專利名稱：結(jié)合脫金屬與用純或不純的氧化化合物將原油、殘?jiān)蛑赜娃D(zhuǎn)化成輕質(zhì)液體的深度轉(zhuǎn)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明一般涉及烴的轉(zhuǎn)化，更具體地涉及將含雜質(zhì)的重質(zhì)烴轉(zhuǎn)化成能被分離成傳統(tǒng)產(chǎn)物餾分的輕質(zhì)烴。
2．現(xiàn)有技術(shù)描述眾所周知，所有精制工藝留下難熔性或固態(tài)的重質(zhì)殘?jiān)?，這些殘?jiān)y以應(yīng)用和處理。同樣眾所周知的是，油井經(jīng)常遇到含有沉積物的原油，其特征是很高的密度和很高的粘度，因此難以運(yùn)輸。這些原油的特征還在于高的金屬含量，例如鎳和釩、沉降物和淤渣、硫、鹽，此處只提及主要的雜質(zhì)，它們構(gòu)成任何類型催化劑的毒物。此外，不論如何，不可能完全避免這些組分在與這些原油接觸的任何物質(zhì)上沉積。因此，應(yīng)該理解如果使用催化劑，其全部表面和全部孔將迅速地被覆蓋，催化劑將完全無活性那么催化劑將僅僅占據(jù)反應(yīng)器的空間，甚至如果沉積物通過由沉降物、鎳、釩、瀝青、所產(chǎn)生的碳化合物等組成的膠泥而在催化劑中積累顆粒，將有堵塞反應(yīng)器的危險(xiǎn)。
我們知道例如FCC工藝，其中試圖通過在再生爐中燃燒來調(diào)整碳沉積物，但是這要求催化劑在反應(yīng)器和再生爐之間進(jìn)行復(fù)雜的循環(huán)。此外，所述催化劑的循環(huán)產(chǎn)生棘手的侵蝕問題，這是由兩種情況造成的，即，物質(zhì)本身的實(shí)際磨損，有時(shí)出現(xiàn)穿孔；以及催化劑一旦磨損就產(chǎn)生對(duì)人體有害的粉塵，且不論使用如何大型和先進(jìn)的過濾器都不能阻止粉塵。由于所有遇到的限制和要采取的權(quán)衡措施，這種裝置只能處理減壓餾分(DsV)，即，通過從物料中除去減壓殘?jiān)?RsV)來進(jìn)行處理，其中在減壓殘?jiān)袧饪s金屬、沉降物等。此外，用于燃燒所得焦炭的再生爐使用約700℃的最低溫度，以便進(jìn)行燃燒。從再生爐排出、并在該過高溫度下輸送至反應(yīng)器內(nèi)的催化劑導(dǎo)致大量產(chǎn)生氣態(tài)產(chǎn)物，以及在與過熱催化劑第一次接觸時(shí)損失大量氫的高級(jí)芳族重質(zhì)產(chǎn)物。此外，不可能改變液態(tài)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的分布狀況，這進(jìn)一步伴隨大量氣體C1、C2和LPG C3、C4。
FCC僅僅使碳和氫在分子中的分布重排其從高分子量分子(高沸騰溫度)中抽取氫來產(chǎn)生輕質(zhì)分子，但C4、C3、C2以及特別是Cl(CH4)占?xì)涞暮艽笠徊糠?。甚至有純的氫氣排出。結(jié)果，已知作為HCO的重質(zhì)餾分的含氫量低，不能循環(huán)用于新的轉(zhuǎn)化。所以，在良好的氫/碳比率的轉(zhuǎn)化期間的守恒是重要的。
加氫裂解的目的準(zhǔn)確地是通過以有效的方式向物料中加氫來升高H/C比率。這種消耗氫氣的方法要求使用產(chǎn)生氫氣的裝置，該裝置使用大量能量和含氣態(tài)烴的物質(zhì)(通常當(dāng)CnH(2n+2)用作原料時(shí)使用含CO2的物料)。另外，氫氣僅僅在大于100巴的壓力下具有活性，這使裝置必須具有很大的厚度。為了說明其思想，在約450℃的溫度下在150巴下氫氣的存在提出棘手的技術(shù)問題，特別是關(guān)于適用于這些用途的特定合金鋼的特點(diǎn)。此外，被氫飽和的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物是高級(jí)烷烴，所以給出辛烷值差的汽油。所以，必要的是使用能除氫的催化重整裝置，以增加辛烷值?？此泼艿氖?，在這些操作中從在高難度下向產(chǎn)物中加氫開始，然后卻要強(qiáng)制除氫。因此，易于理解為什么重要的是在所有這些有關(guān)含氫量的操作中避免無效操作。
一些研究試圖生產(chǎn)活潑氫，表示為H，以便將氫引入缺氫物料中。所述H的生成需要大量能量，該能量在最終反應(yīng)時(shí)返回，并“毀掉”所述烴分子，有可能釋放出碳。結(jié)果，由于完全脫氫而生成不飽和氣體(通常為物料的20-40％)，而不是在物料中引入氫。
