TW200532011A - Systems and methods of producing a crude product - Google Patents

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TW200532011A
TW200532011A TW093139071A TW93139071A TW200532011A TW 200532011 A TW200532011 A TW 200532011A TW 093139071 A TW093139071 A TW 093139071A TW 93139071 A TW93139071 A TW 93139071A TW 200532011 A TW200532011 A TW 200532011A
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grams
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crude
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TW093139071A
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Stanley Nemec Milam
Scott Lee Wellington
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Shell Int Research
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Description

200532011 九、發明說明： 奴-η η\ 本發明概括地關於處理原油進料的系統和方法，以及 關於例如使用這類系統和方法所製得的組成物。更，細< 之，本文所說明的具體實例係關於將殘逢含量為每克原油 進料至少0.2克殘㈣原油進料轉化成⑷在25 ^
Mpa下為液體混合物，且右一汔 且⑻有 <多個性f相較於該原油 進料之相同性質係有所改良之原油產物的系統和方法。 【先前技術】 不月b使原油被經濟地運輸 ’通常稱為，，劣級原油 具有一或多種不適當性質而 或使用傳統設施加工的原油 (disadvantaged crudes)，，。 劣級原油常常含有相當高含量的殘澄。這類原油在運 輸及/或使^傳統設施加工上常常是困難且昂貴的。高殘邊 原油可在高溫處理後將原油轉化成焦炭。或者，高殘渣原 油通常是在高溫下用水處理而產生較不黏稠的原油及/或原 油混合物。在加工期間，使用習知手段可能難以將水自該 較不黏稠的原油及/或原油混合物移除。 劣、及原/由了月b包含負氫烴（hydr〇gen deficient hydrocarbons )。在加工貧氫烴時，通常需要添加一致量 的氫，尤其是如果有因裂解程序所致的不飽和月段產生 時。加工期間的氫化通常涉及活性氫化觸媒的使用，可能 需要抑制不飽和片段形成焦炭。氫的製造及/或運輸到處理 設施是很昂貴的。 200532011 焦炭可在劣級原油加工期間以很快的速率在觸媒表面 上形成及/或沉積。要再生被焦炭污染之觸媒的觸媒活性可 能很昂貴。再生期間使用的高溫亦可能削弱觸媒的活性及/ 或使觸媒退化。 劣級原油可包含助長原油進料 酸性成分。具相當高TAN之劣級原油可在劣級原油運輸及 /或加工期間導致金屬成分的腐蝕。自劣級原油除去酸性成 分可包括用各種不同鹼以化學方式中和酸性成分。或者， 可在運輸設備及/或加工設備中使用抗腐蝕金屬。抗腐蝕金 屬的使用通常涉及可觀的花費，目此，抗腐钱金屬在現有 設備中的使用可能不合人意。另一個抑制腐蝕的方法可涉 及在劣級原油的運輸及/或加卫之前將腐姓抑制劑添加到^ 級原油中。腐蝕抑制劑的使用可能負面影響用以加工原油 的設備及/或由該原油所製得產物的品質。 劣級原:油可含有相當高量的金屬污染物，如錄、飢及/ 或鐵。在這類原油的加工期間，金屬污染物及/或金屬、、亏、九 物的化合物可能沉積於觸媒的表面或觸媒的空㈣積二 這類沉積物可造成觸媒活性的低下。 〃劣級原油通常包含有機鍵結的雜原子（例如硫、氧和 氣）。有機鍵結的雜原子在苹此愔、、 眾于隹杲二If况中可能對觸媒 果。鹼金屬鹽及/或鹼土金屬鹽已 ,一此π生—B 用在殘餘物脫硫的程序 U序谷易引致不良的脫硫效率、產生不溶 於潰、不良的脫金屬效率、形成實質上無 、: 合物、使用大量的氫ϋ β h A 4 1 -/由混 迓軋及/或相當南的氫氣壓力。 200532011 一些改良原油品質的方法包括將稀釋劑添加到劣級原 油中以降低導致劣級性質之成分的重量百分比。然而，添 加稀釋劑通常會因為稀釋劑的成本及/或管理劣級原油的成 本增加，而增加處理劣級原油的成本。將稀釋劑添加到劣 級原油中，在某些情況中會降低這類原油的穩定性。 下列U.S.專利案號：頒給Gibs〇n等人之mm*; 頒給Gleim等人之3,558,747;頒給Pasternak等人之 3,847,797 ;頒給 Klng 等人之 35948,759;頒給 Fukui 等人 之 3,957,620;頒給 McCollum 等人之 3,96〇,7〇6;頒給 McCollum 等人之 3,960,708 ;頒給 Baird，Jr 等人之 4，1 19,528 ;頒給 Baird，Jr·等人之 4，127,47〇 ;頒給邮贿^ 等人之4,224，140 ;頒給Heredy等人之4,437,98〇 ;頒給
Krasuk 等人之 4,591，426;頒給 MaZUrek 之 4,665,261 ;頒 給 Kretschmar 等人之 55〇645523 ;頒給 Kretschmar 等人之 5，166，118 ;頒給 Gatsis 之 5,288,681 ;頒給 Sudhakar 等人 之6,547,957，及U.S.專利申請公開案號：頒給Reyn〇lds 之 20030000867 和頒給 Rendina 之 20030149317，敘述用 以處理原油的各種不同方法和系統。然而，在這些專利案 中所敘述的方法、系統和觸媒，因為上述諸多技術上的問 題而利用性有限。 總之，劣級原油一般具有不理想的性質（例如··相當 高的殘渣，腐蝕設備的傾向，及/或在處理期間消耗相當大 虿氫的傾向）。其他不理想的性質包括相當高量的不想要 成为（例如·相當高的丁AN、有機鍵結的雜原子及/或金 200532011 屬污染物）。這類松+ " 負性貝吊㊉在傳統運輸及/或處理設施中造 成問題’包括增加的腐姓性、減少的觸媒壽命及/或在處理 期間氯使用的增加。因i對於用來將劣級原油轉化成具 有更理想性質之眉、、山姦4心AA > ώ / 產物的改良糸統、方法及/或觸媒， 明顯的經濟與技術上的需求。 【發明内容] 本文所。兄月之發明概括地關於用來使原油進料與—或 夕種觸媒接觸Μ產生包含原油產物及在某些具體實例中還 。3不砝孔體之元全產物的系統和方法。本文所說明之發 明亦概括地關於其中具有新穎成分Μ合的組成物。這類组 成物可藉由使用本文所說明之以和方法獲得。 、本發明提供一種製備原油產物的方法，其包括使原油 進枓與氫源在-或多種觸媒存在下接觸，以製造原油產 物，其中該觸媒的-❹者包含含有K3Fel二的觸媒。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在—或多種觸媒存在下接觸，以製造包含 '、 物的70王產物，其中該原油產物在25。(：與0.1 01 _下為液體混合物，觸媒中至少一者包含一或多種過渡 Μ硫化物’且該原油進料具有每克原油進料至少〇·2克 殘清的殘逢含量’如以ASTM& D53〇7所測定者；以及控 制接觸^、件’使得原油產物係每克原油產物含有至乡0.05 克勺…、厌，原油產物係每克原油產物含有至少〇 克的 輕油，而該輕油具有至少7〇的辛烷值。 本發明亦提供一種製備原油產物的方法，其包括：使 200532011 原油進料與氫源在一或多種觸媒存在下接觸，以製造包含 原油產物的完全產物，其中該原油產物在25與ο」㈧ MPa下為液體混合物，觸媒中至少一者包含一或多種過渡 金屬硫化物，且該原油進料具有每克原油進料至少〇·2克 殘渣的殘渣含量’如以ASTM》D53〇7所測定者；以及控 制接觸條#，使得原油產物包含煤油，該煤油係每克煤油 含有至少0.2克的芳族化合物，如以ASTM法D5i86所測 疋者，遠煤油具有在至多-3〇 〇c溫度的凝固點，如以 法D2386所測定者，以及該原油產物係每克原油產物含有 至多0.05克的焦炭。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在一或多種觸媒存在下接觸，以製造包含 原油產物的完全產物，其中該原油產物在25 Qc與W MPa下為液體混合物，觸媒中至少一者包含一或多種過渡 金屬硫化物，且該原油進料具有每克原油進料至少克 , 克原油產物含有至多0·05克的焦炭，其中原油產物中原子 氯對原子碳的重量比為至多h75，如以astm法D673 測定者。 务明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在一或多種觸媒存在下接觸，以製造包含 原油產物的完全產物，其中該原油產物在25與W MPa下為液體混合物，觸媒中至少一者包含一或多種過渡 孟屬爪化物，且该原油進料具有每克原油進料至少〇 /克 200532011 殘渣的殘渣含量，如以ASTM法D5307所測定者，而且原 油進料中原子氫對原子碳的重量比（H/c )為至少1 ·5 ;以 及控制接觸條件，使得原油產物具有為該原油進料原子H/c 比之80-120%的原子H/c比，該原油產物具有至多為該原 油進料殘渣含量之3〇%的殘渣含量，如以astm法〇5307 所測定者，原油產物係每克原油產物含有至少〇.〇〇1克的 輕油’而該輕油具有至少70的辛烷值。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在一或多種觸媒存在下接觸，以製造包含 原油產物的兀全產物，其中該原油產物在。匚與心1 〇工 邮下為液體混合物，觸媒中至少一者包含一或多種過渡 金屬”L化物，且泫原油進料具有每克原油進料至少〇 . 2克 殘渔的殘潰含量，如以ASTM法D53()7所測定者；以及控 制接觸條件，使得原油產物係每克原油產物含有：至少〇.〇〇1 克的輕油，該輕油具有至少7G的辛烧值；至少謂i克的 煤油’该煤油包含芳族化合物，該煤油係每克煤油含有至 少W克的芳族化合物，如以ASTM法D5186所測定者，
而且《油具有在至多_30。。溫度的凝固點，如以ASTM 法D23 86所測定者；至少n 0.001克的真空瓦斯油（νσο)， 該VGO係每克vg〇含有至少〇 3Α ，主夕〇·3克的方族化合物，如以IP 法368/90所測定者；以及
^ ^ 至夕0·05克的殘渣，如以ASTM 法D 5 3 0 7所測定者。 本發明亦提供-種製造原油產物 原油進料與氫源在一或多種句八、丹來入 ，、匕祜仗 種匕3過渡至屬硫化物觸媒之觸 200532011 媒存在下接觸，以製造包含原油產物的完全產物，其中該 原油產物在25 °C與0.101 Mpa下為液體混合物，該過渡 金屬硫化物觸媒係每克總過渡金屬硫化物觸媒含有總共至 少〇.4克的一或多種過渡金屬硫化物，該原油進料具有每 克原油進料至）〇.2克殘潰的殘潰含量，如卩ASTM法 D5 307所測疋者，以及控制接觸條件，使得原油產物係每 克原油產物含有至多〇·〇5克的焦炭，而且該原油產物具有
至多為該原油進料殘渣含量之3〇%的殘渣含量，如以ASTM 法D5307所測定者。
本杳月亦長：供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在-❹種包含過渡金屬硫化物觸媒之觸 媒存在下接觸’以製造包含原油產物的完全產物，直中該 原油產物在25。。與〇.1〇1 Mpa下為液體混合物，該過渡 金屬硫化物觸媒係每克總過渡金屬硫化物觸媒含有總共至 少克的一或多種過渡金屬硫化物，該原油進料具有备 ^原油進料至少〇.〇〇1克氮的氮含量’且該原油進料具有 每克原油進料至少〇.2线渣的殘渣含量；以及控制接觸 料，，得原油產物具有至多為該原油進料氮含量之9〇% 的氮3里’且该原油產物具有至多為該原油 之㈣的殘渣含量，其中氮含量係如以Asm法 所測定者’而殘；查含量係如以ASTM法D53q7所測定者。 、本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在__或多種包含過渡金屬硫化物觸媒之觸 媒存在下接觸，以製造包含原油產物的完全產物，其中該 11 200532011 原油產物在25 與o.ioi Mpa下為液體混合物，該過渡 金屬硫化物觸媒係每克總過渡金屬硫化物觸媒含有總共至 少〇·4克的一或多種過渡金屬硫化物，該原油進料具有每 克原油進料至少0·〇〇〇1克Ni/V/Fe的總Ni/V/Fe含量，且 T原油進料具有每克原油進料至少〇·〇〇〇1克殘渣的殘潰含 量；以及控制接觸條件，使得原油產物係每克原油產物含 有至多〇·〇5克的焦炭，原油產物具有至多為該原油進料 ^/V/Fe含量之90%的總Ni/V/Fe含量，原油產物具有至 多為該原油進料殘渣含量之30 %的殘渣含量，其中該 Nl/V/Fe含量係如以ASTM法D5863所測定者，而殘渣含 S係如以ASTM法D5307所測定者。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在_或多種包含過渡金屬硫化物觸媒之觸 媒存在下接觸，以製造包含原油產物的完全產物，其中該 原油產物在25 cC與〇·1〇1 Mpa下為液體混合物，該過渡 金屬硫化物觸媒係每克總過渡金屬硫化物觸媒含有總共至 少〇·4克的一或多種過渡金屬硫化物，該原油進料具有每 ^原油進料至彡〇 〇〇1克硫的硫含量，且該原油進料具有 —克原油進料至）〇·2 1殘潰的殘潰含量；以及控制接觸 條^，使得原油產物具有至多為該原油進料硫含量之鄕 的&含Ϊ，且該原油產物具有至多為該原油進料殘渣含量 之的殘渣含量’其中硫含量係如以ASTM法D4294 、者而玟/查含量係如以ASTM法D5307所測定者。 本夯明亦提供一種製造過渡金屬硫化物觸媒組成物的 12 200532011 方法’其包括··將過渡金屬氧化物與金屬鹽混合，以形成 過渡金屬氧化物/金屬鹽混合物；使該過渡金屬氧化物/金 屬鹽混合物與氫反應以形成中間物；以及使該中間物與硫 在一或多種烴類存在下反應，以產生過渡金屬硫化物觸 媒。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括 原油進料與氫源在一或多種包含過渡金屬硫化物觸媒之觸 媒存在下接觸，以製造包含原油產物的完全產物，其中該 原油產物在25 °C與0·101 Mpa下為液體混合物，該過渡 金屬硫化物觸媒包含過渡金屬硫化物，該原油進料具有每 克原油進料至少〇·2克殘渣的殘渣含量，如以法 所測疋者，控制接觸條件，使得原油產物具有至多 為該原油進料殘渣含量t 30%的殘渣纟量m該過渡 硫化物觸媒係獲得如下：將過渡金屬氧化物與金屬鹽 口以形成過渡金屬氧化物/金屬鹽混合物；使該過渡金 ，物/金屬鹽混合物與氫反應以形成中間物’·以及使該 中間物與硫在一哎多福 a夕種把類存在下反應，以產生過渡金屬 硫化物觸媒。 本發明亦提私：_接命』π ，、種製坆原油產物的方法，其包括··使 原油進料與氳源在一 /夕種觸媒存在下接觸，以製造包含 原油產物的穿今甚斗 ’八中該原油產物在25 0C盥0.101 MPa下為液體混八物，B分 〆、 至少〇 2 口 “原油進料係每克原油進料含有 -部八的6殘查’如以ASTM法D5307所測定者；將至少 ”、元全產物製成蒸氣；在25。。與0⑼¥下冷 13 200532011 凝至> 4刀的§亥蒸氣；以及形成原油產物，其中該原油 產物係每克原油產物含有：至少、0 001克的輕油，該輕油 具有至少70的辛炫值；至少〇〇〇1克的VG〇，該vG〇係 每克VG〇含有至少0.3克的芳族化合物，如以”法368/9〇 所測定者；以及至多〇.〇5克的殘渣，如以astm法们 所測定者。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物’其中該原油進料具有每克原油進料至籲 少0.2克殘渣的殘渣含量’如以ASTM法〇53〇7所測定者， 該原油產物在25 γ與〇·1〇1 Mpa下為液體混合物，且該 原油產物係每克原油產物含有：至少、〇 〇〇 i克的輕油，該 輕油係每克輕油含有至少、0·001克的單環式環芳族化合 物’如以ASTM法D6730所測定者；至少請i克的館出 液；以及至多0.05克的殘潰，如以ASTM法仍斯所測 定者。 本發明亦提供-種製造原油產物的方法，其包括：使 · 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物’其中該原油進料具有每克原油進料至 v 0.2克殘渣的殘渣含量’如以ASTM法D53〇7所測定者， 該原油產物在25 〇C與0.101 Mpa下為液體混合物，且該 原油產物係每克原油產物含有：至少Q Q()1克的柴油且 該柴油係每克柴油含有至少〇3克的芳族化合物，如以注 法368/90所载者；至少〇謝克# VG〇，且該vg〇係 14 200532011 如以IP法 AST]V[法 368/90 〇5307 每克VGO含有至少ο」克的芳族化合物， 所測定者’·以及至多〇.〇5克的殘逢，如以 所測定者。 本發明亦提供-種製造原油產物的方法， . 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製·使 油產物的完全產物，其中該原油產物在25〇c與、^含原 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油㈣ 克殘渣的殘渣含量，如以樹心去〇5307所測定/ 〇·2
二!:二!每克原油進料至多。.…環式環芳族:: 在接觸期間每克原油進料有至多。.2克在2”c:二 MPa時不可冷凝的烴類形成，如質量平 使得原油產物具有至少5%大於原油進料單 合物含量的單環式環芳族化合物含量，其中單環：二， 化合物含量係如以ASTM法D673g所敎者。X衣方知 本發明亦提供-種製造原油產物的方法，
原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，入= 油產物的完全產物，复中 、仏匕3原 m θ人 '中5亥原油產物在25。。與0.101 Mpa 下為液體，該原油進料具有每克 克殘逢的殘潰含量，如以舰 ：：八2 J 3 W /所測定者，且該 :油進:广：以母克原油進料之烯煙克數表示的烯烴含 置，以及控制接觸條件，使得原油產物具有至少、5%大於 =料稀烴含量的缚烴含量’其中稀烴含量係如以MM 法D6730所測定者。 15 200532011 本發明亦提供—種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 由產物的凡王產物’其中該原油產物在25。。與〇·⑻ 下為液體混合物’該原油進料具有每克原油進料至少0.2 。克义渣的查3里，且該無機鹽觸媒展現出在％ 與 °C之間溫度範圍内的排出氣體之排出氣體轉折點，如產物 瞬時分析（Temporal Analysis 〇f pr〇ducts，TAp )所測定 者；以及控制接觸條件’使得原油產物具有至多為該原油 進料殘渣含量<30%的殘逢含量，其係以每克原油產物之籲 殘>查克數表示’其中殘逢含量係如以ASTM D53〇7所測 定者。 本^明亦提供-種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物，其中該原油產物在25。(：與0.101 Mpa 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少〇2 ，殘渣的殘渣含量，該無機鹽觸媒包含至少二種無機金屬 鹽，，該無機鹽觸媒展現出在一溫度範圍内的排出氣體之_ 排出氣體轉折點’如產物瞬時分才斤（TAp)所測定者’其 :排出氣體轉折點溫度範圍是在⑷該二種無機金屬鹽中至 夕—種的DSC溫度與（b)該無機鹽觸媒的DSC溫度之間. 以及控制接觸條件，使得原油產物具有至多為該原油進料 殘逢含量t 30%的殘渣含量，其係以每克原油產物之殘清 克數表示’其中殘渣含量係如以ASTM法D5307所測定者。 本發明亦提供-種製造原油產物的方法，其包括：使 16 200532011 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物’其中該原油產物在25。〇與〇•⑻¥ 下為液體混合物’該原油進料具有每克原油進料至少〇·2 克殘逢的殘潰含量’如以八_法D撕所測定者，且該 無機鹽觸媒展現出在50 γ與5()() %之間溫度範_的排 土氣體之排出氣體轉折點，如產物瞬時分才斤（Μ)所測 =者’以及製造原油產物’使得在25 ec和〇顧心測 量體積時，所製得原油產物的體積係、至少5%大於原油進 料的體積。 本發明亦提供—種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸1製造包含原 油產物的完全產物，其中該原油產物在25〇C與0_101Mpa 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少0.2 克戋渣的殘渣含量，且該無機鹽觸媒展現出在。匸與咒〇 =之間溫度範圍内的排出氣體之排出氣體轉折點，如產物 舛寸刀析（TAP )所測定者；以及控制接觸條件，使得在 接觸期間每克原油進料有至多〇2克在25。。與〇1叫 時不可冷凝的烴類形成，如質量平衡所測定者。 、本發明亦提供—種製造原油產物的方法，其包括：使 原由進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的穿全產你 I物其中該原油產物在25 °C與0.101 Mpa 4 ’夜U ^ ’該原油進料具有每克原油進料至少0.2 。克^ ’查的殘〉查含量’且該無機鹽觸媒具有在2⑽。c與5〇〇 C之間'溫度範圍内的熱轉變，如藉由差示掃描量熱法 17 200532011 欠DSC)以每分鐘1G %的速率所測定者；以及控制接觸 條件，使得原油產物具有至多為該原油進料殘渣含量之％ %的殘渣含量，其係以每克原油產物之殘逢克數表示，其 中殘潰含量係如以ASTM法D5307所測定者。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物，其中該原油產物在25與〇ι〇ι Μ㈧ 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少〇.2 克殘渣的殘渣含量，且該無機鹽觸媒的離子電導性至少為 该無機鹽觸媒中無機鹽至少一者在3〇〇 〇c至5〇〇。匸範圍 内溫度下的離子電導性；以及控制接觸條件，使得原油產 物具有至多為該原油進料殘渣含量之3〇%的殘渣含量，其 係以每克原油產物之殘渣克數表示，其中殘渣含量係如以 ASTM法D5 3 07所測定者。
