制备可管道运输的烃混合物的方法和系统的制作方法_2

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沸点大于525°C的重烃的净转化 率,其在减粘裂化方法中被转化成沸点小于525°C的烃。减粘裂化转化率(% )是100 X ((原 料中沸点在525°C以上的量-减粘裂化的产物中沸点在525°C以上的量)/原料中沸点在525 °〇以上的量)。在烃混合物中沸点高于525°C的烃量可以通过绘制其蒸馏曲线来确定。
[0051 ]本文中所用的术语"改质"是指其中改变烃混合物以便具有更理想特性的方法,例 如:通过包括减粘裂化的化学方法,从重烃混合物提供更轻的合成原油。
[0052]本文中所用的"煤油"是指沸点在约180°C与240°C之间的烃馏分;
[0053] 本文中所用的"轻瓦斯油"是指沸点在约240°C与320°C之间的烃馏分;
[0054] 本文中所用的"重瓦斯油"是指沸点在约320°C与375°C之间的烃馏分。
[0055] 本文中所用的"减压瓦斯油"是指沸点在约375°C与525°C之间的烃馏分;
[0056]本文中所用的"减压渣油"是指沸点大于约525°C的烃馏分。所述减压渣油包含沥 青质。
[0057] 本文中所用的API重力是指根据ASTM D287测量的API。
[0058] 本文中所用的粘度是指根据ASTM D445方法在15°C下测量的以cSt计的粘度。
[0059] 本文中所用的烯烃的重量%是指根据CAPP(加拿大石油生产商协会)通过NMR测量 的烯烃含量。
[0060] 本文中所用的术语"流体连接"包括直接与间接的流体连接。
[0061] 发明详述
[0062] 本发明的方法可用于制备可管道运输的烃混合物,优选其符合管道规格。管道规 格会根据不同的国家以及不同的网络而变化,并且按季节也不相同。典型的管道规格,例如 用于在加拿大的Enbridge管道系统的,是在管道参考温度(pipel ine ref erence temperature)下的粘度是350cSt,其中管道参考温度根据季节在6-18°C之间变化,并且密 度在15°C下小于940kg/l。
[0063] 管道规格的API和粘度要求确保可管道运输的烃混合物可以被高效地从井场栗送 到精炼厂而未发生不稳定,例如沉降。优选的可管道运输的烃混合物具有至少18°的API重 力,更优选至少20°。特别优选的可管道运输的烃混合物具有18° -30°的API重力,优选19° -26°,更优选20°-24°。优选地,可管道运输的烃混合物的粘度在诸如15°C的管道参考温度下 是在100-500cSt范围内,更优选在诸如15°C的管道参考温度下是在300-350cSt范围内,例 如在诸如15°C的管道参考温度下是约350cSt。为了满足这些要求,许多原油重烃混合物必 须被处理,以便在管道内运输之前降低它们的粘度。
[0064] 本发明的方法是针对从原油重烃混合物制备可管道运输的烃混合物。所述原油重 烃混合物优选具有小于约18°的API重力。更优选地,原油重烃混合物的API重力是10° -18°, 更优选12°-18°,并且还更优选16°-18°。在15°C下原油重烃混合物的粘度优选是250-3, OOOcSt,更优选在15°C下的粘度是400-2,OOOcSt,并且还更优选在15°C下的粘度是500-1, 500cSt〇
[0065] 在本发明的方法中,通过在350-440°C的温度下以及20-150巴的压力下进行减粘 裂化0.5-15分钟以制备减粘裂化的烃混合物,降低原油重烃混合物的粘度用于管道运输。 减粘裂化条件比在常规的减粘裂化方法中采用的更温和,并且被特别地选择,以确保达到 粘度降低与减粘裂化的烃混合物稳定性之间适当的平衡。减粘裂化的烃混合物既是可栗送 的,又是稳定的(例如不形成沉淀),这一点至关重要。稳定性是重要的,因为不同于常规的 减粘裂化方法,在本发明的方法中,优选减粘裂化的烃混合物的全部被掺入可管道运输的 经混合物。因此,减粘裂化过程的热剧烈性(thermal severity)比常规方法中的低。
[0066]在本发明的优选方法中,减粘裂化是在390-430°C,更优选395-425°C,并且还更优 选400-420°C的温度下进行。更优选地,减粘裂化是在390-415°C,更优选395-410°C,并且还 更优选约400°C的温度下进行。更优选地,减粘裂化是在50-150巴,更优选70-130巴,更优选 80-120巴,特别优选90-110巴的压力下进行。更优选减粘裂化1-10分钟,更优选2-8分钟,还 更优选3-7分钟,特别优选约5分钟。
[0067]减粘裂化方法可以在常规的减粘裂化仪器内进行。优选使用盘管减粘裂化器(有 时被称为炉式减粘裂化器)或均热炉减粘裂化器(soaker vi sbreaker)。优选减粘裂化是纯 粹的热方法。因此,优选在减粘裂化期间不存在氢。优选减粘裂化期间不存在催化剂。
[0068]在盘管减粘裂化器内,在炉管内发生加热和裂解。通常,减粘裂化的烃混合物一旦 离开减粘裂化器就进行骤冷,以停止裂解反应。如在下文更详细地描述的,优选这是通过与 进料至盘管减粘裂化器的原油重烃混合物的热交换来实现的。裂解反应的程度优选通过调 节通过炉管的原油重烃混合物的流速来控制。当然,优选也控制温度和/或压力。在盘管减 粘裂化器内的停留时间往往是相对短的。因此,当在盘管减粘裂化器内发生减粘裂化时,优 选减粘裂化1-8分钟,更优选2-6分钟,特别优选约5分钟。优选地,在395-425°C,更优选410-420°C的温度下减粘裂化。还更优选在395-415°C的温度下减粘裂化。
