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原油输送

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及输送已从原油井采收的原油的改进的方法。合适地,原油可通过流动管线(flow lines)(例如管件(tubing)、管道(piping)或管路(pipeline))、公路车辆、轨道车辆或船只,尤其通过流动管线输送。特别地,但非限制性地,本发明涉及将已从原油井采收的原油在一个或多个输送阶段输送到炼油厂的改进的方法。

本发明还涉及通过将一种或多种甘油磷脂(glycerophospholipid(s))添加到原油中而提高原油溶解(solvate)和/或分散原油中的沥青质的能力的方法,尤其是具有沥青质含量的这种原油。本发明还涉及通过将一种或多种甘油磷脂添加到原油中而增强沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性的方法,尤其是具有沥青质含量的这种原油。本发明还涉及通过将一种或多种甘油磷脂添加到原油中而减少溶解和/或分散在原油中的沥青质的沉积的方法。此外,本发明涉及一种或多种甘油磷脂作为原油中的添加剂以增强沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性的用途。此外,本发明涉及一种或多种甘油磷脂作为原油中的添加剂以提高原油溶解和/或分散原油中的沥青质的能力的用途。再进一步,本发明涉及一种或多种甘油磷脂作为原油中的添加剂以减少沥青质从原油中沉积的用途。

合适地,本发明涉及改进已从原油井采收的原油的流动特性。此外,本发明涉及减少或防止由已从原油井采收的原油造成的结垢,尤其是沥青质结垢(fouling)。相应地,本发明促进原油的输送和/或减少原油在储存于储罐中、经过加工设备和通过输送工具(例如流动管线,如管道和管路)输送时造成的结垢。通常,这减少了对加工设备、储罐和相关输送工具(例如流动管线,如管路)的清洁和维护的需要和相关停机时间。

合适地,本发明可用在对已从地下来源采收的原油进行的并且在原油随后在炼油厂操作中精炼之前的一种或多种原油输送和/或加工操作中,例如:(i)在加工原油以从原油中分离气体和水之前和/或期间;(ii)在原油在储罐中储存期间;(iii)在通过管路、海洋船只、公路车辆和/或轨道车辆将原油从原油井输送到炼油厂之前和/或期间,和在其到所述炼油厂途中的任何中间阶段;(iv)在包含原油的共混操作(例如将该原油与不同类型/等级的原油共混)之前和/或期间;和(v)将重质原油改质为轻质原油。

本发明还提供在炼油厂操作过程中在升高的温度下加热的石油原料(例如从原油井采收的原油)在炼油厂操作过程中的防结垢性能的改进。

背景技术

原油通常包括沥青质。沥青质包括具有大量不同和复杂结构的分子。通常,沥青质由多环芳族分子(polyaromatic molecules)组成,如主要为碳和氢的不饱和大分子,但也含有次要组分,如硫、氧、氮和/或各种金属,特别是重金属。沥青质以它们在芳族溶剂中的溶解度表征,并且它们更通常被定义为可溶于二甲苯和甲苯但不溶于链烷烃溶剂(如庚烷或戊烷)的原油部分。

沥青质通常通过与原油中存在的树脂相互作用而作为可溶物类和/或以胶态分散体的形式存在于原油中(例如沥青质通过与原油中的树脂相互作用而溶解)。合适地,沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性,以及原油在其中溶解或分散沥青质的能力取得微妙的平衡,并且这种平衡可能会被扰乱和/或破坏,例如由于压力变化和/或温度变化和/或组成变化(例如在从地下来源采收原油、从采收自原油井的原油中分离气体和水的过程中,在对原油进行的炼油厂操作、将重质原油改质成轻质原油、将两种或更多种不同原油共混在一起、或将原油与烃流体共混的过程中)或对原油进行的其它机械或物理加工操作。

通常,通过用钻机向地下来源钻探钻孔以形成原油采收井而从地下来源(即地下原油储层)采收原油。合适地,采收井包括井筒,其包含流路以允许原油从地下来源流到地面(即,该流路允许原油从地下储层流到地面上的采收井口)。可通过一次采收法(例如利用自然过程)、二次采收法(例如原油储层的水驱)以提高来自井的产油率和总产量、通常用于提取重质原油的强化采收法(例如热采,如原油储层的蒸汽驱)或这些方法的组合实现从储层中采收原油。

相应地,当从地下来源采收原油并将其带到地面时,原油通常冷却并经受减压,并且原油的组成可能改变。这些物理和/或化学改变通常降低从地下储层采收的原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力,和/或降低沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性。当原油从地下储层流向地面上的井口时,原油溶解沥青质的能力的降低和沥青质在原油中的可溶性/可分散性的降低通常变得更加明显。

合适地,从原油井采收的原油通常具有降低的在其中溶解和分散沥青质的能力。此外,沥青质在从井中采收的原油中的可溶性和可分散性可能降低。相应地,沥青质从原油中的沉积可能增加。这对已从井中采收的原油的处理、储存、加工和/或输送带来各种问题。例如,其可能促进沥青质沉积物的形成,沥青质沉积物会堵塞和/或限制节流管(choke offpipes)、安全切断阀、分离器设备(例如用于从原油中除去气体和水)、流动管线(例如生产线、管路)、储存容器、共混设备和相关工艺输送机构中的油流动。这些不太理想的流动特性通常降低原油井的总生产率和总产量,因为通常使设备离线并进行机械清洁或化学清洁,以致生产时间损失和操作成本增加。

此外,从不同地理位置采收的原油通常具有其自己独特的物理性质(例如粘度和挥发度)和化学组成(例如沥青质含量、硫含量)。原油在密度和稠度方面从相对较稀的轻质流体油到极稠的半固体重质油。与较高品质的较轻原油相比,较低品质的重质原油通常包括较高量的沥青质和/或硫和其它杂质。重级原油通常太粘以致无法流过相关的工艺流动管线(例如管道或管路)。此外,某些炼油厂可能只能精炼较轻原油而不能精炼重质较低级原油。

相应地,重质较低级原油可用不同的较轻级原油(或另一种烃流体)稀释/共混以提供具有理想的粘度、挥发度和化学组成特性的原油共混物,以促进在井筒储层区和有能力精炼重质原油原料的炼油厂之间的处理、储存、输送(例如通过管路、油罐车或船)的简易性。例如,可能希望将具有高粘度和高沥青质含量的较低品质重质原油与具有较低粘度和较低沥青质含量的较高品质轻质原油和/或与烃油共混。但是,认识到将两种不同类型的原油混合在一起可能形成具有明显更低的溶解和/或分散沥青质的能力的原油共混物。已经发现在这样的原油共混物中出现这种降低的溶解和/或分散沥青质的能力,即使在构成共混物的不同类型的原油的单独任一种中不存在沥青质不溶性。

或者,重质较低级原油可改质成粘度明显更低并含有明显更少杂质的轻质合成原油。轻质合成原油比重质原油更容易输送(例如通过流动管线,如管道),并且也可能在只有加工轻质原油原料的能力的炼油厂进行精炼。

合适地,这样的原油加工操作会进一步降低原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力,和/或降低沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性。

炼油厂由于结垢和伴随结垢产生的低效率而招致显著的额外能量成本。更特别地,原油、原油共混物和由其获得的馏分(其在炼油厂中进一步精炼)中可能存在的不溶性沥青质和其它污染物(例如微粒和盐)的沉积会阻碍原油、原油共混物和由其获得的馏分在炼油厂容器(例如传热设备,如换热器和火焰加热器)中的热加工。此外,当暴露于炼油厂操作中存在的高表面温度,例如高加热器管表面温度时,沥青质和其它有机物可能热降解成焦炭。

由于原料的热不稳定性和因原料与炼油厂容器壁(例如换热器壁)之间的温差(ΔT)而变得不溶的材料的沉积而在接收石油原料的炼油厂容器(如传热设备)中的结垢代表炼油厂操作中的一大问题,尤其因为通常将原料加热到升高的温度,例如在一些炼油厂操作中超过300℃的温度。