本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物，其中該原油產物在25與〇1〇1 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少〇·2 克殘渣的殘渣含量，該無機鹽觸媒包含鹼金屬鹽，其中該 驗金屬鹽中至少一者為鹼金屬碳酸鹽，且該鹼金屬具有至 少Π的原子序，且原子序至少n之鹼金屬對原子序大於 1 1之驗金屬的至少一種原子比是在〇1至10的範圍内； 以及控制接觸條件，使得原油產物具有至多為該原油進料 殘〉查含量之30%的殘渣含量，其中殘渣含量係如以aSTM 18 200532011 法D 5 3 0 7所測定者。 本毛明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸以產生完全產 物’其中該原油進料具有每克原油進料至彡〇·2克殘渣的 殘渣含量’該無機鹽觸媒包含鹼金屬[其中該鹼金屬鹽 中至少一者為鹼金屬氫氧化物，且該鹼金屬具有至少u 的原子序，且原子序至少n之鹼金屬對原子序大於丨1之 鹼金屬的至少一種原子比是在〇」至1〇的範圍内；將至少 :部分的完全產物製成蒸氣；在25與〇1〇i Mpa下冷 凝至少一部分的該蒸氣；以及形成該原油產物，其中原油 產物具有至多為該原油進料殘渣含量之3〇%的殘渣含量。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸以產生完全產 物，其中該原油進料具有每克原油進料至少〇 2克殘渣的 殘渣含量，該無機鹽觸媒包含鹼金屬鹽，其中該鹼金屬鹽 中至少一者為鹼金屬氫化物，且該鹼金屬具有至少η的 原子序，且原子序至少u之鹼金屬對原子序大於η之鹼 至屬的至少一種原子比是在〇 ·丨至1 〇的範圍内；將至少一 口Ρ刀的凡全產物製成蒸氣；在25 〇c與〇·ι〇ι Mpa下冷凝 至少一部分的該蒸氣；以及形成該原油產物，其中原油產 物具有至多為該原油進料殘渣含量之3 0 %的殘渣含量。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物，其中該原油產物在25 與0.101 Mpa 19 200532011 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少〇2 克殘渣的殘渣含量，該無機鹽觸媒包含一或多種鹼金屬 鹽、一或多種鹼土金屬鹽或其混合物，其中鹼金屬鹽之一 為鹼金屬碳酸鹽，其中該鹼金屬具有至少u的原子序； 以及控制接觸條件，使得原油產物具有至多為該原油進料 殘渣含量之30%的殘潰含量’其中殘渣含量係如以astm 法D5307所測定者。 本發明亦提供-種製造原油產物的方法，其包括：使
原油進料與氫源在無機鹽觸媒存在下接觸，以製造包含原 油產物的完全產物，i中讀历4λ 八Τ °亥原油產物在25 與〇·ΐ〇1 Mpa 下為液體混合物，該原油進料具有每克原油進料至少Μ 克殘渣的殘潰含量，該無機鹽觸媒包含一或多種鹼金屬氫 乳化物、-或多種鹼土金屬鹽或其混合物，其中該驗金屬 具有至少11㈣子序；以及控制接觸條件，使得原油產 物具有至多為該原油進料殘渣含量之3〇%的殘淺含量，立 中殘渣含量係如以ASTM法D53G7所測定者。 ' 本發明亦提供一種制 > 后、、山太1 t 、 裡I仏原，由產物的方法，其包括：> 原油進料與氫源在盖機踏 、 …钺孤觸媒存在下接觸，以製造包含> 油產物的完全產物，其 ，、丫 β原油產物在25 γ與〇·1〇1 M 下為液體混合物，兮；g、丄w 土 & 、 、 w原油進料具有每克原油進料至少〇 克？:¾〉查的殘洁冬旦 —里，“…、機鹽觸媒包含一或多種鹼金屬 化物、一或多種鹼 孟屬鹽或其混合物，且其中該鹼金, 具有至少11的片； % 1 + ’、 ，以及控制接觸條件，使得原油> 物具有至多為該原油 進枓殘渣含量之30%的殘渣含量，：
20 200532011 係以每克原油產物之殘渣克數表示，豆 aS™&D53G7所敎者。 -中殘^量係如以 本^明亦提供一種製造風氣的方法，其包括：使原油 進料與-或多種烴類在無機鹽觸媒和水存在下接觸，該烴 類具有在i至6範圍内的碳數，該原油進 進料至少0.2克殘渣的殘渣含量， 兄原油 且δ亥無機鹽觸媒屏規屮 在50 0C與500。(：之間溫度範圍内的 " 扪排出乳體之排出氣體 轉折點，如產物瞬時分析（TAP)所測定者；以及產生氯 氣。 本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：使 第-原油進料與無機鹽觸媒在蒸汽存在下接觸以產生丄種 氣流，該氣流包含氫，其中第-原油進料具有每克第一原 油進料至少〇·2克殘潰的殘渣含量，如使用顧法D⑽ 所測定者，且該無機鹽觸媒展現出在5〇 〇(：與5〇〇 %之間 溫度範圍内的排出氣體之排出氣體轉折點，如產物瞬時: 析（TAW所測定者；使第二原油進料與第二觸媒在至: -部为5亥所產生之氣流存在下接觸，以製造包含原油產物 的完全產物，其中該原油產物在25 %與〇ι〇ι 下為 液體混合物；以及控制接觸條件，使得原油產物的一或多 個性質相較於該第二原油進料的各別一或多個性質，改微 了至少10%。 文 本發明亦提供一種產生氣流的方法，其包括：使原油 進料與無機鹽觸媒在蒸汽存在τ接觸，其中該原油進料且 有每克原油進料至少〇.2克殘逢的殘渣含量，如以astm 21 200532011 法D5370所測定者； 一氧化碳和二氧化碳 比為至少0.3。 以及產生一種氣流，該氣流包含氫、 ’且其中一氧化碳對二氧化碳的莫耳 “本發明亦提供一種製造原油產物的方法，其包括：調 即…Ί觸媒’使原油進料與氯源在該經調節無機鹽觸媒 存在下接觸，以製造包含原油產物的完全產物，其中該原 油產物：25 〇C與〇·101 Mpa下為液體混合物，該原油進 料/、有每克原油進料至少、〇·2克殘造的殘渣含量·以及控 :接觸條件，使得原油產物具有至多為該原油進料殘邊含· 量之30%的殘渣含量，其係以每克原油產物之殘渣克數表 不，其中殘渣含量係如以ASTM法D53〇7所測定者。 本發明亦提供一種原油組成物，其包含在〇1〇1 Mpa 下沸騰範圍分佈在與538 〇c(1，嶋。F)之間的煙類， 該烴類包含異鏈烷烴和正鏈烷烴，其中異鏈烷烴對正鏈烷 烴之重量比為至多K4，如以ASTM法D673〇所測定者。 本發明亦提供一種原油組成物，其每克組成物含有： 至少0.001克在〇·1(Η MPa下沸騰範圍分佈為至多2〇4。。 · ( 400 〇F)的烴類，至少〇·〇〇1克在〇.1〇1 Mpa下沸騰範圍 分佈在204。(：與300 〇C之間的烴類，至少〇 〇〇1克在〇.i(H MPa下沸騰範圍分佈在300 °C與400 °C之間的烴類，及 至少0.001克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在4〇〇〇c與538 °C( 1，〇〇〇 °F)之間的烴類，且其中沸騰範圍分佈為至多2〇4 °C的烴類包含異鏈烷烴和正鏈烷烴，其中異鏈烷烴對正鏈 烧之重量比為至多14，如以ASTM法D6730所測定者。 22 200532011 本發明亦提供-種原油組成物， 5 φ 〇 〇〇1 ^ ,, ^ ,, 一母克組成物含有： 至夕0.001克的輕油，該輕油具有 輕油係每克輕油含有$ > 7〇的辛烷值，且該 甘兄粒/由3有至多0.15克的烁挪丄 D6730所測定者；至少〇〇〇 工，〇以ASTM法 油含有至少。.2克的芳族化人物，煤油，該煤油係每克煤 測定者，且該煤油具有在所 ASTM法D2386所測定者；以及至多二：:=，如以 ASTM法D5307所測定者。 、殘/一，如以 本發明亦提供一種原油相点、輪 4+ . 芯々 原油組成其每克組成物含有： 夕〇·15克在25 C與0.101 Mpa時不可冷凝的烴氣，該 不凝烴氣係每克不凝烴氣含有至多〇3克碳數從…π 至C3)的煙類；至少〇.〇〇1克的輕油，該輕油具有至少川 的辛烧值；至少克的煤油，該煤油具有在至多_3〇〇c 溫度的凝固點，如以ASTM法_6所測定者，且該煤油 係每克煤油含有至少、〇.2克的芳族化合物，如以ASTM法 叫86所測定者；以及至多〇.〇5克的殘逢，如以astm法 D5307所測定者。， 本發明亦提供一種原油組成物，其每克組成物含有： 至多〇·〇5克的殘渣，如以ASTM法D53〇7所測定者；至 夕0.001克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈為至多2〇4 〇c( 4〇〇 F)的烴類，至少0.001克在〇1〇1 MPa下沸騰範圍分佈 在204 °C與300 °C之間的烴類；至少〇 〇〇1克在〇1〇1 Mpa 下/弗騰範圍分佈在300 QC與400 〇c：之間的烴類；至少〇·〇〇 1 克在0.101 MPa下彿騰範圍分佈在4〇〇 °C與538。C(l，000 23 200532011 °F )之間的烴類；且其中扃 一 、在2〇 C與204之間沸騰範圍 分佈内的經類包含具末端餹絲 /、不鳊雙鍵的烯烴和具分子内雙鍵的 烴，其中具末端雙鍵的稀烴對具分子内雙鍵的稀烴之莫耳 比為至少〇.4,如以AS™法D6730戶斤測定者。 本發明亦提供一種原油έ 士 裡原油組成物，其每克組成物含有： 至多0.05克的殘洁，‘Α ΟΓΤΛ 戍查如以AS™ S D5307所測定者；及 至少0.001克沸騰範圍分佈在 刀仰隹 20 c 與 538 0C (1,000 0F) 之間的類混合物’如以Α ςτίν/Γ、+ τν 一， 以ASTM法D5307所測定者，且該
經類混合物係每克烴類说人彡 凡工頰此。物含有··至少〇 〇〇1克的鏈烷
烴’如以ASTM法D6730辦、日，丨〜I 0所測疋者；至少〇·001克的烯烴， 、ASTM j D6730所測定者，且該烯烴係每克婦烴含有 至^ o.ool克的末端稀烴，如以ASTM& 〇673〇所測定者； 至少0.GG1克的輕油；至少Q•⑻i克的煤油，該煤油係每 克煤油含有至少〇·2克的芳族化合物，如以ASTM法D5186
所測疋者’至》〇·001克的柴油，該柴油係每克柴油含有 至夕〇·3克的芳族化合物，如以IP法368/9〇所測定者； 及至^ 〇.001克的真空瓦斯油（VGO)，該VGO係每克VGO | 夕0·3克的芳族化合物，如以IP法368/9〇所測定 者0 至夕本^明亦提供一種原油組成物，其每克組成物含有： 至夕0.05克的殘渣，如以aSTM法〇5307所測定者；至 少 0.0 0 1 Λ y- 〇· 101 MPa下沸騰範圍分佈為至多204 0c( 400 )的炉翻· ， 二、’至V 0.001克在0101 MPa下沸騰範圍分佈 在204 〇C鱼〇 人300 〇C之間的烴類；至少0·001克在0.101 MPa 24 200532011 下沸騰範圍分佈在300。(：與400 °C之間的烴類；及至少 0.001克在〇.1〇丨MPa下沸騰範圍分佈在400 °C與53 8 °C (1，000 °F)之間的烴類，如以ASTM法D2887所測定者；
彿騰範圍分佈為至多204 °C的烴類係每克沸騰範圍分佈為 至多204 °C的烴類含有：至少〇 〇〇1克的烯烴，如以asTM 法D6730所測定者；以及至少〇 〇〇1克的鏈烷烴，該鏈烷 包含異鏈烷烴和正鏈烷烴，其中異鏈烷烴對正鏈烷烴之 重量比為至多1.4，如以ASTM法D6730所測定者。
本發明亦提供一種原油組成物，其每克組成物含有： 至多〇·〇5克的殘渣，如以ASTM法D5307所測定者；輿 至少0.001克在〇.1〇1 MPa下沸騰範圍分佈為至多2〇4。( ( 400 〇F)的烴類；至少〇〇〇1克在〇1〇1 Mpa下沸騰範圍 分佈在204。(：與300 γ之間的烴類；至少〇 〇〇1克在〇1〇】 MPa下沸騰範圍分佈在3〇〇 〇c與4〇〇之間的烴類；以 及至少0.001克在0·101 MPa下沸騰範圍分佈在4〇〇 〇(：與 538 °C ( 15〇00 〇F)之間的烴類，如以astm法D2887所 測定者；且其中該沸騰範圍分佈在·1〇 0(：與2〇4。。之間的 烴類包含碳數4 (C4)的化合物，該C4化合物係每克c:化 合物含有至少0·001克的丁二烯。 本發明亦提供一種原油組成物，其每克組成物含有： 至多0.05克的殘渣；至少0.001克在〇1〇1 Mpa下沸騰範 圍分佈為至多2GCC(響F)的烴類、至少G刪克在〇 1〇1 服下彿騰範圍分佈在綱γ肖3⑽。c之間的烴類、至 ;0.001克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在綱〇c與彻。〔 25 200532011 之間的烴類及至少〇·〇〇1克在 在400 °C與538 〇C之間的烴類 克的一或多種觸媒 屬。 〇·101 MPa下沸騰範圍分佈 ，·以及大於0克但小於〇 . 〇 1 其中該觸媒含有至少一或多種鹼金 、在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 去或、、且成物的4多者組合的原油進料，其··⑷尚未曾在 煉油廢中處理、蒸館及/或分館；⑻包含破數在4以上的 成分’且該原油進料係每克原油進料含有至少〇·5克的這 類成分；⑷包含煙類，其中—部分具有··在q•⑻他下 低於100 Y的沸騰範圍分佈，在〇1〇1 Mpa下在⑽。。 與200 〇C之間的沸騰範圍分佈，在〇1〇1 Mpa下在綱。c 人3〇〇 c之間的沸騰範圍分佈，在〇1()1 下在则％ 與400 〇C之間的沸騰範圍分佈，以及在〇·ι〇1 MPa下在4〇〇 人700 C之間的沸騰範圍分佈；（d)每克原油進料含有： =〇_〇〇1克在0.101 MPa下滞騰範圍分佈低於1〇〇 〇c的 烃頒，至少0.001克在〇1〇1 MPa下沸騰範圍分佈在吒 2 2〇〇。〇：之間的烴類，至少〇 〇〇ι克在〇·⑻⑽&下沸騰 範圍刀佈在2〇〇 〇c與300 0C之間的烴類，至少〇 〇〇1克 在〇·1〇1 MPa下沸騰範圍分佈在3〇〇。〇與4〇〇 0(：之間的 ^頒，及至少〇·〇〇1克在0101 MPa下沸騰範圍分佈在4〇〇 、C與700 °C之間的烴類；（e)具有一 TAN ; (f)每克原油進 料各有0.2-0.99克、0.3-0.8克或〇·4·〇·7克的殘潰；（g)包 s鎳、釩、鐵或其混合物；（}1)包含硫；及/或⑴含氮烴類。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 26 200532011 八=成物的或多者組合的氯源，其··⑷為氣態；⑻包 二子氫；⑷包含輕質烴類；⑷包含甲烷、乙烷、丙烷或 /、扣合物’·（e)包含水；及/或（f)其混合物。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根 ^或組成物的-或多者組合的-種方法，其包括調節該無 八中调即这無機觸媒包括：（a)將無機鹽觸媒加 :至1至=300 〇c的溫度；及/或⑻將無機鹽觸媒加熱到至 > 300。〇的溫度及將無機鹽觸媒冷卻到至多$㈧。〔的溫 度。 凰 在某些具體實例中，本發明亦提供與 絲的一或多者組合的一種方法，其包括使原油進 二、成夕種觸媒接觸並控制接觸條件：⑷使得在接觸期 原油進料有至多〇.2克、至多⑶克、至多〇」克 =夕〇.05克在25 〇C與〇.101 MPa時不可冷凝的烴類形 成，如質量平衡所測定者，使得接觸溫度是在250-750 γ ㈣圍内或介於26GC之間；⑽力是以⑽奶 的把圍内，（d)使得氣態氫源對原油進料的比例是在每立方 只，油進料1_161GG或5_32q標準立方米氫源的仙内；⑷ =抑制焦炭生成；（f)以抑制接觸期間焦炭在完全產物或在 2進料中的生成；⑷使得該原油產物係每克原油產物亦 多〇·05克、至多⑽克、至多o.cn克或至多_克 白、^厌’⑻使得至少—部分的無機鹽觸媒在這類接觸條件 :為半液體或液體；⑴使得原油產物具有至多為該原油進 料Μ之90%的則；⑴使得原油產物具有為該原油進 27 200532011 料Nl/v/Fe含量之至多9〇%、至多5〇%或至多⑽的總
Ni/V/Fe含里，（k)使得原油產物具有為該原油進料硫含量 之至夕90/^、至多6〇%或至多3〇%的硫含量；⑴使得原 油產物具有為該原油進料氮含量之至多9〇%、至多川％、 至夕50%或至多1〇%的氮含量；⑽使得原油產物具有為 該原油進料殘潰含量之至多鄕、至多_或至多5%的 殘潰含量，·⑻使得氨係與原油產物共同產生；⑷使得該原 油產物包含甲醇，且該方法進一步包括：自該原油產物回 收甲醇；將回收的甲醇與額外的原油進料合併，以形成額 外的原油進料/甲醇混合物；以及加熱該額外的原油進料/ 甲醇混合物’使得該額外原油進料的Tan降低到！以下· (P)使得原油產物的一或多個性質相較於該原油進料的個別 一或多種性質，改蠻了至炙 . 的旦狄η θ a 〇，（q)使得接觸區中觸媒 ，圍疋母100克原油進料卜6〇克的總觸媒，·及/或⑴ 使得氫源是在接觸之前或期間加到原油進料中。 在某些具體實例中’本發明亦提供與根據本發明之方 ，或組成物的—或多者組合的接觸條件，其包括:⑷在_ 以下的溫度將無機料媒與原油進料混合， 鹽觸媒實質上不溶於該原油進料中；⑻在原油進料；搜 :機㈣;及/或⑷使該原油進料與無機鹽觸媒在水 崧况存在下接觸，以製造包含在s 次 油產物的完全產物。 下為液體混合物之原 法或具體實例中’本發明亦提供與根據本發明之方 S、且、勿的或多者組合的—種方法’其包括使原油進 28 200532011 料與無機鹽觸媒接觸且其進一步包括：（a)在接觸之前或期 ^將瘵α提供到接觸區；（b)在使原油進料與無機鹽觸媒和 虱源接觸之前，形成原油進料與水的乳液；（c)將原油進料 贺霧至接觸區内；及/或（(1)使蒸汽與無機鹽觸媒接觸以便 自無機鹽觸媒表面至少部分地除去焦炭。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的一種方法，#包括使原油進 料與無機鹽觸媒接觸，以製造一種完全產物，其中至少一 口P刀的7G全產物係以蒸氣製得，且該方法進一步包括在25 °C與0·101 Mpa下冷凝至少一部分的該蒸氣以形成該原油 產物’該接觸條件係經控制使得：原油產物進一步包含 具有所選擇沸騰範圍分佈的成分；及/或（b)原油產物包含 具有所選擇API比重的成分。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的一種方法，其包括使原油進 料與一或多種觸媒接觸且該一或多種觸媒為非酸性的。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的K3Fe1GS14觸媒或過渡金屬硫 化物觸媒’其：（a)每克該K3Fe】GSi4觸媒或過渡金屬硫化 物觸媒含有總共至少〇·4克、至少〇·6克或至少Q 8克的至 少一種過渡金屬硫化物；（b)在K3Fe1()S14觸媒或過渡金屬 硫化物觸媒中之過渡金屬對硫的原子比是在0.2至20的範 圍内，（c)進一步包含一或多種鹼金屬、一或多種鹼金屬的 一或多種化合物或其混合物；（d)進一步包含一或多種鹼土 29 200532011 金屬、一或多種鹼土金屬的一或多種化合物式苴、e 一人丹化合物；（e) 進一步包含一或多種鹼金屬、一或多種鹼金屬的一或多種 化合物或其混合物，其中在該K3Fe!GSM觸媒或過渡金^硫 化物觸媒中之過渡金屬對硫的原子比是在〇 ) 牧υ·^2·5的範圍 内，而鹼金屬對過渡金屬的原子比是在〇以 Λ上至1的範圍 内；（f)進一步包含一或多種驗土金屬、一或多種鹼土金屬 的一或多種化合物或其混合物，在該K3FeiGSi4觸媒或過渡 金屬硫化物觸媒中之過渡金屬對硫的原子比是在〇 5_2 5的 範圍内；且鹼土金屬對過渡金屬的原子比是在〇以上至i 的範圍内；（g)進一步包含鋅；（h)進一步包含;⑴ 進一步包含KFeS2 ;及/或⑴為非酸性的。 在某些具體實例中’本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合者，其中K3Fei〇Si4觸媒係當場 形成。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的一或多種過渡金屬硫化物， 其或其中：（a)包含一或多種選自週期表第6_10欄的過渡 金屬、一或多種選自第6-10攔之過渡金屬的一或多種化合 物或其混合物；（b)包含一或多種鐵硫化物；（c)包含FeS ; (d)包含Fes: ; (e)包含鐵硫化物的混合物，其中該鐵硫化 物係以化學式Fe(w)S表示，其中ό是在〇以上至〇17的 範圍内；（f)在與該原油進料接觸之後進一步包含 ; (g)該一或多種過渡金屬硫化物之過渡金屬中至 ^、一者為鐵；及/或（h)係沉積於一載體上，且該過渡金屬 30 200532011 硫化物觸媒係每100克觸媒含有至多0.25克的總載體。 、、在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 :或組成物的一或多者組合的一種形成過渡金屬硫化物觸 成物的方法’ f亥方法包括將過渡金屬氧化物與金屬鹽 混：，以形成過渡金屬氧化物/金屬鹽混合物；使該過渡金 屬乳化物/金屬鹽混合物與氫反應以形成中間物；以及使該 人爪在或夕種烴類存在下反應，以產生過渡金屬 硫化物觸媒，該金屬鹽包含鹼金屬碳酸鹽；(b)其進一步 包括將該中間物分散於一或多種液體烴類中，@時使其盥 硫反應；⑷其中該烴類之一或多種具有至少i〇〇 的沸 點；（d)其中該烴類之一或多種為VGO、二甲苯或其混合 物；⑷其中將過渡金屬氧化物和金屬鹽混合包括：將過渡 金屬氧化物#金屬鹽在去離子水存在下混纟以形成濕糊； 使該濕糊在範圍從150-250。〇的溫度下乾燥；以及在範圍 從300-600。(：的溫度下煅燒該乾燥的糊；（f)其中使該中間 物與硫反應包括在該烴類之至少一種存在下將中間物加熱 到範圍從240-350的溫度；及/或（g)其進一步包括使觸 媒組成物與包含硫和氫源的原油進料接觸。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的無機鹽觸媒，其包含：^) 一 或多種鹼金屬碳酸鹽、一或多種鹼土金屬碳酸鹽或其混合 物；（b) —或多種鹼金屬氫氧化物、一或多種鹼土金屬氫氧 化物或其混合物’（c) 一或多種驗金屬氫化物、一或多種驗 土金屬氫化物或其混合物；（d) —或多種驗金屬的一或多種 31 200532011 硫化物、一或多種驗土金屬的一或多種硫化物或其混合 物；（e) —或多種驗金屬的一或多種醯胺、一或多種鹼土金 屬的一或多種酸胺或其混合物；（f) 一或多種選自週期表第 6-1 0欄之金屬、一或多種選自週期表第& 1 〇攔之金屬的 一或多種化合物或其混合物；（g) —或多種無機金屬鹽，且 其中該無機金屬鹽中至少一者在觸媒的使用期間產生氫化 物；（h)鈉、鉀、铷、鉋或其混合物；⑴鈣及/或鎂；⑴鈉 鹽和鉀鹽的混合物，且該鉀鹽包含碳酸鉀、氫氧化鉀、氫
