FI73458B - HYDROBEHANDLINGSFOERFARANDE AV KOLHALTIGT MATERIAL. - Google Patents

HYDROBEHANDLINGSFOERFARANDE AV KOLHALTIGT MATERIAL. Download PDF

Info

Publication number
FI73458B
FI73458B FI811158A FI811158A FI73458B FI 73458 B FI73458 B FI 73458B FI 811158 A FI811158 A FI 811158A FI 811158 A FI811158 A FI 811158A FI 73458 B FI73458 B FI 73458B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
hydrogen
alkali metal
sulfur
process according
reagent
Prior art date
Application number
FI811158A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI811158L (en
FI73458C (en
Inventor
Rollan Swanson
Original Assignee
Rollan Swanson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rollan Swanson filed Critical Rollan Swanson
Publication of FI811158L publication Critical patent/FI811158L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI73458B publication Critical patent/FI73458B/en
Publication of FI73458C publication Critical patent/FI73458C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G29/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
    • C10G29/06Metal salts, or metal salts deposited on a carrier
    • C10G29/10Sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

1 734581 73458

Hiilipitoisten materiaalien hydrokäsittelymeneteLmäMETHOD OF HYDRO-TREATMENT OF CARBON-CONTAINING MATERIALS

Keksintö koskee menetelmää, jolla hiilipitoisia aineita hydrokäsitellään käyttämällä hyväksi tiettyjä alkali-5 metailien rikkiyhdisteiden hydraatteja.The invention relates to a process for the hydrotreatment of carbonaceous substances utilizing certain hydrates of alkali-5 metal sulfur compounds.

Tunnetaan monia menetelmiä maaöljyjen ja vastaavien käsittelemiseksi alkalimetalliyhdisteillä ja sulfideilla. US-patentissa nro 3 252 774 on esimerkiksi ositettv menetelmä vetypitoisten kaasujen tuottamiseksi nestemäisistä 10 hiilivedyistä krakkaamaLla siten, että tuote saatetaan vesihöyryn Läsnäollessa kosketuksiin sulatteen a Ikti Limetal L i-yhdisteen kanssa (esimerkiksi sulfidi.su Lattecn kanssa) noin 427-982°C:n lämpötilassa.Many methods are known for treating petroleum oils and the like with alkali metal compounds and sulfides. For example, U.S. Patent No. 3,252,774 discloses a partitioned process for producing hydrogen-containing gases from liquid hydrocarbons by cracking by contacting the product in the presence of water vapor with a Ikti Limetal L i compound (e.g., sulfidi.su Lattec) at about 427-982 ° C: n temperature.

US-patentin nro 3 617 529 mukaisesti poistetaan ai-15 kuainerikki maaöLjystä saattamalla öLjy huoneen lämpötilassa kosketuksiin vesiliuoksen kanssa, mikä sisäLtää joko pelkkää natriumvetysulfidia tai natriumvetysulfidia yhdessä natriumhydroksidin ja ammoniumhydroksidin kanssa. Vesiliuos ja öljy erotetaan ja vesiliuosta käsitellään kon-20 taktivaiheen aikana muodostuneista polysulfideista peräisin olevan rikin poistamiseksi.According to U.S. Patent No. 3,617,529, ai-15 is desulfurized from petroleum by contacting the oil at room temperature with an aqueous solution containing either sodium hydrogen sulfide alone or sodium hydrogen sulfide in combination with sodium hydroxide and ammonium hydroxide. The aqueous solution and oil are separated and the aqueous solution is treated to remove sulfur from the polysulfides formed during the contacting step.

US-patenteissa nro 3 787 3L5 ja 3 788 978 on esitetty menetelmä maaöljyjen rikinpoistoon. Rikin poistamiseksi öljy saatetaan kosketuksiin yhdessä vedyn kanssa aLkali-25 metallin tai -metalliseoksen kanssa sulfidin aikaansaamiseksi. Sulfidi erotetaan öljystä käsittelemällä rikkivedyllä ja erottunutta monosulfidia käsitellään natriumoolysuLfidiΙ-Ιο pienemmän rikkipitoisuuden omaavan sulfidin aikaansaamiseksi, joka puolestaan elektrolysoidaan natriumiksi.U.S. Patent Nos. 3,787,3L5 and 3,788,978 disclose a process for desulfurizing petroleum oils. To remove sulfur, the oil is contacted together with hydrogen to form an alkali metal or metal alloy to form a sulfide. The sulfide is separated from the oil by treatment with hydrogen sulfide and the separated monosulfide is treated with sodium olysulfideΙ-Ιο to give a sulfide with a lower sulfur content, which in turn is electrolysed to sodium.

30 US-patentissa nro 3 816 298 on esitetty kaksivaihei nen menetelmä raskaiden hiilivetyjen (esim. tyhjötis.Laus-jäännöksen) jalostamiseksi (osittain poistamalla rikkiä, hydrogenoimalla ja hydrokrakkaamaLla) nestemäisiksi hiilivedyiksi ja vetyä sisältäväksi kaasuksi. Ensimmäisessä 35 vaiheessa syötetty hiilivety saatetaan kosketuksiin vetyä ja hiilidioksidia sisältävän kaasun kanssa, jonkin Lukuisista katalyyteistä läsnäollessa, jotka käsittävät alkali- 2 73458 metallisulfideja ja vetysulfideja. Paineen tulee olla 10,5 aty:n yläpuolella ja keskimääräisen lämpötilan 37.L-593°C. Esimerkkinä on esitetty syöttövesihöyryn (kuten myös vedyn ja hiilidioksidien) syöttö I^CO^-katalyyttiä käytettäessä 5 paineessa 23,8 aty ja lämpötilassa 488°C. Sivutuote, kiinteä hiilipitoinen materiaali, saostuu katalyyttiin ja osa katalyytistä siirretään toiseen reaktiovaiheeseen, jossa sitä käsitellään höyryllä yli 10,5 aty:n paineessa ja keskimäärin yli 649°C:n lämpötilassa.U.S. Patent No. 3,816,298 discloses a two-step process for converting heavy hydrocarbons (e.g., vacuum distillation residue) (partially by desulfurization, hydrogenation, and hydrocracking) to liquid hydrocarbons and a hydrogen-containing gas. The hydrocarbon fed in the first 35 steps is contacted with a gas containing hydrogen and carbon dioxide in the presence of one of a number of catalysts comprising alkali metal sulfides and hydrogen sulfides. The pressure should be above 10.5 aty and the average temperature 37.L-593 ° C. An example is the supply of feed water vapor (as well as hydrogen and carbon dioxide) using a 1 CO 2 catalyst at a pressure of 23.8 aty and a temperature of 488 ° C. The by-product, a solid carbonaceous material, precipitates on the catalyst and some of the catalyst is transferred to a second reaction step where it is treated with steam at a pressure of more than 10.5 aty and an average temperature of more than 649 ° C.

10 US-patentissa nro 4 003 823 on esitetty toinen mene telmä raskaiden hiilivetyjen jalostamiseksi, jossa hiilivedyt saatetaan kosketuksiin aLkalimetallihydroksidien kanssa vedyn paineessa noin 35-350 aty ja lämpötila noin 260-1093°C. Reaktiovyöhykkeestä poistettuihin tuotteisiin voi-15 daan lisätä rikkivetyä reaktorissa olevien alkalimetalli-sulfidien muuttamiseksi vetysulfideiksi ensimmäisenä vaiheena alkalimetallihydroksidien regeneroimiseksi.U.S. Patent No. 4,003,823 discloses another process for refining heavy hydrocarbons comprising contacting the hydrocarbons with alkali metal hydroxides at a hydrogen pressure of about 35-350 aty and a temperature of about 260-1093 ° C. Hydrogen sulfide can be added to the products removed from the reaction zone to convert the alkali metal sulfides in the reactor to hydrogen sulfides as a first step to regenerate the alkali metal hydroxides.

US-patentissa nro 4 018 572 on esitetty menetelmä fossiilisten polttoaineiden rikinpoistoon, jossa tuote saa-20 tetaan kosketuksiin sulien alkalimetallipoiysulfidien vesiliuosten kanssa suuremman rikkipitoisuuden omaavien suolojen muodostamiseksi, jotka hajotetaan vähemmän rikkiä sisältävien polysulfidien regeneroimiseksi.U.S. Patent No. 4,018,572 discloses a process for the desulfurization of fossil fuels in which the product is contacted with aqueous solutions of molten alkali metal polysulfides to form higher sulfur salts which are decomposed to regenerate less sulfur-containing polysulfides.

US-patentissa nro 4 119 528 on esitetty toinen me-25 netelmä raskaiden hiilipitoisten tuotteiden käsittelemiseksi käyttämällä kaliumsulfidia ja vetyä paineissa n. 35-350 aty ja lämpötilassa 260-1093°C. Tuotteista poistetaan rikki, alhaalla kiehuvat öljyt ja kaliumvetysulfidi, joka voidaan muuntaa takaisin kaliumsulfidiksi. Kaliumsulfidi 30 voidaan syöttää reaktoriin sellaisenaan tai valmistaa in situ antamalla erilaisten kaliumyhdisteiden reagoida rikki-yhdisteiden, kuten rikkivedyn, kanssa. Kaliumsulfidi voidaan myös valmistaa pelkistämällä vetysulfidin tai poly-sulfidien tapaisia kaliumyhdisteitä vedyn tapaisilla pel-35 kistimillä. Sulfidi voidaan myös valmistaa kaLiumhydrosul-fidistä korkeassa lämpötilassa vesihöyryttäir.ällä. Suositeltavinta on käyttää kalium- ja natriumsulfidien seosta,U.S. Patent No. 4,119,528 discloses another method for treating heavy carbonaceous products using potassium sulfide and hydrogen at pressures of about 35-350 aty and temperatures of 260-1093 ° C. Sulfur, low-boiling oils and potassium hydrogen sulphide are removed from the products, which can be converted back to potassium sulphide. Potassium sulfide 30 can be fed to the reactor as such or prepared in situ by reacting various potassium compounds with sulfur compounds such as hydrogen sulfide. Potassium sulfide can also be prepared by reducing potassium compounds such as hydrogen sulfide or polysulfides with hydrogen-like reducing agents. The sulfide can also be prepared from potassium hydrosulfide at high temperature by steam evaporation. It is preferable to use a mixture of potassium and sodium sulphides,

IIII

3 73458 sillä natriumsulfidi toimii reaktion aikana syntyvän rikkivedyn "vastaanottajana", joka muutoin reagoisi kalium-sulfidin kanssa muodostaen "inaktiivisen" kaliumhydrosulfi-din. Myöskin seuraavat US-patentit käsittelevät raakaöljy-5 jakeiden ja vastaavien alkalimetalliyhdisteillä ja -sulfi-deilla tapahtuvaa käsittelyä: 1 300 816, 1 403 005, 1 729 943, 1 938 672, 1 974 724, 2 145 657, 2 950 245, 3 112 257, 3 185 641, 3 368 875, 3 354 081, 3 382 168, 3 483 119, 3 553 279, 3 565 792, 3 663 431, 3 745 109 ja 10 4 007 109.3,745,48 for sodium sulfide acts as a "receiver" of hydrogen sulfide formed during the reaction, which would otherwise react with potassium sulfide to form "inactive" potassium hydrosulfide. The following U.S. patents also cover the treatment of crude oil-5 fractions and the like with alkali metal compounds and sulfides: 1,300,816, 1,403,005, 1,729,943, 1,938,672, 1,974,724, 2,145,657, 2,950,245, 3 112 257, 3 185 641, 3 368 875, 3 354 081, 3 382 168, 3 483 119, 3 553 279, 3 565 792, 3 663 431, 3 745 109 and 10 4 007 109.

Ongelmana aikaisemmissa menetelmissä, mukaan lukien myös yllä mainitut, ovat hankalat prosessiolosuhteet, kuten esimerkiksi korkea lämpötila ja/tai paine, jotka vaaditaan hyödyllisten tuotteiden saannon pitämiseksi korkeana. Ky-15 seessä oleva keksintö on tarkoitettu ratkaisuksi aikaisempiin ongelmiin.A problem with previous methods, including those mentioned above, is the cumbersome process conditions, such as high temperature and / or pressure, required to keep the yield of useful products high. The present invention is intended to solve previous problems.

