NL1008843C2

NL1008843C2 - Stoomconversieproces en katalysator.

Info

Publication number: NL1008843C2
Application number: NL1008843A
Authority: NL
Inventors: Jose Carrazza; Jose Cordova; Pedro Pareira; Roger Marzin; Luis Zacarias; Marian Marino
Original assignee: Intevep Sa
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-03-12
Also published as: CA2233699C; CN1446887A; PT870815E; KR19980081253A; KR100250114B1; NL1008843A1; EP0870815A2; US5885441A; ATE248902T1; JPH1129778A; CA2233699A1; EP0870815A3; DE69817653D1; CN1196379A; SG64488A1; RU2142497C1; CN1209445C; DE69817653T2; JP3087116B2; EP0870815B1

Description

Stoomconversieproces en katalysator

De uitvinding heeft betrekking op een stoomconversieproces en op een katalysator voor het verschaffen van een hoge conversiesnelheid 5 van een zware koolwaterstofvoeding in lichtere, meer waardevolle kool-waterstofproducten alsook op een werkwijze voor de bereiding van de katalysator.

Er zijn verschillende processen bekend voor het omzetten van zware koolwaterstoffen in meer gewenste vloeibare en gasvormige pro-10 ducten. Deze processen omvatten visbreaking en kraken bij zeer hoge temperatuur. Deze processen worden echter gekenmerkt door lage omzet-tingssnelheden en/of een groot percentage aan ongewenste nevenproducten zoals cokes, dat onder andere transport- en lozingsproblemen kan veroorzaken.

15 Het is derhalve het primaire doel van de onderhavige uitvinding om een stoomconversieproces te verschaffen waarbij een goede conversie wordt verkregen met kleinere hoeveelheden aan ongewenste nevenproducten zoals cokes.

Verder is het een doel van de onderhavige uitvinding om een 20 stoomconversiekatalysator te verschaffen die bruikbaar is bij het uitvoeren van het proces volgens de onderhavige uitvinding.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor de bereiding van de stoomconversiekatalysator volgens de onderhavige uitvinding.

25 Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaf fen van een proces voor het terugwinnen van katalysatormetalen uit nevenproducten van het stoomconversieproces voor gebruik bij de bereiding van een katalysator voor erop volgende stoomconversieprocessen.

Andere doelen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen 30 hieronder verschijnen.

Volgens de uitvinding kunnen de voorgaande doelen en voordelen eenvoudig worden bereikt.

Volgens de uitvinding wordt een proces voor de conversie met stoom van een koolwaters tofvoeding bij aanwezigheid van een katalysa-35 tor verschaft, welk proces de stappen omvat van (a) het verschaffen van een katalytische emulsie die een water-in-olie-emulsie omvat die een eerste alkalimetaal en een tweede metaal bevat, waarbij het tweede metaal gekozen is uit de groep van niet-edelmetalen uit groep VIII, 1008843 2 aardalkalimetalen en mengsels daarvan; (b) het mengen van de katalytische emulsie met een koolwaterstofvoeding voor het verschaffen van een reactiemengsel; en (c) het onderwerpen van het reactiemengsel aan stoomconversie-omstandigheden zodat een verbeterd koolwaterstofproduct 5 wordt verschaft.

Verder omvat het proces voor de conversie met stoom volgens de uitvinding bij voorkeur de stappen van het verschaffen van een zure koolwaterstofstroom met een zuurgetal van ten minste ongeveer 0,4 mg KOH/g koolwaterstof; het verschaffen van een eerste oplossing van het 10 eerste alkalimetaal in water; het mengen van de zure koolwaterstof-stroom en de eerste oplossing zodat de koolwaterstofstroom ten minste ten dele wordt geneutraliseerd en een in hoofdzaak homogeen mengsel wordt gevormd waarbij het alkalimetaal reageert met de koolwaterstofstroom zodat een organisch zout van het alkalimetaal wordt gevormd; 15 het verschaffen van een tweede oplossing van het tweede metaal in water; en het mengen van het in hoofdzaak homogene mengsel en de tweede oplossing voor het verschaffen van de katalytische emulsie.

Volgens de uitvinding wordt ook een katalytische emulsie voor de conversie met stoom van een koolwaterstofvoeding verschaft, die een 20 water-in-olie-emulsie omvat die een eerste alkalimetaal en een tweede metaal bevat, waarbij het tweede metaal gekozen is uit de groep van niet-edelmetalen uit groep VIII, aardalkalimetalen en mengsels daarvan.

Er wordt een werkwijze voor de bereiding van de onderhavige kata-25 lytische emulsie verschaft, die de stappen omvat van het verschaffen van een zure koolwaterstofstroom met een zuurgetal van ten minste ongeveer 0,4 mg KOH/g koolwaterstof; het verschaffen van een eerste oplossing van het eerste alkalimetaal in water; het mengen van de zure koolwaterstofstroom en de eerste oplossing zodat de koolwaterstof-30 stroom ten minste ten dele wordt geneutraliseerd en een in hoofdzaak homogeen mengsel wordt gevormd waarbij het alkalimetaal reageert met de koolwaterstofstroom zodat een organisch alkalimetaalzout wordt gevormd; het verschaffen van een tweede oplossing van het tweede metaal in water; en het mengen van het in hoofdzaak homogene mengsel 35 en de tweede oplossing voor het verschaffen van de katalytische emulsie.

Er volgt, met betrekking tot de bijgevoegde tekeningen, een gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen van de 1008843 3 uitvinding, waarbij:

Figuur 1 een schematische weergave is van een stoomconversie- proces volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 een schematische weergave is van een proces voor de 5 productie van synthetische ruwe olie volgens de onderhavige uitvin ding; en

Figuur 3 een schematische illustratie is van een werkwijze voor de bereiding van een katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding.

10 De uitvinding heeft betrekking op een stoomconversieproces en op een katalysator voor gebruik bij het verbeteren van een zware kool-waterstofvoeding zoals een extra zwaar ruw product of voeding, waaronder een residufractie met een kookpunt hoger dan 500°C, en op een werkwijze voor de bereiding van de katalysator.

15 Volgens de uitvinding worden een stoomconversieproces en een katalysator verschaft die met voordeel de conversie van een dergelijke zware koolwaterstofvoeding bevorderen, vergeleken met de conversie die wordt verkregen met behulp van gebruikelijk visbreaking of thermische kraakwerkwijzen, en die verder een lagere productiesnelheid van on-20 gewenste vaste nevenproducten zoals cokes verschaffen.

De volgens de onderhavige uitvinding te behandelen voeding kan elke zware koolwaterstofvoeding zijn waarin een conversie in lichtere, meer waardevolle producten wordt gewenst. De voeding kan bijvoorbeeld een voeding zijn met een residufractie met een kookpunt hoger dan 25 500°C of met een significant gedeelte met een kookpunt hoger dan 500°C

en een extra gedeelte met een kookpunt in het traject van 350-500°C, of kan in hoofdzaak de residufractie zelf zijn, bijvoorbeeld na frac-tioneren van een bepaalde eerste voeding, of kan een vacuümresidu of elke andere geschikte voeding zijn. De onderstaande tabel A bevat 30 kenmerken van een typisch voorbeeld van een geschikte voeding voor behandeling volgens de uitvinding.

1008843 4

Tabel A

Karakterisering van vacuümresidu Gehalte

Koolstof (gew.%) 84,3

Waterstof (gew.%) 10,6 5 Zwavel (gew.%) 2,8

Stikstof (gew.%) 0,52

Metalen (ppm) 636 API-soortelijk gewicht 6

Asfaltenen (gew.%) 11 10 Conradson-koolstof (gew.%) 18,6 : 500°O (gew.%) 95

Viscositeit (210°F, cSt) 2940

Een vacuümresidu zoals gekarakteriseerd in tabel A is een voor-15 beeld van een geschikte voeding die met voordeel volgens de onderhavige uitvinding behandeld kan worden. Natuurlijk kunnen ook talrijke andere voedingen worden behandeld.

