一種原油的脫鹽方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種原油的脫鹽方法，尤其涉及一種對(duì)包含離子液體、有機(jī)酸和由此產(chǎn)生的任何有機(jī)鹽的原油進(jìn)行脫鹽的方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】_種原油的脫鹽方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種原油的脫鹽（desalting)方法，尤其涉及一種對(duì)包含離子液體、 有機(jī)酸和由此產(chǎn)生的任何有機(jī)鹽的原油進(jìn)行脫鹽的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 脫鹽器（desalter)已經(jīng)使用多年，用于從原油中除去無(wú)機(jī)鹽。典型的脫鹽器包括 可向其中加入原油和水的儲(chǔ)罐。通過(guò)水相從原油中提取出鹽。在典型的脫鹽方法中，只將 少量的水引入儲(chǔ)罐中。這是為了最大限度地提高可被處理的原油的量，并盡量減少將被輸 送到廢水處理設(shè)施的廢水的量。少量的水也最大限度地減少發(fā)生在脫鹽裝置中的腐蝕和結(jié) 垢。例如，原油通常包含小的無(wú)機(jī)鹽，如似(：1、0 &(：12和1%(：12。在高溫和/或高壓下，水可 能被水解，并可能形成酸，如HC1。由這些酸引起的腐蝕會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的損失，無(wú)論是在零件 更換還是停工期間。
[0003] 以前，脫鹽工藝已被用于從原油中去除小無(wú)機(jī)鹽，如NaCl和CaCl2。這些鹽是高度 可溶的，因此在脫鹽過(guò)程中，只要少量的水即可將它們從原油中去除。以前沒(méi)有考慮將脫鹽 器用于從原油中除去大的有機(jī)鹽。
[0004] 到目前為止，較大的有機(jī)分子，例如有機(jī)酸，如萘二甲酸（naphthalicacid)，已經(jīng) 通過(guò)已知的方法去除，這些已知的方法屬于破壞（destruction)、吸附（adsorption)和/或 提?。╡xtraction)的范疇。
[0005] 已知的破壞方法包括：使用合適的過(guò)渡金屬催化劑（transitionmetal catalysts)對(duì)羧基進(jìn)行脫羧；與氧化媽混合；以及Statoil的NAR方法。吸附方法包括：使 用離子交換樹(shù)脂（ionexchangeresins);和使用金屬氧化物。提取方法包括：使用極性溶 劑，如甲醇中。
[0006] 環(huán)烷酸（Naphthenicacids)是在原油以及原油的精煉過(guò)程中的各種原油餾分中 發(fā)現(xiàn)的羧酸。術(shù)語(yǔ)"環(huán)烷酸"包括大量的羧酸化合物，包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)烷基環(huán)并具有約120 至超過(guò)700的分子量。在原油以及原油餾分中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)環(huán)烷酸具有含有9至20個(gè)碳 原子的碳主鏈，并且環(huán)戊基環(huán)是主要的環(huán)烷基環(huán)結(jié)構(gòu)，盡管其它的環(huán)烷基環(huán)，如環(huán)己基和環(huán) 庚基環(huán)也可能以可檢測(cè)到的量存在。
[0007] 原油和原油餾分中酸性雜質(zhì)的存在，在煉油廠所使用的高溫（例如大于200°C) 下，會(huì)導(dǎo)致管道和蒸餾設(shè)備的腐蝕，相比低酸度的原油和原油餾分，酸性原油和原油餾分的 市場(chǎng)價(jià)值降低。特別是，已發(fā)現(xiàn)，蒸餾含環(huán)烷酸的原油會(huì)造成嚴(yán)重的煉油廠設(shè)備的腐蝕，尤 其是真空蒸餾單元。因此，需要有效的方法來(lái)降低原油和原油餾分中的環(huán)烷酸含量。
[0008] 原油和原油餾分的酸度以根據(jù)ASTMD0664的總酸值（TotalAcidNumber，TAN) 進(jìn)行測(cè)量?？偹嶂凳侵泻鸵豢擞椭械乃嵝枰臍溲趸浀暮量耍╩illigrams)量，超過(guò)0.5 毫克K0H/克（mgKOH/g)為高酸度值。酸性原油和原油餾分的典型TAN值在0. 5至4. 0毫 克K0H/克的范圍內(nèi)，而酸性餾分如煤油可能具有的TAN值的范圍，例如為0. 5至8. 0毫克 K0H/克。
[0009] WO2010/136783涉及一種方法，其中負(fù)載化堿性離子液體（supportedbasic ionicliquid)用于中和原油中的環(huán)燒酸。在這樣的實(shí)施方案中，原油通過(guò)裝有一個(gè)負(fù)載化 堿性尚子液體的柱子，并且酸含量降低的油從柱子中流出。
