JP2003525310A - 脱金属および純粋または不純な酸素化化合物による原油、残油または重油の軽液への転換を組み合わせる深部（ｄｅｅｐ）転換 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体または高沸騰温度を有し、金属、イオウまたは沈殿物を多く含む炭化水素を、６００と８００℃の間に適当に過熱された気体の噴射の助けにより液体（ガソリン、ガス・オイル、燃料）に転換する方法。この方法は、反応器（１０）の選択された温度以下の温度まで加熱器（８）中でフィード（５）を予熱することを含む。このフィードは、注入器（４）によって空の反応器（１０）（すなわち、触媒なし）に注入される。気体または過熱器（２）からの過熱水蒸気の噴射でフィードを処理し、フィードを活性化する。フィード中の活性生成物は、反応器中の選択された温度および選択された圧力で安定化され、次いで一連の抽出器（１３）に通され、重質および軽質炭化水素を分離し、フィードを脱金属する。水／炭化水素エマルジョンの形で現れる有用な生成物は、一般に、乳化破壊器（１６）中で解乳化され、様々な不純物を多く含む水が生成する。最終炭化水素を含有する軽質相は加熱器（９８）中で加熱され、（１３）と同様な抽出器（１８）によって、精製要求に従い、従来型の生成物の留分に分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） （１．発明の分野） 本発明は一般に、炭化水素の転換に関し、より具体的には、不純物を含む重質
炭化水素を分離して従来の生成物の留分とすることができる軽質炭化水素に変換
することに関する。

【０００２】 （２．関連技術の説明） すべての精製法は、可融性が乏しいか固体であり、利用者や販路があまり見い
だせない重質残油を残すことは広く知られている。油井が、極めて高い密度と極
めて高い粘度を特徴とし、そのままでは輸送するのが困難な原油を含有する沈殿
物に遭遇することが多いことは広く知られている。これらの原油は、主な不純物
を挙げるだけでもニッケルおよびバナジウムなどの高い金属含有量、沈降物およ
び汚泥、イオウ、塩を特徴とし、これらはいかなるタイプの触媒に対しても活性
抑制物質を構成する。さらに、何が行われるかに関係なく、これらの原油と接触
するすべてのものに対しこれらの成分の沈降を完全に回避することは不可能であ
る。したがって、いかなる触媒を用いても、その表面のすべておよびその細孔の
すべてが直ちに覆われ、触媒は全体として失活してしまい、その上、沈殿物、ニ
ッケル、バナジウム、アスファルト、生成する炭素などによって構成されるセメ
ントにより粒が触媒中に蓄積すれば、触媒は反応器中の空間を占有するに過ぎず
、反応器を塞いでしまう危険もあることは理解されよう。

【０００３】 ＦＣＣなどの方法が知られている。この方法は炭素沈殿物を再生器中で燃焼さ
せることを試みるものであるが、これには反応器と再生器との間に触媒の複雑な
循環が必要である。さらに、前記触媒の循環は腐食という微妙な問題を生じるが
、それは、ときどき穴が開いてしまう物質自体の現実の摩耗と、いったん摩耗す
るといかなる人にとっても危険で、どんなに大きくまた進歩してもいかなるフィ
ルターをもってしても止めることができない塵を生成する触媒の摩耗によるもの
である。遭遇するすべての制約と妥協しても、このタイプのユニットは、金属、
沈殿物などが濃縮された真空残油（ＲｓＶ）をフィードから取り除くことによっ
て真空蒸留物（ＤｓＶ）を処理できるに過ぎない。さらに、生成するコークスを
燃焼する再生器は、燃焼を起こすために最低でも７００℃程度の温度を必要とす
る。この過度の温度で反応器に送られ、再生器に出る触媒は、気体生成物、なら
びに、あまりに熱い触媒との最初の接触中に著しい量の水素を失った極めて芳香
族性の重質生成物の大量生成をもたらす。さらに、液体転換生成物の分布スペク
トルを変えることが不可能であり、さらに著しい量の気体Ｃ１Ｃ２およびＬＰＧ
Ｃ３、Ｃ４を伴う。

【０００４】 ＦＣＣは、分子中の炭素および水素の分布を再編成するに過ぎない。高分子量
分子（高沸騰温度）中の水素をサンプリングし、軽質分子を生成するが、Ｃ４、
Ｃ３、Ｃ２および、特にＣ１（ＣＨ４）が水素の大部分を占める。純粋な水素の
放出さえもある。その結果、ＨＣＯとして知られる重質留分の水素は乏しく、新
たな転換に再循環することはできない。したがって、転換中の良好な水素／炭素
比の維持は重要である。

【０００５】 水素化分解の目的は、効率よくフィードに水素を添加することによりＨ／Ｃ比
を正確に増加させることである。水素を消費するこの方法には、大量の電力を使
用する水素製造ユニットが必要で、出発点として物質を含有する気体炭化水素（
通常、ＣｎＨ（２ｎ＋２）の場合にはＣＯ２の放出）を使用する。さらに、水素
は１００バールを超える圧力でのみ反応性となるため、これには極めて高い濃度
の構築が必要である。１５０バールで４５０℃程度の温度における水素の存在の
結合は、意図を説明するために、実現と技術、特にこれらの応用に適当な特別の
合金鋼の性質に関する微妙な問題を提出する。さらに、水素で飽和された転換生
成物は、高度なパラフィン性であるため、オクタン価が不十分なガソリンを与え
る。したがって、オクタン価を増すためには水素を除去する触媒改質装置を使用
することが必要である。これらの動作で、極めて苦労しながら生成物に水素を添
加することから初め、次いでそれを強制除去することは矛盾しているように見え
る。したがって、水素含有量に関するこれらすべての動作を回避することがなぜ
重要であるかを理解することは容易である。

【０００６】 Ｈ．で示される活性水素を作りだし、これを水素に乏しいフィードに導入する
ことを試みるいくつかの研究努力が行われた。前記Ｈ．の発生には、最終反応の
時点で戻され、問題の炭化水素分子を「爆発（ｂｌｏｗ ｕｐ）」させて炭素を
放出できる大量のエネルギーが必要である。結果として、フィードに水素を導入
する代わりに、水素全体を排除することによって不飽和気体が作り出される（通
常、フィードの２０から４０％）。

【０００７】 Ｅｒｄｏｅｌ ｕｎｄ Ｋｏｈｌｅ−Ｅｒｄｇａｓ−Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｅ
ｖｅｒｅｉｎｇｔ ｍｉｔ Ｂｒｅｎｎｓｔｏｆｆ−Ｃｈｅｍｉｅ、３６巻（
１０号）、４５７〜４６１ページ、１９８３年に報告されたＢ．ＳＣＨＵＥＴＺ
ＥおよびＨ．ＨＯＦＭＡＮの研究などの、４０バールで１１００〜１２００℃に
過熱された水素を使用し、６０秒のソーキング時間で残油および重油を水素化熱
分解することに関する他の研究が行われた。得られた結果は常に、高い気体比率
（１２から２７％）および大量のコークスを含んでいる。熱力学的観点からはこ
れら２つの手法は不十分であり、得られる実際の結果すべてから裏付けられる（
気体およびコークスの過剰な生成）。

【０００８】 真空残油を構成する分子は、粘性を「破壊」するためにＶＩＳＣＯＳＩＴＹ
ＢＲＥＡＫＥＲ（またはビスブレーカー）で熱的に「振動」できることは広く知
られている。このことは、ＦＣＣで通常転換されるフィードに少量の追加生成物
を作り出す。その上、一般にフラッシュ・ビスブレーカー残油（ＲＶＲ）と呼ば
れるビスブレーカー残油があるが、これは正常な粘度を得るためにガス・オイル
またはＬＣＯ（ＦＣＣガス・オイル）などの軽質生成物が添加された場合に重質
工業用燃料として使用できるに過ぎない。

【０００９】 これらの実施例は、重なり合った処理および再処理による生成動作の複雑さを
表している。物質（液体、固体または気体）の物理的状態は、２０℃に近い温度
および１気圧に近い圧力の正常な条件下ではよほどの注意を受けなければならな
い。

【００１０】 残油を処理し、固体炭素を排除しながら液体を放出し、石炭と同様な（同様な
困難さも伴う）応用を持つＣＯＫＥＲＳも知られている。

【００１１】 また、生成するコークスをガス化する、ＦＬＥＸＩＣＯＫＥＲによって行われ
る改良の試みも知られている。このガス化には、コーキングで必要とされるのと
同様の大きさの設備が必要である。この設備は、精製動作に極めて必要とされる
（すなわち、電力を生み出すために）以外の目的で運び去るか使用されなければ
ならない重要な可燃性気体で製油所を一杯にしてしまう。

【００１２】 また、ＨＹＣＯＮ ＰＲＯＣＥＳＳとして知られ、約２．３％の水素を消費す
るＲｓＶを水素化転換する試みも知られている。転換された４１％は、ＦＣＣを
通さなければならず、これとの関連で述べられた結果のすべては、Ｈ２の直接漏
出ならびにＣＨ４およびＣ２Ｈ６などの気体に含まれる水素の損失に関するもの
である。

【００１３】 これら２つの方法はあまりに複雑であり、効率の良い精製配置で実施するのは
極めて困難である。

【００１４】 １９９７年１０月２７日、ＦＷおよびＵＯＰは、ＵＮＩＯＮ ＣＡＲＢＩＤＥ
と共同して、触媒用のＡＱＵＡＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ ＰＲＯＣＥＳＳと呼ばれ
る触媒的方法を実施したことを明らかにした。ＥＬＦ ＡＮＴＡＲはまた、水１
０および２０％を含み、１５日から１カ月まで安定であるに過ぎないＡｑｕａｚ
ｏｌｅの調製を特許請求の範囲に記載した。

【００１５】 （発明の概要） 上記に概略を説明した問題点の１つまたはいくつかは、本発明の実施態様によ
って解決することができる。

【００１６】 図１を参照すると、一実施態様は、６００と８００℃の間に適度に過熱された
水または酸素化気体の助けにより、固体であるかまたは高い沸騰温度を有し、金
属、イオウ、沈殿物を多く含む炭化水素を液体（ガソリン、ガス・オイル、燃料
）に転換する方法を含む。この方法は、加熱器８中のフィード５を反応器１０の
選択温度以下の温度まで予熱することを含む。このフィードを、注入器４によっ
て空の反応器１０（すなわち、触媒なし）に注入する。過熱器２からの気体また
は過熱水蒸気の噴射でフィードを処理し、フィードを活性化する。フィード中の
活性生成物を反応器中の選択温度および選択圧力で安定化し、次いで一連の抽出
器１３を通して重質と軽質炭化水素を分離し、フィードを脱金属する。水／炭化
水素エマルジョンの形で現れる有用な生成物は一般に、乳化破壊剤１６中で乳化
を破壊され、様々な不純物を多く含む水が生成する。最終炭化水素を含む軽質相
を加熱器９８中で加熱し、１３と同様の抽出器１８により精製の要求に従って分
離し、従来の生成物の留分とする。

【００１７】 本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を参照
することにより明らかとなる。

【００１８】 本発明には、様々な変更形態および代替形態が考えられるが、その特定の実施
形態を例えば図面中で示し、本明細書中で詳細に説明する。しかしながら、図面
および詳細な説明は、開示された特定の形に本発明を限定することを意図するも
のではなく、添付の請求の範囲に定義される本発明の精神および範囲内にあるす
べての変更形態、等価形態および代替形態を対象とすることを意図している。

【００１９】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 様々な実施形態は、以下に説明する単独または総合と見なすことができる異な
る特徴によって特徴付けられ、このリストは情報の目的のために示すもので、包
括的なものではない。 （１）フィードは、現れたままで使われる。製油所では、ＣＰＪと呼ぶ我々の
方法は、原油、常圧残油（Ｒａｔ）、真空残油（ＲｓＶ）または重質蒸留物を無
差別に受けることができる。 （２）この方法は、大きな蒸留搭を必要とし、常圧の圧縮力にも耐えなければ
ならないいかなる真空工程も使用しない。 （３）導入されたフィードは、エネルギー・ベクターとして働く気体または蒸
気で処理される。 ＊ この方法を製油所で行う場合には、蒸気は水蒸気であることが好ましい。 ＊ この方法を乾燥または砂漠地帯で行う場合には、気体はＮ２＋ＣＯ２であ
ることが好ましい（すなわち、炉から出る煙から直接取る）。 ＊ いかなる組合せも可能であり、試験された。例えば、 − 水素ユニットを有する製油所では、Ｂｅｎｆｆｉｅｌｄ水素脱炭酸ユニッ
トによって排除されたＣＯ２を使用することができる。 − ＣＯ２気体＋Ｈ２Ｏ（水蒸気）混合物を使用することができる。 − 脱炭酸の前にＢｅｎｆｆｉｅｌｄ水素製造ユニットから出るＣＯ２＋ｘＨ
２の混合物、製造されるガソリンのオクタン価にいくらかの利点を提供する混合
物を使用することができる。 − ＣＯ２＋ｘＨ２またはＣＯ２＋Ｈ２＋Ｈ２Ｏが適当である。