Volgens de uitvinding wordt een stoomconversieproces verschaft voor het verbeteren van een zware koolwaterstofvoeding zoals die uit 20 tabel A, zodat de koolwaterstofvoeding wordt verbeterd zodat lichtere, meer waardevolle producten worden verschaft. Volgens de uitvinding wordt de voeding in contact gebracht, onder stoomconversie-omstandig-heden, met een katalysator volgens de uitvinding in de vorm van een katalytische water-in-olie-emulsie die een eerste alkalimetaal en een 25 tweede metaal bevat, waarbij het tweede metaal gekozen is uit de niet-eSelmetalen uit groep VIII, aardalkalimetalen en mengsels daarvan, waarbij de zware koolwaterstofvoeding wordt verbeterd.

Stoomconversie-omstandigheden volgens de uitvinding omvatten een temperatuur tussen ongeveer 360°C en ongeveer 520°C, bij voorkeur 30 tussen ongeveer 4l0°C en ongeveer 470°C; een druk van ongeveer 60 psi of lager en bij voorkeur tussen ongeveer 5 PSi en ongeveer 600 psi, in het ideale geval ongeveer 300 psi of lager en bij voorkeur tussen ongeveer 10 psi en ongeveer 300 psi; een ruimtelijke vloeistofdoor-voersnelheid per uur tussen ongeveer 0,001 uur”1 en ongeveer 3,5 uur”1, 35 afhankelijk van de gewenste mate van behandeling; en stoom in een hoeveelheid tussen ongeveer 1 gew.% en ongeveer 15 gew.%, bij voorkeur tussen ongeveer 3 gew.% en ongeveer 12 gew.%, gebaseerd op de voeding.

Afhankelijk van de te behandelen voeding kan de procesdruk ge- 1008843 5 schikt in hoofdzaak atmosferisch zijn of kan deze een weinig hoger zijn, bijvoorbeeld tussen ongeveer 50 psi en ongeveer 600 psi, bij voorkeur tussen ongeveer 100 psi en ongeveer 300 psi.

Stoomconversie-omstandigheden zijn vergeleken met de gebruikelij-5 ke conversie met waterstof voordelig omdat lagere drukken gebruikt kunnen worden dan noodzakelijk zijn voor het instandhouden van waterstof. Het stoomconversieproces volgens de onderhavige uitvinding maakt dus een verlaging van de kosten van de apparatuur en dergelijke voor het werken bij hoge drukken mogelijk.

10 De katalysator of katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur verschaft in de vorm van een water-in-olie-emulsie, bij voorkeur met een gemiddelde druppeltjesgrootte kleiner dan of gelijk aan ongeveer 10 micron, met meer voorkeur kleiner dan of gelijk aan ongeveer 5 micron, en met een volumeverhouding van 15 water tot olie tussen ongeveer 0,1 en ongeveer 0,4, met meer voorkeur tussen ongeveer 0,15 en ongeveer 0,3· Volgens de uitvinding wordt de katalytische emulsie zodanig verschaft, dat deze een eerste alkali-metaal, bij voorkeur kalium, natrium of mengsels daarvan, en een tweede metaal, dat bij voorkeur een niet-edelmetaal uit groep VIII, bij 20 voorkeur nikkel of kobalt, of een aardalkalimetaal, bij voorkeur calcium of magnesium, of mengsels daarvan kan zijn, omvat. De katalytische emulsie kan geschikt verschillende combinaties van de bovenstaande eerste en tweede metalen bevatten en combinaties die bijzondere voorkeur hebben omvatten kalium en nikkel; natrium en nikkel; natrium 25 en calcium; en natrium, calcium en nikkel. De katalytische emulsie bevat het eerste alkalimetaal bij voorkeur in een concentratie van ten minste ongeveer 10.000 ppm, gebaseerd op de katalytische emulsie, en bevat het eerste alkalimetaal en het tweede metaal tevens bij voorkeur in een gewichtsverhouding tussen ongeveer 0,5:1 en ongeveer 20:1, met 30 meer voorkeur tussen ongeveer 1:1 en ongeveer 10:1.

Volgens de uitvinding wordt de katalytische emulsie bij voorkeur bereid door het verschaffen van een zure koolwaterstofstroom, bij voorkeur met een zuurgetal van ten minste ongeveer 0,5 mg KOH/g koolwaterstof, waarbij het zuurgetal wordt gedefinieerd in ASTMD 664-89. 35 Het zuurgetal, zoals vermeld in ASTMD 664-89, is de hoeveelheid base, uitgedrukt in milligram kaliumhydroxide per gram monster, die vereist is voor het titreren van een monster in het oplosmiddel van zijn oorspronkelijke afleesstand naar een meterstand die overeenkomt met een 1008843 6 vers bereide niet-waterige basische bufferoplossing. In de onderhavige uitvinding wordt dit getal gebruikt om te verwijzen naar de hoeveelheid base die nodig is voor het neutraliseren van de zuurgraad van de zure koolwaterstofstroom die wordt gebruikt voor het bereiden vein de 5 katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding.

Aan de zure koolwaterstofstroom worden als volgt oplossingen in water van de gewenste katalysatormetalen toegevoegd teneinde de gewenste katalytische emulsie te bereiden.

Een oplossing van het eerste alkalimetaal in water wordt ver-10 schaft voor mengen met de zure koolwaterstofstroom. Volgens de uitvinding is de oplossing van het alkalimetaal in water bij voorkeur een verzadigde oplossing die het alkalimetaal binnen ongeveer 5# van het verzadigingspunt van de oplossing bij omgevingstemperatuur bevat, waarbij het verzadigingspunt het punt is waarna extra alkalimetaal 15 niet oplost in de oplossing en in plaats daarvan neerslaat uit de oplossing. Er kunnen echter meer verdunde oplossingen worden gebruikt, waarbij de toegevoegde hoeveelheid water eindigt als onderdeel van de katalytische emulsie en uiteindelijk verdampt moet worden tijdens de behandeling van de voeding. Het heeft derhalve de voorkeur om de op-20 lossing te verschaffen, zoals hierboven is weergegeven, binnen ongeveer 5X van het verzadigingspunt, teneinde een onnodig verhitten te voorkomen.

Volgens de uitvinding worden de zure koolwaterstofstroom en de oplossing van het alkalimetaal in water samengevoegd en gemengd, zodat 25 de koolwaterstofstroom ten minste ten dele wordt geneutraliseerd en een in hoofdzaak homogeen mengsel wordt gevormd waarin het alkalimetaal reageert met de koolwaterstofstroom teneinde een organisch alkalimetaalzout te verschaffen, en reageert bij voorkeur met nafteen-zuur dat aanwezig is in de koolwaterstofstroom teneinde een alkali-30 metaalzout van nafteenzuur te verschaffen. Deze stap kan desgewenst volledig in een menginrichting worden uitgevoerd, of de stromen kunnen stroomopwaarts van de menginrichting worden samengevoegd en voor geschikt mengen aan de menginrichting worden toegevoerd teneinde het gewenste, in hoofdzaak homogene mengsel te verschaffen, dat op dit 35 punt een emulsie kan zijn. De koolwaterstofstroom en de hoeveelheid alkalimetaal worden bij voorkeur zodanig gekozen, dat vrijwel alle alkalimetaal reageert onder de vorming van een organisch alkalimetaalzout, bij voorkeur alkalimetaalzout van nafteenzuur, terwijl de zuur- 1 0088 43 7 graad van de koolwaterstofstroom ten minste ten dele en bij voorkeur in hoofdzaak wordt geneutraliseerd. Hierdoor wordt de in hoofdzaak homogene opname van het alkalimetaal in de uiteindelijke katalysator-emulsie gewaarborgd.

5 De omzetting van alkalimetaal in organisch alkalimetaalzout wordt gewenst omdat alkalimetaal nog steeds in de hydroxide-vorm in het mengsel zou kunnen reageren met zouten van het tweede metaal tijdens het later mengen, waarbij ongewenste oxiden van het tweede metaal, zoals nikkeloxide, worden verschaft, die een nadelige invloed hebben 10 op het totale proces. Verder is het in stand houden van een hoge zuurgraad in de meeste gevallen ongewenst daar dit corrosief is voor de mengapparatuur en dergelijke.

