KR20100106989A

KR20100106989A - 상압잔사유의 업그레이드 공정

Info

Publication number: KR20100106989A
Application number: KR1020107013920A
Authority: KR
Inventors: 아난드 수브라마니안; 레이몬드 프로이드; 오데뜨 엔지
Original assignee: 켈로그 브라운 앤드 루트 엘엘씨
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-10-04
Also published as: EP2235140A1; RU2010131152A; WO2009085159A1; CA2705713A1; CN101910369A; EP2235140A4; US8152994B2; US20090166253A1; BRPI0821446A2

Abstract

하나 이상의 탄화수소를 생성하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 하나 이상의 탄화수소 공급원료가 선택적으로 분리되어서 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 제공할 수 있다. 경질 탈아스팔트유의 적어도 일부가 수소화분해되어 하나 이상의 탄화수소 생성물을 제공할 수 있다.

Description

상압잔사유의 업그레이드 공정{PROCESS FOR UPGRADING ATMOSPHERIC RESIDUES}

본 실시형태는 일반적으로 탄화수소를 처리하기 위한 공정에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명의 실시형태는 용매 탈아스팔트화 유닛을 이용하여 상압잔사유를 업그레이드하기 위한 공정에 관한 것이다.

용매 탈아스팔트화 ("SDA") 공정이 잔류 오일을 처리하는데 이용되어 왔다. 전통적인 정유 증류 공정은, 유입 공급원료로부터 경질 탄화수소 화합물을 분리하고, 주로 중질 탄화수소인 대량의 잔류물 ("잔여 오일") 이 남는다. SDA 공정은 중질 탄화수소를 용매로 처리하여서 아스팔트 생성물 및 탈아스팔트유 ("DAO") 생성물을 생성하는데 이용되어 왔다. 아스팔트 생성물 및 DAO 생성물은 통상적으로 유용한 생성물로 처리 및/또는 가공된다.

DAO 는, 잔류물을 처리할 때 발생된 대량의 DAO 를 가공하기 위해서 수소처리 또는 유체 촉매 분해 (fluid catalytic cracking) 등의 하류 처리 설비가 적절한 치수가 될 때 경제적으로 매력적이다. 그러나, DAO 수소화분해 (hydrocracking) 는, 특히 디젤, 가스 오일 또는 등유 등의 중간 생성물이 바람직할 때, 대량의 중질 탄화수소를 분리하기 위해서 자본 집약적이고 고압력의 시스템을 요구한다.

자본 설비를 최소화하면서 잔류 탄화수소를 업그레이드하기 위한 개선된 공정에 대한 요구가 있다.

상기 명시된 본 발명의 특징이 상세하게 이해될 수 있도록 하기 위해서, 상기에 간략하게 요약된 본 발명이 실시형태를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 수도 있고, 상기 실시형태의 일부는 첨부되는 도면에 도시된다. 그러나, 첨부되는 도면은 이 발명의 대표적인 실시형태만을 도시하는 것이고 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명은 동일하게 효과적인 다른 실시형태도 허가한다는 것을 알아야 한다.

도 1 은 설명된 하나 이상의 실시형태에 따른 예시적인 추출 시스템을 도시한다.
도 2 는 설명된 하나 이상의 실시형태에 따른 하나 이상의 탄화수소를 수소화분해하기 위한 예시적인 처리 시스템을 도시한다.
도 3 은 설명된 하나 이상의 실시형태에 따른 상압잔사유를 업그레이드하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.

이제 상세한 설명이 제공될 것이다. 첨부되는 각각의 청구범위는 각 발명을 규정하고, 청구범위에 기재된 다양한 요소 또는 제한들과 등가의 것들을 포함하는 것으로 여겨진다. 내용에 따라, "본 발명" 에 대한 모든 참조는 몇몇 경우에는 특정 구체적인 실시형태만을 나타낼 수도 있다. 다른 경우에는, "본 발명" 에 대한 참조는 하나 이상의 청구항 (모든 청구범위일 필요는 없음) 에 명시된 주제를 나타낼 것이다. 이제 각각의 본 발명이 구체적인 실시형태, 변형 및 실시예를 포함하여 이하에서 보다 상세하게 설명될 것이지만, 본 발명은 이들 실시형태, 변형 또는 실시예로 한정되는 것이 아니고, 상기 실시형태, 변형 및 실시예는 본 특허의 정보가 이용가능한 정보 및 기술과 결합될 때 당업자들이 본 발명을 만들고 이용할 수 있도록 포함된다.

하나 이상의 탄화수소를 처리하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 하나 이상의 탄화수소가 선택적으로 분리되어서 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 제공할 수 있다. 경질 탈아스팔트유의 적어도 일부는 분해되어서 하나 이상의 탄화수소 생성물을 제공할 수 있다.

도 1 은 하나 이상의 실시형태에 따른 예시적인 추출 시스템 (100) 을 도시한다. 추출 시스템 (100) 은 하나 이상의 혼합기 (110), 라인 (112) 의 탄화수소 혼합물을 라인 (134) 을 통과하는 아스팔텐 분획물, 라인 (168) 을 통과하는 중질-DAO ("수지") 분획물, 및 라인 (188) 을 통과하는 경질-DAO 분획물로 선택적으로 분리하기 위한 분리기 (120, 150, 170 의 세 개) 및 스트리퍼 (130, 160, 180 의 세 개) 를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 의 내용물의 온도는 아스팔텐 분리기 (120) 의 온도를 초과하여 증가되어서 경질-DAO 및 중질-DAO 분획물의 분리를 촉진할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 에 있는 DAO 를 경질 분획물과 중질 분획물로 분리하는 것은, 라인 (122) 에 있는 내용물의 온도를 하나 이상의 용매의 임계 온도 초과, 즉 라인 (122) 에 있는 용매에 기초한 초임계 상태로 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 초임계 상태를 포함하는 (이로 한정되는 것은 아님) 아스팔텐 분리기 (120) 의 온도보다 높은 온도에서, 경질-DAO 및 중질-DAO 가 하나 이상의 분리기 (150) 를 이용하여 분리될 수 있다. 임의의 잔여 용매가 스트리퍼 (160) 를 이용하여 중질-DAO 로부터 스트립되어서 라인 (168) 을 통과하는 중질-DAO 를 제공할 수 있다.

