MX2008016075A - Metodos para la obtencion de un producto total con minimo consumo de hidrogeno. - Google Patents

Metodos para la obtencion de un producto total con minimo consumo de hidrogeno.

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MX2008016075A
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Thomas Fairchild Brownscombe
Scott Lee Wellington
William Douglas Gillespie
Weijian Mo
Eswarachandra Kumar Paruchuri
Susan Secor Pfrehm
David William Wallace
Chen Elizabeth Ramachandran
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Shell Int Research
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Abstract

Se describen ciertos métodos para obtener un producto total. Uno de los métodos incluye poner en contacto una fuente con hidrocarburos livianos en presencia de uno más catalizadores de sal inorgánica y vapor para obtener un producto total; controlar las condiciones de contacto, de forma tal que se recuperen al menos 50% de los hidrocarburos livianos y obtener un producto total, en el que la relación atómica de hidrógeno con carbono (H/C) en el producto total es de entre 80% y 120% de la relación atómica H/C de la fuente.

Description

METODOS PARA LA OBTENCION DE UN PRODUCTO TOTAL CON MINIMO CONSUMO DE HIDROGENO Campo de la Invención La presente invención describe, en términos generales, a sistemas y métodos para tratar una fuente y a composiciones que se producen, por ejemplo, con los sistemas y métodos. Antecedentes de la Invención Los crudos que poseen una o más propiedades inadecuadas que impiden el transporte de los mismos económicamente o el procesamiento de los mismos con instalaciones convencionales, se denominan comúnmente "crudos desventajosos". Estos crudos desventajosos generalmente contienen niveles relativamente elevados de residuo. Los crudos tienden a ser difíciles de transportar, además de ser costoso su transporte y pueden ser difíciles y costosos de procesar utilizando instalaciones convencionales. Los crudos con alta concentración de residuos pueden tratarse a altas temperaturas para convertir el crudo en coque. Alternativamente, los crudos con alto contenido de residuo generalmente son tratados con agua a altas temperaturas para producir crudos menos viscosos y/o mezclas de crudos. Durante el procesamiento, la remoción de agua de crudos menos viscosos y/o mezclas de crudo pueden ser difícil de lograr aplicando métodos convencionales. Los crudos desventajosos pueden incluir hidrocarburos Ref.: 198431 deficientes en hidrógeno. Cuando se procesan hidrocarburos sin hidrógeno, generalmente deben adicionarse cantidades coherentes de hidrógeno, particularmente si se producen fragmentos insaturados que se obtienen del proceso de craqueo. También puede ser necesario aplicar hidrogenación durante el procesamiento, que generalmente incluye el uso de un catalizador de hidrogenación activo, para inhibir la formación de coque por parte de los fragmentos insaturados. Los procesos tales como la reforma, que se utilizan para producir hidrógeno, generalmente son endotérmicos y generalmente requieren del agregado de calor. Es costoso producir y/o transportar el hidrógeno y/o el calor a las instalaciones de tratamiento . Puede formarse coque y/o depositarse el mismo sobre las superficies de catalizador, a velocidad elevada durante el procesamiento de los crudos desventajosos. Puede ser costoso regenerar la actividad catalítica del catalizador contaminado con coque. Las elevadas temperaturas utilizadas durante la regeneración también pueden disminuir- la actividad del catalizador y/o provocar el deterioro del catalizador. Los crudos desventajosos pueden incluir componentes ácidos que contribuyen al número de ácido total ("TAN") de la fuente. Los crudos desventajosos con un TAN relativamente alto pueden contribuir a la corrosión de componentes de metal durante el transporte y/o procesamiento de los crudos desventajosos. La eliminación de los componentes ácidos de los crudos desventajosos puede incluir la neutralización química de los componentes ácidos con diversas bases. Alternativamente, pueden utilizarse en el equipo de transporte y/o en el equipo de procesamiento los metales resistentes a la corrosión. El uso del metal resistente a la corrosión generalmente es significativamente costoso y por lo tanto, el uso de metal resistente a la corrosión en el equipo existente puede ser indeseable. Otro método para inhibir la corrosión puede incluir la adición de inhibidores de la corrosión a crudos desventajosos antes de transportarlos y/o procesarlos. El uso de inhibidores de la corrosión puede afectar negativamente al equipo utilizado para procesar los crudos y/o a la calidad de los productos obtenidos de los crudos. Los crudos desventajosos pueden contener cantidades relativamente altas de contaminantes de metal, por ejemplo, níquel, vanadio y/o hierro. Durante el procesamiento de los crudos, los contaminantes de metal y/o los compuestos de metal contaminante, pueden depositarse en la superficie del catalizador o en el volumen vacío del catalizador. Los depósitos pueden provocar una disminución en la actividad del catalizador . Los crudos desventajosos incluyen generalmente heteroátomos unidos orgánicamente (por ejemplo, azufre oxígeno y nitrógeno) . Los heteroátomos orgánicamente unidos pueden, en ciertas situaciones, influir negativamente sobre los catalizadores. Las sales de metal alcalino y/o sales de metal alcalino térreo se han utilizado en procesos para la desulfurización del residuo. Estos procesos tienden a producir baja eficiencia de desulfurización, producción de sedimento insoluble de combustible, baja eficiencia de desmetalización, formación de mezclas sustancialmente inseparables de sal y combustible, utilización de grandes cantidades de gas hidrógeno y/o presiones de hidrógeno relativamente altas. Algunos de los procesos para mejorar la calidad del crudo incluyen adicionar un diluyente a los crudos desventajosos para disminuir el porcentaje en peso de los componentes que aportan propiedades desventajosas. Sin embargo, la adición de un diluyente generalmente aumenta el costo del tratamiento de los crudos desventajosos debido a los costos de los diluyentes y/o al mayor costo inherente a la manipulación de los crudos desventajosos. La adición de un diluyente al crudo desventajoso en algunos casos puede disminuir la estabilidad del crudo. Las patentes de EUA números 3,847,797 de Pasternak et al.; 3,948,759 de King et al.; 3,957,620 de Fukui et al.; 3,960,706 de McCollum et al.; 3,960,708 de McCollum et al.; 4,119,528 de Baird, Jr . et al.; 4,127,470 de Baird, Jr . et et al.; 4,437,980 de Heredy et al.; y 4,665,261 de azurek, las cuales se incluyen como referencia en la presente, describen diversos procesos y sistemas utilizados para el tratamiento de crudos. Las solicitudes de patente de EUA publicadas con los números 20050133405; 20050133406; 20050135997; 20050139512; 20050145536; 20050145537; 20050145538; 20050155906; 20050167321; 20050167322; 20050167323; 20050170952; y 20050173298 de Wellington et al., las cuales se incluyen en la presente como referencia, describen el contacto de una fuente en presencia de un catalizador para obtener un producto crudo. Los procesos, sistemas y catalizadores descritos en estas patentes, sin embargo, son de aplicación limitada por los problemas técnicos antemencionados. En suma, los crudos desventajosos generalmente poseen propiedades indeseables (por ejemplo, concentración de residuo relativamente alta, una tendencia a corroer el equipamiento y/o la tendencia a consumir cantidades relativamente altas de hidrógeno durante el tratamiento) . Otras propiedades indeseables incluyen cantidades relativamente altas de componentes indeseables (por ejemplo, TAN relativamente alto, heteroátomos unidos orgánicamente y/o contaminantes metálicos). Las propiedades tienden a provocar problemas en las instalaciones de transporte y/o tratamiento convencionales, incluidas la corrosión, la disminución en la vida útil del catalizador, el proceso de atoramiento y/o el mayor uso de hidrógeno durante el tratamiento. Por lo tanto, persiste la necesidad, económica y técnica de sistemas, métodos y/o catalizadores mejorados para convertir crudos desventajosos en productos crudos con propiedades más deseables . Sumario de la Invención Las invenciones descritas en la presente generalmente describen a los sistemas y métodos para el contacto de una fuente con uno o más catalizadores para obtener un producto total que incluye un producto crudo y, en ciertos aspectos, gas no condensable. Las invenciones descritas en la presente, también se refieren, en términos generales, a composiciones que incluyen nuevas combinaciones de sus componentes. Estas composiciones pueden obtenerse utilizando los sistemas y métodos descritos en la presente. En ciertos aspectos, la invención proporciona un sistema para obtener un producto total, que incluye: Una zona de contacto, configurada como para proporcionar fluidez a un catalizador de sal inorgánica con soporte en la presencia de una fuente, vapor y una fuente de hidrógeno para producir el producto total; una zona de regeneración configurada para recibir al menos una porción del catalizador de sal inorgánica con soporte a partir de la zona de contacto para remover al menos una porción de contaminantes a partir del catalizador de sal inorgánica con soporte; y una zona de recuperación, la cual se configura como para recibir gas de combustión a partir de la zona de regeneración, en el que la zona de recuperación se configura como para separar al menos una porción de sales inorgánicas a partir del gas de combustión. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Proporcionar una fuente a la zona de contacto; proporcionar un catalizador de sal inorgánica a la zona de contacto; contactar el catalizador de sal inorgánica con la fuente en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor en la zona de contacto; obtener un producto total y un catalizador de sal inorgánica utilizado; calentar el catalizador de sal inorgánica utilizado para remover al menos una porción de los contaminantes del catalizador de sal inorgánica, en el que el gas de combustión se produce durante el calentamiento del catalizador de sal inorgánica utilizado; y recuperar las sales inorgánicas del gas de combustión. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Proporcionar una fuente a la zona de contacto; proporcionar un catalizador de sal inorgánica a la zona de contacto; poner en contacto el catalizador de sal inorgánica con la fuente en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor de forma tal que el catalizador de sal inorgánica adquiera fluidez en la zona de contacto y obtener el producto total. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Proporcionar una fuente a la zona de contacto; proporcionar un catalizador de sal inorgánica con soporte a la zona de contacto; poner en contacto el catalizador de sal inorgánica con la fuente en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor en la zona de contacto y obtener el producto total. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto crudo, que incluye: Proporcionar una fuente a la zona de contacto, en el que la fuente posee un contenido total, por gramo de fuente, de al menos 0,9 gramos de hidrocarburos con una distribución del rango de ebullición de entre 343 °C y 538°C; proporcionar un catalizador de sal inorgánica con soporte a la zona de contacto; poner en contacto el catalizador de sal inorgánica con soporte con la fuente en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor, de forma tal que el catalizador de sal inorgánica con soporte adquiera fluidez y obtener un producto total que incluye un producto crudo y el producto crudo posee un contenido total de al menos 0,2 gramos por gramo de producto crudo de hidrocarburo con un rango de ebullición de entre 204 °C y 343°C. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Poner en contacto la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores de sal inorgánica y vapor para obtener un producto total; y controlar las condiciones de contacto de forma tal que la conversión de fuente a gas hidrocarburo y liquido hidrocarburo sea de entre 5% y 50%, en base a la concentración molar de carbono en la fuente. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Poner en contacto una fuente con hidrocarburos livianos en presencia de uno más catalizadores de sal inorgánica y vapor para obtener un producto total; y controlar las condiciones de contacto, de forma tal que se recuperen al menos 50% de los hidrocarburos livianos y obtener un producto total, en el que el coeficiente de hidrógeno con carbono atómico (H/C) en el producto total es de entre 80% y 120% de la relación atómica de H/C en la fuente . En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Proporcionar una fuente a la zona de contacto; proporcionar un catalizador de sal inorgánica con soporte a la zona de contacto; poner en contacto el catalizador de sal inorgánica con soporte con la fuente en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor en la zona de contacto a temperaturas de máxime 1000°C y presión de operación de máxime 4 MPa y obtener el producto total. En ciertos aspectos, la invención proporciona un método para obtener un producto total, que incluye: Poner en contacto de forma continua la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores' de sal inorgánica y vapor para obtener un producto total, en el que la fuente posee al menos 0,02 gramos de azufre, por gramo de fuente; y obtener un producto total que incluye coque y producto crudo, en el que el producto crudo posee un contenido de azufre de máxime 90% del contenido de azufre de la fuente y el contenido de coque es máxime 0,2 gramos por gramo de fuente. En otros aspectos, las características de los aspectos específicos pueden combinarse con las características de los restantes aspectos. Por ejemplo, las características de cualesquiera de las series de aspectos pueden combinarse con las características de otras series de aspectos. En otros aspectos, los productos totales pueden obtenerse por cualquiera de los métodos y sistemas descritos en la presente . En otros aspectos, pueden existir características adicionales a los aspectos específicos de la presente. Breve descripción de las figuras Las ventajas de la presente invención pueden resultar obvias para los expertos en el tema mediante referencia a la siguiente descripción detallada y a las figuras adyacentes, en las cuales: La figura 1 es un diagrama de un aspecto del sistema de contacto para el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores para obtener el producto total.
La figura 2 es un diagrama de otro aspecto del sistema de contacto para el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores para obtener el producto total. La figura 3 es un diagrama de un aspecto del sistema de contacto para el contacto fluido de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores para obtener el producto total. La figura 4 es un diagrama de otro aspecto del sistema de contacto para el contacto fluido de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores para producir el producto total. La figura 5 es un diagrama de un aspecto de la zona de separación en combinación con el sistema de contacto. La figura 6 es un diagrama de un aspecto de la zona de mezcla en combinación con el sistema de contacto. La figura 7 es un diagrama de un aspecto de una zona de separación, un sistema de contacto y una zona de mezcla. La figura 8 es un diagrama de un aspecto de sistemas de contacto múltiple. La figura 9 es un diagrama de un aspecto de un sistema de medición de conductividad iónica. La figura 10 es una representación gráfica de curvas de log 10 de corrientes de iones de gases emitidos de un catalizador de sal inorgánica versus la temperatura, tal como se determina por TAP. La figura 11 es una representación gráfica de las curvas de logaritmos en base 10 de la resistencia de catalizadores de sal inorgánica y sales inorgánicas relativas a la resistencia de carbonato de potasio versus la temperatura. La figura 12 es una representación gráfica de las curvas de logaritmos en base 10 de la resistencia de los catalizadores a2C03/K2C03/Rb2C03 relativas a la resistencia del carbonato de potasio versus la temperatura. La figura 13 es una representación gráfica del porcentaje en peso del coque, los hidrocarburos líquidos y el gas versus las diversas fuentes de hidrógeno producidas a partir de los aspectos de contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica . La figura 14 es una representación gráfica del porcentaje en peso versus el número de carbonos de los productos crudos obtenidos a partir de los aspectos de contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica. La figura 15 es una tabulación de los componentes producidos a partir de los aspectos de contacto de la fuente con catalizadores de sal inorgánica, una sal de metal o carburo de silicio. La figura 16 es una representación gráfica de selectividad del producto versus el óxido de calcio, el óxido de magnesio, el óxido de zirconio y el carburo de silicio.
La figura 17 es una tabulación de los componentes producidos a partir de los aspectos de contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica con soporte y un E-Cat. La figura 18 es una representación gráfica de los componentes producidos a partir de los aspectos de contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica con soporte y un E-Cat. A pesar de que la invención puede modificarse de diversas maneras, sus aspectos específicos se describen como ejemplos en las figuras y se describen detalladamente en la presente. Las figuras no están a escala. Sin embargo, debe entenderse que las figuras y la descripción detallada no describen a la invención de forma limitativa a una forma en particular, por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalencias y alternativas que se encuentren dentro del espíritu y alcance de la presente invención. Descripción detallada de la invención Los problemas antemencionados pueden tratarse con el uso de los sistemas, métodos y catalizadores descritos en la presente. Por ejemplo, una fuente y un catalizador de sal inorgánica pueden proporcionarse a la zona de contacto. El contacto del catalizador de sal inorgánica con la fuente puede realizarse de modo tal que el catalizador de sal inorgánica adquiera fluidez en la zona de contacto y se obtenga el producto total.
Ciertos aspectos de la invención se describen en más detalle en la presente. Los términos que se utilizan en la presente se definen a continuación. Los "metal (es) alcalinos" son uno o más metales de la columna 1 de la tabla periódica, uno o más compuestos de uno o más metales de la columna 1 de la tabla periódica o sus mezclas . Los "metal (es) alcalinos térreos" son uno o más metales de la columna 2 de la tabla periódica, uno o más compuestos de uno o más metales de la columna 2 de la tabla periódica o sus mezclas . La sigla "AMU" es la unidad de masa atómica. La sigla "ASTM" se refiere a los Materiales y Ensayos Estándar de los Estados Unidos (American Standard Testing and Materials) . Los "asfáltenos" son los materiales orgánicos que se encuentran en los crudos que no son solubles en hidrocarburos de cadenas lineales tales como el n-pentano o el n-heptano. El asfalteno, en ciertos aspectos, incluye un compuesto de anillo aromático y naftónico que contiene heteroátomos . El porcentaje de hidrógeno atómico y el porcentaje de carbono atómico de la fuente, del producto crudo, de la nafta, del queroseno, del diesel y del VGO es el que se determina por el método ASTM D5291. La "gravedad API" es la gravedad API a 15,5 °C. La gravedad API es la que se determina por el método ASTM D6822.
El "bitumen" es un tipo de crudo producido y/u obtenido de una formación de hidrocarburos. Las distribuciones del rango de ebullición para la fuente y/o el producto total es tal como se determina por los métodos ASTM D5307, al menos que se indique lo contrario. El contenido de los componentes de hidrocarburo, por ejemplo, las parafinas, iso-parafinas olefinas, los naftenos y los compuestos aromáticos en nafta también son según se determinen por el método ASTM D6730. El contenido de los compuestos aromáticos en diesel y VGO es tal cual se determina por el método IP 368/90. El contenido de los compuestos aromáticos en queroseno es tal cual se determina por el método ASTM D5186. El "ácido de Br0nsted-Lowry" es una entidad molecular con la capacidad de donar un protón a otra entidad molecular. La "base de Br0nsted-Lo ry" es una entidad molecular que es capaz de aceptar protones de otra entidad molecular. Entre los ejemplos de base de Br0nsted-Lowry se incluye el hidróxido (OH-) , el agua (H20) , el carboxilato (RCÜ2-) , los haluros (Br-, Cl~, F~, I-), el bisulfato (HS04-) y el sulfato (S042-).
Un "catalizador" es uno o más catalizadores con soporte, uno o más catalizadores sin soporte o sus mezclas. El "número de carbono" es el número total de átomos de carbono en una molécula. El "coque" son los sólidos que contienen sólidos carbonados que no se vaporizan bajo las condiciones del proceso. El contenido de coque es el que se determina por el equilibrio de masa. El peso de coque es el peso total del sólido menos el peso total de los catalizadores ingresados. El "contenido" es el peso de un componente en un sustrato (por ejemplo, un crudo, un producto total, un producto crudo) expresado como fracción en peso o porcentaje en peso en base al peso total del sustrato. La sigla "Wtppm" significa las partes por millón en peso. Los "diesel" son los hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 260°C y 343°C (500 a 650 °F) a 0,101 MPa. El contenido de diesel es el que se determina con el método ASTM D2887. El "destilado" son los hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 204°C y 343°C (400 a 650 °F) a 0,101 MPa. El contenido de destilado es el que se determina con el método ASTM D2887. El destilado puede incluir queroseno y diesel . La sigla "DSC" es la colorimetria diferencial de barrido. La "fuente" es un crudo, un crudo desventajoso, una mezcla de hidrocarburos o sus combinaciones que se tratan como se describió anteriormente. El "punto de congelación" y el "punto congelado" son la temperatura a la cual tiene lugar la formación de las partículas cristalinas en un líquido. El punto de congelación es el que se determina por ASTM D2386. La sigla "GC/MS" es la cromatografía en gas combinada con la espectrometría de masas. Una "base dura" son los aniones tal como describe Pearson en Journal of American Chemical Society, 1963, 85, p. 3533, que se incluye en la presente como referencia. La sigla "H/C" es el coeficiente en peso del hidrógeno atómico y el carbono atómico. El H/C se determina a partir de los valores medidos en porcentaje en peso de hidrógeno y porcentaje en peso de carbono por el método ASTM D5291. Los "heteroátomos" son el oxígeno, nitrógeno y/o azufre dentro de la estructura molecular de un hidrocarburo. El contenido de heteroátomos es el que se determina por los métodos ASTM E385 para el oxígeno, D5762 para el nitrógeno y D4294 para el azufre. La "fuente de hidrógeno" es el hidrógeno y/o un compuesto y/o compuestos en los que en presencia de una fuente y del catalizador reacciona (n) para dar hidrógeno a uno o más compuestos de la fuente. Una fuente de hidrógeno puede incluir, de forma ilimitada, hidrocarburos (por ejemplo, Ci a C6 de hidrocarburos tales como el metano, etano, propano, butano, pentano y la nafta), el agua o sus mezclas. El equilibrio de masa se lleva a cabo para evaluar la cantidad neta de hidrógeno proporcionada a uno o más compuestos en la fuente.
Una "sal inorgánica" es un compuesto que está formado por el catión de metal y un anión. El "IP" es el Instituto de Petróleo, ahora el Instituto de Energía de Londres, Reino Unido. Las "iso-parafinas" describen a los hidrocarburos saturados de cadena ramificada. El "queroseno" son los hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 204°C y 260°C aproximadamente (400 a 500 °F) a 0,101 MPa. El contenido del queroseno es el que se determina con el método AST D6822. Un "ácido de Lewis" describe un compuesto y/o material con la capacidad de aceptar uno o más electrones de otro compuesto . Una "base de Lewis" describe un compuesto y/o material con la capacidad de donar uno o más electrones de otro compuesto . Los "hidrocarburos livianos" describen hidrocarburos que poseen número de carbonos en el rango de 1 a 6. Una "mezcla líquida" es una composición que incluye uno o más compuestos que son líquidos a temperaturas y presión estándar (25°C, 0,101 MPa, descrito en la presente como "STP") o una composición que incluye una combinación de uno o más compuestos que son líquidos a STP con uno o más compuestos que son sólidos a STP. "Residuo microcarburo" ("MCR") es la cantidad de residuo de carbono que permanece luego de la evaporación y pirólisis de una sustancia. El contenido de MCR es el que se determina con el método ASTM D4530. La "nafta" son los hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 38°C y 204°C (100 a 400 °F) a 0,101 MPa . El contenido de nafta es el que se determina con el método ASTM D2887. La sigla "Ni/V/Fe" describe al níquel, vanadio, hierro o sus combinaciones. El contenido de "Ni/V/Fe" es el contenido de Ni/V/Fe en un sustrato. El contenido de Ni/V/Fe es el que se determina por el método ASTM D5863. El símbolo "Nm3/m3" son los metros cúbicos normales de gas por metro cúbico de fuente. La característica de "no ácido" son las propiedades de una base de Lewis y/o una base de Br0nsted-Lowry . Un "gas no condensable" es un componente y/o una mezcla de componentes que se encuentran en estado gaseoso a temperatura y presión estándar (25°C, 0,101 MPa, a partir de ahora "STP") . Las "n-parafinas" describen hidrocarburos saturados de cadena lineal. El "número de octano" es la representación numérica calculada de las propiedades antiimpacto de un combustible para un motor en comparación con el combustible estándar de referencia. El número de octano calculado para la nafta es el que se determina por el método ASTM D6730. Las "olefinas" son los compuestos que contienen doble enlace de carbono-carbono no aromáticos. Los tipos de olefinas incluyen, de forma ilimitada, las cis, trans, terminales, internas, ramificadas y lineales. La "tabla periódica" es la tabla periódica especificada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), en noviembre de 2003. Los "compuestos poliaromátics" son los compuestos que incluyen dos o más anillos aromáticos. Entre los ejemplos de compuestos poliaromáticos se incluyen, de forma ilimitada, el indeno, naftaleno, antraceno, fenantreno, benzotiofeno y dibenzotiofeno . El "residuo" son los componentes que poseen puntos de ebullición en el rango de distribución mayor a 538°C (1000 °F) a 0,101 MPa, tal como se determina por el método ASTM D5307. La descripción de "semi líquido" se refiere a una fase de una sustancia que posee las propiedades de una fase líquida y una fase sólida de la sustancia. Entre los ejemplos de catalizadores de sales inorgánicas semilíquidas se incluyen una suspensión y/o una fase que puede ser de la siguiente consistencia: caramelo, pasta o dentrífico. La sigla "SCFB" es pies cúbico estándar de gas por barril de fuente.
