干散装运输沥青材料的方法和球粒，获得沥青球粒的方法和运输容器技术

一种固体沥青球粒，包含沥青和添加剂的混合物，其中添加剂用于提高混合物的粘度。任选地，该球粒包括保护用壳体。一种用于干散装运输沥青材料的方法和球粒，一种获得沥青球粒的方法以及一种运输容器。方法以及一种运输容器。方法以及一种运输容器。

【技术实现步骤摘要】
干散装运输沥青材料的方法和球粒，获得沥青球粒的方法和运输容器
[0001]本专利申请是申请号为2017800282495、申请日为2017年2月 17日、专利技术名称为“用于运输固化形式的沥青的方法和系统”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于运输沥青的方法和系统。

技术介绍

[0003]一直以来，通过利用卡车、管道或火车进行来自油砂的沥青的陆路运输，而其水上运输则借助于油轮。每种运输模式均面临着其自身的经济上或技术上的挑战。
[0004]卡车运输可能无法维持石油工业将沥青运至市场的不断扩大的需求。例如，当长距离运输大量沥青时，与其他运输方式相比，卡车运输受到季节限制、效率相对较低且价格高昂。
[0005]管道运输也面临着一些挑战。沥青在环境温度下过于粘稠，以至于其本身无法流过管道，因此必须用稀释剂(通常为天然气凝析油和 /或天然汽油)将沥青变稀以充分提高其流动性，从而使其在管道内长距离运输。取决于沥青和稀释剂的特性、管道规格、操作条件以及精炼厂要求，稀释剂的混合比可为25体积％至55体积％。稀释剂价格昂贵，并且降低了沥青的输送量，但是由于将产品运输至精炼厂的“成本”的原因，其在工业上被接受。稀释剂随后必须被运回至油砂以使下一批沥青变稀，这进一步增加了该过程的成本。
[0006]在过去数年中，利用有轨罐车运输沥青迅速增多。虽然在轨道车中运输沥青时所要求使用的稀释剂更少或者不要求使用稀释剂，这意味着与管道方式相比大幅节省了稀释剂的成本，然而生产商依然在运输稀释的沥青(即，dilbit)。这是因为大部分的石油生产商使用管道，因此会利用管道将dilbit运输至中间运输点，而在中间运输点则不再有管道容量。为了将沥青运送至目的地，则在这些中间运输点将dilbit 装至轨道车。由于在这些中间运输点处无法获得需要除去沥青中的稀释剂的稀释剂回收单元(DRU)，因此便直接将dilbit装载于轨道车中。安装DRU的成本要高于运送的安全性或经济效益的边际成本增加，这也就解释了为什么目前尚未建造任何DRU。
[0007]在水运方面，通过油轮运输沥青。然而，加拿大目前正在制定西海岸油轮禁令(West Coast tanker moratorium)，这实际上禁止了所有的天然沥青通过海运途经英属哥伦比亚北部海岸水域。这种油轮禁令使得在加拿大开采的沥青无法通过海运送往西方国家。
[0008]因此，工业上需要一种不同的沥青管理和运输技术，这种技术可至少减轻一部分上述不足。

技术实现思路

[0009]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，
当球粒的装载高度为1米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0010]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为5米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0011]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为10米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0012]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为20米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0013]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为30米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0014]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为40米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0015]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当球粒的装载高度为50米时，该组中每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25。
[0016]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为1米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0017]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为5米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0018]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为10米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0019]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为20米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0020]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为30米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0021]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为40米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0022]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了100个固体沥青球粒构成的组，当下落高度为50米时，该组中每个球粒的抗冲击性测试的失败概率不超过0.25。
[0023]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了固体沥青球粒料堆，所述固体沥青球粒料堆的休止角在约20度至约45度范围内。
[0024]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了固体沥青球粒，其包含沥青和含烃聚合物的乳液。
