專利名稱：用于原油體系脫酸的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及原油脫酸的方法。
原油及其餾份會含有一定量的有機酸，例如環(huán)烷酸，使原油稍微呈酸性。原油的酸度是按照它的總酸數(shù)(TAN)測定的TAN被定義為中和1克原油所需要的用毫克(mg)表示的氫氧化鉀的量。酸性原油典型的TAN為0.5-7.0。原油中的酸雜質(zhì)可造成腐蝕問題，特別是在精煉操作中溫度為200℃及高于200℃的高溫下會遇到。由于這一原因，需要降低TAN，例如，通過降低存在的環(huán)烷酸的量降低TAN。
各種用于原油脫酸的方法是已知的。例如，在常規(guī)的脫酸方法中用堿處理原油，堿與原油中存在的有機酸反應生成鹽和水。當氫氧化鈉用作堿時生成水和鹽如環(huán)烷酸鈉。可將環(huán)烷酸鈉分離出并用HCl將其轉(zhuǎn)化成環(huán)烷酸和氯化鈉。然而，要將油中的酸度降低到可接受的水平要消耗大量的氫氧化鈉和HCl。而且該方法產(chǎn)生大量的氯化鈉，必須通過大量煩瑣的分離步驟將其分離出來并進行處理。因此，這種方法相對不經(jīng)濟，并且由于涉及到大量的原油，產(chǎn)生了大量的廢物。
我們開發(fā)了用極性溶劑通過溶劑萃取使原油脫酸的方法，該方法可用比上述方法廉價的材料，并且產(chǎn)生較少的廢物。
本發(fā)明提供使原油體系脫酸的方法，該方法包含步驟(a)用極性溶劑處理原油體系以使至少油中部分有機酸被萃取到作為萃取相的該溶劑中；和(b)從步驟(a)被處理的原油體系中分出該萃取相。
在本申請中，“原油體系”是指特定組成和/或產(chǎn)地的原油，或者不同的組成和/或產(chǎn)地的原油的混合物。
本發(fā)明通過溶劑萃取從原油體系中除去有機酸?？赡艽嬖谟谠腕w系中的有機酸的例子包括酚類、含硫的酸，并且最常見的是環(huán)烷酸。有機酸象環(huán)烷酸對極性溶劑比對原油體系有較高的親和力，因此將選擇性地溶解于作為萃取相的該溶劑中。萃取相與原油體系的剩余物是不混溶的，可通過傾注和/或蒸餾分離。一旦分開可從萃取相中回收溶劑并重復使用。分出的有機酸可用于大量應用中，例如用于生產(chǎn)洗滌劑，或作為金屬離子的溶劑。有機酸的直接產(chǎn)生及溶劑的回收能力使本發(fā)明的方法在經(jīng)濟方面和產(chǎn)生的廢物量上都特別有效。
本發(fā)明的方法對將酸性原油的總酸數(shù)(TAN)降到0.9及以下，優(yōu)選0.5及以下，最優(yōu)選0.3及以下特別有效。
可用本發(fā)明方法處理原油體系一次或多次。優(yōu)選重復本方法直到原油體系的總酸數(shù)(TAN)降到0.9或以下，最優(yōu)選0.5或以下，特別是0.3或以下。這可能需要重復本方法很多次，例如六次。但是優(yōu)選在本方法重復三次或少于三次后將原油的TAN值降低到希望值。
本發(fā)明方法可用極性溶劑進行。合適的溶劑包括醇類、醇的衍生物和醚類。合適的醇類包括甲醇、乙醇和丙醇，優(yōu)選甲醇。二元醇如聚乙二醇也可能是合適的。合適的醚類包括乙二醇醚。醇的衍生物如醇多烷氧化物可使用。也可使用溶劑的混合物(例如水和甲醇)。
所用溶劑和原油的比例可以是1∶99到80∶20，優(yōu)選20∶80到60∶40，例如30∶70到50∶50。
在本發(fā)明的一個實施方案中，本方法還包含步驟c)用堿處理步驟b)中的萃取相。這一步驟對于降低盡管用極性溶劑重復洗滌后TAN值仍高于希望值的原油體系的TAN值特別有效。因為原油體系的酸度經(jīng)用極性溶劑萃取已經(jīng)降低，需要相對少量的堿中和。
用于步驟c)合適的堿包括堿金屬和堿土金屬氫氧化物，如氫氧化鈉。例如，當使用氫氧化鈉時，會產(chǎn)生水和鹽如環(huán)烷酸鈉?？赏ㄟ^例如加入無機酸如HCl將環(huán)烷酸鈉轉(zhuǎn)化成環(huán)烷酸。環(huán)烷酸是有價值的產(chǎn)品。
本發(fā)明方法可在石油管線上進行。將流經(jīng)管線的部分或全部原油輸送到混合室，在混合室原油與溶劑接觸典型的是使用逆流萃取柱，油從一端進入，溶劑從另一端進入。混合后將兩相分開，將油或者輸送回管線或者進行進一步處理，同時回收溶劑。
