Способы получения неочищенного продукта

Способы получения неочищенного продукта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение в целом относится к устройствам, способам и катализаторам для переработки углеводородного сырья и к композициям, которые могут быть получены с использованием таких устройств, способов и катализаторов. Более конкретно, описанные в этом изобретении определенные варианты относятся к устройствам, способам и катализаторам для превращения углеводородного сырья в суммарный продукт, причем этот суммарный продукт включает в себя неочищенный продукт, который представляет собой жидкую смесь при 25°С и давлении 0,101 МПа и имеет одну или несколько характеристик, которые улучшены по сравнению с аналогичными характеристиками углеводородного сырья.

Уровень техники

Сырье, которое имеет одну или несколько неподходящих характеристик, не позволяющих экономично транспортировать или перерабатывать это сырье с использованием традиционного оборудования, обычно называют "невыгодным сырьем".

Невыгодное сырье может включать кислотные компоненты, которые дают вклад в суммарное кислотное число ("СКЧ") неочищенного сырья. Невыгодное сырье с относительно высоким СКЧ может давать вклад в коррозию металлических деталей в ходе транспорта и/или переработки невыгодного сырья. Удаление кислотных компонентов из невыгодного сырья может включать химическую нейтрализацию кислотных компонентов различными основаниями. В качестве альтернативы, в транспортном оборудовании и/или оборудовании для переработки могут быть использованы металлы, устойчивые к коррозии. Применение металлов, устойчивых к коррозии, часто приводит к значительным затратам, и поэтому использование устойчивых к коррозии металлов в имеющемся оборудовании может быть нежелательным. Другой способ подавления коррозии может включать добавление ингибиторов коррозии в невыгодное сырье до транспорта и/или переработки невыгодного сырья. Применение ингибиторов коррозии может отрицательно воздействовать на оборудование, используемое для переработки сырья, и/или на качество продуктов, полученных из такого сырья.

Невыгодное сырье часто содержит относительно большое количество остатка. Невыгодное сырье с высоким содержанием остатка обычно приводит к затруднениям, а его транспорт и/или переработка с помощью традиционного оборудования является дорогостоящим.

Невыгодное сырье может содержать относительно высокие количества загрязняющих металлов, например, никеля, ванадия и/или железа. В ходе переработки такого сырья, загрязняющие металлы и/или соединения загрязняющих металлов могут осаждаться на поверхности катализатора или в объеме пустот катализатора. Такие отложения могут вызвать уменьшение активности катализатора.

В ходе переработки невыгодного сырья, на поверхности катализатора может с высокой скоростью образоваться и/или осаждаться кокс. Регенерация каталитической активности катализатора, загрязненного коксом, может быть дорогостоящей. Кроме того, высокие температуры, используемые в ходе регенерации, могут снизить активность катализатора и/или вызвать разрушение катализатора.

Невыгодное сырье может включать металлы в солях металлов органических кислот (например, кальция, калия и/или натрия). Металлы в солях металлов органических кислот обычно не отделяются от невыгодного сырья с использованием традиционных процессов, например, деминерализации и/или кислотной промывки.

В традиционных способах часто сталкиваются с процессами, в которых присутствуют металлы в солях металлов органических кислот. В отличие от никеля и ванадия, которые обычно осаждаются вблизи наружной поверхности катализатора, металлы в солях металлов с органическими кислотами преимущественно могут осаждаться в объеме пустот между частицами катализатора, особенно наверху слоя катализатора. Осаждение загрязнений, например, металлов в солях металлов и органических кислот, наверху слоя катализатора, обычно приводит к увеличению перепада давления по слою и может эффективно закупорить слой катализатора. Кроме того, металлы в солях металлов с органическими кислотами могут вызывать быструю дезактивацию катализаторов.

Невыгодное сырье часто включает органически связанные гетероатомы (например, сера, кислород и азот). В некоторых случаях, органически связанные гетероатомы могут оказывать вредное воздействие на катализаторы.

Невыгодное сырье может содержать органические кислородсодержащие соединения. Могут возникнуть проблемы в ходе эксплуатации оборудования, в котором перерабатывается невыгодное сырье с содержанием кислорода, по меньшей мере, 0,002 грамм кислорода на 1 грамм невыгодного сырья. При нагревании органических кислородсодержащих соединений в ходе переработки могут образоваться высшие продукты окисления (например, кетоны и/или кислоты, образовавшиеся в результате окисления спиртов, и/или кислоты, образовавшиеся в результате окисления простых эфиров), которые трудно удалить из переработанного сырья, и/или которые могут разъедать/загрязнять оборудование в ходе эксплуатации и вызывать закупорку транспортных трубопроводов.

