RU2184762C2 - Method of lowering summary acid number of oil feedstock - Google Patents

Method of lowering summary acid number of oil feedstock Download PDF

Info

Publication number
RU2184762C2
RU2184762C2 RU2000104874A RU2000104874A RU2184762C2 RU 2184762 C2 RU2184762 C2 RU 2184762C2 RU 2000104874 A RU2000104874 A RU 2000104874A RU 2000104874 A RU2000104874 A RU 2000104874A RU 2184762 C2 RU2184762 C2 RU 2184762C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
catalytic agent
metal
reactor
water
Prior art date
Application number
RU2000104874A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000104874A (en
Inventor
Роби мл. БИРДЕН
Сол Чарлз БЛАМ
Уильям Ниргаард ОЛМСТЕД
Original Assignee
Экссон Рисерч энд Энджиниринг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/072,764 external-priority patent/US5914030A/en
Application filed by Экссон Рисерч энд Энджиниринг Компани filed Critical Экссон Рисерч энд Энджиниринг Компани
Publication of RU2000104874A publication Critical patent/RU2000104874A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2184762C2 publication Critical patent/RU2184762C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/14Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing with moving solid particles
    • C10G45/16Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: crude oil treatment. SUBSTANCE: process includes following stages: (i) addition to oil feedstock of catalytic agent containing oil-soluble or oil-dispersible compound of metal selected from VB, VIB, VIIB, and VIII group metals, concentration of metal in oil feedstock being at least 5 ppm; (ii) heating of oil feedstock with catalytic agent in reactor at 400 to 800°F, and hydrogen pressure 15 to 1000 psig; (iii) blowing of reactor contents with hydrogen-containing gas with gas intake sufficient to maintain total water-carbon dioxide pressure below approximately 345 kPa. EFFECT: reduced proportion of carboxylic acids in oil feedstock. 10 cl, 1 dwg, 3 tbl, 7 ex

Description

Настоящее изобретение относится к способам снижения общего кислотного числа (ОКЧ) нефтяного сырья, значение которого связано с количеством карбоновых кислот, особенно нафтеновых кислот, которые присутствуют в нефти. The present invention relates to methods for reducing the total acid number (OKC) of petroleum feedstocks, the value of which is related to the amount of carboxylic acids, especially naphthenic acids, which are present in oil.

Присутствие относительно высокого уровня нефтяных кислот, например нафтеновых кислот, в сырой нефти или ее фракциях является проблемой для нефтеперерабатывающих предприятий, а в последнее время также и для производителей. По существу эти кислоты, которые находятся в большей или меньшей степени практически в любом нефтяном сырье, обладают коррозийными свойствами, имеют тенденцию вызывать сбои в работе оборудования и приводят к повышению стоимости технического обслуживания, более частым, чем требуется без них, циклам работы, снижению качества продукции и вызывают проблемы, связанные с удалением отходов. The presence of a relatively high level of petroleum acids, for example naphthenic acids, in crude oil or its fractions is a problem for refineries and, more recently, for manufacturers. Essentially, these acids, which are to a greater or lesser extent in almost any petroleum feedstock, have corrosive properties, tend to cause equipment malfunctions and lead to higher maintenance costs, more frequent work cycles than necessary without them, and lower quality products and cause problems associated with waste disposal.

Появилось значительное количество литературы, как патентов, так и публикаций, связанной с удалением нафтеновых кислот путем переработки или абсорбции. Например, к нефти или нефтяным фракциям можно добавлять многие водные вещества для превращения нафтеновых кислот в некоторые другие вещества, например соли, которые могут быть удалены или обладают меньшей коррозийностью. Также хорошо известны и другие способы удаления нафтеновых кислот, включая абсорбцию, например на цеолитах. Кроме того, еще одной общепринятой практикой для преодоления нафтеновой проблемы является использование в оборудовании перерабатывающих предприятий и производителей, контактирующем с относительно высокими концентрациями нафтеновых кислот, дорогостоящих коррозионно-стойких сплавов. Другая общепринятая практика связана со смешиванием нефтяного сырья с высоким ОКЧ с нефтяным сырьем с более низким ОКЧ; последнее, однако, является значительно более дорогим, чем первое. В одном из источников (US 1953353), Лазар и др. , описан способ разложения отбензиненной нефти или дистиллятов, осуществляемый при атмосферном давлении и температуре между 600 и 750oF (от 316 до 399oС). Однако в нем учитывается только СO2 как единственный газообразный не углеводородный продукт разложения нафтеновых кислот и не обеспечивается возможность избежать накопления ингибиторов реакции.A significant amount of literature has appeared, both patents and publications related to the removal of naphthenic acids by processing or absorption. For example, many aqueous substances can be added to oil or oil fractions to convert naphthenic acids to some other substances, for example salts, which can be removed or have less corrosion. Other methods for removing naphthenic acids, including absorption, for example on zeolites, are also well known. In addition, another common practice for overcoming the naphthenic problem is the use in equipment of processing plants and manufacturers in contact with relatively high concentrations of naphthenic acids, expensive corrosion-resistant alloys. Another common practice is to mix high-TOC petroleum feedstocks with lower TOC petroleum feedstocks; the latter, however, is significantly more expensive than the former. In one of the sources (US 1953353), Lazar et al., A method is described for the decomposition of stripped oil or distillates, carried out at atmospheric pressure and a temperature between 600 and 750 o F (from 316 to 399 o C). However, it only considers CO 2 as the only gaseous non-hydrocarbon decomposition product of naphthenic acids and does not provide the opportunity to avoid the accumulation of reaction inhibitors.

Кроме того, в патенте США 2921023 описано удаление нафтеновых кислот из тяжелых нефтяных фракций гидрированием с помощью катализатора оксида молибдена на диоксиде кремния/оксиде алюминия. Более конкретно, этим способом селективно гидрируют оксо-соединения и/или олефиновые соединения, например нафтеновые кислоты, в присутствии соединений серы, содержащихся в органических смесях, не оказывая при этом влияния на соединения серы. Это осуществляют воздействием водорода на органическую смесь при температурах в интервале примерно от 450 до 600oF (от 232 до 316oС) в присутствии катализатора, содержащего оксид молибдена и имеющего обратимое содержание воды менее 1,0 мас.%. Срок службы катализатора продлевают регенерацией.In addition, US Pat. No. 2,921,023 describes the removal of naphthenic acids from heavy oil fractions by hydrogenation using a molybdenum oxide catalyst on silica / alumina. More specifically, oxo compounds and / or olefinic compounds, for example naphthenic acids, are selectively hydrogenated in this way in the presence of sulfur compounds contained in organic mixtures without affecting sulfur compounds. This is accomplished by the action of hydrogen on the organic mixture at temperatures in the range of about 450 to 600 ° F. (232 to 316 ° C. ) in the presence of a catalyst containing molybdenum oxide and having a reversible water content of less than 1.0 wt.%. The life of the catalyst is extended by regeneration.

В WO 96/06899 описан способ удаления значительного количества нафтеновых кислот из жидких нефтепродуктов. Способ включает гидрирование под давлением от 1 до 50 бар (от 0,1 до 5 МПа) и при температуре от 100 до 300oС (от 212 до 572oF) нефтяного сырья, которое не подвергалось предварительной перегонке или из которого отогнана бензин-лигроиновая фракция, с применением катализатора, содержащего Ni-Mo или Со-Мо на носителе из оксида алюминия. В описании заявки описано закачивание водорода в зону реакции. Нет никаких упоминаний о регулировании парциального давления воды и диоксида углерода.WO 96/06899 describes a method for removing a significant amount of naphthenic acids from liquid petroleum products. The method includes hydrogenation under pressure from 1 to 50 bar (from 0.1 to 5 MPa) and at a temperature of from 100 to 300 o C (from 212 to 572 o F) of crude oil, which has not been subjected to preliminary distillation or from which gasoline is distilled ligroin fraction using a catalyst containing Ni-Mo or Co-Mo on an alumina support. The description of the application describes the injection of hydrogen into the reaction zone. There is no mention of regulating the partial pressure of water and carbon dioxide.

