專利名稱：瀝青質(zhì)的氧化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及瀝青質(zhì)的加工，如通過(guò)氧化對(duì)瀝青質(zhì)進(jìn)行的加工。
背景技術(shù)：
瀝青質(zhì)是可包括多層稠合芳香環(huán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)的高分子量烴。由于瀝青質(zhì)
具有高分子量(如，大于約1000道爾頓)，可以在原油蒸餾后的揮發(fā)性最
低的餾分中發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)，還可在含有礦物質(zhì)和其他烴的油砂中發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)。 高分子量烴，如瀝青質(zhì)， 一般不適合作為燃料油(如在運(yùn)輸工業(yè)中 作為柴油燃料的替代品)、作為可在管道中運(yùn)輸用以降低其他流體的粘 度的溶劑，或是作為用于生產(chǎn)石油衍生的有機(jī)化合物的原料來(lái)使用。傳 統(tǒng)上，在精練工藝中，生產(chǎn)出的高分子量烴或被廢棄，或是利用一般為 人熟知的"裂解"工藝將其分解成低分子量烴。例如可以加入氫(如，
對(duì)高分子量烴進(jìn)行加氫工藝(hydrotreating process))或減少碳原子(如， 對(duì)高分子量烴進(jìn)行焦化工藝)。加氫一般包括在高壓和催化劑存在下使 高分子量烴進(jìn)行反應(yīng)。焦化一般包括將高分子量烴分解成兩個(gè)或多個(gè)餾 分，如輕質(zhì)石蠟類或芳香族的液體餾分和重質(zhì)固體焦炭餾分。
可以使用常規(guī)的裂解工藝從高分子量烴中獲取有價(jià)值的物質(zhì)，但由 于所述裂解工藝具有高能量需求，且其固定設(shè)備(capital equipment)及 催化劑的成本高，該工藝一般都很昂貴。對(duì)于需要進(jìn)行大量加工的最重 質(zhì)餾分，常規(guī)的裂解工藝經(jīng)常被證明是不經(jīng)濟(jì)的。另外，在分解大的瀝 青質(zhì)分子時(shí)，常規(guī)的裂解工藝一般是無(wú)效的，且經(jīng)常導(dǎo)致這種分子沉淀 或產(chǎn)生石油焦。
雖然還沒(méi)有特定地開(kāi)發(fā)出瀝青質(zhì)用的裂解工藝，但是已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一 些針對(duì)含瀝青質(zhì)的重質(zhì)烴混合物的工藝。所述工藝包括Taciuk kiln工藝 (如在美國(guó)專利No. 6,589,417中所示的)和非Taciuk高溫分解 (non-Taciuk pyrolysis)(如在美國(guó)專利No. 5,961,786中所示的)。上述兩 種工藝都涉及需要相當(dāng)能量的吸熱反應(yīng)。 一般地，這些工藝會(huì)燃燒掉一
5部分烴以維持反應(yīng)。剩余物通常少于原材料的50%。而且，進(jìn)行上述工 藝經(jīng)常需要使用熔爐和其他價(jià)格高昂的固定設(shè)備。
在有關(guān)修復(fù)(remediation)的一些參考文獻(xiàn)中提及包括多環(huán)芳香族烴 的芳香族烴的氧化。這些參考文獻(xiàn)包括美國(guó)專利No.5,849，201 ( 201專 利)和國(guó)際專利公布No. WO 01/32936 ( '936公布)。'201專利公開(kāi) 了 "在污染的物質(zhì)，如土壤，淤泥，焦油，沙子和液體中使用帶有臭氧、 氧化劑和表面活性劑的催化劑對(duì)芳香族烴，特別是多環(huán)芳香族烴(PAHs) 進(jìn)行的快速修復(fù)"。'936公布公開(kāi)了利用化學(xué)氧化方法，然后利用生物 處理對(duì)PAHs進(jìn)行修復(fù)。在這些參考文獻(xiàn)中公開(kāi)的所述工藝涉及對(duì)芳香 族烴進(jìn)行完全氧化，使形成極低分子量的產(chǎn)物，如二氧化碳。因?yàn)閷?shí)際 包含在芳香族烴中的所有能量已經(jīng)被消耗掉，所以這些工藝一般不適用 于將瀝青質(zhì)升級(jí)以形成有用的烴物質(zhì)。