Невыгодное сырье может содержать основные соединения азота (например, пиридин, хинолины, изохинолины, бензохинолины, пирролы, карбозолы, бензокарбозолы, и их гомологи). Основные соединения азота могут оказывать вредное воздействие на катализаторы, используемые в процессах крекинга, и таким образом, снижать эффективность процесса крекинга. При нагревании основных соединений азота в ходе переработки могут образоваться высокомолекулярные соединения, которые дают вклад в образование смол в технологических установках.

Невыгодное сырье может включать углеводороды с дефицитом водорода. При переработке углеводородов с дефицитом водорода обычно необходимо добавлять соответствующие количества водорода, особенно, если образуются ненасыщенные соединения в результате протекания процессов крекинга. Для предотвращения образования кокса из ненасыщенных соединений в ходе переработки может потребоваться гидрогенизация, для которой обычно следует применять активный катализатор гидрирования. Производство водорода является дорогим, так же как и его транспорт к установкам для переработки.

Кроме того, для невыгодного сырья имеется тенденция к нестабильности в ходе переработки в традиционном оборудовании. Нестабильность сырья обычно приводит к фазовому разделению компонентов в ходе переработки и/или образованию нежелательных побочных продуктов (например, сероводорода, воды и диоксида углерода).

В традиционных процессах часто отсутствует возможность изменения выбранной характеристики невыгодного сырья без одновременного существенного изменения других характеристик невыгодного сырья. Например, в традиционных процессах часто отсутствует возможность существенного снижения СКЧ в невыгодном сырье, наряду с одновременным лишь желательным изменением содержания определенных компонентов (таких как сера или металлические загрязнения) в невыгодном сырье.

Некоторые способы улучшения качества сырья включают добавление разбавителя в невыгодное сырье с целью снижения массовой доли компонентов, дающих вклад в невыгодные характеристики. Однако добавление разбавителя обычно повышает стоимость переработки невыгодного сырья вследствие затрат на разбавитель и/или повышения затрат на обработку невыгодного сырья. Добавление разбавителя к невыгодному сырью в некоторых случаях может снизить стабильность такого сырья.

В патентах США №№6,554,994 выдан Reynolds и др.; 6,547,957 Sudhakar и др.; 6,436,280 Harle и др.; 6,277,269 Meyers и др.; 6,162,350 Soled и др.; 6,063,266 Grande и др.; 5,928,502 Bearden и др.; 5,928,501 Sudhakar и др.; 5,914,030 Bearden и др.; 5,897,769 Trachte и др.; 5,871,636 Trachte и др. и 5,851,381 Tanaka и др.; 5,322,617 de Bruijn и др.; 4,992,163 Aldridge и др.; 4,937,222 Angevine и др.; 4,886,594 Miller; 4,746,419 Peck и др.; 4,548,710 Simpson; 4,525,472 Morales и др.; 4,457,836 Seiver и др.; 4,499,203 Toulhoat и др.; 4,389,301 Dahlberg и др.; 4,191,636 Fukui и др.; в опубликованных заявках на патент США №№20050133414-20050133418 выданы Bhan и др.; 20050139518-20050139522 Bhan и др.; 20050145543 Bhan и др.; 20050150818 Bhan и др.; 20050155908 Bhan и др.; 20050167320 Bhan и др.; 20050167324-20050167332 Bhan и др.; 20050173301-20050173303 Bhan и др., 20060060510 Bhan; и в заявках на патент США с порядковыми №№11/400,542; 11/400,294; 11/399,843; 11/400,628 и 11/400,295, которые все имеют название "Устройства, способы и катализаторы для получения неочищенного продукта" и имеют дату подачи 7 апреля 2006; №№11/425,979; 11/425,983; 11/425,985 Bhan, которые все имеют название "Устройства, способы и катализаторы для получения неочищенного продукта" и имеют дату подачи 6 июня 2006, описаны различные способы, устройства и катализаторы для переработки сырья.