В патенте США 3617501 описан интегрированный способ переработки неотбензиненной нефти, но не обсуждается снижение ОКЧ. Первая стадия способа включает гидроочистку сырья, которое может представлять собой неотбензиненную нефтяную фракцию, с использованием катализатора, содержащего один или более металл, нанесенный на материале-носителе. Предпочтительно металлами являются оксиды или сульфиды металлов, таких как молибден, вольфрам, кобальт, никель и железо, нанесенные на подходящем носителе, таком как оксид алюминия или оксид алюминия, содержащий малое количество диоксида кремния. Катализатор может работать в неподвижном слое, катализаторной суспензии или в реакторе с псевдоожиженным слоем. Что касается работы с катализаторной суспензией, нет никаких упоминаний о размере частиц катализатора, концентрации катализатора в сырье или об использовании ненанесенных катализаторов (т.е. без носителя). US Pat. No. 3,617,501 describes an integrated process for refining unbroken oil, but does not discuss the reduction of OCC. The first step of the method involves hydrotreating the feed, which may be an unbranched oil fraction, using a catalyst containing one or more metal supported on a carrier material. Preferably, the metals are metal oxides or sulfides, such as molybdenum, tungsten, cobalt, nickel and iron, supported on a suitable carrier such as alumina or alumina containing a small amount of silica. The catalyst may operate in a fixed bed, a catalyst slurry, or in a fluidized bed reactor. Regarding the handling of the catalyst slurry, there is no mention of the particle size of the catalyst, the concentration of the catalyst in the feed, or the use of unsupported catalysts (i.e. without a carrier).

Британский патент 1236230 описывает способ удаления нафтеновых кислот из дистиллятных нефтяных фракций обработкой на нанесенных катализаторах гидроочистки без добавления газообразного водорода. Нет никаких упоминаний о регулировании парциальных давлений воды и диоксида углерода. British patent 1236230 describes a method for removing naphthenic acids from distillate oil fractions by treatment on supported hydrotreating catalysts without adding gaseous hydrogen. There is no mention of regulating the partial pressures of water and carbon dioxide.

В патентах США 4134825, 4740295, 5039392 и 5620591, каждый из которых включен в настоящее описание путем ссылки, описано приготовление высокодисперсных ненанесенных катализаторов с номинальным размером частиц, составляющим один микрон, из растворимых в масле или диспергируемых в масле соединений металлов, выбранных из групп IVB, VB, VIB, VIIB и VIII Периодической системы элементов, и применение указанных катализаторов для гидроконверсионного облагораживания тяжелого сырья, включающего неотбензиненное или отбензиненное нефтяное сырье. Под гидроконверсией в указанных патентах понимают каталитический процесс, осуществляемый в присутствии водорода, при котором по меньшей мере часть тяжелых компонентов и коксообразующих веществ (то есть углерод Конрадсона) превращается в более низкокипящие вещества. Широчайшие диапазоны, упомянутые в этих ссылках, касающиеся условий процесса, включают температуры в интервале 644-896oF (от 339,9 до 480oС), парциальные давления водорода, составляющие от 50 до 5000 избыточных фунтов/кв.дюйм, или psig (от 446,08 до 34516,33 кПа), и содержание металла катализатора от 10-2000 массовых частей на миллион (мчм) по отношению к массе сырья. Эти ссылки относятся к конверсионному облагораживанию тяжелого сырья и в них не учитывают, что указанные катализаторы могут применяться для избирательного разложения карбоновых кислот, например нафтеновых кислот.US Pat. Nos. 4,134,825, 4,740,295, 5,039,392 and 5,620,591, each of which is incorporated herein by reference, describe the preparation of finely dispersed non-supported catalysts with a single micron nominal particle size of oil soluble or oil dispersible metal compounds selected from groups IVB , VB, VIB, VIIB and VIII of the Periodic system of elements, and the use of these catalysts for hydroconversion refinement of heavy raw materials, including unbranched or topped petroleum feed. By hydroconversion in these patents is meant a catalytic process carried out in the presence of hydrogen, in which at least a portion of the heavy components and coke-forming substances (i.e., Conradson carbon) are converted to lower boiling substances. The widest ranges mentioned in these references regarding process conditions include temperatures in the range 644-896 ° F (339.9 to 480 ° C), partial pressures of hydrogen of 50 to 5000 psi, or psig (from 446.08 to 34516.33 kPa), and the metal content of the catalyst is from 10-2000 mass parts per million (mcm) with respect to the weight of the feed. These references relate to the conversion refinement of heavy feedstocks and do not take into account that these catalysts can be used for the selective decomposition of carboxylic acids, for example naphthenic acids.

Другой способ удаления таких кислот, как описано в WO 96/25471, включает обработку при температуре не ниже примерно 400oF (204,44oC), предпочтительно не ниже примерно 600oF (315,56oC) во время продувки зоны реакции инертным газом для удаления ингибиторов, характерных для такой обработки или получающихся во время такой обработки. Однако этот метод осуществляется за счет улетучивания некоторых нафтеновых кислот, которые находятся в дистилляте и легких нефтяных фракциях, испаряющихся во время термообработки. Более того, температуры обработки могут оказаться слишком высокими для того, чтобы использовать этот способ в других вариантах применения, где желательно разрушить кислоты до их попадания в трубчатые перегонные топки, т.е. при температурах около 550oF (287,78oC) или ниже.Another method for removing such acids, as described in WO 96/25471, involves treating at a temperature of not lower than about 400 ° F. (204.44 ° C.), preferably not lower than about 600 ° F. (315.56 ° C.) during zone purging. inert gas reactions to remove inhibitors characteristic of such treatment or obtained during such treatment. However, this method is carried out due to the volatilization of some naphthenic acids that are in the distillate and light oil fractions that evaporate during heat treatment. Moreover, the processing temperatures may be too high to use this method in other applications where it is desirable to destroy the acids before they enter the tube distillation furnaces, i.e. at temperatures of about 550 ° F. (287.78 ° C.) or lower.

Таким образом, сохраняется потребность в удалении или хотя бы в существенном сокращении концентрации нефтяных кислот в сырой нефти или ее фракциях с невысокими затратами и благоприятным для нефтепереработки образом. Такая технология могла бы быть особенно пригодна для сырой нефти или фракций, в которых ОКЧ составляет примерно 2 мг КОН/г нефти или выше, как определено методикой ASTM D-664. Thus, there remains a need to remove, or at least substantially reduce, the concentration of petroleum acids in crude oil or its fractions at low cost and in a manner favorable for refining. Such a technique would be particularly suitable for crude oil or fractions in which an OCC is about 2 mg KOH / g oil or higher, as determined by ASTM D-664.

Настоящее изобретение относится к способу разрушения карбоновых кислот в сырой нефти и нефтяных фракциях. Изобретение включает способ снижения количества карбоновых кислот в нефтяном сырье, включающий стадии: (а) добавления к указанному нефтяному сырью каталитического агента, содержащего растворимое в нефти или диспергируемое в нефти соединение металла, выбранного из группы, состоящей из металлов VB, VIB, VIIB и VIII групп, при этом количество металла в указанном нефтяном сырье составляет не менее 5 массовых частей на миллион (мчм); (б) нагревания указанного нефтяного сырья с указанным каталитическим агентом в реакторе при температуре примерно от 400 до примерно 800oF (примерно от 204,44 примерно до 426,67oС), при давлении водорода от 15 psig до 1000 psig (от 204,75 до 6996,33 кПа); и (в) продувки реактора, содержащего указанное нефтяное сырье и указанный каталитический агент, водородсодержащим газом с расходом, достаточным для поддержания совместного парциального давления воды и диоксида углерода ниже, чем примерно 50 psia (примерно 344,75 кПа).The present invention relates to a process for breaking down carboxylic acids in crude oil and oil fractions. The invention includes a method of reducing the amount of carboxylic acids in an oil feedstock, comprising the steps of: (a) adding to the specified oil feed a catalytic agent containing an oil soluble or oil dispersible metal compound selected from the group consisting of metals VB, VIB, VIIB and VIII groups, while the amount of metal in the specified crude oil is at least 5 mass parts per million (mcm); (b) heating said petroleum feed with said catalytic agent in a reactor at a temperature of from about 400 to about 800 ° F. (from about 204.44 to about 426.67 ° C. ), at a hydrogen pressure of from 15 psig to 1000 psig (from 204 75 to 6996.33 kPa); and (c) purging the reactor containing said petroleum feed and said catalytic agent with a hydrogen-containing gas at a rate sufficient to maintain the combined partial pressure of water and carbon dioxide lower than about 50 psia (about 344.75 kPa).

