油田升級(ofu)中的集成中央處理設(shè)施(cfp)的制作方法
【專利說明】油田升級（OFU)中的集成中央處理設(shè)施（CFP) 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及改進的重油和/或漸青采收W及導(dǎo)致升級油的升級的方法和系統(tǒng)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 眾所周知，由于重油和/或漸青在典型處理溫度下的高粘度，它們難W從它們的 開采區(qū)運出。在另一方面，輕油一般具有低得多的粘度值，因此更容易通過管線流動。無論 用于它們的抽提的是什么采收方法，一般需要通過將重油和/或漸青與至少一種低密度及 低粘度的稀釋劑共混來將重油和/或漸青稀釋，使重油和/或漸青可運輸，特別是長距離運 輸。所用的稀釋劑典型地是氣體凝析油、石腦油、輕油，或送H種的任一組合。例如在加拿 大，在制造可運輸油并使用氣體凝析油作為稀釋劑時，加入到漸青中的氣體凝析油的體積 典型地是總產(chǎn)物的30到35%。
[0004] 向重油和/或漸青中加入稀釋劑W生產(chǎn)可運輸油存在多個缺點，包括：
[0005] ?井的偏遠使得用于將稀釋劑運送到和返還至重質(zhì)姪開采區(qū)的管線架構(gòu)相當昂 貴；W及
[0006] ?稀釋劑的可獲得性，典型地是輕質(zhì)姪，如氣體凝析油，在世界范圍內(nèi)穩(wěn)定地降低， 使得它們的獲得更加昂貴。
[0007] 對于將重油和/或漸青轉(zhuǎn)化為可運輸油來說，化學(xué)處理變?yōu)橛形Φ奶娲?案，并且在一些情況下，化學(xué)處理是唯一可行的將重油和/或漸青運輸?shù)骄珶拸S和市場的 替代方案。
[0008] 大多數(shù)用于將重油和/或漸青轉(zhuǎn)化為可運輸油的化學(xué)方法是基于熱裂化的系統(tǒng)。 基于熱裂化的系統(tǒng)范圍從中等熱裂化如減粘裂化到深度熱裂化如焦化系統(tǒng)。送些方法一般 應(yīng)用于重油和/或漸青中最重質(zhì)姪，典型地是含有高濃度漸青質(zhì)（asphaltene)的稱為減壓 渣油（"VR")的傭分。
[0009]W上化學(xué)方法的一個缺點是由于在送些方法過程中漸青質(zhì)的產(chǎn)生和不穩(wěn)定性而 導(dǎo)致的重質(zhì)姪到較輕的姪的有限轉(zhuǎn)化。送些方法由于漸青質(zhì)-樹脂相互作用而降低了重油 的穩(wěn)定性。送一不穩(wěn)定性隨上升的轉(zhuǎn)化水平而上升，導(dǎo)致漸青質(zhì)的沉淀和設(shè)備與管道中導(dǎo) 致問題的沉積物的形成。
[0010] 在焦化系統(tǒng)中，漸青質(zhì)被轉(zhuǎn)化為焦炭，其要求加入復(fù)雜而昂貴的設(shè)備來處理焦炭。
[0011] W上化學(xué)方法的另一個缺點是裂化材料副產(chǎn)物（例如，帰姪和二帰姪）的產(chǎn)生。如 果不加W處理，帰姪和二帰姪可W與氧（例如空氣中的氧氣）或其他反應(yīng)性化合物（例如， 有機酸、撰基化合物、胺等）反應(yīng)W形成通常稱為樹膠的長鏈聚合物，其進一步使下游處理 設(shè)備結(jié)垢。為了在最終產(chǎn)物中減少帰姪和二帰姪，必須使用昂貴的加氨處理和氨產(chǎn)生基礎(chǔ) 設(shè)施來處理裂化材料。
[0012] 上述缺點轉(zhuǎn)化為顯著的成本及復(fù)雜性，使得送些技術(shù)的小規(guī)模應(yīng)用不經(jīng)濟。在加 拿大阿爾伯培?。ˋ化erta)的LongLake,蒸汽輔助重力泄油（"SAGD")技術(shù)被用于采收漸 青。漸青與作為稀釋劑的輕質(zhì)姪混合，所述稀釋劑稀釋稠漸青并使它能夠流動（"DilBit")。 然后在現(xiàn)場升級裝置（onsiteupgrader)處使用鏈焼溶劑脫漸青（"SDA")裝置，將DilBit 升級為優(yōu)質(zhì)原油，然后熱裂化和加氨裂化技術(shù)。漸青被升級為40API合成油，而廢棄的漸青 質(zhì)進料到氣化器中W產(chǎn)生用于加氨裂化的氨W及從儲層抽提漸青所需要的能量。送樣的復(fù) 雜性是漸青采收和處理中現(xiàn)有技術(shù)的典型的目前技術(shù)狀態(tài)。
[001引 已經(jīng)公布多篇討論解決送些問題的努力的專利扣S7981277、US4443328、 US2009/0200209、CA2232929、CA2217300 和CA2773000)。然而送些文獻中的每一篇都具有W下缺點中的一項或多項：
[0014] ?沒有考慮到同時除去水和漸青質(zhì)，導(dǎo)致引起如上所述設(shè)備堵塞問題的漸青質(zhì)；
[0015] ?漸青質(zhì)進料中沒有水，因此更有價值的輕質(zhì)姪必定隨漸青質(zhì)沉淀而作為減粘稀 釋劑。送基本上減少了采收，降低收益；
[0016] ?只可應(yīng)用于采掘應(yīng)用；
