发明名称 将不相容石油混合物中之沥青烯解集的方法
摘要 本发明是一种藉温和加热将石油及油混合物中之沥青烯解集的方法。沥青烯之存在藉小角度中子散射来测定。
申请公布号 TWI238188 申请公布日期 2005.08.21
申请号 TW091103327 申请日期 2002.02.25
申请人 艾克颂美孚研究工程公司 发明人 汤玛斯 梅森;林民宇
分类号 C10G31/00;H05H3/02;G01T1/167 主分类号 C10G31/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种将石油和石油混合物、进料流及/或精炼程 序流中之沥青烯解集的方法,其包括经由温和加热 该等石油和石油混合物、进料流及/或精炼程序流 ,而将沥青烯解集,经此解集的沥青烯保持溶解于 该等石油和石油混合物、进料流及/或精炼程序流 中,其中该加热系于40℃至150℃之间的温度下进行1 分钟至四周的时间。 2.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括藉着 用中子照射该等石油和石油混合物、进料流及/或 精炼程序流且测定小角度中子散射(SANS)强度I以作 为波数q之函数而测定沥青烯聚集物之存在的步骤 ,其中该散射强度包括相干成分及不相干成分。 3.如申请专利范围第2项之方法,其中该中子散射波 数q是在10-4-1≦q≦1-1间。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中石油及石油混 合物及/或精炼程序流之相容性及不相容性系测定 如下,将I(q)套用一基于一物理模型之等式,该模型 含有相干成分,即一强的衰退成分以描述在近于较 低范围之q(低-q)时之沥青烯聚集物之表面散射,一 在近于较高范围之q(高-q)时具有下降(falloff)趋势 之平顶成分以描述沥青烯粒子,以及一常数以描述 q的非相干成分。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中该等式给定如 下 I(q)=Iincoh+IL/(l+q22)+Isurf(q/q1)- 其中Iincoh是恒定之高-q非相干散射的中子强度,IL 是Lorentzian(该等式中之第二项)之低-q平顶强度, 是相关长度(与沥青烯粒子之回转半径成正比), Isurf是因来自沥青烯聚集物之表面散射所致之强 度的低-q値,是在低q时I(q)之对数斜率的绝对値, 且q1为范围中最低之q。 6.如申请专利范围第5项之方法,其中不相容性系藉 着沥青烯粒子之低-q平顶强度IL的凹度以作为混合 体积分率m之函数而测定。 7.如申请专利范围第5项之方法,其中不相容性系藉 着来自硬球预测的IL系统性偏差,以作为混合体积 分率之函数而测定。 8.如申请专利范围第5项之方法,其中不相容性系藉 关连长度的极大値而测定。 9.如申请专利范围第5项之方法,其中不相容性系藉 表面散射强度之低-q値Isurf对沥青烯粒子之低-q平 顶强度IL和非相干散射强度Iincoh之和的支配而测 定。 10.如申请专利范围第5项之方法,其中不相容性系 藉超出3之次方律指数来测定。 11.一种估算在不相容性石油及/或精炼程序流混合 物中之沥青烯聚集物体积分率agg的方法,其包括 测定低-q平顶强度IL(相应于沥青烯粒子)与没有聚 集情况下完美硬球强度IHS之间的差异,其中IL和IHS 均在不同的混合体积分率m下测定。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中用于估算沥 青烯聚集物体积分率agg的等式系藉由IL(m)之 测量値与没有聚集情况下完美硬球之IL(m)间的 差异所给定。 13.如申请专利范围第5项之方法,其中每单位体积 石油的沥青烯聚集物之总表面积SV系由在低波数q 时之表面散射强度Isurf所测定。 14.如申请专利范围第12项之方法,其中与沥青烯聚 集物之内部结构有关之平均长度规模R系由沥青烯 聚集物之体积分率与沥青烯聚集物之总表面积的 比例来测定,其中该每单位体积石油的沥青烯聚集 物之总表面积Sv系由在低波数q时之表面散射强度 Isurf所测定。 15.如申请专利范围第2项之方法,其中该中子散射 波数q是在10-3-1≦q≦10-1-1间。 16.如申请专利范围第1项之方法,其中该加热系于40 ℃至100℃之间的温度下进行2分钟至24小时的时间 。 17.如申请专利范围第1项之方法,其中该加热系于40 ℃至80℃之间的温度下进行3分钟至3小时的时间。 18.