ОКЧ определяют как массу (в миллиграммах) гидроксида калия, необходимого для нейтрализации всех кислотных компонентов в одном грамме нефти (См. метод ASTM D-664.)
Конверсия остатка от вакуумной разгонки определена как конверсия материала с температурой кипения выше 1025oF (551,67oC) в материал с температурой кипения ниже 1025oF (551,67oС).
OCC is defined as the mass (in milligrams) of potassium hydroxide required to neutralize all acidic components in one gram of oil (See ASTM Method D-664.)
The conversion of the vacuum distillation residue is defined as the conversion of a material with a boiling point above 1025 ° F (551.67 ° C) to a material with a boiling point below 1025 ° F (551.67 ° C).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертеже показано расчетное парциальное давление воды как функция давления в реакторе от расхода потока водородсодержащего газа в процессе по настоящему изобретению.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The drawing shows the calculated partial pressure of water as a function of the pressure in the reactor from the flow rate of the hydrogen-containing gas stream in the process of the present invention.

Настоящее изобретение удаляет или разрушает карбоновые кислоты (например, нафтеновые кислоты), содержащиеся в нефтяном сырье, таком как сырая нефть (включая тяжелую нефть) и ее фракции, такие как фракции вакуумного газойля, отбензиненная нефть, вакуумный остаток, атмосферный остаток и вакуумный газойль. Настоящий способ снижает ОКЧ в нефтяном сырье не менее чем на 40%. The present invention removes or destroys carboxylic acids (e.g., naphthenic acids) contained in petroleum feedstocks, such as crude oil (including heavy oil) and fractions thereof, such as vacuum gas oil fractions, stripped oil, vacuum residue, atmospheric residue and vacuum gas oil. The present method reduces OCC in petroleum feeds by at least 40%.

Способ осуществляют при температурах примерно от 400 до 800oF (примерно от 204,44 примерно до 426,67oС), более предпочтительно примерно от 450 до 750oF (примерно от 232,22 до 398,89oС), и наиболее предпочтительно около 500 до 650oF (примерно от 260,00 до 343,33oС). Давление водорода изменяется от атмосферного до примерно 2000 psig (от атмосферного до примерно 13891,33 кПа), предпочтительно от примерно 15 psig до примерно 1000 psig (примерно от 204,75 до примерно 6996,33 кПа), и наиболее предпочтительно - от примерно 50 psig до примерно 500 psig (от примерно 446,08 до примерно 3548,83 кПа). Количество катализатора, пересчитанное на каталитический металл или металлы, используемое в процессе, изменяется от величины по меньшей мере 5, предпочтительно около 10, до примерно 1000 массовых частей на миллион (мчм), наиболее предпочтительно примерно от 20 до 500 массовых частей на миллион обрабатываемого нефтяного сырья.The method is carried out at temperatures from about 400 to 800 o F (from about 204.44 to about 426.67 o C), more preferably from about 450 to 750 o F (from about 232.22 to 398.89 o C), and most preferably about 500 to 650 ° F. (about 260.00 to 343.33 ° C. ). Hydrogen pressure varies from atmospheric to about 2000 psig (from atmospheric to about 13891.33 kPa), preferably from about 15 psig to about 1000 psig (from about 204.75 to about 6996.33 kPa), and most preferably from about 50 psig to about 500 psig (from about 446.08 to about 3548.83 kPa). The amount of catalyst, calculated on the catalytic metal or metals used in the process, varies from at least 5, preferably about 10, to about 1000 mass parts per million (mcm), most preferably about 20 to 500 mass parts per million of petroleum processed raw materials.

Предпочтительно, чтобы во время процесса по настоящему изобретению приблизительно менее чем 40% сырьевого компонента после вакуумной разгонки, т.е. фракции с температурой кипения примерно выше 1025oF (551,67oС), превращались в материал с температурой кипения примерно ниже 1025oF (551,67oC), и более предпочтительно, чтобы приблизительно менее 30% остатка от вакуумной разгонки подвергались конверсии.Preferably, during the process of the present invention, approximately less than 40% of the feed component after vacuum distillation, i.e. fractions with a boiling point above about 1025 o F (551.67 o C), turned into a material with a boiling point below about 1025 o F (551.67 o C), and more preferably, approximately less than 30% of the residue from vacuum distillation was conversions.

Размер частиц катализатора изменяется примерно от 0,5 до примерно 10 микрон (мкм), предпочтительно от 0,5 до 5 микрон, наиболее предпочтительно от 0,5 до 2,0 микрон. Катализаторы готовят из катализаторообразующих веществ, также называемых в настоящем изобретении каталитическими агентами, таких как растворимые в нефти или диспергируемые в нефти соединения металлов VB, VIB, VIIB или VIII группы или их смеси. Подходящие каталитические металлы или соединения металлов описаны в патенте США 4134825, включенном в настоящее описание путем ссылки. Примером соединения, растворимого в нефти, является соль нафтеновой кислоты, например нафтенат молибдена. Примерами соединений, диспергируемых в нефти, являются фосфорно-молибденовая кислота и гептамолибдат аммония - материалы, которые сначала растворяют в воде, а затем диспергируют в нефти в виде водно-нефтяной смеси, в которой размер капли водной фазы меньше примерно 10 микрон. The particle size of the catalyst varies from about 0.5 to about 10 microns (microns), preferably from 0.5 to 5 microns, most preferably from 0.5 to 2.0 microns. The catalysts are prepared from catalyst-forming substances, also referred to as catalytic agents in the present invention, such as oil soluble or oil dispersible group VB, VIB, VIIB or VIII metal compounds or mixtures thereof. Suitable catalytic metals or metal compounds are described in US Pat. No. 4,134,825, incorporated herein by reference. An example of an oil soluble compound is a naphthenic acid salt, for example, molybdenum naphthenate. Examples of oil dispersible compounds are phosphoric molybdenum acid and ammonium heptamolybdate, materials that are first dissolved in water and then dispersed in oil as a water-oil mixture in which the drop size of the aqueous phase is less than about 10 microns.

В идеале сначала готовят катализаторообразующий концентрат, в котором металлическое соединение (соединения), растворимое или диспергируемое в нефти, смешивают с порцией обрабатываемого сырья для получения концентрата, содержащего по меньшей мере около 0,2 мас.% каталитического металла, предпочтительно от 0,2 до 2,0 мас.% каталитического металла. Полученный катализаторообразующий концентрат может применяться непосредственно в процессе или сначала, до его применения, может быть превращен в концентрат сульфида металла или в активированный каталитический концентрат. Ideally, a catalyst-forming concentrate is first prepared in which a metal compound (s) soluble or dispersible in oil is mixed with a portion of the processed feed to obtain a concentrate containing at least about 0.2 wt.% Catalytic metal, preferably from 0.2 to 2.0 wt.% Catalytic metal. The resulting catalyst-forming concentrate can be used directly in the process or first, before its use, can be converted into a metal sulfide concentrate or into an activated catalytic concentrate.

Катализаторообразующий концентрат может быть превращен в концентрат сульфида металла обработкой элементарной серой (добавляемой к порции сырья, используемого для приготовления концентрата) или сероводородом при температуре от 300 до 400oF (от 148,89 до 204,44oС) в течение 10-15 минут (см., например, патенты США 5039392, 4479295 и 5620591, включенные в настоящее описание путем ссылки).The catalyst-forming concentrate can be converted to a metal sulfide concentrate by treatment with elemental sulfur (added to a portion of the raw materials used to prepare the concentrate) or hydrogen sulfide at a temperature of from 300 to 400 o F (from 148.89 to 204.44 o C) for 10-15 minutes (see, for example, US patents 5039392, 4479295 and 5620591, incorporated herein by reference).