【００２０】 最も好都合な気体または蒸気は、酸素および／または水素を含む。これらの成
分は、例えば、 Ｘ−ＯＨ、Ｈ２ＯＣ、ＣＯ２、ＣＯ２＋Ｈ２、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ＜＝＝＞ＣＯ２＋
Ｈ２Ｏ、ＣＯ＋２Ｈ２＜＝＝＞−ＣＨ２−＋Ｈ２Ｏ または水素製造ユニット中のシフト転換後および脱炭酸前のＢｅｎｓｆｉｅｌユ
ニットから得られるＣＯ２＋Ｈ２などのように結合していても混合していてもよ
い。純粋なＮ２も許容できるが極めて有利とはいえない。好ましくは燃焼煙に由
来するＣＯ２に伴うもののみから選択することができる。

【００２１】 Ｏ２の直接導入には、特別な注入用心が必要である。例えば、前注入器により
２ＣＨ４＋Ｏ２＝＞２ＣＯ＋４Ｈ２＋熱を注入できる。（この場合、純粋なＯ２
は必要ではない。空気（Ｏ２＋４Ｎ２）で十分である。）

【００２２】 この代替法は、過剰の軽質気体（Ｃ１、Ｃ２）を一次化学エネルギーに吸収さ
れると考えられ、この物質は、２００℃〜２２０℃、２０〜３０バールの特別な
抽出器中に部分的に回収される。このことは、ＣＰＪ法の極端な柔軟性の別の側
面を示している。イオウはこの方法を妨げず、有益でさえある（腐食に対する抵
抗性に関することを除き）。 （４）気体は、古典的な炉で加熱、予熱、または調製する。 （５）新たなフィードおよびいかなる再循環成分も、従来の炉中で、または古
典的な熱交換の結果により適当に予熱する。

【００２３】 （６）予熱フィードと膨張中に適当に予熱された（または純粋な水蒸気の場合
に過熱された）気体の噴射との間の密な接触を生み出す注入器により、フィード
を反応器に注入する。この注入器はまた、反応の開始を容易にするために、いず
れの材料壁にも接触しない物質および気体の自由噴射を生み出そうとする。注入
器内の温度、流速および膨張速度によって決まるエネルギー供給は、分子の周辺
水素を奪い去ることなく、またＦＣＣで生じるように分子が極めて小さな断片に
なってしまうようなエネルギーを生み出すこともなく、反応の開始に必要かつほ
ぼ十分なエネルギーの供給をもたらす使用可能な量の機械的エネルギーを放出す
る。

【００２４】 （７）ソーキング反応器は、空の容器である。触媒は使用しなかった。この反
応器は、注入器によって開始された反応が平衡に達することを可能にする。圧力
は必要な体積を減少させ、この方法の速度を増加させて平衡が得られる。反応器
中にいかなる物質も存在しないことは、反応剤にとっていかなるよどみ点もなく
、あまりに長いソーキング時間が炭素沈殿物の原因となることにつながらないと
いう利点を表している。

【００２５】 （８）次いで、生成物、蒸気および気体は、クラッキング反応器を出ることに
より、常圧に近い圧力で膨張する。気体炭素源を回収する目的で２ＣＨ４＋Ｏ２
または２ＣＯ＋４Ｈ２を導入した場合には、ソーキング反応器の出口を、圧力を
遮断することなく２００°〜２２０℃まで冷却し、二次容量として、ＣＯ＋Ｈ２
を添加するために反応の平衡を保持して、この場合に使用するＨ２Ｏ／炭化水素
エマルジョン中に含まれる物質を結合する−ＣＨ２−を与えることができる。 ＣＯ＋Ｈ２は、機能性ブロック：

【化１】 を提供することが可能であり、それ自体、不飽和結合に付加してアルデヒドを与
え、その最も簡単な例は

【化２】 である。 これらすべての反応は、液体を生成し、気体の生成を排除しまたは妨げることに
寄与する。次いで、常圧で生成物を膨張させる。

【００２６】 （９）すべての場合に、生成物の物理的特性に従って適当に選択される温度に
おいて軽質気相からの重質液相の分離をもたらす一連の特別な装置によって適当
に冷却し分離する。 （１０）選択基準に適合しない重質生成物は、新たなフィードに再循環する。 （１１）選択基準に適合する軽質生成物を抽出する。水蒸気の存在下では、容
易に破壊できる極めて安定な水／炭化水素エマルジョンの形で現れる。 （１２）重質分子の破壊は、これらすべての方法で制御された方法で起きる。
概略を言えば、分子の重量は、注入器中の各動作により、（１−１／ｅ＝０．６
３）の転換率で２で割られると言うことができる。したがって、この方法は、生
成物のＨ／Ｃ比をほとんど変化させない。

【００２７】 （１３）分子の破壊を制御することは、その生成に必要なエネルギーを満たす
ことなく、気体の出現を好まない反応器中の分子の平衡条件を選択することによ
り、気体の生成を回避することを可能にする。 （１４）有用な生成物は、１１で述べたエマルジョンによって水和および構成
されるか、無水で抽出による脱水によって得られるかのいずれかである。

【００２８】 前述の方法はいずれも単独で重要ということはなく、生産量の減少、転換率、
より高いエネルギー消費または固体炭素のより多量の生成といった損害に対して
他の方法により補うことができる。

【００２９】 一実施形態の一連の別の特徴によれば、処理中の物質の制約に対して多くの注
意が与えられる。

【００３０】 これは、極めておおざっぱで不完全な説明の試みであるが、熱的側面では、熱
は分子の機械的振動の形で貯蔵されると推測できる。この振動は機械的制約を発
生し、振動が適度な場合には、質量の慣性により、この制約は分子の中央で最大
である。その場合、これらの制約は分子の中央における破壊を引き起こす。分子
を加熱すればするほど（より一般的には、どんな種類のエネルギーもさらに貯蔵
しなければならないため）、分子はより振動する。この点では、ピアノ弦または
強風に揺れるか長い竿の上で揺れる旗の揚げ綱で観察できるようないくつかの振
動波の腹および谷による調和様式に従って振動する。振動の谷は、最大制約の座
部を構成することから、分子の強度の３分の１、４分の１などの点で分子が破壊
する。このことは、分子が過度に加熱されると（過度のエネルギーが分子に送ら
れると）、壊れて極めて小さな断片になり、ＣＨ４および炭素Ｃで停止すること
を説明している。

【００３１】 この簡単な説明により、分子の長さが増加するにともなって（すなわち、より
大きくかつより重くなる）、より多くの振動する分子を有し、激しく動かされて
いる側面分子をまとめている中央の分子が前記側面分子を保持するためにより高
い制約にさらされることになる。制約があまりに大きな場合には、分子は破壊す
る。

【００３２】 この実施例から、分子が重くなればなるほど、クラッキングすることなく熱に
耐えることができなくなることが説明できる。この概念を説明するため、ＣＨ４
は７００℃を超える温度に耐えることができず、重質残油は４３０℃を超える温
度に耐えることができない。装置の選択に関しては、これらの制約は、Ｋｃａｌ
／時間／平方メートルで表される最大許容熱流量、または熱壁と冷液の間の許容
温度差にも反映される。臨界値は、動作条件の下でそれらの物理的状態（液体、
固体、蒸気）によって特徴付けられる目的生成物によって決まる。したがって、
処理される生成物に何が生じるかという実際的知識を得ることは極めて重要であ
る。

【００３３】 以下の実施例は、２つの芳香核によって構成されるＣ１０Ｈ８と同様に一般的
な簡単な分子について利害関係を説明する。

【００３４】 ６個の芳香族炭素のそれぞれの環はＡ（..）であり、環はＡ、それぞれの核の
二重結合は．．であることに留意されたい。（注：本明細書において（..）はそ
のカッコすぐ前の文字の上に..が付いているものの代用である。） Ａ（..）：Ａ（..）は、２個のＡ（..）が結合していることを示す。

【００３５】 Ａ（..）：Ａ（..）が過度に加熱されると、水素を失い、極めて反応性となり
、

【化３】 を生成する。

【００３６】 固体／液体を極めて固い固体にする。（同じ理由により、２０個の炭素を有す
る分子は、一般にガス・オイルまたは軽質家庭用燃料と呼ばれる生成物を構成す
ることに留意する必要がある。）すなわち、一実施形態の別の特徴は、このよう
な状況が出現するのを防ぐことにある。

【００３７】 新たに破壊された鎖は、破壊により正しい角度で極めて反応性であり、Ｏ（..
）ＣＯ（..）（二酸化炭素）と同様に、前記破壊によって極性分子ＨＯ（..）Ｈ
（水）が容易に結合することが観察された。

【００３８】 一実施形態の別の特徴は、転換方法に酸素を導入することにある。

【００３９】 本発明の方法のユニークさと極めて工夫に富んだ性質をより理解するために、
何を行うべきか、何を避けるべきかの説明を試みる。この効果に関しては、Ｃ２
０のファミリーから実施例を再び選択する。

【化４】

【００４０】 水素を側面のＯＨで置換することは良くない（融解温度が１８８℃から３００
℃になる）。ＯによりＣ−Ｃ結合がなくなると、有益な効果が得られる（融解温
度が１８８℃から８１℃になる）。

【００４１】 次に、分子Ｃ２０Ｈ１４が、振動を引き起こす適当な温度によって弱められる
場合を考慮し、分子ＨＯ（..）Ｈ（Ｈ２Ｏ）を中央の結合に送る。

【化５】

【００４２】 水の存在は、生成する生成物に極めて有益である。２個のＨ２Ｏが結合した高
度に緻密な分子Ｃ２０Ｈ１２を再考しよう。

【化６】

【００４３】 この実施形態は、水蒸気から得られるすべての利点を示している。

【００４４】 熱力学的考察により、生成する遊離固体炭素が、以下の反応に従い約６００〜
７００℃で酸化されることを決定することができる。

【化７】 ここで、ＡＳはエントロピー変化、ＡＨはエンタルピー、Ｔｅｑは１バールの圧
力の下での平衡温度である。

【００４５】 Ｈ２ＯおよびＣＯ２が注入器中で正確に実施された場合、不注意にも生成して
しまう固体炭素を取り除く傾向のある有益な効果について、別の説明もできる。

【００４６】 これらの実施形態で明らかなように、物理的性質、特に屈折率の測定は、転換
生成物の放出方向に従い、前記転換を対象とすることを可能にする。

【００４７】 水素損失が低融解性の核を産む不飽和成分を生成することから、一実施形態の
目的が水素損失を回避する条件下で動作することにあることは容易に理解される
であろう。

【００４８】 以下に述べる直鎖を考えると、これを高温に加熱すると以下の配置に従って水
素を失い始める。

【化８】

【００４９】 この場合、不飽和鎖は折り重なって閉じる。

【化９】

【００５０】 融解温度は、６個の炭素のみで−９５℃から＋６℃になる。したがって、一方
では６５０℃程度のこれらの温度に近づかなかったこと、他方では、この場合に
必要なエネルギーは供給されず、前記の熱力学的値は大きさの程度を与えること
が認識された。さらに、脱水素工程が始まると、環化がエネルギーを放出するた
めに、反応が暴走することが観察された。

【００５１】 これは、より激しいエネルギーの供給がある場合に生じると思われることであ
る。

【化１０】

【００５２】 高度に脱水素された鎖は閉じる

【化１１】

【００５３】 直鎖からのＨ２の引き抜き 約：＆Ｓ／Ｈ２＝＋３０．１９を生成し、約：＆Ｈ／Ｈ２＝＋３２．１８が必
要

【００５４】 環を閉じるにはエネルギーが必要である（および約２０．５まで＆Ｓを低下す
る）。

【００５５】 適当な生成物の初期条件付けが本発明の注入器に及んだ後、一実施形態は、前
記規則および超えてはならない程度の強度に適合させながら反応を開始し、活性
化することを可能にする。

【００５６】 次に、環化反応の阻害剤にやや似た挙動を示すＨ２Ｏの存在の別の有益性を示
そう。

【００５７】 重質原油は、極めてわずかの単純で直線的な分子を含む。下記の配置に従って
、容易に縮合し、２から３個の核となる以下の分子中に観察されるように、互い
に多少結合している多くの複雑なポリ芳香族分子を含む。

【化１２】

【００５８】 同様の理由で、第３の中央核がこの分子の密度を著しく増加させることが観察
された。

【００５９】 Ｈ２Ｏ水蒸気により、１４個の炭素のこの分子を破壊するために段階的に動作
し、別の方法では気体を生成する３個の炭素の軽質分子を再吸収する方法を示す
こともできる。

【化１３】

【００６０】 反応の中間段階が適度なエネルギーレベルで実行され、あたかも始めに使われ
た水が最後に回収されるように（触媒の作用と同様に）反応全体が起こることを
観察することができる。

【００６１】 本発明の関心事の１つであり、本発明の方法の特徴でもあるが、第１段階後の
初期融解温度１２７℃が−２６℃、次いで−３３℃まで低下し、第４段階によっ
て温度は−４３℃となり、最後の第５段階で融解温度−９４℃の生成物が得られ
たことに留意することも大切である。

【００６２】 したがって、全体の反応の中間段階の間にこの融解温度の連続的低下がある。
この実験は、気体および炭素の生成が極めて少なく、真空残油またはアスファル
トと呼ばれる生成物を液体炭化水素に完全に転換できることを示していた。

【００６３】 次に、直鎖（この実施形態では１４個の不飽和炭素を持つ）の場合を考える。

【００６４】 Ｈ２Ｏなしに、

【化１４】 が得られる。

【００６５】 Ｈ２Ｏの存在下のクラッキングは、下記の配置に従って起きると思われる。

【化１５】 全体では、

【化１６】 となる。

【００６６】 これらの動作においては、約４０から６０Ｋｃａｌ（活性化）を必要とするＣ
−Ｃ結合の開裂がまず必要であり、最後に１留分当たり（正味の特異的エネルギ
ー）約２０Ｋｃａｌを供給する必要のあることが観察される。