[0017] ?沒有解決直立圓柱形反應(yīng)器中漸青的過渡裂化扣S4443328) 及
[0018] ?沒有解決熱裂解材料中帰姪和二帰姪的產(chǎn)生。
[0019] 存在對改進的重油和/或漸青采收和升級方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 本文所用術(shù)語"重油"包含高粘性且不易流動的姪。在一個實例中，重油被定義為 具有20°或更低的平均API重度。在一些實例中，取決于儲層條件，所述重油進一步包含至 少一種溶解氣、漸青質(zhì)、水和礦物固體。在另一個實例中，取決于開采方法，所述重油進一步 包含至少一種溶劑和/或任何其他開采添加劑等。"漸青"是重油的亞類，并且典型地特征 在于具有12°或更低的API重度。在其天然狀態(tài)，例如在加拿大的油砂（OilSands)和/ 或委內(nèi)瑞拉的奧里諾科油帶（化inocoOilBelt)中，漸青一般包括在10到18%w/w范圍 內(nèi)的巧不溶性漸青質(zhì)和細小固體例如礦物固體。
[0021] 本文所用術(shù)語"漸青質(zhì)"是指碳質(zhì)材料例如原油、漸青或煤的最重且最極性的分子 組分，并且被定義為不溶于正焼姪（通常為正戊焼或正庚焼）但可溶于芳族溶劑例如甲苯 的材料的可溶性類。在原油中，發(fā)現(xiàn)漸青質(zhì)與飽和的W及芳族姪和樹脂（"SARA")在一起。 漸青質(zhì)主要由碳、氨、氮、氧和硫W及痕量的饑及媒組成。密度約為1.2g/cc，氨碳原子比約 為1. 2,取決于漸青質(zhì)來源和抽提所用的溶劑。漸青質(zhì)傭分還是漸青中含有的大百分比污染 物的原因（例如4地油日3日日漸青典型地為72%-76%￥/\￥金屬、53%-58%￥/\￥焦炭前體和 26% -31%w/w雜原子一硫、氮和氧），使得漸青非常難處理為清潔且有價值的產(chǎn)物。
[0022] 本文所用術(shù)語"礦物固體"是指不揮發(fā)的非姪固體礦物。取決于姪儲層，送些礦物 固體可W具有從2.Og/cc到約3.Og/cc的密度，并且可W包含娃、鉛（例如二氧化娃和粘 ± )、鐵、硫和鐵，并且尺寸在直徑從小于1微米到約1，000微米的范圍內(nèi)。
[0023] 本文所用術(shù)語"鏈焼溶劑"（也稱為焼姪溶劑或脂族溶劑）意思是含有在C3到C20 碳范圍內(nèi)，優(yōu)選在C4到C8碳范圍內(nèi)，最優(yōu)選在巧到C7碳范圍內(nèi)的正鏈焼姪、異鏈焼姪及其 共混物的溶劑。送些鏈焼溶劑可W從通常稱為天然氣體凝析油的氣體流的加工或者從通常 稱為石腦油的精煉姪流產(chǎn)生。所述鏈焼溶劑中非鏈焼姪例如芳族化合物、帰姪和環(huán)焼（W 及其他不期望的化合物，例如但不限于含雜原子的分子）的存在妨礙鏈焼溶劑的功能，因 此應(yīng)優(yōu)選被限制到總鏈焼溶劑含量的少于20%w/w，優(yōu)選少于10%w/w，和最優(yōu)選少于5% w/w。在一個實施方式中，鏈焼溶劑包含天然氣體凝析油，優(yōu)選具有約1. 8%w/w的正了焼、 25. 1%w/w的正戊焼、27. 7%w/w的異戊焼、22. 3%w/w的正己焼、13. 7%w/w的正庚焼、 5. 4%w/w的正辛焼和4%w/w的前述妨礙組分。在另一個實施方式中，鏈焼溶劑包含1. 4% w/w的正了焼、96. 8%w/w的正戊焼、1. 5%w/w的異戊焼和0. 3%w/w的前述妨礙組分。在 另一個實施方式中，鏈焼溶劑包含95%w/w的正己焼、3. 3%w/w的異己焼和1. 7%w/w的 前述妨礙組分。在又一個實施方式中，鏈焼溶劑包含99%w/w的正庚焼、0. 1%w/w的異辛 焼和0. 9%w/w的前述妨礙組分。優(yōu)選地，鏈焼溶劑的選擇由優(yōu)選的經(jīng)濟情況決定。
[0024] 本文所用術(shù)語"升級油"或"可運輸油"可相互交換地使用，并且是指具有一些產(chǎn)品 質(zhì)量規(guī)格的姪油，使得油滿足至少一種管線和/或操作規(guī)格，優(yōu)選使得油必須滿足W使它 通過管線（包括但不限于聯(lián)運管線（commoncarrierpipeline)、專用管線、集輸管線和設(shè) 施管線）運送?？紤]到位置W及氣候/季節(jié)條件和最終用戶需求，送些規(guī)格在地區(qū)與地區(qū) 之間W及操作者與操作者之間不同。例如，在加拿大，一條聯(lián)運管線要求可運輸或升級油具 有不超過38C的溫度，不超過103千帕的雷德巧eid)蒸汽壓，不超過0. 5%V的沉積物及 水含量，在15C不超過940千克每立方米的密度，在載體的基準線溫度下測定的不超過350 立方毫米每砂的運動粘度，W及由HNMR測試測定的帰姪含量，其作為1-癸帰當量按質(zhì)量計 不超過1.0 %帰姪。
[0025] 本文所用術(shù)語"水滴"是指具有預(yù)定形狀，優(yōu)選大約球形的體積的水，優(yōu)選小體積 的水。水滴被引入到連續(xù)重質(zhì)姪+鏈焼溶劑相中，優(yōu)