BRPI0816600B1 - Solvent extraction process for the dessulurization of a whole gross oil supply current - Google Patents
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Description
"PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE SOLVENTE PARA A DESSULFURIZAÇÃO DE UMA CORRENTE DE ALIMENTAÇÃO DE ÓLEO BRUTO INTEIRO" Campo da invenção [001] Esta invenção está relacionada com um processo em escala industrial para tratar petróleo bruto inteiro que tem um teor de enxofre naturalmente alto para reduzir o teor de enxofre.
Antecedentes da invenção [002] Óleo bruto contendo enxofre é referido como petróleo "azedo" e numerosos processos têm sido descritos para "adoçar" o óleo bruto para reduzir seu teor de enxofre. 0 hidrotratamento tradicional é adequado para frações de petróleo, mas não para o óleo bruto inteiro. O tratamento por separação sozinho leva a uma perda do volume de petróleo bruto.
[003] Existem métodos práticos para a dessulfurização de frações de petróleo bruto. Várias soluções têm sido sugeridas na técnica anterior para a dessulfurização de petróleo bruto, mas existem dificuldades técnicas e os custos associados são altos. Os processos para petróleos brutos muito pesados incluem a combinação de dessulfurização e craqueamento para produzir bruto sintético.
[004] Por meio de antecedentes, a USP 6.955.753 divulga um processo pelo qual compostos de enxofre e metais são extraídos para solventes baseados em aquosos após uma reação química com um ácido ou uma base. Um emulsificante também é requerido para aumentar a área superficial de contato entre o solvente aquoso e o óleo.
[005] Na USP 5.582.714, a extração de compostos de enxofre de frações hidrotratadas anteriormente é descrita. As frações devem ser mais voláteis que o solvente neste processo tal que na etapa de regeneração do solvente os compostos de enxofre sejam vaporizados, e o solvente permaneça um liquido. 0 volume relativamente pequeno da corrente de solvente contendo enxofre deste processo é devido à pequena quantidade de compostos de enxofre na gasolina comparada com o teor de enxofre de petróleo bruto ou frações de óleo pesado. A Tabela 1 da patente mostra que a gasolina tratada tem 0,0464% de enxofre comparada com a média de 3% de enxofre presente no óleo bruto pesado árabe.
[006] O processo de extração de solvente divulgado na patente USP 4.385.984 é dirigido a reduzir os compostos poliaromáticos e aumentar a estabilidade da oxidação de óleos lubrificantes. A recuperação de solvente não é descrita.
[007] Um processo duplo de extração de solvente é divulgado na USP 4.124.489 com o propósito de reduzir o teor de poliaromáticos e aumentar a estabilidade da oxidação dos óleos. A redução de enxofre é um subproduto da remoção dos poliaromáticos.
[008] Estes processos não são adequados para, ou prontamente adaptados para o tratamento de óleo bruto inteiro e outras frações tendo um teor de enxofre de ocorrência natural relativamente alto.
[009] É portanto um objetivo da presente invenção prover um processo continuo melhorado para a dessulfurização extrativa de óleo bruto no qual todo ou uma substancial proporção do solvente é recuperado e reciclado para uso no processo.
[0010] Um outro objetivo da invenção é prover um processo continuo melhorado de extração de solvente que possa ser usado para reduzir substancialmente o teor de enxofre de óleo bruto e outras correntes de hidrocarbonetos não tratadas que tenham um teor de enxofre natural alto.
[0011] Um objetivo adicional da invenção é prover um processo para reduzir o teor de enxofre de uma corrente de alimentação de óleo bruto que minimize o requisito de capital utilizando equipamentos existentes e procedimentos bem estabelecidos em uma das etapas do processo.
[0012] Ainda um outro objetivo da invenção é prover um processo melhorado de extração de solvente no qual o solvente ou solventes empregados possam ser misturados vigorosamente com um óleo bruto, ou uma fração de óleo bruto, sem formar uma emulsão e que proverá separação clara de fases líquida-liquida mediante descanso.