[0010] 離子液體是在過(guò)去幾年中開(kāi)發(fā)的一類(lèi)新型化合物。本文所用的術(shù)語(yǔ)"離子液體"， 是指一種能夠通過(guò)熔化鹽而產(chǎn)生的僅由離子組成的液體。離子液體可能由包含1種陽(yáng)離子 和1種陰離子的同質(zhì)物質(zhì)形成，或者由一種以上的陽(yáng)離子和/或一種以上的陰離子組成。因 此，離子液體可以由一種以上的陽(yáng)離子和一種陰離子組成。離子液體還可以由1種陽(yáng)離子 和一種或多種陰離子組成。更進(jìn)一步地，離子液體可以由一種以上陽(yáng)離子和一種以上陰離 子組成。
[0011] 術(shù)語(yǔ)"離子液體"包含具有高熔點(diǎn)的化合物和具有低熔點(diǎn)的化合物，例如等于或低 于室溫。因此，許多離子液體具有低于200°C的熔點(diǎn)，優(yōu)選低于150°C，特別是低于100°C， 室溫左右（15?30°C)，或甚至低于0°C。具有低于約30°C的熔點(diǎn)的離子液體通常被稱(chēng)為 "室溫離子液體"，并且經(jīng)常從具有含氮雜環(huán)陽(yáng)離子的有機(jī)鹽而得，例如咪唑和吡啶鑰基陽(yáng) 離子。在室溫離子液體中，陽(yáng)離子和陰離子的結(jié)構(gòu)防止有序晶體結(jié)構(gòu)的形成，因此該鹽在室 溫下是液體。
[0012] 離子液體已知最廣泛的用途是用作溶劑，是由于它們可忽略的蒸氣壓、溫度穩(wěn)定 性、低可燃性和可循環(huán)利用性。由于大量的可用陰離子/陽(yáng)離子組合，能夠調(diào)整離子液體的 物理性質(zhì)（例如熔點(diǎn)、密度、粘度和與水或有機(jī)溶劑的混溶性），以適應(yīng)特定應(yīng)用的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明涉及令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，就是在其操作過(guò)程中脫鹽器可以改良，以從原油中 移除離子液體和有機(jī)酸。
[0014] 本發(fā)明提供一種在脫鹽單元中從原油分離離子液體和有機(jī)酸的方法，所述方法包 括以下步驟：
[0015] ⑴向脫鹽器中一起引入含有原油、離子液體和有機(jī)酸的混合物，以及相對(duì)于所述 混合物按體積計(jì)大于10 %的水；和
[0016] (ii)從一個(gè)或多個(gè)含有離子液體、有機(jī)酸和水的液體相分離原油相。
[0017] 有利地，本發(fā)明的脫鹽方法產(chǎn)生的結(jié)果是從原油混合物中除去高比例的有機(jī)酸。 按相對(duì)于混合物中有機(jī)酸的重量計(jì)，本發(fā)明的方法可以除去大于40%，優(yōu)選大于50%，更 優(yōu)選大于60 %，甚至更優(yōu)選大于70 %并且最優(yōu)選大于80 %的量的有機(jī)酸。對(duì)于本發(fā)明的目 的，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)酸"包括從有機(jī)酸衍生的鹽，例如那些存在于混合物中作為有機(jī)酸和離子液 體之間相互作用的結(jié)果的鹽。
[0018] 不希望受理論的束縛，據(jù)信按相對(duì)于混合物體積計(jì)使用大于10%的水，產(chǎn)生的結(jié) 果是將有機(jī)酸從原油中以臨時(shí)水包油（oil-iniater)乳液的形式除去。如果沒(méi)有該乳液， 被轉(zhuǎn)移到水相中的環(huán)烷酸鹽不充分。這不同于脫鹽器的正常操作，正常操作中無(wú)機(jī)鹽完全 溶解于少量的水中。
[0019] 可存在于原油中的有機(jī)酸的實(shí)例包括：酷酸（phenolicacids)、含硫酸 (sulphur-containingacids)以及最通常的環(huán)燒酸。優(yōu)選地，有機(jī)酸是環(huán)燒酸。
[0020] 涉及到術(shù)語(yǔ)原油，旨在涵蓋任何原油或原油餾分。因此，本發(fā)明的方法也可以 與液化石油氣（liquefied petroleum gas)、汽油（gasoline)、煤氣油（gas oil)、石腦 油（naphtha)、煤油（kerosene)、柴油（diesel fuel)、燃料油（fuel oil)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 燃油（jet fuel)、家用加熱油（home heating oil)、潤(rùn)滑油（lubricating oil)或石賭 (paraffin wax)、或其混合物一起使用。
[0021] 原油，如以上那些以舉例的方式提到的原油，通常被加工地包含盡可能少的水。這 是由于在上游和下游過(guò)程中眾所周知的問(wèn)題。以這種方式，在已知的方法中，從原油提取鹽 期間，水的量通常按體積計(jì)小于〇. 5 %，并且優(yōu)選按體積計(jì)小于0. 25 %。本發(fā)明的方法是基 于令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，就是顯著增加存在的水的量是有利的。這種增加通常是通過(guò)在本文中 所定義的量添加水的方式實(shí)現(xiàn)。