在如此升高的温度下加热可精炼石油原料(尤其在炼油厂操作的过程中)可促进沥青质在原料中附聚和沥青质在原料中和/或从原料中沉淀、沥青质热降解成焦炭、以及沥青质和/或焦炭附着于炼油厂容器的热表面。此外,在将石油原料引入炼油厂容器时,在传热的炼油厂操作中存在的高ΔT导致高的表面或表皮温度。这种高ΔT可能进一步促进沥青质和其它不溶性微粒从原料中沉淀。在石油原料的炼油厂操作的过程中,沥青质大分子被汽提,以在最终精炼产物中形成具有明显不同化学结构的分子。尽管最终精炼产物中的这些分子也可被称为沥青质,但这些分子具有与可精炼石油原料中存在的(例如原油中发现的)前体沥青质分子明显不同的化学和物理性质。

不溶性沉积物在炼油厂容器(如传热设备)中的累积造成不想要的隔热效应并降低容器的传热效率。结垢也减小工艺设备的横截面积,这降低了流量和所需压差,从而提供非最佳操作。为了克服这些缺点,通常使炼油厂容器离线并进行机械清洁或化学清洁,以致生产时间损失并在某些情况下导致一部分或整个炼油厂操作的完全中断。

合适地,原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力的降低,和/或沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性的降低,和/或沥青质从原油中沉积的增加,为原油工业的技术人员带来问题。

因此,需要保持并优选增强原油或原油共混物(尤其是已从原油井采收的原油)在其中溶解和/或分散沥青质的能力。

因此,需要保持并优选增强沥青质在原油或原油共混物(尤其是已从原油井采收的原油)中的可溶性和/或可分散性。

因此,需要减少沥青质从原油或原油共混物(尤其是已从原油井采收的原油)中沉积。

因此,需要改进原油(如已从原油井采收的原油)料流的流动特性,以促进通过相关输送机构处理和/或输送原油的简易性。合适地,原油料流可从原油井流出,其可在井筒区加工,或其可通过一个或多个输送阶段从井筒区输送到炼油厂。

因此,需要减少在炼油厂操作中用于炼制可精炼石油原料(例如原油)的炼油厂容器的结垢,其中可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中处于升高的温度下。

还需要减少在可精炼石油原料(例如原油)中和/或从可精炼石油原料(例如原油)中的微粒沉积和/或沉淀,尤其是沥青质沉淀,并且需要减少在炼油厂操作的过程中在升高的温度下加热原料时可精炼石油原料中的沥青质附聚。

还需要在可精炼石油原料的炼油厂操作的过程中(由此防止和/或减轻容器的结垢)和在沥青质热降解或焦化之前减少微粒附着于,尤其是沥青质附着于炼油厂容器的加热表面。这将改进炼油厂操作的总效率,提高传热设备的性能,减少或消除为结垢防治工作安排的停机,并降低与炼油厂操作相关的能量成本。

合适地,一种或多种上述理想的改进可提高总效率,提高生产率,提高输出,减少或消除为结垢防治工作安排的停机,和降低与处理、储存、输送、加工(例如共混两种或更多种原油)和/或精炼已从原油井采收的原油相关的操作和能量成本。

发明内容

本发明试图解决由于所述原油存在沥青质而与从原油井采收的原油的处理、储存、输送和/或加工有关的一些技术问题。

合适地,本发明寻求为增强原油溶解和/或分散所述原油中的沥青质的能力提供改进。此外,本发明寻求为提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性提供改进。此外,本发明寻求为减少沥青质从原油中沉积提供改进。

特别地,本发明提供一种输送已从原油井采收的原油的改进的方法。合适地,原油可通过原油流动管线,如管道、管件或管路、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只,优选通过原油流动管线输送。合适地,由于处理原油以增强所述原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力、和/或以提高沥青质在所述原油中的可溶性和/或可分散性、和/或以减少沥青质从所述原油中沉积(例如沉淀),改进原油的流动特性。

此外,本发明提供一种在炼油厂操作中加工所述原油或原油共混物之前增强已从地下原油来源采收的原油或两种或更多种不同类型原油的共混物在其中溶解和分散沥青质的能力的方法。

此外,本发明提供一种在炼油厂操作中加工所述原油或原油共混物之前增强沥青质在已从地下原油来源采收的原油或两种或更多种不同类型原油的共混物中的可分散性和/或可溶性的方法。

此外,本发明提供一种在炼油厂操作中加工所述原油或原油共混物之前减少沥青质从已从地下原油来源采收的原油或两种或更多种不同类型原油的共混物中沉积(例如沉淀)的方法。

再进一步,本发明提供在炼油厂操作过程中在升高的温度下加热的具有沥青质含量的石油原料(例如原油或原油共混物)在炼油厂操作过程中的防结垢性能的改进。

因此,在第一方面,本发明提供一种改进已从原油井采收的原油的输送的方法,所述方法包括步骤:(i)在所述原油的输送之前和/或期间将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中;和(ii)通过原油流动管线(例如管道、管状结构、管路)、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只或其组合输送原油。

优选地,通过原油流动管线,如管道、管状结构或管路输送原油。

优选地,原油包含原油料流。优选地,通过原油流动管线,例如管道、管状结构或管路输送原油料流。优选地,将所述一种或多种甘油磷脂添加到原油料流中。

合适地,原油料流可能正流出和离开原油采收井。合适地,原油料流可能正从地下原油储层经由井筒流路(例如经由采油立管)流向位于地面上的原油采收井口。合适地,原油料流可能正输送到和/或输送自原油加工操作(例如从原油中除去气体和水的操作或包含原油的共混操作)。合适地,原油料流可能正在一个或多个输送阶段输送到炼油厂。优选地,通过原油流动管线,例如管道、管状结构或管路输送所述原油料流。

合适地,在已从原油井采收原油后,将所述一种或多种甘油磷脂添加到原油,尤其是原油料流中。但是,要认识到,所述一种或多种甘油磷脂可添加到存在于井筒流路(例如采油立管)中的原油,尤其是原油料流中。

替代性地或附加地,在原油输送之前将所述一种或多种甘油磷脂添加到原油中。合适地,在原油储存期间(例如在原油在储罐中储存期间)和/或在对原油进行的原油加工操作(例如从采收的原油中除去气体和水的加工操作或包含原油的共混操作)期间将所述一种或多种甘油磷脂添加到原油中。

要认识到,在原油的输送过程中,原油可能以垂直方向、水平方向和/或水平与垂直方向的组合输送。

合适地,原油包含尚未在炼油厂精炼的任何等级的精炼前(pre-refined)原油。合适地,原油可包含单一等级的原油、两种或更多种不同等级的原油的共混物,和改质原油(upgraded crude oil)(即由重质原油形成的较轻质原油,其随后在炼油厂精炼)。

合适地,所述一种或多种甘油磷脂可以是固体形式(例如微粒、粉末)或液体形式,例如溶液、分散体、悬浮液或乳状液。

优选地,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式。更优选地,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式并包括有机溶剂,尤其是芳族溶剂。优选的芳族溶剂包括二甲苯、苯和/或甲苯。合适地,当所述一种或多种甘油磷脂为液体形式时,该配制剂也可包括表面活性剂。

合适地,通过投放工具(delivery means)将所述一种或多种甘油磷脂添加到所述原油中。

合适地,投放工具的类型将在一定程度上取决于添加到原油中的所述甘油磷脂的形式和/或甘油磷脂是在原油输送期间还是之前加入。用于向原油投放添加剂的合适投放工具是本领域技术人员公知的。优选的投放工具包含计量系统,如注射器装置,以便将所述甘油磷脂可控添加到原油中。替代性的和/或附加的投放工具包括投放流动管线(例如管道、管件和/或管状结构)。要认识到,投放工具可包括计量系统和投放流动管线的组合。