發(fā)明概述
本發(fā)明公開(kāi)了如通過(guò)氧化加工瀝青質(zhì)的方法的實(shí)施方案?？梢栽冢?相對(duì)溫和的溫度下，如約25。C 95。C進(jìn)行瀝青質(zhì)的氧化。壓力也可以接近常 壓。
在一些實(shí)施方案中，瀝青質(zhì)可以在氧化進(jìn)行前從含有瀝青質(zhì)的組合 物中分離出來(lái)。分離出的瀝青質(zhì)在氧化前可包括，例如約0%~30%的非 瀝青質(zhì)烴。在其他實(shí)施方案中，瀝青質(zhì)可在含有瀝青質(zhì)的組合物中進(jìn)行 氧化。從氧化分離出的瀝青質(zhì)而得到的氧化產(chǎn)物可與任何其他所需的烴 或烴的組合混合，形成有用的組合物，如燃料油和用于生產(chǎn)石油所衍生 的有機(jī)化合物的原料。所公開(kāi)的實(shí)施方案能夠以間歇(batch)或半間歇工 藝(semi-batchprocess)進(jìn)行或基本連續(xù)的方式進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中， 含瀝青質(zhì)的組合物是油砂。例如，瀝青質(zhì)可以在衍生自油砂的烴混合物 中進(jìn)行加工或從其當(dāng)中分離出來(lái)。在烴混合物中的其他烴也可以分解成 更有用的產(chǎn)品。例如所述的其他烴物質(zhì)可以單獨(dú)地進(jìn)行分解，然后與一 種或多種瀝青質(zhì)的氧化產(chǎn)物混合?；蛘?，在其他烴進(jìn)行加工之前，將瀝 青質(zhì)氧化產(chǎn)物與其他烴進(jìn)行混合。瀝青質(zhì)氧化產(chǎn)物可作為溶劑用以降低 其他烴的粘度，如使其他烴得以通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸。
6瀝青質(zhì)的氧化可一直進(jìn)行直到有效地促進(jìn)瀝青質(zhì)的使用或其進(jìn)一步 加工的程度，但是該氧化工藝不會(huì)導(dǎo)致瀝青質(zhì)的完全氧化使僅生成碳氧 化物，如一氧化碳和二氧化碳。評(píng)定氧化度的方法有很多。例如，瀝青
質(zhì)的氧化可包括瀝青質(zhì)中約2%~50%的芳香環(huán)的分解。同樣，氧化產(chǎn)物 的平均分子量可例如為瀝青質(zhì)平均分子量的約10%~50%。
在一些實(shí)施方案中，所述氧化包括向?yàn)r青質(zhì)中引入氧化劑。所述氧 化也可以包括瀝青質(zhì)的微生物氧化。也可以加入催化劑催化瀝青質(zhì)的氧 化。適用于各種實(shí)施方案的氧化劑包括，例如，高錳酸鹽化合物、鈰化合 物、鉻酸鹽化合物、重鉻酸鹽化合物、過(guò)氧化物化合物、臭氧、四氧化物化 合物(tetroxide compounds)、硝酸鹽化合物、亞硝酸鹽化合物、過(guò)硫酸鹽 化合物、過(guò)氧酸、含鹵素化合物(如，次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、高氯 酸鹽和類似的含鹵素化合物)以及其衍生物及其組合。所述氧化也可以包括 向?yàn)r青質(zhì)中引入芬頓試劑(Fenton'sReagent)。適合的催化劑包括含有釩、 鈦、鎢、鉬、釕及其組合的催化劑。例如，適合的催化劑可包括上述元素的 氧化物?？梢砸肴我饬康难趸瘎渥阋垣@取所期望結(jié)果。例如，可引入 摩爾比為約0.01份氧化劑1份瀝青質(zhì) 約0.5份氧化劑l份瀝青質(zhì)的氧化 劑。
當(dāng)向含瀝青質(zhì)的組合物中引入氧化劑時(shí)，可選擇所述氧化劑，使得 以在組合物中的其他烴氧化前優(yōu)先地將瀝青質(zhì)氧化。用于優(yōu)先氧化瀝青 質(zhì)的氧化劑可包括過(guò)硫酸鹽化合物、過(guò)氧酸、高碘酸、臭氧、以及其衍 生物及其組合。用于催化瀝青質(zhì)的優(yōu)先氧化的催化劑可包括含有釕的催 化劑。例如，合適的催化劑可包括釕的氧化物。
氧化瀝青質(zhì)所得到的氧化產(chǎn)物的粘度一般低于氧化前瀝青質(zhì)的粘 度。在一些實(shí)施方案中，測(cè)定瀝青質(zhì)的粘度以確定加入到瀝青質(zhì)中的氧 化劑的量。例如，可以在引入氧化劑時(shí)或在引入期間(引入各小份氧化 劑之間)測(cè)定瀝青質(zhì)的粘度。