化鉀或其混合物，而該鈉鹽包含碳酸鈉、氫氧化鈉、氫化 銅或其混合物；及/或仏）其混合物。
在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的包含鹼金屬之無機鹽觸媒， 其中··（a)原子序至少u之鹼金屬對原子序大於u之鹼金 屬的原子比是在（M至4的範圍内；（b)該驗金屬中至少二 :::和鉀，且鈉對鉀的原子比是在〇1至4的範圍内；⑷ 中至少三者為鈉、卸和♦，且納對鉀、納對修及 至少：子比各是在ο·1至5的範圍内；⑷該鹼金屬中 子比二 鉀和鉋，且鈉對鉀、鈉對鉋及鉀對鉋的原 鉀、铯疋201至5的範圍内；(e)該鹼金屬中至少三者為 。…的:，::。對 媒，且··并—夕、且口的包含載體材料之無機鹽觸 ⑷錢體㈣包含氧μ、氧㈣、氧化鎮 '氧 32 200532011 化鈦'水滑石、氧化铭、氧化鍺、氧化鐵、氧化鎳、氧化 鋅、氧化鎘、氧化銻或其混合物；及/或⑻摻入該載體材. 料中的有：一或多種選自週期表第6_1〇攔之金屬、一或多 種選自週期表第6-10欄之金屬的一或多種化合物；一或多 種鹼金屬碳酸鹽、一或多種鹼金屬氫氧化物、一或多種鹼 金屬虱化物、一或多種鹼土金屬碳酸鹽、一或多種鹼土金 屬氫氧化物、一或多種鹼土金屬氫化物及/或其混合物。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的一種方法，其包括使原油進 _ 料與無機鹽觸媒接觸，其中：（a)該無機鹽觸媒的觸媒活性 在硫存在下實質上是不變的；及/或（b)將該無機鹽觸媒連 續地添加到該原油進料中。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的無機鹽觸媒，其展現出··（a) 在TAP溫度範圍内的排出氣體轉折點，且該排出氣體包含 水洛氣及/或二氧化碳；（b)在200-500。(：、250-450 °C或 3 0 0 4 0 〇 c之間溫度範圍内的熱轉變，如差示掃描量熱法 _ 以每分鐘10 的加熱速率所測定者；（c)在200-500。(：或 25 0-45 0 °c之間範圍内的DSC溫度；（d)在至少1〇〇 〇c的 /皿度下比°亥無機鹽觸媒在1 0 〇。C以下之X -射線繞射圖 樣兔廣的X-射線繞射圖樣；及/或⑷在調節之後，3〇〇。匸 $的離子笔導性係小於該無機鹽觸媒在調節之前的離子 導性。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 33 200532011 法或組成物的—十夕土 2 人^ t 或夕者組曰的無機鹽觸媒，1 溫度範圍内的排出轉折點，如TAP所測定者：^在一 接觸條件，使得接觸溫度為··⑷在丁】以上，其中丁制 该無機鹽觸媒的丁Ap溫度以下3〇 〇c 1疋在 於 TAP、、-疳—、士朴 20 C 或 10 〇C ; (b)
溫度。/皿又 以上；及/或⑷至少該無機鹽觸媒的TAP =些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 … 物的一或多者組合的無機鹽觸媒，其或其中 至少在該無機鹽觸媒的TAp溫度時為液 _二 無機鹽觸媒至少在該TAP溫度下實質上不溶二： 料，其中该TAP溫度為該無機鹽觸媒展現出排出氣 點的最小溫度；⑻在範圍從5〇。。至5〇〇。“ 相和固相的混合物；及/或⑷該二無機鹽中至；= 在5〇〇〇C以上的DSC溫度。 考，、有 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 成物的一或多者組合的無機鹽觸媒，其在以可通過 1 0 0 0微米過減器的顆+彡— σ 0Γ认 驗時’當被加熱到至少300 度，會在重力下及/或在至少0.007 MPa的麗力下 自…使得該無機鹽觸媒從第一形態轉變成第二形能， 且^二形態在將該無機鹽觸媒冷卻到2〇 〇c時並不能變 回该弟一形態。 、在某些具體貫例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的·一或多去人ΛΑ 觸媒含有：⑷至多。機鹽觸媒，其每克無機鹽 )夕〇·〇】克的鐘或链的化合物，此係以鋰 34 200532011 的重里„十w，（b)至多〇 · 〇 〇 1克的鹵化物，此係以鹵素的重 里汁异，及/或（c)至多〇.〇〇丨克的玻璃狀氧化物化合物。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的完全產物，其每克完全產物 含有至少〇_8克的原油產物。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的-或多者組合的原油產物，其：⑷每克原油 產物含有至多0_003克、至多0.02克、至多〇〇1克至多 0.05 克、最多 0.001 克、0 〇〇〇〇〇1·〇1 克、〇〇〇〇〇1〇〇5克 或0.0001-0.03克的殘渣；⑻每克原油產物含有從〇克至 克0·00001·〇·〇3克或〇.0〇〇1_〇 〇1克的焦炭；⑷具有 至少10%大於原；由進料稀烴含量的烯烴含量；⑷每克原 油產物含有大於0克但小於〇.〇1克的總無機鹽觸媒，如質 篁平衡所測定者；⑷每克原油產物含有至丨0 i克、 vG〇； :且該觸每克VG0含有至少03克的芳族化合物； =有〇克或0.K0.5克的館出液；(h)至多14的原 子H/C’（i)具有5亥原油進料η 叫耽之90-110%的原子H/e;(j) ”有至〉、10%大於該原油進料之單環式環㈣化 的單環式環芳族化合物含量；（k)含有包括2 或乙苯化合物的單環式关 本類乙本 有至多01(1)每克原油產物含 有至以」克的本,5们5克的甲苯、〇3_〇 甲苯、0.5-0.15克的鄰二甲笨 、 〒本及0.2-0.6克的對二 ^ ) 含有至少0.0001克或0 〇1·〇 , •克的木油，（η)包含柴油， 35 200532011 且该柴油係每克毕、、山人^^ s , 兄木/由含有至少0.3克的芳族化合物；（0)含
有至少0.001克'從0以上至〇 7克或〇 〇〇1〇 5克的煤油； (P)包含煤油’且該煤油係每克煤油含有至少〇·2克或至少 〇.5克的芳族化合物，及/或在至多-30 °C、至多_4〇 〇c或 至多-50 溫度的凝固點；⑷含有至少g厕克或至少w 克的輕油；⑴包含輕油’且該輕油係每克輕油含有至多0.01 克、至多〇.〇5克或至多〇 〇〇2克的苯、至少7〇、至少8〇 或至少90的辛烷值及/或異鏈烷烴和正鏈烷烴，其中在該 輕油中異鏈烷烴對正鏈烷烴的重量比為至乡丨·"及/或二 具有至少1 0 %大於原油進料體積的體積。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組合的一種方法，丨包括使原油進 料與觸媒接觸以形成包含原油產物的完全產物，該方法進 一步包括：（a)將原油產物與一相同或不同於該原油進料的 原油合併，以形成適合運輸的摻合物；（b)將原油產物與一
相同或不同於該原油進料的原油合併，以形成適合處理設 施的摻合物；（c)分餾該原油產物；（d)將該原油產物分餾成 一或多種餾分，並自該餾分中至少一者製造運輸燃料；及/ 或（e) ¥觸媒為一種過渡金屬硫化物觸媒時，處理該過渡金 屬硫化物觸媒以便自該過渡金屬硫化物觸媒回收金屬。 在某些具體實例中，本發明亦提供與根據本發明之方
法或組成物的一或多者組合的一種原油產物，其每克原油 產物含有··（a)至少0.001克的VGO,且該VGO係每克VGO έ有至少〇·3克的方族化合物；（b)至少〇·〇〇 1克的柴油， 36 200532011 且該柴油係每克柴油含有至少、〇3克的芳族化合物 少0.001克的輕油，且該輕油：每克輕油含有至多〇 的苯’至少、70料烷值，及/或異鏈烷烴和正鏈烷烴，立 中该異鏈烷烴對該正鏈烷烴的重量比為至 1 · —，I d)總 至少0.001克沸騰範圍分佈為至多2〇4吓）之成 分的混合物，且該混合物係每克混合物含有至多Ο·。克的 烯烴；（e)該組成物中原子氫對原子碳的重量比為至多1乃 或至多1.8;⑴至少〇侧克的煤油，且該煤油：每夕克煤油 含有至少0.5克的芳族化合物及/或具有在至多_3〇 %溫度 的凝固點；（g)每克組成物從〇〇9-〇13克的原子氫；不 凝烴氣和輕油，當合併時，其每克合併的不凝烴氣和輕油 含有至多0.15克的烯烴；⑴不凝烴氣和輕油，當合併時， 其包含異鏈烷烴和正鏈烷烴，其中在合併的輕油和不凝烴 氣中，異鏈烷烴對正鏈烷烴的重量比為至多1β4 ;⑴碳數 至高達3之烴類，其包含：碳數2 和3 (C3)的烯烴 和鏈烷烴，且所合併C2和q烯烴對所合併^和鏈烷 烴的重量比為至多〇·3 ;碳數2 ( C2 )的烯烴和鏈烷烴，其 中I稀烴對C2鏈烷烴的重量比為至多〇·2 ;及/或碳數3 (CO的烯烴和鏈烷烴，其中q烯烴對q鏈烷烴的重量 比為至多0.3 ; (k)具有至少0.005克的丁二烯含量；（丨）具 有15.5 時在15至30範圍内的API比重；（叫具有每克 組成物至多0·00001克的總川斤斤6;(11)沸騰範圍分佈為 至多204 °C的烴類的鏈烧煙含量是在〇·7·〇·98克範圍内； (〇)沸騰範圍分佈為至多204 °C的烴類，其每克沸騰範圍 37 200532011 分佈為至多204 〇C的烴類含 含稀煙之沸騰範圍分佈為至多有2〇 .〇〇1-〇.5克的稀烴⑻包 每克浠烴含有至少0.001克的夫的烴類’且該稀煙係 腾範III八德& $ > 、 ά而烯烴；（q)包含烯烴之沸 腸靶圍为佈為至多204 0C φ 的虫# γ w \ 工類，且該烯烴具有至少ο 4 的末知烯烴對分子内烯烴 υ*4
盥204 π >日日也 吴耳比；及/或⑴每克在20 〇C
M 204 C之間沸騰範圍分 L 烴。 布内的烴類從0.001-0.5克的烯 在某些具體貫例中，太 、去i? έ日士从a 务月亦提供與根據本發明之方 法或組成物的一或多者組 < 方 含一式夕絲认人㈤ 口的一種原油產物，其含有該包 或夕種如金屬之觸媒的 中至少-者為卸、_或…：，其中··⑷該鹼金屬 至少一者進一步包含❹今還—合物；及/或⑻該觸媒中 鐵鉀礦（bart〇nite)。I 過渡金屬硫化物及/或褐硫 在進一步具體實合 彳m ± + 、中末自本發明特定具體實例的特
斂可與來自本發明苴从 _ J J ，、也/、體貫例的特徵合併。舉例言之， 來自某一個具體實例 ^ 者的特徵合併。 …υ自其他㈣實例中任- 方、“在=具體實例中，原油產物係經由本文所說明之 方法和糸統中任一者獲得。 …在進一步具體實例中’可在本文所說明的特定且體* 例中增添額外的特徵。 〃體貝 【實施方式】 發明詳細說明 在此更詳細地句心 也次明本發明的某些具體實例。本文所使 38 200532011 用的名詞係定義如下。 “鹼金屬’’係指-或多種選自週期表第1欄之金屬、- 或多種選自週期表第"闌之金屬的一或多種化合物或其混 合物。 “鹼土金屬”係指一或多種選自週期表第2欄之金屬、 -或多種選自週期表第2欄之金屬的—或多種化合物或其 混合物。 “AMU”係指原子質量單位。 係才曰美國；f示準成驗和材料（American standard
Testing and Materials) 〇 c5遞月夤係指不溶於戊烧的瀝青質。c5瀝青質含量 係如以ASTM法D2007所測定者。 原油進料、原油產物、輕油、煤油、柴油和vG〇的 原子氳百分比和原子碳百分比係如以astm法D529i所測 定者。 “API比重，，係指15.5 γ時的剔比重。納比重係如 以ASTM法D6822所測定者。 “遞青”係指-種由煙生成物所製造及/或_得到 油類型。 除非另外提及，否則原油推粗β /斗、+人+ , 進枓及/或元全產物的沸騰範 圍分佈係如以ASTM法D5307私、，—+ "一 3〇7所測定者。烴成分，例如鏈 鍵烧煙、稀煙、、環燒煙及芳族化合物，其在輕油 3里係如以ASTM法〇673〇所測定者。芳族化合 木油和VG〇中的含量係如 乂 IP法368/90所測定者。芳族 39 200532011 化5物在煤油中的含 里係如以ASTM法D5186所測定者。 ‘‘布忍斯特-羅瑞（ 0nsted-Lowry )酸”係指具有將質 、口“另^刀子本體之能力的分子本體。 所布心斯特·羅瑞驗”係指能夠接受來自另一分子本體之 質子的分子本體。右刃此^ 可心4特-羅瑞鹼的例子包括氫氧根 ——& (Η2〇)、_根（RC02—)、鹵離子（Br-、 1 )、硫酸氫根（Hs〇「）及硫酸根（S042一）。 碳數”係指分子中碳原子的總數。 &系.曰各有在方法條件下不會汽化之碳質固體的 固體。焦厌含量係如以暫窃丁 + ^ 糸如以貝里平衡所測定者。焦炭重量是減 去輸入觸媒總重量的固體總重量。 “含量”係指一成分在基質（例如原油進料、完全產物 或原油產物”的重量，係表示成伯基質總重量的重量分 率或重量百分比。“wtppm，，係指以重量表示的每百萬份之 份數。 木油係指在〇 · 1 〇 1 ]\4 p a下沸勝益 广哪歸專巳圍分佈在260 0C與 343 C ( 500-65 0 °F )之間的煙類。此、丄八曰
J工攝木油含量係如以ASTM 法D2887所測定者。 “镏出液”係指在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在2〇4 〇c 與343。(：（ 400-650 °F)之間的煙類。顧出液含量係如以 ASTM法D2887所測定者。餾出液可包含煤油和柴油。 “DSC”係指差示掃描量熱法。 溫度
‘冰點’’和“凝固點”係指在液體中出現結晶顆粒形成的 。凝固點係如以ASTM D2386所測定者。 40 200532011 “GC/MS係指與f 法組合的氣相層析法。 ^ ^ ^ ^ ^ ^ i 4 ^ Journal 〇f American Chemical 心邮，1963，δ5，ρ·3533中所說明的陰離子。 H/C”係指原子氫 μ™法D529l ^子/的重夏比。H/c係如以 數值所測定者。& |》比和碳重量百分比所測得之 “雜原子”係指在烴的分子結構中所包含的氧、氮及/或 硫。雜原子含量係如以ASTM„E385對氧、D5762對氮 及D4294對硫所測定者。 氫源係扣氫及/或一種在原油進料和觸媒存在下會反 應而提供f給原油進料中一或多種化合物的化合物及/或化 合物群。虱源可包括但不限於：烴類（例如Cl至烴類， 士甲坑乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、、·輕油），水或其混合 物。質量平衡係用來評估提供給原油進料中一或多種化合 物之氫的淨量。 ‘‘無機鹽”係指 合物。 一種由金屬陽離子與陰離子所構成的化
ΪΡ 係指石油協會（the Institute of Petroleum)，現 在的英國倫敦能源協會（the Energy Institute of London， United Kingdom) 〇 ‘‘異鏈烷烴”係指支鏈飽和烴類。 ‘‘煤油”係指在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在204與
260°C ( 400-5 00 °F )之間的烴類。煤油含量係如以ASTM 法D2887所測定者。 41 200532011 “路易士（ Lewis )酸”係指具有接受來自另一種化合物 的一或多個電子之能力的化合物或物質。 “路易士鹼”係指具有將一或多個電子給予另一種化合 物之能力的化合物及/或物質。 ‘‘輕質煙類’’係指碳數在1至6個範圍内的烴類。 “液體混合物”係指包含一或多種在標準溫度和壓力（25 °c，0·101 Mpa，後文稱為“STP”）丁為液體之化合物的 組成物’或指包含-或多種在STP下為液體之化合物與一 或多種在STP下為固體之化合物組合的組成物。 “微碳殘餘物，，（“MCR”）係指在物質蒸發和熱解後剩 餘的碳殘餘物量。MCR含量係如以ASTM s D4530所測 定者。 ，係指在0.101 MPa下彿騰範圍分佈在38 〇C與 204 C( 100-400 〇F)之間的烴成分。輕油含量係如以入⑽ 法D2887所測定者。
Ni/V/Fe”係指鎳、釩、鐵或其組合。 “Nl/V/Fe含量，，係指N_e在—基質中的含量。 而職含量係如以ASTM法D5863所測定者。 :Nm3/m3”係指每立方米原油進料的標準立方米氣體。 ‘‘‘‘非酸㈣指㈣士驗及/或布忍斯特·羅瑞驗性質。 不嘁氣體”係指在標準溫度和壓 後文稱為 “STP”n 〜 C °-10lMpa^ “ 下為乳體的成分及/或成分混合物。 “正鍵烧烴”係指正（直鏈）飽和煙類。 “辛燒值”係指-内燃機燃料相較於標準參考燃料的計 42 200532011 算抗爆性質數值表示 D6730所測定者。 輕油的計算辛烷值係如以ASTM法 “烯烴”係於&古## l 、日/、有非方無碳_碳雙鍵的化合物。烯烴的薄 類包括但不限於： 1 ^ 反式、末端、分子内、支鏈及i 鏈0 y表係拓由國際純粹與應用化學聯合會（ZUPAC ) 於2003年日& }日―以 1月所規疋的週期表。 夕芳無化合物’’係指包含二或更多個芳族環的化合 物夕芳無化合物的例子包括但不限於：茚，萘，蒽，菲，_ 苯并噻吩及二笨并噻吩。 殘渣係指在〇1〇1 Mpa下沸騰範圍分佈在538 〇c (1000 °F)以上的成分，如以astm法D5307所測定者。 半液體’’係指一物質相，其具有該物質液相與固相的 性負。半液體無機鹽觸媒的例子包括淤漿及/或具有如太妃 糠、布丁或牙膏稠度的相。 “SCFB”係指每桶原油進料的標準立方呎氣體。 “超驗（Superbase )，，係指可在反應條件下使鏈烷烴和 稀煙之類的烴類脫去質子的物質。 “TAN”係指以每克（“g，，）樣品的KOH毫克數（“mg，，） 表示的總酸數。TAN係如以ASTM法D664所測定者。 “TAP”係指產物瞬時分析。 “TMS”係指過渡金屬硫化物。
“VGO”係指在（M〇1 Mpa下沸騰範圍分佈在343 °C與 53 8 °C ( 65(M〇〇〇叩）之間的成分。VGO含量係如以ASTM 43 200532011 法D2887所測定者。 在本申請案的上下文中，|目备紐 广又T要瞭解的是，如果對於所試 驗組成物性質所獲得的數值落在試驗方法的極限值之外: 則可重新校準該試驗方法以試驗該性質。應瞭解的是，可
使用其他被認為等同於所接ΘA 々寻N方、所楗及试驗方法的標準化試驗方 法。 —原油可自含煙生成物製造及/或曾瓦鶴得到，然後使之穩 定、。原油通常為固體、半固體及/或液體。原油可包含粗製 石油。穩定化作用可包括但不限於：自原油中除去不凝氣 體、水、鹽或彼等之組合以形成穩定的原油。這種穩定化 作用可在製造及/或甑餾場所或其附近進行。 、，穩定的原油通常尚未曾在處理設施中被蒸顧及/或分餘 以製造具有特定沸騰範圍分佈的多重成分（例如輕油、餾 出液、VGO及/或濁滑油）。蒸顧包括但不限於：常壓蒸 知法及/或真空洛餾法。未蒸餾及/或未分餾的穩定原油可 包含碳數在4以上的成分，其量為每克原油至少〇5克的 成分。穩定原油的例子包括全原油、拔頂（t〇pped)原油、 脫鹽原油、脫鹽拔頂原油或彼等之組合。“拔頂，，係指一種 經過處理使得至少某些在〇1〇1 Mpa下沸點在35以下 的成分已經被除去的原油。典型而言，拔頂原油係每克拔 頂原油含有至多〇.丨克、至多〇〇5克或至多〇〇2克含量的 這類成分。 某些穩定原油具有可讓穩定原油得經由運輸工具（例 汝g路、貝車或船隻）運輪到傳統處理設施的性質。其它 44 200532011 原油則具有一或多種使它們變得劣級的不適當性質。劣級 原油對於運輸工具及/或處理設施可能是不能接受的，因此 賦予該劣級原油彳艮低的經濟價值。經濟價值可在於容納被 〜為在製造、運輸及/或處理方面太昂貴之劣級原油的貯 器。 劣級原油的性質可包括但不限於·· a)至少0.5的TAN ; b)至少0.2 Pa.s的黏度；c)至多19的API比重；d)每克原 油至少0.00005克或至少〇·〇〇〇1克Ni/V/Fe的總Ni/v/Fe 3里，e)母克原油至少〇 〇〇5克雜原子的總雜原子含量；f) 每克原油至少0.01克殘渣的殘渣含量；g)每克原油至少〇〇4 克瀝青質的瀝青質含量；h)每克原油至少〇 〇2克mcr的 MCR含里，或〗）彼等的組合。在一些具體實例中，劣級原 油係每克劣級原油可包含至少〇·2克的殘渣、至少〇·3克 的殘潰、至少0.5克的殘渣或至彡〇·9克的殘渣。在某些 具體實例中，劣級原油係每克劣級原油含有〇·2_〇·99克、 0.3-0.9克或〇·心0.7克的殘潰。在某些具體實例中，劣級 原油可具有每克劣級原油至少0·0〇1克、至少〇 〇〇5克、 至少0.01克或至少0.02克的硫含量。 劣級原油可包含具有一範圍彿點之烴類的混合物。劣 級原油係每克劣級原油可包含：至少〇 〇〇1克、至少〇.〇〇5 克或至少0.01克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在2〇〇 〇c 與300 〇C之間的煙類；至少0.001克、至少〇 〇〇5克或至 少0.01克在0·101MPa下沸騰範圍分佈在 300。c與 400。c 之間的煙類；以及至少0.001克、至少〇 〇〇5克或至少〇 〇1 45 200532011 克在0· 101 MPa下沸騰範圍分佈在400。(：與700 0C之間 的烴類或彼等的組合。 在一些具體實例中，除了較高沸騰的成分之外，劣級 原油係每克劣級原油亦可包含：至少〇.〇〇1克、至少〇 〇〇5 克或至少0.01克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈為至多2〇〇 °C的烴類。典型而言，該劣級原油係每克劣級原油具有至 多〇·2克或至多〇·ΐ克的這類烴類含量。 在某些具體實例中，劣級原油係每克劣級原油可包含 咼達〇·9克或高達0.99克沸騰範圍分佈為至少300 °C的烴 _ 類。在某些具體實例中，劣級原油係每克劣級原油亦可包 含至少0.001克沸騰範圍分佈為至少65〇 〇C的烴類。在某 些具體實例中，劣級原油係每克劣級原油可包含高達0.9 克或高達0.99克沸騰範圍分佈在3〇〇 °C與1000 °C之間的 烴類。 可利用本文所敘述方法處理的劣級原油例子包括但不 限於得自下列國家和該國家地區的原油：加拿大亞伯達 (Canadian Alberta)，委内瑞拉奥拉諾科河（Venezuelan _ Orinoco )，美國南加州和阿拉斯加北坡（u s· s〇uthern Californian and north slope Alaska)，墨西哥千伯徹灣 (Mexico Bay of Campeche )，阿根廷聖喬治盆地 (Argentinean San Jorge basin)，巴西聖多斯與坎波斯盆 地（Brazilian Santos and Campos basins)，中國潮海灣（China Bohai Gulf)，中國克拉瑪依（China Karamay)，伊拉克 札格洛斯（Iraq Zagros )，哈薩克裏海（Kazakhstan 46 200532011