优选地,投放工具包括计量系统,优选注射器装置,以便将甘油磷脂可控添加到原油中。合适地,计量系统与甘油磷脂源流体连通(例如计量系统和甘油磷脂源可构成集成系统,或计量系统可通过一个或多个投放流动管线连接到单独的甘油磷脂源)。优选地,投放工具包括计量系统,尤其是注射器装置,以便将所述甘油磷脂可控添加到原油中,并且所述计量系统通过相关的投放流动管线与单独的甘油磷脂源流体连通。

或者,投放工具可以仅包括一个或多个投放流动管线,其中投放流动管线能使原油与所述一种或多种甘油磷脂之间流体连通。合适的投放流动管线包含管件、管道或管状结构。

优选地,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式且所述投放工具包含计量系统以便将所述一种或多种甘油磷脂可控添加到所述原油中。再更优选地,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式且计量系统包括注射器装置以便将所述一种或多种甘油磷脂可控添加到原油中。

在其中将所述一种或多种甘油磷脂添加到正在原油流动管线中输送的原油料流中的本发明的优选实施方案中,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式,且能够将所述甘油磷脂添加到存在于原油流动管线中的原油中的所述投放工具包含计量系统,尤其是注射系统,其中计量系统配置为能将所述甘油磷脂可控添加到原油中。优选地,所述甘油磷脂为液体形式并包括有机溶剂,尤其是芳族溶剂。

根据其中将所述一种或多种甘油磷脂添加到正在原油流动管线中输送的原油料流中的本发明的另一优选实施方案,所述一种或多种甘油磷脂为液体形式,且能够将所述甘油磷脂添加到存在于原油流动管线中的原油中的所述投放工具包含一个或多个投放流动管线以能使所述甘油磷脂与所述原油之间流体连通。更优选地,投放工具进一步包括计量系统,尤其是注射系统,其中计量系统配置为能将所述甘油磷脂可控添加到原油中。优选地,所述甘油磷脂为液体形式并包括有机溶剂,尤其是芳族溶剂。

合适地,用于将甘油磷脂投放到所述原油中的投放流动管线包括管件、管道、管状结构或其组合。

已经意外地发现,通过将有效量的所述一种或多种甘油磷脂添加到原油中,可以增强原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力。

还已经发现,通过将有效量的所述一种或多种甘油磷脂添加到原油中,可以提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性。

还已经发现,通过将有效量的所述一种或多种甘油磷脂添加到原油中,可以减少沥青质从原油中沉积(例如沉淀)。

再进一步,这些技术效果通常可通过将相对少量的所述甘油磷脂添加到原油中实现。合适地,所述一种或多种甘油磷脂以向原油提供基于原油的总质量计大于或等于10,优选大于或等于20,优选大于或等于30,优选大于或等于50质量ppm的在活性成分基础上的甘油磷脂总量的量添加到原油中。合适地,所述一种或多种甘油磷脂以向原油提供基于原油的总质量计小于或等于10000,优选小于或等于5000,优选小于或等于2000,优选小于或等于1000质量ppm的在活性成分基础上的甘油磷脂总量的量添加到原油中。

通过提高原油的溶解和/或分散沥青质的能力和/或提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性,通常抑制可能堵塞和/或限制节流管、安全切断阀、分离器设备、原油流动管线、储存容器、共混设备和相关输送机构中的油流动的沥青质和焦油状沉积物的形成。有利地,这可改进原油流动特性和流速,还可减少使设备离线并对其进行机械清洁或化学清洁的需要和降低其频率,由此减少损失的生产时间和降低操作成本。此外,已经/正在采收的原油通常具有理想的流动特性,这可能转化成原油采收井的提高的生产率和总产量。

因此,在第二方面,本发明提供有效少量的一种或多种本文中定义的甘油磷脂作为原油中的添加剂以增强原油溶解和/或分散所述原油中的沥青质的能力的用途。

因此,在第三方面,本发明提供有效少量的一种或多种本文中定义的甘油磷脂作为原油中的添加剂以增强沥青质在所述原油中的可溶性和/或可分散性的用途。

因此,在第四方面,本发明提供有效少量的一种或多种本文中定义的甘油磷脂作为原油中的添加剂以减少沥青质从原油中沉积(例如沉淀)的用途。

优选地,在第二、第三和/或第四方面的用途中,该用途是在如根据本发明的第一方面定义的原油输送法中。合适地,在原油输送之前和/或期间将所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到所述原油中。合适地,通过原油流动管线(例如管道、管状结构、管路)、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只或其组合输送原油。优选地,原油包含通过原油流动管线输送的原油料流。更优选地,原油包含正通过原油流动管线输送的原油料流并将所述一种或多种甘油磷脂添加到原油料流中。合适地,原油料流可包含已从原油井采收的原油。替代性地或附加地,原油料流可包含存在于井筒流路(例如采油立管)中的原油。

替代性地或附加地,在本发明的第二、第三和/或第四方面的用途中,该用途是在对已从原油井采收的原油进行的并且在原油随后在炼油厂操作中精炼之前的一种或多种原油生产或加工操作中,其选自:(i)在原油加工以例如从原油中分离气体和水之前和/或期间;(ii)在原油在储罐中储存期间;(iii)在通过原油流动管线(例如管路)、海洋船只、公路车辆和/或轨道车辆将原油从原油井输送到炼油厂之前和/或期间,和在其到所述炼油厂途中的任何中间阶段;(iv)在包含原油的共混操作(例如将原油与不同类型/等级的原油共混)之前和/或期间;和(v)将重质原油改质为轻质原油,或(i)至(v)的任何组合。

此外,在本发明的第二、第三和/或第四方面的用途中,该用途是在对可精炼石油原料,如原油或原油共混物进行的炼油厂操作中,并且可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中在升高的温度下加热。更优选地,这样的用途是在对可精炼石油原料进行的炼油厂操作中,并且在炼油厂操作的过程中所述原料在升高的温度下加热并且所述原料与炼油厂容器流体连通,由此减轻或防止在炼油厂操作的过程中在炼油厂容器中的沥青质附聚和/或沥青质沉淀和/或焦炭形成。

因此,在第五方面,本发明提供一种在根据本发明的第一方面定义的原油输送法的过程中增强原油溶解和/或分散所述原油中的沥青质的能力的方法,所述方法包括步骤:(i)在所述原油的输送之前和/或期间将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中;和(ii)通过原油流动管线(例如管道、管状结构、管路)、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只或其组合输送原油。

因此,在第六方面,本发明提供一种在根据本发明的第一方面定义的原油输送法的过程中增强沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性的方法,所述方法包括步骤:(i)在所述原油的输送之前和/或期间将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中;和(ii)通过原油流动管线(例如管道、管状结构、管路)、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只或其组合输送原油.