В итоге, невыгодное сырье обычно обладает нежелательными характеристиками (например, относительно высокое содержание остатка, склонность к нестабильности в ходе переработки и/или тенденция к потреблению относительно больших количеств водорода в ходе обработки). Другие нежелательные характеристики включают относительно высокое содержание нежелательных компонентов (например, остатка, органически связанных гетероатомов, металлических загрязнений, металлов в солях металлов и органических кислот и/или органических кислородсодержащих соединений).

Такие характеристики обычно приводят к проблемам при традиционном транспорте и/или к проблемам для технологического оборудования, в том числе к проблемам повышенной коррозии, снижения срока службы катализатора, блокирования процесса и/или повышенного потребления водорода в ходе обработки. Таким образом, существует значительная экономическая и техническая потребность в усовершенствованных устройствах, способах и/или катализаторах для превращения невыгодного сырья в неочищенные продукты, имеющие более желательные характеристики. Кроме того, существует значительная экономическая и техническая потребность в устройствах, способах и/или катализаторах, с использованием которых возможно изменение выбранных характеристик невыгодного сырья при одновременном селективном изменении других характеристик невыгодного сырья.

Краткое раскрытие изобретения

В основном, описанное здесь изобретение относится к устройствам, способам и катализаторам для превращения углеводородного сырья в суммарный продукт, содержащий неочищенный продукт и, в некоторых вариантах воплощения, неконденсирующийся газ. Кроме того, описанное здесь изобретение в целом относится к композициям, которые имеют новые сочетания компонентов. Такие композиции могут быть получены с использованием устройств и способов, описанных в изобретении.

В некоторых вариантах осуществления в изобретении описан способ получения неочищенного продукта, который заключается в контактировании углеводородного сырья с одним или несколькими катализаторами, чтобы получить суммарный продукт, который содержит неочищенный продукт, где неочищенный продукт представляет собой жидкую смесь при 25°С и 0,101 МПа, причем углеводородное сырье имеет содержание остатка, по меньшей мере, 0,1 грамма на 1 грамм углеводородного сырья; и по меньшей мере, один из катализаторов может быть получен путем смешивания: минерального оксида, имеющего средний диаметр частиц не более 500 микрометров; один или несколько металлов из 6 группы периодической таблицы элементов и/или одно или несколько соединений одного или нескольких металлов группы 6 периодической таблицы элементов; и носитель; и регулируют условия контактирования при парциальном давлении водорода, по меньшей мере, 3 МПа и температуре, по меньшей мере, 200°С, чтобы получить неочищенный продукт; где неочищенный продукт имеет содержание остатка не более 90% от содержания остатка в углеводородном сырье.

Предпочтительно неочищенный продукт имеет содержание остатка не более 80%, не более 70%, или не более 60% от содержания остатка в углеводородном сырье.

Предпочтительно углеводородное сырье имеет удельный вес API не более 15.

Предпочтительно удельный вес API неочищенного продукта увеличивается, по меньшей мере, на 5 градусов по сравнению с удельным весом API углеводородного сырья.

Предпочтительно углеводородное сырье содержит, по меньшей мере, 0,01 грамма С₅ асфальтенов на 1 грамм углеводородного сырья, и предпочтительно неочищенный продукт имеет содержание C₅ асфальтенов не более 90% от содержания C₅ асфальтенов в углеводородном сырье.

Предпочтительно углеводородное сырье имеет содержание остатка микроуглерода (ОМУ), по меньшей мере, 0,002 грамма ОМУ на 1 грамм сырья, и предпочтительно неочищенный продукт имеет содержание ОМУ не более 90% от содержания ОМУ в углеводородном сырье.

Предпочтительно углеводородное сырье имеет вязкость, по меньшей мере, 10 сСт при 37,8°С, и предпочтительно неочищенный продукт имеет значение вязкости при 37,8°С не более 50% от вязкости углеводородного сырья при 37,8°С.

Предпочтительно носитель содержит оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликат, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния или их смеси.

Предпочтительно металл 6-й группы включает молибден.

В некоторых вариантах осуществления изобретение предоставляет способ получения неочищенного продукта, который заключается в контактировании углеводородного сырья с одним или несколькими катализаторами, чтобы получить суммарный продукт, который содержит неочищенный продукт, где неочищенный продукт представляет собой жидкую смесь при 25°С и 0,101 МПа; углеводородное сырье имеет вязкость, по меньшей мере, 10 сСт при 37,8°С; и, по меньшей мере, один из катализаторов может быть получен путем смешивания: мелких частиц минерального оксида; одного или нескольких металлов 6 группы периодической таблицы элементов и/или одного или нескольких соединений одного или нескольких металлов 6 группы периодической таблицы элементов; и носителя; и регулируют условия контактирования при парциальном давлении водорода не более 7 МПа и температуре не более 500°С, чтобы получить неочищенный продукт; причем неочищенный продукт имеет значение вязкости не более 50% от вязкости углеводородного сырья.

