KR20030016264A - 통합된 용매의 탈아스팔트 공정 및 기화 공정에서의증기상 중화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서 중질유는 약 300℉ 내지 약 600℉로 가열된다. 원유는 이와 같은 온도에서 유지되고 가스는 원유에서 증발된다. 염화 마그네슘 및 염화 칼슘과 같은 염은 원유에 존재하는 물과 반응하여 금속 수산화물 및 염산을 생성시킨다. 물, 또는 바람직하게는 수증기는 원유와 혼합되는 것이 이로울 수 있다. 이후, 아스팔텐 및 기타 고형물들은 중질유에서 분리된다. 아스팔텐은 기화된다. 중압 또는 고압 수증기는 기화 공정에서 이롭게 수득된다. 수증기는 가열원유와 이롭게 혼합되어 부가의 물 및 열을 제공하며, 또한 염산을 제거한다. 염산은 플래쉬 드럼에서 원유로부터 분리된다. 증기는 중화된다.

Description

통합된 용매의 탈아스팔트 공정 및 기화 공정에서의 증기상 중화 방법 {Vapor phase neutralization in integrated solvent deasphalting and gasification}

일반적으로 원유는 염수(salt water)와 함께 발견된다. 특히 염수는 염화나트륨 이외에도 염화칼슘 및 마그네슘을 다양한 비율로 포함한다. 오일과 물은 제조시 높은 정도의 난류(turbulence)로 처리된다. 이와 같은 난류작용으로 물방울(water droplet)이 원유 상에 골고루 분산되어 에멀젼(emulsion)이 형성된다. 물방울의 크기가 작을수록 에멀젼이 파괴되기 어렵기 때문에, 혼합정도는 분산된 물방울의 크기와 어느 정도까지는 에멀젼의 안정성을 결정한다. 또한, 원유에 고유한 계면활성제가 존재하면 물방울이 서로 접촉 및 유착되는 것을 방지하는 단단한 계면층(interfacial layer)이 형성되어 에멀젼이 안정화된다.

즉, 제조된 후, 원유는 본래보다 많거나 적은 양의 물을 포함할 수 있으며, 이와 같은 물은 제거되어져야 한다. 수분제거 행위를 원유의 탈수공정이라고 한다. 에멀젼중 어느 것은 단지 가열만으로 파괴될 수 있지만, 보다 많은 경우에 표면장력을 감소시키는 화학물질의 첨가가 요구된다. 일반적으로, 물 함량, 또는 보다 중요한 항목인 염 함량을 허용가능한 수준까지 감소시키기 위해서는, 열 및/또는 화학물질을 사용하는 것만으로 충분할 때도 있지만, 때로는 정전침전 방법(electrostatic precipitation)을 사용할 필요도 있다.

탈수된 오일은 일반적으로 0.1 내지 3.0 부피%의 물을 포함한다. 그러나, 잔여수의 염도가 높으면, 비록 적은 양의 물이 존재하는 경우라도, 원유의 염 함량이예를 들면, 약 100 내지 5000 중량ppm으로 높아질 것이다. 중질 원유(heavy crudes)는 일반적으로 상기 언급한 범위에서 가장 높은 범위의 물 및 염 함량을 갖는다. 원유에 염이 존재하면, 그 가치가 감소되고, 수송관 및 하류 증류탑(downstream distillation columns)의 부식과 오염을 야기시키며, 하류 정제공정에서 사용되는 촉매들을 비활성화 시킬 수도 있기 때문에, 이와 같은 염이 원유에 존재하는 것은 바람직하지 않다.

상이한 공급원료(feedstock) 분획물(fractions)들을 분리하고 구분하기 위하여, 원유(petroleum crude) 및 경유(gas oil) 등과 같은 탄화수소 공급원료를 다양한 공정을 거쳐 처리한다. 경탄화수소(light hydrocarbons), 가솔린, 나프타, 등유(kerosene), 경유(gas oil) 등을 수득하기 위하여, 정제 공정에서 공급원료를증류시킨다. 낮은 끓는점을 갖는 분획물은 증류탑의 상부 분획물(overhead fraction)로 회수된다. 중간 성분은 증류탑에서 측 차단물(side cut)로 회수된다. 분획물을 냉각, 응축하고, 수집 및 처리장치로 이송시킨다. 증류장치에 투입되는 원유 공급원료의 종류에 관계없이, H₂S, 염화수소산, 유기산 및 H₂CO₃와 같은 산들에 의해 증류장치가 부식될 수 있다.

정제공정 시스템의 저온 구획에서 일반적으로 사용되는 금속에 대한 부식성 공격은(즉, 물의 이슬점 이하온도에서 물이 존재할 경우) 일반적으로 하기 공식에 따른 활성 금속에 대한 산 공격의 형태의 전기화학적 반응이다:

(1) 양극(anode) 에서, Fe(s) = Fe²⁺+ 2e^-

(2) 음극(cathode)에서, 2H⁺+2e^-= H₂(g)

수상(aqueous phase)은 처리되는 탄화수소에 혼입된 물 및/또는 증기 탈거(steam stripping)로서 이와 같은 목적으로 공정에 첨가된 물일 수 있다. 응축수의 산도는 응축물, 주로 염화수소산, 유기산, H₂S, 유기산 및 H₂CO₃에 용해된 산에 좌우된다. 가장 심각한 부식성 물질인 염화수소산은 원래 해수(brines)에 존재하는 염화 칼슘 및 마그네슘의 가수분해에 의해 형성된다.

맑은물이나 낮은 염도의 수상(aqueous phase)으로 원유를 세척하고, 원유 내의 높은 염도의 물과 낮은 염도의 세척수 간에 적절히 접촉시키기 위해 어느 정도 혼합한 다음, 분리 공정을 수행하여 원유로부터 염을 제거하는 것이 종종 필요하다. 이 공정을 원유 탈염(crude oil desalting)이라고 한다.

일반적으로, 탈염 공정에서는 소량, 즉 약 5 부피%의 맑은 물이나 저염수를 탈수된 원유에 첨가한다. 이와 같은 경우에 있어서, 염수 방울, 비-염수 방울 또는 저-염수 방울 및 첨가된 탈유화제(demulsifier) 간의 양호한 접촉을 유도하기 위해 높은 정도의 혼합이 종종 필요하다. 따라서, 생성된 에멀젼은 작은 크기의 평균방울을 포함하여 매우 안정하다.