Концентрат сульфида металла может быть превращен в каталитический концентрат нагреванием при температуре от 600 до 750oF (от 315,56 до 398,89oС) в течение времени, необходимого для получения катализатора (см., например, патенты США 5039392, 4740295 и 5620591). Катализатор в концентрате состоит из нано-масштабных центров сульфида металла, распределенных на углеводородной матрице, полученной из нефтяного компонента концентрата. Средний размер частиц может быть различным, но находится в интервале от 0,5 до 10 микрон, предпочтительно в диапазоне примерно от 0,5 до 5,0 микрон и более предпочтительно от 0,5 до 20 микрон.The metal sulfide concentrate can be converted into a catalytic concentrate by heating at a temperature of from 600 to 750 o F (from 315.56 to 398.89 o C) for the time required to obtain a catalyst (see, for example, US patents 5039392, 4740295 and 5620591). The catalyst in the concentrate consists of nano-scale centers of metal sulfide, distributed on a hydrocarbon matrix obtained from the oil component of the concentrate. The average particle size may vary, but is in the range of 0.5 to 10 microns, preferably in the range of about 0.5 to 5.0 microns, and more preferably 0.5 to 20 microns.

В настоящем способе можно использовать концентрат катализаторообразующего вещества, концентрат сульфида металла или концентрат катализатора. В каждом случае нефтяное сырье смешивают с концентратом для получения желаемой концентрации металла в сырье, т.е. по меньшей мере 5 массовых частей на миллион, предпочтительно от 10 до 1000 массовых частей на миллион. Когда используют концентрат катализаторообразующего вещества или концентрат сульфида металла, то на стадии нагревания в реакторе конверсии ОКЧ получают катализатор с размером частиц примерно от 0,5 до 10 микрон, предпочтительно от 0,5 до 5 микрон, наиболее предпочтительно от 0,5 до 2,0 микрон. In the present method, a catalyst-forming substance concentrate, a metal sulfide concentrate or a catalyst concentrate can be used. In each case, the crude oil is mixed with the concentrate to obtain the desired metal concentration in the feed, i.e. at least 5 mass parts per million, preferably from 10 to 1000 mass parts per million. When a catalyst-forming substance concentrate or a metal sulfide concentrate is used, a catalyst with a particle size of from about 0.5 to 10 microns, preferably from 0.5 to 5 microns, most preferably from 0.5 to 2, is obtained at the stage of heating in the OKC conversion reactor. 0 microns.

Предпочтительные металлы включают молибден, вольфрам, ванадий, железо, никель, кобальт и хром. Например, могут использоваться гетерополикислоты металлов. Особенно хорошо подходит в способе по настоящему изобретению молибден. Предпочтительными молибденовыми соединениями являются нафтенаты молибдена, дитиокарбаматные комплексы молибдена (см., например, патент США 4561964, включенный в настоящее описание путем ссылки), фосфорномолибденовая кислота и фосфородитиоатные комплексы молибдена (например, MOLYVAN®-L, ди(2-этилгексил)фосфородитиоат молибдена, поставляемый R.T. Vanderbilt Company.Preferred metals include molybdenum, tungsten, vanadium, iron, nickel, cobalt and chromium. For example, metal heteropoly acids may be used. Particularly suitable in the method of the present invention is molybdenum. Preferred molybdenum compounds are molybdenum naphthenates, dithiocarbamate complexes of molybdenum (see., E.g., U.S. Patent 4,561,964, incorporated herein by reference), phosphomolybdic acid and phosphorodithioate complexes of molybdenum (e.g., MOLYVAN ® -L, di (2-ethylhexyl) phosphorodithioate molybdenum supplied by RT Vanderbilt Company.

Другие пригодные для применения в предлагаемом способе катализаторы, состоящие из мелких частиц, включают богатую металлами золу, получаемую в результате управляемого горения нефтяного кокса (см., например, патенты США 4169038, 4169038 и 4204943, включенные в настоящее описание путем ссылок). Также можно применять тонкоизмельченные материалы на основе железа, удовлетворяющие упомянутым ограничениям в отношении размеров частиц, такие как красный шлам, получаемый в технологии производства алюминия. Other particulate catalysts suitable for use in the process of the invention include metal-rich fly ash resulting from controlled combustion of petroleum coke (see, for example, US Pat. Nos. 4,166,038, 4,169,038 and 4,204,943, incorporated herein by reference). It is also possible to use finely ground iron-based materials that satisfy the aforementioned particle size restrictions, such as red mud obtained in aluminum production technology.

Водяной пар и диоксид углерода, получающиеся в результате разложения карбоновых кислот, действуют как ингибиторы разложения остаточных карбоновых кислот. Вода - особенно сильный ингибитор. Таким образом, если сырье, подаваемое в процесс, содержит воду, то для удаления по существу всей воды может быть использована стадия предварительного испарения. Более того, следовые количества воды, поступающие в процесс вместе с сырьем, так же как вода и диоксид углерода, образующиеся в процессе деструкции карбоновых кислот, должны быть удалены с тем, чтобы парциальное давление воды и диоксидов углерода в зоне реакции удерживалось ниже примерно 50 psia (примерно 344,75 кПа), предпочтительно ниже примерно 30 psia (около 206,85 кПа), более предпочтительно ниже примерно 20 psia (около 137,9 кПа) и наиболее предпочтительно ниже примерно 10 psia (около 68,95 кПа). По существу вся вода, как упомянуто в настоящем изобретении, означает столько воды, сколько можно удалить способами, известными специалистам в данной области техники. Water vapor and carbon dioxide resulting from the decomposition of carboxylic acids act as inhibitors of the decomposition of residual carboxylic acids. Water is a particularly powerful inhibitor. Thus, if the feed to the process contains water, a pre-evaporation step can be used to remove substantially all of the water. Moreover, traces of water entering the process together with the raw materials, like water and carbon dioxide produced during the destruction of carboxylic acids, must be removed so that the partial pressure of water and carbon dioxide in the reaction zone is kept below about 50 psia (about 344.75 kPa), preferably below about 30 psia (about 206.85 kPa), more preferably below about 20 psia (about 137.9 kPa) and most preferably below about 10 psia (about 68.95 kPa). Essentially all water, as mentioned in the present invention, means as much water as can be removed by methods known to those skilled in the art.

Не связывая себя теорией, можно отметить, что, по-видимому, источники образования воды и диоксида углерода в данном способе снижения ОКЧ могут быть описаны нижеследующими уравнениями. Разложение карбоновых кислот под действием водорода обладает потенциалом образования двух молей воды на моль разложенной кислоты (Уравнение А) или одного моля воды на моль разложенной кислоты (Уравнение В). Термические реакции, которые могут конкурировать с разложением, образуют половину моля воды на моль разложенной кислоты (Уравнение С). Without being bound by theory, it can be noted that, apparently, the sources of the formation of water and carbon dioxide in this method for reducing OCC can be described by the following equations. The decomposition of carboxylic acids by hydrogen has the potential to form two moles of water per mole of decomposed acid (Equation A) or one mole of water per mole of decomposed acid (Equation B). Thermal reactions that can compete with decomposition form half a mole of water per mole of decomposed acid (Equation C).

Уравнение А
RCHOOH+2Н2-->RCH3+2H2O
Уравнение В
RCHOOH+Н2-->RCH2(OH)2-->Н2О+RCHO
RCHO-->RH+СО
Уравнение С

Figure 00000002

Figure 00000003

Как будет показано на примерах, приведенных ниже, вода может обладать сильным ингибирующим эффектом на степень разложения карбоновых кислот. Диоксид углерода также является ингибитором, но в значительно меньшей степени.Equation A
RCHOOH + 2H 2 -> RCH 3 + 2H 2 O
Equation B
RCHOOH + H 2 -> RCH 2 (OH) 2 -> H 2 O + RCHO
RCHO -> RH + CO
Equation C
Figure 00000002

Figure 00000003

As will be shown in the examples below, water can have a strong inhibitory effect on the degree of decomposition of carboxylic acids. Carbon dioxide is also an inhibitor, but to a much lesser extent.