Sumário da invenção [0013] Os objetivos acima e outras vantagens são alcançados pelo processo melhorado da invenção o qual compreende amplamente a mistura de um ou mais solventes selecionados com uma corrente de alimentação de óleo bruto contendo enxofre por um período de tempo pré-determinado, permitindo a mistura se separar e formar uma fase contendo solvente rica em enxofre e uma fase de óleo bruto de teor de enxofre substancialmente reduzido, extrair a corrente rica em enxofre e regenerar o solvente, hidrotratar a corrente rica em enxofre remanescente para remover ou reduzir substancialmente os compostos contendo enxofre para prover uma corrente de baixo teor de enxofre hidrotratada, e misturar a corrente hidrotratada com a fase de óleo bruto separada para desta forma prover uma corrente de produto de óleo bruto tratada de teor de enxofre substancialmente reduzido e sem uma perda significativa de volume.
[0014] 0(s) solvente(s) preferido(s) tem(êm) uma boa capacidade e seletividade para a ampla faixa de compostos de enxofre específicos que são sabidos a estarem presentes nos óleos brutos inteiros a partir de vários reservatórios. Uma lista parcial de compostos de enxofre comumente presentes em óleos brutos está registrada abaixo. Os óleos brutos de fontes diferentes tipicamente contêm diferentes concentrações de compostos de enxofre, p.ex., de menos que 0,1% até 5%. Os solventes usados no processo da presente invenção são selecionados para extrair compostos de enxofre aromáticos e desta forma cobrir uma ampla faixa de compostos de enxofre presentes em óleos brutos. Os solventes preferidos também extrairão alguns compostos de enxofre alifáticos. Os compostos de enxofre alifáticos estão usualmente presentes em óleos brutos em baixas concentrações e são fáceis para remover por processos de hidrodessulfurização convencionais.
[0015] Exemplos de classes de compostos de enxofre alifáticos em óleos brutos incluem: R-S-R, R-S-S-R e H-S-R, onde R representa grupos alquila de CH3 e superiores, [0016] Alguns compostos específicos incluem: 2,4-DMBT; 2,3-DMBT; 2,5,7-TMBT; 2,3,4-TMBT; 2,3,6-TMBT; DBT; 4-MDBT; 3-MDBT; 1-MDBT; 4-ETDBT; 4,6-DMDBT; 2,4-DMDBT; 3,6- DMDBT; 2,8-DMDBT; 1,4-DMDBT; 1,3-DMDBT; 2,3-DMDBT; 4-PRDBT; 2-PRDBT; 1,2-DMDBT; 2,4,7-TMDBT; 4-BUTDBT; 2-BUTDBT; 4- PENDBT; e 2-PENDBT, nos prefixos, onde, nos prefixos, D = di, ET = etil, T = tri, M = metil, PR = propil, BUT = butil e PEN = pentil DBT: Dibenzotiofeno BT: Benzotioferio Substituição única de BT Substituição dupla de BT
Substituição dupla de DBT
[0017] É igualmente importante que a emulsão formada após misturar o (s) solvente(s) e óleo bruto, ou frações, irá se quebrar facilmente e permitir a pronta separação de fases para processar as correntes de extrato e rafinado. A seleção correta do(s) solvente (s) eliminará ou minimizará a necessidade de tratamento químico adicional para reduzir ou quebrar a emulsão.
[0018] A maioria dos solventes se tornará saturada após a exposição ao soluto e os compostos de enxofre removidos pelo solvente alcançarão um estado de equilíbrio, após o qual nenhum enxofre adicional pode ser removido. Entretanto, no processo da presente invenção, a solução saturada é transferida para a unidade de regeneração de solvente para remover os compostos de enxofre e é retornada para reuso do(s) solvente(s). Um tipo adequado de unidade de regeneração é uma coluna de destilação atmosférica, o método de operação da qual é bem conhecido na técnica.
