[发明专利]由经气化的焦炭生产二甲基硫醚的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及由经气化的焦炭物流生产二甲基硫醚的方法和系统。

背景技术

焦化是石油精炼和煤加工的重要方法。相对于石油精炼，焦化在精炼低品质原油中尤其重要，所述低品质原油包含或当加工时形成大量的通常在焦化装置中处理的高沸点物质。焦化能够有效转化这些不太希望的石油馏分为更希望的馏出物产物和石油焦炭。煤焦炭在升高的温度下作为氧化铁的适合还原试剂通过煤的碳化过程产生，和例如在由铁矿石生产钢的过程中作为铁矿石的还原试剂产生。

然后焦炭(石油焦炭或煤焦炭)可以利用蒸汽和空气气化以产生包含一氧化碳、二氧化碳、氢、氮和硫化氢的经气化的焦炭物流。上述的相对比例可尤其取决于被气化的焦炭的组成和焦炭气化方法。通常，二氧化碳和硫化氢从经气化的焦炭物流中除去，留下一氧化碳、氮和氢，后者用作燃料例如发电。如果蒸汽和氧用于气化过程，则氮可为经气化的焦炭物流中的次要组分。

但许多焦炭具有明显量的硫和因此将产生具有高硫化氢浓度的经气化的焦炭物流。由于硫化氢几乎没有价值并且伴有严格的环境规章，所以高硫焦炭通常是不希望的。焦炭中硫的浓度与产生焦炭的石油或煤中的硫的浓度有关。因此，高硫石油和高硫煤在工业中被视为无价值的，因此基本上开采不够。

在本领域中，为高硫焦炭提供附加值同时解决环境问题的系统和方法将是有价值的。

发明内容

本发明涉及由经气化的焦炭物流生产二甲基硫醚的方法和系统。

在一个方面，本发明涉及一种方法，包括：

提供含一氧化碳、氢、硫化氢、二氧化碳和氮的经气化的焦炭物流；

将经气化的焦炭物流分离为相对于经气化的焦炭物流富含一氧化碳的物流、相对于经气化的焦炭物流富含氢的物流和相对于经气化的焦炭物流富含硫化氢的物流；

由至少一部分经分离的富含一氧化碳的物流和至少一部分经分离的富含氢的物流生产甲醇；

由至少一部分产生的甲醇和至少一部分经分离的富含硫化氢的物流生产二甲基硫醚。

在另一方面，本发明涉及一种系统，包括：

分离器，所述分离器接收经气化的焦炭物流，和构造和设置所述分离器以由经气化的焦炭物流生产一氧化碳物流、氢物流和硫化氢物流；

甲醇反应器，所述甲醇反应器流体操作连接至分离器以从分离器接收至少一部分一氧化碳物流和至少一部分氢物流，其中构造和设置所述甲醇反应器以由一氧化碳物流和氢物流生产甲醇物流；和

二甲基硫醚反应器，所述二甲基硫醚反应器流体操作连接至甲醇反应器以从甲醇反应器接收至少一部分甲醇物流和流体操作连接至分离器以从分离器接收至少一部分硫化氢物流，其中构造和设置所述二甲基硫醚反应器以由甲醇物流和硫化氢物流生产二甲基硫醚物流。

在阅读下文优选实施方案的描述后，对于本领域技术人员而言，本发明的特征和优点将是明显的。

附图说明

引入以下附图以描述本发明的某些方面，这些附图不应当被视为排他性实施方案。如得益于本公开的本领域技术人员将会想到的，所 公开的主题可以在形式和功能方面进行相当的调整、改变、组合和等价替换。

图1的图为本发明一些实施方案的系统。

图2的图为本发明一些实施方案的系统。

图3的图为本发明一些实施方案的系统。

图4的图给出了在30℃使用各种溶剂从油砂采收石油。

图5的图给出了在10℃使用各种溶剂从油砂采收石油。

图6的图给出了增加二甲基硫醚浓度对西非含蜡原油的粘度降低效果。

图7的图给出了增加二甲基硫醚浓度对中东沥青基原油的粘度降低效果。

图8的图给出了增加二甲基硫醚浓度对加拿大沥青基原油的粘度降低效果。

具体实施方式

本发明涉及由经气化的焦炭物流生产二甲基硫醚的方法和系统。

本文所述的系统和方法利用经气化的焦炭物流中的硫化氢来生产二甲基硫醚，二甲基硫醚可以特别用于强化油采收(“EOR”)方法。此外，这样的EOR方法通常利用大量的二甲基硫醚，这形成了对于高硫含量焦炭以及由此对于高硫含量石油和煤的较大市场。

此外，因为本文所述的系统和方法使硫化氢反应以形成相对非毒的产物(即二甲基硫醚)，因此可以减轻先前与高硫焦炭相关的许多环境问题。

本文所用的术语“焦炭”指的是石油焦炭(即源自石油的焦炭)和煤焦炭(即源自煤的焦炭)两者。