JPS5927987A - Petroleum and related substances treatment and separation - Google Patents
Petroleum and related substances treatment and separationInfo
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- JPS5927987A JPS5927987A JP12957883A JP12957883A JPS5927987A JP S5927987 A JPS5927987 A JP S5927987A JP 12957883 A JP12957883 A JP 12957883A JP 12957883 A JP12957883 A JP 12957883A JP S5927987 A JPS5927987 A JP S5927987A
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば石油ガス、原油、瀝青、油砂又は油頁
岩から採れた油、クール砂から採れたタール等の天然物
質、これらの宍然物ηから訪導され/こ石油部分、並ひ
に石油精製過程中に於ける流れと生産品を含めたすべて
の石油および/又は関係物質を、添加したアヌファルテ
ンと接触させて、その中に含んでいるアスファルト成分
および/又は非炭化水素成分等と共に沈澱させてこれら
の諸成分を除去分離し、濃度の減少した上記の諸成分を
含んだ油(および/又はガス)を回収する新規な方法に
関するものである。本発明に依って提供される方法に従
った種々の方法に於いて、アスファルト又はアスファル
テンをも回収することが出来る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to natural substances such as petroleum gas, crude oil, bitumen, oil extracted from oil sand or oil shale, tar extracted from cool sand, etc. All petroleum and/or related substances, including the petroleum portion as well as streams and products from the petroleum refining process, are brought into contact with the added anuphaltenes to extract the asphalt components and/or substances contained therein. Alternatively, the present invention relates to a new method for recovering oil (and/or gas) containing the above-mentioned various components at a reduced concentration by precipitating them together with non-hydrocarbon components, removing and separating these components. Asphalt or asphaltenes can also be recovered in various methods according to the method provided by the present invention.
クランキングの工程等に用いられる供給原料は、今日で
は一般に蓋部過程から採れる残漬物又は1溜出液である
。しかし、必要に応じては、原油そのま\をクラッキン
グの供給原料に用いることもあり、その際には、原油は
前もって脱塩する必−安がある。蓋部残漬物のように、
重G原油は普通アスファルト成分を可成り含有し、多く
の高温度の工程に於いてコークスの生成を起し、尚クラ
ンキング工程に使用される触媒表面に於けるカーボンの
堆積のもとになったりしてこれらの触媒の性能を低下せ
しめ且つその使用寿命を短縮させることは周知の事であ
る。原油(一般の)は相当量の非炭化水軍の有機性成分
、主と1−て硫化物、硝化物及び酸化物を含む物質を含
有し、その上少隼の溶解性有機金属物質及びアスファル
テンとレジンと共存してコロイド性の懸濁液中に存在す
る無機塩を含んでいる。これらの非炭化水素成分等は、
石油蓋部の際その佛騰範囲全体にわたって出て来るが、
非揮発性油分特にアスファルテンとレジンの中に濃縮さ
れる傾向が強い。極く少知であっても、これらの物質は
t人な腐蝕問題、触媒不活性化、生成産物の品質低下、
健mtt8j害等の因となる。The feedstock used in the cranking process etc. is today generally pickle or distillate from the capping process. However, if necessary, raw crude oil may be used as a feedstock for cracking, and in that case, the crude oil must be desalted beforehand. Like leftover pickles on the lid,
Heavy G crude oils usually contain significant bituminous components, which can lead to coke formation in many high-temperature processes and can also be a source of carbon deposits on catalyst surfaces used in cranking processes. It is well known that this can reduce the performance of these catalysts and shorten their service life. Crude oil (common) contains significant amounts of non-carbonized organic components, primarily substances containing sulfides, nitrides and oxides, as well as small amounts of soluble organometallic substances and asphaltenes. Contains inorganic salts that coexist with the resin in a colloidal suspension. These non-hydrocarbon components, etc.
When the oil cap comes out, it appears throughout the entire Buddha range,
Non-volatile oils tend to be concentrated, especially in asphaltenes and resins. Although little is known, these substances can cause serious corrosion problems, catalyst deactivation, reduced product quality,
This may cause damage to the health mtt8j.
一般について、原油中の非炭化水素諸成分と、アスファ
ルトa分との間には、略相関関係がありアスファルト成
分の含有量が高い程、非炭化水素諸成分の含有量も高く
なる。このため、クラッキング及びその他の石油精製過
程に用いる供給原料中のアスファルト成分を前もって除
去する事は必要な事であるとされている。In general, there is a substantial correlation between the non-hydrocarbon components in crude oil and the asphalt a content, and the higher the content of the asphalt components, the higher the content of the non-hydrocarbon components. For this reason, it has been deemed necessary to previously remove asphalt components from feedstocks used in cracking and other petroleum refining processes.
アスファルト成分及び非炭化水素成分を除去して、供給
原料及び石油又は関係物質の性質を高める方法にはいろ
いろのものがある。従来の方法及び二り程としては以下
にまとめたものが考えられる。There are various methods for removing asphalt and non-hydrocarbon components to enhance the properties of feedstocks and petroleum or related materials. As conventional methods and methods, the following can be considered.
(1) フラッシュ蓋部法
(2)A空蓋部法
(3)粘性ブレーキング法
(4) コーキング法
(5)溶剤処理法
(6) アルカリ処理法
(7) ガス処理法
(8)酸化処理法
(5))吸増処理法
00)を夜処理法
旧)反応性金賄塩等を使った沈澱法
上記の方法の中で、浴剤処理法はアスファルト成分の除
去には最も有効であるが、この方法も他の従来の方法と
同じように経済上および操作上不利な点があり、特殊な
装置および/又は激烈な操作条件ケ必要とする。殆んど
の従来の方法は、高いコストの為、原油の大部処理には
適していない。(1) Flush lid method (2) A empty lid method (3) Viscous braking method (4) Coking method (5) Solvent treatment method (6) Alkali treatment method (7) Gas treatment method (8) Oxidation treatment Method (5)) Absorption treatment method However, this method, like other conventional methods, has economic and operational disadvantages, requiring specialized equipment and/or extreme operating conditions. Most conventional methods are not suitable for large-scale processing of crude oil due to their high cost.
しかも、これらの従来の方法の中には、廃棄物が出来、
特殊な廃棄物の取扱い法を必要とし、そして廃棄物処置
のむづかしい問題をひきおこすことがある。Moreover, some of these traditional methods produce waste and
They require special waste handling methods and can create difficult waste disposal problems.
上述の事実からして、本発明の主要目的の一つとしては
、石油および関係物質からアスファルト成分および非炭
化水素成分を同時に除去し、且つ従来の方法によくある
困難さを避けた新規の方法を提供することである。中で
も、本発明の目的の一つには、簡単で且つ効果的に大部
の原油を経済的に精製し分離する方法を提供することが
ある。In view of the above-mentioned facts, one of the main objects of the present invention is to develop a new method for simultaneously removing asphalt and non-hydrocarbon components from petroleum and related materials, avoiding the difficulties common in conventional methods. The goal is to provide the following. Among other things, one of the objects of the present invention is to provide a simple and effective method for economically refining and separating most crude oils.
本発明の他の一つの主要目的には、石油及び/又は関係
物質を精製すると同時に、アスファルトンを経済的に回
収する新規な方法を提供することがある。従来の方法に
依るアスファルテンの回収はコストが高い為、今日に至
る寸でアスファルテンを大部に生性することはなされて
いない。アスファルテンが多数の小製な用途をもってい
ることは公知の事である。Another major objective of the present invention is to provide a new method for economically recovering asphaltone while refining petroleum and/or related substances. Since the recovery of asphaltenes by conventional methods is expensive, asphaltenes have not been recovered to a large extent to date. It is known that asphaltenes have many small-scale applications.
本発明のその他のM(扱な目的として下h〔:のような
ものが挙げられる。1)石油中の4’iL?成成分のみ
を用い、それ以外の物質を必要としないような新規な石
油および/又は関係物質を精製する方法を提供する事、
2)多くの従来の方法と併用出来るような石油および/
又は関係物質を精製する新規な方法を提供する卯、3)
比較的小さいエネルギー消費しか必要としないような石
油および/又は関係物質を精製する新規な方法を提供す
る事、4)%殊の、高価な装置又は危険な操作条件を必
要としないような石油および/又は関係物質を精製する
新規な方法を提供する事、5)廃棄物を生じ々いよつな
石油および/又は関係物質を精製する新規な方法を提供
する事、6)装置および操作条件を余り変えなくても、
広い範囲の化学成分及び物理的特性をもった供給原料を
も容易に扱うことが出来るような石油および/又は関係
物質を精製する新規な方法を提供する事などである。Other M (objectives) of the present invention include the following: 1) 4'iL in petroleum? To provide a new method for refining petroleum and/or related substances that uses only the constituent ingredients and does not require any other substances;
2) petroleum and/or oil that can be used in conjunction with many conventional methods;
Or a rabbit that provides a new method for purifying related substances, 3)
4) to provide a new method for refining petroleum and/or related substances that requires relatively low energy consumption; 5) provide a new method for refining petroleum and/or related substances that generate waste; 6) reduce equipment and operating conditions; Even if you don't change it,
These include providing new methods for refining petroleum and/or related substances that can readily handle feedstocks with a wide range of chemical compositions and physical properties.
本発明に従えば、石油(又は関係物1)は、添加したア
スファルテン(出来れは処理されるべき供給原料中に含
まれるアスファルテンと同じタイプのもの)と接触させ
て、その中に含まi[ているアスファルト成分および非
炭化水素成分とを此の添1+uアスファルテンと共に沈
澱させた上で分離することに依って、此の石油(又は関
係物質)の中に含まれているアスファルト成分及び非炭
化水素成分を除去し、そして残った油成分を回収ずろ手
、 取り早い、効果的方法で精製出来る。上記の条件の
下に於いては、供給原料に添加されたアスファルテンは
、此の原料中に含1れるレジンおよび他のgL芳香族物
質を誘引し且つそれと結合を起して、原料中に於けるア
スファルト性物質と他の一車芳香性物質との間の平軛関
係を破る事を本願発明者が発兄している。上記の平衡関
係の破壊は、アスファルト成分および非炭化水素成分の
沈澱の精米となる。此の沈澱に続いて、添加されたアス
ファルテンと沈澱するアスファルト成分との集塊物が作
られる。こうして出来だ集塊物は、残った油成分より容
易に分離され、然も回収された油成分はすでに脱アスフ
ァルトされている故、以後の111製操作に用いられる
供給原料として適している。一方、分離さhた沈澱物(
集塊物)はgb′こ処置8してアスファルト又はアスフ
ァルテンとして回収G iする。According to the invention, petroleum (or related substance 1) is brought into contact with added asphaltenes (preferably of the same type as the asphaltenes contained in the feedstock to be treated) and By precipitating and separating the asphalt components and non-hydrocarbon components contained in this petroleum (or related substances), the asphalt components and non-hydrocarbon components contained in this petroleum (or related substances) can be separated. The remaining oil components can be recovered and purified in a quick and effective manner. Under the above conditions, the asphaltenes added to the feed will attract and combine with the resins and other gL aromatics contained in the feed, resulting in The inventor of the present invention has set out to break the yoke of relationship between the asphaltic material and other aromatic materials. Disruption of the above equilibrium relationship results in the precipitation of asphalt components and non-hydrocarbon components. Following this precipitation, an agglomerate of added asphaltenes and precipitating asphalt components is formed. The resulting agglomerate is easily separated from the remaining oil component, and since the recovered oil component has already been de-asphalted, it is suitable as a feedstock for subsequent 111 production operations. On the other hand, the separated precipitate (
The agglomerates) are treated as gb' and recovered as asphalt or asphaltene.
