[发明专利]使用二氧化碳和树脂添加物将乳化石油去乳化而无沥青质的沉淀

说明书

技术领域

本说明书通常涉及石油加工，更具体地涉及使用二氧化碳将乳化石油源去乳化、且在去乳化的过程中无诸如沥青质的石油组分的沉淀的方法。

背景技术

水包油(o/w)和油包水(w/o)乳状液在石油工业中导致许多问题，并且在原油回收、处理和运输过程中需要石油生产商的注意。破乳对于石油生产商和精炼者而言始终是个挑战。目前，原油是世界上最重要的烃类资源，重质原油构成世界的潜在可回收储油量的大部分。目前，重质原油由于其高粘度(所述高粘度在运输过程中导致问题)而仅构成世界石油生产的小部分。尽管如此，由于轻质原油的供应在全球减少，因此仍然无法避免对解决与重质原油相关的问题的日益增加的需要。

通常认为原油是沥青质和树脂的胶体分散体，其中沥青质和树脂构成分散于由非极性化合物组成的连续相中的分立的极性组分。原油也可被描述为主要由饱和芳香烃类组成的非均质的复杂的有机混合物。其也含有杂核化合物、乳化水和其他无机物。烃类部分含有正烷烃、异烷烃、环烷烃和芳族化合物(具有烷基侧链的单核、双核和多核芳族烃类(PAH))；树脂(具有大量结构单元(如亚砜、酰胺、噻吩、吡啶、喹啉和咔唑)的聚集体)；和具有许多各类衍生物的沥青质(增容芳烃聚合物、环烷酸、硫化物、多元酚和脂肪酸)。沥青质为胶体性的，原子H/C比为1.0至1.2之间，且N、S和O含量具有小的重量百分比，表明沥青质骨架的大部分由散布有极性官能团的稠合芳族碳构成，所述极性官能团含有5至7个杂原子/大分子。沥青质不具有具体的化学式。单独的沥青质分子的包含于结构中的原子数可能不同，平均化学式可取决于来源。

沥青质通常存在于原油内的胶束中。当原油作为乳状液(如o/w乳状液或w/o乳状液)回收时，例如，胶束的保护壳可能分解，从而使得沥青质附聚或沉淀。附聚或沉淀的沥青质污染或堵塞石油工业中的生产设备是众所周知的。因此，持续需要将石油源(如原油，特别是富含沥青质的重质原油)去乳化而无沥青质的附聚或沉淀的方法。

发明内容

根据各个实施例，提供了将具有预定树脂/沥青质比的乳化石油源去乳化而无显著的沥青质的聚集或沉淀的方法。所述方法可包括将树脂添加物添加至乳化石油源，以形成树脂/沥青质比在预定临界值以上的添加树脂的乳状液。另外，在经添加的乳状液中的酸性官能团/碱性官能团的酸碱比可被调节为约0.25至约4.0。然后，添加树脂的乳状液可与二氧化碳接触，以形成初始混合物。初始混合物可含有乳化油相和乳化水相。二氧化碳可选自亚临界液态二氧化碳或超临界二氧化碳。初始混合物可被稳定化，以有利于破坏添加树脂的乳状液。相分离的混合物可由初始混合物形成，并可含有分离的水相和分离的油相。分离的油相可随后从相分离的混合物中移出。在所述方法中，在经添加的乳状液中的在预定临界值以上的树脂/沥青质比将沥青质悬浮体保持在添加树脂的乳状液、初始混合物、相分离的混合物和从相分离的混合物中移出的分离的油相中，从而避免了沥青质附聚和沉淀。

本文描述的实施例的另外的特征和优点在如下详细描述中阐述，且根据所述描述，所述另外的特征和优点部分对于本领域技术人员而言是易于显而易见的，或将通过实施本文描述的实施方案(包括如下详细描述、权利要求书以及所附附图)而被认识。

应了解前述一般描述和如下详细描述阐述了各种实例，并旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的概述或框架。所附附图被包括以提供各个实施例的进一步理解，并被引入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了本文描述的各个实施例，并与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1为用于使用根据本文的实施例的方法将石油去乳化的系统的示意图。

图2为图1的系统的部分示意图，其示出了通过根据本文的实施例的方法在石油去乳化的过程中的相分离。

图3A为通过根据本文的实施例的方法在石油去乳化的过程中在溶液中各种物质的传递以及它们与有机杂环的关系的图；和

图3B为图3A的图的继续。

具体实施方式

现在详细提及将具有预定树脂/沥青质比的乳化石油源去乳化而无显著的沥青质的聚集或沉淀的方法的实施例。将参照图1和2描述将乳化石油源去乳化的方法，所述图1和2示出了可用于进行根据本文的实施例的去乳化方法的一个示例性系统构造。尽管图1和2的系统作为示例提供，但应了解可使用具有其他构造的系统或装置进行根据本文的实施例的将乳化石油源去乳化的方法。