其它研究工作使用在40巴下在1100-1200℃下過熱的氫氣來進(jìn)行，其中裂化反應(yīng)時(shí)間為60秒，以將油和重油的殘?jiān)M(jìn)行加氫熱裂解，例如B.SCH_TZE和H.HOFMAN在Erd_l und Kohle-Erdgas-Petrochemievereinigt mit Brennstoff-Chemie 1983,36No.10,457-461中所報(bào)告的那些。所得結(jié)果總是包括高氣體比例(12-27％)和大量焦炭。從熱動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，這兩種方法不是有效的，如通過所有得到的實(shí)踐結(jié)果(過量產(chǎn)生氣體和焦炭)所證實(shí)。
眾所周知，構(gòu)成減壓殘?jiān)姆肿涌捎脺p粘裂化爐進(jìn)行熱“振動(dòng)”，以“降低”粘度。這產(chǎn)生另外少量的通常用FCC轉(zhuǎn)化的物料。那么存在減粘裂化爐殘?jiān)?，其通常稱作閃蒸減粘裂化爐殘?jiān)?RVR)，該殘?jiān)荒苡米髦毓I(yè)燃料，如果向其中加入輕質(zhì)產(chǎn)物例如粗柴油或LCO(FCC粗柴油)以達(dá)到正常粘度。
這些例子說明包括重復(fù)處理和再處理的精制操作的復(fù)雜性。必須在接近20℃的溫度和接近1大氣壓的正常條件下關(guān)注物質(zhì)的物理狀態(tài)(液體、固體或氣體)。
我們也知道焦化裝置，該裝置能處理殘?jiān)葬尫乓后w，同時(shí)不生成固體碳，固體碳將具有與煤同樣的用途(也有同樣的難度)。
我們還知道有人嘗試改進(jìn)靈活焦化裝置，其實(shí)際上包括將制得的焦炭氣化。氣化需要象焦化裝置那樣大的設(shè)備。其中用不能燃燒的氣體使精煉飽和，這種氣體必須輸出或用于其它目的，而不是精制操作所嚴(yán)格要求的那些(即，產(chǎn)生電力)。
我們也知道對(duì)加氫轉(zhuǎn)化RsV的嘗試，稱作HYCON工藝，該工藝將消耗約2.3％氫。被轉(zhuǎn)化的41％必須通過FCC操作，這存在相關(guān)提及的所有問題，特別是關(guān)于H2的直接泄漏和在氣體如CH4和C2H6中所含氫的損失。
這兩種工藝過于復(fù)雜，最終難以實(shí)施有效的精制流程。
FW和UOP在1997年10月27日?qǐng)?bào)告他們實(shí)施一種催化工藝，稱為水轉(zhuǎn)化工藝(AQUACONVERSION PROCESS)以及UNION CARBIDE作為催化劑。實(shí)踐中，針對(duì)催化劑的一般問題仍然未解決。ELF ANTAR也公開了制備含10和20％水的Aquzole，只能穩(wěn)定15天至一個(gè)月。
發(fā)明概述上述一個(gè)或多個(gè)問題可通過本發(fā)明的實(shí)施方案來解決。
參見

圖1，一個(gè)實(shí)施方案包括一種通過水或在600-800℃之間適當(dāng)過熱的氧化氣體的幫助下將烴轉(zhuǎn)化成液體(汽油、粗柴油、燃料)的方法，其中烴是固態(tài)或具有高沸騰溫度，含有金屬、硫、沉降物。該方法包括將物料5在加熱器8中預(yù)熱至比反應(yīng)器10的選定溫度低的溫度。通過注射器4將該物料注入空反應(yīng)器10(即，不含催化劑)中。用來自過熱器2的氣體或過熱蒸汽的射流處理物料，以活化物料。使物料中的活化產(chǎn)物在選定溫度和選定壓力下在反應(yīng)器中穩(wěn)定，然后從一系列萃取器13中通過，以分離重質(zhì)和輕質(zhì)烴，并使物料脫金屬。以水/烴乳液形式出現(xiàn)的有用產(chǎn)物通常在破乳器16中破乳，形成含有不同雜質(zhì)的水。含有輕質(zhì)相的最終的烴在加熱器98中進(jìn)行加熱，并根據(jù)與13相似的萃取器18的精制要求而分離成傳統(tǒng)產(chǎn)物的餾分。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下詳細(xì)說明和參考附圖中表現(xiàn)出來，其中圖1顯示根據(jù)本方法用于含烴產(chǎn)物的蒸汽轉(zhuǎn)化的一個(gè)實(shí)施方案的單元工藝流程。
圖2顯示一個(gè)實(shí)施方案中所用的萃取器/分離器。
圖3顯示一個(gè)實(shí)施方案中所用的反應(yīng)器。
圖4顯示在非干燥國(guó)家中，根據(jù)本方法用于含烴產(chǎn)物的蒸汽轉(zhuǎn)化的單元工藝流程。