こうして回収されたアスファルテンの一部は、上記の接
触過程へ還流(リサイクル)される。石油原料と添加さ
れたアスファルテンとの間の接触は通常、原料の評点以
下の温度で行われ、そしてアスファルト成分の沈澱は、
普通常温近くの温j隻で村われる。、従って、熱節約の
目的で、接触装置と沈澱(又は分Xit )装置の間の
熱父換をすることが出来る。尚、上記の沈澱物はノ々ラ
フイン系の溶剤で処理して良質のアスファルテン會沈醸
回収することが出来る。使用ずみの溶剤は容易に回収さ
れて、再び使用出光る。従って、水力法は供給原料の1
1q成成分以外に、何の化学薬品をも必要としない。A part of the asphaltene thus recovered is recycled (recycled) to the above-mentioned contacting process. Contact between the petroleum feedstock and the added asphaltenes is typically carried out at a temperature below the rating of the feedstock, and the precipitation of the asphalt components is
It is usually eaten at a temperature close to room temperature. Therefore, for the purpose of heat conservation, a heat exchange between the contacting device and the precipitation (or precipitation) device can be carried out. The above-mentioned precipitate can be treated with a Nononorafuin solvent to recover high-quality asphaltene. The used solvent can be easily recovered and used again. Therefore, the hydraulic method requires 1 of the feedstock.
No chemicals are required other than the 1q component.
アスファルテンは、茶色乃至黒色の微粉状の非結晶性物
質であって、普通は石油中の軽ナフサ若しくは溶剤を使
って、石油、残渣油、瀝宵物η等を処理することに依っ
て得られる。石油中のナフサは、極〈普通のパラフィン
系の鉤状化合物から司成り芳香性のタイプのものに至る
寸で卸、囲が広いものである。異った溶剤の中に於ける
溶解度を規準にすれば、石油および/又は関係物質中の
構成成分は下記のように別けることが出来る。Asphaltene is a brown to black, finely powdered, non-crystalline substance, and is usually obtained by treating petroleum, residual oil, waste matter, etc. using light naphtha or a solvent in petroleum. . Naphtha in petroleum has a wide range of sizes, ranging from very ordinary paraffinic hook-like compounds to aromatic types. On the basis of solubility in different solvents, the constituents in petroleum and/or related substances can be distinguished as follows:
1)カーボイド−二硫化炭素、四塩化炭素および低分子
量のパラフィン類には溶解し7ない。1) Carboids - Not soluble in carbon disulfide, carbon tetrachloride and low molecular weight paraffins.
2)カーベン−二硫化炭素に溶解するが、四塩化炭素お
よび低分子量のパラフィン類には溶解しない。2) Carbenes - Soluble in carbon disulfide, but not in carbon tetrachloride and low molecular weight paraffins.
3〕 アスファルテンー二硫化炭素および四塩化炭素に
は溶解1−るが、低分子量のパラフィン類には溶解しな
い。3] Asphaltene - Soluble in carbon disulfide and carbon tetrachloride, but not in low molecular weight paraffins.
4)マルテンー二硫化炭素、四at化炭素および低分子
量パラフィン類のいづれにも溶解する。4) Maltene - Soluble in carbon disulfide, carbon tetratide and low molecular weight paraffins.
大抵の石油はカーボイドおよびカーペンを殆んど含有し
ないが、クララ痔ング工程に於ける%、漬物の中には、
珀1にして2パーセント又はそれ以上含まれていること
がある。工業上、原油および源宵物質を分離し7てアス
ファルテン及びマルテンの二成分を得る41ハ、炭化水
素および単純な低分子ふ(の炭化水累訪導物賀に対して
撰択性浴解力をもっている低分子量のパラフィンを用い
て、都合よく達成される。篩度に芳香性の石油ナフサは
、高温層:でdアスファルテンを部分的に溶解するので
、アスファルテンの絹製又はアスファルテンヲ含有する
石油の稀釈の目的に用いることは、本発明ではす\めら
れない。この理由は、接触操作に用いられる添加アスフ
ァルテンの本来の性質を保存するためである。此の目的
には、ペンタン、ヘプタン及びヘキサノを特にす\める
ことか出来る。殊に、n−ペンタンは、アスファルテン
の性質を変えるととガく効果的にそれを沈澱させうろこ
とが知られている。n−ペンタンを稀釈剤として用いれ
ば、石油又は関係物質からそれに含有されているアスン
アルテンをより多く沈澱させることが出来る事を本願発
明者が見出しているのである。それにして゛も、原油の
四十倍以上の容積のn−ペンタンを用いて原油を稀釈し
、且つ原油の1搦、の10)ξ−セントに当る量のシリ
カケルを沈澱助剤として使って、やっと原油中のアスフ
ァルテンの重信゛(3)パーセントを沈澱させることが
出来たのである。Most petroleum oils contain very little carboid and carpene, but in the Clara hemorrhoid process, some pickles contain
It may contain 2% or more in 1 part. Industrially, crude oil and raw materials are separated to obtain the two components of asphaltenes and maltenes, and the selective bath-resolving power of hydrocarbons and simple low molecular weight hydrocarbons is used. This is conveniently achieved using paraffins of low molecular weight that have sieving properties.Aromatic petroleum naphtha partially dissolves the asphaltenes in the high temperature layer; The use of pentane, heptane and In particular, n-pentane is known to change the properties of asphaltenes and precipitate them very effectively.N-pentane can be used as a diluent. The inventor of the present invention has discovered that it is possible to precipitate more asunartene contained in petroleum or related substances by using it. By diluting the crude oil with 3% of the asphaltenes in the crude oil and using silica gel as a precipitation aid in an amount equivalent to 10% of the crude oil, it was possible to precipitate 3% of the asphaltenes in the crude oil. It was possible.
これに反して、同じ原油をn−ペンタンで稀釈し7なく
ても、その中に含有するアスノアルテンと同タイプのア
スファルテンをNtにして原油中の残渣油(600下(
315,6°C)以上の減分)の半分に当る開だけ添加
し接触させることに依って、原油中に含有するアスファ
ルテンの殆ント団0パーセントを沈澱させることが出来
る。On the other hand, even if the same crude oil is not diluted with n-pentane, the asphaltenes of the same type as asnoartene contained therein will be converted to Nt and the residual oil in the crude oil (less than 600
By adding and contacting the crude oil at a rate equivalent to half of the decrement (315.6°C or more), it is possible to precipitate almost 0 percent of the asphaltenes contained in the crude oil.
石油又は関係物制にアスファルテンを添加した場合の効
果をもつと検討1〜てみることは有益であると思う。石
油又は関係物質中に宮まれろ炭化水素およびそれらのシ
リーズは相互に密切な関係があり、これらの物質が互に
異る点は、主に分子量;と水素/炭素比である。アスフ
ァルテン炭化水素は多分に水素の不足があり且つ異変的
構造をよく呈するが、これを例外として石油又は関心−
物勿中の炭化水素シリーズ(アスファルデン、レジンお
よびオイルからなる)は分子量および水翼/炭−y4’
、比に於いては隣接するシリーズの間に於いて相互に部
分的九1機している。原油中に極く微量に會まれている
カーボイド及びカーヘンを除いては、アスファルデンは
最終的凝縮物質であると云える。I think it would be useful to examine the effects of adding asphaltenes to petroleum or related substances. Hydrocarbons contained in petroleum or related substances and their series are closely related to each other, and the differences between these substances are mainly in molecular weight and hydrogen/carbon ratio. Asphaltene hydrocarbons are often hydrogen deficient and often exhibit unusual structures, with the exception of petroleum or
Of course, the hydrocarbon series (consisting of asphaldenes, resins and oils) is characterized by molecular weight and hydrofoil/carbon-y4'
In comparison, there are 91 parts of each other between adjacent series. Asphaldenes can be said to be the final condensate, with the exception of carboids and carbhenes, which are present in extremely small amounts in crude oil.
冒度の芳香性は、一般にアスファルテン及びそのシリー
ズに共通して表わtl、ていイ)。ちょうど、石油中の
パラフィン含鳴度が、レジンをアスファルテンから分離
する場合大切であると同じように、芳香物質含有度は、
レジンがアスフ7′ルチンと結合スる上に於いて大切で
ある。レジンとメイルの芳香性が篩い程、アスファルテ
ンの溶媒和作用(レジンに依る)がよく、レジン及びオ
イルの溶媒和作用力はアスファルテン/マルテン界n+
+の性質を理解する上に最も大切な事の一つであり、此
の界面tま原油及びUt青物質のコロイド性を特徴づけ
るものである。同じアスファルテンでも、高度の芳香性
の溶媒中で分散し又も、低度の芳香性の溶媒中では沈澱
する。もつと明確にいえば、石油又は瀝青物質のコロイ
ド性の安定度というものは、その中のアスクアルテン/
レジン比を変えたり、又はその中のアスファルテンやレ
ジンのタイプを変えることに依って容易に変えることが
出来ることを本願発明者は見出しているのである。原油
中に於けるアスファルテンの解膠度というものは、その
原油中に含まれるレジン及び車芳香族物質の芳香性度、
金属成分及び芳香環中の炭素以外の元素類成分に依って
強く影響される。同程度の芳香性のレジンでも、金属成
分および炭素以外の元素類成分の含有葉が大きけれは、
アスファルテンのM膠度が大きくなる。レジンとアスフ
ァルテンとは一種の電子投受関係の形式で結合していて
、アスンアルテン分子とレジン分子間に於ける成る種の
分子構造上の相似は、原油のコロイド的性質を決定する
大切な役割ヶ果していると思われる。上述の事実は、一
つの原油から採れたアスファルテンを異ったもう一つの
原油の中に入れてそして新しく出来たアスファルテン゛
/オイルの分散液の安定度を実験的に観察することに依
って本願発明者が発見したものである。すべての場合に
於いて、アスファルテンはそれを採り出しだ原油の中で
は容易に分散した。しかし、此の原油の中に添加された
アスファルテンの量を増していくと遂には原油中に於け
る不溶解点に達し、そこではアスファルテンとレジンが
一緒に沈澱を開始する。此の発見に依って、本願発明者
は、与えられた原油について、任意の温度では、此の原
油の中に沈澱を起さずに分散出来る最大量のアスファル
テンが含イ」出来るようなアスクアルテン/レジン比と
いうものがあるという事を信じた。此の比は、「アスク
アルテン/レジン解膠作用恒数(又は比)」と定義する
事が出来るし、此の恒数は与えられた原油と接触しそれ
を分離するに必要な最適量のアスファルテンを定めるの
に役立つものである。尚、水素/炭素比の高いアスファ
ルテンは水素/炭素比の低いアスファルテンよりも石油
の中に分散しやすい事がいえる。原油中のアスクアルテ
ン/レジン比が減少するにつれて、水素/炭素比の高い
アスファルテンを添加してやるとゲルを生成するが、一
方水素/炭素比の低いアスファルテンを添加すると沈蝕
を起す軸向がある。同様にして、これらの事実は、石油
中のアスファルテン及びマルテンの芳香性の強度に依っ
て説明出来る。本ル[I発明名に依って得られた広範な
実験的61F拠に依れは、処理された事のない原油中に
あるアスファルテンは単分子の形で存在し、そしてレジ
ン分子に依っで解膠され且つ里芳香族分子に依って分散
ツt1ている。然し、瀝青中のアスファルテンは集塊状
で看在していて、そして残渣物質(蒸製の)中のアスフ
ァルテンは大きい団塊の形で存在していると思われる。Highly aromatic properties are commonly expressed in asphaltenes and their series (tl, t). Just as the paraffin content in petroleum is important for separating resins from asphaltenes, the aroma content is important for separating resins from asphaltenes.