Nyt on yllättäen havaittu, että käyttämällä hydro-käsittelymenetelmässä empiiristä hydraattireagenssia, joka selitetään myöhemmin tarkemmin, hyödyllisten tuotteiden 20 saanto on, ainoastaan suhteellisen lievissä prosessiolo-suhteissa, paljon korkeampi kuin missään tunnetussa hydro-käsittelyssä, aikaisemmin mainitut menetelmät mukaan lukien. Reaktiolämpötilan ei esimerkiksi tarvitse keksinnön mukaisessa menetelmässä olla yli n. 410°C, eikä paineen tarvit-25 se olla ilmakehän paineesta poikkeava. Koska myöskin konversio ja hyödyllisten tuotteiden saanto ovat keksinnön mukaisessa menetelmässä hämmästyttävän korkeita ja sen prosessiolosuhteet ovat halvemmat, voidaan odottaa kuluttaja-kustannusten pienenemistä. Keksintö koskee hiilipitoisten 30 materiaalien käsittelyä, keksinnölle on tunnusomaista, että hiilipitoinen materiaali saatetaan reaktioastiassa kosketuksiin vesihöyryn ja rikkiä sisältävän yhdisteen empiirisen hydraatin käsittävän reagenssin kanssa, joka käsittää alkalimetallivetysulfidit, alkalimetallimonosulfidit, tai 35 alkalimetallipolysulfidit ja näiden seokset.It has now surprisingly been found that using an empirical hydrate reagent in the hydro-treatment process, which will be explained in more detail later, the yield of useful products is, only under relatively mild process conditions, much higher than in any known hydro-treatment, including the aforementioned methods. For example, the reaction temperature in the process of the invention need not exceed about 410 ° C, and the pressure required need not be different from atmospheric pressure. Since the conversion and the yield of useful products are also surprisingly high in the process according to the invention and its process conditions are cheaper, a reduction in consumer costs can be expected. The invention relates to the treatment of carbonaceous materials, characterized in that the carbonaceous material is contacted in a reaction vessel with a reagent comprising water vapor and an empirical hydrate of a sulfur-containing compound comprising alkali metal hydrogen sulfides, alkali metal monosulfides, or alkali metal polysulfides thereof.

Missään edellä mainituista US-patenteista ei esitetä eikä suositella alkalimetallivetysulfididien, -sulfidien 4 73458 tai -polysulfidien empiiristen hydraattien käyttöä hiili-pitoisten materiaalien hydrokäsittelyssä (esim. hydrogenoin-nissa ja hydrokrakkauksessa) keksinnön mukaisessa mielessä .None of the aforementioned U.S. patents discloses or recommends the use of empirical hydrates of alkali metal hydrogen sulfides, sulfides, 4,745,88, or polysulfides in the hydrotreatment (e.g., hydrogenation and hydrocracking) of carbonaceous materials in the sense of the invention.

5 Tässä yhteydessä käytettynä termi "hiilipitoinen ma teriaali" käsittää öljyt, öljyliuskeen, öljyhiekat ja vastaavat, muttei hiiltä. Siten termi "hiilipitoinen materiaali" käsittää raakaöljyt, normaalipaineiset tislausjäännökset (krakatut ja krakkaamattomat), tyhjötislausjäännökset 10 (viskositeettihajotetut ja hajottamattomat) ja raakaöljyyn pöhjautumattomat öljyt, "hydrokäsittely" käsittää hydroge-noinnin ja hydrokrakkauksen. Termiä "empiirinen hydraatti" käytetään, koska tämän keksinnön reagenssit esiintyvät hyd-raatteina siten, että ne sisäLtävät sidottua tai liittynyt-15 tä vettä, joka vapautuu määrätyssä lämpötilassa, kun rea-gensseja kuumennetaan.5 As used herein, the term "carbonaceous material" includes oils, oil shale, oil sands and the like, but not carbon. Thus, the term "carbonaceous material" includes crude oils, normal pressure distillation residues (cracked and non-cracked), vacuum distillation residues 10 (viscosity decomposed and non-decomposed) and non-crude oil-based oils, "hydrotreating" includes hydrogenation. The term "empirical hydrate" is used because the reagents of this invention exist as hydrates such that they contain bound or associated water that is released at a certain temperature when the reagents are heated.

Vesihöyryn käyttö keksinnön mukaisessa menetelmässä on oleellista, koska se säilyttää reagenssit niiden empiirisessä hydratoituneessa (korkea-aktiivisessa) muodossa.The use of water vapor in the process of the invention is essential because it preserves the reagents in their empirical hydrated (high activity) form.

20 Uudella menetelmällä on monia etuja. Paitsi jo aikai semmin mainittuja etuja, tapahtuu samanaikaisesti hydrokä-sittelyn aikana myös typen ja metallien poistoa. Riippuen reaktio-olosuhteista ja käytetyistä reagensseista, voi tapahtua myös rikin poistoa; ks. US-patenttia nro 4 160 721, 25 jossa on esitetty rikinpoistomenetelmä.20 The new method has many advantages. In addition to the advantages mentioned earlier, nitrogen and metal removal also take place simultaneously during the hydrotreatment. Depending on the reaction conditions and the reagents used, desulfurization can also take place; see. U.S. Patent No. 4,160,721, 25, which discloses a desulfurization process.

Tehokkuus ja saavutettava hydrokäsittelyaste ovat hyvin suuret. Esimerkiksi edullisessa suoritusmuodossa, jossa rikkivetyä muiden ohella johdetaan reaktiovyöhykkeeseen, jossa alunperin yli 343°C:n alkukiehumispisteen omaavaa jää.n-30 nöstä käsitellään yhdessä ajossa, oleellisesti kaikki saatavat tuotteet kiehuvat alle 343°C lämpötilassa. Tämä kuvaa korkeaa krakkausastetta ja saavutettavissa olevia suhteellisen lieviä reaktio-olosuhteita kyseessä olevassa keksinnössä.The efficiency and the degree of hydrotreatment achievable are very high. For example, in a preferred embodiment where hydrogen sulfide, among others, is introduced into a reaction zone where ice originally having an initial boiling point above 343 ° C is treated in a single run, substantially all of the products obtained boil below 343 ° C. This illustrates the high degree of cracking and the achievable relatively mild reaction conditions in the present invention.

Keksinnön muut edut ilmenevät seuraavassa selvityk- 35 sessä.Other advantages of the invention will become apparent from the following description.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää hiilipitoi-sen aineen saattamisen kosketuksiin reagenssin kanssa.The method of the invention comprises contacting a carbonaceous substance with a reagent.

Il 5 73458Il 5 73458

Hiilipitoinen materiaali käytetään tavallisesti nestefaasina, mutta alustavan tutkimuksen mukaan myös kontaktia kaa-sufaasissa voidaan käyttää. Vesihöyryä johdetaan reaktio-seoksen läpi reagenssin pitämiseksi sen empiirisesti hyd-5 ratussa (erittäin reaktiokykyisessä) muodossa. (HiiLipitoi-sille materiaaleille, joilla on korkea nafteenihappopitoi-suus, on vesihöyrymäärä pidettävä minimissä, sillä vesi pyrkii hajottamaan niitä. Tällaisissa tapauksissa on suotavaa johtaa mukaan vetyä.) Vapaa nestemäinen vesi aiheut-10 taa reagenssin hajoamista ja reaktio-olosuhteet on tästä johtuen valittava siten, ettei merkittäviä määriä nestemäistä vettä esiinny. Suositeltavinta on valita olosuhteet sellaisiksi, ettei nestemäistä vettä käytännöllisesti katsoen ollenkaan esiinny reaktiovyöhykkeessä.The carbonaceous material is usually used as the liquid phase, but according to preliminary research, contact in the gas phase can also be used. Water vapor is passed through the reaction mixture to keep the reagent in its empirically hydrogenated (highly reactive) form. (For carbonaceous materials with a high naphthenic acid content, the amount of water vapor must be kept to a minimum, as water tends to decompose them. In such cases, it is desirable to include hydrogen.) Free liquid water causes the reagent to decompose and the reaction conditions must therefore be selected. so that no significant amounts of liquid water are present. It is most preferred to select conditions such that virtually no liquid water is present in the reaction zone.

15 Reaktioseos kuumennetaan käsiteltävän tuotteen höy- rystämiseksi ja vesihöyry ja tuote poistetaan reaktiovyö-hykkeestä, jäähdytetään ja erotetaan. Jos niin halutaan, voidaan tuote poistaa sarjana tislausjakeita ja kierrättää raskaammat (korkeampi kiehumislämpötila) jakeet uudelleen 20 käsiteltäviksi. Vesihöyryä ja höyrystynyttä tuotetta ei tarvitse poistaa jatkuvasti tai ollenkaan; kuitenkin ilman jaksottaista poistoa paine nousee ja aiheuttaa vesihöyryn tiivistymistä. Tämä puolestaan hajottaa reagenssin ja pysäyttää reaktion. Niin ollen on suositeltavaa ainakin jak-25 sottaisesti poistaa höyryä, jatkuvan poiston ollessa suositeltavinta .The reaction mixture is heated to evaporate the product to be treated and water vapor and product are removed from the reaction zone, cooled and separated. If desired, the product can be removed as a series of distillation fractions and the heavier (higher boiling point) fractions can be recycled for processing. Water vapor and evaporated product need not be removed continuously or at all; however, without intermittent removal, the pressure rises and causes condensation of water vapor. This in turn decomposes the reagent and stops the reaction. Thus, it is advisable to remove steam at least warily, with continuous removal being most preferred.

Käsittely voidaan suorittaa lähes minkä tyyppisessä laitteistossa hyvänsä. Voidaan käyttää esimerkiksi tankki-reaktoria. Voidaan myös käyttää välipohjakolonnireaktoria, 30 joka sallii tuotetisleiden oton joko ylitulosta tai sivu-virtoina. Menetelmä voidaan ajaa jatkuvana tai panostyös-kentelynä, yhdessä tai useammassa reaktiovaiheessa. Tank-kireaktoria käytetään tavallisesti panostyöskentelyssä, välipohjakolonni soveltuu jatkuvaan työskentelyyn.Processing can be performed on almost any type of equipment. For example, a tank reactor can be used. It is also possible to use an intermediate bottom column reactor 30 which allows product distillates to be taken either as an overflow or as by-products. The process can be carried out continuously or batchwise, in one or more reaction steps. The tank tension reactor is usually used for batch work, the midsole column is suitable for continuous work.

35 Edullisessa suoritusmuodossa johdetaan myös rikki- vetyä reaktiovyöhykkeeseen kosketuksiin reaktioseoksen kanssa. Tämä regeneroi osan reagenssistä ja johtaa parem- 6 73458 paan tuottavuuteen. Kuten myöhemmin selvitetään, syntyy rikkivetyä käsittelyn aikana ja se poistetaan vesihöyryn ja höyrystyneen tuotteen mukana. Niin ollen on hyödyllisintä kierrättää poistettu rikkivety uudelleen reaktiovyö-5 hykkeeseen.In a preferred embodiment, hydrogen sulfide is also introduced into the reaction zone in contact with the reaction mixture. This regenerates some of the reagent and results in better productivity. As will be explained later, hydrogen sulfide is generated during processing and is removed along with water vapor and vaporized product. Therefore, it is most useful to recycle the removed hydrogen sulfide to the reaction zone-5 zone.

Reaktiolämpötilat ovat suhteellisen alhaisia, yleensä noin 40-410°C. Tietyillä materiaaleilla (esim. tyhjö-tislaus jäännöksillä) ei varsinaista reaktiota esiinny ennen kuin suhteellisen korkeassa lämpötilassa (esim. 370°C). 10 Paineiden ei tarvitse olla normaali-ilmanpainetta korkeampia, mutta suunnittelunäkökohdat voivat vaatia korkeampien paineiden käyttöä, esimerkiksi siitä syystä, että voidaan pienentää kolonnityyppisen reaktorin halkaisijaa (ja kustannuksia) . Mitä olosuhteita sitten käytetäänkin, niiden 15 ei tulisi aiheuttaa merkittävää vesihöyryn tiivistymistä ja suositeltavinta on, ettei oleellisesti yhtään vesihöyryä tiivisty.Reaction temperatures are relatively low, generally about 40-410 ° C. For certain materials (e.g., vacuum distillation with residues), the actual reaction does not occur until at a relatively high temperature (e.g., 370 ° C). 10 Pressures need not be higher than normal atmospheric pressure, but design considerations may require the use of higher pressures, for example, because the diameter (and cost) of a column-type reactor can be reduced. Whatever conditions are used, they should not cause significant condensation of water vapor, and it is most preferred that substantially no water vapor condense.

Käytetyt reagenssit ovat periodisen järjestelmän ryhmä IA:n alkuaineiden, vetyä lukuun ottamatta, vetysul-20 fidien, monosulfidien ja polysulfidien empiirisiä hydraat-teja. Frankium- ja cesiumyhdisteitä ei tavallisesti käytetä. Siten useimmin käytettyjä ovat natrium-, kalium-, litium- ja rubidiumyhdisteet. Edullisia ovat kalium-, rubidium- ja natriumyhdisteet, kaliumin ollessa edullisin.The reagents used are empirical hydrates of hydrogen sulphides, monosulphides and polysulphides of the group IA elements, with the exception of hydrogen. Francium and cesium compounds are not commonly used. Thus, the most commonly used are sodium, potassium, lithium and rubidium compounds. Potassium, rubidium and sodium compounds are preferred, with potassium being most preferred.

25 (muutamissa tapauksissa kuitenkin, esimerkkinä raskas kanadalainen raakaöljy, natriumreagenssit ovat olleet kaliumia parempia.) Kaikkein tehokkaimmaksi on havaittu reagenssi, joka koostuu kolmen vety-suli idin empiirisistä hydraateis-ta ja käsittää 14 % rubidiumhydroksidia, 29 % kaliumhydrok-30 sidia ja loput natriumvetysulfidia (perustuen yhteensä kahteen hydroksidiin ja yhteen hydrosulfidiin).(However, in a few cases, such as heavy Canadian crude oil, sodium reagents have been superior to potassium.) The most effective reagent has been found to consist of empirical hydrates of three hydrogen sulphides and comprising 14% rubidium hydroxide, 29% potassium hydroxide and 30% potassium hydroxide. (based on a total of two hydroxides and one hydrosulfide).