[0019] Deve ser entendido que, por conveniência, o processo da invenção será descrito na especificação e reivindicações com referência ao solvente extrativo não sendo imiscível com o óleo. Embora a imiscibilidade completa seja altamente desejável, como uma matéria prática alguma mistura ocorrerá no sistema de óleo/solvente. Entretanto, é importante que o solvente tenha uma miscibilidade tão baixa quanto o possível com o óleo sendo tratado. Se o(s) solvente(s) que é(são) preferido(s) para uso no processo, p.ex., baseado na disponibilidade, tem(êm) uma miscibilidade mais alta do que pode ser aceita em processos a jusante, uma unidade de extração de solvente pode ser provida para reduzir qualquer solvente remanescente para um nível aceitável.
[0020] Como usado aqui, também será entendido que o termo "óleo bruto" é intencionado a incluir óleo bruto inteiro que passou por algum pré-tratamento, e frações de óleo bruto que têm um teor de enxofre alto. O termo óleo bruto também será entendido a incluir óleo a partir da cabeça de poço que foi submetido à separação de água-óleo; e/ou separação de gás-óleo; e/ou dessalinização; e/ou estabilização.
Descrição resumida dos desenhos [0021] A invenção será descrita adicionalmente abaixo e com referência aos desenhos anexos nos quais: [0022] A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma configuração do processo da presente invenção; e [0023] A figura 2 é uma ilustração esquemática de uma segunda configuração da invenção que inclui a etapa adicional de refinação do óleo bruto.
Descrição detalhada das configurações preferidas [0024] O processo da presente invenção será descrito adicionalmente com referência à configuração da figura 1 na qual uma corrente de alimentação de óleo bruto inteiro de alto teor de enxofre 10 é introduzida em uma unidade de extração/separação 20 onde ela é misturada com um ou mais solventes 32 que convertem os compostos contendo enxofre na corrente de alimentação de óleo bruto 10 em um composto solúvel em enxofre que está concentrado na fase solvente. Como anotado anteriormente, o solvente não é miscivel com o óleo bruto inteiro.
[0025] Seguindo a separação de fases liquido-liquido, a porção dessulfurizada ou adoçada 22 da corrente de óleo bruto inteiro é removida da unidade de extração/separação 20 e transferida para processamento adicional a jusante (não mostrado) como um produto realçado. A corrente azeda rica em enxofre 24 é removida da unidade de extração 20 e alimentada a uma unidade de recuperação de solvente 30. O solvente é extraído e recuperado como corrente 32 e retornado para introdução com a corrente de óleo bruto inteiro na unidade de extração/separação 20.
[0026] Após o solvente ter sido extraído, a corrente de óleo bruto inteiro rica em enxofre remanescente 34 é então alimentada a uma unidade de hidrotratamento 40. A corrente de sulfeto de hidrogênio 42 é extraída para tratamento subsequente ou uso, e o óleo bruto inteiro adoçado 44 é removido para processamento adicional a jusante. Em uma configuração preferida, as correntes tratadas 22, 44 são combinadas para formar uma corrente adoçada 50.
[0027] Como será entendido por alguém de experiência ordinária na técnica, o custo de uma unidade de hidrotratamento é proporcional à taxa de fluxo volumétrica da corrente de alimentação que deve ser tratada e, dentro de limites, não é sensível ao teor de enxofre da alimentação. Por exemplo, um aumento de 50-100% em teor de enxofre somente levará a um pequeno aumento no custo operacional, entretanto um grande aumento na taxa de fluxo (p.ex., uns poucos por cento) levará a um aumento apreciável em custo operacional. Uma vez que o custo de capital de construção de uma unidade de separação é muito menor do que o custo de uma unidade de hidrotratamento, a particular combinação de extração e separação preliminar seguida por hidrotratamento de um volume muito menor de acordo com o método da invenção resulta em economia substancial de custo de capital e economias operacionais, e a capacidade para utilizar unidades existentes e tecnicamente maduras. O processo da invenção é tornado ainda mais atrativo à medida que a demanda por óleo bruto adoçado aumenta e o diferencial de preço de mercado entre óleo bruto inteiro adoçado e azedo aumenta.