여기에서 사용되는 "경질 탈아스팔트유" ("경질-DAO") 라는 용어는, 탄화수소 또는 유사한 물리적 특성을 갖고 5 % 미만, 4 %, 3 %, 2 % 또는 1 % 의 아스팔텐을 포함하는 탄화수소의 혼합물을 나타낸다. 하나 이상의 실시형태에서, 유사한 물리적 특성은 약 315 ℃ (600 ℉) ~ 약 610 ℃ (1,130 ℉) 의 끓는 점, 50 ℃ (120 ℉) 에서 약 40 cSt ~ 약 65 cSt 의 점도, 및 약 130 ℃ (265 ℉) 이상의 인화점을 포함할 수 있다.

여기에서 사용되는 "중질 탈아스팔트유" ("중질-DAO") 라는 용어는, 탄화수소 또는 유사한 물리적 특성을 갖고 5 % 미만, 4 %, 3 %, 2 % 또는 1 % 의 아스팔텐을 포함하는 탄화수소의 혼합물을 나타낸다. 하나 이상의 실시형태에서, 유사한 물리적 특성은 약 400 ℃ (750 ℉) ~ 약 800 ℃ (1,470 ℉) 의 끓는 점, 50 ℃ (120 ℉) 에서 약 50 cSt ~ 약 170 cSt 의 점도, 및 약 150 ℃ (300 ℉) 이상의 인화점을 포함할 수 있다.

여기에서 사용되는 "탈아스팔트유" ("DAO") 라는 용어는 경질 탈아스팔트유와 중질 탈아스팔트유의 혼합물을 나타낸다.

여기에서 사용되는 "용매" 및 "용매들" 이라는 용어는 3 개 ~ 7 개의 탄소 원자 (C₃ ~ C₇) 를 갖는 하나 이상의 알칸 또는 알켄, 이들의 혼합물, 이들의 유도체 및 이들의 결합체를 나타낸다. 하나 이상의 실시형태에서, 용매화 탄화수소는 538 ℃ (1,000 ℉) 미만의 표준 끓는점 또는 벌크 표준 끓는점을 갖는다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (25) 을 통과하는 공급원료 및 라인 (177) 을 통과하는 하나 이상의 용매(들)는 하나 이상의 혼합기 (110) 를 사용하여 결합되어서 라인 (112) 에 탄화수소 혼합물 ("제 1 혼합물") 을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (25) 에 있는 공급원료의 적어도 일부는, 상압증류탑 앙금, 진공 증류탑 앙금, 원유, 오일 셰일, 오일 샌드, 타르, 역청, 이들의 결합체, 이들의 유도체 및 이들의 혼합물을 포함하는 (그러나 이로 한정되는 것은 아님) 하나 이상의 비정제 및/또는 부분적으로 정제된 탄화수소일 수 있다. 하나 이상의 특정 실시형태에서, 공급원료는, 부분적으로 또는 완전하게 진공 증류 유닛을 통과하여 추출 시스템 (100) 으로 직접 공급되는 하나 이상의 상압 증류탑 앙금을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 공급원료는 라인 (177) 을 통해 공급되는 하나 이상의 용매(들) 에 있는 불용성인 하나 이상의 탄화수소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 특정 실시형태에서, 공급원료는 35 °API 미만, 또는 보다 바람직하게는 25 °API 미만의 비중 (60 °에서) 을 가질 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (177) 에 있는 하나 이상의 용매의 유동이 라인 (122) 에서 용매:공급원료의 미리 정해진 중량비를 유지할 수 있도록 설정될 수 있다. 용매:공급원료의 중량비는 공급원료의 물리적 특성 및/또는 조성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 끓는점이 높은 공급원료는 끓는점이 낮은 용매(들)를 더 희석할 것을 요구하여서 최종 혼합물에 대해 원하는 벌크 끓는점을 얻을 수 있다. 라인 (112) 에 있는 탄화수소 혼합물은 약 1:1 ~ 약 100:1, 약 2:1 ~ 약 10:1, 또는 약 3:1 ~ 약 6:1 의 용매:공급원료 희석비를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (112) 에 있는 탄화수소 혼합물은 약 -5°API ~ 약 35 °API, 또는 약 6 °API ~ 약 20 °API 의 비중 (60 ℉ 에서) 을 가질 수 있다. 라인 (112) 에 있는 탄화수소 혼합물의 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 99 wt%, 60 wt% ~ 약 95 wt%, 또는 약 66 wt% ~ 약 86 wt% 의 용매(들) 의 범위일 수 있다. 라인 (112) 에 있는 탄화수소 혼합물은 약 1 wt% ~ 약 50 wt%, 약 5 wt% ~ 약 40 wt%, 또는 약 14 wt% ~ 약 34 wt% 의 공급원료를 포함할 수 있다.

하나 이상의 혼합기 (110) 는 공급원료(들) 및 용매(들)의 배치 (batch) 식, 간헐적 및/또는 연속적인 혼합에 적합한 임의의 장치 또는 시스템일 수 있다. 혼합기 (110) 는 비혼화성 유체를 균질화할 수 있다. 예시적인 혼합기로는, 인젝터, 인라인 정전식 혼합기, 인라인 기계적/파워 혼합기, 균질화기 (homogenizer), 또는 이들의 결합체를 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 혼합기 (110) 는 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 600 ℃ (1,110 ℉), 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 500 ℃ (930 ℉), 또는 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 300 ℃ (570 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 혼합기 (110) 는 약 101 kPa (0 psig) ~ 약 2,800 kPa (390 psig), 약 101 kPa (0 psig) ~ 약 1,400 kPa (190 psig), 또는 약 101 kPa (0 psig) ~ 약 700 kPa (90 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 혼합기 (110) 는 최소 약 35 kPa (5 psig), 약 70 kPa (10 psig), 약 140 kPa (20 psig), 또는 약 350 kPa (50 psig) 만큼 아스팔텐 분리기의 작동 압력을 초과하는 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (112) 에 있는 제 1 혼합물은 하나 이상의 분리기 ("아스팔텐 분리기")(120) 에 도입되어서 라인 (122) 을 통과하는 오버헤드 및 라인 (128) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 라인 (122) 에 있는 오버헤드 ("제 2 혼합물") 는 탈아스팔트유 ("DAO") 및 하나 이상의 용매(들)의 제 1 부분을 포함할 수 있다. 라인 (128) 에 있는 앙금은 비혼화성 아스팔텐 및 잔부로는 하나 이상의 용매(들)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 에 있는 DAO 농도는 약 1 wt% ~ 약 50 wt%, 약 5 wt% ~ 약 40 wt%, 또는 약 14 wt% ~ 약 34 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 에서 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 99 wt%, 약 60 wt% ~ 약 95 wt%, 또는 약 66 wt% ~ 약 86 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 에 있는 오버헤드의 밀도 (60 ℉ 에서) 는 약 100 °API, 약 30 °API ~ 약 100 °API, 또는 약 50 °API ~ 약 100 °API 의 범위일 수 있다.

