[發明專利]從重質燃料除去雜質的方法和系統

無效

• 申請號: 200910147598.6
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101618315A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: J·A·奧薩赫尼;T·J·費維;G·A·奧奈爾;H·馬蒂斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/10;C10G25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 林毅斌;韋欣華

技術領域

[0001]本發明一般涉及從重質燃料除去雜質的方法，更具體地講，涉及利用靜態吸附柱從重質燃料除去腐蝕性金屬化合物雜質的方法和系統。

背景技術

[0002]烴油代表在世界上發現的由復雜烴混合物(大部分為烷烴)組成的一類原油(石油)。在大多數情況下，將烴油(例如重油)加工并精煉成其他有用的石油產物，如柴油、汽油、燃料油、煤油和液化石油氣。此類其他石油產物則用于各種工業用途，例如用于燃氣輪機的燃燒燃料。

[0003]在本領域熟知烴油(如史前天然來源的其他有機組合物)包含至少少量的含金屬、硫和其他元素及化合物例如氮的污染化合物。例如，來自一些地區(如沙特阿拉伯)的原油通常包含相對高含量的很多這些污染物。此類污染物不利于直接用烴油作為燃料(例如，使用最低限度加工的油)，并且可能對將油加工成其他商業有價值產品不利。

[0004]舉例說明，在用于燃氣輪機時，燃料中的雜質會導致腐蝕渦輪葉片和/或其他部件。更具體地講，釩化合物可能在渦輪葉片上形成可能加速腐蝕的硬沉淀物。除了在精煉廠中的材料降解和加工問題外，存在污染物(如硫)也可產生環境和/或管理問題。由于這些原因，利用這種燃料油類型操作燃氣輪機的操作效率可能受到不利影響。

[0005]重油中的金屬污染物(如鎳和釩)通常以一種或多種有機金屬化合物的形式存在，如各種卟啉化合物。金屬化合物也可以非卟啉金屬物質形式存在，如金屬鹽。另外，可在原油中存在的其他元素包括鉀、鉛、鈉和鐵。

[0006]現已嘗試用一些技術從油除去雜質和/或使它們的有害影響減小到最低限度。在一般方法中，由于各種油餾分在傳統蒸餾柱中沸發，因此在油精煉中常用的蒸餾技術能除去一些污染物。然而，這些蒸餾技術可能非常耗能。

[0007]現已用催化加氫脫硫技術從粗產物除硫。然而，同樣在油中存在的釩和鎳雜質傾向于附著到催化劑，并由此堵塞活性部位，從而減小脫硫反應的效率。另外，這一過程可能操作耗費大。

[0008]有時用鎂化合物解決金屬污染的問題。例如，鎂能夠與污染金屬(如釩)形成相對低熔點的合金。與較硬、較高熔點污染物自身相比，此類低熔點化合物可更容易地從渦輪葉片的表面除去(例如通過清洗)。

[0009]盡管使用鎂化合物可能適用于一些情況，但它們的使用在某些情況下可能受到限制。例如，如果下面的部件(例如燃氣輪機部件)暴露于較高溫度，例如大于約2,000°F(1093℃)，化合物就可能形成過硬的沉積物。在這些情況下，沉積物仍附著到金屬表面。因此，使用這種燃氣輪機部件不必要地限于較低操作溫度。另外，較低熔點的鎂-釩合金燃燒可能產生顯著量的灰分，這種灰分可能在下面的基底(例如渦輪葉片)上形成殘渣。這種沉積物也可能不利影響渦輪葉片上的氣體流路。另外，除去這些沉積物可能需要關閉渦輪機。

[0010]由于這些利害關系，減小重油中金屬或非金屬雜質含量的新技術合乎需要。改良的方法應能夠以成本有效和節能的方式實質減小重油中至少一些雜質的含量。另外，這些技術不應不利影響重油經歷的其他處理過程。

發明內容

[0011]一方面，本發明提供一種從重質燃料除去雜質的方法。所述方法包括提供第一靜態吸附柱和填充具有一定粒徑分布的吸附劑顆粒，其中在第一柱中至少約50％的顆粒具有大于約18微米的直徑。所述方法還包括用溶劑將重質燃料稀釋成溶劑-燃料混合物，并通過第一柱提供溶劑-燃料混合物，以促進從混合物除去雜質。

[0012]另一方面，本發明提供一種從重質燃料除去雜質的方法。所述方法包括提供第一靜態吸附柱，以漸變顆粒取向在柱中填充吸附劑顆粒，使得最小顆粒位于第一柱的出口端，并且最大顆粒位于第一柱的加料端。所述方法還包括用溶劑將重質燃料稀釋成溶劑-燃料混合物，并引導溶劑-燃料混合物通過第一柱。

[0013]另一方面，本發明提供一種用于從重質燃料除去雜質的吸附柱。吸附柱包括靜態柱和在柱內填充的具有粒徑分布的許多吸附劑顆粒，其中至少50％的顆粒具有大于約18微米的直徑。

附圖說明

[0014]圖1為包括擋板并且為分層吸附劑結構的示例性吸附柱的示意圖；

[0015]圖2為多級產物收集結構的示例性吸附柱的示意圖；圖3為Britesorb?C-935吸附試驗：進料時間-產物釩濃度關系；并且圖4為Britesorb?D-350EL吸附試驗：進料時間-產物釩濃度關系。

部件清單