Reaktion kuluessa reagenssi on alhaisissa lämpötiloissa itse asiassa kunkin käytetyn alkalimetallin hydro-sulfidin ja sulfidien (mono- ja poly-) empiiristen hydraat-35 tien seos, ja reaktion aikana tapahtuu näiden rikkiä sisältävien muotojen välillä sisäistä konversiota. (Reaktiolämpö-tilan noustessa katoavat eräät näistä muodoista, kun niiden 7 73458 hajoamislämpötila ylitetään.) Näin ollen voidaan reagens-si alunperin tuoda reaktiovyöhykkeeseen vetysulfidin empiirisenä hydraattina tai yhtenä tai useampana sulfidin hydraattina tai vetysulfidin ja sulfidin empiiristen hyd-5 raattien seoksena. Empiiriset hydraattireagenssit voidaan myös valmistaa in situ reaktiovyöhykkeessä, mutta edullisesti ne syötetään empiirisessä hydraattimuodossaan. (Kullakin alkalimetallin vety-, mono- ja polysulfidillä voi olla useampia kuin yksi empiirinen hydraatti ja ellei toi-10 sin ole huomautettu, määre "empiirinen hydraatti" käsittää kaikki hydraatit.)During the reaction, the reagent is, at low temperatures, in fact a mixture of the alkali metal hydrosulfide and the (mono- and poly-) empirical hydrates of the sulfides used, and during the reaction an internal conversion takes place between these sulfur-containing forms. (As the reaction temperature rises, some of these forms disappear when their 7 73458 Decomposition temperature is exceeded.) Thus, the reagent may be initially introduced into the reaction zone as an empirical hydrate of hydrogen sulfide or as one or more sulfide hydrates or empirical mixtures of hydrogen sulfide and sulfide. Empirical hydrate reagents can also be prepared in situ in the reaction zone, but are preferably fed in their empirical hydrate form. (Each alkali metal hydrogen, mono- and polysulfide may have more than one empirical hydrate and, unless otherwise indicated, the term "empirical hydrate" includes all hydrates.)

Tarkemmin ottaen on esimerkiksi kaliumsarjassa kuusi kaliumin sulfidia, ^S, K2S2' K2S3' K2S4' K2S5 K2S6 ja yksi vetysulfidi, KHS. Molekyylin, jossa on suurin mää-15 rä rikkiatomeja, voidaan katsoa olevan "kyllästetty" rikin suhteen (esim. K2sg) ja vähemmän sisältävien suhteellisesti kyllästämättömiä.More specifically, for example, the potassium series contains six potassium sulfides, ^ S, K2S2 'K2S3' K2S4 'K2S5 K2S6, and one hydrogen sulfide, KHS. The molecule with the largest number of sulfur atoms can be considered to be "saturated" with respect to sulfur (e.g., K2sg) and less containing relatively unsaturated.

Ottamalla esimerkiksi kaliummonosulfidin (^S), se kiteytyy empiirisenä pentahydraattina. Reaktio-olosuhteis-20 sa, joissa lämpötila on 162°C, empiirinen pentahydraatti hajoaa empiiriseksi dihydraatiksi kolmen moolin vettä vapautuessa rajusti ja huomattavasti yhdestä ^S-moolista. 265-270°C:n lämpötilassa tapahtuu edelleen hajoaminen alemmaksi empiiriseksi hydraatiksi veden poistuessa. Jokin määrä 25 empiiristä hydraattivettä luultavasti säilyy lähelle sulamispistettä, 948°C. Veden vapautuminen määrätyissä lämpötiloissa on selvä todiste assosioituneen veden sitoutumisesta, joka on analoginen hydraatti vedelle.For example, taking potassium monosulfide (^ S), it crystallizes as an empirical pentahydrate. Under the reaction conditions of 162 ° C, the empirical pentahydrate decomposes into the empirical dihydrate with a violent and considerable release of three moles of water per mole of S. At 265-270 ° C, further decomposition to the lower empirical hydrate occurs as water is removed. Some amount of empirical hydrate water probably remains close to the melting point, 948 ° C. The release of water at certain temperatures is clear evidence of the binding of associated water, which is analogous to hydrate to water.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä poistuu typpeä ja me-30 talleja, samalla tapahtuu hydrogenointi ja hydrokrakkaus.Typpi poistuu systeemistä ammoniakkihöyrynä. Poistetut metallit käsittävät vanadiinin, nikkelin, koboltin ja kadmiumin ja jäävät reaktiovyöhykkeeseen jäävään reagenssiin. Jos t^Srää johdetaan mukaan tai käytetään vähemmän rikillä 35 kyllästettyjä reagensseja, tapahtuu menetelmässä myös rikin poistoa.In the process according to the invention, nitrogen and metals are removed, while hydrogenation and hydrocracking take place. Nitrogen is removed from the system as ammonia vapor. The metals removed include vanadium, nickel, cobalt, and cadmium and remain in the reagent remaining in the reaction zone. If t ^ S is introduced or less sulfur-saturated reagents are used, desulfurization also takes place in the process.

8 734588 73458

Rikki-alkalimetallisuhteen suurentaminen reaktiovyö-hykkeessä (mukaan lukien käsiteltävän hiilipitoisen aineen rikki) pyrkii vähentämään tapahtuvan krakkauksen voimakkuutta ja rikinpoistoa. Alhaiset rikki-alkalimetallisuhteet 5 pyrkivät lisäämään krakkauksen ankaruutta ja tehostamaan rikinpoistoa. Mikäli mukaan johdetaan rikkivetyä, vaikuttaa sen lisäysajankohta myös krakkauksen voimakkuuteen. Lisäyksen aloittaminen ennen kaiken nestemäisen veden poistumista (n. 110-135°C:ssa) vähentää voimakkuutta; Lisäys jäl-10 keenpäin suurentaa.Increasing the sulfur-alkali metal ratio in the reaction zone (including sulfur in the carbonaceous material to be treated) tends to reduce the intensity of cracking and desulfurization. Low sulfur-alkali metal ratios 5 tend to increase cracking severity and enhance desulfurization. If hydrogen sulphide is introduced, the time of its addition also affects the cracking intensity. Starting the addition before all liquid water has drained (at about 110-135 ° C) reduces the intensity; Increasing after-10 keenward increases.

Kaliumreagensseilla voidaan käyttää kokonaissuh-teita välillä 0,5:1 (vastaten 100 % ^S) ja 2,5:1 (vastaten 100 % . Useimmille hiilipitoisille materiaaleil le hyödyllisempi alue on välillä 0,55:1 ja 1,5:1 ja suosi-15 teltava välillä 0,75=1 ja 1=1. Pienempiä suhteita voidaan tarvita kysymyksen ollessa vaikeasti krakattavista materiaaleista, kuten esimerkiksi tyhjötislausjäännöksistä.With potassium reagents, total ratios of between 0.5: 1 (corresponding to 100% ^ S) and 2.5: 1 (corresponding to 100%) can be used. For most carbonaceous materials, a more useful range is between 0.55: 1 and 1.5: 1 and preferably between 0.75 = 1 and 1 = 1. Lower ratios may be required in the case of materials which are difficult to crack, such as vacuum distillation residues.

Jos reagenssin ja hiilipitoisen materiaalin yhdistetty rik-ki-alkalimetallisuhde on liian alhainen, voidaan lisätä al-20 kuainerikkiä; jos se on liian korkea, voidaan lisätä tyydyt-tymätöntä reagenssia.If the combined sulfur-alkali metal ratio of the reagent and the carbonaceous material is too low, al-20 elemental sulfur may be added; if it is too high, an unsaturated reagent can be added.

Käytetyn reagenssin määrän tulee olla riittävä tarpeellisen kontaktin ja halutun reaktioasteen aikaansaamiseksi tuotteen kanssa. Ei ole tiedossa, mikä on maksimimää-25 rä tuotetta, joka voidaan käsitellä tietyllä katalyytti- määrällä, mutta niinkin paljon kuin 500 g tyhjötislausjäännöstä on käsitelty 9,5 g:lla KHS:aa (empiirisenä hydraatti-na) .The amount of reagent used should be sufficient to provide the necessary contact and the desired degree of reaction with the product. It is not known what is the maximum amount of product that can be treated with a given amount of catalyst, but as much as 500 g of vacuum distillation residue has been treated with 9.5 g of KHS (as empirical hydrate).

Reagenssit voidaan valmistaa useammalla tavalla.Reagents can be prepared in several ways.

30 Edullisten kaliumreagenssien valmistus on esitetty esimerkkinä. Aluksi lisätään rikki 15 % ylimääränä kaliumiin nestemäisessä ammoniakissa. Näin saadaan kaliumsulfidihydraat-tia (empiirinen hydraatti). Osan hydraatista annetaan sitten reagoida lisätyn rikin kanssa pentasulfidin empiirisen 35 hydraatin saamiseksi. Nämä kaksi hydraattia yhdistetään ja käytetään.The preparation of preferred potassium reagents is exemplified. Initially, sulfur is added in an excess of 15% to potassium in liquid ammonia. This gives potassium sulfide hydrate (empirical hydrate). A portion of the hydrate is then reacted with added sulfur to give an empirical hydrate of pentasulfide. The two hydrates are combined and used.

9 734589 73458

Toinen menetelmä on liuottaa kaliumhydroksidi veteen ja lisätä juuri riittävästi alhaalla kiehuvaa alkoholia (esimerkiksi etanoli, 1-propanoli) kahden kerroksen aikaansaamiseksi. Liuotetaan esimerkiksi 1 mooli KOH:a kahteen 5 mooliin vettä. Riittävästi alkoholia (esim. etanolia tai korkeampaa) lisätään kahden kerroksen aikaansaamiseksi (kokonaistilavuus tulee olemaan 160 ml tai vähemmän) ja lisätään alkuainerikkiä toivotun S/K-suhteen arvoon asti.Another method is to dissolve potassium hydroxide in water and add just enough low-boiling alcohol (e.g., ethanol, 1-propanol) to provide two layers. For example, 1 mole of KOH is dissolved in two to 5 moles of water. Sufficient alcohol (e.g., ethanol or higher) is added to provide two layers (total volume will be 160 mL or less) and elemental sulfur is added to the desired S / K ratio.

Tämä toinen menetelmä antaa lähes yksinomaan sulfi-10 dien empiirisiä hydraatteja, ei vetysulfidien. Vähäinen määrä syntynyttä vetysulfidia säilyy alkoholikerroksessa, vesikerroksen sisältäessä vain sulfideja. Vesikerroksen sulfideja on menestyksellisesti käytetty hydrokäsittelyis-sä. Tämä todistaa sulfidireagenssien käyttökelpoisuuden.This second method yields almost exclusively empirical hydrates of sulfide-10 dienes, not hydrogen sulfides. A small amount of the hydrogen sulfide formed remains in the alcohol layer, with the aqueous layer containing only sulfides. The sulfides of the aqueous layer have been successfully used in hydrotreating. This proves the usefulness of sulfide reagents.

15 Kolmas (ja edullinen menetelmä) käsittää kaliumhydr- oksidin liuottamisen alkoholiin, johon KOH liukenee, ja rikkivedyn johtamisen tähän liuokseen. Alkoholit ovat tavallisesti primäärisiä alkoholeja, metanolin ja etanolin ollessa edullisia, sillä KOH liukenee näihin paremmin kuin 20 korkeampiin alkoholeihin. Saatu seos sisältää kaliumhydro-sulfidin empiirisiä hydraatteja. (Tätä menetelmää voidaan käyttää myös valmistettaessa rubidiumreagensseja. Natrium-vetysulfidireagensseja ei valmisteta tällä tavoin; sen sijaan voidaan kaupallisesti saatavia NaH5:n empiirisen 25 hydraatin hiutaleita syöttää suoraan reaktiovyöhykkeelle.)A third (and preferred method) comprises dissolving potassium hydroxide in an alcohol in which KOH is soluble and introducing hydrogen sulfide into this solution. Alcohols are usually primary alcohols, with methanol and ethanol being preferred, as KOH is more soluble in these than higher alcohols. The resulting mixture contains empirical hydrates of potassium hydrosulfide. (This method can also be used to prepare rubidium reagents. Sodium hydrogen sulfide reagents are not prepared in this way; instead, commercially available flakes of empirical NaH5 hydrate can be fed directly to the reaction zone.)