[0022] 優(yōu)選地，將水與包含原油、離子液體和有機(jī)酸的混合物接觸，水的量按相對(duì)于混合 物體積以大于15 %，優(yōu)選大于20 %，更優(yōu)選大于25 %，最優(yōu)選大于30 %的量計(jì)。
[0023] 如上所討論的，在使用高含量水的現(xiàn)有技術(shù)的脫鹽方法中，由于已知的限制，以前 并沒(méi)有使用過(guò)如此高體積百分（％ )含量的水。然而，本發(fā)明人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，使用高含 量的水能夠獲得良好的分離。
[0024] 此外，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)水的體積％的增加，例如相對(duì)于混合物體積， 從10體積％增加到30體積％，能夠增加從混合物中除去的有機(jī)酸的比例。如上所述，據(jù)信 高的水含量的結(jié)果是水包油乳液的形成，這增強(qiáng)有機(jī)酸，例如以有機(jī)鹽的形式從原油到水 相轉(zhuǎn)移。與此相反，在傳統(tǒng)的脫鹽方法中，使用盡可能少的水，形成的乳液是油包水乳液。
[0025]優(yōu)選地，將水與混合物按水相對(duì)于混合物體積小于70 %，優(yōu)選小于60 %，并且更 優(yōu)選小于50 %的量進(jìn)行接觸。也可以考慮小于45%，并且還小于40 %的量。
[0026] 因此，通過(guò)舉例的方式，可以以相對(duì)于混合物體積大于10%的量至小于70%的量 加入水。在此范圍內(nèi)，本發(fā)明的方法有效地去除有機(jī)酸，同時(shí)仍有效地工作。
[0027] 在一個(gè)實(shí)施方案中，水可以是基本上純的。因此，水可包含雜質(zhì)/添加劑 (impurities/additives)，雜質(zhì)/添加劑按重量計(jì)小于0. 1%，優(yōu)選小于0. 05%，更優(yōu)選小 于0. 01 %，并且最優(yōu)選小于0. 001 %。在其他實(shí)施方案中，水可包含一種或多種添加劑。
[0028] 在與水接觸之前，該混合物可以被加熱，例如加熱至60至120°C，更優(yōu)選為70至 110 °C，并且最優(yōu)選80至100 °C的溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，溫度是約90 °C。
[0029]在與混合物接觸之前，水可以被加熱，例如加熱至60至100°C，并且更優(yōu)選為70至 90 °C的溫度。
[0030] 優(yōu)選地，無(wú)論是混合物還是水在接觸之前都進(jìn)行加熱。
[0031] 可替代地和/或另外，一旦混合物與水接觸就進(jìn)行加熱。將該混合物保持在較高 的溫度下有利于降低其粘度。使得混合物通過(guò)脫鹽器的運(yùn)動(dòng)變得容易并加速。
[0032] 優(yōu)選地，單一加熱流（singleheatedstream)被用來(lái)加熱所述混合物和水，例如 通過(guò)熱交換。使用單一加熱流分別單獨(dú)加熱混合物和水，比（例如）加熱混合物和水組合 產(chǎn)生的單一流，具有更有效的熱轉(zhuǎn)換。
[0033] 任何合適的已知系統(tǒng)可用于加熱液流，并且在可行的情況下，優(yōu)選通過(guò)熱交換的 方式和其它加熱工藝流來(lái)加熱液流。以舉例的方式，這樣的合適的流可以包括加熱的油流。 加熱的油流可以是由本發(fā)明的方法產(chǎn)生的產(chǎn)物流（productstream)。
[0034] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，該離子液體在形成混合物之前可被加熱。
[0035] 優(yōu)選地，將混合物與水進(jìn)行混合。這導(dǎo)致混合物和水之間的臨時(shí)乳液，增加離子液 體和有機(jī)酸從原油到水的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選大于50%，優(yōu)選大于60%，并且更優(yōu)選大于70 %的有 機(jī)酸轉(zhuǎn)移到水相中。為實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸轉(zhuǎn)移到水相所需要的任何條件，比如混合進(jìn)行的時(shí)間長(zhǎng) 度，可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定。
[0036] 混合可以通過(guò)使用任何合適的設(shè)備進(jìn)行，例如使混合物和水通過(guò)混合閥，使用靜 態(tài)混合器或通過(guò)使用機(jī)械攪拌的混合容器?？商娲兀旌峡赏ㄟ^(guò)沿管道長(zhǎng)度方向的湍流 (turbulent)來(lái)誘導(dǎo)。優(yōu)選地，混合是通過(guò)使混合物和水通過(guò)混合閥來(lái)進(jìn)行。這使得混合物 與水充分混合，并迅速分離。兩相的過(guò)度混合將導(dǎo)致穩(wěn)定乳液的形成的機(jī)會(huì)增加，隨后難以 分離。橫跨混合閥的壓力差可以是，例如，從1至20鎊/平方英寸（psi)，更優(yōu)選為從4至 17psi，并且最優(yōu)選從7至14psi。