Un "catalizador de hidroprocesamiento utilizado" es cualquier catalizador que no se considera aceptable para utilizar en un proceso catalítico de hidrotratamiento y/o hidrocraqueo . Catalizadores de hidroprocesamiento utilizados, incluyen, ilimitadamente, al sulfuro de níquel, sulfuro de vanadio y/o sulfuro de molibdeno. Una "superbase" es un material que puede desprotonar a los hidrocarburos como ser las parafinas y olefinas bajo condiciones de reacción. El "TAN" es el número total de ácidos expresado como miligramos ("mg") de KOH por gramo ("g") de muestra. El TAN se determina por el método ASTM D664. El "TAP" es el análisis temporal de los productos. La sigla "VGO" se refiere a los componentes con rangos de ebullición de entre 343°C y 538°C (650-1000 °F) a 0,101 MPa . El contenido de VGO es el que se determina con el método ASTM D2887. El "WHSV" es el peso de la fuente/unidad de tiempo dividido por el volumen de catalizador expresado en horas-1. Todos los métodos a los que se hace referencia se incluyen en la presente como tales. En el contexto de esta solicitud de patente, debe entenderse que, si el valor obtenido para una propiedad de la composición estudiada se encuentra fuera de los límites del método de estudio, el mismo puede recalibrarse para estudiar la propiedad. Debe entenderse que pueden aplicarse otros métodos de ensayo estandarizados que se consideran equivalentes a los métodos de ensayo a los que se hace referencia. Los crudos pueden . producirse y/o obtenerse de las formaciones que contienen hidrocarburos y luego estabilizarse. Generalmente, los crudos son sólidos, semisólidos y/o líquidos. Los crudos pueden incluir combustible crudo. La estabilización puede incluir, de forma ilimitada, la eliminación de gases no condensables, agua, sales o sus combinaciones, del crudo para formar un crudo estabilizado. La estabilización puede ocurrir, generalmente, en el sitio de producción y/u obtención o cercano al mismo. Los crudos estabilizados generalmente no se destilan y/o se destilan fraccionalmente en una instalación de tratamiento para producir múltiples componentes con distribuciones de rango de ebullición específicos (por ejemplo, la nafta, los destilados, los VGO y/o aceites lubricantes) . La destilación incluye, de forma ilimitada, a los métodos de destilación atmosféricas y/o métodos de destilación al vacío. Los crudos sin destilar y/o sin fraccionar pueden incluir componentes que contienen un número de átomos de carbono por encima de 4 en cantidades de hasta al menos 0,5 gramos de componentes por gramo de crudo. Los ejemplos de crudos estabilizados incluyen crudos completos, crudos topeados, crudos desalados, crudos topeados desalados o sus combinaciones. "Topeado" es un crudo que ha sido tratado de forma tal de que al menos algunos de los componentes poseen un punto de ebullición menor a 35°C a 0,101 MPa. Generalmente, los crudos topeados poseen un contenido de máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos o máxime 0,02 gramos de los componentes por gramo de crudo topeado. Algunos crudos estabilizados poseen propiedades que permiten que los crudos estabilizados se transporten a instalaciones de tratamiento convencionales por vehículos transportadores (por ejemplo, tuberías, camiones o buques) . Existen otros crudos que poseen una o más propiedades inadecuadas que los hacen desventajosos. Los crudos desventajosos pueden ser inaceptables para un vehículo de transporte y/o una instalación de tratamiento, por lo que se trata de crudos de poco valor económico. El valor económico puede ser tal que el yacimiento que incluye el crudo desventajoso se considere excesivamente costosa para su producción, transporte y/o tratamiento. Las propiedades de los crudos desventajosos pueden incluir, de forma ilimitada: a) Un TAN de al menos 0,5; b) una viscosidad de al menos aproximadamente 0,2 Pa-s; c) una gravedad API de máxime 19; d) un contenido total de Ni/V/Fe de al menos 0,00005 grams o al menos 0,0001 gramos de Ni/V/Fe por gramo de crudo; e) un total de contenido de heteroátomos de al menos 0,005 gramos de heteroátomos por gramo de crudo; f) un contenido de residuo de al menos 0,01 gramos de residuo por gramo de crudo; g) un contenido de asfáltenos de al menos 0,04 gramos de asfáltenos por gramo de crudo; h) un contenido de MCR de al menos 0,02 gramos de MCR por gramo de crudo; o i) los anteriores combinados. En algunos aspectos, el crudo desventajoso puede incluir, por gramo de crudo desventajoso, al menos 0,2 gramos de residuo, al menos 0,3 gramos de residuo, al menos 0,5 gramos de residuo o al menos 0,9 gramos de residuo. En ciertos aspectos, el crudo desventajoso puede incluir aproximadamente 0,2 a 0,99 gramos, aproximadamente 0,3 a 0,9 gramos o aproximadamente 0,4 a 0,7 gramos de residuo por gramo de crudo desventajoso. En ciertos aspectos, los crudos desventajosos, por gramo de crudo desventajoso, puede presentar un contenido de azufre de al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos, al menos 0,01 gramos, al menos 0,02 gramos, al menos 0,03 gramos o al menos 0,04 gramos. En algunos aspectos, los crudos desventajosos pueden poseer un contenido de nitrógeno de al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos, al menos 0,01 gramos o al menos 0,02 gramos por gramo de crudo desventajoso. Los crudos desventajosos pueden incluir una mezcla de hidrocarburos que poseen un rango de puntos de ebullición. Los crudos desventajosos pueden incluir, por gramo de crudo desventajoso: al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos o al menos 0,01 gramos de hidrocarburos con puntos de ebullición en el rango de aproximadamente 200 °C y aproximadamente 300 °C a 0,101 MPa; al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos o al menos 0,01 gramos de hidrocarburos con rangos de ebullición de entre aproximadamente 300 °C y aproximadamente 400 °C a 0,101 MPa; y al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos o al menos 0,01 gramos de hidrocarburos con rangos de ebullición entre aproximadamente 400 °C y aproximadamente 700 °C a 0,101 MPa o sus combinaciones. En algunos aspectos, los crudos desventajosos pueden también incluir, por gramo de crudo desventajoso, al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos o al menos 0,01 gramos de hidrocarburos con rango de ebullición de máxime 200 °C a 0,101 MPa además de los componentes de mayor punto de ebullición. Generalmente, el crudo desventajoso contiene por gramo de crudo desventajoso, un contenido de los hidrocarburos de máxime 0,2 gramos o máxime 0,1 gramos. En ciertos aspectos, los crudos desventajosos pueden incluir, por gramo de crudo desventajoso, hasta 0,9 gramos o hasta 0,99 gramos de hidrocarburos con un rango de punto de ebullición de al menos 300°C. En ciertos aspectos, los crudos desventajosos también pueden incluir, por gramo de crudo desventajoso, al menos 0,001 gramos de hidrocarburos con un rango de ebullición de al menos 650°C. En ciertos aspectos, los crudos desventajosos pueden incluir, por gramo de crudo desventajoso, hasta 0,9 gramos o hasta 0,99 gramos de hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 300 °C y aproximadamente 1000 °C. En algunos aspectos, los crudos desventajosos pueden incluir al menos 0,1 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,8 gramos o al menos 0,99 gramos de asfalteno por gramo de crudo desventajoso. Los crudos desventajosos pueden incluir de aproximadamente 0,01 gramos a aproximadamente 0,99 gramos, por ejemplo, de aproximadamente 0,1 gramos a aproximadamente 0,9 gramos o de aproximadamente 0,5 gramos a aproximadamente 0,8 gramos de asfáltenos por gramo de crudo desventajoso. Entre los ejemplos de crudos desventajosos que pueden tratarse utilizando los procesos descritos en la presente se incluyen, de forma ilimitada, los crudos de los siguientes países y de las siguientes regiones de los países: Alberta en Canadá, Orinoco en Venezuela, Carolina del Sur en EUA y North Slope en Alaska, Bahía de México de Campeche, Reserva de San Jorge en Argentina, Reserva de Santos y Campos en Brasil, Golfo de Bohai en China, Karamay en China, Zagros en Irak, Caspio en Kazajstán, Costa de Nigeria, Mar del Norte en el Reino Unido, Noroeste de Madagascar, Omán y Schoonebek de Los Países Bajos. El tratamiento de los crudos desventajosos puede mejorar las propiedades de los crudos desventajosos, de modo tal que los crudos sean aceptables para su transporte y/o tratamiento. Tal como se describe en la presente, la fuente puede ser topeada. El producto crudo que se obtiene del tratamiento de la fuente, puede transportarse y/o refinarse si se utilizan los métodos descritos en la presente. Las propiedades del producto crudo son más similares a las propiedades correspondientes del crudo del Intermediario de West Texas que a las de la fuente o más similares a las propiedades correspondientes a la del crudo Brent que a las de la fuente y por lo tanto son de mayor valor económico relativo al valor económico de la fuente. El producto crudo puede refinarse con menos tratamiento previo o sin tratamiento previo, lo que mejora la eficiencia del proceso de refinado. El tratamiento previo puede incluir la desulfurización, desmetalización y/o destilación atmosférica para eliminar las impurezas del producto crudo. Los métodos para el contacto de la fuente según la invención se describen a continuación en la presente. Además, se describen aspectos para obtener productos con diversas concentraciones de nafta, queroseno, diesel y/o VGO, que generalmente no se producen en procesos convencionales. En algunos aspectos, las fuentes que poseen distribuciones del punto de ebullición desde aproximadamente 10°C hasta 1200°C (por ejemplo, los asfáltenos, VGO, el queroseno, diesel, la nafta o sus mezclas) pueden ponerse en contacto entre si según los sistemas, métodos y catalizadores descritos en la presente. Puede incluirse en la fuente, por gramo de la misma, al menos 0,01 gramos, al menos 0,1 gramos, al menos 0,5 gramos o al menos 0,9 gramos de una mezcla de hidrocarburos que posea un punto de ebullición inicial mayor a 538°C. En algunos aspectos, la fuente puede incluir, por gramo de' la misma, desde aproximadamente 0,01 gramos a aproximadamente 0.9 gramos, desde aproximadamente 0,1 gramos a aproximadamente 0,8 gramos, desde aproximadamente 0,5 gramos a aproximadamente 0,7 gramos de una mezcla de hidrocarburos con un punto de ebullición inicial mayor a 538°C. Las mezclas de hidrocarburo que contienen al menos 0,01 gramos, al menos 0,1 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,8 gramos o al menos 0,99 gramos de VGO por gramo de mezcla de hidrocarburo, pueden tratarse según el sistema y método descrito en la presente para obtener diversos valores de concentración de nafta, queroseno, diesel o destilado. La mezcla de hidrocarburo que posee, por gramo de mezcla de hidrocarburo, de aproximadamente 0,01 gramos a aproximadamente 0,99 gramos, de aproximadamente 0,05 gramos a aproximadamente 0,9 gramos, de aproximadamente 0,1 gramos a aproximadamente 0,8 gramos, de aproximadamente 0,2 gramos a aproximadamente 0,7 gramos o de aproximadamente 0,3 gramos a aproximadamente 0,6 gramos de VGO puede tratarse para obtener diversos productos con puntos de ebullición menores que el punto de ebullición de los VGO. La fuente puede ponerse en contacto con una fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores en una zona de contacto y/o en combinaciones de dos o más zonas de contacto . En ciertos aspectos, la fuente de hidrógeno se genera in situ. La generación in situ de fuente de hidrógeno puede incluir la reacción de al menos una porción de la fuente con el catalizador de sal inorgánica a temperaturas en el rango de aproximadamente 200 a 1200°C, aproximadamente 300 a 1000 °C, aproximadamente 400 a 900°C o aproximadamente 500 a 800°C para formar hidrógeno y/o hidrocarburos livianos. La generación in situ de hidrógeno puede incluir la reacción de al menos una porción de catalizador de sal inorgánica que incluye, por ejemplo, formato de metal alcalino. El producto total generalmente incluye gas, vapor, líquidos o mezclas de los mismos producidas durante el contacto. El producto total incluye el producto crudo que es una mezcla de líquido a STP y en ciertos aspectos, hidrocarburos que no son condensables a STP. En ciertos aspectos, el producto total y/o el producto crudo pueden incluir sólidos (como los sólidos inorgánicos y/o el coque) . En ciertos aspectos, los sólidos pueden encontrarse en el líquido y/o vapor producido durante el contacto. Una zona de contacto incluye generalmente un reactor, una porción de un reactor, múltiples porciones de un reactor o múltiples reactores. Entre los ejemplos de reactores que pueden utilizarse para poner en contacto una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador se incluye un reactor de lecho empacado, un reactor de lecho fijo, un reactor de tanque de agitación continua (CSTR) , un reactor vaporizador, un reactor de flujo de pistón y un dispositivo de contacto liquido/liquido. Entre los ejemplos de CSTR se incluyen un reactor de lecho fluido y un reactor de lecho en ebullición . Las condiciones de contacto generalmente incluyen la temperatura, presión, velocidad de flujo de la fuente, el flujo de producto total, tiempo de residencia, flujo de fuente de hidrógeno o sus combinaciones. Las condiciones de contacto pueden controlarse para obtener un producto crudo con las propiedades especificadas. Las temperaturas de contacto pueden encontrarse dentro del rango de aproximadamente 200 a 800°C, aproximadamente 300 a 700°C o aproximadamente 400 a 600°C. En aspectos en los cuales se suministra fuente de hidrógeno como gas (por ejemplo, gas hidrógeno, metano o etano) , el coeficiente de gas con la fuente se encuentra generalmente en el rango de aproximadamente 1 a 16, 100 Nm3/m3, aproximadamente 2 a 8000 Nm3/m3, aproximadamente 3 a 4000 Nm3/m3 o aproximadamente 5 a 320 Nm3/m3. El contacto generalmente tiene lugar a presiones en el rango de entre aproximadamente 0,1 . a 20 MPa, aproximadamente 1 a 16 MPa, aproximadamente 2 a 10 MPa, aproximadamente 2 a 10 MPa o aproximadamente 4 a 8 MPa. En ciertos aspectos en los cuales se adiciona vapor, la tasa de vapor a fuente se encuentra en el rango de aproximadamente 0,01 a 10 kg, aproximadamente 0,03 a 5 kg o aproximadamente 0,1 a 1 kg de vapor por kg de fuente. La velocidad de flujo de la fuente puede ser tal que se mantenga el volumen de fuente en la zona de contacto de al menos 10%, al menos 50% o al menos 90% del volumen total de la zona de contacto. Generalmente, el volumen de fuente en la zona de contacto es aproximadamente 40%, aproximadamente 60% o aproximadamente 80% del volumen total de la zona de contacto. En algunos aspectos, el HSV en la zona de contacto se encuentra en el rango de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 h_1, aproximadamente 0,5 a aproximadamente 20 h"1 o aproximadamente 1 a aproximadamente 10 h"1. En ciertos aspectos, el contacto puede realizarse en presencia de otro gas, por ejemplo, el argón, nitrógeno, metano, etano, los propanos, butanos, propenos, butenos o sus combinaciones. La figura 1 es un diagrama de un aspecto de un sistema de contacto 100 utilizado para obtener el producto total en forma de vapor. La fuente sale del suministro de fuente 101 e ingresa a la zona de contacto 102 por el conducto 104. La cantidad de catalizador utilizado en la zona de contacto se encuentra en el rango de aproximadamente 1 gramo a 1000 gramos, aproximadamente 2 gramos a aproximadamente 500 gramos, aproximadamente 3 gramos a 200 gramos, aproximadamente 4 gramos a 100 gramos, aproximadamente 5 gramos a 50 gramos, aproximadamente 6 gramos a 80 gramos, aproximadamente 7 gramos a 70 gramos o aproximadamente 8 gramos a 60 gramos por 100 gramos de fuente en la zona de contacto. En ciertos aspectos, la zona de contacto 102 incluye uno o más reactores de lecho fluidizado, uno o más reactores de lecho fijo o sus combinaciones . En ciertos aspectos, puede adicionarse un diluyente a la fuente para disminuir la viscosidad de la misma. En ciertos aspectos, la fuente ingresa a la porción más baja de la zona de contacto 102 por el conducto 104. En ciertos aspectos, la fuente puede calentarse a temperaturas de al menos 100°C o al menos 300° C antes de introducir la fuente, o mientras se introduce la fuente, a la zona de contacto 102. Generalmente, la fuente puede calentarse a temperaturas en el rango de aproximadamente 100 a 500°C o aproximadamente 200 a 400°C. En ciertos aspectos, se combina el catalizador con la fuente y se transfiere a la zona de contacto 102. La mezcla de fuente/catalizador puede calentarse a temperaturas de al menos 100°C o al menos 300°C antes de introducir la misma en la zona de contacto 102. Generalmente, la fuente puede calentarse a temperaturas en el rango de aproximadamente 200 a 500°C o aproximadamente 300 a 400°C. En ciertos aspectos, la mezcla de fuente/catalizador es una suspensión. En ciertos aspectos, el TAN de la fuente puede reducirse antes de introducir la fuente en la zona de contacto. Por ejemplo, cuando se calienta la mezcla de fuente/catalizador a temperaturas en el rango de aproximadamente 100 a 400°C o aproximadamente 200 a 300°C, pueden formarse en la fuente sales alcalinas de componentes ácidos. La formación de estas sales alcalinas pueden eliminar algunos componentes ácidos de la fuente para reducir el TAN de la misma. En algunos aspectos, se adiciona la fuente continuamente a la zona de contacto 102. La mezcla en la zona de contacto 102 puede ser suficiente para inhibir la separación del catalizador de la mezcla de fuente/catalizador. En ciertos aspectos, al menos una porción del catalizador puede eliminarse de la zona de contacto 102 y en ciertos aspectos, este catalizador se regenera y reutiliza. En ciertos aspectos, puede adicionarse a la zona de contacto 102 un catalizador fresco durante el proceso de reacción. En ciertos aspectos, la fuente y/o la mezcla de fuente con el catalizador de sal inrogánica se introduce en la zona de contacto en forma de emulsión. La emulsión puede prepararse con la combinación de una mezcla de catalizador de sal inorgánica y agua con una mezcla de fuente/agente tensioactivo . En algunos aspectos, se adiciona un estabilizador a la emulsión. La emulsión puede permanecer estable durante al menos 2 días, al menos 4 días o al menos 7 días. Generalmente, la emulsión permanece estable durante 30 días, 10 días, 5 días o 3 dias. Los agentes tensioactivos incluyen, de forma ilimitada, ácidos policarboxilicos orgánicos ( Tenax 2010; MeadWestvaco Specialty Product Group; Charleston, Carolina del Sur, EUA) , ácido graso dicarboxilico C21 {DIACID 1550; MeadWestvaco Specialty Product Group) , sulfonatos de petróleo (Hostapur SAS 30; Clarient Corporation, Charlotte, Carolina del Norte, EUA) , agente tensioactivo Tergital NP-40 {Union Carbide; Danbury, Connecticut, EUA) o sus mezclas. Entre los estabilizadores se incluyen, de forma ilimitada, dietilenamina {Aldrich Chemical Co, ; Milwaukee, isconsin, EUA) y/o monoetanolamina (J. G. Baker; Phillipsburg, Nueva Jersey, EUA) . El conducto de reciclaje 106 puede acoplarse al conducto 108 y el conducto 104. En ciertos aspectos, el conducto de reciclaje 106 puede ingresar directamente y/o salir de la zona de contacto 102. El conducto de reciclaje 106 puede incluir una válvula de control de flujo 110. La válvula de control de flujo 110 puede permitir que al menos una porción del material del conducto 108 se recicle al conducto 104 y/o la zona de contacto 102. En algunos aspectos, la unidad de condensación puede ubicarse en el conducto 108 para permitir que al menos una porción del material se condense y recicle a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el conducto de reciclaje 106 puede ser una linea de reciclaje de gas. Las válvulas de control de flujo 110 y 110' pueden utilizarse para controlar el flujo desde la zona de contacto 102 y hacia la misma, de forma tal que se mantenga un volumen constante de líquido en la zona de contacto. En algunos aspectos, el rango de volumen sustancialmente seleccionado de líquido puede mantenerse en la zona de contacto 102. El volumen de fuente en la zona de contacto 102 puede monitorearse utilizando instrumentación estándar. El puerto de entrada de gas 112 puede utilizarse para permitir la adición de fuente de hidrógeno y/u otros gases a la fuente a medida que la misma ingresa a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el puerto de entrada de vapor 114 puede utilizarse para permitir la adición de vapor a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, se introduce una corriente acuosa en la zona de contacto 102 a través del puerto de entrada de vapor 114. En ciertos aspectos, se produce al menos una porción del producto total en forma de vapor a partir de la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el producto total se obtiene como vapor y/o vapor que contiene pequeñas concentraciones de líquidos y sólidos desde la parte superior de la zona de contacto 102. El vapor se transporta a la zona de separación 116 por el conducto 108. La relación entre la fuente de hidrógeno a la fuente en la zona de contacto 102 y/o la presión en la zona de contacto puede modificarse para controlar la fase vapor y/o líquida producida desde la parte superior de la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el vapor producido desde la parte superior de la zona de contacto 102 incluye al menos 0,5 gramos, al menos 0,8 gramos, al menos 0,9 gramos o al menos 0,97 gramos de producto crudo por gramo de fuente. En ciertos aspectos, el vapor producido a partir de la parte superior de la zona de contacto 102 incluye desde aproximadamente 0,8 a 0,99 gramos o aproximadamente 0,9 a 0,98 gramos de producto crudo por gramo de fuente. Los catalizadores y/o sólidos utilizados pueden permanecer en la zona de contacto 102 como productos secundarios del proceso de contacto. Los sólidos y/o catalizadores utilizados pueden incluir fuente y/o coque residual . En la unidad de separación 116, se enfria el vapor y se separa para formar el producto crudo y los gases utilizando técnicas de separación estándar. El producto crudo sale de la unidad de separación 116 e ingresa al receptor de producto crudo 119 por el conducto 118. El producto crudo resultante puede ser adecuado para transportarse y/o para su tratamiento. El receptor de producto crudo 119 puede incluir una o más tuberías, una o más unidades de almacenamiento, uno o más recipientes de transporte o sus combinaciones. En ciertos aspectos, el gas separado (por ejemplo, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno o metano) se transporta a otras unidades de procesamiento (por ejemplo, para utilizar en una célula de combustible o una planta de recuperación de azufre) y/o reciclarse a la zona de contacto 102 por el conducto 120. En ciertos aspectos, los sólidos y/o líquidos involucrados en el producto crudo pueden removerse con métodos de separación física estándar (por ejemplo, filtración, centrifugación o separación con membrana) . La figura 2 describe el sistema de contacto 122 para tratar una fuente con uno o más catalizadores para obtener un producto total que puede ser un líquido o un líquido mezclado con gas o sólidos. La fuente puede ingresar a la zona de contacto 102 tal como se describe en la presente por el conducto 104. En ciertos aspectos, la fuente se recibe desde el suministro de fuente. El conducto 104 puede incluir un puerto de entrada del gas 112. En algunos aspectos, el puerto de entrada del gas 112 puede ingresar directamente a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el puerto de entrada del vapor 114 puede utilizarse para permitir la adición de vapor a la zona de contacto 102. La fuente puede ponerse en contacto con el catalizador en la zona de contacto 102 para obtener el producto total. En ciertos aspectos, el conducto 106 permite que al menos una porción del producto total se recicle a la zona de contacto 102. La mezcla que incluye el producto total y/o los sólidos y/o la fuente sin reaccionar sale de la zona de contacto 102 e ingresa a la zona de separación 124 por el conducto 108. En ciertos aspectos, la unidad de condensación puede ubicarse (por ejemplo, en el conducto 106) para permitir que al menos una porción de la mezcla en el conducto se condense y recicle a la zona de contacto 102 para continuar su procesamiento. En determinados aspectos, el conducto de reciclaje 106 puede ser una linea de reciclaje de gas. En algunos aspectos, el conducto 108 puede incluir un filtro para eliminar las partículas de producto total. En la zona de separación 124, al menos una porción del producto crudo puede separarse del producto total y/o del catalizador. En aspectos en los cuales el producto total incluye sólidos, los mismos pueden separarse del producto total utilizando técnicas de separación de sólidos estándar (por ejemplo, por centrifugación, filtración, decantación o separación por membrana). Los sólidos incluyen, por ejemplo, una combinación de catalizador, catalizador utilizado y/o coque. En ciertos aspectos, una porción de los gases se separan del producto total. En algunos aspectos, al menos una porción del producto total y/o los sólidos pueden reciclarse al conducto 104 y/o, en ciertos aspectos, a la zona de contacto 102 por el conducto 126. La porción reciclada puede, por ejemplo, combinarse con la fuente e ingresar a la zona de contacto 102 para continuar su procesamiento. El producto crudo puede salir de la zona de separación 124 por el conducto 128. En ciertos aspectos, el producto crudo puede transportarse al receptor del producto crudo. En ciertos aspectos, el contacto del catalizador con el gas y una fuente puede realizarse bajo condiciones de adquisición de fluidez. La adquisición de fluidez del catalizador puede permitir que la reacción tenga lugar bajo condiciones menos estrictas. Por ejemplo, la adquisición de fluidez del catalizador puede disminuir la concentración total de calor requerida para obtener el producto total, lo que permite a la zona de contacto operar a menores temperaturas y presiones relativas al proceso de suspensión o lecho fijo. Por ejemplo, los procesos de craqueo catalítico y reforma de vapor pueden llevarse a cabo a temperaturas de máxime 1000 °C, máxime 900°C, máxime 800°C, máxime 700°C o máxime 600°C y a presiones de máxime 4 MPa, máxime 3,5 MPa, máxime 3 MPa o máxime 2 MPa cuando se utiliza un catalizador de sal inorgánica con soporte en una zona de contacto de catalizador fluido. La adquisición de fluidez del catalizador también puede permitir una mayor área de superficie de contacto para la fuente con el catalizador. La mayor superficie de contacto puede permitir una conversión mayor de la fuente en productos totales. Además, puede minimizarse la producción de coque a temperaturas elevadas cuando se lleva a cabo el proceso bajo condiciones de adquisición de fluidez (por ejemplo, a temperaturas de al menos 500°C, al menos 700°C o al menos 800°C) . En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica es un catalizador con soporte. Los catalizadores de sal inorgánica con soporte pueden adquirir fluidez más rápidamente que los catalizadores de sal inorgánica sin soporte. La figura 3 describe el sistema de contacto 130 para tratar una fuente con uno o más catalizadores para obtener un producto total que puede ser un gas y/o un liquido. La zona de contacto 102 puede ser un reactor fluidizado. La fuente puede ingresar a la zona de contacto 102 por el conducto 104. La fuente puede calentarse tal como se describió anteriormente, emulsionarse y/o mezclarse con catalizador tal como se describió anteriormente. El conducto 104 puede incluir un puerto de entrada de gas 112 y un puerto de entrada de vapor 114. Los puertos de entrada de vapor 114', 114'' pueden ingresar directamente a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, el puerto de entrada de gas 112 puede ingresar directamente a la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, no es necesario disponer de los puertos de entrada 114' y 114'' . El catalizador puede ingresar a la zona de contacto por el conducto 132. La cantidad de catalizador utilizado en la zona de contacto se encuentra en el rango de aproximadamente 1 gramo a 1000 gramos, aproximadamente 2 gramos a aproximadamente 500 gramos, aproximadamente 3 gramos a 200 gramos, aproximadamente 4 gramos a 100 gramos, aproximadamente 5 gramos a 50 gramos, aproximadamente 6 gramos a 80 gramos, aproximadamente 7 gramos a 70 gramos o aproximadamente 8 gramos a 60 gramos, por 100 gramos de fuente en la zona de contacto. En ciertos aspectos, el catalizador puede ingresar a la zona de contacto en diversos niveles de la zona de contacto (por ejemplo, en el nivel inferior, medio y/o superior) . El conducto 106 permite que al menos una porción de la mezcla del producto/fuente total se recicle. El catalizador puede adquirir fluidez a través de la elevación ascendente de gas y fuente y/o la mezcla de producto total/fuente reciclada, que se distribuye a través de la zona de contacto por el distribuidor 134 y la plataforma 136. El catalizador utilizado y/o la porción de la mezcla de producto/fuente total puede salir de la zona de contacto 102 por el conducto 138. La bomba 140 controla el flujo de liquido fluido obtenido del separador vapor/liquido interno 142. La altura del lecho fluido se ajusta al variar la velocidad de bombeo 140 con los métodos conocidos en el campo. En algunos aspectos, se forman impurezas durante el contacto sobre el catalizador (por ejemplo, coque, compuestos con nitrógeno, compuestos con azufre y/o metales como níquel y/o vanadio). La remoción de las impurezas in situ puede mejorar los tiempos de corrida de contacto en comparación con el final de la corrida y la remoción de todo el catalizador de la zona de contacto. La remoción in situ de las impurezas puede llevarse a cabo por combustión del catalizador. En ciertos aspectos, la fuente de oxígeno (por ejemplo, aire y/u oxígeno) puede introducirse en la zona de contacto 102 para permitir la combustión de las impurezas sobre el catalizador.