圖5顯示在缺乏水資源的沙漠地區(qū)中實(shí)施的同樣流程。
圖6顯示為了將鉆井或煉油廠的過量氣體轉(zhuǎn)化成液體而實(shí)施的同樣流程。
圖7顯示用于將重質(zhì)餾分和油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)餾分的工業(yè)中試，其中中試在總供應(yīng)速率為5千克/小時(shí)，或2千克/小時(shí)常壓殘?jiān)?.5千克/小時(shí)減壓殘?jiān)虏僮鳌?br> 圖8顯示在另一個(gè)實(shí)施方案中的工藝流程。
圖9顯示在另一個(gè)實(shí)施方案中的工藝流程。
圖10顯示在另一個(gè)實(shí)施方案中的工業(yè)中試。
雖然本發(fā)明可進(jìn)行各種改進(jìn)和采取其它形式，特定的實(shí)施方案通過附圖中的例子來說明，并將在此詳述。但是應(yīng)該理解，附圖和詳述并不將本發(fā)明限制于特定的公開形式，恰恰相反，其目的是覆蓋全部改進(jìn)、相等的情況和在所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的其它情況。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述各種實(shí)施方案的特征是以下描述的不同特點(diǎn)，其可獨(dú)立或一起考慮，給出的列表用于說明目的，并不是全封閉的。
(1)物料按照原樣使用。在煉油廠中，我們的工藝稱作CPJ，該工藝能普遍接受原油、常壓殘?jiān)?Rat)、減壓殘?jiān)?RsV)或重質(zhì)餾分。
(2)該方法從不使用任何要求必須能經(jīng)受大氣壓的壓碎強(qiáng)度的大型蒸餾塔的減壓工藝。
(3)使用作為能量媒介物的氣體或蒸氣來處理引入的物料。
*如果該方法在煉油廠中進(jìn)行，蒸氣優(yōu)選是蒸汽。
*如果該方法在干燥或沙漠地區(qū)進(jìn)行，氣體優(yōu)選是N2+CO2(即，直接使用從爐中排出的煙霧)。
*任何組合是可能的，并經(jīng)過試驗(yàn)。例如-在包括氫氣裝置的煉油廠中，可使用由Benffield氫氣脫碳裝置脫除的CO2；-可使用CO2氣體+H2O(蒸汽)混合物；-可使用在脫碳之前從Benffield氫氣生產(chǎn)裝置排出的CO2+xH2的混合物，它是為所制備的汽油的辛烷值提供一些益處的混合物；-CO2+xH2或CO2+H2+H2O是合適的。
最有利的氣體或蒸氣將含有氧和/或氫。這些組分可結(jié)合或混合，例如或仍然是從Bensfiel裝置在轉(zhuǎn)化之后和在氫氣生產(chǎn)裝置中脫碳之前得到的CO2+H2。純N2是可接受的，但不是很有利的?？梢灾慌c優(yōu)選來源于燃燒煙霧中的CO2一起選擇N2。
O2的直接引入需要特別小心地注射。例如，有可能用預(yù)注射器注入。(在這種情況下，不需要純O2?？諝?O2+4N2)是足夠的。)另外考慮將過量的輕質(zhì)氣體(C1、C2)再吸收成主要的化學(xué)能量，在特定的萃取器中在200-220℃、20-30巴下部分回收該物質(zhì)。這顯示CPJ方法的極度靈活性的另一方面。硫不妨礙該方法，并可能甚至是有益的(除考慮耐侵蝕性以外)。
(4)在傳統(tǒng)的爐中加熱、預(yù)熱或制備氣體。
(5)將新鮮的物料和任何循環(huán)的組分在傳統(tǒng)的爐中或通過一系列傳統(tǒng)的熱交換器適當(dāng)?shù)仡A(yù)熱。
(6)通過注射器將物料注入反應(yīng)器中，形成預(yù)熱物料和氣體射流之前的緊密接觸，在膨脹期間，適當(dāng)?shù)仡A(yù)熱(或在純蒸汽的情況下過熱)。該注射器也將形成物質(zhì)和氣體的自由射流，其不與任何材料壁接觸，以促進(jìn)反應(yīng)的引發(fā)。由注射器中的溫度、流速和膨脹速率決定的能量供應(yīng)釋放出有用量的機(jī)械能，其提供對(duì)引發(fā)反應(yīng)必要且剛好充足的能量供應(yīng)，且不破壞分子附近的氫，并且不產(chǎn)生如FCC中出現(xiàn)的使分子裂化成很小片段的能量。
(7)裂化反應(yīng)器是空的容器。不使用催化劑。該反應(yīng)器使得反應(yīng)由注射器引發(fā)以達(dá)到平衡。壓力減少了必要的體積，并提高工藝過程達(dá)到平衡的速度。在反應(yīng)器內(nèi)不存在任何物質(zhì)，這表現(xiàn)出不具有任何反應(yīng)劑停滯點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，其中停滯點(diǎn)的存在導(dǎo)致裂化時(shí)間過長(zhǎng)，結(jié)果引起碳沉積物。