因此,在第七方面,本发明提供一种在根据本发明的第一方面定义的原油输送法的过程中减少沥青质从原油中沉积(例如沉淀)的方法,所述方法包括步骤:(i)在所述原油的输送之前和/或期间将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中;和(ii)通过原油流动管线(例如管道、管状结构、管路)、通过公路车辆、通过轨道车辆或通过船只或其组合输送原油。

根据第八方面,本发明提供一种增强原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力的方法,所述方法包括:提供已从原油井采收的原油;在对已从原油井采收的原油进行的并且在原油随后在炼油厂操作中精炼之前的一种或多种原油生产或加工操作的过程中将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中,其选自:(i)在原油加工以例如从原油中分离气体和水之前和/或期间;(ii)在原油在储罐中储存期间;(iii)在通过原油流动管线(例如管路)、海洋船只、公路车辆和/或轨道车辆将原油从原油井输送到炼油厂之前和/或期间,和在其到所述炼油厂途中的任何中间阶段;(iv)在包含原油的共混操作(例如将原油与不同类型/等级的原油共混)之前和/或期间;和(v)将重质原油改质为轻质原油,或(i)至(v)的任何组合。

因此,根据第九方面,本发明提供一种增强沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性的方法,所述方法包括:提供已从原油井采收的原油;在对已从原油井采收的原油进行的并且在原油随后在炼油厂操作中精炼之前的一种或多种原油生产或加工操作的过程中将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中,其选自:(i)在原油加工以例如从原油中分离气体和水之前和/或期间;(ii)在原油在储罐中储存期间;(iii)在通过原油流动管线(例如管路)、海洋船只、公路车辆和/或轨道车辆将原油从原油井输送到炼油厂之前和/或期间,和在其到所述炼油厂途中的任何中间阶段;(iv)在包含原油的共混操作(例如将原油与不同类型/等级的原油共混)之前和/或期间;和(v)将重质原油改质为轻质原油,或(i)至(v)的任何组合。

因此,根据第十方面,本发明提供一种减少沥青质从原油中沉积(例如沉淀)的方法,所述方法包含:提供已从原油井采收的原油;在对已从原油井采收的原油进行的并且在原油随后在炼油厂操作中精炼之前的一种或多种原油生产或加工操作的过程中将一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油中,其选自:(i)在原油加工以例如从原油中分离气体和水之前和/或期间;(ii)在原油在储罐中储存期间;(iii)在通过原油流动管线(例如管路)、海洋船只、公路车辆和/或轨道车辆将原油从原油井输送到炼油厂之前和/或期间,和在其到所述炼油厂途中的任何中间阶段;(iv)在包含原油的共混操作(例如将原油与不同类型/等级的原油共混)之前和/或期间;和(v)将重质原油改质为轻质原油,或(i)至(v)的任何组合。

根据第十一方面,本发明提供一种减少或防止在可精炼石油原料的炼油厂操作的过程中炼油厂容器的结垢,尤其是沥青质结垢的方法,所述方法包括提供在炼油厂操作的过程中与炼油厂容器流体连通的可精炼石油原料,所述可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中在升高的温度下,所述可精炼石油原料包括一种或多种本文中定义的甘油磷脂。

根据第十二方面,本发明提供在可精炼石油原料的炼油厂操作的过程中,有效少量的一种或多种本文中定义的甘油磷脂在可精炼石油原料中减少和/或防止由所述石油原料造成的炼油厂容器的结垢,尤其是沥青质结垢的用途。

合适地,本发明的第十一方面的方法和/或第十二方面的用途各自独立地可包括炼制可精炼石油原料的步骤。

在第十三方面,本发明提供一种用于炼制可精炼石油原料的系统,所述系统包含:(a)用于在升高的温度下炼制可精炼石油原料的炼油厂容器;和(b)与炼油厂容器流体连通的可精炼石油原料,其中所述可精炼石油原料包含一种或多种本文中定义的甘油磷脂。

合适地,本发明的第十一至第十三方面的可精炼石油原料在升高的温度下。

合适地,第十一至第十三方面中定义的可精炼石油原料具有沥青质含量。

已经意外地发现,通过使用有效少量的所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂作为可精炼石油原料的添加剂,可实现在炼油厂操作的过程中用于炼制可精炼石油原料的炼油厂容器的结垢(尤其是沥青质结垢)的显著减少。此外,可通过将相对少量(例如10至1000质量ppm)的所述甘油磷脂添加到可精炼石油原料中实现这种技术效果。

合适地,与不包含所述甘油磷脂的可精炼石油原料相比,相对少量的所述甘油磷脂在可精炼石油原料中的使用通常显著减少在炼油厂操作的过程中由原料造成的结垢,减少原料中和/或来自原料的沥青质附聚(或絮凝)和/或沥青质沉淀,尤其是当原料在炼油厂操作的过程中使用的升高的温度下加热时。

有利地,在可精炼石油原料的炼油厂操作的过程中,所述一种或多种甘油磷脂作为可精炼石油原料中的添加剂的使用通常改进炼油厂操作的总效率,提高在炼油厂操作的过程中使用的炼油厂容器(例如传热设备)的性能,减少或消除为结垢防治工作安排的停机,和/或降低与炼油厂操作相关的能量成本。

合适地,可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中在升高的温度下,优选加热到升高的温度。可精炼石油原料可在炼油厂操作的过程中在许多不同的点加热,例如在位于脱盐单元上游的预热器和/或热交换器中、在位于蒸馏单元上游的加热器/炉中、在蒸馏单元中、在裂化单元中、在焦化单元中。此外,可精炼石油原料通常在这些单元中在不同的温度下加热。合适地,可精炼石油原料的温度通常从炼油厂操作的开始到结束逐步提高。合适地,可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中,例如在位于脱盐单元上游的预热器和/或热交换器中加热到大于40℃,优选大于60℃,更优选大于80℃,再更优选大于100℃的升高的温度。合适地,可精炼石油原料在炼油厂操作的过程中,例如在位于蒸馏单元上游的加热器/炉,特别是位于脱盐单元下游和蒸馏单元(尤其是常压蒸馏单元)上游的这样的炉/加热器中加热到大于200℃,优选大于300℃,更优选大于325℃的升高的温度。

合适地,在本发明的第十一至第十三方面的任一个中,可精炼石油原料可在大于40℃,优选大于60℃,更优选大于80℃,再更优选大于100℃,再更优选大于120℃的升高的温度下。合适地,在本发明的第八至第十方面的任一个中,可精炼石油原料可在大于200℃,优选大于或等于300℃,更优选大于或等于325℃的升高的温度下。

优选地,本文中和本发明的第十一至第十三方面的任一个中定义的可精炼石油原料包含原油、含有两种或更多种不同类型原油的原油共混物和由炼制原油和原油共混物获得的馏分,所述馏分在炼油厂操作中进一步精炼。合适地,原油、原油共混物和由其获得的馏分具有沥青质含量。

合适地,本文中和本发明的第十一至第十三方面的任一个中定义的炼油厂容器选自传热组件(例如热交换器、炉/加热器和/或预热器)、蒸馏单元、催化裂化单元、加氢裂化器、减粘裂化炉、焦化器单元、加氢处理装置(hydrotreater)、催化重整器、烷基化单元和在这些组件内部、至少部分构成这些组件和/或与这些组件直接流体连通的所述相关工艺传送机构的一种或多种。优选地,炼油厂容器选自热交换器、炉/加热器和/或预热器和在这些组件内部、至少部分构成这些组件和/或与这些组件直接流体连通的相关工艺传送机构的一种或多种。

合适地,在本发明的第十一至第十三方面的任一个中,可在原料到达炼油厂之前(例如在原料输送到炼油厂的过程中和/或在炼油厂之前的原料储存过程中)和/或在原料位于炼油厂时将所述一种或多种甘油磷脂添加到可精炼石油原料中。

合适地,可在原料精炼前的任何阶段将所述一种或多种甘油磷脂添加到在炼油厂的可精炼石油原料中(例如添加到正在炼油厂储存和/或共混的原料中,添加到在向炼油厂工艺供料的流动管线中输送的原料中)。

优选地,将所述一种或多种甘油磷脂添加到在炼油厂的石油原料中,尤其在炼油厂操作的过程中,和在原料进入用于在炼油厂操作的过程中加热石油原料的传热组件(例如热交换器、炉/加热器和/或预热器)之前的阶段中。更优选地,将所述一种或多种甘油磷脂添加到在炼油厂的可精炼石油原料(例如原油或原油共混物)中,尤其是在炼油厂操作的过程中,和在一个或多个下列阶段中:(i)在原料进入位于脱盐单元上游的预热器之前;(ii)在原料(例如原油或原油共混物)进入位于脱盐单元上游的热交换器之前;(iii)在原料(例如原油或原油共混物)进入位于脱盐单元下游和蒸馏单元(如常压蒸馏单元)上游的加热器/炉之前。

