Добыча нефти третичными методами в сочетании с процессом конверсии газа
Формула / Реферат
1. Способ добычи нефти из подземного резервуара в сочетании с производством жидких углеводородов из потока углеводородов, включающий
(i) разделение смеси кислород-азот на обогащенный кислородом поток и обедненный кислородом поток;
(ii) частичное окисление углеводородного сырья при повышенных температуре и давлении с использованием полученного на стадии (i) обогащенного кислорода для получения синтез-газа;
(iii) превращение полученного на стадии (ii) синтез-газа в жидкие углеводороды;
отличающийся тем, что
(iv) нефть добывают из подземного резервуара с использованием по меньшей мере части обедненного кислородом газового потока, полученного на стадии (i).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (i) в качестве смеси кислород-азот используют воздух.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обогащенный кислородом поток содержит по меньшей мере 85 мол.% кислорода в расчете на весь поток, предпочтительно 95 и еще более предпочтительно 98 мол.%.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что обедненный кислородом поток содержит по меньшей мере 95 мол.% азота в расчете на весь поток, предпочтительно 98 и еще более предпочтительно 99 мол.%.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что обедненный кислородом поток содержит до 2 мол.% кислорода в расчете на весь поток, предпочтительно до 1 и еще более предпочтительно до 0,2 мол.%.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что углеводородным сырьем является метан, природный газ, сопутствующий газ или смесь C1-C4-углеводородов, из которых сопутствующий газ является предпочтительным.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что сопутствующим газом является сопутствующий газ в отделенной местности.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что использованы другие дополнительные способы нефтедобычи.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что обедненный кислородом газ смешивают с двуокисью углерода.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что двуокись углерода получают в комплексном процессе, в котором получаемый на стадии (ii) синтез-газ превращают в жидкие углеводороды.
Текст
005346 Настоящее изобретение относится к способу увеличенной нефтедобычи из подземного резервуара в сочетании с производством жидких углеводородов из потока углеводородов. Первая часть настоящего изобретения касается увеличенной нефтедобычи из подземного резервуара. Увеличенная нефтедобыча (иногда называемая также нефтедобычей третичными методами) является термином, применяемым в нефтяной промышленности в отношении нетрадиционных способов достижения более высокой добычи нефти из подземных резервуаров по сравнению с добычей, которая возможна с использованием естественных механизмов (добыча нефти первичными методами) или в случае закачивания воды или газа (добыча нефти вторичными методами). Если нефть необходимо перемещать через породу резервуара к скважине, давление, при котором нефть находится в резервуаре, должно быть выше давления на дне скважины. Скорость, с которой нефть движется в направлении к скважине, зависит от ряда особенностей, к числу которых относится разность давлений в резервуаре и в скважине, проницаемость породы, толщина пласта и вязкость нефти. Начальное давление в резервуаре обычно достаточно высоко для того, чтобы поднять нефть из продуктивной скважины к поверхности, но по мере добычи нефти давление снижается и скорость добычи начинает падать. Нефтедобычу, хотя и снижающуюся, можно поддерживать в течение некоторого времени с помощью естественных процессов, таких как расширение газа в газовой шапке, выделение газа из нефти и/или приток воды. Расширенное описание механизмов естественной добычи может быть найдено в Petroleum Handbook, 6-ое издание, Elsevier, Amsterdam/New York, 1983, стр. 91-97. Нефть, которую невозможно добывать с использованием традиционных естественных методов добычи, или остаточная нефть может быть слишком вязкой или такой, которую слишком трудно перемещать или такой, которая может удерживаться капиллярными силами. В зависимости от типа нефти, природы резервуара и расположения скважины коэффициент нефтедобычи (доли, первоначально содержащейся в резервуаре нефти, которая может быть добытой с помощью естественных механизмов