KR100250114B1

KR100250114B1 - 증기 전환 방법 및 촉매

Info

Publication number: KR100250114B1
Application number: KR1019980012652A
Authority: KR
Inventors: 페드로 페레이라; 로저 마르진; 루이스 자카리아스; 호세 코르도바; 호세 카라짜; 마리안 마리노
Original assignee: 오스카 머릴로 마르퀘즈; 인테베프, 에스.에이.
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2000-03-15
Also published as: CN1446887A; EP0870815A2; EP0870815A3; KR19980081253A; NL1008843A1; RU2142497C1; US5885441A; ATE248902T1; NL1008843C2; CN1196379A; CN1209445C; CA2233699C; JPH1129778A; DE69817653T2; PT870815E; CN1102952C; ES2206779T3; SG64488A1; EP0870815B1; DE69817653D1

Abstract

본 발명은 촉매의 존재하에서 탄화수소 원료의 증기전환을 위한 방법에 관한 것으로서 이 방법은, (a) 제1 알칼리 금속과 Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼리 토금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 물/오일 에멀젼을 포함하는 촉매성 에멀젼을 제공하고 ; (b) 촉매성 에멀젼과 탄화수소 원료를 혼합하여 반응혼합물을 제공하며 ; (c) 반응 혼합물에 증기 전환 조건을 부여하여 등급 상향된 탄화수소 생성물을 제공하는 단계를 포함한다. 촉매성 에멀젼 및 이 제조방법도 역시 제공된다.

Description

증기 전환 방법 및 촉매

본 발명은 증기 전환 방법 및 중탄화수소 원료를 보다 가볍고 보다 가치있는 탄화수소 생성물로 고율의 전환을 제공하기 위한 촉매 뿐만아니라 그 촉매를 제조하는 방법에 관한 것이다.

중탄화수소를 보다 바람직한 액체 및 가스 생성물로 전환하기 위한 많은 방법들이 알려져 있다. 이 방법들로는 비스브레이킹(visbreaking) 및 급격한 열 크랙킹(cracking)을 포함한다. 그러나, 이 방법들은 낮은 전환율 및/또는 이송 및 처리문제를 나타내는 코우크스와 같은, 높은 비율의 바람직하지 않은 부산물로 특징된다.

따라서 본 발명의 기본적인 목적은 감소된 수준의 코우크스와 같은 바람직하지 않은 부산물과 함께 우수한 전환이 얻어지는 증기 전환 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 본 발명의 방법을 수행하는데 유용한 증기 전환 촉매를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 본 발명의 증기 전환 촉매 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이어지는 증기 전환 공정을 위한 촉매의 제조에 사용하기 위한, 증기 전환공정의 부산물로부터 촉매금속을 회수하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적 및 잇점은 하기에서 명백하다.

발명의 요약

본 발명에 따라서, 상기 목적 및 잇점들이 쉽게 달성된다.

본 발명에 따라서, 촉매의 존재하에서 탄화수소 원료의 증기전환을 위한 방법이 제공되는데 이 방법은 (a) 제1 알칼리 금속 및 VIII족의 비귀금속, 알칼린 토금속과 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 물/오일 에멀젼을 포함하는 촉매성 에멀젼을 제공하고 ; (b) 촉매성 에멀젼과 탄화수소 원료를 혼합하여 반응혼합물을 제공하며 ; (c) 반응혼합물에 증기 전환조건을 주어 상향된 탄화수소 생성물을 제공하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따라서, 증기 전환 방법이 바람직하게는 최소한 약 0.4mg KOH/g의 탄화수소의 산 수(acid number)를 갖는 산성 탄화수소 스트림(stream)을 제공하고 ; 제1 알칼리 금속/물의 제1 용액을 제공하며 ; 산성 탄화수소 스트림과 제1 용액을 혼합하여 탄화수소 스트림을 최소한 부분적으로 중성화시키고 알칼리 금속의 탄화수소 스트림과 반응하여 제2 금속/물의 제2 용액을 형성하는 거의 균질한 혼합물을 형성하고 ; 제2 금속/물의 제2 용액을 형성하며 ; 거의 균질한 혼합물을 제2 용액과 혼합하여 촉매성 에멀젼을 제공하는 단계를 포함한다.

탄화수소 원료의 증기 전환을 위한 촉매성 에멀젼이 본 발명에 따라서 제공되는데 이 에멀젼은 제1 알칼리 금속과 Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼린 토금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 물/오일 에멀젼을 포함한다.

최소한 약 0.4mg KOH/g의 탄화수소의 산 수를 갖는 산성탄화수소 스트림을 제공하고 ; 제1 알칼리 금속/물의 제1 용액을 제공하며 ; 산성 탄화수소 스트림과 제1 용액을 혼합하여 탄화수소 스트림을 최소한 부분적으로 중성화시키고 알칼리 금속이 탄화수소 스트림과 반응하여 알칼리 유기염을 형성하는 거의 균질한 혼합물을 형성하고 ; 제2 금속/물의 제2 용액을 제공하며 ; 거의 균질한 혼합물을 제2 용액과 혼합하여 촉매성 에멀젼을 제공하는 단계를 포함하는 촉매 에멀젼을 제조하는방법이 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 증기 전환 방법의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 합성 원유의 생성을 위한 방법의 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼의 제조를 위한 방법의 개략도이다.

본 발명은 증기 전환방법 및 500℃ 이상의 비등점을 갖는 잔류 프랙션을 포함하는 여분의 중 조 원료와 같은 중탄화수소 원료를 등급상향시키는데 사용하기 위한 촉매 그리고 이 촉매를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라서, 통상적인 비스브레이킹 또는 열 크랙킹 과정을 사용하여 얻어진 전환과 비교했을 때 중탄화수소 원료의 전환을 강화시키고 코우크스와 같은 바람직하지 않은 고체 부산물의 낮은 생성률을 제공하는 증기 전환 공정 및 촉매가 제공된다.