This is important in that the resin binds to the asphalt 7' rutin. The more fragrant the resin and mail, the better the solvation effect of asphaltene (depending on the resin), and the solvation effect of resin and oil is n+ at the asphaltene/maltene boundary.
This is one of the most important things in understanding the properties of +, and this interface characterizes the colloidal nature of crude oil and Ut blue matter. The same asphaltenes disperse in highly aromatic solvents and precipitate in low aromatic solvents. To put it more clearly, the colloidal stability of a petroleum or bituminous substance refers to the colloidal stability of the asquartene/bituminous substance.
The inventors have discovered that this can be easily changed by changing the resin ratio or by changing the type of asphaltene or resin therein. The degree of peptization of asphaltenes in crude oil is determined by the degree of aromaticity of resins and aromatic substances contained in the crude oil,
It is strongly influenced by metal components and elemental components other than carbon in the aromatic ring. Even if the resin has the same degree of aroma, if the content of metal components and elements other than carbon is large,
The M stickiness of asphaltene increases. Resin and asphaltenes are bonded in a kind of electron-throwing/receiving relationship, and the molecular structure similarities between asunartene molecules and resin molecules play an important role in determining the colloidal properties of crude oil. It seems to be working. The above facts were discovered by experimentally observing the stability of the newly formed asphaltenes/oil dispersion by placing asphaltenes extracted from one crude oil into a different crude oil. This was discovered by the inventor. In all cases, asphaltenes were readily dispersed in the crude oil from which they were extracted. However, as the amount of asphaltenes added to this crude oil is increased, an insolubility point in the crude oil is finally reached, at which point the asphaltenes and resin begin to precipitate together. Based on this discovery, the inventor of the present application has determined that, for a given crude oil, at a given temperature, the asphaltenes can contain the maximum amount of asphaltenes that can be dispersed in the crude oil without causing precipitation. I believed that there was a thing called the /resin ratio. This ratio can be defined as the "asqualtene/resin peptization constant (or ratio)", and this constant is the optimal amount required to contact and separate a given crude oil. It is useful for defining asphaltenes. Incidentally, it can be said that asphaltenes with a high hydrogen/carbon ratio are more easily dispersed in petroleum than asphaltenes with a low hydrogen/carbon ratio. As the asphaltene/resin ratio in crude oil decreases, there is an axis in which the addition of asphaltenes with a high hydrogen/carbon ratio produces gels, while the addition of asphaltenes with a low hydrogen/carbon ratio causes erosion. Similarly, these facts can be explained by the aromatic intensity of asphaltenes and maltenes in petroleum. Based on the extensive experimental evidence obtained by this book, asphaltenes in unprocessed crude oil exist in monomolecular form and are decomposed by resin molecules. It is glued and dispersed by aromatic molecules. However, the asphaltenes in the bitumen are present in agglomerates, and the asphaltenes in the residue material (from the steaming) appear to be present in the form of large nodules.
未処理の原油中では、レジン分子とアスファルテン分子
の間に於いては、水素結合が優先的な分子間力の原因で
あると思われる実順的証拠もある。此の事実は、原油中
のアスファルテンが残渣物質中のアスファルテンよりも
イ11」故分離しにくいかを説明しているど思われる。There is also substantial evidence that hydrogen bonds appear to be the source of preferential intermolecular forces between resin and asphaltene molecules in unprocessed crude oil. This fact seems to explain why asphaltenes in crude oil are more difficult to separate than asphaltenes in residual materials.
一旦、解膠し7たレジン分子を失ってしまうとアスファ
ルテン分子はその分極性のために、互に衝突すれは容易
に集塊又は団塊を作ってしまう。アスファルテン分子も
レジン分子も大変大きく、従って石油中に於ける拡散速
度は極めて遅く、J17るに足らない。従って、本発明
が提供する接融操作に於いては、攪拌および混合が極め
て大切となる。面接且つ密接にレジンとアスファルテン
を接触させる事は最も大切なことである。水素結合を通
じて、多数のレジン分子に依って解)1薯された各個の
アスファルテン分子はミセルを作り、そして分子量の大
きい最も芳香性と極性の高いレジン分子はミセルの中心
にあるアスファルテン分子の近くに配列された状態にあ
る。こhらの物質は、順次芳香性と極性の低い小さい分
子量の成分に依ってかこまれ、遂にはミセル間の油粕へ
と次第にうつり変っていく状態にある。石油中の金属成
分および炭素以外の元素類成分はミセルの外側よりもそ
の内側に集中していると思われる。従って、石油又は関
係物質からアスファルテンとレジンを分離する事はこれ
らの非炭化水素諸成分(金趙および炭素以外の元素類)
の除去のカギでもある。上記のアスファルテン/レジン
解膠作用恒数(又は比)を超過することに依ってアスク
アルテン/レジン界面に於ける平衡を破るという事は、
本発明の原理にもとづいた石油又は関係物質の、簡単且
つ効果的な分離方法の鍵である。Once peptized resin molecules are lost, asphaltene molecules collide with each other and easily form agglomerates or nodules due to their polarizability. Both asphaltene molecules and resin molecules are very large, so the diffusion rate in petroleum is extremely slow and is not enough for J17. Therefore, stirring and mixing are extremely important in the melting operation provided by the present invention. The most important thing is to bring the resin and asphaltene into close contact. Through hydrogen bonding, each asphaltene molecule formed by a large number of resin molecules forms a micelle, and the most aromatic and polar resin molecule with the highest molecular weight is located near the asphaltene molecule in the center of the micelle. in an arrayed state. These substances are successively surrounded by aromatic, low-polarity, small molecular weight components, and are finally in a state where they gradually transform into oil cake between the micelles. Metal components and elements other than carbon in petroleum appear to be concentrated on the inside of the micelles rather than on the outside. Therefore, separating asphaltenes and resins from petroleum or related substances is important in separating these non-hydrocarbon components (elements other than gold and carbon).
It is also the key to removing Breaking the equilibrium at the asphaltene/resin interface by exceeding the above asphaltene/resin peptizing constant (or ratio) means:
This is the key to a simple and effective method of separating petroleum or related substances based on the principles of the present invention.
以下、添付の図面第1図、第2図および第3図に示され
た本発明の基本的プロセスの若干例、および第−表と第
二表に記載されである実例を参照しながら、不発IJJ
を詳細に説明していく。Hereinafter, with reference to some examples of the basic process of the present invention illustrated in the accompanying drawings, FIGS. IJJ
will be explained in detail.
第1図は、本発明が提供する方法に従って、石油又は関
係物質を稍製し且つ一部分離する為の基本的工程の一つ
の態様を略図で示しだものである。FIG. 1 schematically depicts one embodiment of the basic process for producing and partially separating petroleum or related substances according to the method provided by the present invention.
第2図は、一本発明が提供する方法に従って、重原油、
瀝青、残渣物質等を精製且つ一部分^1#するだめの基
本的工程の一つの態様を略図で示しだものである。FIG. 2 shows heavy crude oil,
Figure 1 schematically depicts one embodiment of the basic process for purifying and partially refining bitumen, residual materials, etc.
第3図は、本発明が提供する方法に従って、重原油、瀝
青、残渣物質等を精製し且つ一部分離すると共に、アス
ファルテンの回収をする為の基本的工程の一つの態様を
略図で示したものである。FIG. 3 schematically depicts one embodiment of the basic process for purifying and partially separating heavy crude oil, bitumen, residual materials, etc. and recovering asphaltenes according to the method provided by the present invention. It is.
これから、本発明を、沿伺の図面に示された若干の異っ
た態様及び実験精巣と関連させて評#IIIに記載して
いこう。The present invention will now be described in Review #III in connection with some different embodiments shown in the accompanying drawings and in connection with an experimental testis.
上述の様に、第1図は本発明が提供する方法に従って石
油又は関係物質を精製し且つ一部分離する為の基本的工
程の一つの態様を略図で示したものであり、以下の力、
つの過程を含めている。即ち、1)接触過程、2)固−
液分離過程、3)アスファルテン沈澱過程、4)アスフ
ァルテン乾燥過程、および5)n−ペンタン回収過程で
ある。第1圀に示されている様に、接触装に1は例えば
温合(又は攪拌)槽、流動層等で、供給原料と添加され
たアスファルテンとの間の密接な接触を確果にし且つ原
料中のアスファルト成分および非炭化水素鎖成分を添加
アスファルテンと共に沈澱させることを容易にする為の
固−液分離装置2は、例えば濾過器、遠心分離器、液体
サイクロン等で、沈澱物を残った油成分から分離する作
用をする為にある。アスファルテン沈岐装置3は、例え
ばミキサー/セトラー組合せ装置、濾過層等で上記の沈
#物をn−ペンタンで洗滌し且つ再沈澱してアスファル
テンをペンタンから分離する為にある。アスファルテン
乾燥装置4は、例えばフラッシュドラム、真壁乾燥器等
で、アスファルテンの最終的回収の目的で一旦沈澱した
アスファルテンから残余のペンタンを除去する為のもの
である。n−ペンタン回収装置5は、例えばフラッシュ
蒸溜器、蒸発器等で還流(リザイクル)用のペンタンの
回収および以後の精製過程に用いられるレジンと油の混
合液の回収の為にある。接触過程lと固−液分離過程2
は最も基本的過程であり、場合に依っては同一の装置、
例えば向流ミキサー/セトラーの組合せ、接触濾過器、
アスファルテンを濾過助剤として使った回転濾過器等の
中で同時に実施することも出来る。接触装置1に於いて
は、供給原料は添加アスファルテンと密接に接触させら
れ原料中のアスファルト成分および非炭化水素鎖成分は
添加アスファルテンと共Vご沈澱させられる。同一液分
離装置2に於いては、沈澱した固体混合物質は、油成分
から成る液相より効果的に分離され、こうして分離され
た油成分は触媒クラッキング及びそσ)他グ)精製操作
に用いられる供給原料として適している。As mentioned above, FIG. 1 schematically depicts one embodiment of the basic process for refining and partially separating petroleum or related substances according to the method provided by the present invention, which includes the following forces:
It includes two processes. Namely, 1) contact process, 2) solidity
3) asphaltene precipitation process, 4) asphaltene drying process, and 5) n-pentane recovery process. As shown in the first panel, the contacting device 1 includes, for example, a warming (or stirred) tank, a fluidized bed, etc., to ensure close contact between the feedstock and the added asphaltenes and to The solid-liquid separator 2 for facilitating the precipitation of the asphalt components and non-hydrocarbon chain components together with the added asphaltenes is, for example, a filter, centrifuge, hydrocyclone, etc., to remove the precipitates from the remaining oil. Its purpose is to separate it from its components. The asphaltene precipitator 3 is provided to separate asphaltene from pentane by washing the above precipitate with n-pentane and reprecipitating it using, for example, a mixer/settler combination device or a filtration layer. The asphaltene drying device 4 is, for example, a flash drum, a Makabe dryer, etc., and is used to remove residual pentane from asphaltene once precipitated for the purpose of final recovery of asphaltene. The n-pentane recovery device 5 is used, for example, in a flash distiller, evaporator, etc., to recover pentane for recycle and to recover a mixed liquid of resin and oil to be used in the subsequent purification process. Contact process 1 and solid-liquid separation process 2
is the most basic process, and in some cases the same equipment,
For example, countercurrent mixer/settler combinations, contact filters,
It can also be carried out simultaneously in a rotary filter or the like using asphaltene as a filter aid. In contactor 1, the feedstock is brought into intimate contact with the added asphaltenes and the asphalt components and non-hydrocarbon chain components in the feedstock are co-precipitated with the added asphaltenes. In the same liquid separator 2, the precipitated solid mixture is effectively separated from the liquid phase consisting of the oil component, and the oil component thus separated can be used for catalytic cracking and other refining operations. It is suitable as a feedstock for
上記の沈澱混合物質は、その一部又は全部をフラッシュ
して残余の揮発性成分を除去し更に蒸気でストリップし
て良質のアスファルトを生成ネせることも出来る。若し
くけ、此の沈澱混合物質をアスファルテン沈澱装置3に
於いてn−ペンタンで処理し、殆んどレジンを含まない
様な純粋なアスファルテンを沈澱することも出来る。一
方アスフアルテン乾燥装f4に於いては、残余のn−ペ
ンタンを除去し沈澱したアスファルテンは乾燥されるが
、此のアスファルテンから分離されたn −ヘンタンは
、更にペンタン回収装置5へ送られて回収され、再循環
される。こうして回収されたアスファルテンの一部は接
触装(#、1へ循環される。滅ンタン回収装置45で採
れたレジン及びオイルの混合液は加熱クラッキング又は
レジン回収の為の供給原料として使うことが出来る。The precipitated mixture may be partially or completely flashed to remove residual volatile components and then steam stripped to produce a quality asphalt. Alternatively, this precipitated mixture can be treated with n-pentane in the asphaltene precipitation unit 3 to precipitate pure asphaltene containing almost no resin. On the other hand, in the asphaltene drying unit f4, the residual n-pentane is removed and the precipitated asphaltene is dried, but the n-hentane separated from this asphaltene is further sent to the pentane recovery unit 5 and recovered. , recirculated. A portion of the asphaltene thus recovered is circulated to the contactor (#, 1). The mixture of resin and oil collected in the asphaltene recovery unit 45 can be used as a feedstock for thermal cracking or resin recovery. .
