[发明专利]用于在炼制期间减少重质残余原油粘度的方法

说明书

申请背景

1.发明领域

本发明涉及炼制原油。本发明具体涉及改进炼制期间重质残余原油的处理。

2.现有技术背景

炼制是处理粗烃并将它转化为更轻质、更高辛烷值的组分的过程。内燃机的发展引起汽油和柴油燃料的生产。虽然简单汽油对于汽车而言足够，但是飞机对高辛烷值航空汽油和继而喷气燃料产生需求。除燃料外，炼厂现在生产各种产品，例如润滑剂，但是也包括许多石油工业所需的初始原料。

在炼制原油的过程期间，原油和相关工艺物流会经过蒸馏、热裂化、催化转化和各种其他处理。裂化是通过前体中碳-碳键的断裂，复杂有机分子如油母岩或重质烃断裂成更简单的分子(例如轻质烃)的过程。

在蒸馏期间，更高沸点的化合物与经常具有更高分子量和更大粘度的化合物分离开。移除馏出物之后，得到的底部产物可以经过进一步裂化，直到最终所有剩下的是沥青或焦炭。即使这些化合物在今天的市场上也有价值，但是更经常地，需要生产更多而不是更少的相对低沸点和更有价值的馏出物。

遗憾的是，随着重质蒸馏底部产物的粘度增大，处理(移动和进一步炼制)这种重质烃的难度也相应增加。在一些情况中，底部产物甚至会固化，因而阻塞流体移动。炼制烃的领域中会需要能够经济地降低重质残余原油的粘度，而不会引入会使进一步加工复杂化的材料。

发明概述

在一个方面中，本发明是用于改性重质残余烃以降低粘度的方法，该方法包括将该重质残余烃与添加剂混合，该添加剂包含第一组分和第二组分，该第一组分选自(烷氧基化)-(二或三)-烷基酚醛(胺)树脂；α烯烃-马来酸酐共聚物和接枝聚合物，其包括半酯/酰胺和全酯/酰胺衍生物；及其组合，该第二组分是增效剂，并且选自聚胺、酰胺基胺、咪唑啉及其组合。

在另一方面中，本发明是用于改性重质残余烃以降低粘度的方法，该方法包括将该重质残余烃与添加剂混合，该添加剂包含第一组分，该第一组分选自(烷氧基化)-(二或三)-烷基酚醛(胺)树脂；α烯烃-马来酸酐共聚物和接枝聚合物，其包括半酯/酰胺和全酯/酰胺衍生物；及其组合。

发明详述

在一个方面中，本发明是用于改性重质残余烃的方法，该方法包括将该重质残余烃与添加剂混合。该添加剂由包含以下的配方制备：第一组分，其选自(烷氧基化)-(二或三)-烷基酚醛(胺)树脂；α烯烃-马来酸酐共聚物和接枝聚合物，其包括半酯/酰胺和全酯/酰胺衍生物；及其组合。该配方还包含第二组分，其是增效剂，并且选自聚胺、酰胺基胺、咪唑啉及其组合。

出于本申请的目的，术语“重质残余烃”是指具有约C₂₀至约C₇₀的碳链长度的烃。当来源于炼制期间时，这种材料经常称作“残油(resid)”。并且，出于本申请的目的，术语“重质残余烃”可以包括具有相同链长度但是来源于普通炼制之外的过程的烃。

如申请背景中所述，经常需要从原油生产尽可能低分子量的烃。如此操作的一个问题是随着原油残油经过低分子量烃的不断提取，原油残油的粘度增大。如果太多低分子量烃从原油残油中移除，则它会在过程中的某处变得过粘，在这里该过程不能传输所得材料用于进一步加工。当出现这种情况时，则可能必须付出昂贵和耗时的努力。

在本申请方法的一些实施方案中，添加剂由包含以下的配方制备：第一组分，其选自(烷氧基化)-(二或三)-烷基酚醛(胺)树脂；α烯烃-马来酸酐共聚物和接枝聚合物，其包括半酯/酰胺和全酯/酰胺衍生物；及其组合；和第二组分，其是增效剂，并且选自聚胺、酰胺基胺、咪唑啉及其组合。烷基酚醛树脂典型地通过烷基酚与甲醛的酸或碱催化的缩合来制备。烷基基团是直链或支化的，并且含有约3至约18，优选约4至约12个碳原子。代表性的酸催化剂包括十二烷基苯磺酸(DDBSA)、甲苯磺酸、三氟化硼、草酸等。代表性的碱催化剂包括氢氧化钾、甲醇钠、氢氧化钠等。在一个实施方案中，烷基酚醛树脂具有约1,000至约50,000的分子量。在另一实施方案中，烷基酚醛树脂具有约1,000至约10,000的分子量。

烷基酚醛树脂可以通过使该烷基酚醛树脂与环氧化物例如环氧乙烷在碱性催化剂存在下接触来烷氧基化。例如，这种树脂可以使用氢氧化钠或氢氧化钾来制备。环氧化物与树脂上OH基的摩尔比可以为约1至约50。在一些实施方案中，该摩尔比为约2至约8。在另一些实施方案中，该摩尔比为约3至约7。烷基酚醛树脂和烷氧基化的烷基酚醛树脂可以使用本领域技术人员已知可用于制备这种树脂的任何方法来制备。