【００６７】 １個のＨ２を引き抜くには約：＆Ｈ／Ｈ２＝＋３２Ｋｃａｌが必要であり、こ
れが行われると不十分な結果が得られることを思い出そう。

【００６８】 したがって、フィードの十分な予熱と、続く注入器内での膨張に伴う活性化に
よって得られた上記に列挙された様々な仕様をできる限り満足することを可能に
する装置のセットを見いだすことが必要であり、その場合、転換するべき生成物
は、温度等価体という点では、不安定な範囲に極めて短時間とどまると思われる
が、それは、もとの安定で所望の範囲の反応器に反応剤を戻し、次いで熱力学的
平衡を得るエネルギーを破壊が消費するためである（料理では、それらを適切に
「ことこと煮る（ｓｉｍｍｅｒ）」と言うであろう）。

【００６９】 これらの反応およびそれらの機構は、本発明の方法で予期しない転換結果がな
ぜ得られたかを説明する試みの中でのみ得られる。

【００７０】 我々の試験結果の詳細な分析は、所与のフィードを如何に処理するか、またこ
れらの重質生成物によって構成される複雑な物質の構造に関係する問題は何かを
明らかにすることを教示した。前に提供されたすべては、必要な調整の指針のみ
を構成する。

【００７１】 熱力学的および物理的特性データのデータベースを構成するためにこれらすべ
ての実験を利用したが、１分子当たり１および１０個の炭素のファミリーに関し
、その抜粋を情報目的で以下に示す。

【表１】

【００７２】 これらのデータは、この処理の様々な条件の下で物質の状態、ならびに可能な
熱力学的平衡を監視し、知り、または予測することに役立つ。これらのデータは
また、炭素の生成、特に水素の排除の原因となる化学的不可逆性を予測すること
を可能にする。最後に、機械的観点から、新たな見解で明らかになるように、こ
れらの問題の分析に極めて役立った指針について説明する。

【００７３】 ｉｓｏＣ４シクロＣ６を考えてみよう。まず、分子を捻り、自由で自然な配置
の状態から折り畳まれた状態に変形させなければならず、これにはエネルギーが
必要である。核シクロＣ６に近い、折り畳まれたｉｓｏＣ４分枝のそれぞれの末
端を、対応する水素を除去することによって外せば、２個の新たな炭素−炭素結
合が築かれる。１０個の炭素のみを有するこのように生成した分枝は、以下に示
される意外な物理的特性を有する真のかご形である。 Ｃ１０Ｈ１６ａ７４２ Ｔｆ＝２６８ Ｔｅｂ＝昇華 密度＝１．０７０ ｎ
＝１．５６８０ ──────────────────────────────────── Ｃ１０Ｈ２０ｃ６８６ Ｔｆ＝９４ Ｔｅｂ＝１７１ 密度＝０．７９５ ｎ
＝１．４３８６ 示す文献は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓによる。

【化１７】 Ｃ１０Ｈ２０ｃ６８６ Ｔｆ＝９４ Ｔｅｂ＝１７１ 密度＝０．７９５ ｎ
＝１．４３８６

【化１８】 Ｃ１０Ｈ１６ａ７４２ Ｔｆ＝２６８ Ｔｅｂ＝昇華 密度＝１．０７０ ｎ
＝１．５６８０

【化１９】 これらのかご形分子（特に芳香族の場合）は、金属または有機金属にとって真
の「巣（ｎｅｓｔｓ）」または「サンドイッチ」になることに留意されたい。こ
れについては以下に説明する。

【００７４】 気体、コークスまたは固体炭素残油の出現の制御 本発明の方法の意外な特徴の１つは、多量の炭素または気体を発生することな
くアスファルトを変換することができることである。いかにしてこの結果が得ら
れたかを観察の解釈を試みながら得られた知識に基づいて説明しよう。

【００７５】 適当な手段（機械的、熱的、電気的または化学的など）により、熱力学で一般
に用いられる用語に従ってＡＨ（エンタルピー変化）と呼ばれるエネルギーを移
動することは常に可能である。物質の状態を監視する際の経験から、エントロピ
ー変化ＡＳによって要約される前記状態にとって鍵となる変化を連続して取り入
れることにした。実際には、すでに示した表を参照することにより、ＳＸＬと物
理的融解および沸点パラメータ、およびより一般的には、状態の変化または物質
の構成を維持するパラメータとの間に極めて強い相関が存在することが観察され
る。この考え方を説明するために、１４個の炭素を含む不飽和分子を選択する。

【表２】

【００７６】 この表は、加えたエネルギーのレベルが増加するにともない破壊された分子数
、ならびに生成した断片の量が増加することを示しており、無秩序の生成が大き
くなればなるほど（ＡＳが増加する）、発生するＣＨ４の量は増加し、排除され
る水素の量が増加することを意味している。さらに、ＡＨ／ＡＳ比は、１バール
の圧力で反応剤が自然の平衡に達する温度Ｔｅｅを決める。液体のみが所望の場
合は、前に他の場所で示したように、２０Ｋｃａｌ／分子に制限すれば全工程が
起きる。（同様な理由で、このことはまた、７００℃以上で再生される触媒を使
うＦＣＣがなぜ水素およびＣＨ４を排出するかを説明している。どんな触媒も事
実上この状態を変化させることはできない。中間の状態、および反応剤が反応器
の温度に応じて熱力学的平衡を得ることを可能にする速度を好むに過ぎない。）

【００７７】 一実施形態の別の特徴は、メタンまたはエタンなどの軽質気体を過剰量生成す
ることなく液体に転換する速度を制御できることである。化学的不可逆性に関し
、行った様々な試験中に思いついた説明を示してみよう（余り多く述べられたこ
とではないが）。

【００７８】 本発明の方法の特徴の１つは基本的に、分子を２つに割り、この方法のマスタ
ーのままでいるために再び開始する点である。

【００７９】 一部の人は、この方法を加速するために、溶液は単により多くエネルギーを与
えるためのものであり、液体に戻すためにそれを重合することが常に可能である
と仮定して、前記表に示されるように、大量の気体を含むより多くの軽質分子を
事実上生成することを考えるかもしれない。しかしながら、化学的不可逆性（ど
んな触媒も打開することはできない）により、適当な方法でこの動作を行うこと
は不可能であろう。

【００８０】 この考え方を示すため、メタン、エタンなどから液体の生成を考えていると仮
定しよう。この場合、我々の意図は、以下の反応を行うことにある。

【化２０】

【００８１】 負のＴｅｑが存在しないことから、これらの反応は不可逆である。可逆的な方
法で続く反応を行うことは決してできない。

【化２１】 結果 （１）この方法では、全体反応によって要約されるように、ＣＨ４のやむを得 ない生成を受け入れる必要がある。 Ｃ’）Ｃ４Ｈ１０＋Ｃ４Ｈ１０＝＝＞Ｃ７Ｈ１６＋ＣＨ４ ＡＳ＝−０．５３
ＡＨ＝−２．４８ Ｔｅｑ＝−１６２０°Ｋ または ２Ｃｎ４ ＝＝＞Ｃｎ７およびＣｎ１ Ｋｅｑ（６００℃）＝１．
９３ （この反応は、Ｔｅｑが正であるために可能である） （２）熱力学的可逆性がエネルギーによって破られる場合には、反応Ｃ”に従
って、水素が排除されなければならない。 Ｃ”）Ｃ４Ｈ１０＋Ｃ４Ｈ１０＝＝＞Ｃ８Ｈ１８＋Ｈ２ ＡＳ＝−０．５４
ＡＨ＝＋１０．４８ Ｔｅｑ＝−１９４００°Ｋ （この反応は、Ｔｅｑが負であるために不可逆である） Ｃ”／合成気体による転位は、下記の反応から始まるが、 ＣＨ４＋１／２Ｏ２＝＝＞ＣＯ＋２Ｈ２ ＡＳ＝＋４２．７ ＡＨ＝−８．５
２ （爆発性の反応） 不可逆であり、メタノールまたはＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈによる液化に
おいては全体に効率が不十分となる。

【００８２】 Ｃ”は、特にＣ２Ｈ２を生成する副反応と一緒にのみ行うことができる。

【００８３】 実用上の結論：第１に、気体の発生は避けなければならず、これはちょうど本
発明の方法が行うことである。

【００８４】 炭素沈殿物 コークスの出現を制御する際の我々の経験から、２つの主要供給源、ポリ芳香
族核による大量の沈殿物、および気体による微粉炭素があるのではないかと仮定
するに至った。

【００８５】 物質が多くの隣接するポリ芳香族核に重合するならば、炭素が互いと直接結合
し、前に見られるように水素連結をほとんどあるいはまったく含まないことから
、核の数およびＨ／Ｃ比の減少に伴って融解温度が上昇すること（Ｃ１０Ｈ８
Ｔｆ＝８０℃、Ｃ２０Ｈ１２ Ｔｆ＝２７８℃、など）を思い浮かべることは極
めて容易である。固体石炭にますます近づいている。

【００８６】 このことは、化学的不可逆性を研究するための本発明の方法により、情報の目
的として調べることができる。

【００８７】 この考え方を説明するために、一部のベンゼンを取り上げ、これを分解してみ
よう。以下の反応に従い、再びＨ２の排除を伴って分子の融解が観察される。

【化２２】

【００８８】 Ｔｅｑが負であることはないためにこの反応は不可逆である。下記の重大な副
反応を加えねばならない。

【化２３】

【００８９】 ＡＳ＝０．０を得るためには、反応（２）、または

【化２４】 から１．１７／２５９を取り出す必要がある。

【００９０】 全体反応：

【化２５】 およびＣｓｏｌ＝コークス中の６Ｃｇａｓの戻りという結果となる。

【化２６】

【００９１】 ４０ｓ内に５０％転換する７５０℃の実験データは、前述の計画値を支持する
もので、回避しなければならないことに関する我々の意見を補強している。

【００９２】 不可逆性の概念は、最も困難な副反応と思われるコークスの生成について優れ
た計画を提供する。

【００９３】 炭素の微粉沈殿物の出現についての第２の方法は、アセチレン法であり、その
データの一部を、使用した４ＣＨ４について情報目的で以下に示す。

【表３】

【００９４】 ＣＨ４の熱分解 反応（２４）は、５６５℃以上で、ＣＨ４はゆっくりとした速度で分解し（８
００℃で約１時間）、反応（２５）に要約される気体状態を通る必要があること
を示している。

【００９５】 したがって、微粉炭素の出現を引き起こす関係は、 ＣＨ４＝＝＝＞Ｃ２Ｈ４＝＝＝＞Ｃ２Ｈ２＝＝＝＞微粉Ｃｓｏｌ Ｃ６Ｈ６＝＝＝＞大量の重合ＣＳｏｌ

【００９６】 いずれの場合にも実際上、 （１）すべての場合、飽和軽質気体の生成は避けなければならない。 （２）遊離水素の出現は好ましくない徴候である。 （３）不飽和軽質気体および水素の生成は警報となる。 （４）アセチレンの生成は重大な警報である。 （５）屈折率によって芳香族化を監視することが、方法が正確に行われている
かどうかを決定するのに非常に有用である。

【００９７】 エマルジョン 本発明の方法の特徴の１つは、水蒸気に転換されたときに安定な水／炭化水素
エマルジョンを自然に生成する酸素化中間体を使用することである。

【００９８】 難しい燃料の燃焼が、５から１０％の水を添加することによって極めて改善さ
れることは長い間知られてきた。燃焼の第１段階におけるこの添加は、重質分子
が重合し、煤煙または微粉炭素の団塊を生成すると思われるポリ芳香族となるの
を回避しながら、そのクラッキングをもたらす。

【００９９】 １９９７年８月５日、ＥＬＦは、１０から２０％の水を含有するＡｑｕａｚｏ
ｌｅと呼ばれる製品を報道機関に発表し、主な問題は混合物の安定性を保証する
ことであることを示した。最近、この安定性は、特別な混合手順を用い、特に特
別の添加剤の結果であるにもかかわらず、１５日から１カ月の間保証されたに過
ぎない。

【０１００】 本発明の方法によって製造される中間のエマルジョンによって直接示される関
心は、これらのエマルジョンがこれらの出願の主目的となることからも理解され
るであろう。

【０１０１】 我々は、すでに８年を経過し、未だに安定であるエマルジョンを有している。
このことは、ＥＬＦが遭遇した困難を制御していることを示している。

【０１０２】 これらの利点は、無水状態で未飽和で部分的に水と結合したままである内部分
子連結によって説明することができる。我々の抽出器の動作温度である２００゜
〜２２０℃の好ましい平衡を有する４４０〜６００ｘのクラッキング動作を制御
する際、前に我々が示した酸素化中間体すべてを提出することも可能である。

【０１０３】 いずれの場合にも、 （１）本発明の転換中に、この転換で使用される気体中の比Ｈ２Ｏ／（Ｘ）を
設定することによって水分含有量を簡単に測定することができる安定な水／炭化
水素エマルジョンが得られる。ここでＸはＣＯ２＋Ｙであることが好ましく、Ｙ
は、Ｎ２、Ｈ２などのいかなる気体であってもよい。このことは、燃焼に伴う乾
燥煙（１バール中２００℃以前に取り出される）が適当であることを意味してい
る。 （２）生成する生成物（ガソリン、特に灯油）は結合水を含む。 （３）簡便性の理由および実施の容易さから水蒸気のみを使用するように制限
すれば、本発明の方法は、選択された設定に応じ、酸素化および含水生成物、ま
たは主に無水生成物を得ることを可能にする。