Er wordt een oplossing van het tweede metaal, een niet-edelmetaal uit groep VIII, een aardalkalimetaal of een mengsel van beide, in 15 water verschaft. De tweede oplossing is bij voorkeur ook een verzadigde oplossing, die een geschikt tweede metaal met de meeste voorkeur in een hoeveelheid binnen ongeveer 5%< met meer voorkeur binnen ongeveer 2% van het verzadigingspunt van de tweede oplossing bevat. Het tweede metaal wordt bij voorkeur in de vorm van een acetaat, zoals bijvoor-20 beeld nikkelacetaat, in de tweede oplossing verschaft.

Vervolgens wordt de tweede oplossing samengevoegd en gemengd met het hierboven beschreven, in hoofdzaak homogene mengsel van de eerste oplossing en de zure stroom. De tweede oplossing en het in hoofdzaak homogene mengsel kunnen worden samengevoegd in een menginrichting 25 teneinde de mengstap uit te voeren, of stroomopwaarts van de menginrichting, zoals gewenst wordt volgens de parameters van een specifiek proces.

Deze tweede mengstap, waarbij de tweede oplossing wordt gemengd met het in hoofdzaak homogene mengsel, verschaft de hierboven beschre-30 ven katalytische emulsie, waarbij het eerste alkalimetaal in de vorm van een alkalimetaalzout van nafteenzuur zich in het grensvlak tussen de waterdruppels en de continue oliefase bevindt en als oppervlakte-actieve stof werkzaam is en waarbij het tweede metaal blijft opgelost in de waterdruppels van de emulsie.

35 Er dient te worden opgemerkt dat de hierboven vermelde mengstap- pen worden uitgevoerd met behulp van apparatuur die bekend is uit de stand der techniek en die geen onderdeel vormt van de onderhavige uitvinding.

Volgens de uitvinding heeft de zure koolwaterstofstroom waaruit 1008843 8 de katalytische emulsie wordt bereid bij voorkeur een zuurgetal tussen ongeveer 0,4 mg KOH/g en ongeveer 300 mg KOH/g. Deze stroom kan worden verkregen uit de te behandelen zware koolwaterstofvoeding, als de voeding voldoende zuur is. Daarnaast kan de zure koolwaterstofstroom 5 uit elke andere geschikte bron worden verschaft. Het heeft de voorkeur dat de zure koolwaterstofstroom een organisch zuur, bij voorkeur naf-teenzuur, bevat, hetgeen met voordeel bleek te reageren met alkali-metaal tijdens de bereiding van de katalytische emulsie zodat het gewenste alkalimetaalzout van nafteenzuur wordt verschaft, dat met 10 voordeel als oppervlakte-actieve stof werkzaam is en extra stabiliteit en de gewenste druppeltjesgrootte voor de katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding verschaft.

Tijdens de mengstappen migreert het alkalimetaalzout van nafteenzuur naar het grensvlak tussen de waterdruppels en de continue olie-15 fase van de katalytische emulsie en werkt als oppervlakte-actieve stof en helpt bij het instandhouden van de stabiliteit van de emulsie, en helpt bij het waarborgen van een voldoende kleine druppeltjesgrootte die zorgt voor een goede dispersie van het tweede metaal in de voeding.

20 De toepassing van de katalytische emulsie die de katalytische eerste en tweede metalen bevat dient met voordeel voor het bevorderen van de snelle verdeling van de katalytische metalen door een voeding die wordt verbeterd volgens het proces van de onderhavige uitvinding, zodat de conversie van de zware residufractie of een andere voeding 25 aanzienlijk wordt verbeterd. Als de katalytische emulsie en de voeding worden gemengd, worden de katalytische metalen in hoofdzaak gedisper-geerd door de voeding en er wordt aangenomen dat stoomconversie-om-standigheden vervolgens dienen voor het verdampen van water uit de emulsie teneinde ten minste een gedeelte van de stoom-eisen voor het 30 proces te verschaffen en dat dit tevens resulteert in zeer fijne deeltjes, gedeeltelijk vast en gedeeltelijk gesmolten, van de eerste en tweede katalytische metalen die in nauw contact staan met de voeding, waarbij de conversie in lichtere producten wordt bevorderd.

Verder resulteert het stoomconversieproces volgens de onderhavige 35 uitvinding, onder steeds heftiger omstandigheden, in het verschaffen van een verbeterd koolwaterstofproduct en tevens een residu of cokes-nevenproduct dat, vergeleken met gebruikelijke processen in een veel kleinere hoeveelheid werd verschaft, tevens de verbruikte eerste en 1008843 9 tweede katalytische metalen bleek te bevatten. Het nevenproduct is, afhankelijk van de heftigheid van het proces, ofwel residu ofwel cokes ofwel beide. Volgens het proces van de onderhavige uitvinding wordt het cokes- of residu-nevenproduct bij voorkeur verder behandeld, bij-5 voorbeeld door middel van ontzouting voor residu of vergassing voor cokes, voor het terugwinnen van de katalytische metalen voor het vervolgens gebruiken daarvan bij de bereiding van de katalytische emulsie voor het voortzetten van de stoomconversieprocessen. Gebleken is dat aan de hand van dergelijke werkwijzen een grote hoeveelheid alkali-10 metaal wordt teruggewonnen als het residu wordt ontzout en dat in enkele gevallen een terugwinning van meer dan 100# van het tweede metaal, in het bijzonder niet-edelmetaal uit groep VIII, wordt verschaft als een vergassing van het koolstofachtige vaste (cokes) nevenproduct wordt uitgevoerd, samen met een grote opbrengst aan terug-15 gewonnen alkalimetaal. Als het nevenproduct in hoofdzaak residu is kan dit worden ontzouten voor de terugwinning van metaal door verdunning tot bijvoorbeeld ongeveer IV API en kan het daarna worden getransporteerd voor de gebruikelijke ontzouting.

In een gebruikelijk proces volgens de uitvinding wordt een zware 20 koolwaterstofvoeding door een oven geleid om de gewenste temperatuur te verschaffen, en daarna naar een fractioneerinrichting voor het afscheiden van de verschillende fracties voor het verschaffen van het volgens de onderhavige uitvinding te behandelen residu van de zware koolwaterstof voeding.

25 Als het nevenproduct van het proces rijk is aan vaste stof (d.w.z. cokes meer dan of gelijk aan ongeveer 5#) kan het residu wordt vergast of gecontroleerd worden verbrand en kan de verkregen as worden gewassen voor het terugwinnen van alkalimetaal door oplossen in water terwijl resterende vaste stof kan worden behandeld bij aanwezigheid 30 van C0^ en ammoniak teneinde NiCO-j te produceren, dat bij kamertemperatuur met behulp van azijnzuur in nikkelacetaat kan worden omgezet. Dit is natuurlijk voor het geval dat het tweede metaal nikkel is. Verder kan met behulp van deze werkwijze meer dan 100# van de verbruikte nikkel worden teruggewonnen, daar naast de proces-nikkel, die wordt 35 gebruikt voor het vormen van de katalytische emulsie, nikkel wordt teruggewonnen die aanwezig is in de voeding.

In de tekeningen wordt in figuur 1 schematisch een voorbeeld van een systeem voor het uitvoeren van het stoomconversieproces volgens de 1008843 10 onderhavige uitvinding geïllustreerd.

In figuur 1 wordt een te behandelen zware koolwaterstofvoeding toegevoerd aan oven 10 om op een geschikte temperatuur te worden verhit, en daarna naar een atmosferische of vacuüm-fractioneerinrichting 5 12 voor het afscheiden van de lichte componenten. Zwaardere componen ten uit de fractioneerinrichting 12 worden naar een andere oven l4 geleid voor verdere verhitting, en vervolgens naar een soaker/reactor 16 voor het uitvoeren van het conversieproces. Zoals wordt getoond in figuur 1 wordt een bereidingseenheid of station 18 voor de katalysator 10 verschaft waarin de katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding wordt bereid. Deze katalytische emulsie kan op een aantal verschillende plaatsen met de om te zetten voeding worden gemengd. Figuur 1 toont dat de katalytische emulsie na fractioneerinrichting 12 en vóór oven 14 in de voeding wordt geïnjecteerd. Daarnaast kan de 15 katalytische emulsie na oven 10 en vóór fractioneerinrichting 12, weergegeven met punt 20, met de koolwaterstofvoeding worden gemengd of kan deze na oven 14 en vóór soaker/reactor 16, bij punt 22, worden toegevoegd.