可以通過(guò)任何適宜的方法混合氧化劑和瀝青質(zhì)。例如，在氧化瀝青 質(zhì)前或在其氧化期間，向?yàn)r青質(zhì)中引入溶劑或混溶劑(miscibilityagent)。 所述溶劑或混溶劑可包括，例如，檸檬酸、甲酸、烷基酯、二烷基醚、 醇或其衍生物或其組合。在一些實(shí)施方案中，引入的溶劑或混溶劑的摩
7爾比可為約0.02份溶劑或混溶劑1份瀝青質(zhì) 約0.2份溶劑或混溶劑1份 瀝青質(zhì)。氧化產(chǎn)物也可以作為瀝青質(zhì)和氧化劑的溶劑或混溶劑。例如，在一 些實(shí)施方案中，氧化產(chǎn)物包括一種或多種脂肪酸、酯或酮。


圖1是油砂的加工方法的實(shí)施方案的示意圖，所述方法包括氧化分離出 的瀝青質(zhì)，以形成用于運(yùn)輸油砂中非瀝青質(zhì)烴組分的溶劑。
發(fā)明詳述
除非另有解釋，本文所用的所有科技術(shù)語(yǔ)具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理 解的相同含義。單數(shù)術(shù)語(yǔ)"一個(gè)"、"一種"包括其復(fù)數(shù)的指示物，除非上 下文另有聲明。同樣，措辭"或(者)"包括"和"的含義，除非上下文另有
聲明。術(shù)語(yǔ)"包括(includes)"含義為"包含(comprises)"。本發(fā)明的方法步 驟，如分離步驟和混合步驟，可為一部分，基本上全部或者全部，除非另有 聲明。
本發(fā)明公開(kāi)了瀝青質(zhì)的加工方法的實(shí)施方案。在許多天然材料，包 括原油和油砂中發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)。雖然歷史上使用常規(guī)方法加工瀝青質(zhì)是很 困難的，但瀝青質(zhì)還是能量的豐富來(lái)源。已公開(kāi)的方法的實(shí)施方案可用 于加工瀝青質(zhì)以生成更有用的產(chǎn)物。這些實(shí)施方案中的很多方案尤其適 于加工油砂中的瀝青質(zhì)。
已公開(kāi)的方法中的一些實(shí)施方案包括氧化瀝青質(zhì)，以生成低分子量 的氧化產(chǎn)物。氧化產(chǎn)物一般以適合作為燃料油(如在運(yùn)輸工業(yè)中作為柴 油燃料的替代品)、作為可在管道中運(yùn)輸用以降低其他流體粘度的溶劑、 或是作為用于生產(chǎn)石油所衍生的有機(jī)化合物的原料來(lái)使用的形式存在。 例如，該氧化產(chǎn)物的沸點(diǎn)和粘度一般低于衍生自所述氧化產(chǎn)物的瀝青質(zhì) 的沸點(diǎn)和粘度。
可使用多種技術(shù)氧化瀝青質(zhì)。在一些實(shí)施方案中，向?yàn)r青質(zhì)中引入 氧化劑。合適的氧化劑包括，例如，高錳酸鹽化合物、鈰化合物、鉻酸 鹽化合物、重袼酸鹽化合物、過(guò)氧化物化合物、臭氧、四氧化物化合物、硝 酸鹽化合物、亞硝酸鹽化合物、硫酸鹽化合物、過(guò)氧酸、含鹵素化合物(如，
8次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽和類似的含鹵素化合物)以及其衍 生物及其組合。可以引入任意量的氧化劑，其足以獲取所期望的結(jié)果。例如, 可引入摩爾比為約0.005份氧化劑1份瀝青質(zhì) 約1份氧化劑1份瀝青質(zhì)， 如約0.01份氧化劑1份瀝青質(zhì) 約0.5份氧化劑1份瀝青質(zhì)或0.05份氧化 劑l份瀝青質(zhì) 約0.25份氧化劑l份瀝青質(zhì)的氧化劑。
瀝青質(zhì)的氧化也可以包括直接加入催化劑或加入含有催化劑的試 劑。合適的催化劑包括含有釩、鈦、鎢、鉬、釕及其組合的催化劑。在一些 實(shí)施方案中，催化劑是金屬氧化物，如釩、鈦、鉤、鉬、釕的氧化物。含催 化劑的合適的試劑包括芬頓試劑。
在公開(kāi)的方法的實(shí)施方案中一般不需要過(guò)量的熱能對(duì)瀝青質(zhì)進(jìn)行氧 化。但是溫和的加熱可以提高某些氧化劑的活性。例如，在一些實(shí)施方 案中，可將溫度提高到足以促進(jìn)氧化的溫度以進(jìn)行瀝青質(zhì)的氧化。所述