본 발명에 따라서 처리되는 원료는 보다 가볍고 보다 가치있는 생성물로의 전환이 요구되는 어떤 적당한 중탄화수소 원료도 될 수 있다. 예를들면, 원료는 500℃이상의 비등점을 갖거나 상당한 부분이 500℃이상의 비등점을 갖고, 추가부분이 350-500℃ 범위의 비등점을 갖는 잔류프랙션을 포함하는 원료일 수 있거나 예를들면, 특정 초기원료의 프랙션후의 잔류프랙션 그 자체일 수 있거나 진공잔류물 또는 어떤 다른 적당한 원료일 수 있다. 하기의 표 1은 본 발명의 따른 처리를 위해 적당한 원료의 전형적인 예의 특성을 함유한다.

진공 잔류물 특성	함 량
탄소 (% wt)	84.3
수소 (% wt)	10.6
황 (% wt)	2.8
질소 (% wt)	0.52
금속 (ppm)	636
API 비중	6
아스팔텐 (% wt)	11
콘래드슨 탄소(% wt)	18.6
500℃+ (% wt)	95
점도 (210。F, cst)	2940

표 1에 특징된 진공잔류물은 본 발명에 따라 바람직하게 처리될 수 있는 적절한 원료의 예이다. 물론 다른 많은 원료들도 역시 처리될 수 있다.

본 발명에 따라서, 표 1에 있는 것과 같은 중탄화수소 원료를 등급 상향시키기위한 증기 전환 방법이 제공되어 탄화수소 원료를 보다 가볍고 보다 가치있는 생성물로 등급상향시킨다. 본 발명에 따라서, 원료는 제1 알칼리 금속 및 Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼린 토금속과 이들의 혼합물로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 촉매성 물/오일 에멀젼 형태의, 본 발명에 따른 촉매와 증기 전환 조건하에서 접촉하므로서 중탄화수소가 등급상향되도록 한다.

본 발명에 따른 증기 전환 조건으로는 약 360℃-약 520℃, 바람직하게는 약 410℃-약 470℃ 사이의 온도 ; 약 600psi 이하, 바람직하게는 약 5psi-약600psi 사이, 이상적으로는 300psi 이하 바람직하게는 약 10psi-약 300psi 사이의 압력 ; 처리의 소정 정도에 따라 약 0.001h^-1- 약 3.5h^-1의 액체의 시간적 공간속도 ; 및 원료에 따라 약 1%-약 15%wt, 바람직하게는 약 3%-약 12%wt양의 증기를 포함한다.

처리되는 원료에 따라, 공정 압력은 거의 대기압 또는 약 50psi-약 600psi, 바람직하게는 약 100psi-약 300psi 사이로 약간 더 높을 수 있다.

증기 전환 조건은 수소로의 통상적인 전환과 비교했을 때 바람직한데 이는 수소를 유지하는데 필요한 것보다 낮은 압력이 사용될 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 증기 전환 방법은 상승된 압력에서 작동하는 장치의 비용감소를 이룰 수 있다.

본 발명에 따른 촉매 또는 촉매성 에멀젼은 물/오일 에멀젼의 형태로 제공되는데 이 에멀젼은 바람직하게는 약 10μ이하, 보다 바람직하게는 약 5μ이하의 평균 소적 크기 및 약 0.1대 약 0.4, 보다 바람직하게는 약 0.15대 약 0.3의 물 대 오일의 부피비를 갖는다. 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼은 바람직하게는 포타슘, 소듐 또는 이들의 혼합물인 제1 알칼리 금속 및 바람직하게는 니켈 또는 코발트인 Ⅷ족 비희귀성 금속 또는 바람직하게는 칼슘 또는 마그네슘 또는 이들의 혼합물인 알칼린 토금속일 수 있는 제2 금속을 포함하도록 제공된다. 촉매성 에멀젼은 상기 제1 및 제2 금속의 다양한 조합을 적절히 함유할 수 있는데 특히 바람직한 조합으로는 포타슘과 니켈 ; 소듐과 니켈 ; 소듐과 칼슘 ; 및 소듐, 칼슘과 니켈을 포함한다. 촉매성 에멀젼은 촉매성 에멀젼을 기초로 최소한 약 10,000ppm 농도의 제1 알칼리 금속을 함유하고, 약 0.5:1-약 20:1, 보다 바람직하게는 약 1:1-약 10:1 중량비의 제1 알칼리 금속과 제2 금속을 함유한다.

본 발명에 따른 촉매성 에멀젼은 바람직하게는 최소한 약 0.5mg KOH/g의 탄화수소의 산 수를 갖는 산성탄화수소 스트림을 제공하므로서 바람직하게 제조되는는데 여기에서 산 수는 ASTMD 664-89에 의해 정의된다. ASTMD 664-89에 설명된 산 수는 초기메터 판독에서 새로 제조된 비수성 염기성 완충용액에 상응하는 메터 판독까지 용매에서 샘플을 적정하는데 요구되는, 샘플 그램당 포타슘 하이드록사이드의 밀리그램으로 표현된 염기량이다. 본 발명에서 이러한 수는 본 발명의 촉매성 에멀젼을 제조하는데 사용되는 산성 탄화수소 스트림의 산소를 중성화시키는데 요구되는 염기량을 설명하는데 사용된다.

소정의 촉매성 에멀젼을 제조하기 위해 소정의 촉매금속이 산성 탄화수소 스트림에 다음과 같이 첨가된다.

제1 알칼리 금속/물의 용액이 산성 탄화수소 스트림과 혼합하기 위해 제공된다. 본 발명에 따라서, 알칼리 금속/물의 용액은 바람직하게는 상온에서 용액 포화점의 약 5%이내의 알칼리 금속을 함유하는 포화용액인데 여기에서 포화점은 더 이상 추가의 알칼리 금속이 용액에 용해되지 않고 대신에 용액으로부터 침전하는 점이다. 보다 희석된 용액이 사용될 수 있지만 첨가된 물의 양은 촉매성 에멀젼의 부분이 되어 결국에는 원료의 처리중에 증발하게된다. 따라서, 상기에 설명한 바와같이 불필요한 가열요구를 피하기 위해 포화점의 약 5%이내의 용액을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라서, 산성 탄화수소 스트림과 알칼리 금속/물의 용액은 조합 및 혼합되어 탄화수소 스트림을 최소한 부분적으로 중성화시키고 거의 균질한 혼합물을 형성하는데 여기에서 알칼리 금속은 탄화수소 스트림과 반응하여 알칼리 유기염을 제공하고, 바람직하게는 탄화수소 스트림에 함유된 나프텐산과 반응하여 알칼리 나프텐 염을 제공한다. 이 단계는 원할 경우 전체적으로 믹서내에서 수행될 수 있거나 스트림들이 믹서의 상류에서 조합되고 적절한 혼합을 위해 믹서로 이송되어 소정의 균질화 혼합물을 제공하는데 이 지점에서 에멀젼일 수 있다. 탄화수소 스트림과 알칼리 금속의 양은 거의 모든 알칼리 금속이 알칼리 유기염, 바람직하게는 알칼리 나프텐 염을 형성하도록 반응하여 탄화수소 스트림의 산도를 최소한 부분적으로 그리고 바람직하게는 거의 중성화시키도록 선택된다. 이것은 최종 촉매에멀젼에 알칼리 금속의 거의 균질한 도입을 보장한다.

