[发明专利]从含烃流体去除微细物的方法和系统

说明书

相关申请

本申请要求2009年12月3日提交的美国临时申请号61/266,423的优先权，在此将其引入作为参考。

发明背景

许多烃回收过程在烃产物或输出流中留下残留的微细物。微细物在涉及从开采物料如油页岩、煤或焦油砂直接生产烃流体的过程中最为显著。微细物的其他来源可包括加氢处理、加氢裂化和/或其他改质处理中所用的催化剂物料。这些微细物通常对这种含有这些微细物的烃流体的未来应用是有害的。从这些流体去除微细物的一般方法可包括絮凝、沉降、过滤及类似方法。但是，从这些流体有效去除微细物仍具挑战性。例如，做出大量的努力以从页岩油和自原油精制的其他烃去除微细物，这通常利用过滤进行。在焦油砂回收操作中，生成大量腐蚀性尾料。这些尾料包括腐蚀剂，并且一些沥青和微细物悬浮在废物流中。当前，这些尾料仅能够在大沉降池中沉降。在某些情况下悬浮微细物的有效沉降可消耗数十或数百年以进行脱水。虽然为改进处理腐蚀性尾料的选择正做出一些努力，但似乎没有经济有效的选择可用。

由于这些和其他原因，仍需要能以成本有效的方式使微细物从含烃流体基本去除的方法和系统。

概述

从含烃流体去除微细物的方法可包括制备颗粒土质物料的床介质（bed media）。可使其中具有微细物的含烃流体经过床介质，其流速使得微细物部分保留在床介质中，从而形成滤后的含烃流体。该流速足以维持含烃流体的润湿膜经过含烃流体接触的至少大部分颗粒土质物料。滤后的含烃流体可从床介质回收。

床介质可以是生成含烃流体的含烃物料，以使含烃流体的生成与微细物的去除同时发生。可选地，在一些情况下，床介质可被配置为专用微细物去除床。

通过以这种方式处理，含烃流体的微细物含量缓慢减少。有利地，滤后的含烃流体的微细物含量可显著减少或消除。

本发明的其他特征和优势将由于下面的详述而显而易见，其举例说明了本发明的特征。

附图简述

图1是用于从含烃流体去除微细物同时生成流体的系统的横截面图。

图2是用于在流体生成后从含烃流体去除微细物的系统的横截面图。

图中所示尺寸、材料和构造仅为方便描述本发明，并不可代表准确的相对比例或考虑作为本发明部分的可选改变。一些方面可能由实际实施方式进行了放大或改变，以便清晰。

详述

本文现将参考示例性实施方式，并使用具体语言对其进行描述。但要理解的是，并不由此意为限制本发明的范围。相关领域且具有该公开内容的技术人员会想到的本文所述发明特征的改变和进一步修正以及本文所述发明原理的其他应用将被认为在本发明的范围内。进一步，在公开和描述本发明的具体实施方式前，要理解的是，本发明不限于本文公开的具体方法和材料，因为其可在一定程度上发生改变。还要理解的是，本文所用的术语仅是用于描述具体实施方式的目的，并不意为限制，因为本发明的范围将仅由所附权利要求及其等价物限定。

定义

在本发明的说明书和权利要求书中，将使用下列术语。

除非上下文明确另外指明，单数形式一（a）、一（an）和该（the）包括复数引用。因此，例如，入口包括一个或多个这种结构的引用，颗粒包括一个或多个这种物料的应用，经过步骤指一个或多个这种步骤。

如本文所用，吸附（adsorption）指微细物通过很大程度上由表面能差异驱动的表面相互作用对物料的附着，可包括物理吸附和化学吸附。

如本文所用，过滤（filtration）指通过在过滤介质中尺寸小于微细物的小孔或开口中截留而从流体去除微细物。

如本文所用，微细物（fines）指悬浮于流体中并具有小于约0.2mm的尺寸的固体颗粒物料。小于约0.1mm的微细物趋于在处理生成烃流体的含烃物料的过程中被释放或生成。直径小于20μm的颗粒通常大量存在。

如本文所用，含烃物料（hydrocarbonaceous material）指可提取或获得烃产物的任何含烃物料。例如，烃可以从该物料中直接被提取为液体、通过溶剂萃取去除、直接蒸发或以其它方式去除。但是，很多含烃物料含有干酪根、沥青或不同级别的煤，其可通过加热和热解转化为较小分子量的烃液体或气体。含烃物料可包括但不限于，油页岩、焦油砂、煤、褐煤、沥青、泥煤以及其他有机物料。

如本文所用，贫物料（lean material）或类似的术语指经处理，一些或全部烃已被从中去除的含烃物料，如油页岩、焦油砂及类似物。