[发明专利]烃处理工艺

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张对在2011年1月31日申请的美国专利申请案第13/017,861号的优先权，其全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及处理液体烃以将酸性杂质(例如硫醇)转化为气味较小的硫化合物的方法。更具体来说，通过使烃在氧存在下与包含多价螯合金属催化剂、醇和碱金属氢氧化物的水性处理溶液接触来将所述杂质氧化为二硫化物油。特别优选的处理溶液还包括羧酸。

背景技术

对含有诸如硫醇等不期望酸性物质的液体烃的处理是已知的且可使用萃取或转化工艺来执行。所述转化工艺称为“甜化”工艺，其中在含氧气体存在下使含有碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠)与螯合金属催化剂的混合物的水性溶液与烃流接触。发生将硫醇转化为二硫化物油的氧化反应，所述二硫化物油在将烃与水性溶液分离的后续步骤期间保留在烃相中。所述甜化工艺有效作用于具有轻质硫醇杂质的轻质烃进料。

例如美国专利第6,860,999号、第6,960,291号、第7,014,751号和第7,029,573号中阐述的萃取工艺需要在厌氧条件下(即在实质上不存在额外氧的情况下)将硫醇从烃液-液质量传递到水性溶液。所述工艺对于移除通常含于重质液体烃进料中的高分子量硫醇(C₄和更高)尤其有效。水性溶液优选地具有两个相，其中烷基酚(例如甲酚，呈碱金属盐形式)与多价金属催化剂和碱金属氢氧化物在水性萃取剂相和实质上在萃取剂中不可混溶的较致密的水性底部相中组合。所述烷基酚用于促进重质硫醇的萃取。溶液中包括金属催化剂以使经处理烃中挟带的水性溶液减到最少，尤其是在较高碱金属氢氧化物浓度下遇到的较高粘度下。在与“酸质”液体烃进料混合期间，将硫醇以物理方式萃取(而非转化)到水性萃取剂相中，且在分离后获得硫醇含量显著低于进料的升级烃产物。然后对萃取剂相水性溶液实施氧化工艺，其中添加含氧气体且存于溶液中的金属催化剂将硫醇转化为二硫化物。这些基于烷基酚的萃取工艺更复杂且更难操作，这主要是因为需要使用两相水性萃取溶液或在组成上位于单相区与两相区之间的相边界处的单一相所致。

因此，业内仍然需要操作难度极低且几乎不需要次级工艺来处理硫污染物的新颖烃处理工艺。

发明内容

本发明涉及改进的液体烃处理工艺，其组合最好的常规甜化工艺与最好的更复杂的萃取工艺。本发明工艺使用水性处理溶液和氧化反应将包括较高分子量硫醇(C₄和更高)的硫醇转化(与萃取相对)为二硫化物油。二硫化物油保留在从所述工艺移除的经分离烃产物流中。更具体来说，本发明涉及包含处理含有硫醇的烃的方法的工艺，其中将含有硫醇的液体烃与含氧气体组合以形成进料流。在接触器容器中使所述进料与包含水、碱金属氢氧化物、多价螯合金属催化剂和至少一种大气压沸点优选地为100℃到210℃的醇的水性处理溶液接触，其中使用催化剂和氧经由氧化反应将硫醇转化为二硫化物油。接触步骤形成产物混合料，将其引导到至少一个分离区，其中从混合料分离含有二硫化物油的升级烃流。在需要时，在补足补充催化剂和/或处理溶液的其它成份后，使水性处理溶液再循环以处理更多酸质烃。

在另一个实施例中，本发明涉及处理含有硫醇的烃的两阶段方法，其包含混合液体烃与空气以形成第一进料，然后使第一进料在第一阶段接触器中与包含水、碱金属氢氧化物、螯合多价金属催化剂和至少一种大气压沸点优选地为100℃到210℃的醇的水性处理溶液接触。空气中的氧的存在和催化剂将第一进料中的大部分硫醇氧化为二硫化物油以形成第一混合料。然后使所述混合料在第一分离区中沉降，其中从所沉降第一混合料分离含有二硫化物油的升级烃流。然后混合所分离升级烃流与额外空气以形成第二进料。使所述第二进料在第二阶段接触器中进一步与水性处理溶液的第二流接触以将任何残留硫醇氧化为二硫化物油以形成第二混合料。使第二混合料在第二分离区中沉降，其中从所述工艺分离并移除含有二硫化物油的第二升级烃流作为产物流。若需要，可在第三和第四阶段中重复类似步骤。

优选地，使用减少水相挟带的接触器来执行接触步骤。所述接触器经配置引起极小搅动或不引起搅动。一种所述接触方法采用包含安装在护罩中的实质上连续的拉长纤维的质量传递装置。所述纤维优先经水性处理溶液润湿，且因此为烃提供大的表面积且使水相实质上不分散于烃中。