接触の為の方法および装置は、上記のように多種多様で
ある。第1図に示されている接触装随1は、普通一般に
は装置の中の物質を混合し且つ攪拌する為の手段を具え
ておるべきである。此の手段には、例えば攪拌機、空気
攪拌装備、振動器、固定式混合器、音波発生器等がある
。又、接触装置1け、添加アスファルテンと処理すべき
石油との流動層の形式をとることも考えられる。濾過層
(又は充填層)を使って、接触とその後の固−液分離両
方を(同一装置で)行なう場合には、定期的に堆積した
沈澱物を装置外へ排出する必紫がある。しかしながら、
アスファルテンを#過助剤として使った連続濾過器に依
って連続的に供給原料の接触および分離両方を(同一装
置で)実施することも出来る。此の場合、柵布上に残さ
れた沈澱物の膜層は濾過助剤の役目を果しつ\接触、沈
おおよび分離の諸作用をする。こうして、連続的同一液
分離を組合せた連続的接触は、新しいアスファルテンを
連続的に供給原料中区添加することに依って、効果的に
実行出来る。Methods and devices for contacting vary widely as described above. The contacting device 1 shown in FIG. 1 should normally be provided with means for mixing and agitating the substances within the device. These means include, for example, stirrers, air stirring equipment, vibrators, stationary mixers, sonic generators, and the like. It is also conceivable to use a single contactor in the form of a fluidized bed between the added asphaltenes and the oil to be treated. When a filtration bed (or packed bed) is used to perform both contact and subsequent solid-liquid separation (in the same device), it is necessary to periodically discharge accumulated precipitates from the device. however,
It is also possible to carry out both contacting and separation of the feedstocks (in the same equipment) continuously by means of a continuous filter using asphaltenes as a filter aid. In this case, the membrane layer of precipitate left on the fence cloth serves as a filter aid and performs the functions of contact, settling, and separation. Thus, continuous contacting combined with continuous same-liquid separation can be effectively carried out by continuously adding fresh asphaltenes into the feedstock.
他の固−液接触方法および装備、且つtin hの流れ
の組合せ方(例えば、向流、並流、交叉流等)も利用出
来る事は、此の方面の技術に詳しい八りにとって明らか
なことである。、Bう寸でもなく、本発明を実施するに
使用出来る同−液分h←の方びおよび装置輪は狸々様り
ある。It will be obvious to those skilled in the art that other solid-liquid contact methods and equipment, as well as tin h flow combinations (e.g., countercurrent, cocurrent, crosscurrent, etc.), can be used. It is. , B, there are many different types of liquids and devices that can be used to carry out the present invention.
上記の如く、第2図は本発明の提供する方法に従ってボ
原油、兜宵、残漬物等のiil+製1.つ分離の稜、溶
剤(使用した)およびアスファルテンを回収する為の基
本的工程を略図で示したものである。As mentioned above, FIG. 2 shows the 1. Figure 1 schematically depicts the separation edge, the solvent (used) and the basic steps for recovering asphaltenes.
第2図に依れば、供給原料は先つ315.6°C以下の
沸点をもつ石油部分、殊にパラフィン系の溶剤、で稀釈
された上で、接触装置1の中で添加されたアスファルテ
ンと密接に接触させられて、原料中のアスファルト成分
および非炭化水素諸成分を此の添加アスファルテンと共
に沈澱させるようにする。接触装置1として、上記のよ
うにミキサー/セトラーの組合せ、流動層等がある。沈
澱シた同体混合物ηは、フラッジユング(又は乾燥)用
の装置2に送られ、そこで残余の揮発性成分(主に接触
装置中に加えられた稀釈剤)は此の混合物佃から除去さ
れ、その後で固体混、合物Fi史にストリッパ3で処理
されてアスファルトとなる。一方アスフアルド成分を除
去された油は蒸発器4に送られて蒸発に依って上記の稀
釈剤から分離さr、更にストリッパ5で蒸気でストリッ
プされる。上記の4段階の各個に於いて回収された溶剤
(稀釈剤)はまとめられ、接触装置1に循1yされる。According to FIG. 2, the feedstock has first been diluted with a petroleum fraction with a boiling point below 315.6°C, in particular a paraffinic solvent, and the asphaltene added in the contactor 1. The asphalt components and non-hydrocarbon components in the feedstock are brought into intimate contact with the asphaltenes to cause them to precipitate with the added asphaltenes. The contacting device 1 may be a mixer/settler combination, a fluidized bed, etc. as described above. The precipitated homogeneous mixture η is sent to a flaging (or drying) device 2, where the remaining volatile components (mainly the diluent added in the contacting device) are removed from this mixture and then The solid mixture is treated with a stripper 3 to form asphalt. On the other hand, the oil from which the asphaldo component has been removed is sent to an evaporator 4, where it is separated from the diluent by evaporation, and further stripped with steam by a stripper 5. The solvent (diluent) recovered in each of the above four stages is combined and circulated to the contacting device 1.
添加アスファルテンを同体接触剤として使用する本発明
の方法に依れば、供給原料を高温度および高圧下で処理
する為に液化プロパン又液化ブタンを使用する必髪がな
い。こうして処理された原油は、触媒クランキング及び
その他の多くの精製操作の為の供給原料としで用いるの
に適している。The process of the present invention using added asphaltenes as an isotropic contact agent eliminates the need to use liquefied propane or butane to process the feedstock at high temperatures and pressures. The crude oil thus treated is suitable for use as a feedstock for catalytic cranking and many other refining operations.
上述のように、第3し1は本発明の提供する方法に従っ
て、A1゜原油、製管、残漬物債等を祠製且つ分離し、
そしてアスファルテンおよび溶剤ペンタンを回収する為
の基本的工程の一つの檜想r図示したものである。工程
としては第2図に示されているものと基礎的な面で似て
いるが、ペンタンを溶剤(f@釈剤)として用いてアス
ファルテンを沈澱させる点、および処理された石油は向
レジンを含んでいるので触媒クランキングの供給原料と
しては不適当であるが、加熱クラッキングに用いること
が出来る点が異っている。第3図に依れば、接触装置1
はミキサー/セトラーの組合せ、流動層等が用いられ、
此の装置中で供給原料はペンタンに依って稀釈され、そ
して添加アスファルテンと接触させてその中に含有され
るアスファルト成分と非炭化水素諸成分を添加アスファ
ルテンと一緒に沈澱させるようにする。沈澱したアスフ
ァルテン全部は油成分より分離され、そしてフラッジユ
ング装置2へ送られ、そこでフラッシュされ叶つ乾燥さ
れて良質のアスファルテンを生成し、このアスファルテ
ンの一部は接触装置1へ循環され又は副産物として回収
される。尚、油成分は蒸発器@3で分離された後、スト
リッパ4で更に再循環の為のペンタンを回収する。こう
して処理された油成分は尚レジンを含んでいるが、加熱
クランキングの供給原料として適している。勿論、第1
図に示されたペンタン回収装置5又は第3図に示された
ペンタン回収装置5より出て来た缶出物は更に炭化水素
系溶剤、殊に液化プロパン、液化ブタン又は液化立イソ
ブタンで処理することも考えられる。As mentioned above, the third step 1 is to grind and separate A1° crude oil, pipe production, residual pickle bonds, etc. according to the method provided by the present invention,
This is a schematic illustration of one of the basic steps for recovering asphaltene and the solvent pentane. The process is fundamentally similar to that shown in Figure 2, except that asphaltenes are precipitated using pentane as a solvent (f@pluent), and the treated petroleum is used as a resin. This makes it unsuitable as a feedstock for catalytic cranking, but it differs in that it can be used for thermal cracking. According to FIG. 3, contact device 1
A mixer/settler combination, fluidized bed, etc. are used.
In this apparatus the feedstock is diluted with pentane and brought into contact with the added asphaltenes so that the asphalt and non-hydrocarbon components contained therein are precipitated together with the added asphaltenes. All of the precipitated asphaltenes are separated from the oil component and sent to the Floodjung unit 2 where they are flashed, dried and dried to produce good quality asphaltenes, a portion of which is recycled to the contact unit 1 or recovered as a by-product. be done. Incidentally, after the oil component is separated in the evaporator @3, a stripper 4 further collects pentane for recirculation. The oil component thus treated, which still contains resin, is suitable as a feedstock for heat cranking. Of course, the first
The bottoms coming out of the pentane recovery device 5 shown in the figure or the pentane recovery device 5 shown in FIG. It is also possible.
・以上の説明ですでに明らかなように、重原油、瀝青、
残渣物質等を処理する場合には、供給原料を力づ適当な
炭化水素系溶剤で稀釈してから添加アス゛ファルテンと
接触させるべきである。供給原料の接触に用いる添加ア
スファルテンは、出来れは一先づペンタンで処理しくそ
の元来の性質を変えないようにして処理して)含まれて
いるレジンを洗い溶かしてしまったものが良い。接触操
作の条件は、操作目的達成の上極めて大切である。諸種
の大切な操作変数(条件)を以下に述べる。・As is already clear from the above explanation, heavy crude oil, bitumen,
When treating residual materials, etc., the feedstock should be forcefully diluted with a suitable hydrocarbon solvent before contacting with the added asphaltenes. The added asphaltene used for contacting the feedstock should preferably be one that has been first treated with pentane (in a manner that does not change its original properties) and the resin contained therein has been washed and dissolved. Conditions for contact operation are extremely important in achieving the purpose of operation. Various important operational variables (conditions) are described below.