合适地,所述一种或多种甘油磷脂可以以基于原料的总质量计1至5000,优选10至2500,更优选20至2000,最优选1至小于100质量ppm的量存在于可精炼石油原料中。

要认识到和要理解的是,本发明的第一方面的各优选特征可各自独立地代表本发明的第二至第十三方面的每一个的优选特征。此外,本发明的第一方面的各优选特征可与本发明的第一方面的一个或多个优选特征组合,并且这样的特征组合可独立地代表本发明的第二至第十三方面的每一个的优选特征组合。此外,本发明的各个方面的各个优选特征代表本发明的每个其它方面的优选特征。

在本说明书中,如果使用下列词语和措辞,其应该具有下文给出的含义:

“活性成分”或“(a.i.)”是指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料;

“包含”或任何同源词指定所述要素、步骤或整数或组分的存在,但不排除存在或添加一个或多个其它要素、步骤、整数、组分或其组合。措辞“由...组成”或“基本由...组成”或同源词可能涵盖在“包含”或任何同源词内。措辞“基本由...组成”允许包括不会实质影响其适用的组合物的特征的物质。措辞“由...组成”或同源词是指只存在该措辞提及的指定要素、步骤、整数、组分或其组合;

“结垢”通常是指不想要的材料积累在炼油厂容器中,尤其是在炼油厂容器的表面上。“结垢”包含主要由可变量的有机微粒,尤其是“沥青质结垢”或无机微粒的存在造成的结垢。有机微粒包括但不限于,当原料在炼油厂操作的过程中处于升高的温度、合适地被加热到升高的温度时从石油原料中沉淀出的不溶物(例如沥青质)。无机微粒包括但不限于二氧化硅、氧化铁、硫化铁、碱土金属氧化物、氯化钠、氯化钙和其它无机盐。这些微粒的一个主要来源在于在脱盐和/或其它微粒脱除工艺的过程中的不完全固体脱除。由于通过改变传热设备的表面积引起的物理效应,以致在壁温度下的滞留时间更久和导致由沥青质和/或原油形成焦炭,固体促进原油、共混物和由其获得的馏分的结垢。使用5 Rod ThermalDeposition Test(5-RTDT)测量结垢,尤其是沥青质结垢;

“沥青质结垢”是指在炼油厂容器中,特别是在炼油厂容器的表面上的沥青质积累和/或由其形成焦炭粒子,尤其是沥青质积累。沥青质结垢通常是当原料在升高的温度,尤其是在炼油厂操作的过程中使用的升高的温度下时在可精炼石油原料中的沥青质附聚和/或在可精炼石油原料中和/或从可精炼石油原料中的沥青质沉淀的后果。由于相对较高的炼油厂操作温度,通常发生沥青质热降解成焦炭。从原油、共混物和由其获得的馏分中未完全脱除的无机微粒的存在也可促进沥青质结垢;

“炼油厂操作”是指用于或可用于炼制石油原料的任何工艺,如在炼油厂操作中使用的任何工艺。石油炼制操作包含用于或可用于炼制原油、包含两种或更多种不同原油的原油共混物和由炼制原油和原油共混物获得的馏分的进一步炼制的任何工艺。炼油厂操作通常包括但不限于下列加工单元、组件和/或装置:用于从原料(即原油)中除去无机盐的脱盐单元;用于加热石油原料的传热组件,如热交换器、炉、原油预热器、焦化器预热器;用于将原料(即原油)蒸馏成各种馏分的常压蒸馏单元;用于进一步蒸馏来自常压蒸馏单元的重质塔底馏分的真空蒸馏单元;用于将较大分子分解成较小较轻的烃馏分的催化裂化单元(例如流体催化裂化单元);用于将来自蒸馏单元的重质芳族和不饱和馏分改质成汽油、喷气燃料和瓦斯油的催化加氢裂化单元;用于通过将它们热裂化成更轻的烃馏分而改质来自真空蒸馏单元的重质塔底馏分的减粘裂化炉单元;用于将来自蒸馏单元,尤其是真空蒸馏单元的极重的渣油馏分热裂化成最终产品,如石油焦、石脑油和柴油副产物的焦化单元(例如延迟焦化、流化焦化、灵活焦化单元);用于将来自蒸馏单元的馏分脱硫的加氢处理装置;用于将脱硫馏分转化成更高辛烷值分子的催化重整单元;用于将线性分子馏分转化成更高辛烷值的支化分子馏分的异构化单元;

“炼油厂容器”是指炼油厂操作,如炼油厂工艺的任何组成部件和/或装置,其与可精炼石油原料流体连通并且易发生结垢。炼油厂容器包括但不限于“炼油厂操作”的上述加工单元、组件和/或装置,尤其是传热组件,如热交换器、炉、原油预热器、焦化器预热器或任何其它加热器、FCC slurry bottom、脱丁烷塔交换器/塔、其它进料/流出物交换器、炼油厂设施中的炉空气预热器、火炬压缩机(flare compressor)组件、石油化学设施中的蒸汽裂化器/重整器管、分馏或蒸馏塔、洗涤器、反应器、液体夹套罐、管式蒸馏釜(pipestill)、焦化器、加氢裂化器、加氢处理装置、催化重整器、异构化装置和减粘裂化炉。要理解的是,本文所用的“炼油厂容器”包含在上文提到的炼油厂组件的任一种的内部、至少部分构成其和/或与其直接流体连通的管件、管道、挡板和其它工艺传送机构。

“可精炼石油原料”涵盖原油、包含两种或更多种不同原油的原油共混物,和由炼制原油及其共混物获得的馏分,所述馏分在炼油厂操作中进一步精炼以形成商业最终产品。例如,进一步精炼的获自原油炼制的馏分包括但不限于获自常压原油蒸馏单元的馏出物级分,其可例如在加氢处理装置、催化重整器和/或异构化单元中进一步加工;获自常压原油蒸馏单元的常压瓦斯油,其可例如在加氢处理装置和催化转化器中进一步加工;来自常压原油蒸馏单元的常压塔底油(atmospheric bottoms)(重质渣油),其用作真空蒸馏单元的原料;获自真空蒸馏单元的减压瓦斯油,其可经受催化裂化和/或加氢裂化;来自真空蒸馏单元的塔底产物,其用作减粘裂化炉和焦化单元的原料。术语“可精炼石油原料”不包括炼油厂操作的终极精炼商业最终产品,其不再经受进一步精炼操作,如汽油和柴油燃料、轻质和重质石脑油、煤油、重质燃料油和润滑油。

“具有沥青质含量的可精炼石油原料”是指包括沥青质的本文定义的可精炼石油原料;

“原油”是指位于地下的烃化石燃料油,将其开采并在炼油厂的炼油厂操作中炼制以生产终极精炼商业最终产品,如汽油和柴油燃料、轻质和重质石脑油、煤油、重质燃料油和润滑油。术语“原油”包括尚未精炼以生产这样的商业最终产品的任何原油。例如,术语“原油”包含单一类型的原油、含有两种或更多种不同类型原油的原油共混物、或改质原油(例如其中将重质原油转化成较轻质原油,较轻质原油随后精炼以生产商业最终产品)。原油包括中间(intermediate)(轻质)原油、中质(medium)原油、重质原油和页岩油;

“具有沥青质含量的原油”是指包含沥青质的本文所定义的原油;

“原油溶解和/或分散沥青质的能力(capacity)”是指原油溶解和/或分散沥青质的本领(ability)。通过本文所述的原油沥青质稳定性试验评估原油溶解和/或分散沥青质的能力和增强的能力;

“增强原油溶解和/或分散沥青质的能力”是指当这种能力在原油的压力变化、温度变化、组成或其它机械或物理加工操作(例如由两种或更多种不同类型的原油形成原油共混物)后降低时提高原油溶解和/或分散沥青质的能力。增强的能力可允许增加量的沥青质溶解和/或分散在原油中。替代性地或附加地,增强的能力可允许形成具有指定沥青质含量的原油或形成原油共混物,其中沥青质更稳定地溶解和/或分散(即减少沥青质从原油中沉淀和/或在原油中附聚)。