Для иллюстрации потенциала роста давления воды, происходящего во время разложения карбоновых кислот в условиях, заявленных в способе по настоящему изобретению, был принят гипотетический вариант, в котором ОКЧ сырой нефти понижали с 5,3 до 0,3 при термической обработке в диапазоне температур, установленном далее в настоящем изобретении, и на каждый моль разложенной кислоты образовывалось 1,25 молей воды. Расчетные парциальные давления воды показаны на чертеже как функция давления в реакторе и расхода продувочного газа (т.е. водородсодержащего газа). Учитывая, что парциальное давление воды порядка 72 psia (496,44 кПа) или выше может достигаться только разложением кислот, предпочтительно начинать процесс с сухим сырьем и поддерживать расход продувочного газа для того, чтобы удержать давление воды в определенных пределах. To illustrate the potential for increasing water pressure occurring during the decomposition of carboxylic acids under the conditions claimed in the method of the present invention, a hypothetical option was adopted in which the TOC of crude oil was lowered from 5.3 to 0.3 by heat treatment in a temperature range set by further in the present invention, and for each mole of decomposed acid, 1.25 moles of water were formed. The calculated partial pressures of water are shown in the drawing as a function of the pressure in the reactor and the flow rate of the purge gas (i.e., hydrogen-containing gas). Given that the partial pressure of water of the order of 72 psia (496.44 kPa) or higher can be achieved only by acid decomposition, it is preferable to start the process with dry raw materials and maintain the flow of purge gas in order to keep the water pressure within certain limits.

С точки зрения способа катализатор можно оставлять в обрабатываемой нефти (в зависимости от типа металла и концентрации) или удалять любым пригодным способом, например фильтрованием. From the point of view of the method, the catalyst can be left in the processed oil (depending on the type of metal and concentration) or removed by any suitable method, for example by filtration.

Другой аспект настоящего изобретения относится к содержанию в продукте углерода Конрадсона, т.е. компонентов продукта, которые образуют кокс в условиях пиролиза. В термических процессах, таких как крекинг, содержание углерода Конрадсона в продукте увеличивается относительно его содержания в сырье. Этот эффект иллюстрируется в сравнительном примере 5 в таблице 2. В диапазоне условий осуществления способа согласно изобретению рост или увеличение содержания углерода Конрадсона может быть полностью ингибирован, и компоненты углерода Конрадсона могут быть превращены в неконрадсонские углеродные компоненты. Предпочтительно, чтобы конверсия углерода Конрадсона находилась в пределах примерно от 0 до 5%, более предпочтительно примерно от 5 до 20%, наиболее предпочтительно от 10 до 40%. Another aspect of the present invention relates to the content of Conradson carbon in the product, i.e. product components that form coke under pyrolysis conditions. In thermal processes, such as cracking, Conradson's carbon content in the product increases relative to its content in the feed. This effect is illustrated in comparative example 5 in table 2. In the range of conditions for implementing the method according to the invention, the increase or increase in the carbon content of Conradson can be completely inhibited, and the carbon components of Conradson can be converted into non-Konradson carbon components. Preferably, Conradson's carbon conversion is in the range of about 0 to 5%, more preferably about 5 to 20%, most preferably 10 to 40%.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение, при этом не ограничивая его никаким образом. The following examples illustrate the invention without limiting it in any way.

В данном исследовании (таблица 1) использовались два сырья. Одно из них - нефтяная смесь Коме (Коmе) и Болобо (Bolobo), расположенных в Чаде. Другое сырье - очень тяжелая нефть Кампо-1-Баре (Campo-1-Bare) из Венесуэлы. Оба сырья до использования нагревали до 230oF (110oС) с азотной продувкой для удаления большей части воды.In this study (table 1), two raw materials were used. One of them is an oil mixture of Côme and Bolobo located in Chad. Other raw materials are the very heavy Campo-1-Bare oil from Venezuela. Both raw materials were heated to 230 ° F. (110 ° C. ) with nitrogen purge prior to use to remove most of the water.

Пример 1
Этот пример осуществляли в автоклавном реакторе с мешалкой, объемом 300 куб. см. Реактор работал в режиме периодической загрузки нефти. Поток водорода проходил через автоклав для достижения постоянного парциального давления водорода и для управления давлением воды и диоксида углерода в зоне реакции.
Example 1
This example was carried out in an autoclave reactor with a stirrer, a volume of 300 cubic meters. see. The reactor was operating in periodic oil loading mode. A stream of hydrogen passed through an autoclave to achieve a constant partial pressure of hydrogen and to control the pressure of water and carbon dioxide in the reaction zone.

Реактор заполняли 100 г смеси Коме/Болобо и 0.61 г MOLYVAN®-L* (8,1 мас. % Мо), промывали водородом, и затем давление в нем повышали до 350 psig (2514,58 кПа), при этом использовали регулятор противодавления на выпускном отверстии реактора. Затем реактор нагревали до 625oF (329,44oC) при перемешивании и выдерживали при температуре 625oF (329,44oС) в течение 60 минут и при давлении 350 psig (2514,58 кПа). Расчетные парциальные давления водорода и воды** составили соответственно 329 psia (2268,46 кПа) и 13 psia (89,64 кПа). Парциальное давление диоксида углерода составило менее 0,1 psia (менее 0,7 кПа). После охлаждения до 250oF (121,11oC) реактор открывали и промывали водородом для выделения легких углеводородных продуктов, включая углеводороды, находящиеся обычно в газообразной форме при комнатной температуре. Затем нефть из реактора выпускали, объединяли с жидким углеводородом, удаленным во время открытия реактора, и смесь анализировали на общее кислотное число (ОКЧ) с использованием метода ASTM D-664, при этом ОКЧ = мг КОН на грамм нефти (или нефтепродукта). Измеренное ОКЧ составило 0,43.The reactor was filled with 100 g of the Comé / Bolobo mixture and 0.61 g of MOLYVAN ® -L * (8.1 wt.% Mo), washed with hydrogen, and then the pressure was increased to 350 psig (2514.58 kPa), using a back pressure regulator at the outlet of the reactor. The reactor was then heated to 625 ° F (329.44 ° C) with stirring and held at 625 ° F (329.44 ° C) for 60 minutes and at a pressure of 350 psig (2514.58 kPa). The calculated partial pressures of hydrogen and water ** were 329 psia (2268.46 kPa) and 13 psia (89.64 kPa), respectively. The partial pressure of carbon dioxide was less than 0.1 psia (less than 0.7 kPa). After cooling to 250 ° F (121.11 ° C), the reactor was opened and washed with hydrogen to isolate light hydrocarbon products, including hydrocarbons, which are usually in gaseous form at room temperature. Then the oil from the reactor was discharged, combined with the liquid hydrocarbon removed during the opening of the reactor, and the mixture was analyzed for total acid number (OKC) using the ASTM D-664 method, with OKC = mg KOH per gram of oil (or oil product). The measured OKC was 0.43.

*MOLYVAN®-L, поставляемый компанией R.T. Vanderbilt Company, представляет собой ди(2-этилгексил)фосфородитиоат молибдена. * MOLYVAN®-L supplied by R.T. Vanderbilt Company, is a molybdenum di (2-ethylhexyl) phosphorodithioate.

** Предполагая максимум 1,25 молей воды, образующихся при разложении моля кислоты. ** Assuming a maximum of 1.25 moles of water resulting from the decomposition of a mole of acid.