[0037] 優(yōu)選混合物與水接觸，并且優(yōu)選在不同區(qū)域混合（例如通過(guò)穿過(guò)混合閥），該不同 區(qū)域是不同于脫鹽的原油相從一個(gè)或多個(gè)含有離子液體、有機(jī)酸和水的液體相分離出來(lái)的 區(qū)域。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該混合物與水接觸，經(jīng)過(guò)混合閥，并傳輸?shù)揭粋€(gè)分離容器。
[0038] 將混合物與水接觸，使得形成一個(gè)酸度降低（deacidified)的原油相和一種或多 種液相。優(yōu)選地，所述一種或多種液相包括含有機(jī)酸和離子液體的水提取相。脫鹽器優(yōu)選 地包括分離容器，在其中所述相可以形成。
[0039] 優(yōu)選地，在脫鹽器中施加靜電場(chǎng)。這激發(fā)并加快所述相的形成。靜電場(chǎng)可以是從1 至25千伏（kV)，優(yōu)選是從1至11千伏，更優(yōu)選是從3至9千伏，并且最優(yōu)選是從5至7千 伏的交流電。
[0040] 原油相和一個(gè)或多個(gè)液體相可保持在溫度60至120°C，更優(yōu)選70至110°C，并且 最優(yōu)選80至100°C的溫度下。在一個(gè)實(shí)施方案中，溫度是在約90°C。這與正常脫鹽操作形 成對(duì)比，正常脫鹽操作典型地在120至140°C的較高溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。較高的溫度提高了 分離的速度，因?yàn)檫@導(dǎo)致原油較低的粘度，增強(qiáng)聚結(jié)水滴之間的油的排泄速率。然而，還需 要更高溫度帶來(lái)的益處與升高液流溫度帶來(lái)的能量消耗提高之間的權(quán)衡，以及其他各種問(wèn) 題，如結(jié)垢（fouling)和更高的操作壓力。通常，各種因素的平衡導(dǎo)致上述提及的120至 140°C的溫度范圍，例如130°C。然而，在該溫度范圍內(nèi)，有機(jī)鹽（由有機(jī)酸和離子液體反應(yīng) 形成）會(huì)有分解的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，處理溫度是受限制的。已 經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，盡管較低的溫度，本發(fā)明的脫鹽方法可有效地用于從原油去除有機(jī)酸， 如較大的有機(jī)酸環(huán)烷酸。
[0041] 其它加熱源，例如加熱流，可被用于維持脫鹽器內(nèi)的溫度。該加熱流優(yōu)選是熱油 流。在一個(gè)實(shí)施方案中，加熱流被用作進(jìn)一步的加熱源以維持分離容器內(nèi)上述提及的溫度。 在這種情況下，加熱流優(yōu)選與脫鹽原油相和/或水提取相接觸，以熱交換的方式穿過(guò)所述 分離容器。
[0042] 脫鹽器內(nèi)的壓力優(yōu)選為100至180psi，更優(yōu)選為120至160psi，并且最優(yōu)選約 140psi。這種壓力促使原油的較輕餾分和水留在液體相中。
[0043] 在本發(fā)明的方法中可以使用一些添加劑。例如，破乳劑（demulsifier)可被引 入脫鹽器，以加速形成脫鹽原油相和水提取相。使用破乳劑也可盡量減少雜質(zhì)層（rag layer)。破乳劑優(yōu)選在混合物與水混合之前加入，并且更優(yōu)選在將混合物與水接觸之前加 入。這確保了破乳劑能夠到達(dá)水和油的界面。
[0044] 其它添加劑可以用于本發(fā)明的方法中，以控制乳液。這些添加劑也優(yōu)選在混合物 與水混合之前加入，并且更優(yōu)選在將混合物與水接觸之前加入。合適的添加劑包括pH調(diào)節(jié) 劑、潤(rùn)濕劑和溶劑。據(jù)認(rèn)為，pH值的變化可以改變pH敏感材料的特性來(lái)穩(wěn)定乳液，通過(guò)將它 們從油/水界面移除的方式。潤(rùn)濕劑是表面活性劑材料，能夠被覆在固體材料表面，傾向于 定位于界面上。固體顆粒用表面活性劑包覆，其溶解特性會(huì)被改變，并由此移動(dòng)離開(kāi)界面。 加入的溶劑可潛在地溶解某些乳液穩(wěn)定材料，如蠟晶體和瀝青質(zhì)。它們還可以降低被認(rèn)為 增加液滴之間膜排泄（filmdrainage)率的粘度，從而促進(jìn)聚結(jié)。任何提高分離速度的方 法均可被用于本發(fā)明中，防止乳液穩(wěn)定物質(zhì)形成穩(wěn)定的乳液的機(jī)會(huì)。