Nog steeds in figuur 1 wordt het product van soaker/reactor 16 20 opnieuw samengevoegd met de lichte producten uit fractioneerinrichting 12 en toegevoerd aan een cycloonstripper 2k, waarin verbeterde kool-waterstofproducten worden afgescheiden van nevenproducten. Het verbeterde product wordt toegevoerd aan fractioneerinrichting 26, waar het verbeterde product wordt gescheiden in verschillende fracties, 25 waaronder een gas-topproduct, nafta, gasolie en bodemproducten, terwijl nevenproduct via warmteuitwisselaar 28 naar ontzoutingseenheid 30 wordt geleid voor eventueel verder verwerken. Zoals in de tekening wordt getoond kan eventueel verdunningsmiddel aan deze fractie worden toegevoegd.

30 In ontzoutingseenheid 30 worden katalytische metalen teruggewon nen uit de nevenproducten en worden deze bij voorkeur teruggevoerd naar de bereidingseenheid 18 voor katalysator om gebruikt te worden ! bij de bereiding van extra katalysator-emulsie voor toepassing in het proces volgens de onderhavige uitvinding, waarbij indien noodzakelijk 35 extra metalen of metalen ter aanvulling worden toegevoegd. Verder, en eveneens getoond in figuur 1, kan een gedeelte van de voeding uit oven 10 worden omgeleid naar de bereidingseenheid 18 voor de katalysator, om desgewenst gebruikt te worden als de zure koolwaterstofstroom waar- 1 0088 4 3 11 uit de katalytische emulsie wordt bereid. Dit heeft bijzondere voorkeur als de te behandelen koolwaterstofvoeding een voldoende zuurgraad heeft of een ander gehalte aan oppervlakte-actieve stof bevat.

Er dient natuurlijk te worden opgemerkt dat hoewel in figuur 1 5 een schematische weergave van een systeem voor het uitvoeren van het conversieproces volgens de onderhavige uitvinding wordt getoond, het proces natuurlijk kan worden uitgevoerd onder toepassing van andere stappen en andere apparatuur en dat geen beperking met betrekking tot de omvang van de onderhavige uitvinding wordt beoogd.

10 In figuur 2 wordt een andere schematische weergave van een proces volgens de onderhavige uitvinding geïllustreerd in verband met een proces voor het produceren van synthetische ruwe olie uit extra zware ruwe olie.

In figuur 2 kan een extra zware ruwe voeding met gewoonlijk een 15 laag API-soortel'. jk gewicht, bijvoorbeeld lager dan of gelijk aan ongeveer 10°, geschikt worden gemengd met een verdunningsmiddel teneinde het API-soortelijk gewicht te verhogen, bijvoorbeeld tot ongeveer l4°, zodat de voeding in een gebruikelijke ontzoutingseenheid 32 kan worden behandeld. Uit ontzoutingseenheid 32 kan de ontzoute voe-20 ding geschikt worden toegevoerd aan een atmosferische destillatie-eenheid 3^> waarin verdunningsmiddel voor de erop volgende verdunning van de voeding wordt afgescheiden, net als andere lichtere producten en een atmosferisch residu. Het atmosferische residu wordt bij voorkeur met de katalytische emulsie volgens de uitvinding uit kataly-25 satorbereidingseenheid 36 gemengd en toegevoerd aan soaker/reactor 38 voor het uitvoeren van de conversie volgens de onderhavige uitvinding. Zoals getoond wordt het mengsel van voeding en katalytische emulsie in soaker/reactor 38 blootgesteld aan stoomconversie-omstandigheden, bijvoorbeeld een druk van 10 barg en een temperatuur van 440°C. Uit 30 soaker/reactor 38 wordt een verbeterd koolwaterstofproduct en een residu en/of cokes alsook katalytisch metaal van de katalytische emulsie bevattend nevenproduct afgegeven. Dit nevenproduct-mengsel wordt toegevoerd aan warmteuitwisselaar tyO en daarna aan ontzoutingseenheid ^2, waar zouten van het katalytische metaal worden verwijderd via 35 vergassing en/of ontzouting en worden teruggevoerd naar katalysator-bereidingseenheid 36, terwijl een transporteerbaar ruw olieproduct volgens het onderhavige proces met gewoonlijk een verbeterd API-soor-telijk gewicht, bijvoorbeeld hoger dan of gelijk aan 130, wordt ver- 1008843 12 ; schaft.

Er dient natuurlijk te worden opgemerkt dat hoewel figuur 2 een schematische weergave is van een voorkeursuitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding, er geen beperking met be-5 trekking tot de omvang van de onderhavige uitvinding wordt beoogd.

In figuur 3 wordt een verdere schematische weergave van een proces voor de bereiding van een katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding gegeven. Figuur 3 toont een toevoer van een zure kool-waterstofstroom, zoals een koolwaterstofstroom die rijk is aan naf-10 teenzuur, die wordt toegevoerd aan warmteuitwisselaar 44 en vervolgens wordt gemengd met een verzadigde oplossing van een alkalimetaal-hydroxide in water. De stroom die rijk is aan nafteenzuur en de verzadigde alkalimetaaloplossing worden bij voorkeur in een geschikte verhouding gemengd, zodat de zuurgraad van de koolwaterstofstroom ten 15 minste ten dele wordt geneutraliseerd en in hoofdzaak al het alkali-metaalhydroxide in de verzadigde oplossing reageert onder de vorming van een alkalimetaalzout van nafteenzuur. Deze reactie wordt bevorderd, en er kan een emulsie worden gevormd, in menginrichting 46 waaraan het mengsel van koolwaterstofstroom/verzadigde oplossing van al-20 kalimetaal wordt toegevoerd. Na deze stap wordt het mengsel van menginrichting 46 naar nabehandelingsinrichting 48 gevoerd om, indien noodzakelijk, resterend zuur van de koolwaterstofstroom te neutraliseren. Na nabehandelingsinrichting 48 wordt een tweede verzadigde oplossing van het tweede katalytische metaal, in dit voorbeeld een 25 oplossing van nikkelacetaat in water, met het mengsel uit nabehandelingsinrichting 48 gemengd en naar een extra menginrichting 50 gevoerd, waarin voldoende mengenergie wordt toegevoerd voor het verschaffen van de gewenste katalytische water-in-olie-emulsie met het eerste alkalimetaal in de vorm van een alkalimetaalzout van nafteen-30 zuur dat zich in het grensvlak bevindt tussen de waterdruppels en de continue oliefase en dat tevens werkzaam is als oppervlakte-actieve stof, en waarbij het tweede metaal, in dit geval nikkelacetaat, is opgelost in de waterdruppels van de emulsie. Het oppervlakte-actieve alkalimetaalzout van nafteenzuur zorgt voor de verschaffing van de 35 gewenste kleine druppeltjesgrootte die met voordeel resulteert in een goed dispergeren van het katalytische metaal, in het bijzonder het tweede katalytische metaal, door een voeding die volgens de uitvinding verbeterd dient te worden.

1008843 13

Daarna kan de emulsie indien noodzakelijk naar buffervat 52 worden gevoerd en vervolgens naar een behandelsysteem voor de conversie met stoom volgens de onderhavige uitvinding van een zware koolwaters tofvoeding. De aldus gevormde katalytische emulsie heeft bij 5 voorkeur een druppeltjesgrootte van kleiner dan of gelijk aan ongeveer 10 micron, met meer voorkeur kleiner dan of gelijk aan ongeveer 5 micron en in het ideale geval ongeveer 1 micron.

Men dient zich natuurlijk te realiseren dat hoewel figuur 3 een schematische weergave toont van een systeem voor de bereiding van een 10 katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding, deze schematische weergave niet bedoeld is als een beperking met betrekking tot de omvang van de onderhavige uitvinding.

De volgende voorbeelden demonstreren de voordelen van het proces en de katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding.