Puede adicionarse una fuente de oxigeno a velocidades suficientes para formar un frente de combustión, pero se inhibe el ingreso del frente de combustión formado a la zona cabecera de la zona de contacto 102 (por ejemplo, puede adicionarse oxigeno a velocidades tales como para mantener el porcentaje molar total de oxigeno en la cabecera de la zona por debajo de 7%) . El calor del proceso de combustión puede disminuir el calor requerido desde la fuente externa hacia la zona de contacto 102 durante su uso. La fuente puede ponerse en contacto mediante fluidos con hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores en la zona de contacto 102 para obtener el producto total. El producto total puede salir de la zona de contacto 102 por el conducto 108 e ingresar a la zona de separación 144. La zona de separación puede ser similar o igual a la que se describió anteriormente o a las zonas de separación conocidas en el campo. El producto total puede incluir, el producto crudo, gas, agua, sólidos, catalizador o sus combinaciones. Las temperaturas en la zona de contacto 102 se encuentran en el rango de aproximadamente 300°C a aproximadamente 1000°C, aproximadamente 400°C a aproximadamente 900°C, de aproximadamente 500°C a aproximadamente 800°C, aproximadamente 600°C a aproximadamente 700°C o aproximadamente 750°C. En la zona de separación 144, el producto total se separa para formar un producto crudo y/o gas. El producto crudo puede salir de la zona de separación 144 por el conducto 146. El gas puede salir de la zona de separación 144 por el conducto 148. El producto crudo y/o gas puede utilizarse tal como está o puede seguirse procesando. En ciertos aspectos, el catalizador separado puede regenerarse y/o combinarse con catalizador fresco que ingresa a la zona de contacto 102. El contacto de los fluidos de la fuente con fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores de sal de metal inorgánicos puede ser un proceso endotérmico. En algunos aspectos, el contacto de fluidos de la fuente con el catalizador de sal de metal inorgánica puede ser de hasta 4 veces de endotérmico como el proceso de craqueo catalítico fluido convencional. Para' proporcionar suficiente transferencia de calor, puede utilizarse una fuente de calor externa para suministrar calor a la zona de contacto. El suministrador de fuente externa puede ser un combustor, una zona de regeneración de catalizador, una planta de potencia o cualquier fuente de calor ya conocida en el campo. La figura 4 describe el sistema de contacto 150. El sistema de contacto 150 puede ser un sistema de craqueo catalítico fluido y/o un sistema de craqueo catalítico fluido modificado. El sistema de contacto 150 incluye una zona de contacto 102, una zona de regeneración 152 y una zona de recuperación 154. En algunos aspectos, la zona de contacto 102 y la zona de regeneración 152 se combinan como una zona. La zona de contacto 102 incluye un fluidizador 156 y los separadores internos 158 y 158' . La fuente ingresa a la zona de contacto 102 por el conducto 104. El catalizador ingresa a la zona de contacto 102 por el puerto de entrada 160. La cantidad de catalizador utilizado en la zona de contacto puede encontrarse en el rango de aproximadamente 1 a 1000 gramos, aproximadamente 2-500 gramos, aproximadamente 3-200 gramos, aproximadamente 4-100 gramos, aproximadamente 5-50 gramos, aproximadamente 6-80 gramos, aproximadamente 7-70 gramos o aproximadamente 8-60 gramos por 100 gramos de fuente en la zona de contacto. El conducto 104 puede incluir un puerto de entrada de catalizador 160, un puerto de entrada de gas 112, un puerto de entrada de vapor 114. En algunos aspectos, pueden mezclarse la fuente de vapor, el gas y/o el hidrógeno con la fuente y el catalizador antes de ingresar en la zona de contacto 102. En ciertos aspectos, la zona de contacto 102 puede incluir un puerto de entrada de vapor 114' . El puerto de entrada de vapor 114' puede permitir adicionar vapor adicional o vapor sobrecalentado a la zona de contacto. El calor del vapor permite el calentamiento más controlado del fluidizador 156. La fluidización de la fuente y del catalizador en el fluidizador 156 puede llevarse a cabo utilizando boquillas de atomización, boquillas de vaporización, bombas y/o métodos de fluidización conocidos en el campo. En algunos aspectos, la fuente de oxígeno puede adicionarse en la zona de contacto 102 tal como se describe para el sistema de contacto 130. Los separadores internos 158 y 158' se pueden separar una porción de catalizador de la mezcla de producto/fuente total y reciclar la mezcla de producto/fuente total al fluidizador 156. El catalizador separado puede salir de la zona de contacto 102 por el conducto 162. El catalizador separado se refiere al catalizador utilizado y/o la mezcla de catalizador utilizado y catalizador nuevo. El catalizador utilizado se refiere al catalizador que se ha puesto en contacto con la fuente en la zona de contacto. El catalizador separado puede ingresar a la zona de regeneración 152 por el conducto 166. La válvula 164 puede regular el flujo de catalizador separado a medida que ingresa en la zona de regeneración 152. La fuente de oxígeno puede ingresar a la zona de regeneración 152 por el puerto de entrada del gas 168. Al menos una porción del catalizador puede regenerarse por remoción de impurezas del catalizador por combustión. Durante la combustión, se forma el gas de combustión (gas de escape) y el catalizador regenerado. El calor generado por el proceso de combustión puede transferirse a la zona de contacto 102. El calor transferido puede encontrarse en el rango de aproximadamente 500°C a 1000°C, de 600°C a 900°C o de aproximadamente 700°C a 800°C. Al menos una porción del catalizador regenerado puede salir de la zona de regeneración 152 por el conducto 170. La válvula 172 puede utilizarse para regular el flujo de catalizador al conducto 104. En algunos aspectos, se adiciona catalizador nuevo y/o catalizador de hidroprocesamiento utilizado al conducto 170 por el conducto 174. Puede combinarse catalizador nuevo y/o catalizador de hidroprocesamiento utilizado con el catalizador regenerado en el conducto 170. En algunos aspectos, el catalizador se adiciona al conducto 170 y/o a la zona desde contacto 102 con un vaporizador. El gas de combustión puede salir de la zona de regeneración 152 e ingresar a la zona de recuperación 154 por el conducto 178. El gas de combustión puede incluir las sales inorgánicas del catalizador. En algunos aspectos, el gas de combustión puede incluir las partículas de catalizador, que pueden removerse utilizando métodos de separación físicos. En la zona de recuperación 154, se separa el gas de combustión del catalizador y/o de las sales inorgánicas. En algunos aspectos, el gas de combustión incluye un lecho fluido con partículas que pueden combinarse con las sales inorgánicas de catalizador. Las sales de partículas inorgánicas combinadas pueden separarse del gas de combustión. Las sales de las partículas recuperadas e inorgánicas pueden utilizarse y/o combinarse con catalizadores que ingresan a la zona de contacto 102.
En algunos aspectos, el gas de combustión puede tratarse con agua para disolver parcialmente las sales inorgánicas en el gas de combustión para formar una solución de sal inorgánica acuosa. La solución de sal inorgánica acuosa puede separarse del gas de combustión con métodos de separación de gas/liquido conocidos en el campo. La solución de sal inorgánica acuosa puede calentarse para remover el agua para formar un catalizador de sal inorgánica y/o recuperar las sales inorgánicas (por ejemplo, recuperar kas sales de cesio, magnesio, calcio y/o potasio. Las sales inorgánicas recuperadas y/o el catalizador formado puede utilizarse con el catalizador que ingresa a la zona de contacto 102 o en combinación con el mismo. En ciertos aspectos, pueden vaporizarse las sales inorgánicas recuperadas hacia la zona de contacto 102 y/o el conducto 174. En algunos aspectos, las sales inorgánicas recuperadas pueden depositarse sobre el soporte de catalizador y las sales inorgánicas resultantes pueden ingresar y/o vaporizarse a la zona de contacto 102 y/o el conducto 174. El contacto de la fuente con la fuente de hidrógeno en presencia de uno o más catalizadores y vapor en el sistema de contacto 150 permite obtener el producto total. El mismo puede salir de la parte superior de la zona de contacto por el conducto 108. El producto total ingresa a la zona de separación 144 y se separa en producto crudo y/o gas. El producto crudo puede salir de la zona de separación 144 por el conducto 146. El gas puede salir de la zona de separación 144 por el conducto 148. El producto crudo y/o el gas puede utilizarse tal como está o puede seguirse procesando. En algunos aspectos, el producto total y/o producto crudo puede incluir al menos una porción de catalizador. Los gases involucrados en el producto total y/o el producto crudo pueden separarse con técnicas de separación de gas/liquido estándar, por ejemplo, por goteo, separación con membrana y reducción de la presión. En algunos aspectos, el gas separado se transporta a las otras unidades de procesamiento (por ejemplo, para utilizar en una célula de combustible, una planta de recuperación de azufre, otras unidades de procesamiento o sus combinaciones) y/o se recicla a la zona de contacto. En algunos aspectos, la separación de al menos una porción de la fuente se lleva a cabo antes de que la misma ingrese a la zona de contacto. La figura 5 es un diagrama de un aspecto de una zona de separación en combinación con un sistema de contacto. El sistema de contacto 190 puede ser un sistema de contacto 100, un sistema de contacto 122, un sistema de contacto 130, un sistema de contacto 150 o sus combinaciones (representado en las figuras 1 a 4). La fuente ingresa a la zona de separación 192 por el conducto 104. En la zona de separación 192, al menos una porción de la fuente se separa con técnicas de separación estándar para producir una fuente e hidrocarburos separados. En algunos aspectos, la fuente separada, incluye una mezcla de componentes con una distribución de ebullición de al menos 100°C, al menos 120°C o en ciertos aspectos, una distribución de ebullición de al menos 200°C. Generalmente, la fuente separada incluye una mezcla de componentes con un rango de ebullición de 100 a 1000°C, aproximadamente 120 a 900°C o aproximadamente 200 a 800°C. En algunos aspectos, la fuente separada es VGO. Los hidrocarburos separados de la fuente salen de la zona de separación de la fuente 192 por el conducto 194 a ser transportado a otras unidades de procesamiento, instalaciones de tratamiento, instalaciones de almacenamiento o sus combinaciones . Al menos una porción de la fuente separada sale de la zona de separación 192 e ingresa al sistema de contacto 190 por el conducto 196 para ser luego procesada para formar el producto crudo, que sale del sistema de contacto 130 por el conducto 198. En ciertos aspectos, el producto crudo producido de la fuente por cualquiera de los métodos anteriormente descritos se mezcla con el crudo que es igual o diferente a la fuente. Por ejemplo, el producto crudo puede combinarse con un crudo que posee diferente viscosidad lo que resulta en una producto mezclado que posee viscosidades comprendidas entre la viscosidad del producto crudo y la viscosidad del crudo. El producto de mezcla resultante es apto para ser transportado y/o tratado. La figura 6 es un diagrama de un aspecto de una zona de mezcla 200 combinada con el sistema de contacto 190. En ciertos aspectos, al menos una porción del producto crudo sale del sistema de contacto 190 por el conducto 198 e ingresa a la zona de mezcla 200. En la zona de mezcla 200, al menos una porción del producto crudo se combina con una o más corrientes del proceso (por ejemplo, una corriente de hidrocarburos producida a partir de la separación de una o más fuentes o nafta) , un crudo, una fuente o sus mezclas, para obtener el producto mezclado. Las corrientes del proceso, la fuente, el crudo o sus mezclas, se introducen directamente en la zona de mezcla 200 o corriente arriba de la zona de mezcla por el conducto 202. El sistema de mezcla puede ubicarse en la zona de mezcla 200 o cercano a la misma. El producto mezclado puede cumplir con las características específicas del producto. Las características específicas del producto incluyen, ilimitadamente, el rango o un límite de gravedad API, el TAN, la viscosidad o sus combinaciones. El producto mezclado sale de la zona de mezcla 200 por el conducto 204 a ser transportado y/o procesado. En algunos aspectos, se genera metanol durante el proceso de contacto con el catalizador. Por ejemplo, el hidrógeno y el monóxido de carbono pueden reaccionar para formar metanol.
El metanol recuperado puede contener sales disueltas, por ejemplo, hidróxido de potasio. El metanol recuperado puede combinarse con otra fuente para formar una mezcla de fuente/metanol . Combinar el metanol con la fuente tiende a disminuir la viscosidad de la fuente. El calentamiento de la mezcla de fuente/metanol a máxime 500°C puede reducir el TAN de la fuente a menos de 1. La figura 7 es un diagrama de un aspecto de la zona de contacto combinada con el sistema de contacto en la zona de mezcla. La fuente ingresa a la zona de separación 192 por el conducto 104. La fuente se separa tal como se describió anteriormente para formar una fuente independiente. La fuente independiente ingresa al sistema de contacto 190 por el conducto 196. El producto crudo sale del sistema de contacto 190 e ingresa a la zona de la mezcla 200 por el conducto 198. En la zona de mezcla 200, se combinan otras corrientes del proceso y/o los crudos por el conducto 202 con el producto crudo para formar el producto mezclado. El producto mezclado sale de la zona de la mezcla 200 por el conducto 204. La figura 8 es un diagrama de un sistema de contacto múltiple 206. El sistema de contacto 208 (por ejemplo, sistemas de contacto como los que se representan en las figuras 1 a 4) pueden ubicarse antes del sistema de contacto 210. En un aspecto alternativo, las posiciones de los sistemas de contacto pueden revertirse. El sistema de contacto 208 incluye un catalizador de sal inorgánica. El sistema de contacto 210 puede incluir uno o más catalizadores. El catalizador en el sistema de contacto 210 puede ser un catalizador de sal inorgánica adicional y/o unos catalizadores comerciales. La fuente ingresa a la zona de contacto 208 por el conducto 104 y se pone en contacto con la fuente de hidrógeno en presencia del catalizador de sal inorgánica para obtener el producto total. El producto total incluye hidrógeno y en algunos aspectos, un producto crudo. El producto total puede salir del sistema de contacto 208 por el conducto 108. El hidrógeno generado por el contacto del catalizador de sal inorgánica con la fuente puede utilizarse como fuente de hidrógeno para sistema de contacto 210. Al menos una porción del hidrógeno generado se transfiere al sistema de contacto 210 del sistema de contacto 208 por el conducto 212. En un aspecto alternativo, el hidrógeno generado puede separarse y/o tratarse y luego transferirse al sistema de contacto 210 por el conducto 212. En ciertos aspectos, el sistema de contacto 210 puede ser parte del sistema de contacto 208 de forma tal que el hidrógeno generado fluye directamente desde la zona de contacto 208 hacia el sistema de contacto 210. En algunos aspectos, la corriente de vapor producida a partir del sistema de contacto 208 se mezcla directamente con la fuente que ingresa al sistema de contacto 210. La segunda fuente ingresa al sistema de contacto 210 por el conducto 214. En el sistema de contacto 210, el contacto de la fuente al menos con una porción del hidrógeno generado y el catalizador permite obtener un producto. En algunos aspectos, el producto es el producto total. El producto sale del sistema de contacto 210 por el conducto 216. En ciertos aspectos, el sistema que incluye los sistemas de contacto, las zonas de contacto, las zonas de separación y/o las zonas de mezcla, se representa en las figuras 1 a 8 y puede ubicarse en el sitio de producción de la fuente desventajosa o próximo al mismo. Luego de procesar con el sistema catalítico, la fuente y/o el producto crudo puede considerarse adecuado para ser transportado y/o para utilizarse en un proceso de refinería. En algunos aspectos, el producto crudo y/o el producto mezclado puede transportarse a una refinería y/o instalación de tratamiento. El producto crudo y/o el producto mezclado puede procesarse para obtener productos comerciales tales como el combustible de transporte, combustible de calentamiento, los lubricantes o químicos. El procesamiento puede incluir la destilación y/o destilación fraccional del producto crudo y/o producto mezclado para obtener una o más fracciones destiladas. En algunos aspectos, pueden hidrotratarse el producto crudo, el producto mezclado y/o el o las fracciones destiladas . El producto total incluye, en algunos aspectos, máxime 0,2 gramos de coque, máxime 0,1 gramos de coque, máxime 0,05 gramos, máxime 0,03 gramos o máxime 0,01 gramos de coque por gramo de producto total. En ciertos aspectos, el producto total está libre de coque (es decir, el coque es indetectable) . En algunos aspectos, el producto crudo puede incluir máxime 0,05 gramos, máxime 0,03 gramos, máxime 0,01 gramos, máxime 0,005 gramos o máxime 0,003 gramos de coque por gramo de producto crudo. En ciertos aspectos, el producto crudo posee un contenido de coque en el rango de más de 0 a aproximadamente 0,05 gramos, aproximadamente 0,00001-0,03 gramos, aproximadamente 0,0001 a 0,01 gramos o aproximadamente 0,001 a 0,005 gramos por gramo de producto crudo o no se detecta. En ciertos aspectos, el producto crudo posee un contenido de MCR de máxime 90%, máxime 80%, máxime 50%, máxime 30% o máxime 10% del contenido de MCR de la fuente. En algunos aspectos, el contenido de MCR del producto crudo es despreciable. En algunos aspectos, el producto crudo puede incluir, máxime 0,05 gramos, máxime 0,03 gramos, máxime 0,01 gramos, máxime 0,005 gramos o máxime 0,001 gramos de MCR. Generalmente, el producto crudo posee aproximadamente 0 gramos a aproximadamente 0,04 gramos, aproximadamente 0,000001 a 0,03 gramos o aproximadamente 0, 00001 a 0,01 gramos de MCR por gramo de producto crudo. En algunos aspectos, el producto total incluye gas no condensable. El gas no condensable generalmente incluye, ilimitadamente, dióxido de carbono, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, monóxido de carbono, metano, u otros hidrocarburos que no son condensables a STP o una mezcla de los mismos. En ciertos aspectos, pueden formarse gas hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono o sus combinaciones in situ por contacto de vapor, hidrocarburos livianos y fuente con el catalizador de sal inorgánica. Ciertos aspectos de este tipo de procesos se denominan generalmente reforma de vapor. Puede haber reacción de la fuente, vapor, hidrógeno y catalizador de sal inorgánica bajo las condiciones de adquisición de fluidez circulante. Los catalizadores de sal inorgánica utilizados pueden incluir catalizadores de sal inorgánica con soporte y sin soporte. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica puede seleccionarse para producir mayoritariamente gas o mayoritariamente producto crudo. Por ejemplo, el catalizador de sal inorgánica que es un óxido de metal alcalino térreo puede seleccionarse para producir gas y una cantidad mínima de producto crudo a partir de la fuente. El gas producido puede incluir una concentración mejorada de óxidos de carbono. El catalizador de sal inorgánica que es una mezcla de carbonatos puede seleccionarse para producir mayoritariamente un producto crudo y una cantidad mínima de gas (por ejemplo, en un proceso de craqueo catalítico) . En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica con soporte puede utilizarse en un proceso de craqueo catalítico fluido. La concentración total de monóxido de carbono y dióxido de carbono producida puede ser al menos 0,1 gramos, al menos 0,3 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,8 gramos o al menos 0,9 gramos por gramo de gas. La concentración total de monóxido de carbono y dióxido de carbono producida puede ser de aproximadamente 0,1 gramos a 0,99 gramos, aproximadamente 0,2 gramos a aproximadamente 0,9 gramos, aproximadamente 0,3 gramos a aproximadamente 0,8 gramos o aproximadamente 0,4 gramos a aproximadamente 0,7 gramos por gramo de gas. El coeficiente molar entre el monóxido de carbono generado y el dióxido de carbono generado, en ciertos aspectos, es al menos 0,3, al menos 0,5, al menos 0,7, al menos 1, al menos 1,5, al menos 2 o al menos 3. En ciertos aspectos, el coeficiente molar del monóxido de carbono generado y el dióxido de carbono generado se encuentra en el rango de aproximadamente 1:4, aproximadamente 2:3, aproximadamente 3:2 o aproximadamente 4:1. La capacidad de generar preferiblemente monóxido de carbono y no dióxido de carbono in situ puede ser beneficioso para otros procesos que tienen lugar en el área próxima o corriente arriba del proceso. Por ejemplo, el monóxido de carbono generado puede utilizarse como agente reductor en el tratamiento de las formaciones de hidrocarburo o pueden ser utilizados en otros procesos, por ejemplo, en los procesos de singas . En algunos aspectos, el producto total tal como se produce en la presente pueden incluir producto crudo, gas hidrocarburo y gas óxido de carbono (monóxido de carbono y dióxido de carbono) . La conversión de la fuente, en base a la concentración molar de carbono en la fuente, en hidrocarburos totales (combinados el producto crudo y los gases hidrocarburos) producidos puede ser de máxime 50%, máxime 40%, máxime 30%, máxime 20%, máxime 10% o máxime 1%. La conversión de la fuente, en base a la concentración molar del carbono en la fuente, en hidrocarburos producidos puede encontrarse en el rango de 0 a aproximadamente 50%, aproximadamente 0,1% a aproximadamente 40%, aproximadamente 1% a aproximadamente 30%, aproximadamente 5% a aproximadamente 20% o aproximadamente 3% a aproximadamente 10%. La conversión de la fuente, en base a la concentración molar de carbono en la fuente, a gases de óxido de carbono totales (combinados el monóxido de carbono con el dióxido de carbono) producidos puede ser de al menos 1%, al menos 10%, al menos 20%, al menos 50%, al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al menos 90%, al menos 90% o al menos 95%. La conversión de la fuente, en base a la concentración molar de carbono en la fuente, en hidrocarburos producidos puede encontrarse en el rango de 0 a aproximadamente 99%, aproximadamente 1% a aproximadamente 90%, aproximadamente 5% a aproximadamente 80%, aproximadamente 10% a aproximadamente 70% o aproximadamente 20% a aproximadamente 60% o aproximadamente 30% a aproximadamente 50%. En ciertos aspectos, el contenido de hidrógeno en el producto total es menor que el contenido de hidrógeno en la fuente, en base a la concentración molar de hidrógeno en la fuente. La menor concentración de hidrógeno en el producto total puede resultar en productos que difieren de los productos obtenidos utilizando los métodos de craqueo, de hidrotratamiento y/o hidroprocesamiento convencionales. En algunos aspectos, el producto total tal como se produce en la presente puede incluir una mezcla de compuestos que poseen un rango de ebullición de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 538°C. La mezcla puede incluir hidrocarburos que poseen número de carbono en el rango de 1 a 4. La mezcla puede incluir desde aproximadamente 0,001 a 0,8 gramos, aproximadamente 0,003 a 0,1 gramos o aproximadamente 0,005 a 0,01 gramos, de hidrocarburos C4 por gramo de la mezcla. Los hidrocarburos C4 pueden incluir desde aproximadamente 0,001 a 0,8 gramos, aproximadamente 0,003 a 0,1 gramos o aproximadamente 0,005 a 0,01 gramos de butadieno por gramo de hidrocarburos C4. En algunos aspectos, se producen las isoparafinas relativas a las n-parafinas, en un coeficiente de peso de máxime 1,5, máxime 1,4, máxime 1,0, máxime 0,8, máxime 0,3 o máxime 0,1. En ciertos aspectos, se producen isoparafinas relativas a n-parafinas en un coeficiente de peso en el rango de aproximadamente 0,00001 a 1,5, aproximadamente 0,0001 a 1,0 o aproximadamente 0,001 a 0,1. Las parafinas pueden incluir las isoparafinas y/o las n-parafinas . En algunos aspectos, el producto total y/o el producto crudo puede incluir olefinas y/o parafinas en tasas o concentraciones que no se encuentran generalmente en los crudos producidos y/o obtenidos a partir de una formación. Las olefinas incluyen una mezcla de olefinas con un doble enlace terminal ("olefinas alfa") y olefinas con dobles enlaces internos. En ciertos aspectos, el contenido de olefinas del producto crudo es mayor que el contenido de olefinas de la fuente en un factor de aproximadamente 1, aproximadamente 10, aproximadamente 50, aproximadamente 100 o al menos 200. En algunos aspectos, el contenido de olefinas en el producto crudo es mayor que el contenido de olefinas de la fuente en un factor de máxime 1,000, máxime 500, máxime 300 o máxime 250. En ciertos aspectos, los hidrocarburos con el rango de ebullición de entre 20 a 400°C posee un contenido de olefinas en el rango de aproximadamente 0,00001 a 0,1 gramos, aproximadamente 0,0001 a 0,05 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,04 gramos por gramo de hidrocarburos con un rango de ebullición de entre 20 a 400 °C. En algunos aspectos, pueden producirse al menos 0,001 gramos, al menos 0,005 gramos o al menos 0,01 gramos de olefinas alfa por gramo de producto crudo. En ciertos aspectos, el producto crudo puede incluir desde aproximadamente 0,0001 a 0,5 gramos, desde aproximadamente 0,001 a 0,2 gramos o desde aproximadamente 0,01 a 0,1 gramos de olefinas alfa por gramo de producto crudo. En ciertos aspectos, los hidrocarburos con el rango de ebullición de entre 20 a 400°C poseen un contenido de olefinas alfa en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,08 gramos, aproximadamente 0,001 a 0,05 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,04 gramos por gramo de hidrocarburos con un rango de ebullición de entre 20 a 400 °C. En algunos aspectos, los hidrocarburos con un rango de ebullición de entre 20 y 204°C poseen una relación de peso de olefinas alfa y olefinas de doble enlace interno de al menos 0,7, al menos 0,8, al menos 0,9, al menos 1,0, al menos 1,4 o al menos 1,5. En algunos aspectos, los hidrocarburos con un rango de ebullición de entre 20 y 204°C tienen una relación de peso entre las olefinas alfa y las olefinas de doble enlace interno en el rango de aproximadamente 0,7 a 10, aproximadamente 0,8 a 5, aproximadamente 0,9 a 3 o aproximadamente 1 a 2. El coeficiente en peso de las olefinas alfa y las olefinas con doble enlace interno de los crudos y de los productos comerciales es generalmente máxime 0,5. La capacidad de producir una mayor concentración de olefinas alfa y de olefinas con dobles enlaces internos puede facilitar la conversión del producto crudo en productos comerciales. En algunos aspectos, el contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica puede producir hidrocarburos con un punto de ebullición de entre 20 y 204°C que incluye olefinas lineales. Las olefinas lineales poseen dobles enlaces cis y trans. El coeficiente de peso entre las olefinas lineales con dobles enlaces trans y las olefinas lineales con dobles enlaces cis es máxime 0,4, máxime 1,0 o máxime 1,4. En ciertos aspectos, el coeficiente de peso entre las olefinas lineales con dobles enlaces trans y las olefinas lineales con dobles enlaces cis se encuentra en el rango de aproximadamente 0,001 a 1,4, aproximadamente 0,01 a 1,0 o aproximadamente 0,1 a 0,4. En ciertos aspectos, los hidrocarburos con distribución del rango de punto de ebullición en el rango de entre 20 a 204°C poseen un contenido de n-parafinas de al menos 0,1 gramos, al menos 0,15 gramos, al menos 0,20 gramos o al menos 0,30 gramos por gramo de hidrocarburos con una distribución del punto de ebullición en el rango de 20 a 400°C. El contenido de n-parafinas de los hidrocarburos, por gramo de hidrocarburo, puede encontrarse en el rango de 0,001 a 0,9 gramos, aproximadamente 0,1 a 0,8 gramos o aproximadamente 0,2 a 0,5 gramos. En algunos aspectos, los hidrocarburos poseen una relación de peso entre las isoparafinas y las n-parafinas de máxime 1,5, máxime 1,4, máxime 1,0, máxime 0,8 o máxime 0,3. Puede estimarse el contenido de n-parafinas del producto crudo a partir del contenido de n-parafinas en los hidrocarburos, que se encuentra en el rango de aproximadamente 0,001 a 0,9 gramos, aproximadamente 0,01 a 0,8 gramos o aproximadamente 0,1 a 0,5 gramos por gramo de producto crudo.