“可精炼石油原料溶解和/或分散沥青质的能力”和“增强可精炼石油原料溶解和/或分散沥青质的能力”是指关于本文定义的可精炼石油原料而言的能力或增强的能力,并且在其它方面按“原油溶解和/或分散沥青质的能力或增强的能力”所定义;

“提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性”是指当这种可溶性和/或可分散性在原油的压力变化、温度变化、组成或其它机械或物理加工操作(例如由两种或更多种不同类型的原油形成原油共混物)后降低时提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性。通过本文所述的原油沥青质分散力试验评估提高的可溶性和/或可分散性;

“提高沥青质在可精炼石油原料中的可溶性和/或可分散性”是指关于本文定义的可精炼石油原料而言的沥青质的可溶性和/或可分散性,并且在其它方面按“提高沥青质在原油中的可溶性和/或可分散性”所定义;

“减少沥青质从原油中沉积(例如沉淀)”是指当这种沉积在原油的压力变化、温度变化、组成或其它机械或物理加工操作(例如由两种或更多种不同类型的原油形成原油共混物)后增加时减少沥青质从原油中沉积。可使用5 Rod Thermal Deposition Test(5-RTDT)测量沥青质从原油中沉积的减少;

“减少沥青质从可精炼石油原料中沉积”是指关于本文定义的可精炼石油原料而言减少沥青质的沉积,并且在其它方面按“减少沥青质从原油中沉积”所定义;

“烃流体”是指非原油的烃液体或油;

“烃基”是指仅含氢和碳原子的一价基团,键合到用于将烃基键合到该化合物的其余部分上的碳原子上的任何非碳或氢的原子除外。烃基直接经由单个碳原子或单个酰基键合到该化合物的其余部分上。术语“烃基”因此包括本文中定义的“烷基”、“烷基酰基”、“烯基”、“烯基酰基”。优选地,烃基,包括可能存在的任何酰基的碳原子,是C

“烷基”是指直接经由单个碳原子键合到该化合物的其余部分上的一价烷基(即不含双键或三键的一价烃基)。优选地,烷基是无环烷基,更优选无环脂族烷基。优选地,烷基是C

“烯基”是指包括一个或多个碳-碳双键,优选1至3个碳-碳双键并直接经由单个碳原子键合到该化合物的其余部分上的一价烃基。优选地,烯基是无环烯基,更优选无环脂族烯基。优选地,烯基是C

“酰基”是指直接通过酰基(即C=O基团)键合到该化合物的其余部分上的一价烃基;

“烷基酰基”是指直接通过本文中定义的酰基键合到该化合物的其余部分上的本文中定义的烷基。优选地,烷基酰基,包括酰基的碳原子,是C

“烯基酰基”是指直接通过本文中定义的酰基键合到该化合物的其余部分上的本文中定义的烯基。优选地,烯基酰基,包括酰基的碳原子,是C

“卵磷脂(Lecithin)”是通用术语并且是指包含甘油磷脂(glycerophospholipids),如甘油磷酸胆碱(glycerophosphocholines)、甘油磷酸乙醇胺(glycerophosphoethanolamines)、甘油磷酸肌醇(glycerophosphoinositols),其它磷脂如鞘氨醇磷脂(sphingosylphospholipids)、脂肪酸、甘油三酯、甾醇(sterols)、碳水化合物和/或糖脂(glycolipids)的脂肪物质混合物。卵磷脂可获自动物、植物或微生物来源。

“甘油磷脂”是指还包括至少一个连接到甘油单元的O-酰基、O-烷基或O-烯基(例如O-1-烯基)的甘油磷酸的任何衍生物。甘油磷脂的实例包括甘油磷酸胆碱(glycerophosphocholines)、甘油磷酸乙醇胺(glycerophosphoethanolamines)、甘油磷酸肌醇(glycerophosphoinositols)、甘油磷酸丝氨酸(glycerophosphoserines),其中甘油单元包括至少一个,优选两个O-酰基、O-烷基或O-烯基。优选的甘油磷脂包括甘油磷酸胆碱、甘油磷酸乙醇胺及其两性离子盐(zwitterionic salts);

本文所用的“油溶性”或“油分散性”或同源术语不一定是指该化合物或添加剂在所有比例下都可溶、可溶解、可混溶或能够悬浮在原油中。但是,这些是指所述一种或多种甘油磷脂例如在足以发挥其预期作用的程度上可溶或可稳定分散在原油或可精炼石油原料中。此外,如果需要,其它添加剂的额外掺入也可能允许掺入更高量的特定添加剂;

“主要量”是指超过50质量%,优选60质量%或更多,更优选70质量%或更多,再更优选80质量%或更多的指定组分并且相对于组合物的总质量计,其作为该组分的活性成分计算;

“次要量”是指小于50质量%,优选小于或等于40质量%,更优选小于或等于30质量%,再更优选小于或等于20质量%的指定组分并且相对于组合物的总质量计,其作为该组分的活性成分计算;

关于添加剂或添加剂组合的“有效量”是指有效提供所需技术效果的这种添加剂在组合物中的量;

“ppm”是指基于组合物的总质量计的百万分之质量份数;

除非另行规定,报道的所有百分比是基于活性成分的质量%,即不考虑载体或稀释油。

还要理解的是,所用各种组分(基本的以及最佳的和常规的)可能在配制、储存或使用条件下反应,本发明也提供由于任何这样的反应可获得或已获得的产物。

此外,要理解的是,本文列出的量、范围和比率的任何上限和下限可独立地组合。相应地,本文列出的与本发明的特定技术特征相关的量、范围和比率的任何上限和下限可独立地与本文列出的与本发明的一个或多个其它特定技术特征相关的量、范围和比率的任何上限和下限组合。此外,本发明的任何特定技术特征及其所有优选变体可独立地与任何其它特定技术特征及其所有优选变体组合,无论这些特征是否作为优选特征呈现。

还要理解的是,本发明的各个方面的优选特征被视为本发明的每个其它方面的优选特征。

具体实施方式

在本发明的每个方面中可使用的所述一种或多种甘油磷脂如本文详述。

本发明的各方面中使用的所述一种或多种甘油磷脂存在于卵磷脂中并可获自卵磷脂。卵磷脂包含甘油磷脂的混合物,如甘油磷酸胆碱、甘油磷酸乙醇胺、甘油磷酸肌醇、其它磷脂如鞘氨醇磷脂(sphingosylphospholipids)、脂肪酸、甘油三酯、甾醇、碳水化合物和/或糖脂。卵磷脂可获自动物、植物或微生物来源。卵磷脂可获自植物,如大豆、棉籽、玉米、葵花、油菜籽,包括它们的转基因形式,和动物来源,如蛋黄、海洋生物和牛脑。卵磷脂可通过本领域技术人员公知的技术获自这些来源,例如提取过的油料种子的水脱胶,或通过使用溶剂,如己烷、乙醇、丙酮。来自各种来源的卵磷脂可以未精制形式或精制形式(即脱油形式)购得。也有可能通过常规实验技术,例如使用磷NMR谱法(

合适地,所述一种或多种甘油磷脂可以是固体形式(例如微粒、粉末)或液体形式,例如溶液、分散体、悬浮液或乳状液。优选地,所述卵磷脂为液体形式,更优选包括有机溶剂,尤其是芳族有机溶剂的液体形式。

已经意外地发现,如果所述一种或多种甘油磷脂选自一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,与使用其它不同类型的甘油磷脂,尤其是使用相应的单取代(C