【０１０４】 実際、水蒸気を使用する場合には、有用な手法は、 「透明」と呼ばれる軽質エマルジョン：ｄ＝０．８９から０．９２ より重質な「マヨネーズ」エマルジョン：ｄ＝０．９３から０．９６ を生成し、ｄ＝１．０の過剰なプロセス水（この過剰が存在する場合であり、
下記実施形態の場合ではない）から明確に分離されるエマルジョンの形であるよ
うだ。

【０１０５】 「マヨネーズ」（８年経過の試料は移動していない）は、織物製の一連の交差
作業部品を強制的に通過させるなどの様々な機械的手段（押し出しと呼ばれる動
作）によって容易に破壊される。乾燥砂は、エマルジョンを直ちに破壊する。エ
マルジョン中を転がす玉などの追加の機械的可能性もある。

【０１０６】 以下は、注釈付で、これらのエマルジョンの特性を評価した実施形態である。

【表４】

【０１０７】 別の場所で説明する選ばれた動作条件では、有用な生成物はいかなる遊離水（
水相ｄ＝１．０）も含まない。

【０１０８】 直接および押し出し透明相の蒸留は下記の結果を与える。 蒸留１要約 砂なし、撹拌せず

【表５】 蒸留２要約 砂中、撹拌せず フラスコ：２０２．７８ フラスコ＋支持材：２１４．２１ フラスコ＋支持材＋フィード：３０９．９５ｇ フィード：９５．７４ｇ 砂３００μ：液体を覆うために６１０．３４ｇ（使用した全重量）

【表６】

【０１０９】 第１の場合における著しい量の激しく放出された水を伴う大量の逆流は、緩や
かな化学力で結合した水があることを示している。砂に沈めた液体の蒸留中に、
より弱い「解重合」および少量の水の放出がある。いずれの場合も、このことは
、（１）「マヨネーズ」の炭化水素２６２ｇは、押し出された水７１９ｇ、すな
わち２．５倍の重量の水と結合する能力を有し、（２）「透明で押し出された」
炭化水素は、この場合すでに、３から９％の結合Ｈ２Ｏを含んでいることを示し
ている。したがって、本発明の方法が酸素化化合物または安定な水／炭化水素エ
マルジョンを提供できることは理解されるであろう。

【０１１０】 抜け出すプロセス水がいかなるアルコールも、あるいはいかなるその他の炭素
化合物も含まないことを、以下に要約する蒸留を行うことによりチェックした。 １５個のトレイについての蒸留によるプロセス水分析 フィード １００ｃｃ ： ９７．８１ｇ トラフィックは９９℃で始まる １００℃と１０１℃の間で蒸留 少量の乳状に凝集した曇りを含む透明な水
中 残分225.93-224.89=1.04g 暗褐色 非可燃性 少量の黒色団塊あり

【０１１１】 水が、処理フィードから様々な成分を抽出することも観察された。

【０１１２】 この水は、酸ｐＨを有し、吸収したＳＨ２、またはフィードの他の酸成分を有
することを示している。これはすべて、本発明の方法によってもたらされる好ま
しい成分全体を構成し、注入温度、および抽出区域における次の洗浄動作によっ
て増加する水蒸気の抽出活性を満たしている。

【０１１３】 生成物の酸化または水和の制御 本システムの他の特徴には、エマルジョンの水和を制御すること、またはそれ
を防ぐこと、および生成物の酸化を制御すること、またはそれを防ぐことが含ま
れる。本発明の装置によりこれらの結果を得る方法を示す。本発明の抽出器のお
陰で、有用な生成物の基準を選択し、傑出した生成物を再循環できることに留意
すべきである。したがって、酸素化ガソリンまたはガス・オイル、および遊離の
水を含まない水和エマルジョンの基準ケース（選択された目的）を考えてみる。

【０１１４】 過剰なプロセス水を送ってフィードを処理することを避ける必要のあることは
明らかであるが、十分な量を送らなくてはならない。良好な水／フィード比（処
理された大気中残油）は、重量で１程度であることが分かった。（これは、前に
示した結果の評価から見いだされたことである。）酸素化化合物の方へ移動する
ことが目的の場合には、前記化合物が酸素化されていない場合、特にガソリンま
たは自動車用ガス・オイル・タイプの留分を生成することが目的の場合に、それ
らが傑出していると考えられることは明らかである。

【０１１５】 したがって、一実施形態の特徴である、約２００℃に設定された本発明の抽出
器−接触器−デカンタにより、大気残油の蒸留物ＰＩ−３６０への第１の転換を
行い、次いで、本発明の設備により、現行状態でこれらすべてのラフィネート（
２００−）を再実行するという考え方を持った。

【０１１６】 実際には、この再循環中に、重質だが常圧蒸留物の等価体が、より軽いガス・
オイル、ガソリンタイプの生成物に転換された。これらの動作に備える水蒸気は
、生成物の蒸留中（直接蒸留または砂中蒸留）に示される化学付加を生み出すの
に十分活性でもあった。

【０１１７】 次に、可逆基準、例えば、非含水標準製品（乾燥と呼ぶ）を必要とし、存在場
所の精製仕様を満たすための基準を考えてみる。したがって、本発明の方法は、
生成する無水生成物（２００−）を再循環することを無効にするもので、水和さ
せ、酸素化化合物を生成する傾向がある。この場合、残油、またはその他の転換
すべきフィードからなる新たなフィードを含むエキストラクト（２００＋）のみ
を再循環することによって動作する（２００は、所望の再循環に応じて変化する
値である）。

【０１１８】 このことを適切に理解するため、第１の生成中にいかなる常圧蒸留物も生成し
ない真空残油を取り上げてみる。極めておおざっぱなスキームが下記の関係によ
って構成されることに留意するのが適当である。 ＲｓＶ＝＝＝＞ＤｓＶ ＤｓＶ＝＝＝＞Ｒａｔ

【０１１９】 ＤｓＶ（第１生成）と、続いてＲａｔ（第２生成）を与える全ＲｓＶ（親）転
換を以下に詳述する。このタイプの再循環および選択された設定により、エマル
ジョンの水／炭化水素の分離後に行われる蒸留によって示されるように、転換生
成物は水和されていない。この場合、蒸留はいかなる水も生成しない（そのこと
を確立しようと試みられた前記の場合とは対照的に）。このことは、この問題が
制御されていることを示している。 再循環をしない転換 流れ中の最終転換 資源の全枯渇 有用な世界的文献（３）〜（４） 要約

【表７】

【０１２０】 透明で押し出された相（表Ｉ参照）に含まれる転換生成物の蒸留の詳細は、測
定可能な水の放出がないことを示している。８０℃、１３０℃、１５０℃、２５
０℃、２９０℃の付近でそれらに向かう白色蒸気の放出またはスパッタリングは
、水和および酸素化生成物を得る目的の処理中に容易に遭遇する水放出の要点を
はっきりと示しているが、この場合には量的に無視できる程度であった。それら
の合計は、この考えを説明するため、最大限観察された損失すなわち３．８％に
等しいと述べることによって過剰に見積もられてしまうことがある。（体積およ
び重量のより正確な測定を行い密度Ｄｐ／ｖを得るため、レシピシリンダから適
当なシリンダに試料を移動するのは、粘度および表面張力の増加に関連する流れ
の問題のため、高度な軽液の場合に０．３ｇの損失で行われ、常圧留分３００＋
の場合に０．７５ｇ、常圧残油の場合に２．１５ｇに達したことにも留意しなけ
ればならない。このことから、壁に対する生成物の結合効果が密度および屈折率
にともなって増加することが分かる）。

【０１２１】 最後に、情報目的で、これらの試験に関して、真空残油の主な特徴は、密度１
．０１、屈折率１．５９４、固体状態であったことに留意しなければならない。

【０１２２】 反応器−抽出器および生成物蒸留装置 転換生成物の蒸留に関する本発明者らの報告は、古典的蒸留ユニットで起これ
ば、すべての蒸留トレーおよびそれらのパッキングの「破裂（ｂｌｏｗｏｕｔ）
」の原因になると思われる生成物の逆流、放出水の侵入、スパッタリングなどに
ついて述べている。一実施形態の新たな特徴により、我々は、前述の問題点もな
く前記蒸留作業を行えるばかりでなく、ミキサ−デカンタタイプの真の反応器−
抽出器として動作する装置を想像した。

【０１２３】 図２に示すように、原理は次の通りである。適当に予熱されるか冷却された生
成物は、水蒸気で飽和している水の入った二重シェルシリンダ内に送られ、チャ
ンバの圧力を設定することによって前記シェルの温度を簡便に設定する。熱が放
出されると水蒸気が発生する。熱が吸収されると水蒸気が消費される。飽和して
いる水の存在は、反応器−抽出器の内部容器との著しい熱の移動に備えている。

【０１２４】 飽和している水の温度によって定義される温度に対し準等温下にあるこの二重
垂直シェル内に、管すなわち一連の垂直な管を取り付ける。考えを説明するため
にそれらの高さは二重シェルの高さの中央までとする。したがって、上部は空で
ある。この部分は、軽質生成物または気体の低速な上昇を選択することによりバ
ッフル−デカンタの働きをし、煙霧質または雨の形の重質または液体生成物がも
との底部に落下することを可能にする。この目的では、重質または液体生成物の
落下速度に必要なのは、より軽質な生成物の上昇速度を上回ることだけである。
さらに、この空間は、適切に制御できないこともある突発的な水の侵入または激
しい放出に対する救済の働きをする。なにもないため（この区域にパッキングは
ない）、材料リスクはない。重質生成物または液体は、シェルの底部、シェルと
垂直管の間に残る。シェルと管の間の全空間が一杯になると、重質生成物は垂直
管の内部に溢れ出し、管の下方の出口で集められる。したがって、この抽出は自
動的かつ自然である。

【０１２５】 入ってくる生成物の液体または気体は、極めて緩やかな速度で重質または液体
相内の二重シェルの底部に注入される。したがって、それらは重質相に分散され
、局部条件の温度および圧力の下で混ざる。物質移動は接触する表面によって生
じ、定常の重質相と入ってくる分散相との平衡と関連し濃度の差によって支配さ
れる。これらの平衡は、互いが存在する下での相の物理的分離と存在する局部条
件の下で許される化学平衡の両者によって規制される。入ってくる生成物は重質
相に富んでおり、移動した重質化合物がなくなる。生成する軽質化合物に関して
は、軽質相に再び現れてシェルの上部を満たし、そこでデカントされ、もとの底
部に落下する液体部分または重質煙霧質から分離される。この装置が特に有利な
のは、あたかも油またはアスファルトの液−液抽出、または化学抽出器のように
動作しながら蒸留に等しいことを行えることである。実際、フルフラールなどの
芳香族生成物は、潤滑油の調製における芳香族生成物の抽出に対し抽出力を有し
ていることは広く知られている。いずれの場合も、反応器を出る流出液を、安全
で危険のない方法で有利に分離できるようになる。

【０１２６】 これらのいくつかの装置を連続的に配置する場合には、精製された生成物を別
の抽出物と限定するための次の装置に送るため、一連の分離を行い、管によって
抽出される生成物の性質を完全に規制する。

【０１２７】 用いる作業条件では、大気圧残油からの大気圧蒸留物の分離は１バール、２０
０℃で行われるが、古典的蒸留塔では３６０℃で行われることに留意しなければ
ならない。

【０１２８】 示される配置は情報目的に過ぎず、これに限定されるものではないし、多くの
変形形態で実施することが可能である。例えば、本発明者らの２ｋｇ／ｈのパイ
ロットの場合、熱損失が極めて高かったことから、抽出器の電気加熱を採用し、
所与の速度および所与のフィードに対するヒーターの強度によって温度を調節し
た。同じシステムにより、５０ｋｇまでの量を処理するためのプロセス抽出、お
よび最終生成物に関連する常圧蒸留を行うことが可能となった。

【０１２９】 したがって、この技術的装置は、いくつかの目的、特に化学転換を実現するこ
とができる。気体混合物の液体への転換への応用について説明する。

【０１３０】 本発明のエマルジョンが安定であり、透明生成物が酸素化または水和でき、再
循環の「基準」から有用な生成物を分離する重要な反応器−抽出器の温度（およ
び動作圧力）と関係していることも判ったところである。この予期せぬ結果は、
機器の大きさを測り、実際の実験を最小限に抑えながら動作条件を設定すること
に役立つ説明を求めようという気にさせた。

【０１３１】 不飽和二重結合への水蒸気の作用 ＣｅＣで示される炭素−炭素二重結合を含む鎖を考えてみよう。水蒸気の存在
下で下記の反応が生じると思われる。

【化２７】

【０１３２】 これらの条件下でエチレンをアルコールに転換することが可能であることに留
意することは特に重要である。このことが、気体の生成を制限できる理由を説明
している。特に、このタイプの転換を達成するのに好ましい温度で動作している
反応器−抽出器の動作条件のもとで重質アルコールが自然に生成されることも注
目される。

【０１３３】 したがって、本発明のエマルジョンが安定である理由および本発明の方法が酸
素化化合物を生成できる理由を理解することは容易である。実際、エマルジョン
の安定性に関しては、重質アルコールは水と炭化水素の間の第３者溶媒のように
振る舞うが、それは、アルコールが基ｏ（..）Ｈによって水と混ざり、基本の炭
化水素骨格により炭化水素と混ざるからである。エマルジョンに関与する結合力
が弱いのは、その起源が化学的というより物理的であるためである事実を考える
と、我々が発見した簡単な機械的手段によってエマルジョンを容易に「破壊」で
きることを理解するのは容易である。

【０１３４】 無機沈殿物／複合エマルジョンと金属 転換した真空残油は、下表に要約する不純物を含んでいた。それらの分布も示
す。 ＲｓＶ、抽出Ｃ３〜Ｃ５によるクウェートの分留

【表８】

【０１３５】 重質燃料の燃焼により、典型的な下記の相対的組成を有する灰が得られる（Ｓ
Ｏ４は省く）。 ＳｉＯ２：３２、Ｆｅ２Ｏ３：２５、Ｎａ：１６、Ｖａ：１４、Ｎｉ：６、Ａ
ｌ：６、

【０１３６】 したがって転換すべきフィードはバナジウム、ニッケル、ナトリウム、鉄、ア
ルミニウム、イオウなどを含有しており、転換に際しては少なくとも考慮し、除
去することが好ましい。

【０１３７】 金属の第１の否定的影響の１つは、５２０ｘと６００℃の間の共晶の生成によ
る、ＳｉＯ２＋Ｎａ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５＋Ｎａ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５＋ＮｉＯ２などの、以
下の可融でないものの融剤として役立つ最も可融な固体化合物の生成であること
を観察した。

【０１３８】 以下に示すような遊離の化合物は、固体状態で反応器の流出物によって排出さ
れるようである。 化合物 Ｔｆ Ｔｅｂ Ｄ ｎ ＳｉＯ２ １７００ ２２３０ ２．３２ １．４８４０ ＳｉＳ２ ＞１０９０ ２．０２０ .....