(1)温度−接触の際の温度は、供給原料の流動性、ア
スファルテン分子とレジン分子と間の水素結合、アスフ
ァルテンとレジンとの界面附近およびそのミセルの内部
に於ける諸成分の再分配の速度および平衡関係等に影響
する。接触装置内の温度は、通常60’F(15,6°
C)以上に保持されるが、供給原料(又は稀釈ずみの供
給原料)の沸点を越えないようにする。一般的にいって
、原油を一先づ大体】60°F(71,1°C)位で1
0分乃至30分間加熱した彼で常温まで冷えるようにす
ると、アスファルト成分の沈澱は速かに起ってくる。小
さい沈澱物は、ゆっくりした攪拌に依って大きい集塊を
作り、その後で同−敢分離(例えば、濾過等に依る)す
ると良い。(1) Temperature - The temperature during contact depends on the fluidity of the feedstock, the hydrogen bonding between asphaltene molecules and resin molecules, and the redistribution of various components near the interface between asphaltene and resin and inside the micelles. Affects speed and equilibrium relationships, etc. The temperature within the contacting device is typically 60'F (15,6°
C) maintained above but not above the boiling point of the feedstock (or diluted feedstock). Generally speaking, one batch of crude oil is heated to about 60°F (71.1°C).
If the material is heated for 0 to 30 minutes and allowed to cool to room temperature, the asphalt components will quickly precipitate. Small precipitates may be formed into large agglomerates by slow stirring, and then separated (e.g., by filtration).
(2)圧力−液化カスを溶剤として使用しない限り、圧
力の影響はない。本発明の提供する方法は、液体の炭化
水素系溶剤を用い、必要に応じて供給原料を稀釈する事
をす\めている。従って、接触操作は通常、大気圧下に
於いて行われる。(2) Pressure - Pressure has no effect unless liquefied scum is used as a solvent. The method provided by the present invention utilizes a liquid hydrocarbon solvent to optionally dilute the feedstock. Therefore, the contacting operation is usually carried out under atmospheric pressure.
(3)接触時間−必要な接触時間は、供給原料の性仙、
接触温度、稀釈度、原料中に含才れているアスファルト
成分の址に対する添加アスファルテンの量等に依って足
まる。重い供給原料、低い接触温度、低い稀釈度、およ
び少いアスファルテン添加量を使った場付は、一般的に
いって長い接触時間を必要とする。接触方法および装置
(例えば」貴拌の有無、混合条件等)は勿論、必要な接
触時間に影響して来ることが明らかである。(3) Contact time - The required contact time depends on the quality of the feedstock,
It depends on the contact temperature, degree of dilution, amount of asphaltene added to the amount of asphalt component contained in the raw material, etc. In situ loading using heavy feedstocks, low contact temperatures, low dilutions, and low asphaltene loadings generally require long contact times. It is clear that the contacting method and equipment (eg, presence or absence of agitation, mixing conditions, etc.), as well as the contacting time required, will influence the required contact time.
(4)攪拌−供給原料と添加アスファルト成分との間の
密接且つ均一な接触は、高温度下では攪拌に依つつ均−
撹流状態(アイソトロピック タービュレンス)を作る
ことに依って速かに実現出来る。一旦、アスファルテン
分子とレジン分子が完全に密接に接触出来たらアスファ
ルト成分(yA科料中)の沈澱は殆んどそれ以上の攪拌
を必要としない。(4) Agitation - Intimate and uniform contact between the feedstock and added asphalt components depends on agitation at high temperatures.
This can be quickly achieved by creating a stirred state (isotropic turbulence). Once the asphaltene and resin molecules are in complete intimate contact, precipitation of the asphalt component (in the yA material) requires little further agitation.
然し、こうして発生した小さい沈澱粒子は、ゆっくりし
攪拌を続けることに依って大きい集塊物に生長し易い。However, the small precipitated particles thus generated tend to grow into large agglomerates by slow and continuous stirring.
これらの事実から推測して、スラリーポンプにつyいて
固定式ミキサー、そして低速度の攪拌機を備えだ多数の
混合槽を直列に組合せたような装置が接触操作には理想
的である。此の場合、供給原料、溶剤(必要の場合)お
よび添加アスファルテンの三つは同時にスラリーポンプ
へ供給され、生成されたスラリーは固定式ミキサーを通
して均一に混合され、上記の多数混合槽に入いる前に三
者間の密接な接触が得られ、つyいて混合槽中に於いて
沈澱および沈澱粒子の集塊が起きる。Inferring from these facts, an apparatus such as a series combination of a number of mixing vessels equipped with a slurry pump, a stationary mixer, and a low-speed agitator is ideal for contact operation. In this case, the feedstock, solvent (if necessary) and added asphaltene are fed into the slurry pump simultaneously, and the resulting slurry is uniformly mixed through a stationary mixer before entering the multiple mixing tank mentioned above. Close contact between the three is obtained, and precipitation and agglomeration of the precipitated particles occur in the mixing vessel.
(5)差速度(同−液相間の)−添加アスフアルテンを
使った充填層又は濾過層を用いた場合、小さい差速度お
よび長い滞留時間を用いることは、供給原料が上記の層
中を流れている間にその中のアスファルト成分の沈澱、
集塊および分離の諸作用を起す上に大切である。(5) Differential velocity (between the same and liquid phase) - When using packed or filtered beds with added asphaltenes, using a small differential velocity and long residence time means that the feedstock flows through the bed. During this time, the asphalt components in it are precipitated,
It is important in causing the effects of agglomeration and separation.
(6)粘度−供給原料の粘度は、加熱又は石油の製分に
依る稀釈に依って調整し、そしてアスファルテン分子と
レジン分子との間の接触およびアスファルト成分の沈澱
を促進すべきである。舊通の原油であったら、沸点又は
160 ”F (71,1°C)位の温度下で接触をし
た場合には稀釈は必要ではない。(6) Viscosity - The viscosity of the feedstock should be adjusted by heating or dilution with petroleum fractions and promote contact between asphaltene and resin molecules and precipitation of asphalt components. For Futsu crude oil, no dilution is necessary if it is brought into contact at the boiling point or at temperatures around 160"F (71.1°C).
(カアスファルテン(添加用の)−上述のように、接触
操作に用いられる添加アスファルテンのタイプおよび純
度(レジンおよびその他の重芳香住物質に依る汚染がな
い)は極めて大切である。出来れば&’+≦加用アスフ
ァルテンは、供給原料中に含有されるものと同じタイプ
でしかも芳香性(アロマチシティ−)と水素/戻素此の
高い、そしてベンタンで一様に処理されてレジンその他
の重芳香性物質で汚れていないものが良い。ペンタンで
一旦処理されたアスファルテンはレジンおよび他の重芳
香性物質の汚染がなく、従って本発明の提供する方法に
用いる固体接触剤として極めて効果が大きい。添加アス
ファルテンの必要量は、上述のように、アスクアルテン
/レジン解膠作用恒数に最も影響される。此のアスクア
ルテン/レジン解膠作用恒数(又は比)は、一般的に供
給原料に加えられた稀釈用のパラフィン系溶剤の童が大
きい程、小さくなる。その理由は、溶剤の分子(パラフ
ィン)はレジン分子を溶解する為レジン分子を解膠して
いるアスファルテン分子から分離してし甘う作用をする
が、一方に於いて、添加アスファルテンの作用として(
分散した)アスファルテン分子とレジン分子間に新しい
水素結合を作ったり、その上解IIにしているアスファ
ルテフ分子とレジン分子間の水素結合を切断してしまう
事などがある。(Additional Asphaltenes) - As mentioned above, the type and purity (free of contamination from resins and other heavy aromatic substances) of the addition asphaltenes used in the contacting operation are extremely important. Preferably &' +≦Additional asphaltenes are of the same type as those contained in the feedstock, yet have high aromaticity and hydrogen/returning elements, and are uniformly treated with bentane to produce resins and other heavy It is preferable that it is not contaminated with aromatic substances. Once treated with pentane, asphaltenes are free of contamination with resins and other heavy aromatic substances and are therefore highly effective as solid contact agents for use in the method provided by the present invention. The required amount of added asphaltenes is most influenced by the asqualtene/resin peptization constant, as discussed above. This asphaltene/resin peptization constant (or ratio) is generally determined by the feedstock. The larger the size of the paraffinic solvent added for dilution, the smaller it will become.The reason is that the solvent molecules (paraffin) dissolve the resin molecules by separating them from the asphaltene molecules that peptize the resin molecules. It has a sweet effect, but on the other hand, as a result of the effect of added asphaltene (
This may create new hydrogen bonds between asphaltene molecules (dispersed) and resin molecules, or break the hydrogen bonds between asphaltef molecules and resin molecules as shown in Solution II.
接触用の添加アスファルテンは、それを溶解したり又は
その分子性質、殊に分子表面の性質および分子構造を変
えるような強い溶剤で処理すべきでないことが大切であ
る。例えば、 ンクロパラフィン、アロマチック(1
44@;シクロヘキサン、ピリジン、ニトロベンセン、
二塩化メチレン、クロロホルム、二硫化炭素、四塩化炭
素等はアスファルテンの分子を強く攻撃するので、供給
原料の稀釈又は添加用アスファルテンの処理に使用すべ
きではない。尚、添加用のアスファルテンを高温度下で
スチームストリッピングする場合には、特にアスファル
テンを酸化したり、変質させたりしないよう注意すべき
である。It is important that the added asphaltenes for contacting should not be treated with strong solvents that would dissolve them or change their molecular properties, especially the molecular surface properties and the molecular structure. For example, black paraffin, aromatic (1
44@; cyclohexane, pyridine, nitrobenzene,
Methylene dichloride, chloroform, carbon disulfide, carbon tetrachloride, etc. strongly attack asphaltene molecules and should not be used to dilute the feedstock or treat asphaltenes for addition. In addition, when steam stripping asphaltenes for addition at high temperatures, care should be taken not to oxidize or alter the quality of the asphaltenes.
(8)溶剤−すでに上述のように、炭化水素系溶剤の中
で、芳香性が低く、極性も小さいものが一般的にいって
供給原料の稀釈に適している。出来れば、低分子価のパ
ラフィン系溶剤が最適であるが、大抵の場合、芳香性物
質の含有量が極少で、然も沸点範囲400 ”F (2
04,4°C)を超過しないような石油の部分であった
ら、大抵の供給原料の稀釈に用いるのに適当である。石
油部分て沸点範囲が600”F (315,6°C)近
くのものであっても、低沸点の部分と混合すれば、16
0下(71,1”C)以上の温度下に於ける接触操作に
用いることが出来る。(8) Solvents - As already mentioned above, among hydrocarbon solvents, those with low aromaticity and low polarity are generally suitable for diluting the feedstock. If possible, a paraffinic solvent with a low molecular weight is most suitable; however, in most cases, the content of aromatic substances is minimal and the boiling point range is 400"F (2
Parts of petroleum that do not exceed temperatures (0.4,4°C) are suitable for use in diluting most feedstocks. Even if the oil fraction has a boiling point range close to 600"F (315,6°C), if mixed with the lower boiling point fraction,
It can be used for contact operations at temperatures below 0 (71,1"C) or higher.
本発明の方法に依る接触操作の後の固−液分離操作に適
用出来る方法と装置は柚々多様である。There are a wide variety of methods and apparatuses that can be applied to the solid-liquid separation operation following the contacting operation according to the method of the invention.
例えば、濾過(パッチ及び連続の両方)、遠心分離、液
体ザイクロン、沈降等がある。固−赦分離操作の条件は
、供給原料の性質および(又は)分離すべき沈澱物質の
性質に依って定まる。濾過および遠心分離は一般的にい
って効果的であるが、液体ザイクロンはそれほど効果的
ではないし、尚、単々る自然沈降は供給原料が可成り稀
釈されていないと効率が大変悪いようである。Examples include filtration (both patch and continuous), centrifugation, liquid Zyclone, sedimentation, etc. The conditions of the solid-free separation operation depend on the nature of the feedstock and/or the nature of the precipitated material to be separated. Filtration and centrifugation are generally effective, but liquid Zyclone is less effective, and simple natural sedimentation appears to be very inefficient unless the feedstock is highly diluted. .