溫度可以是，例如，約25。C 25(TC，如約25。C 95。C或35。C 65。C。
一些公開(kāi)的實(shí)施方案包括使用微生物氧化。例如，可向含瀝青質(zhì)的 組合物中的瀝青質(zhì)加入酶和活的生物體，或向從含瀝青質(zhì)的組合物分離 出的瀝青質(zhì)中加入酶和活生物體。微生物氧化工藝經(jīng)常比其他氧化工藝 更具有選擇性。這樣，得以在烴混合物中優(yōu)先地氧化瀝青質(zhì)。用于瀝青 質(zhì)優(yōu)先氧化的合適的生物體包括細(xì)菌(如，假單胞菌(尸"^fowo"w)、 氣單胞菌(j )、莫拉氏菌(Morajce〃a )和黃桿菌(F/avo6a"er/a ))、
真菌(如，卵菌(Oomycefes)、接合菌(Zygow^ycoto )禾口子囊菌(Jscom;;cofa )) 和微藻類(如，紫球藻(尸o^ /^nW/"m )、硅藻(jD/woms )、小球藻(CWore//") 禾口杜氏藻(D畫歸a))。
因?yàn)闉r青質(zhì)一般是粘稠性的，所以可以加入溶劑或混溶劑以促進(jìn)瀝 青質(zhì)和氧化劑之間的混合。瀝青質(zhì)是疏水性，但大部分的氧化劑是親水 性的。所以一些適合的溶劑和混溶劑包括親水和疏水兩個(gè)部分。適合的 溶劑和混溶試劑包括，例如，檸檬酸、甲酸、垸基酯、二垸基醚、醇(如， 甲醇和乙醇)以及其衍生物及其組合。例如，引入的溶劑或混溶劑的摩 爾比可為約0.01份溶劑或混溶劑1份瀝青質(zhì) 約1份溶劑或混溶劑l份 瀝青質(zhì)，如約0.02份溶劑或混溶劑1份瀝青質(zhì) 約0.2份溶劑或混溶劑1 份瀝青質(zhì)，或約0.05份溶劑或混溶劑1份瀝青質(zhì) 約0.1份溶劑或混溶劑
9l份瀝青質(zhì)。
在一些實(shí)施方案中，有些氧化產(chǎn)物可作為溶劑或混溶劑以促進(jìn)瀝青質(zhì)和氧化劑之間的混合。例如，氧化產(chǎn)物可以包括具有親水和疏水部分的脂肪酸、酯或酮。所述產(chǎn)物的形成可以減少對(duì)加入的溶劑和混溶劑的需要。為了將這種利益最大化， 一些實(shí)施方案包括在基本上連續(xù)進(jìn)行的工藝中加工瀝青質(zhì)，在該工藝中新的氧化產(chǎn)物基本上連續(xù)地形成，以作為進(jìn)一步氧化所用的溶劑或混溶劑。當(dāng)然，所述工藝也可以以間歇或半間歇的形式進(jìn)行。
氧化會(huì)降低瀝青質(zhì)的能量?jī)r(jià)值。所以，在一些己經(jīng)公開(kāi)的實(shí)施方案中，氧化度被限制在足以形成有用產(chǎn)物的程度。限制氧化使得以提供產(chǎn)物的可控形成和降低加工成本。在一些已經(jīng)公開(kāi)的實(shí)施方案中，氧化包
括將瀝青質(zhì)中約1%~95%，如約2%~50°/。或約5%~25%的芳香環(huán)分解。氧化產(chǎn)物的平均分子量可為瀝青質(zhì)平均分子量的約5% 75%，如約10%~50%或約15% 30%。
可以通過(guò)，例如，控制加入到分離出的瀝青質(zhì)中氧化劑的量控制氧化度。在一些實(shí)施方案中，氧化劑在檢測(cè)混合物的物理性質(zhì)期間，緩慢地引入到分離出的瀝青質(zhì)中。例如，可在混合和檢測(cè)該混合物的物理性質(zhì)(如混合物的粘度)后，加入一定量的氧化劑。然后可重復(fù)所述工藝直到獲得理想的氧化度。
如果將一定的氧化劑加入到包含有低分子量烴和瀝青質(zhì)的烴混合物中，所述氧化劑會(huì)在氧化瀝青質(zhì)前優(yōu)先地氧化低分子量烴。低分子量烴一般已經(jīng)是有用的形式，所以氧化這些物質(zhì)并不理想。所以，已公開(kāi)的方法的一些實(shí)施方案包括在氧化前將瀝青質(zhì)與其他烴分離。例如， 一些實(shí)施方案包括從油砂中分離出烴混合物，然后從該烴混合物中分離出瀝青質(zhì)。有關(guān)上述分離步驟的相關(guān)信息可參見(jiàn)，例如美國(guó)專利No. 6,007,709和美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/371,327 ( '327申請(qǐng))，通過(guò)引用的方式將其并入本文。氧化前，分離出的瀝青質(zhì)可包括，例如，約0% 40%，如約0%~30%或約0% 20%的非瀝青質(zhì)烴。