[0028] Um fator importante na operação eficiente do processo é a seleção correta do solvente, ou solventes, usados na unidade de separação. Os solventes adequados incluem o seguinte: 1. Compostos contendo o anel f urano C4H40”. Os compostos úteis incluem furfural, álcool furfurilico, 2-furil metil cetona e 5-metilfurfural. 0 furano por si próprio não forma a fase liquida necessária com o óleo bruto ou a maior parte de suas frações, e portanto não é um candidato para uso no presente processo. Resultados satisfatórios no processamento de óleo diesel foram conseguidos com furfural. 2. Compostos contendo constituintes de carbonato cíclico, tais como carbonato de propileno e carbonato de etileno. 3. Compostos contendo o grupo nitrila, incluindo acetonitrila, que não formam emulsão persistente com o óleo bruto. 4. Cetonas, incluindo acetona e diacetila, que são facilmente separadas do óleo. 5. Misturas dos compostos de solvente acima entre si e/ou com pequenas quantidade de água e/ou álcool.
[0029] A partir da descrição acima do processo da invenção, a seleção e identificação de solventes úteis adicionais estão prontamente dentro da experiência ordinária da técnica. A determinação de miscibilidade com o óleo bruto, ou outra fração de óleo pesado é feita misturando e observando a mistura após descansar.
[0030] Referindo-se agora à fig. 2, lá é mostrada uma segunda configuração da invenção a qual ilustra esquematicamente a etapa adicional de refinação do óleo bruto antes que ele seja introduzido na unidade de extração com a corrente de solvente. A corrente de óleo bruto de alto teor de enxofre 10 é introduzida na unidade de refinação 12 onde ela é submetida à destilação em uma coluna de destilação atmosférica para remover as frações mais leves do óleo bruto. As frações mais leves são aquelas com um ponto de ebulição menor que, ou igual a Tmax, onde 80gC < Tmax < 260gC.
[0031] Alternativamente, a corrente de óleo bruto 10 pode ser submetida à separação por flasheamento em um tambor de flasheamento para remover as frações mais leves do óleo bruto. A corrente superior 16 consiste das frações mais leves e é referida como a corrente "Tmax menos" porque ela entra em ebulição abaixo de Tmax. A corrente 16 a partir da unidade de refinação 12 é substancialmente livre de enxofre e é removida para processamento adicional a jusante. Os fundos do óleo bruto 18 a partir da unidade de refinação 12 têm uma concentração relativamente mais ala de enxofre e são introduzidos com a corrente de solvente 32 na unidade de extração/separação 30 onde eles são vigorosamente misturados.
[0032] Depois disto, o processo é conduzido como descrito em detalhes acima em conexão com a fig. 1. A corrente superior de enxofre reduzido 16 pode ser misturada a jusante com o bruto dessulfurizado 22, ou opcionalmente corrente extraída de solvente 64, e a corrente hidrotratada 44 para prover uma corrente de produto final 52 de teor de enxofre substancialmente reduzido, se comparada com a corrente de óleo bruto chegando 10.
[0033] Como foi anotado acima, o solvente selecionado pode ser miscível na corrente de óleo dessulfurizado 22 até uma extensão que seja desejável. Como mostrado na fig. 2, uma unidade de extração de solvente 60 é provida para reduzir ou remover solvente restando na corrente 62 e produzir a corrente extraída de solvente 64 que é misturada com as outras correntes tratadas 16, 44 para prover a corrente de produto final 52.
[0034] Será entendido a partir da descrição acima, que a corrente rica em enxofre 34 é de um volume relativamente pequeno se comparada com a corrente de óleo bruto chegando 10. Portanto, a unidade de hidrotratamento necessita processar somente este volume relativamente pequeno, reduzindo substancialmente os custos de capital e operacionais da etapa de dessulfurização se comparado com a solução da técnica anterior.
