88的进一步保护。换言之，液滴90可存在于含铁材料88中，作为进一步预防含铁材料88腐蚀的手段。
[0073]本文中所列的所有期刊论文、专利申请和专利均通过明确引用纳入本文。
【主权项】
1.一种减少用于加工或运输油原料的含铁材料的腐蚀的方法，所述方法包括: 获得一定量的油原料，其中所述油原料包含环烷酸，从而所述油原料的TAN值高于或等于lmgKOH/g ;和 使所述一定量的油原料与碱金属反应以形成脱酸化的油原料，其中所述脱酸化的油原料的TAN值低于lmgKOH/g， 其中所述脱酸化的油原料降低用于加工或运输该油原料的含铁材料腐蚀的可能性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属包括锂、钠、钾和/或其合金。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱酸化的油原料的TAN值达到或接近OmgKOH/go
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱酸化的油原料包含一定量的金属状态的碱金属。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属还与所述油原料中发现的杂原子/重金属反应，从而所述脱酸化的油原料的杂原子与碳比例低于第一油原料的杂原子与碳比例。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，与所述碱金属的反应在非氧化气体存在下发生。
7.一种减少用于加工或运输油原料的含铁材料的腐蚀的方法，所述方法包括: 在非氧化气体存在下使碱金属与一定量的油原料反应； 移出由该反应形成的固体，由此形成脱酸化的油原料液体； 使所述脱酸化的油原料液体与含铁材料接触，其中所述脱酸化的油原料液体的TAN值低于或等于lmgKOH/g。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述脱酸化的油原料液体还包含一定量的金属状态的碱金属。
9.一种用于加工和/或运输油原料的含铁材料，其包含: 该含铁材料中一定量的脱酸化的油原料，其中所述脱酸化的油原料的TAN值低于lmgKOH/ g ;和 碱金属液滴，其中所述碱金属会在所述含铁材料之前氧化，由此防止该含铁材料腐蚀。
10.一种反应器，其包含: 油原料； 一定量的碱金属，其中所述碱金属与所述油原料反应以使所述油原料的TAN值降至低于 lmgKOH/g。
11.如权利要求10所述的反应器，其特征在于，所述碱金属被直接添加至所述反应器。
12.如权利要求10所述的反应器，其特征在于，所述碱金属在所述反应器中原位形成。
【专利摘要】含铁材料(例如钢或不锈钢)的腐蚀是炼油厂的油管道、储油罐和管道系统和加工器材中的问题，而该腐蚀可通过降低含铁材料中所用/运输的油原料的TAN值来减少。该TAN值可通过使油原料与碱金属反应，由此形成脱酸化的碱金属来降低。所示脱酸化的碱金属的TAN值低于或等于1mgKOH/g。
【IPC分类】C07C1-32, C10G19-02, B01J23-755
【公开号】CN104781375
【申请号】CN201380059724
【发明人】J·H·戈登
【申请人】塞拉麦泰克股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年2月19日
【公告号】CA2888108A1, EP2920275A1, US20140138284, WO2014077872A1