добычи) может варьировать от нескольких процентов до приблизительно 35%. В мировой практике добыча нефти первичными методами оценивается равной в среднем примерно 25% от первичного запаса нефти. С целью увеличения нефтедобычи с помощью естественных механизмов добычи были разработаны способы поддержания давления в резервуаре. С помощью этих способов (известных также как добыча нефти вторичными методами) естественная энергия резервуара и механизм перемещения, который ответственен за первичную нефтедобычу, дополняются закачиванием воды или газа. Однако закаченная текучая среда (вода или газ) не замещает всего количества нефти. Заметное количество удерживается капиллярными силами в порах породы подземной формации и перемещается обходным путем. Удерживаемая нефть известна как остаточная нефть и может составлять от 20 до 50% от объема пор или даже больше. Более полное описание способов вторичной нефтедобычи см. в упомянутом выше PetroleumHandbook, стр. 94-96. Увеличенная нефтедобыча (иногда называемая добычей нефти третичными методами) является термином, применяемым в нефтяной промышленности в отношении нетрадиционных способов достижения более высокой степени добычи нефти из подземных резервуаров по сравнению с добычей, которая возможна в случаях естественных механизмов или механизмов добычи нефти вторичными методами. Известно много способов увеличенной нефтедобычи. В число их входят термические процессы, процессы смешения и химические процессы. Примерами являются генерация тепла, теплоперенос, паровой привод, паровая пропитка, нагнетание в пласт растворов полимеров, нагнетание в пласт поверхностноактивных веществ, применение углеводородных растворителей, сжатых углеводородных газов, двуокиси углерода и азота. Более полное описание способов добычи нефти вторичными методами см. упомянутый выше Petroleum Handbook, стр. 97-110. Применение азота для способов увеличенной нефтедобычи хорошо известно. Вначале использовали отработавшие газы, такие как дымовые газы, топочные газы, выхлопные газы. Эти газы обычно содержат не только азот, но также и двуокись углерода и, возможно, водяной пар (см., например, патент US 4499946). Проблема, однако, состояла в присутствии некоторых побочных продуктах, таких как окислы азота и окислы серы, которые вызывают коррозию и создают проблемы загрязнения. В статье M.D.Rushing et аl., Вытеснение нефти смешением с азотом (Miscible displacement with nitrogen), Petroleumengineer, ноябрь 1977, стр. 26-30, описывается способ вытеснения нефти смешением с азотом, включающий закачивание азота под высоким давлением. Как предлагается авторами, чистый азот закачивается в резервуар и осуществляет удаление из углеводородов с относительно низкой молекулярной массой. В патенте US 4434852 описывается применение для увеличенной нефтеотдачи подземных нефтяных резервуаров азота с 2-20 об.% легких углеводородов. Смеси азота с двуокисью углерода описаны в патентахUS 3811501 и US 4008764. Закачиваемый газ может быть существенно чистым азотом, таким как азот,производимый криогенным фракционированием воздуха, как это описано у Rothrock et al, NitrogenFloods Need Specialise Surface Equipment (Специальное наземное оборудование для закачки азота в нефтяной пласт), Petroleum engineer, август 1977, стр. 22-26. Как описано выше, газообразный азот может быть также в форме топочных газов, например из котлов или двигателей внутреннего сгорания, которые-1 005346 обычно содержат приблизительно 80-90% азота (обычно 88%), 5-15% двуокиси углерода (обычно 10%),0-2% окиси углерода (обычно 1%) и, в качестве остатка, водород и следовые количества других газов. Как отмечалось, было сосредоточено внимание на производстве водорода криогенным способом. Однако потребность в крупномасштабной дорогостоящей криогенной установке представляет собой проблему. На протяжении ряда лет были развиты несколько идей относительно сжижения и разделения воздуха на его главные составляющие: азот, кислород и инертные газы. Охлаждение для криогенных способов осуществляется путем поглощения или отъема тепла при низкой температуре и выброс его в атмосферу при более высоких температурах. Тремя основными способами проведения криогенного охлаждения на крупномасштабном промышленном уровне являются цикл испарения жидкости, цикл расширения Джоуля-Томсона и цикл расширения в двигателе. Два первых близки между собой в