[0045] 如果使用破乳劑，它可以是添加劑共混物的一部分，包括例如各種類(lèi)型的表面活 性劑、pH調(diào)節(jié)劑和溶劑。共混物的選擇可以通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試由經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出，通常被 稱(chēng)為"瓶測(cè)試（bottletests)"。
[0046] 在本發(fā)明的方法中形成的任何乳液的穩(wěn)定性，也可通過(guò)控制施加在原油相和一種 或多種液體相的剪切力來(lái)最小化。
[0047] 酸度降低的原油相和一種或多種液體相可以被任何常規(guī)脫鹽方法分離。例如，如 果酸度降低的原油相和一種或多種液體相在分離容器內(nèi)，脫鹽原油可以簡(jiǎn)單地從鄰近該分 離容器的頂部虹吸（脫鹽原油典型地比一種或多種液體相的密度低）。包含有機(jī)酸和離子 液體的水提取相可以從所述分離容器的底部附近虹吸。
[0048] 本發(fā)明的方法可以運(yùn)行大于2小時(shí)，優(yōu)選大于4小時(shí)，更優(yōu)選大于6小時(shí)，還更優(yōu) 選大于8小時(shí)，并且最優(yōu)選大于10小時(shí)。較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間是優(yōu)選的，因?yàn)楫?dāng)脫鹽器內(nèi)的條 件達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，從所述混合物中移除的離子液體和有機(jī)酸的量增加。
[0049] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法是連續(xù)方法。
[0050] 如上所述，對(duì)于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)"原油"包括任何原油餾分。因此，本發(fā)明的方 法可以用于脫鹽任何液化石油氣、汽油、煤氣油、石腦油、煤油、柴油、燃料油、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 燃油、家用加熱油、潤(rùn)滑油或石蠟、或其混合物。
[0051] 優(yōu)選地，含有機(jī)酸的原油具有TAN值大于0. 50毫克K0H/克，大于1. 0毫克K0H/ 克，或大于1. 5毫克K0H/克。可以存在于原油中的有機(jī)酸的例子包括酚酸、含硫酸，以及最 常見(jiàn)的環(huán)烷酸。優(yōu)選地，原油中含有環(huán)烷酸，并且本發(fā)明的方法用于從原油中除去環(huán)烷酸。 按相對(duì)于混合物中環(huán)烷酸的重量計(jì)，本發(fā)明的方法可以從原油中除去至少50 %，優(yōu)選至少 60 %，并且更優(yōu)選至少70 %的環(huán)烷酸。
[0052] 按重量計(jì)，含有機(jī)酸的原油優(yōu)選與離子液體以大于50 :1，優(yōu)選大于100 :1，并且更 優(yōu)選大于125 :1的比例接觸。按重量計(jì)，含有機(jī)酸的原油也優(yōu)選與離子液體以小于300 :1， 優(yōu)選小于200 :1，并且更優(yōu)選小于175 :1的比例接觸。因此，按重量計(jì)，優(yōu)選地含有機(jī)酸的 原油與離子液體以50:1至300:1，優(yōu)選100:1至200:1，并且更優(yōu)選125:1至175:1的比例 接觸。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，按重量計(jì)，含有機(jī)酸的原油與離子液體以150:1的比例接 觸。優(yōu)選的是，所使用的堿性離子液體的摩爾量至少等于，優(yōu)選大于原油和/或原油餾分中 有機(jī)酸的摩爾量。
[0053] 含有機(jī)酸的原油與離子液體優(yōu)選地接觸足夠的時(shí)間，以將酸的TAN值降低到小于 0. 5毫克K0H/克，優(yōu)選小于0. 4毫克K0H/克，更優(yōu)選小于0. 3毫克K0H/克。含有機(jī)酸的原 油與離子液體優(yōu)選地混合。這利于原油中有機(jī)酸與離子液體之間的接觸，從而增加并加快 任何有機(jī)鹽的形成。混合可以使用任何上述的方法進(jìn)行，例如那些涉及到將包含原油、離子 液體和有機(jī)酸的混合物與水混合的方法。含酸原油與離子液體反應(yīng)花費(fèi)的時(shí)間高度依賴于 含酸原油以及所混合的離子液體的良好狀況。
[0054] 含酸原油與離子液體在被混合之前優(yōu)選加熱，例如加熱至60至120°C，更優(yōu)選70 至110 °C，并且最優(yōu)選80至100 °C的溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，溫度是在約90 °C。通常，含 酸原油與離子液體在大氣壓下混合。