В некоторых вариантах осуществления изобретение предоставляет катализатор, который содержит носитель, минеральные оксиды, и один или несколько металлов 6 группы периодической таблицы элементов и/или одно или несколько соединений одного или нескольких металлов 6 группы периодической таблицы элементов, где катализатор имеет распределение пор по размерам со средним диаметром пор, по меньшей мере, 80 Å, и катализатор может быть получен путем смешивания: мелких частиц минерального оксида; одного или нескольких металлов 6 группы периодической таблицы элементов и/или одного или нескольких соединений одного или нескольких металлов 6 группы периодической таблицы элементов; и носителя.

В дополнительных вариантах осуществления признаки конкретных вариантов могут сочетаться с признаками других вариантов. Например, признаки одного варианта могут сочетаться с признаками любых других вариантов.

В дополнительных вариантах осуществления неочищенные продукты могут быть получены с использованием любых способов и устройств, описанных в настоящем изобретении.

В дальнейших вариантах осуществления к описанным здесь конкретным вариантам могут быть добавлены дополнительные признаки.

Краткое описание чертежей

Преимущества настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в этой области техники с помощью следующего подробного описания и со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых:

Фигура 1 представляет собой схематический вариант воплощения системы контактирования.

Фигуры 2А и 2В представляют собой схемы вариантов воплощения систем контактирования, которые включают две зоны контактирования.

Фигуры 3А и 3В представляют собой схемы вариантов воплощения систем контактирования, которые включают три зоны контактирования.

Фигура 4 представляет собой схему варианта воплощения зоны разделения в сочетании с системой контактирования.

Фигура 5 представляет собой схему варианта воплощения зоны смешения в сочетании с системой контактирования.

Фигура 6 представляет собой схему варианта сочетания зоны разделения, системы контактирования и зоны смешения.

На фиг.7 приведен спектр комбинационного рассеяния ванадиевого катализатора и различных молибденовых катализаторов.

На фиг.8 приведена таблица 1 типичных характеристик неочищенного сырья и неочищенного продукта для варианта контактирования неочищенного сырья с тремя катализаторами.

На фиг.9 представлена графическая зависимость средневзвешенной температуры слоя от продолжительности пробега для варианта осуществления контактирования неочищенного сырья с одним или несколькими катализаторами.

На фиг.10 приведена таблица 2 характеристик углеводородного сырья и неочищенного продукта для вариантов контактирования углеводородного сырья с двумя катализаторами.

Подробное раскрытие изобретения

Определенные варианты воплощения изобретения описаны в этой заявке более подробно. Использованные в ней термины означают следующее.

Сокращение "ASTM" относится к Американскому стандарту на испытание материалов.

"Показатель удельного веса API" относится к удельному весу API при 15,5°С (60°F). Удельный вес API (в градусах) определяется по методу ASTM D6822.

Процентное содержание атомарного водорода и процентное содержание атомарного углерода для углеводородного сырья и неочищенного продукта определяется по стандарту ASTM метод D5291.

Распределение диапазона выкипания для углеводородного сырья, суммарного продукта и/или неочищенного продукта определяется по стандарту ASTM метод D5307, если не упомянуто другое.

Термин "С₅ асфальтены" относится к асфальтенам, которые нерастворимы в н-пентане. Содержание C₅ асфальтенов определяют по стандарту ASTM метод D2007.

Термин "С₇ асфальтены" относится к асфальтенам, которые нерастворимы в н-гептане. Содержание С₇ асфальтенов определяют по стандарту ASTM метод D3279.

Термин "металл (металлы) группы X" относится к одному или нескольким металлам группы Х периодической таблицы элементов и/или к одному или нескольким соединениям одного или нескольких металлов группы Х периодической таблицы элементов, где Х соответствует номеру группы (например, 1-12) периодической таблицы элементов. Например, выражение "металл (металлы) группы 6" относится к одному или нескольким металлам группы 6 периодической таблицы элементов и/или к одному или нескольким соединениям одного или нескольких металлов группы 6 периодической таблицы элементов.