Пример 2 (Сравнительный)
Этот пример иллюстрирует степень конверсии ОКЧ, достигаемой при нагревании нефтяной смеси Коме/Болобо при 625oF (329,44oC) в течение одного часа в отсутствие катализатора и водорода. Порядок действий повторяли, как в примере 1, за исключением того, что MOLYVAN®-L был исключен, и процесс проводили с продувкой инертным газом при давлении в реакторе, составлявшем 30 psig (308,18 кПа). Парциальное давление диоксида углерода составило 6,5 psia (45 кПа). ОКЧ для продуктов реакции составил 3,40.
Example 2 (Comparative)
This example illustrates the degree of OCC conversion achieved by heating the Comé / Bolobo oil mixture at 625 ° F (329.44 ° C) for one hour in the absence of catalyst and hydrogen. The procedure was repeated as in example 1, except that MOLYVAN®-L was excluded and the process was carried out with an inert gas purge at a reactor pressure of 30 psig (308.18 kPa). The partial pressure of carbon dioxide was 6.5 psia (45 kPa). TAN for the reaction products was 3.40.

Выводы из примеров с нефтяной смесью Коме/Болобо. Conclusions from the examples with the Comé / Bolobo oil mixture.

Пример 1 иллюстрирует уменьшение ОКЧ в нефти Коме/Болобо (табл.2) при использовании небольшого количества высокодисперсного катализатора в сравнительно мягких условиях и при парциальном давлении воды в реакторе ниже 20 psia (137,9 кПа). Такая обработка обеспечивает значительно большее снижение ОКЧ, чем то, что может быть достигнуто только при термической обработке за сопоставимое время и при той же температуре (Пример 2). Example 1 illustrates the decrease in OKC in Coma / Bolobo oil (Table 2) when using a small amount of highly dispersed catalyst under relatively mild conditions and at a partial pressure of water in the reactor below 20 psia (137.9 kPa). This treatment provides a significantly greater reduction in OKC than what can be achieved only by heat treatment for a comparable time and at the same temperature (Example 2).

Пример 3
В этом примере в качестве сырья использовали сухую нефть Campo-1-Bare. Мо поступал в виде катализаторообразующего концентрата, который готовили следующим образом. 8 г раствора фосфорно-молибденовой кислоты с чистотой, соответствующей реагенту Фишера, растворяли в 92 г деионизированной воды. Затем 10 г раствора вводили при перемешивании в 90 г нефти Campo-1-Bare при температуре 176oF (80oC) в автоклав с магнитным приводом (Engineer's Magnedrive Autoclave) объемом 300 куб.см. После перемешивания в течение 10 минут при температуре 176oF (80oС) автоклав продували азотом и температуру повышали до 300oF (148,89oC) для удаления воды. Полученный концентрат содержал 0,45 мас.% Мо.
Example 3
In this example, Campo-1-Bare dry oil was used as feed. Mo was supplied as a catalyst-forming concentrate, which was prepared as follows. 8 g of a solution of phosphoric-molybdenum acid with a purity corresponding to Fisher's reagent was dissolved in 92 g of deionized water. Then, 10 g of the solution was added while stirring in 90 g of Campo-1-Bare oil at a temperature of 176 ° F (80 ° C) into a 300 cc magnetic drive autoclave (Engineer's Magnedrive Autoclave). After stirring for 10 minutes at a temperature of 176 ° F (80 ° C), the autoclave was purged with nitrogen and the temperature was raised to 300 ° F (148.89 ° C) to remove water. The resulting concentrate contained 0.45 wt.% Mo.

Автоклав заполняли 99,43 г сухой нефти Campo-1-Bare и 0,57 г образующего концентрата для обеспечения загрузки реактора, которая содержала 25 массовых частей Мо на миллион. Реактор промывали водородом, и затем давление в нем повышали до 50 psig (446,08 кПа) сероводородом. После нагревания с перемешиванием в течение 10 минут при температуре от 350 до 400oF (от 176,67 до 204,44oС) давление в реакторе повышали до 300 psig (2169,83 кПа) водородом, и через автоклав начинали пропускать водород с расходом 0,12 л/мин (380 станд. куб.фут/баррель, или SCF/B). Давление поддерживали при помощи регулятора противодавления на газовом выпускном отверстии реактора. Температуру повышали до 725oF (385,00oС) во время реакции при перемешивании в течение 120 минут. Парциальное давление воды в реакторе было рассчитано равным 5,5 psia (37,92 кПа) (из расчета 1,25 моля воды на моль разрушенной кислоты). Парциальное давление диоксида углерода было меньше нижнего предела обнаружения (который составлял 0,1 psia, или 0,7 кПа). Реактор открывали, давление в нем снижали до атмосферного при температуре 250oF (121,11oC), и нефть, оставшуюся в реакторе, фильтровали при температуре от 180 до 200oF (от 82,22 до 93,33oС) для удаления 0,03 г остатка, содержащего катализатор. Отфильтрованную нефть из реактора соединяли с легкими жидкостями, которые были удалены из реактора во время процесса и последующей стадии открытия. Объединенные жидкие продукты, вес которых составлял 96,6 г, имели ОКЧ, равное 0,10 (мг КОН/г смеси) и содержали 15,9 мас.% углерода Конрадсона.The autoclave was filled with 99.43 g of Campo-1-Bare dry oil and 0.57 g of forming concentrate to ensure loading of the reactor, which contained 25 parts by mass of Mo per million. The reactor was washed with hydrogen, and then the pressure in it was increased to 50 psig (446.08 kPa) with hydrogen sulfide. After heating with stirring for 10 minutes at a temperature of from 350 to 400 o F (from 176.67 to 204.44 o C), the pressure in the reactor was increased to 300 psig (2169.83 kPa) with hydrogen, and hydrogen was passed through the autoclave with 0.12 l / min flow rate (380 standard cubic feet / barrel, or SCF / B). The pressure was maintained by a backpressure regulator at the gas outlet of the reactor. The temperature was raised to 725 ° F (385.00 ° C) during the reaction with stirring for 120 minutes. The partial pressure of water in the reactor was calculated to be 5.5 psia (37.92 kPa) (based on 1.25 moles of water per mole of degraded acid). The partial pressure of carbon dioxide was less than the lower limit of detection (which was 0.1 psia, or 0.7 kPa). The reactor was opened, the pressure in it was reduced to atmospheric at a temperature of 250 o F (121.11 o C), and the oil remaining in the reactor was filtered at a temperature of from 180 to 200 o F (from 82.22 to 93.33 o C) to remove 0.03 g of a residue containing a catalyst. The filtered oil from the reactor was combined with light liquids that were removed from the reactor during the process and subsequent opening step. The combined liquid products, whose weight was 96.6 g, had an OCC equal to 0.10 (mg KOH / g mixture) and contained 15.9 wt.% Conradson carbon.

Пример 4 (Сравнительный)
Порядок действий повторяли, как в примере 3, за исключением того, что процесс осуществляли под давлением 400 psig (2859,33 кПа), и вода поступала в реактор с расходом 0,033 г/мин. Парциальное давление воды в реакторе во время процесса составляло примерно 92 psia (634,34 кПа). Парциальное давление диоксида углерода было меньше нижнего предела обнаружения (который составлял 0,1 psia, или 0,7 кПа). Было выделено 0,05 г остатка, содержащего катализатор, и 96,4 г жидкой смеси продуктов с ОКЧ, равным 0,43, и содержанием углерода Конрадсона 15,4 мас.%.
Example 4 (Comparative)
The procedure was repeated as in example 3, except that the process was carried out under a pressure of 400 psig (2859.33 kPa), and water entered the reactor at a rate of 0.033 g / min. The partial pressure of water in the reactor during the process was approximately 92 psia (634.34 kPa). The partial pressure of carbon dioxide was less than the lower limit of detection (which was 0.1 psia, or 0.7 kPa). 0.05 g of a residue containing a catalyst and 96.4 g of a liquid mixture of products with a TAN of 0.43 and a Conradson carbon content of 15.4 wt.% Were isolated.

Пример 5 (Сравнительный)
Порядок действий повторяли, как в примере 4, за исключением того, что катализатор не добавляли, эксперимент проводили под давлением 300 psig (2169,83 кПа), а в качестве продувочного газа использовали аргон. Было выделено 97,4 г жидкой смеси продуктов с ОКЧ, равным 0,63, и содержанием углерода Конрадсона 17,9 мас.%. Парциальное давление воды в реакторе составляло 92 psia (634,34 кПа). Парциальное давление диоксида углерода было меньше нижнего предела обнаружения (который составлял 0,1 psia, или 0,7 кПа).
Example 5 (Comparative)
The procedure was repeated as in example 4, except that the catalyst was not added, the experiment was carried out under a pressure of 300 psig (2169.83 kPa), and argon was used as the purge gas. 97.4 g of a liquid mixture of products with an OKC of 0.63 and a Conradson carbon content of 17.9 wt.% Were isolated. The partial pressure of water in the reactor was 92 psia (634.34 kPa). The partial pressure of carbon dioxide was less than the lower limit of detection (which was 0.1 psia, or 0.7 kPa).