(8)產(chǎn)物、蒸氣和氣體隨后在接近大氣壓的壓力下在從裂化反應(yīng)器排出時(shí)發(fā)生膨脹。如果為了回收初始?xì)怏w中的碳而引入2CH4+O2或2CO+4H2，那么將裂化反應(yīng)器的出口冷卻至200-220℃，且不破壞壓力，這有可能作為第二種能力來建立加入CO+H2的反應(yīng)平衡，該反應(yīng)得到-CH2-，它連接于用于這種情況的H2O/烴乳液中所含的物質(zhì)上。
CO+H2還能提供官能嵌段-C:_H’＇H這在其本身上加入不飽和鍵，得到醛，最簡(jiǎn)單的例子是
＇H所有這些反應(yīng)有助于生成液體并消除或阻止氣體的產(chǎn)生。然后，產(chǎn)物在大氣壓下膨脹。
(9)在所有情況下，將它們適當(dāng)?shù)乩鋮s，并通過一系列特定裝置分離，這些設(shè)備用于在根據(jù)產(chǎn)物的物理特性適當(dāng)選擇的溫度下從輕質(zhì)氣相中分離重質(zhì)液相。
(10)將不符合所選標(biāo)準(zhǔn)的重質(zhì)產(chǎn)物與新鮮物料一起循環(huán)。
(11)對(duì)符合所選標(biāo)準(zhǔn)的輕質(zhì)產(chǎn)物進(jìn)行萃取。在蒸汽的存在下，它們表現(xiàn)為很穩(wěn)定的能容易破乳的水/烴乳液的形式。
(12)重質(zhì)分子的裂化在受控方式下在所有這些工藝中進(jìn)行。粗略地說，可以在注射器中的每一次操作時(shí)使分子的重量一分為二，轉(zhuǎn)化率為(1-1/e=0.63)。所以，該方法剛好改變產(chǎn)物的H/C比率。
(13)對(duì)分子裂化的控制使得有可能通過絕不施加形成氣體所需的能量和通過選擇反應(yīng)器內(nèi)不利于這種氣體出現(xiàn)的分子平衡條件來避免產(chǎn)生氣體。
(14)有用的產(chǎn)物可以是經(jīng)過水化并由11中所述的乳液組成；或是無水的，通過萃取脫水獲得。
上述方法本身都不是關(guān)鍵的，可通過其它方式來補(bǔ)償產(chǎn)量較低、轉(zhuǎn)化率較低、能耗較高或固體碳的產(chǎn)量較大的缺陷。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的另一系列特點(diǎn)，十分關(guān)注在處理期間對(duì)物質(zhì)的限制。
盡管這僅僅是很粗略和不完全的解釋，但可以想象，在熱學(xué)方面，熱量以分子機(jī)械振動(dòng)的形式儲(chǔ)存。振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械約束，這是由于與物料有關(guān)的慣性在分子中部是最高的，如果振動(dòng)是適中的。這些約束隨后引起分子中部的斷裂。分子受熱越高(或更通常的是，其必須儲(chǔ)存更多的任何種類的能量)，振動(dòng)就越強(qiáng)。在此方面，它將根據(jù)諧振方式由數(shù)個(gè)振動(dòng)反波節(jié)和波谷振動(dòng)，例如從鋼琴弦或旗子升降索在強(qiáng)風(fēng)中的波動(dòng)，或也可通過正在振動(dòng)的長(zhǎng)棒觀察到的那些現(xiàn)象。因?yàn)檎駝?dòng)波谷是最大約束的位置，所以分子將在這些點(diǎn)斷裂，即在其長(zhǎng)度的1/3、1/4處等。這解釋如果分子過度受熱(如果在其中傳遞過多能量)，其將斷裂成很小的片段，直至產(chǎn)生CH4、甚至是碳C為止。
對(duì)于這種簡(jiǎn)單的解釋，也可理解為，由于分子的長(zhǎng)度增加(因此分子更大和更重)，分子將具有更多的振動(dòng)單元，使攪動(dòng)的外側(cè)單元保持在一起的中心單元將受到較強(qiáng)的約束，以將所述外側(cè)單元保持在一起。當(dāng)這種約束過大時(shí)，分子斷裂。
該例子可用于解釋為什么分子越重，其在不裂化的情況下的耐熱能力越低。為了說明這一概念，CH4不能經(jīng)受高于700℃的溫度，且重質(zhì)殘?jiān)荒芙?jīng)受高于430℃的溫度。關(guān)于裝置的選擇，這些約束也通過由千卡/小時(shí)/平方米表示的可接受的最大熱流，或者也可通過在熱壁與冷流體之間的可接受的溫差來表示。臨界值取決于在操作條件下以其物理狀態(tài)(液體、固體或蒸氣)為特征的所考慮的產(chǎn)物。因此，獲得處理產(chǎn)物時(shí)可能出現(xiàn)的實(shí)踐知識(shí)是很重要的。