[0035] Os custos operacionais são minimizados adicionalmente recuperando todo ou substancialmente todo o solvente misturado com o bruto e reciclando-o para reuso na etapa de extração com solvente do processo. A razão volumétrica de solvente para óleo bruto é preferivelmente controlada para maximizar a quantidade dos compostos de enxofre dissolvidos como soluto. A quantidade e tipos de compostos de enxofre presentes na corrente de óleo bruto 10 são prontamente determinados por meios analíticos qualitativos e quantitativos convencionais bem conhecidos na técnica. Os níveis de saturação dos compostos de enxofre no um ou mais solventes empregados são determinados ou a partir de materiais de referência ou por testes de rotina de laboratório.
[0036] Na prática do processo, a taxa de fluxo do óleo bruto, ou do(s) solvente(s), ou ambas, são controladas para maximizar a dessulfurização na etapa de extração. O processo também pode requerer o teste periódico da corrente de óleo bruto 10 para identificar qualquer variação no teor e/ou concentração de composto de enxofre com uma modificação apropriada dos parâmetros do processo.
[0037] Compostos de enxofre impedidos tais como 4,6-DMDBT são cerca de 100 vezes menos reativos que DBT em processos típicos de hidrodessulfurização. Na unidade de extração usada no processo desta invenção, os compostos impedidos são somente ligeiramente mais difíceis de extrair, p.ex., de 1,3 a 2 vezes.
[0038] Modelagem molecular também pode ser utilizada para otimizar o(s) solvente(s) específico(s) selecionado(s) para uma dada corrente de alimentação de óleo bruto. A modelagem molecular é baseada em uma combinação de cálculos de mecânica quântica e de termodinâmica estatística. Ela é usada para estimar a solubilidade de diferentes compostos de enxofre em vários solventes. Este método também é útil para estimar a seletividade de vários solventes para compostos de enxofre a partir de misturas contendo hidrocarbonetos e compostos de enxofre, tais como óleo bruto e suas frações.
[0039] Como será aparente a partir da descrição acima do processo da invenção, os solventes que formam emulsões estáveis com óleo bruto não devem ser usados. Entretanto, o processo também pode ser modificado para incluir a adição de um ou mais compostos quebradores de emulsão, se necessário. O uso de compostos e composições quebradores de emulsão é bem conhecido na técnica.
[0040] Na descrição da invenção ilustrada esquematicamente nos desenhos e nos exemplos seguintes, a configuração se relaciona com o processamento em bateladas da corrente de alimentação contendo enxofre. Como será entendido por alguém de experiência ordinária na técnica, processos de extração contínuos podem ser aplicados na prática da invenção. As colunas de extração podem ser usadas com o óleo e solvente fluindo em contracorrente ou concorrentes em relação à mistura conseguida pela construção interna da coluna. Os aparelhos que podem ser usados incluem colunas estáticas tais como bandejas-peneiras, enchimento randômico, enchimento estruturado (SMVP); e colunas agitadas tais como a coluna Karr, coluna Scheibel, concentrador de disco rotativo (RDC) e coluna pulsada.
[0041] Os exemplos seguintes identificam uma variedade de solventes e sua relativa capacidade para dissolver compostos de enxofre encontrados em diferentes graus de óleo bruto e frações de óleo bruto para desta forma adoçar o óleo bruto. Nestes exemplos, o teor total de enxofre foi determinado por análise, mas não a quantidade dos compostos de enxofre individuais.
Exemplo 1 [0042] Um funil separador foi carregado com combustível diesel não tratado o qual continha 7.547 ppm de enxofre. Um volume igual de furfural foi adicionado com o solvente de extração. Após agitar por 30 minutos, a mistura foi deixada a descansar para permitir a separação das duas fases líquidas. Este procedimento foi repetido mais duas vezes. O diesel tratado foi coletado e analisado quanto ao teor de enxofre usando um instrumento ANTEK 9000. Uma redução de 71% de enxofre foi encontrada, o diesel tratado tendo 2.180 ppm de enxofre.