斯くして、本発明に依って提供される簡単な方法では、
石油又は関係物質からそのアスファルト成分、金践成分
および炭素以外の元素類語成分を同時に速かに除去する
ことが出来る。此の方法では、操作上の何の困難さもな
くアスファルト及びアスファルテンの回収を含めること
が出来る。しかも、此の方法はF9f望により棹々の添
加剤を並用し様式を多少変えて実行することに依りその
応用範囲を広くし効果をよくする事も出来ろ。例えば、
色々の添加剤、例えば無機金属酸化物(シリカゲル、ア
ルミナ、セオライト等)、粘土鉱物、白土、分子ふるい
(モレキュラー シーブ)碧及び有機固体吸着剤、粘性
カーボン、チャコール、亜炭等も添加用アスファルテン
と一緒に接触剤として共用出来る。同一液分離操作に於
いては、濾過助剤、例えば珪凍土、石膏等、け沈澱した
アスファルト成分の濾過を容易にする。沈澱を促進する
ような多箪価性電解質、■芳香性物質と反応してハロゲ
ン化合物を作るような金属ハロゲン化合物、又はアスフ
ァルトンと反応しそれを石油から沈澱゛させるような酸
類も添加剤として共用することが考えられる。しかしな
がら、如伺なる異物(石油栴成成分以外の物質)でも供
給原料中に加えた場合、処理した彼の油及び以後の精製
過程の生成物の汚染の因となる事は注意すべきことであ
る。その上、これらの異物添加剤を固体炭化水素成分(
アスファルテン及びレジン)から分離するJiGH一般
に極めて難かしく且つコストを大変高くする。従って、
非炭化水素物質を使用することは本発明の提供する方法
に於いては特に好まれていない。Thus, in the simple method provided by the present invention,
Asphalt components, metal components, and synonymous components of elements other than carbon can be quickly removed from petroleum or related substances at the same time. This method can include the recovery of asphalt and asphaltenes without any operational difficulties. Moreover, this method can be applied in a wider range and be more effective by using various additives and changing the method slightly according to F9F's wishes. for example,
Various additives, such as inorganic metal oxides (silica gel, alumina, theolite, etc.), clay minerals, white clay, molecular sieves, organic solid adsorbents, viscous carbon, charcoal, lignite, etc., can also be used with asphaltene additives. It can also be used as a contact agent. In the same liquid separation operation, filter aids, such as diatomaceous earth and gypsum, facilitate the filtration of precipitated asphalt components. Multivalent electrolytes that promote precipitation, metal halogen compounds that react with aromatic substances to form halogen compounds, or acids that react with asphaltone and precipitate it from petroleum may also be used as additives. It is possible to share it. However, it should be noted that even foreign substances (other than petroleum constituents), if added to the feedstock, can cause contamination of the treated oil and the products of subsequent refining processes. be. Moreover, these foreign additives can be combined with solid hydrocarbon components (
Separating JiGH from asphaltenes and resins is generally extremely difficult and very costly. Therefore,
The use of non-hydrocarbon materials is not particularly preferred in the method provided by the present invention.
本発明の方法は、従来の方法と並用して実行することに
依って、従来の方法をネ出足することも考えられる。然
し、上述の理由に依りそういう処理方法は操作上の困難
さおよび汚染の問題をさける為にも注意深く検討すべき
である。It is also conceivable that the method of the present invention may outperform conventional methods by being carried out in parallel with them. However, for the reasons mentioned above, such processing methods should be carefully considered to avoid operational difficulties and contamination problems.
本発明の実施およびその利点を明確に例示する為に、絵
付の第1.2及び3図に関連して上述の諸方法を更に多
数の実験例の結果で説明をしよう。In order to clearly illustrate the implementation of the invention and its advantages, the methods described above in conjunction with illustrated figures 1.2 and 3 will be further illustrated with the results of a number of experimental examples.
代表的な若干の実験例の結果は第1表と第2表に示され
ており、前者では11褌の異った原油を含めた実験の結
果が報告してあり、又後右では4細の異った残漬物(石
油蒸製の)を処理した実験の結果が報告しである。The results of some representative experimental examples are shown in Tables 1 and 2, with the former reporting the results of experiments involving 11 different crude oils, and the back right reporting the results of experiments involving 11 different types of crude oil. The results of experiments in which different types of pickles (from petroleum distillation) were treated are reported.
第1表に関連して、処理された各個の原油および測定さ
れた各物性については、第一番目にリストされである数
値は処理前のものであり、第二番目にリストされである
数値は処理後のものである。With reference to Table 1, for each crude oil treated and each physical property measured, the first listed value is before treatment and the second listed value is before treatment. This is after processing.
測定された物性値は、印’F (15,6”C)に於け
る比重、硫黄含市量M電パーセント、窒素含有量1闇パ
ーセント、700下(371,1°C)に於ける大気蓋
部残漬物重量パーセント、及び回収されたアスファルテ
ンの正味N短バーセントである。実験¥内で行ったIi
−<1収プロセスに於けるアスノアルテンのロスノ為に
、第1表に報告されているアスファルテン回収のパーセ
ントは実際の値よりも小さく、然もデータの再現住は恐
らくプラス又はマイナス10パーセント位である。各一
連の実験を実施するに当って、先づ2000 ミリリッ
トルの原油中に、ペンタンで処理沈澱して出来たアスフ
ァルテンを大気蓋部残漬物(700°F (371,1
°C)に於ける)の半分に相当する新たけ添加し、そし
て10分間位160’F(71,1°C)の温度で飾騰
させる。此のスラリー(原油と添加アスファルテンの混
合物)は常温(約70下(21,1°C))まで温度を
さませてから、第4号のワットマンの濾過紙を使って濾
過をし、そして沈澱物質全体を(油成分から)分離した
。The measured physical properties are: specific gravity at 15,6"C, sulfur content at 1%, nitrogen content at 1%, atmospheric pressure at 700°C (371,1°C). Weight percent of lid residue and net N short percent of recovered asphaltene.Experiment Ii conducted within ¥
-<1 Due to the loss of asphaltene in the recovery process, the percentage of asphaltene recovery reported in Table 1 is less than the actual value, yet the reproduction of the data is probably on the order of plus or minus 10 percent. be. To conduct each series of experiments, asphaltenes produced by pentane treatment and precipitation were first added to 2000 ml of crude oil at 700°F (371,1
Add fresh water equivalent to half of the total temperature (in 71.1°C) and allow to rise at a temperature of 160'F (71.1°C) for about 10 minutes. This slurry (mixture of crude oil and added asphaltenes) is cooled down to room temperature (approximately below 70°C (21,1°C)), filtered using No. 4 Whatman filter paper, and precipitated. The entire material was separated (from the oil component).
こうして分離された沈澱物は、ペンタン(沈澱物の10
倍量)で処理してアスファルテンだけを沈澱させ、更に
約190下(87,8°C)の温度下で真空中で乾燥の
後、その重量を測った。生成されたアスファルテンの正
味量は、回収されたアスファルテンの全N葉と添加され
たアスファルテンのitの差であり、これは更に重量パ
ーセント(使用原油の量に対して)に換算された上で8
?S1表に報告しである。対照例の一連の実験は、各棟
の原油にアスファルテンを添加せずに、あとは同じ方法
で処理した。すべての対照例の一連の実験に於いて、ア
スファルテンを(原油から)分離することは出来なかっ
た。The precipitate thus separated is pentane (10
After drying in vacuo at a temperature of about 190° C. (87.8° C.), its weight was measured. The net amount of asphaltenes produced is the difference between the total N of asphaltenes recovered and the it of asphaltenes added, which is further converted to weight percent (relative to the amount of crude oil used) and
? This is reported in Table S1. In a series of control experiments, the crude oil in each building was treated in the same manner without the addition of asphaltenes. In all control series of experiments, it was not possible to separate asphaltenes (from the crude oil).
第1表かられかるように、これらの原油を添加アスファ
ルテンと接触させることに依って、原油の比重は6パー
セント近く、硫黄含有率は80パ一セント以上、窒素含
有率は(資)パーセント以上、灰含有率は85パ一セン
ト以上、そして石油中の残渣物含有量は95・ξ−セン
ト近く減少した。分離されたアスファルテンの知−は処
理された原油の量の11.2乃至35.5パーセントに
当り、原油に依り異った。残漬物含肩量が大抵、の場合
95パ一セント以上減少したことを考えた場合、上記の
結果はアスファルテン分離率が95バーセントを越えて
いることに相当する。As shown in Table 1, by contacting these crude oils with added asphaltenes, the specific gravity of the crude oil is close to 6%, the sulfur content is over 80%, and the nitrogen content is over (capital)%. , the ash content was more than 85 percent, and the residue content in the oil was reduced by nearly 95·ξ-cent. The amount of asphaltenes separated ranged from 11.2 to 35.5 percent of the amount of crude oil processed, depending on the crude oil. Considering that pickle shoulder content was reduced by more than 95 percentage points in most cases, the above results correspond to asphaltene separation rates in excess of 95 percentage points.
第2表には、4種の異った原油から採れた残渣物質の処
理を含めた実験例の結果が報告されている。北海(No
rth Sea )原油から採れた1070下(576
,5°C)に於ける真空蓋部残漬物以外は、すべて各々
700下(371,1°C)に於ける大気蓋部残漬物で
ある。上記の各残渣物は以下の三つの異った方法に依っ
て処理をした。即ち、1)添加アスファルテンに依る接
触、2)シリカゲルに依る接触、及び3)アスファルテ
ンとシリカゲルの混合物に依る接触の3方法である。6
連の実験を実施するに点範囲180’ (82,2°C
) −400”F (204,4°C))で稀釈し、上
記の固体接触剤の一つを加えた後、約160下(71,
1°C)の温度下で約加分間位沸騰させた。上記の固体
接触剤の使用量は各々次の如くである。即ち、1)アス
ファルテン印ダラム、2)シリカゲル120グラム、そ
して、3)アスファルテンとシリカゲル1対1混合物1
00グラムである。沸騰後、スラリーは常温(約70下
(21,1°C))に下るまで待ってから、それを第4
号のワットマン濾過紙で濾過し沈澱物全部を分離した。Table 2 reports the results of an example experiment involving the treatment of residual materials from four different crude oils. North Sea (No.
rth Sea) 1070 lower (576
, 5°C), all of the samples were leftovers in the air lid at temperatures below 700°C (371, 1°C). Each of the above residues was processed in three different ways: Namely, there are three methods: 1) contact using added asphaltene, 2) contact using silica gel, and 3) contact using a mixture of asphaltene and silica gel. 6
To carry out a series of experiments, a point range of 180' (82,2°C
) -400"F (204,4°C)) and after addition of one of the solid contact agents listed above,
1° C.) for about an additional minute. The amounts of each of the solid contact agents used are as follows. Namely: 1) asphaltenes stamped Durum, 2) 120 grams of silica gel, and 3) 1:1 mixture of asphaltenes and silica gel.
00 grams. After boiling, wait until the slurry drops to room temperature (approximately below 70°C (21,1°C)) and then add it to the fourth
The whole precipitate was separated by filtration using a No. No. Whatman filter paper.