分離后，可將瀝青質(zhì)氧化生成氧化產(chǎn)物，然后可將該氧化產(chǎn)物與其他烴如烴混合物中的其他烴混合。如果有必要，也可對(duì)所述其他烴進(jìn)行
10分離工藝。在一些實(shí)施方案中，氧化產(chǎn)物作為溶劑與其他烴混合，用以降低其他烴的粘度。如果其他烴很粘稠并需要通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸，上述的工藝就很有用。例如，從油砂中分離出的瀝青很粘稠，必須在通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸前與溶劑混合。氧化產(chǎn)物可以代替所有溶劑或部分溶劑的作用。
圖1顯示油砂的加工方法的一個(gè)實(shí)例。所述方法從油砂的開(kāi)采開(kāi)始。將來(lái)自油砂開(kāi)采的油砂IO運(yùn)送到進(jìn)行泡沫體浮選和分離的處理點(diǎn)，所述的泡沫體浮選和分離一般涉及將油砂和熱水12混合以形成混合物，然后
向混合物中引入氣體。烴隨著氣泡升起，在烴貧化的水相16上方產(chǎn)生富集烴的泡沫體14。將烴貧化的水相16移出倒掉或進(jìn)行進(jìn)一步處理。富集烴泡沫體14與石蠟類烴溶劑18混合，然后進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)沉淀步驟。石蠟類烴溶劑18導(dǎo)致混合物中瀝青質(zhì)的沉淀。沉淀后，從包含沉淀的瀝青質(zhì)、殘余固體、殘余水和溶劑的尾渣流22中分離出瀝青20。然后尾渣流22流入到尾渣溶劑回收單元(TSRU)，該回收單元從TSRU尾渣流26中分離出回收的溶劑流24?；厥盏娜軇┝?4可以循環(huán)回泡沫體處理階段。
TSRU尾渣流26—般包括瀝青質(zhì)、礦物質(zhì)、水和一些殘余溶劑?？梢岳迷?327申請(qǐng)中公開(kāi)的其中一種工藝回收瀝青質(zhì)28。所述工藝可以包括浮選、重力沉淀和/或疏水凝聚。上述工藝導(dǎo)致礦物質(zhì)30的分離。一旦分離，將瀝青質(zhì)28與氧化劑32混合生成氧化產(chǎn)物34。氧化產(chǎn)物34具有降低的粘度，可以作為瀝青20的溶劑。將氧化產(chǎn)物34與瀝青20混合生成粘度足夠低的可通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸?shù)南♂尩臑r青混合物36。如果需要進(jìn)一步降低粘度，回流溶劑38可以混入到稀釋的瀝青混合物36中。
瀝青質(zhì)也可以無(wú)需先從其他烴分離出來(lái)而被氧化。在這樣的實(shí)施方案中，使用一種可在其他烴氧化前優(yōu)先將瀝青質(zhì)氧化的氧化劑是很有用的。也可以使用催化劑用以提高優(yōu)先于其他烴而氧化瀝青質(zhì)。適合優(yōu)先地氧化瀝青質(zhì)的氧化劑的實(shí)例包括強(qiáng)親電子氧化劑，如過(guò)硫酸鹽化合物、過(guò)氧酸、高碘酸、臭氧以及其衍生物及其組合。用于催化瀝青質(zhì)的優(yōu)先氧化的催化劑的實(shí)例包括含有釕的催化劑。例如，適合的催化劑可包含釕氧化物。
ii考慮到按照本發(fā)明的原理，存在許多可能的實(shí)施方案，應(yīng)當(dāng)僅將示例性的實(shí)施方案作為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，不應(yīng)將其用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。相反地，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求來(lái)限定。因此，我們要求這些權(quán)利要求的范圍和精神之內(nèi)的所有權(quán)利。
權(quán)利要求