Kaliumvetysulfidin empiirisen hydraattireagenssin valmistus edullisen tavan mukaan on searaava: Kahteen litran asteikolla varustettuun kaasunpesupulloon lisätään kumpaankin hieman alle 600 ml etanolia ja 3 moolia kalium-30 hydroksidia liuotetaan molempiin. Ensimmäiseen pulloon johdetaan rikkivetyä liuoksen pinnan alle läheltä pohjaa ja liuoksen läpi kuplinut kaasu edelleen vastaavasti toiseen pulloon; tällöin tapahtuu seuraava kokonaisreaktio: 35 H2S + KOH = KHS + H20 10 73458 Tämä reaktio on niin nopea, että jos virtaus on liian pieni, neste imeytyy pulloista takaisin kaasunjohtoputkeen. Kaasun virtaus ensimmäiseen pulloon lopetetaan niin pian kuin H^S vapaasti kulkee toiseen pulloon, kaikki sakka en-5 simmäisessä pullossa on liuennut ja lämpötila ensimmäisessä pullossa on pudonnut alle 22°C. Tällöin ensimmäinen pullo, joka irrotetaan systeemistä ja suljetaan, sisältää korkealuokkaista reagenssia /kalium.vetysulfidin empiiristä dihydraattia (KHS-21^0) etanolissa/.The preparation of the empirical hydrate reagent of potassium hydrogen sulfide according to a preferred method is pig-free: To a two-liter gas scrubbing bottle, add slightly less than 600 ml of ethanol to each and dissolve 3 moles of potassium hydroxide in both. Hydrogen sulfide is introduced into the first flask below the surface of the solution near the bottom and the gas bubbled through the solution is further fed to the second flask, respectively; then the following total reaction takes place: 35 H2S + KOH = KHS + H20 10 73458 This reaction is so rapid that if the flow is too small, the liquid is absorbed from the bottles back into the gas line. The flow of gas to the first flask is stopped as soon as H 2 S passes freely into the second flask, all the precipitate en-5 in the first flask has dissolved and the temperature in the first flask has dropped below 22 ° C. In this case, the first flask, which is disconnected from the system and sealed, contains a high-quality reagent (potassium hydrogen sulfide empirical dihydrate (KHS-21) in ethanol).

10 Tyypillinen panostyöskentelymetodi tämän keksinnön mukaiselle hiilipitoisen aineen käsittelylle, jossa käytetään edullista kaliumreagenssia edullisella tavalla on seuraavanlainen (hiilipitoisena materiaalina raakaöljy). öljy tuodaan reaktioastiaan ja typpeä (tai muuta inerttiä kaa-15 sua) johdetaan jatkuvasti öljyyn sen sekoittamiseksi kuumennuksen aikana. (Mekaanista sekoittajaa, kuten magneetti-sekoittajaa, voidaan käyttää kaasusekoituksen korvaajana). Jos tarvitaan alkuainerikkiä nostamaan rikki-alkalimetal-lisuhdetta, se voidaan lisätä öljyyn tässä vaiheessa. Rea-20 genssiseos (kaliumvetysulfidin empiirinen hydraatti etanolissa) lisätään. (Vaihtoehtoisesti voidaan ylimääräinen rikki lisätä reagenssiseokseen eikä öljyyn.) Lämpötila nostetaan noin 130°C:seen ja aloitetaan vesihöyryn syöttö. Vesihöyryn virtauksen ei tarvitse olla sen suurempi kuin 25 että näkyviä kuplia esiintyy öljyn pinnalla. Jos vesihöyryn johtaminen aikaansaa riittävän sekoituksen, voidaan typen johtaminen lopettaa.A typical batch working method for treating a carbonaceous material according to the present invention using a preferred potassium reagent in a preferred manner is as follows (crude oil as the carbonaceous material). the oil is introduced into the reaction vessel and nitrogen (or other inert kaa-15 sua) is continuously introduced into the oil to stir it during heating. (A mechanical stirrer, such as a magnetic stirrer, can be used as a substitute for the gas stirrer). If elemental sulfur is needed to increase the sulfur-alkali metal ratio, it can be added to the oil at this stage. A reagent mixture (empirical hydrate of potassium hydrogen sulfide in ethanol) is added. (Alternatively, excess sulfur may be added to the reagent mixture and not to the oil.) The temperature is raised to about 130 ° C and the steam supply is started. The water vapor flow need not be greater than 25 for visible bubbles to appear on the surface of the oil. If the conduction of water vapor causes sufficient mixing, the conduction of nitrogen can be stopped.

Ylituleva höyry poistetaan jatkuvasti ja vaihtelevasti se sisältää alkoholia ja vettä reaktioseoksesta, vesi-30 höyryä, rikkivetyä reaktiosta sekä höyrystyneitä että kon-densoitumattomia hiilivetytuotteita käsittelystä. (Olettaen, että reaktion alkamislämpötila on saavutettu.) Ylituleva virtaus jäähdytetään vesijäähdyttimessä ja saatu kondensaatti johdetaan neste-neste erottajaan. Tiivistymä-35 tön höyry voidaan johtaa kylmäloukkuun (esim. -15,5°C:ssa) jäljelle jääneiden hiilivetytuotteiden erottamiseksi.The excess steam is continuously and variably removed and contains alcohol and water from the reaction mixture, water-30 steam, hydrogen sulfide from the reaction, both vaporized and non-condensed hydrocarbon products from the treatment. (Assuming that the onset temperature of the reaction is reached.) The excess stream is cooled in a water condenser and the resulting condensate is passed to a liquid-liquid separator. Condensation-35 vapor can be introduced into a cold trap (e.g., at -15.5 ° C) to separate residual hydrocarbon products.

li 11 73458 öljyn lämpötilan reaktorissa noustessa kerääntyy ylituloon erilaisia ylikuumenemistuotteita. öljyyn johdettu typpi alkaa erottaa reagenssiin liittynyttä alkoholia ja vettä lähes heti reagenssin lisäämisen jälkeen (noin 5 40°C:ssa). 90°C:ssa näkyvät ensimmäiset erillisen hiili- vetykerroksen pisarat neste-neste erottimessa. Ennen tätä ovat kuitenkin muodostuneet kevyet hiilivedyt (esim. 3-, 4-, 5- ja 6-hiiliset yhdisteet) tulleet ulos ja ainakin osa niistä on liuennut alkoholiin erottajassa.li 11 73458 As the oil temperature rises, various overheating products accumulate in the overflow. the nitrogen introduced into the oil begins to separate the alcohol and water associated with the reagent almost immediately after the addition of the reagent (at about 5 to 40 ° C). At 90 ° C, the first droplets of a separate hydrocarbon layer appear in a liquid-liquid separator. Prior to this, however, the light hydrocarbons formed (e.g., 3-, 4-, 5-, and 6-carbon compounds) have come out and at least some of them have dissolved in the alcohol separator.

10 135°C:ssa reaktioseoksessa olevan alkoholin ja veden tislautuminen on pääasiallisesti loppunut. Vesi-alkoholi-kerros erottimessa suositellaan poistettavaksi ja kierrätettäväksi syöttövesihöyrynkehittimeen. Menettely palauttaa lopulta kevyemmät hiilivedyt reaktioastiaan ja pyrkii vä-15 hentämään niiden lisätuottoa. Vaihtoehtoisesti voidaan vesi ja alkoholi erottaa ja vain vesi kierrättää takaisin höyrynkehittimeen. Tämä estää reaktioastiassa tapahtuvan poksahtelun, joka aiheutuu uudelleenkierrätetyn alkoholin uudelleen höyrystymisestä 20 öljyn lämpötilaa voidaan nostaa jatkuvasti tai pitää se yhdessä tai useammassa lämpötilassa (sen jälkeen kun vesihöyryvirtaus on aloitettu noin 130°C:ssa). Matalan lämpötilan pidempiaikainen pitäminen edistää kevyempien tuotteiden saantia, mutta johtaa myös raskaamman tuotteen suu-25 rempaan höyrystrippautumiseen reaktiovyöhykkeestä.At 135 ° C, the distillation of the alcohol and water in the reaction mixture is essentially complete. The water-alcohol layer in the separator is recommended to be removed and recycled to the feed water vapor generator. The process eventually returns the lighter hydrocarbons to the reaction vessel and seeks to reduce their additional yield. Alternatively, the water and alcohol can be separated and only the water recycled back to the steam generator. This prevents popping in the reaction vessel due to re-evaporation of the recycled alcohol. The temperature of the oil can be raised continuously or maintained at one or more temperatures (after the steam has started to flow at about 130 ° C). Maintaining a low temperature for a longer period of time promotes the intake of lighter products, but also results in better steam stripping of the heavier product from the reaction zone.

Seuraava taulukko I osoittaa neste-neste erottimes-ta saadut kumulatiiviset tuotemäärät, kun käsiteltävänä oli kevyt raakaöljy, jossa oli 11,75 paino-% vetyä, käytettäessä empiiristä kaliumhydraattia, jolla on S/K suhde = 1/1 30 ja öljyä on pidetty kussakin ilmoitetussa lämpötilassa yli 140°C 15 minuuttia.The following Table I shows the cumulative amounts of product obtained from the liquid-liquid separator in the case of a light crude oil containing 11.75% by weight of hydrogen using an empirical potassium hydrate having an S / K ratio = 1/1 30 and the oil was kept in each at the indicated temperature above 140 ° C for 15 minutes.

12 7345812 73458

Taulukko ITable I

öljyn lämpötila Saadut kumulatiiviset tuotteet pro sentteina syötetystä öljystä 140°C:seen saakka n. 24 paino-% ^ 180°C n. 38 paino-%oil temperature Cumulative products obtained as a percentage of the oil fed up to 140 ° C approx. 24% by weight ^ 180 ° C approx. 38% by weight

220°C220 ° C

270°C n. 59 paino-%270 ° C about 59% by weight

320°C320 ° C

340°C n. 96 paino-% 10 Jäännöksessä reaktioastiassa oli vähemmän kuin 2 paino-% lähtöainetta. Noin 4,7 g tuotetta kerääntyi tämän ajon aikana kylmäloukkuun -15,5°C:ssa.340 ° C ca. 96% by weight The residue in the reaction vessel contained less than 2% by weight of starting material. Approximately 4.7 g of product accumulated during this run in a cold trap at -15.5 ° C.

On todettu, että lukuun ottamatta öljyjä, joilla on korkea nafteenihappojen pitoisuus, käsiteltiinpä mitä ta-hansa kevyttä raakaöljyä panossysteemissä, johon ei johdeta rikkivetyä, ovat eri jakeiden vety-, typpi- ja rikkipitoisuudet tietyillä alueilla. Nämä odotetut arvot ilmenevät seuraavasta taulukosta II. ("Jae 140°C:n alapuolella" on hiilivetymateriaali, joka on saatu käsiteltävän öljyn läm- O Λ pötilan ollessa alle 140°C. "Jae 140-170°C" on saatu tuote-lämpötiloissa 140-170°C jne.)It has been found that, with the exception of oils with a high naphthenic acid content, any light crude oil treated in a batch system to which no hydrogen sulfide is introduced has the hydrogen, nitrogen and sulfur contents of the various fractions in certain ranges. These expected values are shown in Table II below. ("Fraction below 140 ° C" is a hydrocarbon material obtained when the temperature of the oil to be treated is below 140 ° C. "Fraction 140-170 ° C" is obtained at product temperatures of 140-170 ° C, etc.)

Taulukko IITable II

Tuotejae Alkuaineen määrä tuotejakeessa (öljyn läm- Vety Typpi Rikki 25 pötila) alle 140°C 13,8-14,1 % vähemmän kuin vähemmän kuin 0,05 % 0,05 % 140-170°C 13,4-13,6 % vähemmän kuin 0,07 % 0,05 % 30 170-270°C 13 % 0,1 % 0,36-0,48 % 270-340°C 12,4-13,0 % puolet alku- 2/3 alkuperäi- peräisestä sestäProduct fraction The amount of element in the product fraction (oil nitrogen- Hydrogen Nitrogen Sulfur 25 at room temperature) below 140 ° C 13.8-14.1% less than less than 0.05% 0.05% 140-170 ° C 13.4-13.6 % less than 0.07% 0.05% 30 170-270 ° C 13% 0.1% 0.36-0.48% 270-340 ° C 12.4-13.0% half of the initial 2/3 of origin

Monenlaiset variaatiot ovat mahdollisia tässä reak-tioketjussa. Yhtä tai useampia jakeita voidaan uudelleen-35 kierrättää reaktoriin uudelleen krakkausta varten. On esimerkiksi mahdollista uudelleenkierrättää kaikki 140°C:n yläpuolella saatavat jakeet ja tuottaa oleellisesti vain 140°C:n nettotuotetta.Various variations are possible in this reaction chain. One or more fractions may be recycled to the reactor for cracking. For example, it is possible to recycle all fractions obtained above 140 ° C and produce essentially only a net product of 140 ° C.