Exemplo 2 [0043] O Exemplo 1 foi repetido, exceto que carbonato de propileno foi empregado como o solvente, e que a extração foi repetida três vezes. Uma redução de 4 9% de enxofre foi observada.
Exemplo 3 [0044] O Exemplo 1 foi repetido, exceto que acetonitrila foi empregada como o solvente. Uma redução de 37% de enxofre foi observada.
Exemplo 4 [0045] Um funil separador foi carregado com acetonitrila como o solvente de extração 10x e óleo bruto pesado árabe com 2,7%, ou 27.000 ppm, de enxofre em uma proporção volumétrica de 1:1; após agitar por 30 minutos, ele foi deixado descansar para permitir a formação de duas fases. A fase de óleo foi coletada. Os teores de enxofre do produto antes e depois da extração foram determinados por fluorescência de raios-x (XRF) . A redução de enxofre foi 1.105 ppm, ou uma redução de cerca de 5%.
Exemplo 5 [0046] Dois solventes orgânicos, γ-(butilimino)dietanol e dimetilformamida, foram selecionados para remover enxofre orgânico de diesel de corrida direta. Dez ml de diesel contendo 7.760 ppm de enxofre foram misturados separadamente com 20 ml de γ (butilimino) dietanol, agitados por 2 horas (modelo KIKA HS501) a uma velocidade de 200 rpm a temperatura ambiente. As duas fases liquidas foram decantadas. O teor de enxofre de diesel de corrida direta foi reduzido e o teor de enxofre de diesel após a extração foi 4.230 ppm para γ(butilimino)dietanol e 3.586 ppm para dimetilformamida. O enxofre orgânico total removido do diesel foi cerca de 48% e 53%, respectivamente.
Exemplo 6 [0047] Diacetila fox usada para extrair compostos de enxofre de três tipos de óleos brutos tendo diferentes densidades. A razão de solvente para óleo foi 3:1. A Tabela 1 mostra as concentrações e densidades de enxofre dos três óleos.
Tabela 1. Propriedades dos óleos testados [0048] Misturas de cada óleo com diacetila foram agitadas por 30 minutos a 100 rpm a temperatura ambiente. O enxofre removido do óleo foi cerca de 35% para óleo leve árabe, 26% para o médio árabe e 21% para o óleo bruto pesado árabe. A Tabela 2 mostra as concentrações de enxofre no extrato de cada óleo.
Tabela 2. Teor de enxofre de rafinado e extrato [0049] O processo da invenção não está limitado a uso com óleo bruto, mas também pode ser aplicado a frações de óleo bruto,tal como diesel.
Exemplo 7 [0050] A extração de compostos de enxofre de diesel de corrida direta foi conduzida em três razões diferentes de diacetila para diesel. A concentração de enxofre no diesel era 7.600 ppm. O período de mistura foi 10 minutos a temperatura ambiente. A concentração de enxofre no extrato e rafínado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 3.
Tabela 3. Extração de diesel de corrida direta usando ______________________diacetila_____________________ [0051] O teor de enxofre no diesel é mais baixo do que no óleo bruto. Portanto, a porcentagem extraída por um solvente selecionado é maior para o diesel comparada com o óleo bruto. A capacidade dos solventes, isto é, saturação por compostos de enxofre é essencialmente fixa. Portanto, apesar de a quantidade de enxofre extraído ser quase a mesma, em valor relativo ela será maior do que quando existe inicialmente uma baixa concentração de enxofre, como é o caso com diesel. Exemplo 8 [0052] A extração de compostos de enxofre a partir de diesel de corrida direta foi conduzida usando carbonato de propileno. O diesel de corrida direta tinha uma concentração de enxofre de 7.600 ppm. As extrações em três razões diferentes de solvente para diesel foram executadas a temperatura ambiente e um tempo de mistura de 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF, Os resultados estão resumidos na Tabela 4 Tabela 4. Extração de diesel de corrida direta usando carbonato de propileno Exemplo 9 [0053] Dietilêno glicol monométil éter foi usado para extrair compostos de enxofre de diesel de corrida direta. O diesel de corrida direta tinha um teor de enxofre de 7.600 ppm. As extrações foram executadas para três razões diferentes de solvente para diesel em temperatura ambiente e tempo de mistura de 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 5.
