制造混合原油和燃料的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:12566264 阅读:95 留言:0更新日期:2015-12-23 10:04
提供了一种用于创建具有优于原始特性的混合原油和混合原油馏分的简化过程。该过程独特地以泡腾湍流方式在低温和低压下将原油或原油馏分与气体结合而不需要催化剂的进一步帮助。该过程将大型链状烃分裂成较小的链状烃,分子地将来自气体的碳、氢和/或烃分子与原油或原油馏分的烃分子结合并进入烃分子,并分离污染物和杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请交叉引用 本申请要求于2013年11月1日提交的美国专利申请序列号14/070450的优先权, W及于2013年1月7日提交的美国临时专利申请序列号61/848,636的优先权,其每一个 都通过引用被全部合并于此。 阳00引专利技术背景
本专利技术设及原油、液体石油燃料,和原油运输。更具体地说,本专利技术设及用于制造 混合原油和燃料的方法和装置。
技术介绍
大量产物是源自于原油,因为包含在其中的各种形式、重量和长度的大量的控分 子,每个运样的产物具有不同的物理和化学性质。基于每一个运样的组分的相对分子量,存 在在原油中的组分的混合物通常被分类为包括重,中,和轻质控。在价值链中,中质组分提 供最大的价值,其次是轻质组分,然后是重质组分。重质组分相对较低的价值反映在重质原 油相较于轻质原油的更低价的支付。更高含量的污染物和杂质也降低了原油的价值。其结 果是,通过将重质组分转换为轻质组分并从中提取污染物和杂质,努力已经被指向发展提 升原油价值的方法。 存在于原油中的大量组分和运些组分的分离设及的复杂性决定了炼油厂是大规 模的。另一方面,原油的提取分散范围很广,因此有必要长距离运输原油到本地的炼油厂站 点。原油运输的主要方式是管道,其对于重质原油出现了显著困难,因为重质原油的相关联 的高粘度降低了它的流动性。尽管降低重质原油的粘度的许多方法已经被设计出来,一种 改进的方法W提供简化、更低的成本,和/或消除化学添加剂的需求仍然存在。如果没有在 经济上和环境上可行的替代物W降低重质原油的粘度,大量原油源依然或还是有可能变成 为不经济的。 降低与化石燃料(即原油馈分)的燃烧相关联的污染的水平,并且增加与运输燃 料相关联的英里数是发达国家的主要焦点。而努力的主要焦点是旨在改善在燃料的燃烧和 其废气中设及的系统和组分,改进还可W通过减少平均碳链长度和在燃料内的污染物和杂 质的水平来改善燃料本身的特性来得到。 许多原油沉积物含有天然气和与原油一起从沉积物被释放的其它气态控。因为 运输运些气体的成本和困难通常不受其销售所产生的收入所支持,气体通常被排放到大气 中,或通过火炬(flare)燃烧。如果运些气体没有现场或本地的使用,运种排放或燃烧包括 能源资源的浪费和增加的环境污染。出于生产目的对运些资源的使用会产生局部的W及更 大的价值。 用于将原油的重质组分转换为较轻组分W提取更大的经济价值的方法在石油工 业发展初期经历了持续的发展。各种类型的焦化装置和裂化单元使用高溫,通常与压力、蒸 汽,和/或催化剂结合使用,w将重质控组分分裂为较轻质控组分。除了焦化装置和裂化单 元,各种技术是已知的,其使用气体的组合,如甲烧或氨气,与热、压力,和/或不同类型的 催化剂一起创建具有相对于初始的原料的曲线向下移动的蒸馈曲线的最终产品。 存在用于降低重质原油的粘度W提高其通过管道的流动的若干方法,但都伴随着 问题。重质原油能够与基于石油的添加剂(如低粘度原油或原油馈分)混合,但是运需要相 对大量的运些添加剂,并且仅当轻质原油场或炼油厂就在附近时是可行的。管道本身可W 被加热W提高重油的流动,但是加热设备和绝缘的大量的资金成本,W及供热的持续费用, 使运在很大程度上是不经济的。化学添加剂可W与原油混合W降低其粘度,但是使用化学 品是昂贵的并且在炼油后被保留在燃料中,当燃料被燃烧时被释放到大气中。运些污染物 问题的后果是,炼油厂都开始拒绝购买运样处理的原油。虽然已经提出了各种办法,其使用 甲烧气体W及热和压力或某些类型的催化剂一起W降低粘度并提高原油的API,但是运样 的技术很少在该领域被使用。商业承兑的缺乏指出了问题,其包括,但不限于,本地水平的 可伸缩性,过高的资本和运营成本,运营效率低下,和/或运些方法的有限效果。
技术实现思路
