CN102762696A - 用于增加水基硫化氢清除剂效率的烃气油的乳化 - Google Patents

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Abstract

一种用于重油的硫化氢清除工艺，其在将对工艺设备的腐蚀最小化的同时减少硫化氢。该方法包括以下步骤：利用静态混合器喷射系统将包含诸如乙二醛的一种或多种醛的水基清除剂添加到重油，和利用高剪切/高速度泵生成水基清除剂/重油乳剂。水基清除剂可添加至清除剂添加支管，其中乳剂形成在添加支管中并且然后返回到工艺设备。

Description

用于增加水基硫化氢清除剂效率的烃气油的乳化
技术领域
本发明大体涉及处理重油，并且更特别地，涉及用于利用水基清除剂/油乳剂移除重油中的硫化氢的方法。
背景技术
化石产品和特别地重油经常包含显著数量的硫化氢(H2S)，其为有毒的、高腐蚀性的、易燃的和易爆的气体。在储存、运输(船运，卡车或管道)和工艺期间，暴露于来自处理的重油的硫化氢的危险为健康和安全方面的关注点。
硫化氢清除剂可用于从重油中移除硫化氢。已知能够通过利用诸如甲醛、乙二醛(glyoxal)、和戊二醛(例如参照美国专利No. 4,680,127和No.5,284,635)的醛的水溶液来减少存在于水介质中的硫化氢含量。但是，将水基硫化氢清除剂简单地添加到重油会得到糟糕的效果。此外，当在重油中分散时，诸如乙二醛的水基清除剂将最终从重油中沉淀为酸性水相并且沉淀到工艺设备的底部。该水相可作为管道中的小支流沿着工艺或精炼设备的底部流动或在储存器的底部处停滞。该酸性水相为高腐蚀性的并且可导致在工艺或精炼设备中产生沟槽。
所需要的是，用于在不对工艺设备导致腐蚀的情况下从烃介质中移除硫化氢的改进方法。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种用于减少存在于重油中的硫化氢的量并且减少在接触重油的工艺设备中的腐蚀量的方法。该方法包括以下步骤：利用静态混合器喷射系统将包含一种或多种醛的水基清除剂添加到重油和利用高剪切/高速度泵生成水基清除剂/重油乳剂。在一个实施例中，该方法还包括：使重油的一部分转向到清除剂添加支管，将水基清除剂添加到重油的一部分并在添加支管中形成乳剂，和将水基清除剂/油乳剂添加到在工艺设备中的重油。在一个期望的实施例中，水基清除剂是乙二醛。各种实施例提供用于重油的改进的硫化氢清除工艺，其在将对工艺设备的腐蚀最小化的同时减少硫化氢。
本发明和它的超出现有技术的优点将通过参照附图来阅读以下详细描述和所附权利要求而变得显而易见。
附图说明
本发明的上述特征和其它特征通过参照结合附图的本发明实施例的以下描述将变得更显而易见并且本发明自身将被更好地理解，其中：
图1是供烃介质工艺设备使用的水基清除剂添加系统的示意图。
具体实施方式
本发明现将在参照附图的以下详细描述中描述，其中详细地描述优选实施例以能够实施本发明。虽然本发明参照这些特殊的优选实施例而描述，但是应当理解，本发明不限于这些优选实施例。但相反地，本发明包括众多的替代物、修改和等同物，这些通过考虑以下详细描述而将变得显而易见。
单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个所指的对象，除非上下文另外明确地规定。列举相同特性的所有范围的端点可独立地组合并且包括列举的端点。所有引用以引用的方式并入本文中。
与数量一起使用的修饰语“大约”包括所叙述的值并且具有由上下文规定的意思(例如，包括与特定量的测量相关的公差范围)
“可选的”或“可选地”指的是：随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，或者随后确定的材料可能存在或可能不存在，并且该描述包括事件或情况发生的情形或者材料存在的情形，和事件或情况不发生或者材料不存在的情形。
现转向图1，硫化氢清除剂添加系统10流体地连接于用于烃介质的工艺设备12。清除剂系统10以如下方式通过添加水基清除剂而减少存在于诸如重油的烃介质中的硫化氢的量，该方式期望地避免对工艺设备12造成显著腐蚀。水基清除剂有用地用于清除存在于各种流体中的硫化氢，并且特别地，尤其有效地清除存在于重油中的硫化氢，其能以水的形态存在于油中或以油的形态存在于水乳剂中。与重油接触的工艺设备12可以是能用于处理烃介质的任何类型的设备，诸如管道和储存器。遭受腐蚀的工艺设备12通常是由碳钢制成的工艺设备，但任何类型的工艺设备可受保护。重油可以是包含硫化氢的任何类型的重油。在一个实施例中，重油包括但是不限于：气油、石脑油、FCC油浆、柴油、燃料油、喷气燃料、汽油、煤油或减压渣油。在一个实施例中，重油可处于提高的温度以辅助工艺设备12中的传输。例如，重油可处于从大约环境温度到大约150℃的温度。典型地，在工艺设备12中用以移动重油所需的温度是大约80℃。
