[发明专利]用于从原油和原油馏出液中除去环烷酸的方法

说明书

本发明涉及一种用于从原油和原油馏出液(crude oil distillate)中除去环烷酸的方法。

环烷酸是在精炼原油的过程中存在于原油和各种原油馏出液中的羧酸。术语“环烷酸”包括大量含有一个或多个环烷基的环且具有约120到远高于700的范围内的分子量的羧酸化合物。原油和原油馏出液中存在的大部分环烷酸具有包含9到20个碳原子的碳主链且环戊基的环是主要的环烷基的环结构，尽管其他环烷基的环，诸如环己基和环庚基的环可以以明显的量存在。

原油和原油馏出液中存在酸性杂质会造成在炼油厂使用的高温(高于200℃)下管线和蒸馏设备的腐蚀，且酸性原油和原油馏出液具有比低酸度的原油和原油馏出液低的市场价值。因此，需要有效的方法来降低原油和原油馏出液的环烷酸含量。

根据ASTM D0664测得以总酸数(TAN)表示的原油和原油馏出液的酸度。总酸数是中和一克油中的酸所需的以毫克计的氢氧化钾的量，且值超过0.5mg KOH/g表示高酸度。酸性原油和原油馏出液馏分的典型TAN值在0.5到40mg KOH/g的范围内，而酸性馏出液诸如煤油可以具有如0.5到8.0mg KOH/g范围内的TAN值。

已知多种方法用于使原油和原油馏出液脱酸。在常规的脱酸方法中，诸如含水氢氧化钠或含水氢氧化钾的碱与油接触以中和存在的任何酸。反应产生包含水和碱金属盐的水相。在使用或销售油之前，必须除去脱酸的油中的此水相。根据美国专利第4,199,440号，一个问题产生了，因为碱金属化合物的化学性质类似于皂，且倾向于乳化烃和水相。此乳化干扰脱酸的油与水相的有效分离。

WO 00/46322描述了原油脱酸方法的另外的实例。在此申请中，原油与极性溶剂(如甲醇)接触，使得存在于油中的至少部分酸被萃取到溶剂中作为萃取相。接着从油中分离出萃取相。然而，此方法的问题是一些数量的酸杂质未被萃取到溶剂中。另一个问题在于酸在油与萃取相之间分开，因而需要大量的极性溶剂和反复的萃取将油的酸含量降低至可接受的水平。这具有另外的缺点，为了循环到萃取阶段必须使大量的极性溶剂再生。

本发明的一个方面基于下述发现：特别选择的离子液体可以比现有技术的脱酸方法更有效地用于除去原油和原油馏出液中的环烷酸。

离子液体是近几年间开发出的一类新颖的化合物。如本文中使用的，术语“离子液体”指的是能够通过熔化盐产生的且当这样产生时仅由离子组成的液体。离子液体可以由包含一种阳离子物质和一种阴离子物质的均相物质形成，或离子液体可以由超过一种的阳离子物质和/或超过一种的阴离子物质构成。因而，离子液体可以由超过一种的阳离子物质和一种阴离子物质构成。离子液体还可以由一种阳离子物质和一种或多种的阴离子物质构成。另外，离子液体可以由超过一种的阳离子物质和超过一种的阴离子物质构成。

术语“离子液体”包括具有高熔点的化合物和具有低熔点的化合物，如室温或低于室温。因而，许多离子液体具有低于200℃、优选低于150℃、尤其低于100℃、约室温(15到30℃)、或甚至低于0℃的熔点。具有低于约30℃的熔点的离子液体通常被称为“室温离子液体”且通常衍生自具有含氮杂环的阳离子，诸如基于咪唑鎓和吡啶鎓的阳离子的有机盐。在室温离子液体中，阳离子和阴离子的结构防止形成有序的晶体结构且因此这种盐在室温下是液体。

离子液体被最广泛地称作溶剂，原因是它们可忽略不计的蒸气压、温度稳定性、低的可燃性以及可循环性使得它们是环境友好的。由于可利用大量的阴离子/阳离子组合，因而可以微调离子液体的物理性质(如熔点、密度、粘度和与水或有机溶剂的混溶性)以满足特定应用的要求。

根据US 2003/0085156，离子液体可以用于经由烃流与离子液体之间的逆流接触来除去烃材料中的有机硫化合物，诸如硫醇、硫化物、二硫化物、噻吩、苯并噻吩以及二苯并噻吩。在所公开的实例中，需要非常大量的离子液体，如每2ml烃2ml的离子液体，即1:1的比。

US 2006/0070919涉及处理费-托合成法流出物且更具体是这样的反应中形成的醇和酸。类似于US 2003/0085156，为了证明令人满意的结果，需要非常大量的离子液体，如每4ml烃2ml的离子液体，

易于明显的是，这样大的量对商业化应用来说是不切实际的，且操作的确将是极其昂贵的。

根据本发明，提供了一种用于从含有有机酸的原油和/或原油馏出液中除去有机酸的方法，包括下述步骤：