專利名稱：用于增加水基硫化氫清除劑效率的烴氣油的乳化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及處理重油，并且更特別地，涉及用于利用水基清除劑/油乳劑移除重油中的硫化氫的方法。
背景技術(shù)：
化石產(chǎn)品和特別地重油經(jīng)常包含顯著數(shù)量的硫化氫(H2S)，其為有毒的、高腐蝕性的、易燃的和易爆的氣體。在儲存、運(yùn)輸(船運(yùn)，卡車或管道)和工藝期間，暴露于來自處理的重油的硫化氫的危險(xiǎn)為健康和安全方面的關(guān)注點(diǎn)。硫化氫清除劑可用于從重油中移除硫化氫。已知能夠通過利用諸如甲醛、乙二醛(glyoxal)、和戊二醛(例如參照美國專利No. 4，680，127和No. 5，284，635)的醛的水溶液來減少存在于水介質(zhì)中的硫化氫含量。但是，將水基硫化氫清除劑簡單地添加到重油會得到糟糕的效果。此外，當(dāng)在重油中分散時(shí)，諸如乙二醛的水基清除劑將最終從重油中沉淀為酸性水相并且沉淀到工藝設(shè)備的底部。該水相可作為管道中的小支流沿著工藝或精煉設(shè)備的底部流動(dòng)或在儲存器的底部處停滯。該酸性水相為高腐蝕性的并且可導(dǎo)致在工藝或精煉設(shè)備中產(chǎn)生溝槽。所需要的是，用于在不對工藝設(shè)備導(dǎo)致腐蝕的情況下從烴介質(zhì)中移除硫化氫的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于減少存在于重油中的硫化氫的量并且減少在接觸重油的工藝設(shè)備中的腐蝕量的方法。該方法包括以下步驟利用靜態(tài)混合器噴射系統(tǒng)將包含一種或多種醛的水基清除劑添加到重油和利用高剪切/高速度泵生成水基清除劑/重油乳劑。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括使重油的一部分轉(zhuǎn)向到清除劑添加支管，將水基清除劑添加到重油的一部分并在添加支管中形成乳劑，和將水基清除劑/油乳劑添加到在工藝設(shè)備中的重油。在一個(gè)期望的實(shí)施例中，水基清除劑是乙二醛。各種實(shí)施例提供用于重油的改進(jìn)的硫化氫清除工藝，其在將對工藝設(shè)備的腐蝕最小化的同時(shí)減少硫化氫。本發(fā)明和它的超出現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)將通過參照附圖來閱讀以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求而變得顯而易見。


本發(fā)明的上述特征和其它特征通過參照結(jié)合附圖的本發(fā)明實(shí)施例的以下描述將變得更顯而易見并且本發(fā)明自身將被更好地理解，其中
圖I是供烴介質(zhì)工藝設(shè)備使用的水基清除劑添加系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明現(xiàn)將在參照附圖的以下詳細(xì)描述中描述，其中詳細(xì)地描述優(yōu)選實(shí)施例以能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。雖然本發(fā)明參照這些特殊的優(yōu)選實(shí)施例而描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實(shí)施例。但相反地，本發(fā)明包括眾多的替代物、修改和等同物，這些通過考慮以下詳細(xì)描述而將變得顯而易見。單數(shù)形式“一”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)個(gè)所指的對象，除非上下文另外明確地規(guī)定。列舉相同特性的所有范圍的端點(diǎn)可獨(dú)立地組合并且包括列舉的端點(diǎn)。所有引用以引用的方式并入本文中。 與數(shù)量一起使用的修飾語“大約”包括所敘述的值并且具有由上下文規(guī)定的意思(例如，包括與特定量的測量相關(guān)的公差范圍)