在示出的实施例中，流经工艺设备12的重油的一部分经由清除剂添加支管14从工艺设备12转向到清除剂添加系统10中。静态混合器16用于最初使清除剂和流经该系统10的重油的该部分混合。在一个实施例中，静态混合器16包括喷射套筒(quill)分散系统18。清除剂利用喷射套筒18以连续地方式添加到转向的重油流中，该喷射套筒18通常在重油流的方向上处于添加支管14的中心。喷射套筒18期望地具有末端开口的管(未示出)，其以大约45°的角度由槽切开。它利用用于在添加支管14中实现将喷射的清除剂分配到重油流中的湍流。清除剂喷射速率由在添加管路24中的喷射泵20或者关闭阀22控制。合适的喷射套筒18从Munford，AL的Metal Samples Corrosion Monitoring Systems处可获得。可替代地，清除剂可通过任何常规的在线(in-line)喷射系统喷射到重油中并且可在适合于允许清除剂与重油混合的任何在线位置处喷射。
在将清除剂添加到重油后，利用高剪切/高速度混合器或泵30形成水基清除剂/油微乳剂。在一个实施例中，诸如从East Longmeadow，MA的Silverson Machine, Inc.可获得的在线高剪切泵30。在清除剂添加系统10中现在包含微乳剂的重油流的转向部分接着返回到在工艺设备12中的重油流。可替代地，清除剂可添加到流经工艺设备的重油流，而不使流的一部分转向，使得整个重油流流经清除剂添加系统10。
根据本发明，清除剂是包含大约20%到70%的从由甲醛、乙二醛、戊二醛、乙醇醛或乙醛酸组成的组中选取的一种或多种醛的分散水相。在一个期望的实施例中，添加到重油以减少硫化氢的水基清除剂是乙二醛。乙二醛是水溶性的醛并且可包括乙二醛的低聚物。乙二醛在商业上可作为40%重量百分数的水溶液获得。清除剂还可包含增强的添加剂以催化活性物和硫化氢的反应。在一个实施例中，增强的催化剂是季铵盐。期望的季铵盐以大约2.5wt%的量添加。
乙二醛以足以减少在重油中的硫化氢水平的量添加到重油。在一个实施例中，根据重油通过工艺设备的速度和硫化氢的浓度，乙二醛可以以从按体积计的大约1ppm到大约2000ppm的量添加，并且期望地以在按体积计的大约1ppm和大约500ppm之间的量添加。在另一个实施例中，乙二醛可以以从按体积计的大约10ppm到大约200ppm的量添加。重油中任何量的硫化氢可减少并且残留的硫化氢的实际量将根据起始量而不同。在一个实施例中，根据重油的体积，当以蒸气相测量时，硫化氢水平减至按体积计的150ppm或更少。在另一个实施例中，根据重油的体积，当以蒸气相测量时，硫化氢水平减至按体积计的100ppm或更少。在另一个实施例中，根据重油的体积，当以蒸气相测量时，硫化氢水平减至按体积计的50ppm或更少。在另一个实施例中，根据重油的体积，当以蒸气相测量时，硫化氢水平减至按体积计的20ppm或更少。人们相信在烃介质中水基清除剂的乳化极大地增大水相的表面积。该增大的表面积结合在管道中移动烃介质所需的温度允许活性物到烃相的高效传递。清除剂的这种高效利用减少了需要添加到烃介质中的化学物质的量。此外，通过管道中的湍流的辅助，水基清除剂/油微乳剂需要数个小时以分离。典型地，这允许重油有足够的时间以流经工艺设备12并进入合适的储存设备，从而减少对工艺设备12的任何腐蚀作用。
虽然本公开在典型的实施例中阐明和描述，但是并不意图限于所示的详述，因为在不以任何方式背离本公开的精神的情况下可做出各种修改和替代。因此，本领域技术人员仅利用常规实验可想到本文中公开的本公开的进一步修改和等同物，并且所有的这种修改和等同物认为是在由所附权利要求所限定的本公开的范围之内。

Claims (5)

1.一种用于在烃介质工艺设备中移除存在于重油中的硫化氢的方法，所述方法包括以下步骤：
利用静态混合器喷射系统将包含一种或多种醛的水基清除剂添加到所述重油；和
利用高剪切/高速度泵生成水基清除剂/重油乳剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：使所述重油的一部分转向到清除剂添加支管，将所述水基清除剂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剂，和将所述水基清除剂/油乳剂添加到在所述工艺设备中的所述重油。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态混合器使用分散套筒。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水基清除剂是乙二醛。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺设备包括管道。
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