상대적으로 다량의 물이 혼합되는 탈염공정은, 즉, 사용되는 세척수의 양이 7.5 부피%의 원유보다 많은 경우, 안정성이 약한 에멀젼을 생성시키고, 이로 인하여 탈염원유의 회수를 위한 에멀젼의 파괴시, 보다 낮은 정도의 조건이 요구된다. 때때로, 중력분리(gravity settling)만으로도 충분히 탈염원유를 분리할 수 있을 것이다. 그러나, 이와 같은 방법에 의하면 다량의 폐증기가 발생된다.

특히, 탈염 공정에서 형성되는 에멀젼을 파괴하기 위해 화학적 탈유화제를 첨가한다. 분리를 촉진시키기 위하여, 물방울에 전하를 가하는 전기 장치가 또한 사용된다. 통상적인 탈염 공정에 비하여 본 발명에서 첨가되는 탈유화제의 농도 및 필요한 온도가 작을 것이다. 그러나, 에멀젼이 불안정화될 수 있으며, 최적 혼합비율을 고려하여, 경유(light oils)의 염 함량을 6 ppm 정도로 낮게 감소시킬 수 있다. 하지만, 이와 같은 낮은 수준까지 탈염시키기 위해서는, 고온의 조건, 화학적 탈유화제 및 때때로 정전(electrostatic) 분리를 사용하는 것이 필요하다. 대개 탈유화제는 담체 용매(carrier solvent) 내의 표면 활성 화학물질, 예를 들어 에톡실화 페놀 레진의 블렌드(blends)를 포함한다.

미국 특허 제 4,806,231호는 잔여 염수를 포함하는 원유를 물로 세척하고 생성된 혼합물을 분리시켜, 오일 내의 염 함량을 감소시키는 원유 탈염 방법을 제공한다. 상기 방법은 원유에서 첨가된 물로 염을 이동시키는 에멀젼을 형성한 다음, 분리방법과 같은 통상적인 방법이나 정전 수단 등을 통하여 에멀젼이 파괴되어야 한다고 교시하고 있다.

약 90%까지의 염이 물 세척 및 분리의 한 번의 단계로 제거될 수 있다. 추가의 염을 제거하기 위하여 통상 두 번째 세척이 사용된다.

염 제거의 유효성은 원유의 성질에 기초한다. 중질유는 경질유에 비해 탈염하기가 더 어렵다. 중질유를 처리함에 있어 하나의 문제는 중질유의 밀도가 물의 밀도와 매우 비슷하다는 것이다. 에멀젼은 파괴하기 어렵고, 비록 파괴될지라도 염수 및 무거운 원유를 분리하는 것은 어렵다. 그의 밀도를 낮추고 그의 점도를 감소시키기 위해 커터 스탁(cutter stock)을 원유에 첨가하여야 하고 따라서 물이 원유와 혼합된 다음 분리될 수 있다. 다음 커터 스탁은 오일으로부터 제거되고 회수되어야 한다.

다음의 희석 작업에서 염화수소를 제거하기 위해 가성소다(caustic)(NaOH)를 탈염제의 원유 하부에 주입한다. 가성소다는 염화 마그네슘 및 염화 칼슘과 반응하여 염화나트륨을 형성하는데, 이것은 열적으로 더 안정하여 가수분해되지 않을 것이다. 그러나, 가성소다가 퍼니스 코킹(furnace coking)을 유발하고 하부 장치에서 작동 문제를 유발하기 때문에 가성소다의 양은 제한되어야 한다. 정제에 부과되는 환경 조절 요구에 반응하여 하부에서 사용되는 신규의 촉매들은 가성소다에 의해활성이 저해된다. 대부분의 경우에, 염화수소산 부식을 완전히 제거하기 위하여 탈염제 및/또는 가성소다 첨가로 충분한 염을 제거하는 것은 비실용적이다.

일반적으로, 원유 정제는 전체 원유를 가솔린, 연료유(fuel oil), 경유(gas oil) 등을 포함하는 휘발성이 다른 다양한 생성물 분획물(fraction)로 분별하는 대기압 증류 유닛(atmospheric pressure distillation unit)을 포함한다. 가솔린에서 유래된 나프타를 포함하는 낮은 끓는점 분획물은 상부 분획물(overhead fraction)로부터 회수될 수 있다. 이후, 중간의 휘발성을 갖는 분획물은 탑의 측류(sidestream)로서 회수된다. 중간부분 생성물은 등유, 제트 연료, 디젤 연료 및 경유를 포함한다. 가장 중질의 성분은 탑의 바닥 부분에서 회수된다.

전형적인 원유 대기 피페스틸 장치(atmospheric pipestill unit)에서 원유를 직화 퍼니스(direct-fired furnace) 에서 약 500°F 내지 700°F까지 가열한다. 다음 공급원료(feed)를 1 내지 3 대기압의 압력에서 작동하는 대기 증류 장치(atmospheric distillation unit)로 증발(flash)시킨다. 증발시킴으로써, 상부탑 온도가 일반적으로 200°F 내지 350°F 범위로 냉각된다.

상부 및 측면 생성물을 냉각 및 응축하고 최종 생산물로 처리할 다른 장치로 보낸다. 바닥 부분은 일반적으로 진공 상태로 작동하는 두 번째의 증류 탑으로 보내진다. 이후, 더욱더 경질의 탄화수소가 바닥으로부터 증류된다. 증기를 탑의 바닥에 첨가하여 바닥으로부터 가벼운 생산물을 제거하는 것을 촉진할 수 있다. 또한 물을 칼럼의 꼭대기에 첨가하여 꼭대기 트레이 및 상부 부품에 종종 축적되는 용해성 염을 세척할 수 있다. 스트리핑 증기(stripping steam) 및 시스템으로 들어가는세척수는 중요하고; 탑의 꼭대기로부터 나오는 상부 나프타 가스 증기는 일반적으로 20 내지 40 몰%의 물을 포함한다.

각 공정에서 원유로부터 염화수소가 방출된다. 상기 염화수소는 부식을 야기한다. 더욱이, 염화수소는 다음의 처리 공정에서도 방출된다. 탈염이 별로 효과적이지 않은 중질유(heavy crude oil)에 대하여, 염화수소에 기인한 부식은 모든 정제 공정을 통하여 문제된다.