том, что касается использования в обоих циклах необратимого изоэнтальпического расширения жидкости, обычно через клапан. Расширение в двигателе приближается к необратимому изоэнтальпическому расширению при увеличении производительности работы. Для более детального обсуждения следует обратиться к руководству Perry "Chemical Engineers Handbook", 6-е издание, стр. 12-49 и далее (McGraw-Hill, New York,1984), Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 4-е издание, том 7, стр. 662 и далее (JohnWiley and Sons, New York, 1993) и Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5-е издание, том А 18,стр. 332 и далее (VCH, Weinheim, 1991). Большая часть промышленных установок разделения воздуха основаны на способе двухколоночной перегонки Линда. Этот способ детально описан в приведенных выше ссылках. В типичном примере поступающий воздух фильтруют и компримируют до абсолютного давления обычно от 5 до 10 бар. Сжатый воздух охлаждают и в случае наличия в нем конденсированной воды последнюю удаляют в сепараторе. Чтобы избежать замерзания воды и двуокиси углерода в криогенной части установки, поступающий воздух пропускают вначале через слой адсорбента, обычно активированную окись алюминия и/или молекулярные сита, с целью удаления последних следов воды и двуокиси углерода. Очищенный воздух после этого продолжают охлаждать и вводят в первую установку криогенной перегонки, обычно на промежуточной стадии. Сырой жидкий материал из донной секции первой перегонной установки, обычно содержащий от 40 до 50 мол.% кислорода, подают во вторую перегонную установку (которая обычно расположена наверху первой перегонной установки, причем конденсатор первой колонны обычно выполняет функцию ребойлера для второй установки), также обычно на промежуточной стадии. Вторая перегонная установка работает при относительно низком абсолютном давлении (обычно 1-2 бар). Вверху первой перегонной установки получают почти чистый жидкий азот, который обычно направляют наверх во вторую колонну. Чистый жидкий кислород получают на дне второй перегонной колонны, в то время как чистый газообразный азот получают с верха второй колонны. Известны много вариантов описанной выше концепции. К числу их относится разделение воздуха на газообразные продукты, жидкие продукты и их различные комбинации. Хорошо известно также производство частично обогащенных кислородом и/или азотом потоков вместе с потоками почти чистых кислорода и/или азота, каждый из которых представляет собой либо жидкую, либо газообразную фазу. Кроме того, для отделения какого-либо из инертных газов, присутствующего в поступающем воздухе,могут быть введены дополнительные перегонные установки. Далее, способы создания низких температур могут существенным образом различаться. В этом отношении можно сослаться на приведенные выше литературные ссылки и, кроме того, на ЕР 798524, JP 08094245, ЕР 593703, ЕР 562893, US 5237822, JP 02052980, ЕР 211957, ЕР 102190, SU 947595, JP 71020126 и JP 71020125. Настоящее изобретение касается также производства жидких углеводородов из углеводородного сырья. Известно много публикаций, описывающих процессы превращения (газообразного) углеводородного сырья, такого как метан, природный газ и/или сопутствующий газ, в жидкие продукты, в частности в метанол и жидкие углеводороды, в особенности парафиновые углеводороды. В этом отношении часто упоминаются отдаленные местности (например, пустыня, влажный тропический лес) и/или участки, расположенные в шельфовой зоне, где невозможно непосредственное использование газа обычно из-за отсутствия значительного населения и/или отсутствия какой-либо промышленности. Транспортирование газа, например через трубопровод или в виде сжиженного природного газа,требует исключительно высоких капитальных затрат или просто практически не осуществимо. Это еще больше усугубляется в случае невысокого дебита газа или небольших месторождений. Повторное закачивание газа повысит стоимость нефтедобычи и в случае сопутствующего газа может привести к нежелательному влиянию на добычу сырой нефти. Сжигание сопутствующего газа стало нежелательной альтернативой из-за истощения источников углеводородов и загрязнения воздуха. Газ, который находится вместе с сырой нефтью, известен как сопутствующий газ, в то время как газ, находящийся отдельно от сырой нефти, известен как природный газ, или несопутствующий газ. Сопутствующий газ может находиться в виде растворного газа, будучи растворенным в сырой нефти и/или в виде газа газовой шапки, примыкающего к основному слою сырой нефти. Сопутствующий газ обычно намного богаче более крупными молекулами углеводородов (этан, пропан, бутан) по сравнению с несопутствующим газом.