分離した沈澱物は更にペンタン(沈澱物の10倍量)で
処理し、沈澱したアスファルテンは約190 ? (8
7,8°C)の温度で真空中で乾燥した。回収されたア
スファルテンの正味量は、回収された同体物質の全軍量
と添加アスファルテンの1短との差であり、これは更に
1飯パーセントに換算された上で第2表に報告しである
。対照例の一連の実験は、各種の残漬物に固体接触剤を
加えずに、あとは同じ方法で処理した。然し、すべての
対照例の一連の実験に於いて、アスファルテンを分離す
ることが出来なかった。第2表にあるデータは、各残渣
物にういて行った数連の同じ実験の結果の平均値である
。第2表から見てわかるように、すべての場合において
、ωグラムのアスファルテンで接触した結果は、120
グラムのシリカゲル又は100グラムのアスファルテン
とシリカゲルの混合物で接触した結果よりも良かった。The separated precipitate was further treated with pentane (10 times the amount of the precipitate), and the precipitated asphaltene was approximately 190%. (8
It was dried in vacuo at a temperature of 7.8°C). The net amount of asphaltenes recovered is the difference between the total amount of congener material recovered and one part of the added asphaltenes, which is further converted to one percent and reported in Table 2. . In a series of control experiments, various pickles were treated in the same manner without the addition of a solid contact agent. However, in all control series of experiments, it was not possible to separate asphaltenes. The data in Table 2 are averages of the results of several identical experiments performed on each residue. As can be seen from Table 2, in all cases the contact result with ω grams of asphaltenes is 120
gram of silica gel or a mixture of 100 grams of asphaltenes and silica gel.
此の結果は同時に、アスファルテンは上記の残漬物質よ
りアスファルト成分を分離する能力がシリカゲルのそれ
より5乃至6倍強いことを示している。分離されたアス
ファルテンの量は1肯パーセント(残漬−1iK対して
)30パーセントを越しておシ、残漬物中に含有するア
スファルテンの殆んど完全な分離に相当する。ところで
、シリカゲルを接触剤に使った場合、アスファルテンを
添加したシリカゲルから分離することは極めて困難であ
った。従って、本発明の提供する方法に依って石油又は
関係物質を処理する際、添加アスファルテンに他の固体
接触剤を混ぜて使用することは好ましくない。These results also show that asphaltenes have a 5 to 6 times stronger ability to separate asphalt components from the residual material than silica gel. The amount of asphaltenes separated exceeded 30% (based on the residual pickle -1iK), which corresponds to almost complete separation of the asphaltenes contained in the residual pickle. By the way, when silica gel was used as a contact agent, it was extremely difficult to separate it from the silica gel to which asphaltene was added. Therefore, when treating petroleum or related substances by the method provided by the present invention, it is not preferable to mix the added asphaltenes with other solid contact agents.
第1表及び第2表に挙げである原油及び残漬物質の他に
、多種の原油、瀝青および残渣物質を、すべて本発明の
提供する方法に従って、異ったアスファルテン酢加量、
異った溶剤又は稀釈度を用いて精與且つ分離することが
出来た。異った固−液接触方法および固−液分離方法を
も用いて、その他の実験を色々行って見た。すべての場
合に於いて、大体類似の良い結果を得ることか出来た。In addition to the crude oils and residue materials listed in Tables 1 and 2, a wide variety of crude oils, bitumen and residue materials, all according to the method provided by the present invention, were prepared with different asphaltene vinegar loadings,
A precise separation could be achieved using different solvents or dilutions. Various other experiments were also conducted using different solid-liquid contact and solid-liquid separation methods. In all cases, we were able to obtain roughly similar good results.
上記の例示および説明から明らかなように、石油および
/又は石油関係m個は、本発明の提供する方法に従って
、添加されたアスファルテンと接触させることに依りそ
の中に含有されるアスファルト成分、金属成分及び炭素
以外の元素類成分を添加アスファルテンと共に沈澱させ
た上で、これ゛ らの諸成分を分離し、そして、これら
の諸成分の濃度を実質的に減少さした油(又はガス)成
分を回収することに依って、精製することが出来る。As is clear from the above examples and explanations, petroleum and/or petroleum-related components can be obtained by contacting the asphaltene added therein according to the method provided by the present invention. and elemental components other than carbon are precipitated with added asphaltenes, these components are separated, and the oil (or gas) component is recovered with substantially reduced concentrations of these components. Depending on the process, it can be purified.
本方法を実施するに当っては、必要に応じては処理すべ
き供給原料を加熱又は溶剤で稀釈してその流動性を調整
し、そして上記の接触および沈澱を促進してやるべきで
ある。上記の添加用アスファルトンは、出来れば処理す
べき供給原料中に含崩されるものと同じタイプのもので
、しかも低い水素/炭素比をもち、且つレジンおよび他
の畢芳合性物質を殆んど含有しないものが良い。上記の
接触および沈澱物分離の為の方法、装置および操作条件
は広紳、囲に変えることが出来ることはすでに詳述した
通りである。尚、上記の接触および沈澱物分離は、同一
の装置、例えはミキサー/セトラ−の組合せ、アスファ
ルテンを使用した濾過層、連続濾過器(アスファルテン
をい過動剤に用いて)等の内に於いて、同時に実施しよ
うとすれば出来る。In carrying out the process, the feedstock to be treated should, if necessary, be heated or diluted with a solvent to adjust its fluidity and to facilitate the contacting and precipitation described above. The additive asphaltone described above is preferably of the same type as that to be incorporated into the feedstock to be treated, yet has a low hydrogen/carbon ratio and is largely free of resins and other aromatic materials. It is better to use one that does not contain any substances. As already detailed above, the methods, equipment and operating conditions for contacting and precipitate separation described above can vary widely. The above contact and precipitate separation may be carried out in the same device, for example, a mixer/settler combination, a filtration layer using asphaltene, a continuous filtration device (using asphaltene as the permeation medium), etc. If you try to implement both at the same time, you can do it.
本発明の提供する方法は、事情が許せば、従来の方法と
組み合せて実施することも考えられる。The method provided by the present invention may be implemented in combination with conventional methods, if circumstances permit.
本方法の効果を加減する為に、アスファルテンの他の添
加剤を並用することも考えられるが、その際これらの添
加剤に依る処理物質および以後の精製操作に於いて生成
された物質の汚染の可能性については特に注意すべきで
ある。In order to adjust the effect of this method, it is possible to use other additives for asphaltene, but in this case, it is possible to prevent contamination of the treated materials due to these additives and the materials produced in the subsequent purification operation. Particular attention should be paid to possibilities.
重い供給原料の稀釈および添加用のアスファルテンの沈
澱(精製の為の)に用いる溶剤は、その供給原料および
アスファルテンと適合するものでなければいけないこと
はすでに上述の通りである。It has already been mentioned above that the solvent used for diluting the heavy feedstock and precipitating the asphaltenes for addition (for purification) must be compatible with the feedstock and the asphaltenes.
稀釈の目的には石油部分で沸点が600 ’F (31
5,6°C)以下のものであることが望ましい。接触用
のアスファルテンの沈澱(精製)の目的にはペンタンが
良いことはすでに上述の理由で明らかである。For dilution purposes, the oil portion has a boiling point of 600'F (31
5.6°C) or less. It is clear that pentane is suitable for the purpose of precipitation (purification) of catalytic asphaltenes for the reasons already mentioned above.
最終的分離効率を良くする為に、−塵処理されだ石油を
再循環して、本発明の方法で再び処理することが出来る
ことは、此の技術の当業者にとって明らかなことである
。尚、分Nl[工程の容量又は効率を高める目的で、数
個の接触又は固−液分離装置を直列又は並列に接き合せ
ろことも出来る。It will be obvious to those skilled in the art that in order to improve the final separation efficiency, the dedusted petroleum can be recycled and processed again in the process of the invention. It should be noted that several contacting or solid-liquid separators can be connected in series or in parallel for the purpose of increasing the capacity or efficiency of the process.
要約するに、本発明はすべての石油および/又は石油関
係物質を精製し且つ分離し更にアスファルテンをこれら
の原料から回収する目的で、上記の石油および/又は石
油関係物質中に含有されているアスファルト成分、金属
成分および炭素以外の元素銅成分を沈澱分離し、こhら
の精成分の濃度が実質的に減少された油(又はガス)成
分を回収する為に、上記の石油および/又は石油関係物
質を添加アスファルトン、殊に上記の原料中に含有され
るアスファルテンと同じタイプでしかも低い水泳/炭素
比をもったもの、と接触させることに依ってその目的を
達成する、ものであることを理解して只いたい。従って
、供iJ駅料と添加芒れたアスファルテンとの間の密接
な接触、および上記の諸成分の完全なる沈澱に枕いて、
出来た沈澱物の完全な分1IItは本発明の提供する方
法を実施上の鍵である。In summary, the present invention aims to refine and separate all petroleum and/or petroleum-related substances and to recover asphaltenes from these raw materials. The petroleum oil and/or petroleum oil as described above is used in order to precipitate and separate the copper components, metal components and elemental copper components other than carbon, and recover the oil (or gas) component in which the concentration of these essential components is substantially reduced. It achieves its purpose by contacting the relevant substances with added asphaltones, especially those of the same type as the asphaltenes contained in the raw materials mentioned above, but with a low swimming/carbon ratio. I just want you to understand. Therefore, due to the close contact between the feed and the added asphaltenes, and the complete precipitation of the above components,
The integrity of the resulting precipitate is the key to implementing the method provided by the present invention.