여기에서 사용된 "아스팔텐" 이라는 용어는 n-알칸에서 비혼화성이고, 벤젠 또는 톨루엔 등의 지방족에서는 전체적으로 또는 부분적으로 용해성인 탄화수소 또는 탄화수소의 혼합물을 나타낸다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (128) 에 있는 앙금의 아스팔텐 농도는 약 10 wt% ~ 약 99 wt%, 약 30 wt% ~ 약 95 wt%, 또는 약 50 wt% ~ 약 90 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (128) 의 용매 농도는 약 1 wt% ~ 약 90 wt%, 약 5 wt% ~ 약 70 wt%, 또는 약 10 wt% ~ 약 50 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 분리기 (120) 는 탄화수소 공급물 및 용매 혼합물로부터 하나 이상의 아스팔텐을 분리하기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (122) 에 있는 오버헤드 및 라인 (128) 에 있는 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (120) 는 버블 트레이, 링 또는 새들, 구조화 패킹 또는 이들의 결합체 등의 패킹 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (120) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (120) 는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 하나 이상의 용매(들)의 임계 온도 ("Tc,s") 를 초과하여 약 150 ℃ (270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (120) 는 약 101 kPa (0 psig) ~ 용매(들)의 임계 압력 ("Pc,s") 을 초과하여 약 700 kPa (100 psig), 약 Pc,s - 700 kPa (Pc,s - 100 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 또는 약 Pc,s - 300 kPa (Pc,s - 45 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (128) 에 있는 앙금은 하나 이상의 스트리퍼 (130) 로 도입되는 하나 이상의 열교환기 (115) 를 이용하여 가열되어서 상기 트리퍼에서 라인 (132) 을 통과하는 오버헤드와 라인 (134) 을 통과하는 앙금으로 선택적으로 분리될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (132) 을 통과하는 오버헤드는 하나 이상의 용매(들)의 제 1 부분을 포함할 수 있고, 라인 (134) 에 있는 앙금은 비혼화성 아스팔텐과 잔부인 하나 이상의 용매(들)의 혼합물을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (133) 을 통과하는 스팀이 아스팔텐으로부터 하나 이상의 용매의 분리를 강화하기 위해 스트리퍼에 첨가될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (133) 에 있는 스팀은 약 200 kPa (15 psig) ~ 약 2,160 kPa (300 psig), 약 300 kPa (30 psig) ~ 약 1,475 kPa (200 psig), 또는 약 400 kPa (45 psig) ~ 약 1,130 kPa (150 psig) 의 범위의 압력일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (128) 에 있는 앙금은 하나 이상의 열교환기 (115) 를 이용하여 약 100 ℃ (210 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 150 ℃ (300 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 300 ℃ (570 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도까지 가열될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (132) 에 있는 오버헤드의 용매 농도는 약 70 wt% ~ 약 99 wt%, 또는 약 85 wt% ~ 약 99 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (132) 에 있는 오버헤드의 DAO 농도는 약 0 wt% ~ 약 50 wt%, 약 1 wt% ~ 약 30 wt%, 또는 약 1 wt% ~ 약 15 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 용매 농도는 약 5 wt% ~ 약 80 wt%, 약 20 wt% ~ 약 60 wt%, 또는 약 25 wt% ~ 약 50 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 적어도 일부는 더 처리되고, 건조되고 펠릿화되어서 고체 탄화수소 생성물을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 적어도 일부는, 가스화, 전력 발생, 공정 가열, 또는 이들의 결합을 포함하는 (이로 한정되는 것은 아님) 처리를 더 받을 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 적어도 일부는 가스화기로 보내져서 스팀, 전력, 및 수소를 생성할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 적어도 일부는 스팀 및 전력을 생성하는 연료로서 이용될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 아스팔텐 농도는 약 20 wt% ~ 약 95 wt%, 약 40 wt% ~ 약 80 wt%, 또는 약 50 wt% ~ 약 75 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (134) 에 있는 앙금의 비중 (60 ℉ 에서) 은 약 5 °API ~ 약 30 °API, 약 5 °API ~ 약 20 °API, 또는 약 5 °API ~ 약 15 °API 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 열교환기 (115) 는 라인 (128) 에 있는 앙금의 온도를 증가시키기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 열교환기, 시스템 또는 장치는 쉘-및-튜브, 플레이트 및 프레임, 또는 나선형으로 권취된 열교환기 설계를 포함할 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다. 하나 이상의 실시형태에서, 스팀, 고온 오일, 고온 공정 유체, 전기 저항열, 고온 폐유체, 또는 이들의 결합체가 이용되어서 라인 (128) 에 있는 앙금에 필수적인 열을 전달할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 열교환기 (115) 는 직화 가열기 또는 등가물일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 열교환기 (115) 는 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 열교환기 (115) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 100 kPa ~ 약 Pc,s + 500 kPa (Pc,s + 75 psig), 또는 약 100 kPa ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 아스팔텐 스트리퍼 (130) 는 라인 (128) 에 있는 앙금을 선택적으로 분리하기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (132) 에 있는 오버헤드 및 라인 (134) 에 있는 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 아스팔텐 스트리퍼 (130) 는 링, 새들, 볼, 불규칙적인 시트, 튜브, 나선, 트레이, 배플 등, 또는 이들의 결합체 등의 내부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 아스팔텐 분리기 (130) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 아스팔텐 스트리퍼 (130) 는 약 30 ℃ (85 ℉) ~ 약 600 ℃ (1,110 ℉), 약 100 ℃ (210 ℉) ~ 약 550 ℃ (1,020 ℉), 또는 약 300 ℃ (570 ℉) ~ 약 550 ℃ (1,020 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 아스팔텐 스트리퍼 (130) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 4,000 kPa (565 psig), 약 500 kPa (60 psig) ~ 약 3,300 kPa (465 psig), 또는 약 1,000 kPa (130 psig) ~ 약 2,500 kPa (350 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (122) 에 있는 아스팔텐 분리기 오버헤드는 하나 이상의 열교환기 (145) 를 이용하여 하나 이상의 용매들의 임계 온도에 기초하여 부임계, 임계, 초임계 상태로 가열되어서, 라인 (124) 의 가열된 오버헤드를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (124) 에 있는 가열된 오버헤드는 용매의 임계 온도를 초과하는 온도가 되어 하나 이상의 분리기 (150) 에서 DAO 를 경질-DAO 분획물과 중질-DAO 분획물을 포함하는 균질 혼합물로 분리하는 것을 강화할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (124) 에 있는 가열된 오버헤드의 온도는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 210 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 분리기 (150) 내에서, 라인 (124) 에 있는 가열된 오버헤드는 중질-DAO 분획물과 경질-DAO 분획물로 나뉠 수 있다. 라인 (158) 을 통과하는 앙금으로서 인출되는 중질-DAO 분획물은 중질-DAO 의 적어도 일부 및 하나 이상의 용매의 제 1 부분을 포함할 수 있다. 라인 (152) 을 통과하는 오버헤드 ("제 3 혼합물") 로서 인출되는 경질-DAO 분획물은 경질-DAO 의 적어도 일부 및 잔부인 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (152) 에서 오버헤드의 경질-DAO 농도는 약 1 wt% ~ 약 50 wt%, 약 5 wt% ~ 약 40 wt%, 또는 약 10 wt% ~ 약 30 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (152) 에서 오버헤드의 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 99 wt%, 약 60 wt% ~ 약 95 wt%, 또는 약 70 wt% ~ 약 90 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (152) 에 있는 오버헤드는 약 20 wt% 미만의 중질-DAO, 약 10 wt% 미만의 중질-DAO, 또는 약 5 wt% 미만의 중질-DAO 를 포함할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (158) 에서 앙금의 중질-DAO 농도는 약 10 wt% ~ 약 90 wt%, 약 25 wt% ~ 약 80 wt%, 또는 약 40 wt% ~ 약 70 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (158) 에 있는 앙금의 용매 농도는 약 10 wt% ~ 약 90 wt%, 약 20 wt% ~ 약 75 wt%, 또는 약 30 wt% ~ 약 60 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 분리기 (150) 는 라인 (124) 에 있는 가열된 오버헤드를 분리하기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (152) 을 통과하는 오버헤드와 라인 (158) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (150) 는 대안적인 세그먼트 배플 트레이, 패킹, 천공 트레이 등, 또는 이들의 결합체를 갖는 하나 이상의 다중-스테이지 추출기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (150) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 분리기 (150) 의 온도는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 210 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 분리기 (150) 의 압력은 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 90 psig), 약 Pc,s - 700 kPa (Pc,s - 90 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 90 psig), 또는 약 Pc,s - 300 kPa (Pc,s - 30 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 30 psig) 의 범위일 수 있다.