Tabela 5. Extração de diesel de corrida direta usando dietileno glicol monométil éter Exemplo 10 [0054] Metanol foi usado para extrair compostos de enxofre de diesel de corrida direta tendo um teor de enxofre de 7.600 ppm. As extrações em três razões diferentes de solvente para diesel foram executadas a temperatura ambiente e tempo de mistura de 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF, Os resultados estão resumidos na Tabela 6.
Tabela 6. Extração de diesel de corrida direta usando metanol. Exemplo 11 [0055] Acetoná fõi usada para extrair compostos de enxofre de diesel de corrida direta tendo uma concentração de enxofre de 7.600 ppm. As extrações em três razões diferentes de solvente para diesel foram executadas a -5CC e tempo de mistura de 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e de rafinado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 7.
Tabela 7. Extração de diesel de corrida direta usando acetona Exemplo 12 [0056] Furfural foi usado para extrair compostos de enxofre de um diesel modelo tendo um teor de enxofre de 4.800 ppm. 0' diesel modelo foi preparado misturando 70% de n~ dodecano e os seguintes compostos aromáticos: 15% de tolueno e 10% de naftalenc e 5% de dihenzotioíeno. As extrações com quatro razões diferentes de solvente para diesel foram executadas a temperatura ambiente e com um tempo de mistura de 2 horas, Os resultados estão resumidos na Tabela 8, Tabela 8. Extração de diesel modelo {4,800 ppm de enxofre) usando furfural Exemplo· 1 3 [0057] O Exemplo 8 foi repetido com um diesel modelo contendo 9 - 200 ppm de enxofre. Os resultados estão resumidos na Tabela 9.
Tabela 9. Extração de diesel modelo (4,800 ppm de enxofre) usando furfural Exemplo 14 [0058] Acetona foi usada para extrair compostos de enxofre de óleo bruto leve árabe contendo 18.600 ppm de enxofre. As extrações de três diferentes razões de solvente para óleo bruto foram executadas a temperatura ambiente e o tempo de mistura foi de 10 minutos, A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 10.
Tabela 10. Extração de óleo bruto leve árabe usando acetona Exemplo 15 [0059] Acetona foi usada para extrair compostos de enxofre de óleo bruto médio árabe que continha 25.200 ppm de enxofre. As extrações em três razões diferentes de solvente para óleo bruto foram executadas a temperatura ambiente e o tempo de mistura foi de 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida pó XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 11.
Tabela 11. Extração de óleo bruto médio árabe usando acetona Exemplo 16 [0060] Acetona foi usada para extrair compostos de enxofre de óleo bruto pesado árabe que continha 30.000 ppm de enxofre. As extrações em bateladas de quatro razoes diferentes de solvente para óleo bruto foram executadas a temperatura ambiente e o tempo de mistura foi 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 12.
Tabela 12, Extração de óleo bruto pesado árabe usando acetona Exemplo 17 [0061] Solvente acetona foi empregado para extrair enxofre orgânico de seis cortes de petróleo. A razão de extração em bateladas de 1:1 foi aplicada para cada corte de petróleo com solvente acetona. A Tabela 13 ilustra a concentração de enxofre dos cortes de petróleo. As extrações em bateladas de seis cortes de petróleo foram executadas a temperatura ambiente e o tempo de mistura foi 10 minutos. A concentração de enxofre de extrato e rafinado foi medida por XRF. Os resultados estão resumidos na Tabela 13.
Tabela 13. Extração de cortes de petróleo usando acetona [0062] Estes exemplos ilustram a extração de compostos de enxofre do Corte de Petróleo-4 até o Corte de Petróleo-9.
