Способ частичного обогащения тяжелой нефти и битума - заявка 2015143104 на патент на изобретение в РФ

1. Способ обогащения тяжелой нефти или битума с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, включающий:
(a) обеспечение источника тяжелой нефти или битума в качестве исходного сырья,
(b) обработку указанного исходного сырья с получением одной или более перегнанных фракций и неперегнанной остаточной фракции,
(c) необязательно, обработку указанной неперегнанной остаточной фракции с получением отделенной фракции и отделенной остаточной фракции,
(d) подачу указанной неперегнанной остаточной фракции или указанной отделенной остаточной фракции в генерирующий синтез-газ контур с получением потока обедненного водородом синтез-газа посредством реакции частичного окисления, и взаимодействие указанного синтез-газа в реакторе Фишера-Тропша с получением синтезированных углеводородов,
(e) добавление внешнего источника водорода к указанному обедненному водородом синтез-газу для оптимизации состава указанных синтезированных углеводородов,
(f) смешивание по меньшей мере части указанных синтезированных углеводородов с указанной одной или более перегнанных фракций и/или указанной отделенной фракцией с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть необязательно содержит разбавитель из внешнего источника.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть по меньшей мере соответствует физическим и химическим свойствам, необходимым для транспортировки.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что вязкость указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет не более 350 сантистоксов (0,00035 м2с-1) при 15°С.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную частично обогащенную синтетическую неочищенную нефть используют для превращения в по меньшей мере один из продуктов, выбранных из полностью обогащенной синтетической неочищенной нефти, бензина, топлива для реактивных двигателей и дизельного топлива.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обогащение проводят в отсутствие коксообразования, остатка от перегонки, не подвергнутого превращению, и побочного отхода.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит кубового материала с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удельная плотность указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет менее 1.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общее кислотное число (TAN) указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет менее 3.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плотность в градусах API указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет от 15 до 24.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный источник водорода включает поток богатого водородом синтез-газа, полученный из генератора богатого водородом синтез-газа.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанный генератор богатого водородом синтез-газа выбран из группы, состоящей из установки парового риформинга метана (SMR), автотермальной установки для риформинга (ATR) и их комбинаций.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в указанном генераторе богатого водородом синтез-газа применяют богатое водородом сырье для получения указанного потока богатого водородом синтез-газа.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что указанное богатое водородом сырье выбрано из группы, состоящей из природного газа, нефтезаводского топливного газа, сжиженного нефтяного газа, паров Фишера-Тропша, нафты Фишера-Тропша, паров от установки гидроочистки и их комбинаций.
15. Способ по п. 11, дополнительно включающий очистку по меньшей мере части указанного богатого водородом синтез-газа.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что очистку указанного богатого водородом синтез-газа выполняют с применением адсорбции с перепадом давления, мембраной абсорбции или абсорбции жидкостью.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное исходное сырье представляет собой битум, который получают в виде битумной пены или разбавленного битума (дилбита).
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия b) включает подачу указанного исходного сырья в установку атмосферной перегонки.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную неперегнанную остаточную фракцию или указанную отделенную остаточную фракцию загружают в газификатор внутри указанного генерирующего синтез-газ контура.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что указанную неперегнанную остаточную фракцию или указанную отделенную остаточную фракцию превращают в поток обедненного водородом высокосернистого синтез-газа.
21. Способ по п. 20, дополнительно включающий стадию обработки указанного потока обедненного водородом высокосернистого синтез-газа в операции по обработке высокосернистого синтез-газа.
22. Способ по п. 21, дополнительно включающий стадию обработки указанного потока обедненного водородом высокосернистого синтез-газа в серии типовых процессов перед реакцией в указанной установке Фишера-Тропша.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные синтезированные углеводороды включают по меньшей мере один из продуктов, выбранный из паров Фишера-Тропша, нафты Фишера-Тропша, легкой жидкости Фишера-Тропша и тяжелой жидкости Фишера-Тропша.
24. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию переработки указанных синтезированных углеводородов в установке гидроочистки.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные перегнанные или отделенные фракции содержат какую-либо часть дистиллята прямой перегонки (AGO), нафты, вакуумного газойля (VGO) или деасфальтизированной нефти (DAO).
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что указанные перегнанные или отделенные фракции необязательно дополнительно подвергаются, по отдельности или в комбинации, по меньшей мере одной операции, выбранной из группы, состоящей из гидроочистки, изомеризации, фракционирования и их комбинаций.
