[发明专利]吹制沥青的生产方法

说明书

一种生产吹制沥青的方法，该方法包括以下步骤：将经加热的烃流与超临界水混合以产生混合料流；运行超临界水反应器以产生反应器流出物；降低冷却器中的反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；通过减压装置供给冷却的流出物以产生减压料流；分离闪蒸罐中的减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水；将重质馏分流引入储罐；从储罐中取出氧化反应器进料；将氧化反应器进料引入氧化反应器；以及在氧化温度和氧化压力下运行氧化反应器以产生产物流出物，产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。

技术领域

公开了对石油进行提质的方法。具体而言，公开了通过除去沥青质来对石油进行提质的方法和系统。

背景技术

存在若干种类的沥青，如沥青胶结料(asphalt cement)、液态沥青和吹制沥青。吹制沥青可以包含经氧化的沥青，经氧化的沥青具有比未经氧化的沥青更高的软化点。吹制沥青适用于遮蔽、管道隔热、密封和防水。

在流动空气的存在下，沥青的氧化以生产吹制沥青通常在400华氏度(℉)和600℉之间(204摄氏度(℃)至315℃)进行。可以添加诸如五氧化二磷和氯化铁之类的催化剂以促进氧化。

沥青的氧化包括许多反应。主要反应是脱氢、缩聚和偶合，这使得产物具有更高的分子量和更高的软化点。原油的胶质馏分具有比原油的其他馏分(如饱和烃、芳烃和沥青质)更多的极性成分，易于通过氧化进行缩聚。

生产吹制沥青的方法会经历缓慢的气态氧向粘性沥青基质的传质速率，这会限制氧化的程度。可以使用催化剂来增加低温时的氧化，但催化剂会提高成本并需要敏感的处理。

沥青质可以用于生产吹制沥青。不饱和碳碳键比饱和碳碳键更易于氧化。除非精制工艺为焦化器或其他热裂化单元，否则来自常规精制工艺的普通沥青不包含不饱和键。然而，由于在沥青质基质中存在固体焦炭，因此来自常规热裂化单元的沥青质不适合作为吹制沥青的原料

发明内容

公开了对石油进行提质的方法。具体而言，公开了通过除去沥青质来对石油进行提质的方法和系统。

在第一方面，提供了一种生产吹制沥青的方法。该方法包括以下步骤：在混合器中将经加热的烃流和超临界水混合以产生混合料流，其中经加热的烃流的温度低于水的临界温度的温度且压力在23兆帕斯卡(MPa)和35MPa之间，其中超临界水的温度在水的临界温度和600℃之间且压力为23MPa至35MPa，其中混合料流包含水和具有沥青质馏分的烃；将混合料流引入超临界水反应器；在反应温度和反应压力下运行超临界水反应器一段停留时间以产生反应器流出物；将反应器流出物引入冷却器；降低冷却器中的反应器流出物的温度以产生冷却的流出物；通过减压装置供给冷却的流出物以产生减压料流；将减压料流引入闪蒸罐；分离闪蒸罐中的减压料流以产生轻质馏分流和重质馏分流，轻质馏分流包含轻质烃和水，重质馏分流包含软沥青馏分、沥青质馏分和水。该方法还包括以下步骤：将重质馏分流引入储罐，储罐配置为储存重质馏分流；从储罐中取出氧化反应器进料，将氧化反应器进料引入氧化反应器；将氧源引入反应器，其中氧源包括分子氧；以及在氧化温度和氧化压力下运行氧化反应器以产生产物流出物，产物流出物包含经氧化的沥青质馏分。