[发明专利]液态原油烃组合物

说明书

优先权

本申请根据35U.S.C.§119主张在2011年8月31日提交的共同未决的美国序列号13/199453的利益，通过引用将其内容并入本文中。

发明背景

1.技术领域

本发明通常涉及液态原油烃组合物和它的输送方法。

2.相关技术描述

随着全球轻质、低硫原油储量的减少和全世界石油消费的增加，炼油厂寻求用于从更重的原油资源中提取有用的油的方法。以“重质原油”形式的丰富的储量存在于许多国家，包括加拿大西部、委内瑞拉、俄罗斯、美国和其他地方。例如，可在委内瑞拉的奥里诺科带、在加拿大的油砂和在阿拉斯加北部的Ugnu油藏发现重质或超重质原油。阿尔伯塔生产加拿大的石油的约三分之二和它的天然气的四分之三强。近一半的阿尔伯塔的石油是从大量的油砂开采的，其是称为沥青的重质原油的沉积物。阿尔伯塔的油砂代表了世界上最大的已知的沥青的沉积物。所述油砂出现在该省的三个主要区域：在东北部的阿萨巴斯卡河流域、在北部的和平河区域和在阿尔伯塔中东部的冷湖地带。

可包括沥青、重质油和焦油砂的较重质原油，由于污染物例如硫和氮以及金属（最显著地是铁、镍和钒）的显著更高浓度，造成工艺问题。沥青比自然流动或从地下泵出的传统原油开采起来更昂贵。这是因为稠的黑油必须与周围的沙子和水分开以提供可以进一步精炼的原油。所述沥青，其与在深油藏发现的正常的原油相反，不具有与正常原油相同的轻馏分。因此，所述沥青由密度超过1.000kg/dm³（小于10API）且在油藏条件下粘度为轻原油1000倍的重分子组成。由于所述沥青的组成，它必须先提级然后才能在炼油厂中作为轻质原油提炼。

另外，大储量的重质原油和超重质原油在它们的自然状态下是非常粘稠的。然而，这些原油的粘稠属性，使将所述油难以在传统的管道中被运输到它能被加工为有用的终产物的地方。在这些油中的高粘度的根源归于所述油的高沥青质含量。沥青质是出现在原油中的有机杂环大分子。在正常的储存条件下，沥青质被与沥青质化学相容但具有更低分子量的软沥青质和树脂稳定在原油中。所述软沥青质和树脂的极性区域围绕着沥青质而非极性区域被吸附到油相上。因此，这些分子作为表面活性剂且使原油中的所述沥青质稳定。然而，原油的压力、温度或浓度的变化能改变分散稳定性和增加所述沥青质聚集成更大颗粒的趋势。这些聚集物产生了比如果所述沥青质不被构造时更高的粘度。

通常地，由于例如油井或管道的堵塞以及中断或减少产油量，不想要的沥青质沉淀对石油工业来说是顾虑。另外，在下游的应用中，沥青质在热提质工艺过程中被认为是焦炭的来源，从而减少和限制残渣转化的产率。因此，重质原油的运输者和炼油厂开发了不同的技术来改进将所述重质原油运输到期望的位置的泵送能力。

一种输送高沥青质含量的烃的途径是添加煤油或其它非极性的馏分油。煤油或馏分油不分散沥青质聚集物；它们只是稀释聚集物以得到比如果所述聚集物被真正地分散成独立的分子时更小程度的更低粘度。然而，以得到期望的粘度的足够的量添加煤油或馏分油，尤其如果所述沥青质的浓度高时，是非常昂贵的。在一些情况下，煤油或馏分油的添加能导致更多的聚集物且甚至能引起原油中的沥青质沉淀。

因此，将所述沥青质保持为在所述烃液体中的稳定的悬浮物直至良好地进入炼油工艺通常是有利的。这不仅增加了最终收率也防止或减少了在过程中的维护问题且改进了从烃地层的生产率。一个解决方案是形成水包油乳液。水包油乳液呈现使它便于通过管道运输的大大降低的粘度。例如，美国专利号4392944（“944专利”）公开了重质原油和沥青的稳定的水包油乳液和随后的所述乳液的打破。所述‘944专利公开了所述乳液可通过使用氢氧化钙（即，消石灰或熟石灰）将所述水包油乳液转化为油包水乳液且将得到的油包水乳液脱水来打破。

另一个例子是美国专利号5526839，其公开了用于在水性缓冲溶液中形成稳定的粘稠的原油烃乳液的方法，该方法涉及以下步骤：（a）提供含有无活性的天然表面活性剂的粘稠的原油烃；（b）形成缓冲添加剂在水溶液中的溶液以提供基本的水性缓冲液，其中所述缓冲添加剂使来自所述粘稠的原油烃中的无活性的天然表面活性剂活化；和（c）将所述粘稠的原油烃与所述水性缓冲溶液以足以提供所述粘稠的原油烃在水性缓冲溶液中的稳定乳液的比率混合。