以下實(shí)施例將解釋與簡(jiǎn)單分子的關(guān)系，如通常的C10H8，由兩個(gè)芳核構(gòu)成。
注意6個(gè)芳族碳原子的每個(gè)環(huán)_，A表示環(huán)，¨表示每個(gè)核中的雙鍵。
_:_在此表示兩個(gè)_碳連接在一起。
如果__過度受熱，它失去氫，成為高度活性的，從而產(chǎn)生_:_ _:_+ ¨_:_ _:_
tf=80℃tf=278℃Téb=218℃ Téb=350(升華)d=0.963d=1.36n=1.60(液體) n=1.88
我們從固體/液體得到很硬的固體(由于同樣原因，必須注意含20個(gè)碳的分子構(gòu)成通常稱作粗柴油或輕質(zhì)民用燃料的產(chǎn)品)。一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)特征因此包括防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
觀察到新斷裂的鏈自然地在與斷裂成直角時(shí)是很活潑的，極性分子H_H(水)本身容易地附著于所述斷裂處，就象_C_那樣(二氧化碳)。
一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)特征在于在轉(zhuǎn)化工藝中引入氧氣。
為了更好地理解本方法的獨(dú)特之處和高度的發(fā)明特點(diǎn)，我們將提供關(guān)于操作和注意事項(xiàng)的解釋。為此，我們?cè)俅芜x擇C20族作為例子C20H14_2Tf=300℃ Téb=SubH_,_:_-_:_,_HC20H14 Tf=188℃ Téb=452Sub_:_-_:AC20H14_ Tf=81℃ Téb=264/15mm _:_-_-_:_用外側(cè)的OH替代氫不是很好的(熔化溫度從188℃至300℃)。如果O消除C-C鍵，則獲得有益的效果(熔化溫度從188℃至81℃)。
現(xiàn)在我們將考慮這樣的情況，其中分子C20H14在引起振動(dòng)的適當(dāng)溫度下弱化，并將分子H_H(H2O)送至中心鍵
H H__:_-_:_ _:A-_H +_:_Tf=188℃ Tf=123℃ Tf=80℃Téb=452sub Téb=295℃Téb=218℃d=1.30d=1.01d=0.963n=1.76n=1.62n=1.60液體水的存在對(duì)所形成的產(chǎn)物是十分有益的。讓我們考慮高度緊密的分子C20H12，連接有兩個(gè)H2O；我們討論
H H____
___oH′＇HTf=278℃ Tf=123℃Tf=123℃Téb=350Sub Téb=295℃Téb=295℃d=1.36 d=1.01 d=1.01n=1.88 n=1.62 n=1.62該例子清楚地顯示可從蒸汽獲得的所有益處。
通過熱動(dòng)力學(xué)考慮，也可確定根據(jù)以下反應(yīng)在600-700℃下氧化可能形成的游離固體碳AS=42.14 AH=41.23 Téq=705℃AS=33.04 AH+31.40 Téq=677℃其中AS是熵變，AH是焓，Teq是在1巴壓力下的平衡溫度。
我們對(duì)H2O和CO2的有益效應(yīng)作另一種可能的解釋是，當(dāng)在注射器內(nèi)正確地使用H2O和CO2時(shí)，傾向于消除可能偶爾形成的固體碳。
從這些例子可見，物理性質(zhì)、特別是折光指數(shù)的檢測(cè)可能依照形成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方向，并指向所述轉(zhuǎn)化。
易于理解一個(gè)實(shí)施方案的目的，該實(shí)施方案包括在能避免氫損失的條件下操作，因?yàn)闅鋼p失形成向低熔融性核發(fā)展的不飽和組分。
如果我們考慮下述直鏈，當(dāng)其被加熱至高溫時(shí)，開始根據(jù)以下流程損失氫
然后，不飽和鏈折疊并閉合ASAHTéq:941°K(668℃) -20.65-19.44 對(duì)于6個(gè)碳，熔化溫度從-95℃至+6℃。因此我們認(rèn)為，一方面，應(yīng)該絕不使用接近約650℃的溫度，另一方面，應(yīng)該不供應(yīng)這種情況下所需的能量；上述熱動(dòng)力學(xué)值提供數(shù)量級(jí)。此外，觀察到當(dāng)脫氫反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)失去控制，因?yàn)榄h(huán)化反應(yīng)釋放能量。