合适地,与使用其它双-(烃基)甘油磷脂,如双-(C

因此根据本发明的第一至第十三方面的每一个的优选方面,所述一种或多种甘油磷脂选自:一种或多种本文中定义的双-(C

更优选地,所述一种或多种甘油磷脂包含一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种双-(C

优选地,所述一种或多种双-(C

合适地,所述脂族C

合适地,所述脂族C

因此,根据本发明的第一至第十三方面的每一个的优选方面,所述一种或多种双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(脂族C

合适地,所述一种或多种双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种双-(C

优选地,所述一种或多种双-(C

合适地,所述脂族C

合适地,所述脂族C

因此,根据本发明的第一至第十三方面的每一个的优选方面,所述一种或多种双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(脂族C

优选地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,所述一种或多种甘油磷脂包含一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种甘油磷脂可以一种或多种式I的化合物或其两性离子盐为代表:

其中:R

R

优选地,式I的化合物或其两性离子盐中的R

优选地,式I的化合物或其两性离子盐中的R

更优选地,式I的化合物或其两性离子盐中的R

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂,尤其是所述一种或多种双-(C

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂,尤其是所述一种或多种双-(C

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸胆碱以分别基于原油和可精炼石油原料的总质量计在活性成分的基础上大于或等于10,优选大于或等于20,优选大于或等于30,优选大于或等于40,优选大于或等于50质量ppm的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸胆碱以分别基于原油和可精炼石油原料的总质量计在活性成分的基础上小于或等于10000,优选小于或等于5000,优选小于或等于2000,优选小于或等于1500质量ppm的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺以分别基于原油和可精炼石油原料的总质量计在活性成分的基础上大于或等于10,优选大于或等于20,优选大于或等于25,优选大于或等于30质量ppm的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,将所述一种或多种双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺以分别基于原油和可精炼石油原料的总质量计在活性成分的基础上小于或等于10000,优选小于或等于5000,优选小于或等于2000,优选小于或等于1500质量ppm的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,在将所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸胆碱和所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺的组合添加到原油或可精炼石油原料中时,所述双-(烃基)甘油磷酸胆碱和双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺的总处理率为分别基于原油或可精炼石油原料的总质量计在活性成分的基础上2至10000,优选2至5500,优选10至5000,优选10至3000,优选15至3000,优选20至3000,优选40至2000质量ppm。

已经意外地发现,如果使用相对较高浓度的所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂的溶血衍生物(lyso derivatives),尤其是所述一种或多种双-(C

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,添加到原油或可精炼石油原料中的所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂的溶血衍生物,尤其是本文中定义的所述一种或多种双-(C

合适地,添加到原油或可精炼石油原料中的所述一种或多种双-(C

相应地,可通过将一种或多种卵磷脂添加到原油中而将用作本发明的第一至第十三方面的每个方面中的添加剂的所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油或可精炼石油原料中。这代表优选添加方法,因为卵磷脂容易操作、储存稳定并且在商业上易得。

合适地,所述一种或多种卵磷脂可以是固体形式(例如微粒、粉末)或液体形式,例如溶液、分散体、悬浮液或乳状液。优选地,所述卵磷脂为液体形式,更优选包含有机溶剂,尤其是芳族有机溶剂的液体形式。合适的芳族溶剂包括二甲苯和甲苯。

合适地,当通过添加一种或多种卵磷脂而将所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂添加到原油/可精炼石油原料中时,所述卵磷脂以呈递本文中定义的有效量的所述甘油磷脂的量添加到原油或可精炼石油原料中,尤其以呈递本文中定义的优选量的所述优选双-(C

合适地,在本发明的各方面中,所述一种或多种卵磷脂可以分别基于原油或可精炼石油原料的总质量计小于或等于10000,优选小于或等于7500,优选小于或等于5000,优选小于或等于3000,优选小于或等于2000质量ppm卵磷脂的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,在本发明的各方面中,所述一种或多种卵磷脂可以分别基于原油或可精炼石油原料的总质量计大于或等于50,优选大于或等于100,优选大于或等于150,优选大于或等于200,优选大于或等于250,优选大于或等于300质量ppm卵磷脂的量分别添加到原油或可精炼石油原料中。

合适地,所述卵磷脂可获自动物、植物或微生物来源。优选地,当使用一种或多种卵磷脂作为所述一种或多种甘油磷脂的来源时,该卵磷脂获自植物,更优选植物油,再更优选大豆、棉籽、玉米、葵花、油菜籽,尤其是大豆。植物油可源自非转基因植物(non-genetically modified plant)或转基因植物(genetically modified plant)。合适地,卵磷脂可为未精制形式或精制形式,如脱油卵磷脂。卵磷脂的非常优选的来源是来自大豆。

优选地,基于卵磷脂材料的总质量计,在活性成分的基础上,卵磷脂包括相对较高浓度的所述优选的一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,当以一种或多种卵磷脂的形式加入所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂时,所述卵磷脂包括相对低量的所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂的溶血衍生物,尤其是所述一种或多种双-(C

合适地,所述卵磷脂中存在的所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸胆碱的溶血衍生物和/或所述一种或多种本文中定义的双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺的溶血衍生物(即其中已从所述双-(烃基)甘油磷酸胆碱和/或所述双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺中除去一个或两个烃基)的总量,尤其是所述一种或多种单-(C

优选地,所述卵磷脂中存在的所述一种或多种双-(C

已经意外地发现,如果将所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂,尤其是所述优选的一种或多种本文中定义的双-(C

因此,根据本发明的第一至第十三方面的每一个的优选实施方案,本文中定义的所述一种或多种甘油磷脂,尤其是所述优选的一种或多种双-(C

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,原油或可精炼石油原料分别具有沥青质含量。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,与分别不包括所述甘油磷脂的原油或可精炼石油原料相比,增强原油或可精炼石油原料溶解和/或分散沥青质的能力。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,与分别不包括所述甘油磷脂的原油或可精炼石油原料相比,增强沥青质在原油或可精炼石油原料中的可溶性和/或可分散性。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,与分别不包括所述甘油磷脂的原油或可精炼石油原料相比,减少沥青质从原油或可精炼石油原料中沉积。

原油或可精炼石油原料在其中溶解和/或分散沥青质的能力提高,和/或沥青质在原油或可精炼石油原料中的可溶性和/或可分散性提高,和/或沥青质从原油或可精炼石油原料中沉积减少可允许(i)更高量的沥青质溶解和/或分散在原油/可精炼石油原料中;和/或(ii)形成具有指定沥青质含量的原油或形成原油共混物,其中沥青质更稳定地溶解和/或分散在其中(即减少沥青质从原油中沉淀和/或在原油中附聚)。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,原油包含单一类型的原油或含有两种或更多种不同类型原油的原油共混物。单一类型的原油或原油共混物可进一步包括烃油(即不是原油)。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,原油包含单一类型的具有沥青质含量的原油或含有两种或更多种不同类型原油的原油共混物,其中所述不同类型原油的至少一种,优选每一种具有沥青质含量。

合适地,在本发明的第一至第十三方面的每一个中,原油代表可在炼油厂的炼油厂操作中精炼的可精炼石油原料或构成其一部分。换言之,原油是可精炼原油(即其是适合在炼油厂精炼的形式)。

合适地,原油包含中间(intermediate)(轻质)原油、中质(medium)原油、重质原油和页岩油及其组合。

合适地,原油包括改质原油,其随后在炼油厂精炼以生产最终商业产品。

为避免疑问,当一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述一种或多种本文中定义的双-(C

合适地,所述甘油磷脂可在原油到达炼油厂前的一个或多个原油生产和/或加工阶段期间添加到原油中,其选自:(i)在原油储存在容器,如原油储罐中期间或之前,所述罐可位于井筒区域,或在井筒区域与炼油厂之间的中间位置;(ii)在所述采收的原油的输送期间或之前,尤其在所述采收的原油在一个或多个输送阶段从原油采收井输送到炼油厂期间或之前(例如通过管路、公路(例如油罐车)、轨道或海洋船只(例如船舶)),其中在所述一个或多个输送阶段的任一个之前或期间将所述甘油磷脂添加到原油中;(iii)在包括采收的原油的共混操作(如将采收的原油与不同类型的原油和/或烃流体共混以形成原油共混物)期间或之前;(iv)在原油加工操作(如从原油中除去气体和水)期间或之前;或生产和/或加工操作(i)、(ii)、(iii)和(iv)的任何组合。

