[发明专利]用于处理重质渣油的系统和方法

说明书

本文描述的方法和系统能够使用CO₂来处理重质油级分。获得了用于将这样的燃料维持在流体形式的必需的能量的显著降低。来自本文描述的渣油处理系统的能量降低促进了增加的燃烧装置效率和减少的CO₂排放。所示渣油处理系统可用于精炼厂、发电厂和利用重质渣油作为进料的其它方法。

相关申请

本申请要求2013年3月15日提交的临时专利申请号美国专利申请序列号61/799,077的优先权，其内容以引用方式并入本文。

本发明背景技术

本发明领域

本发明涉及用于结合燃烧或利用重质渣油作为进料的其它方法来处理重质渣油的系统和方法。

相关技术说明

重质油级分在精炼厂中的各个阶段(例如减压蒸馏、减粘裂化、溶剂脱沥青和流体催化裂化)生产。这些级分可用作原料用于进一步精炼或转化工艺并且可用作燃料用于燃烧设备。重质油级分显示出非常高的粘度和高杂质(例如硫和金属)水平。因此，常规方法要求大量的能量消耗以使得物质流体适合燃烧环境，以使得燃烧效率最大化，燃烧喷嘴中的固体保留最小化，并且固体颗粒状烟道排放最小化。例如，在环境条件下，通常的减压渣油可以具有50,000,000厘沱的粘度，相似于在可比环境条件下的一些固体材料。因此，需要调节渣油，通常通过加热调节，来将其转化成适合于泵送和注入至燃烧喷嘴的状态。

加热重质油级分要求能量，所述能量通常是蒸汽和/或电的形式。加热系统通常包括加热的储油罐、泵和加热的输送管道。为了将全部的的重质油维持在流体状态，必要的温度增加是使用电伴热或蒸汽实现的。重质油的连续运动也用于避免管道网络中的死区。整个处理系统通常也是分隔的，来避免会导致增加的粘度和堵塞的冷区(cold zone)。

因此，在从燃烧装置功率输出中减掉额外的能量消耗时，总效率降低。

因此，存在对用于通过降低将材料维持在流体和可流动状态所要求的外部热能的量来处理重质渣油原料的更有效方法的需要。还存在对将重质渣油进料用于燃烧方法以增加燃烧装置效率的更有效方法的的需要。还存在对具有降低的CO₂排放的燃烧方法的需要。

发明内容

依据一个或多个实施方案，本发明涉及将CO₂用于降低重质渣油进料的粘度的方法和系统。

依据一种或多种进一步的实施方案，提供了重质渣油处理系统，包括一个或多个储油罐和一个或多个泵和气态CO₂来源，提供所述气态CO₂来源来使重质渣油饱和，以降低渣油粘度，由此降低泵送和/或输送材料所需的能量。

本文描述的方法和系统能够将CO₂用于处理重质油级分，其不能在环境条件(例如，约20℃-约25℃，或周围空气的其它条件，而没有外部应用加热或冷却系统)下雾化。在某些实施方案中，获得了必需的能量的显著降低，以将这样的燃料维持在流体形式。来自本文描述的渣油处理系统的能量降低促进了增加的燃烧装置效率和降低的CO₂排放。渣油处理系统可用于利用重质渣油作为进料的精炼厂、发电厂和其它方法。

本文描述的集成系统和方法促进了用于将重质渣油维持在适合于注入通过燃烧器和相关的上游系统的流体形式的能量使用的降低。在这样的燃烧系统中，将一个或多个CO₂捕集子系统用于提供捕集的CO₂，所述捕集的CO₂用于降低重质渣油粘度和促进将材料维持在流体状态并且具有预定的流动特征。使用CO₂降低粘度允许总渣油处理系统降低蒸汽和/或电消耗。此外，用于雾化燃烧系统中的燃料的蒸汽的温度和压力可以降低，导致能量节约。