발명의 요약

본 발명의 방법은 원유나 부분적으로 처리된 오일 증기에 적용 가능하다. 원유가 아스팔텐을 포함하는 중질유(heavy crude)인 경우 가장 경제적인 장치가 실현될 것이다. 본 발명은 원유에 존재하는 산을 중화시키는 방법이다. 본 발명은 또한 특히 유효하고 경제적인 장점을 갖는 가스화, 용매 탈아스팔트화 및 증기상 중화의 통합이다.

본 발명에서 중질유(heavy crude)는 약 300°F 내지 약 600°F, 바람직하게는 약 350°F 내지 약 550°F, 보다 바람직하게는 약 400°F 내지 약 500°F로 가열된다. 이후, 원유로부터 분리되는 아스팔텐이 풍부한 탄화수소성 분획물의 가스화 산물인 높은 또는 임의의 준간 압력 증기를 이용하는 하나 이상의 단계에서 원유를 가열하는 것이 유리하다.

원유는 약 350°F 내지 약 550°F의 온도범위에서 유지되고, 가스들은 원유에서 증발된다. 염화 마그네슘 및 염화칼슘과 같은 염은 원유에 있는 물과 반응하여 금속 수산화물 및 염산을 형성한다. 액체 또는 기체 형태의 물은 바람직하게는 원유와 혼합될 수 있다. 다시, 바람직하게 가스화 공정으로부터 얻은 중간이나 높은 압력 증기는 열과 물 모두를 공급할 수 있다. 가스화의 폐열로부터 상기 증기를 생성하는 것은 본 산업 분야에 공지이다.

바람직하게는 증기는 가열된 원유와 혼합되어 추가의 물과 열을 제공할 뿐만 아니라 염산을 생성시킨다. 염산은 원유의 온도와 압력에서 기체상태이다. 염산은 증발 드럼(flash drum)에서 원유로부터 분리된다.

원유에 산의 전구체(precursors)와 반응하는 충분한 물이 존재할 때 까지는, 물은 전혀 첨가될 필요가 없고 열은 열 교환기를 통하여 첨가될 수 있다.

나머지 칼슘 및 마그네슘 수산화물과 다른 염 및 고체들을 탈아스팔트 동안에 원유로부터 제거하는 것이 바람직하다. 탈아스팔트는 용매를 원유와 혼합하는 것을 포함한다. 충분한 용매를 혼합하여 원유의 점성을 감소시킨 후에 이 염들을 여과에 의해 제거할 수 있거나, 또한 염들을 아스팔텐과 함께 침전하도록 할 수 있다. 다음 바람직하게는 아스팔텐을 가스화하여 부산물로서 증기를 제공한다. 상기 증기는 본 발명의 방법에서 유용하다.

본 발명은 칼슘염 및 마그네슘염을 포함하는 중질유(heavy oil)를 처리하는 분야에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 염을 비부식성 산화물로 전환시킨 후, 탈아스팔트 공정 단계중에 중질유에서 상기 비부식성 산화물을 선택적으로 제거하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 원유, 중질유(heavy crude oil), 초중질유(very heavy crude oil) 뿐만 아니라 부분적으로 처리된 오일 증기에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 "원유", "중질유", "초중질유" 및 "오일"은 대기 조건에서약 20 센티포이즈(centipoise) 이상의 점성을 갖는 탄화수소를 나타내는 것으로 치환 가능하게 사용된다.

원유가 아스팔텐을 포함하는 중질유(heavy crude oil)인 경우 유용성이 가장 큰 장치가 실현될 것이다. 초중질유(very heavy crude oil)는 공정 온도에서 일반적으로 200 내지 250,000, 특히 2,000 내지 250,000 mPa.s 범위의 점성을 갖는다. 상기 중질유는 바람직하게 5 내지 40 중량% 범위의 아스팔텐을 포함한다. 또한, 부분적으로 처리된 오일 증기는 중질유 대신에 사용될 수 있다. 예컨데, 경 말단(light ends) 분획물이 예를 들어, 중간 온도 스트리핑(stripping)에 의해 제거된 오일 스트림에 본 방법이 적용될 수 있다.

중질유는 보다 가벼운 원유에 비해 가격이 낮기 때문에 정제에서 많이 사용된다. 정제되는 경우 중질유는 상당한 양의 아스팔텐을 포함하는 잔여 오일을 더 많이 생성한다. 잔여 오일의 가치를 최대화하기 위하여, 경유(light oil)를 오일 내의 아프스팔트 성분으로부터 분리한다. 가벼운 성분은 용매 추출법을 사용하여 회수되고 비싼 생산물로서 판매된다. 가스화 장치에서 아스팔텐이 풍부한 성분은 분리되고 수소, 일산화탄소 및 연소 터빈 연료와 같은 생산물로 전환된다.

일반적으로, 탈수 및 탈염 전에 중질유는 응축물이나 경유(light crude oil)와 같은 더 가벼운 탄화수소 분획물로 희석된다. 이것의 목적은 오일상의 점성도나 밀도를 감소시켜 오일-수상 분리를 용이하게 하는 것이다. 이런 희석이 점성도를 감소시켜 공정을 용이하게 할지라도, 본 발명에는 필수적이지는 않다.

본 발명의 방법을 수행하기 전에 중질유를 부분적으로 탈염시킬 수 있다. 한가지 방법은 약 50 내지 98 부피%, 바람직하게는 80 내지 95 부피%의 중질유를 약 2 내지 50 부피%, 바람직하게는 5 내지 20 부피%의 유화 계면활성제 또는 알칼리 수용액과 혼합하는 것이다(퍼센트는 총 혼합물의 부피 퍼센트로 표현됨). 높은 물 함량 때문에 10 내지 1,000, 바람직하게는 50 내지 500 s^-1(reciprocal seconds) 범위의 낮은 전단력(shear) 조건하에서 혼합은 영향을 받을 수 있다.

적절한 혼합기는 회전 팔(rotating arms)을 갖는 용기이다. 적절하게는 회전 속도는 500 내지 1,200 rpm 범위이다. 500 rpm 이하에서는 혼합이 상대적으로 비효율적이고/또는 과도한 혼합 시간이 필요하다.

생성된 에멀젼은 통상적인 방법에 의해 부분적으로 파괴될 수 있고 상은 분리될 수 있다. 생성된 혼합물은 상대적으로 염이 없는 오일층 및 상대적으로 염이 증가된 수층이다. 에멀젼을 포함하는 중간층은 여전히 존재할 수 있다.

