制备可管道运输的烃混合物的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9692635阅读:来源:国知局
70重量%的轻原油 或瓦斯油、0-25重量%的气体冷凝物、0-3重量%的丁烷以及0-3重量%的BTEX。当石脑油 和/或气体冷凝物被用作稀释剂时,其优选具有40° -60°的API。当合成油被用作稀释剂时, 其优选具有20°-40°的API。
[0088] 在本发明的优选方法中,基于所得原油重烃混合物的总重量,分离之前或期间加 入的稀释剂的量是5-40重量%,更优选10-35重量%。当稀释剂是石脑油和/或气体冷凝物 时,基于所得原油重烃混合物的总重量,分离之前或期间添加的量更优选是15-30重量%, 并且还更优选18-25重量%。当稀释剂是合成油时,基于所得原油重烃混合物的总重量,分 离之前或期间添加的量更优选是25-40重量%,并且还更优选30-38重量%。因此,在本发明 的方法中,进行减粘裂化的原油重烃混合物优选包含60-95重量%的重烃和5-40重量%的 稀释剂,更优选65-90重量%的重烃和10-35重量%的稀释剂。通常,经过减粘裂化后,大部 分稀释剂都保持不变,并且将存在于减粘裂化的烃混合物中。已发现在减粘裂化方法中存 在稀释剂是有利的。不希望受到理论的束缚,据认为,通过减少对存在于所述重烃混合物中 的较重经的壁效应(wall effect),在减粘裂化方法中稀释剂的存在导致更稳定的产物。
[0089] 在本发明的一些优选方法中,基本上从重烃和水的混合物中分离的所有原油重烃 混合物被减粘裂化。在这样的方法中,至少90重量%,更优选至少95重量%,并且还更优选 约1 〇〇重量%的从重烃和水的混合物中分离的原油重烃混合物被减粘裂化。在本发明特别 优选的方法中,从重烃和水的混合物中分离的原油重烃混合物的全部被减粘裂化。
[0090] 在本发明的其他优选方法中,从重烃和水的混合物中分离的原油重烃混合物的仅 一部分被裂化。在这样的方法中,优选20-80重量%,更优选30-70重量%,并且还更优选40-60重量%的从重烃和水的混合物中分离的原油重烃混合物被减粘裂化。相应地,在这种方 法中,优选20-80重量%,更优选30-70%,并且还更优选40-60重量%的从重烃和水的混合 物中分离的原油重烃混合物不被减粘裂化。如在下文中更详细地描述的,这种非减粘裂化 的原油重烃混合物优选与减粘裂化的烃混合物共混。
[0091 ]在可选的方法中,在减粘裂化之前,将与水分离的原油重烃混合物分馏或闪蒸,以 制备较轻馏分和较重馏分。在这种情况下,较重馏分随后经过减粘裂化。优选地,较轻馏分 与稀释剂一起与减粘裂化的烃混合物混合,以制备可管道运输的烃混合物。因此,本发明的 可选方法还包括分馏或闪蒸原油重烃混合物,以制备较轻馏分和较重馏分,并且减粘裂化 较重馏分。
[0092]因此,本发明特别优选的方法包括:
[0093] -向重烃和水的混合物添加稀释剂;
[0094] -在分离器中从重烃和水的混合物中分离原油重烃混合物;
[0095] -分馏或闪蒸原油重烃混合物,以至少制备较轻馏分和较重馏分;
[0096] -如上文限定地减粘裂化原油重烃混合物的较重馏分,以制备减粘裂化的烃混合 物;并且
[0097] -混合减粘裂化的烃混合物与稀释剂以及任选存在的较轻馏分,以制备所述可管 道运输的烃混合物。
[0098] 在本发明的其他优选方法中,在与水分离之后且在所述减粘裂化之前或期间,没 有向原油重烃混合物添加添加剂。因此,优选减粘裂化方法是非催化性的。这是有利的,因 为进料到减粘裂化器的原油重烃混合物包含重金属,其可能污损催化剂。