15

Voorbeeld I

Dit voorbeeld illustreert de voordelen van het proces volgens de onderhavige uitvinding, vergeleken met een gebruikelijk proces voor 20 het verlagen van de viscositeit (visbreaking-proces). De voeding van tabel A (zuurgetal 25 mg KOH/g) werd gebruikt voor de bereiding van een katalytische emulsie volgens de uitvinding onder toepassing van kalium en nikkel. De katalysator-emulsie werd bereid door eerste een voedingsstroom en een 40 gew.% oplossing van KOH te mengen en vervol-25 gens een oplossing van nikkelacetaat in een verhouding (gewicht) van K:Nï van 4:1 te mengen. De katalytische emulsie werd zodanig met de voeding gemengd, dat 1000 ppm kalium en 250 ppm nikkelacetaat met betrekking tot de voeding werd verschaft en het reactiemengsel werd onderworpen aan stoomconversie-omstandigheden, waaronder een tempera-30 tuur van 430°C en een LHSV = 2 uur-1, 8 gew.% stoom op basis van de voeding (proces 1). De emulsie en de voeding werden behandeld in een soaker met een volume van 1,2 liter. Het voedingsdebiet bedroeg 2400 g/uur, terwijl het debiet van de katalytische emulsie 113 g/uur bedroeg.

35 Dezelfde voeding werd onderworpen aan visbreaking onder dezelfde omstandigheden, zonder toepassing van een katalysator en onder toepassing van een kleine hoeveelheid stoom (proces 2). De conversie en andere parameters voor het voltooien van het proces worden weergegeven 1 o na « a o 14 in de onderstaande tabel 2.

Tabel B

T.43O C, LHSV = 2 uur-1 Proces 1 Proces 2 5 Conversie, 500eC+ (gew.%) 40 25

Conversie van asfaltenen (gew.%) 12 -32

Viscositeit, 350°C (Cst) 1269 9973 V50 350°C 34 46,5 API-soortelijk gewicht (350°C) 7,4 2,8 10 AV50 (350°C) 5,5 4,8

Brandstoftoename (gew.%) 80 28,9

Zoals getoond verschaften de resultaten die zijn verkregen met behulp van het proces volgens de onderhavige uitvinding (proces 1) 15 betere resultaten qua conversie (40%), vergeleken met gebruikelijk visbreaking (25%) (proces 2).

Verder omvat het eindproduct van proces 1 volgens de uitvinding een verbeterde koolwaterstof alsook een lang en kort residu, dat volgens de uitvinding het meeste zo niet al het katalytische metaal van 20 de katalytische emulsie bleek te bevatten. Dit katalytische metaal kan volgens de uitvinding worden teruggewonnen door middel van ontzouting of vergassing, om te worden toegepast bij de bereiding van extra katalytische emulsie voor de erop volgende verwerking volgens de uitvinding. In dit geval werd het product van de residufractie van proces 1 25 ontzouten en werd kalium tot 94% (gewicht) van de aanvankelijke hoeveelheid kalium teruggewonnen.

Voorbeeld II

30 In dit voorbeeld werd het stoomconversieproces volgens de onder havige uitvinding toegepast onder heftiger stoomconversie-omstandig-heden, waarbij een residu-voeding met de in de onderstaande tabel C weergegeven samenstelling werd gebruikt: 35 1008843 15

Tabel C

Voeding Product

Conversie 500°C+ (gew.#) — 65,00 API 5.50 13.00 5 Zwavel (gew.#) 3.50 2,86

Koolstof (gew.#) 84,44 84,54

Waterstof (gew.#) 10,19 10,80

Nikkel (gew.#) 106,00 60,00

Stikstof (gew.#) 0,50 0,40 10 Vanadium (ppm) 467,00 100,00

Asfalteen (gew.#) 12,37 8,00 C. Conradson (gew.#) 17,69 10,00

Vaste stof (gew.#) 0,17 8,50

Viscositeit 210°F (Cst) 3805,67 344,90 15

Destillatie

Gew.# API Gew.# API

IBP-200°C 0,00 0,00 6,00 50,00 200-350°C 0,00 0,00 19.00 27.00 20 350-500DC 17,00 18,50 36,00 12,00 >500°C 83,00 3.00 29.00 2,50

De voeding werd behandeld met een katalytische emulsie zoals is bereid in voorbeeld I, in dezelfde hoeveelheden zoals hierboven is 25 weergegeven.

Zoals getoond verschafte het proces volgens de onderhavige uitvinding een uitstekende conversie van de residufractie van 500'C+ en verschafte deze ook een hoge opbrengst aan lichtere koolwaterstof-fracties. Tevens was de cokesproductie aanzienlijk lager dan 9#, ver-30 geleken met meer dan 30# cokes die gewoonlijk wordt verkregen bij toepassing van gebruikelijke werkwijzen met vertraagde cokesvorming. Deze afname van cokes is in het bijzonder bruikbaar bij het verminderen van de vaste stof die getransporteerd of geloosd moet worden.

Verder verschafte het proces volgens de onderhavige uitvinding 35 een nevenproduct van koolstofhoudende vaste stof die vrijwel alle katalysatormetalen bevatte. Door vergassing van de cokes werd 95# (gewicht) van het aanvankelijke alkalimetaal (kalium) teruggewonnen om te worden gebruikt bij de bereiding van extra katalytische emulsie en 1008843 16 door eenvoudig oplossen met azijnzuur werd 110# van het overgangsmetaal (nikkel) teruggewonnen.

Voorbeeld III 5

Dit voorbeeld demonstreert het proces volgens de onderhavige uitvinding in vergelijking met gebruikelijk visbreaking in een proces voor de productie van synthetische ruwe olie. Er werd een voeding verschaft met de samenstelling die wordt weergegeven in de onderstaan-10 de tabel D.

Tabel D

API 9.4

Zwavel (gew.%) 3.6 15 Koolstof (gew.%) 82,12

Waterstof (gew.%) 10,75

Nikkel (ppm) 86,00

Stikstof (gew.%) 0,53

Vanadium (ppm) 403,00 20 Asfaltenen (gew.%) 8,93 C. Conradson (gew.%) 12,66

As (gew.%) 0,09

Viscositeit 104°F (cSt) 14.172,00 212°F (cSt) 149,90 25

Destillatie

Gew.% API

IBP - 200°C 1,09 38,60 200 - 350°c 15,56 25,00 30 350 - 500°C 26,75 12,68 > 500°C 56,60 3.00

Deze voeding werd behandeld met behulp van een katalytische emulsie en het stoomconversieproces volgens de onderhavige uitvinding, 35 waarbij de katalytische emulsie on-line met behulp van een voeding met een zuurgetal van 3.5 mg K0H/g werd bereid. Een katalytische emulsie die voldoende was voor het neutraliseren van 1 mg KOH/g werd met de voeding gemengd. De emulsie werd bereid uit een 40 gew.%'s KOH-oplos- 1 00884 3 17 sing bij 6 g/uur en een 14 gew.#'s nikkelacetaat-oplossing bij 13.6 g/uur. Het debiet van de voeding bedroeg 2400 g/uur. De voeding werd ook onder dezelfde omstandigheden aan de hand van een gebruikelijk visbreaking-proces behandeld. De resultaten worden weergegeven in de 5 onderstaande tabel E.

Tabel E

Onderhavige uitvinding Visbreaking Conversie 500°C+ (gew.#) 35.00 15,00 10 API 14,80 11,90

Zwavel (gew.#) 2,96 3,12

Koolstof (gew.%) 85,54 85,80

Waterstof (gew.#) 10,90 10,54

Nikkel (ppm) 340,00 87,00 15 Stikstof (gew.#) 0,40 0,49

Vanadium (ppm) 409,00 411,00

Asfaltenen (gew.#) 7,71 11,80 C. Conradson (gew.#) 10,30 15,10

Viscositeit 122°F (cSt) 53,20 62,30 20 Destillatie

Gew.# API Gew.# API IBP - 200 °C 4,62 47,30 4,00 50,60 200 - 350°C 26,63 25,40 20,00 24,50 350 - 500°c 30,40 13,70 25,90 12,70 25 > 500°C 36,79 3.00 48,11 2,60

Opbrengsten gebaseerd op voeding.

