[发明专利]降低烃类进料的酸度的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及源自就地和异地沥青砂和重油作业、海洋石油生产作业以及常规石油、二次开采和三次开采及天然气作业的烃类进料的加工。更特别地，本发明涉及处理酸性烃类进料以实现酸性成分含量的减少并因此获得酸性成分贫化达到适用于下游处理工艺的水平的烃类物质。

背景技术

来源于各种不同石油和天然气加工作业烃类进料，例如，各种沥青衍生的烃类部分，经常含有不利于下游过程有效进行的化学物质，从而影响最终烃产品的质量。这类化学物质包括常在烃进料中发现的酸性物质，如各种有机酸，包括环烷酸。

比如，烃类进料发生可以形成各种酸性成分的原位生物降解时或者当烃类进料与各种化学试剂结合并在高温下处理时的加工过程中，都会产生酸性烃类进料。如果允许酸性成分在加工的各个阶段保留在烃类进料中，它们通常引起用于提取、加工和运输进料的设备的腐蚀。一些物质，如硫醇和硫化氢，可以引起难闻的气味。硫化氢也是高度毒性的。

目前已经提出了很多方法来使酸性成分的影响最小化。例如，一种方法包括将环烷酸含量高的烃类进料与环烷酸含量低的烃类进料混合。另一种方法包括采用处理与酸性烃类进料形成接触的设备表面的抗腐蚀剂，如聚硫化物。还有一种方法包括用例如氢氧化钠或氢氧化钾溶液来中和烃类进料中的酸性成分，且随后从进料中除去中和的物质。也可以用热和催化处理将酸性成分热裂解或催化转化为非酸性物质。

上述方法在使用时都存在着几种难点，尤其是当应用于沥青或沥青源的酸性进料时。例如，在用碱性水溶液中和酸性烃类进料的情况中，一些不希望的效应包括形成烃类进料的乳液，有机盐含量(包括钙、镁及钠的有机盐)升高，这在下游加工过程中加剧腐蚀及其它问题。热处理方法需要高温和高压，且催化的热处理经常发生催化剂失活的问题。而且，裂解和消除成分的热处理可能会产生不需要的裂解烃产物，且取决于进料的复杂性，热裂解可能不能有效地减少酸性成分的含量。向酸性烃类进料中加入抗腐蚀剂可以导致下游加工设备出现其他工艺问题，例如，催化剂中毒、抑制或结垢。包括混合各种高或低TAN烃类进料的方法可以导致高库存成本及物流和进料供应成本的增加，例如采购和获得用于混合的低TAN烃类进料的输送。在建设精炼装置时使用抗腐蚀金属导致特殊需要的精炼设备，从而显著增加了提供抗腐蚀装置的资金投入。此外，由于零部件的更换、提高的零部件成本、工艺流程的变化和生产转换损失导致现有精炼设备改造非常昂贵。

因此，处理酸性烃类进料以有效减少酸性成分含量和形成适合于下游工艺操作例如提级的烃类物质仍然面临着挑战。

发明内容

本发明的一方面提供处理含有酸性成分和烃类物质的酸性烃类进料的方法。该方法包括在第一种操作条件下使酸性烃类进料与活性剂接触，其中在第一种操作条件下活性剂在酸性烃类进料中具有初始活性剂溶解度，和酸性成分在酸性烃类进料中具有酸性成分溶解度。该方法进一步包括调节操作条件以提供第二种操作条件，其中在第二种操作条件下活性剂在烃类进料中具有低于初始活性剂溶解度的第二活性剂溶解度，以便形成富含活性剂的可分离相，其中酸性成分在活性剂中的溶解度远远大于在第一种和第二种操作条件下酸性成分在烃类物质中的溶解度以使得酸性成分溶解在活性剂中，且其中在第二种操作条件下酸性成分在活性剂中的溶解度要大于在第一种操作条件下酸性成分在活性剂中的溶解度。然后使得在第二种操作条件下富含活性剂的可分离相与酸性成分贫化的烃类物质分离。

在各个不同方面下，活性剂在烃类进料中的初始溶解度可以在约0.001wt.％-约10wt.％的范围内，且酸性成分在烃类进料中的溶解度可以在约0.001wt.％-约5wt％的范围内。在各个实施方式中，酸性成分在活性剂中的溶解度可以在约0.01wt.％-约50wt.％的范围内。

在各个不同方面中，酸性烃类进料的总酸值可以为约0.01mg-约10mg-KOH/g-油或者更高，且在酸性烃类进料中用总酸价表示的酸性成分的浓度可以为约0.5mg-KOH/g-油-约100mg-KOH/g-油。在各个不同方面中，酸性成分包括环烷酸、硫化氢、盐酸、苯酚或者它们的组合。酸性成分还可以包括硫醇。

在各个不同方面中，操作条件如温度、压力、时间或者它们的组合都可以进行调节以提供第二种操作条件。调节操作条件包括调节活性剂的组成以使得在第二种操作条件下活性剂的组成不同于在第一种操作条件下活性剂的组成。