27. Способ по п. 1 дополнительно включающий стадию пополнения процесса за счет дополнительного источника водорода.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что указанный дополнительный источник водорода включает газ из установки гидроочистки.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что указанный дополнительный источник водорода включает богатый водородом газ из установки гидрокрекинга, установки термического крекинга, установки гидрообработки, установки изомеризации, установки фракционирования и их комбинаций.
30. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанный генератор богатого водородом синтез-газа включает по меньшей мере одну установку, выбранную из автотермальной установки для риформинга, установки парового риформинга метана и их комбинации, для загрузки в качестве исходного сырья по меньшей мере одного из материалов, выбранных из природного газа, нефтезаводского газа, сжиженного нефтяного газа, паров Фишера-Тропша, нафты Фишера-Тропша, нефтезаводского топливного газа и их комбинаций, для получения богатого водородом синтез-газа.
31. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный битум представляет собой источник in-situ.
32. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный битум представляет собой извлекаемый источник.
33. Способ обогащения тяжелой нефти или битума с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, включающий
(a) обеспечение источника битума или тяжелой нефти в качестве исходного сырья и перегонку указанного исходного сырья с получением одной или более перегнанных фракций и неперегнанной остаточной фракции,
(b) необязательно, обработку указанной неперегнанной остаточной фракции с получением отделенной фракции и отделенной остаточной фракции,
(c) подачу указанной неперегнанной остаточной фракции или указанной отделенной остаточной фракции в генерирующий синтез-газ контур с получением потока обедненного водородом синтез-газа посредством реакции частичного окисления;
(d) обработку по меньшей мере части указанного потока обедненного водородом синтез-газа в реакции конверсии водяного газа (WGS) для получения оптимального синтез-газа Фишера-Тропша,
(e) обработку потока указанного оптимального синтез-газа Фишера-Тропша в установке Фишера-Тропша с получением синтезированных углеводородов, и
(f) смешивание по меньшей мере части указанных синтезированных углеводородов с указанной одной или более перегнанных фракций и/или указанной отделенной фракцией с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть необязательно содержит разбавитель из внешнего источника.
35. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть по меньшей мере соответствует физическим и химическим свойствам, необходимым для транспортировки.
36. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть представляет собой синтетическую неочищенную нефть с плотностью 20 API.
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что вязкость указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет не более 350 сантистоксов (0,00035 м2с-1) при 15°С.
38. Способ по п. 33, отличающийся тем, что часть указанной частично обогащенной синтетической нефти применят для превращения в полностью обогащенную синтетическую неочищенную нефть или нефтезаводские продукты, включающие бензин, топливо для реактивных двигателей и дизельное топливо.
39. Способ по п. 33, отличающийся тем, что обогащение проводят в отсутствие коксообразования, остатка от перегонки, не подвергнутого превращению, и побочного отхода.
40. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит кубового материала с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
41. Способ по п. 33, отличающийся тем, что удельная плотность указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет менее 1.
42. Способ по п. 33, отличающийся тем, что общее кислотное число (TAN) указанной частично обогащенной синтетической нефти составляет менее 3.
43. Способ по п. 33, отличающийся тем, что плотность в градусах API указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти составляет от 15 до 24.
44. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанный оптимальный синтез-газ Фишера-Тропша содержит богатый водородом синтез-газ, при этом указанный способ дополнительно включает очистку по меньшей мере части указанного богатого водородом синтез-газа.
45. Способ по п. 44, отличающийся тем, что очистку указанного богатого водородом синтез-газа выполняют с применением адсорбции с перепадом давления, мембраной абсорбции или абсорбции жидкостью.
46. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанное исходное сырье представляет собой битум, который получают в виде битумной пены или разбавленного битума (дилбита).
47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что стадия b) включает подачу указанного исходного сырья в установку атмосферной перегонки.
48. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанную отделенную фракцию и указанную отделенную остаточную фракцию получают путем подачи указанной неперегнанной остаточной фракции в установку деасфальтизации.
49. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанную неперегнанную остаточную фракцию или указанную отделенную остаточную фракцию загружают в газификатор внутри указанного генерирующего синтез-газ контура.
50. Способ по п. 49, отличающийся тем, что указанную неперегнанную остаточную фракцию или указанную отделенную остаточную фракцию превращают в поток обедненного водородом высокосернистого синтез-газа.
51. Способ по п. 50, дополнительно включающий стадию обработки указанного потока обедненного водородом высокосернистого синтез-газа в операции по обработке высокосернистого синтез-газа.
52. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанные синтезированные углеводороды включают по меньшей мере один из продуктов, выбранный из паров Фишера-Тропша, нафты Фишера-Тропша, легкой жидкости Фишера-Тропша и тяжелой жидкости Фишера-Тропша.
53. Способ по п. 52, дополнительно включающий стадию переработки указанных синтезированных углеводородов в установке гидроочистки.
54. Способ по п. 53, отличающийся тем, что указанная установка гидроочистки включает по меньшей мере одну операцию, выбранную из группы, состоящей из фракционирования, гидрокрекинга, термического крекинга, гидрообработки, изомеризации и их комбинаций.
55. Способ по п. 33 дополнительно включающий стадию пополнения процесса за счет дополнительного источника водорода.
56. Способ по п. 55, отличающийся тем, что указанный дополнительный источник газа содержит водород.
57. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанный битум представляет собой источник in-situ.
58. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанный битум представляет собой извлекаемый источник.
59. Способ синтеза частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, включающий:
(a) получение потока обедненного водородом синтез-газа в реакции частичного окисления,
(b) каталитическое превращение указанного потока синтез-газа с получением синтезированных углеводородов,
(c) смешивание части указанных синтезированных углеводородов с одной или более перегнанных фракций и/или отделенной фракцией, полученных из источника исходного сырья, представляющего собой тяжелую нефть или битум, с получением указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти, и
(с) поддержание в указанной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти плотности в единицах API в диапазоне от 15 до 24 без добавления разбавителя из внешнего источника.
60. Способ по п. 59, отличающийся тем, что указанный способ дополнительно включает стадию удаления по меньшей мере части частично обогащенной указанной синтетической неочищенной нефти для транспортировки, при этом указанная транспортировка включает применение трубопровода, железнодорожного, морского, грузового транспорта и их комбинаций.
61. Способ по п. 60, отличающийся тем, что указанный диапазон плотности в единицах API поддерживают путем добавления по меньшей мере одного из продуктов, выбранных из дистиллята прямой перегонки, нафты, легкого газойля, сжиженной нефти, деасфальтизированной нефти, нафты Фишера-Тропша, дизельного топлива Фишера-Тропша и их комбинаций.
62. Способ по п. 61, отличающийся тем, что дистиллят прямой перегонки, нафту, легкий газойль, сжиженную нефть и деасфальтизированную нефть дополнительно подвергают воздействию, по отдельности или в комбинации, по меньшей мере одной операции, выбранной из группы, состоящей из гидрообработки, фракционирования, изомеризации и их комбинаций, перед указанным добавлением для поддержания диапазона плотности в единицах API.
63. Способ по п. 62, дополнительно включающий стадию выделения по меньшей мере части нафты из указанных синтезированных углеводородов.
64. Способ по п. 63, отличающийся тем, что указанную нафту повторно используют в водородном генераторе для получения потока, богатого водородом.
65. Способ по п. 64, дополнительно включающий объединение указанного богатого водородом потока с потоком, обедненным водородом, полученным на стадии а), для улучшения превращения указанного потока синтез-газа в указанные синтезированные углеводороды.
66. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что плотность в градусах API указанной синтетической неочищенной нефти составляет от 15 до 24.
67. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что вязкость указанной синтетической неочищенной нефти составляет не более 350 сантистоксов (0,00035 м2с-1) при 15°С.
68. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что указанная подвергнутая частичному превращению синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит кубового материала с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
69. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что удельная плотность указанной синтетической неочищенной нефти составляет менее 1.
70. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 34, отличающаяся тем, что удельная плотность указанной синтетической неочищенной нефти составляет менее 1.
71. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 34, отличающаяся тем, что вязкость указанной синтетической неочищенной нефти составляет не более 350 сантистоксов (0,00035 м2с-1) при 15°С.
72. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 34, отличающаяся тем, что указанная подвергнутая частичному превращению синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит кубового материала с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
73. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 59, отличающаяся тем, что удельная плотность указанной синтетической неочищенной нефти составляет менее 1.
74. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 59, отличающаяся тем, что вязкость указанной синтетической неочищенной нефти составляет не более 350 сантистоксов (0,00035 м2с-1) при 15°С.
75. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 59, отличающаяся тем, что указанная подвергнутая частичному превращению синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит кубового материала с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
76. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что общее кислотное число (TAN) указанной синтетической нефти составляет менее 3.
77. Частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть, полученная способом по п. 1, отличающаяся тем, что плотность в градусах API указанной синтетической неочищенной нефти составляет от 18 до 24.