13 7 3 4 5 813 7 3 4 5 8

Toinen variaatio on empiirisen hydraattireagenssin regenerointi. Tämä käsittää reaktorista poistetun höyryvir-ran sisältämän rikkivedyn erottamisen ja reaktoriin jääneiden kaliumyhdisteiden käsittelyn. I^Srn erottamiseksi höy-5 virrasta se johdetaan vesijäähdyttimen Läpi, kuten aiemminkin ja tiivistymättä jäänyt tuote johdetaan alkoholin läpi kevyempien hiilivetyjen poistamiseksi, sillä ne estävät rikkivedyn poiston seuraavassa vaiheessa (pesualkoholiliuos voidaan uudelieenkierrättää höyrynkehittimeen). Jäljelle 10 jäänyt kaasuvirta, joka sisältää I^Stn, johdetaan sitten alkalimetallihydroksidin alkoholiliuokseen, joka poistaa rikkivedyn kaasusta muodostamalla alkalimetallivetysulfi-din tai sulfidin regeneroidun empiirisen hydraatin hyvin samalla tavalla kuin edullisessa tuoreen reagenssin valmis-15 tusmetodissa. Useampivaiheisen I^S-pesurin käytöllä päästään siihen, ettei viimeisestä vaiheesta poistuva höyry sisällä käytännöllisesti katsoen yhtään rikkivetyä.Another variation is the regeneration of the empirical hydrate reagent. This involves separating the hydrogen sulfide contained in the steam stream removed from the reactor and treating the potassium compounds remaining in the reactor. To separate the I-Sr from the steam-5 stream, it is passed through a water condenser, as before, and the uncondensed product is passed through the alcohol to remove lighter hydrocarbons, as they prevent the removal of hydrogen sulfide in the next step (washing alcohol solution can be recirculated to the steam generator). The remaining gas stream containing I 2 Stn is then passed to an alcoholic solution of alkali metal hydroxide, which removes hydrogen sulfide from the gas to form the regenerated empirical hydrate of the alkali metal hydrogen sulfide or sulfide in much the same manner as in the preferred fresh reagent preparation method. By using a multi-stage I ^ S scrubber, it is achieved that the steam leaving the last stage contains practically no hydrogen sulfide.

Reaktorissa olevan kaliumin talteenottamiseksi (jos kaliumreagensseja käytetään) ja reagenssin regeneroimisek-20 si reaktorissa olevat kiinteät aineet, jotka sisältävät polysulfideja ja reaktion aikana muodostuneita metalliyh-disteitä, poistetaan sieltä ja lisätään noin 3 mooLia vettä yhtä kalium-moolia kohden vesiliuoksen aikaansaamiseksi. Haluttaessa voidaan lisätä alkoholitilavuudeltaan vähäisem-25 pi tai vettä vastaava määrä. Alkoholi stabiloi seuraavassa vaiheessa reagenssien esiasteet. Seos jäähdytetään tämän jälkeen alle 22°C, jolloin muodostuu jonkin verran alkali-metallihydroksidia ja rikkivetyä, joka voi olla uudelleen-kierrätettyä H2S:ää toimivasta reaktorista, kuplitetaan 30 seoksen läpi samalla jäähdyttäen lämpötilan pitämiseksi alle 22°C:ssa. Tämä saostaa rikin liuoksesta ja liuos erotetaan kiinteistä aineista. Nestettä kuumennetaan veden ja alkoholin pääosan poistamiseksi (jos vettä on käytetty) ja empiirisen kaliumhydraattisulan aikaansaamiseksi.To recover the potassium in the reactor (if potassium reagents are used) and to regenerate the reagent, the solids in the reactor containing polysulfides and metal compounds formed during the reaction are removed and about 3 moles of water per mole of potassium are added to provide an aqueous solution. If desired, an amount of alcohol of less than 25 or an equivalent amount of water may be added. In the next step, the alcohol stabilizes the reagent precursors. The mixture is then cooled below 22 ° C to form some alkali metal hydroxide and hydrogen sulfide, which may be from a recycled H 2 S reactor, is bubbled through the mixture while cooling to keep the temperature below 22 ° C. This precipitates the sulfur from the solution and the solution is separated from the solids. The liquid is heated to remove most of the water and alcohol (if water has been used) and to provide an empirical molten potassium hydrate.

35 Käytettäessä kaliumreagensseja, aikaansaa kuumenta minen 105-110°C:seen vesihöyryssä empiirisen hydraattisu-lan, joka sisältää noin 35 paino-% sidottua vettä. Sulate 14 73458 liuotetaan juuri riittävään määrään alhaalla kiehuvaa alkoholia (edullisesti metanolia tai etanolia) kyllästetyksi liuokseksi. (Voidaan käyttää laimeampia liuoksia, mutta tämä vaatii ylimääräistä energiaa ylimääräisen alkoholin haihdut-5 tamiseksi.) Kysymyksen ollessa kaliumreagensseista, tarvitaan huoneen lämmössä noin 150 ml metanolia tai hieman enemmän etanolia liuottamaan 1 mooli KHSrää. 60°C:n lämpötilassa rikkivetyä kuplitetaan liuoksen läpi ja tuloksena on empiirisen hydraattireagenssin alkoholiliuos. Liuos on 10 tällöin valmis käytettäväksi hydrokäsittelvreaktorissa; on kuitenkin toivottavaa, että liuoksella ensin pestään hiili-vetytuotteet. Tämä kirkastaa tisleitä, poistaa niistä vapaan rikin ja pyrkii lisäämään reagenssin tehokkuutta.When potassium reagents are used, heating to 105-110 ° C in water vapor provides an empirical hydrate melt containing about 35% by weight bound water. Melt 14 73458 is dissolved in just a sufficient amount of low boiling alcohol (preferably methanol or ethanol) to a saturated solution. (Dilute solutions may be used, but this requires extra energy to evaporate the excess alcohol.) In the case of potassium reagents, about 150 ml of methanol or a little more ethanol is needed at room temperature to dissolve 1 mole of KHS. At 60 ° C, hydrogen sulfide is bubbled through the solution, resulting in an alcoholic solution of an empirical hydrate reagent. The solution is then ready for use in a hydrotreating reactor; however, it is desirable that the solution first wash the hydrocarbon products. This clarifies the distillates, removes free sulfur from them, and seeks to increase the efficiency of the reagent.

Edullisessa suoritusmuodossa rikkivetyä johdetaan 15 reaktoriin. Rikkivety oletettavasti estää reagenssin hajoamista ja inaktivoitumista ja, kuten aikaisemmin on huomautettu, riippuen syöttöäjankohdastaan, krakkauksen ankaruus joko lisääntyy tai vähenee. Minimi- ja maksimimäärät rikki-vetyä, joita menestyksellisesti voidaan käyttää, eivät täl-20 lä hetkellä ole tiedossa.In a preferred embodiment, hydrogen sulfide is introduced into the reactor. Hydrogen sulfide presumably prevents the reagent from decomposing and inactivating and, as previously noted, depending on the time of feeding, the cracking severity either increases or decreases. The minimum and maximum amounts of hydrogen sulfide that can be used successfully are not currently known.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä.The following examples illustrate the invention.

Esimerkki 1 164,5 g texasilaista raakaöljyä, 2 g alkuainerikkiä ja 40 ml metanoliliuosta, jossa oli 15,2 g KHS ja 7,6 g 25 vettä (vesi sitoutuneena empiiriseksi dihydraatiksi) pantiin pulloon, jonka sisältöä sekoitettiin nestepinnan alle, lähelle pullon pohjaa johdetulla typellä. Pulloa kuumennettiin lämpövaipassa ja vesihöyrynkehitin syötti vesihöyryä pullossa olevaan liuokseen. Vesihöyryn johtaminen 3° aloitettiin nesteen lämpötilan ollessa n. 120°C.Example 1 164.5 g of Texas crude oil, 2 g of elemental sulfur and 40 ml of a methanol solution containing 15.2 g of KHS and 7.6 g of water (water bound to the empirical dihydrate) were placed in a flask whose contents were stirred below the liquid surface near the bottom of the flask. nitrogen. The flask was heated in a heating mantle and a water vapor generator fed water vapor into the solution in the flask. Conduction of water vapor at 3 ° was started at a liquid temperature of about 120 ° C.

Poistuvat höyryt jäähdytettiin vesijäähdyttäjässä ja kondensaatti kerättiin pulloon. Operaation kuluessa palautettiin metanoli-vesikondensaatti säännöllisin väliajoin höyrynkehittimeen. Eri lämpötiloissa saadut hii-35 livetykondensaatit (jakeet) poistettiin säännöllisesti ja analysoitiin. Tiivistymätön höyry johdettiin liuoksen läpi, jossa oli 0,5 moolia KOH 100 ml:ssa metanolia (joka poisti is 73458 käytännöllisesti katsoen kaiken H^Srn) läpi vesipesurin (metanolin poistamiseksi ja sitten läpi isopropanoli-hii-lihappojäähauteen (joidenkin kevyempien hiilivetyjen poistamiseksi) . Raakaöljyn ja tuotejakeiden analyysitulokset 5 alla.The effluent vapors were cooled in a water cooler and the condensate was collected in a flask. During the operation, the methanol-water condensate was returned to the steam generator at regular intervals. The carbon-35 hydrogen condensates (fractions) obtained at different temperatures were regularly removed and analyzed. Uncondensed steam was passed through a solution of 0.5 moles of KOH in 100 mL of methanol (which removed virtually all of H 2 O 4) through a water scrubber (to remove methanol and then through an isopropanol-carbonic acid ice bath (to remove some lighter hydrocarbons). Analysis results of crude oil and product fractions 5 below.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi RikkiMaterial Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur

Raakaöljy 164,5 g 12,11 % 0,14 % 1,51 %Crude oil 164.5 g 12.11% 0.14% 1.51%

Jae alle 140°C 29,4 g 13,87 7 <0,05 % 0,05 % 10 140-170°C Jae 16,6 g 13,6 % <0,05 % 0,07 % 170-275°C Jae 25,7 g 13,1 % 0,07 7, 0,8 % 275-340°C Jae 12,3 % 12,3 % 0,1 % 1,1 %Fraction below 140 ° C 29.4 g 13.87 7 <0.05% 0.05% 10 140-170 ° C Fraction 16.6 g 13.6% <0.05% 0.07% 170-275 ° C Part 25.7 g 13.1% 0.07 7, 0.8% 275-340 ° C Part 12.3% 12.3% 0.1% 1.1%

Reaktioastiassa ei ollut hiilipitoista jäännöstä ja kylmä-loukusta saatu kondensaatti oli tilavuudeltaan 22 ml.There was no carbonaceous residue in the reaction vessel and the condensate from the cold trap had a volume of 22 ml.

15 Tulokset osoittavat, että prosessi hydrogenoi, pois taa typpeä ja rikkiä. Kaikki tuotejakeet sisältävät (paino jakeina) enemmän sidottua vetyä, vähemmän sidottua typpeä ja vähemmän sidottua rikkiä kuin raakaöljy. (Kylmäloukun tislettä ei analysoitu, mutta oletettavasti siinä on suu-20 rempi osa sidottua vettä kuin raakaöljyssä.)15 The results show that the process hydrogenates, removes nitrogen and sulfur. All product fractions contain (by weight fractions) more bound hydrogen, less bound nitrogen, and less bound sulfur than crude oil. (Cold trap distillate was not analyzed, but presumably has a greater mouth-20 fraction of bound water than crude oil.)

Esimerkki 2 200 g Alaskan raakaöljyä käsiteltiin käyttäen samaa menettelyä kuin esimerkissä 1, paitsi että vesihöyryn syöttö aloitettiin 135°C:ssa, eikä käytetty kylmäloukkua. Raaka-25 öljyn ja tuotteiden analyysit alla (pulloon ei jäänyt mitään varsinaista öljyjäännöstä).Example 2 200 g of Alaskan crude oil was treated using the same procedure as in Example 1, except that the steam supply was started at 135 ° C and no cold trap was used. Analyzes of crude-25 oil and products below (no actual oil residue left in the bottle).

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi RikkiMaterial Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur

Raakaöljy 200 g 12,04 % 0,23 % 1,5 % 30 Tiivistymättömät 74 gCrude oil 200 g 12.04% 0.23% 1.5% 30 Unconcentrated 74 g

Jae alle 140°C 38,4 g 13,99 % <0,05 % <0,05 % 140-180°C Jae 20,1 g 13,77 % <0,05 % 0,07 % 180-343°C Jae 59,1 g 12,8 % 0,1 % 0,9 %Fraction below 140 ° C 38.4 g 13.99% <0.05% <0.05% 140-180 ° C Fraction 20.1 g 13.77% <0.05% 0.07% 180-343 ° C Jae 59.1 g 12.8% 0.1% 0.9%

Esimerkki 3 35 175 g trinidadilaista raakaöljyä käsiteltiin 30 ml :1.1a reagenssia, jossa oli 11,4 g KHS:ää ja 5,7 g vettä (sitoutuneena empiiriseksi hydraatiksi). Johtuen korkeasta naf- 16 73458 teenihappopitoisuudestaan on tämä öljy herkkää hajoamaan veden johdosta. Tämän takia käytettiin minimimäärää vesihöyryä (vesihöyrynkehitin pidettiin 99°C lämpötilassa merenpinnan tasolla) ja mukaan johdettiin myös kaasumaista 5 vetyä. Raakaöljyn ja tuotteiden analyysit seuraavassa.Example 3 35 175 g of Trinidad crude oil were treated with 30 ml of a reagent containing 11.4 g of KHS and 5.7 g of water (bound to the empirical hydrate). Due to its high naphthenic acid content, this oil is sensitive to decomposition due to water. For this reason, a minimum amount of steam was used (the steam generator was kept at 99 ° C at sea level) and gaseous hydrogen was also introduced. Crude oil and product analyzes are as follows.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi RikkiMaterial Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur

Raakaöljy 175g 11,83% 0,32% 1,43%Crude oil 175g 11.83% 0.32% 1.43%

Jae alle 180°C 13,01 % 0,05 % 0,24 % 10 Hiilivedyt alkoho- 33 tilav,-% 12,89 % 0,06 % 0,55 % li-vesikondensaa- raakaöljystä tissa 180-240°C Jae 21 tilav.-% raakaöljystä 12,39 % 0,06 % 0,58 % 15 Jäännös pullossa 20 tilav.-% raakaöljystä 11,87 % 0,31 % 1,43 %Fraction below 180 ° C 13.01% 0.05% 0.24% 10 Hydrocarbons alcohol 33 vol.% 12.89% 0.06% 0.55% li-water condensate oil at 180-140 ° C Fraction 21% by volume of crude oil 12.39% 0.06% 0.58% 15 Residue in bottle 20% by volume of crude oil 11.87% 0.31% 1.43%

Laitteiston rakenteen johdosta ei vetyä voitu johtaa riittävän lähelle reaktioastian pohjaa, jotta se olisi tullut kosketuksiin pohjimmaisena olleen materiaalin kanssa; tästä 20 johtuu 20 %:n jäännös.Due to the design of the apparatus, hydrogen could not be introduced close enough to the bottom of the reaction vessel to come into contact with the bottom material; this results in a 20% residue.

