由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚的系統(tǒng)和方法
【專利說明】由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及用于由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚的系統(tǒng)和方法。
[0002] 對硫排放的嚴格安全和環(huán)境標準與對石油衍生的產(chǎn)品和燃料的低硫規(guī)格一起已 導致硫化氫的制備和硫管理在石油開采操作中很關(guān)鍵。相對于具有低硫含量的石油，在石 油精煉廠和化學品制造商看來具有高硫含量的石油價值較低。因此，石油生產(chǎn)商可能選擇 反對從具有高硫化氫含量的儲層產(chǎn)出流體和生產(chǎn)具有高硫含量的產(chǎn)出油以滿足對銷售至 精煉廠和化學品制造商的石油中的硫含量的嚴格標準。
[0003] 為了從包含相當可觀水平的硫的地層產(chǎn)出具有可接受硫含量的石油，通常將硫化 合物（主要為硫化氫）分離和轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，例如通過Claus工藝。但單質(zhì)硫具有低的市 場價值并且硫化氫至硫的分離和轉(zhuǎn)化工藝能耗大且昂貴。因此，相應的載油地層（例如具 有相當可觀濃度的酸性氣體的地下地層）開采不夠。
[0004] 改進的用于從包含大量酸性氣體的載油地層產(chǎn)出石油的系統(tǒng)和方法是希望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明涉及用于由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚（本文中有時稱為"DMS"）和將產(chǎn)生 的二甲基硫醚用于油采收制劑以強化從載油地層的石油采收的系統(tǒng)和方法。
[0006] 在一個方面，本發(fā)明涉及一種方法，其包括：
[0007] 從含有甲烷和硫化氫的酸性氣體中分離甲烷和分離硫化氫；
[0008] 由至少一部分經(jīng)分離的甲烷生產(chǎn)一氧化碳和氫；
[0009] 由至少一部分產(chǎn)生的一氧化碳和至少一部分產(chǎn)生的氫生產(chǎn)甲醇；
[0010] 由至少一部分產(chǎn)生的甲醇和至少一部分經(jīng)分離的硫化氫生產(chǎn)二甲基硫醚；
[0011] 由至少一部分產(chǎn)生的二甲基硫醚生產(chǎn)包含至少75mol%的二甲基硫醚的油采收制 劑；
[0012] 將所述油采收制劑引入包含石油的載油地層；
[0013] 使所述油采收制劑與所述載油地層中的石油接觸；和
[0014] 在使所述油采收制劑與所述載油地層中的石油接觸之后，從所述載油地層產(chǎn)出流 體，其中產(chǎn)出的流體包含至少一部分來自所述載油地層的石油。
[0015] 在另一方面，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，其包括：
[0016] 第一分離器，構(gòu)造和設置該第一分離器以接收含有甲燒和硫化氫的酸性氣體并從 酸性氣體中分離甲烷和硫化氫；
[0017] 甲烷反應器，該甲烷反應器流體操作連接至第一分離器以從第一分離器接收至少 一部分經(jīng)分離的甲烷，其中構(gòu)造和設置該甲烷反應器以由其中接收的甲烷生產(chǎn)一氧化碳和 氫；
[0018] 甲醇反應器，該甲醇反應器流體操作連接至甲烷反應器以從甲烷反應器接收一氧 化碳和氫，其中構(gòu)造和設置該甲醇反應器以由其中接收的一氧化碳和氫生產(chǎn)甲醇；
[0019] 二甲基硫醚反應器，該二甲基硫醚反應器流體操作連接至甲醇反應器以由甲醇反 應器接收甲醇和流體操作連接至第一分離器以由第一分離器接收硫化氫，其中構(gòu)造和設置 該二甲基硫醚反應器以由其中接收的甲醇和硫化氫生產(chǎn)二甲基硫醚；
[0020] 注入機構(gòu)，該注入機構(gòu)流體操作連接至二甲基硫醚反應器以從二甲基硫醚反應器 接收二甲基硫醚，其中構(gòu)造和設置該注入機構(gòu)以將包含從二甲基硫醚反應器接收的二甲基 硫醚的油采收制劑引入載油地層；
[0021 ] 產(chǎn)出機構(gòu)，構(gòu)造和設置該產(chǎn)出機構(gòu)以從載油地層產(chǎn)出包含石油的流體。
[0022] 在閱讀下文優(yōu)選實施方案的描述后，對于本領域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的特征和 優(yōu)點將是明顯的。
【附圖說明】
[0023] 引入以下附圖以描述本發(fā)明的某些方面，這些附圖不應當被視為排他性實施方 案。如得益于本公開的本領域技術(shù)人員將會想到的，所公開的主題可以在形式和功能方面 進行相當?shù)恼{(diào)整、改變、組合和等價替換。