“可選的”或“可選地”指的是隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生，或者隨后確定的材料可能存在或可能不存在，并且該描述包括事件或情況發(fā)生的情形或者材料存在的情形，和事件或情況不發(fā)生或者材料不存在的情形?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖1，硫化氫清除劑添加系統(tǒng)10流體地連接于用于烴介質(zhì)的工藝設(shè)備12。清除劑系統(tǒng)10以如下方式通過添加水基清除劑而減少存在于諸如重油的烴介質(zhì)中的硫化氫的量，該方式期望地避免對工藝設(shè)備12造成顯著腐蝕。水基清除劑有用地用于清除存在于各種流體中的硫化氫，并且特別地，尤其有效地清除存在于重油中的硫化氫，其能以水的形態(tài)存在于油中或以油的形態(tài)存在于水乳劑中。與重油接觸的工藝設(shè)備12可以是能用于處理烴介質(zhì)的任何類型的設(shè)備，諸如管道和儲存器。遭受腐蝕的工藝設(shè)備12通常是由碳鋼制成的工藝設(shè)備，但任何類型的工藝設(shè)備可受保護(hù)。重油可以是包含硫化氫的任何類型的重油。在一個(gè)實(shí)施例中，重油包括但是不限于氣油、石腦油、FCC油漿、柴油、燃料油、噴氣燃料、汽油、煤油或減壓渣油。在一個(gè)實(shí)施例中，重油可處于提高的溫度以輔助工藝設(shè)備12中的傳輸。例如，重油可處于從大約環(huán)境溫度到大約150°C的溫度。典型地，在工藝設(shè)備12中用以移動(dòng)重油所需的溫度是大約80°C。在示出的實(shí)施例中，流經(jīng)工藝設(shè)備12的重油的一部分經(jīng)由清除劑添加支管14從工藝設(shè)備12轉(zhuǎn)向到清除劑添加系統(tǒng)10中。靜態(tài)混合器16用于最初使清除劑和流經(jīng)該系統(tǒng)10的重油的該部分混合。在一個(gè)實(shí)施例中，靜態(tài)混合器16包括噴射套筒(quill)分散系統(tǒng)18。清除劑利用噴射套筒18以連續(xù)地方式添加到轉(zhuǎn)向的重油流中，該噴射套筒18通常在重油流的方向上處于添加支管14的中心。噴射套筒18期望地具有末端開口的管(未示出)，其以大約45°的角度由槽切開。它利用用于在添加支管14中實(shí)現(xiàn)將噴射的清除劑分配到重油流中的湍流。清除劑噴射速率由在添加管路24中的噴射泵20或者關(guān)閉閥22控制。合適的噴射套筒 18 從 Munford, AL 的 Metal Samples Corrosion Monitoring Systems處可獲得?？商娲兀宄齽┛赏ㄟ^任何常規(guī)的在線(in-line)噴射系統(tǒng)噴射到重油中并且可在適合于允許清除劑與重油混合的任何在線位置處噴射。在將清除劑添加到重油后，利用高剪切/高速度混合器或泵30形成水基清除劑/油微乳劑。在一個(gè)實(shí)施例中，諸如從East Longmeadow,MA的Silverson Machine, Inc.可獲得的在線高剪切泵30。在清除劑添加系統(tǒng)10中現(xiàn)在包含微乳劑的重油流的轉(zhuǎn)向部分接著返回到在工藝設(shè)備12中的重油流?？商娲?，清除劑可添加到流經(jīng)工藝設(shè)備的重油流，而不使流的一部分轉(zhuǎn)向，使得整個(gè)重油流流經(jīng)清除劑添加系統(tǒng)10。根據(jù)本發(fā)明，清除劑是包含大約20%到70%的從由甲醛、乙二醛、戊二醛、乙醇醛或乙醛酸組成的組中選取的一種或多種醛的分散水相。在一個(gè)期望的實(shí)施例中,添加到重油以減少硫化氫的水基清除劑是乙二醛。乙二醛是水溶性的醛并且可包括乙二醛的低聚物。乙二醛在商業(yè)上可作為40%重量百分?jǐn)?shù)的水溶液獲得。清除劑還可包含增強(qiáng)的添加劑以催化活性物和硫化氫的反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，增強(qiáng)的催化劑是季銨鹽。期望的季銨鹽以大約2. 5wt%的量添加。乙二醛以足以減少在重油中的硫化氫水平的量添加到重油。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)重油通過工藝設(shè)備的速度和硫化氫的濃度，乙二醛可以以從按體積計(jì)的大約Ippm到大約2000ppm的量添加，并且期望地以在按體積計(jì)的大約Ippm和大約500ppm之間的量添加。