[发明专利]提炼含油固体的方法和装置

说明书

本发明涉及提炼含有油和/或沥青的固体特别是油砂或油页岩的 方法和装置。

油或焦油砂为主要起始于中生代的黑砂地层，其遍及全世界分布 且具有约5-18％的矿物油含量。与液体石油不同，油砂浓厚粘稠且必须 首先与砂分离开再加工成原油。在靠近地表的区域中，油砂通过借助 于庞大斗轮和拉铲挖掘机露天开采而采出并研磨到粒度＜30μm。借助 于热水和蒸汽提取重油，其中在顶部积聚具有有机相的悬浮液。将下 面的部分分离并再次提纯。因此，对于油回收来说需要非常多的水， 另外其并非完全无油排放。

油页岩是指泥灰岩或来自各种地质年代的其它类型的粘土质沥青 沉积岩石的形成山脉的地层，其富含来自化石化的微生物或来自花粉 的有机物质(油母沥青)。从油页岩中回收油传统上通过采矿和随后的 热解(在500℃下碳化)实现。或者，通过向岩石中注入蒸汽-空气混合 物使用地下回收(原位)，所述岩石通过爆破和点燃排出油的火焰锋而 预先崩裂。

因此，从油砂或油页岩中回收原油成本相对密集。然而，随着石 油价格提升，在经济上，从油砂和油页岩中回收原油变得越来越引人 关注。目前从油砂和焦油砂中回收油中的主要问题是需要高水量消耗 和排放含有残油的废水。

从美国专利4,507,195中知道了在于馏炉中蒸馏的固体上来使污 染了的油页岩或焦油砂油焦化的方法。将含烃固体与热的传热材料混 合，以使所述固体的温度升高到适于热解所述烃的温度。使该混合物 保持在热解区，直到释放足量的烃蒸气。在该热解区中，气提气体穿 过该混合物，以降低放出的烃蒸气的露点并夹带细颗粒。因此，从热 解区中获得污染了的烃蒸气、气提气体和夹带的细颗粒的混合物。从 污染了的烃蒸气中分离出重质部分并将其在由所述细颗粒构成的流化 床中热裂化，由此使杂质以及焦炭沉积在流化床中的细颗粒上。将产 物油蒸气从焦化罐中排出。使用再循环的热解了的油页岩或焦油砂作 为传热材料，其已穿过燃烧区，以烧掉碳渣并提供用于原料热解的热 量。因为在燃烧区与热解炉之间没有压力密封，所以燃烧区的氧化气 氛能进入热解炉并损害油蒸气的品质。另外，焦化罐中的热裂化消耗 非常多的能量，且因此昂贵。

从EP 1015527B1中还知道了热处理含有挥发性可燃成分的原料 的方法，其中在热解反应器中使该原料与来自收集仓的热的粒状固体 混合，在该热解反应器中存在相对高的温度。在该反应器中，由此将 引起气体和蒸气中的裂化反应。

除了上述方法中使用的热裂化之外，还知道催化裂化方法。在流 化催化裂化(FCC)中，将提炼厂的重馏分分解成气体、液化气体和汽油， 优选分解成长链正构烷烃和异构烷烃。裂化通常在450℃至550℃之间 的温度下和1.4巴的反应器压力下借助于基于硅铝酸盐的沸石催化剂 来进行。FCC裂化器例如在US 7,135,151B1、US 2005/0118076A1或 US 2006/0231459A1中描述。示例性的催化剂在WO 2006/131506A1 中公开。其它方法例如为焦化或加氢裂化。

本发明的目标在于提供从含油固体中回收原油的更有效的方法。

此目标基本由本发明通过具有下列步骤的方法解决：

-向反应器中供应所述含油固体并在300-1000℃、优选350-900℃ 的温度下排出含油蒸气；

-将在所述反应器中排出的所述含油蒸气送去催化处理，在所述 催化处理中重油组分被裂化，

-分离所述处理中获得的产物并排出产物料流；

-将留在所述反应器中的固体，包括未蒸发的重质烃部分，引入 炉子中；

-在所述炉子中在600-1500℃、优选1050-1200℃的温度下燃烧留 在所述固体中的重质烃，

-使热固体从所述炉子再循环到所述反应器中，其中通过阻挡设 备所述炉子的氧化气氛与所述反应器的气氛分隔开。