專利名稱：一種輸送來(lái)自煉油過(guò)程的高粘殘油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸送(moving)軟化點(diǎn)高于80℃的殘油(焦油)的方法。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種輸送焦油的方法，該方法是在有特定分散劑存在的條件下，通過(guò)形成所述焦油的含水分散液而實(shí)現(xiàn)的。
術(shù)語(yǔ)“焦油”是指軟化點(diǎn)高于80℃，通常是高于100℃的殘油。
焦油的常見(jiàn)實(shí)例是原油或其它餾分油(如常壓蒸餾的殘留物)的減壓蒸餾殘余物、減粘裂化殘余物。
目前，所述焦油是通過(guò)用較輕的烴餾分稀釋直到獲得汽油來(lái)輸送并回收的。
這一方法的明顯缺點(diǎn)是使用大量?jī)r(jià)值較高的烴餾分來(lái)得到低質(zhì)量產(chǎn)品。
專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了各種輸送重質(zhì)原油或粘性油餾分的方法，然而，如果考慮其性質(zhì)，與煉廠焦油是不可比的。
一種被廣泛研究的輸送重質(zhì)原油的方法是形成水包油(O／W)乳化液，其外相(水)的粘度比內(nèi)相(油)低。在攪拌下通過(guò)混合水、乳化劑和油制備的這些乳化液易于輸送。除具有低粘度外，這些乳化液必須還具有一定的穩(wěn)定性，即在運(yùn)輸和可能的儲(chǔ)存期間不會(huì)分離成兩相。此外，乳化添加劑必須允許形成高油相含量的乳化液。除這些特征以外，使用這一技術(shù)的基本要求是乳化劑的成本要低。
專利文獻(xiàn)中提出的乳化劑都不能滿足這些要求。
例如，US4246920、US42885356、US4265264和US4249554描述了油含量?jī)H50％的乳化液；這就意味著在這些條件下對(duì)油的運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，一半的體積(管道體積)沒(méi)有被利用。
另一方面，加拿大專利1108205、1113529、1117568和US4246919表明粘度相當(dāng)有限的降低，盡管油含量也低。
US4770199公開(kāi)了一種乳化劑的應(yīng)用，該乳化劑包括非離子烷氧基化表面活性劑和乙氧基化-丙氧基化羧酸鹽的復(fù)合混合物。這一混合物中的非離子表面活性劑明顯對(duì)溫度敏感，在某些溫度條件下會(huì)因此不溶于水，發(fā)生相轉(zhuǎn)換，即由O／W轉(zhuǎn)變成W／O。相轉(zhuǎn)換也可能在輸送操作中由于高剪切值導(dǎo)致。
此外，上述表面活性劑特別昂貴，使該方法的成本顯著升高。
最后，在O／W乳化領(lǐng)域中，EP-A-237724公開(kāi)了使用乙氧基化羧酸鹽和乙氧基化硫酸鹽混合物，這種產(chǎn)品難于在市場(chǎng)上購(gòu)得。
與上述文獻(xiàn)相反，WO-94／01684解決輸送重質(zhì)原油問(wèn)題是通過(guò)形成O／W分散液，這種分散液是借助注射到油井中的分散劑來(lái)獲得的。相對(duì)于常用的表面活性劑，分散劑是磺酸鹽，它特別容易溶于水，不會(huì)大幅度降低水的表面張力。
然而，所有這些文獻(xiàn)都沒(méi)有公開(kāi)通過(guò)形成O／W分散液來(lái)輸送煉廠焦油(一種性質(zhì)完全不同于重質(zhì)原油的材料)。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種方法，可以更有資格使用煉廠焦油。