En algunos aspectos, el producto crudo presenta un contenido total de Ni/V/Fe de máxime 90%, máxime 50%, máxime 10%, máxime 5% o máxime 3% del contenido de Ni/V/Fe de la fuente. En ciertos aspectos, el producto crudo incluye, por gramo de producto crudo, máxime 0,0001 gramos, máxime 1 x 10"5 gramos o máxime 1 x 10~6 gramos de Ni/V/Fe. En ciertos aspectos, el producto crudo contiene, por gramo de producto crudo, un contenido de Ni/V/Fe total en el rango de aproximadamente 1 x 10~7 gramos a aproximadamente 5 x 10~5 gramos, aproximadamente 3 x 10"7 gramos a aproximadamente 2 x 10~5 gramos o aproximadamente 1 x 10"6 gramos a aproximadamente 1 x 10~5 gramos. En algunos aspectos, el producto crudo contiene un TAN de máxime 90%, máxime 50% o máxime 10% del TAN de la fuente. En ciertos aspectos, el producto crudo puede poseer un TAN de máxime 1, máxime 0,5, máxime 0,1 o máxime 0,05. En algunos aspectos, el TAN del producto crudo puede encontrarse en el rango de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,5, aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,2 o aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,1. En ciertos aspectos, la gravedad API del producto crudo es al menos 10% mayor, al menos 50% mayor o al menos 90% mayor que la gravedad API de la fuente. En ciertos aspectos, la gravedad API del producto crudo es de entre 13 a 50, aproximadamente 15 a 30 o de aproximadamente 16 a 20. En ciertos aspectos, el producto crudo posee un contenido de heteroátomos de máxime 70%, máxime 50% o máxime 30% del contenido total de heteroátomos de la fuente. En ciertos aspectos, el producto crudo posee un contenido de heteroátomos de al menos 10%, al menos 40% o al menos 60% del contenido de heteroátomos total de la fuente. El producto crudo puede contener un contenido de azufre de máxime 90%, máxime 70% o máxime 60% del contenido de azufre de la fuente. El contenido de azufre del producto crudo, por gramo de producto crudo, puede ser máxime 0,02 gramos, máxime 0,008 gramos, máxime 0,005 gramos, máxime 0,004 gramos, máxime 0,003 gramos o máxime 0,001 gramos. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de azufre en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,02 gramos o aproximadamente 0,005 a 0,01 gramos.
En ciertos aspectos, el producto crudo puede poseer un contenido de nitrógeno de máxime 90% o máxime 80% de un contenido de nitrógeno de la fuente. El contenido de nitrógeno del producto crudo, por gramo de producto crudo, puede ser máxime 0,004 gramos, máxime 0,003 gramos o máxime 0,001 gramos. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de nitrógeno en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,005 gramos o aproximadamente 0,001 a 0,003 gramos. En algunos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, desde aproximadamente 0,05 a 0,2 gramos o aproximadamente 0,09 a 0,15 gramos de hidrógeno. La relación atómica H/C de producto crudo puede ser máxime 1,8, máxime 1,7, máxime 1,6, máxime 1,5 o máxime 1,4. En algunos aspectos, la relación atómica de H/C del producto crudo es aproximadamente 80 a 120% o aproximadamente 90 a 110% de la relación atómica H/C de la fuente. En algunos aspectos, la relación atómica de H/C del producto crudo es aproximadamente de 100 a 120% o de aproximadamente 90 a 110% de la relación atómica H/C de la fuente. La relación atómica de H/C del producto crudo dentro de 20% de la relación atómica de H/C de la fuente indica que la toma y/o consumo de hidrógeno en el proceso es mínimo. El producto crudo incluye componentes con un rango de puntos de ebullición. En algunos aspectos, el producto crudo incluye: Al menos 0,001 gramos o de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,5 gramos de hidrocarburos con el rango de ebullición de máxime 200°C o máxime 204°C a 0,101 MPa; al menos 0,001 gramos o de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,5 gramos de hidrocarburos con rango de ebullición de entre aproximadamente 200°C y aproximadamente 300°C a 0,101 MPa; al menos 0,001 gramos o de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,5 gramos de hidrocarburos con un rango de punto de ebullición de entre aproximadamente 300°C y aproximadamente 400°C a 0,101 MPa; al menos 0,001 gramos o de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,5 gramos de hidrocarburos con un rango de punto de ebullición de aproximadamente 400°C y aproximadamente 538°C a 0,101 MPa. En algunos aspectos, el producto crudo incluye, por gramo de producto crudo, de aproximadamente 0,001 gramos a aproximadamente 0,9 gramos, de aproximadamente 0,005 gramos a aproximadamente 0,8 gramos, de aproximadamente 0,01 gramos a aproximadamente 0,7 gramos o de aproximadamente 0,1 gramos a aproximadamente 0,6 gramos de hidrocarburos con un punto de ebullición de aproximadamente 204°C y 343 °C. En algunos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de nafta de aproximadamente 0,00001 a 0,2 gramos o aproximadamente 0,0001 a 0,1 gramos o aproximadamente 0,001 a 0,05 gramos. En ciertos aspectos, el producto crudo posee desde aproximadamente 0,001 a 0,2 gramos 0 desde 0,01 a 0,05 gramos de nafta. En algunos aspectos, la nafta posee máxime 0,15 gramos, máxime 0,1 gramos o máxime 0,05 gramos de olefinas por gramo de nafta. El producto crudo posee, en ciertos aspectos, desde 0,00001 a 0,15 gramos, desde 0,0001 a 0,1 gramos o desde 0,001 a 0,05 gramos de olefinas por gramo de producto crudo. En algunos aspectos, la nafta posee máxime 0,01 gramos, máxime 0,005 gramos o máxime 0,002 gramos de benceno por gramo de nafta. En ciertos aspectos, la nafta posee contenido de benceno no detectable o en el rango de aproximadamente 1 x 10"7 gramos a aprximadamente 1 x 10~2 gramos, aproximadamente 1 x 10~6 gramos a aproximadamente 1 x 10"5 gramos, aproximadamente 5 x 10~6 gramos a aproximadamente 1 x 10~4 gramos. Las composiciones que contienen benceno pueden considerarse difíciles de manejar, por lo tanto el producto crudo con contenido de benceno relativamente bajo no requiere manipulación especial. En ciertos aspectos, la nafta puede incluir compuestos aromáticos. Los compuestos aromáticos pueden incluir compuestos de anillo monocíclico y/o compuestos de anillo policíclico. Los compuestos de anillo monocíclico pueden incluir, de forma ilimitada, benceno, tolueno, ortoxileno, metaxileno, paraxileno, etilbenceno, l-etil-3-metilbenceno; 1-etil-2-metilbenceno; 1 , 2 , 3-trimetilbenceno; 1,3,5-trimetilbenceno; l-metil-3-propilbenceno; l-metil-2-propilbenceno; 2-etil-l, 4-dimetilbenceno; 2-etil-2,4- dimetilbenceno; 1, 2, 3, -tetra-metilbenceno; etilo, penilmetilbenceno; 1 , 3-dietil-2 , 4 , 5 , 6-tetrametilbenceno; tri-isopropil-ortoxileno ; congéneres sustituidos de benceno, tolueno ortoxileno, metaxileno, paraxileno o sus mezclas. Los compuestos aromáticos monociclicos se utilizan en una variedad de productos comerciales y/o se venden como componentes individuales. El producto crudo producido tal como se describe en la presente generalmente contiene más compuesto aromáticos monociclicos. En algunos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de tolueno de aproximadamente 0,001-0,2 gramos o aproximadamente 0,05 a 0,15 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,1 gramos. El producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de metaxileno de aproximadamente 0,001-0,1 gramos, aproximadamente 0,005 a 0,09 gramos o aproximadamente 0,05 a 0,08 gramos. El producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de ortoxileno de aproximadamente 0,001 a 0,2 gramos, aproximadamente 0,005 a 0,1 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,05 gramos. El producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de paraxileno de aproximadamente 0,001 a 0,09 gramos, aproximadamente 0,005 a 0,08 gramos o aproximadamente 0,001 a 0,06 gramos. Un aumento en el contenido de compuestos aromáticos de la nafta tiende a aumentar el número de octanos de la nafta.
Pueden evaluarse los crudos en base a la estimación del potencial de gasolina del crudo. El potencial de gasolina puede incluir, no limitativamente, el número calculado de octanos para la porción de nafta de los crudos. Los crudos incluyen generalmente los números de octanos calculados en el rango de 35 a 60. El número de octanos de la gasolina tiende a disminuir la necesidad de aditivos que aumenten el número de octanos en la gasolina. En ciertos aspectos, el producto crudo incluye nafta que posee un número de octanos de al menos 60, al menos 70, al menos 80 o al menos 90. Generalmente, el número de octano de la nafta se encuentra en el rango de aproximadamente 60 a 99, aproximadamente 70 a 98 o aproximadamente 80 a 95. En ciertos aspectos, el producto crudo posee un mayor contenido de compuestos aromáticos en hidrocarburos que poseen un rango de ebullición entre 204°C y 500°C ("nafta y queroseno" total) relativo al contenido de compuestos aromáticos totales en la nafta y queroseno total de la fuente en al menos 5%, al menos 10%, al menos 50% o al menos 99%. Generalmente, el contenido de aromáticos totales en la nafta y queroseno total de la fuente es de aproximadamente 8%, aproximadamente 20%, aproximadamente 75% o aproximadamente 100% mayor que el contenido de aromáticos totales en la nafta y queroseno total de la fuente. En algunos aspectos, el queroseno y la nafta pueden contener compuestos poliaromático totales en el rango de aproximadamente de 0,00001 a 0,5 gramos, aproximadamente 0,0001 a 0,2 gramos o aproximadamente 0,001 a 0,1 gramos por gramo de queroseno y nafta totales. El producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido destilado en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,9 gramos, de aproximadamente 0,001 a 0,5 gramos, de aproximadamente 0,005 a 0,3 gramos o de aproximadamente 0,01 a 0,2 gramos. En algunos aspectos, la relación de peso de queroseno y diesel en los destilados, se encuentra en el rango de aproximadamente 1:4 a aproximadamente 4:1, aproximadamente 1:3 a aproximadamente 3:1 o aproximadamente 2:% a aproximadamente 5:2. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, al menos 0,001 gramos, de más de 0 a aproximadamente 0,7 gramos, de aproximadamente 0,001 a 0,5 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,1 gramos de queroseno. En ciertos aspectos, el producto crudo posee desde aproximadamente 0,001 a 0,5 gramos o de 0,01 a 0,3 gramos de queroseno. En algunos aspectos, el queroseno posee, por gramo de queroseno, un contenido de aromáticos de al menos 0,2 gramos, al menos 0,3 gramo o al menos 0,4. En ciertos aspectos, el queroseno contiene, por gramo de queroseno, un contenido de aromáticos en el rango de aproximadamente 0,1 a 0,5 gramos o de aproximadamente 0,2 a 0,4 gramos.
En ciertos aspectos, el punto de congelación del queroseno puede ser menor a -30°C, menor a -40°C o menos a -50°C. Un aumento en el contenido de aromáticos de la porción de queroseno del producto crudo tiende a aumentar la densidad y reducir el punto de congelación de la porción de queroseno del producto crudo. El producto crudo con una porción de queroseno que posee alta densidad y bajo punto de congelación puede refinarse para producir un combustible de turbina de aviación con propiedades deseables de alta densidad y bajo punto de congelación. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de diesel en el rango de aproximadamente 0,001 a 0,8 gramos o de aproximadamente 0,01 a 0,4 gramos. En algunos aspectos, el diesel posee, por gramo de diesel, un contenido de aromáticos de al menos 0,1 gramos, al menos 0,3 gramos o al menos 0,5 gramos. En ciertos aspectos, el diesel contiene, por gramo de diesel, un contenido de aromáticos en el rango de aproximadamente 0,1 a 1 gramos o de aproximadamente 0,3 a 0,8 gramos o de aproximadamente 0,2 a 0,5 gramos. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de VGO en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,99 gramos o aproximadamente desde 0,001 a 0,8 gramos o de aproximadamente 0,1 a 0,3 gramos. En ciertos aspectos, el contenido de VGO en el producto crudo se encuentra en el rango de 0,4 a 0,9 gramos o aproximadamente 0,6 a 0,8 gramos por gramo de producto crudo. En ciertos aspectos, el VGO contiene, por gramo de VGO, un contenido de aromáticos en el rango de aproximadamente 0,1 a 0,99 gramos o de aproximadamente 0,3 a 0,8 gramos o de aproximadamente 0,5 a 0 , 6 gramos . En algunos aspectos, el producto crudo contiene un contenido de residuo de máxime 70%, máxime 50% o máxime 30%, máxime 10% o máxime 1% de la fuente. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de residuo de máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos, máxime 0,03 gramos, máxime 0,02 gramos, máxime 0,01 gramos, máxime 0,005 gramos o máxime 0,001 gramos. En ciertos aspectos, el producto crudo posee, por gramo de producto crudo, un contenido de residuo en el rango de aproximadamente 0,000001-0,1 gramos o aproximadamente 0,00001 a 0,05 gramos, aproximadamente 0,001 a 0,03 gramos o de aproximadamente 0,005 a 0,04 gramos. En algunos aspectos, el producto total y/o producto crudo puede incluir al menos una porción de catalizador. En algunos aspectos, el producto crudo incluye de más de 0 gramos, pero menos de 0,01 gramos, de aproximadamente 0, 000001 a 0,001 gramos o de aproximadamente 0,00001 a 0,0001 gramos de catalizador por gramo de producto crudo. El catalizador puede ayudar a la estabilización del producto crudo durante el transporte y/o tratamiento en las instalaciones de procesamiento. El catalizador puede inhibir la corrosión, la fricción y/o aumentar la capacidad de separación de agua del producto crudo. Un producto crudo que incluye al menos una porción del catalizador puede procesarse aún más para producir lubricantes y/o otros productos comerciales. El catalizador utilizado para el tratamiento de una fuente en presencia de una fuente de hidrógeno para producir el producto total puede ser un solo catalizador o una pluralidad de los mismos. El catalizador de la solicitud puede, en primer lugar, ser un precursor de catalizador que se convierte en catalizador en la zona de contacto cuando se pone en contacto hidrógeno y/o una fuente con azufre con el precursor de catalizador. El catalizador utilizado en la zona de contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno para obtener el producto total puede permitir la reducción del peso molecular de la fuente. Sin basarse excesivamente por la teoría, el catalizador, combinado con la fuente de hidrógeno puede reducir el peso molecular de los componentes en la fuente por la acción de componentes básicos (Lewis básicos o Br0nsted-Lowry básicos) y/o componentes superbásicos en el catalizador. Entre los ejemplos de catalizadores que pueden poseer propiedades de una base de Lewis y/o una base de Br0nsted-Lowry se incluyen catalizadores descritos en la presente.
En ciertos aspectos, el catalizador es un catalizador de sal inorgánica. El anión del catalizador de sal inorgánica puede incluir un compuesto inorgánico, un compuesto orgánico o sus mezclas. El catalizador de sal inorgánica incluye carbonato de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalino, hidruros de metal alcalino, amidas de metal alcalino, sulfuros de metal alcalino, acetatos de metal alcalino oxalatos de metal alcalino, formatos de metal alcalino, piruvatos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino térreo, hidróxidos de metal alcalino térreo, hidruros de metal alcalino térreo, amidas de metal alcalino térreo, amidas de metal alcalino térreo, sulfuro de metal alcalino térreo, acetatos de metal alcalino térreo oxalatos de metal alcalino térreo, formatos de metal alcalino térreo, piruvatos de metal alcalino térreo o sus mezclas. Los catalizadores de sales inorgánicos incluyen, de forma no limitativa, las mezclas de: NaOH/RbOH/CsOH; KOH/RbOH/CsOH; NaOH/KOH/RbOH; NaOH/KOH/CsOH; K2C03/Rb2C03/Cs2C03; Na20/K20/K2C03; NaHC03/KHC03/Rb2C03; LiHC03/KHC03/Rb2C03; KOH/RbOH/CsOH mezclado con una mezcla de K2C03/Rb2C03/Cs2C03; K2C03/CaC03; K2C03/MgC03; Cs2C03/CaC03; Cs2C03/CaO; Na2C03/Ca (OH) 2; KH/CsC03; KOCHO/CaO; CsOCHO/CaC03; CsOCHO/Ca (OCHO) 2; NaNH2/K2C03/Rb20; K2C03/CaC03/Rb2C03; K2C03/CaC03/Cs2C03; K2C03/MgC03/Rb2C03; K2C03/MgC03/Cs2C03; o Ca(0H)2 mezclado con una mezcla de K2C03/Rb2C03/Cs2C03. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica es piedra caliza (CaC03) o dolomita (CaMg (C03) 2) . En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica es un óxido de metal alcalino térreo o una combinación de óxidos de metales alcalinos. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica también incluye óxido de metal alcalino térreo y/o óxidos de metal de la columna 13 de la Tabla Periódica. Los metales de la columna 13, incluyen, de forma no limitativa, boro o aluminio. Los ejemplos no limitativos de óxidos de metal incluyen óxido de litio (Li20) , óxido de potasio (K20) , óxido de calcio (CaO) , óxido de magnesio (MgO) , u óxido de aluminio (A1203) . En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica incluye uno o más sales de metal alcalino que incluye un metal alcalino con un número atómico de al menos 11. Una relación atómica del metal alcalino con un número atómico de al menos 11 con un metal alcalino con un número atómico mayor a 11, en ciertos aspectos, se encuentra en el rango de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10, aproximadamente 0,2 a aproximadamente 6 o aproximadamente 0,3 a aproximadamente 4 cuando el catalizador de sal inorgánica contiene dos o más metales alcalinos. Por ejemplo, el catalizador de sal inorgánica puede incluir sales de sodio, potasio y rubidio, con una relación de sodio y potasio en el rango de aproximadamente 0,1 a 6, el coeficiente de concentración de sodio y rubidio en el rango de aproximadamente 0,1 a 6 y la relación de potasio con rubidio en el rango de 0,1 a 6. En otro ejemplo, el catalizador de sal inorgánica incluye una sal de sodio y una sal de potasio con una relación atómica de sodio y potasio en el rango de aproximadamente 0,1 a 4. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica también incluye metales de las columnas 8 a 10 de la tabla periódica, compuestos de metales de las columnas 8 a 10, de la tabla periódica, metales de la columna 6 de la tabla periódica, compuestos de metales de la columna 6 de la tabla periódica o sus mezclas. Los metales de las columnas 8 a 10 incluyen, de forma ilimitada, hierro, rutenio, cobalto o níquel. Los metales de la columna 6 incluyen, de forma ilimitada, cromo, molibdeno o tungsteno. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica incluye aproximadamente de 0,1 a 0,5 gramos o aproximadamente de 0,2 a 0,4 gramos de níquel Raney por gramo de catalizador de sal inorgánica . En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica contiene máxime 0,00001 gramos, máxime 0,001 gramos o máxime 0,01 gramos de litio, calculado como el peso de litio, por gramo de catalizador de sal inorgánica. El catalizador de sal inorgánica contiene, en ciertos aspectos, desde 0 pero menos de 0,01 gramos, aproximadamente 0,0000001 a 0,0001 gramos o aproximadamente 0,00001 a 0,0001 gramos de litio, calculado como el peso de litio, por gramo de catalizador de sal inorgánica . El catalizador de sal inorgánica en ciertos aspectos, no contiene total o sustancialmente ácidos de Lewis (por ejemplo, BCI3, AICI3 y S03) , ácidos de Br0nsted-Lowry (por ejemplo, H30+, H2SO4, HC1 y HNO3) , composiciones formadoras de vidrio (por ejemplo, boratos y silicatos) y haluros. La sal inorgánica puede contener, por gramo de catalizador de sal inorgánica desde aproximadamente 0 gramos a aproximadamente 0,1 gramos, aproximadamente 0, 000001 a 0,01 gramos o de aproximadamente 0,00001 a 0,005 gramos de: a) haluros; b) composiciones que forman vidrios a temperaturas mínimas de 350°C o máximas de 1000 °C; c) ácidos de Lewis; d) ácidos de Br0nsted-Lowry o e) mezclas de los mismos. El catalizador de sal inorgánica puede prepararse utilizando técnicas estándar. Por ejemplo, la concentración deseada de cada componente de catalizador puede combinarse utilizando técnicas de mezcla estándar (por ejemplo, molido y/o pulverización). En otros aspectos, las composiciones inorgánicas se disuelven en un disolvente (por ejemplo, agua o un disolvente orgánico adecuado) para formar una mezcla de composición inorgánica/disolvente. El disolvente puede eliminarse utilizando técnicas de separación estándar para producir un catalizador de sal inorgánica. En algunos aspectos, las sales inorgánicas del catalizador de sal inorgánica pueden incorporarse al soporte para formar un catalizador de sal inorgánica con soporte. El soporte, en algunos aspectos, presenta resistencia química a la basicidad de la sal inorgánica a temperaturas elevadas. El soporte puede poseer la capacidad de absorber calor (por ejemplo, con alta capacidad calorífica) . La capacidad del soporte de catalizador de sal inorgánica de absorber calor puede permitir que las temperaturas en la zona de contacto disminuyan en comparación con las temperaturas en la zona de contacto cuando se utiliza un catalizador de sal inorgánica sin soporte. Entre los ejemplos de soportes se incluyen, de forma ilimitada, óxido de zirconio, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de titanio, hidrotalcita, germanio, óxido de hierro, óxido de níquel, óxido de zinc, óxido de cadmio, óxido de antimonio, carbonato de magnesio de calcio, aluminosilicato, piedra caliza, dolomita, carbono activado, carbón no volátil y sus mezclas. En algunos aspectos, puede impregnarse en el soporte una sal inorgánica, un metal de las columnas 6 a 10 y/o un compuesto del metal de las columnas 6 a 10. En ciertos aspectos, el compuesto del metal de las columnas 6 a 10 es un sulfuro de metal (por ejemplo, sulfuro de níquel, sulfuro de vanadio, sulfuro de molibdeno, sulfuro de tungsteno, sulfuro de hierro) . Alternativamente, las sales inorgánicas pueden fundirse o ablandarse con calor y forzarse hacia el sopóte de metal o el soporte de óxido de metal y/o sobre el mismo para formar un catalizador de sal inorgánica con soporte. En algunos aspectos, se combina el catalizador de hidroprocesamiento utilizado con un soporte de catalizador de sal inorgánica y/o utilizado con un catalizador de sal inorgánica. En algunos aspectos, los metales y/o compuestos de metales recuperados de la mezcla de producto total/fuente se combinan con el soporte de catalizador de sal inorgánica y/o se utiliza con el catalizador de sal inorgánica . En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica se mezcla con el óxido de metal de la columna 4. Los óxidos de metal de la columna 4 incluyen, de forma ilimitada, Zr02 y/o Ti02. La relación molar entre el catalizador de sal inorgánica y el óxido de metal de la columna 4 puede ser de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 5, aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3. En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica con soporte se caracteriza según el tamaño de su partícula. El tamaño de la partícula de un catalizador de sal inorgánica soportado puede ser de aproximadamente 20 micrometros a aproximadamente 500 micrometros, de aproximadamente 30 micrometros a aproximadamente 400 micrometros, de aproximadamente 50 micrometros a aproximadamente 300 micrometros o de aproximadamente 100 a 200 micrometros.