바람직하게는 원유/물 에멀젼 파괴를 보조하기 위하여 탈유화제를 첨가한다. 적합한 탈유화제 농도는 1 내지 500, 바람직하게는 1 내지 100 ppm(parts per million)이다.

미국 특허 제 4,806,231 호는 잔여 염수를 포함하는 원유를 세척수로 세척하고 생성된 혼합물을 분리(settle)하여 오일의 염 함량을 감소시키는 원유의 탈염 방법을 개시한다. 이 방법은 염을 원유로부터 첨가된 물로 이동시켜 에멀젼을 형성하고, 에멀젼이 분리(settling)와 같은 통상적인 방법 또는 정전 수단(electrostatic means)에 통하여 파괴되어야 한다고 교시한다.

이런 탈염 방법이 원유에 대하여 수행될 수 있다고 할지라도, 이 방법이 원유로부터 염산-생성 염을 제거하는 데 필수적이지 않다는 것이 본 발명의 장점중 하나이다.

일반적으로, 탈염 공정이 수행되는 경우, 원유는 바람직하게 탈수된다. 일반적으로, 원유는 운반 전에 탈수된다. 하지만, 정제에서 2차 탈수는 종종 유익하다. 특히 유중수 에멀젼의 탈수는 다양한 형상의 세척 탱크에서 수행되는데, 여기서 에멀젼화된 오일은 탱크로 도입되고 세척 공정이 상의 물리화학적 유사성에 기인하여 발생하는 물 쿠션을 통해 통과한다. 중력에 의해 분리가 완성되고, 에멀젼은 화학적 에멀젼 파괴제, 열, 및/또는 전기 또는 자기장에 의해 파괴된다. 부분적으로 원유의 점성도가 너무 높기 때문에 및 부분적으로 중질유의 밀도가 물의 밀도와 같을 수 있기 때문에, 중질유의 중력 분리는 어렵다.

중질유에 대하여 적절하게 혼합물을 탈수시키기 위하여 고온, 화학적 탈유화제 및 종종 정전기 분리의 조건을 사용하는 것이 필요하다. 탈유화제는 대개 담체 용매 내의 표면 활성 화학물질 예를들어 에톡실화된 페놀 레진의 블렌드(blends)를 포함한다. 가열은 바람직하게는 200°F 내지 320°F 범위의 온도에서 수행된다.

원유의 탈염 및 탈수에서, 원유에 포함되어 있는 녹, 철 황화물(iron sulfide), 미사, 점토, 진흙 성분 등과 같은 수-불용성 고체는 계면 에멀젼 층이나 탈염 원유와 수상(water phase) 사이의 커프(cuff)에서 축적된다. 이 커프의 주요부는 특히 원유 공급(feed)으로 특히 재활용되고 잔여물은 특히 가벼운 희석제 오일과 혼합하여 에멀젼을 파괴한 다음 수-불용성 고체가 물과 분리되는 원유와 물을분리하기 위해 세틀링된다. 분리된 오일상은 탈염 및/또는 탈수된 원유와 배합될 수 있다. 하지만, 본 발명의 방법에서, 커프는 기름과 함께 처리될 수 있다. 물은 가열 및 증발(flash) 단계에서 제거되고, 산화 칼슘 및 마그네슘이 회수되는 점에서 고체는 회수된다.

원유는 생산 웰(well)로부터 및 유조선 선적 동안에 실려진 염수로부터 혼입된 물에 용해된 염을 포함한다. 덜 특이하게, 고체 염 입자는 원유에서 현탁된다. 일반적으로, 염화물 염은 염화나트륨, 염화마그네슘 및 염화칼슘이다. 염수의 출처에 따라, 원유 내의 각 염의 양은 상당히 다양할 수 있다. 탈수된 중질유는 약 0.1 내지 약 5 부피%의 물 및 백만분의 약 50 내지 약 8000 의 염, 보다 특히 백만분의 약 400 내지 약 4,000의 염을 포함한다. 원유가 부분적으로 탈염된 경우, 염 함량은 이 범위의 최저 말단일 것이고 원유/물은 증가된 온도에서 존재할 것이다. 이것은 본 방법에서 원유와 잔여수가 가열되는 다음 공정을 보조한다.

이 탈염 및 2차 탈수 예비처리 공정이 유익하다고 할지라도, 본 발명의 하나의 중요한 면은 이 예비 처리가 본 발명의 방법에 대하여는 필요하지 않다는 것이다. 본 발명의 방법은 원유로부터 물과 부식성 산 모두를 제거한다.

이전의 탈염과 같은 공정으로부터 첨가된 물이 존재하지 않는 정도까지, 바람직하게 증기인 약 5 중량%의 물에 혼합물이 노출될 때까지, 혼합물 또는 반응 물질(reaction mass)을 얻기 위하여 물이나 증기를 첨가하는 것이 필요할 것이다.

본 발명에서는 원유를 약 300°F 내지 약 600°F, 바람직하게는 약 350°F 내지 550°F, 보다 바람직하게는 약 400°F 내지 500°F 및 보다 더욱 바람직하게는 약 450°F 내지 500°F까지 가열한다. 하나 이상의 열 교환기, 퍼니스(furnace)로부터 또는 증기와의 접촉에 의해서 열을 얻는다. 끓음을 최소화하고 보다 효율적인 열 이동을 실현하는 압력하에서 원유를 예비가열하는 것이 유리할 것이다. 이 예비가열은 상기 범위 이상의 온도까지일 것이다. 압력이 낮은 경우 원유(petroleum)와 물은 증발하고, 원유(crude)는 냉각될 것이다. 많은 경우에 있어서 400°F 내지 약 700°F 의 온도까지의 예비가열이 바람직하다.

다음 원유를 증발 드럼(flash drum)에서 증발시켜 가스들을 제거한다. 증발 동안의 원유에 대한 압력은 약 3 psia 의 진공으로부터 20 대기압 이상의 범위일 것이다. 압력이 약 1 내지 약 10 대기압인 것이 바람직하다. 물과 탄화수소를 기화시키면서 원유를 증발 드럼에서 가열시키는 것이 필요하다. 중간 또는 낮은 압력의 증기를 원유에 혼합하여 원유를 가열하거나 약 300°F 미만의 드롭핑(dropping)으로부터의 온도를 유지하는 것이 특히 유리하다. 중간 또는 높은 압력 증기는 가스화 공정으로부터 유리하게 얻어진다. 증기는 가열된 원유와 함께 혼합되어 추가적인 물과 열을 제공할 뿐만 아니라 염화수소산을 생성한다.

