Способ удаления соли из органической жидкости

007035 Область техники Настоящее изобретение относится к способу переработки органического сырья, например углеводородного сырья, и в частности изобретение относится к способу удаления соли из органической жидкости, например нефтяного сырья. Предшествующий уровень техники При переработке нефти с использованием катализаторов происходит дезактивация катализаторов из-за их отравления и из-за образования кокса на поверхности катализатора. Осаждение тяжелых металлов, например никеля, ванадия, железа, на катализаторе может также приводить к дезактивации катализатора. Дополнительной проблемой, возникающей при переработке органического сырья, является присутствие в сырье воды и солей. В системах для каталитической гидропереработки применяют высокочастотную энергию. Однако в реакторе этих систем обычно используют плазменный инициатор, что в результате приводит к более сложным установкам для гидропереработки. Краткое изложение существа изобретения Органическое сырье до гидропереработки представляет собой сырье, которое поступает из нефтяных месторождений и обычно содержит соли и воду, которые необходимо удалить из нефти до того, как она сможет образовать эмульсию. Процесс отделения этой эмульсии очень дорог. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа удаления соли из органического сырья. Поставленная задача решена путем создания способа удаления соли из органической жидкости, который заключается в том, что подают первый импульс электромагнитного излучения на органическое сырье, достаточный для нагревания воды, содержащейся в органическом сырье, для увеличения растворимости соли в воде,подают второй импульс, достаточный для испарения части каждой из капель воды, содержащей соль, для образования водного комплекса жидкость-пар и перемещения водного комплекса жидкостьпар, содержащего соль, к поверхности органического сырья с образованием жидкого комплекса,удаляют жидкий комплекс из органической жидкости. Полезно, чтобы частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирали по меньшей мере около 0,4 МГц. Предпочтительно, чтобы частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирали в пределах от 0,4 МГц до 100 ГГц. Целесообразно, чтобы продолжительность первого импульса выбирали от 10-6 до 101 с. Полезно, чтобы продолжительность второго импульса выбирали от 10-6 до 100 с. Полезно, чтобы органическое сырье выбирали из группы, состоящей из углеводородных жидкостей,газообразных углеводородов, нефтяного сырья, сжиженного угля, диспергированного угля, нефти, сырой нефти, фракций нефти, лигроина, бензина, топлива для реактивных двигателей и комбинаций перечисленных веществ. Предпочтительно, чтобы стадию удаления осуществляли путем удаления верхнего слоя. Полезно, чтобы электромагнитное излучение выбирали из группы, состоящей из ОВЧ, УВЧ, микроволнового, инфракрасного и лазерного излучения, и типы излучения для первого и второго импульса могут быть одинаковыми и могут отличаться. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, где: фиг. 1a,b изображают модель способа обезвоживания и обессоливания согласно изобретению; фиг. 2 - схему механизма концентрирования капель при неоднородном облучении согласно изобретению. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Поставленная задача решена путем подачи поля высокой частоты (ВЧ-поля) на органическое сырье в установках для его переработки. Термин "органическое сырье", используемый в данной заявке, включает углеводородные жидкости, газообразные углеводороды, нефтяное сырье, сжиженный уголь, диспергированный уголь, нефть, сырую нефть, фракции нефти, лигроин, бензин, топливо для реактивных двигателей и комбинации перечисленных веществ. Как известно, исходные вещества органического сырья и родственные нефтяные продукты являются хорошими диэлектриками. Катализаторы, активированные для работы в реакторе, также представляют собой хорошие диэлектрики. Гидропереработка в нефтяной промышленности является переработкой нефти в присутствии катализатора и водорода в определенных условиях. Гидропереработка включает процессы, известные как гидрокрекинг, гидроочистка, гидрогенизация, гидроизомеризация, гидродесульфурация и гидроденитрация, но не ограничивается ими. Гидрокрекинг представляет собой процесс, в котором происходит уменьшение молекулярной массы исходного сырья. Обычно в процессе гидрокрекинга молекулярная масса сырья уменьшается не менее чем на 50%. Гидроочистка представляет собой процесс, в ходе которого уменьшается масса небольшой части (менее 10%) исходного сырья. Практически молекулярная масса исходного сырья существенным образом не изменяется. Гидродесульфурация является процессом,-1 007035 в котором из исходного вещества удаляют серу, гидроденитрация представляет собой процесс удаления азота из исходного вещества. Различные технологии гидропереработки включают предварительную обработку