下面是如果存在更強(qiáng)的能量供應(yīng)時(shí)可能出現(xiàn)的情況 ASAHTéq=1066°K(793℃) 120.78128.744H2+S°=4×32.21 高度脫氫的鏈閉合ASAHTéq=3381°K -20.4 -68.98 從直鏈奪取H2形成約&S/H2=+30.19并需要約&H/H2=+32.18閉環(huán)釋放能量(并減少&S約20.5)。
通過我們的注射器實(shí)現(xiàn)適當(dāng)產(chǎn)物的初始調(diào)節(jié)之后，一個(gè)實(shí)施方案使得有可能在符合前述原則和不應(yīng)超越的數(shù)量級(jí)的情況下引發(fā)和活化反應(yīng)。
我們將說明H2O存在的另一個(gè)益處，其中H2O的作用類似于環(huán)化反應(yīng)的阻止劑。
重質(zhì)原油含有很少的簡(jiǎn)單和直鏈分子；它們含有各種復(fù)雜的或多或少互相連接的多核芳族分子，參見根據(jù)以下流程易于縮合并含2-3個(gè)核的以下分子 Tf Téb S° AHf° d n101 340 96.7 55.5 1.18 1.67由于同樣的原因，觀察到第三個(gè)中心核的形成顯著增加該分子的密度。
用H2O蒸汽可按照步驟操作以使含14個(gè)碳的分子斷裂，并甚至顯示怎樣再次吸收含3個(gè)碳的輕質(zhì)分子，否則該輕質(zhì)分子將會(huì)產(chǎn)生氣體。第一步中心不飽和鍵的弱化AS/AH-29.96/-12.50Tf=124 Téb=307℃ Tf=68 Téb=170/15第二步分子的中心裂化
Tf=-26 Téb=178 Tf=-94 Téb=110第三步熔化和脫H2O(肯定出現(xiàn))-2.04/-14.36Tf=-33 Téb=190°第四步不飽和支鏈的環(huán)化(自然出現(xiàn))-15.44/-19.90Tf=-43 Téb=195-----------------------------------------21,17/-7.45＂＂＂v＂＂＂ ＂＂v＂＂ ＂＂v＂＂Tf=124 Téb=307℃ Tf=-43 Téb=195 Tf=-94 Téb=110FOL 輕質(zhì)粗柴油 汽油可以觀察到反應(yīng)的中間步驟通過適中的能量來進(jìn)行，且整個(gè)反應(yīng)是這樣出現(xiàn)的，在開始時(shí)施加的水在結(jié)束時(shí)回收(與催化劑的作用相似)。
也應(yīng)該適當(dāng)?shù)刈⒁猓鳛榭紤]之一和本方法的特征，初始熔化溫度為127℃，在第一步之后降至-26℃，然后-33℃；通過第四步，溫度是-43℃，最后，通過第五步，獲得熔化溫度為-94℃的產(chǎn)物。
因此，在整個(gè)反應(yīng)的中間步驟期間存在該熔化溫度的連續(xù)下降。實(shí)驗(yàn)顯示產(chǎn)生很少量的氣體和碳，并有可能將產(chǎn)物例如減壓殘?jiān)驗(yàn)r青完全轉(zhuǎn)化成液烴。
我們將現(xiàn)在考慮直鏈的情況(在此例子中，含14個(gè)飽和碳)無H2O時(shí)為 AS AH36.04/19.57在H2O存在下的裂化根據(jù)以下流程進(jìn)行AS AH43.71/59.981.91/37.89-30.72/-87.31.14/9.0
其給出總共36.04/19.57觀察到在這些操作中，首先必要的是打開C-C鍵，這需要約40-60千卡(活化)；和最后供應(yīng)約20千卡/餾分(凈比能)。
注意，萃取一個(gè)H2需要約&H/H2=+32千卡，且如果這樣進(jìn)行，將獲得差的結(jié)果。
所以，必要的是尋找一組能盡可能地滿足上述不同要求的設(shè)備，這通過如下實(shí)現(xiàn)將物料充分預(yù)熱，隨后由注射器中的膨脹來活化，在這種情況下要轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物可能就溫度等效而言很短暫地停留在不穩(wěn)定的范圍內(nèi)，因?yàn)閿嗔严哪芰浚@使反應(yīng)劑返回反應(yīng)器所需的穩(wěn)定范圍內(nèi)，此時(shí)達(dá)到熱動(dòng)力學(xué)平衡(按廚師的話說使其適當(dāng)?shù)亍奥蠓小?。