[0055] 在一個(gè)實(shí)施方案中，在與離子液體接觸之前含酸原油被脫水。例如，含酸原油被脫 水，使得其含水量按油的體積計(jì)，低于〇. 5%，優(yōu)選低于0. 25%。在與離子液體接觸之前脫 水含酸原油，能夠增加有機(jī)鹽形成的速率，特別是當(dāng)離子液體是水溶性的時(shí)候。水可以從含 酸原油中分離出來(lái)，例如，在一個(gè)聚結(jié)器（coalescer)內(nèi)。
[0056] 除了有機(jī)酸，本發(fā)明的方法可以用于從含酸原油中除去無(wú)機(jī)鹽。
[0057] 優(yōu)選地，如上所述，在處理期間實(shí)現(xiàn)將有機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽除去。
[0058] 然而，可以理解的是，本發(fā)明的方法可以與已知的脫鹽方法一起使用。以舉例的方 式，在使用常規(guī)脫鹽方法的預(yù)處理步驟中，無(wú)機(jī)鹽可以從含酸原油中除去。在一個(gè)這種傳統(tǒng) 的方法中，脫鹽器通常在120至140°C的溫度下，優(yōu)選在130°C的溫度下操作，和/或在脫鹽 器中水含量按油的體積計(jì)通常小于5%，優(yōu)選小于1%。這樣的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟 知的。
[0059] -旦預(yù)處理，含酸原油被轉(zhuǎn)到根據(jù)本發(fā)明的方法。如上所述，該方法包括向脫鹽器 中一起引入含有原油、離子液體和有機(jī)酸的混合物，以及相對(duì)于所述混合物按體積計(jì)大于 10%的水。脫鹽單元優(yōu)選保持在60至120°C的溫度下，例如約90°C。
[0060] 上面的預(yù)處理以外或者替代性地，所述方法還可以包括一個(gè)"后處理"步驟，在該 步驟中通過(guò)分離從處理過(guò)的含酸原油中分離出任何無(wú)機(jī)鹽。
[0061 ] 用于本發(fā)明的方法中的離子液體優(yōu)選是堿性離子液體。
[0062] 堿性離子液體可以是其中陰離子為堿性的，陽(yáng)離子是堿性的，或陰離子和陽(yáng)離子 均為堿性的。優(yōu)選的是，陰離子是堿性的，或陰離子和陽(yáng)離子均為堿性的。
[0063] 優(yōu)選地，本發(fā)明中使用的離子液體具有選自于絲氨酸鹽（serinate)、脯氨酸鹽 (prolinate)、組氨酸鹽（histidinate)、蘇氨酸鹽（threoninate)、繳氨酸鹽（valinate)、 天冬氨酸鹽（asparaginate)、牛黃酸鹽（taurinate)、賴氨酸鹽（lysinate)、燒基碳酸鹽 (alkylcarbonate)和碳酸氫鹽（hydrogencarbonate)的喊性陰離子。
[0064] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，堿性陰離子選自絲氨酸鹽、賴氨酸鹽、脯氨酸 鹽、牛黃酸鹽和蘇氨酸鹽，更優(yōu)選地選自賴氨酸鹽、脯氨酸鹽和絲氨酸鹽。堿性陰離子也可 以選自組氨酸鹽和牛黃酸鹽。
[0065] 在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，堿性陰離子為烷基碳酸鹽。更優(yōu)選地，烷基可以是直 鏈或支鏈的，和/或可以額外被取代或未取代的。
[0066] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烷基是未取代的。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烷基是 無(wú)支鏈的。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，烷基是未取代的和無(wú)支鏈的。
[0067] 在本發(fā)明的實(shí)施方案中，烷基可包含1至30個(gè)碳原子，優(yōu)選1至20個(gè)碳原子，更 優(yōu)選1至10個(gè)碳原子。
[0068] 所述烷基可以是選自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和/或 癸基中的一個(gè)或多個(gè)。特別優(yōu)選的是甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施 方案中，烷基選自甲基和乙基。
[0069] 應(yīng)該理解的是，支鏈烷基如異丙基、異丁基、仲丁基和/或叔丁基，也可以使用。
[0070] 堿性離子液體可以包含陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子選自以下組或由其衍生：銨 (ammonium)、氮雜輪稀鐵（azaannulenium)、氮雜噻挫鐵（azathiazolium)、苯并咪挫鐵 (benzimidazolium)、苯并咲喃鐵（benzofuranium)、苯并三挫鐵（benzotriazolium)、 硼雜環(huán)戊稀鐵（borolium)、增卩林鐵（cinnolinium)、二氮雜二環(huán)癸稀鐵 (diazabicyclodecenium)、二氮雜二環(huán)壬稀鐵（diazabicyclononenium)、二氮雜二環(huán)十一 