1.瀝青質(zhì)的加工方法，其包括從含瀝青質(zhì)的組合物中分離瀝青質(zhì)；和氧化分離出的瀝青質(zhì)以形成氧化產(chǎn)物。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述含瀝青質(zhì)的組合物是油砂。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其基本上連續(xù)地進(jìn)行。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述氧化產(chǎn)物與其他 烴混合。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述分離出的瀝青質(zhì)的粘度大于 氧化產(chǎn)物的粘度。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述氧化包括將分離出的瀝青質(zhì) 中約2% 50%的芳香環(huán)分解。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化產(chǎn)物的平均分子量是分 離出的瀝青質(zhì)平均分子量的約10%~50%。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì) 中引入氧化劑，所述氧化劑包含高錳酸鹽化合物、鈰化合物、鉻酸鹽化合 物、重鉻酸鹽化合物、過(guò)氧化物化合物、臭氧、四氧化物化合物、硝酸鹽化 合物、亞硝酸鹽化合物、過(guò)硫酸鹽化合物、過(guò)氧酸、含卣素化合物、或其衍 生物或其組合。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述氧化包括向含瀝青質(zhì)的組合 物中引入催化劑，所述催化劑包括釩、鈦、鎢、鉬、釕或其組合。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì) 中引入芬頓試劑。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì) 中引入氧化劑，引入的氧化劑的摩爾比為約0.01份氧化劑1份瀝青質(zhì) 約0.5份氧化劑l份瀝青質(zhì)。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì) 中引入氧化劑，該方法還包括測(cè)定分離出的瀝青質(zhì)的粘度以確定氧化劑 的加入量。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì)中引入氧化劑，該方法還包括在向?yàn)r青質(zhì)引入氧化劑時(shí)或引入氧化劑期 間測(cè)定分離出的瀝青質(zhì)的粘度。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在氧化分離出的瀝青質(zhì) 之前或期間，向其引入溶劑或混溶劑，所述溶劑或混溶劑包括檸檬酸、 甲酸、烷基酯、二烷基醚、醇、或其衍生物或其組合。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在氧化分離出的瀝青質(zhì) 之前或期間，向其引入溶劑或混溶劑，引入的溶劑或混溶劑的摩爾比為 約0.02份溶劑或混溶劑l份瀝青質(zhì) 約0.2份溶劑或混溶劑l份瀝青質(zhì)。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì)中引入氧化劑，且其中至少一種氧化產(chǎn)物作為分離出的瀝青質(zhì)和氧化劑 的溶劑或混溶劑。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化產(chǎn)物包括一種或多種脂 肪酸、酯或酮。
18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化分離出的瀝青質(zhì)包括在 約25°095°(:溫度下進(jìn)行氧化。
19. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化分離出的瀝青質(zhì)包括利 用微生物氧化工藝進(jìn)行氧化。
20. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在氧化前分離出的瀝青質(zhì)包括約 0%~30%的非瀝青質(zhì)烴。