【０１３９】 いずれの場合も、余りに高い温度の反応器で動作が行われると、生成した共晶
を含む沈降物が観察され、反応器の壁に沈殿する。したがって、この制約は転換
の化学反応とは何の関係もなく、フィードの不純物の性質に関係するに過ぎない
。実際、妨害を構成するのは前記不純物の存在ではない。当該反応器または抽出
器にそれらが蓄積すると塞ぐ傾向があり、取り除かない限り可能な動作を妨害す
ることになる。したがって、５００℃以下の真空残油の場合には、不純物含有量
に応じて反応器の動作温度を制限するという一実施形態の新たな特徴を有してい
る。

【０１４０】 ＳｉＯ２は、乾燥Ｈ２Ｏ水蒸気によってわずかに抽出される（下表を参照のこ
と）。

【表９】

【０１４１】 黄赤色のＶ２Ｏ５またはより濃い色のＶ２Ｏ３などの酸化物は、著しい水溶性
を有し、我々の抽出器中の抽出に寄与する。ＮａＶＯ４またはＮａ３ＶＯ４など
のバナジウム−ナトリウム化合物も水溶性である。黄色ＮｉＳＯ４または緑色Ｎ
ｉＣＬ３およびＦｅＣＬ２も同様である。様々な酸化物を抽出することにより、
水は前述の共晶の生成に対抗し、反応器中の沈殿速度を低下させる。我々の反応
器における水の存在および炭化水素の酸素化は、Ｃ６Ｈ５ＳＯ３＞２Ｆｅ、３Ｈ
２Ｏ（茶色）またはＣ６Ｈ５ＳＯ３＞２Ｎｉ、６Ｈ２ＯまたはＣ２Ｈ３Ｏ（..）
お（..）＞２Ｎｉ（緑色）などの化合物の生成に寄与しており、これらは、水に
部分的であるが著しい溶解性を有している。

【０１４２】 このことはすべて、水／炭化水素の分離後に集められた水の色、ならびに水を
上回る密度のフロックの出現を説明している。反応器中の金属による沈降物を避
けることにより、真空残油の分析によって明確に示されるように、「かご」を形
成する傾向がある重質ポリ芳香族炭化水素中に濃縮されることが観察された。

【０１４３】 下表は、主にＤｓＶおよびＲｓＶに見られるＳｉおよびＦｅの数種の化合物に
ついて説明している。

【表１０】

【０１４４】 したがって、この特性は本発明の方法のポイント１３．４における抽出で活用
され、一実施形態の別の特徴を構成する。

【０１４５】 生成する軽質成分さえも、主にシリカまたは遊離炭素に結合したままであり、
下表に示すように沸騰温度ＰＩ−１５０℃の液体を生成することも観察された。

【表１１】

【０１４６】 ガソリン用四エチル鉛（情報目的のために四エチル鉛の目立った物理的特性を
指摘する） これらは、いくつかの追加の鉄有機金属化合物である。

【表１２】

【０１４７】 これらは通常液体であり、１００または２００℃で本発明の方法により抽出さ
れる。

【０１４８】 これらの説明はすべて、情報目的で示され、観察された現象ついて知るためで
ある。

【０１４９】 かごを形成すると思われる高度なポリ芳香族分子は、極めて高い屈折率になる
と思われ、望ましくない分子を抽出できる強力な溶媒力を有することも観察され
た。このことは、活性が温度によって上昇する強力な定常液体相を１３．４で維
持することにある我々の手法を説明している。この相はまた、真空残油の成分に
もなる。

【０１５０】 生成した生成物の最終安定化に関する観察 有用な生成物には低沸騰温度で生成物の残渣がいつもある。

【表１３】

【０１５１】 アルコールがこれらの化合物に添加され、下記のスキームに従って反応する。 −ＣｅＣ−＋Ｈ２Ｏ←→アルコール ＡＳ＝−３２ ＡＨ＝−１５ Ｔｅｑ２
００℃

【０１５２】 その結果、溶解固体／気相変化、または続く脱水により最終分離が簡単な蒸留
にはならない。実際、精製装置が「水侵入」と呼ぶことが起こり、古典的蒸留ユ
ニットのパッキングを破壊する。本発明者らの参考蒸留では、激しい逆流、突発
的脱水、白色蒸気の発生を伴うスパッタリングなどの形で、前述の温度でこれら
の影響を観察した。それは、この最終安定化動作を全体として安全に行うために
本発明の抽出装置を採用する理由である。この装置は、いかなる問題点にも遭遇
せずに本発明の生成物すべて、すなわち約１００ｋｇを分離することを可能にし
た。

【０１５３】 反応器に関連する注入の説明および性能 注入器の役割は、一方では、蒸気または気体、転換すべきフィードに含まれる
使用可能な最大のエネルギーを移動することであり、他方では、水蒸気とフィー
ドとの間に、好ましくはどの材料も金属壁に接触させることなく緊密な接触を生
み出すことであることは、前に示した。

【０１５４】 これらの結果は以下のようにして得られた。

【０１５５】 実際に気体または上記に比べ重質な相であるフィードは、対になった機械的な
噴霧ジェットに分割され、反対方向にセットされ、図３に従って配置され、頂部
から底部に流れて注入器の軸上でぶつかる。お互いの偏差により、いかなる材料
接触もなく緩やかな速度で軸上を流れる。

【０１５６】 機械噴霧の目的は、細かい小滴、好ましくはいくらかの噴霧質を生成すること
で、フィードを含む炭化水素の最大表面に広げることである。噴霧は約５％の過
熱ＨＰ水蒸気によって支えられ、フィードの噴霧化に寄与する（ボイラーおよび
炉バーナーの注入器ヘッドで良く知られているように）。

【０１５７】 この流れでは、蒸気または気体噴射は、膨張の間に置かれ、そのエネルギーは
主に、最大限運動エネルギーに大きな速度で変換される。

【０１５８】 フィードの噴霧された噴射に高速の蒸気噴射を注入することにより、前記噴射
の機械的せん断が得られ、同時に反応の活性化に寄与するエネルギー移動があり
、これらすべての動作は材料壁との接触もなく、反応器の実用上所望する温度で
極めて高速で行われる。

【０１５９】 チョークおよびノズルの計算は、フィードの多相状態を考慮し、水蒸気タービ
ンまたは水力タービンに特異的な手法に従って容易に行える。

【０１６０】 機械的清浄化を容易にするための反応器上の注入器の配置 反応器は空である。生成する大部分の固体炭素は、反応器から出る流出液によ
って運び去られ、我々の方法の大きな利点を構成する。しかしながら、少量が壁
上に沈殿し蓄積する傾向がある。したがって、フィード中に含まれるこれらの炭
素質沈殿物または金属酸化物化合物は、適当な間隔で取り除かなければならない
。不燃性酸化物の存在には、スクラビング、サンドブラストなどの機械的手段、
または別の手段を用いる必要がある。このためには、どの内部部分も避けるか縁
を突き出しながら反応器を開ける必要がある。

【０１６１】 したがって、注入器は、対で、反応器の外側で互いと反対に、横側に配置し、
反応器を開けるときにはその壁が全体に自由に保たれるようにする。反応器の頂
部と、続いて底部を置くことにより反応器の裸のリングが残り、機械的手段によ
って容易に洗浄することができる。

【０１６２】 この装置は、特にパッキングを備えた反応器（ビスブレーカー・ソーカー）ま
たは循環のある、または無い触媒が充填された反応器で見られる問題点と比較し
たときに特に有益である。

【０１６３】 注入器およびソーキング・ドラム 重要な問題は、有用な反応の適切な開始が容易になるように生成物の注入条件
を規制する方法、およびソーキング・ドラムを出る安定な生成物の平衡を達成す
るのに必要な条件を規制する方法を知ることである。この実用上の定義は、一実
施形態の独特な概念を構成しており、主に実際的に前記方法を支配する重要なパ
ラメータを規制することにある。軽質ガス・オイル、灯油生成物を得る目的で真
空残油を処理する実施形態について説明する。

【０１６４】 まず、真空残油を考えてみる。その密度および屈折率は、本発明者らのノウハ
ウにより、構造に関する価値のある情報をもたらしてくれる。Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５
でのアスファルトの抽出は、処理すべき分子の点からこの構造を特定する。広く
試料を採取し、適度で容易に行える熱安定性試験（または熱的クラッキングによ
る転換）を行うのが好ましいであろう。

【０１６５】 ＲｓＶが関与する残油の量で、温度Ｔで動作すると、ＲｓＶが消失し、下記の
関係に従って他の生成物が生成することを観察した。

【化２８】 例えば、全転換結果が以下に示される残油の場合には、 温度Ｔ℃： ４３０ ４６０ ４９０ Ｔｓ秒： ７００ １４０ ４０ であることが分かった。

【０１６６】 本発明者らの経験から、この反応速度は、生成物の組成といかなる時間の制約
もなく広がるままにした場合に存在する組成との間の不均衡に関連していると考
えるに至った。

【０１６７】 ＲｓＶｅｑが、生成するすべての生成物と平衡にある残油である場合には、我
々は

【化２９】 を得るであろう。

【０１６８】 それぞれの生成物に特異的な時間単位がある。

【０１６９】 さらに、詳細をすでに説明した分子の機械的破壊の条件は、成分分子の原子間
凝集力、および問題の物質が、許容できる最大の変形を超えているという事実に
関係がある。

【０１７０】 その結果、作用力ＥはＥ＝力×変形と等しくなる。我々は、Ｔｓと温度Ｔの間
には、Ｒを理想気体の普遍定数として、

【化３０】 の形の関係があると考えている。 すなわち、値Ｅを評価する簡単な手段があり、これを真空残油に割り付ける。
実際、我々の仮説に従い、二対の温度測定Ｔｓ（１）、Ｔ１；Ｔｓ（２）、Ｔ２
を考えると、

【化３１】 を得る。

【０１７１】 本発明の場合には、Ｔ１＝４３０℃、Ｔｓ（１）＝７００ｓ、Ｔ２＝４９０℃
、Ｔｓ（２）＝４０ｓで、Ｅの値は約４２ｋｃａｌ／ｍｏｌであることが分かる
。このことは、このエネルギーを保証できない場合には、反応器中で瞬間的には
何も起こらないことを意味する（より大きなエネルギーを分子に移動すると、こ
の分子は破壊されることも意味している）。

【０１７２】 次に、フィードの予熱および反応器の温度を調べてみる。

【０１７３】 熱に変換することなく４２ｋｃａｌ／ｍｏｌの作用力を与えられると、ＲｓＶ
の平均的分子は、エネルギー不足のために２個の断片に破壊されるに過ぎない。
何よりもまず、生成した２個の断片が直ちに再結合しないようにすることが必要
である。これはまた、注入器の役割であり、膨張中に生成する断片の間に気体分
子を挿入する。この挿入は、水蒸気Ｈ２Ｏまたは気体ＣＯ２が分子の破壊された
末端と化学的に反応できるという事実によって容易に行われる。

【０１７４】 一実施形態によれば、これをほぼ完全に行うため、この状況を作り出すために
炭素の対にできるだけ多くの気体分子がある必要がある。水蒸気が使用する唯一
の要素ならば、水（１８ｇ／ｍｏｌ）と炭化水素（ＣＨｘ １３ １４）の比は、
重量で１８／（２×１３）、すなわち約０．７程度であることが理想的である。

【０１７５】 ＲｓＶの分子が断片化するので、それらを安定な熱力学的平衡に置くことが必
要である。そのためには、一定時間Ｔｓが必要であり、これは主に温度で決まる
。実験データＴｓに基づき、動作の時間を短縮するにはできる限り高温を採用す
ることが好ましいが、本発明者らは、そのようにすれば必ず危険を招くことを見
いだした。すなわち、