органического сырья для удаления серы, азота и металлов, которые могут загрязнять катализаторы риформинга. Удаление серы из керосина, ракетного, дизельного и печного топлива также является весьма важным. Другие системы гидропереработки включают гидрогенизацию олефиновых и ароматических молекул. Кроме того, технологии гидропереработки могут улучшить качество смазочного масла, например его цвет, цветостойкость, стабильность при хранении за счет уменьшения смолообразования и снижения кислотности. Предварительная обработка каталитически крекированного газонефтяного сырья в кипящем слое может увеличивать выход жидких продуктов при сокращении расхода катализатора. Гидропереработка может уменьшить коррозию путем снижения содержания серы в органическом сырье. Предварительная обработка может уменьшить содержание азота, металлов и ароматических веществ в исходном сырье. Системы гидропереработки также важны для снижения содержания серы в кубовых остатках установок для перегонки при атмосферном и уменьшенном давлении, чтобы улучшить качество топлива и получить продукты для дальнейшей переработки и повышения их конверсии. Органическое сырье перерабатывают в реакторе, где сырье подвергается воздействию катализатора при высоких температурах. На фиг. 1 а,b и 2 представлены аспекты изобретения, целью которых является обезвоживание и обессоливание органического сырья. Принципы использования электромагнитного импульса для уменьшения коксообразования на частицах катализатора можно применить к процессам обезвоживания и обессоливания органического сырья. Способ удаления соли из органической жидкости осуществляют следующим образом. Подают первый импульс электромагнитного излучения на органическое сырье, достаточный для нагревания воды, содержащейся в органическом сырье, для увеличения растворимости соли в воде. Подают второй импульс, достаточный для испарения части каждой из капель воды, содержащей соль, для образования водного комплекса жидкость-пар и перемещения водного комплекса жидкость-пар, содержащего соль, к поверхности органического сырья с образованием жидкого комплекса. Удаляют жидкий комплекс из органической жидкости. Частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирают по меньшей мере около 0,4 МГц. Частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирают в пределах от 0,4 МГц до 100 ГГц. Продолжительность первого импульса выбирают от 10-6 до 101 с. Продолжительность второго импульса выбирают от 10-6 до 100 с. Органическое сырье выбирают из группы, состоящей из углеводородных жидкостей, газообразных углеводородов, нефтяного сырья, сжиженного угля, диспергированного угля, нефти, сырой нефти, фракций нефти, лигроина, бензина, топлива для реактивных двигателей и комбинаций перечисленных веществ. Стадию удаления осуществляют путем удаления верхнего слоя. Электромагнитное излучение выбирают из группы, состоящей из ОВЧ, УВЧ, микроволнового, инфракрасного и лазерного излучения, и типы излучения для первого и второго импульса могут быть одинаковыми и могут отличаться. В данном изобретении используют подачу импульса электромагнитного излучения на органическое сырье, чтобы способствовать образованию более крупных капель воды, диспергированной по всему объему сырья. На фиг. 1 а изображено органическое сырье 50, помещенное в емкость 52 для сырья. Органическое сырье содержит также воду 54 и соль 56. На органическое сырье подают электромагнитное излучение 58. Так как вода не является проницаемой для импульса электромагнитного излучения, вода будет поглощать энергию излучения. В результате температура воды увеличится, увеличивая подвижность воды в нефти, что дает возможность образовываться более крупным каплям воды. На фиг. 2 показан механизм концентрирования водяных капель при воздействии электромагнитного излучения 58 на нефтяное сырье 50. В органическомсырье часто содержатся соли, которые необходимо из него удалять. Соли обычно растворимы в воде. Обычные соли включают хлориды и сульфаты, например хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия, хлорид железа и сульфат натрия. Пределы концентраций воды и солей, приемлемые для трубопроводов, составляют около 0,1-2% (для воды) и около 8-10 гран на баррель (для солей). Растворимость солей непосредственно зависит от температуры. Растворимость солей увеличивается с повышением температуры. На фиг. 1b показаны возможности удаления воды 54 и соли 56, содержащихся в органическом сырье 50. В обычной ситуации, когда не подают электромагнитное излучение,вода и соли находятся в органическом сырье. Как только происходит подача электромагнитного излучения на сырье, вода начинает нагреваться и образовывать капли. Температура водяных капель возрастает,и соль "втягивается" в капли воды, как показано в колонке для обычной ситуации ("classic") на фиг. 1b. Теперь капля воды с солью более интенсивно поглощает электромагнитное излучение, что приводит к-2 007035 росту