-2 005346 В WO 91/15446 описан способ превращения природного газа, в особенности природного газа в отдаленных местностях (в том числе сопутствующего газа), в жидкие углеводороды, пригодные для применения в качестве топлива. Однако отсутствует описание оптимально составленной эффективной, экономичной технологической схемы. В WO 97/12118 был описан способ и система для обработки скважинного продукта с шельфового нефтегазового месторождения. Природный газ превращают в синтетический газ, используя чистый водород в автотермической реформинг-печи, сочетание неполного окисления и адиабатического парового реформинга. Синтетический газ (содержащий значительное количество двуокиси углерода) превращается в жидкие и твердые углеводороды. В этом документе отсутствует описание полностью и оптимальным образом составленной технологической схемы для высокоэффективного процесса с низкими капитальными затратами. В ЕР 1004746 был описан комплексный способ производства жидких углеводородов и добычи нефти из подземного резервуара путем неполного окисления природного газа с последующим превращением полученного таким образом синтетического газа в углеводороды, разделение углеводородов на жидкие углеводороды и газообразные углеводороды (в основном С 1-С 4-углеводороды) и сжигание и/или расширение этих газообразных углеводородов с поставкой энергии для добычи нефти вторичными методами,или увеличенной нефтедобычи. Однако желательна дальнейшая оптимизация эффективности и комплексности процесса. Предметом настоящего изобретения является предложение дополнительных усовершенствований для эффективной, экономичной, объединяющей процесс и производство энергии технологической схемы для производства (легко контролируемого) жидких и твердых углеводородов из легких углеводородов. Дополнительное усовершенствование касается объединенного производства углеводородов и увеличенной нефтедобычи из подземных резервуаров. Было установлено, что эффективный способ может быть создан путем разделения смеси кислород-азот, в частности воздуха, в обогащенный кислородом поток и обогащенный азотом поток, предпочтительно чистый, т.е. 98%-ный по объему, поток азота. Обогащенный кислородом поток может быть использован для частичного окисления природного газа, в то время как поток азота может быть использован для увеличенной нефтедобычи. В этом отношении следует заметить, что синтез углеводородов, исходя из синтез-газа, полученного из углеводородного сырья, и кислорода, полученного с помощью установки разделения воздуха, хорошо известен. Однако до настоящего времени не было обращено внимания на то, что при увеличенной нефтедобыче мог бы быть использован азот, полученный в том же самом процессе. В этом отношении следует заметить, что известны несколько способов получения синтез-газа, в которых не используется чистый кислород, например паровой реформинг метана и (отчасти) аутотермический реформинг. Наряду с этим, кислород может быть также использован для получения синтез-газа. Таким образом, существует ряд возможностей для получения синтез-газа для применения в синтезе Фишера-Тропша. Настоящее изобретение относится к способу добычи нефти из подземного резервуара в сочетании с производством жидких углеводородов из потока углеводородов, включающий:(i) разделение смеси кислород-азот в обогащенный кислородом поток и обедненный кислородом поток;(ii) частичное окисление углеводородного сырья при повышенных температуре и давлении с использованием полученного на стадии (i) обогащенного кислорода для получения синтез-газа;(iii) превращение полученного на стадии (ii) синтез-газа в жидкие углеводороды;(iv) добыча нефти из подземного резервуара с использованием по крайней мере части потока обедненного кислородом газового потока, полученного на стадии (i). Способ объединяет один из многих процессов увеличенной нефтедобычи с одним из возможных вариантов получения углеводородов из синтез-газа. Главным преимуществом способа по сравнению с предшествующим уровнем техники является то,что для увеличенной нефтедобычи используется