염화 마그네슘 및 염화 칼슘과 같은 염들은 원유에 존재하는 물과 반응하여 금속 산화물 및 염산을 형성한다. 염화물 염은 예비 열교환기에서 발생될 수 있는 온도 범위인 300°F 내지 450°F의 온도범위에서 가수분해되기 시작한다. 염화나트륨은 안정적이고, 대기(atmospheric) 원유 탑 시스템에서 현저히 가수분해되지 않는다. MgCl₂및 CaCl₂가 원유에 존재하는 물에 의해 가수분해되는 경우, 염산이 방출된다:

MgCl₂+ H₂O = 2HCl + MgO

CaCl₂+ H₂O = 2HCl + CaO

부식작용을 가속화시키지 않으면서, 많은 수의 촉매활동을 억제시키지 않는다는 점에서, 산화칼슘 및 산화마그네슘은 이후의 오일가공 공정중에 본질적으로 불활성 고체이다. 염화나트륨, 철, 및 점토와 같은 기타의 고형물이 혼합된 이와 같은 고형물들은 용매가 중질유와 혼합되고 탈아스팔트 단계를 거친 후, 여과를 통하여 제거되는 것이 바람직하다. 용매는 예를 들면, 여과나 중력 분리 등에 의한 고체 제거가 기술적으로 가능한 점도까지 중질유의 점도를 낮추어준다. 용매의 탈아스팔트화 기간동안에 산화칼슘 및 산화마그네슘으로 염화나트륨 및 기타 고형물들을 제거하는 것이 바람직하다.

또는, 이후의 탈아스팔트 단계에서 아스팔텐과 함께 이와 같은 고형물들이 침전될 수도 있다.

또한, 원유는 저분자량 카르복실산(아세트산, 프로피온산, 부티르산)을 포함할 수 있으며, 이 산들은 일반적으로 염산을 뒤따른다.

염산은 증발드럼에서 원유의 온도 및 압력하에서 가스상태이다. 염산은 원유에서 분리되고 증발 드럼의 상부에서 세척컬럼으로 진행된다.

원유탑, 탑내 트레이, 열교환기 등과 같은 분별탑들의 금속 표면에서 부식이 일어날 수 있다. 가장 심각하게 부식이 일어나는 곳은 탑상부 트레이,상부(overhead) 라인, 응축기 및 교환기 주위의 상부펌프이다. 이와 같은 장소내에서 가공스트림과 함께 물응축물(condensate)이 형성되거나 또는 운반되는 것이 일반적이다. 분별탑의 상부온도는 일반적으로 물의 이슬점 주변이나 그 이상에서 유지된다. 형성된 수성 응축물은 높은 농도로 산을 포함한다. 응축물의 pH는 강산성이고 강한 부식성이다. 따라서, 응축물의 pH를 보다 염기성으로 전환시켜 산에 의한 부식 공격을 최소화하기 위하여 중화 처리가 사용된다.

가스상태의 염산은 수성 염기, 일반적으로 암모니아와 접촉된다. 염기는 산과 반응하여 염을 생성한다. 즉, 암모니아는 염산과 반응하여 NH₄Cl을 형성한다. 또한, 이외의 염기, 특히 금속 산화물과 수산화물이 사용될 수 있다. 물은 굴뚝 트레이에 포획되어 오일로 떨어지지 않는다. 수증기에는 NH₃가 과량으로 존재한다. 암모니아는 상부 벌크(overhead bulk) 물의 pH를 안전한 pH 범위, 즉 약 5.5 이상, 바람직하게는 약 6.5 이상, 보다 바람직하게는 약 7.5 이상으로 증가시키는데 있어 효과적이다.

액상 물(liquid water)과 결합하는 염산에 의해 상부 시스템의 부식이 발생된다. 상부탑 트레이, 드럼의 상부와 환류 라인(reflex line)에서 뻗어나오는 배관, 열 교환기, 응축기와 런다운 라인(rundown line), 및 응축된 상부 흐름이 액체 나프타 생성물과 환류로 분리되는 증류 드럼(distillation drum)을 포함하는 증발드럼의 상부 성분에서 증발이 발생된다. 상부 트레이와 성분에서 일반적으로 사용되는 물질은 탄소강, 모넬 400 및 410 스테인리스강을 포함한다. 외부 환경으로의누출 및 내부 열 교환기 누출을 야기시키기에 충분한 심각한 금속 손실, 탑 작동과 조절을 방해하고 에너지 효율에 손상을 주는 트레이와 다른 내부기관의 막힘(plugging) 등을 포함하여 부식에 의한 손상은 매우 심각할 수 있다. 또한, 상부 시스템에서의 부식은 하부 장치에서 작동의 문제를 야기할 수 있다. 부식의 심각성 때문에, 부식을 단 하루동안 방치하여도 심각한 결과를 야기할 수 있다.

탑 상부 및 상부 시스템으로 갈수록 온도가 감소된다. 일부 지점에서는, 박막 표면상에서 공정가스 및 물이 응결되는 이슬점 온도 이하로 온도가 감소된다. 이와 같은 지점은 최초 응결점으로 불리워진다. 공정가스가 하류로 이동함에 따라서 물이 계속적으로 응결되며, 추후에 냉각된다. 상부가스는 상부 액화장치에서 완전히 응결되고, 농축물 드럼에서 축적된 후 농축물 드럼의 바닥 부트(boot)에서 제거된다. 오퍼레이터는 상부 트레이의 부식을 억제하기 위하여 일반적으로 물의 이슬점보다 높은 온도인 30℉ 내지 40℉로 탑의 상부온도를 유지시킨다. 그러나, 요즘 추세는 나프타의 회수를 향상시키기 위하여 탑 상부의 온도를 감소시키며, 이로써 탑의 이슬점 하락을 유도한다.