Пример 6 (Сравнительный)
Порядок действий повторяли, как в примере 3, со следующими изменениями. Реактор заполняли 98,86 г нефти и 1,14 г образующего (катализатор) концентрата для обеспечения загрузки реактора, содержащей 50 массовых частей Мо на миллион. Процесс осуществляли при 750oF (398,89oC) в течение 62 минут под давлением 300 psig (2169,83 кПа) с продувкой водородом с расходом 0,12 л/мин (380 SCF/B). Воду подавали в реактор с расходом 0,017 г/мин для обеспечения парциального давления воды в реакторе, равного 55 psia (379,22 кПа). Парциальное давление диоксида углерода было меньше нижнего предела обнаружения (который составлял 0,1 psia, или 0,7 кПа). Было выделено 0,05 г остатка катализатора и 97,3 г смеси жидких продуктов с ОКЧ, равным 0,31, и содержанием углерода Конрадсона 15,2 мас.%.
Example 6 (Comparative)
The procedure was repeated, as in example 3, with the following changes. The reactor was filled with 98.86 g of oil and 1.14 g of forming (catalyst) concentrate to ensure loading of the reactor containing 50 mass parts of Mo per million. The process was carried out at 750 o F (398.89 o C) for 62 minutes under a pressure of 300 psig (2169.83 kPa) with a hydrogen purge with a flow rate of 0.12 l / min (380 SCF / B). Water was introduced into the reactor at a rate of 0.017 g / min to provide a partial pressure of water in the reactor of 55 psia (379.22 kPa). The partial pressure of carbon dioxide was less than the lower limit of detection (which was 0.1 psia, or 0.7 kPa). 0.05 g of catalyst residue and 97.3 g of a mixture of liquid products with a TAN of 0.31 and a Conradson carbon content of 15.2 wt.% Were recovered.

Пример 7
Порядок действий повторяли, как в примере 6, за исключением того, что расход водорода для продувки составлял 0,24 л/мин (780 SCF/B), что отразилось на парциальном давлении воды в реакторе, равном 26 psia (179,27 кПа). Парциальное давление диоксида углерода было меньше нижнего предела обнаружения (который составлял 0,1 psia, или 0,7 кПа). Было выделено 0,04 г остатка катализатора и 96,8 г смеси жидких продуктов с ОКЧ, равным 0,12, содержащих 15,4 мас.% углерода Конрадсона и с кинематической вязкостью, равной 918 сантистоксам при 104oF (40oC).Выводы по примерам с использованием нефти Campo-1-Bare (табл.3).
Example 7
The procedure was repeated as in example 6, except that the hydrogen flow rate for purging was 0.24 l / min (780 SCF / B), which affected the partial pressure of water in the reactor equal to 26 psia (179.27 kPa) . The partial pressure of carbon dioxide was less than the lower limit of detection (which was 0.1 psia, or 0.7 kPa). 0.04 g of catalyst residue and 96.8 g of a mixture of liquid products with an OCC equal to 0.12, containing 15.4 wt.% Conradson carbon and with a kinematic viscosity equal to 918 centistokes at 104 o F (40 o C) were isolated . Conclusions by examples using Campo-1-Bare oil (Table 3).

Сравнение примера 3 с примером 4 демонстрирует ингибирующее действие воды на конверсию ОКЧ, что видно также при сравнении примеров 6 и 7, в которых уменьшение парциального давления воды с 55 до 26 psia (с 379,22 до 179,27 кПа) снизило ОКЧ с 0,31 до 0,12. Сравнение примера 4 с примером 5 показывает, что использование катализатора совместно с водородом в соответствии со способом по настоящему изобретению дает более высокую конверсию ОКЧ при данном парциальном давлении воды по сравнению с тем, что может быть достигнуто при термической обработке в отсутствие водорода и катализатора. The comparison of example 3 with example 4 demonstrates the inhibitory effect of water on the conversion of OCC, which is also seen when comparing examples 6 and 7, in which a decrease in the partial pressure of water from 55 to 26 psia (from 379.22 to 179.27 kPa) reduced OCC from 0 , 31 to 0.12. Comparison of example 4 with example 5 shows that the use of a catalyst with hydrogen in accordance with the method of the present invention gives a higher OCC conversion at a given partial pressure of water compared to what can be achieved by heat treatment in the absence of hydrogen and a catalyst.

Количество углерода Конрадсона определяли с использованием микрометода (Micro Method) по ASTM D 4530. Этот тест определяет количество углеродного остатка, образующегося после выпаривания и пиролиза нефтепродуктов при определенных условиях. Результаты теста эквивалентны результатам, полученным с использованием теста на остаточный углерод Конрадсона (Метод анализа D 189). The amount of carbon Conradson was determined using a micromethod (Micro Method) according to ASTM D 4530. This test determines the amount of carbon residue formed after evaporation and pyrolysis of petroleum products under certain conditions. The test results are equivalent to the results obtained using the Conradson residual carbon test (Analysis Method D 189).

Claims (10)