дешевый и чистый азот, который получают на стадии разделения воздуха с целью получения кислорода или обогащенного кислородом воздуха. Следствием этого является более эффективное использование энергии, необходимой для обоих процессов. Кроме того, снижены капитальные затраты. Следует обратить внимание на то, что нефтяные и газовые месторождения часто находятся по соседству одно с другим. Например, близкими друг к другу оказались многие нефтяные и/или газовые месторождения в Нигерии и на Среднем Востоке. Та же картина прослеживается и в других регионах. Превращение газа в жидкие углеводороды описанным выше способом дает поток азота, который теперь может быть использован для увеличенной нефтедобычи на соседних месторождениях. Таким образом устраняются недостатки других процессов и/или транспортировки азота на большие расстояния. Поскольку для производства азота не требуется дополнительной энергии, образуется меньше неблагоприятной для окружающей среды двуокиси углерода. Следует заметить, что до настоящего времени азот, производимый на установке разделения воздуха, обычно выбрасывают в атмосферу. По крайней мере частично это обусловлено тем фактом, что установки, превращающие газ в жидкости (использующие так называемый бросовый газ) обычно находятся в удаленных местах, вдали от промышленных объектов, на которых мог бы быть использован азот. До сих пор не поступало предложе-3 005346 ний по использованию азота для увеличенной нефтедобычи, в то время как существует достаточно много мест, где азот, производимый на установках разделения воздуха, мог бы быть использован для увеличенной нефтедобычи. Это тем более удивительно, поскольку было выдвинуто несколько предложений, касающихся использования других побочных продуктов, производимых на установках, превращающих газ в жидкости, например энергии и воды. Разделение смеси кислород-азот с успехом осуществляется в соответствии с описанным выше криогенным способом. Такого рода способы являются промышленно доступными и хорошо известны специалистам. Смесью кислород-азот, используемой на стадии (i), является преимущественно воздух. Целесообразно, чтобы обогащенный кислородом поток содержал не менее 50 и более желательно 85 мол.% кислорода в расчете на весь поток, предпочтительно 95 и еще более предпочтительно 98 мол.%. Целесообразно, чтобы обедненный кислородом поток содержал по меньшей мере 95 мол.% азота в расчете на весь поток, предпочтительно 98 и еще более предпочтительно 99 мол.%. Обедненный кислородом поток содержит не более 2 мол.% кислород в расчете на весь поток, предпочтительно не более 1 и еще более предпочтительно не более 0,2 мол.%. При желании могут быть удалены все следовые количества кислорода. Используемым в настоящем способе углеводородным сырьем преимущественно являются метан,природный газ, сопутствующий газ или смесь С 1-С 4-углеводородов, предпочтительно сопутствующий газ и, еще более предпочтительно, сопутствующий газ в удаленной местности. Другим возможным углеводородным сырьем являются каменный уголь, бурый уголь, торф, тяжелые углеводороды, например нефтяные остатки, такие как деготь и асфальтены, и биотопливо, например древесина, органические отходы и растительные масла. Частичное окисление может быть произведено в реакторе окисления или газификации. Хорошо известным способом частичного окисления углеводородного сырья является газификационный процессShell (Shell Gasification Process), в котором углеводородное сырье частично сжигается в некаталитическом процессе при повышенных температуре и давлении. Согласно другому варианту, окисление проводят в присутствии катализатора. Такие катализаторы хорошо известны в технике и обычно включают один или более благородных металлов из группы VIII. Для регулирования отношения H2/CO в поток углеводородного сырья может вводиться водяной пар и/или двуокись углерода. Окисление целесообразно проводить при температурах от 900 до 1500 С, предпочтительно от 1000 до 1350 С, и давлении от 5 до 120 бар, преимущественно от 25 до 70 бар. Обычно газовая смесь характеризуется отношением H2/CO между 1:1 и 3:1, преимущественно приблизительно 2:1. Перед тем как осуществить контакт газовой смеси с катализатором для превращения этой газовой смеси в жидкие углеводороды, предпочтительно произвести удаление соединений, которые могли бы оказать вредный эффект на катализатор. По этому поводу имеется ссылка, касающаяся удаления серосодержащих соединений и азотсодержащих соединений(например NH3 и HCN). Очищенную газовую смесь, содержащую в основном водород и окись углерода, вводят в контакт с катализатором на стадии каталитической конверсии, в результате чего названные соединения превращаются в жидкие углеводороды. Эти жидкие углеводороды могут содержать парафиновые углеводороды,метанол, ароматические углеводороды и т.