[0024] 圖1描述了本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0025] 圖2描述了本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0026] 圖3描述了本發(fā)明的系統(tǒng)的一部分。
[0027] 圖4描述了本發(fā)明的系統(tǒng)的一部分。
[0028] 圖5描述了本發(fā)明的系統(tǒng)的一部分。
[0029] 圖6的圖為用于按照本發(fā)明的系統(tǒng)和方法產(chǎn)出石油的井分布。
[0030] 圖7的圖給出了在30°C使用各種溶劑從油砂采收石油。
[0031] 圖8的圖給出了在10°C使用各種溶劑從油砂采收石油。
[0032] 圖9的圖給出了增加二甲基硫醚濃度對西非含蠟原油的粘度降低效果。
[0033] 圖10的圖給出了增加二甲基硫醚濃度對中東瀝青基原油的粘度降低效果。
[0034] 圖11的圖給出了增加二甲基硫醚濃度對加拿大瀝青基原油的粘度降低效果。
【具體實施方式】
[0035] 本發(fā)明涉及用于由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚和將產(chǎn)生的二甲基硫醚用于油采收 制劑以強化從載油地層的石油采收的系統(tǒng)和方法。
[0036] 在一些實施方案中，本文所述系統(tǒng)和方法提供用于由酸性氣體生產(chǎn)二甲基硫醚和 將產(chǎn)生的二甲基硫醚用作油采收制劑中的溶劑以從載油地層采收石油。由于二甲基硫醚是 用于從載油地層采收石油的高度有效的溶劑，因此低價值酸性氣體變?yōu)閬碜暂d油地層的產(chǎn) 出物流的具有吸引力的價值較高的組分。因此，曾經(jīng)被認為含硫太多而不能經(jīng)濟地開采的 載油地層現(xiàn)在具有有用的酸性氣體出路。
[0037] 二甲基硫醚作為石油溶劑的高效性至少部分是由于它與各種石油化合物（本文 將進一步描述）的混溶性和它與地層水的降低的反應性（如果有的話）以進一步使石油變 酸。即有效強化從載油地層的石油采收的類似二硫化碳的其它溶劑分解以產(chǎn)生可以進一步 使儲層變酸的含硫化合物。
[0038] 此外，在一些情況下，二甲基硫醚的生產(chǎn)可以在或鄰近其中二甲基硫醚用于采收 石油的井場進行，這明顯降低了與溶劑強化石油采收有關(guān)的溶劑運輸成本。
[0039] 本文所用的術(shù)語"在或鄰近井場"是指在井場處或與井場的距離適合于經(jīng)由管線 輸送酸性氣體的位置。用于經(jīng)由管線輸送酸性氣體的適合距離可能由取決于地形、工程要 求和政府規(guī)章的位置而變化。通常適合的距離在井場的0-1，OOOkm內(nèi)，但可在該范圍之外， 這是本領域技術(shù)人員可以認識到的。
[0040] 本文所用的"石油"定義為天然產(chǎn)生的烴混合物，通常為液態(tài)，它也可能包含硫、 氮、氧和金屬的化合物。如本文所用的，術(shù)語"石油"包括輕質(zhì)烴和重質(zhì)烴。如本文所用的， 術(shù)語"輕質(zhì)石油"是指API重度大于20°的石油。如本文所用的，術(shù)語"重質(zhì)石油"是指 API重度最多20°的石油。除非另有規(guī)定，如本文所用的API重度根據(jù)ASTM方法D4052來 確定。包含在載油地層中的石油在地層條件（特別地，在地層溫度范圍內(nèi)的溫度下）的粘 度可以為至少ImPa · s (IcP)、或至少IOmPa · s (IOcP)、或至少IOOmPa · s (IOOcP)、或至少 1000 mPa · S(1000 cP)、或至少1000 OmPa · S(1000 OcP)。包含在載油地層中的石油在地層溫 度條件下的粘度可以為Ι-lOOOOOOOmPa ·8(1-10000000Ρ)。在一個實施方案中，包含在載油 地層石油在地層溫度條件下的粘度可以為至少1000 mPa · s (IOOcP)，其中石油的粘度至少 部分或完全是使石油在地層中不動的原因。
[0041] 本文所用的"混溶"定義為兩種或更多種物質(zhì)、組合物或液體以任何比例混合而不 會分為兩個或更多個相的能力。
[0042] 本文所用的"渣油"指由ASTM方法D7169確定的在0.1 OlMPa下沸程分布高于 538°C (1000° F)的石油組分。
[0043] 本文所用的"流體操作連接或流體操作相連"定義為兩個或更多個元件間的連接， 其中所述元件直接或間接連接以允許元件間直接或間接流體流動。該定義中所用的"流體 流動"指氣體或液體的流動；該定義中所用的術(shù)語"直接流體流動"是指在兩個定義的元件 之間的液體或氣體流直接在兩個定義的元件之間流動；和該定義中所用的術(shù)語"間接流體 流動"是指當液體或氣體在兩個定義的元件之間流動時，在兩個定義的元件之間的液體或 氣體流可被引導通過一個或多個額外元件以改變液體或氣體的一個或多個方面。在間接流 體流動中可改變的液體或氣體的方面包括物理特征，例如氣體或液體的溫度或壓力、液體 和氣體之間的流體狀態(tài)和/或氣體或液體的組成。如本文定義的"間接流體流動"排除通 過液體或氣體的一種或多種元素的化學反應如氧化或還原改變兩個定義的元件之間氣體 或液體的組成。
[0044] 應該注意的是，本文所用的術(shù)語"分離"等不必然意味著100%的分