Caspian)，奈及利亞近海（Nigeria 〇ffsh〇re)，英國北海 (Umted Kmgdom North Sea)，馬達加斯加西北（Madagascar northwest ) ’阿曼（0man )及荷蘭匈貝克（心如…油
Schoonebek) o 劣級原油的處理可增進劣級原油的性質，使得該原油 可為運輸及/或處裡所接受。所要處理的原油及/或劣級原 油可稱為“原油進料，，。該原油進料可如本文所述者被拔頂。 使用本文所說明的方法，由原油進料處理所得到的原油產
物係適合運輸及/或精煉。該肩、、山吝榀# ^ 4原油產物的性質比該原油進料 更接近西德州中級（West Texas Tnterm r 、 iexas lntermedlate)原油的對應 性質或比該原油進料更接诉右入4主,Ώ 文筏近布四特（Brent )原油的對應 性枭’因此具有相較於該原油淮料 田退料經濟價值有所增進的經 /齊4貝值。這類原油產物可用較少戎 π平乂 /或不用則處理即可精煉， 因此增進精煉效率。前處理可包括 .^ s 一 j匕枯脫&、脫金屬及/或常壓 蒸I留而從原油產物除去雜質。
在此說明根據本發明接觸原油進料的方法。此外，』 說明製造具有各種不同濃度輕 又平工，田屎油、柴油及/或VG丨 之產物的具體實例，它們诵堂 ^ 吊…法以傳統類型的方法靠 得0 原油進料可與氫源於一或 或在二或更多個接觸區之組合 多種觸媒存在下在接觸 中接觸。 區及/ 在一些具體實例中 生可包括使至少一部分 200-500 °C 或 300-400。 氫源係當場產生。氫源的當場產 的原油進料與無機鹽觸媒在範圍從 C的，皿度下反應，而形成氫及/或輕 47 200532011 部分包含例如鹼金屬 貝：^顯。氫的當場產生可包括至少一 曱酸鹽之無機鹽觸媒的反應。 所產生的氣體、蒸氣、 STP下為液體混合物的 元全產物通常包含在接觸期間 液體或其混合物。完全產物包含在 原油產物，而且，在一些具體實例中，並包含在STP下不 可冷凝的烴類。在一些具體實例中，完全產物及/或原油產 物可包含固體（例如無機固體及/或焦炭）。在某些具體實 例中，目料能在接觸期間；皮《帶於所產生的液體及/或蒸 氣中。 … 接觸區通常包括-個反應器、反應器的_部分、反應 裔的多個部分或多個反應器。可用以使原油進料與氫源在 觸媒存在下接觸的反應器例子包括：堆積床反應器，固定 床反應器，連續攪拌槽反應器（CSTR)，喷霧反應器，活 基流反應器，以及液/液接觸器。CSTR的例子包括流體化 床反應器和沸騰床反應器。 接觸條件通常包括溫度、壓力、原油進料流量、完全 產物流ΐ、停留時間、氫源流量或它們的組合。可控制接 觸條件以產生具有特定性質的原油產物。 接觸溫度範圍可為200-800 °C、300-700 °C或400-600 °C °在其中氫源係以氣體（例如氫氣、曱烷或乙烷）供應 的具體實例中，氣體對原油進料的比例通常範圍為卜16，1 〇〇
Nm3/m3、2-8000 Nm3/m3、3-4000 Nm3/m3 或 5-300 Nm3/m3。 接觸通常是在 〇.卜2〇 Mpa、1·16 Mpa、2-10 Mpa 或 4-8 MPa 之間的壓力範圍内進行。在一些其中添加蒸汽的具體實例 48 200532011 片 原油進料的比例是在每公斤原油進料0〇1 ” 斤H2.5公斤或m公斤蒸-么 的流速可足以使接觸區中的原油進料體積二原油進料 體積的至少導至少5〇%或至少9。%:並型：觸區總 =區：的原油進料體積為接觸區總體積的㈣、“戈： 燒、乙烧、丙烧丁二=額外氣體如氬、氮、甲 下完成。 了广…、丁稀或它們之組合的存在 圖1疋用來製造完全產物為蒸氣之 體實例示意圖。原油進料籬n ' /、、、、 〇〇的具 ㈣_ 離開原油進料供應源101並經由 …04進入接觸區⑽中。用於接觸區中的觸媒量；圍 可為接觸區中每1 〇〇岁 ” β圍 ^t4-6〇, 、鱼6 —體只例中，可將稀釋劑添加到原油 私崎低原油進料的黏度。在—些具體實
經由導管104進入接觸…底部。在某些L Τ在將原油進料送至接觸區102之前及/或期間將 :原：進料加熱到至少10”或至少3〇〇。〇的溫度。典
_而s ’可將原油進料加熱到在1GG-5GG °C或2GG-400 〇C 範圍内的溫度。 、、在一些具體實例中，係將觸媒與原油進料合併，然後 到接觸區102中。可將原油進料/觸媒混合物在送入接 :區102之前加熱到至少100。。或至少3〇〇。。的溫度。 二31而s，可將原油進料加熱到在5⑼。C或3〇〇_仙〇 在―些具體實例中’原油進料/觸媒混合物 49 200532011 為淤漿。在某些具體實例中， 之前將原油進料的TAN降低=原油進料送入接觸區 200-300 ,降低例如，在剛屬γ或 可在n、、的溫度下加熱原油進料/觸媒混合物時， …進料中形成酸性成分的鹼金屬 的形成可從®油推杻由队+ L 、一贩±屬鹽 的TAN。 除去一些酸性成分以降低原油進料
〇 —些具體實例中’係將原油進料連續地添加到接觸 2 102中。在接觸區1〇2中混合可足以抑制觸媒與原油途 觸媒混合物分離。在某些具體實例中，可從接觸區10: 移除至少-部分的觸媒，而在_些具體實例中，係將這類 觸媒再生並再利用。在某些具體實例中，可在反應程序期 間將新鮮觸媒添加到接觸區丨〇2中。
在一些具體實例中，係將原油進料及/或原油進料與無 機鹽觸媒的混合物以乳液送入接觸區中。該乳.液可經由將 無機鹽觸媒/水混合物與原油進料/界面活性劑混合物合併 而‘付在些具體實例中，係將穩定劑添加到乳液中。 该乳液可保持穩定至少2天、至少4天或至少7天。典型 而言，乳液可保持穩定30天、1 〇天、5天或3天。界面 活性劑包括但不限於··有機聚羧酸（Tenax 2010 ;
MeadWestvaco Specialty Product Group ； Charleston, South Carolina, U.S.A. ) ，C21 二羧脂肪酸（DIACID 1550;
MeadWestvaco Specialty Product Group)，石油磺酸鹽 (Hostapur SAS 30 ； Clarient Corporation, Charlotte, North
Carolina，U.S.A·) ，Tergital NP-40 界面活性劑（Union 50 200532011
Carbide ; Danbury，Connecticut, U.S.A·)或其混合物。穩 定劑包括但不限於：二伸乙基胺（Aldrich Chemical Co.; Milwaukee，Wisconsin，U.S.A·)及 / 或單乙醇胺（j τ Baker ; Phillipsburg，New Jersey，U.S.A.)。 循環導管106可連接導管l〇8與導管1〇4。在一些具 體實例中，循環導管106可直接進入及/或離開接觸區ι〇2。 循環導管106可包含流量控制閥110。流量控制閥n〇可
容許至少一部分的物料從導管108循環至導管1〇4及/或接 觸區102中。在一些具體實例中，可將冷凝單元置於導管 108中以容許至少一部分的物料被冷凝並循環至接觸區1〇2 中。在某些具體貫例中，循環導管j 〇6可為氣體循環管線。 流量控制閥110和110,可用來控制進出接觸區1〇2的流 量，如此可接觸區中維持有固定體積的液體。在一些且體 實例中，在接觸區1G2中可維持實質上所選擇體積範圍的 液體。接觸區1G2中的進料體積可使用標準儀器監測。氣 體入口112可用來使氫源及/或額外氣體得在原油進料進入 接觸區m時添加到該原油進料中。在一些具體實例中， 瘵/飞入口 114可用來使蒸汽添加到接觸區巾。在某些 具體實例中’含水蒸汽係經由蒸汽入口 "4送入接觸二 中。 …在一些具體實例中，至少-部分的完全產物係以蒸氣 Ί觸Λ1021生。在某些具體實例中，完全產物係以基 氣及/或,小量液體和固體的蒸氣從接職ι〇2 產 生。將該蒸氣經由導管108運輪至分離區可改變 51 200532011 接觸區102中氫源對原油進
逆料的比值及/或接觸P 力，以控制從接觸區102頂部 &中的壓 、P所產生的蒸氣及/或液 一些具體實例中，從接觸區丨 在 原油進料包含至少。·5克、至少。·8克、至少克 :·97克的原油產物。在某些具體實例中，從接觸區:; 部所產生的瘵氣係每克原油進料 、 克的原油產物。 ms-o,克或0·9_0.98 觸區102中作為接觸程 可包含殘餘的原油進料
用過的觸媒及/或固體可留在接 序的副產物。固體及/或用過的觸媒 及/或焦炭。 、士在刀^單I ! ! 6巾’使用標準分離技術將蒸氣冷卻並 *"、开y成原油產物和氣體。原油產物離開分離單元1 1 6， 然後經由導管118進入原油產物接收器"”。所得原油 產物可適合運輸及/或處理。原油產物接收器可包含 或夕备、g線、一或多個貯存單元、一或多個運輸容器或 它^白勺組合。在一些具體實例中，係將所分離的氣體（例 如氫、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫或甲烷）運輸到其他 _ 加工單元（例如以供用於燃料電池或硫回收設備）及/或經 由導管120循環到接觸區1〇2。在某些具體實例中，可使 用払準物理分離方法（例如過濾、離心或薄膜分離）來移 除原油產物中所夾帶的固體及/或液體。 圖2私％用於以一或多種觸媒處理原油進料以製造完 王產物的接觸系統1 22，該完全產物可為液體或混有氣體 或固體的液體。原油進料可經由導管1 04進入接觸區1 〇2 52 200532011 中在也具肢貝例中，原油進料係接收自原油進料供應 源。導管104可包括氣體入口 U2。在一些具體實例中， 氣脰入口 112可直接進入接觸區1 。在某些具體實例中， 二A入口 114可用來使蒸汽得添加到接觸區丨〇 2中。可使 原油進料與觸媒在接觸區丨〇2中接觸以製造完全產物。在 二具月丑貝例中，導官丨06容許至少一部分的完全產物循 %至接觸區102。包含完全產物及/或固體及/或未反應原油 進料的混合物離開接觸區1〇2，並經由導管1〇8進入分離 區124。在一些具體實例中，可安置冷凝單元（例如置於 導管1〇6中）以使導管中至少一部分的混合物可被冷凝並 循環至接觸區1G2以供進—步加卫用。在某些具體實例中， :環導管1〇6可為氣體循環管線。在一些具體實例中，導 吕1 08可包含用以從完全產物除去顆粒的過濾器。 在分離區124中。至少一部分的原油產物可從完全產 物及/或觸媒分離出來。在完全產物包含固體的具體實例 中’可使用標準固體分離技術（例如離心、過濾、傾析、 薄膜分離）將固體從完全產物分離出來。舉例來說，固體 包括觸媒、用過的觸媒及/或焦炭的組合。在-些具體實例 中’一部分的氣體係從完全產物分離出來。在_些具= 例中可將至少-部分的完全產物及/或固體循環至導管 104,及/或在一些具體實例中，係經由導管12 觸區⑽。舉例來說，循環的部分可與原油進料合併，夕户 :吏進入接觸區102以供進一步加工用。原油產物可 管 128離開分令 紅124。在某些具體實例中，可將原油產 53 200532011 物運輪到原油產物接收器中。 在些具體實例中，完全產物及/或 少-部分的雜搜+ * $原油產物可包含至 刀的觸媒。夾帶於完全產物及/吱 可利 次原油產物中的氣體 钻準氣/液分離技術’例如喷射、餐 而：、，\ 5町潯Μ分離及降壓， :。在一些具體實例中’係將所分離的氣體運輸 2他加…（例如以供用於燃料電池、硫回收設備、 -加工單元或它們的組合）及/或循環至接觸區。 在一些具體實例中，至少—邱八从^ hW T ^彳分的原油進料的分離是 在原油進料進入接觸區之前進 疋分離區與接觸系 、為、、且a的具體實例示意圖。接 峒乐、死130可為接觸系統1〇〇 及/或接觸系統122 (示於圖1和2 φ、 1Λ 口1和2中）。原油進料係經由 寺吕104進入分離區1 32 0在 鮭4士 + 仕刀離£ 132中，使用標準分 技術將至少一部分的原油進料分貞||，7 _ .., ^ Τ十刀雖，以製造分離的原油 進料和經類。該分離的原油進 Vl·曰Α ^入 硬抖在一些具體實例中，係 包含沸騰範圍分佈至少100。^、至少^ 人 ^ ^ 主夕12〇 〇之成分的混合 物’或者，在一 4b旦體實例φ , 。 一、只”中’係包含沸騰範圍分佈至少 200 C者。典型而言，分離的为沾、隹把4人4 们原油進枓包含沸騰範圍分佈
在 100-1000 〇C、120-900 0c 或 9nn CAA . 次200-800 〇c之間的成分混合 物。從原油進料分離的烴類係姑 、、工由導官1 34離開分離區丨32 而被運輸至其他加工單元、處 <理δ又施、財存設施或它們的 組合中。 至少一部分分離的原油進 炎抖離開分離區132並經由導 管136進入接觸系統130,以妯、* ^ 、 破進一步加工形成原油產物， 其係經由導管138離開觸系殊丨 54 200532011 、在一些具體實例中，藉由本文所述任一種方法由原油 進料製得的原油產4勿，係與—種與該原油進料相同或不同 =原油，合。例如，該原油產物可與具有不同黏度的原油 、’藉此產生一種黏度介於該原油產物黏度與該原油黏 度之間的知合產物。所得摻合產物可適合運輸及/或處理。 立圖4為摻合區140與接觸系統]3 〇組合之具體實例示 :、圖。在某些具體實例中，至少一部分的原油產物經由導 s 138離開接觸系统13〇而進入換合區14卜在換合區刚
:：少-部分的原油產物與一或多種加工物流（例如由 分咸一或多種原油進料製得的烴物流或輕油）、原油、原 :二:料或其混合物合併以製造摻合產物。加工物流、原油 #、原油或其混合物係被直接送人摻合區中或經由 由:2运至摻合區的上游。混合系統可位於摻合區14〇 =附近。摻合產物可符合特定產物規格。特^產物規格
:們的Γ:於：一範圍或限度的API比重、tan、黏度或 被運輸及且/ 口或加換1合產物係經由導管144離開推合區140而 產生在::具::例：’甲醇是在接觸程序期間利用㈣ 可含有溶解的I， m 成甲％。回收的甲醇 的原油進料合：而：Γ化鉀。回收的甲醇可與額外 原油進料合併容易r進料/甲醇混合物。將甲醇與 P八私 胃降低該原油進料的黏度。將原油進料/甲 -子犯δ加熱到至多500。(：可使該；f油進枓& 至小於丨。 進抖的TAN降低 55 200532011 圖5為分離區與接觸系統組合與摻合區組合的具體實 例不意圖。原油進料係經由導管104進入分離區1 32。原 ，由進料係如先前所述地分離而形成分離的原油進料。分離 、原由進料經由導管1 3 6進入接觸系統1 3 〇。原油產物離 開接觸系統130並經由導管138進入摻合區140。在摻合 區140中，經由導管142送入的其他加工物流及/或原油係 人4原油產物合併而形成摻合產物。摻合產物係經由導管 144離開推合區mo。 圖6為多重接觸系、统146的示意圖。接觸系统！ 〇〇 (示 於圖1)可置於接觸系統148之前。在一替代具體實例中， Β :接觸系統的位置互換。接觸系統i 〇〇包括無機鹽觸媒。 接觸系統148可包括一或多種觸媒。接觸系統⑷中的觸 媒可為額外的無機鹽觸媒、過渡金屬硫化物觸媒、市售觸 媒或其混合物。原油進料係經由導管刚進入接㈣統 1〇0 :然I與氫源在無機鹽觸女某存在下接觸以|生完全產 亥元全產物包含氫’在一些具體實例中，€包含原油 勿。該完全產物可經由導管108離開接觸系統1〇〇。從 無*機：觸媒與原油進料接觸所產生的氫可用作接㈣ :虱源。至少-部分所產生的氫係經由導f 15〇從接 觸糸統100傳送至接觸系統148。 二:替代具體實例中，可將如是產生的氫分 處 :，然後經由導管150傳送至接觸系、统 Π1中’接觸系統148可為接觸系統1〇〇的-部使所 產生的氫得直接從接觸系統100流至接觸系統♦在一 56 200532011 些具月”例中’從接觸系統1⑼製得的蒸氣流係直接盘進 入接觸系統148的原油進料混合。 、 弟—原油進料係經由I管152 it入接觸系、统148。在 接觸系統148 Φ # & 中，该原油進料與至少一部分所產生的氫 觸媒的接觸彡呈_ % 4 、、一種產物。該產物在一些具體實例中為完 王產物。该產物係經由導管1 54離開接觸系統！ 48。 在某些具體實例中，-種包括接觸系統、接觸區、分 離區及/或播合&么& 制小 £的系統，如圖1-6所示者，可位於或靠近 衣l劣、，及原油進料的製造場所。在經由該觸媒系統加工之 後，該原油進料可視為適合運輸及/或用於精煉程序中。 在一些具體實例中，係將原油產物及/或摻合產物運輪 至精煉及/或處理設施。原油產物及/或換合產物可被加工 而衣k市售產物’例如運輸燃料、加熱燃料、潤滑劑或化 學品。加工可包括將原油產物及/或摻合產物蒸館及/或分 顧以製造-或多種館分。在一些具體實例中’可將原油產 物、摻合產物及/或一或多種餾分加氫處理。 在-些具體貫例中，完全產物係每克完全產物包含至 多0·05克、至多0.03克或至多〇〇1克的焦炭。在某些且 體實例中，完全產物實質上不含焦炭（亦即，焦炭係摘測 不到的）。在-些具體實例中’原油產物係每克原油產物 可包含至多0.G5克、至多_克、至多Q ()i克至多請$ 克或至多0.003克的焦炭。在某些具體實例中，原油產物 具有在每克原油產物從〇以上至〇〇5、〇_〇1_〇〇3克、 0.0001-0.01克或0.001_0.005克範圍内的焦炭含量，或者 57 200532011 是伯測不到。 在某些具體貝例中，原油產物具有為原油進料MCR 含量之至多90%、至多80%、至多5〇%、至多3〇%或至 多MCR含量。在一些具體實例中，原油產物具有 可忽略的MCR含量。在一些具體實例中，原油產物係每 克原油產物含有至多0.05克、至多〇〇3克、至多〇〇1克 或至多〇._克的MCR。典型而言，原油產物係每克原油 產物含有從0克至0.04克、0.000001_〇.〇3克或〇 〇〇〇〇i 〇 〇1 克的MCR。 在些具體貫例中，完全產物包含不凝氣體。不凝氣 體通常包括但不限於：二氧化碳、氣、硫化氯、氣、一氧 :匕:炭、甲烧、其他在STP τ不可冷凝的烴類或它們的混 合物。 在某些具體實例令，氯H化碳、 + 合’可經由蒸汽和輕質烴類與無機鹽觸媒接：心 =耳=’：熱動力… 斜所嘉座〃 一』貫例中，所產生一氧化碳 、產生一虱化碳的莫耳比為至少〇.3、 0.7。在一此且舻音加士 夕或至少 mu f 戶m氧化 反的莫耳比是在〇.3W9或〇.5_〇·8的範氧1匕 場產生一 4外r山尼4 J视llj内。當 反垃先於二氧化碳的能力可有 該程序附近區域或m甘^ 詞於其他位於 化碳可在處❹生錢中 彳如，所產生的一氧 合成氣程序中成物中用作還原劑，或用於其他程序如 58 200532011 在-些具體實例中，如本文所製得的完全產物 圍分佈在]rc與53”c之間的化输^ 勿可包含碳數在1至4範圍内的烴類。該混合物係 母克廷種混合物可包含0 001_0 8克、0 2
〇·〇05-0·〇ι克的C4烴類。該q烴類係每克q烴類可包^ 0.001-0.8 克、0·003·〇1 克或 〇 〇〇5_〇 〇1 克的丁二烯。在: 些具體實例中，異鏈烷烴係以相對於正鏈烷烴為至多丨5、 至多二·4、至多U、至多0·8、至多〇·3或至多（U的重量 比製得。在某些具體實例中，異鏈烷烴係以相對於正鏈俨 烴為0.00001-L5、〇·〇〇〇1] 〇或〇 〇〇1_〇1範圍内的重量2 製得。鏈烷烴可包含異鏈烷烴及/或正鏈烷烴。