중질-DAO 및 하나 이상의 용매의 제 1 부분을 포함하는 라인 (158) 에 있는 앙금은 하나 이상의 스트리퍼 (160) 로 도입되어서 선택적으로 분리되어 라인 (162) 을 통과하며 용매를 포함하는 오버헤드와 라인 (168) 을 통과하며 중질-DAO 를 포함하는 앙금을 제공할 수 있다. 라인 (162) 에 있는 오버헤드는 용매의 제 1 부분을 포함할 수 있고, 라인 (168) 에 있는 앙금은 중질-DAO 및 잔부인 용매를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (164) 을 통과하는 스팀은 스트리퍼 (160) 에 첨가되어서 용매와 중질-DAO 의 분리를 강화할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 중질-DAO 를 포함하는 라인 (168) 에 있는 앙금의 적어도 일부는 수소처리, 촉매 분해, 또는 이들의 임의의 결합을 포함하는 (이로 한정되는 것은 아님) 다른 처리를 위해 보내질 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (164) 에 있는 스팀은 약 200 kPa (15 psig) ~ 약 2,160 kPa (300 psig), 약 300 kPa (30 psig) ~ 약 1,475 kPa (200 psig), 또는 약 400 kPa (45 psig) ~ 약 1,130 kPa (150 psig) 의 범위의 압력일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (162) 에 있는 오버헤드의 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 100 wt%, 약 70 wt% ~ 약 99 wt%, 또는 약 85 wt% ~ 약 99 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (162) 에 있는 오버헤드의 중질-DAO 농도는 약 0 wt% ~ 약 50 wt%, 약 1 wt% ~ 약 30 wt%, 또는 약 1 wt% ~ 약 15 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (168) 에 있는 앙금의 중질-DAO 농도는 약 20 wt% ~ 약 95 wt%, 약 40 wt% ~ 약 80 wt%, 또는 약 50 wt% ~ 약 75 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (168) 에 있는 앙금의 용매 농도는 약 5 wt% ~ 약 80 wt%, 약 20 wt% ~ 약 60 wt%, 또는 약 25 wt% ~ 약 50 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (168) 에 있는 앙금의 API 비중은 약 5°API ~ 약 30 °API, 약 5 °API ~ 약 20 °API, 또는 약 5 °API ~ 약 15 °API 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 스트리퍼 (160) 는 중질-DAO 와 하나 이상의 용매를 분리하기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (162) 을 통과하는 오버헤드와 라인 (168) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 스트리퍼 (160) 는 링, 새들, 구조화 패킹, 볼, 불균일한 시트, 튜브, 나선, 트레이, 배플, 또는 이들의 임의의 결합체 등의 내부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 스트리퍼 (160) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 스트리퍼 (160) 의 작동 온도는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 600 ℃ (1,110 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 500 ℃ (930 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 400 ℃ (750 ℉) 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 스트리퍼 (160) 의 압력은 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 4,000 kPa (565 psig), 약 500 kPa (60 psig) ~ 약 3,300 kPa (465 psig), 또는 약 1000 kPa (130 psig) ~ 약 2,500 kPa (350 psig) 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (152) 에 있는 오버헤드는 하나 이상의 1 차-스테이지 열교환기 (155) 및 하나 이상의 2 차-스테이지 열교환기 (165) 를 이용하여 가열되어서 라인 (154) 을 통과하는 가열된 오버헤드를 제공할 수 있다. 라인 (154) 에 있는 가열된 오버헤드의 온도는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 1 차 스테이지 열교환기 (155) 는 라인 (152) 에 있는 오버헤드의 온도를 증가시키기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (154) 에 가열된 오버헤드를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 1 차 스테이지 열교환기 (155) 의 온도는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 1 차 스테이지 열교환기 (155) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 500 kPa (Pc,s + 75 psig), 또는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 2 차 스테이지 열교환기 (165) 는 라인 (154) 에 있는 가열된 오버헤드의 온도를 증가시키기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 2 차 스테이지 열교환기 (165) 는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 180 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 2 차 스테이지 열교환기 (165) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 500 kPa (Pc,s + 75 psig), 또는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (156) 에 있는 가열된 오버헤드는 하나 이상의 스트리퍼 (170) 로 도입되어서 라인 (172) 을 통과하는 오버헤드와 라인 (178) 을 통과하는 앙금으로 선택적으로 분리될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에 있는 오버헤드는 하나 이상의 용매(들)의 적어도 일부를 포함할 수 있고, 라인 (178) 에 있는 앙금은 경질-DAO 및 잔부인 하나 이상의 용매(들)의 혼합물을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에서 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 100 wt%, 약 70 wt% ~ 약 99 wt%, 또는 약 85 wt% ~ 약 99 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에 있는 경질-DAO 농도는 약 0 wt% ~ 약 50 wt%, 약 1 wt% ~ 약 30 wt%, 또는 약 1 wt% ~ 약 15 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (178) 에서 경질-DAO 농도는 약 10 wt% ~ 약 90 wt%, 약 25 wt% ~ 약 80 wt%, 또는 약 40 wt% ~ 약 70 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (178) 에서 용매 농도는 약 10 wt% ~ 약 90 wt%, 약 20 wt% ~ 약 75 wt%, 또는 약 30 wt% ~ 약 60 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 분리기 (170) 는 라인 (156) 에 있는 가열된 오버헤드를 분리하기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함하여서 라인 (172) 을 통과하는 용매를 포함하는 오버헤드와 라인 (178) 을 통과하는 경질-DAO 가 풍부한 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (170) 는 대안적인 세그먼트 배플 트레이, 패킹, 구조화 패킹, 천공 트레이, 및 이들의 결합체를 갖는 하나 이상의 다중-스테이지 추출기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (170) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (170) 는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 분리기 (170) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 Pc,s - 700 kPa (Pc,s - 100 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 또는 약 Pc,s - 300 kPa (Pc,s - 45 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (178) 에 있으며 경질-DAO 를 포함하는 앙금은 하나 이상의 스트리퍼 (180) 로 도입되어서 라인 (182) 을 통과하는 오버헤드와 라인 (188) 을 통과하는 앙금으로 선택적으로 분리될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (182) 에 있는 오버헤드는 하나 이상의 용매(들)의 적어도 일부를 포함할 수 있고, 라인 (188) 에 있는 앙금은 경질-DAO 와 잔부인 하나 이상의 용매(들)의 혼합물을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (184) 을 통과하는 스팀이 스트리퍼 (180) 에 첨가되어서 경질-DAO 로부터의 하나 이상의 용매의 분리를 강화할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (188) 에 있는 경질-DAO 의 적어도 일부는 수소화분해를 포함하는 (이로 한정되는 것은 아님) 처리를 위해 보내질 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (184) 에 있는 스팀은 약 200 kPa (15 psig) ~ 약 2,160 kPa (300 psig), 약 300 kPa (30 psig) ~ 약 1,475 kPa (200 psig), 또는 약 400 kPa (45 psig) ~ 약 1,130 kPa (150 psig) 의 범위의 압력일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (182) 에 있는 오버헤드의 용매 농도는 약 50 wt% ~ 약 100 wt%, 약 70 wt% ~ 약 99 wt%, 또는 약 85 wt% ~ 약 99 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (182) 에 있는 경질-DAO 농도는 약 0 wt% ~ 약 50 wt%, 약 1 wt% ~ 약 30 wt%, 또는 약 1 wt% ~ 약 15 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (188) 에 있는 앙금의 경질-DAO 농도는 약 20 wt% ~ 약 95 wt%, 약 40 wt% ~ 약 90 wt%, 또는 약 50 wt% ~ 약 85 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (188) 에서 용매 농도는 약 5 wt% ~ 약 80 wt%, 또는 약 10 wt% ~ 약 60 wt%, 또는 약 15 wt% ~ 약 50 wt% 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (188) 에 있는 앙금의 API 비중은 약 10°API ~ 약 60 °API, 약 20 °API ~ 약 50 °API, 또는 약 25 °API ~ 약 45 °API 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 스트리퍼 (180) 는 링, 새들, 구조화 패킹, 볼, 불균일한 시트, 튜브, 나선, 트레이, 배플, 또는 이들의 임의의 결합체 등의 내부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 스트리퍼 (180) 는 내부가 없는 개방 컬럼일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 스트리퍼 (180) 는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 100 ℃ (Tc,s + 210 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 스트리퍼 (180) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 Pc,s - 700 kPa (Pc,s - 100 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 또는 약 Pc,s - 300 kPa (Pc,s - 45 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에 있는 오버헤드의 적어도 일부는 하나 이상의 열교환기 (145 및 155) 를 이용하여 냉각되어서 라인 (172) 을 통과하는 냉각된 오버헤드를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에 있는 오버헤드의 약 1 wt% ~ 약 95 wt%, 약 5 wt% ~ 약 55 wt%, 또는 약 1 wt% ~ 약 25 wt% 가 하나 이상의 열교환기 (145, 155) 를 이용하여 냉각될 수 있다. 도 1 에 도시된 용매 탈아스팔트화에 용매의 적어도 일부를 재순환시키는 것은, 요구되는 새로운 용매 형성의 양을 감소시킬 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 열교환기 (155) 로 도입되기 전에, 라인 (172) 에 있는 오버헤드는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 150 ℃ (Tc,s + 270 ℉), 또는 약 15 ℃ (60 ℉) ~ 약 Tc,s + 50 ℃ (Tc,s + 90 ℉) 의 온도일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (172) 에 있는 오버헤드는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 Pc,s - 700 kPa (Pc,s - 100 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 또는 약 Pc,s - 300 kPa (Pc,s - 45 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력일 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (132, 162 및 182) 에 있는 오버헤드의 용매의 적어도 일부가 결합되어서 라인 (138) 에 있는 오버헤드의 결합된 용매를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (138) 에 있는 결합된 용매 오버헤드에 있는 용매는 두 개의 상 액체/증기 혼합물로서 존재할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (138) 에 있는 결합된 용매 오버헤드는 하나 이상의 응축기 (135) 를 사용하여 완전하게 응축되어서 라인 (139) 을 통과하는 응축된 용매를 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (139) 에 있는 응축된 용매는 하나 이상의 어큐뮬레이터 (140) 를 이용하여 저장되거나 축적될 수 있다. 추출 유닛 (100) 내에서의 재순환을 위해 하나 이상의 어큐뮬레이터 (140) 에 저장되는 용매(들) 는 하나 이상의 용매 펌프 (192) 및 재순환 라인 (186) 을 이용하여 이동될 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (138) 에 있는 결합된 용매 오버헤드는 약 30 ℃ (85 ℉) ~ 약 600 ℃ (1,110 ℉), 약 100 ℃ (210 ℉) ~ 약 550 ℃ (1,020 ℉), 또는 약 300 ℃ (570 ℉) ~ 약 550 ℃ (1,020 ℉) 의 온도를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (139) 에 있는 응축된 용매는 약 10 ℃ (50 ℉) ~ 약 400 ℃ (750 ℉), 약 25 ℃ (80 ℉) ~ 약 200 ℃ (390 ℉), 또는 약 30 ℃ (85 ℉) ~ 약 100 ℃ (210 ℉) 의 온도를 가질 수 있다. 라인 (139) 에서 용매 농도는 약 80 wt% ~ 약 100 wt%, 90 wt% ~ 약 99 wt%, 또는 약 95 wt% ~ 약 99 wt% 의 범위일 수 있다.