Zoals wordt getoond in de bovenstaande tabel E verschafte het proces volgens de onderhavige uitvinding in vergelijking met visbreaking een betere opbrengst en eigenschappen van de geproduceerde syn-30 thetische ruwe olie.

Voorbeeld IV

Dit voorbeeld illustreert het proces volgens de onderhavige uit-35 vinding dat wordt uitgevoerd onder heftiger omstandigheden (T = 440°C, P = 150 psig, ruimtesnelheid ( vol. soaker/vol. residu/uur) = 0,5 uur-1, partiële stoomdruk 130 psig) en vergeleken met een gebruikelijk proces met vertraagde cokesvorming. De voeding voor dit voorbeeld was 1008843 18 hetzelfde als hierboven in tabel D van voorbeeld III is weergegeven. Dezelfde bereiding van de katalytische emulsie uit voorbeeld III werd toegepast. Het debiet van de voeding was verlaagd tot 600 g/uur teneinde een ruimtesnelheid van 0,5 uur-1 te verschaffen. De debieten van 5 de KOH-oplossing en de nikkelacetaat-oplossing bedroegen respectievelijk 1,5 g/uur en 3>^ g/uur. De resultaten van beide processen worden hieronder in tabel F weergegeven.

Tabel F

10 Onderhavige uitvin- Vertraagde cokes- ding vorming

Conversie 500eC+ (gew.%) 65.00 68,00 API 20,20 28, <40

Zwavel (gew.%) 2,57 1,80 15 Koolstof (gew.%) 85.ΟΟ 86,50

Waterstof (gew.%) 11,11 13.50

Nikkel (ppm) 10,00 0,00

Stikstof (gew.%) 0,31 0,13

Vanadium (ppm) 80,00 0,00 20 Asfaltenen (gew.%) 6,20 0,00 C. Conradson (gew.%) 8,79 0,00

Viscositeit 122°F (cSt) <46, <40

Destillatie

Gew.% API Gew.% API

25 IBP - 200°C 11,80 <49,90 16,61 <49,30 200 - 350°C 36,57 25.00 31.81 26,3 350 - 500°C 25.50 15,10 22,95 16,2 > 500°C 19.81 3,00 0,00 0,00

Vaste stof <4,92 20,<40 1 30 Opbrengsten gebaseerd op voeding.

j j Uit tabel F kunnen verschillende dingen worden opgemerkt. Het is i duidelijk dat de synthetische ruwe olie die is verkregen bij de ver traagde cokesvorming in principe een betere kwaliteit heeft dan de synthetische ruwe olie die is verkregen volgens het proces van de ; 35 onderhavige uitvinding. Het gehalte aan vaste stof dat conventioneel is geproduceerd is echter veel hoger dan het gehalte dat is geprodu ceerd volgens de onderhavige uitvinding. Verder produceerde het proces volgens de onderhavige uitvinding een groter gehalte aan destillaten i: a < 008843 19 van de middenfracties en kan het residu van dit proces natuurlijk verder worden geraffineerd, desgewenst zelfs onder toepassing van vertraagde cokesvorming, teneinde in totaal hogere opbrengsten aan fracties met een lager kookpunt te geven.

5 De verminderde cokesproductie van het proces volgens de onderha vige uitvinding is bijvoorbeeld voordelig als synthetische ruwe olie in afgelegen gebieden wordt geproduceerd, waar grote investeringen in inrichtingen voor het transporteren van vast stof nodig zijn om de cokes te transporteren en daarbij een negatieve invloed op het milieu 10 in het afgelegen gebied te vermijden. Verder kan de volgens de onderhavige uitvinding geproduceerde cokes volledig worden verbrand, waarbij de afgegeven hitte voor andere inwendige procesbehoeften wordt gebruikt terwijl tegelijkertijd de katalytische metalen worden teruggewonnen uit de verkregen as, zoals hierboven is besproken, om opnieuw 15 te worden gebruikt bij de bereiding van extra katalytische emulsie.

Voorbeeld V

Dit voorbeeld illustreert de effectieve conversie van een kool-20 waterstofvoeding volgens het proces van de onderhavige uitvinding onder toepassing van een katalytische emulsie met verschillende combinaties van katalytische metalen. De conversies werden uitgevoerd met behulp van de fractie 500°C+, die is verkregen uit de vacuvlmdestilla-tie van de ruwe olie uit tabel D. De voorbeelden werden uitgevoerd bij 25 een temperatuur van 440°0, een druk van 1 barg en een verhouding van voeding/stoom van 7. Er vond een continue bewerking plaats met een constant debiet van voeding (60 ml/uur) en stoom, gedurende 4 uur per voorbeeld. Er werd een geroerd vat met een volume van 100 ml gebruikt. De resultaten worden hieronder in tabel G weergegeven.

30 1008843 Q) Ό

CO C

φ ιΛ IM (N Ιί v u . . .

Ο <D O OO *—t ΓΝ LT\ - Ο M 3· (Μ Μ (N 0) Ή

P

CO

+ u 0 vs. p 0 c 0 3 Ο) O Cl) t~~ in >-( m o

in Μ H r-l t-l <N C

0 u CO Φ <1) ° Ό

P O

co Ο p i—i in V3. Φ

Η ί 3 B

P in CD r-i *—I CO O r

McnMiniAinin^· m

CD B

T3 g CO 0 ,

>0 B

in § ho m >λ c I 0

•Η O 3 V

ή <\j <u «-1 0 on rg ,-1 dl in honjmnjnjnj -.

Έ N

CD

>0 Ό ° c 0 .5

c\j H

c a, 3 ® OQ <d .-1 .3- on p 0 ?, ^ - f-H bjO ·—t «-Η I Ή tH gg Φ

/—n f-H bO

ni ÏÏ C 3J

•s s ^ s H g 3 3 co a> ., 0 hoininrgpnmp c 0 to 3 "H c

2 S

S ^ > + 2

O ^ g bO

00 E c

Ο Ο Ο O in .3- ., -H

m in ^a r— md t" φ ό p φ •2 0 E E E E > a a a 0. 2 a a a a « a p 0 hO 0000¾.

C Ο Ο Ο O °0 T3 •η I co o -er in ., c u 1 «-1 on r-i c\j <d φ Φ 1 Ό Q)

f—l I * CO

Cl *-1 C cO

E I « X>

h I H f\j Η H ^ ID

Ο I ........ ho

Cl-i ♦ I f-4 rH t“H bO

c * r] e ό a u a a 0 0 p -pc

CO Μ -H

CO <u C >> > c

O'-ι E O

P ¢0 Op

co P O CO

CO <0 hi P CO

>, λ; i <0 >> 1—I Ti CO Φ r-1

CO CZO-HOOJCO

P CD ι ι Z i Q p cO CD CÖ CO ι ¢0 co hi o z z ü z * λ: in 0 ,—i 1008843 21

Zoals wordt getoond verschaft elk van de combinaties van katalytische metalen in de katalytische emulsie volgens de onderhavige uitvinding een uitstekende conversie van de voeding en op voordelige wijze verminderde hoeveelheden cokes.

5 Aldus worden een proces voor de conversie van een zware kool- waterstofvoeding met stoom, een katalytische emulsie voor gebruik bij de conversie met stoom en een proces voor de bereiding van de katalytische emulsie verschaft, zodat de doelen en voordelen van de onderhavige uitvinding worden bereikt.

10 Deze uitvinding kan andere uitvoeringsvormen hebben of op andere manieren worden uitgevoerd zonder dat wordt afgeweken van de geest of essentiële kenmerken daarvan. De onderhavige uitvoeringsvorm dient derhalve in alle opzichten als illustratief en niet als beperkend te worden beschouwd, waarbij de omvang van de uitvinding wordt weer-15 gegeven door de bijgevoegde conclusies en alle veranderingen die binnen de betekenis en het equivalentietraject vallen daardoor worden omvat.

De in de beschrijving, voorbeelden en conclusies gebruikte uitdrukkingen "proces" en "werkwijze" hebben dezelfde betekenis.