температуры капли, а это дает возможность большему количеству соли растворяться в капле воды,как показано в колонке "выкачивание соли" на фиг. 1b. Таким путем соль эффективно переносится из органического сырья в капли воды. Еще в одном варианте осуществления изобретения для нагревания воды, содержащейся в органическом сырье, может применяться импульс электромагнитного излучения. Частота импульса электромагнитного излучения может варьироваться в пределах от около 0,4 МГц до около 100 ГГц. Продолжительность импульса может изменяться в зависимости от типа органического сырья и частоты излучения. В одном из вариантов продолжительность импульса может колебаться от около 10-6 до около 101 с. Удаление воды и соли может завершаться подачей второго, испаряющего импульса. Второй импульс предназначен для избирательного испарения части капли без разрушения оболочки капли, как показано в колонке "подъем на поверхность" ("air-lift") на фиг. 1b. Подача второго импульса приводит к образованию комплекса жидкость-водяной пар. Этот комплекс будет подниматься на поверхность органического сырья. Комплекс, содержащий воду и соль, будет подниматься на поверхность, где они могут быть удалены путем удаления поверхностного верхнего слоя сырья или путем добавления сурфактантов с последующим удалением верхнего слоя сырья. Или же комплекс будет вступать в контакт с другими комплексами и давать каплю воды большего размера. Эта капля большего размера может стать достаточно большой, чтобы упасть вниз в нижнюю часть органического сырья, для удаления. Второй испаряющий импульс должен быть достаточным, чтобы испарить часть капли, не разрушая оболочку капли, как показано в нижней части колонки "обезвоживание" на фиг. 1b. Параметры второго импульса могут изменяться в зависимости от типа органического сырья и частоты используемого излучения. В предпочтительном варианте осуществления изобретения частота излучения может варьироваться в пределах от около 0,4 МГц до около 100 ГГц. Продолжительность второго импульса может изменяться в зависимости от типа органического сырья, частоты излучения первого и второго импульсов и продолжительности первого импульса. В одном из вариантов осуществления изобретения продолжительность второго импульса может колебаться от около 10-6 до около 100 с. Еще в одном варианте осуществления изобретения излучение может быть достаточным для того,чтобы разрушить оболочку капель воды и вызвать испарение воды, содержащейся в органическом сырье. Этот вариант иллюстрируется колонкой "обезвоживание" на фиг. 1b. Источник электромагнитного излучения может быть источником ОВЧ, УВЧ, микроволнового, инфракрасного или лазерного излучения. Специалисты в данной области техники легко поймут, что данное изобретение является полезным и может найти широкое применение. Следовательно, хотя в данном изобретении подробно описан предпочтительный вариант его осуществления, понятно, что это изложение изобретения является иллюстративным и примерным для данного изобретения и оно выполнено для того, чтобы дать полное и обладающее юридическим статусом изложение данного изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления соли из органической жидкости, заключающийся в том, что подают первый импульс электромагнитного излучения на органическое сырье, достаточный для нагревания воды, содержащейся в органическом сырье, для увеличения растворимости соли в воде,подают второй импульс, достаточный для испарения части каждой из капель воды, содержащей соль, для образования водного комплекса жидкость-пар и перемещения водного комплекса жидкостьпар, содержащего соль, к поверхности органического сырья с образованием жидкого комплекса,удаляют жидкий комплекс из органической жидкости. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирают по меньшей мере около 0,4 МГц. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что частоту электромагнитного излучения для первого и второго импульсов выбирают в пределах от 0,4 МГц до 100 ГГц. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность первого импульса выбирают от 10-6 до 1 10 с. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность второго импульса выбирают от 10-6 до 0 10 с. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что органическое сырье выбирают из группы, состоящей из углеводородных жидкостей, газообразных углеводородов, нефтяного сырья, сжиженного угля, диспергированного угля, нефти, сырой нефти, фракций нефти, лигроина, бензина, топлива для реактивных двигателей и комбинаций перечисленных веществ. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию удаления осуществляют путем удаления верхнего слоя. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что электромагнитное излучение выбирают из группы, состоящей из ОВЧ, УВЧ, микроволнового, инфракрасного и лазерного излучения, и типы излучения для первого и второго импульса могут быть одинаковыми и могут отличаться.