하나 이상의 응축기 (135) 는 라인 (138) 에 있는 결합된 용매 오버헤드의 온도를 감소시키기에 적합한 임의의 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 응축기 (135) 는 액체 또는 공기 냉각 쉘 및 튜브, 플레이트 및 프레임, 핀-팬, 또는 나선형으로 권취된 냉각기 설계를 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 하나 이상의 실시형태에서, 물, 냉매, 공기, 또는 이들의 결합체 등의 냉각 매체가 라인 (138) 에 있는 결합된 용매 오버헤드로부터 필수적인 열을 제거하는데 이용될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 응축기 (135) 는 약 -20 ℃ (-5 ℉) ~ 약 Tc,s ℃, 약 -10 ℃ (15 ℉) ~ 약 300 ℃ (570 ℉), 또는 약 0 ℃ (30 ℉) ~ 약 300 ℃ (570 ℉) 의 온도에서 작동할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 냉각기 (175) 는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 700 kPa (Pc,s + 100 psig), 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 500 kPa (Pc,s + 75 psig), 또는 약 100 kPa (0 psig) ~ 약 Pc,s + 300 kPa (Pc,s + 45 psig) 의 압력에서 작동할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (186) 에 있는 용매의 전체 또는 일부 및 라인 (172) 에 있는 냉각된 용매의 전체 또는 일부가 결합하여 라인 (177) 을 통과하는 용매 재순환을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (177) 에 있는 용매 재순환의 적어도 일부가 하나 이상의 혼합기 (110) 로 재순환될 수 있다. 도 1 에 도시되지는 않았지만, 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (177) 에 있는 용매의 적어도 일부가 다른 처리 공정, 예를 들어 일체형 용매 탈수/탈아스팔트화 공정으로 보내질 수 있다.