1008843

Claims

1. Proces voor de conversie van een koolwaterstofvoeding bij aanwezigheid van een katalysator, dat de stappen omvat van: 5 (a) het verschaffen van een katalytische emulsie die een water- in-olie-emulsie omvat die een eerste alkalimetaal en een tweede metaal bevat, waarbij het tweede metaal gekozen is uit de groep van niet-edelmetalen uit groep VIII, aardalkalimetalen en mengsels daarvan; (b) het mengen van de katalytische emulsie met een koolwaterstof- 10 voeding voor het verschaffen van een reactiemengsel; en (c) het onderwerpen van het reactiemengsel aan stoomconversie-omstandigheden zodat een verbeterd koolwaterstofproduct wordt verschaft.

2. Proces volgens conclusie 1, waarbij de stoomconversie-omstan- digheden een temperatuur tussen ongeveer 360°C en ongeveer 520°C, een druk tussen ongeveer 5 psi en ongeveer 600 psi, een ruimtelijke vloei-stofdoorvoersnelheid per uur tussen ongeveer 0,001 uur-1 en ongeveer 3,5 uur-1 en stoom in een hoeveelheid tussen ongeveer 1 gew.% en onge- 20 veer 15 gew.%, gebaseerd op de voeding, omvatten.

3. Proces volgens conclusie 2, waarbij de stoomconversie-omstan-digheden een temperatuur tussen ongeveer 410°0 en ongeveer ^70°C, een druk tussen ongeveer 10 psi en ongeveer 300 psi en stoom in een hoe- 25 veelheid tussen ongeveer 3 gew.% en ongeveer 12 gewgebaseerd op de voeding, omvatten.

4. Proces volgens conclusie 1, waarbij de stoomconversie-omstan-digheden een druk van ongeveer 600 psi of lager omvatten. 30

5. Proces volgens conclusie 1, 2 of ^4, waarbij de stoomconversie-omstandigheden een druk tussen ongeveer 50 psi en ongeveer 600 psi omvatten.

6. Proces volgens conclusie 1 of 4, waarbij de stoomconversie- omstandigheden een druk van ongeveer 300 psi of lager omvatten.

7. Proces volgens een der conclusies 1-6, waarbij de stoomconver- 1008843 sie-omstandigheden een druk tussen ongeveer 100 psl en ongeveer 300 psl omvatten.

8. Proces volgens een der conclusies 1-7. waarbij stap (c) resul-5 teert in een in hoofdzaak homogene dispersie van het eerste alkali-metaal en het tweede metaal in de voeding, waardoor de conversie met stoom wordt vereenvoudigd.

9· Proces volgens een der conclusies 1-8, waarbij stap (c) resul- 10 teert in de verdamping van in hoofdzaak al het water van de emulsie zodat ten minste een gedeelte van de stoombehoefte voor de conversie met stoom wordt verschaft.

10. Proces volgens een der conclusies 1-9, waarbij de voeding een 15 extra zware ruve olie is met een eerste API-soortelijk gewicht en een eerste viscositeit en waarbij het verbeterde koolwaterstofproduct een tweede API-soortelijk gewicht heeft dat hoger is dan het eerste API-soortelijk gewicht en een tweede viscositeit die lager is dan de eerste viscositeit. 20

11. Proces volgens een der conclusies 1-10, waarbij de voeding een extra zware ruwe olie is met een API-soorteli jk gewicht van ongeveer 10° of lager en waarbij het verbeterde koolwaterstofproduct een synthetische ruwe olie is met een API-soortelijk gewicht van aan onge- 25 veer 13° of hoger.

12. Proces volgens conclusie 11, dat verder de stappen omvat van het mengen van de extra zware ruwe olie met een verdunningsmiddel zodat een mengsel wordt verschaft met een API-soortelijk gewicht hoger 30 dan dat van de extra zware ruwe olie, het naar een destilleerinrich-ting leiden van het mengsel voor het afscheiden van het verdunningsmiddel en een residu en het mengen van het residu met de katalytische emulsie voor het verschaffen van het reactiemengsel. 35 13· Proces volgens een der conclusies 1-12, waarbij stap (c) een verbeterd koolwaterstofproduct en een nevenproduct verschaft dat het eerste alkalimetaal en het tweede metaal uit de katalytische emulsie bevat en die verder de stap omvat van het terugwinnen van het eerste 1008843 alkalimetaal en het tweede metaal uit het nevenproduct teneinde teruggewonnen metalen te verschaffen en waarbij het teruggewonnen metaal wordt gebruikt voor het verschaffen van extra katalytische emulsie voor stap (a). 5

14. Proces volgens een der conclusies 1-13. waarbij de katalytische emulsie een gemiddelde druppeltjesgrootte heeft van ongeveer 10 micron of kleiner.

15. Proces volgens een der conclusies 1-14, waarbij de katalyti sche emulsie een gemiddelde druppeltjesgrootte heeft van ongeveer 5 micron of kleiner.

16. Proces volgens een der conclusies 1-15. waarbij het eerste 15 alkalimetaal als een organisch zout van een alkalimetaal in een grensvlak tussen de waterfase en de oliefase van de katalytische emulsie aanwezig is en waarbij het tweede metaal in oplossing in de waterfase van de katalytische emulsie aanwezig is.

17. Proces volgens conclusie 16, waarbij het organische zout van het alkalimetaal een nafteenzout van het alkalimetaal is.

18. Proces volgens een der conclusies 1-17. waarbij het eerste alkalimetaal wordt gekozen uit de groep van kalium, natrium en meng- 25 seis daarvan.

19. Proces volgens een der conclusies 1-18, waarbij het tweede metaal een niet-edelmetaal uit groep VIII is dat wordt gekozen uit nikkel, kobalt en mengsels daarvan. 30

20. Proces volgens een der conclusies 1-18, waarbij het tweede metaal een aardalkalimetaal is dat wordt gekozen uit calcium, magnesium en mengsels daarvan.

21. Proces volgens een der conclusies 1-18, waarbij het tweede metaal een niet-edelmetaal uit groep VIII, gekozen uit nikkel, kobalt en mengsels daarvan, en een aardalkalimetaal, gekozen uit calcium, magnesium en mengsels daarvan, omvat. 1008843

22. Proces volgens een der conclusies 1-18, waarbij het eerste alkalimetaal natrium omvat en het tweede metaal calcium en nikkel omvat.

2. Proces volgens een der conclusies 1-22, waarbij de katalyti sche emulsie het eerste alkalimetaal en het tweede metaal in een gewichtsverhouding tussen ongeveer 0,5:1 en ongeveer 20:1 bevat.

24. Proces volgens een der conclusies 1-23, waarbij de katalyti-10 sche emulsie het eerste alkalimetaal en het tweede metaal in een gewichtsverhouding tussen ongeveer 1:1 en ongeveer 10:1 bevat.

25. Proces volgens een der conclusies 1-24, waarbij de katalytische emulsie het eerste alkalimetaal in een concentratie van ten min- 15 ste ongeveer 10.000 ppm, gebaseerd op het gewicht van de katalytische emulsie, bevat.

26. Proces volgens een der conclusies 1-25, waarbij de katalytische emulsie het eerste alkalimetaal in een voldoende hoeveelheid 20 bevat om het reactiemengsel van een concentratie van het eerste alkalimetaal van ten minste ongeveer 400 ppm, gebaseerd op het gewicht van de katalytische emulsie, te voorzien.

27. Proces volgens een der conclusies 1-26, waarbij de katalyti- 25 sche emulsie het eerste alkalimetaal in een voldoende hoeveelheid bevat om het reactiemengsel van een concentratie van het eerste alkalimetaal van ten minste ongeveer 800 ppm, gebaseerd op het gewicht van de katalytische emulsie, te voorzien.

28. Proces volgens een der conclusies 1-27, waarbij de katalytische emulsie een volumeverhouding van water tot olie heeft tussen ongeveer 0,1 en ongeveer 0,4.