【化３２】 から、ポリ芳香族物質が大量の炭素へと重合する。

【０１７６】 使用する反応剤、主には水蒸気のせいで、これらの副反応を部分的に防ぐこと
ができるが、決して完全ではない。したがって、最後の選択は、主に許容できる
固体炭素に基づき妥協することになる。実際、４４０℃では無視できる。５２０
℃では、反応器中の蓄積により、その除去のために頻繁な洗浄が必要である。さ
もないと、何もしない場合には、妨害となり、反応器を完全に埋め尽くすことも
ある。

【０１７７】 ４６０〜４７０℃の温度を採用して良好な結果が得られた。圧力が、反応速度
に極めて有益な効果を有していることが観察された。開始時に１から２０または
３０ｂとするのが極めて重要で、この効果はその後に弱まり、１５０ｂの付近で
それを越えないとき最大となり、２００バール以上では低下する。それが、２０
または３０バールを採用した理由であり、１バールであると思われた時間Ｔｓを
約２で割ることが可能となった。したがって、４７０℃で約２５秒かけて反応器
中の平衡を得ることにした。

【０１７８】 反応の制御に関しては、本発明者らの目的は、それぞれの行程中に分子を２つ
に破壊することである。これには、前述のように２０ｋｃａｌ／ｍｏｌの正味の
値が必要である。活性化のために４０ｋｃａｌ／ｍｏｌを供給すれば、４７０℃
以下に予熱されたフィードから始め、所望の結果を得るには十分である。

【０１７９】 実際、ソーキングドラムの所望の温度よりやや低いこの温度から始めると、活
性化エネルギーを加えた場合に、分子は、その正常状態で有するよりも高い熱的
温度を有すると思われるが、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌを吸収して壊れ、最後には、
平衡に達するのに必要な残りの動作にとって望ましい温度が維持される。

【０１８０】 これが良く理解されると、前に定義した破壊された末端を有効に閉じるのに必
要な水蒸気（または気体）の流速を考慮に入れ、注入器に送られる水蒸気のエン
タルピー値を推論することができる。

【０１８１】 ソーキングタンク中を４７０℃にするため、再循環および得られる様々なエネ
ルギー移動値を考慮に入れ、ＲｓＶの場合で６００〜６５０℃程度の水蒸気の予
熱温度を考える必要がある。

【０１８２】 エネルギー収支が達成され、物質の再循環が完結すれば、６００℃に過熱され
６０ｂ程度の水蒸気圧力を採用するのが有利であろう。その上、本発明の注入ノ
ズルは、４７０℃で６０バールから３０バールの水蒸気を断熱的に除去し、運動
エネルギーとして機械的に利用可能な６０Ｋｃａｌ／ｍｏｌを７００ｍ／ｓ程度
の水蒸気噴射にもたらした。このようにして、反応器の所望の温度で水蒸気が得
られる。この温度では、炭化水素を「焙焼する（ｒｏａｓｔｉｎｇ）」危険は完
全になく、炭化水素は運動エネルギーとして使用できるエネルギーを受け取り、
そのエネルギーが機械的に炭化水素を「剪断」する。

【０１８３】 予熱は通常、ソーキングタンクの温度、すなわち４４５〜４５０℃よりも約２
０℃または２５℃低くする。これは、残油予熱炉の動作にとって特に有益であり
、いかなるコークス化問題も防止する。実際、ビスブレーカー炉はこれと同じタ
イプの残油を４６０℃まで加熱しなければならないこと、およびこの温度以上で
コークス化問題が現れることが判っている。これらの動作条件では、いかなる炉
中のコーキング化にも遭遇しなかった。

【０１８４】 いかなる場合でも、水蒸気流速およびユニットの動作速度が設定されたならば
、水蒸気の過熱およびフィードの予熱を調整し、ソーキングドラムの温度によっ
て規定される熱平衡を達成する。実際には、反応器の出口で２０または２５℃低
い温度に設定されたフィードの予熱、水蒸気炉の加熱燃料の流速は、反応器の出
口温度によって調整される。

【０１８５】 真空残油について上に示した実施形態は、フィードと関係なく一般化すること
ができる。主な鍵パラメータは、反応器の温度であり、生成物がより軽質の場合
に上昇する。例えば、極めて重質な真空蒸留物では、５００℃程度の温度を用い
、軽質真空蒸留物または極めて重質な常圧ガス・オイルの場合には５２０℃まで
上昇する。

【０１８６】 応用例 図４は、非乾燥国における、生成物を含む炭化水素を蒸気転換するための我々
の方法によるユニットの工程配置を示す。

【０１８７】 図５は、水源に乏しい砂漠地帯で実施される同様の配置を示す。

【０１８８】 図６は、採油井または製油所の過剰なガスを液体に転換するために実施される
同様の配置を示す。

【０１８９】 図７は、大気残油５ｋｇ／ｈ、または２ｋｇ／ｈもしくは真空残油１．５ｋｇ
／ｈの全供給速度で機能する工業用パイロットを示す。このパイロットはまた、
重質蒸留物および重油を軽質蒸留物に転換した。

【０１９０】 水蒸気転換 このバージョンでは、図４に示すように、水はポンプ［１］によって単管炉［
２］内の［０］に導入され、バーナー［３］によって加熱される。過熱水蒸気は
注入器［４］に送られる。

【０１９１】 タンク［６］に貯蔵されている新たなフィード［５］は、それと混合される再
循環［１４］を受け取り、ポンプ［１７］によってくみ出され、炉［８］に送ら
れ、炉は全体を予熱して注入器［４］の入口に送る。前述のように動作する注入
器［４］は全体を反応器［１０］に注入する。

【０１９２】 圧力測定［２０］の制御の下でバルブ［１２］は、抽出器系［１３］に放出す
ることによって反応器の流出物を放出し、大気圧と同様の圧力で動作する。

【０１９３】 この抽出系は、別の場所で説明したように、一連の抽出｛１３．１から１３．
５｝を含み、周囲温度から３６０℃まで設定される。

【０１９４】 ［１３．１］は局部周囲温度であり、［１３．２］は１００℃の付近でそれを
越えずに設定され、［１３．３］は、完全には転換されていない常圧残油のうち
の有用な生成物（一般に常圧蒸留物）を分離するのに使用される。出口［１３．
４］も、この目的を果たすことができるが、すべての場合に［１３．３］の最終
分離で終わる。

【０１９５】 出口［１３．５］は、ポリ芳香族物質および固体炭素前駆体金属を大量に含む
最も重質な生成物を抽出する。

【０１９６】 一部［１３．５２］は、設備内に蓄積するのを防止するために抽出され、この
燃料でまだ許容できる限りは重質燃料を構成するのに用いられ、一方、残りの部
分［１３．５１］は、新たな転換用の用意として［１４］に再循環される。

【０１９７】 有用な生成物［１３．２］および［１３．１］は、高度に安定なエマルジョン
の形で現れる。通常は結合しており（しかし軽質生成物が望ましい場合は分離す
ることもある）系［１５］に送られ、この系は機械的にエマルジョンを破壊する
。破壊されたこれらのエマルジョンは、古典的なデカンタに送られ、水［１６．
２］および抽出されるより重質な相（泥および沈降物）［１６．３］から炭化水
素［１６．１］を分離する。

【０１９８】 炭化水素留分［１６．１］は抽出器［１８］に送られ、酸素化または水和され
ている炭化水素を分離する。（古典的蒸留は、危険な「水侵入」の危険を冒すで
あろう）

【０１９９】 標準の出力は、 ［１８．１］ ＰＩ〜１００ ［１８．２］ １５０〜２００ ［１８．３］ ２００〜２５０ ［１８．４］ ２５０〜３００ ［１８．５］ ３００〜３５０ ［１８．６］ ３３０＋（常圧残油）である。

【０２００】 カットポイントは、別の場所で説明したように、抽出器の温度を改変すること
によって変えることができる。重質燃料は出力生成物［１８．６］（常圧残油）
およびエキストラクト［１３．５２］によって構成される。炭素質残渣（金属が
多く含まれる）［１５］は燃料として用いられ、炉［８］のバーナー［９］に送
られることが好ましく、凝縮できない気体は、炉の様々なバーナーに一次燃料と
して送られ、残りは重質燃料から取る。最後に、ユニットの自己消費によって生
成する少量の凝縮しない気体および少量の炭素質沈殿物をこのように再吸収し、
利用者が要求する最大量の液体生成物が残る。

【０２０１】 原則としてこの設備は危険を引き起こさない。すべての一般的反応は吸熱的で
あり、したがって安定である。プロセス水蒸気が存在することにより、火災のい
かなる潜在的危険も抑えることができる。気体のわずかな生成は、いかなること
がある場合でも著しい脱気を引き起こすことはない。

【０２０２】 ホールドアップ（反応器中に留まる物質の量）は比較的少なく、ユニットの迅
速な開始と停止をもたらす。このユニットは、自動的に安定化され、動作技術に
従って自己調整が、特に抽出物を自然に流出することよって動作する抽出器に採
用されている。これらすべての性質は、極めて容易な動作および処理をもたらす
（特に、ＲＩＳＥＲ反応器と約３バールの圧力下の空気供給再生器との間の触媒
再循環問題、微細な触媒などを除去するための液体サイクロン問題のあるＦＣＣ
などの置き換えることができるユニットと比較して）。

【０２０３】 乾燥地帯の場合の取り付け 水が入手できない場合には、ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋Ｎ２を含む簡単な燃焼から生じ
る熱気体を使用することにより水がないことを容易に埋め合わすことができる。

【０２０４】 この場合、図４の炉［２］は、図５の炉［６８］で置き換える。この炉は、ポ
ンプでくみ出されるか［６０］によって圧縮されバーナー［６４］に送られる液
体（または気体）燃料［６１］を受け取り、圧縮機［６２］によって圧縮され、
バーナー［６４］の燃料として送られる空気［６３］も受け取る。生成気体（煙
）の温度は、これらの気体を冷却し９００℃の付近でそれを越えずに放射する気
体と混ぜる対流区域を多少迂回することにより、適当に熱が補充されて必要な値
に調整される。実際、燃料の流速は、所望の気体量に従って設定される。酸素量
計は過剰にならないように必要な酸化剤−空気を設定するが、供給される気体の
プリセット温度［５４］は前記温度を調節するバイパスバルブ［６７］を制御し
ている。このバージョンでは、提供される水の量は、水蒸気ですべてを動作する
図４の場合と比べて減少する。装置［１５］および［１６］が減るが、水炉の供
給ポンプに比べてより複雑であり、消費電力の点でコスト的に有効ではない気体
圧縮機を備える必要がある。設備の残りは従来のものと同等のままである。この
応用は極めて簡単で極めて安全である。

【０２０５】 炎が外に出て反応器の融解を引き起こす可能性のある場合に不時の制御されて
いない燃焼を防止するため、炉の中の燃焼を絶えず監視する（火炎検出器）必要
がある。（炭素質沈殿物の制御された空気燃焼により、反応器はときどき脱コー
クス化できるが、それは、固体沈殿物は強打するかサンドブラストによって容易
に除去されるからであることに留意されたい。）

【０２０６】 ガソリンの生成を最大にするための製油所または油田における軽質気体の再吸 収 この場合を図６に示す。前に見たように、この方法は、抽出器中で好ましくは
２００℃付近でそれを越えない酸素化および水和相によって行う。転換生成物の
不飽和結合にＨ２Ｏを付ける代わりに、同じ条件の下で初期高温反応、 ２ＣＨ４＋Ｏ２＝＞２ＣＯ＋４Ｈ２に伴い ２００℃という低温で生成する−ＣＨ２−を付けることができる ２ＣＯ＋４Ｈ２＝＞２−ＣＨ２−＋２Ｈ２Ｏ

【０２０７】 気体の性質は、運ばれるエネルギーに比べて高温で重要ではないため、前述の
ような重質生成物の予想した転換にとってはこの混合物が適当であり、それらの
不飽和骨格は、すでに炭化水素が入っている反応器中で２０から３０バールの圧
力の下で好ましくは２００℃付近でそれを越えずに生成する−ＣＨ２−の結合に
とって良好な土台を構成する。このタイプの設備を図６に示す。

【０２０８】 図式的には、気体の発生は図５の場合と同様である。燃焼の調節のみが変化し
ている。酸素量計が装置に取り付けられ、これは、バーナーに供給される酸素（
または空気）を最後に調節するＣＯ２を測定する。

【０２０９】 設備は前のものと同一のままであり、唯一の相違は反応器の出口［１０］であ
る。反応器を出る流出物は膨張されず、２５バール程度の圧力下に保たれる。交
換体［８２］によって冷却された後、［２３］および［２４］と同様に動作する
抽出器［８４］に通される。［８４］は最適な温度および圧力条件にあって有用
な反応を行い、それによってサイズが決められる。圧力を調節しながら［７４］
、バルブ［８５］を動作させ、反応器［８４］を解放し、大気圧で［８３］中の
初期プロセス［１３］へ部分的に戻り、図４の場合に前に示したように動作する
出口［１３．３］、［１３．２］おおよび［１３．１］を備えている。

【０２１０】 気体の部分的オートサーミック酸化には、この燃焼の連続的監視、ならびに生
じた場合の迅速な脱気手段（いかなる偶発事も処理するための水力防護および大
きな炎上）が必要である。この分野における我々の経験から、この手法は、必要
なすべての安全手段および予防策を十分にかつ効率良く取ることができる大きな
ユニットのためにとっておくべきと考えるに至った。