알칼리 금속의 알칼리 유기염으로의 전환은 혼합물에 하이드록사이드 형태로 그때까지 있는 알칼리가 전체공정에 역효과를 미치는 니켈 옥사이드와 같은 바람직하지 않은 제2 금속 산화물을 제공하도록 후 혼합 중 제2 금속염과 반응할 수 있다. 또한, 고산도가 남아있는 것은 대부분의경우에서 혼합장치등을 부식시키기 때문에 바람직스럽지 않다.

제2 용액은 제2 금속 즉, Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼린 토금속 또는 이들의 혼합물을 혼합하여 제공된다. 제2 용액은 바람직하게는 제2 용액의 포화점의 약 5%, 보다 바람직하게는 약 2%내의 양으로 적당한 제2 금속을 함유하는 포화용액이다. 제2 금속은 예를들면, 니켈 아세테이트와 같은 아세테이트의 형태로 제2 용액에 제공된다.

제2 용액은 상기한 제1 용액 및 산성 스트림의 거의 균질한 혼합물과 조합 및 혼합된다. 제2 용액 및 거의 균질한 혼합물은 혼합단계를 수행하기 위한 혼합 장치에서 또는 특정공정의 변수에 따라 바람직한 경우 장치의 상류에서 조합될 수 있다.

제2 용액이 거의 균질한 혼합물과 혼합되는 이러한 제2 혼합단계로 상기한 촉매성 에멀젼을 제공하는데 여기에서 알칼리 나프텐염 형태의 제1 알칼리 금속은 물 소적과 연속적인 오일상 사이의 계면에 위치되어 계면활성제로서 작용하고, 제2 금속은 에멀젼의 물 소적에 용해된 상태로 남아있게 된다.

상기한 혼합단계는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으며 본 발명의 일부를 구성하지 않는 장치를 사용하여 수행된다.

본 발명에 따라서, 촉매성 에멀젼이 제조되는 산성 탄화수소 스트림은 약 0.4mg KOH/g-약 300mg KOH/g 사이의 산 수를 갖는다. 이 스트림은 원료가 적절히 산성일 경우 처리될 중탄화수소 원료로부터 얻어질 수 있다. 선택적으로 산성 탄화수소 스트림은 어떤 다른 적절한 원으로부터 제공될 수 있다. 산성 탄화수소 스트림은 촉매성 에멀젼의 제조시 알칼리 금속과 바람직하게 반응하는 것으로 발견된 유기산, 바람직하게는 나프텔산을 함유하여 본 발명의 촉매성 에멀젼에 추가적인 안정성 및 소정의 소적크기를 제공하기 위한 계면활성제로서 바람직하게 작용하는 소정의 알칼리 나프텐 염을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.

혼합단계중에 알칼리 나프텐 염은 촉매성 에멀젼의 물 소적과 오일 연속상 사이의 계면으로 이동하여 에멀젼의 안정성을 유지하는것을 돕기 위한 계면활성제로서 작용하여 원료에 있는 제2 금속의 우수한 분산을 제공하는, 충분히 작은 소적크기를 보장한다.

촉매성 제1 및 제2 금속을 함유하는 촉매성 에멀젼의 사용은 본 발명의 방법에 따라 등급상향되는 원료전체에 걸쳐 촉매성 금속의 빠른 분포를 강화하여 중 잔류프랙션 또는 다른 원료의 전환을 매우 개선시킨다. 촉매성 에멀젼 및 원료가 혼합될때 촉매성 금속은 원료전체에 걸쳐 거의 분산되는데 증기 전환조건이 에멀젼으로부터 물이 증발하도록하여 공정을 위한 최소한 약간의 증기 요건을 제공하고 원료와 밀착하여 있는 제1 및 제2 촉매성 금속의, 부분적으로 고체이고 부분적으로 용융된 매우 미세한 미립자가 되게하므로서 보다 가벼운 생성물로의 소정의 전환을 강화한다.

또한, 본 발명의 증기 전환 방법은 증가된 정도의 조건하에서 등급 향상된 탄화수소 생성물 및 통상적인 방법과 비교했을 때 매우 감소된 양이지만 소모된 제1 및 제2 촉매성 금속을 함유하는 것으로 발견된 잔류물 또는 코우크스 부산물의 제공을 가져온다. 부산물을 공정의 정도에 따라 잔류물 또는 코우크스 또는 이들 모두이다. 본 발명의 방법에 따라서, 코우크스 또는 잔류물 부산물은 예를들면 잔류물에 대해서는 탈염화 또는 코우크스에 대해서는 가스화를 통하여 더 처리되어 연속적인 증기 전환공정을 위한 촉매성 에멀젼을 제조하는데에 순차적으로 사용하기 위한 촉매성 금속이 회수되도록 한다. 그러한 과정은 잔류물이 탈염될 때 다량의 알칼리 금속을 회수하고, 어떤 경우에는 탄소성 고체(코우크스) 부산물의 가스화가 알칼리 금속의 높은 회수율과 함께 수행될 때 100%이상의 제2 금속 특히, Ⅷ족 비희귀성 금속의 회수를 제공하는 것으로 발견되었다. 부산물이 주로 잔류물일 때 예를들면 약 14°API이하의 희석에 의해 금속회수물에 대해 탈염되어 통상의 탈염화를 위해 이송될 수 있다.