1. Способ снижения количества карбоновых кислот в нефтяном сырье, включающий добавление к указанному нефтяному сырью каталитического агента, нагревание указанного нефтяного сырья с указанным каталитическим агентом в реакторе, отличающийся тем, что способ включает стадии: (а) добавления к указанному нефтяному сырью каталитического агента, содержащего растворимое в нефти или диспергируемое в нефти соединение металла, выбранного из группы, состоящей из металлов VB, VIB, VIIB, VIII групп, при этом количество металла в указанном нефтяном сырье составляет по меньшей мере 5 мас. ч. /млн; (б) нагревания указанного нефтяного сырья с указанным каталитическим агентом в реакторе при температуре примерно 400 - 800oF (примерно 204,44 - 426,67oС), под давлением водорода 15 - 1000 psig (204,75 - 6996,33 кПа), и (в) продувки реактора, содержащего указанное нефтяное сырье и указанный каталитический агент водородсодержащим газом с расходом достаточным для поддержания совместного парциального давления воды и диоксида углерода ниже 50 psia (344,75 кПа).1. A method of reducing the amount of carboxylic acids in a petroleum feed, comprising adding a catalytic agent to said petroleum feed, heating said petroleum feed with said catalytic agent in a reactor, characterized in that the method comprises the steps of: (a) adding a catalytic agent to said petroleum feed, containing a soluble in oil or dispersible in oil compound of a metal selected from the group consisting of metals of groups VB, VIB, VIIB, VIII, while the amount of metal in the specified oil feedstock S THE at least 5 wt. ppm (b) heating said petroleum feed with said catalytic agent in a reactor at a temperature of about 400-800 ° F (about 204.44-426.67 ° C), under a hydrogen pressure of 15-1000 psig (204.75-6996.33 kPa) ), and (c) purging the reactor containing said petroleum feed and said catalytic agent with hydrogen-containing gas at a flow rate sufficient to maintain the combined partial pressure of water and carbon dioxide below 50 psia (344.75 kPa). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный каталитический агент содержит катализаторообразующий концентрат растворимого в нефти или диспергируемого в нефти соединения металла, приготовленный в нефтяном сырье, выбранном из группы, состоящей из цельной сырой нефти, отбензиненной нефти, атмосферного остатка, вакуумного остатка, вакуумного газойля и их смесей. 2. The method according to p. 1, characterized in that said catalytic agent contains a catalyst-forming concentrate of an oil-soluble or oil-dispersible metal compound prepared in an oil feed selected from the group consisting of whole crude oil, stripped oil, atmospheric residue, vacuum residue, gas oil and mixtures thereof. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный каталитический агент содержит концентрат сульфида металла из растворимого в нефти или диспергируемого в нефти соединения металла, приготовленный в нефтяном сырье, выбранном из группы, состоящей из цельной сырой нефти, отбензиненной нефти, атмосферного остатка, вакуумного остатка, вакуумного газойля и их смесей. 3. The method according to p. 1, characterized in that said catalytic agent contains a metal sulfide concentrate from an oil-soluble or oil-dispersible metal compound prepared in petroleum feedstock selected from the group consisting of whole crude oil, stripped oil, atmospheric residue , vacuum residue, vacuum gas oil and mixtures thereof. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что концентрат сульфида металла нагревают при температуре и в течении времени, достаточных для получения дисперсии частиц катализатора размером 0,5 - 10 мкм, которые содержат компонент сульфида металла в соединении с углеродистым твердым компонентом, полученным из указанного нефтяного сырья, в котором диспергирован указанный сульфид металла. 4. The method according to p. 3, characterized in that the metal sulfide concentrate is heated at a temperature and for a time sufficient to obtain a dispersion of catalyst particles of 0.5-10 microns in size, which contain a metal sulfide component in combination with a carbon solid component obtained from said petroleum feedstock in which said metal sulfide is dispersed. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный каталитический агент является дисперсией частиц катализатора размером 0,5 - 10 мкм, которые содержат компонент сульфида металла в соединении с углеродистым твердым компонентом, полученным из указанного нефтяного сырья. 5. The method according to p. 1, characterized in that said catalytic agent is a dispersion of 0.5 to 10 μm catalyst particles that contain a metal sulfide component in combination with a carbon solid component obtained from said petroleum feedstock. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный металл выбран из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, ванадия, железа, никеля, кобальта, хрома и их смесей. 6. The method according to p. 1, characterized in that said metal is selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium, iron, nickel, cobalt, chromium and mixtures thereof. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное растворимое в нефти или диспергируемое в нефти соединение металла является гетерополикислотой вольфрама или молибдена. 7. The method according to p. 1, characterized in that said oil-soluble or oil-dispersible metal compound is a heteropoly acid of tungsten or molybdenum. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное растворимое в нефти или диспергируемое в нефти соединение металла выбрано из группы, состоящей из фосфорно-молибденовой кислоты, нафтената молибдена и диалкилфосфородитиоата молибдена. 8. The method according to p. 1, characterized in that said oil-soluble or oil-dispersible metal compound is selected from the group consisting of molybdenum phosphoric acid, molybdenum naphthenate and molybdenum dialkylphosphorodithioate. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что совместное парциальное давление воды и диоксида углерода меньше 30 psia. 9. The method according to p. 1, characterized in that the combined partial pressure of water and carbon dioxide is less than 30 psia. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вода по существу удалена из нефтяного сырья до указанной стадии нагревания. 10. The method according to p. 1, characterized in that the water is essentially removed from the crude oil to the specified stage of heating. Приоритет по пунктам и признакам:
29.08.1997 по пп. 1-10;
05.05.1997 по пп. 1-10 - уточнение признаков.
Priority on points and signs:
08/29/1997 on pp. 1-10;
05/05/1997 PP 1-10 - refinement of signs.
RU2000104874A 1997-08-29 1998-08-28 Method of lowering summary acid number of oil feedstock RU2184762C2 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92044797A 1997-08-29 1997-08-29
US08/920447 1997-08-29
US08/920,447 1997-08-29
US09/072,764 US5914030A (en) 1997-08-29 1998-05-05 Process for reducing total acid number of crude oil
US09/072,764 1998-05-05
US09/072764 1998-05-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000104874A RU2000104874A (en) 2001-11-27
RU2184762C2 true RU2184762C2 (en) 2002-07-10

Family

ID=26753711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000104874A RU2184762C2 (en) 1997-08-29 1998-08-28 Method of lowering summary acid number of oil feedstock

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1062302B1 (en)
JP (1) JP4283988B2 (en)
CN (1) CN1105769C (en)
AU (1) AU733884B2 (en)
BR (1) BR9811387A (en)
CA (1) CA2295917C (en)
DE (1) DE69804026T2 (en)
DK (1) DK1062302T3 (en)
ID (1) ID24702A (en)
NO (1) NO20000948D0 (en)
RU (1) RU2184762C2 (en)
WO (1) WO1999010453A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1894381A (en) * 2003-12-19 2007-01-10 国际壳牌研究有限公司 Systems, methods, and catalysts for producing a crude product
BRPI0405566A (en) * 2003-12-19 2005-09-20 Shell Int Research Methods of Producing a Transportable Fuel and Crude Oil Product, Heating Fuel, Lubricants or Chemicals, and Crude Oil Product
KR101898289B1 (en) * 2011-01-10 2018-09-13 에스케이이노베이션 주식회사 Method for reducing organic acid in a hydrocarbon oil
US10195588B1 (en) * 2017-11-28 2019-02-05 Uop Llc Process for making and using iron and molybdenum catalyst for slurry hydrocracking

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2921023A (en) * 1957-05-14 1960-01-12 Pure Oil Co Removal of naphthenic acids by hydrogenation with a molybdenum oxidesilica alumina catalyst
NO303837B1 (en) * 1994-08-29 1998-09-07 Norske Stats Oljeselskap Process for removing substantially naphthenic acids from a hydrocarbon oil
JP3827723B2 (en) * 1995-02-17 2006-09-27 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー Thermal decomposition of naphthenic acids

Also Published As

Publication number Publication date
NO20000948L (en) 2000-02-25
JP2001514300A (en) 2001-09-11
AU9040498A (en) 1999-03-16
AU733884B2 (en) 2001-05-31
CN1268968A (en) 2000-10-04
NO20000948D0 (en) 2000-02-25
EP1062302B1 (en) 2002-02-27
WO1999010453A1 (en) 1999-03-04
ID24702A (en) 2000-08-03
DE69804026D1 (en) 2002-04-04
CA2295917C (en) 2005-06-07
CN1105769C (en) 2003-04-16
DE69804026T2 (en) 2002-10-31
DK1062302T3 (en) 2002-04-02
EP1062302A1 (en) 2000-12-27
CA2295917A1 (en) 1999-03-04
BR9811387A (en) 2000-08-29
JP4283988B2 (en) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5914030A (en) Process for reducing total acid number of crude oil
US5178749A (en) Catalytic process for treating heavy oils
US11702603B2 (en) Method for converting feedstocks comprising a hydrocracking step, a precipitation step and a sediment separation step, in order to produce fuel oils
CA1238289A (en) Heavy oil hydroprocessing
US20020112987A1 (en) Slurry hydroprocessing for heavy oil upgrading using supported slurry catalysts
US5928502A (en) Process for reducing total acid number of crude oil
EP0343045B1 (en) Catalytic composition comprising a metal sulfide suspended in an asphaltene containing liquid and hydrocarbon feed hydroviscoreduction process
CA2425922A1 (en) Process for upgrading a hydrocarbon oil
JPS6114289A (en) Petroleum two step hydrogenation
US2717855A (en) Hydrodesulfurization of heavy oils
JPH0790282A (en) Cracking and hydrogenation treatment of heavy oil
US4560465A (en) Presulfided red mud as a first-stage catalyst in a two-stage, close-coupled thermal catalytic hydroconversion process
RU2184762C2 (en) Method of lowering summary acid number of oil feedstock
EP0491932A1 (en) A high activity slurry catalyst process
JPS5950276B2 (en) Method for hydrotreating mineral oils
RU2192447C2 (en) Method of reducing oil stock total acid number
MXPA00001429A (en) Process for reducing total acid number of crude oil
RU2674160C1 (en) Method of hydroconversion residue of atmospheric distillation of gas condensate
US4597855A (en) Upgrading of residual oils using a selenium catalyst wherein sulfur and metallic impurities are reduced
MXPA00001433A (en) Process for reducing total acid number of crude oil
AU2002246652A1 (en) Slurry hydroprocessing for heavy oil upgrading using supported slurry catalysts
GB2122638A (en) Two-stage treatment process for shale oil containing shale solids and metals