在一些具體實例中，完全產物及/或原油產物可包含比 例或數量通常未見於由生成物所製造及/或甑餾得到之原、、由 中的烯烴及/或鏈烷烴。該烯烴包含具有末端雙鍵之烯烴（“^ 烯烴”）與具有分子内雙鍵之烯烴的混合物。在某些具體實 例中，原油產物的烯烴含量係比原油進料的烯烴含量大了 2、10、5〇、100或至少200的因數。在一些具體實例中， 原油產物的烯烴含量係比原油進料的燁烴含量大了至多 15000、至多500至多300或至多250的因數。 在某些具體實例中，沸騰範圍分佈在20-400的烴 類具有每克沸騰範圍分佈在20-400。(：的烴類在〇 〇〇〇〇卜 〇·1克、0.0001-0.05克或〇.〇1-0.04克範圍内的烯烴含量。 在一些具體貫例中’每克原油產物可製得至少〇〇〇1 克、至少0.005克或至少〇·〇ι克的α稀烴。在某些具體實 59 200532011 例中，原油產物係每克原油產物含有〇〇〇〇ι_〇5克 W2克或（UH-O.l克的α稀烴。在某些具體實例中， 沸^圍分佈在20-400 〇C之間的煙類具有每克 分佈在20-400 〇c之間的煙類在W克HQQ5 克或0.01-0.04克範圍内的α烯烴含量。 . 在一些具體實例中，沸騰範圍分佈纟2〇_2〇4。 的煙類具有至少0.7、至少〇8、至少〇·9、至少^ 至: 1.4或至少】·5的α烯煙對 夕 子内雙鍵烯烴的重量比。在一 二八肢貫例中，沸騰範圍分佈在2〇_2〇4 〇匸之 有在 0.7-10、〇.8_5、〇 9 Β 、Ί員具 雙鍵稀煙的重量比…:：乾圍内^浠烴對分子内 鍵烯烴的重量比通常為 “子内雙 ^ ^ ^ 夕〇·5。製造對具有分子内雙Μ 之烯烴有增加量之α烯煙 鬥又鍵 化成市售產物。 k力，可有助於將原油產物轉 具體實例中，原油進料與 。在下 L之間的烴類。該直鏈 雔键之亩a 烯工/、有順式和反式雙鍵。具反式 又鱺之直鏈烯烴對且順 〇 4 . 5 ^ 、、式又鍵之直鏈烯烴的重量比為至多 υ·4至多1.0或至多w ^ M ^ t r . ·4。在某些具體實例中，具反式雙 鍵之直鏈烯烴對具順式 。·，-“、。扎:，鍵之直鏈稀烴的重量比是在 次〇.1-0.4的範圍内。 在某些具體實例中， 、 範圍内的煙類具有每克，、弗=佈在2°-2〇4°c之間 圍内的_至少U克克錢範圍分佈在20-彻。C之間範 至J 0.15克、至少〇 2〇克或至少 60 200532011 0.30克的正鏈烧烴含量。這類烴類的正鏈烧烴含量可在每 克烴類0.001-0.9克、0.1-0 8昔口力、Ω 9_ 兄或0.2-0.5克的範圍内。在 一些具體實例中，這類烴類具有至多15、至多14、至多 1.0、至多G.8或至多G.3的異鏈燒烴對正鏈烧烴之重量比。 從這類煙類中的正鏈烧煙含量，可估計原油產物的正鏈烧 烴含量是在每克原油產物0·001_0·9克、〇〇1-〇·8克或〇ι· 〇. 5克的範圍内。 在一些具體貫例中，原油產物具有為原油進料 含量之至乡90%、至多50%、至多1〇%、至多5%或至籲 多3%的總Ni/V/Fe含量。在某些具體實例中，原油產物 係每克原油產物包含至多0·0001克、至多i χ 1〇·5克或至 多1 X ΗΤ6克的Ni/V/Fe。在某些具體實例中，原油產物具 有在每克原油產物1 X 1〇·7克至5 X 1〇·5克、3 χ 1〇·7克至 2 X ΙΟ」克或1 X 10-6克至i χ 1〇-5克範圍内的總Ni/v/Fe 含量。 在一些具體實例中，原油產物具有為原油進料TAN之 至多90%、至多50%或至多10%的tan。在某些具體實 鲁 例中，原油產物可具有至多i、至多〇·5、至多〇1或至多 0·05的TAN。在一些具體實例中，原油產物的ΤΑΝ可在 0.001至0.5、0.01至〇·2或〇·〇5至〇·ι的範圍内。 在某些具體實例中’原油產物的ΑΡΙ比重係比原油進 料的API比重高出至少1〇%、至少50%或至少9〇%。在 某些具體實例中，原油產物的API比重是在13-50、15-30 或16-20之間。 61 200532011 在-些具體實例中，原油產物具有為原油進料總雜原 :含量之至多70%、至多5G%或至多％%的總雜原子含 里在某些具體貫例中，原油產物具有為原油進料總雜原 子含量之至少1〇%、至少4〇%或至少6〇%的總雜原子含 量。 原油產物可具有為原油進料硫含量之至多9 〇 %、至多 /6或至夕60/6的硫含置。原油產物的硫含量，以每克原 油產物計，可為至多〇.〇21、至多請8克、至多〇柳
克、2多G.GG4克、至多G.GG3克或至多G.001克。在某些 ,、體貝例巾房'油產物係每克原油產物具有纟〇 〇〇〇1 _〇 〇: 克或0.005-0.01克範圍内的硫含量。 在某些具體實例中，原油產物可具有為原油進料說含 量之至多9〇%或至多8〇%的氮含量。原油產物的氮含量， 以，克原油產物計’可為至多GGG4克、至多請3克或 至夕0.001克。在一些具體實例中’該原油產物係每克原
油，物具有在•，克或G顧請3克範圍内的氮 含量。 在-些具體實例中，原油產物係每克原油產物含有 0.05-0.2克或0·09·0·15克的氫。原油產物的H/c可為至多 1.8至夕1.7、至多16、至多15或至多14。在一些具 體實例中’原油產物的H/C為原油進料H/c的8(M2〇%或 90-110%。在其他且體膏你丨φ /、貝j中’原油產物的H/C為原油進 料Η/C的1〇0·12〇%。在原油進料跳@ 2〇%之内的原 油產物H/C表不氫在s亥程序中的吸收及/或消耗是最小 62 200532011 的。 原油產物包含具有一範圍彿點的成分。在一些具體實 例中，原油產物包含：至少0.001克或從0·001至0·5克在 0.101 MPa下、/弗騰範圍分佈為至多2〇〇。〔或至多204 °C的 煙類；至少0.001克或從0.001至0.5克在〇1(H MPa下沸 騰範圍分佈在200 °C與300 °C之間的烴類；至少〇 〇〇1 克或從0.001至0.5克在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在3〇〇 C與400 °C之間的烴類；以及至少〇 〇〇1克或從〇.〇〇1至 〇’5克在〇·ι〇ι MPa下彿騰範圍分佈在4〇〇 〇c斑538 0C!之 間的烴類。 在一些具體實例中，原油產物係每克原油產物具; 〇·⑽00112克、0.0001-(M克或0.001_0 〇5克的輕油含量 在某些具體實例中，原油產物含有〇·〇〇1_〇·2克或〇 〇1_〇 ( 克的輕油。在一些具體實例中，輕油係每克輕油含有至
〇·15克、至多ϋ·1克或至多0.〇5克的烯烴。在某些具體』 例中，原油產物係每克原油產物含有〇 〇〇〇〇1_〇15克 1 0_1克或0.001-0.05克的稀煙。在一些具體實例中 糙油係每克輕油具有至多0·01克、至多〇 〇〇5克或至 0到Τ克的苯含量。在某些具體實例中，輕油具有偵測; , 1 χ 10 克至 1 X 10 2 克、1 χ 1〇·6 克至 1 X ίο·5 克 可 克至1 x 10-4克範圍内的笨含量。含有苯的組成; 物為處理上有危害者’因此具有相當低苯含量的原油, σΓ不需特殊處理。 在某些具體實例中，輕油可包含芳族化合物。芳族> 63 200532011 =物可包括單環式環化合物及/或多環式環化合物。 環化合物可& k y ^ ^ 括但不限於：苯，甲苯，鄰二甲苯，間二甲 苯，對二甲1r * 7 一 尽乙本，乙基-3-甲基苯；1-乙基-2-甲基苯； I2,3·二甲基笨；丨，3,5·三曱基苯；1-甲基-3_丙基笨；^甲 土 2丙基苯，2 一乙基」，心二甲基苯；^乙基_以·二甲基笨； ’，3,4四曱基苯；乙基，戊基曱基苯；1，3二乙基-2,4,5,6_ 四曱，本：三異丙基，二甲苯；苯、甲苯、鄰二甲苯、間 本對一甲本或其混合物的經取代同族物。單環式芳 矢化口物係用於各種不同的市售產物中及/或以單獨成分販 售如本文所述而製得的原油產物通常具有增進的單環式 方族化合物含量。 在某些具體實例中，原油產物係每克原油產物具有 0-001-0.2克、〇.〇5_0 15克或〇 〇1_〇」克的甲苯含量。原油 產物係每克原油產物具有〇 〇〇卜〇^克、〇 〇〇5_〇 〇9克或 H0.G8克的間：甲笨含量。原油產物係每克原油產物具 有0.001-0.2克、〇.〇〇5-〇」克或〇 〇1_〇 〇5克的鄰二甲苯含 里。该原油產物係每克原油產物具有〇 〇〇1-〇 〇9克、 0·〇〇5-0·〇8克或0.001-〇·〇6克的對二甲苯含量。 車生油中芳族化合物含量的增加傾向於增加該輕油的辛 少兀值。原油可依據該原油汽油潛能的估計來做評估。汽油 潛能可包括但不限於對原油中輕油部分計算的辛烷值。原 油通常具有在35-60範圍内的計算辛烷值。汽油的辛烷值 傾向於減少對於增加汽油辛烷值之添加劑的需求。在某些 具體實例中，原油產物包含具有至少6〇、至少7〇、至少8〇 200532011 :至少90之辛院值的輕油。典型而言，輕油的辛烧值是 在60-99、70-98或80-95的範圍内。 在一些具體實例中，相較於原油進料之總輕油與煤油 〜方奴化合物含罝’原油產物在沸騰範圍分佈在咖。c :500。。之間的烴類（總“輕油與煤油”）中具有較高的 =魏合物含量，且高出至少5%、至少⑽、至少5〇 “二7 99/0典型而5，原油產物中總輕油與煤油的總
:::合物含量係比原油進料中總輕油與煤油的總芳族化 ““量高出8%、20%、75%或竭。 具體實例中，煤油與輕油可具有在每克㈣油 妹油 〇·_(Η-0·5 克、〇.00〇1_〇 2 克或 〇 〇 内的總聚芳族化合物含量， 克犯⑷ 原油產物係每克原油產物具有在Ο.Ο·"克、 0.001-0.5 克、0·005-0 3 克或 詈。左m〇·2克範圍内的館出液含 二在二具體實例中’麵出液中煤油對柴油 比是
在:二、1:3至3:1或2:5至5:2的範圍内。 少οομΓ:貫财’原油產物係每克原油產物含有至 克的祥、、由在：°以上至〇.7 *、〇.001-0.5克或。.01-0.1 或_们克的煤油。在〜==有_-〇·5克 含量。在笨此丄ί 少〇·4克的芳族化合物 克或從。2。了：，煤油係每克煤油具有在。.1-。·5 克“ 0.2-0.4克範圍内的芳族化合物含量。 在某些具體實例中’煤油的凝固點可在 65 200532011 40 C以下或-5〇 以下。原油產物煤油 物含量的增加傾向扒秘 刀之方無化合 低凝固點。可將辉^ 原油產物煤油部分的密度並降 物精煉以製造具有所欲高密度與低凝固點性質的航 機燃料。 貝W舭二渦輪 在某些具體實例中 〇._-。·…從。二 克原油產物具有在 克“ 〇.〇1-“克範圍内的柴油含量。在 ::例中’柴油係每克柴油具有至少01克、至 t至少Μ克的芳族化合物含量。在一些具體實例中 由::父柴油具有在…克―克或。^克範圍 内的方私化合物含量。 在一些具體實例中，該原油產物係每克原油產物且有 〇〇·〇_㈣克、從0·001.0·8克或從01_03克範圍;;的 含置。在某些具體實例中，原油產物中白勺VGO含量 在每克原油產物0H9克或0·6_0·8克的範圍内。在某 些具體實例中，VG〇係每克VG〇具有在仏㈣克、b 〇·8克或〇·5-〇·6克範圍内的芳族化合物含量。 〇在一些具體實例中，原油產物具有為原油進料之至多 ^50%、至多30%、至多1〇%或至乡1%的殘 /查含=°在某些具體實例中，原油產物係每克原油產物具 有^夕0·1克、至多0·05克、至多0.03克、至多0.02克、 夕〇·01克、至多〇.005克或至多0.001克的殘渣含量。 在一些具體實例中，原油產物係每克原油產物具有在 0·_〇〇1-(Μ 克、0.0_-0·05 克、〇 〇〇1_〇 〇3 克或 〇 〇〇5_ 66 200532011 0.04克範圍内的殘渣含量。 在一些具體實例中，原油產物可包含至少一部分的觸 媒。在一些具體實例中，原油產物係每克原油產物包含大 於〇克但小於0.CU克、請⑼㈣加克或㈣咖咖 織媒。觸媒可在運輸及/或在加工設施中處理期間幫助 穩定原油產物。觸媒可抑制心、抑制摩擦及/或增加原油 產物之水分離能力。可將包含 ,、 ^ 口P刀觸媒的原油產物 進一步加工以製造潤滑劑及/或其他市售產品。 用來在氫源存在下處理原油進料以製造完全產物的觸 早一觸媒或多種觸媒。該應用的觸媒可先是-種觸 ，驅物，其在氫及/或含硫原油進料與該觸媒前驅物接觸 4 ’在接觸區中轉化成觸媒。 封用於使原油進料與氯源接觸以製造完全產物的觸媒可 $助原油進料分子量的降低。 盘 源組合可經由驗性成分（路易士…“勺束，觸媒與氫 人、 （路易士鹼或布忍斯特'羅瑞鹼）及 /或超知成分在觸媒中的全 旦 _媒中的作用而降低原油進料中成 里。可具有路易士鹼及/或布刃 刀卞 飞布心4特-羅瑞鹼性質之觸媒的 例子包括本文所敘述的觸媒。 在一些具體實例中，觸媒是一 姐5人体尺 不里觸媒。TMS觸 :…種含有過渡金屬硫化物的化合 :，過渡金屬硫化物在TMS觸 ：用= M ^ ^ ^ l 主里1示由將過渡金 之總重！加到觸媒中硫之總重量來決 的原子比通常是在〇·2_2〇、〇5⑺ X金屬對石瓜 金屬硫化物的例子可見/ 的乾圍内。過渡 G·Nlckless所編著之“無機硫化 67 200532011 學”；（’’Inorganic Sulfur chemistry”； Elsevier Publishing
Company; Amsterdam — London - New York; Copyright 1968 )第 19 章。 在某些具體實例中，TMS觸媒係每克觸媒可包含總 共至少0.4克、至少0.5克、至少0.8克或至少〇_99克的 一或多種過渡金屬硫化物。在某些具體實例中，TMS觸 媒係每克觸媒具有在0·4-0·999克、0.5-0.9克或0.6-0.8克 範圍内的一或多種過渡金屬硫化物總含量。
TMS觸媒包含一或多種過渡金屬硫化物。過渡金 硫化物的例子包括：鎳黃鐵礦（FeuNUs)，菱硫鐵; (Fe6.75Ni2.25Sn)，方硫鐵鎳礦（Fe〇7Ni〇2c〇^s2)，】 方硫鐵礦（FeG.75NiG.25S() 9)，銀鎳黃鐵礦 等軸古巴礦（CuFe2s3)，等軸黃銅礦（Cu8Fe9Si6)，^ 礦，褐硫鐵銅礦，硫錫鐵: 礦（CU6FeSn2S8 ) ’硫鐵銀碳（他咕），黃鋼以)
m硫鐵（Fes)，黃鐵礦（FeS2) ’磁黃鐵確（Fe(㈣s(x 0至0·17))，赫硫鎳礦（Ni3S2)哎方坊处* 、 3 4万硫鎳礦（NiS2)。 在一些具體實例中，TMS觸據勹人 觸媒包含一或多種與鹼'
屬、驗土金屬、鋅、鋅化合物式1、B T化σ物或其混合物組合的過渡金> 硫化物。在：些具體實例中，觸媒係以一般化學;
Ac[MaS6],，表不’式中a表示鹼金屬、鹼土金屬或鋅； 表示選自週期表第6-1〇欄的過渡金屬 又隻屬，以及S為硫。口 i 办的原子比是在〇_5至2.5¾ I?)#» 飞1至2的範圍内。e對α的> 子比是在〇_〇〇〇1至1、〇1至π 至U·8或0·3至0.5的範圍内 68 200532011 在一：具體實例中，過渡金屬是鐵。 在一此I辦# ,
―一粗貫例中，TM 屬及/或鹼土金屬 ” P匕3普遍已知的鹼金 (Κ~14)、硫鐵钟礦（KFeS ) Γ鐵奸礦 (K6NaFe19cU4Nis 2 3 ，丨L 鐵鋼鉀礦 (K,1Fe24Cu02s2 c,26 ,、氯褐硫鐵 If 擴 在-些具趙實例6二7=:納:—.(㈣)。 礦。當場製備的褐炉鐵H 場製備的揭硫鐵奸 及/或人工褐硫鐵 〒贋。天然 媒。 ’、了在本文所述的方法中用作TMS觸 在一些具體實例中，™S觸媒係每1〇〇克 可包含至多25券s 节 兄rMS觸媒 型而言，™8觸嬋#/ 15克或至多1克的載體材料。典 觸媒係母100克TMS觸媒含有〇 。.了1至2。克、。·_克至,0克的載臟^ 蜀媒起使用之栽體材料例子包括耐火氧化 材料、沸石或其…勿。在一些具體實例中，T : 實質上不含或不含载體材料。 自某係 匕3驗孟屬、驗土金屬、辞、辞化合物或其混合物的 TMS觸媒可含有一或多種過渡金屬硫化物、雙金屬鹼金 屬匕渡孟屬石爪化物、高價過渡金屬硫化物、過渡金屬氧化 物或其混合物’如使用X-射線繞射所測定者。TMS觸媒 的邰刀鹼至屬成分、鹼土金屬成分、鋅成分及/或一部分 過渡金屬硫化物成分，在一些具體實例中，係以不能藉由 X-射線繞射技術偵測的非晶形組成物存在。 69 200532011 在一些具體實例中，TMS觸媒的晶粒及/或tms觸媒 晶粒的混合物具有至多1〇SA、至多1〇3入、至多ι〇〇入或 至多40 A的粒子大小。在一般實務中，TMs觸媒晶粒的 粒子大小通常為至少1 〇 A。 包含驗金屬、驗土金屬、鋅、辞化合物或其混合物的 ™S觸媒可經由將足量的去離子水、所需量的過渡金屬 乳化物及所需量的f W攔金屬碳酸鹽、第W欄金屬草 ㈣ '第金屬㈣鹽、碳酸鋅、醋酸鋅、草酸辞或 其混合物混合以形成濕糊而製得。可使該濕糊在1〇〇_3〇〇。。 或150 250 C的溫度下乾燥而形成過渡金屬氧化物/鹽混 合物。可將該過渡金屬氧化物/鹽混合物在範圍從3〇〇_ι〇〇〇 °C、5^00·800。0或6〇〇_7〇〇 〇c的溫度不煅燒，而形成過渡 金屬氧化物金屬鹽混合物。該過渡金屬氧化物金屬鹽混合 物可與氳反應而形成還原的中間物固體。氫的添加可在足 以提供過量氫給過渡金屬氧化物金屬鹽混合物的流速下進 仃。可在10-50小時或20-40小時期間將氫加到過渡金屬 氧化物金屬鹽混合物中，以製造包含元素過渡金屬的經還 原中間物固體。氫添加可在35-500 、50-400 〇C或100- 3〇〇 °C 的溫度與 1(Μ5 MPa、U-m Mpa 或 12_n Mpa 的 總壓力下進行。應瞭解的是，用以製備該中間物固體的還 原時間、反應溫度、還原氣的選擇、還原氣的壓力及/或還 原氣的流速通常係相對於所選擇過渡金屬氧化物的絕對質 1做改變。在一些具體實例中，經還原中間物固體可以最 小的力通過40-篩目的篩具。 70 200532011 該經還原中間物固體可以可批在丨也 以了抆制熱釋放與氣體產生的 速率而遞增地加到熱的（例如1〇〇 ;稀釋劑/兀素硫及/ 或硫的一或多種化合物混合物中。淼猱 ， 口奶甲稀擇劑可包括任何提供 分散硫化熱方式的適當稀釋劑。稀釋劑可包含沸騰範圍分 佈為至少100°C、至少ΐ50οΓ、ϊ μ m > C、小於2〇〇 〇c或至少3〇〇〇c 的溶劑。通常稀釋劑具有在10〇_5〇〇 Cc、i5〇_4〇〇 〇c或 200-30() T之間的沸騰範圍分佈。在一些具體實例中，稀 釋劑是糊及/或二甲苯。硫化合物包括但不限m 氫及/或硫醇類。硫及/或硫化合物的量，以第丨_2攔金屬 鹽或鋅鹽中第1-2攔金屬或辞的莫耳數為基準，其範圍可 從1-100莫耳％、2.莫耳％、5_50莫耳％、1〇，莫耳 %。在將經還原中間物固體添加到稀釋劑/元素硫混合物中 之後，可將所得混合物遞增地加熱到200_500 QC、250_450 或3 00_400 c的最終溫度，並維持在該最終溫度下至少^ 小訏、至少2小時或至少1〇小時。典型而言，最終溫度 係維持15小時、10小時、5小時或15小時。在加熱到升 问的硫化反應溫度之後，可將稀釋劑/觸媒混合物冷卻到在 (MOO 〇C、30-90。〇：或50-80 〇C範圍内的溫度，以助從混 合物回收該觸媒。使用標準技術可在無氧氣氛中將硫化觸 媒從稀釋劑離析出來，然後用至少一部分的低沸點溶劑（例 如戊蛇、庚烷或己烷）洗滌而製得TMS觸媒。可使用標 準技術將該TMS觸媒粉化。 在一些具體實例中，觸媒是無機鹽觸媒。無機鹽觸媒 的陰離子包括無機化合物、有機化合物或其混合物。無機 71 200532011 鹽觸媒包括鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧化物、鹼金屬氫化 物、驗金屬酸胺、驗金屬硫化物、驗金屬醋酸鹽、驗金屬 草酸鹽、驗金屬甲酸鹽、驗金屬丙酮酸鹽、驗土金屬碳酸 鹽、驗土金屬氫氧化物、驗土金屬氫化物、驗土金屬醯胺、 驗土金屬硫化物、驗土金屬醋酸鹽、驗土金屬草酸鹽、驗 土金屬甲酸鹽、鹼土金屬丙酮酸鹽或其混合物。 無機鹽觸媒包括但不限於下列各物的混合物： NaOH/RbOH/CsOH； KOH/RbOH/CsOH ； NaOH/KOH/RbOH ； NaOH/KOH/CsOH ； K2C03/Rb2C03/Cs2C03 ； Na20/K20/K2C03 ； NaHC03/KHC03/Rb2C03 ； LiHC03/KHC03/Rb2C03 ;與 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 混合物 混合的 KOH/RbOH/CsOH ; K2C03/CaC03 ; K2C03/MgC03 ; Cs2C03/CaC03 ； Cs2C03/Ca0； Na2C03/Ca(0H)2 ； KH/CsC03 ； KOCHO/CaO ； Cs0CH0/CaC03 ； CsOCHO/Ca(OCHO)2 ； NaNH2/K2C03/Rb20 ； K2C03/CaC03/Rb2C03 ； K2C03/CaC03/Cs2C03 ； K2C03/MgC03/Rb2C03 ； K2C03/MgC03/Cs2C03 ;或與 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 混合物 混合的Ca(OH)2。 在一些具體實例中，無機鹽觸媒係每克無機鹽觸媒含 有至多0.00001克、至多0.001克或至多〇·〇1克的鋰，此 係以鋰重量計算。在一些具體實例中，無機鹽觸媒係每克 無機鹽觸媒含有從〇克但小於〇·〇ΐ克、0.0000001-0·001 克或0.00001-0.0001克的鋰，此係以鋰重量計算。 在某些具體實例中，無機鹽觸媒包含一或多種包含原 72 200532011 子序至少1 1之鹼金屬的鹼金屬_。 義 在一些具體實例中， 當無機鹽觸媒含有二或更多種鹼今愿 至屬時，原子序至少i i 之鹼金屬對原子序大於"之鹼金屬的原子比是在至 10、0.2至6或0.3至4的範圍内。 1歹J如，無機鹽觸媒可包 含鈉、鉀和铷的鹽類，其中鈉對鉀 J矸的比是在（M-6的範圍 内；鈉㈣的比…·“的範圍内；以及钾對耗比是 在0.1-6的範圍内。在另-個實施例中，無機鹽觸媒包含 鈉鹽和鉀鹽，其中鈉對鉀之原子
疋在0.1至4的範圍内。 在-些具體實例中，無機鹽觸媒亦包含選自週期表第 欄之金屬、選自週期表帛8_1〇欄之金屬的化合物、 選自週期表第6欄之金屬、選自週期*筮 < «巧J表苐6攔之金屬的化 合物或其混合物》選自第8-10攔之金屬包括但不限於：鐵、 釕、鈷或錄。選…攔之金屬包括但不限於：鉻、鉬或 鶴。在-些具體實例中，無機鹽觸媒係每克無機鹽觸媒包 含0·1-0·5克或0.2-0.4克的阮内（Raney)鎳。