본 발명의 한 구현예에 있어서, 염화수소 중화제가 염화수소 부식을 억제하기 위하여 증발과정 이전에 원유에 첨가된다. 가장 일반적인 중화제는 암모니아이다. 중화제는 예열과정 전후로 조원료에 암모니아 가스 또는 수성 용액으로 첨가될 수 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 염화 암모니아는 조원료에서 증발된다. 염화 암모니아 고형물이 가스로부터 침전될 수 있다는 것이 이와 같은 방법의 단점이다. 또한, 수산화나트륨 또는 기타의 수산화물이 염화수소 중화제로 유용하다. 그러나,이와 같은 염화수소 중화제는 조원료의 염화나트륨 함량(또는 유사 염함량)을 증가시킨다. 그러므로, 중화제의 양은 일반적으로 최종적으로 제조되는 염산을 완전히 중화시키기에 불충분하다.

본 발명의 방법에 있어서, 상부 트레이에 존재하는 물은 과량의 암모니아를 포함하는 것이 바람직하다. 그러므로, 접촉을 증가시키기 위하여 물이 재순환되는 것이 유리하다. 물속의 불순물이 집결되는 현상을 감소시키기 위하여 물에서 소규모의 퍼지 스트림이 추출된다.

응결점에서 심한 부식되는 것 이외에도, 염화 암모니아가 가스상에서 내표면상에 고형물로 침전되는 곳에서 상부 트레이가 심하게 부식될 수 있다. 만일 내표면상의 염화 암모니아 분압이 증기/평형 분압을 초과하면, 염화 암모니아가 표면에 침전되고 축적될 것이다.

염화 암모니아는 암모니아와 염산과의 작용에 의해서 본 시스템에서 제조된다. 상승 온도 가공시 증발되는 염화 암모니아는 상부장치의 내표면상에서 승화된다. 본원에서 사용된 승화는 염화 암모니아가 증기상태에서 액상을 거치지 않고 직접 고체 결정형으로 변환되는 것을 의미한다. 결정성 염화 암모니아가 표면에 생성되어 작동에 문제를 일으킨다. 염화 암모니아 퇴적물은 수중안경성이고, 높은 부식성 pH를 갖는 습성 페이스트를 형성하여 유동하는 습성 가공가스 흐름에 노출될 경우 수분을 흡수한다. 정제소에서 장비의 내표면상에 존재하는 염화 암모니아 퇴적물을 억제 및 제거하는 방법은 원유에 비-막형성 폴리아민을 첨가하는 것이다. 이와 같은 아민은 산농축물이 많고 물세탁이 없는 시스템에서 특히 효과적이다. 물세탁이 없는 시스템은 물세탁을 사용하는 시스템보다 낮은 이슬점을 나타낸다. 높은 수준의 산 종류와 물세탁을 하지 않는 것을 조합하면 최초 이슬점에 도달하기 이전에 상부 장비에 퇴적되는 아민염의 가능성을 증가시킨다.

또한, 아민 혼합물을 응결 시스템에 주입시켜 시스템 내부의 심한 부식이 일어날 수 있는 범위 이상으로 응결수의 pH 프로파일을 상승시켜, 습성 탄화수소 및 염화물을 포함하는 응결 시스템에서 부식을 억제시키는 것이 가능하다. 아민 혼합물은 아민 염화수소염의 퇴적 및 축적을 억제시키기 위하여 물의 이슬점 이상으로 고안되고, 아민처리속도를 최소화하기 위하여 응결 시스템으로 최적화되었다.

NH₄Cl 침전을 감소시키기 위하여 사용되는 화합물의 예로는 n-도데실아민, n-테트라데실아민, n-헥사데실아민, 라우릴아민, 미리스틸(myristyl)아민, 팔미틸(palmityl)아민, 스테아릴아민, 및 올레일아민과 같은 일차 아민을 포함한다. 이와 같은 생성물의 다른 예로는 디메틸아미노프로필아민, 디에틸렌트리아민, 에틸렌디아민, 트리스-(2-아미노에틸)아민, 트리메틸아민 및 트리에틸아민 등이 있다. 시스템에 첨가된 비-막형성 폴리아민의 양은 시스템에 존재하는 염화 암모니아의 양에 기초하며, 염화 암모니아 1몰당 1 내지 10몰이 바람직하다.

미합중국 특허번호 제 4,703,865호에는 암모니아 염 퇴적물의 형성을 제거 및/또는 억제하기 위하여, 탄화수소 가공유닛에 낮은 용융점/산소처리된 액상 아민이 첨가되는 방법이 개시되어 있다. 또한, 금속화합물 퇴적물을 제거하기 위하여, 산소 함유 탄화수소 화합물이 탄화수소 가공 유닛에 주입된다. 산소처리된 아민및/또는 산소 함유 화합물이 단독으로 또는 조합되어 주입될 수 있다. 또한, 이와 같은 아민 및/또는 산소 함유 화합물은 이와 같은 유팃에 부식을 유발시키는 막형성제와 조합되어 사용될 수 있다.

공지의 중화 화합물은 암모니아, 모르폴라인(morpholine), 및 에틸렌디아민을 포함한다. 미합중국 특허번호 제 4,062,764호에는 알콕시화된 아민이 초기 응축물을 중화하는데 유용하다고 개시되어 있다. 미합중국 특허번호 제 3,472,666호에는 알콕시기가 1 내지 10개의 탄소원자를 포함하는 알콕시 치환된 방향족 아민이 석유정제조작에서 부식 억제제로 효과가 있다고 제안되어 있다. 이와 같은 물질의 대표적인 예로는 아닐린, 아니시딘 및 페네티딘(phenetidines)이다. 메톡시프로필아민과 같은 알콕시화된 아민은 미합중국 특허번호 제 4,806,229호에 개시되어 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 앞서 언급한 미합중국 특허번호 제 4,062,764호의 막형성 아민과 함께 사용될 수 있다.

염산 및 NH₄Cl을 포함한 가스상 상부 스트림이 응축되고, 물 상에 첨가되고, 탄화수소 상을 형성하고, 비-응축물이 남게된다. 처리되어질 어떠한 염산도 중화될 수 있다는 것을 보장하기 위하여 보다 수성인 염기, 즉 암모니아가 첨가된다. 부분적으로 정제된 탄화수소 흐름에 혼합된 응축 탄화수소가 하류로 흘러서 생성물이 된다. 경 탄화수소 및 황화수소와 같은 비-응축물들은 열 가스화장치로도 불리우는 가스화장치로 전달되거나 다른 적당한 유닛조작으로 전달된다.