En algunos aspectos, la estructura del catalizador de sal inorgánica generalmente no es homogénea, ni permeable ni móvil a determinadas temperaturas o en los rangos de temperatura en los que la estructura del catalizador se desordena. El catalizador de sal inorgánica puede desordenarse, sin cambio sustancial en su composición (por ejemplo, sin descomposición de la sal) . Sin basarse excesivamente en la teoría, se cree que el catalizador de sal inorgánica se desordena (se vuelve móvil) cuando aumentan las distancias entre los iones en el entramado del catalizador de sal inorgánica. A medida que aumenta la distancia entre los iones, la fuente y/o una fuente de hidrógeno pueden ser permeables a través del catalizador de sal inorgánica y no a través de la superficie del catalizador de sal inorgánica. La permeabilidad de la fuente y/o la fuente de hidrógeno a través de la sal inorgánica generalmente produce un aumento en el área de contacto entre el catalizador de sal inorgánica y la fuente y/o la fuente de hidrógeno. Un aumento en el área de contacto y/o el área recreativa del catalizador de sal inorgánica generalmente aumenta la producción de producto crudo, limita la producción de residuo y/o coque y/o facilita el cambio en las propiedades en el producto crudo relativas a las mismas propiedades de la fuente. El desorden en el catalizador de sal inorgánica (por ejemplo, falta de homogeneicidad, permeabilidad y/o movilidad) puede determinarse utilizando métodos DSC, métodos de medición de conductividad iónica, métodos TAP, inspección visual, métodos de difracción de rayos X o sus combinaciones. El uso de TAP para determinar las características de los catalizadores se describe en la patente de EUA número 4,626, 412 de Ebner et al.; 5, 039, 489 de Gleaves et al.; y 5,264,183 de Ebner et al., que se presentan como referencia. El sistema TAP puede obtenerse de Mithra Technologies {Foley, Missouri, EUA) . El análisis TAP puede llevarse a cabo en rangos de temperatura de aproximadamente 25 a 850°C, aproximadamente 50 a 500°C o aproximadamente 60 a 400°C, a tasas de calentamiento de 10 a 50°C o aproximadamente 20 a 40°C y a vacío en el rango de aproximadamente 1 x 10~13 a aproximadamente 1 x 10~8 torr. La temperatura puede permanecer constante y/o aumentar en función del tiempo. A medida que aumenta la temperatura en el catalizador de sal inorgánica, se mide la emisión de gas a partir del catalizador de sal inorgánica. Entre los ejemplos de gases que surgen del catalizador de sal inorgánica se incluye el monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, agua o sus mezclas. Las temperaturas a las cuales se detecta una inflexión (aumento pronunciado) en la evolución del gas desde el catalizador de sal inorgánica se consideran las temperaturas a las cuales se desordena el catalizador de sal inorgánica. En algunos aspectos, la inflexión del gas emitido a partir del catalizador de sal inorgánica puede detectarse en un rango de temperatura tal como se determina con el TAP. La temperatura en el rango de temperatura se refiere a la "temperatura TAP". La temperatura inicial del rango de temperatura que se determina con TAP se denomina "temperatura TAP mínima". La inflexión del gas emitido de los catalizadores de sal inorgánica adecuados para el contacto con la fuente es el rango de temperatura TAP de aproximadamente 100 a 600°C, aproximadamente 200 a 500°C o aproximadamente 300 a 400°C. Generalmente, la temperatura TAP se encuentra en el rango de aproximadamente 300 a 500°C. En algunos aspectos, las diferentes combinaciones de catalizadores de sal inorgánica adecuados pueden también presentar inflexiones de gas de salida, pero a diferentes temperaturas TAP. La magnitud de la inflexión de ionización asociada con el gas emitido puede ser indicativo del orden de las partículas en la estructura de cristal. En una estructura de cristal altamente ordenada, generalmente hay una asociación íntima de las partículas del ion y se requiere más energía para liberar los iones, las moléculas, los gases o sus combinaciones de la estructura (es decir, más calor) . En una estructura de cristal desordenada, los iones no se asocian entre sí con la misma fuerza que los iones en una estructura de cristal altamente ordenada. Debido a una menor asociación de los iones, generalmente se requiere menos energía para liberar los iones, las moléculas y/o el gas de la estructura de cristal desordenada y por lo tanto, la cantidad de iones y/o gas liberado de la estructura de cristal desordenada generalmente es mayor que la cantidad de iones y/o gas liberada de la estructura de cristal altamente ordenada a la temperatura seleccionada . En algunos aspectos, el calor de disociación del catalizador de sal inorgánica puede observarse en un rango de aproximadamente 50°C a aproximadamente 500°C a tasas de calentamiento o tasas de enfriamiento de aproximadamente 10°C, tal como se determina con el calorímetro de barrido diferencial. En un método DSC, puede calentarse una muestra hasta una primera temperatura, enfriarse a temperatura ambiente y luego calentarse en una segunda ocasión. Las transiciones que se observan durante el primer calentamiento generalmente no son representativas del agua y/o disolvente incluido y puede que no sean representativas del calor de las disociaciones. Por ejemplo, el calor de secado observado claramente en una muestra húmeda o hidratada puede generalmente tener lugar por debajo de 250°C, generalmente entre 100 y 150°C. Las transiciones observadas durante el ciclo de enfriado y el segundo calentamiento corresponden al calor de disociación de la muestra. El "calor de transición" es el proceso que ocurre cuando las moléculas ordenadas y/o los átomos ordenados en una estructura se desordenan cuando al temperatura aumenta durante el análisis DSC. La "transición en frío" es el proceso que ocurre cuando las moléculas y/o átomos en una estructura se vuelven más homogéneos cuando la temperatura disminuye durante el análisis DSC. En algunos aspectos, la transición del calor/frio del catalizador de sal inorgánica tiene- lugar en un rango de temperaturas que se detecta cuando se utiliza DSC. La temperatura o el rango de temperatura al cual la transición en calor del catalizador de sal inorgánica tiene lugar durante un segundo ciclo de calentamiento se denomina "temperatura DSC". La menor temperatura DSC del rango de temperatura durante el segundo ciclo de calentamiento se denomina "temperatura DSC mínima". El catalizador de sal inorgánica puede presentar una transición de calor en el rango de entre aproximadamente 200 a 500°C, aproximadamente 250 a 450 °C o aproximadamente 300 a 400°C. En una sal inorgánica que contiene partículas de sal inorgánica que son una mezcla relativamente homogénea, se aprecia un forma de pico asociada con el calor absorbido durante un segundo ciclo de calentamiento relativamente angosto. En un catalizador de sal inorgánica que contiene partículas de sal inorgánica que son una mezcla relativamente no homogénea, se observa un forma de pico asociada con el calor absorbido durante un segundo ciclo de calentamiento relativamente ancho. La ausencia de picos en un espectro DSC indica que la sal no absorbe ni libera calor en un rango de temperatura escaneado. La falta de transición en calor generalmente indica que la estructura de la muestra no cambia al calentarse. A medida que aumenta el carácter homogéneo de las partículas de una mezcla de sal inorgánica, disminuye la capacidad de la mezcla de permanecer sólida y/o semilíquida durante el calentamiento. El carácter homogéneo de una mezcla inorgánica puede asociarse con el radio iónico de los cationes en las mezclas. Para los cationes con menor radio iónico, la capacidad de un catión de compartir la densidad de electrones con un anión correspondiente aumenta y la acidez del anión correspondiente aumenta. Para una serie de iones de cargas similares, el menor radio iónico resulta en mayores fuerzas interiónicas atractivas entre el catión y el anión si el anión es una base fuerte. Las mayores fuerzas atractivas interiónicas tienden a resultar en mayores temperaturas de transición en calor para la sal y/o mezclas más homogéneas de partículas en la sal (pico más pronunciado y mayor área bajo la curva DSC) . Las mezclas que incluyen cationes con menores radios iónicos tienden a ser más ácidas que los cationes de mayores radios iónicos y por lo tanto la acidez de la mezcla de sal inorgánica aumenta al disminuir los catiónicos. Por ejemplo, el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de una mezcla inorgánica que incluye cationes litio tiende a producir mayores cantidades de gas y/o coque relativo al contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica que incluye cationes con mayor radio iónico que el litio. La capacidad de inhibir la generación de gas y/o coque aumenta la obtención de producto liquido total del proceso. En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica puede incluir dos o más sales inorgánicas. Puede determinarse la temperatura DSC mínima para cada sal inorgánica. La temperatura DSC mínima del catalizador de sal inorgánica puede ser menor que la temperatura DSC mínima de al menos una de las sales de metal inorgánica en el catalizador de sal inorgánica. Por ejemplo, el catalizador de sal inorgánica puede incluir carbonato de potasio y carbonato de cesio. El carbonato de potasio y el carbonato de cesio presentan temperaturas DSC mayores a 500°C. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 presenta una temperatura DSC en el rango de aproximadamente 290 a 300°C. En algunos aspectos, la temperatura TAP ser de un valor comprendido entre las temperaturas DSC de al menos uno de las sales inorgánicas y la temperatura DSC del catalizador de sal inorgánica. Por ejemplo, el catalizador de sal inorgánico puede incluir carbonato de potasio y carbonato de cesio. El carbonato de potasio y el carbonato de cesio presentan temperaturas DSC mayores a 500°C. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 presenta una temperatura DSC en el rango de aproximadamente 290 a 300°C. En algunos aspectos, la temperatura TAP puede ser de un valor comprendido entre la temperatura DSC de al menos una de las sales inorgánicas y la temperatura DSC del catalizador de sal inorgánica. Por ejemplo, la temperatura TAP de un catalizador de sal inorgánica puede encontrarse en el rango de aproximadamente 350 a 500°C. La temperatura DSC del mismo catalizador de sal inorgánica puede encontrarse en el rango de aproximadamente 200 a 300°C, y la temperatura DSC de las sales individuales puede ser al menos 500°C o máxime 1000°C. El catalizador de sal inorgánica que posee una temperatura TAP y/o DSC de entre 150-500°C, de aproximadamente 200-450°C, o de entre 300-400°C y no sufre de una descomposición a estas temperaturas, en muchos aspectos, puede utilizarse para catalizar la conversión de las composiciones de alto peso molecular y/o alta viscosidad (por ejemplo, la fuente) a productos líquidos. En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica puede presentar mayor conductividad relativa a las sales inorgánicas individuales durante el calentamiento del catalizador de sal inorgánica en un rango de temperatura de aproximadamente 200 a 600°C, aproximadamente 300 a 500 °C o aproximadamente 350 a 450°C. La mayor conductividad del catalizador de sal inorgánica generalmente se atribuye a que las partículas en el catalizador de sal inorgánica se vuelven móviles. La conductividad iónica de algunos catalizadores de sal inorgánica cambia a menores temperaturas que la temperatura a la cual la conductividad iónica de un único componente del catalizador de sal inorgánica cambia. La conductividad iónica de las sales inorgánicas puede determinarse aplicando la ley de Ohm: V = IR, V es voltaje, I es corriente y R es resistencia. Para medir la conductividad iónica, el catalizador de sal inorgánica puede ubicarse en un recipiente de cuarzo con dos cables (por ejemplo, cables de cobre o cables de platino) separados entre sí, pero inmersos en el catalizador de sal inorgánica. La figura 9 es un diagrama de un sistema que sirve para medir la conductividad iónica. El recipiente de cuarzo 220 contiene la muestra 222 a ser colocada en el dispositivo de calentamiento y calentada en forma creciente hasta la temperatura deseada. Durante el calentamiento se aplica el voltaje de la fuente 224 al cable 226. La corriente resultante a través de los cables 226 y 228 se mide en el medidor 230. El medidor 230 puede ser de forma ilimitada, un multimedidor o un puente de Wheatstone . A medida que disminuye el carácter homogéneo de la muestra 222 (aumenta su movilidad) sin que haya descomposición, la resistividad de la muestra debe disminuir y debería aumentar la corriente observada en el medidor 230.
En algunos aspectos, a la temperatura deseada, el catalizador de sal inorgánica puede poseer diferente conductividad iónica luego de calentar, enfriar y nuevamente calentar. La diferencia en las conductividades iónicas puede indicar que la estructura de cristal del catalizador de sal inorgánica ha sido alterado de su forma original (primera forma) a diferentes formas (segunda forma) durante el calentamiento. Las conductividades iónicas, luego del calentamiento, se espera que sean similares o iguales si la forma del catalizador de sal inorgánica no cambia durante el calentamiento . En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica contiene un tamaño de partícula en el rango de aproximadamente 10 a 1000 micrómetros, aproximadamente 20 a 500 micrómetros o aproximadamente 50 a 100 micrómetros, tal como se determina al pasar el catalizador de sal inorgánica por la malla o tamiz. El catalizador de sal inorgánica puede ablandarse cuando se calienta a temperaturas mayores de 50°C y menores a 500°C. A medida que se ablanda la sal inorgánica del catalizador, las partículas de líquido y catalizador pueden coexistir en la matriz de los catalizadores de sal inorgánica. En algunos aspectos, las partículas de catalizador pueden autodeformarse bajo el efecto de la gravedad o bajo presiones de al menos 0,007 MPa o máxime 0,101 MPa cuando se calienta a temperaturas de al menos 300°C o máxime 800°C, de forma tal que el catalizador de sal inorgánica se modifica de una primera forma a una segunda forma. Al enfriar el catalizador de sal inorgánica a aproximadamente 20 °C, la segunda forma del catalizador de sal inorgánica es incapaz de volver a la primera forma del catalizador de sal inorgánica. La temperatura a la cual se transforma la sal inorgánica a partir de una primera forma a una segunda forma se denomina temperatura de "deformación". La temperatura de deformación puede ser un rango de valores de temperatura o un solo valor de temperatura. En ciertos aspectos, las partículas de catalizador de sal inorgánica se autodeforma bajo gravedad o presión al calentar hasta una temperatura de deformación por debajo de la temperatura de deformación de cualquier sal de metal inorgánica individual. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica incluye dos o más sales inorgánicas que poseen diferentes temperaturas de deformación. La temperatura de deformación del catalizador de sal inorgánica difiere, en algunos aspectos, de las temperaturas de deformación de las sales de metales inorgánicos individuales. En ciertos · aspectos, el catalizador de sal inorgánica es líquido y/o semilíquido, a la temperatura TAP y/o DSC o por encima de la misma. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica es un líquido o semilíquido a la mínima temperatura TAP y/o DSC. A las mínimas temperaturas TAP y/o DSC o por encima de las mismas, el catalizador liquido o semiliquido de sal inorgánica mezclado con la fuente, puede, en algunos aspectos, formar una fase separada a partir de la fuente. En algunos aspectos, el catalizador de sal inorgánica liquido o semiliquido posee una baja solubilidad en la fuente (por ejemplo, de aproximadamente 0 gramos a aproximadamente 0,5 gramos, aproximadamente 0,0000001 a 0,2 gramos o aproximadamente 0,0001 a 0,1 gramos de catalizador de sal inorgánica por gramo de fuente) o es insoluble en la fuente (por ejemplo, de aproximadamente 0 gramos a aproximadamente 0,05 gramos, aproximadamente 0,000001 a 0,01 gramos o de aproximadamente 0,00001 a 0,001 gramos de catalizador de sal inorgánica por gramo de fuente) a la mínima temperatura TAP. En algunos aspectos, se utilizan los métodos de difracción de rayos x para determinar la separación de los átomos en el catalizador de sal inorgánica. Puede monitorearse la forma del pico D00i en el espectro de rayos X y puede estimarse el orden relativo de las partículas de sal inorgánica. Los picos de difracción de rayos X representan a los diferentes compuestos del catalizador de sal inorgánica. En la difracción de rayos X en polvo, puede monitorearse el pico Dooi y puede estimarse la separación entre los átomos. En un catalizador de sal inorgánica que contiene átomos de sal inorgánica altamente ordenados, la forma del pico D0oi es relativamente angosta. En un catalizador de sal inorgánica (por ejemplo, un catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03) que contiene átomos de sal inorgánica ordenados al azar, la forma de pico Dooi puede ser relativamente ancha o puede no presentar el pico Dooi- Para determinar si el desorden de los átomos de sal inorgánica cambia durante el calentamiento, puede tomarse el espectro de difracción de rayos X del catalizador de sal inorgánica antes del calentamiento y compararse con el espectro de difracción de rayos X tomado luego del calentamiento. El pico D0oi (que corresponde a los átomos de sal inorgánica) en el espectro de difracción de rayos X tomados a temperaturas por encima de 50°C puede no estar presente o puede ser más ancho que los picos D0oi en el espectro de difracción de rayos X a temperaturas menores a 50°C. Además, el patrón de difracción de rayos x de la sal inorgánica individual puede presentar picos Dooi relativamente angostos a las mismas temperaturas. Pueden controlarse las condiciones de contacto, de modo tal que la composición de producto total (y por lo tanto, el producto crudo) pueda variarse para una fuente dada y al mismo tiempo limitar y/o inhibir la formación de productos secundarios. La composición de producto total incluye, de forma ilimitada, parafinas, olefinas, compuestos aromáticos o sus mezclas. Estos compuestos forman las composiciones del producto crudo y de los gases hidrocarburo no condensables. El hecho de controlar las condiciones de contacto y esto combinarlo con el catalizador descrito en la presente puede dar lugar a un producto total con menor contenido de coque que el previsto. Si se compara el contenido de MCR de diversos crudos puede ser que los crudos se ordenen en base a su tendencia a formar coque. Por ejemplo, un crudo con un contenido de MCR de aproximadamente 0,1 gramos de MCR por gramo de crudo se espera que forme más coque que un crudo con un contenido de MCR de aproximadamente 0,001 gramos de MCR por gramo de crudo. Los crudos desventajosos generalmente contienen MCR en al menos 0,05 gramos de MCR por gramo de crudo desventajoso. En algunos aspectos, el contenido de residuo y/o coque depositado en el catalizador durante el periodo de reacción puede ser máxime 0,2 gramos, máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos o máxime 0,03 gramos de residuo y/o coque por gramo de catalizador. En ciertos aspectos, el peso del residuo y/o el coque depositado en el catalizador se encuentra en el rango de aproximadamente 0,0001 a 0,1 gramos, 0,001 a 0,05 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,03 gramos. En algunos aspectos, el catalizador utilizado se encuentra sustancialmente libre de residuo y/o coque. En ciertos aspectos, se controlan las condiciones de contacto de modo tal que se formen máxime 0,2 gramos, máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos, máxime 0,015 gramos, máxime 0,01 gramos, máxime 0,005 gramos o máxime 0,003 gramos de coque por gramo de producto crudo. El contacto de una fuente con el catalizador bajo condiciones de contacto controladas produce una menor cantidad de coque y/o residuo relativo a la cantidad de coque y/o residuo producido por calentamiento de la fuente en presencia de un catalizador de refinamiento o en ausencia de un catalizador, bajo las mismas condiciones de contacto. Las condiciones de contacto pueden controlarse, en algunos aspectos, de forma que, por gramo de fuente, al menos 0,5 gramos, al menos 0,7 gramos, al menos 0,8 gramos o al menos 0,9 gramos de fuente se convierten en producto crudo. Generalmente, pueden producirse entre aproximadamente 0,5 a 0,99 gramos, aproximadamente 0,6 a 0,9 gramos o aproximadamente 0,7 a 0,8 gramos de producto crudo por gramo de fuente durante el contacto. La conversión de la fuente en producto crudo con una producción mínima de residuo y/o coque, si existe, en un producto crudo permite que el producto crudo se convierta en productos comerciales con mínimo pretratamiento en la refinería. En ciertos aspectos, por gramo de fuente, máxime 0,2 gramos, máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos, máxime 0,03 gramos o máxime 0,01 gramos de fuente se convierte en hidrocarburos no condensables. En algunos aspectos, se producen de aproximadamente 0 a aproximadamente 0,2 gramos, aproximadamente 0,0001 a 0,1 gramos, aproximadamente 0,001 a 0,05 gramos o aproximadamente 0,01 a 0,03 gramos de hidrocarburos no condensables por gramo de fuente . Pueden controlarse la temperatura de la zona de contacto, la velocidad de flujo de la fuente, la velocidad y/o la concentración de la fuente de catalizador, la velocidad del flujo de vapor o estas propiedades combinadas, para mantener las temperaturas deseadas para la reacción. En algunos aspectos, el control de la temperatura en la zona de contacto puede llevarse a cabo mediante el cambio del flujo de la fuente de hidrógeno gaseosa y/o el gas inerte a través de la zona de contacto para diluir la concentración de hidrógeno y/o remover el exceso de calor de la zona de contacto. En algunos aspectos, puede controlarse la temperatura en la zona de contacto de forma tal que la temperatura en la zona de contacto sea mayor o menor o igual a la temperatura deseada "TI". En ciertos aspectos, la temperatura de contacto se controla de modo tal que la temperatura en la zona de contacto es menor a la mínima temperatura TAP y/o la mínima temperatura DSC. En ciertos aspectos, la Ti puede ser aproximadamente 30°C menor, aproximadamente 20°C menor o aproximadamente 10°C menor a la mínima temperatura TAP y/o a la mínima temperatura DSC. Por ejemplo, en un aspecto, puede controlarse la temperatura de contacto para que sea aproximadamente 370°C, aproximadamente 380°C o aproximadamente 390°C durante el período de reacción cuando la temperatura TAP mínima y/o la temperatura DSC mínima es aproximadamente 400°C.