在某些具體實例中，該無機鹽觸媒亦包括選自週期表 第1-2欄及/或第13攔之金屬氧化物。選自第13攔之金屬 包括但不限於：硼或鋁。金屬氧化物的非限制性實例包括 氧化鋰（Ll2〇)、氧化鉀do)、氧化鈣（以⑴或氧 化鋁（ai2o3)。 忒無機鹽觸媒在某些具體實例中係不含或實質上不含 路易士酸（例如BCI3、A1C13和S〇3 )、布忍斯特_羅瑞酸 (例如h3o+、h2so4、HC1和HN〇3)、成氣組成物（例 如棚鹽和石夕酸鹽）及鹵化物。無機鹽係每克無機鹽觸媒 73 200532011 可含有：從 〇 克至 0.1 克、0·000001-0·01 克或 〇〇〇〇〇1_〇〇〇5 克的：a)鹵化物；b)在至少350 或至多1〇〇〇 的溫度 下形成氣體的組成物；c)路易士酸；d)布忍斯特·羅瑞酸· 或e)其混合物。 無機鹽觸媒可使用標準技術製備。舉例來說，可使用 標準混合技術（例如研磨及/或粉碎）將所需量的觸媒各成 分合併。在其他具體實例中，係將無機組成物溶解於溶劑 (例如水或適當有機溶劑）中以形成無機組成物/溶劑混合 物。可使用標準分離技術除去溶劑以製得無機鹽觸媒。
在一些具體實射，可將無㈣觸媒的無機鹽推入章 體中形成載體上的無機鹽觸媒。載體的例子包括但不押 於：氧化錯、氧化約、氧化鎂、氧化鈦、水滑石、氧化銘 氧化鍺、氧化鐵、氧化鎳、氧化鋅、氧化鎘、氧化銻及龙 混合物/在—些具體實例中，可將無機鹽、第6.H)攔金屬 及/或第6-10欄金屬的化合物浸潰於載體中。或者，可用 熱將無機鹽炫化或軟化而強加於金屬載體或金屬氧化物載 紐之内及/或之上以形成載體上的無機鹽觸媒。 無機鹽觸媒的結構在預設溫度或在觸媒結構中發生次 =失的溫度範圍内’通常會變得不均勾、可滲透及/或可 :移。無機鹽觸媒可變得無序但在組成上沒有實質上的變 ::如沒有鹽的分解）。不欲受理嶋，咸信無機鹽 “㈣無機鹽觸媒晶袼中的離子之間距離增加時變得無 由> I遷& )。當離子距離增加，原油進料及/或氫源可經 觸媒渗透’而非跨越無機鹽觸媒的表面。原油進 74 200532011 料及/或氫源經由無機鹽的參透常常致使該無機鹽觸媒與原 油進料及/或氫源之間的接觸面積增^無機鹽觸媒之接觸 面積及/或活性面積的增加通常可增加原油產物的產率、限 制殘渣及/或焦厌的產生及/或促進原油產物中性質相較於 原油進料相同性質的改變。無機鹽觸媒的無序（例如不均 勻性、滲透性及/或遷移性）可使用DSC &、離子電導性 測量法、TAP法、目視、χ-射'線繞射法或它們的組合予以 測定。 使用TAP來測定觸媒特性的方法係敘述於下列美國專 利案號中：頒給Ebner等人之4,626,4〗2，·頒給⑴等 人之 5,039,489;及頒給 Ebner 等人之 5,264，183。ΤΑρ 系 統可得自 MithraTeChn〇l0gies(F〇ley，Miss〇uri,USA )。 丁AP 分析可在 25-850 γ、5(Μ〇〇。〇或6〇_4〇〇 〇(：的溫度 範圍内，以在10-50。〇：或20_40〇c範圍内的加熱速率及^ 1 X 10 13至1 X 1G·8托耳範圍内的真空下進行。溫度可保持 T變及/或呈時間函數增加。當無機鹽觸媒的溫度增加，測 里由忒無機鹽觸媒的氣體排出。由無機鹽觸媒排出的氣體 例子包括一氧化碳、二氧化碳、氫、水或其混合物。偵測 到無機鹽觸媒氣體釋放之轉折點（急遽增加）的溫度被認 為是該無機鹽觸媒變得無序的溫度。 在些具體貫例中，無機鹽觸媒排出氣體的轉折點可 在一範圍的溫度内偵測，如使用TAp所測定者。該溫度或 該溫度範圍稱為“TAP溫度，，。使用TAP所測定之溫度範圍 的起始溫度稱為“最小TAP溫度”。 75 200532011 由^合與原油進料接觸之無機鹽觸媒展現的排出氣體 轉折=疋在 100-600 〇c、2〇〇_5〇〇 〇c 的 w 派度範圍内。典型而言，ΤΑρ溫度是在3〇〇_5⑽。c的範圍 内在-具體貫例中，適當無機鹽觸媒的不同組成物亦 展現出氣體轉折點，但是在不同的TAP溫度下。 ,人排出氣體有關之電離轉折點的大小可為晶體結構中 :子次序的指標。在高度有序的晶體結構中，離子粒子通 吊係緊I、地缔合’故離子、分子、氣體或其組合從該結構 :釋放需要更多的能量（也就是更多的熱量在無序的 /曰日m結構中，離子並非如高度有序晶體結構中的離子般地 彼此強力締合。由於此較低的離子締合，故從無序晶體結 構釋放離子、分子及/或氣體通常需要較少白勺能量，也因此， j所k擇酿度下，從無序晶體結構釋放的離子及/或氣體的 量通常大於從高度有序晶體結構釋放的離子及/或氣體的 量。 在—些具體實例中，當利用差示掃描量熱法以1〇 % 的加熱速率或冷卻速率測定時，可在5〇 cc至5〇〇。匚範圍 内觀察到無機鹽觸媒的解離熱。在DSC法中，可將樣品加 熱到第一溫度，冷卻到室溫，然後再加熱一次。在第一次 加熱期間所觀察到的轉變通常代表所夾帶的水及/或溶劑， 而可能不是代表解離熱。舉例來說，很容易觀察到的：濕 或水合樣品的乾燥熱通常可能出現在25〇 cC以下，典型是 在100-150 〇C之間。在冷卻循環與第二次加熱期間所觀察 到的轉變相當於樣品的解離熱。 76 200532011 “熱轉變，，係指在Dsc分析期間，當溫度增高時，在一 結構中的有序分子及/或原子變得無序時發生的過程。， 轉變”係指在DSC分析期間’ #溫度降低時，在—么士射 的有序分子及/或原子變得更均勻時發生的過程。在一此且 體錢中，無機鹽觸媒的熱/冷轉變係在❹DSC價測的 一範圍溫度内出現。在筮-4 —_人加’，，、循環期間出現無機鹽觸
媒熱轉受的溫度或溫度範圍稱為“DSC溫度，，。在第二^力 熱循環期間溫度範圍的最低咖溫度稱為“⑸、㈣人: 度”。無機鹽觸媒可在2〇〇领。c、2W %或则.4〇^ 之間的範圍内展現熱轉變。 一在含有呈相當均勻混合物之無機鹽粒子的無機鹽中， :隨在第二次加熱循環期間所吸收熱的尖峰可能：當狹 ::在含有呈相當不均句混合物之無機鹽粒子的無機鹽觸 ，伴隨在第二次加熱循環期間所吸收熱的尖峰可能相 2廣。纟DSC圖譜中不存在尖峰表示該鹽在所掃描的溫
又乾圍内不吸收或釋放熱。沒有熱轉變通常表示樣品結構 不會在加熱時變化。 $無機鹽混合物中粒子的均勻性增加，混合物在加熱 d間要維持固體及/或半液體的能力則下降。無機混合物的 均勻性可能與混合物中陽離子的離子半徑有關。就具有較 =離W彳i的陽離子而t，陽離子與對應陰料—起分享 電子密度的能力增加，故對應陰離子的酸性增加。就一系 列類似f荷的料而言，如果陰料是—種㈣，則較小 的離子半徑導致在陽離子與陰離子之間有較高的離子間吸 77 200532011 引力。較南的離子間吸引 溫度及/或該鹽中有更均'、向於導致鹽有較高的熱轉變 增加的獄曲線下面積)—的^混合物（較尖銳的尖峰和 的混合物傾向於比較大 牛之％離子 無機鹽混合物的酸性隨 因此 ,,Ε ％離子半徑減少而增加。舉例來 次，原油進料與氫源在包 鋰％離子之無機混合物存在下 的接觸，相較於該原油谁 下 進科與氣源在包含離子半徑比鋰 之陽離子的無機鹽觸媒存扃 ”存在下的接觸，傾向於製得增加量
的氣體及/或焦炭。抑制氣 ^ ^ 巩體及/或焦厌產生的能力增加該 程序的總液體產物產量。 在某些具體實例中，無機鹽觸媒可包含二或更多種 機鹽。可測定出益機鴎久本 η 曰 疋,、，、钺1各者的裒小DSC溫度。無機鹽觸 的最小DSC溫度可在無機鹽觸媒中之無機金屬鹽至少一 的最小默溫度以下。舉例來說’無機鹽觸媒可包含碳, 鉀和碳酸鉋。碳酸鉀和碳酸铯展現出大於5〇〇 的 溫度。K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒展現出在 29〇·3〇〇,
圍内的DSC溫度。 在一些具體貫例中，TAP溫度可在無機鹽中至少一者 的DSC溫度與該無機鹽觸媒的DSC溫度之間。舉例來說， 無機鹽觸媒的TAP溫度可在350_500 的範圍内。相同 热機鹽觸媒的DSC溫度可在200-300。(：的範圍内，而個 別鹽類的DSC溫度可為至少500 °C或至多1〇00 〇c。 在許多具體實例中，具有在150-500、200450。(： 或300-400 之間的TAP及/或DSC溫度且不會在這些 78 200532011 一又下進行刀解的無機鹽觸媒，可用來催化高分子量及/或 ： 成物（例如原油進料））轉化成液體產物的作用。 在某些具體實例中，纟200-600。(：，300-500 或 350-450。匚溫声^r网如 a视国内加熱無機鹽觸媒期間，無機鹽觸媒 可展現出相較於個別I德 、 、钱鹽為增加的電導性。無機鹽觸媒 曰力的私‘丨生通常是因為該無機鹽觸媒中的粒子變得可遷 移所致。-些無機鹽觸媒的料電導性發生變化的溫度係 比該無機鹽觸媒φ登_ 果中早一成分離子電導性發生變化的溫度
低。 無機鹽的離子電導性可應用歐姆定律來決定：η， /、中^疋電壓’/是電流，而及是電阻。為測量離子電導 性，可將無機鹽觸媒置於備有二條彼此分離但浸沒於該無 機鹽觸媒中之金屬線（例如銅線或鉑線）的石英容器中。
圖7為可用來測量離子電導性的系統示意圖。可將含有 樣。口 158的石英容器156置於加熱裝置中並遞增地加熱到 斤要的/皿纟在加熱期間將來自電源i 6〇白々電壓施力口於金 屬線162。所得電流通過金屬線162和164並在儀表' 處測量。儀表166可為（但不限於）萬用表或惠斯通電橋 (Wheatstone bridge)。當樣品158變得愈不均勻（更可 遷移）但無發生分解，樣品的電阻應該減少而在儀表166 所觀察到的電流應該增加。 在-些具體實例中，在所欲溫度下，無機鹽觸媒在加 熱、冷卻、然後加熱之後，可有不同的離子電導性。離子 電導性的差異可表示無機鹽觸媒的晶體結構在加熱期間已 79 200532011 經從原來的开彡批〆贫 態）。加敎之後，如果改變成不同的形狀（第二形 化，則預二：機鹽觸媒形態在加熱期間沒有變 ㈣子電導性是類似或相同的。 在某些具體實例中’無 1谓微米或MM⑼微f s^媒具有在ΙίΜ_微米、 機鹽觸媒通過網具或篩具所測定者。 使t、 無機鹽觸媒在被加熱到5 溫度時可能軟化本血礼150 〇以上且在50〇〇c以下的 在益：:機鹽觸媒軟化，液體與觸媒粒子可 在無枝鹽觸媒基質中共存。一 + # 二具體實例中，觸媒粒子 田被加熱到至少3〇〇 °c哎至客。。 *如 Α至夕8〇〇 °C的溫度時，在重力 或在至少0.007 MPa或至多 A主夕0.101 MPa的壓力下，可自變 形’使得無機鹽觸媒㈣—形態轉變成第二 鹽觸媒冷卻到20 時，盔 …钺鹽觸媒的第二形態無法回到 ΐ機鹽觸媒的第一形態。無機鹽從第一形態轉變成第二形 悲的溫度稱為“形變，，溫度。形變溫度可為__個溫度範圍或 單一溫度。在某些具體實例中’無機鹽觸媒粒子在加孰至 低於個別無機金屬鹽任一者形變溫度以下的形變溫度時， 會在重力或壓力下自變形。在一些具體實例中，無機鹽觸 媒包含二或更多種具有不同形變溫度的無機鹽。在一些具 體貫例無機鹽觸媒的形變溫度與個別無機金屬鹽的形 變溫度不同。 在某些具體實例中’無機鹽觸媒在TAP及/或DSC溫 度或以上時為液體及/或半液體。在一些具體實例中，無機 鹽觸媒在最小TAP及/或DSC溫度時為液體或半液體。在 80 200532011 最J TAP及/或DSC溫度或以上’在―些具體實例中，與 原油進料混合的液體或半液體錢鹽觸媒會形成與該原油 進料分離的相。在-些具體實例+，在最小TAP溫度下， 液月且或半液體無機鹽觸媒在原油進料中有&溶解度（例如 每克原油進料從〇克至G 5克、Q嶋_i G 2克或請〇ι_ 0.1克的無機鹽觸媒）或是不溶於原油進料（例如每克原 油進料從 〇 克至 0.05 克、〇_〇〇〇〇〇1_〇 01 克或 〇 〇〇〇〇1〇 〇〇1 克的無機鹽觸媒）。 一二具體實例中，係使用粉末X-射線繞射法來測定 無機鹽觸媒中原子的間隔。可監測4線圖峰 Z狀而可估計無機鹽粒子的相對次序q•射線繞財的尖 代表無機鹽觸媒的不同化合物。在粉末χ_射線繞射中，
Tf I峰而可估計原子之間的間隔。在含有高度有序 鹽原子的無機鹽觸媒令，D。。,峰的形狀相當狹窄。在 έ有無規則秩序益機赜 …原子的無機鹽觸媒（例如 l PC〇3/CS2C〇3觸媒）中，^ ♦的形狀可能μ I力廣敛峰可μ存在。為測定無機鹽原子的“ 在:：期間是否改變，可取得該無機前：
::線=，並與加熱之後一射線繞射： 峰（針 以上溫度所取得的X·射線繞射圖譜中，D
下、、1 =無機鹽原子）可能不存在，或者比在5代Γ 別鹽=:、=射圖W 的H 樣可在相同溫度下展現出相當窄 81 200532011 除了限制及/或抑制副產4勿的生成之外，Y控制接觸條 件使得完全產物組成物（也就是使得原油產物）可就既定 原油進料改變。完全產物組成物包括但不限於：鏈烧煙、 稀烴' Μ化合物或其混合物。這些化合物構成原油產物 與不凝烴氣的組成物。 控制接觸條件與本文所說明的觸媒組合，可製得焦炭 含ϊ比所預期低的完全產物。比較各種原油之MCr含量 可使原油得根據它們形成焦炭的傾向分級。舉例來說，： ❿ 有每克原油（U克MCR之MCR含量的原油預期會比Μ 每克原油〇.〇〇1克MCR之MCR含量的原油形成更多的焦 炭。劣級原油通常具有每克劣級原油至少0 05克MCR的 MCR含量。 在一些具體實例+，在反應期間沉積於觸媒上的殘渣 含量及/或焦炭含量可為每克觸媒至多01克、至多〇 〇5克 或至多0.03克的殘渣及/或焦炭。在某些具體實例中，沉 積於觸媒上的殘渣及/或焦炭的重量是在〇 〇〇〇ι_〇ι克\ 0.001-0.05克或0·0ι·0·03克的範圍内。在一些具體實例中， 用過的觸士某實質上不|殘渣及/或焦炭。纟某些二實例 中，係控制接觸條件使得每克原油產物有至多〇 〇 1 $克 至多〇.〇1克、至多0.005克或至多0.003克的焦炭形成。 使原油進料與觸媒在控制的條件下接觸，相姐 7於、、'里由使用 相同接觸條件在精煉觸媒存在下或觸媒不存在下加熱原$ 進料所製得焦炭及/或殘渣的量，係產生降低的焦炭及/ 殘渣量。 Μ反 或 82 200532011 在-些具體實例中，可控制接觸條件使得每克原油進 料有至少0.5克、至少〇.7克、至少〇 8克或至少〇 9克的 原油進料被轉化成原油產物。典型而言，在接觸期間每克 原油進料有0.5-0.99克、〇.6_〇.9克或〇 7_〇 8克之間的原 油產物產生。以原油產物中有最少的殘潰及/或焦炭產量（若 有的話）將原油進料轉化成原油產物，使得該原油產物可 在精煉廠以最少i的前處理被轉化成肖業產品。在某些具 體實例中，每克原油進料有至多〇·2克、至多〇 1克、” 夕0 · 0 5克、至多〇 〇 3克或5容A A 1 ± ΓΤ- 兄次至夕0.01克的原油進料被轉化
成不凝烴類ϋ具體實例中，每克原油進料有0至W 克、〇.〇，-〇」克、0.001_0.05克或001·0 03克的不凝煙 類產生。 鲁 控制接觸區溫度、原油進料的流速、完全產物的流速、 觸媒進料的流速及/或料或它們的組合，可進行以維持所 要的反應溫度。在一些具體實例中，接觸區中溫度的 可藉由改變氣態氫源及/或惰性氣體經由該接觸區的流量以 稀釋氫的量及/或從該接觸區除去過量的熱來進行。 在-些具體實例中，可控制接觸區中的溫度，使得接 觸區中的溫度為所要的溫度“Τι，，或在其以上或以下。在某 些具體實例中，係控制接觸溫度使得接觸區溫度是在最= ⑽溫度及/或胃小DSC溫度以下。在某些具體實例中，丁 。可在最小TAP溫度及/或最小Dsc溫度以下3〇〇C、以下加 C或以下1〇 °c。你丨决句 , 例來5兄，在一個具體實例中，當最小 T A P溫度及/或最小d s c、、西疮达λ λ。 取』DSC，皿度為4〇〇 〇c時，在反應期間可 83 200532011 將接觸溫度控制成370 °C、380 或390 〇C。 在其他具體實例中，係控制接觸溫度使得溫度為觸媒 TAP溫度及/或觸士某DSC溫度或在其以上。舉例來說，二 最小TAP溫度及/或最小DSC溫度為45〇 乂時，在反應^ 間可將接觸溫度成450。〇 500。〇： # ^
l次55(3 C。根據觸媒TAP 概度及/或觸媒DSC溫度來控制接觸溫度，可得到改良 原油產物性質。舉例來說’這種控制可減少焦炭生成：減 少不凝氣體生成或它們的組合。 在某些具體實例中，可在添加原油 ^ 斤 B® . ”進枓之刖调郎無機 凰觸媒。在-些具體實财，該調節可在原油進料存在下 進行。調節無機鹽觸媒可包括將無機鹽觸媒加熱到至少⑽ 。。、至少300。。、至少400 〇c或至少5〇〇。。的第一溫产，
然後將無機鹽觸媒冷卻到至多25 皿X I和芏夕250 C、至多20〇 〇c或至 1〇〇 c的弟二溫度。在草此呈許奋 U丨士 某二八體只例中，係將無機鹽觸媒 加熱到在 150-700 〇 πυ 600 c 或 3〇(M〇〇 〇c 溫度，然後冷卻到在25_240 ^ 牡 u 240 c、30_200 〇c 或 5〇·9〇 〇c 圍内的第二溫度。調節溫度 . 又」精由測疋不同溫度下的離子 電導性測量來決定。在一此且每 ，'例中，調節溫度可從經 由在D S C中夕次加熱和冷卻益 、 …枝1觸媒所得熱/冷轉變的 DSC溫度來決定。益機趟總二 "、、枝•觸媒的调節可容許原油進料的接 觸在比傳統加氫處理觸婵所 y j呆所用，皿度為低的反應溫度下進 行0 在一些具體實例中 在完全產物中的含量， ，輕油、餾出液、VG〇或其混合物 可藉由改變從接觸區移除完全產物 84 200532011 的速率予以改變。 舉例來說，降低完全產物移除诘盎倆A 於增加原油進料盥總w a *速率傾向 疋才十觸媒的接觸時間。或去 始麼力的廢力，可… 次者，增加相對於起 力了增加接觸時間，可增加原油產物的產 就既定質I户祜AA広 度切的屋里， 、里机速的原油進料或氫源而言 入原油吝私AA八入 口 J h加風由氣體進 ’、勿的掺3，或者可改變這些效果的组人 料與觸媒增加的接觸士 σ原油進 此丄 t間，相較於在較短接觸時間 柴油、煤油、輕油及VG〇的量而言，可計： 油、煤油或#、、由及、成I、曰 、亍曰加里的柴 乂孕工/由及減少量的VGO。增加宕入太此； 中的接觸時間亦可改嫩 王 在接觸區 方了改、交原油產物的平均碳數。增加的接觸
比重）^重置百分比的較低碳數（因此有較高的API 在二具體貫例中，接觸條件可隨時間變化 …接觸溫度以增加原油進料所吸： tr 氯的量。改變原油進料之氫吸收量，同 牯改良原油進料其他性質的 制π々店 θ加了攸早一原油進料
I 衣付之原油產物的類型。從單—原油進料製造多種原 物的能力可容許不同的運輸及/或處理規格被滿足。’、 :的吸收可藉由比較原油進料的H/c與原油產物的 來評估。原油產物H/C相對於原油進料H/c的增加表 不氯自氫源穆人原油產物中。原油產⑯H/C方面相當低的、 增加（㈣，與原油進料比較時）表示在加工期間有相杂 低的氫氣隸量。以最小氫消耗所獲得原油產物性質相二 於原油進料者的顯著改善是理想的。 亦可改變氫源對原油進料的比值以改變原油產物的性 85 200532011 質。舉例來夺 、、由產物右， 气源對原油進料的比值可得到每克片 油產物有増加VG〇含量的原油產物。 克原 類及/卿存：;1，原油進料與無機鹽觸崎 在氫和基汽存m觸’相較於原油進料與無機鹽觸媒 體烴類二=:接：:：在原油產物中產生較多的液 婢存在原油進料與^在無機鹽觸 « 可包含？K原、油產物至少一部分的成分 烧）。被推入成分分子結構中的原子碳和氫（來自甲 =些具體實例中，從與氫源在無機鹽觸媒存在下接 油進料所製得原油產物的體積，係比從STP下之熱 T程所。製得原油產物的體積大了至少5%、至少、⑽或至 乂 15%或至多1G()%。經由原油進料與無機鹽觸媒的接觸 所製得原油產物的總體積可為該原油進料纟咖下之體積 的至少U0體積％。體積方面的增加據信係因為密度降低 所致。較低的密度通常至少有部分係因原油進料的氫化作 用所致。 在某些具體實例中，每克原油進料含有至少〇 〇2克、 至少0.05克或至少（U克硫及/或至少〇〇〇1克犯斤/以的 原油進料係與氫源在线鹽觸媒存在下接觸而不減損該觸 媒的活性。 在一些具體實例中，無機鹽觸媒可經由除去一或多種 污染該觸媒的成分而至少部分地再生。污染物包括但不限 於：金屬、硫化物、氮、焦炭或其混合物。硫化物污染物 86 200532011 可經由使蒸汽和二氧化碳與用過的觸媒接觸產生硫化氫而 自用過的無機鹽觸媒除去。氮污染物可經由使用過的無機 鹽觸媒與蒸/la接觸產生氨而除去。焦炭污染物可經由使用 過的無機鹽觸媒與蒸汽及/或曱烷接觸產生氫和碳氧化物而 自用過的無機鹽觸媒除去。在一些具體實例中，一或多種 氣體係由無機鹽觸媒與殘餘原油進料的混合物產生。 在某些具體實例中，可將用過的無機鹽（例如 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 ; koh/ai2o3 ·，Cs2c〇3/CaC〇3 ;或
NaOH/KOH/Li〇H/Zr〇2 )、未反應的原油進料及/或殘渣及/ 或焦炭的混合物於蒸汽、氫、二氧化碳及/或輕質烴類存在 下加熱到在700-1000 %或800-900 °C範圍内的溫度，直 到氣體及/或液體的產生最小為止，以產生液相及/或氣體。 氣體可包含相對於反應氣體為增加量的氫及/或二氧化碳。 例如，氣體可包含每莫耳反應氣體0el_99莫耳或〇·2_8莫 耳的氫及/或二氧化碳。氣體可含有相當低量的輕質烴類 及/或一氧化碳。例如，每克氣體小於〇 〇5克的輕質烴類 和每克氣體小於〇·〇 1克的一氧化碳。液相可含有水，例如， 每克液體大於0.5·〇·99克或大於0.9-0.9克的水。 在一些具體實例中，可處理接觸區中用過的觸媒及/或 固體以便自該用過的觸媒及/或固體回收金屬（例如釩及/ 或錄）。通常可使用已知的金屬分離技術，例如加熱、化 學處理及/或氣化來處理用過的觸媒及/或固體。 觸媒製備、觸媒之試驗及具有控制接觸條件 87 200532011 非限制性實施例係說明於下文。 K：j：g媒的製備.一種K-Fe硫化物 觸媒係製備如下：將1000克氧化鐵（Fe2〇3)和58〇克碳 酸鉀與412克的去離子水合併以形成一種濕糊。將該濕糊 在200 〇C乾燥以形成氧化鐵/碳酸鉀混合物。將該氧化鐵/ 石厌酸鉀混合物在500。(：煅燒以形成氧化鐵/碳酸鉀混合物。 使該氧化鐵/碳酸鉀混合物與氫反應以形成包含鐵金屬的經 還原中間物固體。氫的加成係在45〇 〇c與η·5_12 2 Μρ& (1 665-1 765 psi)下進行48小時。以最小的力使該中間物 _ 固體通過40-篩目的篩具。 以可控制放熱的速率遞增地添加該中間物固體而在 100 QC產生氣體給VG〇/間二甲苯/元素硫混合物。在添加 中]物固肢之k，將所得混合物遞增地加熱到3〇C並在 3 00 C下維持i小時。將溶劑/觸媒混合物冷卻到}⑻。c 、下並將硫化觸媒與混合物分離。將硫化觸媒經由在乾 燥箱中於氬氣氛下過攄離析，然後用間二甲苯洗務而製得 54(7克㈤K_Fe硫化物觸媒。藉由使㉟K_Fe硫化物觸媒 _ 通過40-篩目篩具而將該觸媒粉化。 使用X射線繞射技術分析所得的K-Fe硫化物觸媒。 ^ X射線繞射圖譜的分析，測定出該觸媒包含噴硫鐵 eS )、K-Fe硫化物（)、磁黃鐵礦及鐵氧化物