Esimerkki 4 150 g kevyttä arabialaista raakaöljyä, 2 g alkuaine-rikkiä ja 40 ml metanoliliuosta, jossa oli 15,6 g KHSrää ja 7,8 g vettä (empiiriseksi hydraatiksi sitoutuneena) ajet-25 tiin reaktiopullossa, kuten esimerkissä 1, paitsi että vesihöyryn johto aloitettiin 130°C;ssa. Raakaöljyn ja käsiteltyjen tuotteiden analyysit alla.Example 4 150 g of light Arabic crude oil, 2 g of elemental sulfur and 40 ml of a methanol solution containing 15.6 g of KHS and 7.8 g of water (bound to the empirical hydrate) were run in a reaction flask as in Example 1, except that the water vapor conduction started at 130 ° C. Analyzes of crude oil and processed products below.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Vety Typpi Rikki 30 Raakaöljy 12,25 % 0,1 % 1,8 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur 30 Crude oil 12.25% 0.1% 1.8%

Jae alle 140°C 13,8 % <0,05 % 0,09 % 140-170°C Jae 13,5 % <0,05 % 0,12 % 170-270°C Jae 13,1 % 0,07 % 2,3 % 270-330°C Jae 12,8 % 0,11 % 0,8 % 35 17 7345 8Fraction below 140 ° C 13.8% <0.05% 0.09% 140-170 ° C Fraction 13.5% <0.05% 0.12% 170-270 ° C Fraction 13.1% 0.07 % 2.3% 270-330 ° C Part 12.8% 0.11% 0.8% 35 17 7345 8

Esimerkki 5Example 5

Tyhjötislausjäännös (muodostunut alkukiehumispisteen vakuumissa ollessa 593°C) ja metanoliliuos, jossa oLi KHSrää (0,47 g KHS/ml liuosta) pantiin reaktioastiaan. Reaktorin 5 sisältöä kuumennettiin ja sekoitettiin typellä huoneen lämpötilassa 170°C:seen, jolloin typen virtaus lopetettiin ja aloitettiin vesihöyryn johtaminen. Ajo lopetettiin Lämpötilan saavutettua 400°C, jolloin alunperin syötetystä määrästä oli jäljellä astiassa 51 %. Ajoon otetun jäännöksen ja 10 kahden tisleen analyysit alla.Vacuum distillation residue (formed at 593 ° C with initial boiling point in vacuo) and a methanol solution containing 1 KHS (0.47 g KHS / ml solution) were placed in a reaction vessel. The contents of reactor 5 were heated and stirred with nitrogen at room temperature to 170 ° C, at which point the nitrogen flow was stopped and water vapor conduction was started. The run was stopped when the temperature reached 400 ° C, leaving 51% of the amount initially fed in the vessel. Analyzes of the residue taken and the 10 distillates taken below.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Vety TypDi Rikki Jäännös 10,50 % 0,52 % 3,83 %Material Hydrogen TypDi Sulfur Residue 10.50% 0.52% 3.83%

Jae alle 110°C 12,02 % 0,22 % 2,61 % 15 110-400°C Jae 11,41 % 0,21 % 2,96 %Fraction below 110 ° C 12.02% 0.22% 2.61% 15 110-400 ° C Fraction 11.41% 0.21% 2.96%

Esimerkki 6Example 6

Esimerkin 5 suoraa tyhjötislausjäännöstä käsiteltiin taas KHS-reagenssilla, käyttäen tällä kertaa vetyä systeemin sekoittamiseen, huoneen lämpötilasta 240°C:seen. Vesi-20 höyryvirtaus johdettiin 170°C:ssa. Ajo lopetettiin 425°C:ssa, jolloin reaktoriin alunperin laitetusta jäännöksestä oli jäljellä 9 % koksiutunutta materiaalia. Jäännöksen, kahden kerätyn tisleen ja pulloon jääneen jäännöksen analyysit alla.The direct vacuum distillation residue of Example 5 was again treated with KHS reagent, this time using hydrogen to stir the system, from room temperature to 240 ° C. A stream of water-20 steam was passed at 170 ° C. The run was stopped at 425 ° C, leaving 9% of coking material from the residue originally charged to the reactor. The analyzes of the residue, the two distillates collected and the residue remaining in the flask are given below.

25 Analyysi25 Analysis

Materiaali Vety Typpi Rikki Jäännös 10,50 % 0,52 % 3,83 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 10.50% 0.52% 3.83%

Jae alle 360°C 12,17 % 0,13 % 2,41 % 360-425°C Jae 12,29 % 0,11 % 1,95 % 30 Jäännös pullossa ja jäähdyttimen pesut 6,67% 0,23% 2,46%Fraction below 360 ° C 12.17% 0.13% 2.41% 360-425 ° C Fraction 12.29% 0.11% 1.95% 30 Residue in bottle and radiator washes 6.67% 0.23% 2 46%

Tiivistymättömän kaasuvirran kromatografinen analyysi osoitti sen sisältävän 30,52 % hiilivetyjä, hajonneina seuraavasti .Chromatographic analysis of the uncondensed gas stream showed it to contain 30.52% hydrocarbons, decomposed as follows.

35 is 7 345835 is 7 3458

Yhdiste(et) Kaasuvirran hiilivety %Compound (s) Hydrocarbon in gas stream%

Metaani 59Methane 59

Etaani + eteeni 21 propaani + propeeni 6 5 Butaanit 6Ethane + ethylene 21 propane + propylene 6 5 Butanes 6

Pentaanit 2Pentanes 2

Lopun kaasuvirrasta (69,48 %) on uskottu olevan kaasukroma-tografiaputkesta peräisin olevaa ilmaa. Tisleet olivat hyvin keveitä, vastaten lämmitysöljyä (# 2) tai dieselpolt- 10 toainetta. Lisäksi se seikka, ettei minkäänlaista saostumaa esiintynyt KOH:n alkoholiliuosta sisältävässä poisto-kaasun pesurissa, osoittaa, että ainoastaan vähän tai ei ollenkaan hiilidioksidia kehittyi reaktorissa.The rest of the gas stream (69.48%) is believed to be air from the gas chromatography tube. The distillates were very light, corresponding to heating oil (# 2) or diesel fuel. In addition, the fact that no precipitate was present in the exhaust gas scrubber containing an alcoholic solution of KOH indicates that little or no carbon dioxide was evolved in the reactor.

Esimerkki 7 15 150 ml erilaista tyhjötislausjäännöstä ja 22 ml KHS:n empiirisen hydraatin metanoliliuosta (0,477 g KHS/ ml liuosta) pantiin reaktioastiaan ja kuumennettiin.Example 7 150 ml of a different vacuum distillation residue and 22 ml of a methanolic solution of the empirical hydrate of KHS (0.477 g KHS / ml solution) were placed in a reaction vessel and heated.

Typpisekoitusta käytettiin huoneen lämpötilasta 190°C:seen, jolloin se lopetettiin ja vesihöyryvirtaus 20 (ylikuumennettu 140°C:seen) aloitettiin. Kerättiin yksi tisle, joka pidettiin 100°C:ssa veden poisajamiseksi. Veden mukana tislautumattomat hiilivedyt luokiteltiin "jakeeksi 100-425°C" ja poistislautuneet "jakeeksi alle 100°C". Jäännöksen, kahden hiilivetytuotteen ja pulloon jääneen 25 aineen analyysit alla:A nitrogen mixture was used from room temperature to 190 ° C, at which point it was stopped and a stream of water vapor 20 (superheated to 140 ° C) was started. One distillate was collected and kept at 100 ° C to remove water. Hydrocarbons not distilled with water were classified as "fraction 100-425 ° C" and distilled ones as "fraction below 100 ° C". Analyzes of the residue, the two hydrocarbon products and the 25 substances remaining in the flask below:

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi Rikki Jäännös 150 ml 10,85 % 0,44 % 2,91 %Material Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 150 ml 10.85% 0.44% 2.91%

Jae alle 100°C 27 ml 12,92 % 0,07 % 1,03 % 30 100-425°C Jae 110 ml 12,08 % 0,25 % 2,26 % Jäännös pullossa 20 g 3,02 % 1,25 % 4,47 %Fraction below 100 ° C 27 ml 12.92% 0.07% 1.03% 30 100-425 ° C Fraction 110 ml 12.08% 0.25% 2.26% Residue in the flask 20 g 3.02% 1, 25% 4.47%

Esimerkki 8Example 8

Esimerkki 7 toistettiin, ainoana muutoksena oli vedyn käyttäminen typen sijaan, huoneen lämpötilasta loppu-35 lämpötilaan 425°C. Ajon lopussa oli pullossa sama määrä jäännöstä (20 g). Jäännöksen ja yhden tisleen analyysit alla.Example 7 was repeated, the only change being the use of hydrogen instead of nitrogen, from room temperature to a final temperature of 425 ° C. At the end of the run, the bottle contained the same amount of residue (20 g). Analyzes of residue and single distillate below.

19 7345819 73458

AnalyysiAnalysis

Materiaali Vety Typpi Rikki Jäännös 10,85 % 0,44 % 2,91 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 10.85% 0.44% 2.91%

Tisle 12,91 % 0,17 % 1,95 % 5 Esimerkki 9 160 ml esimerkeissä 7 ja 8 käytettyä tyhjötislaus-jäännöstä ja 25 g kuivia, kaupan olevia NaHS-hiutaleita (tekninen laatu) pantiin reaktioastiaan. Tämä materiaali on empiirisessä hydraattimuodossa sellaisenaan. Vesihövryn-10 kehittimeen lisättiin metanolia. Vetysekoitusta käytettiin koko ajan yhdessä vesihöyrynvirtauksen kanssa, joka aloitettiin 220°C:ssa. Jäännöksen ja yhden tisleen analyysit alla.Distillate 12.91% 0.17% 1.95% Example 9 160 ml of the vacuum distillation residue used in Examples 7 and 8 and 25 g of dry, commercial NaHS flakes (technical grade) were placed in a reaction vessel. This material is in empirical hydrate form as such. Methanol was added to the water vapor-10 generator. Hydrogen stirring was used all the time in conjunction with the water vapor flow started at 220 ° C. Analyzes of residue and single distillate below.

Analyysi 15 Materiaali Vety Typpi Rikki Jäännös 10,85 % 0,44 % 2,91 %Analysis 15 Material Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 10.85% 0.44% 2.91%

Tisle 12,07 % 0,18 % 2,53 %Distillation 12.07% 0.18% 2.53%

Esimerkki 10Example 10

Krakattu jäännös ja KHS:n empiirisen hydraatin alko-20 holiliuos (0,47 g KHS/ml liuosta) pantiin reaktioastiaan.The cracked residue and an alcoholic solution of the empirical hydrate of KHS (0.47 g KHS / ml solution) were placed in a reaction vessel.

Typellä sekoitusta käytettiin huoneen lämpötilasta 190°C:seen, jolloin typen virtaus lopetettiin ja vesihöyryn johtaminen aloitettiin. 13,3 % jäännöstä (koksiintumattomassa muodossa) jäi ajon loputtua reaktioastiaan. Ainoa tisle pidettiin 25 100°C:ssa tiivistyneen veden höyrystämiseksi. Veden mukana höyrystyneen veden höyrystämiseksi. Veden mukana höyrystyneet hiilivedyt erotettiin ja kuivattiin ja on luokiteltu "jakeeksi alle 100°C". Jäännöksen ja kahden tuotteen analyysit alla.Stirring with nitrogen was used from room temperature to 190 ° C, at which point the flow of nitrogen was stopped and conduction of water vapor was started. 13.3% of the residue (in the non-coking form) remained in the reaction vessel at the end of the run. The single distillate was kept at 100-100 ° C to evaporate the condensed water. With water to evaporate water that has evaporated. The hydrocarbons vaporized with water were separated and dried and are classified as a "fraction below 100 ° C". Analyzes of the residue and the two products below.