바람직한 하나의 구현예에 있어서, 과량의 암모니아를 포함한 물이 순환되면서, 플래쉬 드럼의 벽과 트레이로부터 산을 효율적으로 세척하고 중화시킨다. 암모니아수는 굴뚝 트레이에서 수집된다. 트레이가 형성된 용기, 특히 굴뚝 트레이가 바람직하며, 이로서 중화수 및 염기가 오일과 접촉하지 않는다. 이와 같은 과도한 물세척은 염화 암모니아 결정의 축적을 억제한다. 측류는 염 축적을 억제하기 위하여 제거된다.

원유는 가솔린과 같은 낮은 비등 성분을 형성하기 위하여 다양한 공정으로 처리된다. 첫 번째로, 보다 낮은 비등 성분들이 증류공정을 통해 제거된다. 보다 낮은 증류 분획, 특히 가솔린은 증류영역에서 상부 분획으로 회수된다. 중간 성분들은 증류영역에서 측 차단물로 회수된다. 분획은 냉각, 응축된 후 수집장치로 전달된다.

이외의 분획들은 이와 같은 가공 원유에서 분리된 후 수소첨가분해공정 등을 통해 경 탄화수소로 전환된다. 이와 같은 전환을 통해 수득된 생성물은 증류되어 가솔린 분획, 연료유 분획, 윤활유 분획 등을 제조한다. 본 발명의 부산물인 산화 칼슘 및 산화 마그네슘은 본질적으로 불활성이며, 이와 같은 전환 공정에서 사용되는 대부분의 촉매에 나쁜 영향을 끼치지 않는다. 그러나, 실제적인 면에서 이와 같은 고형물들은 전환 공정 이전에 제거된다.

원유내 아스팔텐은 원유의 수소첨가분해 공정과 같은 추가의 공정을 어렵게 만든다. 중질 석유의 가치를 최대화하기 위하여, 오일에 존재하는 아스팔트 성분들을 분리하려는 시도가 여러 해 동안 시도되어 왔다. 원유에 존재하는 아스팔텐은 일반적으로 증류공정으로 경탄화수소를 제거한 후 원유에서 제거된다. 본 발명의공정에서, 아스팔텐이 풍부한 분획은 가공원유에서 분리된 후 열 산화장치에서 기화된다.

중질원유의 탈아스팔트는 예를 들면 용매 탈아스팔트 공정으로 수행된다. 아스팔텐 함유 탄화수소 물질로부터 저비등 용매, 일반적으로 저비등 알칸을 사용하여 아스팔텐을 추출하는 방법이 공지되어 있다. 예를 들면, 본원에 인용문헌으로 포함된 미합중국 특허번호 제 4,391,701호 및 미합중국 특허번호 제 3,617,481호에 상기 방법이 개시되어 있다. 탈아스팔트 공정은 아스팔텐 추출기에서 용매를 아스팔텐 함유 탄화수소 물질과 접촉시키는 단계를 포함한다. 아스팔텐 함유 탄화수소 물질 및 저비등 용매가 액체 또는 액체와 유사한 성질을 갖는 온도 및 압력을 유지시키는 것이 바람직하다.

주로 경 알칸 용매가 원유와 혼합될 경우, 원유의 점도가 감소된다. 이와 같은 경우 염화나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘, 철 및 녹을 포함한 고형물은 예를 들면 여과 또는 중력 분리등을 통헤 제고되는 것이 바람직할 것이다. 대안적으로, 이와 같은 고형물은 아스팔텐과 함께 침전될 수 있다. 이와 같은 고형물은 이후 아스팔텐과 함께 기화장치로 주입될 것이다. 이와 같은 고형물은 기화장치에서 슬래그(slag)를 형성할 수 있으며, 고형물과 슬래그 모두는 이후 기화장치 소광 시스템에서 포집될 것이다.

비 아스팔텐 성분은 회수되고, 필요하면 가공되며, 고가치 제품으로 팔린다. 아스팔텐이 풍부한 성분은 거의 가치가 없다. 아스팔텐은 기화에 적합한 탄화수소 물질이다. 예를 들면, 본원에 인용문헌으로 포함된 미합중국 특허번호 제4,391,701호를 참조하라. 중질유 및 탄화수소 고형물, 즉 아스팔텐이 풍부한 조성물의 기화공정은 기화영역에서 탄화수소 물질과 산소 함유 가스를 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 혼합단계는 산소 및 탄화수소 물질이 반응하여 합성 가스를 생성하는 조건하에서 수행된다. 기화공정을 거쳐 중질유 및 고형물을 고가치 제품인 합성 가스로 전환시킨다.

이와 같은 기화공정은 본 발명의 염화수소 제거공정과 같은 잔여공정 조작에 이롭게 사용되는 상당한 양의 폐열을 발생시킨다. 일반적으로, 고압 및 저압 스트림 모두가 기화공정의 부산물로 생성된다. 이와 같은 수증기는 원유를 가열하고 원유에서 염화수소를 제거하는 데 이롭게 사용된다. 또한, 기화공정은 예비 탈염공정 또는 칼슘/마그네슘 염의 열분해공정에 주입되는 원유 혼합물을 열교환기를 통하여 가열시키는데 직접적으로 사용될 수 있는 낮은 수준의 열을 발생시킨다.

염의 생성을 억제하기 위하여, 이와 같은 암모니아 함유 물의 측류를 제거하고 재순환될 수 있는 암모니아를 제거하기 위하여 탈거되는 것이 바람직하다. NH4Cl이 풍부한 물은 어떠한 유리 암모니아를 유리시키기 위하여 저압 수증기로 탈거되어, 본 공정에 재순환될 수 있다. 이후, 이와 같은 물의 일부는 기화장치로 전달된다. 잔류수는 본 공정에서 사용되는 기화 구역에서 그레이(gray) 물탱크로 전달된다. 물은 일반적으로 효과적으로 분해되지 않는 물/오일-물 에멀젼과 같이 잔류 탄화수소를 포함한다. 이와 같은 탄화수소는 기화장치에서 고가치의 합성 가스로 전환되는 것이 이롭다. 물은 기화장치의 온도를 적당하게 하는데 도움을 준다. 만일 혼합 고형물이 탄소를 함유하면 기화되거나 또는 만일 금속성이면 투명화된다.

기화장치로 주입되지 않은 물은 다른 부분의 기화공정, 특히 소광 공정에 사용될 수 있다. 효율적인 처리 및 폐기를 위해서 폐수는 기화공정에서 폐수와 혼합될 수 있다.