[0025]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了存储沥青的方法，该方法包括排放固体沥青球粒以形成球粒料堆，该料堆包括100 个固体沥青球粒，其特征在于：当球粒的装载高度为H米时，每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.25，排放所述固体沥青球粒以形成料堆的步骤包括控制料堆的高度，使得其不超过H。
[0026]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了存储沥青的方法，该方法包括排放固体沥青球粒以形成球粒料堆，该料堆包括100 个固体沥青球粒，其特征在于：当球粒的装载高度为H米时，每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.20，排放所述固体沥青球粒以形成料堆的步骤包括控制料堆的高度，使得其不超过H。
[0027]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了存储沥青的方法，该方法包括排放固体沥青球粒以形成球粒料堆，该料堆包括100 个固体沥青球粒，其特征在于：当球粒的装载高度为H米时，每个球粒的抗压性测试的失败概率不超过0.15，排放所述固体沥青球粒以形成料堆的步骤包括控制料堆的高度，使得其不超过H。
[0028]如本文中所具体表达和广泛描述的，本专利技术提供了存储沥青的方法，该方法包括排放固体沥青球粒以形成球粒料堆，该料堆包括100 个固体沥青球粒，其特征在于：当球粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于干散装运输沥青材料的方法，包括：a)在干散装运输容器中接收包括沥青材料的离散球粒的可倾倒装载，其中所述球粒具有非粘附外表面，所述非粘附外表面被配置为当在所述容器中装入所述球粒时，防止所述沥青材料粘附在所述容器的壁上，从而在容器中运输时使所述装载保持可倾倒；以及b)将装有所述球粒的干散装运输容器运输一段距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述沥青材料得自适用作精炼原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分的沥青。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述沥青材料适用作炼油厂原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分。4.根据权利要求1至3中任何一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是轨道车。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述轨道车是料箱或漏斗车。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是运输集装箱。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器为海上船舶。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器为卡车。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述球粒包括芯和壳体，所述芯包括沥青材料，所述壳体包封所述芯，所述壳体形成非粘附外表面。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述壳体包括非粘附材料。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述非粘附材料是含烃聚合物。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述含烃聚合物包括聚乙烯。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述含烃聚合物包括交联聚乙烯。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述含烃聚合物包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯
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共
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醋酸乙烯酯(PEVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或它们的任意组合。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约20重量％的范围内。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约5重量％的范围内。17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，其中所述壳体完全包围所述芯。18.根据权利要求9至17中任一项所述的方法，其中所述壳体基本上不含所述沥青材料。19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，其中所述壳体的厚度小于5mm。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述壳体的厚度在约10μm至约4.5mm的范围内。21.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约3mm的范围内。22.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约2mm的范围内。23.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约1mm的范围内。24.根据权利要求9至23中任一项所述的方法，其中所述壳体的形状选自：球形、菱形、圆柱形、盘状、平板状、椭圆状、薄片状、针状、卵状、枕头状，以及它们的任意组合。25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于12英寸。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于四分之一英寸。27.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于二分之一英寸。28.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于1英寸。29.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于2英寸。30.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于3英寸。31.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于4英寸。