21. 油砂的加工方法，其包括 從油砂中分離出烴混合物； 分離烴混合物中的其他烴和瀝青質(zhì)；和 氧化分離出的瀝青質(zhì)以生成氧化產(chǎn)物。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其基本上連續(xù)地進(jìn)行。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述氧化包括將分離出的瀝青 質(zhì)中約2%~50%的芳香環(huán)分解。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述氧化產(chǎn)物的平均分子量是 分離出的瀝青質(zhì)平均分子量的約10% 50%。
25. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青 質(zhì)中引入氧化劑，所述氧化劑包含高錳酸鹽化合物、鈰化合物、鉻酸鹽化合物、重鉻酸鹽化合物、過(guò)氧化物化合物、臭氧、四氧化物化合物、硝酸鹽 化合物、亞硝酸鹽化合物、過(guò)硫酸鹽化合物、過(guò)氧酸、含鹵素化合物、或其 衍生物或其組合。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述氧化包括向含瀝青質(zhì)的組 合物中引入催化劑，所述催化劑包括釩、鈦、鎢、鉬、釕或其組合。
27. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述氧化包括向分離出的瀝青質(zhì)中引入芬頓試劑。
28. 如權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包括在氧化分離出的瀝青 質(zhì)之前或期間，向其引入溶劑或混溶劑，所述溶劑或混溶劑包括檸檬酸、 甲酸、烷基酯、二烷基醚、醇、或其衍生物或其組合。
29. 如權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包括將氧化產(chǎn)物與其他烴 混合。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中氧化產(chǎn)物作為溶劑使其他烴的 粘度降低。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中將所述氧化產(chǎn)物和其他烴混合 形成混合物，且所述方法還包括通過(guò)管道運(yùn)送所述混合物。
32. 瀝青質(zhì)的加工方法，其包括向含瀝青質(zhì)的組合物中引入氧化劑， 從而優(yōu)先氧化組合物中的瀝青質(zhì)。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述氧化劑包括過(guò)硫酸鹽化合 物、過(guò)氧酸、高碘酸、臭氧、或其衍生物或其組合。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其進(jìn)一步包括向含瀝青質(zhì)的組合物 中引入含有釕的催化劑。
35. 如權(quán)利要求32所述的方法，其進(jìn)一步包括向含瀝青質(zhì)的組合物 中引入溶劑或混溶劑，所述溶劑或混溶劑包括檸檬酸、甲酸、烷基酯、 二垸基醚、醇、或其衍生物或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種瀝青質(zhì)的加工方法。所述方法可包括從含瀝青質(zhì)的組合物中分離瀝青質(zhì)和將分離出來(lái)的瀝青質(zhì)氧化以生成氧化產(chǎn)物?；蛘撸龇椒砂o(wú)需先分離瀝青質(zhì)，直接將含瀝青質(zhì)組合物中的瀝青質(zhì)氧化。一旦形成氧化產(chǎn)物，可將該氧化產(chǎn)物與其他烴混合。氧化量可以限制在足夠制備適于期望應(yīng)用的混合物的量。所述方法可用于升級(jí)各式各樣的原料，包括升級(jí)油砂中的瀝青質(zhì)。氧化的步驟可以通過(guò)，例如，向?yàn)r青質(zhì)中引入氧化劑，和在一些情況下，引入催化劑來(lái)進(jìn)行。也可以引入溶劑或混溶劑以改善氧化劑和瀝青質(zhì)之間的混合。
文檔編號(hào)C10G1/00GK101688122SQ200680054885
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者威廉·迪伊韋斯特因, 雷蒙德·L·莫利 申請(qǐng)人:馬拉松石油加拿大有限公司