與之相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明涉及一種方法通過(guò)形成上述焦油的水包油分散液，從而輸送并回收煉廠焦油，上述分散液的水含量至少20％(重量)，優(yōu)選高于25％(重量)，進(jìn)一步優(yōu)選28％-32％(重量)，分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的堿金屬鹽和銨鹽以及其混合物，該方法包括a)通過(guò)將焦油至少加熱到等于其軟化點(diǎn)的溫度使焦油流化；b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合，直到形成水包油分散液；c)回收并輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
關(guān)于分散劑，它們是具有如下特征的特殊添加劑，這些特征不同于常用的表面活性劑高水溶解性(在20℃下通常超過(guò)15％(重量))；對(duì)水的表面張力的降低有限(在1％濃度的水溶液中表面張力的最大下降為10％)。從化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，可以用于本發(fā)明方法的分散劑是堿金屬或銨的聚磺酸鹽，聚磺酸鹽是由萘磺酸與甲醛縮聚衍生的。
至于分散劑，它們是能促進(jìn)形成分散液、或穩(wěn)定分散液，而不會(huì)明顯改變水與油之間的界面張力的產(chǎn)品或產(chǎn)品混合物。
在本發(fā)明方法中，“分散液”是指一種多相系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，其中一相是連續(xù)的，至少另一相是細(xì)分散的。在按本發(fā)明形成的分散液中，連續(xù)相是水，而分散相或多或少是細(xì)分散的由固體或液體的煉廠焦油顆粒組成的。分散劑促進(jìn)和穩(wěn)定了如此形成的分散液。如實(shí)驗(yàn)部分所指出的，堿土金屬的磺酸鹽是無(wú)效的，只有堿金屬和銨的磺酸鹽是有效的，優(yōu)選鈉鹽。
本發(fā)明方法的步驟(a)包括使焦油流化，通常是至少加熱到其軟化點(diǎn)。
一旦流化了，焦油與水和分散劑接觸，優(yōu)選與分散劑的水溶液接觸。焦油與水的重量比率可以在寬范圍內(nèi)變化，例如在90／10至10／90之間。然而，由于經(jīng)濟(jì)的原因，可使用其它焦油含量，但會(huì)引起過(guò)度粘稠的缺點(diǎn)。
分散劑的量也取決于要輸送的焦油的種類；在任何情況下，為具有穩(wěn)定的流化分散液所需的分散劑的量為0．05到2．5％(重量)，優(yōu)選0．3至1．5％(重量)，所述百分比是指分散劑的量相對(duì)于水和焦油的總量。
焦油與分散劑水溶液的接觸可以間歇或連續(xù)進(jìn)行，可以直接在形成焦油的裝置或在焦油的儲(chǔ)存地進(jìn)行。
分散劑水溶液與焦油之間的接觸可以利用攪拌裝置來(lái)進(jìn)行，例如攪拌器、離心泵和渦輪機(jī)。一旦形成了分散液，(通過(guò)觀察體系的粘度下降可以容易地確定)，可以容易地通過(guò)泵運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存地或最終使用(如直接燃燒)。
以下實(shí)施例有助于更好地理解本發(fā)明。
實(shí)施例在玻璃容器中精確稱量蒸餾水(FW)和相應(yīng)于所要生產(chǎn)的分散液種類的添加劑的量?？梢匀苡谒奶砑觿┩ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械攪拌均化。
稱量的焦油，在水浴或烘箱中加熱到80-130℃，添加到水溶液中。在玻璃容器中，添加劑水溶液是下層相，而油是上層相，在水浴中加熱到分散液的預(yù)先選擇的溫度(40-95℃)。
當(dāng)達(dá)到了所需溫度時(shí)，對(duì)混合物進(jìn)行機(jī)械攪拌(Ultraturrax UT45型，安裝了簡(jiǎn)單的渦輪，轉(zhuǎn)速恒定為10，000rpm)所需的時(shí)間(2-5分鐘)Ultraturrax渦輪位于含水相中用于激活。