在另一個(gè)實(shí)施例中，乙二醛可以以從按體積計(jì)的大約IOppm到大約200ppm的量添加。重油中任何量的硫化氫可減少并且殘留的硫化氫的實(shí)際量將根據(jù)起始量而不同。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)重油的體積，當(dāng)以蒸氣相測量時(shí)，硫化氫水平減至按體積計(jì)的150ppm或更少。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)重油的體積，當(dāng)以蒸氣相測量時(shí)，硫化氫水平減至按體積計(jì)的IOOppm或更少。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)重油的體積，當(dāng)以蒸氣相測量時(shí)，硫化氫水平減至按體積計(jì)的50ppm或更少。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)重油的體積，當(dāng)以蒸氣相測量時(shí)，硫化氫水平減至按體積計(jì)的20ppm或更少。人們相信在烴介質(zhì)中水基清除劑的乳化極大地增大水相的 表面積。該增大的表面積結(jié)合在管道中移動(dòng)烴介質(zhì)所需的溫度允許活性物到烴相的高效傳遞。清除劑的這種高效利用減少了需要添加到烴介質(zhì)中的化學(xué)物質(zhì)的量。此外，通過管道中的湍流的輔助，水基清除劑/油微乳劑需要數(shù)個(gè)小時(shí)以分離。典型地，這允許重油有足夠的時(shí)間以流經(jīng)工藝設(shè)備12并進(jìn)入合適的儲存設(shè)備，從而減少對工藝設(shè)備12的任何腐蝕作用。雖然本公開在典型的實(shí)施例中闡明和描述，但是并不意圖限于所示的詳述，因?yàn)樵诓灰匀魏畏绞奖畴x本公開的精神的情況下可做出各種修改和替代。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員僅利用常規(guī)實(shí)驗(yàn)可想到本文中公開的本公開的進(jìn)一步修改和等同物，并且所有的這種修改和等同物認(rèn)為是在由所附權(quán)利要求所限定的本公開的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在烴介質(zhì)工藝設(shè)備中移除存在于重油中的硫化氫的方法，所述方法包括以下步驟 利用靜態(tài)混合器噴射系統(tǒng)將包含一種或多種醛的水基清除劑添加到所述重油；和 利用高剪切/高速度泵生成水基清除劑/重油乳劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括使所述重油的一部分轉(zhuǎn)向到清除劑添加支管，將所述水基清除劑添加到所述重油的所述一部分并在所述添加支管中形成所述乳劑，和將所述水基清除劑/油乳劑添加到在所述工藝設(shè)備中的所述重油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述靜態(tài)混合器使用分散套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述水基清除劑是乙二醛。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述工藝設(shè)備包括管道。
全文摘要
一種用于重油的硫化氫清除工藝，其在將對工藝設(shè)備的腐蝕最小化的同時(shí)減少硫化氫。該方法包括以下步驟利用靜態(tài)混合器噴射系統(tǒng)將包含諸如乙二醛的一種或多種醛的水基清除劑添加到重油，和利用高剪切/高速度泵生成水基清除劑/重油乳劑。水基清除劑可添加至清除劑添加支管，其中乳劑形成在添加支管中并且然后返回到工藝設(shè)備。
文檔編號C10G29/24GK102762696SQ201080064658
公開日2012年10月31日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者C.安德森, L.J.卡拉斯 申請人:通用電氣公司