"Элемент (элементы) группы X" относится к одному или нескольким элементам группы Х периодической таблицы элементов, и/или одному или нескольким соединениям одного или нескольких элементов группы Х периодической таблицы элементов, где Х соответствует номеру группы (например, 13-18) периодической таблицы элементов. Например, выражение "элемент (элементы) группы 15" относится к одному или нескольким элементам группы 15 периодической таблицы элементов и/или одному или нескольким соединениям одного или нескольких элементов группы 15 периодической таблицы элементов.

В объеме этого изобретения, масса металла периодической таблицы элементов, масса соединения металла Периодической таблицы элементов, масса элемента Периодической таблицы элементов, или масса соединения элемента Периодической таблицы элементов рассчитывается как масса металла или масса элемента. Например, при использовании 0,1 грамма МоО₃ на 1 грамм катализатора, расчетная масса металлического молибдена в катализаторе составляет 0,067 грамма на 1 грамм катализатора.

Термин "содержание" относится к массе компонента в субстрате (например, в углеводородном сырье, суммарном продукте или неочищенном продукте), выраженной как весовая доля или весовое процентное содержание, в расчете на суммарную массу субстрата. Сокращение "ч./млн по массе" относится к миллионным долям по массе.

Термин "неочищенное сырье" относится к сырой нефти и/или невыгодной сырой нефти, которая будет подвергаться переработке согласно изобретению.

Выражение "смесь неочищенного сырья/суммарного продукта" или "углеводородное сырье/суммарный продукт" относится к смеси, которая контактирует с катализатором в ходе переработки.

Термин "дистиллят" относится к углеводородам с распределением диапазона выкипания между 204°С (400°F) и 343°С (650°F) при 0,101 МПа. Содержание дистиллята определяется по стандарту ASTM метод D5307.

Термин "гетероатомы" относится к кислороду, азоту и/или сере, которые содержатся в молекулярной структуре углеводорода. Содержание гетероатомов определяется по стандарту ASTM методы ASTM E385 для кислорода, D5762 для азота и D4294 для серы.

Выражение "общий основный азот" относится к азотсодержащим соединениям, которые имеют значение pKa меньше 40. Основный азот ("bn") определяют по стандарту ASTM метод D2896.

Термин "углеводородное сырье" относится к сырью, которое содержит углеводороды. Углеводородное сырье может включать (но без ограничений) сырую нефть, неблагоприятную сырую нефть, углеводороды, полученные в процессах нефтепереработки, или их смеси. Примеры углеводородного сырья, полученного в процессах нефтепереработки, включают (но без ограничений) мазут атмосферной перегонки, мазут вакуумной перегонки, вакуумные остатки, углеводороды, кипящие выше 538°С (1000°F), или их смеси.

Термин "источник водорода" относится к водороду, и/или соединению, и/или соединениям, которые в присутствии углеводородного сырья и катализатора взаимодействуют, обеспечивая водород для соединения (соединений) в углеводородном сырье. Источник водорода может включать в себя (но не ограничивается указанным) углеводороды (например, углеводороды C₁-С₄, такие как метан, этан, пропан и бутан), воду или их смеси. Материальный баланс сводится для того, чтобы оценить общее количество водорода, обеспечиваемое для соединения (соединений) в углеводородном сырье.

Выражение "прочность на раздавливание на плоской пластине" относится к сжимающему усилию, которое необходимо для раздавливания катализатора. Прочность на раздавливание на плоской пластине определяют по стандарту ASTM метод D4179.

Термин "ОСПЖ" относится к объемной скорости подачи жидкости на общий объем катализатора и выражается в обратных часах (ч^-1). Общий объем катализатора рассчитывают путем суммирования всех объемов катализатора в зоне контактирования, как это определено в описании.

Термин "жидкая смесь" относится к композиции, которая включает одно или несколько соединений, которые представляют собой жидкость при нормальной температуре и давлении (25°С, 0,101 МПа, в последующем называется "НТД"), или композиции, которая включает комбинацию одного или нескольких соединений, которые представляют собой жидкость при НТД, с одним или несколькими соединениями, которые являются твердыми при НТД.

Термин "Периодическая таблица" относится к Периодической таблице элементов, которая определена организацией International Union Pure and Applied Chemistry (ИЮПАК), ноябрь 2003.