如磁鐵石雇，F e n、 , ^ v J - 3〇4)。在該χ·射線繞射圖譜中並未觀疚 與二硫化鐵（例如黃鐵礦，FeS2)有關的峰。 不 复蓋例2二與氧篮在K-Fe鈽化物 88 200532011 喊歷.將600毫升連續攪拌槽反應器（由316不鎊鋼構 成）裝配一個底部入口進料口、單一蒸氣流出口、三個位 於反應器内部的熱電偶及軸動125_吋直徑六葉尺…^⑽渦 、 輪機。 將如實施例1中所述者製得的K-Fe硫化物觸媒（11〇 3 克）衣填至该反應态中。以8,〇〇〇 Nm3/m3 ( 50,000 SCFB) 將氫氣计ϊ至反應裔内與瀝青（加拿大羅明斯特地區 (Lloydmlnster regi〇n))混合。瀝青經由底部入口進料口進 入反應器而形成氫/原油進料混合物。在i 85小時的反應運鲁 轉期間内，將氫氣和原油進料連續地餵入反應器中，並經 由该反應為、的流出蒸氣口將產物連續地取出。將原油進料 以67.0克/小時的速率送入以使該原油進料液面維持在反 應器體積的60%。使用50微居禮mCs 丫射線源和碘化鈉 閃燥偵測器來測量反應器中的液面。 氫氣/原油進料係與觸媒在430 的平均内部反應器 溫度下接觸。氫/原油進料與觸媒的接觸製得呈反應器流出 瘵氣形式的完全產物。反應器流出蒸氣係經由該單—上方 _ 出口離開容器。將反應器頂部用電加熱到43〇 〇c以避免反 應器流出蒸氣在反應器頂部的内部冷凝。 在離開反應器之後，將反應器流出蒸氣冷卻並在高厣 =/液分離器與低壓氣/液分離器中分離，以製得液流二2 机。將氣流送至逆流鹼洗氣器以除去酸性氣體，然後使用 標準層析技術定量。完全產物係每克完全產物包含〇·川 克的原油產物和0.089克的不凝烴氣。在反應器中，每克 89 200532011 原油進料冑0.027克的固體殘留。藉此方法所製得之原油 產物和不凝烴氣的性質與組成係摘述於圖8的表丨、圖^ 的表2及圖1〇的表3中。 ° 本實施例示範一種使原油進料與氫在過渡金屬硫化物 觸媒存在下接觸而以最小的焦炭污染物產生製得完全產物 的方法。該完全產物包含在STP下為液體混合物的原油產 物且每克完全產物含有至多01克的不凝烴氣。 藉由比較表1 _原油進料的MCR含量（13.7重量％) 與在本方法期間所形成的固體（27 ^量％ ，可見受控 制條件與觸媒的組合產生比藉由入㈣法D453〇所示者： 低量的焦炭。 不漩埕類包括C2、C3和C4烴類。從表2中所列q烴 類重量百分比的總和（20·5克），可計算出每克總C2烴類 的乙烯含量。烴“ c2烴類係每克總c2煙類包含〇 〇73 克的乙烯。從表2中所列C3烴類重量百分比的總和（23.9 克）’可計算出每克總C3烴類#丙烯含量。不凝烴氣的c3 烴類係每克總C3煙類包含0.21克的丙烯。不凝烴氣的q 烴類具有0_2的異丁烷對正丁烷之重量比。 、.本實施例示範—種製備包含下列各物之原油產物的方 法.至少G.GG1克在G.1()1 Mpa下沸騰範圍分佈為至多2〇4 °C (_°F)的烴類、至少㈣1克在〇加服下沸騰範 圍分佈在2G4 °C與则％之間的烴類、至少克在 〇·101 MPa下沸騰範圍分佈在300 °C與400 〇c之間的烴類 及至y G.GG1克在Q l()1 MPa下沸騰範圍分佈在糊。c與 90 200532011 538 C ( 1，_ «ψ)之間的烴類。沸騰範圍分佈在2〇4。匸 以下㈣類包含異鍵規煙和正鏈院烴，且這類異鏈烧烴對 正鏈烷烴的比值為至多1.4。 该原油產物包括盥蘇、、丄 、、弗n m由、煤油、柴油及vgo有關的 佈。該原油產物含有至少〇〇〇1克的輕油，而且該 原油產物的輕油部分且右 的輕油部分具有每克輕油至夕少7〇的：烧：。該原油產物 ^ ,, ,_ 夕0·01克苯的苯含量。該原油 產物的輕油部分係每克輕油 油產物的輕油部分係每克*_ 户 克的細烴。該原 芳族化合物。母克麵油含有至少、ο·1克的單環式環 5亥原油產物含有至少 煤油部分具有低於-3。。心· 01克的煤油。該原油產物的 分包含芳族化合物，而且：减固點。該原油產物的煤油部 煤油至少古― 6亥原油產物的煤油部分具有每克 物的煤油部分係每方匆的芳族化合物含量。該原油產 化合物。 心含有至少G.2克的單環式環芳族 口亥原油產物含有至 柴油餾分包含芳族 .001克的柴油。該原油產物的 有每克柴油至少〇 4古'物’而且該原油產物的柴油餘分具 兮 ·克芳族化合物的芳族化合物含量。 4原油產物具有、 里 VGO部分包含芳^ 乂 〇·001克的VG0。該原油產物的 少0.5克芳族彳卜人σ物，而且該VGO具有每克VG〇至 物的芳族化合物含量。 某h製備如下：將1000克氧化鐵和173 91 200532011 克碳酸鉀與423克去離子^… X 5併以形成濕糊。如實施例1 中所述者處理該濕糊以形成中 、 〜成宁間物固體。以最小的力使該 中間物固體通過40-篩目的篩具。 與實施例2相反，該中間物固體係與元素硫在煙稀釋 劑不存在下混合。在使用氬氣氛的乾箱中，將中間物固體 與私末狀7L素疏混合’置於密封的碳鋼筒中，加熱到撕
°c ’並在彻°CT維持1小時。硫化觸媒係以固體從碳鋼 反應器回收。使用研钵和研杵將該鉀_鐵硫化物觸媒搗成粉 末，使得所得觸媒粉末可通過40_篩目的篩具。 使用X-射線繞射技術分析所得的卸鐵硫㈣觸媒。由 X-射線繞射圖譜的分析，測定出該觸媒 硫化鐵（FeS)及磁黃鐵礦（Fe】xS) 術未偵測到混合的鉀-鐵硫化物或氧化 包含黃鐵礦（FeS2)、 。使用X-射線繞射技 鐵物種。 魅例 4·原油 加m制置、原油進料及反 應步驟係與實施例2中相同’但氫氣對原油進料的比為
16’000 Nm3/m3 SCFB)。將如實施例3中所述者 製得的K-Fe硫化物觸媒、（75.0克）裝填至該反應器中。 由此方法所製得原油產物的性質係摘述於圖8的表^ 和圖10的表3中。實施例4中所製得VG〇的重量百分比 係大於實施例2中所製得VG〇的重量百分比。實施例* 中所製得餾出液的重量百分比係小於實施仓"中所製得餾 出液的重量百分比。實施例4中所製得原油產物的Αρι比 重係低於實施例2中所製得原油產物的Αρι比重。較高的 92 200532011 Αρι比重表示製得具有較高碳數 在與原油進料接觸之後，分析在反應器中的tms觸 2 °由此分析可知’過渡金屬硫化物觸媒，在處於原油進 枓與氫的存在下之後，係包含K3Fe,Qsi4。 77^在所有的TAP試驗中，取300毫克樣品在TAP 的反應器中以每分鐘50oc的速率從室溫（27。0加 …到500 0C。排出的水基氣和一氧
.^ 孔才一虱化石反氣體係使用該丁AP 糸統的質譜儀監測。 承載於氧化鋁上的K，CO /Rh m /η 。(：w 3 b2C〇3/Cs2c〇3 觸媒在 36〇 頒不出k該無機鹽觸媒排出的二 的+ a絲 > 乳化衩有大於0.2伏特 的电〜轉折點及排出的水有0 01 TAP溫度為戰，如離子大特^流轉折點。最小 —去θ 子電/现之1〇δ丨〇對溫度作圖所洌 疋者。圖 11 為從 K2C〇3/Rb2C〇 /c 、 子雷、、*夕〗1n . c 2 3觸媒排出氣體之離 子电机之1叫10(“]og⑴，，）對溫度 曲線168* 170為從益機 ）作圖的圖示。 :的一數值。從該無機鹽觸媒排 二： 轉折點出現在360 0C。 〇2的穴銳 與Iccvri^ccvc^cO3觸媒相反 在360 對於排出的水和二 山 u鉀和碳酸鉋 流轉折點。 反—者都有價測不到的電 對於 K2C03/Rb2C〇3/Cs2C〇 質增加證實：由二或更多=’、非出氣體方面的實 媒可比個別純碳酸鹽更為無序。°無機鹽所構成的無機鹽觸 93 200532011 耋綠例6.:_1機鹽觸薇座個別無播鹽的DSC試驗·在 所有的D S C試驗中’將1 〇毫克樣品以每分鐘1 〇。◦的速 率加熱到520 °C，以每分鐘1〇。〇：的速率從52〇冷卻至 〇·〇 〇C，然後使用差示掃描量熱計（dsc ) DSC-7型 (Perkin-Elmer (Norwalk，Connecticut，U.S.A.)製造）以每 分鐘10.0°C的速率從0〇c加熱至600 〇c。 在該樣品第二次加熱期間的K2C〇3/Rb2C〇3/Cs2C〇3觸 媒DSC分析顯示·該鹽混合物展現出在219和260 〇c 之間的寬廣熱轉變。該溫度範圍的中點為25〇 〇c。在熱轉 _ 變曲線下的面積經計算為]·75焦、耳/克。晶體無序的開始 經測定是在2 1 9 ° C的最小d S C溫度開始。 與這些結果相反，對於碳酸铯並未觀察到明確的熱轉 變。
在第二次加熱循環期間的Li2C〇3、Na2C〇3 ^ K2c〇3 的混合物DSC分析顯示：Li2C(VNa2C(VK㈣混合物展 現出在390 C至400。(：之間的尖銳熱轉變。該溫度範圍 的中點為385。。。在熱轉變曲線下的面積經計算為_182焦 耳/克。遷移性的開始經敎是I 39{)QC的最+峨溫度 開始。尖銳的熱轉變表示實質上均句的鹽類混合物。 雜子電導性試驗.所~~ 1~~· -啕式驗係進仃如下：將3.81公分（ 对）的無機鹽觸媒或個別無機鹽置於馬弗爐（刪 巾-個備有彼此分離但浸沒於樣品t之麵線另 線的石英容&巾。這些金I㈣連接到—個9.55伏㈣ 94 200532011 池和一個220,000歐姆的限流電阻器。將馬弗爐加熱到6〇〇 。C並使用微安培計測量電流。 圖12為樣品電阻相對於碳酸鉀電阻（“1〇g (r K2C〇3)，，） 對溫度（T )之log作圖的圖示。曲線172、174、176、 178和180分別為K2C03電阻、CaO電阻、 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒電阻、
Li2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒電阻及 Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒電阻的 1〇g 作圖。
CaO (曲線174)在πο-πο 〇c之間範圍内的溫度下_ 展現出相對於K2C〇3相當大的穩定電阻（曲線1 72 )。穩 定的電阻表示有序的結構及/或在加熱期間不傾向彼此分離 移動的離子。K2C〇3/Rb2C〇3/Cs2c〇3觸媒、 Li2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒和 Na2C〇3/K2C〇3/ Rb2C03/Cs2C03 觸媒（見曲線！ i 78 和 j 8〇 )在 35〇_5的 ^乾圍内的溫度下顯示出相對於ΚΑΙ電阻率的急遽減 夕私阻率的減少通常表示在將電壓施加到包埋於無機鹽 觸媒中之金屬、線的期間伯測到電流。目i 2的數據證實在 # 350-600。(：範圍内的溫度下，無機鹽觸媒通常比純的無機 鹽更具遷移性。 … 圖 ^ 為 Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒電阻相對 方、K2C〇3 電阻（“1〇g (r K2C03)，，）對溫度（“T”）之 i0g 作 圖的圖不。曲線 182 為在 Na2C〇3/K2C〇3/Rb2C〇3/Cs2C 士某力π產九里日 pq 月間，該 Na2C〇3/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒電阻相 對方么 m Λ 、2 ϋ3黾阻（曲線172 )之比值對溫度的作圖。在加 95 200532011 熱之後，將該Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒冷卻到室 溫，然後在電導性裝置中加熱。曲線丨84為在從6〇〇 cc冷 卻到 25之後，在 Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒加 熱期間，該無機鹽觸媒電阻相對於電阻對溫度的 作圖。再加熱的Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒的離子 電導性相對於原來Na2C〇3/K2C〇3/Rb2C(VCS2C〇3觸媒的離 子電導性是增加的。 « 4無機鹽觸媒離子電導性在第一加熱與第二加熱期 間的的差異，可推知該無機鹽觸媒在冷卻時形成不同的形 恶（第二形態），其與在任何加熱之前的形態（第一形態） 不同。 复無機鹽觸媒的流動性質試驗·將一 @ ι_2公 分厚的粉末狀K/CVRhCCVCs^O3觸媒置於石英盤中。 將該盤置於爐中並加熱到500 〇C歷時i小時。為測量觸媒 的流動性質，在加熱後以手動方式使該盤在烘箱中傾斜。 X K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒並不流動。當用到勺加壓時， 該觸媒具有太妃糖的稠度。 相反地，個別的碳酸鹽在相同條件下為自由流動的粉 末。 在相同條件下，Na2C03/K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒在 該盤中變成液體而且容易流動（舉例來說，類似水）。 :原淦進料與氫龙在 在實施例 9-27~中使 列設備和一般步驟，但有說明變數之情況除外。 96 200532011
反應器：250毫升Ha牆ycparr壓熱器（pwM #4576在5〇0 C下額定在35 MPa操作麼力（5000 psi )， 其裝配有機械授掉器和位於能夠使壓熱器保持於周圍溫度 ^仍心^的如神㈣控制器上之刚瓦特― …熱器、氣體入口、蒸汽入口、一個出口和熱電偶來 記錄内部溫度。在加熱之前，壓熱器的上方係用玻璃布隔 離0 〜添加容器：添加容器（250毫升，316不錄鋼霍克（h〇ke) 容器）裝傷有受控制的加熱系統、適當的氣體控制闊、壓φ 力解除裝置、熱電偶、壓力計及高溫度控制閥（^
Valve # SS-4UW)，能夠以0-500克/分的流速調節熱、黏 稠及/或壓縮的原油進料。在將原油進料裝填至此添加容器 之後，將高溫控制閥的一出口側連接於反應器的第一入 口。在使用之前’該添加容器管線是被隔離的。 產物收集：來自反應器的蒸氣從反應器出口離開而被 送入一系列遞減溫度的冷阱（連接一系列丨5〇毫升、3 j 6 不銹鋼霍克容器的浸潰管）。來自該蒸氣的液體在冷阱中籲 冷凝而形成氣流和液體冷凝物流。視需要，使用回壓調節 閥调整來自反應器和經過冷阱之蒸氣的流速。離開冷胖之 氣流的流速和總氣體體積係使用濕式流量計（ wet test meter (Ritter Model # TG 05 Wet Test Meter))測量。在離開濕式 流量計之後，將氣流收集在氣袋中（一種Tedlar氣體採樣 袋）以供分析。使用 GC/MS ( Hewlett-Packard Model 5890， 現為 Agilent Model 5890 ; Agilent Technologies, Zion 97 200532011
Illinois，U.S.Α·製造）分析該氣體。將液體冷凝物流從冷 拼取出並稱重。將原油產物和水從液體冷凝物流分離出 來。將原油產物稱重並分析。 步驟：將Cerro Negro ( 137.5克）裝填至該添加容器 原油進料具有6.7的API比重。該原油進料係每克原油進 料具有0.042克的硫含量、〇.〇1 1克的氮含量及〇 〇〇9克的 總Ni/V含量。將該原油進料加熱到15〇 。匸。將 K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒（31.39克）裝填至反應器中。 16.44 克 合併。該
K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒係製備如下··將 K2C〇3、19.44 克 Rb2C〇3 與 24.49 克 Cs2c〇3 K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒具有360的最小tap溫度 该 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒具有 250的 DSC 溫度 個別鹽類（K2C03、 50-500
RhCO3和CsfO3 )並未展現出在 °C範圍内的DSC溫唐。此tap、、四疮#山“ 、 /皿！ 此1 A?，皿度係鬲於無機鹽觸媒的 DSC溫度而低於個別金屬碳酸鹽的Dsc溫度。
在250么分3/分曱烷的常壓流量下，將觸媒快速地加 熱到45G。〇在到達所要的反應溫度後，將蒸汽以〇 4毫 升刀的速率和甲力元以25〇公分3/分的速率計量供至反應器 :。在將原油進料加到反應器期間連續地計量該蒸汽和甲 6】日守。使用1 ·5 Mpa ( 229 psi )的CH4將原油 ' I至反應杰内歷時16分鐘。在完成原油進料的添 加之後，殘餘的原油進料（〇 56幻留在添加容器中。在 °玄原〆由進料添加期間觀察到溫度降低到370 °C。 將觸媒/原油進料混合物加熱Μ 450。。的反應溫度並 98 200532011 維持在該溫度2小時。二小時後，將反應器冷卻並將所得 歹欠渣/觸媒混合物稱重以測定在反應中所產生及/或未消耗 之焦炭百分比。 從起始觸媒重量與焦炭/觸媒混合物重量的差異可知， 每克原油進料有0.046克的焦炭留在反應器中。完全產物 包含0.87克平均API比重為13之原油產物及氣體。該氣 體包含未反應的CHu、氫、q與烴類及c〇2 (每克 氣體0.08克的c〇2)。 该原油產物係每克原油產物含有〇·〇ι克的硫和鲁 〇·〇〇〇〇05克的總⑷與v。該原油產物未做進一步分析。 在實施例10中，反應步驟、條件、原油進料及觸媒係 與實施例9中相同。實施例10的原油產物係經分析以測定 該原油產物的沸騰範圍分佈。該原油產物係每克原油產物 含有0·14克的輕油、0.19克的餾出液、0·45克的VG〇及 〇·〇〇 1克的殘渣含量，以及偵測不到量的焦炭。 η轭例9和1 〇示範原油進料與氫源在每丨〇〇克原油進料 至夕3克觸媒存在下的接觸，製得包含在STp下為液體混籲 合物之原油產物的完全產物。該原油產物具有至多為該原 油進料殘渣含量之30%的殘渣含量。該原油產物具有至多 為該原油進料硫含量和Ni/V含量之9〇%的硫含量和總 Ni/V含量。 該原油產物包含至少0.001克在〇1〇1 MPa下沸騰範 圍分佈為至多200 〇C的烴類、至少0·001克在〇1〇1 Mpa 下沸騰範圍分佈在200-300。(：之間的烴類、至少〇 〇〇1克 99 200532011 在0.101 MPa下沸騰範圍分佈在4〇〇-538 〇c ( 1〇〇〇 〇F)之 間的烴類。 [滩例~~與氫源在 t^COVRl^CO,/ 媒和蒸汽存立接觸·實施例"和丨2中的反應 步驟、條件及K/CVRhCCVCs/O3觸媒係與實施例9中相 同，但使用130克的原油進料（Cerr〇 Negr〇)和6〇克的 K^CCVRb’CVCs’O3觸媒。在實施例j j中，使用甲烷作 為氫源。在實施例12中，使用氫氣作為氫源。不凝氣體、 原油產物及焦炭量的圖示係描繪於圖14中。長條186和188 代表所製得焦炭的重量％，長條19〇和192代表所製得液 ，、的重量％，而長條叫196代表所製得氣體的重 量％，此係以原油進料的重量為基準。 在實施例11中，製得93重量％的原油產物（長條192)、 3重量％的氣體（長條196)及4重量％的焦炭（長條188)， 此係以Cerro Negro的重量為基準。 ^實施例12中，製得8 4重量％的原油產物（長條丨9 〇 )、 7重量％的氣體（長條194)及9重量％的焦炭（長條186)， 此係Cerro Negro的重量為基準。 卜實施例η#σ12提供使用甲料為氫源與使用氫氣作為 氧源的比較。甲烧在製造及/或運輸方面通常比氯便宜，因 2利用甲烧的方法是理想。如所證實者，在使原油進料在 :機鹽觸媒存在下接觸以製造完全產物時，甲烧至少如氫 乳一樣可有效作為氫源。 复鮮比重的廣油^ 100 200532011 裝置、反應步驟及無機g|總上甘& k — 拽盟觸媒係與實施例9中所述者相同， 但改變反應器壓力。 貫施例13 ’在接觸期間的反應器壓力為0_1 MPa ( 14 7 PS1)。製得15_5。。日“ρι比重為25的原油產物。該完 全產物具有碳數分佈在5 5 1 ο Μ闲+ ^ ^ J叩牡：> 至32轭圍内的烴類（參見圖i 5 的曲線198)。 在貝鉍例1 4中，在接觸期間的反應器壓力為3.4 MPa ⑸4.7PS1)。製得15.5〇c日寺API比重為516的原油產 物。該完全產物具有碳數分佈在5至15範圍内的烴類（參 見圖15的曲線200 ) 〇 ’ 這些實施例示範原油進料與氫在無機鹽觸媒存在下於 不同壓力下接觸以製得呈右所登遮 衣忖，、有所遥擇API比重的原油產物的 方法。錯由改變壓力，制彳異且女^ ^ J衣侍具有較鬲或較低API比重的原 油產物。 的接觸：在眚施;
矛6中歧置、原油進料及反應步驟係與實施例9中4 但將原油進料和觸媒（或碳切）㈣直接裝入反』 為中。使用二氧化碳（Cq2 )作為載氣。在實施例Η中， 將 138 克 Cerro Negr〇 與 6〇 4 克 …/ca〇3 淘 媒（與實施例9中相同的觸媒）合併。在實施例㈣，將〗3 克cerro Negro與8313克碳化石夕（4〇篩目，如心 atenals ’ Ahs〇 Vlej〇，CA)合併。據信這種碳化矽在本 文所述的方法條件下具有（若有的話）低的觸媒性質。 101 200532011 在各樣品中，於2小時期間將混合物加熱到500 〇C的 反應溫度。將C Ο IV 1 Λ Λ \、1 ,、 ' 2 00么分"刀的速率計量至反應器内。 使用 3.2 ]ViPaf47〇7 ·、 (479.7 psi)的回壓將從反應器產生的基 收集在冷阱和廣代由 时十丄 ’、、“ 乳衣令。將來自冷阱的原油產物固結並分 貝轭例1 5中，從該原油進料與無機鹽觸媒在二氧^丨 碳氣氛下的接觸製得36·821 (26·68重量％，以該原油發 料的重量為基準）ΑΡΙ比重至少為5G的無色煙液體。