본 발명에 따른 전형적인 방법에서는 중 탄화수소가 소정의 온도를 제공하기 위한 로를 통하여 다양한 프랙션을 분리하기 위한 분별기로 통과되어 본 발명에 따라 처리되는 중탄화수소 원료를 제공한다

공정의 부산물에 고체가 풍부하다면(즉, 약 5%이상의 코우크스) 잔류물은 개스화되거나 연소 조절될 수 있으며 최종의 재는 물용해에 의해 알칼리 금속을 회수하도록 세척될 수 있는 반면에 어떤 남아있는 고체는 실온에서 아세트 산을 이용하여 니켈 아세테이트로 전환될 수 있는 NiCO₃를 생성하도록 CO₂와 암모니아의 존재하에서 처리될 수 있다. 이것은 물론 제2 금속이 니켈인 경우에 대한 것이다. 또한 100%이상의 소모 니켈의 회수가 이 방법을 이용하여 얻어질 수 있는데 이는 원료에 원래부터 존재하는 어떤 니켈이 촉매성 에멀젼을 형성하는데 사용된 공정 니켈 이상으로 회수되기 때문이다.

도면을 참고로 도 1은 본 발명의 증기 전환 방법을 수행하기 위한 시스템의 예를 도시한 것이다.

도 1에서 처리될 중 탄화수소 원료가 적당한 온도로 가열하기 위한 로(10)로 이송되고 이어서 가벼운 성분을 분리하기 위한 대기압 또는 진공 분류기(fractionator, 12)로 공급된다. 분별기(12)로 부터의 보다 무거운 성분은 추가의 가열을 위하여 다른 로(14)로 공급되고, 이어서 전환 공정을 수행하기 위한 소커(soaker)/반응기로 공급된다. 도 1에 도시된 바와같이 촉매 제조 유니트 또는 장소(18)이 제공되는데 여기에서 본 발명의 촉매성 에멀젼이 제조된다. 이 촉매성 에멀젼은 다수의 다른 위치에서 전환될 원료와 혼합될 수 있다. 도 1은 분류기(12) 다음에 그리고 로(14)의 앞에서 원료에 주입되는 촉매성 에멀젼을 도시하고 있다. 선택적으로, 촉매성 에멀젼은 지점(20)으로 나타낸 바와같이 로(10) 다음에 그리고 분류기(12) 앞에서 탄화수소 원료와 혼합되거나 지점(22)로 도시된 바와같이 로(14) 다음에 그리고 소커/반응기(16) 앞에서 도입될 수 있다.

도 1에서 소커/반응기(16)의 생성물은 분류기(12)로 부터의 경 생성물과 재조합되어 사이클론 스트리퍼(24)로 이송되는데 여기에서 등급 상향된 탄화수소 생성물이 부산물로 부터 분리된다. 등급 상향된 생성물은 분류기(26)으로 이송되는데 여기에서 등급 상향된 생성물이 개스 토핑, 나프타, 개소일 및 찌꺼기(bottoms)등을 포함하는 다양한 프랙션으로 분리되고 이때 부산물은 바람직할 경우 추가 처리를 위해 탈염 유니트(30)로 열교환기(28)을 통하여 이송된다. 원할 경우 도면에 도시된 바와같이 희석제가 이러한 프랙션에 첨가될 수 있다.

탈염 유니트(30)에서 촉매성 금속이 부산물로부터 회수되어 바람직하게는 필요할 경우 첨가되는 추가 또는 보충금속과 함께 본 발명에 방법에 사용하기 위한 추가의 촉매성 에멀젼을 제조하는데 사용하기 위해 촉매제조유니트(18)로 복귀된다. 또한, 도 1에 도시된 바와같이 로(10)로 부터의 원료중 일부는 원할 경우 촉매성 에멀젼이 제조되는 산성 탄화수소 스트림으로 사용하기 위해 촉매 제조 유니트(18)로 전공될 수 있다. 이것은 처리될 탄화수소 원료가 충분한 산도 또는 다른 계면활성성분을 가질 경우 특히 바람직하다.

물론, 도 1에는 본 발명의 전환방법을 수행하기 위한 시스템의 개략도가 도시되었지만 이 방법은 다른 단계 및 다른 장치를 사용하여 수행될 수 있고 본 발명의 범위에 대하여 어떤 제한을 할 의도가 없다는 것을 알아야 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 방법의 또다른 개략도가 여분의 중 원유로부터 합성원유를 제조하기 위한 방법과 관련하여 도시되었다.

도 2에서, 예를들면 약 10°이하의 낮은 API 비중을 갖는 여분의 중 조원료는 API 비중이 약 14°로 증가되도록 희석제와 적절히 혼합되어 통상적인 탈염 유니트(32)에서 원료가 처리될 수 있도록 한다. 탈염 유니트(32)로부터 탈염된 원료는 대기 증류 유니트(34)로 적절히 이송될 수 있는데 여기에서 이어지는 원료 희석을 위한 희석제가 다른 보다 가벼운 생성물 및 대기 잔류물과 같이 분리된다. 대기 잔류물은 촉매 제조 장소(36)로 부터의 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼과 혼합되어 본 발명의 전환을 수행하기 위한 소커/반응기(38)로 이송된다. 도시된 바와같이 원료와 촉매성 에멀젼의 혼합물은 소커/반응기(38)에서 증기전환조건, 예를들면 10barg의 압력 및 440℃의 온도에 노출된다. 소커/반응기(38)로부터 등급상향된 탄화수소 생성물 및 잔류물 및/또는 코우크스를 함유하는 부산물뿐만 아니라 촉매성 에멀젼으로 부터의 촉매성 금속이 제공된다. 이 부산물 혼합물은 열 교환기(40)으로 이송된 후 탈염 유니트(42)로 이송되는데 여기에서 촉매성 금속염이 가스화 및/또는 탈염화를 통하여 제거된 후 촉매제조장소(36)로 복귀되며 이때 예를들면, 13°이상의 개선된 API 비중을 갖는 본 발명 방법의 이송가능한 합성 원유 생성물이 제공된다.

물론, 도 2가 본 발명 방법의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시하고 있지만 본 발명의 범위에 대하여 제한할 의도가 없다는 것을 알아야 한다.