"Металлы в солях металлов и органических кислот" относятся к щелочным металлам, щелочноземельным металлам, цинку, мышьяку, хрому или их комбинациям. Содержание металлов в солях металлов органических кислот определяют по стандарту ASTM метод D1318.

"Остаток микроуглерода" ("ОМУ") относится к количеству углеродного остатка, оставшегося после выпаривания и пиролиза субстрата. Содержание ОМУ определяется по стандарту ASTM метод D4530.

"Содержание молибдена в углеводородном сырье" относится к содержанию молибдена в сырье. Это содержание молибдена включает количество неорганического молибдена и молибденорганических соединений в сырье. Содержание молибдена в углеводородном сырье определяют по стандарту ASTM метод D5807.

Термин "нафта" относится к углеводородным компонентам с распределением диапазона кипения между 38°С (100°F) и 200°С (392°F) при 0,101 МПа. Содержание нафты определяется по стандарту ASTM метод D5307.

Термин "Ni/V/Fe" относится к никелю, ванадию, железу или их смесям.

"Содержание Ni/V/Fe" относится к содержанию никеля, ванадия, железа или их смесям. Содержание Ni/V/Fe включает в себя неорганические соединения никеля, ванадия и железа и/или органические соединения никеля, ванадия и железа. Содержание Ni/V/Fe определяют по стандарту ASTM метод D5708.

Сокращение "Нм³/м³" относится к нормальным кубическим метрам газа на кубический метр сырья.

Выражение "органические кислородсодержащие соединения, не содержащие карбоксила", относится к органическим кислородсодержащим соединениям, которые не имеют карбоксильной (-CO₂-) группы. Органические кислородсодержащие соединения, не содержащие карбоксила, включают (но не ограничиваются таковыми), простые эфиры, циклические эфиры, спирты, ароматические спирты, кетоны, альдегиды, или их смеси, в которых отсутствуют карбоксильные группы.

"Неконденсирующийся газ" относится к компонентам и/или смесям компонентов, которые являются газами при НТД.

"Фактор Р (пептизации)" или "Р-фактор" относится к численной величине, которая отражает тенденцию асфальтенов к флокуляции в углеводородном сырье. Р-фактор определяют по стандарту ASTM метод D7060.

Термины "диаметр пор", "средний диаметр пор" и "объем пор" относится к диаметру пор, среднему диаметру пор и объему пор, которые определяют по стандарту ASTM метод D4284 (ртутная порозиметрия при контактном угле, равном 140°). Для определения этих величин может быть использован прибор Micromeritics^® A9220 (фирма Micromeritics Inc., Norcross, Georgia, U.S.A.).

Термин "металлоорганика" относится к соединению, которое включает органическое соединение, связанное или находящееся в комплексе с металлом периодической таблицы элементов. "Содержание металлоорганики" относится к суммарному содержанию металла в металлоорганических соединениях. Содержание металлоорганики определяют по стандарту ASTM метод D5807.

Термин "остаток" относится к компонентам, которые имеют распределение диапазона гашения выше 538°С (1000°F), что определяется по стандарту ASTM метод D5307.

Термин "осадок" относится к примесям и/или коксу, которые нерастворимы в смеси углеводородное сырье/суммарный продукт. Осадок определяют по стандарту ASTM метод D4807. Кроме того, осадок можно определять по тесту фильтрации в горячем состоянии фирмы Shell ("SHFST"), который описан Van Kernoort и др. в Jour. Inst. Pet., 1951, стр.596-604.

Сокращение "СКФБ" относится к стандартным кубическим футам газа на баррель (бочку) углеводородного сырья.

"Удельная поверхность" катализатора определяется по стандарту ASTM метод D3663.

Сокращение "СКЧ" относится к суммарному кислотному числу, выраженному в миллиграммах ("мг") КОН на 1 грамм ("г") образца. СКЧ определяется по стандарту ASTM метод D664.

Термин "отработанный катализатор" относится к одному или нескольким катализаторам, которые уже контактировали с углеводородным сырьем. Отработанный катализатор включает (но не ограничивается) катализатор, который уже контактировал с углеводородным сырьем и который подвергался дополнительной обработке (например, регенерированные катализаторы).

Сокращение "ВГО" (вакуумный газойль) относится к компонентам с распределением диапазона выкипания между 343°С (650°F) и 538°С (1000°F) при 0,101 МПа. Содержание ВГО определяется по стандарту ASTM метод D5307.