29. Proces volgens een der conclusies 1-28, waarbij de katalyti- 35 sche emulsie een volumeverhouding van water tot olie heeft tussen ongeveer 0,15 en ongeveer 0,3-

30. Proces volgens een der conclusies 1-29, waarbij stap (a) de 1008643 stappen omvat van: het verschaffen van een zure koolwaterstofstroom met een zuur-getal van ten minste ongeveer 0,4 mg KOH/g koolwaterstof; het verschaffen van een eerste oplossing van het eerste alkali-5 metaal in water; het mengen van de zure koolwaterstofstroom en de eerste oplossing zodat de koolwaterstofstroom ten minste ten dele wordt geneutraliseerd en een in hoofdzaak homogeen mengsel wordt gevormd waarbij het alkali-metaal reageert met de koolwaterstofstroom zodat een organisch zout 10 van het alkalimetaal wordt gevormd; het verschaffen van een tweede oplossing van het tweede metaal in water; en het mengen van het in hoofdzaak homogene mengsel en de tweede oplossing teneinde de katalytische emulsie te verschaffen. 15

31. Proces volgens conclusie 30. waarbij de zure koolwaterstofstroom een zuurgetal heeft tussen ongeveer 0,4 mg KOH/g en ongeveer 300 mg KOH/g.

32. Proces volgens conclusie 30 of 31. waarbij de zure koolwater stofstroom nafteenzuur omvat.

33· Proces volgens een der conclusies 30-32, waarbij de stap van het verschaffen van de eerste oplossing het verschaffen van een ver-25 zadigde oplossing van het eerste alkalimetaal in water omvat, waarbij de verzadigde oplossing binnen ongeveer 5¾ van het verzadigingspunt van de oplossing bij omgevingstemperatuur ligt.

34. Proces volgens een der conclusies 30-32, waarbij de stap van 30 het verschaffen van de tweede oplossing het verschaffen van een verzadigde oplossing van het tweede metaal in water omvat, waarbij de verzadigde oplossing binnen ongeveer 5# van het verzadigingspunt van de verzadigde oplossing bij omgevingstemperatuur ligt. 35 35* Proces volgens een der conclusie 30-34, waarbij de zure kool waters tof stroom uit de koolwaterstofvoeding wordt verkregen.

36. Katalytische emulsie voor de conversie van een koolwaterstof- 1008843 voeding, omvattende: een water-in-olie-emulsie die een eerste alkalimetaal en een tweede metaal bevat, waarbij het tweede metaal gekozen is uit de groep van niet-edelmetalen uit groep VIII, aardalkalimetalen en mengsels 5 daarvan.

37· Katalytische emulsie volgens conclusie 36, waarbij de katalytische emulsie een gemiddelde druppeltjesgrootte heeft van ongeveer 10 micron of kleiner. 10

38. Katalytische emulsie volgens conclusie 36 of 37» waarbij de katalytische emulsie een gemiddelde druppeltjesgrootte heeft van 5 micron of kleiner. 15 39· Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-38, waarbij het eerste alkalimetaal wordt gekozen uit de groep van kalium, natrium en mengsels daarvan.

40. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-39. waar- 20 bij het eerste alkalimetaal als een organisch zout van een alkali metaal in een grensvlak tussen de waterfase en de oliefase van de katalytische emulsie aanwezig is en waarbij het tweede metaal in oplossing in de waterfase van de katalytische emulsie aanwezig is. 25 4l. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-40, waar bij het organische zout van een alkalimetaal een alkalimetaalzout van een nafteenzuur is.

42. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-38, waar- 30 bij het tweede metaal een niet-edelmetaal uit groep VIII is dat wordt gekozen uit nikkel, kobalt en mengsels daarvan.

43. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-38, waarbij het tweede metaal een aardalkalimetaal is dat wordt gekozen uit 35 calcium, magnesium en mengsels daarvan.

44. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-38, waarbij het tweede metaal een niet-edelmetaal uit groep VIII, gekozen uit

1 Oflfifi A $ nikkel, kobalt en mengsels daarvan, en een aardalkalimetaal, gekozen uit calcium, magnesium en mengsels daarvan, omvat.

45· Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-44, waar-5 bij het eerste alkalimetaal natrium omvat en het tweede metaal calcium en nikkel omvat.

46. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-45, waarbij de katalytische emulsie het eerste alkalimetaal en het tweede 10 metaal in een gewichtsverhouding tussen ongeveer 0,5:1 en ongeveer 20:1 bevat.

47. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-46, waarbij de katalytische emulsie het eerste alkalimetaal en het tweede 15 metaal in een gewichtsverhouding tussen ongeveer 1:1 en ongeveer 10:1 bevat.

48. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-47, waarbij de katalytische emulsie het eerste alkalimetaal in een concentra- 20 tie van ten minste ongeveer 10.000 ppm, gebaseerd op het gewicht van de katalytische emulsie, bevat.

49. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-48, waarbij de katalytische emulsie een volumeverhouding van water tot olie 25 heeft tussen ongeveer 0,1 en ongeveer 0,4.

50. Katalytische emulsie volgens een der conclusies 36-49, waarbij de katalytische emulsie een volumeverhouding van water tot olie heeft tussen ongeveer 0,15 en ongeveer 0,3- 30

51. Werkwijze voor de bereiding van een katalytische emulsie, die de stappen omvat van: het verschaffen van een zure koolwaterstofstroom met een zuur-getal van ten minste ongeveer 0,4 mg KOH/g koolwaterstof; 35 het verschaffen van een eerste oplossing van een eerste alkali metaal in water; het mengen van de zure koolwaterstofstroom en de eerste oplossing zodat de koolwaterstofstroom ten minste ten dele wordt geneutraliseerd 1008843 en een in hoofdzaak homogeen mengsel wordt gevormd waarbij het alkali-metaal reageert met de koolwaterstofstroom zodat een organisch zout van het alkalimetaal wordt gevormd; het verschaffen van een tweede oplossing van het tweede metaal, 5 gekozen uit de groep van de niet-edelmetalen uit groep VIII, de aardalkalimetalen en mengsels daarvan, in water; en het mengen van het in hoofdzaak homogene mengsel en de tweede oplossing teneinde de katalytische emulsie te verschaffen.

52. Werkwijze volgens conclusie 51. waarbij de zure koolwater stofstroom een zuurgetal heeft tussen ongeveer 0,4 mg KOH/g en ongeveer 300 mg KOH/g.

53· Werkwijze volgens conclusie 51 of 52, waarbij de zure kool-15 waterstofstroom nafteenzuur omvat.

54. Werkwijze volgens een der conclusies 51~53. waarbij de stap van het verschaffen van de eerste oplossing het verschaffen van een verzadigde oplossing van het eerste alkalimetaal in water omvat, waar-20 bij de verzadigde oplossing binnen ongeveer 5# van het verzadigingspunt van de oplossing bij omgevingstemperatuur ligt.

55· Werkwijze volgens een der conclusie 51-53. waarbij de stap van het verschaffen van de tweede oplossing het verschaffen van een 25 verzadigde oplossing van het tweede metaal in water omvat, waarbij de verzadigde oplossing binnen ongeveer 5% van het verzadigingspunt van de verzadigde oplossing bij omgevingstemperatuur ligt.

56. Werkwijze volgens een der conclusies 51—55. waarbij de zure 30 koolwaterstofstroom een zuur is en de eerste oplossing een gehalte aan alkalimetaalhydroxide bevat, en verder het mengen van voldoende hoeveelheden van de eerste oplossing en de koolwaterstofstroom omvat zodat vrijwel alle alkalimetaalhydroxide reageert met de koolwaterstofstroom teneinde een organisch zout van het alkalimetaal te 35 verschaffen en de zuurgraad ten minste ten dele te neutraliseren.

57· Werkwijze volgens een der conclusies 51~56, waarbij de koolwaterstofstroom nafteenzuur bevat en waarbij het alkalimetaal onder de 1008843 vorming van het nafteenzout van het alkalimetaal met de koolwaterstof-stroom reageert.

58. Werkwijze volgens een der conclusies 51"57. waarbij het in 5 hoofdzaak homogene mengsel vrijwel al het eerste alkalimetaal als het organische zout van het alkalimetaal bevat.

59. Werkwijze volgens een der conclusies 51-58, waarbij de tweede oplossing het tweede metaal in de vorm van een acetaat van het tweede 10 metaal bevat. j 1008843