【０２１１】 ガソリンを目的とする場合には、軽質生成物への転換速度およびガソリンのオ
クタン価を改善するのに都合の良いＣＯ２＋Ｈ２Ｏ（完全酸化）またはＣＯ２＋
Ｈ２Ｏ＋ＣＯ＋Ｈ２（部分酸化）混合物を得るために、より進行した気体または
燃料酸化を採用することができる。この場合、設備の安全性要件は、通常の精製
手法と全体に等しい。

【０２１２】 これら３種の変形形態は、満たされなければならない必要性および課された制
約に応じて我々の方法および提供する機器が適応できるという柔軟性を示してい
る。

【０２１３】 実施形態および本発明者らの工業用パイロットで得られた結果 説明図を図７に示す本発明者らのパイロットでは、考えていたすべての動作が
実施できる。場所およびコストの理由から、エマルジョンから炭化水素を分離お
よび押し出す動作［１５］および［１６］は、連続しては行わず、むしろ図８の
工程配置による制御された運転の最後の再処理として行った。

【０２１４】 同様に、最終生成物を与える安定化（数種類の反応性蒸留）は、図９の配置に
よる我々の設備で連続的な再処理として行った。この場合、反応器（大気圧）は
、炉［８］と抽出器［１３］の間の移動ラインのみを構成し、図４、５および６
によるライン中の設備全体［１８］を完全に置き換える。

【０２１５】 このパイロットは、気体Ｈ２、ＣＯ２、Ｎ２、空気またはＣＨ４の充填に備え
る多岐管を含む。

【０２１６】 このパイロットを、最も簡単で最も工業的応用に近い形で図１０に示す。フィ
ードを水蒸気のみによって転換する。［２］は、水用の単管炉である。［１］は
、注入する水を決めるためにレベルが測定されるタンクから集めるブースターポ
ンプである。［３］は、ポンプ［７］によって注入されるフィードを加熱する単
管炉である。［６］は、新たなフィードおよび再循環タンクである（ポンプでく
み取られるように生成物液体を保つために注意深く監視しなければならない）。
このタンクは、泡で測定され、重量および処理フィードを与える。［４］は、前
に説明し定義した注入器である。［１０］は、本特許に記載の方法に従ってサイ
ズを決められた反応器である。［１２］は、反応器の放出バルブで、反応器の圧
力を調節する。［１３］は、定義したもとの同様な抽出器のセットである。これ
らの温度は、抽出器毎に必要に応じて設定される。［２８］は、「脱泡装置」の
後に置かれる出口気体の容積流量計である。［３９］は、別の凝縮物採取器であ
る。［１３．１から１３．５］は、エキストラクト放出出口である。

【０２１７】 温度は、深いくぼみの中に置かれた水銀温度計によって測定する。圧力は、従
来型の圧力ゲージによって測定する。

【０２１８】 生成した転換生成物の処理および測定 出口気体 ［１３］を出る気体は、「脱泡」された後に周囲温度に冷却され、精密容積流
量計と、続いて１１．２リットルの袋（極めて良好な真空を生み出す仕切板ポン
プによって予め空にされた）内の気体試料採取系に入る。

【０２１９】 気体の密度は、生成された気体の体積に基づき、出口気体の質量を直接示す袋
（風袋に考慮すること）を単純に秤量することによって測定することができる。
試料採取された気体の組成は、適当な手法によって得られる。本発明の場合には
、いくつかの大容量の袋があるため、気体を抜き取り、液体窒素で冷却して液化
し、再加熱により自然に蒸留してもよい。本発明の反応で水素が放出された場合
には、液体窒素によって捕捉されず分子量２の永久気体となるために見つけるの
は容易であろう。この工業的手順は、問題にされる余地のない出口気体の定量分
析にも備えている。

【０２２０】 実用上の観点から、気体の流れによって、注入器およびそれに続く反応器の動
作エネルギー条件を適切に設定することを立証することができる。これは、我々
が、気体を含む炭化水素の生成が最低限（目標：ゼロ）でなければならないこと
を知っているからである。したがって、気体は、主にＳＨ２、ＣＯ２およびＣＯ
からなり、簡単な手段によって容易に配分することができる。

【０２２１】 生成する液体生成物 これらの生成物は、きわめて短時間のデカンテーション後に、「透明」と呼ば
れる軽質移動相、「マヨネーズ」と呼ばれる安定なエマルジョン、および沈降物
または「フロック（ｆｌｏｃｓ）」と呼ばれる凝集した汚泥をときどき覆ってい
る遊離の水相などの形で現れる。

【０２２２】 これらの様々な相またはエマルジョンの割合は、フィードおよび動作条件に従
って変化する。エマルジョン相が優先することが多く存在する唯一の相というこ
ともある。すべての場合、前述の手段によってエマルジョンは押し出され、「透
明」相（マヨネーズに由来する）および「汚い」水（着色し酸性）を生成する。
直接の透明相およびマヨネーズ透明相は、有用な転換生成物を含む（前述のよう
に水和または酸素化されている）［１６．１１］中の出口生成物を構成する）。

【０２２３】 次いで、これらの生成物を、図９の工程配置に従って、連続的に分離する。約
１バールの下で炉［８］内で３６０ｘに加熱された後、移動ラインとして役立つ
［１０］に入り、最終的には、常圧残油［１３．５〜１８．５］、留分３００〜
３６０［１３．４〜１８．４］、留分２００〜３００［１３．３〜１８．３］、
留分１００〜２００［１３．２〜１８．２］、留分ＰＩ−１００［１３．１〜１
８．１］として生成する。カットポイントは抽出器の温度を改変することによっ
て変えることができる。意図的に留分を５つに制限したのは、図７の第１転換相
には十分であったからである。このようにして、所望のすべての評価および測定
を行うことができる大量の生成物を得る。

【０２２４】 水を放出する、これらの生成物の脱水現象を観察するため、撹拌またはパッキ
ングすることなく古典的蒸留によって生成した生成物の詳細な特徴が得られる。
屈折率および密度測定は、生成した生成物の構造を知らせ、その結果、転換が良
好に実行されたことについて知らせる。

【０２２５】 このことは、大量のコークスに再生するいかなるポリ芳香族物質も重合しない
ことを確認することは再循環にとって特に重要である。

【０２２６】 実施形態および得られた結果 １ 真空残油、ＲｓＶの転換

【表１４】 Ｄｐ／ｖは重量／体積比密度、ｄａは濃度計による同じ密度。

【０２２７】 この転換の重要な点を以下に列挙する。

【表１５】

【表１６】

【０２２８】 留分［１３．４］は、金属およびポリ芳香族物質を抽出したＲｓＶ部分および
（２５０〜３００）ＤｓＶを含むことが観察された。その部分は、反応器をパー
ジして除去される。採用された３．５％が良好な結果を与えた。

【０２２９】 ２ 常圧残油の転換 反応器４７０℃

【表１７】

【０２３０】 金属および重質ポリ芳香族物質はエキストラクト［１３．４］のＲｓＶ中に濃
縮されていることが明確に観察され、それが、このエキストラクトをパージする
理由である。ＲｓＶのみを処理する場合と比較して再循環が増加する。したがっ
て、処理能力の公称の値は常圧残油２ｋｇ／ｈである。

【０２３１】 ３ 酸素化化合物または水和エマルジョンの生成 常圧残油の第１転換運転を行うことにより、直接透明生成物＋エマルジョンが
得られる。この新たな転換中にそれらを酸素化または水和するために、我々のパ
イロットにより再び行うことが考えられた。

【０２３２】 この第２転換後の直接透明および押出相の砂中蒸留により下記の結果が得られ
た。

【表１８】

【０２３３】 同じフィードの砂なし蒸留は、乾燥ＨＣ８５．３６ｇの場合にＨ２Ｏ＝７．９
ｇを生成した。

【０２３４】 このことは、水和および酸素化生成物が生成し、１バールで１２０と２５０℃
の間を含む同様の温度でまず解重合したことを明らかに示している。さらに、下
記のタイプの反応に従って、水がエチレン性結合に接続することは良く知られて
いる。

【化３３】

【表１９】

【０２３５】 これらの反応の平衡温度は、重質アルコールの場合に１ｂで２００℃付近でそ
れを越えない温度で、軽質アルコールの場合に２００℃で具体的に達成される。

【０２３６】 この経験は、炭化水素が酸素化および水和されたことを明らかに示しており、
対応するアルコールと水の温度との化学平衡によって裏付けられる。

【０２３７】 水和および酸素化生成物の存在は、生成する生成物、特にガソリンの品質にと
っては好都合である。

【０２３８】 この酸素化または水和はまた、炉中とディーゼルエンジン中のいずれの燃焼に
とっても好都合である。さらにＯ（..）Ｈの機能による極性特性のため、これら
の生成物は、水と炭化水素の炭化水素骨格との間の第３者溶媒として振る舞い、
時間的に極めて安定なエマルジョンを得ることを可能にする（８年を超えた本発
明者らの試料は動いていない）。

【０２３９】 ４ Ｏｉｌ Ｐｌａｎ ＢＰ Ｄｕｎｋｅｒｑｕｅ反応器５００℃からの、８ ０、クウェートと呼ばれる最終重質真空蒸留物の転換 生産性の上昇を立証し、反応器中の沈殿物の速度制御を試験するため、これら
の制御された動作条件を選択した。さらにフィードおよび流出物のフルフラール
液−液抽出の手法により、生成する生成物の構造を分析し、我々の方法によって
設計されたユニットに対する動作およびサイズ決定実践を裏付けることが可能に
なる。

【表２０】 わずかなポリ芳香族物質：抽出されず［１３．５］ ４７０℃（［１３．４］
に戻す）

【０２４０】 重金属およびポリ芳香族物質はエキストラクト［１３．４］中に濃縮されてい
ることが明確に観察され、それが、このエキストラクトの部分をパージする理由
である。採用された動作条件により、特に５００℃にかけての反応器では、低い
再循環で転換が行われる。 ガソリンの極めて著しい生成があることに留意されたい（ＰＩ−２００℃の２
７．５５重量％で、ＦＣＣガソリンと比較して極めて有利）。

【０２４１】 ５ その他の気体の混合物による転換および反応器の温度に対するフィードの 性質の影響 水に乏しい乾燥地域での作業を可能にするため、またはガソリンの品質を改良
するため、本発明者らは、例えば炉煙などから容易に生成するその他の永久気体
または混合物で動作することからなる、本発明者の方法によって提供される代替
法を検討した。

【０２４２】 水素製造集合体におけるＢＥＮＦＩＥＬユニットの脱炭酸ユニットなどの一部
のユニットは、いつかは使用を考えうるＣＯ２を大量に棄却する。

【０２４３】 本発明者らのもう１つの関心は、より軽質のガス・オイルおよびガソリンを得
るため、言い換えれば、これらの生成物の不均衡な市場需要を満足するため、軽
質真空蒸留物または重質常圧ガス・オイルによる作業で本発明者らの知識および
我々の経験を立証することであった。実際、本発明のユニットは、所望通りガス
・オイルあるいはガソリンのどちらかの生成を優先させることを可能にするが、
これは、発生する生成物が固定された分布である従来の転換ユニットでは達成す
ることはできない。

【０２４４】 したがって、転換すべきフィードとしてＥＬＦ商標のモータ・オイルを選択し
たが、これは有名で、すべてのハイパーマーケットで容易に見つかり、０．８８
５の密度とｎ＝１．４８８（平均値）の率を有している。

【０２４５】 我々は、転換にとってＣＯ２が良好な候補であること、ＣＯ２＋Ｈ２Ｏが顕著
な利点を示すこと、ＣＯ２＋Ｈ２は、好都合であるが、Ｈ２は反応性に乏しく、
その物理的属性によってのみ反応に関与すること、Ｎ２は十分であるが、単独で
使用する場合にはコークス化を防止しないことを知っている。これらの組合せは
すべて検討した。

【０２４６】 我々は、５２０〜５３０℃の反応器温度を採用することが極めて実践的である
ことを立証することができた。 再循環なしに観察される転換は以下の通りである。 ６ 再循環なしの純粋ＣＯ２に対するオイルの転換

【表２１】 ７ 再循環なしのＣＯ２＋Ｈ２に対するオイルの転換

【表２２】 ８ 再循環なしのＣＯ２＋Ｈ２Ｏに対するオイルの転換

【表２３】

【０２４７】 予想されたように、Ｈ２Ｏは軽質留分の出現を遅らせる傾向がある。これらの
気体混合物の性能を区分する有意な差はない。

【０２４８】 オクタン価の観点からは、大きな差はないが、増加の順にＣＯ２、ＣＯ２＋Ｈ
２Ｏ、ＣＯ２＋Ｈ２である。過剰の気体流ＣＯ２＋Ｈ２Ｏは純粋な損失として転
換を低下させるので避けるように注意しなければならない。 ９ 再循環するＣＯ２＋Ｈ２Ｏに対するオイルの転換

【表２４】

【０２４９】 このオイルは、３０％ガソリンＰＩ−２００に転換される。

【０２５０】 様々なこれらの実施形態は、極めて異なるフィードも極めて安全にかつ優れた
出力で転換できることを示している。（純粋Ｎ２による試験は、著しいコーキン
グ化傾向があることを示した。）

【０２５１】 １０ 反応器中の沈殿物 軽質留分の転換を分析する場合に化学的考慮によって制限を受けると特に考え
、実施形態６、７、８および９の試験フィードとしてＥＬＦモータ・オイルを選
択した。主に、永久ガス、特にＡｉｒ Ｌｉｑｕｉｄｅから提供されたＣＯ２お
よび水素、および市販の脱塩水により、５３０℃の炉温度で転換を行った。