도 2 는 하나 이상의 실시형태에 따른 하나 이상의 탄화수소의 수소화분해를 위한 예시적인 처리 시스템을 도시한다. 도 2 에 도시된 예시적인 처리 시스템은 도 1 에 도시된 바와 같은 3-스테이지 용매 추출 시스템을 이용하여 생성된 하나 이상의 경질 탄화수소, 예컨대 라인 (188) 에 있는 경질-DAO 를 수소화분해하기 하기 위해 사용될 수 있다. 경질-DAO 의 사용은 하나 이상의 수소화분해기 (200) 를 이용하여 등유, 디젤, 가스 오일, 가솔린, 이들의 결합체, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물의 생성을 최대화할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (215) 을 통과하는 수소 및 라인 (188) 을 통과하는 경질-DAO 가 하나 이상의 수소화분해기 (200) 를 통과하여 도입될 수 있다. 하나 이상의 수소화분해기 (200) 의 크기는, 부분적으로, 수소화분해기 (200) 를 통과하는 탄화수소의 부피에 따라 달라질 수 있다. 라인 (188) 에 있는 경질-DAO 의 부피가 라인 (102) 에 있는 탄화수소 공급물의 부피보다 작기 때문에, 라인 (188) 에 있는 경질-DAO 부피만을 처리하는 수소화분해기 (200) 는 라인 (102) 에 있는 전체 공급물 부피를 처리하는 비교 수소화분해기에 비례하여 작을 수 있다. 추가적으로, 아스팔텐 (라인 (134) 을 통과하는 - 도 1 및 도 2 참조) 및 중질-DAO/수지 (라인 (168) 을 통과하는 - 도 2 참조) 모두는 수소화분해기 (200) 의 상류에서 제거되고, 수소화분해기는 낮은 엄격 조건 (severity) 에서, 즉 낮은 온도 및/또는 압력에서 작동될 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 경질-DAO 및 수소가 반응하고, 중합되고, 하나 이상의 수소화분해기 (200) 내에서 결합되어서 라인 (210) 을 통과하는 오버헤드 및 라인 (205) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 라인 (210) 에 있는 오버헤드는 등유, 디젤, 연료 오일, 가솔린, 이들의 혼합물, 이들의 유도체 및 잔여 중유를 포함하는 이들의 결합체를 포함할 수 있지만 이로 한정되는 것은 아니다. 하나 이상의 실시형태에서, 수소화분해기 (200) 의 온도는 약 200 ℃ (390 ℉) ~ 약 600 ℃ (1,110 ℉), 약 250 ℃ (480 ℉) ~ 약 500 ℃ (930 ℉), 또는 약 280 ℃ (535 ℉) ~ 약 450 ℃ (840 ℉) 의 범위일 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 수소화분해기 (200) 내의 압력은 약 5,000 kPa (710 psig) ~ 약 25,000 kPa (3,610 psig), 약 6,000 kPa (855 psig) ~ 약 22,000 kPa (3,175 psig), 또는 약 7,000 kPa (1,000 psig) ~ 약 21,000 kPa (3,030 psig) 의 범위일 수 있다.