生產(chǎn)的分散液靜置24小時(shí)，在25℃下分析其粘度。用帶有庫(kù)愛(ài)特(couette)結(jié)構(gòu)的RFSIT流變儀測(cè)定粘度。
在下表中，在粘度這一條目下有兩個(gè)值，都是從制備分散液開(kāi)始后24小時(shí)測(cè)定的以Mpa計(jì)的值，第一欄相應(yīng)于10秒-1，第二欄相應(yīng)于100秒-1。
水溶液的穩(wěn)定性是通過(guò)計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)分離出來(lái)的水相對(duì)于總分散液量確定的。表中的穩(wěn)定性表示為27天后分離出來(lái)的水相對(duì)于分散液總重量的百分?jǐn)?shù)。
至于所用的分散劑，符號(hào)R5是指M．A．C．的Rheobuild_5000，即與甲醛縮聚的萘磺酸鈉，其分子量為4，304；符號(hào)R1是指M．A．C．的Rheobuild_1000，即與甲醛縮聚的萘磺酸鈣，其分子量為3，390；符號(hào)D4是指NNMSH_400F Great，烯化氧與壬酚的摩爾比率為5．18的乙氧基化壬酚，。
表1列出了減粘裂化焦油6B2 VBS加RA 673的測(cè)試結(jié)果，減粘裂化焦油具有如下特征Fe 53mg／kg，Na 16mg／kg，Ni 70mg／kg，V 238mg／kg；RCC16．2w／w％，S2．71w／w％。
表2列出了減壓殘油SZRN／02的測(cè)試結(jié)果，該減壓殘油具有如下特征Fe 73mg／kg，Na 25mg／kg，Ni 129mg／kg，V 390mg／kg；RCC29．0w／w％，S3．62w／w％。
表3列出了使用減粘裂化焦油ATZ RV的測(cè)試結(jié)果，減粘裂化焦油具有如下特征Fe 49mg／kg，Na 23mg／kg，Ni 81mg／kg，V 236mg／kg；RCC28．3w／w％，S4．38w／w％。
在上述表中，粘度以Mpa表示。第一欄相應(yīng)于在10秒-1下的粘度，第二欄相應(yīng)于在100秒-1下的粘度。穩(wěn)定性以靜置27天后分離出來(lái)的水的百分?jǐn)?shù)表示。
表1
表2
表權(quán)利要求
1．一種通過(guò)形成焦油的水包油分散液以回收和輸送煉廠焦油的方法，所述分散液的水含量至少20％(重量)，分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的堿金屬鹽和銨鹽以及其混合物，該方法包括a)通過(guò)將焦油至少加熱到等于其軟化點(diǎn)的溫度使焦油流化；b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合，直到形成水包油分散液；c)回收并輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于分散液的水含量高于25％(重量)。
3．權(quán)利要求2的方法，其特征在于分散液的水含量為28-32％(重量)。
4．權(quán)利要求1的方法，其特征在于分散劑選自萘磺酸與甲醛的縮聚物的堿金屬鹽。
5．權(quán)利要求4的方法，其特征在于分散劑選自萘磺酸與甲醛的縮聚物的鈉鹽。
全文摘要
一種通過(guò)形成焦油的水包油分散液以回收和輸送煉廠焦油的方法,所述分散液的水含量至少20%(重量),分散劑選自萘磺酸與甲醛縮聚物的減金屬鹽和銨鹽以及其混合物,該方法包括:a)通過(guò)將焦油至少加熱到等于其軟化點(diǎn)的溫度使焦油流化;b)使如此流化的焦油與所需量的水和分散劑混合,直到形成水包油分散液;c)回收并輸送步驟(b)中形成的水包油形式的焦油分散液。
文檔編號(hào)C10C1/00GK1292409SQ0013291
公開(kāi)日2001年4月25日 申請(qǐng)日期2000年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月8日
發(fā)明者A·馬科圖里奧, E·伯格雷勒 申請(qǐng)人:埃尼里塞奇公司