도 3에서 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼을 제조하기 위한 방법의 개략도가 제공된다. 도 3은 열교환기(44)로 이송되어 알칼리 하이드록사이드/물의 포화용액과 혼합되는, 나프텐산이 풍부한 탄화수소 스트림과 같은 산성탄화수소 스트림의 입구를 도시한 것이다. 나프텐산이 풍부한 스트림과 포화된 알칼리 용액을 탄화수소 스트림의 산소가 최소한 부분적으로 중성화되고 포화용액에 있는 거의 모든 알칼리 하이드록사이드가 알칼리 나프텐 염을 형성하도록 반응되는 적절한 비율로 바람직하게 혼합된다. 이러한 반응은 강화되고 에멀젼은 탄화수소 스트림/알칼리 포화 용액 혼합물이 이송되는 믹서(46)에서 형성될 수 있다. 이 단계후에 혼합물은 필요할 경우 탄화수소 스트림의 어떤 남아 있는 산도의 중성화를 위하여 믹서(46)에서 마무리 장소(48)로 통과된다. 마무리 장소(48)에 이어 제2 촉매성 금속의 제2 포화 용액, 이 실시예에서는 니켈 아세테이트/니켈의 용액은 마무리 장소(48)로부터의 혼합물과 혼합되어 추가적인 믹서(50)으로 통과되는데 여기에서 물 소적 및 연속적인 오일상 사이의 계면에 위치되어 계면활성제로서 작용하는 알칼리 나프텐 염 형태의 제1 알칼리 금속 및 에멀젼의 소적에 용해된, 이 경우에는 니켈 아세테이트인 제2 금속을 갖는 소정의 촉매성 물/오일 에멀젼을 제공하기 위한 충분한 혼합에너지가 부여된다. 알칼리 나프텐 염 계면활성제는 본 발명에 따라 등급상향되는 원료 전체에 걸쳐 촉매성 금속, 특히 제2 촉매성 금속의 우수한 분산을 가져오는 소정의 작은 소적크기를 제공한다.

에멀젼은 필요할 경우 완충제 탱크(52)로 통과되고 이어서 본 발명에 따른, 중탄화수소 원료의 증기전환을 위한 처리시스템으로 통과된다. 그렇게 형성된 촉매성 에멀젼은 약 10μ이하 보다 바람직하게는 약 5μ이하, 이상적으로 약 1μ이하의 소적크기를 갖는다.

물론, 도 3은 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼을 제조하기 위한 시스템의 개략도를 도시한 것이지만 이 개략도가 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어서는 안된다는 것을 알아야 한다.

하기 실시예는 본 발명의 방법 및 촉매성 에멀젼의 잇점을 입증한다.

실시예 1

본 실시예는 통상의 점도 감소(비스브레이킹)방법과 비교했을때 본 발명 방법의 잇점을 도시한 것이다. 표 1의 원료(산 수 25mg KOH/g)가 포타슘 및 니켈을 사용하여 본 발명에 따른 촉매성 에멀젼을 제조하는데 사용되었다. 먼저 원료 스트림과 KOH의 40%wt 용액을 혼합하고 4:1의 K:Ni 비(wt)로 니켈 아세테이트 용액을 혼합하여 촉매성 에멀젼을 제조했다. 원료에 대하여 1000ppm의 포타슘 및 250ppm의 니켈 아세테이트를 제공하기 위하여 촉매성 에멀젼을 원료와 혼합하고 반응 혼합물에 대하여 430℃의 온도 및 원료에 대하여 LHSV=2h^-1, 8%wt 증기를 포함하는 증기 전환조건을 주었다(공정 1). 에멀젼과 원료를 1.2ℓ의 체적을 갖는 소커에서 처리했다. 원료흐름은 2400g/h였고 촉매성 에멀젼의 흐름은 113g/h였다.

촉매를 사용하지 않고 소량의 증가를 사용하여 같은 조건하에서 같은 원료를 비스브레이킹 시켰다(공정 2). 전환 및 다른 공정완료 변수들을 하기 표 2에 기술하였다.

T : 430℃, LHSV=2h^-1	공 정 1	공 정 2
전환., 5000℃(%wt)	40	25
ASPH. 전환(%wt)	12	-32
점도., 350℃(Cst)	1269	9973
V50 350℃	34	46.5
API 비중(350℃)	7.4	2.8
AV 50 (350℃)	5.5	4.8
연료수득(%wt)	80	28.9

도시된 바와같이 본 발명의 방법을 사용하여 얻은 결과(공정 1)는 통상의 비스브레이킹(25%)(공정 2)과 비교했을 때 전환에서 강화된 결과(40%)를 보였다.

또한, 본 발명에 따른 공정 1의 최종 생성물은 등급 상향된 탄화수소뿐만 아니라 촉매 에멀젼의 촉매성 금속을 전부는 아니지만 대부분 함유하는 것으로 본 발명에 따라 발견된 길고 짧은 잔류물을 포함한다. 이 촉매성 금속은 본 발명에 따른 후속 공정을 위한 추가적인 촉매성 에멀젼의 제조에 사용하기 위해 탈염화 또는 가스화를 통하여 본 발명에 따라 회수될 수 있다. 이 경우에 공정1의 잔류프랙션 생성물을 탈염시켜 포타슘을 원 출발 포타슘의 94%(wt)까지 회수했다.

실시예2

본 실시예에서는 하기 표3에 기술된 조성을 갖는 잔류원료를 사용하여 보다 심한증기전환 조건하에서 본 발명의 증기전환방법을 사용하였다.

	원 료	생성물
전환., 500℃+ (%wt)	--	65.00
API	5.50	13.00
황 (%wt)	3.50	2.86
탄소 (%wt)	84.44	84.54
수소 (%wt)	10.19	10.80
니켈 (ppm)	106.00	60.00
질소 (%wt)	0.50	0.40
바나듐 (ppm)	467.00	100.00
아스팔텐 (%wt)	12.37	8.00
C. 콘래드슨 (%wt)	17.69	10.00
고체 (%wt)	0.17	8.50
점도, 210。F (Cst)	3805.67	344.90
증 류
	%wt	API	%wt	API
IBP-200℃	0.00	0.00	6.00	50.00
200-300℃	0.00	0.00	19.00	27.00
350-500℃	17.00	18.50	36.00	12.00
＞500℃	83.00	3.00	29.00	2.50

상기에 기술된 것과 같은 비율로 실시예1에서 제조된 촉매성 에멀젼으로 원료를 처리했다.