도 3 은 하나 이상의 실시형태에 따른 상압잔사유를 업그레이드하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 하나 이상의 실시형태에서, 정유 시스템은 하나 이상의 상압 증류 유닛 ("ADU")(310), 하나 이상의 진공 증류 유닛 ("VDU")(330), 하나 이상의 용매 탈아스팔트화 유닛 ("SDA")(100), 하나 이상의 코커 (350), 하나 이상의 분해기 (370), 및 하나 이상의 수소화분해기 (200) 를 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다.

하나 이상의 실시형태에서, 하나 이상의 탄화수소는 라인 (305) 을 통과하여 하나 이상의 상압 증류 유닛 (310) 으로 도입되어서 라인 (325) 을 통과하는 경질 오버헤드, 라인 (320) 을 통과하는 중간물, 라인 (315) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 앙금 스트림 (315) 은 약 290 ℃ (550 ℉) ~ 약 400 ℃ (750 ℉) 의 끓는점을 갖는 탄화수소를 포함할 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (315) 에 있는 앙금의 적어도 일부는 하나 이상의 진공 증류 유닛 ("VDU")(330) 으로 도입되어서, 진공 가스유 ("VGO") 를 포함하고 라인 (340) 을 통과하는 경질 오버헤드, 및 라인 (335) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다. 라인 (335) 에 있는 앙금은 높은 레벨의 황, 질소, 금속, 및/또는 콘라드슨 잔류 탄소 ("CCR") 를 갖는 끓는점이 높은 탄화수소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (335) 에 있는 앙금은 이하 중 하나 이상 사이에서 동일하거나 동일하지 않게 배분될 수 있다: 라인 (102) 을 통과하는 하나 이상의 용매 탈아스팔트화 유닛 (100), 라인 (345) 을 통과하는 하나 이상의 코커 (350), 및/또는 라인 (365) 을 통과하는 하나 이상의 잔유 수소화분해기 (370).

하나 이상의 실시형태에서, 상압 증류 유닛 앙금의 적어도 일부는 진공 증류 유닛 (330) 을 우회하고 대신에 라인 (317) 을 통과하여 용매 탈아스팔트화 유닛 (100) 에 직접 도입될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (315) 에 있는 상압 증류탑 앙금의 최소 약 0 wt%, 약 10 wt%, 약 25 wt%, 약 50 wt%, 약 75 wt%, 약 90 wt%, 약 95 wt%, 또는 약 99 wt% 가 진공 증류 유닛 (330) 을 우회해서 라인 (317) 을 통과해 용매 탈아스팔트화 유닛 (100) 으로 직접 도입될 수 있다. 하나 이상의 용매 탈아스팔트화 유닛 (100) 내에서는, 라인 (315) 을 통과하는 상압 증류 유닛 앙금에 존재하는 황, 질소, 금속 및/또는 CCR 의 실질적인 부분에서 라인 (134) 을 통해 아스팔텐 및/또는 라인 (168) 을 통해 중질-DAO 가 제거될 수 있다. 이에 따라 라인 (188) 을 통과하는 경질-DAO 가 낮은 레벨의 황, 질소, 금속 및/또는 CCR 을 갖는 하나 이상의 고품질 탄화수소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (188) 을 통과하는 경질-DAO 가 하나 이상의 수소화분해기 (200) 로 도입되어서, 라인 (210) 을 통과하는 오버헤드 및 라인 (205) 을 통과하는 앙금을 제공할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (335) 에 있는 VDU 앙금의 적어도 일부가 라인 (345) 을 통과하여 하나 이상의 코커 (350) 로 도입될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 코커 (350) 는 열적으로 분해되고 고온의 VDU 앙금을 흡수하여서, 라인 (355) 을 통과하는 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물을 제공할 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 라인 (335) 에 있는 VDU 앙금의 적어도 일부는 라인 (365) 을 통과하여 하나 이상의 잔유 수소화분해기 (370) 로 도입될 수 있다. 하나 이상의 실시형태에서, 잔유 수소화분해기 (370) 는 수소의 존재하에 VDU 앙금을 촉매 분해하여서, 라인 (375) 을 통과하는 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물을 제공할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에서, 라인 (340) 에 있는 VDU 경질 오버헤드, 라인 (188) 에 있는 경질-DAO, 라인 (355) 에 있는 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물, 및 라인 (375) 을 통과하는 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물은 하나 이상의 수소화분해기 (200) 로 도입될 수 있다. 수소화분해기 (200) 내에서, 결합된 공급물은 분자량이 큰 (즉, 화학양론적 양을 초과하는) 수소의 존재 하에 촉매 업그레이드되어서, 라인 (210) 을 통과하는 하나 이상의 고급 경질 탄화수소 생성물 및 라인 (205) 을 통과하는 하나 이상의 중질 탄화수소 부산물을 제공할 수 있다.

한 세트의 수치적인 상한 및 한 세트의 수치적 하한을 이용하여 특정 실시형태 및 특징을 설명하였다. 달리 언급되지 않는 한 임의의 하한으로부터 임의의 상한까지의 범위를 상정할 수 있음을 이해해야 한다. 특정 하한, 상한 및 범위가 하기 1 이상의 청구항에 기재되어 있다. 모든 수치적인 값은 "약" 또는 "대략적으로" 나타낸 값이고, 본 기술분야의 당업자가 예상하는 실험적인 오차 및 편차를 고려한 것이다.