32.根据权利要求25所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于5英寸。33.根据权利要求1至32中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括至少15重量％的沥青烯。34.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括用于增加所述沥青材料的粘度的添加剂。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述添加剂包括含烃聚合物。36.一种用于干散装运输沥青材料的方法，包括：a)在干散装运输容器中接收包括沥青材料的离散球粒的可倾倒装载，其中所述球粒具有非粘附外表面，所述非粘附外表面被配置为当在所述容器中装入所述球粒时防止所述装载结块；和b)将装有所述球粒的干散装运输容器运输一段距离，其中在运输完成后，所述装载仍然是可倾倒的。37.根据权利要求36所述的方法，其中所述沥青材料得自适用作精炼原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分的沥青。38.根据权利要求37所述的方法，其中所述沥青材料适用作炼油厂原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分。39.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是轨道车。40.根据权利要求39所述的方法，其中所述轨道车是料箱或漏斗车。41.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是运输集装箱。42.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是海上船舶。43.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中所述干散装运输容器是卡车。44.根据权利要求36至43中任一项所述的方法，其中所述球粒包括芯和壳体，所述芯包括沥青材料，所述壳体包封所述芯，所述壳体形成非粘附外表面。45.根据权利要求44所述的方法，其中所述壳体包括非粘附材料。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述非粘附材料是含烃聚合物。47.根据权利要求46所述的方法，其中所述含烃聚合物包括聚乙烯。48.根据权利要求46所述的方法，其中所述含烃聚合物包括交联聚乙烯。49.根据权利要求46所述的方法，其中所述含烃聚合物包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯
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共
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醋酸乙烯酯(PEVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或它们的任意组合。50.根据权利要求46至49中任一项所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约20重量％的范围内。
51.根据权利要求50所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约5重量％的范围内。52.根据权利要求44至51中任一项所述的方法，其中所述壳体完全包围所述芯。53.根据权利要求44至52中任一项所述的方法，其中所述壳体基本上不含所述沥青材料。54.根据权利要求44至53中任一项所述的方法，其中所述壳体的厚度小于5mm。55.根据权利要求54所述的方法，其中所述壳体的厚度在约10μm至约4.5mm的范围内。56.根据权利要求54所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约3mm的范围内。57.根据权利要求54所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约2mm的范围内。58.根据权利要求54所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约1mm的范围内。59.根据权利要求44至58中任一项所述的方法，其中所述壳体的形状选自：球形、菱形、圆柱形、盘状、平板状、椭圆状、薄片状、针状、卵状、枕头状，以及它们的任意组合。60.根据权利要求36至59中任一项所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于12英寸。61.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于四分之一英寸。62.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于二分之一英寸。63.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于1英寸。64.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于2英寸。65.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于3英寸。66.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于4英寸。67.根据权利要求60所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于5英寸。68.根据权利要求36至67中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括至少15重量％的沥青烯。69.根据权利要求36至68中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括用于增加所述沥青材料的粘度的添加剂。70.根据权利要求69所述的方法，其中所述添加剂包括含烃聚合物。71.一种获得沥青球粒的方法，包括：a.提供多个球粒芯，多个球粒芯的各球粒芯包括沥青材料；b.将非粘附外表面施加在各个球粒芯上，所述外表面被配置为当在容器中装入所述球粒的装载时防止所述球粒的装载结块。72.根据权利要求71所述的方法，其中所述沥青材料得自适用作精炼原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分的沥青。73.根据权利要求72所述的方法，其中所述沥青材料适用作炼油厂原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分。74.根据权利要求71至73中任一项所述的方法，其中所述容器是轨道车。75.根据权利要求74所述的方法，其中所述轨道车是料箱或漏斗车。76.根据权利要求71至73中任一项所述的方法，其中所述容器是运输集装箱。77.根据权利要求71至73中任一项所述的方法，其中所述容器是海上船舶。78.根据权利要求71至73中任一项所述的方法，其中所述容器是卡车。79.根据权利要求71至78中任一项所述的方法，其中将非粘附外表面施加在各个球粒