도시된 바와같이, 본 발명에 따른 방법은 우수한 잔류프렉션 500℃+의 전환을 제공했으며 높은, 보다 경탄화수소 프랙션의 수율도 제공했다. 또한 코우크스의 생성은 통상적인 지연 코킹 과정을 사용하여 얻어진 30%이상의 코우크스와 비교했을 때 거의 9%이하였다. 이러한 코우크스의 감소는 이송되어야 하거나 처리되어야 하는 고체를 감소시키는데 특히 유용하다.

또한, 본 발명의 방법은 거의 모든 촉매 금속을 함유한 탄소성 고체의 부산물을 제공했다. 코우크스의 가스화에 의해 95%(wt)의 출발 알칼리 금속(포타슘)이 추가의 촉매성 에멀젼을 제조하는데 사용하기 위해 회수되었으며, 아세트산으로서의 간단한 용해를 통하여 110%의 전이금속(니켈)이 회수되었다.

실시예 3

본 실시예는 합성원유의 생성을 위한 방법에서의 통상적인 비스브레이킹과 비교했을때의 본 발명의 방법을 설명한 것이다. 하기 표 4에 기술된 조성을 갖는 원료를 제공했다.

API	9.4
황 (%wt)	3.6
탄소 (%wt)	82.12
수소 (%wt)	10.75
니켈 (ppm)	86.00
질소 (%wt)	0.53
바나듐 (ppm)	403.00
아스팔텐 (%wt)	8.93
C.콘래드슨 (%wt)	12.66
재 (%wt)	0.09
점도 104℉ (cst)212℉ (cst)	14172.00149.90
증류
	%wt	API
IBP-200℃	1.09	38.60
200-350℃	15.56	25.00
350-500℃	26.75	12.68
＞500℃	56.60	3.00

본 발명의 따른 촉매성 에멀젼 및 증기전환 방법을 사용하여 이 원료를 처리했는데 여기에서 3.5㎎ KOH/g 의 산도 수를 갖는 원료를 사용하여 촉매성 에멀젼을 제조했다. 1㎎ KOH/g을 중성화 시키는데 충분한 촉매성 에멀젼을 원료와 혼합하였다. 6g/h의 40%wt.KOH 용액 및 13.6g/h의 14%wt. 니켈 아세테이트 용액으로 부터 에멀젼을 제조하였다. 이송물의 흐름은 2400g/h 였다. 같은 조건으로 통상적인 비스브레이킹방법에 따라 원료를 처리했다.

	본 발명	비스브레이킹
전환., 500℃(%wt)	35.00	15.00
API	14.80	11.90
황 (%wt)	2.96	3.12
탄소 (%wt)	85.54	85.80
수소 (%wt)	10.90	10.54
니켈 (ppm)	340.00	87.00
질소 (%wt)	0.40	0.49
바나듐 (ppm)	409.00	411.00
아스팔텐 (%wt)	7.71	11.80
C.콘래드슨 (%wt)	10.30	15.10
점도 122℉ (cst)	53.20	62.30
증류
	%wt	API	%wt	API
IBP-200℃	4.62	47.30	4.00	50.60
200-350℃	26.63	25.40	20.00	24.50
350-500℃	30.40	13.70	25.90	12.70
＞500℃	36.79	3.00	48.11	2.60
원료에 기초한 수율

상기 표5에 도시된 바와 같이 본 발명의 방법은 비스브레이킹과 비교했을 때합성원유의 우수한 수율 및 특성을 제공했다.

실시예 4

본 실시예는 통상의 지연 코킹공정과 비교했을 때 보다 심한 조건(T=440℃, P=150psig, 공간속도(vol 소커/vol 잔류물/시간)=0.5h^-1, 증기부분 압력 130psig)에서 수행된 본 발명의 방법을 설명한 것이다. 이 실시예를 위한 원료는 상기 실시예 3의 표4에 기술된 것과 같이 했다. 실시예 3 과 동일한 촉매성 에멀젼 제법을 사용했다. 원료흐름을 600g/h 로 감소시켜 0.5h 의 공간속도를 제공했다. KOH 용액 및 니켈아세테이트 용액의 흐름은 각각 1.5g/h 였다. 양 방법의 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

	본 발명	지연 코킹
전환., 500℃(%wt)	65.00	68.00
API	20.20	28.40
황 (%wt)	2.57	1.80
탄소 (%wt)	85.00	86.50
수소 (%wt)	11.11	13.50
니켈 (ppm)	10.00	0.00
질소 (%wt)	0.31	0.13
바나듐 (ppm)	80.00	0.00
아스팔텐 (%wt)	6.20	0.00
C.콘래드슨 (%wt)	8.79	0.00
점도 122℉ (cst)	46.40
증류
	%wt	API	%wt	API
IBP-200℃	11.80	49.90	16.61	49.30
200-350℃	36.57	25.00	31.81	26.3
350-500℃	25.50	15.10	22.95	16.2
＞500℃	19.81	3.00	0.00	0.00
고체	4.92		20.40
원료에 기초한 수율

표 6으로부터 몇 개의 관찰이 이루어졌다. 지연된 코킹으로부터 얻어진 합성원유는 본 발명에 따라 제공된 것과 비교했을 때 기본적으로 더 우수한 품질을 갖는다. 그러나, 통상적으로 제조된 고체의 비율이 본 발명에 따라 제조된 것보다 훨씬 더 높다. 본 발명의 방법은 증가된 비율의 중간 증류액을 생성했으며 이 방법으로 부터의 잔류물은 물론 지연 코킹을 사용할 때에도 더 정련될 수 있어서 보다 낮은 융점의 프랙션의 전체적으로 더 높은 수율을 생성했다.

본 발명에 따른 방법의 감소된 코우크스를 생성을 예를들면 합성 원유가 고체이송을 위한 시설의 주요한 투자가 코우크스 이송하는데 필요하게 되는 경우인 먼 구역에서 제조될 때 바람직한데 이에 의해 먼 지역에서의 환경적인 손상을 피할 수 있게 한다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 코우크스는 다른 내부공정 요구를 위해 방출된 열을 사용하여 완전 연소될 수 있으며 동시에 추가적인 촉매성 에멀젼 제조에 재사용하기 위한, 상기한 촉매성 금속을 최종적인 재로부터 회수할 수 있다.