다양한 용어를 위에서 규정하였다. 청구항에서 사용된 용어가 위에서 규정되지 않은 범위에서는, 본 기술분야의 당업자가 적어도 하나의 특허공개공보 또는 특허공보에서 사용한 그 용어의 가장 넓은 정의로 이해되어야 한다. 더욱이, 본 출원에서 인용된 모든 특허, 시험 절차, 및 다른 문헌은 본 출원에 모순되지 않는 한도에서 그리고 그러한 문헌이 허용되는 권한에서 참조로써 인용된다.

전술한 내용은 본 발명의 실시형태에 대한 것이지만, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 다른 실시형태를 생각할 수 있으며, 본 발명의 범위는 하기 청구항에 의해 결정된다.

Claims

하나 이상의 탄화수소 공급원료로부터 경질 탈아스팔트유를 선택적으로 분리하는 단계, 및
상기 분리된 경질 탈아스팔트유의 적어도 일부를 수소화분해하여 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물을 제공하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경질 탄화수소 생성물은 등유, 디젤, 가스 오일, 가솔린, 이들의 결합체, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 공급원료는 상압 증류탑 앙금, 진공 증류탑 앙금, 원유, 오일 셰일, 오일 샌드, 타르, 역청, 이들의 혼합물, 또는 이들의 임의의 결합체를 포함하는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
하나 이상의 중유, 하나 이상의 경유, 및 하나 이상의 아스팔텐을 포함하는 공급원료와 하나 이상의 용매를 결합시켜서 제 1 혼합물을 제공하는 단계,
상기 제 1 혼합물로부터 아스팔텐을 선택적으로 분리하여서 용매, 하나 이상의 중질 탈아스팔트유 및 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 포함하는 제 2 혼합물을 제공하는 단계,
상기 제 2 혼합물로부터 중질 탈아스팔트유를 선택적으로 분리하여서 하나 이상의 용매 및 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 포함하는 제 3 혼합물을 제공하는 단계, 및
상기 제 3 혼합물로부터 하나 이상의 용매를 선택적으로 분리하여서 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 회수하는 단계를 포함하는 용매 추출 공정을 이용하여 상기 경질 탈아스팔트유가 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 4 항에 있어서, 용매:공급원료의 중량비는 약 2:1 ~ 약 100:1 의 중량 범위인, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 아스팔텐은 15 ℃ 초과의 온도 및 101 kPa 초과의 압력에서 상기 제 1 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 중질 탈아스팔트유는 15 ℃ 초과의 온도 및 101 kPa 초과의 압력에서 상기 제 2 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매는 15 ℃ 초과의 온도 및 101 kPa 초과의 압력에서 상기 제 3 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매는 하나 이상의 알칸, 하나 이상의 알켄, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하고, 상기 알칸 및 알켄은 3 개 ~ 7 개의 탄소 원자를 갖는, 하나 이상의 탄화수소의 처리 방법.
하나 이상의 중유, 하나 이상의 경유, 및 하나 이상의 아스팔텐을 포함하는 하나 이상의 공급원료와 하나 이상의 용매를 결합하여 제 1 혼합물을 제공하는 단계,
상기 제 1 혼합물로부터 하나 이상의 아스팔텐을 선택적으로 분리하여서 하나 이상의 용매, 하나 이상의 중질 탈아스팔트유 및 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 포함하는 제 2 혼합물을 제공하는 단계,
상기 제 2 혼합물로부터 하나 이상의 중질 탈아스팔트유를 선택적으로 분리하여서 하나 이상의 용매 및 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 포함하는 제 3 혼합물을 제공하는 단계,
상기 제 3 혼합물로부터 하나 이상의 용매를 선택적으로 분리하여서 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 회수하는 단계, 및
상기 하나 이상의 회수된 경질 탈아스팔트유의 적어도 일부를 수소화분해하여서 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물을 제공하는 단계를 포함하는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 용매:공급원료의 중량비는 약 2:1 ~ 약 10:1 의 범위일 수 있는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 아스팔텐은 101 kPa 초과의 압력 및 15 ℃ ~ 하나 이상의 용매의 임계 온도의 온도에서 상기 제 1 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 중질 탈아스팔트유는 101 kPa 초과의 압력 및 15 ℃ ~ 하나 이상의 용매의 임계 온도의 온도에서 상기 제 2 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매는 101 kPa 초과의 압력 및 15 ℃ ~ 하나 이상의 용매의 임계 온도의 온도에서 상기 제 3 혼합물로부터 선택적으로 분리되는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물은 등유, 디젤, 가스 오일, 가솔린, 이들의 결합체, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 공급원료는 상압 증류탑 앙금, 진공 증류탑 앙금, 원유, 오일 셰일, 오일 샌드, 타르, 역청, 이들의 결합체, 이들의 유도체, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매는 하나 이상의 알칸, 하나 이상의 알켄, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하고, 상기 알칸 및 알켄은 3 개 ~ 7 개의 탄소 원자를 갖는, 하나 이상의 공급원료의 처리 방법.
하나 이상의 공급원료와 하나 이상의 용매를 혼합시켜, 하나 이상의 용매, 하나 이상의 아스팔텐, 하나 이상의 경유 및 하나 이상의 중유를 포함하는 제 1 혼합물을 제공하는 혼합 유닛,
상기 제 1 혼합물로부터 하나 이상의 아스팔텐을 분리하여, 하나 이상의 용매, 하나 이상의 경질 탈아스팔트유 및 하나 이상의 중질 탈아스팔트유를 포함하는 제 2 혼합물을 제공하는 제 1 분리 유닛,
상기 제 2 혼합물로부터 상기 하나 이상의 중질 탈아스팔트유를 분리하여, 하나 이상의 용매 및 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 포함하는 제 3 혼합물을 제공하는 제 2 분리 유닛,
상기 제 3 혼합물로부터 상기 하나 이상의 용매를 분리하여, 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 제공하는 제 3 분리 유닛, 및
상기 하나 이상의 경질 탈아스팔트유를 촉매 업그레이드시켜, 하나 이상의 경질 탄화수소 생성물을 제공하는 수소화분해 유닛을 포함하는, 하나 이상의 탄화수소를 생성하기 위한 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 제 2 분리 유닛은 하나 이상의 용매의 임계 온도 이상의 온도에서 작동되는, 하나 이상의 탄화수소를 생성하기 위한 시스템.