JP6985500B2 - ブローンアスファルトの製造プロセス - Google Patents
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Description
実施例1は、図3のプロセスフロー図に基づくパイロットスケールシステムで実施した。炭化水素供給原料105は、API比重10.3、硫黄含量5.2重量%、およびアスファルテン留分10重量%のアラブ重質原油からの大気中残留物留分であった。炭化水素供給原料105の真沸点留分を表1に示す。
これは比較例である。実施例1で酸化反応器75として使用した同じオートクレーブ型反応器に、動作温度、反応時間、空気流量、および反応圧力を含む同じ条件下で、実施例1と同じAPI比重10.3、硫黄含有量5.2重量%、およびアスファルテン分率10重量%を有するアラブ重質原油からの大気残留物留分の炭化水素を、最初に炭化水素を超臨界水プロセスにかけることなく、添加した。
Claims (18)
- ブローンアスファルトの製造プロセスであって、
加熱炭化水素流と超臨界水とをミキサー内で混合して混合流を生成するステップであって、前記加熱炭化水素流は水の臨界温度未満の温度と23MPa〜35MPaの圧力とを有し、前記超臨界水は水の臨界温度〜600℃の温度と、23MPa〜35MPaの圧力とを有し、前記混合流は、水と、アスファルテン留分を有する炭化水素とを含む、ステップと、
前記混合流を超臨界水反応器へ導入するステップと、
反応器流出物を生成するために、ある滞留時間、反応温度および反応圧力で前記超臨界水反応器を運転するステップと、
前記反応器流出物を冷却器へ導入するステップと、
前記冷却器内の前記反応器流出物の温度を低下させて冷却流出物を生成するステップと、
減圧流を生成するために、減圧装置を通して前記冷却流出物を供給するステップと、
前記減圧流をフラッシュドラムへ導入するステップと、
前記フラッシュドラム中の前記減圧流を分離して軽質留分流と重質留分流を生成するステップであって、前記軽質留分流は軽質炭化水素と水を含有し、前記重質留分流はマルテン留分、アスファルテン留分、および水を含有し、重質留分流中の水の量が、0.5重量%〜10重量%である、ステップと、
重質留分流を貯蔵タンクに導入するステップであって、前記貯蔵タンクは、前記重質留分流を貯蔵するように構成される、ステップと、
前記貯蔵タンクから酸化反応器供給物を回収するステップと、
前記酸化反応器供給物を酸化反応器へ導入するステップと、
前記酸化反応器に酸素源を導入するステップであって、前記酸素源は分子酸素を含む、ステップと、
前記酸化反応器を酸化温度および酸化圧力で運転して生成物流出物を生成するステップであって、前記生成物流出物は酸化アスファルテン留分を含む、ステップと、
を含むプロセス。 - 炭化水素供給原料を供給原料ポンプへ導入するステップと、
加圧供給原料を生成するために、前記炭化水素供給原料の圧力を上昇させるステップと、
前記加圧供給原料を供給原料交換器へ導入するステップと、
前記加圧供給原料の温度を上昇させて、加熱炭化水素流を生成するステップと、
水供給原料を水ポンプへ導入するステップと、
加圧水を生成するために、前記水供給原料の圧力を上昇させるステップと、
前記加圧水を水加熱器に導入するステップと、
前記加圧水の温度を上昇させて超臨界水を生成するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載のプロセス。 - 軽質留分流を軽質留分冷却器に導入するステップと、
前記軽質留分冷却器内の前記軽質留分流の温度を低下させて、冷却軽質留分を生成するステップと、
前記冷却軽質留分を蒸気分離器に導入するステップと、
前記蒸気分離器内で冷却軽質留分を分離して、蒸気流および液体流を生成するステップと、
前記液体流を油分離器に導入するステップと、
前記油分離器内で前記液体流を分離して、アップグレード炭化水素流および水流を生成するステップであって、前記アップグレード炭化水素流はアップグレード炭化水素を含む、ステップと、
をさらに含む、請求項1または2に記載のプロセス。 - 重質留分流を貯蔵タンクに導入するステップの前に、前記重質留分流を溶媒脱アスファルトユニットに導入するステップと、
前記溶媒脱アスファルトユニット内の重質留分ストリームを分離して、アスファルテン流およびマルテン流を生成するステップと、
アスファルテン流を貯蔵タンクへの導入するステップと、
反応器供給物を貯蔵タンクから回収するステップと、
前記反応器供給物を酸化温度および酸化圧力で酸化反応器に導入してアスファルテン生成物を生成するステップであって、前記アスファルテン生成物は酸化アスファルテン留分を含む、ステップと、
前記マルテン流を、前記軽質留分流から分離されたアップグレード炭化水素流と混合するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載のプロセス。 - 加熱炭化水素供給原料の炭化水素供給原料が、全範囲原油、還元原油、大気留出物、大気残留物、真空留分、真空残留物、分解生成物流、生成油、デカント油、エチレンプラントからの重質炭化水素流、液化石炭、生体材料誘導体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜4のいずれかに記載のプロセス。