[0063] Como notado anteriormente, a capacidade dos solventes até seu ponto de saturação com compostos de enxofre extraídos é substancialmente fixa e a quantidade dos compostos de enxofre que pode ser extraída é aproximadamente a mesma; entretanto, o valor relativo será mais alto quando o teor de enxofre inicial for baixo.
[0064] A recuperação de solvente foi conduzida no extrato de acetona usando um evaporador rotativo e quase 100% da acetona usada na etapa de extração foi coletada e descoberta a ser adequada para reuso na etapa de extração.
[0065] Como demonstrado pelos exemplos de laboratório acima, o método da invenção é capaz de reduzir substancialmente o teor de enxofre de uma variedade de correntes de alimentação, e vários solventes e tipos de solventes podem ser usados. Muitos solventes adequados estão disponíveis em refinarias petroquímicas e economias podem ser realizadas selecionando um solvente que esteja sendo produzido no sítio, ou próximo, que possa ser fornecido por tubulação.
[0066] Embora o processo da invenção tenha sido descrito em detalhes e sua prática ilustrada pelos exemplos acima, variações e modificações estão dentro da experiência ordinária da técnica e o escopo da invenção deve ser determinado pelas reivindicações que seguem.
REIVINDICAÇÕES
Claims (9)
1. Processo de extração de solvente para a dessulfurização de uma corrente de alimentação de óleo bruto inteiro, contendo um ou mais compostos de enxofre, caracterizado pelo fato de compreender: a. misturar o óleo bruto inteiro selecionado do grupo consistindo de óleos brutos pesado, médio e leve, e misturas dos mesmos com uma corrente de alimentação de solvente contendo um ou mais solventes extrativos para o um ou mais compostos de enxofre conhecidos, onde o um ou mais solventes extrativos não são misciveis com o óleo bruto e são selecionados do grupo consistindo de furfural, dimetil formamida, carbonato de propileno, carbonato de etileno, acetona, acetonitrila, diacetila, dietileno glicol, metanol, e γ(butilimino)dietanol; b. separar a mistura liquida em uma primeira fase de óleo bruto de teor de enxofre reduzido e uma fase de solvente contendo compostos de enxofre dissolvidos e compostos de hidrocarbonetos; c. recuperar a fase de óleo bruto de teor de enxofre reduzido como uma primeira corrente de alimentação para processamento adicional; d. submeter a fase de solvente contendo enxofre a uma etapa de regeneração de solvente em uma coluna de destilação atmosférica e recuperar uma corrente de alimentação de solvente para uso sem tratamento adicional na etapa (a) acima; e. submeter os hidrocarbonetos com compostos de enxofre dissolvidos recuperados a partir da etapa de regeneração de solvente a hidroprocessamento; e f. recuperar uma segunda corrente de hidrocarbonetos líquida de teor de enxofre reduzido a partir do hidroprocessador.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o solvente extrativo ser introduzido na corrente de alimentação de óleo bruto antes de sua introdução em um vaso de mistura.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a razão de solvente para óleo bruto inteiro durante a mistura estar na faixa de 0,5:1 a 3:1.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionar uma composição quebradora de emulsão à mistura de solvente e óleo bruto inteiro para promover a formação de duas fases líquidas.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de pré-tratar o óleo bruto inteiro por um ou mais processos selecionados do grupo consistindo de separação de óleo-água, separação de gás-óleo, dessalinização e estabilização.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a corrente de alimentação de óleo bruto inteiro ser submetida a um processo de refinação antes de misturar com o um ou mais solventes extrativos para produzir uma primeira corrente de hidrocarbonetos de baixo teor de enxofre e uma segunda corrente de óleo bruto de teor de enxofre aumentado.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser conduzido em um processo de bateladas.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser conduzido como um processo contínuo em uma coluna.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir as etapas adicionais de tratar a fase de óleo bruto inteiro de teor de enxofre reduzido recuperada na etapa (c) para extrair qualquer solvente retido e recuperar o solvente extraído para uso na etapa (a).
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