[0099] 本发明的优选方法还包括从地下地层开采或提取重烃和水的混合物。因此,本发 明的优选方法包括:
[0100] -从地下地层提取重烃和水的混合物;
[0101 ]-向重烃和水的混合物添加稀释剂;
[0102] -在分离器中从重烃和水的混合物中分离原油重烃混合物;
[0103] -如上文所限定地减粘裂化原油重烃混合物,以制备减粘裂化的烃混合物;并且
[0104] -将减粘裂化的烃混合物与稀释剂混合,以制备所述可管道运输的烃混合物。
[0105] 重烃和水的混合物可以使用任何开采技术从地下地层开采或提取,但优选热开采 技术。本发明的优选方法还包括开采重烃和水的混合物的步骤。可用于提取或开采重烃混 合物的一些技术的代表性实例包括水驱(water flooding)、周期蒸汽注入(CSS)、气相抽提 (VAPEX)、热溶剂注入和蒸汽辅助重力泄油(SAGD),以及前述方法的组合。优选通过SAGD提 取或开采。
[0106] 通常,诸如在从地下地层提取的重烃和水的混合物内的重烃的A PI重力小于约 15°,优选小于12°,还更优选小于10°,例如小于8°。通常,从地下地层提取的重烃的API重力 是约5°至约15°,更优选从约6°至约12°,还更优选约7°至约12°,例如约7.5°-9°。在这样的 API重力下,粘度与流动性是关注的问题。通常具有的API重力落入上述范围内的重烃混合 物的实例是沥青、焦油、油页岩与油砂矿藏。通常,重烃混合物在距离精炼厂很远的井场被 开采。例如,重烃混合物可以离岸开采。因此,可以在本发明的方法中实现的粘度改进至关 重要。
[0107] 如上所述,优选在分离之前或期间向重烃和水的混合物添加稀释剂。优选地,这将 分离得到的原油重烃混合物的API重力增大到10°-18°,更优选12°-18°,并且还更优选16°-18°。分离得到的原油重烃混合物的粘度优选在15°C下是250-3,000cSt,更优选在15°C下是 400-2,000cSt,并且还更优选在 15°C 下是 500-1,500cSt。
[0108] 减粘裂化的烃混合物的API重力优选是12°-22°,更优选14°-20°,并且还更优选 17°-19.5°。减粘裂化的烃混合物的粘度优选在15°C下是50-2,OOOcSt,更优选在15°C下是 100-l,000cSt,并且还更优选在15°C下是200-750cSt。减粘裂化的烃混合物优选包含小于 3.0%、更优选小于1.0%并且还更优选小于0.5重量%的烯烃。特别优选地,减粘裂化的产 物不包含可检测到(即〈0.5重量% )的烯烃。
[0109] 在本发明的优选方法中,将减粘裂化的烃混合物冷却,优选在热交换器内进行。如 上所述,优选与进料到减粘裂化器的原油重烃混合物方向相反来冷却减粘裂化的烃混合 物。优选地,减粘裂化的烃混合物被冷却到20-80°C,更优选25-50°C,并且还更优选25-30°C 的温度。
[0110] 在本发明的优选方法中,在冷却后,将减粘裂化的烃混合物脱除气体,例如H2S。因 此,在优选方法中,将冷却的减粘裂化的烃混合物减压(例如通过穿过阀门),然后在气/液 分离器中闪蒸,以制备气体和烃的混合物。优选地,将气体冷凝,并且在脱硫单元中加工。在 脱硫单元内制备的烃混合物优选与气/液分离器中得到的减粘裂化的烃混合物混合。
[0111] 在本发明的优选方法中,基本上所有减粘裂化的烃混合物(例如,全部)被掺入可 管道运输的烃混合物。因此,优选地至少90重量%,更优选至少95重量%,并且还更优选至 少99重量%的减粘裂化的烃混合物被掺入可管道运输的烃混合物。优选地,仅从减粘裂化 的产物中除去减粘裂化期间产生的气体。这是有利的,因为它确保了减粘裂化的产物包含 宽分子量范围的烃的共混物。特别地,较重的烃不会被例如通过脱沥青或分馏而除去。因 此,在本发明的优选方法中,减粘裂化的烃混合物不脱沥青。在本发明的其他优选方法中, 减粘裂化的烃混合物不被分馏。在本发明的其他优选方法中,减粘裂化烃的混合物未经过 加氢处理。优选地,减粘裂化的烃混合物直接与稀释剂混合,以制备可管道运输的烃混合 物。