碳稀鐵（diazabicyclo-undecenium)、二噻挫鐵（dithiazolium)、咲喃鐵（furanium)、狐鐵 (guanidinium)、咪挫鐵（imidazolium)、卩引挫鐵（indazolium)、二氫卩引噪鐵（indolinium)、 口引噪鐵（indolium)、嗎卩林鐵（morpholinium)、氧硼雜環(huán)戊稀鐵（oxaborolium，卩惡硼雜環(huán) 戊稀鐵）、氧磷雜環(huán)戊稀鐵（oxaphospholium，卩惡磷雜環(huán)戊稀鐵）、卩惡嗪鐵（oxazinium)、 口惡挫鐵（oxazolium)、異卩惡挫鐵（iso-oxazolium)、卩惡噻挫鐵（oxathiazolium)、五 挫鐵（pentazolium)、磷雜環(huán)戊稀鐵（phospholium)、磷鐵（phosphonium)、釀嗪 鐵（phthalazinium)、呢嗪鐵（piperazinium)、呢啶鐵（piperidinium)、卩比喃鐵 (pyranium)、P比嗪鐵（pyrazinium)、P比挫鐵（pyrazolium)、啦嗪鐵（pyridazinium)、 P比啶鐵（pyridinium)、啼啶鐵（pyrimidinium)、卩比略焼鐵（pyrrolidinium)、P比 略鐵（pyrrolium)、喹挫卩林鐵（quinazolinium)、喹卩林鐵（quinolinium)、異喹淋 鐵（iso-quinolinium)、喹喔卩林鐵（quinoxalinium)、硒挫鐵（selenozolium)、硫鐵 (sulfonium，锍）、四挫鐵（tetrazolium)、異噻二挫鐵（iso-thiadiazolium)、噻嗪鐵 (thiazinium)、噻挫鐵（thiazolium)、噻吩鐵（thiophenium)、硫脈鐵（thiuronium)、三 氮雜癸稀鐵（triazadecenium)、三嗪鐵（triazinium)、三挫鐵（triazolium)、異三挫鐵 (iso-triazolium)和脈鐵（uronium)〇
[0071] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述陽(yáng)離子可以選自以下組：
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種在脫鹽單元中從原油分離離子液體和有機(jī)酸的方法，其特征在于，所述方法包 括步驟： (i)向脫鹽器中一起引入含有原油、離子液體和有機(jī)酸的混合物，以及相對(duì)于所述混合 物按體積計(jì)大于10 %的水；和 (ii)從一個(gè)或多個(gè)含有離子液體、有機(jī)酸和水的液體相分離原油相。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，引入脫鹽器中的水相對(duì)于所述混合物按體 積計(jì)大于20%。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，引入脫鹽器中的水相對(duì)于所述混合物按體 積計(jì)大于30%。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，引入脫鹽器中的水相對(duì)于所述混 合物按體積計(jì)小于70%。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使所述混合物與所述水混合。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述混合物與所述水穿過(guò)混合閥。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，橫跨所述混合閥的壓力差為1至20psi。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)所述脫鹽單元施加靜電場(chǎng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，靜電場(chǎng)是1至25千伏的交流電。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述脫鹽單元維持在60至120°C 的溫度。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述脫鹽單元維持在約90°C的溫度。
12. 如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，向所述脫鹽單元引入破乳劑。
13. 如權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述一種或多種液體相包括含 有有機(jī)酸和離子液體的水提取相，并且所述方法還包括分離所述離子液體與所述有機(jī)酸的 步驟。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，至少所述離子液體和所述有機(jī)酸中一個(gè) 被再生。