30 Analyysi30 Analysis

Materiaali Vety Typpi Rikki Jäännös 10,45 % 0,53 % 3,33 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 10.45% 0.53% 3.33%

Jae alle 100°C 12,55 % <0,05 % 1,91 %Fraction below 100 ° C 12.55% <0.05% 1.91%

Jae yli 100°C 11,84 % 0,2 % 2,57 % 35 ___ — T: 20 7 3 4 5 8Fraction above 100 ° C 11.84% 0.2% 2.57% 35 ___ - T: 20 7 3 4 5 8

Esimerkki 11Example 11

Esimerkki 10 toistettiin sillä erotuksella, että vetyä, ei typpeä, käytettiin huoneen lämpötilasta loppulämpö-tilaan 450°C ja lisänä minimimäärä vesihöyryä. Jäännöksen 5 ja kolmen tisleen analyysit alla.Example 10 was repeated with the difference that hydrogen, not nitrogen, was used from room temperature to a final temperature of 450 ° C with the addition of a minimum amount of water vapor. Analyzes of residue 5 and three distillates below.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi Rikki Jäännös - 10,45 % 0,53 % 3,33 %Material Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue - 10.45% 0.53% 3.33%

Jae 1 20 % kokonais- 10 tisleestä 12,66 % 0,08 % 2,12 %Fraction 1 20% of total distillate 12.66% 0.08% 2.12%

Jae 2 30 % kokonais- tisleestä 11,98 % 0,15 % 2,34 %Fraction 2 30% of total distillate 11.98% 0.15% 2.34%

Jae 3 50 % kokonais- tisleestä 11,6 % 0,25 % 2,2 % 15 Esimerkki 12Fraction 3 50% of total distillate 11.6% 0.25% 2.2% 15 Example 12

Esimerkki 11 toistettiin siten muutettuna, että KHS:n alkoholiliuoksen sijaan käytettiin suoraan reaktoriin laitettuja kaupan olevia NaHS hiutaleita (tekninen laatu) ja metanoli lisättiin vesihöyrynkehittimeen. NaHS-20 hiutaleet ovat alunperin empiirisessä hydraattimuodossa. Jäännöksen ja kahden tisleen analyysit alla.Example 11 was repeated with the modification that commercially available NaHS flakes (technical grade) placed directly in the reactor were used instead of the alcoholic solution of KHS and methanol was added to the steam generator. NaHS-20 flakes are originally in empirical hydrate form. Analyzes of the residue and the two distillates below.

AnalyysiAnalysis

Materiaali Vety Typpi Rikki Jäännös 10,45% 0,53% 3,33% 25 Jae 1 12,36 % 0,07 % 1,99 %Material Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 10.45% 0.53% 3.33% 25 Fraction 1 12.36% 0.07% 1.99%

Jae 2 11,79 % 0,18 % 2,12 %Jae 2 11.79% 0.18% 2.12%

Esimerkki 13Example 13

125 ml krakattua jäännöstä, josta rikki oli poistettu, 1,8 g alkuainerikkiä ja 25 ml KHS:n empiirisen hydraa-30 tin etanoliliuosta (0,24 g KHS/ml liuosta) pantiin lämmitettävällä magneettisekoittajalla olevaan tasapohjaiseen pulloon. Astian sisältöä sekoitettiin nopeasti ja kuumennettiin 120°C:seen etanolin ja veden poistamiseksi reagens-sista ja kuumentamista jatkettiin. Vesihöyryn virtaus aloi-35 tettiin 130°C:ssa ja jatkettiin loppulämpötilaan 325°C125 ml of the desulfurized cracked residue, 1.8 g of elemental sulfur and 25 ml of an ethanolic solution of KHS empirical hydrate (0.24 g KHS / ml solution) were placed in a flat-bottomed flask with a heated magnetic stirrer. The contents of the vessel were stirred rapidly and heated to 120 ° C to remove ethanol and water from the reagent and heating was continued. The water vapor flow was started at 130 ° C and continued to a final temperature of 325 ° C.

asti. Jäännöksen, kahden tisleen ja pullossa olevan jäännöksen analyysit alla.until. Analyzes of the residue, two distillates, and the residue in the flask below.

21 7345821 73458

AnalyysiAnalysis

Materiaali Määrä Vety Typpi Rikki Jäännös 125 g 9,08 % 0,45 % 1,81 %Material Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur Residue 125 g 9.08% 0.45% 1.81%

Matalalämpöt. Jae 57 ml 11,48 % 0,06 % 0,70 % 5 Korkealämpöt. Jae - 9,77 % 0,35 % 1,91 % Jäännös pullossa - 8,75 % 0,43 % 1,91 %Matalalämpöt. Fraction 57 ml 11.48% 0.06% 0.70% 5 High temperatures. Fraction - 9.77% 0.35% 1.91% Residue in the bottle - 8.75% 0.43% 1.91%

Esimerkki 14 Tässä ajossa johdettiin kaksivaiheiseen reaktoriin tyhjötislausjäännöksen käsittelemiseksi mukaan rikkivetyä.Example 14 In this run, hydrogen sulfide was introduced into a two-stage reactor to treat the vacuum distillation residue.

10 Ensimmäiseen reaktiovaiheeseen, joka oli pystysuorassa oleva noin yhden litran vetoinen sylinterimäinen astia, jossa oli lämpövaippa, pantiin 50 ml kaliumvetysulfidin empiirisen dihydraatin metanoliliuosta (0,38 g KHS/ml liuosta). Toiseen reaktiovaiheeseen, joka oli lämpövaipalla varustet-15 tu pyöreä pullo, pantiin 25 ml reagenssiliuosta. Ensimmäiseen vaiheeseen johdettu I^S-kaasu johdettiin hajotusput-kella pinnan alle, lähelle pohjaa. Samanaikaisesti ensimmäisestä vaiheesta saatu ylitullut höyry johdettiin hajotus-putken kautta toisen vaiheen nestepinnan alapuolelle. Höy-20 ry toisesta vaiheesta jäähdytettiin ja tiivistettiin osittain vesijäähdyttimessä.To the first reaction step, which was a vertical cylindrical vessel of about one liter capacity with a heat jacket, 50 ml of a methanolic solution of potassium hydrogen sulfide empirate dihydrate (0.38 g KHS / ml solution) was placed. To the second reaction step, which was a round-bottomed flask equipped with a heat jacket, 25 ml of reagent solution was placed. The I 2 S gas introduced into the first stage was introduced by a decomposition tube below the surface, close to the bottom. At the same time, the excess steam from the first stage was passed through the decomposition pipe below the liquid surface of the second stage. Steam-20 ry from the second stage was cooled and partially condensed in a water cooler.

Ajon alussa useita satoja grammoja tyhjötislausjäännöstä kuumennettiin (jotta se olisi juoksevaa) ja johdettiin suoraan ensimmäisen vaiheen reaktorin yläpuolella ole-25 vaan lisäysastiaan. Osan hartsia annettiin valua reaktoriin ja molempia reaktoreita lämmitettiin. Samanaikaisesti aloitettiin vesihöyryn, typen ja rikkivedyn johtaminen ensimmäisen vaiheen reaktoriin. I^S-virtausta ei voitu mitata, mutta se arvioitiin kolmeksi mooliksi tunnissa. Lämpötilan 30 noustessa ensimmäisessä vaiheessa reagenssin mukana lisätty metanoli ja empiirisen hydrataation vesi tislautuivat ja joutuivat toiseen vaiheeseen, joka oli 110°C lämpötilassa veden sinne kondensoitumisen ehkäisemiseksi.At the beginning of the run, several hundred grams of the vacuum distillation residue was heated (to make it flowable) and passed directly into the addition vessel above the first stage reactor. A portion of the resin was allowed to drain into the reactor and both reactors were heated. At the same time, the introduction of water vapor, nitrogen and hydrogen sulfide into the first stage reactor was started. I ^ S flow could not be measured, but was estimated to be three moles per hour. As the temperature rose in the first step, the methanol and water of empirical hydration added with the reagent distilled off and entered a second step at 110 ° C to prevent water condensation there.

Ensimmäisessä vaiheessa reaktio tapahtui noin 35 370°C:ssa. Ajon kuluessa lämpötila ensimmäisessä vaiheessa nousi 370°C:sta 390°C:seen ja toisessa vaiheessa 110:sta 270°C:seen. Yhteensä 286 g jäännöstä lisättiin ensimmäiseen 22 734 5 8 vaiheeseen ajon aikana ja ajon lopussa sinne jäi alle 10 g. Tyhjötislausjäännöksen, toiseen reaktiovaiheeseen jääneen tuotteen ja vesijäähdyttimestä kerätyn tuotteen analyysit alla, 5 AnalyysiIn the first step, the reaction took place at about 35,370 ° C. During the run, the temperature in the first stage rose from 370 ° C to 390 ° C and in the second stage from 110 to 270 ° C. A total of 286 g of residue was added to the first 22,734 5 8 steps during the run and less than 10 g remained at the end of the run. Analyzes of the vacuum distillation residue, the product remaining in the second reaction step and the product collected from the water cooler below, 5 Analysis

Materiaali Määrä Vety Typpi RikkiMaterial Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur

Tyhjötislausjäännös 286 g 10,04 % 0,64 % 2,02 %Vacuum distillation residue 286 g 10.04% 0.64% 2.02%

Toisen vaiheen tuote 57,1 g 11,22 % 0,42 % 1,48 %Second stage product 57.1 g 11.22% 0.42% 1.48%

Lopputuote 186,5 g 12,99 % 0,50 % 1,19 % 10 Lopputuotteella oli alkukiehumapisteenä 23°C ja korkeimpana tislauslämpötilana 118°C. Tiivistymätön höyrytuote arvioitiin noin 35 g:n painoiseksi. Toisen vaiheen ja lopputuotteiden API-arvot olivat 17,4 ja 50,4 astetta 15,5°C, verrattuna tyhjötislausjäännöksen 6,0:aan. Metallipitoisuudet 15 on annettu alla (luvut ovat ppitirnaj "N/D" tarkoittaa "ei määritettävissä").The final product 186.5 g 12.99% 0.50% 1.19% 10 The final product had an initial boiling point of 23 ° C and a maximum distillation temperature of 118 ° C. The uncondensed steam product was estimated to weigh about 35 g. The API values for the second stage and final products were 17.4 and 50.4 degrees at 15.5 ° C, compared to 6.0 for the vacuum distillation residue. Metal concentrations of 15 are given below (figures are ppitirnaj "N / D" means "not determinable").

AnalyysiAnalysis

Materiaali Na V K Fe NiMaterial Na V K Fe Ni

Tyhjötilausjäännös 2,6 102 2,3 24 62 20 Toisen vaiheenVacuum order balance 2.6 102 2.3 24 62 20 Second stage

tuote 0,35 N/D 2,9 N/D N/Dproduct 0.35 N / D 2.9 N / D N / D

Lopputuote 1,6 N/D 46 0,93 N/DEnd product 1.6 N / D 46 0.93 N / D

Esimerkki 15Example 15

Liuskeöljyä käsiteltiin esimerkin 14 ensimmäisen 25 vaiheen reaktorissa KHS:n empiirisen hydraatin metanoliliuoksella, vesihöyryllä ja typellä, muttei I^Sillä. Liuske-öljyn, tuotteiden ja reaktoriin jääneen jäännöksen analyysit alla.The shale oil was treated in the first 25 stage reactor of Example 14 with a methanolic solution of the empirical hydrate of KHS, water vapor and nitrogen, but not I 2 S. Analyzes of shale oil, products, and reactor residue remain below.

Analyysi 30 Materiaali Määrä Vety Typpi RikkiAnalysis 30 Material Amount Hydrogen Nitrogen Sulfur

Liuskeöljy 200 g 9,90 % 1,45 % 6,23 %Shale oil 200 g 9.90% 1.45% 6.23%

Alle 280°C Jae 22 g 10,33 % 1,16 % 6,85 % 280-300°C Jae 35 g 10,59 % 0,95 % 6,80 % Jäännös 100 g 8,33 % 1,47 % 5,76 % 35 Tiivistymättömät haihtuvat yhteensä arvioitiin erotuksena 43 g:ksi. Metallipitoisuudet alla (ellei toisin huomautettu, luvut ppmrna; "N/D" tarkoittaa "ei määritettävissä).Less than 280 ° C Fraction 22 g 10.33% 1.16% 6.85% 280-300 ° C Fraction 35 g 10.59% 0.95% 6.80% Residue 100 g 8.33% 1.47% 5.76% 35 The total unconsolidated volatiles were estimated to be 43 g. Metal concentrations below (unless otherwise stated, figures in ppm; "N / D" means "not determinable").