п. Катализаторы, используемые для каталитического превращения смеси, содержащей водород и окись углерода, преимущественно в парафиновые углеводороды, хорошо известны в технике и обычно их называют катализаторами Фишера-Тропша. Катализаторы для использования в этом процессе часто содержат в качестве каталитически активного компонента металл из группы VIII Периодической таблицы элементов. В число каталитически активных металлов конкретно входят рутений, железо, кобальт и никель. Предпочтительным каталитически активным металлом является кобальт. Как обсуждалось выше,предпочтительным углеводородным сырьем являются природный газ и сопутствующий газ. Поскольку эти сырьевые материалы обычно дают синтез-газ с отношением Н 2/СО около 2, очень хорошим катализатором Фишера-Тропша является кобальт, так как пользовательское отношение для катализаторов этого типа также близко к 2. Каталитически активный металл преимущественно наносится на пористый носитель. Пористый носитель может быть выбран из любых подходящих жаростойких оксидов или силикатов металлов, или из их известных в технике сочетаний. Конкретными примерами предпочтительных пористых носителей являются оксиды кремния, алюминия, титана, циркония, серия, галлия и их смеси, преимущественно оксиды кремния, алюминия и титана. Количество каталитически активного металла на носителе находится предпочтительно в пределах от 3 до 300 вес.ч. на 100 вес.ч. материала носителя, преимущественно от 10 до 80 вес.ч. и предпочтительно от 20 до 60 вес.ч. При желании катализатор может также содержать один или более оксидов металлов в качестве промоторов. Подходящие металлооксидные промоторы могут быть выбраны из групп IIА, IIIB, IVB, VB и VIB Периодической таблицы элементов или из актинидов и лантанидов. Весьма подходящими промоторами, в частности, являются оксиды магния, кальция, стронция, бария, скандия, иттрия, лантана, церия, титана, циркония, гафния, тория, урана, ванадия, хрома и марганца. Особо предпочтительными ме-4 005346 таллооксидными промоторами для катализатора, используемого для получения твердых углеводородов, с целью применения в настоящем изобретении являются оксиды марганца и циркония. Подходящие металлические промоторы могут быть выбраны из группы VIIB и VIII Периодической таблицы. Особенно подходящими являются рений и благородные металлы группы VIII, из которых в наибольшей степени подходят платина и палладий. Количество содержащегося в катализаторе промотора находится преимущественно в пределах от 0,01 до 100, предпочтительно от 0,1 до 40 и, еще более предпочтительно, от 1 до 20 вес.ч. на 100 вес.ч. носителя. Наиболее предпочтительные промоторы выбирают из ванадия, марганца,рения, циркония и платины. Каталитически активный металл и промотор (если присутствует) могут быть нанесены на материал носителя с помощью любой подходящей обработки, например пропитки, перемешивания и экструзии. После нанесения металла и (если требуется) промотора на материал носителя наполненный носитель обычно подвергают прокаливанию. Результатом обработки прокаливания является удаление кристаллической воды, разложение летучих продуктов разложения и превращение органических и неорганических соединений в соответствующие оксиды. Катализатор после прокаливания может быть активирован путем введения его в контакт с водородом или водородсодержащим газом, как правило, при температуре от примерно 200 до 350 С. Другие способы приготовления катализаторов Фишера-Тропша включают перемешивание/размол, после чего часто следуют экструзия, сушка/прокаливание и активация. Процесс каталитической конверсии может проводиться в известных стандартных условиях синтеза. Обычно каталитическая конверсия может проводиться при температуре в пределах от 150 до 300 С, преимущественно от 180 до 260 С. Типичные абсолютные давления для процесса каталитической конверсии лежат в пределах от 1 до 200 бар, предпочтительнее от 10 до 70 бар. В процессе каталитической конверсии образуется, в частности, более 75 маc.