[0069]均热炉减粘裂化器包括炉和均热鼓(soaker drum)。原油重烃混合物进入炉中,并 被加热到规定的温度,然后,被转移到流体地连接到所述炉的鼓。大部分裂解反应在该鼓内 发生,其中,在预先确定的时间段内,所述被加热的原油重烃混合物被保持在升高的温度 下。在盘管减粘裂化器内,通常减粘裂化的烃混合物一旦离开减粘裂化器,特别是所述鼓, 就被骤冷以停止裂解反应,优选通过与进料至均热炉减粘裂化器的炉的原油重烃混合物的 热交换。优选地,通过在均热炉减粘裂化器的鼓内的停留时间来控制裂解反应的程度。优选 也控制温度和/或压力。通常,在均热炉减粘裂化器中的停留时间长于在盘管减粘裂化器内 的停留时间。然后,当在均热炉减粘裂化器内发生减粘裂化时,优选减粘裂化1-12分钟,更 优选5-10分钟,特别优选约10分钟。优选地,在390-410°C,更优选400-405°C的温度下减粘 裂化。
[0070]如上所述,在减粘裂化反应中采用的条件在本发明的方法中是至关重要的。在常 规的减粘裂化方法中,转化率通常是15%。这是在不产生有问题的沉淀下所能获得的最高 转化率水平。在本发明的方法中,转化率水平优选是1-14%,更优选5-12%,还更优选8-10%。这些转化水平有意地显著低于在常规的减粘裂化方法中所使用的那些。这反映了采 用了较不剧烈或更温和的裂化方法的事实。这以足够的水平降低了原油烃混合物的粘度以 符合管道规格,同时最小化减粘裂化的烃混合物内的不饱和化合物的程度,从而改善稳定 性。
[0071 ]在本发明的方法中的减粘裂化对原油重烃混合物改质。因此,存在于减粘裂化的 烃混合物内的烃的平均分子量低于原油重烃初始混合物中的烃的平均分子量。有利地,减 粘裂化可以在井场进行。这意味着,原油重烃混合物只需要被运输通过最小距离。
[0072] 在本发明的优选方法中,在减粘裂化之前预热原油重烃混合物。优选地,将原油重 烃混合物预热到300-400°C,更优选320-390°C,并且还更优选330-345°C的温度。优选地,与 离开所述减粘裂化器的原油减粘裂化的烃混合物方向相反在热交换器内至少部分地进行 加热。
[0073] 在本发明的方法中,在减粘裂化之前,任选地对原油重烃混合物进行闪蒸。这将最 轻馏分从原油重烃混合物中除去。然而,在本发明的优选方法中,原油重烃混合物没有被闪 蒸。
[0074] 在本发明的其他优选方法中,基本上所有的原油重烃混合物都被减粘裂化。因此, 原油重烃混合物内基本上所有的烃都被减粘裂化。因此,在本发明的优选方法中,在减粘裂 化之前,重烃混合物没有通过例如蒸馏或分馏而分离成较重与较轻的馏分。在优选方法中, 至少90重量%,更优选至少95重量%,还更优选约100重量%的原油重烃混合物被减粘裂 化。在本发明的特别优选的方法中,全部原油重烃混合物被减粘裂化。这是本发明的方法的 优点,因为在减粘裂化方法中使用全部重烃产生具有理想的烃结构的减粘裂化的烃混合 物。换言之,与改质从蒸馏得到的较轻馏分制备的产物相比,在本发明的方法中制备的减粘 裂化的烃混合物包含更平衡的烃的混合物。
[0075] 任选地,原油重烃混合物经过(一种或多种)处理,以便在减粘裂化之前从中除去 固体,例如沙子。诸如沙子的固体可以通过例如热水提取、过滤或本领域中已知的沉降法从 原油重烃混合物中除去。清洗方法的具体细节将取决于重烃混合物是如何被开采的。本领 域技术人员将能够容易地确定合适的清洗技术。
[0076] 在本发明的其他优选方法中,在所述减粘裂化之前或期间,没有向原油重烃混合 物添加固体添加剂。特别优选地,在减粘裂化之前或期间,没有向重烃混合物添加金属氧化 物。同样地,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。
[0077] 任选地,在减粘裂化之前,向原油烃混合物添加稀释剂。优选的稀释剂是下文关于 分离方法所描述的那些。
[0078] 在本发明的优选方法中,在减粘裂化之前,在分离器中从重烃和水的混合物中分 离出原油重烃混合物。可以使用任何常规的分离器。适合的分离器的代表性实例是重力沉 降分离器或旋风分离器。因此,本发明的优选方法包括:
[0079 ]-在分离器中从重烃和水的混合物中分离出原油重烃混合物;
[0080]-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 [0081 ]-将所述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。
[0082] 在本发明的特别优选的方法中,在分离器中分离之前或期间,向重烃和水的混合 物中添加稀释剂。因此,本发明的特别优选的方法包括:
[0083] -向重烃和水的混合物中添加稀释剂;
[0084] -在分离器中,从重烃和水的混合物中分离原油重烃混合物;
[0085] -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
[0086] -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。
[0087] 所述稀释剂的目的是在分离器中改善烃相与水相的分离。优选地,稀释剂的API是 20°-80°,更优选30°-70°。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、轻质原油或瓦斯油、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-
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