Il 23 734 5 8Il 23 734 5 8

AnalyysiAnalysis

Materiaali Na V K Fe Ni CaMaterial Na V K Fe Ni Ca

Liuskeöljy 11 124 64 106 86 1223Shale oil 11 124 64 106 86 1223

Alle 280°C Jae 1,2 5 5 N/D 20Below 280 ° C Jae 1.2 5 5 N / D 20

5 280-300°C Jae 0,61 19 4,6 N/D N/D5 280-300 ° C Part 0.61 19 4.6 N / D N / D

Jäännös 21 56 2,89 % 34 565Residue 21 56 2.89% 34 565

Esimerkki 16 15,5°C:ssa 10,5 API-asteen raskas raakaöljy käsiteltiin reagenssilla, vesihöyryllä ja rikkivedyllä esimer-10 kin 14 mukaisessa laitteistossa ja menetelmällä, paitsi ettei toisen vaiheen reaktoria käytetty ja reagenssiliuos-ta käytettiin 100 ml. Saatiin yksi tuote 370-390°C:ssa. Raakaöljyn ja tuotteen analyysit alla. Ajon lopussa jäi reaktoriin alle 2 % raakaöljyä.Example 16 At 15.5 ° C, 10.5 API grade heavy crude oil was treated with reagent, water vapor and hydrogen sulfide in the apparatus and method of Example 14, except that the second stage reactor was not used and 100 ml of reagent solution was used. One product was obtained at 370-390 ° C. Crude oil and product analyzes below. At the end of the run, less than 2% of crude oil remained in the reactor.

15 Analyysi15 Analysis

Materiaali Vety Typpi RikkiMaterial Hydrogen Nitrogen Sulfur

Raakaöljy 10,80 % 0,40 % 4,42 %Crude oil 10.80% 0.40% 4.42%

Tuote 11,69 % 0,13 % 3,15 %Product 11,69% 0,13% 3,15%

Tuote oli 24,3 API-asteista 15,5°C:ssa, alkukiehumapiste oli 20 110°C ja loppupiste (97 %:n talteenotto) 360°C. Metallipi toisuudet alla (luvut ppm:na; "N/D" tarkoittaa "ei määritettävissä") .The product had 24.3 API degrees at 15.5 ° C, an initial boiling point of 20,110 ° C and an end point (97% recovery) of 360 ° C. Metal pitches below (figures in ppm; "N / D" means "not determinable").

AnalyysiAnalysis

Materiaali Na V K Fe Ni 25 Raakaöljy 5 203 36 99Material Na V K Fe Ni 25 Crude oil 5 203 36 99

Tuote 0,06 N/D N/D 0,66 N/DProduct 0.06 N / D N / D 0.66 N / D

Claims (10)

24 7345824 73458 1. Menetelmä hiilipitoisen materiaalin hydraa-mista, hydrokrakkausta, typen poistamista tai metallien 5 poistamista varten pääasiallisesti normaalisti nestemäisten hiilivetytuotteiden valmistamiseksi, joilla on korkeampi vetypitoisuus kuin hiilipitoisella materiaalilla, tunnettu siitä, että hiilipitoinen materiaali saatetaan reaktioastiassa samanaikaisesti kosketukseen höy- 10 ryn ja reagenssin kanssa, joka koostuu rikkipitoisen yhdisteen empiirisestä hydraatista, käsittäen alkalimetalli-vetysulfidit, alkalimetallimonosulfidit ja alkalimetalli-polysulfidit ja näiden seokset, reaktio-olosuhteiden ollessa sellaiset, että vapaata vettä ei muodostu reagenssin 15 hajoittamiseen tarvittavia määriä.A process for the hydrogenation, hydrocracking, nitrogen removal or metal removal of a carbonaceous material to produce substantially normally liquid hydrocarbon products having a higher hydrogen content than the hydrocarbonaceous material, characterized in that the carbonaceous material is contacted in a reaction vessel simultaneously with a reactor and steam. consisting of an empirical hydrate of a sulfur-containing compound, comprising alkali metal hydrogen sulfides, alkali metal monosulfides, and alkali metal polysulfides, and mixtures thereof, the reaction conditions being such that free water is not formed in amounts necessary to decompose the reagent. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyry johdetaan reaktioaetiaan sen jälkeen, kun astian sisältö on kuumennettu ennaltamäärät-tyyn lämpötilaan, jolloin vesihöyry säilyttää reagenssin 20 sen empiirisessä hydraattimuodossa.Process according to Claim 1, characterized in that the steam is introduced into the reaction ethy after the contents of the vessel have been heated to a predetermined temperature, the water vapor retaining the reagent 20 in its empirical hydrate form. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalimetalli on natrium, litium, kalium tai rubidium.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the alkali metal is sodium, lithium, potassium or rubidium. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetel- 25 mä,tunnettu siitä, että astiassa oleva alkalimetal- livetysulfidireagenssi käsittää kaliumvetysulfidia ja/tai natriumvetysulfidia.Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the alkali metal hydrogen sulphide reagent in the vessel comprises potassium hydrogen sulphide and / or sodium hydrogen sulphide. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että myös rikkivetyä joh- 30 detaan astiaan.Method according to one of the preceding claims, characterized in that hydrogen sulphide is also introduced into the vessel. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilipitoisen materiaalin lämpötila reaktioastiassa on n. 40-410°C ja että paine astiassa on noin ilmakehänpaine.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the carbonaceous material in the reaction vessel is about 40 to 410 ° C and that the pressure in the vessel is about atmospheric pressure. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että myös vetyä johdetaan reaktioastiaan. 25 7345 8Process according to one of the preceding claims, characterized in that hydrogen is also introduced into the reaction vessel. 25 7345 8 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkua inerikkiä syötetään reaktioastiaan rikki/alkalimetalli-suhteen säätämiseksi .Process according to one of the preceding claims, characterized in that the initial inert sulfur is fed into the reaction vessel in order to adjust the sulfur / alkali metal ratio. 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalimetalli on alkoholiliuoksessa.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the alkali metal is in an alcoholic solution. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoholiuos on metanoli-, 10 etanoli- tai propanoli-l-liuos. 73458Process according to Claim 9, characterized in that the alcoholic solution is a solution of methanol, ethanol or propanol-1. 73458
FI811158A 1980-04-15 1981-04-14 Hydrocarbon process of carbonaceous material. FI73458C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14060480A 1980-04-15 1980-04-15
US14060480 1980-04-15

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI811158L FI811158L (en) 1981-10-16
FI73458B true FI73458B (en) 1987-06-30
FI73458C FI73458C (en) 1987-10-09

Family

ID=22491987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI811158A FI73458C (en) 1980-04-15 1981-04-14 Hydrocarbon process of carbonaceous material.

Country Status (30)

Country Link
JP (3) JPS56157489A (en)
KR (1) KR850000672B1 (en)
AR (1) AR246302A1 (en)
AT (1) AT378198B (en)
AU (1) AU540933B2 (en)
BE (1) BE888421A (en)
BR (1) BR8102305A (en)
CA (1) CA1164386A (en)
CH (1) CH646453A5 (en)
DE (1) DE3115111A1 (en)
DK (1) DK170781A (en)
ES (1) ES501331A0 (en)
FI (1) FI73458C (en)
FR (1) FR2480301B1 (en)
GB (1) GB2075542B (en)
GR (1) GR74845B (en)
IL (1) IL62640A (en)
IN (2) IN155056B (en)
IT (1) IT1193739B (en)
MA (1) MA19118A1 (en)
NL (1) NL8101844A (en)
NO (1) NO161326C (en)
NZ (1) NZ196808A (en)
OA (1) OA06785A (en)
PT (1) PT72861B (en)
RO (1) RO82098B (en)
SE (1) SE450491B (en)
TR (1) TR22110A (en)
YU (1) YU99081A (en)
ZA (3) ZA812488B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4454017A (en) * 1981-03-20 1984-06-12 Rollan Swanson Process for recovering hydrocarbon and other values from shale oil rock
FI840787A (en) * 1983-03-03 1984-09-04 Rollan Swanson KLYVNING OCH HYDRERING AV RAOOLJAS TUNGFLYTANDE DESTILLATIONSRESTER, SAOSOM ASFALTENER OCH HARTSER O.DYL.
JPH0689338B2 (en) * 1990-02-28 1994-11-09 日揮株式会社 Method for removing mercury in liquid hydrocarbons
US7862708B2 (en) 2007-12-13 2011-01-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for the desulfurization of heavy oils and bitumens

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354081A (en) * 1965-09-01 1967-11-21 Exxon Research Engineering Co Process for desulfurization employing k2s
US3787315A (en) * 1972-06-01 1974-01-22 Exxon Research Engineering Co Alkali metal desulfurization process for petroleum oil stocks using low pressure hydrogen
US4003823A (en) * 1975-04-28 1977-01-18 Exxon Research And Engineering Company Combined desulfurization and hydroconversion with alkali metal hydroxides
US4018572A (en) * 1975-06-23 1977-04-19 Rollan Swanson Desulfurization of fossil fuels
US4119528A (en) * 1977-08-01 1978-10-10 Exxon Research & Engineering Co. Hydroconversion of residua with potassium sulfide
US4160721A (en) * 1978-04-20 1979-07-10 Rollan Swanson De-sulfurization of petroleum residues using melt of alkali metal sulfide hydrates or hydroxide hydrates
JPS54141808A (en) * 1978-04-24 1979-11-05 Akira Yamaguchi Method of controlling porosity of chromic oxide sintered body
AU537070B2 (en) * 1979-08-06 1984-06-07 Swanson, Rollan Dr. Converting coal to gaseous hydrocarbons and volatile distillates

Also Published As

Publication number Publication date
IL62640A (en) 1984-10-31
FR2480301B1 (en) 1985-11-22
FR2480301A1 (en) 1981-10-16
RO82098B (en) 1984-02-28
BE888421A (en) 1981-10-14
IT8167514A0 (en) 1981-04-14
PT72861A (en) 1981-05-01
ZA812489B (en) 1982-11-24
DK170781A (en) 1981-10-16
DE3115111C2 (en) 1990-09-27
ES8203951A1 (en) 1982-04-01
JPS5774387A (en) 1982-05-10
NO811306L (en) 1981-10-16
MA19118A1 (en) 1981-12-31
JPS606981B2 (en) 1985-02-21
SE450491B (en) 1987-06-29
GB2075542B (en) 1984-01-25
SE8102412L (en) 1981-10-16
NZ196808A (en) 1983-06-14
PT72861B (en) 1982-04-02
AU540933B2 (en) 1984-12-06
IN154419B (en) 1984-10-27
GB2075542A (en) 1981-11-18
ZA812488B (en) 1982-04-28
ZA812483B (en) 1982-04-28
FI811158L (en) 1981-10-16
AU6953281A (en) 1981-10-22
AT378198B (en) 1985-06-25
BR8102305A (en) 1981-12-08
KR830005334A (en) 1983-08-13
JPS56157489A (en) 1981-12-04
IL62640A0 (en) 1981-06-29
CH646453A5 (en) 1984-11-30
ATA170181A (en) 1984-11-15
NO161326C (en) 1989-08-02
ES501331A0 (en) 1982-04-01
YU99081A (en) 1983-04-30
IT1193739B (en) 1988-08-24
JPS5774389A (en) 1982-05-10
JPS606982B2 (en) 1985-02-21
CA1164386A (en) 1984-03-27
FI73458C (en) 1987-10-09
RO82098A (en) 1984-02-21
OA06785A (en) 1982-12-31
TR22110A (en) 1986-04-21
IN155056B (en) 1984-12-29
DE3115111A1 (en) 1982-02-04
KR850000672B1 (en) 1985-05-09
AR246302A1 (en) 1994-07-29
GR74845B (en) 1984-07-12
NO161326B (en) 1989-04-24
NL8101844A (en) 1981-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5935421A (en) Continuous in-situ combination process for upgrading heavy oil
US4606812A (en) Hydrotreating of carbonaceous materials
EP2496669B1 (en) Upgrading of petroleum oil feedstocks using alkali metals and hydrocarbons
US6210564B1 (en) Process for desulfurization of petroleum feeds utilizing sodium metal
US4119528A (en) Hydroconversion of residua with potassium sulfide
US5695632A (en) Continuous in-situ combination process for upgrading heavy oil
US2995511A (en) Method of refining hydrocarbons boiling below 400 u deg. c
US5744668A (en) Process of producing gasoline, diesel and carbon black with waste rubbers and/or waste plastics
US4003824A (en) Desulfurization and hydroconversion of residua with sodium hydride and hydrogen
US4007109A (en) Combined desulfurization and hydroconversion with alkali metal oxides
US3574093A (en) Combination process for treatment of hydrocarbon streams containing mercapto compounds
KR101920524B1 (en) Upgrading platform using alkali metals
JPH03203990A (en) Method of improving quality by converting organic resource material in water environments
US3354081A (en) Process for desulfurization employing k2s
CN110392728A (en) Using coker desulfurization and remove sulfone
US4401561A (en) Hydrotreating process with ammonia injection to reaction zone effluent
FI73458C (en) Hydrocarbon process of carbonaceous material.
CA1179958A (en) Catalyst activity in coal liquid upgrading
US8968555B2 (en) Desulfurization of heavy hydrocarbons and conversion of resulting hydrosulfides utilizing copper sulfide
US4786405A (en) Method of desulfurizing and deodorizing sulfur bearing hydrocarbon feedstocks
US9546325B2 (en) Upgrading platform using alkali metals
FI73721C (en) AOTERVINNING AV KOLVAETE, AMMONIAK OCH VAERDEFULLA METALLER VID BEARBETNINGEN FOER OLJESKIFFERMALM.
JPS5851982B2 (en) Method for converting coal to gaseous hydrocarbons
WO2001096499A1 (en) The method for using disulfide mixture as a sulfiding agent
US4424115A (en) Selective removal and recovery of ammonia and hydrogen sulfide

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SWANSON, ROLLAN