En otros aspectos, puede controlarse la temperatura de contacto de modo tal que la temperatura en la zona de contacto sea menor a la mínima temperatura TAP y/o a la temperatura DSC mínima. Por ejemplo, puede controlarse la temperatura de contacto para que sea aproximadamente 450°C, aproximadamente 500°C o aproximadamente 550 °C durante el período de reacción cuando la temperatura mínima TAP y/o temperatura mínima DSC es aproximadamente 450°C. El hecho de controlar la temperatura de contacto en base a las temperaturas TAP del catalizador y/o a las temperaturas DSC del catalizador puede permitir obtener un producto con sus propiedades mejoradas. Por ejemplo, mediante este control puede disminuir la formación de coque, disminuir la formación de gases no condensables o sus combinaciones. En ciertos aspectos, puede acondicionarse el catalizador de sal inorgánica antes de adicionar la fuente. En algunos aspectos, el acondicionamiento puede tener lugar en presencia de la fuente. El acondicionamiento del catalizador de sal inorgánica puede incluir calentar el catalizador de sal inorgánica a una primera temperatura de al menos 100°C, al menos 300°C, al menos 400°C o al menos 500°C y luego enfriar el catalizador de sal inorgánica a una segunda temperatura de máxime 250°C, máxime 200°C o máxime 100°C. En ciertos aspectos, se calienta el catalizador de sal inorgánica a temperaturas en el rango de aproximadamente 150 a 700 °C, aproximadamente 200 a 600°C o aproximadamente 300 a 500°C y luego se enfria a una segunda temperatura en el rango de aproximadamente 25 a 240 °C, aproximadamente 30 a 200°C o aproximadamente 50 a 90°C. Las temperaturas de acondicionamiento pueden determinarse al determinar las medidas de conductividad iónica a diferentes temperaturas. En algunos aspectos, las temperaturas de acondicionamiento pueden determinarse a partir de las temperaturas DSC obtenidas de las transiciones de calor/frio obtenidas por calentamiento y enfriado del catalizador de sal inorgánica múltiples veces en un DSC. El acondicionamiento del catalizador de sal inorgánica puede permitir el contacto de una fuente a menores temperaturas de reacción que las temperaturas utilizadas con los catalizadores de hidroprocesamiento convencionales. En ciertos aspectos, variar el coeficiente de catalizador y fuente puede afectar la concentración de gas, producto crudo y/o coque formado durante el contacto. La relación entre el catalizador inorgánico con soporte y la fuente puede ser de 2 a 10 o ser mayor a 10. La conversión de fuente a producto total puede ser al menos 50%, al menos 60%, al menos 80%, al menos 90% o al menos 99%. El contenido de gas en el producto total puede encontrarse en el rango de al menos 0,1 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,7 gramos, al menos 0,9 gramos o al menos 0,95 gramos por gramo de fuente. El contenido de producto producido puede encontrarse, por gramo de fuente, en el rango de 0,1 gramos a 0,99 gramos, 0,3 gramos a 0,9 gramos o de aproximadamente 0,5 gramos a aproximadamente 0,7 gramos. El contenido de producto crudo en el producto total puede encontrarse en el rango de al menos 0,1 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,7 gramos, al menos 0,9 gramos o al menos 0,95 gramos por gramo de fuente. El contenido de producto crudo obtenido puede encontrarse, por gramo de fuente, en el rango de 0,1 gramos a 0,99 gramos, 0,3 gramos a 0,9 gramos o de aproximadamente 0,5 gramos a aproximadamente 0,7 gramos. Máxime, pueden formarse, por gramo de fuente, 0,2 gramos, máxime 0,1 gramos, máxime 0,05 gramos de coque. En algunos aspectos, el contenido de nafta, destilado, VGO o sus mezclas, en el producto total, puede variarse al cambiar la tasa de eliminación de producto total de la zona de contacto. Por ejemplo, disminuir la tasa de eliminación del producto total tiende a aumentar el tiempo de contacto de la fuente con el catalizador. Alternativamente, aumentar la presión relativa a la presión inicial puede aumentar el tiempo de contacto, puede aumentar el rendimiento en la obtención de producto crudo, puede aumentar la incorporación de hidrógeno a partir de gases en un producto crudo para una velocidad de flujo de masa dada de fuente o fuente de hidrógeno o puede distorsionar las combinaciones de estos efectos. Mayores tiempos de contacto de la fuente con el catalizador pueden producir mayor concentración de diesel, queroseno o nafta y una menor concentración de VGO relativa a las concentraciones de diesel, queroseno, nafta y VGO producido a menores tiempos de contacto. Si se aumenta el tiempo de contacto del producto total en la zona de contacto se puede cambiar el número de carbono promedio del producto crudo. El mayor tiempo de contacto puede resultar en mayores porcentajes en peso de los número de carbonos menores (y por lo tanto una mayor gravedad API) . En algunos aspectos, las condiciones de contacto pueden cambiar en el tiempo. Por ejemplo, la presión de contacto y/o la temperatura de contacto puede aumentar para aumentar la concentración de hidrógeno que la fuente toma para producir el producto crudo. La capacidad de cambiar la concentración de toma de hidrógeno de la fuente, al tiempo que se mejoran otras propiedades de la fuente, aumenta los tipos de productos crudos que pueden producirse a partir de una sola fuente. La capacidad de producir múltiples productos crudos a partir de una sola fuente permite cumplir con diferentes normativas de transporte y/o tratamiento. Poner en contacto una fuente con catalizador de sal inorgánica en presencia de hidrocarburos livianos y vapor genera hidrógeno y monóxido de carbono in situ. El monóxido de carbono reacciona con más vapor para producir dióxido de carbono y más hidrógeno. El hidrógeno puede incorporarse en la fuente bajo condiciones básicas para formar nuevos productos. Controlar la concentración de vapor, la temperatura en la zona de contacto y la selección del catalizador permite obtener hidrocarburos a partir de una fuente diferentes a los hidrocarburos obtenidos por los métodos de craqueo catalítico convencionales . La toma de hidrógeno puede evaluarse mediante la comparación de la relación atómica de H/C de la fuente con la H/C del producto crudo. Un aumento en la relación atómica H/C del producto crudo relativo a la relación atómica H/C de la fuente indica el agregado de hidrógeno en el producto crudo a partir de la fuente de hidrógeno. Un aumento relativamente bajo en la relación atómica H/C del producto crudo (aproximadamente 20% en comparación con la fuente) indica un consumo relativamente bajo de gas hidrógeno durante el proceso. Es deseable una mejora significativa de las propiedades del producto crudo, relativas a las propiedades de la fuente, obtenidas con un mínimo consumo de hidrógeno. Según la composición deseada del producto total, puede variarse la concentración de vapor. Para obtener un producto total con mayores cantidades de gas relativo al líquido, puede adicionarse más vapor a la zona de contacto. El coeficiente de peso del vapor con la fuente se encuentra en el rango de 0,001 a 100 desde 0,01 a 10, desde 0,05 a 5 o desde 1 a 3, según las propiedades de la fuente. Para una fuente líquida o semilíquida el coeficiente entre vapor y la fuente puede ser al menos 0,001, al menos 0,01, al menos 0,02 o al menos 1.
Para una fuente sólida y/o semisólida el coeficiente entre vapor y fuente puede ser al menos 1, al menos 2, al menos 3, al menos 5 o al menos 10. Si se varia la concentración de vapor también cambia el coeficiente entre el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. El coeficiente entre monóxido de carbono y dióxido de carbono en el gas producido puede variar de 0, 01 a 10 o de 0, 02 a 6 o de 0, 03 a 5 o de 1 a 4, al alterar el coeficiente en peso de vapor y fuente en la zona de contacto. Por ejemplo, si se aumenta el coeficiente de vapor y fuente en la zona de contacto disminuye el coeficiente del monóxido de carbono y el dióxido de carbono. El coeficiente entre la fuente de hidrógeno y la fuente también puede modificarse para modificar las propiedades del producto crudo. Por ejemplo, si se aumenta el coeficiente entre la fuente de hidrógeno y la fuente puede formarse un producto crudo con mayor contenido de VGO por gramo de producto crudo. En algunos aspectos, la fuente puede incluir concentraciones significativas de azufre, tal como se describe en la presente que puede convertirse a sulfuro de hidrógeno durante el contacto de la fuente al aplicar los sistemas, los métodos y/o los catalizadores descritos en la presente. La fuente también puede incluir gas sulfuro de hidrógeno antes del contacto. El azufre, presente como azufre orgánico o sulfuro de hidrógeno es conocido por su envenenamiento y/o por reducir la actividad de los catalizadores utilizados en el procesamiento de las fuentes para elaborar productos comerciales. En algunas operaciones de refinería, se tratan las fuentes para remover el azufre antes del tratamiento para obtener productos comerciales como el combustible de transporte, por lo que es deseable disponer de un catalizador resistente al azufre. El contenido de azufre, medido como sulfuro de hidrógeno, por gramo de fuente, que se encuentra en el rango de 0,00001 gramos a aproximadamente 0,01 gramos o de aproximadamente 0,0001 gramos a aproximadamente 0,001 gramos de sulfuro de hidrógeno puede envenenar y/o reducir la actividad de los catalizadores convencionales utilizados para el hidrotratamiento y/o para los procesos de craqueo catalítico . En algunos aspectos, el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica y un compuesto que contiene azufre puede obtener un producto total que incluye un producto crudo y/o gas. La fuente, en algunos aspectos, se pone en contacto en presencia de sulfuro de hidrógeno durante al menos 500 horas, al menos 1000 horas o al menos 2000 horas sin reemplazo del catalizador de sal inorgánica. La presencia de azufre, en algunos aspectos, puede mejorar la producción de gases de óxido de carbono (por ejemplo, monóxido de carbono y dióxido de carbono) cuando se pone en contacto la fuente con una fuente de hidrógeno y vapor en presencia de compuestos de azufre relativo al contacto bajo las mismas condiciones sin azufre. En algunos aspectos, el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica y sulfuro de hidrógeno permite obtener un producto total que incluye un contenido de gases de óxido de carbono, por gramo de fuente, de al menos 0,2 gramos, al menos 0,5 gramos, al menos 0,8 gramos o al menos 0,9 gramos de gases de óxido de carbono . En ciertos aspectos, el contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica en presencia de hidrocarburos livianos y/o vapor permite obtener más hidrocarburos líquidos y menos coque en el producto crudo que el contacto de una fuente con un catalizador de sal inorgánica en presencia de hidrógeno y vapor. En los aspectos que incluyen el contacto de la fuente con metano en presencia de un catalizador de sal inorgánica, al menos una porción de los componentes del producto crudo pueden incluir carbono e hidrógeno atómico (a partir de metano) que se ha incorporado a las estructuras moleculares de los componentes. En ciertos aspectos, el volumen de producto crudo producido a partir de la fuente en contacto con la fuente de hidrógeno en presencia del catalizador de sal inorgánica es al menos 5% mayor, al menos 10% mayor o al menos 15% o máxime 100% mayor que el volumen de producto crudo obtenido a partir de un proceso térmico a STP. El volumen total del producto crudo obtenido por el contacto de la fuente con el catalizador de sal inorgánica puede ser al menos 110% vol del volumen de la fuente STP. Se cree que el aumento en el volumen que se debe a una disminución en densidad. Los valores de densidad menores generalmente son causados al menos parcialmente por la hidrogenacion de la fuente. En ciertos aspectos, la fuente que posee por gramo de fuente, al menos 0,02 gramos, al menos 0,05 gramos o al menos 0,1 gramos de azufre y/o al menos 0,001 gramos de Ni/V/Fe se pone en contacto con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica sin disminuir la actividad del catalizador. En ciertos aspectos, el catalizador de sal inorgánica puede regenerarse, al menos parcialmente, por la eliminación de uno o más componentes que contaminan el catalizador. Los contaminantes incluyen, de forma ilimitada, metales, sulfuros, nitrógeno, coque o mezclas de los mismos. Los contaminantes de sulfuro pueden removerse del catalizador de sal inorgánica utilizado por el contacto de vapor y dióxido de carbono con el catalizador utilizado para producir sulfuro de hidrógeno. Los contaminantes de nitrógeno pueden removerse por contacto del catalizador de sal inorgánica utilizado con vapor para producir amoniaco. Los contaminantes de coque pueden removerse del catalizador de sal inorgánica utilizado por contacto del catalizador de sal inorgánica utilizado con vapor y/o metano para producir hidrógeno y óxidos de carbono. En algunos aspectos, se generan uno o más gases a partir de una mezcla de catalizador de sal inorgánica utilizada y fuente residual. En ciertos aspectos, puede calentarse la mezcla de catalizador de sal inorgánica utilizada (por ejemplo, el catalizador de sal inorgánica con soporte, una mezcla de Zr02 y CaO, una mezcla de Zr02 y MgO, K2C03/Rb2C03/Cs2C03 ; K0H/A1203; Cs2C03/CaC03; o NaOH/KOH/LiOH/Zr02 ) , la fuente sin reaccionar y/o residuo y/o coque, a una temperatura en el rango de aproximadamente 700 a 1000°C o de aproximadamente 800 a 900°C hasta que la producción de gas y/o liquido sea mínima en presencia de vapor, hidrógeno, dióxido de carbono y/o hidrocarburos livianos para producir una fase líquida y/o gas. El gas puede incluir una mayor cantidad de hidrógeno y/o dióxido de carbono relativa al gas reactivo. Por ejemplo, el gas puede incluir desde aproximadamente 0,1 a 99 moles o desde aproximadamente 0,2 a 8 moles de hidrógeno y/o dióxido de carbono por mol de gas reactivo. El gas puede contener una concentración relativamente baja de hidrocarburos livianos y/o monóxido de carbono. Por ejemplo, menos de aproximadamente 0,05 gramos de hidrocarburos livianos por gramo de gas y menos de aproximadamente 0,01 gramos de monóxido de carbono por gramo de gas. La fase líquida puede contener agua, por ejemplo, más de 0,5 a 0,99 gramos o más de 0,9 a 0,9 gramos de agua por gramo de líquido. En algunos aspectos, pueden tratarse el catalizador utilizado y/o los sólidos en la zona de contacto para recuperar los metales (por ejemplo, el vanadio y/o níquel) a partir del catalizador y/o los sólidos utilizados. El catalizador y/o sólidos utilizados pueden tratarse utilizando generalmente técnicas de separación de metal conocidas, por ejemplo, calentamiento, tratamiento químico y/o gasificación.
EJEMPLOS Se presentan ejemplos de carácter no limitativo de preparaciones de catalizador, estudio de catalizadores, y sistemas con condiciones de contacto controladas. Ejemplo 1. Ensayo TAP de un catalizador K2C03 Rb2C03/Cs2C03 y las sales inorgánicas individuales . En todos los ensayos TAP, se calienta una muestra de 300 mg en un reactor de un sistema TAP de temperatura ambiente (aproximadamente 27°C) a 500°C a velocidades de aproximadamente 50°C por minuto. El vapor de agua emitida y el gas dióxido de carbono se monitorearon utilizando un espectrómetro de gas del sistema TAP. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 con soporte de alúmina mostró una inflexión de corriente de más de 0,2 voltios para el dióxido de carbono emitido y la inflexión de corriente de 0,01 voltios para el agua emitida desde el catalizador de sal inorgánica aproximadamente a 360°C. La temperatura TAP mínima fue de aproximadamente 360°C, tal como se determina al graficar el log 10 de la corriente de ion versus la temperatura. La figura 10 es una representación gráfica de los gráficos de logaritmos en base 10 de la corriente iónica de gases emitidos desde el catalizador K2CC>3/Rb2C03/Cs2C03 ("log (I)") versus la temperatura ("T"). Las curvas 232 y 234 son los valores de logaritmos en base 10 para las corrientes de iones para el agua emitida y el C02 desde el catalizador de sal inorgánica. Las inflexiones pronunciadas para el agua emitida y el C02 desde el catalizador de sal inorgánica tienen lugar aproximadamente a 360°C. En contraste con el catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03, el carbonato de potasio, y el carbonato de cesio, presentaron inflexiones de corriente no detectables a 360°C tanto para el agua emitida como para el dióxido de carbono. El aumento sustancial en el gas emitido para el catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 demuestra que los catalizadores de sal inorgánica compuestos de dos o más sales inorgánicas diferentes pueden ser más desordenados que las sales carbonato puras individuales. Ejemplo 2. El ensayo DSC de un catalizador de sal inorgánico y las sales inorgánicas individuales . En todos los ensayos DSC, se calienta una muestra de 10 mg a 520°C y a velocidades de 10°C por minuto, se enfria de 520°C hasta 0,0°C a velocidades de 10°C por minuto y posteriormente se calienta de 0°C hasta 600°C a velocidades de 10,0°C por minuto utilizando un calorímetro de barrido diferencial (DSC) modelo DSC-7, fabricado por Perkin-Elmer (Norwalk, Connecticut, EUA) .
El análisis DSC de un catalizador K2C03/Rb2C03 /Cs2C03 durante el segundo calentamiento de la muestra demuestra que la mezcla de sal presenta una amplia transición de calor entre 219°C y 260°C. El punto medio del rango de temperatura' es de aproximadamente 250°C. Se determinó que el área bajo la curva de transición de calor es de -1,75 Joules por gramo. Se determinó que el comienzo del desorden del cristal es a la temperatura mínima DSC de 219°C. En oposición a estos resultados, no se observaron transiciones en calor evidentes para el carbonato de cesio. El análisis de una mezcla de Li2C03, Na2C03 y K2C03 durante el segundo ciclo de calentamiento demuestra que la mezcla de Li2C03/Na2C03/K2C03 presenta una pronunciada transición de calor entre 390°C y 400°C. El punto medio del rango de temperatura es de aproximadamente 385°C. El área bajo la curva de transición de calor se calculó igual a -182 Joules por gramo. Se determina que el comienzo de la movilidad es a la temperatura DSC mínima de 390°C. La pronunciada transición del calor indica una mezcla sustancialment e homogénea de sales.
Ejemplo 3. Ensayo de conductividad iónica de catalizadores de sales inorgánicas o una sal inorgánica individual relativa a K2CQ3. Todo el ensayo se lleva a cabo colocando 3,81 cm (1,5 pulgadas) de los catalizadores de sales inorgánicas o las sales inorgánicas individuales en un recipiente de cuarzo con cables de platino o cobre separados entre si, pero inmersos en una muestra en el horno de mufla. Se conectan los cables a 9,55 voltios en célula seca y a un resistor de corriente limitada de 220.000 ohm. El horno de mufla se calentia a 600°C y se mide la corriente utilizando el galvanómetro . La figura 11 es una representación gráfica de las curvas de logaritmos de la resistencia de la muestra relativa a la resistencia del carbonato de potasio ("log (rK2C03)" versus temperatura ("T"). Las curvas 240, 242, 244, 246, y 248 son curves logarítmicas de la resistencia K2CO3, la resistencia CaO, la resistencia del catalizador K2C03/ Rb2C03/Cs2C03, y la resistencia de catalizador LÍ2C03/K2C03 /Rb2C03/Cs2C03, y la resistencia del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03, respectivamente. El CaO (la curva 242) presenta una resistencia relativamente alta y estable relativa al K2C03 (curva 240) a temperaturas en el rango de 380 a 500°C. La resistencia estable indica una estructura ordenada y/o iones que tienden a no separarse entre sí durante el calentamiento. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03, catalizador Li2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03, y catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 (véase curvas 244, 246, y 248) muestran un pronunciado descenso en la resistividad relativa a K2C03 a temperaturas en el rango de 350-500 °C. La disminución en la resistividad generalmente indica que el flujo de corriente se detecta durante la aplicación de voltaje a los cables mojados en el catalizador de sal inorgánica. Los datos de la figura 11 demuestran que los catalizadores de sal inorgánica generalmente son más móviles que las sales inorgánicas puras a temperaturas en el rango de 350 a 600°C. La figura 12 es una representación gráfica de las curvas de logaritmos de la resistencia del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 relativa a la resistencia del carbonato de potasio ("log (rK2CC>3 ) " versus la temperatura ("T") . La curva 250 es la gráfica de la relación de la resistencia del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 relativa a la resistencia del catalizador K2C03 (curva 240) versus la temperatura durante el calentamiento del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03. Luego del calentamiento, el catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se enfria a temperatura ambiente y posteriormente se calienta en el dispositivo de conductividad. La curva 252 es una gráfica de logaritmo del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2CC>3/Cs2C03 relativa a la resistencia K2C03 versus la temperatura durante el calentamiento del catalizador de sal inorgánica luego de enfriarse desde 600°C hasta 25 °C. La conductividad iónica del catalizador Na2C03/ K2C03 /R 2C03/Cs2C03 recalentado aumenta relativa a la conductividad iónica del catalizador Na2C03/K2C03/Rb2C03/C s2C03 original. De la diferencia de las conductividades iónicas del catalizador de sal inorgánico durante el primer y segundo calentamiento puede deducirse que el catalizador de sal inorgánico da lugar a una diferente forma (una segunda forma) al enfriarse que no es la misma que la forma (primera forma) que presenta antes del calentamiento. Ejemplo 4. Estudio de las propiedades de fluidez de un catalizador de sal inorgánica. Se coloca una capa espesa de 1 a 2 cm de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2CC>3 en polvo en una placa de cuarzo. Se coloca la placa en un horno y se calienta a 500°C durante aproximadamente 1 hora. Para determinar las propiedades de fluidez del catalizador, se inclina manualmente el disco en el horno luego de calentar. No se observa fluir al catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03. Al presionar con una espátula, el catalizador tiene la consistencia de un caramelo.
Por el contrario, bajo las mismas condiciones, las sales de carbonato individuales son polvos que fluyen libremente. Bajo las mismas condiciones, el catalizador a2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se torna liquido y fluye fácilmente (similar, por ejemplo, al agua) en la placa.