Термин "вязкость" относится к кинематической вязкости при 37,8°С (100°F). Вязкость определяют по стандарту ASTM метод D445.

В контексте этой заявки следует понимать, что если величина, полученная для характеристики тестируемой композиции, находится за пределами возможностей метода тестирования, этот метод тестирования может быть модифицирован и повторно прокалиброван для испытания такой характеристики.

Сырье может быть добыто и/или перегнано в реторте из формаций, содержащих углеводороды, и затем стабилизировано. Обычно сырье может представлять собой твердое, полутвердое вещество и/или жидкость. Сырье может включать сырую нефть. Стабилизация может включать в себя (но не ограничивается указанным) удаление неконденсирующихся газов, воды, солей, или их комбинаций, из сырья с получением стабилизированного сырья. Часто такая стабилизация может быть выполнена вблизи или на месте добычи и/или перегонки в реторте.

Обычно стабилизированное сырье не подвергается перегонке и/или фракционной дистилляции на перерабатывающей установке для того, чтобы получить составные компоненты со специфическим распределением диапазонов кипения (например, нафты, дистиллятов, ВГО и/или смазочных масел). Перегонка включает в себя (но не ограничивается указанным) способы атмосферной перегонки и/или способы вакуумной перегонки. Неперегнанное и/или нефракционированное стабилизированное сырье может включать в себя компоненты, которые имеют число атомов углерода больше 4, в количестве, по меньшей мере, 0,5 грамма компонентов на 1 грамм сырья. Примеры стабилизированного сырья включают в себя цельное сырье, отбензиненное сырье, обессоленное сырье, обессоленное отбензиненное сырье, или их смеси. Термин "отбензиненный" относится к сырью, которое обработано таким образом, что удаляется, по меньшей мере, часть компонентов, имеющая температуру кипения ниже 35°С при 0,101 МПа (95°F при 1 атм). Обычно отбензиненное сырье имеет содержание таких компонентов не более 0,1 грамма, не более 0,05 грамма или не более 0,02 грамма на 1 грамм отбензиненного сырья.

Некоторые виды стабилизированного сырья имеют такие характеристики, что стабилизированное сырье можно транспортировать до установок традиционной обработки с помощью транспортных средств (например, трубопроводов, автоцистерн или танкеров). Другие виды сырья имеют одну или несколько неподходящих характеристик, которые делают их невыгодными. Невыгодное сырье может быть неприемлемым для транспортных средств, и/или для обрабатывающего оборудования, таким образом, понижается экономическая значимость невыгодного сырья. Эта экономическая ценность может быть такой, что считается нецелесообразным добывать, транспортировать и/или перерабатывать сырье из продуктивного пласта, который включает в себя невыгодное сырье.

Характеристики невыгодного сырья могут включать в себя, но не ограничиваются указанным: а) СКЧ, по меньшей мере, 0,1, по меньшей мере, 0,3, или по меньшей мере, 1; b) вязкость, по меньшей мере, 10 сСт; с) удельный вес API, не более 19 градусов, не более 15, или не более 10; d) суммарное содержание Ni/V/Fe, по меньшей мере, 0,00002 грамма, или по меньшей мере, 0,0001 грамма Ni/V/Fe на 1 грамм сырья; е) суммарное содержание гетероатомов, по меньшей мере, 0,005 грамма гетероатомов на 1 грамм сырья; f) содержание остатка, по меньшей мере, 0,01 грамма остатка на 1 грамм сырья; g) содержание C₅ асфальтенов, по меньшей мере, 0,04 грамма C₅ асфальтенов на 1 грамм сырья; h) содержание ОМУ, по меньшей мере, 0,002 грамма ОМУ на 1 грамм сырья; i) содержание металлов в солях металлов органических кислот, по меньшей мере, 0,00001 грамма металлов на 1 грамм сырья; или j) их комбинации. В некоторых вариантах воплощения невыгодное сырье может содержать, на 1 грамм невыгодного сырья, по меньшей мере, 0,2 грамма остатка, по меньшей мере, 0,3 грамма остатка, по меньшей мере, 0,5 грамма остатка, или, по меньшей мере, 0,9 грамма остатка. В определенных вариантах воплощения невыгодное сырье может иметь СКЧ в диапазоне от 0,1 или 0,3 до 20, от 0,3 или 0,5 до 10, или от 0,4 или 0,5 до 5. В определенных вариантах воплощения невыгодное сырье может иметь содержание серы, на 1 грамм невыгодного сырья, по меньшей мере, 0,005, по меньшей мере, 0,01, или по меньшей мере, 0,02 грамма.