本文中所公开的本专利技术的实施方式提供了简化的过程,用于将存在于原油和原油 馈分中的大型链状控分子分裂成较小链状控分子,并分离由此产生的污染物和杂质。本发 明的实施方式独特地W-种强烈、泡腾的方式在相对低的溫度和压强下且无需催化剂的进 一步帮助将气体与原油或原油馈分结合。运样的气体包括,但不限于,氮气、二氧化碳、一氧 化碳、氨气,或控类,如甲烧、乙烧、丙烷、下烧、戊烧、乙醇、甲醇,或两种或多种的混合物,或 其他组合和变体,包括场废气和天然气。本专利技术的实施方式,相较于初始的原料,增加了在 原油或原油馈分中具有更高价值的中质和轻质组分的比例,即生成的产物蒸馈曲线相较于 初始的原料的蒸馈曲线向下移动;降低重质原油的粘度W提高运输流动;产生具有改善特 征的原油馈分;同时移除污染物和杂质;将控气与W及液控在分子水平上结合;W及使用 本可能被浪费的气体。 在一般情况下,本专利技术的实施方式在持续泡腾、端流的环境中产生气体分子与液 体控分子的大量局部强烈高能碰撞和运些分子的持续的碰撞。运个过程是在原材料流入和 产物流出的自含式网络中在相对低的气溫和压强下被执行的。该泡腾的碰撞过程通过喷嘴 和最好地产生气体分子与液控分子的直接强烈高能混合的喷嘴布置和/或对准的方式在 处理容器中发生,所选择的气体在该容器中与原油或原油馈分液体端流地结合,且随着气 体分子上升通过液体,其维持气体和液体的持续的端流泡腾的相互作用。该过程从液体的 顶部产生气态的断流,其上升到容器顶部且通过位于容器顶部的排气口逸出。在一实施方 式中,通过真空的方式将气态的断流抽出通过排气口,并进一步进入W及通过热交换器,气 体在该热交换器中冷却。随着气体冷却,一部分凝结成液体,其被沉淀到容纳最终产物的产 物罐中。将在冷却过程中未凝结的气体从产物罐的顶部抽出,将气体引导回第一级处理容 器,W与液体原油或原油馈分结合。随着过程继续进行,那些不能有效地通过该过程被分裂 的非常重的液控分子、污染物,如硫,和杂质,如砂子和水,被沉淀到处理罐的底部,并按需 周期性地被移除。相互作用的结果包括将液控分子分裂成较小链状控分子;气控分子和液 控分子的分子结合;原油的某些最重的组分的分离;W及包含在原料中的污染物和杂质的 材料部分的分离。【附图说明】 图1示出了根据本专利技术的系统流程和系统部件的示意图; 图2示出了根据本专利技术的一完整闭循环系统的方框原理图;[001引图3是根据本专利技术的气体喷射系统的示例的俯视图;W及 图4-8是测试1-5的测试汇总。 具体实施例 图1示出了根据本专利技术的系统流程的示意图。如图1所示,液体原油或原油馈分, 即原料,(1)通过补充累(2)到达再循环累(3)在该再循环累中原料与从精炼容器(A)中 提取的可循环原料(21)混合。[001引该原料可W由任何形式的原油组成,包括,但不限于,重质、中间型、轻质、含硫、低 硫,或其中的任何组合,或任何原油馈分包括,但不限于,所有形式的重质燃油、矿物油、汽 油、柴油、喷气燃料、轻质燃油、石脑油、煤油、焦炭、渐青和其中的任何组合。 然后原料被累送到循环加热器(4),原料在其中被加热到适当的溫度。该加热器可 W是使用常规的加热元件的电动、气动,或蒸汽单元。来自该位置的气体可W被用于产生运 种加热器所需的燃料,无论所使用的是电动(气体动力的发电机)、蒸汽(由气体加热器加 热的水),或气体加热器。所选的加热器的特定本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于将存在于原油和原油馏分中的大型链状烃分子分裂成较小的链状烃分子,将气体烃分子与液体烃分子进行分子水平上的结合,以及将由此产生的污染物和杂质分离的方法,包括:在原材料流入和产物流出的自含式网络中在低气温和压强下以湍流的方式将一种或多种气体与原油或原油馏分原料结合,以在持续湍流的环境中产生气体分子与液体烃分子的大量局部高能碰撞和这些分子的持续的碰撞;在处理容器内用一个或多个喷嘴、选定的喷嘴布置和喷嘴排列产生所述碰撞;将所述气体与所述原油或原油馏分原料湍流地结合,以促进所述小型链状气体分子与所述较大的链状液体烃分子的直接高能碰撞,并当所述气体分子上升通过所述液体烃分子时,以维持所述气体和所述液体烃分子的持续的湍流相互作用;从上升到所述容器顶部的液态原料的顶部产生气态的断流,所述气态的断流通过位于所述容器顶部的一个或多个排气口逸出;引导所述气态的断流通过所述排气口,并进入以及通过一个或多个热交换器,所述气体在所述热交换器中冷却;当气体冷却时,将其中凝结成液体的部分存放到容纳最终产物的产物罐中;将在所述冷却步骤中未凝结的气体从所述产物罐的顶部抽出,将所述气体引导回所述处理容器的第一级,并将所述气体与所述液体原油或原油馏分结合;以及周期性地从所述处理容器中移除那些没有被有效地分裂的液体烃分子、污染物和沉积在所述处理容器底部的杂质。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:伯特·米勒德尔马·古恩泰里克·吕泰巴克杰夫·尼克斯
申请(专利权)人:绿色国际能源公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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