此處提供這些反應(yīng)及其機(jī)理僅僅用于解釋在本方法中獲得出人意料的轉(zhuǎn)化結(jié)果的原因。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入分析教導(dǎo)我們確定怎樣處理給定的物料，以及與由這些重質(zhì)產(chǎn)物構(gòu)成的復(fù)雜物質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題；上面的敘述只是必要調(diào)整的指導(dǎo)原則。
我們顯然采用所有這些實(shí)驗(yàn)，以構(gòu)建熱動(dòng)力學(xué)和物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，其中對(duì)于1-10個(gè)碳/每分子的各族物質(zhì)提供下面的摘錄作為說明物理和熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì) 族(1)名稱 Tf℃ Téb℃S° AHf° d n Tc°K Pc VczcCH4 -186 -165.0 44.49 -17.89 0.415 氣體 190.7 45.8 990.290CO -199 -191.0 47.30 -26.41. 0.793 氣體 133.0 34.5 930.294H2C_-92-21.052.26 -28.00 0.815 氣體 410.0 67.0 112 0.223H3C_H -97.1 64.7 57.00 -48.05 0.812 1.3288 513.2 78.5 118 0.220HC__H +8.3 100.759.40 -90.50 1.220 1.3714 581.0 71.8 117 0.176物理和熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì)族(10)Pj-Mend＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿單位 ℃℃cal/m Kcal/m＜-à 20℃-＞°K bar cc/m g/m名稱 TfTéb S° AHf°d n=1.Tc Pc Vc PM zc=0.Str-----------------------(n-1)---------------C10H8 n14 80 218 80.5 36.1 0.963.5898 748 40.0 413 128.269 _:_C10H12 t98-36 207＜83.2 4.2＞0.970.5414＜717 33.0 478＞132.268 _Cy6C10H14 n189 ..200＜84.5-11.7＞0.934.5260＜707 30.6 500＞134.264 2_-6HC10H18 d6-43 195 87.1-43.6 0.897.4810 687 25.8 543 138.249 2Cy6C10H18 d74-36 174 125.3 9.85 0.766.4265 623 25.8 587 138.297_C10C10H2O d66-66 171 129.2-29.3 0.741.4215 616 25.0 592 140.292 éC10C10H22 d20-30 174 130.2-59.7 0.730.4102 619 20.8 602 142.246 nC10------------------------------------------------C10H20_d18-5 208 137.7-78.9 0.830.4287 636 24.4 605 156.278 AldC10H21_H d57+7229 142.1-96.4 0.830.4372 667 29.8 619 158.337 alcC10H19__H d42 32 270 142.3-143.0.886.4288 717 29.4 644 172.322 酸---------------------------(n-1)-------------------注意分類氧化/鏈烷/鏈烯/鏈炔/環(huán)/芳族化物縮寫是Tf熔化溫度， Teb沸騰溫度S°標(biāo)準(zhǔn)熵， AHF°標(biāo)準(zhǔn)生成焓d成密度， n折光指數(shù)Tc臨界溫度， Pc臨界壓力Vc臨界體積， zc壓縮系數(shù)Str結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)寫為_表示芳核，Cy表示飽和環(huán)_表示炔屬，é表示烯屬，n表示正烷烴_表示雙鍵氧，_H表示OH官能團(tuán)這些數(shù)據(jù)有助于監(jiān)控、了解或預(yù)測(cè)在其不同處理?xiàng)l件下的物質(zhì)狀態(tài)，以及可能的熱動(dòng)力學(xué)平衡。特別是這些數(shù)據(jù)也使我們能預(yù)測(cè)導(dǎo)致生成碳和脫氫的化學(xué)不可逆性?？傊?，我們將描述在很大程度上幫助我們分析這些問題的指導(dǎo)原則，從新角度即從力學(xué)觀點(diǎn)的角度出發(fā)。