В некоторых вариантах невыгодное сырье имеет характеристики, которые включают в себя (но не ограничиваются указанным): а) СКЧ, по меньшей мере, 0,5, или, по меньшей мере, 1; b) содержание кислорода, по меньшей мере, 0,005 грамма кислорода на 1 грамм невыгодного сырья; с) содержание C₅ асфальтенов, по меньшей мере, 0,04 грамма C₅ асфальтенов на 1 грамм невыгодного сырья; d) вязкость выше желательного значения (например, более 10 сСт) для углеводородного сырья с удельным весом API, по меньшей мере, 5; е) содержание металлов в солях металлов органических кислот, по меньшей мере, 0,00001 грамма металлов на 1 грамм сырья; или f) их комбинации.

В некоторых вариантах невыгодное сырье имеет характеристики, которые включают в себя (но не ограничиваются указанным): а) содержание основного азота, по меньшей мере, 0,0001 грамма соединений основного азота на 1 грамм невыгодного сырья; b) содержание молибдена, по меньшей мере, 0,1 ч./млн по массе; с) содержание остатка, по меньшей мере, 0,3 грамма остатка на 1 грамм невыгодного сырья; или d) их комбинации.

Невыгодное сырье может включать в себя, на 1 грамм неблагоприятного сырья: по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона выкипания между 95°С и 200°С при 0,101 МПа; по меньшей мере, 0,01 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,001 грамма углеводородов с распределением диапазона выкипания между 200°С и 300°С при 0,101 МПа; и, по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона выкипания между 300°С и 400°С при 0,101 МПа; и по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона выкипания между 400°С и 650°С при 0,101 МПа.

Невыгодное сырье может включать в себя, на 1 грамм невыгодного сырья: по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или, по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения не более 100°С при 0,101 МПа; по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или, по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения между 100°С и 200°С при 0,101 МПа; по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения между 200°С и 300°С при 0,101 МПа; по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения между 300°С и 400°С при 0,101 МПа; и по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения между 400°С и 650°С при 0,101 МПа.

Некоторые виды невыгодного сырья могут включать, на 1 грамм невыгодного сырья, по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или, по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения не более 100°С при 0,101 МПа, дополнительно к высококипящим компонентам. Обычно невыгодное сырье имеет, на 1 грамм невыгодного сырья, содержание таких углеводородов не более 0,2 грамма или не более 0,1 грамма.

Некоторые виды невыгодного сырья могут включать, на 1 грамм невыгодного сырья, по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или, по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения, по меньшей мере, 200°С при 0,101 МПа.

Некоторые виды невыгодного сырья могут включать, на 1 грамм невыгодного сырья, по меньшей мере, 0,001 грамма, по меньшей мере, 0,005 грамма, или, по меньшей мере, 0,01 грамма углеводородов с распределением диапазона кипения, по меньшей мере, 650°С.

Примеры неблагоприятной сырой нефти, которая может быть обработана с применением способов, описанных в этом изобретении, включают в себя (но не ограничиваются указанным) нефти из следующих регионов мира: побережье Мексиканского залива США и южная Калифорния, битуминозные пески Канады, Бразильские бассейны Santos и Campos, Египетский Суэцкий залив, Чад, Северное море Соединенного Королевства, в открытом море Анголы, Китайский залив Bohai, залив Zulia (Венесуэлла), Малайзия и остров Суматра (Индонезия).

Обработка неблагоприятной сырой нефти может улучшать характеристики неблагоприятного сырья таким образом, что сырье станет приемлемым для транспорта и/или переработки.

Сырье может быть отбензиненным, как описано в изобретении. Неочищенный продукт, полученный при обработке сырья, как описано в изобретении, является подходящим для транспорта и/или переработки. Характеристики полученного неочищенного продукта более близки к соответствующим характеристикам промежуточной нефти Западного Техаса, чем к сырью, или ближе к соответствующим характеристикам нефти марки Brent, чем к сырой нефти, и, следовательно, повышается экономическая ценность нефтяного сырья. Такой неочищенный продукт может быть переработан с меньшей предв