如申请专利范围第1项之方法,其中该加热系于40 ℃至60℃之间的温度下进行4分钟至1小时的时间。 图式简单说明: 图1显示对于重Souedie及轻Forties原油之混合物以重 原油于轻原油中之数种混合体积分率(m)而言,作 为波数(q)函数的经测量的散射中子强度I:m=0或 纯Forties油(实心圆),0.1(空心圆),0.2(空心正方形),0.3 (空心菱形),0.4(空心三角形),0.5(空心倒三角形),0.7( 嵌线正方形),0.9(空心十字),1.0或纯Souedie油(实心正 方形)。实线符合稍后在说明书所述之等式(1)。 图2显示对于重BCF-22及Marib轻原油之混合物以重原 油于轻原油中之数种混合体积分率(m)而言,作为 波数q之函数的经测量的散射中子强度I:m=0或纯 Marib轻油(实心圆),0.1(空心圆),0.2(空心正方形),0.4( 空心菱形),0.6(空心三角形),0.8(嵌线正方形),1.0或 纯BCF-22油(实心正方形),以由底部至顶部之次序。 实线符合等式(1)。 图3显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数而与等式(1)之Lorentzian一词( IL)有关的低q散射强度,如符合图1中之资料所得的 。实线代表使用等式(2)之硬球模式,当m≧0.7时 与资料配合,产生U=0.12。 图4显示对于BCF-22/Marib轻原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数而与等式(1)之Lorentzian一词( IL)有关之低q散射强度,如配合图2中之资料而得者 。实线代表使用等式(2)之硬球模式,所有资料皆符 合,产生U=0.077之沥青烯粒子体积分率于纯BCF-22 油中。 图5显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数而与来自等式(1)之沥青烯聚 集物之表面散射有关的低q散射强度Isurf,如配合图 1中之资料所得者。 图6显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数而与来自等式(1)之沥青烯聚 集物之表面散射有关的次方律指数(power law exponent ),如配合图1中之资料所得的。値实质上是在低q 限中在log-log作图上I(q)之斜率的绝对値。虚线代 表=3,此为决定沥青烯是否存在之准则,如稍后于 说明书中所述的。 图7显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数之聚集之沥青的体积分率 agg,如由经测量之IL及图3中IL之硬球预测间之差所 得的,如稍后在说明书中由等式(3)所描述的。 图8显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,作为混 合体积分率m之函数之在沥青烯聚集物中压紧结 构之特性长度规模,如使用等式(4),由图5及7中分别 显示之Isurf及agg所计算的。 图9显示对于Souedie/Forties原油混合物而言,在m=0.2 之Souedie体积分率下,在以下温度下:T=25℃(实心),40 ℃(画有十字之空心正方形),50℃(空心三角形),60℃ (空心菱形),70℃(空心正方形),80℃(空心圆心),作为 波数q之函数之经测量之散射中子强度I。实线符 合使用等式(1)者,如稍后于说明书中所述的。 图10显示对于m=0.1(空心圆形),0.2(空心三角形),0.3 (空心正方形)及0.4(空心菱形)而言,与沥青粒子之 Lorentzian特征IL有关之平顶强度之温度从属关系。 这些値已使用等式(1)来决定,以符合不同混合体积 分率之温度从属(dependent)I(q)。 图11显示对于m=0.1(空心圆形),0.2(空心三角形),0.3 (空心正方形),及0.4(空心菱)而言,来自沥青烯聚集 物之表面散射强度之低q値的温度从属关系。这些 値已使用等式(1)来决定,以符合不同混合体积分率 之温度从属I(q),且这些値在每一m及T下几乎等于 经测量之I(q1)。 图12显示对于m=0.1(空心圆形),0.2(空心三角形),0.3 (空心正方形),及0.4(空心菱形)而言,表面对沥青烯 聚集物之体积分率之温度从属关系,系使用图11中 所示之Isurf値且使用稍后于说明书中所述之等式 来决定。
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