【０２５２】 炭化水素に特異的な手法による制御された燃焼により、燃焼領域を綿密に監視
しながら沈殿物の配分を開始した。反応器中の局部フィード損失に関して説明で
きない問題が残った。

【０２５３】 したがって、長い制御された運転の後で、（１）注意深い燃焼を行うこと、お
よび（２）反応器およびその注入器を開けることを決めた。注入器は汚れていな
かった。

【０２５４】 次いで、よく知られた強打手法により反応器から沈殿物スケールを、深穴ドリ
ルのスピニングにより灰色の粉末を取り出した。スケールも粉末も可燃性ではな
かった。

【０２５５】 フィード６２３００ｇから固形物１５１．２ｇが集まり、固体沈殿物／フィー
ド比は０．２４％となる。これらの沈殿物の起源は処理されたオイルのみで、蓄
積して現れたものに過ぎない。

【０２５６】 （本発明者らの残油転換試験では、反応器から炭素質および固体残分を取り出
すのに機械的スクラビング技法を採用し、生成した沈殿物の重量を明らかにした
困難で正確な動作であった。これらの沈殿物は、すべての実用上の目的のために
分析することができた。）

【０２５７】 １１ 残油またはフィードの抽出による脱金属 これらは、本発明の転換で対照フィードとして使用したクウェートＲｓＶの特
性である。

【０２５８】 プロパンＣ３、ブタンＣ４およびペンタンＣ５の抽出による分別により、ＤＡ
Ｏ（脱アスファルト（ｄｅａｓｐｈａｌｔｅｄ）オイル）から極めて固いアスフ
ァルト（ＡｓｐＣ５）にわたり、それらの性質に従い、真空残油の成分を分離す
ることができる。 抽出Ｃ３〜Ｃ５６／１によるＲｓＶの分別

【表２５】

【０２５９】 金属（ニッケル、バナジウム）は、高屈折率ｎおよび最も高い密度の大部分の
ポリ芳香族生成物中に濃縮されることが観察される。同様のことは塩およびイオ
ウにもあてはまる。

【０２６０】 これらの成分は妨害を構成するが、その後に行われるどのような触媒による精
製処理に対しても毒だからである。前記成分を含むポリ芳香族物質は、コークス
化前駆体であり、これが混ざると最早ポンプでくみ取ることができないところま
で生成物の粘度を上げ、燃料に応用して使用される燃料の品質を極めて低下させ
る。これらのすべての理由により、それらを別々に取り出すことが必要である。

【０２６１】 実施形態Ｎｏ．１に記載の真空残油（ＲｓＶ）の転換は、抽出された下記エキ
ストラクト［１３．４］を我々にもたらした。

【表２６】

【０２６２】 密度および屈折率によれば、エキストラクト［１３．４］は、事実上およびも
っぱらＥＸＣ４、ＥＸＣ５およびＡｓｐＣ５からなることが観察される。

【０２６３】 しかしながら、エキストラクト［１３．３］の分析は、その最も重い留分がＤ
ＡＯであり、ＲＶ．３の１０％がＥＸＣ３に等しいことから、実際上金属、塩、
イオウなどを多く含む成分を含有していないことを示している。

【表２７】

【０２６４】 ３６０℃で大気圧では、抽出器［１３．４］は、明確なエキストラクト［１３
．４］中に金属、塩およびイオウを濃縮することにより効率良い制御された方法
でフィードを脱金属し、これは一実施形態の新たな特徴を形成する。

【０２６５】 原油および残油の金属および他の不純物の含有量 プロパンＣ３、ブタンＣ４、ペンタンＣ５による良く知られた精製手法によっ
て典型的な真空残油を分別し、下記のエキストラクトおよびラフィネートが得ら
れる。

【表２８】

【０２６６】 ＤＡＯは、脱アスファルト・オイルと呼ばれる生成物であり、ＥｘＣ４は、Ｃ
４によるエキストラクトであり、ＥｘＣ５は、Ｃ５によるエキストラクトであり
、ＡｓｐＣ５は、得られる対応する残留アスファルトである。

【０２６７】 金属、ＮａＣｌおよびイオウは、水素含有量の低い高度の芳香族重質分子中に
濃縮される。

【０２６８】 燃焼すると、これらの残油は、以下に示す典型的な相対組成を有する灰を与え
る。 灰：ＳｉＯ２：３２ Ｆｅ２Ｏ：２５ Ｎａ：１６ Ｖａ：１４ Ｎｉ：６
Ａｌ：６

【０２６９】 さらに、我々は、５５０から６６０℃にかけて共晶（ガラス）が現れることを
知っている。 シリカ＋ソーダ＝＝＞古典的ガラス（ケイ酸塩） シリカ＋Ｖ２Ｏ５＝＝＞バナジウムガラス シリカ＋ニッケル＝＝＞ニッケルガラス シリカ＋灰＝＝＞鉄、Ｎｉなどを含むガラス

【０２７０】 したがって、いかなる触媒も金属により致命的に「ガラスで埋もれてしまう」
ことが観察される。

【０２７１】 我々のソーキング反応器は空であるため、その壁に沈殿物もなく長時間の運転
に耐えることができ、観察されたように、その他を考慮して４６０から４８０℃
にかけて動作すべきである。したがって、金属は運ばれ、最も重質な液体生成物
によって抽出される。

【０２７２】 モータ・オイルが転換されるには５００〜５２０℃の反応器が必要であった。
ソーキング反応器の壁上には不燃性の沈殿物がほとんどないことが実際に観察さ
れた。

【０２７３】 このことから、金属沈殿物に伴う炭素質残油を抽出する機械的清浄化、好まし
くは、燃焼（壁上に金属沈殿物および灰を残す）による技法を一般化するに至っ
た。この場合もまた、ソーキング反応器が空であるため、この機械的スクラビン
グおよびスケーリング動作を行う際にいかなる問題にも遭遇しなかった。イオウ
はいかなる問題も提起しない。

【０２７４】 特定の実施形態を参照して本発明を説明してきたが、その実施形態は例示的な
ものであり、本発明の範囲がこれらの実施形態に限定されないことは理解される
であろう。記載の実施形態に対して多くの変形形態、修正形態、追加形態および
改良形態が可能である。これらの変形形態、修正形態、追加形態および改良形態
は、以下の特許請求の範囲に詳述される本発明の範囲に入る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 生成物を含む炭化水素を蒸気転換するための我々の方法の一実施形態によるユ
ニットの工程配置を説明する図である。

【図２】 一実施形態で用いられる抽出器／分離器を説明する図である。

【図３】 一実施形態で用いられる反応器を説明する図である。

【図４ａ】 非乾燥国における、生成物を含む炭化水素を蒸気転換するための我々の方法の
一実施形態によるユニットの工程配置を説明する図である。

【図４ｂ】 非乾燥国における、生成物を含む炭化水素を蒸気転換するための我々の方法の
一実施形態によるユニットの工程配置を説明する図である。

【図５ａ】 水資源に乏しい砂漠地帯で実施される同様の配置を説明する図である。

【図５ｂ】 水資源に乏しい砂漠地帯で実施される同様の配置を説明する図である。

【図６ａ】 採油井または製油所の過剰なガスを液体に転換するために実施される同様の配
置を説明する図である。

【図６ｂ】 採油井または製油所の過剰なガスを液体に転換するために実施される同様の配
置を説明する図である。

【図７ａ】 重質蒸留物および重油を軽質蒸留物に転換するための工業用試験であって、こ
の試験が常圧残油５ｋｇ／ｈ、または２ｋｇ／ｈもしくは真空残油１．５ｋｇ／
ｈの全供給速度で機能する試験を説明する図である。

【図７ｂ】 重質蒸留物および重油を軽質蒸留物に転換するための工業用試験であって、こ
の試験が常圧残油５ｋｇ／ｈ、または２ｋｇ／ｈもしくは真空残油１．５ｋｇ／
ｈの全供給速度で機能する試験を説明する図である。

【図８】 別の実施形態における工程配置を説明する図である。

【図９ａ】 別の実施形態における工程配置を説明する図である。

【図９ｂ】 別の実施形態における工程配置を説明する図である。

【図１０】 別の実施形態における工業用試験を説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不純物を多く含む残油または重質蒸留物を含有する炭化水素
   を蒸留できる軽質生成物に転換する方法であって、 炭化水素ロードを第１の温度まで予熱すること、 ロードを第１のエネルギー量を有する噴射で処理することによって少なくとも
   第１のエネルギー量の一部をロードに移動し、ロードの少なくとも一部の分子を
   より軽質な分子に分解する活性化エネルギーにロードを到達させること、 第１の圧力で動作される反応器中、第２の温度でロードを安定化すること、 第２の圧力でロードを膨張させること、および 一連の抽出器にロードを通すことを含み、抽出器の少なくとも１つはロードを
   脱金属するように構成され、抽出器の少なくとも１つは水／炭化水素エマルジョ
   ンを生成するように構成されている方法。
2. 【請求項２】 エマルジョンを破壊して得られる炭化水素を得ること、およ
   び得られる炭化水素を蒸留することをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 エマルジョンを破壊することが、エマルジョンの押し出しと
   、続く１つまたは複数の得られる炭化水素相のデカンテーションを含み、押出が
   、１つまたは複数のふるいにエマルジョンを強制的に通すこと、エマルジョンへ
   乾燥砂を注加すること、およびエマルジョン中で鋼球を転がすことからなる群か
   ら選択される請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 ロードを予熱および処理することがロードおよび噴射を非触
   媒的反応器に注入する注入器中で行われる請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 噴射が過熱水蒸気を含む請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 過熱水蒸気が、第１のエネルギー量の第１の部分が機械的に
   移動されるように断熱的に膨張され、過熱蒸気が膨張した後、水蒸気は第２の温
   度である請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 噴射が、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２、ＣＯ、Ｈ２、およびＮ２からなる
   群から選択される１つまたは複数の気体を含む請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 噴射のエネルギーが従来型の熱炉から供給される請求項１に
   記載の方法。
9. 【請求項９】 噴射のエネルギーが加圧下の炭化水素の燃焼によって供給さ
   れ、空気に曝露される請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 ロードが微粉化された固体である請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】 ロードが少なくとも一対の収束流れを用いて注入され、噴
    射が収束流れに向けられ、噴射が運動エネルギーのロードへの移動を引き起こす
    ことによってロードの分子の剪断を引き起こす請求項９に記載の方法。
12. 【請求項１２】 第１の圧力が、ソーキング時間および反応器の体積を最小
    限に抑えるように選択される請求項１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 破壊されるロードの実質的にすべての分子がそれぞれ、２
    つの部分に破壊される請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 ロードを安定化することが、少なくとも１つの酸素化化合
    物をロードの新たに破壊された分子と反応させることを含み、少なくとも１つの
    酸素化化合物が、Ｈ２ＯおよびＣＯ２からなる群から選択される請求項１に記載
    の方法。
15. 【請求項１５】 ロード中の酸素化化合物と炭素の比が少なくとも０．７で
    ある請求項１３に記載の方法。
16. 【請求項１６】 ロードを一連の抽出器の１つを通すことが、ロードを重質
    相と混ぜること、ロードを安定化チャンバに輸送すること、およびロードから液
    体生成物をデカントすることを含む請求項１に記載の方法。
17. 【請求項１７】 第２の圧力が大気圧であり、第１の圧力が大気圧より大き
    い請求項１に記載の方法。
18. 【請求項１８】 水／炭化水素エマルジョンを生成するように構成された少
    なくとも１つの抽出器が、２００℃で動作するように構成されている請求項１に
    記載の方法。
19. 【請求項１９】 ロードを脱金属するように構成された少なくとも１つの抽
    出器が、３６０℃で動作するように構成されている請求項１に記載の方法。
20. 【請求項２０】 一連の抽出器が、第１の温度で動作される第１の抽出器と
    、続く第２の温度で動作される第２の抽出器と、続く第３の温度で動作される第
    ３の抽出器を含み、第１の温度が第２の温度より高く、第２の温度が第３の温度
    より高く、第１の抽出器が真空残油を真空蒸留物に転換するように構成され、第
    ２の抽出器が真空蒸留物を常圧残油に転換するように構成され、第３の抽出器が
    重質炭化水素を軽質炭化水素に転換するように構成されている請求項１に記載の
    方法。
21. 【請求項２１】 中空反応器体、 炭化水素フィードを前記反応器に導入するように構成された１つまたは複数の
    入口、 噴射を前記反応器に導入し、前記炭化水素フィードを剪断するように構成され
    たノズル、および 前記炭化水素フィードを前記反応器体から出すように構成された１つまたは複
    数の出口を含む装置。
22. 【請求項２２】 前記フィードを予熱するように構成された第１の加熱器お
    よび前記噴射を加熱するように構成された第２の加熱器をさらに含む請求項２１
    に記載の装置。
23. 【請求項２３】 １つまたは複数の前記出口と結合され、前記炭化水素フィ
    ードを脱金属し、水／炭化水素エマルジョンを生成するように構成された１つま
    たは複数の抽出器をさらに含む請求項２２に記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記エマルジョンから前記炭化水素を分離するように構成
    された１つまたは複数の乳化破壊器をさらに含む請求項２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記炭化水素を蒸留して軽質炭化水素生成物とするように
    構成された１つまたは複数の蒸留抽出器をさらに含む請求項２４に記載の装置。