^在實施例16中，從該原油進料與碳化矽在二氧化碳義 氛：的接觸製得15.78 a (1195重量％，以該原油進料的 重里為基準）API比重為1 2的黃色烴液體。 雖然實施例15中的產率很低，但氫源在無機鹽觸媒 存在下的當場產生係大於氫在無觸媒條件下的當場產生。 實施例16中的原油產物產率為實施例15中的原油產物產率 的一半。貫施例1 5亦證實氫是在該原油進料在無機鹽存在 下及氣態氫源不存在下的接觸期間產生。
^i^L7-2〇： ^ 麼Αι··氧化麫及碳^條件的接觸 裝置、反應步驟、原油進料及無機鹽觸媒係與在實施例9 中相同’但將Cem> Negro直接添加到反應器代替經由添 加容器添加，且使用氫氣作為氫源。在接觸期間的反應器 壓力為0.101MPa(14.7psi)。氫氣流速為25〇公分3/分。 反應溫度、蒸汽流速及所產生之原油產物、氣體和焦炭的 百分比係列表於圖1 6的表4中。 102 200532011 在實施例17和18中，係使用K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸 媒。在實施例1 7中，接觸溫度為375 °C。在實施例1 8中， 接觸溫度是在500-600 0C的溫度範圍内。 如表4 (圖16 )所示者，對於實施例17和18，當溫 度從375。(：增加至5〇〇，氣體產量從每克完全產物〇.〇2 克增加至0.05克的氣體。然而，焦炭產量在較高溫度下從 每克原油進料0.17克減少至〇 〇9克的焦炭。原油產物的 石瓜含罝在較南溫度下亦從每克原油產物〇 · 〇 1克減少至 〇·〇〇8克的硫。二原油產物都具有18的H/c。 _ 在實施例1 9中，原油進料與CaC03係在類似實施例1 8 所述條件的條件下接觸。原油產物、氣體和焦炭產量的百 分比係列表於圖16的表4中。氣體產量在實施例19中相 對方、在κ施例1 8中的氣體產量是增加的。原油進料的脫 石沒作用亚不如在實施例丨8中者有效。相較於在實施例^ 8 中所產生原油產物的每克原油產物〇 〇〇8克的硫含量，在 κ知例1 9中所產生的原油產物係每克原油產物含有〇 · 〇 1克 的硫。 0 貫施例20是對實施例1 8的比較實施例。在實施例2〇 中將83·1 3克的奴化矽代替無機鹽觸媒裝填至反應器中。 貝轭例20中的氣體產量和焦炭產量相對於實施例1 8中的 =體產量和焦炭產量是增加的。在這些無觸媒條件下，製 :母克原油產4勿0·22克的焦炭、〇·25克的不凝氣體及〇·5 的原油產物。相較於在實施例18中所產生每克原油產 0.01克的、’在貫施例辦所產生的原油產物係每克原 103 200532011 油產物含有0.036克的硫。 這些實施例證實了在實施例17和18中所用的觸媒提 供優於無觸媒條件和習知金屬鹽的改良結果。在5〇〇。〇及 250公分V分的氫流速下，焦炭和不凝氣體的量顯著低於 在無觸媒條件下所產生之焦炭和不凝氣體的量。 _ 、 在使用無機鹽觸媒的實施例中（參見圖丨6表4中的每 施例η·18)，相對於在控制實驗（例如圖16表4中白^ 施例20 )期間所形成之氣體，係觀察到所產生氣體之重量 百分比減少。從所產生氣體中的烴量，估計該原油進料： ^裂解為至多20重量％、至多15重量％、至多1〇重量 %、至多5重量％或無，以與氫源接觸之原油進料絶 基準。 〜 ~~油進料與氣態氳汲 盤媒或碳化矽存在下的接觸夺, 苑例2 1和22中的裝置係與在實施例9中相同，但使用崖 乳作為氫源。在實施例21中，將13〇·4克的Cerr〇 Ne_參
〇·88克的K2C03/Rb2C03/Cs2C03觸媒合併以形成原油進奉 “匕合物。在實施例22中，將139·6克的Cerr〇 Negro與8〇1 克的碳化矽合併以形成原油進料混合物。 將原油進料混合物直接裝入反應器内。在加熱與停留 期間將氫氣以250公分V分計量至反應器中。於15小時 期間將原油進料混合物加熱到300。並維持在300 CC下1 小時。於1小時期間將反應溫度增加到400 °C並維持在400 下1小時。在反應溫度到達400 °C後，將水以〇·4克/ 104 200532011 分的速率送入反應器内鱼最备 ^^ /、3α氣、、ό a。將水和氣計量至反廉 器内以供維持加熱和停留時 +腺e ;«、曰人a 1了由％間。在將反應混合物維持在4〇〇 °C之後，將反應溫度增加到5〇〇並維持在$⑻。〔下2 小時。將從反應器產生的蒸氣收集在冷阱和氣袋中。將來 自冷阱的液體產物固結並分析。 在實施例2 1中，8 6 1 7古〆< < 1壬曰。/ .W克（66·1重ΐ %，以原油進料 的重$為基準）深紅棕色烴液體（原油產物）和水（9入5
克）係由原油進料與ICCVRb^cvc^cO3觸媒在氫氣氛 下的接觸以蒸氣產生。 在實施例22中，從反應器產生水蒸氣和小量的氣體。 檢查反應器，並從反應器取出深棕色黏稠烴液體。從原油 進料與碳化矽在氫氣氛下的接觸產生小於5〇重量％的深 棕色黏稠烴液體。相較於在實施例22中所產生原油產物 的產率，在實施例21中觀察到原油產物產率增加25%。
實施例2〗證實使用本文所述方法所產生原油產物的 性貝相對於使用熱水所產生原油產物的改良。具體言之， 在實施例2 1中的原油產物比得自實施例22的原油產物低 沸騰，如在實施例22中所產生原油產物不能夠以蒸氣產 生所證實者。相較於在實施例22中所產生的原油產物， 在實施例21中所產生的原油產物具有增強的流動性質，如 目視檢查所測定者。 實施ϋ~24 ··原油進料與氫源在κ / — — 觸媒—存在下的接觸，以製造相較於在無觸嫫倏株 下所製造原油產物的體積有增加體積的及油產物.裝置、 105 200532011 原油進料、無機觸媒和反應步驟係與實施例9中所述者相 同，但將原油進料直接裝填至反應器並使用氫氣作為^ 源。原油進料（Cerr〇Negr〇)具有6·7的API比重和ΐ5·‘、5^ 時1.02克/毫升的密度。 在實施例23中，將1〇2克的原油進料（1〇〇毫升的原 油進料）和3 1克的K/OVRhCCVC^cO3觸媒裝填至反應 器中。製得API比重為50且密度為15 5 〇c時ο.”％克^ 毫升（1 12毫升）的原油產物（87.6克）。 在實施例24中，將1〇2克的原油進料（1〇〇毫升的原鲁 油進料）和80克的碳化矽裝填至反應器中。製得Αρι比 重為12且密度為15.5 °C時0.9861克/毫升（7〇毫升）的 原油產物（70克）。 在這些條件下，從實施例23製得之原油產物的體積係 大約1 〇%大於原油進料的體積。實施例24中所產生原油產 物的體積顯著小於（40%小於）在實施例23中所產生原油 產物的體積。產物體積的顯著增加增進製造者就每體積輸 入原油產生更多體積原油產物的能力。 籲 裝置和反應步驟係與實施 例9中所述者相同，但將蒸汽以300公分V分計量至反應器 内 K2C03/Rb2C03/Cs2C03 觸媒係經由將 27.2 克 K2C03、32.2 克Rb2C〇3與40·6克CS2C03合併而製得。 將原油進料（13〇·35 克）和 K2C〇3/Rb2C〇3/Cs2C〇j 、 克）衣填至反應器中。Cerro Negro原油係每克原 106 200532011 油進料包f G.G4克沸騰範圍分佈在149-260 °C ( 300-500 之間的總芳族化合物含量、〇〇〇〇64〇克合併的鎳和鈒、 0.042克的….56克的殘造。該原油進料的州比重為 6.7。 該原油進料與甲院在K2C〇3/Rb2C03/Cs2C〇3觸媒存在 下的接觸’以每克原油進料計，係產生G.95克的完全產物 和0 · 0 4 1克的焦炭。 該完全產物係每克完全產物包含〇·91克的原油產物和 0.028克的烴氣。所收集的總氣體係每莫耳氣體包含OH φ 莫耳的氫、0.045莫耳的二氧化碳及〇 〇25莫耳的q及c^ C6烴類，如GC/MS所測定者。氣體的其餘部分為甲燒、 空氣、一氧化碳及微量（〇·〇〇4莫耳）的蒸發原油產物。 原油產物係使用氣體層析與質譜法的組合予以分析。 原油產物包含沸騰範圍在100_538之間的烴類混合物。 總液體產物此合物係每克混合物包含〇 · 〇 〇 6克的乙基苯（在 〇_101 MPa下沸點為136·2。(：的單環式環化合物）。此產 物並未在原油進料中偵測到。 φ 將用過的觸媒（“第一用過的觸媒，，）從反應器取出、 稱重、然後分析。該第一用過的觸媒重量從3 16克增加到 37.38克的總重量（以原來的K2C〇3/Rb2C〇3/Cs2C〇3觸媒重 量為基準，增加1 8重量％ )。該第一用過的觸媒係每克 用過的觸媒包含〇·15克的額外焦炭、0.0035克的硫、0 〇〇14 克的 Ni/V 及 0.845 克的 K2C03/Rb2C03/Cs2C03。 使額外的原油進料（152.71克）與第一用過的觸媒 107 200532011 ( 36.63克）接觸，以製造15〇克在損失後的回收完全產 物。該完全產物係每克完全產物包含〇·92克的液體原油產 物、〇·〇58克的額外焦炭及〇 〇17克的氣體。該氣體係每莫 耳氣體包含0.18莫耳的氫、〇 〇7克的二氧化碳及〇 〇35莫 耳的C2 C6經類。氣體的其餘部分為曱烧、氮、一些空氣 和被里的洛發石油產物（< 1 %莫耳）。 该原油產物包含沸騰範圍在100_538 之間的烴類混 合物。沸騰範圍分佈在14”c以下之混合物部分係每莫耳 總液體烴類包含0·018莫耳％的乙基苯、〇 〇4莫耳％的T _ 苯、0.03莫耳％的間二甲苯及〇〇6〇莫耳％的對二甲苯（在 0.101 MPa下沸點在149以下的單環式環化合物）。這 些產物在該原油進料中是偵測不到的。 等用過的觸媒（第二用過的觸媒，，）從反應器取出、 Λ重。後刀析。5亥第二用過的觸媒重量從36.63克增加 到45曰44克的總重量（以原來的K2C〇3/Rb2C〇3/CS2C03觸 媒重量為基準，增力口 43重量％ )。該第二用過的觸媒係 每克第二用過的觸媒包含0·32克的焦炭、〇.〇1克的硫及0·67 ♦ 克。 使額外原油進料（104克）與該第二用過的觸媒（44.84 克）接觸，以每克原油進料計，製得1〇4 t的完全產物， 亚收集到0.114克的焦炭。由於所傳送的133克原油進料 2 104」克為原油進料，-部分的焦炭係歸因於在添加容 益中因過度加熱添加容器所致之焦炭生成。 該完全產物係每克完全產物包含〇 86克的原油產物和 108 200532011 0.025克的烴氣。總氣體係每莫耳氣體包含〇·18莫耳的氫、 0.052莫耳的二氧化碳及〇〇3莫耳的CfC：6烴類。氣體的 其餘部分為甲烷、空氣、一氧化碳、硫化氫及小量的蒸發 石油。 該原油產物包含沸騰範圍在1〇〇-538 cC之間的烴類混 合物。沸騰範圍分佈在149。(：以下之混合物部分係每克烴 類混合物包含0.021克的乙基苯、〇〇27克的甲苯、〇〇42
克的間二曱苯及0·020克的對二甲苯，如先前以gc/ms所 測定者。 將用過的觸媒（‘‘第三用過的觸媒，，）從反應器取出、 稱重、然後分析。該第三用過的觸媒重量從44·84克增加 到56.59克的總重量（以原來的K2C〇3/Rb2C(VCs2c…觸 媒重量為基準，增加79重量％ )。進行該第三用過的觸 媒的詳細元素分析。該第三用過的觸媒係每克額外物質包 含0.90克的碳、〇·〇28克的氫、〇 〇〇25克的氧、〇 〇46克的 硫、0.017克的氮、0.0018克的釩、〇 〇〇〇7克的鎳、〇 〇〇15
克的鐵及0.00025克的氣離子，其餘部分為其他過渡金屬， 例如絡、欽和錯。 如本實施例中所證實者，沉積在無機鹽觸媒之上及/ 之中的焦炭、硫及/或金屬並不影響經由原油進料與氫源 無機鹽觸媒存在下的接觸所產生原油產物的總產率（每 試驗至少8〇%)。該原油產物在14”c以下的沸騰範 分佈中具有該原油進料單環式環芳族化合物含量之至 100倍的單環式芳族化合物含量。 109 200532011 次試驗，平均原油產物產率（以原油進料的重 里為基準）為δ9·7重量％，標準偏差為2·6%;平均 產：為：·5重量％ (以原油進料的重量為基準），標準偏 υ·7% ’以及氣態裂解烴類的平均重量產率為2 3重旦 % (以原油進料的重量為基準），標準偏差為0.46%
=焦炭二者比較大的標準偏差係由於第三次試驗 m溫度控制器故障，過度加熱添加容器内的原油進料 所致。即使如此，甚至在此所測試的大量焦炭，對於觸 系統的活性也沒有明顯重大的不利效應。 ’、 c2稀經對總C2的比值為〇 19。Q烯煙對總（的比 值為0·4。c4煙類之α烯烴對分子内烯煙的比值為H ^ 順/反婦煙比為6.34。此比值可觀地高於所預測之〇68的4 熱動力。4順/反烯烴比。C5烴類之⑽烴對分子内烯烴的比 值為0.92。此比值係大於所預測之〇194的熱動力q以稀 烴對c5分子内烯烴的比值。〇5順/反烯烴比為125。此比 值係大於所預測之0.9的熱動力仏順/反烯烴比。
氫源在 κ必裝置和反應步 驟係與實施例9中所述者相同，但將原油進料、甲烷及赛 汽連續餵入反應器中。進料在反應器中的含量係利用兀反應 器重量的變化予以監測。將甲烷氣體以5〇〇公分3Z分連續 計量至反應器中。將蒸汽以6克/分連續計量至反應^中/ 無機鹽觸媒係經由將27.2克的κ/Ο3、32 2克的 叫⑶3與40.6克的Cs2C〇3合併而製得。將該·K2c〇3'/ 110 200532011
Rb2C03/Cs2C03觸媒（59 88克）裝填至反應器中。 將每克原油進料具有9.4的API比重、0·02克硫的硫 含量和0.40克的殘渣含量的原油進料（瀝青，加拿大羅明 斯特地區）在添加容器中加熱到15〇 〇c。將該熱瀝青從添 加容器以10.5克/分連續計量至反應器中，以試圖使原油 進料液面維持在反應器體積的50%，然而，該速率不足以 維持該液面。 甲烷/蒸汽/原油進料係與觸媒在456 cC的平均内部反 應器溫度下接觸。曱烷/蒸汽/原油進料與觸媒的接觸製得籲 '種完全產物（在此實施例中係呈反應器流出蒸氣的形 式）。 於6小時期間加工總共164〇克的原油進料。從起始觸 媒重ϊ與殘渣/觸媒混合物重量的差值可知，每克原油進料 有〇·〇85克的焦炭留在反應器中。從原油進料與甲烷在 ^CCVRl^CCVCs/O3觸媒存在下的接觸，每克原油進料 製得0.93克的完全產物。該完全產物係每克完全產物包 含〇.〇3克的氣體卩0.97 {的原油產物，$包括用於反應鲁 中的甲烧和水的量。 氣體係每克氣體包含0.014克的氫、〇〇18克的一氧化 碳、0·08克的二氧化碳、0.13克的硫化氯及〇.68克的不凝 Ί頁彳之所產生之硫化氫的量，可估計原油進料的硫含量 降低了 18重量％。如本實施例中所示者，有氫、一氧化 娀和一氧化碳產生。一氧化碳對二氧化碳的莫耳比為U。 烴類係每克烴類包含〇·3〇克的^化合物、〇 32 111 200532011 克的（〇3化合物、〇·26克的C4化合物及0·10克的q化合 物。不凝烴類中異戊烷對正戊烷的重量比為〇·3。不凝烴 類中異丁烷對正丁烷的重量比為〇·〗89。該q化合物係每 克C4化合物具有〇·〇〇3克的丁二烯含量。α(：4烯烴對分子 内C4烯烴的重量比為〇·75。α(：5烯烴對分子内q烯烴的 重量比為1.08。 在實施例25中的數據證實··相當高硫原油進料與相同 觸媒於焦炭存在下的連續加工並未削弱無機鹽觸媒的活 性’並製得適合運輸的原油產物。 癱 免魅逃叫co,/Cs，co^ 觸..蓋步焦炭置和反應步驟係利用如實施 例26中所述的條件進行。將該K2C(VRb2C〇3/Cs2C〇3觸媒
氣體係每克氣體包含〇·〇21克的氫、〇 〇1 碳' 0.052克的二氧化石j 凝烴類。由所產生之硫 量降低了 14重量％， 本實施例所示者，有氫、一 、〇·〇18克的一氧化
112 200532011 化石厌對二氧化碳的莫耳比為〇 · 6。 〇 C2_c0烴類係每克烴類包含〇·44克的q化合物、 0山克的（：3化合物、G19克的C4化合物及g偏克的q ，合物°不凝烴類中異戊烧對正戊院的重量比A 0.25。不 凝烴類中異丁烧對正丁烧的重量比為〇15。c4化合物係每 克C4化合物具有0.003克的丁二烯含量。 本實施例證實··相當高硫原油進料（ 2550克的原油進 料）與相同觸媒（56.5克）在焦炭存在下的重複加工並未 削弱無機鹽觸媒的活性，並製得適合運輸的原油產物。 φ 4a方、本σ兒明，本發明各種不同態樣的修改和替代具體 貫例對於本發明所屬㈣領域中具有通常知識者將是顯而 勺口此，本5兒明應解釋為僅作例示且係為了教示本 發明所屬才支術領i或巾具有㉟常知識者實施本發明的一般方 式。應瞭解的是’本文所顯示及說明的本發明形式是要當 作具體實例的例子。元件和材料可取代本文所例示及說明 者’份數和程序可予以倒反，而且本發明的某些特徵可獨 立利用，在獲盈於本發明說明之後，全部都將為本發明所 _ 屬技術領域中具有通常知識者所明白。在本文所說明的元
件中可做變化而不脫離在下列申請專利範圍中所述之本發 明精神與範疇。 X 【圖式簡單說明】 本發明的優點在借助以上詳細的說明並參考所附圖式 之後，對本發明所屬技術領域中具有通常知識者將更形明 白，圖中： 113 200532011 圖1是用於使原油進料與氫源在一或多種觸媒存在 接觸以製造完全產物之接觸系統的具體實例示意圖。 圖2是用於使原油進料與氫源在—或多種觸媒存在下 接觸以製造完全產物之接觸系統的另一個具體實例二立 圖。 、不思 圖3是一個與接觸系統組合之分離區具體實 圖。 μ思 圖。 圖0 圖4是一個與接觸系統組合之摻合區具體實例示意 圖5是一個分離區、接觸區和摻合區之具體實例示竟 圖6是一個多重接觸系統之具體實例示意圖。 圖7是一個離子電導性測量系統具體實例示意圖。 圖8是從使原油進料與過渡金屬硫化物觸媒接觸之且 體實例獲得的原油進料性質與原油產物性f的列表。〆、
圖9是從使原油進料與過渡金屬硫化物觸媒接觸之且 體實例獲得的原油進料組成與不凝煙類組成的列表。- —圖1〇是從使原油進料與過渡金屬硫化物觸媒接觸之且 體貫例獲得的原油產物之性質與組成的列表。 八 圖 電流對 1 1是如TAP所測定，益播_勰甘 、 心“、、钺鹽觸媒排出氣體之離子 溫度之log 10作圖的圖示。 阻 圖1 2是相對於碳酸鉀電阻之無 對溫度之log 1〇作圖的圖示。 機鹽觸媒與無機鹽之電 圖 1 3是相對於碳酸鉀電阻之
Na2C03/K2C03/Rb2C03 114 200532011 觸媒電阻對溫度之i〇gI0作圖的圖示。 圖14是焦炭、液體烴類和4體 料與無機鹽觸媒接觸之且、 5從使原油進 的圖示。 …例所製得氫源之重量百分比 圖b是從使原油進料與無機 製得原油產物的重量百分比對碳數的圖示。觸之…例所 圖16是從使原油進料與無機 接觸之具體實例所製得成分的列表。H或破化石夕 雖然本發明㈣易有各種修改和替代 定具體實例作為實例顯示於圖式* 二旦二特 明。圖彳可处土 並將在本文詳細說 未按比例㈣。應瞭解的是mm 說明並無意將本發明限制 式 本么月疋^盍洛於本發明精神與料 等物及替代物。 所有k化、均 【主要元件符號說明】 100 接觸系統 101 原油進料供應源 102 接觸區 104 導管 106 循環導管 108 導管 110 流量控制閥 110’ 流量控制閥 112 氣體入口 115 200532011 114 蒸汽入口 116 分離區 118 導管 119 原油產物接收器 120 導管 122 接觸系統 124 分離區 126 導管 128 導管 130 接觸系統 132 分離區 134 導管 136 導管 138 導管 140 摻合區 142 導管 144 導管 146 多重接觸系統 148 接觸系統 150 導管 152 導管 154 導管 156 石英容器 158 樣品
116 200532011 160 電 源 162 金 屬 線 164 金 屬 線 166 儀 表 168-170 離 子 電 流對 溫 度 的 作 圖 172-180 電 阻 曲 線 對 溫 度 的 作 圖 182-184 相 對 電 阻 曲 線 對 溫 度 的 作圖 186-188 所 產 生 焦 山 厌 的 重 量 % 190-192 所 產 生 液 態 烴 類 的 重 量 % 194-196 所 產 生 氣 體 的 重 量 % 198-200 碳數分佈 的 作 圖 117

Claims (1)

  1. 200532011 十、申請專利範圍·· 1. 一種原油產物，其每克原油產物含有·· 至多0.05克的殘渣； 至少〇·_克在〇.1〇1MPa下㈣範圍分佈為至多加 〇C ( 400 π的煙類、至少⑽i克在㈣i奶下滞騰範 圍分佈在204 γ與·。c之間的烴類、至少請！克在 0.101 MPa下沸騰範圍分佈在·。c與彻。c之間的煙類
    及至少〇._克在〇.1()1 MPaT沸騰範圍分佈在糊。。與 5 3 8。C之間的烴類；及 大於〇克但小於0.01克的一或多種觸媒，其中該觸媒 中至少一者包含一或多種鹼金屬。 2. 如申請專利範圍帛"員的原油產物，其中該觸媒中 :少-者展現出在50 與500 〇c之間溫度範圍内的排出 乱體之排出氣體轉折點’如產物瞬時分析（τΑρ )所測定 者，及/或在200。(：與500 〇c之間溫度範圍内的熱轉變， 如差示掃描量熱法以每分鐘1G %的加熱速率所測得者。
    3. 如申請專利範圍帛！或2項的原油產物，其中該觸 媒中至少一者進一步包含過渡金屬。 4·如申請專利範圍帛u項中任—項的原油產物，其 中忒觸媒中至少一者還包含過渡金屬硫化物。 、、5.如申請專利範圍帛4項的原油產物’其中鹼金屬對 過渡金屬的原子比是在〇以上至1的範圍内。 /.如申請專利範圍帛…員中任一項的原油產物，其 中該鹼金屬包含鈉、鉀、铷、鉋或其混合物。 、 118 200532011 7 ·如申睛專利範圍 祀N弟1-6項中任一項的原油產物， 中該觸媒中至少一者勺人、 八 匕δ褐石爪鐵卸礦。 8 ·如申請專利範圍 ,7 已固弟1 _7項中任一項的原油產物，豆 中該觸媒中至少一者進一步包含驗土金屬及/或鋅。、 9.種製造運輸燃料、加熱燃料、潤滑劑或化學品的 方法，其包括加工如申請專利範圍第1-8項中任一項的原 油產物或該原油產物與原油的摻合物。
    I 〇·如申請專利範圍第9項的方法，其中該加工包括將 該原油產物或該摻合物蒸餾成一或多種餾分。 II ·如申請專利範圍第9或10項的方法，其中該加工 包括加氫處理。 十一、圖式： 如次頁
    119
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