% углеводородов C5+, предпочтительнее более 75 маc.%. В зависимости от катализатора и условий конверсии количество тяжелых твердых углеводородов (С 20+) может достигать 60 маc.%, иногда 70 и иногда даже 85 маc.%. Предпочтительно используют кобальтовый катализатор, низкое отношение H2/CO (в частности 1,7 и даже ниже) и низкую температуру (190230 С). Чтобы избежать коксообразования, предпочитают использовать отношение Н 2/СО не ниже 0,3. Особенно предпочтительно проводить реакцию Фишера-Тропша в таких условиях, чтобы значение коэффициента безопасности альфа для получаемых продуктов, имеющих по меньшей мере 20 атомов углерода, было не менее 0,935, предпочтительно не менее 0,945 и еще более предпочтительно не менее 0,955. Поток углеводородов Фишера-Тропша содержит преимущественно по меньшей мере 35 маc.% С 30+,предпочтительно 40 и, еще более предпочтительно 50 маc.%. Используют преимущественно катализатор Фишера-Тропша, который дает значительные количества парафинов, предпочтительно существенно неразветвленных парафинов. Наиболее подходящим для этой цели катализатором является кобальтсодержащий катализатор Фишера-Тропша. Такие катализаторы описаны в литературе: см., например, AU 698392 и WO 99/34917. Процессом Фишера-Тропша может быть суспензионный процесс Фишера-Тропша или процесс Фишера-Тропша в стационарном слое, в частности в многотрубном стационарном слое, предпочтительно трехфазный процесс в псевдоожиженном слое. В альтернативном случае газовая смесь может быть подвергнута на первой стадии превращению с использованием бифункционального катализатора в ациклические углеводороды и/или ациклические кислородсодержащие углеводороды. Образовавшийся продукт, по крайней мере, частично превращают на второй стадии в ароматические углеводороды, пригодные в качестве полупродуктов для высокооктанового бензина и в качестве химических полупродуктов. В технике известны подходящие бифункциональные катализаторы. Такие катализаторы включают первый катализаторный компонент, обладающий способностью превращать синтез-газ в ациклические углеводороды и/или ациклические кислородсодержащие углеводороды такие, как метанол и диметиловый эфир, в сочетании со вторым катализаторным компонентом, обладающим способностью превращать упомянутые ациклические соединения в ароматические углеводороды. Этот первый катализаторный компонент содержит, по меньшей мере, один металл из группы железа или рутения вместе с одним или более промоторами для повышения активности и/или селективности и иногда материал носителя такой,как кизельгур. Такого рода катализаторы содержат, например, от 30 до 75 вес.ч. железа и от 5 до 40 вес.ч. магния на 100 вес.ч. окиси алюминия. Приготовление катализатора такое же, как приготовление упомянутых выше катализаторов Фишера-Тропша. Другими подходящими катализаторами являются композиции ZnО/Сr2 О 3, в частности, такие композиции, в которых атомная доля цинка в расчете на суммарное количество цинка и хрома составляет по меньшей мере 60% и преимущественно от 60 до 80%. Детали,относящиеся к катализатору и процессу, могут быть найдены в технической литературе, например, в патенте US4338089. Подходящими примерами второго катализаторного компонента для производства ароматических углеводородов являются кристаллические силикаты, например кристаллические силикаты алюминия(цеолиты), кристаллические силикаты железа и кристаллические силикаты галлия.-5 005346 Реакцию можно проводить при температурах от 200 до 500 С, предпочтительно от 250 до 450 С, при давлении от 1 до 150 бар, предпочтительно от 5 до 100 бар, и объемной скорости потока газообразных углеводородов от 50 до 5000 и предпочтительно от 300 до 3000 Нл/лч. В альтернативном случае газовая смесь, содержащая водород и окись углерода, может служить в качестве исходного материала для получения метанола при использовании какого-либо подходящего каталитического способа синтеза метанола. В настоящем изобретении метанол рассматривается также как жидкий углеводород. Добыча нефти из подземного резервуара с использованием обедненного кислородом потока, получаемого на первой стадии настоящего процесса, хорошо известна специалистам. По этому поводу можно сослаться на приведенную выше дискуссию, касающуюся увеличенной нефтедобычи с использованием азота, и приведенные