- 加熱炭化水素流の体積流量と超臨界水の体積流量との比がSATPで1:10〜10:1である、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセス。
- 反応温度が水の臨界温度よりも高く、反応圧力が23MPa〜35MPaであり、滞留時間が5秒〜30分である、請求項1〜6のいずれかに記載のプロセス。
- 酸化反応器がセミバッチ反応器である、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
- 酸化温度が150℃〜300℃であり、酸化圧力が6.894kPa〜689.4kPa(1psig〜100psig)であり、反応時間が10分〜240分である、請求項1〜8のいずれかに記載のプロセス。
- ブローンアスファルトを製造するためのシステムであって、
ミキサーであって、加熱炭化水素流と超臨界水とを混合して混合流を生成するように構成された、ミキサーと、
前記ミキサーに流体接続された超臨界水反応器であって、反応器流出物を生成するように構成された、超臨界水反応器と、
前記超臨界水反応器に流体接続された冷却器であって、前記反応器流出物の温度を低下させて冷却流出物を生成するように構成された、冷却器と、
前記冷却器に流体接続された減圧装置であって、前記冷却流出物の圧力を低下させて減圧流を生成するように構成された、減圧装置と、
前記減圧装置に流体接続され、前記減圧流を分離して軽質留分流と重質留分流とを生成するように構成されたフラッシュドラムであって、前記重質留分流は、マルテン留分、アスファルテン留分および水を含み、重質留分流中の水の量が、0.5重量%〜10重量%である、フラッシュドラムと、
前記フラッシュドラムに流体接続された貯蔵タンクであって、重質留分流を貯蔵するように構成された、貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクに流体接続された酸化反応器であって、生成物流出物を生成するように構成された、酸化反応器と、
を含む、システム。 - 供給原料ポンプであって、炭化水素供給原料の圧力を増加させて加圧供給原料を生成するように構成された、供給原料ポンプと、
前記供給原料ポンプに流体接続された供給原料交換器であって、前記加圧供給原料の温度を上昇させて加熱炭化水素流を生成するように構成された、供給原料交換器と、
水ポンプであって、水供給物の圧力を上昇させて加圧水を生成するように構成された、水ポンプと、
前記水ポンプに流体接続された水加熱器であって、前記加圧水の温度を上昇させて超臨界水を生成するように構成された、水加熱器と、
をさらに含む、請求項10に記載のシステム。 - 前記フラッシュドラムに流体接続された軽質留分冷却器であって、軽質留分冷却器内の軽質留分流の温度を低下させて、冷却軽質留分を生成するように構成された、軽質留分冷却器と、
前記軽質留分冷却器に流体接続された蒸気分離器であって、前記冷却軽質留分を分離して蒸気流および液体流を生成するように構成された、蒸気分離器と、
前記蒸気分離器に流体接続された油分離器であって、前記液体流を分離してアップグレード炭化水素流および水流を生成するように構成された、油分離器であって、前記アップグレード炭化水素流はアップグレード炭化水素を含む、油分離器と、
をさらに含む、請求項10または11に記載のシステム。 - 前記フラッシュドラムに流体接続された溶媒脱アスファルトユニットであって、重質留分を分離してアスファルテン流およびマルテン流を生成するように構成され、前記マルテン留分は、前記軽質留分流から分離されたアップグレード炭化水素流と組み合わされる、溶媒脱アスファルトユニットと、
溶媒脱アスファルトユニットに流体接続された貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクに流体接続された酸化反応器であって、アスファルテン生成物を生成するように構成された酸化反応器であって、前記アスファルテン生成物が酸化アスファルテン留分を含む、酸化反応器と、
をさらに含む、請求項10〜12のいずれかに記載のシステム。 - 加熱炭化水素供給原料の炭化水素供給原料が、全範囲原油、還元原油、大気留出物、大気残留物、真空留分、真空残留物、分解生成物流、生成油、デカント油、エチレンプラントからの重質炭化水素流、液化石炭、生体材料誘導体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項10〜13のいずれかに記載のシステム。
- 前記加熱炭化水素流の体積流量と超臨界水の体積流量との比が、SATPで1:10〜10:1である、請求項10〜14のいずれかに記載のシステム。
- 前記超臨界水反応器内の反応温度が水の臨界温度よりも高く、前記超臨界水反応器内の反応圧力が23MPa〜35MPaであり、前記超臨界水反応器内の滞留時間が5秒〜30分である、請求項10〜15のいずれかに記載のシステム。
- 前記酸化反応器がセミバッチ反応器である、請求項10〜16のいずれかに記載のシステム。
- 前記酸化反応器内の酸化温度が150℃〜300℃であり、前記酸化反応器内の酸化圧力が6.894kPa〜689.4kPa(1psig〜100psig)であり、酸化反応器内の反応時間が10分〜240分である、請求項10〜17のいずれかに記載のシステム。
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