本發(fā)明的方法也可在油罐中進行。因此，本方法可在將原油從一個地方運送到其它地方的同時進行原油脫酸化。
現(xiàn)將本發(fā)明的這些方面和其它方面參考下列實施例進行描述。
實施例1-6在這些實施例中將已知量的甲醇和原油加到分液漏斗中。將漏斗塞緊，振搖2分鐘形成乳液，然后置于40℃的烘箱中過夜讓混合物分相。16小時后觀察到混合物分為兩相原油為下相，甲醇為上相。將兩相分開，稱重，并從每一相中取出子樣品并分析總酸數(shù)(TAN)。將原油的酸性成分溶于甲醇下相中。一旦分開可任選將甲醇下相純化以再利用。從下相中回收甲醇的合適方法包括蒸餾。另一種方法是可使用分離膜。
然后將洗過的原油再加到分液漏斗中與加入已知量的干凈甲醇。將漏斗塞緊，振搖2分鐘形成乳液，然后置于40℃的烘箱中過夜讓混合物分相。如前述16小時后觀察到混合物分為兩相。將兩相分開，稱重，并分析TAN。重復這一步驟直到測定的原油的TAN值為0.9或以下。
將在這一實施例中使用的條件概括如下混合時間＝手搖2分鐘混合比＝50∶50溫度＝40℃北海原油
4次甲醇洗滌后處理效率＝62％
3次甲醇洗滌后處理效率＝56％
4次甲醇洗滌后處理效率＝49％西非原油
4次甲醇洗滌后處理效率＝75％
4次甲醇洗滌后處理效率＝87％
4次甲醇洗滌后處理效率＝72％上述結(jié)果表明通過用甲醇溶劑萃取可將各種不同類型的原油的TAN水平降低到可接受的水平。然而應該理解為在需要進一步降低原油TAN水平的情況下可在用甲醇至少對原油溶劑萃取一次后向原油中加入堿。
實施例7在本實施例中，原油樣品與不同溶劑在高剪切下攪拌2分鐘。使用下列溶劑1)脂肪醇多烷氧基化物的混合物
2)聚乙二醇的混合物3)乙二醇醚混合物然后將樣品置于70℃的烘箱中。16小時后觀察到混合物分為兩相原油下相和溶劑上相。在某些情況下用NaOH處理下相的原油。
所用的條件概括于下表1表1
實施例3，4，9和10的下相和上相經(jīng)分離、稱重并分析。結(jié)果列于下表2中。
表2
未處理的硬化原油的TAN為2.78。未處理的FPS/硬化原油(90∶10)的TAN為0.36。
實施例10的油相各用新的溶劑2再萃取三次。萃取在無NaOH存在下進行，混合比為50∶50。結(jié)果列于下表3。
表權(quán)利要求
1.原油體系脫酸的方法，該方法包含步驟(a)用極性溶劑處理原油體系以使至少油中部分有機酸被萃取到作為萃取相的該溶劑中；和(b)從步驟(a)被處理的原油中分出該萃取相。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟a)和b)重復一次或多次。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中所用的極性溶劑選自醇類、醇的衍生物和醚類。
4.權(quán)利要求3的方法，其中的極性溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、聚乙二醇、乙二醇醚和醇的多烷氧化物。
5.前述任一權(quán)利要求的方法，其中溶劑對原油體系的比是1∶99到80∶20。
6.前述任一權(quán)利要求的方法，其中還包括步驟c)用堿處理步驟b)中的萃取相。
7.權(quán)利要求6的方法，其中的堿是NaOH。
8.前述任一權(quán)利要求的方法，該方法是在原油管線上進行。
9.前述任一權(quán)利要求的方法，該方法是在油罐中進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及原油體系脫酸的方法,該方法包含步驟:(a)用極性溶劑處理原油體系以使至少油中部分有機酸被萃取到作為萃取相的該溶劑中;和(b)從步驟(a)被處理的原油中分出該萃取相。
文檔編號C10G21/00GK1334857SQ9981603
公開日2002年2月6日 申請日期1999年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月4日
發(fā)明者S·N·敦庫姆, C·G·奧斯博尼 申請人:英國石油勘探運作有限公司