실시예 5

본 실시예는 촉매성 금속의 다른 조합을 갖는 촉매성 에멀젼을 사용하는 본 발명의 방법에 따른 탄화수소원료의 효과적인 전환을 설명한다. 표 4의 원유의 진공증류로 부터 얻어진 프랙션 500℃+를 사용하여 전환을 수행했다. 실시예들을 440℃의 온도, 1barg의 압력 및 7의 원료/증기 비에서 수행했다. 실시예당 4시간 동안 원료(60㎖/h) 및 증기의 일정한 흐름으로 연속작업을 수행했다. 100㎖ 의 체적을 갖는 교반 탱크 반응기를 사용했다.

그 결과를 표 7에 나타냈다.

증류액 분포
촉 매	제 형	전환%500℃+	개스%wt	IBP-220℃ %wt	220-350℃ %wt	350-500℃ %wt	500℃+%wt	코우크스
촉매없음	---	50	5	11	21	51	17	40
Na-Ni	1:1,1800ppm	69	5	14	30	51	5	28
Na-Ca	1:2,3000ppm	70	2	13	23	53	11	21.5
K-Ni	1:1,1400ppm	65	3	11	22	50	17	22.2
Na-Ca- Ni	1:1:1,2500ppm	74	5	10	21	46	23	5.2
* 사용된 금속의 원자비가 원료에 기초한 ppm으로의 촉매농도와 함께 이 칼럼에 제시되었다.

도시된 바와같이 본 발명의 촉매성 에멀젼에 있는 촉매성 금속의 조합 각각은 우수한 원료의 전환 및 감소된 코우크스의 양을 제공한다.

따라서, 본 발명의 목적 및 잇점을 달성하기 위해 제공된 것은 중탄화수소 원료의 증기전환을 위한 방법, 증기전환에 사용하기 위한 촉매성 에멀젼 및 촉매성 에멀젼을 제조하기 위한 방법이다.

본 발명은 발명의 정신 및 기본적인 특성을 벗어나지 않고 다른 형태로 구체화되거나 다른 방법으로 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 모든 점에 있어서 설명적인 것으로서 첨부된 청구범위로 나타나는 본 발명의 범위를 제한하지 않으며 그 범위내에서 모든 변화가 이루어질 수 있는 것으로 인정되어야 한다.

Claims

촉매의 존재하에서 탄화수소 원료의 전환을 위한 방법에 있어서,

(a) 제1 알칼리 금속 및 Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼린 토금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 물/오일 에멀젼을 포함하는 촉매성 에멀젼을 제공하고 ;

(b) 촉매성 에멀젼과 탄화수소 원료를 혼합하여 반응혼합물을 제공하고 ;

(c) 반응혼합물에 증기 전환 조건을 부여하여 등급상향된 탄화수소 생성물을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 증기 전환 조건이 약 360℃-약 520℃ 사이의 온도, 약 5psi-약 600psi 사이의 압력, 약 0.001h^-1-약 3.5h^-1사이의 액체 시간적 공간 속도 및 원료에 기초하여 약 1%-약 15%wt 사이의 증기량을 포함하는 방법.
제2 항에 있어서, 상기 증기 전환 조건이 약 410℃-약 470℃ 사이의 온도, 약 10psi-약 300psi 사이의 압력 및 원료를 기초로 약 3%-약 12%wt 사이의 증기량을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기전환 조건이 약 600psi 이하의 압력을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 전환 조건이 약 50psi-약 600psi 사이의 압력을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 전환 조건이 약 300psi 이하의 압력을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 전환조건이 약 100psi-약 300psi 사이의 압력을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, (c) 단계가 원료에서 제1 알칼리 금속 및 제2 금속의 거의 균질한 분산을 가져오게 하므로서 증기 전환이 용이하게 되는 방법.
제 1항에 있어서, (c) 단계가 상기 에멀젼 중의 거의 모든 물의 증발을 가져와서 증기전환을 위한 증기 요건 중 최소한 일부를 제공하도록 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 원료가 제1 API 비중 및 제1 속도를 갖는 여분의 중 원유이고 상기 등급상향된 생성물은 제1 API비중보다 큰 제2 API비중 및 제1 속도보다 낮은 제2 속도를 갖는 합성 원유인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 원료가 약 10°이하의 API비중을 갖는 여분의 중 원유이고, 상기 등급 상향된 탄화수소 생성물은 약 13°이상의 API비중을 갖는 합성 원유인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 여분의 중 원유와 희석제를 혼합하여 상기 여분의 중원유보다 큰 API비중을 갖는 혼합물을 제공하고, 상기 희석제와 잔류물을 분리하기 위해 상기 혼합물을 증류기로 통과시키며, 상기 잔류물과 촉매성 에멀젼을 혼합하여 반응 혼합물을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, (c) 단계가 상기 촉매성 에멀젼으로 부터의 제1 알칼리 금속 및 상기 제2 금속을 함유하는 부산물 및 등급상향된 탄화수소 생성물을 제공하고, 상기 부산물로부터 제1 알칼리금속 및 제2 금속을 회수하여 회수된 금속을 제공하고 상기 회수된 금속을 이용하여 단계 (a)를 위한 추가의 촉매성 에멀젼을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 10μ이하의 평균 소적 크기를 갖는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 5μ이하의 평균 소적크기를 갖는방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1 알칼리 금속이 촉매성 에멀젼에서 수상과 오일상 사이의 계면에 알칼리 유기염으로 존재하고, 제2 금속은 수상에서의 용액으로의 촉매성 에멀젼에 존재하는 방법.
제 16항에 있어서, 상기 알칼리 유기염이 알칼리 나프텐 염인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1 알칼리 금속이 포타슘, 소듐 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제2 금속이 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 Ⅷ족 비희귀성 금속인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제2 금속이 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 토금속인 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제2 금속이 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 Ⅷ족 비희귀성 금속과 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 토금속을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 제1 알칼리 금속이 소듐을 포함하고 제2 금속이 칼슘과 니켈을 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.5:1-약 20:1 사이의 중량비로 제1 알칼리 금속과 제2 금속을 함유하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 1:1-약 10:1 사이의 중량비로 제1 알칼리 금속 및 제2 금속을 함유하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 그 중량에 대하여 최소한 약 10,000ppm의 농도로 제1 알칼리 금속을 함유하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 반응혼합물의 중량에 대하여 최소한 약 400ppm 농도의 제1 알칼리 금속을 갖는 반응혼합물을 제공하기에 충분한 제1 알칼리 금속을 함유하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 반응혼합물의 중량에 대하여 최소한 약 800ppm 농도의 제1 알칼리 금속을 갖는 반응혼합물을 제공하기에 충분한 제1 알칼리 금속을 함유하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.1- 약 0.4 사이의 물 대 오일의 부피비를 갖는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.15-약 0.3 사이의 물 대 오일의 부피비를 갖는 방법.
제 1항에 있어서, 단계 (a)가,