원유로부터 부식성 물질을 탈거하는 공정과 이후의 일부 원유의 탈아스팔트 공정 및 기화공정을 통합하는 것이 특히 이롭다. 기화공정은 수증기 및 선택적으로 원유를 가열하고 부식성 산을 탈거하는데 필요한 낮은 등급의 열을 제공한다. 또한, 이와 같은 수증기는 탈아스팔트 공정에 사용되는 것이 이점이 있다. 이후의 탈아스팔트 및 기화 공정은 부식성 가스를 수집하는데 사용되는 폐수를 폐기하는 수단을 제공하며, 여기서 폐 스트림은 기화장치의 온도를 적정하게 유지시키는 것과 같은 이점을 제공한다. 또한, 이후의 탈아스팔트 및 기화 공정은 탈아스팔트 공정 동안에 고형물을 분리시키고, 선택적으로 기화장치에서 이와 같은 고형물을 유리질로 전환시켜 가공원유로부터 잔여 고형물을 제거하는 수단을 제공한다.

Claims (41)

1. 물과 염을 포함하는 반응물질인 중질유를 공급하는 단계;

   상기 반응물질을 가열하여 온도를 약 350℉ 내지 약 600℉로 유지시키는 단계;

   상기 반응물질을 약 0.2 내지 약 20 대기압에 노출시키는 단계; 및

   상기 반응물질에서 증기를 분리하는 단계를 포함하는 중질유를 처리하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 물을 중질유에 첨가시켜 약 0.1중량% 내지 약 20중량%의 물을 포함하는 반응물질을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 증기가 수증기와 염산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 증기를 중화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 반응물질의 온도가 약 400℉ 내지 약 500℉로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 반응 물질의 온도가 약 450℉ 내지 약 500℉로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 첨가된 물이 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 3항에 있어서, 상기 증기를 염기와 접촉시켜 염산증기를 중화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 염기가 수성 암모니아를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 수성 염기가 트레이가 형성된 용기에서 증기와 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 수성 염기가 굴뚝 트레이에서 수집되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 8항에 있어서, 상기 수성 염기가 굴뚝 트레이에서 수집되고, 수집된 수성 염기를 순환 및 재순환시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10항에 있어서, 아민을 첨가하여 염기의 pH를 5.5 이상으로 유지시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 1항에 있어서, 반응물질을 약 350℃ 내지 약 600℃로 가열하기 이전에 중질유를 탈염하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 1항에 있어서, 반응물질로부터 증기를 분리하기 이전에 중질유를 약 400℉ 내지 약 700℉로 예열시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 4항에 있어서, 중화 증기를 냉각시키고 응축물을 수집하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16항에 있어서, 응축물을 탄화수소 및 액상으로 분리시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 약 0.1 내지 약 5 부피%의 물과 약 400 ppm 이상의 염을 포함하는 오일을 제공하는 단계;

    오일을 약 350℉ 내지 약 600℉로 가열시키는 단계;

    오일로부터 염산을 포함하는 증기를 증발시켜 오일내에 염 고형물을 잔류시키는 단계;

    증기를 중화시키는 단계; 및

    일부 오일을 기화시키는 단계를 포함하는 오일을 처리하는 방법.
19. 제 18항에 있어서, 반응물질의 온도가 약 400℉ 내지 약 550℉로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 18항에 있어서, 반응물질의 온도가 약 450℉ 내지 약 500℉로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 18항에 있어서, 증기를 수성 아민과 접촉시켜 염산증기를 중화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21항에 있어서, 상기 아민이 수성 암모니아를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 21항에 있어서, 상기 아민이 굴뚝 트레이에서 증기와 접촉되고, 수성 아민을 재순환시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 21항에 있어서, 아민을 첨가하여 아민의 pH를 약 5.5이상으로 유지시키는단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 23항에 있어서, 재순환 수성 아민으로부터 후류(slip stream)를 제거하는 단계, 수증기로 물에서 아민을 탈거시키는 단계, 및 이후 아민을 재순환 수성 아민에 첨가시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 25항에 있어서, 일부의 원유를 일산화탄소 및 수소를 포함하는 가스로 전환시키는 기화공정에서 탈거된 물을 그레이(gray) 물로 사용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 18항에 있어서, 반응물질로부터 증기를 분리하기 이전에 중질유를 약 400℉ 내지 약 700℉로 예열시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제 18항에 있어서, 중화 증류를 냉각시키고 응축물을 탄화수소 및 수상으로 분리시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제 28항에 있어서, 비응축물을 기화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제 18항에 있어서, 증기를 분리한 후 중질유를 탈아스팔트화하여, 이후 기화되어질 아스팔텐이 풍부한 조성물 및 아스팔텐이 고갈된 조성물을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제 30항에 있어서, 상기 탈아스팔트 단계가 중질유를 알칸 용매와 접촉시켜 혼합물을 제조하는 단계, 아스팔텐이 침전되어 아스팔텐이 풍부한 조성물을 제조할 수 있는 조건으로 혼합물을 처리하는 단계, 및 아스팔텐이 고갈된 조성물로부터 아스팔텐이 풍부한 조성물을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제 31항에 있어서, 아스팔텐을 침전시키기 이전에 혼합물로부터 고형물을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 제 32항에 있어서, 상기 고형물이 하나 이상의 염화나트륨, 산화칼슘, 및 산화마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제 30항에 있어서, 아스팔텐이 풍부한 조성물을 기화시키는 공정에서 수증기를 발생시키고, 이 수증기를 중질유를 가열하는데 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
35. 제 30항에 있어서, 오일중의 고형물이 아스팔텐이 풍부한 조성물로 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 제 35항에 있어서, 상기 고형물이 하나 이상의 염화나트륨, 산화칼슘 및 산화마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
37. 제 35항에 있어서, 상기 아스팔텐이 풍부한 조성물이 기화되는 것을 특징으로 하는 방법.
38. 제 30항에 있어서, 상기 증기가 수성 아민과 접촉하여 중화되는 것을 특징으로 하는 방법.
39. 제 38항에 있어서, 상기 아민이 굴뚝 트레이에서 증기와 접촉되고, 수성 아민을 재순환시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
40. 제 39항에 있어서, 재순환 수성 아민으로부터 후류를 제거하는 단계, 수증기로 물로부터 아민을 탈거시키는 단계, 아민을 재순환 수성 아민에 첨가시키고, 및 물을 기화장치로 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
41. 제 40항에 있어서, 기화공정에서 그레이 물로서 탈거된 물을 이용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.