芯上包括施加包封所述球粒芯的壳体，所述壳体产生非粘附外表面。80.根据权利要求79所述的方法，其中所述壳体包括非粘附材料。81.根据权利要求80所述的方法，其中所述非粘附材料是含烃聚合物。82.根据权利要求81所述的方法，其中所述含烃聚合物包括聚乙烯。83.根据权利要求81所述的方法，其中所述含烃聚合物包括交联聚乙烯。84.根据权利要求81所述的方法，其中所述含烃聚合物包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯
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共
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醋酸乙烯酯(PEVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或它们的任意组合。85.根据权利要求81至84中任一项所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约20重量％的范围内。86.根据权利要求85所述的方法，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约5重量％的范围内。87.根据权利要求79至86中任一项所述的方法，其中所述壳体完全包围所述芯。88.根据权利要求79至87中任一项所述的方法，其中所述壳体基本上不含所述沥青材料。89.根据权利要求79至88中任一项所述的方法，其中所述壳体形成在所述球粒芯上，所述球粒芯是固体或半固体球粒芯。90.根据权利要求79至89中任一项所述的方法，其中所述壳体的厚度小于5mm。91.根据权利要求90所述的方法，其中所述壳体的厚度在约10μm至约4.5mm的范围内。92.根据权利要求90所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约3mm的范围内。93.根据权利要求90所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约2mm的范围内。94.根据权利要求90所述的方法，其中所述壳体的厚度在约20μm至约1mm的范围内。95.根据权利要求79至94中任一项所述的方法，其中所述壳体的形状选自：球形、菱形、圆柱形、盘状、平板状、椭圆状、薄片状、针状、卵状、枕头状，以及它们的任意组合。96.根据权利要求71至95中任一项所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于12英寸。97.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于四分之一英寸。98.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于二分之一英寸。99.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于1英寸。100.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于2英寸。101.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于3英寸。102.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于4英寸。103.根据权利要求96所述的方法，其中所述球粒的最大限度小于5英寸。104.根据权利要求71至103中任一项所述的方法，包括配置所述沥青球粒使得它们形成可作为干散装货物被运输的可倾倒装载。105.根据权利要求71至104中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括至少15重量％的沥青烯。106.根据权利要求71至105中任一项所述的方法，其中所述沥青材料包括用于增加所述沥青材料的粘度的添加剂。107.根据权利要求106所述的方法，其中所述添加剂包括含烃聚合物。
108.一种运输容器，其包括离散球粒的可倾倒的干散装装载，各个离散球粒包括得自沥青的沥青材料，其中所述球粒具有非粘附外表面，其被配置为当在所述容器中装入所述球粒时，可防止所述沥青材料粘附在所述运输容器的壁上，从而在容器中运输时使所述装载保持可倾倒。109.根据权利要求108所述的运输容器，其中所述沥青材料得自适用作精炼原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分的沥青。110.根据权利要求109所述的运输容器，其中所述沥青材料适用作炼油厂原料以将原料分离成可用作燃料和润滑剂的成分。111.根据权利要求108至110中任一项所述的运输容器，其中所述容器是轨道车。112.根据权利要求111所述的运输容器，其中所述轨道车是料箱或漏斗车。113.根据权利要求108至110中任一项所述的运输容器，其中所述容器是运输集装箱。114.根据权利要求108至110中任一项所述的运输容器，其中所述容器是海上船舶。115.根据权利要求108至110中任一项所述的运输容器，其中所述容器是卡车。116.根据权利要求108至115中任一项所述的运输容器，其中所述球粒包括芯和壳体，所述芯包括沥青材料，所述壳体包封所述芯，所述壳体形成非粘附外表面。117.根据权利要求116所述的运输容器，其中所述壳体包括非粘附材料。118.根据权利要求117所述的运输容器，其中所述非粘附材料是含烃聚合物。119.根据权利要求118所述的运输容器，其中所述含烃聚合物包括聚乙烯。120.根据权利要求118所述的运输容器，其中所述含烃聚合物包括交联聚乙烯。121.根据权利要求118所述的运输容器，其中所述含烃聚合物包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯
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醋酸乙烯酯(PEVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或它们的任意组合。122.根据权利要求118至121中任一项所述的运输容器，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约20重量％的范围内。123.根据权利要求122所述的运输容器，其中所述壳体中的含烃聚合物的含量为所述芯中的沥青材料的约0.01重量％至约5重量％的范围内。124.根据权利要求116至123中任一项所述的运输容器，其中所述壳体完全包围所述芯。125.根据权利要求116至124中任一项所述的运输容器，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：加拿大国家铁路公司，
类型：发明
国别省市：