[发明专利]从石油中去除硫和金属的方法

权利要求书

1.一种从石油进料中选择性地除去金属化合物和硫的方法，该方法包括以下步骤：

将预热水流和预热石油进料供给至混合区，其中所述预热水流的温度高于水的临界温度并且压力高于水的临界压力，其中所述预热石油进料的温度低于150℃并且压力高于水的临界压力；

将所述预热水流和所述预热石油进料混合以形成混合料流；

将所述混合料流引入第一超临界水反应器以生成经提质的料流，所述第一超临界水反应器的压力高于水的临界压力并且温度高于水的临界温度，所述第一超临界水反应器不存在外部提供的氢；

在碳分散区中将碳与补给水流混合以生成碳分散水流，其中碳包括碳材料，所述碳材料选自由下列组成的组：炭黑、活性炭及它们的组合，其中碳的含量在石油进料的0.05wt％至石油进料的1.0wt％的范围内，其中碳分散的水流的温度高于水的临界温度并且压力高于水的临界压力，其中碳和碳分散区无固定床，通过碳和碳分散区的碳材料保持在流体中分散；

在补给混合区中将所述经提质的料流和碳分散水流合并以生成经稀释的碳分散料流，其中所述补给水流的温度高于水的临界温度并且压力高于水的临界压力，其中相比于所述经提质的料流，所述补给水流提高了经稀释的料流中的水与油的体积流量比，其中碳分散在经稀释的碳分散料流中，其中碳能够捕集经提质的料流中存在的金属；以及

将所述经稀释的碳分散料流引入第二超临界水反应器以生成碳分散产物流出物料流，其中所述第二超临界水反应器的压力低于所述第一超临界水反应器中的压力，其中所述第二超临界水反应器中的温度至少与所述第一超临界水反应器中的温度相同，其中将所述第二超临界水反应器配置成能够发生转换反应。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

将所述碳分散产物流出物料流引入过滤冷却装置以生成冷却的碳分散流出物，其中所述冷却的碳分散流出物的温度低于225℃；

将所述冷却的碳分散流出物引入过滤元件以生成废碳和过滤后的料流，其中将所述过滤元件配置成从所述冷却的碳分散流出物中分离出所述碳；以及

将所述过滤后的料流引入冷却装置以生成冷却料流。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：

将所述冷却料流供给至减压装置以生成减压后的料流；

在分离器单元中将所述减压后的料流分离成气相产物、水相产物和液态石油产物；

在烃分离器中对所述液态石油产物进行分离，以生成轻质油产物和渣油产物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳材料包含碳颗粒。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述碳颗粒的粒径小于10微米。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述碳颗粒的碳含量为至少80重量％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述石油进料为选自由下列组成的组中的石油基烃：全馏程原油、拔顶油、燃料油、炼油厂料流、来自炼油厂料流的渣油、来自原油炼油厂的裂化产物料流、来自蒸汽裂化器的料流、常压渣油料流、减压渣油料流、煤衍生的烃和生物质衍生的烃。

8.根据权利要求1所述的方法，其中进入所述第一超临界水反应器的石油进料与水的体积流量比为1:10至1:0.1。