合适地,在将甘油磷脂的组合,例如所述双-(烃基)甘油磷酸胆碱和双-(烃基)甘油磷酸乙醇胺的组合添加到原油中时,可在相同的一个或多个原油生产和/或加工阶段将各自不同类型的甘油磷脂添加到原油中,或可在不同的一个或多个原油生产和/或加工阶段将各个不同类型的甘油磷脂添加到原油中。优选在相同的一个或多个原油生产和/或加工阶段将各自不同类型的甘油磷脂添加到原油中。

合适地,所述甘油磷脂可通过本领域技术人员公知的技术添加到原油或可精炼石油原料中,例如,添加剂可掺合到原油或可精炼石油原料中,添加剂可引入输送原油或可精炼石油原料的流动管线中,添加剂可注入原油或可精炼石油原料中,例如注入存在于原油采收井的采油流路的原油中。

合适地,在第一至第十三方面的每一个中,原油在环境温度下(即在其周围环境的温度下并且没有施加来自附加外部热源的热)。原油储层中的原油可能在最多150℃的温度下。在炼油厂炼制原油之前的原油输送、储存和加工依赖于地理位置。

合适地,所述一种或多种本文中定义的甘油磷脂各自独立地可溶或可分散在原油中。

组合物

所述一种或多种甘油磷脂可在组合物中使用;该组合物可进一步含有用于该添加剂的疏水油增溶剂和/或分散剂。这样的增溶剂可包括例如表面活性剂和/或羧酸增溶剂。

该组合物可进一步包括例如粘度指数改进剂、防沫剂、抗磨剂、破乳剂、抗氧化剂和其它缓蚀剂。

通过下列实施例例示本发明,但无论如何不限制本发明。

使用以下卵磷脂组分和原油。

在实施例中使用如下面详述的以下卵磷脂:

卵磷脂1–卵磷脂5260,由转基因大豆获得并可购自Thew Arnott,Unit 9 TenthAvenue,Zone 3,Deeside Industrial Park,Flintshire,CH52UA.

卵磷脂2-卵磷脂6170,由转基因大豆获得并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂3-卵磷脂4980,由非转基因大豆获得并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂4–卵磷脂4980,由非转基因大豆获得并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂5–卵磷脂5348,由非转基因大豆获得并脱油并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂6–卵磷脂5636,由非转基因向日葵获得并脱油并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂7–卵磷脂5435,由非转基因向日葵获得并脱油并同样可获自Thew Arnott.

卵磷脂8-Asolecthin,由非转基因大豆获得并脱油并可获自Sigma Aldrich.

卵磷脂A–卵磷脂4705,由非转基因大豆获得的水解卵磷脂并同样可获自ThewArnott.

卵磷脂B–卵磷脂4687,由非转基因大豆获得的水解卵磷脂并同样可获自ThewArnott.

卵磷脂C–卵磷脂6194,由转基因大豆获得的水解卵磷脂并同样可获自ThewArnott.

卵磷脂1至8各自包含相对较高的双-(脂族(C

与卵磷脂1至8的每一种相比,卵磷脂A至C各自包含明显较低的双-(脂族(C

卵磷脂1至8和卵磷脂A至C的相关组成部分详细列在表1中。

表1

Columbian重质原油(沥青质含量10重量%)和页岩油以1:1重量:重量比的共混物。

使用来自Rofa France的Automated Stability Analyser根据ASTM D7157进行试验。该试验验证原油在加入庚烷时抗失稳定的能力。结果被记录为“S”值,油在从中沉淀沥青质方面的固有稳定性。较高“S”值意味着油具有较高的溶解和/或分散沥青质的能力,并且油在沥青质絮凝和/或沉淀方面更稳定。结果作为相对于不包含甘油磷脂添加剂的原油共混物的“相对‘S’值”报道在表2中。

从表2中的结果显而易见,与各对比卵磷脂A至C相比,将各卵磷脂1至5、6和8添加到原油中显著增强原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力。各对比卵磷脂A至C包括仅轻微质量:质量比过量的总PC和PE含量:溶血衍生物含量,并且这些对比卵磷脂基本不增强原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力。相反,其中总PC和PE含量:溶血衍生物含量的质量:质量比大于或等于7的各卵磷脂1至5、6和8显著增强原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力。此外,增加原油中的PC处理率通常提高原油在其中溶解和/或分散沥青质的能力(比较卵磷脂3与卵磷脂6,和卵磷脂5与卵磷脂1和2的结果)。

该试验验证添加剂分散和/或溶解原油中的絮凝沥青质的能力。在该试验中使用Iraqi重质原油(沥青质含量6重量%)和甲苯的1:1重量比的共混物。将原油共混物的样品(1克)置于100毫升稳定性试验管中,加入各自的甘油磷脂添加剂并与其混合,然后以形成100毫升混合物的量加入庚烷并用手充分摇动该混合物。在室温和大气压下进行测试;监测该管18小时并使用来自National Instruments的GoPro&LabVIEW软件用摄像机记录沥青质附聚物的沉降速率。结果记录为随时间(小时)经过的沉降沥青质的量(毫升),即ml/hr的沉降速率。结果作为“log rate”报道在表3中,其中更低更负数的值意味着相应添加剂使得沥青质在原油中的分散力更好。

从表3中的结果显而易见,与各对比卵磷脂A至C相比,将各卵磷脂1至8添加到原油中显著提高沥青质在原油中的分散/溶解。

在本文所述的分散力试验中评估卵磷脂1(1质量份)和有机芳族溶剂Solvesso150(9质量份)的组合。结果显示在表5中。

表5–溶剂作用

结果证实单独的芳族溶剂是基本中性的,并且该溶剂不影响原油中的絮凝沥青质的分散和/或溶解。但是,当芳族有机溶剂与卵磷脂结合使用时,观察到卵磷脂1显著提升分散和/或溶解原油中的絮凝沥青质。

5-RTDT提供在对可精炼石油原料的炼油厂操作中的结垢程度,尤其是沥青质结垢。

各自体积百分比为40、10和30%的具有沥青质含量的Basra重质原油、Enbridge原油+页岩油的共混物,用癸烷20%稀释。

使用不含添加剂的原油共混物(作为对照物)和含有作为稀释物(cutback)添加到原油共混物中的卵磷脂1(1000质量ppm活性成分)的原油共混物的150毫升样品进行试验。

该试验使用5 Rod Thermal Deposition Test(5-RTDT),其旨在模拟炼油厂防结垢性能。5-RTDT使用具有串联的5个独立加热试验段的装置。各试验段包含装在外钢套中的电阻加热钢棒,外钢套与该棒电隔离。试验原油样品在该棒与钢套之间的空腔中流动。控制在棒中心点的棒温度并在试验全程保持恒定。当原油在各试验段中流过热棒时,其从该棒吸收热;记录进入和离开各试验段的原油的温度。如果沉积物积聚在棒表面上,它们降低从该棒到原油的传热效率,因此导致离开和进入各自的试验段的原油的温度降低。

计算在试验开始与结束之间的原油出口温度差(ΔT℃)并对所有五个棒(即各试验段)合计。较大的ΔT℃数值表明较高的温度差和因此较糟糕的结垢。用120、160、200、240和280℃的各棒温度进行试验5小时。试验结果显示在表6中。

表6–防结垢结果

结果证实,将卵磷脂1(1000质量ppm的卵磷脂,按a.i.基础计152.7质量ppm的PC、按a.i.基础计122.4质量ppm的PE)添加到原油共混物中使得结垢与不含任何添加剂的原油共混物相比减少433%。

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