Ejemplos 5 y 6: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2C03/Rb2C03 Cs2C03 y vapor. Se utilizó el siguiente equipamiento y procedimiento general en los ejemplos 5 a 23 y se describen las variaciones aplicadas en cada caso. Reactor: En un autoclave de 250 mL Hastelloy C Parr (Modelo Parr #4576) a una presión de trabajo de 35 MPa (5000 psi) a 500°C, se adapta un agitador mecánico y un calentador en banda Gaumer de 800 watt sobre un controlador Eurotherm capaz de mantener el autoclave a + 5 °C desde la temperatura ambiente hasta los 625°C, un puerto de entrada de gas, un puerto de entrada de vapor, un puerto de salida, y una termocupla para registrar la temperatura interna. Antes del calentamiento se aisla la parte superior del autoclave con tela de vidrio. Recipiente de Adición: Se monta un recipiente de adición (a 250 mL, un recipiente de acero inoxidable 316) con un sistema de calentamiento controlado, una válvula de control de gas adecuada, un dispositivo de liberación de presión, unas termocuplas, un barómetro, una válvula de control a altas temperaturas (válvula Swagelok # SS-4UW) capaz de regular el flujo de una fuente caliente, viscosa, y/o presurizada a una velocidad de flujo de 0 a 500 g/min. El lado de salida de la válvula de control a temperaturas elevadas se une al primer puerto de entrada del reactor luego de cargar la fuente en el recipiente de adición. Antes del uso, se aisla la linea del recipiente de adición. Recolección de Producto: El vapor del reactor sale del puerto de salida del reactor y se introduce en una serie de trampas frías de menores temperaturas (tubos de inmersión conectados a una serie de recipientes de acero inoxidable 316 de 150 mL) . El líquido del vapor se condensa en trampas frías para formar una corriente de gas y una corriente de líquido condensado. La tasa de circulación del vapor desde el reactor y a través de las trampas frías se regula, en la medida en que sea necesario, utilizando un regulador de presión inversa. La velocidad de flujo y el volumen de gas total para la corriente de gas que sale de las trampas frías se miden con un medidor de ensayo húmedo (Medidor de Ensayo Húmedo Modelo Ritter # TG 05) . Luego de salir del medidor de ensayo húmedo, la corriente de gas se recoge en un saco de gas (un saco de recolección de gas Tediar) para su análisis. El gas se analiza utilizando GC/MS {Hewlett-Packard Modelo 5890, ahora Agilent Modelo 5890; fabricado por Agilent Technologies, Zion Illinois, EUA) . La corriente de condensado líquido se remueve de las trampas frías y se pesa. El producto crudo y el agua se separan de la corriente condensada de líquido. Se pesa y analiza el producto crudo. Procedimiento: Se carga Cerro Negro (137,5 gramos) en el recipiente de adición. La fuente posee una gravedad API de 6,7. La fuente contiene, por gramo de la misma, un contenido de 0,042 gramos de azufre, un contenido de 0,011 gramos de nitrógeno, y un contenido de Ni/V total de 0,009 gramos. Se calienta la fuente a 150°C. El catalizador K2C03 Rb2C03/Cs2C03 (31,39 gramos) se carga en el reactor. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se prepara combinando 16,44 gramos de K2C03, 19, 44 gramos de Rb2C03 y 24, 49 gramos de Cs2C03. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se encuentra a una temperatura TAP mínima de 360°C. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se encuentra a una temperatura DSC de 250°C. Las sales individuales (K2C03, Rb2CC>3, y Cs2C03) no presentan temperaturas DSC en el rango de 50 a 500 °C. Esta temperatura TAP es mayor a la temperatura DSC del catalizador de sal inorgánica e inferior a la temperatura DSC de los carbonatos de metal individuales. Se calienta rápidamente el catalizador a 450°C bajo una presión atmosférica de flujo de metano de 250 cm3/min. Luego de alcanzar la temperatura de reacción deseada, una velocidad del vapor de 0,4 mL/min, una velocidad del metano de 250 cm3/min, se mide en el reactor. El vapor y el metano se miden continuamente durante la adición de una fuente al reactor durante aproximadamente 2,6 horas. Se presuriza la fuente en el reactor utilizando 1,5 MPa (229 psi) de CH4 durante 16 minutos. La fuente residual (0,56 gramos) permanece en el recipiente de adición luego de completar el agregado de la fuente. Durante la adición de la fuente se aprecia una disminución en la temperatura de hasta 370°C. La mezcla de catalizador/fuente se calienta a una temperatura de reacción de 450°C y se mantiene a la temperatura durante aproximadamente 2 horas. Luego de las dos horas, se enfria el reactor y la mezcla de residuo/catalizador resultante se pesa para determinar el porcentaje de coque producido y/o sin consumir en la reacción. De la diferencia en el peso de catalizador inicial y el peso de la mezcla de coque/catalizador, 0,046 gramos de coque permanecen en el reactor por gramo de fuente. El producto total incluye 0,87 gramos de producto crudo con una gravedad API promedio de 13 y gas. El gas incluyó CH4, hidrógeno, hidrocarburos C2 y 04-06 y C02 (0,08 gramos de C02 por gramo de gas) sin reaccionar. El producto crudo contiene, por gramo de producto crudo, 0,01 gramos de azufre y 0,000005 gramos de Ni y V totales. El producto crudo no se continúa analizando. En el ejemplo 6, los procedimientos, condiciones, fuente y catalizador de reacción son los mismos que los del Ejemplo 5. El producto crudo del Ejemplo 6 se analiza para determinar la distribución de la ebullición del producto crudo. El producto crudo contiene, por gramo de producto crudo, 0,14 gramos de nafta, 0,19 gramos de destilado, 0,45 gramos de VGO, y contenido de residuo de 0,001 gramos, y cantidades indetectables de coque. Los ejemplos 5 y 6 demuestran que el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de máxime 3 gramos de catalizador por 100 gramos de fuente produce un producto total que incluye un producto crudo que es una mezcla liquida a STP. El producto crudo contiene residuo de máxime 30% de contenido de residuo de la fuente. El producto crudo contiene azufre y Ni/V total de máxime 90% del contenido de azufre y contenido de Ni/V de la fuente. El producto crudo incluye al menos 0,001 gramos de hidrocarburos con una distribución de los puntos de ebullición de máxime 200 °C a 0,101 MPa, al menos 0,001 gramos de hidrocarburos con una distribución de ebullición entre 200 a 300°C a 0,101 MPa, al menos 0,001 gramos de hidrocarburos con rango de ebullición de entre 400 y 538 °C (1000 °F) a 0,101 MPa . Ejemplos 7-8: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2C03/Rb2C03 Cs2C03 y vapor Los procedimientos, las condiciones de reacción y el catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 en los Ejemplos 7 y 8 son los mismos que en el Ejemplo 5, excepto que se utilizaron 130 gramos de fuente (Cerro Negro) y 60 gramos de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03. En el ejemplo 7, se utiliza metano como fuente de hidrógeno. En el ejemplo 8, se utiliza hidrógeno gaseoso como fuente de hidrógeno. La figura 13 describe una representación gráfica de las concentraciones de gas no condensable, producto crudo, y coque. Las gráficas 254 y 256 representan el %p del coque producido, las gráficas 258 y 260 representan el %p de los hidrocarburos líquidos producidos y las gráficas 262 y 264 representan el %p de gas producido, en base al peso de la fuente. En el ejemplo 7, se produce 93% p de producto crudo (gráfico 260), 3% p de gas (gráfico 264), y 4% p de coque (gráfico 256) en base al peso de Cerro Negro. En el ejemplo 8, se produce 84% p de producto crudo (gráfico 258), 7% p de gas (gráfico 262), y 9% p de coque (gráfico 254) en base al peso de Cerro Negro. Los ejemplos 7 y 8 permiten comparar el uso de metano como fuente de hidrógeno y el uso de gas hidrógeno como fuente de hidrógeno. Generalmente es menos costoso producir y/o transportar el metano que el hidrógeno, por lo tanto que es deseable el proceso que utiliza metano. Tal como se demuestra, el metano es al menos tan efectivo como el gas hidrógeno como fuente de hidrógeno cuando se pone en contacto la fuente en presencia de un catalizador de sal inorgánico para obtener el producto total. Ejemplos 9-10: Obtención de producto crudo con gravedad API selectiva. El dispositivo, el procedimiento de reacción y el catalizador de sal inorgánica es el mismo que el del ejemplo 5, con la excepción de que se varía la presión de la reacción . En el ejemplo 9, la presión del reactor fue de 0,1 MPa (14,7 psi) durante el periodo de contacto. Se obtiene un producto crudo con gravedad API de 25 a 15,5°C. El producto total contiene hidrocarburos con distribución de número de carbonos en el rango de 5 a 32 (véase curva 266 en la figura 14) . En el ejemplo 10, la presión del reactor fue de 3,4 MPa (514 7 psi) durante el periodo de contacto. Se produce un producto crudo con gravedad API de 51,6 a 15,5°C. El producto total contiene hidrocarburos con una distribución de número de carbonos en el rango de 5 a 15 (véase curva 268 en la figura 12) . Estos ejemplos demuestran que los métodos para poner en contacto la fuente con el hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica a diferentes presiones permiten obtener un producto crudo con gravedad API seleccionada. Al variar la presión, se obtiene el producto crudo con mayor o menor gravedad API. Ejemplos 11-12 : Contacto de la fuente en presencia de un catalizador K2C03 Rb2C03 Cs2CQ3 o carburo de silicio en ausencia de fuente de hidrógeno externa. En los ejemplos 11 y 12, el dispositivo fuente y procedimiento de reacción son los mismos que los del ejemplo 5, con la excepción de que la fuente y el catalizador (o carburo de silicio) se cargan directamente en el reactor al mismo tiempo. Se utiliza dióxido de carbono (C02) como gas vehículo. En el ejemplo 11, se combinan 138 gramos de Cerro Negro con 60,4 gramos de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 (mismo que en el ejemplo 5) . En el ejemplo 12, se combinan 132 g de Cerro Negro con 83,13 gramos de carburo de silicio (malla 40, Stanford Materials, Aliso Viejo, CA) . Este carburo de silicio se cree que contiene bajas propiedades catalíticas, si las tiene, bajo las condiciones del proceso descritas en la presente. En cada ejemplo, se calienta la mezcla a una temperatura de reacción por encima de 500°C durante un período de tiempo de aproximadamente 2 horas. El C02 se midió en el reactor a velocidades de 100 cm3/min. Se genera vapor a partir del reactor en trampas frías y un saco de gas utilizando una presión inversa de aproximadamente 3,2 Pa (479,7 psi). Se consolida y analiza el producto crudo de las trampas frías. En el ejemplo 11, se producen 36,82 gramos (26,68 %p en base al peso de la fuente) de un líquido hidrocarburo incoloro con gravedad API de al menos 50 a partir del contacto de la fuente con catalizador de sal inorgánico en la atmósfera de dióxido de carbono. En el ejemplo 12, se producen 15,78 gramos (11,95 %p en base del peso de la fuente) de un líquido hidrocarburo amarillo con gravedad API de 12 a partir del contacto de la fuente con carburo de silicio en la atmósfera de dióxido de carbono . A pesar de que la producción del ejemplo 11 es baja, la generación in situ de fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánico es mayor que la generación in situ de hidrógeno bajo condiciones no catalíticas. La producción de producto crudo en el Ejemplo 12 es la mitad de la producción de producto crudo en el Ejemplo 11. El ejemplo 11 también demuestra que el hidrógeno se genera durante el contacto de la fuente en presencia de una sal inorgánica y en ausencia de una fuente de hidrógeno gaseosa. Ejemplos 13-16: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2C03 Rb2C03 Cs2C03, carbonato de calcio, y carburo de silicio en condiciones atmosféricas . El dispositivo, el procedimiento de reacción, la fuente y el catalizador de sal inorgánica son los del ejemplo 5, con la excepción de que se adiciona directamente Cerro Negro al reactor en lugar de adicionarlo por el recipiente de adición y se utiliza gas hidrógeno como fuente de hidrógeno. La presión del reactor fue de 0,101 MPa (14,7 psi) durante el período de contacto. La velocidad de flujo de gas hidrógeno fue de 250 cm3/min. Las temperaturas de reacción, la velocidad de flujo de vapor, y los porcentajes de producto crudo, gas y coque producidos se tabulan en la Tabla 1 en la figura 15. En los ejemplos 13 y 14, se utiliza catalizador K2C03/ b2C03/Cs2C03 · En el ejemplo 13, la temperatura de contacto fue de 375°C. En el ejemplo 14, la temperatura de contacto se encuentra en el rango de temperatura de 500 a 600°C. Tal como se representa en la tabla 1 (figura 15), para los ejemplos 13 y 14, cuando aumenta la temperatura de 375 °C a 500°C, la producción de gas aumenta de 0,02 gramos a 0,05 gramos de gas por gramo de producto total. Sin embargo, la producción de coque disminuye de 0,17 gramos a 0,09 gramos de coque por gramo de fuente a mayores temperaturas. El contenido de azufre del producto crudo también disminuye de 0,01 gramos a 0,008 gramos de azufre por gramo de producto crudo a mayores temperaturas. Ambos productos crudos contienen un H/C atómico de 1,8. En el ejemplo 15, se pone en contacto la fuente con CaC03 bajo condiciones similares a las condiciones descritas para el ejemplo 14. Los porcentajes de producción de producto crudo, gas y coque se tabulan en la tabla 1 en la figura 13. La producción de gas aumentó en el ejemplo 15 relativa a la producción de gas en el Ejemplo 14. La desulfurización de la fuente no fue tan efectiva como en el ejemplo 14. El producto crudo producido en el ejemplo 14, incluye, por gramo de producto crudo, 0,01 gramos de azufre tal como se compara con el contenido de azufre de 0,008 gramos por gramo de producto crudo para el crudo producido del ejemplo 14.
El ejemplo 16 es un ejemplo comparativo para el ejemplo 14. En el ejemplo 16, se cargan 83,13 gramos de carburo de silicio en lugar de catalizador de sal inorgánico en el reactor. La producción de gas y la producción de coque aumentan significativamente en el ejemplo 16 en relación con la producción de gas y la producción de coque del ejemplo 14. Bajo estas condiciones no catalíticas, se producen 0,22 gramos de coque por gramo de producto crudo, 0,25 gramos de gas no condensable, y 0,5 gramos de producto crudo. El producto crudo producido en el ejemplo 16 posee 0,036 gramos de azufre por gramo de producto crudo, en comparación con 0,01 gramos de azufre por gramo de producto crudo producido en el ejemplo 14.
Estos ejemplos demuestran que los catalizadores utilizados en los ejemplos 13 y 14 proporcionan mejores resultados comparando con las condiciones no catalíticas y las sales de metal convencionales. A 500°C, y tasa de flujo de hidrógeno de 250 cmVmin, la concentración de coque y gas no condensable es significativamente menor que las concentraciones de coque y gas no condensable producidas bajo condiciones no catalíticas. En los ejemplos utilizando catalizadores de sal inorgánica (véase ejemplos 13 a 14 de la tabla 1, figura 15) , se observa una disminución en el porcentaje en peso del gas producido relativo al gas producido formado durante el experimento control (véase el ejemplo 16 en la tabla 1, figura ) . De la cantidad de hidrocarburos en el gas producido, el craqueo térmico de la fuente se estima que es máxime 20%p, máxime 15%p, máxime 10%p, máxime 5%p, o ninguno, en base a la concentración total de la fuente en contacto con la fuente de hidrógeno. Ejemplos 17 y 18 : Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de agua y un catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 o carburo de silicio . El dispositivo de los ejemplos 17 y 18 es el mismo que el del ejemplo 5 con la excepción de que se utilizó gas hidrógeno como fuente de hidrógeno. En el ejemplo 17, se combinan 130,4 gramos de Cerro Negro con 30, 88 gramos de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 para formar una mezcla de fuente. En el ejemplo 18, se combinan 139,8 gramos de Cerro Negro con 80,14 gramos de carburo de silicio para formar la mezcla de fuente. Se carga directamente la mezcla de fuente en el reactor. Se mide el gas hidrógeno a 250 cmVmin en el reactor durante el periodo de calentamiento y de espera. Se calienta la mezcla de fuente a 300°C durante aproximadamente 1,5 horas y se mantiene a 300°C durante aproximadamente 1 hora. Se aumenta la temperatura de reacción a 400°C durante aproximadamente 1 hora y se mantiene a 400 °C durante aproximadamente 1 hora. Luego de que la temperatura de reacción alcanza los 400°C, se introduce agua en el reactor a velocidades de 0,4 g/min en combinación con el gas hidrógeno.
Se mide el agua y el hidrógeno en el reactor durante los periodos de calentamiento y espera remanentes. Luego de mantener la mezcla de reacción a 400°C, se aumenta la temperatura de reacción a 500°C y se mantiene a 500°C durante aproximadamente 2 horas. El vapor generado del reactor se recoge en las trampas frías y el saco de gas. Se consolida y analizal producto líquido de las trampas frías. En el ejemplo 17, se producen 86,17 gramos (66,l%p en base al peso de la fuente) de un líquido hidrocarburos marrón rojizo oscuro (producto crudo) y agua (97,5 g) como vapor del contacto de la fuente con catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 en la atmósfera de hidrógeno. En el ejemplo 18, se produce vapor de agua y pequeñas concentraciones de gas desde el reactor. Se revisa el reactor, y se remueve el líquido hidrocarburo viscoso marrón oscuro del reactor. Menos de 50%p del líquido viscoso amarronado se produce por el contacto de la fuente con carburo de silicio en la atmósfera de hidrógeno. Se observa en el ejemplo 17 un aumento de 25% en la producción de producto crudo relativo a la producción de producto crudo en el ejemplo 18. El ejemplo 17 demuestra una mejora en las propiedades del producto crudo utilizando los métodos descritos en la presente, relativa al producto crudo que se obtiene utilizando agua caliente. Específicamente, el producto crudo del ejemplo 17 entra en ebullición a menores temperaturas que el producto crudo del ejemplo 18, tal como lo demuestra el producto crudo del ejemplo 18 que no puede producirse en forma de vapor. El producto crudo del ejemplo 17 tiene mejores propiedades de flujo relativas al producto crudo en el ejemplo 18, según lo determinado con la inspección visual. Ejemplos 19-20: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de catalizador K2C03/Kb2C:C>3/Cs2C03 para producir un volumen de producto crudo con mayor volumen relativo a un volumen de producto crudo producido bajo condiciones no catalíticas . El dispositivo, la fuente, el catalizador inorgánico, y el procedimiento de reacción son los del ejemplo 5, con la excepción de que la fuente se carga directamente al reactor y se utiliza gas hidrógeno como fuente de hidrógeno. La fuente (Cerro Negro) posee una gravedad API de 6,7 y una densidad de 1,02 g/mL a 15,5°C. En el ejemplo 19, se cargan 102 gramos de fuente (aproximadamente 100 mi de fuente) y 31 gramos de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 en el reactor. Se produce un producto crudo (87,6 gramos) con una gravedad API de 50 y una densidad de 0,7796 g/mL a 15,5°C (112 mL) . En el ejemplo 20, se cargan 102 gramos de fuente (aproximadamente 100 mi de fuente) y 80 gramos de carburo de silicio en el reactor. Se obtiene un producto crudo (70 gramos) con gravedad API de 12 y densidad de 0, 9861 g/mL a ,5°C (aproximadamente 70 mL) . En estas condiciones, el volumen de producto crudo del ejemplo 19 es aproximadamente 10% mayor que el volumen de la fuente. El volumen del producto crudo del ejemplo 20 es significativamente menor (40% menor) que el volumen de producto crudo del ejemplo 19. El aumento significativo en el volumen del producto mejora la capacidad del productor de generar más volumen de producto crudo por volumen de crudo ingresado . Ejemplo 21. Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 , azufre y coque. El dispositivo y procedimiento de reacción es el del ejemplo 5, pero el vapor en este caso se mide en el reactor a 300 cm3/min. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 se prepara combinando 27,2 gramos de K2C03, 32, 2 gramos de Rb2C03 y 40,6 gramos de Cs2C03. Se cargan en el reactor la fuente (130,35 gramos) y el catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 (31,6 gramos). El crudo Cerro Negro incluye, por gramo de fuente, 0,04 gramos de contenido total de aromáticos, en una distribución del punto de ebullición de entre 149-260°C (300 a 500°F), 0,0006140 gramos de níquel y vanadio combinados, 0,042 gramos de azufre, y 0,56 gramos de residuo. La gravedad API de la fuente es de 6,7. El contacto de la fuente con metano en presencia de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 produce, por gramo de fuente, 0,95 gramos de producto total y 0,041 gramos de coque. El producto total incluye, por gramo de producto total, 0,91 gramos de producto crudo y 0,028 gramos de gas hidrocarburo. El gas total recogido incluye, por mol de gas, 0,16 moles de hidrógeno, 0,045 moles de dióxido de carbono y 0,025 moles de C2 e hidrocarburos C4-C6, tal como se determina por GC/MS. El gas restante se completa con metano, aire, monóxido de carbono, y trazas (0,004 moles) de producto crudo evaporado . Se analiza el producto crudo con la combinación de cromatografía de gas y espectrofotometría de masas. El producto crudo incluido en la mezcla de hidrocarburos con rangos de ebullición entre 100 a 538°C. La mezcla de producto líquido total incluye 0,006 gramos de etilbenceno (un compuesto anillo monocíclico con punto de ebullición de 136,2 °C a 0,101 MPa) por gramo de mezcla. Este producto es indetectable en la fuente. El catalizador utilizado ("primer catalizador utilizado") se elimina del reactor, se pesa y posteriormente se analiza. El primer catalizador utilizado tiene un aumento en peso de 31,6 gramos hasta un peso total de 37,38 gramos (un aumento de 18% p, en base al peso del catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 original). El primer catalizador utilizado incluye 0,15 gramos de coque adicional, 0,0035 gramos de azufre, 0,0014 gramos de Ni/V, y 0, 845 gramos de K2C03/Rb2C03/Cs2C03 por gramo de catalizador utilizado. Se pone en contacto más fuente (152,71 gramos) con el primer catalizador utilizado (36,63 gramos) para producir 150 gramos de producto total recuperado luego de las pérdidas. El producto total incluye, por gramo de producto total, 0,92 gramos de producto crudo y 0,058 gramos de coque adicional, y 0,017 gramos de gas. El gas incluye, por mol de gas, 0,18 moles de hidrógeno, 0,07 gramos de dióxido de carbono y 0,035 moles de hidrocarburos C2-C6. El gas restante está compuesto por metano, nitrógeno, algo de aire, y trazas de producto combustible evaporado (<1% mol) . El producto crudo incluye una mezcla de hidrocarburos con rangos de ebullición de entre 100 a 538°C. La porción de la mezcla con distribución del rango de ebullición debajo de 149°C incluye, por mol de hidrocarburos líquidos totales, 0,018% mol de bencenetilo, 0,04% mol de tolueno, 0,03% mol de metaxileno, y 0,060 mol% de paraxileno (compuestos de anillo monocíclico con puntos de ebullición debajo de 149°C a 0,101 MPa) . Estos productos son indetectables en la fuente. El catalizador utilizado ("segundo catalizador utilizado") se remueve del reactor, se pesa y posteriormente se analiza. El segundo catalizador utilizado presenta un aumento en peso de 36,63 gramos al peso total de 45,44 gramos (un aumento de 43% p, en base al peso del catalizador K2CC>3/Rb2C03/Cs2C03 original) . El segundo catalizador utilizado incluye 0,32 gramos de coque, y 0,01 gramos de azufre y 0,67 gramos por gramo de segundo catalizador utilizado. La otra fuente (104 gramos) se pone en contacto con el segundo catalizador utilizado (44,84 gramos) para producir, por gramo de fuente, 104 gramos de producto total y 0,114 gramos de coque. Una porción del coque se atribuye a la formación de coque en el recipiente de adición debido al calentamiento excesivo del recipiente de adición debido a que 104,1 gramos de los 133 gramos de fuente que se transfieren es la propia fuente. El producto total incluye, por gramo de producto total, 0,86 gramos de producto crudo y 0,025 gramos de gas hidrocarburo. El gas total incluye, por mol de gas, 0,18 moles de hidrógeno, 0,052 moles de dióxido de carbono, y 0,03 moles de hidrocarburos C2-C6. El gas se completó con metano, aire, monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y pequeñas trazas de combustible evaporado. El producto crudo incluye una mezcla de hidrocarburos con rango de ebullición de entre 100 a 538 °C. La porción de mezcla con una distribución del rango de ebullición menor a 149°C incluye, por gramo de mezcla de hidrocarburo, 0,021 gramos de benceno etilo, 0,027 gramos de tolueno, 0,042 gramos de metaxileno y 0,020 gramos de paraxileno, determinado como antes por GC/MS. El catalizador utilizado ("tercer catalizador utilizado") se remueve del reactor, se pesa y luego se analiza. El tercer catalizador utilizado presenta un aumento en peso de 44,84 gramos al peso total de 56,59 gramos (un aumento de 79%p, en base al peso del catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 original) . Se realiza un análisis elemental detallado del tercer catalizador utilizado. El tercer catalizador utilizado incluye, por gramo de material adicional, 0,90 gramos de carbono, 0,028 gramos de hidrógeno, 0,0025 gramos de oxigeno, 0,046 gramos de azufre, 0,017 gramos de nitrógeno, 0,0018 gramos de vanadio, 0,0007 gramos de níquel, 0,0015 gramos de hierro, y 0,00025 gramos de cloruro. El restante está constituido por otros metales de transición tales como cromo, titanio y zirconio. Tal como se demuestra en este ejemplo, el coque, el azufre y/o los metales depositados en el catalizador de sal inorgánica o dentro del mismo, no afectan la producción total de producto crudo (al menos 80% para cada corrida) obtenida por el contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador de sal inorgánica. El producto crudo incluye un contenido de compuestos aromáticos monocíclicos de al menos 100 veces el contenido de compuestos aromáticos de anillos monocíclicos de la fuente en un rango de ebullición menor a 149°C. Para las tres corridas, el producto crudo promedio obtenido (en base al peso de la fuente) fue 89,7% p, con una desviación estándar de 2,6%, la producción de coque promedio fue de 7,5% p (en base al peso de la fuente), con desviación estándar de 2,7% y la producción en peso promedio del hidrocarburo craqueado gaseoso fue de 2,3% p (en base al peso de la fuente) con desviación estándar de 0,46%. La desviación estándar comparativamente grande del liquido y el coque se debe a una tercera evaluación, en la cual el controlador de temperatura del recipiente de fuente falla, con el calentamiento excesivo de la fuente en el recipiente adicional. Incluso, no hay efecto negativo significativo aparente incluso de las altas concentraciones de coque evaluadas en la presente de la actividad del sistema catalizador . El coeficiente de concentración de olefinas C2 con las C2 totales es de 0,19. El mismo coeficiente de concentración de las olefinas C3 con las C3 totales es de 0,4. El coeficiente de concentración entre las alfa olefinas y las olefinas internas de los hidrocarburos C4 fue de 0,61. El coeficiente de concentración de las olefinas C4 cis/trans fue de 6,34. Esta relación es sustancialmente mayor que la relación termodinámica prevista para las olefinas C4 cis/trans de 0,68. La relación entre las alfaolefinas y las olefinas internas de los hidrocarburos C5 fue de 0,92. Esta relación fue mayor que la relación termodinámica prevista entre las olefinas C5 termodinámicas y las olefinas internas C5 de 0,194. La relación entre las olefinas C5 cis/trans fue de 1,25. Esta relación es sustancialmente mayor que la relación termodinámica prevista para las olefinas C5 cis/trans de 0,9. Ejemplo 22 : Contacto de una fuente con contenido de azufre relativamente alto con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2C03 Rb2C03 Cs2C03. El dispositivo y el procedimiento de reacción son los mismos que se describen en el ejemplo 5, con la excepción de que la fuente, metano y vapor se vierten de forma continua al reactor. El nivel de la fuente en el reactor se monitorea utilizando un cambio en el peso del reactor. El gas metano se mide continuamente a 500 cm3/min al reactor. Se mide continuamente vapor a 6 g/min al reactor . El catalizador de sal inorgánico se prepara combinando 27,2 gramos de K2CO3, 32,2 gramos de Rb2CC>3 y 40,6 gramos de Cs2C03. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 (59, 88 gramos) se carga en el reactor. Se procede a calentar la fuente (bitumen, Loydminster, Canadá) con gravedad API de 9,4, un contenido de azufre de 0,02 gramos de azufre y un contenido de residuo de 0,40 gramos, por gramo de fuente, en el recipiente de adición a 150°C. El bitumen caliente se midió de forma continua a partir del recipiente de adición a 10,5 g/min al reactor en un intento de mantener el nivel de fuente liquida a 50% del volumen del reactor, sin embargo, la velocidad no fue suficiente para mantener el nivel.