78. Способ превращения тяжелой нефти или битума в транспортабельную частично обогащенную синтетическую неочищенную нефть, включающий
(a) обработку указанной тяжелой нефти или битума в установке атмосферной дистилляции/рекуперации разбавителя с получением первого потока, содержащего по меньшей мере прямогонную нафту, легкий газойль и сжиженный нефтяной газ (LPG), и второго потока атмосферных кубовых остатков,
(b) прохождение указанного второго потока атмосферных кубовых остатков в установку деасфальтизации растворителем с получением потока деасфальтизированной нефти и потока остаточного асфальтена,
(c) прохождение указанного потока остаточного асфальтена из установки деасфальтизации в контур для получения дизельного топлива, содержащий генератор синтез-газа и реактор Фишера-Тропша для превращения указанного потока в по меньшей мере синтетическое дизельное топливо и
(d) смешивание указанного первого потока, потока деасфальтизированной нефти и указанного синтетического дизельного топлива с получением указанной транспортабельной частично обогащенной синтетической неочищенной нефти.
79. Способ по п. 78, дополнительно включающий стадию прохождения указанного второго потока атмосферных кубовых остатков в установку вакуумной перегонки с получением потока вакуумного газойля и потока вакуумных кубовых остатков, подачу потока вакуумных кубовых остатков в установку деасфальтизации растворителем на стадии (b) и смешивание потока вакуумного газойля согласно стадии (d) с получением частично обогащенной синтетической неочищенной нефти.
80. Способ по п. 78 отличающийся тем, что продукт, полученный на стадии с) дополнительно содержит синтетическую нафту.
81. Способ по п. 80, отличающийся тем, что стадия d) дополнительно включает смешивание указанной синтетической нафты с указанным первым потоком, потоком деасфальтизированной нефти и указанным синтетическим дизельным топливом.
82. Способ по п. 78, отличающийся тем, что степень превращения указанного битума или тяжелой нефти в частично обогащенную неочищенную нефть составляет по меньшей мере 100 об.%.
83. Способ по п. 78, отличающийся тем, что указанное превращение проводят в отсутствие побочного продукта, остатка от перегонки, не подвергнутого превращению, и коксосодержащего состава.
84. Способ по п. 78, отличающийся тем, что указанная синтетическая неочищенная нефть по существу не содержит тяжелых кубовых остатков с температурой кипения при окончательной перегонке 950°F (510°С) или больше.
85. Способ по п. 78, отличающийся тем, что удельная плотность указанной синтетической неочищенной нефти составляет не более 1.
86. Способ по п. 78, отличающийся тем, что плотность в градусах API указанной синтетической неочищенной нефти составляет от 18 до 21.
87. Способ по п. 78, отличающийся тем, что плотность в градусах API указанной синтетической неочищенной нефти составляет 20.
88. Способ по п. 80, отличающийся тем, что по меньшей мере часть указанной нафты рециркулируют в указанную установку деасфальтизации растворителем для подпитки растворителя.
89. Способ по п. 78, отличающийся тем, что указанная частично обогащенная синтетическая неочищенная нефть содержит дизельную фракцию с цетановым числом не менее 40.
90. Способ по п. 78 дополнительно включающий стадию подачи потока остаточного асфальтена из указанной установки деасфальтизации в указанный контур для получения дизельного топлива.
91. Способ по п. 78 дополнительно включающий стадию подачи природного газа в указанный контур для получения дизельного топлива.
92. Способ превращения тяжелой нефти или битума в частично обогащенную синтетическую неочищенную нефть, включающий:
(a) переработку указанной тяжелой нефти или битума с помощью типовых процессов с получением обработанного потока и неперегнанного потока,
(b) получение синтез-газа из указанного неперегнанного потока и взаимодействие синтез-газа в реакторе Фишера-Тропша с получением синтезированных углеводородов и
(с) смешивание по меньшей мере части указанных синтезированных углеводородов с указанным обработанным потоком с получением синтетической неочищенной нефти с плотностью в градусах API от 15 до 24 и цетановым числом дизельной фракции не менее 40.
93. Способ по п. 92, отличающийся тем, что указанный обработанный поток содержит дистиллят прямой перегонки, нафту, легкий газойль, легкий нефтяной газ и деасфальтизированную нефть, при этом указанные синтезированные углеводороды включают нафту Фишера-Тропша, дизельное топливо Фишера-Тропша и их комбинации.
94. Способ по п. 92, отличающийся тем, что степень превращения битума составляет 100%.
Наверх