ссылки. Оптимальным образом азот, возможно в сочетании с двуокисью углерода и/или водяным паром (отдельно или в выбранных смесях), закачивают через скважину в пласт при контролируемых температуре и давлении. Такое закачивание может производиться непрерывно, сопровождаясь добычей в расположенной поодаль продуктивной скважине, или циклично, чередуясь с добычей в закачиваемой скважине (вдох и выдох). Реальные требования будут меняться от месторождения к месторождению. Температура может варьировать от 20 С(для смешивающегося легкого сырья) до 450 С и даже до 600 С для очень тяжелого сырья. Давление может превышать давление пласта, обычно на 2-50 бар. Способ настоящего изобретения целесообразно сочетать с другими дополнительными способами нефтедобычи. В этом отношении одним из предпочтительных вариантов является способ, в котором обедненный кислородом поток смешивают с двуокисью углерода. Эту двуокись углерода, в частности, получают в процессе, в котором получаемый на стадии (ii) синтез-газ превращается в жидкие углеводороды. Двуокись углерода может содержаться в одном или более (рециркуляция) потоках, из которых она может быть экстрагирована, или может быть получена сжиганием некоторых бросовых потоков, таких как отходящий газ в процессе Фишера-Тропша. В другом предпочтительном варианте изобретения легкие углеводороды смешивают с потоком азота. Эти легкие углеводороды, предпочтительно С 1-С 4-углеводороды, в особенности метан (по крайней мере частично), получают в реакции синтеза углеводородов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ добычи нефти из подземного резервуара в сочетании с производством жидких углеводородов из потока углеводородов, включающий(i) разделение смеси кислород-азот на обогащенный кислородом поток и обедненный кислородом поток;(ii) частичное окисление углеводородного сырья при повышенных температуре и давлении с использованием полученного на стадии (i) обогащенного кислорода для получения синтез-газа;(iii) превращение полученного на стадии (ii) синтез-газа в жидкие углеводороды; отличающийся тем, что(iv) нефть добывают из подземного резервуара с использованием по меньшей мере части обедненного кислородом газового потока, полученного на стадии (i). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (i) в качестве смеси кислород-азот используют воздух. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обогащенный кислородом поток содержит по меньшей мере 85 мол.% кислорода в расчете на весь поток, предпочтительно 95 и еще более предпочтительно 98 мол.%. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что обедненный кислородом поток содержит по меньшей мере 95 мол.% азота в расчете на весь поток, предпочтительно 98 и еще более предпочтительно 99 мол.%. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что обедненный кислородом поток содержит до 2 мол.% кислорода в расчете на весь поток, предпочтительно до 1 и еще более предпочтительно до 0,2 мол.%. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что углеводородным сырьем является метан, природный газ, сопутствующий газ или смесь С 1-С 4-углеводородов, из которых сопутствующий газ является предпочтительным. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что сопутствующим газом является сопутствующий газ в отделенной местности. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что использованы другие дополнительные способы нефтедобычи. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что обедненный кислородом газ смешивают с двуокисью углерода. 10. Способ по п.6, отличающийся тем, что двуокись углерода получают в комплексном процессе, в котором получаемый на стадии (ii) синтез-газ превращают в жидкие углеводороды.
МПК / Метки
МПК: E21B 43/16, C01B 3/36, C10J 3/00, C10G 2/00
Метки: сочетании, третичными, процессом, добыча, методами, конверсии, нефти, газа
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/7-5346-dobycha-nefti-tretichnymi-metodami-v-sochetanii-s-processom-konversii-gaza.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Добыча нефти третичными методами в сочетании с процессом конверсии газа</a>
Предыдущий патент: Ветровой комплекс
Следующий патент: Оптический носитель информации и его использование
Случайный патент: Лекарственные средства пролонгированного действия в депо-форме, носители для таких лекарственных средств и способ их получения