El metano/vapor/fuente se puso en contacto con el catalizador a una temperatura de reactor interna promedio de 456°CC. El contacto del metano/vapor/fuente con el catalizador produce un producto total (en este ejemplo en forma de vapor efluente reactor) . Se procesa un total de 1640 gramos de fuente durante 6 horas. De la diferencia en el peso de catalizador inicial y el peso de la mezcla de residuo/catalizador, 0,085 gramos de coque permanecen en el reactor por gramo de fuente. Del contacto de la fuente con metano en presencia de catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 produce, se producen 0,93 gramos de producto total por gramo de fuente. El producto total incluye, por gramo de producto total, 0,03 gramos de gas y 0,97 gramos de producto crudo, excluyendo la concentración del metano y el agua utilizada en la reacción. El gas incluyó, por gramo de gas, 0,014 gramos de hidrógeno, 0,018 gramos de monóxido de carbono, 0,08 gramos de dióxido de carbono, 0,13 gramos de sulfuro de hidrógeno y 0,68 gramos de hidrocarburos no condensables. De la concentración de sulfuro de hidrógeno generada, puede estimarse que el contenido de azufre de la fuente se reduce en 18%p. Tal como se representa en este ejemplo, se produce hidrógeno, monóxido de carbono, y dióxido de carbono. La relación molar de monóxido de carbono y dióxido de carbono es 0,4. Los hidrocarburos C2-C5 incluyen, por gramo de hidrocarburo, 0,30 gramos de compuestos C2, 0,32 gramos de compuestos C3, 0,26 gramos de compuestos C4, y 0,10 gramos de compuestos C5. La relación de peso del iso-pentano y n-pentano en los hidrocarburos no condensables es de 0,3. La relación de peso del iso-butano y n-butano en los hidrocarburos no condensables es de 0,189. Los compuestos C4 contienen, por gramo de compuesto C , un contenido de butadieno de 0,003 gramos. La relación de peso de alfa olefinas C4 y olefinas internas C4 es 0,75. La relación de peso de alfa olefinas C5 y olefinas internas C5 es 1,08. Los datos del ejemplo 25 demuestran que el procesamiento continuo de una fuente de azufre relativamente alta con el mismo catalizador en presencia de coque no disminuye la actividad del catalizador de sal inorgánica, y se produce un producto crudo adecuado para ser transporte. Ejemplo 23: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador K2CQ3/Rb2C 3/Cs2C03 y coque . El dispositivo y el procedimiento de reacción se lleva a cabo utilizando condiciones descritas en el ejemplo 22. El catalizador K2C03/Rb2C03/Cs2C03 (56, 5 gramos) se carga en el reactor. Se procesa un total de 2550 gramos de fuente durante 6 horas. De la diferencia en el peso de catalizador inicial y el peso de la mezcla de residuo/catalizador, 0,114 gramos de coque permanecen en el reactor por gramo de fuente, en base al peso de la fuente. Se produce un total de 0,89 gramos de producto total por gramo de fuente. El producto total incluye, por gramo de producto total, 0,04 gramos de gas y 0,96 gramos de producto crudo, excluyendo la concentración de metano y agua utilizada en la reacción. El gas incluye, por gramo de gas, 0,021 gramos de hidrógeno, 0,018 gramos de monóxido de carbono, 0,052 gramos de dióxido de carbono, 0,18 gramos de sulfuro de hidrógeno, y 0,65 gramos de hidrocarburos no condensables. De la concentración de sulfuro de hidrógeno generada, puede estimarse que el contenido de azufre de la fuente se reduce en 14%p, en base al peso de la fuente. Tal como se representa en este ejemplo, se produce hidrógeno, monóxido de carbono, y dióxido de carbono. La relación molar de monóxido de carbono y dióxido de carbono es 0,6. Los hidrocarburos C2-C6 incluyen, por gramo de hidrocarburo, 0,44 gramos de compuestos C2, 0,31 gramos de compuestos C3, 0,19 gramos de compuestos C4, y 0,068 gramos de compuestos C5. La relación de peso del iso-pentano y n-pentano en los hidrocarburos no condensables es de 0,25. La relación de peso del iso-butano y n-butano en los hidrocarburos no condensables es de 0,15. Los compuestos C4 contienen, por gramo de compuesto C4, un contenido de butadieno de 0,003 gramos. Los datos de este ejemplo demuestran que el procesamiento continuo de una fuente de azufre relativamente alta (2550 gramos de fuente) con el mismo catalizador (56,5 gramos) en presencia de coque no disminuye la actividad del catalizador de sal inorgánica, y se produce un producto crudo adecuado para ser transportada. Ejemplo 24: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de catalizador Cao/ZrQ2 para obtener producto total . Se utiliza el siguiente reactor y las condiciones para los ejemplos 24 a 27. Reactor: En un autoclave de 250 mL Hastelloy C Parr (Modelo Parr #4576) a una presión de trabajo de 35 MPa (5000 psi) a 500°C, se adapta un agitador mecánico y un calentador en banda Gaumer de 800 watt sobre un controlador Eurotherm capaz de mantener el autoclave a + 5 °C desde la temperatura ambiente a 625°C, un Puerto de entrada de gas, un Puerto de entrada de vapor, un Puerto de salida, y una termocupla para registrar la temperatura interna. Antes del calentamiento, la parte superior del autoclave se aisla con tela de vidrio. El reactor incluye una pantalla con aberturas con diámetro menor a 16 mallas. Recipiente de Adición: Se equipa un recipiente de adición (a 250 mL, recipiente de acero inoxidable 316) con un sistema de calentamiento controlado, una válvula de control de gas adecuada, un dispositivo de liberación de presión, termocuplas, barómetro, una válvula de control a altas temperaturas (válvula Swagelok # SS-4U ) capaz de regular el flujo de calor, viscosa, y/o la fuente presurizada a una velocidad de flujo de 0-500 g/min. El lado de salida de la válvula de control a alta temperatura se une al primer puerto de entrada del reactor luego de cargar la fuente en el recipiente de adición. Antes del uso, se aisla la linea del recipiente de adición. Recolección de Producto: El vapor del reactor sale del puerto de salida del reactor y se introduce en una serie de trampas frías de menores temperaturas (tubos conectados a una serie de recipientes de acero inoxidable 316 de 150 mL) . El líquido del vapor se condensa en trampas frías para formar una corriente de gas y una corriente de líquido condensado. La tasa de circulación del vapor desde el reactor y a través de las trampas frías se regula, en la medida que sea necesario, utilizando un regulador de presión reversa. La tasa de flujo y el volumen de gas total para la corriente de gas que sale de las trampas frías se mide con un medidor de ensayo húmedo (Medidor de Ensayo Húmedo Modelo Ritter # TG 05) . Luego de salir del medidor de ensayo húmedo, la corriente de gas se recoge en un saco de gas (un saco de recolección de gas Tediar) para su análisis. El gas se analiza utilizando GC/MS {Hewlett-Packard Modelo 5890, ahora Agilent Modelo 5890; fabricado por Agilent Technologies, Zion Illinois, EUA) . La corriente de condensado líquido se remueve de las trampas frías y se pesa. El producto crudo y el agua se separan de la corriente condensada de liquido. Se pesa y analiza el producto crudo. Procedimiento: Se coloca Zr02 (8,5 gr) en la pantalla en el reactor. Se pesa el reactor para obtener un peso inicial. Se cargó fuente (5,01 gramos) en el recipiente de adición. Se obtiene la fuente del combustible pesado desasfaltado. La fuente posee una densidad de 1,04 g/cc y un punto de ablande de 200°C. La fuente contiene, por gramo de fuente, 0,0374 gramos de azufre y 0,0124 gramos de nitrógeno. Se calienta la fuente a 150°C. Se adiciona una mezcla de CaO (15,03 gramos, 0,26 moles) y Zr202 (20,05 gramos, 0,16 moles) a la fuente para producir una mezcla de sal inorgánica de catalizador/soporte de catalizador/fuente. El catalizador de mezcla resultante se mide en el recipiente reactor durante 20 minutos (un WHSV calculado de 0,8 h-1) para mantener el nivel de liquido de la fuente en 50% del volumen del reactor en atmósfera de nitrógeno. Una vez que la temperatura interna del reactor alcanza los 731°C, se carga metano y agua (26,06 gramos como vapor) al recipiente de reacción durante 1 hora. La reacción se corre hasta que no se produce gas y/o producto liquido, o se produce escaso gas y/o liquido. Se pesa el reactor el final de la corrida para obtener el peso de reactor final . El producto total incluye 1,06 gramos de producto crudo, y 8,152 gramos de gas. El gas incluye 0, 445 gramos de hidrocarburos no condensables, 4,39 gramos (0,10 moles) de C02, 3,758 gramos (0,13 moles) de CO, 0,627 gramos de gas H2, 0,03 gramos de H2S y 0,296 gramos de coque. La selectividad por productos que contienen carbono se calcula en base al peso de los productos que contienen carbono dividido el peso de asfalto cargado al reactor. Para los cinco experimentos corridos tal como se describe en el ejemplo 24 la selectividad media para los productos que contienen carbono se determina: 67%p para monóxido de carbono combinado y dióxido de carbono, 7,47%p para hidrocarburos no condensables y 19,88%p para el producto crudo y 4,94% p para coque . Este ejemplo demuestra que un método para el contacto de la fuente con mezcla de catalizador de sal inorgánico/soporte en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor para producir un producto crudo y gas y menos de 0,1 gramos de coque por gramo de fuente. En presencia de CaO, se aumenta la producción de gas relativa a la producción del producto crudo. Se calcula como 1,3 la relación molar del CO y CO2. Ejemplo 25: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia del catalizador MgO/ZrQ2 para obtener producto crudo . La fuente y el dispositivo fue la misma que la descrita en el Ejemplo 24. Se coloca el Zr02 (8,59 gramos) en una pantalla en el reactor. Se calienta la fuente a 150°C. Se adiciona una mezcla de MgO (19,82 gramos, 0,49 moles) y Zr02 (29, 76 gramos, 0,24 moles) a la fuente (9,92 gramos) para producir una mezcla de sal inorgánica de catalizador/soporte de catalizador/fuente. El catalizador de mezcla resultante se mide en el recipiente reactor durante 0,5 horas (un HSV calculado de 0,75 h"1) para mantener el nivel de liquido de la fuente en 50% del volumen del reactor en atmósfera de nitrógeno. Una vez que la temperatura interna del reactor alcanza los 731°C, se carga metano y agua (48,1 gramos como vapor) al recipiente de reacción durante 0,5 hora. La reacción se corre hasta que no se produce gas y/o producto liquido, o se produce escaso gas y/o liquido. Se pesa el reactor el final de la corrida para obtener el peso de reactor final. El producto total incluye 1,92 gramos de producto crudo, y 18,45 gramos de gas. El gas incluye 1,183 gramos de hidrocarburos no condensables, 8,66 gramos (0,19 moles) de C02, 7,406 gramos (0,26 moles) de CO, 1,473 gramos de gas H2, 0,125 gramos de H2S y 0,0636 gramos de coque. Se calcula como 1,4 el coeficiente molar del CO y C02. La selectividad por productos que contienen carbono se calcula en base al peso de los productos que contienen carbono dividido el peso de asfalto cargado al reactor. Para los tres experimentos corridos tal como se describe en el ejemplo 25, se determina la selectividad media para los productos que contienen carbono, 65,88% p para monóxido de carbono y dióxido de carbono combinados, 11,74% p para hidrocarburos no condensables y 12,35% p para el producto crudo y 8,78% p para el coque. Este ejemplo demuestra que el método permite el contacto de la fuente con mezcla de catalizador de sal inorgánica/soporte en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor para obtener un producto crudo y gas y menos de 0,1 gramos de coque por gramo de fuente. Se produce más gas que producto crudo en presencia de MgO en comparación con el Ejemplo 24. Ejemplo 26: Contacto de una fuente con fuente de hidrógeno en presencia de catalizador ZrQ2 para obtener producto crudo. La fuente y dispositivo fue la misma que la descrita en el Ejemplo 24. Se coloca el Zr02 (8, 56 gramos) en una pantalla en el reactor. Se calienta la fuente a 150°C. Se carga el Zr02 (24,26 gramos) en la fuente (5,85 gramos) para producir una mezcla de Zr02/fuente. El catalizador mezcla resultante se mide en el recipiente reactor durante 20 minutos (un WHSV calculado de 0,6 h"1) para mantener el nivel de liquido de la fuente en 50% del volumen del reactor en atmósfera de nitrógeno. Una vez que la temperatura interna del reactor alcanza los 734°C, se carga metano y agua (24,1 gramos como vapor) al recipiente de reacción durante 20 minutos. La reacción se corre hasta que no se produce gas y/o producto liquido, o se produce escaso gas y/o líquido. Se pesa el reactor el final de la corrida para obtener el peso de reactor final. El producto total incluye 0,4 gramos de producto crudo, y 5,25 gramos de gas. El gas incluye 0,881 gramos de hidrocarburos no condensables, 2,989 gramos de C02, 1,832 gramos de CO, 0, 469 gramos de gas H2, y 0,34 gramos de H2S. De la diferencia de peso inicial y final del reactor se forman 1,67 gramos de coque. Se calcula como 1 el coeficiente molar del CO y C02. La selectividad por los productos que contienen carbono se calcula en base al peso de los productos que contienen carbono dividido el peso de asfalto cargado al reactor. Para los dos experimentos corridos tal como se describe en el ejemplo 26, se determina la selectividad media para los productos que contienen carbono: 31,73% p para monóxido de carbono y dióxido de carbono combinados, 18,93% p para hidrocarburos no condensables y 10,34% p para el producto crudo y 39% p para coque. Este ejemplo demuestra que el contacto de la fuente con el soporte catalizador en presencia de una fuente de hidrógeno y de vapor produce una concentración mínima de producto crudo, gases y coque. Ejemplo comparativo 27 : Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno bajo condiciones no catalíticas para obtener producto crudo . La fuente y dispositivo fueron los mismos que los descritos en el Ejemplo 24. Se coloca carburo de silicio, un material inerte, (carburo de silicio, 13,1 gramos) en una pantalla en el reactor. Se calienta la fuente a 150°C. Se carga carburo de silicio (24,26 gramos) en la fuente (4,96 gramos) para producir una mezcla de carburo de silicio/fuente. El catalizador de mezcla resultante se mide en el recipiente reactor durante 0,5 horas (un WHSV calculado de 0,4 h_1) para mantener el nivel de liquido de la fuente en 50% del volumen del reactor bajo atmósfera de nitrógeno. Una vez que la temperatura interna del reactor alcanza los 725°C, se carga metano y agua (24,1 gramos como vapor) al recipiente de reacción durante 0,5 hora. La reacción se corre hasta que no se produce gas y/o producto liquido, o se produce escaso gas y/o liquido. Se pesa el reactor el final de la corrida para obtener el peso de reactor final. El producto total incluye 0,222 gramos de producto crudo y 1,467 gramos de gas. El gas incluye 0,248 gramos de hidrocarburos no condensables, 0,61 gramos (0,014 moles) de C02, 0,513 gramos (0,018 moles) de CO, 0,091 gramos de gas H2. De la diferencia de peso inicial y final del reactor se forman 3,49 gramos de coque. Este ejemplo demuestra que el contacto de la fuente con una fuente de hidrógeno y vapor produce mayores cantidades de coque que cuando se pone en contacto la fuente con un catalizador de sal inorgánico y un soporte de catalizador en presencia de una fuente de hidrógeno y de vapor. La selectividad por los productos que contienen carbono se calcula en base al peso de los productos que contienen carbono dividido el peso de asfalto cargado al reactor. Para los dos experimentos corridos tal como se describe en el ejemplo 27, se determina la selectividad media para los productos que contienen carbono: 11,75% p para monóxido de carbono combinado y dióxido de carbono, 7,99% p para hidrocarburos no condensables y 9,32% p para el producto crudo y 65,96% p para coque. En la figura 16 se describe la selectividad media para los productos que contienen carbono para los ejemplos 24 a 27. Los puntos de los datos 270 representan la concentración total de gases de monóxido de carbono y dióxido de carbono producidos. Los puntos de los datos 272 representan la concentración de hidrocarburos no condensables producidos. Los puntos de los datos 274 representan la concentración de producto crudo. Los puntos de los datos 276 representan la concentración de coque producido y/o asfáltenos sin reaccionar. Tal como se muestra en la figura 16, la concentración total de gases de monóxido de carbono y dióxido de carbono se aumenta cuando se pone en contacto la fuente con un catalizador de sal inorgánico comparando con el contacto con un soporte catalizador o bajo condiciones térmicas.
Cuando se utiliza óxido de calcio como catalizador de sal inorgánico, se produce más producto crudo en comparación con el óxido de magnesio, óxido de zirconio o experimento térmico. Por lo tanto, la selección del catalizador y el control de las condiciones de contacto a la temperatura de máxime 1000°C permiten ajustar la composición del producto total. Además, controlar las condiciones de contacto limita la conversión de la fuente a hidrocarburos totales a un máximo de 50%, en base a la concentración molar de carbono en la fuente. Ejemplo 28. El contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un catalizador inorgánico con soporte . Se soporta un catalizador de sal inorgánica con una zeolita. El catalizador de sal inorgánica con soporte contiene, por gramo de catalizador de sal inorgánica con soporte, 0,049 gramos de potasio, 0,069 gramo de rubidio y 0,109 gramos de cesio. El catalizador inorgánico contiene un área de superficie de 5,3 m2/g a p/?? = 0,03, un área de superficie externa de 3,7 m2/g, y un volumen de poro de 0,22 ml/g. Se contacta mediante fluidos la fuente (residuo largo Kuwait, WHSV de 1 h"1) con un catalizador de sal inorgánica con soporte (equilibrio c modificado) en un ensayo microactividad (" AT") a 450°C, 1 bar absoluto (0,1 MPA) en presencia de vapor (velocidad de circulación de agua 0,36 gramos/min para producir vapor) con metano como gas de fluidización a velocidad de 45 NmL/min para producir el producto total. Se realizan cinco corridas, con cada corrida con diferentes relaciones entre el catalizador y la fuente de 3, 4, 5, 6, 7 y 8. La concentración de gas, producto crudo y coque formado para cada corrida se tabula en la tabla 2, la figura 17 y se describe gráficamente en la figura 18. La gráfica 280 es la concentración de gas producido. La gráfica 282 representa la concentración de producto crudo producido y la gráfica 284 representa la concentración de coque producida para cada corrida. Tal como se representa en este ejemplo, la fuente con un catalizador de sal inorgánica con soporte producido en presencia de una fuente de hidrógeno y vapor permite obtener un producto total y máxime 0,2 gramos de coque. Se produce un producto total que incluye 0,08 gramos de gas, 0,73 gramos de producto crudo y 0,16 gramos de coque, por gramo de fuente a una tasa de catalizador y fuente de . Se produce un producto total que incluye 0,09 gramos de gas, 0,7 gramos de producto crudo y 0,14 gramos de coque, por gramo de fuente a una tasa de catalizador y fuente de 8. Tal como se representa, si se ajusta la relación de catalizador y fuente de 4 a 8 se disminuye la concentración de coque formada durante el contacto . Ejemplo comparativo 29: Contacto de una fuente con una fuente de hidrógeno en presencia de un E-cat a diversas tasas de catalizador/fuente . El equipo, las condiciones de contacto y la tasa entre el catalizador y la fuente son los mismos que para el ejemplo 28. El catalizador es el catalizador de craqueo catalítico fluido comercializado Equilibrium ("E-cat", de Akzo Nobel Cobra 553) que incluye 1541 ppmp de níquel, 807 ppmp de vanadio, 0,29% p de sodio y 0,4% p de hierro. El E-Cat contiene un área de superficie de 163 m3/g a p/?? = 3, un área de superficie externa de 26,3 m2/g, y un volumen de poro de 0,37 ml/g. La concentración de gas, producto crudo, y coque formado para cada corrida se tabula en la tabla 3, figura 17 y se describe gráficamente en la figura 18. La gráfica 286 representa la concentración de gas producida. La gráfica 288 representa la concentración de producto crudo producido y la gráfica 290 representa la concentración de coque producida para cada corrida. Tal como se representa en este ejemplo comparativo, la concentración de gas y producto crudo formado de la fuente utilizando E-Cat nuevo permanece constante para diversas tasas catalizador/fuente. Se obtiene un producto que incluye 0,23 gramos de gas, 0,60 gramos de producto crudo y 0,16 gramos de coque por gramo de fuente, a una tasa de E-cat y fuente de 4. Se obtiene un producto que incluye 0,26 gramos de fuente, 0,43 gramos de producto crudo y 0,21 gramos de coque, por gramo de fuente a una tasa de E-cat y fuente de 8. En esta patente, se incorporan ciertas patentes de EUA como referencia. El texto de las patentes de EUA sin embargo, solo se incorpora por referencia al grado que no existe conflicto entre el texto y otras declaraciones y figuras planteadas en la presente. Ante estos conflictos, el texto en conflicto en las referencias de las patentes de EUA no se incluye específicamente como referencia en esta patente. Los expertos en el tema encontrarán posibles modificaciones y aspectos alternativos de los diversos aspectos de la invención en vistas de esta descripción. De acuerdo con esto, la descripción debe considerarse ilustrativa con el fin de brindar enseñanza a los expertos en el tema sobre el procedimiento general de la invención. Debe entenderse que las formas de la invención demostradas y descritas en la presente deben considerarse aspectos de la misma. Los elementos y materiales pueden sustituirse por los que se ilustran y describen en la presente, las partes y procesos pueden revertirse, y ciertas características de la invención pueden utilizarse independientemente, como será claro para los expertos en el campo luego de haber leído esta descripción. Pueden hacerse cambios en los elementos descritos en la presente, sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención descritos en las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para producir un producto total, caracterizado porque incluye: Poner en contacto una fuente con hidrocarburos livianos en presencia de uno o más catalizadores de sal inorgánica y vapor para obtener un producto total; controlar las condiciones de contacto de forma tal que al menos 50% de los hidrocarburos livianos puedan ser recuperados Y producir un producto total, en el que la relación del hidrógeno y el carbono atómico (H/C) en el producto total es de entre 80% y 120% de H/C de la fuente.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las condiciones de contacto se controlan de modo tal que el coeficiente monóxido de carbono y dióxido de carbono es de 1 a 4.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los hidrocarburos livianos incluyen metano y/o hidrocarburos con un número de carbonos en el rango de 2 a 6.
  4. 4. El método de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la relación H/C en el producto total es entre 90% y 110%, o de 95% a 105%, de la relación H/C de la fuente .
  5. 5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las condiciones de contacto se controlan de forma tal que la concentración de hidrocarburos livianos recuperados es de entre 50% y 99%.
  6. 6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el catalizador de sal inorgánica incluye uno o más metales alcalinos, uno o más compuestos de uno o más metales alcalinos, uno o más metales alcalinos férreos, uno o más compuestos de uno o más metales alcalinos férreos, o sus combinaciones.
  7. 7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el catalizador de sal inorgánica incluye uno o más carbonatos de metal alcalino y/o uno o más óxidos de metal alcalino férreo.
  8. 8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el catalizador de sal inorgánica es piedra caliza y/o dolomita.
  9. 9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el catalizador de sal inorgánica contiene un soporte, y el soporte incluye piedra caliza, carbono, coque, carbón no volátil, carbono activado, ceniza, dolomita, arcilla, Ti02, Zr202, aluminosilicato, catalizador de hidroprocesamiento utilizado, metales y/o compuestos de metales recuperados de la mezcla de producto total/fuente, uno o más metales de las columnas 5 a 10 de la tabla periódica, uno o más compuestos de uno o más metales de las columnas 5 a 10 de la tabla periódica o sus combinaciones.
  10. 10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la zona de contacto es un lecho fluido circulante y/o elevador de fluidez circulante .
  11. 11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la fuente incluye un contenido de asfáltenos totales de al menos 0,01 gramos de asfáltenos por gramo de fuente.
  12. 12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la fuente incluye un contenido de residuo totales de al menos 0,01 gramos por gramo de fuente.
  13. 13. El método de conformidad con las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la fuente posee al menos 0,1 gramos de hidrocarburos con un punto de ebullición menor a 538°C por gramo de fuente.
  14. 14. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el contacto se realiza en presencia de sulfuro de hidrógeno.
  15. 15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque además incluye proporcionar el producto total a la zona de separación, en el que el producto total se separa en producto crudo y/o gas.
  16. 16. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el producto total incluye un producto crudo, y el método también incluye fraccionar el producto crudo en una o más fracciones destiladas, y producir combustible de transporte a partir de al menos una de las fracciones destiladas.
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