15. 如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述混合物是通過(guò)含有機(jī)酸的 原油與離子液體接觸可以得到的。
16. 如權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)酸是環(huán)烷酸。
17. 如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法是連續(xù)方法。
18. 如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子液體是堿性離子液體。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述離子液體包含選自于絲氨酸鹽、脯氨 酸鹽、組氨酸鹽、蘇氨酸鹽、纈氨酸鹽、天冬氨酸鹽、牛黃酸鹽、賴氨酸鹽、烷基碳酸鹽和碳酸 氫鹽的堿性陰離子。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述堿性陰離子是烷基碳酸鹽。
21. 如權(quán)利要求18-20任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述堿性離子液體包含陽(yáng)離 子，所述陽(yáng)離子選自以下組或由其衍生：銨、氮雜輪烯鑰、氮雜噻唑鑰、苯并咪唑鑰、苯并呋 喃鑰、苯并三唑鑰、硼雜環(huán)戊烯鑰、噌啉鑰、二氮雜二環(huán)癸烯鑰、二氮雜二環(huán)壬烯鑰、二氮雜 ^?環(huán)十一碳條鐵、^嗤挫鐵、咲喃鐵、狐鐵、味挫鐵、剛挫鐵、^氣剛噪鐵、剛噪鐵、嗎琳鐵、氧 棚雜環(huán)戊條鐵、氧憐雜環(huán)戊條鐵、卩惡嘆鐵、卩惡挫鐵、異卩惡挫鐵、卩惡嗤挫鐵、五挫鐵、憐雜環(huán)戊條 鐵、憐鐵、釀嘆鐵、喊嘆鐵、喊陡鐵、啦喃鐵、啦嘆鐵、啦挫鐵、啦嘆鐵、啦陡鐵、嗤陡鐵、啦略燒 鐵、卩比略鐵、陸挫琳鐵、陸琳鐵、異陸琳鐵、陸喔琳鐵、砸挫鐵、硫鐵、四挫鐵、異嗤^挫鐵、口S 嘆鐵、嗤挫鐵、嗤吩鐵、硫脈鐵、二氣雜癸條鐵、二嘆鐵、二挫鐵、異二挫鐵和脈鐵。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子選自以下組：
其中：Ra、Rb、R。、Rd、R%呀卩Rg各自獨(dú)立地選自氫、C:至CJ勺直鏈或者支鏈烷基、C3至 (：8的環(huán)烷基、或者(：6至C1(|的芳基，其中所述烷基、環(huán)烷基或者芳基為未取代的或者可以被1 至3個(gè)基團(tuán)取代，該1至3個(gè)基團(tuán)選自心至C6的烷氧基、C2至C12的烷氧基烷氧基、C3至C8 的環(huán)烷基、(：6至C1Q的芳基、-[隊(duì)^^-勵(lì)^^至^的芳基和^至^的烷芳基^⑶八心 至C6)烷基、-OC(O) (C1SC6)烷基，或者Rb、r、Rd、RlPRf中任意兩個(gè)連接到相鄰的碳原子 上形成亞甲基鏈_ (CH2)q-，其中q為3至6。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子選自： [N(Ra) (Rb) (Rc) (Rd) ]\ [P(Ra) (Rb) (Rc) (Rd)J+^P[S(Ra) (Rb) (Rc)J+, 其中：Ra、Rb、Re和Rd如權(quán)利要求22中所定義。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子選自： [N(Ra) (Rb) (Rc) (Rd)J+, 其中：匕妒、1?。和1?<1各自獨(dú)立地選自（：1至(：8燒基，包括(：2、(：4和(：6燒基。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子為三丁基（甲基）銨或三乙基 (甲基）銨。
26. 如權(quán)利要求18-20任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述堿性離子液體包括由下式 表示的堿性陽(yáng)離子： Cat+- (Z-Bas)n 其中：Cat+是帶正電的部分； Bas是堿性部分； Z是連接Cat+和Bas的共價(jià)鍵，或是二價(jià)連接基團(tuán)；并且n為1至3的整數(shù)，優(yōu)選n是1〇
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，[Cat+-Z-Bas]選自以下組：
28. -種根據(jù)權(quán)利要求1-27任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在脫鹽器中預(yù)處理所述 含酸原油以去除無(wú)機(jī)鹽。
29. -種基本上如說(shuō)明書(shū)中參考圖1描述的脫鹽器。
【文檔編號(hào)】C10G33/00GK104508089SQ201380037763
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】克里斯·安德森, 阿茲蘭·侯賽因, 馬丁·阿特金斯, 賈邁利·巴薩爾 申請(qǐng)人:馬來(lái)西亞國(guó)家石油公司