[0112] 本发明中使用的减粘裂化方法在重烃混合物的总组成中仅引起轻微或不明显的 变化。因此,与原油重烃原料中基本相同,不同分子量的烃谱或范围存在于减粘裂化的产物 中。减粘裂化方法稍微减少一些较重烃的存在量。因此,本发明方法的优点是,减粘裂化的 烃混合物具有改善混合物的运输性的理想的烃结构。优选地,减粘裂化的烃混合物包含宽 分子量范围的烃的共混物。特别优选地,减粘裂化的烃混合物包含煤油、轻瓦斯油和重瓦斯 油。特别优选地,减粘裂化的烃混合物还包含至少一些沥青质。
[0113] 特别优选地,本发明的方法中制备的减粘裂化的烃混合物包含一定比例的中间馏 分,例如,混合物中高达(包括)约40重量%的是煤油、轻瓦斯油和重瓦斯油。优选地,减粘裂 化的烃混合物包含至少5重量%,特别是至少10重量%、15重量%、20重量%或30重量%的 中间馏分。中间馏分的存在量的上限可以是,例如50重量%。
[0114] 此外,在一些实施方案中,优选地,本发明的方法制备的减粘裂化的烃混合物包含 一定比例的常压渣油部分,例如,混合物的1-45重量%是减压瓦斯油与减压渣油。优选地, 减粘裂化的烃混合物包含小于40重量%的常压渣油,例如5-35重量%。减粘裂化的烃混合 物优选包含小于15重量%的减压渣油,例如1-10重量%,更优选1-5重量%。
[0115] 本发明的优选方法包括:
[0116] -在350-440°C (例如,350-415°C)的温度下和20-150巴的压力下对基本上所有原 油重烃混合物进行减粘裂化0.5-15分钟,以制备减粘裂化的烃混合物;并且
[0117] -混合所述减粘裂化的烃混合物的全部与稀释剂,以制备所述可管道运输的烃混 合物。
[0118] 本发明的其他优选方法包括:
[0119] -在分离器中从重烃和水的混合物中分离所述原油重烃混合物;
[0120] -在350-440°C (例如,350-415°C)的温度下和20-150巴的压力下对所述分离的原 油重烃混合物进行减粘裂化0.5-15分钟,以制备减粘裂化的烃混合物;并且
[0121] -将所述减粘裂化的烃混合物的全部与稀释剂混合,以制备所述可管道运输的烃 混合物。
[0122] 更优选地,所述方法还包括将减粘裂化的烃混合物栗送至精炼厂。在本发明的方 法中,减粘裂化的烃混合物与稀释剂混合,以制备可管道运输的烃混合物。减粘裂化的烃混 合物与稀释剂的混合可以使用常规设备进行。例如,使用喷射混合器或混合器喷嘴、线混合 或栗混合,可以通过在容器中搅拌或搅动实现混合或共混。优选地,混合步骤产生均匀的产 物。
[0123] 优选地,稀释剂具有20°-80°以及更优选30°-70°的API。稀释剂优选是烃稀释剂。 合适的稀释剂的代表性实例包括石脑油、轻原油或瓦斯油、合成油、气体冷凝物及其混合 物。优选的稀释剂是石脑油、气体冷凝物、合成油及其混合物。例如,稀释剂可以包含0-100 重量%的石脑油、0-70重量%的轻原油或瓦斯油、0-25 %的气体冷凝物、0-3重量%的丁烷 以及0-3重量%的BTEX。当石脑油和/或气体冷凝物被用作稀释剂时,其优选具有40° -60°的 API。当合成油被用作稀释剂时,其优选具有20° -40°的API。优选地,稀释剂是在分离
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