第1図は、本発明が提供する方法に依って、石油および
/又は関係物質を精製し且つ一部分離する為の基本的工
程の一つの態様を略図で示したものである。
第2図は、本発明が提供する方法に依って、重質原油、
瀝青、残渣物a等を精製し且つ一部分離するための基本
的工程の一つの態様を略図で示したものである。
第3図は、本発明が提供する方法に依って、重質原油、
瀝青、残漬m個等を精製し且つ一部分離すると共に、ア
スファルテンの回収をする為の基本的工程の一つの態様
を略図で示しだものである。
第1図
1・・・接触装置 2・・・固−液分離装置
3・・アスファルテン沈澱装置 4・・・アスンア
ルテン乾燥装置5・・・ペンタン回収製麺
第2図
1・・・接触装置 2・・フラッジユ
ング装置3・・・ストリッパ 4・・・蒸発や
5・・・ストリッパ
第3図
1・・・接触装置 2・・・フラッジ
ユング装置3・・・蒸発器 4・・ストリ
ツ/ξ出願人 ジョージ チャコ イエ
1 パ
代理人 弁理土佐々井 用太部f−
同 弁理士 佐 々 井 克 部〆−1Fi
g、2
η−+ Rンタン声循デにFIG. 1 schematically depicts one embodiment of the basic process for refining and partially separating petroleum and/or related substances according to the method provided by the present invention. FIG. 2 shows that heavy crude oil,
1 schematically depicts one embodiment of the basic process for purifying and partially separating bitumen, residue a, etc.; FIG. FIG. 3 shows that heavy crude oil,
This diagram schematically shows one embodiment of a basic process for purifying and partially separating bitumen, residue, etc., and recovering asphaltenes. Fig. 1 1... Contact device 2... Solid-liquid separation device 3... Asphaltene precipitation device 4... Asunartene drying device 5... Pentane recovery noodle making Fig. 2 1... Contact device 2.・Frudge-Jung device 3... Stripper 4... Evaporation and 5... Stripper Figure 3 1... Contact device 2... Fludge-Jung device 3... Evaporator 4... Stritz/ξ Applicant George Chaco Ie 1 Patent Attorney Tosasai Yotabe f- Patent Attorney Sasai Katsube〆-1Fi
g, 2 η−+ Rntan voice circulation de
Claims (1)
て誘引されるようなアスファルト成分(アスファルテン
、レジン等)および/又は非炭化水素成分(金属、炭素
以外の原素類等)を含んだ石油および/又は関係物質を
処理する方法に於いて、(4)上記の石油および/又は
関係物質を、予じめ定めた時間の間収容出来るような接
触装置内で、上記の添加したアスファルテンと密接に接
触させて、上記の諸成分を上記の添加アスファルトンで
誘引し且つそれと共に沈澱させ′、かつ(B)上記の添
加したアスファルテンと共に沈澱した上記の諸成分との
混合物から、濃度の減少した上記の諸成分を含んだ油(
および/又はガス)を分離することからなる方法。 (2)処理されるべき石油および/又は関係物質が稀釈
されずに直接、添加されたアスファルテンと接触させら
れる、特許請求の範囲1に記載の方法。 (3)添加されたアスファルテンが、処理されるべき石
油および/又は関係物質中に含まれているアスファルテ
ンと同じタイプである、特許請求の範囲1に記載の方法
。 (4) 処[されるべき石油および/又は関係物質が
、有機溶剤、特に石油の溜分(沸点範囲600°F(3
6°C)をこえない)で稀釈された後で、添加されたア
スファルテンと接触させられる、特許請求の範囲1に記
載の方法。 (5)沈澱促進剤、例えば多価電解質物質、を使って沈
澱を特徴する特許請求の範囲1に記載の方法。 (6)反応性全属地、例えばハロゲン化金属を使って、
非炭化水素成分との化合物を作り、沈澱と分離を特徴と
する特許請求の範囲1に記載の方法。 (力 添加されるアスファルテンが、その使用前、ペン
タンで処理され沈澱された、レジンおよび他の重芳香性
物質を実質的に含まないものである、特許請求の範囲1
に記載の方法。 (8)接触装置中に、攪拌および混合をする手数を備へ
て密接な接触を容易にする様にした、特許請求の範囲1
に記載の方法。 (9)接触装置が、処理されるべき石油および/又は関
係物質と添加されるべきアスファルテンの流動層である
、特許請求の範囲1に記載の方法。 00)接触装置が、添加されるべきアスファルテンの充
填層で、石油および/又は関係物質がその中を流通させ
られた場合、上記の非炭化水素成分を吸着するような、
特許請求の範囲1に記載の方法。 01)濾過法に依って、段階Bに於ける分離を特徴する
特許請求の範囲1に記載の方法。 02(沈降法(重力又は遠心力に依る)に依って、・
段階Bに於ける分離を特徴する特許請求の範囲1に記載
の方法。 <+:J、)接触装置が、ミキサー/セトラーの組合せ
で、同−装詔内で、接触と分離とを同時に行なうことの
できるような、特許請求の範囲1に記載の方法。 04)接触装置が、添加アスファルテンをp過助剤に使
用した連続式r過器で、石油および/又は関係物質を連
続的に濾過することに依って、接触、沈澱及び分離を同
一の装置で行なう、特許請求の範囲1に記載の方法。 (1’、+l 慣用の溶剤処理法を並用した、特許請
求の範囲1に記載の方法。 (16)慣用の酸処凱法を並用した、特許請求の範囲1
に記載の方法。 Q7) 慣用の′アルカリ処理法を並用した、4?許
請求の範囲1に記載の方法。 0(至)慣用の吸着処理法を並用した、特許請求の範囲
1に記載の方法。 ao 特許nt’を求の範囲1に記載の方法を実施す
るに当り更に (ト)その段階Bに於いて分離された混合物をペンタン
で処理して、アスファルテンを沈澱回収し、かつ (B) アスファルテンを沈澱回収の後、上記の段階
Aで使用したペンタンを分離回収することからなる方法
。 (20) +1(8分された形で、添加したアスファ
ルテンに依って誘引されるようなアスファルト成分およ
び/又は非炭化水素成分を含んだ石油および/又は関係
物質を処理する工程に於いて、(4)上記の石油および
/又は関係物質の流動性を良くする目的で、石油の油分
、出来れば低い分子量をもったパラフィン(又はパラフ
ィン類)で稀釈し、(+3)流動性の改良された上記の
石油および/又は関係物質を予じめ定めた時間の間収容
出来るような接触装散内で、上記の添加されたアスファ
ルテンと托;接に接触させて、上記の諸成分を上記の添
加アスファルテンで誘引し且つそれと共に沈澱させ、(
C)上記の添加されたアスファルテンおよびそれと共に
沈澱した上記の諸成分の混合物から、濃度の減少した上
記の諸成分を含んだ油(および/又はガス)を分離し、
(D) 上記の油(および/又はガス)から上記の石油
部分を分離回収して、(E)上記の段階Cに於いてずで
に分離された上記の混合物から揮発性諸成分を除いてア
スファルトを回収することからなる方法。 (21j 段階A及び段階りで使用された石油謂分が
ペンタンであって、従ってステップEに於いてはアスフ
ァルトの代りにアスファルテンを特徴する特許ml求の
範囲2に記載の方法。 (22j nfJ記第19項に記載する工程を実施す
るに当り、更に、その段階Aに於いてペンタンを回収し
た後に残った、レジンを含んでいる油を、炭化水素溶剤
、例えば液化したプロパン、ブタン又は掌インブタン、 で処理して、上記のレジンを分離回収することからなる
方法。 (23)前記第21項に記載するプロセスを実施するに
当り、更に、その段階りに於いてペンタンを回収した後
に残った、レシンを含んでいる油を、炭化水素溶剤、例
えば液化【7たプロパン、ブタン又は平イソブタンで処
理して、上記のレジンを分離回収することからなる方法
。[Scope of Claims] (1) Asphalt components (asphaltenes, resins, etc.) and/or non-hydrocarbon components (metals, atoms other than carbon) that are attracted by the added asphaltone in a subdivided form. (4) in a contacting device capable of containing the above-mentioned petroleum and/or related substances for a predetermined period of time; (B) attracting and co-precipitating the components with the added asphaltenes in intimate contact with the added asphaltenes; From the mixture, oil containing the above components in reduced concentrations (
and/or gas). (2) A process according to claim 1, in which the petroleum and/or related substances to be treated are brought into contact with the added asphaltenes directly, without dilution. (3) The method of claim 1, wherein the added asphaltenes are of the same type as the asphaltenes contained in the petroleum and/or related materials to be treated. (4) If the petroleum and/or related substances to be treated are treated with organic solvents, especially distillates of petroleum (boiling range 600°F (3
2. The method according to claim 1, wherein the asphaltenes are diluted at temperatures not exceeding 6[deg.] C.) and then contacted with the added asphaltenes. 5. A method according to claim 1, characterized in that the precipitation is carried out using a precipitation promoter, such as a polyelectrolyte material. (6) using reactive general groups, e.g. metal halides;
2. A process according to claim 1, characterized by forming a compound with a non-hydrocarbon component, precipitation and separation. Claim 1, wherein the added asphaltenes are substantially free of resins and other heavy aromatic substances, which have been treated and precipitated with pentane before their use.
The method described in. (8) Claim 1, wherein the contact device is provided with steps for stirring and mixing to facilitate close contact.
The method described in. (9) The method according to claim 1, wherein the contacting device is a fluidized bed of petroleum and/or related substances to be treated and asphaltenes to be added. 00) The contacting device is a packed bed of asphaltenes to be added, such that when the petroleum and/or related substances are passed through it, it adsorbs the non-hydrocarbon components mentioned above.
A method according to claim 1. 01) Process according to claim 1, characterized in that the separation in stage B is by a filtration method. 02 (by sedimentation method (depending on gravity or centrifugal force),
2. Process according to claim 1, characterized by separation in step B. <+:J,) The method according to claim 1, wherein the contacting device is a mixer/settler combination capable of carrying out contacting and separation simultaneously in the same device. 04) The contacting device is a continuous r-filter using added asphaltenes as a p-filtering agent, and by continuously filtering the oil and/or related substances, contacting, precipitation and separation are carried out in the same device. The method according to claim 1, which is carried out. (1', +l) The method according to claim 1, in which a conventional solvent treatment method is also used. (16) Claim 1, in which a conventional acid treatment method is also used.
The method described in. Q7) Using the conventional alkaline treatment method, 4? The method according to claim 1. 0 (To) The method according to claim 1, which also uses a conventional adsorption treatment method. In carrying out the method described in Scope 1 of the Patent nt', the method further comprises: (g) treating the mixture separated in step B with pentane to precipitate and recover asphaltenes; and (B) asphaltenes. After precipitation and recovery, the pentane used in step A above is separated and recovered. (20) +1 (In the process of treating petroleum and/or related substances containing asphalt components and/or non-hydrocarbon components, as may be induced by added asphaltenes, in 8-part form, ( 4) In order to improve the fluidity of the above-mentioned petroleum and/or related substances, the above-mentioned petroleum with improved fluidity is diluted with petroleum oil, preferably paraffin (or paraffins) with a low molecular weight. The above components are brought into contact with the added asphaltenes in a contact chamber capable of containing the petroleum and/or related substances for a predetermined period of time. (
C) separating an oil (and/or gas) containing a reduced concentration of the above components from the mixture of the added asphaltenes and the components precipitated therewith;
(D) separating and recovering the petroleum portion from the oil (and/or gas); (E) removing volatile components from the mixture already separated in step C; A method consisting of recovering asphalt. (21j) The process according to scope 2 of the patent application, wherein the petroleum fraction used in steps A and 3 is pentane, and therefore in step E, instead of asphalt, asphaltene is featured. (22j nfJ) In carrying out the process described in paragraph 19, it is further provided that the resin-containing oil remaining after recovering the pentane in step A thereof is treated with a hydrocarbon solvent, such as liquefied propane, butane or palmobutane. , and separating and recovering the resin. (23) In carrying out the process described in item 21 above, furthermore, at that stage, the remaining pentane after recovering the , a process comprising treating an oil containing resin with a hydrocarbon solvent, such as liquefied propane, butane or isobutane, and separating and recovering said resin.
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---|---|---|---|
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US399853 | 1989-08-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5927987A true JPS5927987A (en) | 1984-02-14 |
JPH0117518B2 JPH0117518B2 (en) | 1989-03-30 |
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ID=23581237
Family Applications (1)
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CA (1) | CA1229317A (en) |
GB (1) | GB2124250A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018518552A (en) * | 2015-04-28 | 2018-07-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | Apparatus and method for separating asphaltenes from petroleum-containing fuels |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB341560A (en) * | 1929-10-22 | 1931-01-22 | Layos Von Szeszich | Improvements relating to the hydrogenation of carbonaceous bodies in the presence of catalysts |
GB688711A (en) * | 1949-07-20 | 1953-03-11 | Bataafsche Petroleum | Improvements in the de-asphaltising of hydrocarbon oils |
-
1983
- 1983-07-12 CA CA000432293A patent/CA1229317A/en not_active Expired
- 1983-07-15 GB GB08319151A patent/GB2124250A/en not_active Withdrawn
- 1983-07-18 JP JP12957883A patent/JPS5927987A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018518552A (en) * | 2015-04-28 | 2018-07-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | Apparatus and method for separating asphaltenes from petroleum-containing fuels |
US10570341B2 (en) | 2015-04-28 | 2020-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and process for separating asphaltenes from an oil-containing fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2124250A (en) | 1984-02-15 |
JPH0117518B2 (en) | 1989-03-30 |
GB8319151D0 (en) | 1983-08-17 |
CA1229317A (en) | 1987-11-17 |
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