[發明專利]從石油流去除硫化合物

有效

• 申請號: 201180032487.6
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102971398A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 基-玄·崔;穆罕默德·福阿德·阿勒吉希;阿肖克·K·普內塔;穆罕默德·R·阿勒-多薩瑞;朱慧雍·李;貝德爾·M·阿洛塔伊比
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: C10G9/00
• 分類號: C10G9/00;C10G19/02;C10G21/08;C10G55/04;B01D11/04;B01J3/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

技術領域

本發明涉及一種用于通過使碳氫化合物流與超臨界水流體接觸且隨后接著引入堿性溶液以萃取含硫化合物來提高油的質量的方法。特定來說，在不存在外部提供的氫或催化劑的情況下進行水熱質量提高方法以產生具有低硫、低氮、低金屬雜質以及增加的API比重的高值原油以供用作碳氫化合物原料。

背景技術

全球對石油產品的需求在近年來已急劇增加，這耗盡了許多已知的高值輕質原油儲層。因此，生產公司已將其興趣轉向使用低值重質油以便滿足將來不斷增加的需求。然而，由于使用重質油的當前精煉方法比使用輕質原油的那些方法效率低，因此為了獲得相同體積的最終產品，從較重質原油生產石油產品的精煉廠必須精煉更大體積的較重質原油。遺憾地，盡管這樣，此也并非是造成將來需求的預期增加的原因。使所述問題進一步加劇的是，許多國家已實施或計劃實施關于基于石油的運輸燃料的規格的更嚴格的法規。因此，石油工業正在設法尋找用于在精煉之前處理重質油的新方法以力圖滿足對石油原料的不斷增加的需求并改善在精煉廠工藝中所使用的可用油的質量。

一般來說，重質油提供較低量的更有價值的輕質及中間餾分。另外，重質油通常含有增加量的雜質，例如硫、氮及金屬，所有這些雜質通常均需要增加量的氫及能量來進行加氫處理以便滿足關于最終產品中的雜質含量的嚴格法規。

通常定義為來自大氣及真空蒸餾器的底餾分的重質油還含有高瀝青質含量、高硫含量、高氮含量及高金屬含量。這些性質使得難以通過常規精煉方法精煉重質油而生產具有滿足嚴格政府法規的規格的最終石油產品。

可通過使用此項技術中已知的各種方法使重質餾分裂解而將低值重質油轉變成高值輕質油。常規上，一直在存在氫的情況下使用催化劑在高溫下進行裂解及清潔。然而，此類型的加氫處理在處理重質及含硫油方面具有若干限制。

另外，重質原油原料的蒸餾及/或加氫處理產生必須經進一步裂解及氫化處理才能利用的大量瀝青質及重質碳氫化合物。用于瀝青質及重質餾分的常規氫化裂解及氫化處理方法還需要高的資本投資及相當多的處理。

許多石油精煉廠在將油蒸餾成各種餾分之后執行常規加氫處理，其中單獨地對每一餾分進行加氫處理。因此，精煉廠必須針對每一餾利用復雜的單元操作。此外，在常規氫化裂解及氫化處理方法中利用顯著量的氫及昂貴的催化劑。這些方法是在苛刻的反應條件下執行以增加從重質油到更有價值中間餾分的產率且去除例如硫、氮及金屬的雜質。

當前，使用大量的氫來調整從常規精煉方法產生的餾分的性質以便：滿足最終產品的所需低分子量規格；去除例如硫、氮及金屬的雜質；且增加基質的氫碳比。瀝青質及重質餾分的氫化裂解及氫化處理是需要大量氫的方法的實例，此兩者均導致催化劑具有減少的使用壽命循環。

石油仍舊是用于為世界的能量需要進行供應的主要來源。然而，隨著對空氣質量關注的增加，世界上的政府已極力要求生產者從石油流去除雜質(例如，硫化合物)。舉例來說，要求運輸燃料(例如，汽油及柴油)大致無硫化合物(即，大約小于10wt?ppm硫)。為了滿足關于運輸燃料硫含量的此嚴格法規，通常用經蒸餾的流或經裂解的流(其具有汽油及柴油的沸點范圍)來執行超深脫硫。

通常，可通過在存在高壓氫氣的情況下進行催化氫化處理來實現石油餾分(經蒸餾及經裂解的流)的脫硫。對于石油的較重質餾分，通常借助非常高的氫壓力來施加催化氫化裂解及催化氫化處理以便將高分子量碳氫化合物轉化為低分子量碳氫化合物，借此滿足對運輸燃料的沸點范圍要求。用于氫化處理及氫化裂解的催化劑遭受主要由焦化導致的失活以及原料中所含有的有毒物質的影響。因此，使用高氫壓力來維持催化劑使用壽命。然而，催化劑在氫化處理及氫化裂解方面具有有限的使用壽命，且因此必須經定期且頻繁地更換。另外，在氫化處理及氫化裂解期間所消耗的大量氫表示一顯著缺點，因為氫是精煉及石化工業中最重要且有價值的化學品之一。

還使用石油流的非催化及非氫化熱裂解來去除雜質。然而，這些類型的精煉方法僅能夠進行中度雜質去除。此外，這些方法通常產生顯著量的焦炭。

生產清潔運輸燃料的另一選項是使用具有較少量的雜質(例如，硫化合物)的低硫原油。通過使用低硫原油，可以較低的操作成本來執行復雜且密集的氫化處理及氫化裂解。然而，低硫原油的供應相當有限，而發現含硫原油具有大得多的量。

作為常規催化氫化處理/氫化裂解及熱裂解的替代方案，在存在超臨界水的情況下接觸碳氫化合物開始獲得更多關注。在現有技術中，已采用超臨界或近臨界水來作為反應介質以去除雜質且還將大分子裂解成小分子而不產生大量焦炭。然而，尚未清楚地識別出在超臨界水介質中發生的反應。