최소한 약 0.4mg KOH/g의 탄화수소 산 수를 갖는 산성 탄화수소 스트림을 제공하고 ;

제1 알칼리 금속/물의 제1 용액을 제공하며 ;

산성 탄화수소 스트림과 제1 용액을 혼합하여 상기 탄화수소 스트림을 최소한 부분적으로 중성화시키고, 알칼리 금속염이 형성되도록 알칼리 금속이 탄화수소 스트림과 반응하는 거의 균질한 혼합물을 형성시키며 ;

제2 금속/물의 제2 용액을 제공하며 ;

거의 균질한 혼합물과 제2 용액을 혼합하여 촉매성 에멀젼을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 30항에 있어서, 산성 탄화수소 스트림이 약 0.4mg KOH/g ~ 약 300mg KOH/g 사이의 산 수를 갖는 방법.
제 30항에 있어서, 상기 산성 탄화수소 스트림이 나프텐산을 포함하는 방법.
제 30항에 있어서, 상기 제1 용액을 제공하는 단계가 제1 알칼리 금속/물의 포화용액을 제공하는 것을 포함하고, 상기 포화용액이 상온에서 용액 포화점의 약 5% 이내인 방법.
제 30항에 있어서, 상기 제2 용액을 제공하는 단계가 제2 금속/물의 포화용액을 제공하는 것을 포함하고, 상기 포화용액이 상온에서 포화용액 포화점의 약 5%이내인 방법.
제 30항에 있어서, 상기 산성 탄화수소 스트림이 상기 탄화수소 원료로부터 얻어지는 방법.
탄화수소 원료의 전환을 위한 촉매성 에멀젼에 있어서,

제1 알칼리 금속과 Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼리 토금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 금속을 함유하는 물/오일 에멀젼을 포함하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 10μ이하의 평균 소적 크기를 갖는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 5μ이하의 평균 소적크기를 갖는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제1 알칼리 금속이 포타슘, 소듐 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제1 알칼리 금속이 촉매성 에멀젼에서 수상과 오일상 사이의 계면에 알칼리 유기염으로 존재하고, 제2 금속은 수상에서의 용액으로의 촉매성 에멀젼에 존재하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제1 알칼리 금속이 포타슘, 소듐 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제2 금속이 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 Ⅷ족 비희귀성 금속인 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제2 금속이 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 토금속인 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 제2 금속이 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 Ⅷ족 비희귀성 금속과 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 토금속을 포함하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 제1 알칼리 금속이 소듐을 포함하고 제2 금속이 칼슘과 니켈을 포함하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.5:1-약 20:1 사이의 중량비로 제1 알칼리 금속과 제2 금속을 함유하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 1:1-약 10:1 사이의 중량비로 제1 알칼리 금속 및 제2 금속을 함유하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 그 중량에 대하여 최소한 약 10,000ppm의 농도로 제1 알칼리 금속을 함유하는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.1- 약 0.4 사이의 물 대 오일의 부피비를 갖는 촉매성 에멀젼.
제 36항에 있어서, 상기 촉매성 에멀젼이 약 0.15-약 0.3 사이의 물 대 오일의 부피비를 갖는 촉매성 에멀젼.
촉매성 에멀젼의 제조방법에 있어서,

최소한 약 0.4mg KOH/g의 탄화수소 산 수를 갖는 산성 탄화수소 스트림을 제공하고 ;

제1 알칼리 금속/물의 제1 용액을 제공하며 ;

산성 탄화수소 스트림과 제1 용액을 혼합하여 상기 탄화수소 스트림을 최소한 부분적으로 중성화시키고, 알칼리 금속염이 형성되도록 알칼리 금속이 탄화수소 스트림과 반응하는 거의 균질한 혼합물을 형성시키며 ;

Ⅷ족 비희귀성 금속, 알칼린 토금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 금속으로부터 선택된 제2 금속/물의 제2 용액을 제공하고 ;

거의 균질한 혼합물과 제2 용액을 혼합하여 촉매성 에멀젼을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 51항에 있어서, 산성 탄화수소 스트림이 약 0.4mg KOH/g ~ 약 300mg KOH/g 사이의 산 수를 갖는 방법.
제 51항에 있어서, 상기 산성 탄화수소 스트림이 나프텐산을 포함하는 방법.
제 51항에 있어서, 상기 제1 용액을 제공하는 단계가 제1 알칼리 금속/물의 포화용액을 제공하는 것을 포함하고, 상기 포화용액이 상온에서 용액 포화점의 약 5% 이내인 방법.
제 51항에 있어서, 상기 제2 용액을 제공하는 단계가 제2 금속/물의 포화용액을 제공하는 것을 포함하고, 상기 포화용액이 상온에서 포화용액 포화점의 약 5%이내인 방법.
제 51항에 있어서, 상기 산성 탄화수소 스트림이 산도를 가지며, 제1 용액이 알칼리 하이드록사이드를 함유하는데 거의 모든 알칼리 하이드록사이드가 탄화수소 스트림과 반응하여 알칼리 유기 염을 제공하고 산도를 최소한 부분적으로 중성화시키도록 충분한 양의 제1 용액과 탄화수소 스트림을 혼합하는 것을 더 포함하는 방법.
제 51항에 있어서, 탄화수소 스트림이 나프텐 산을 함유하여 상기 알칼리 금속과 탄화수소 스트림이 반응하게 하므로서 알칼리 나프텐 염을 형성하도록 하는 방법.
제 51항에 있어서, 상기 거의 균질한 혼합물이 거의 모든 제1 알칼리 금속을 알칼리 유기염으로서 함유하는 방법.
제 51항에 있어서, 상기 제2 용액이 제2 금속 아세테이트의 형태로 제2 금속을 함유하는 방법.