讓我們來考慮異C4環(huán)C6。第一，分子必須扭曲，以便從自由天然的展開狀態(tài)轉(zhuǎn)變成折疊狀態(tài)，這需要能量。如果然后通過除去相應(yīng)的氫來脫去接近成核環(huán)C6的折疊異C4支鏈的每一端，就形成兩個(gè)新的碳-碳鍵。如此形成的只含10個(gè)碳的分子是一個(gè)真正的籠，具有下述驚人的物理性質(zhì)C10H16 a742Tf=268Teb=升華 密度=1.070 n=1.5680C10H20 c686Tf=-94Teb=171密度=0.795 n=1.4386參考來自化學(xué)和物理手冊(cè)(Handbook of Chemistry and Physics) C10H20c686 Tf=-94Teb=171密度=0.795 n=1.4386 C10H16 a742Tf=268Teb=升華 密度=1.070 n=1.5680 注意，這些籠分子(特別是如果它們是芳族的)成為真正的金屬和有機(jī)金屬的“巢”或“夾心”，我們將在下面描述。對(duì)氣體、焦炭或固體碳?xì)堅(jiān)霈F(xiàn)的控制本方法的驚人特征之一在于其使得有可能轉(zhuǎn)化瀝青，且不產(chǎn)生顯著量的碳或氣體。根據(jù)在嘗試解釋觀察現(xiàn)象時(shí)獲得的知識(shí)，我們將嘗試解釋獲得這種結(jié)果的原因。
通過適當(dāng)?shù)姆绞?機(jī)械、熱、電或化學(xué)等)，總是可能轉(zhuǎn)化能量，根據(jù)熱動(dòng)力學(xué)中常用的術(shù)語，我們將其稱作AH(焓變)。根據(jù)在監(jiān)控物質(zhì)狀態(tài)方面的經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)谶B續(xù)基礎(chǔ)上選取所述狀態(tài)的關(guān)鍵變量，可通過AS焓變概括。實(shí)際上，通過參考已列出的表，可以觀察到在SXL和物理熔化和沸騰參數(shù)，以及更通常的與狀態(tài)變化或物質(zhì)有機(jī)化相關(guān)的參數(shù)之間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。為了解釋該思想，我們將選擇含14個(gè)碳的不飽和分子。********************************************************************進(jìn)料<_________出料_________> AS AH Téq℃*************** ********液體*********氣體***** ***** *****Cé14H28 _ Cé7H14 +Cé7H14…36.0619.18-------v------- -------v------- ---v--- ----- ----- 269°Tf=-13 Téb=251°Tf=-119Téb=94° 液體d=0.771 n=1.4335 d=0.697 n=1.400Cé14H28 _Cé12H24 +Cé2H4 33.83 22.33-------v------- -------v------- --v-- ---- ---- 387°Tf=-35 Téb=213° 氣體d=0.755 n=1.430Cé14H28 _C_13H24 +CH4 36.39 26.54-------v------- -------v------- --v-- ----- ----- 456°Tf=-5°Téb=234 氣體d=0.784 n=1.437Cé14H28 _C_14H26 +H2 27.41 39.50-------v------- -------v------- --v-- ----- ----- 1168°Tf=-0°Téb=252 氣體d=0.789 n=1.439Cé14H28 _C_7H12 +Cé7H14 +H2 63.48 64.02-------v------- -------v------- --v--- --v-- ----- ----- 720°Tf=-81°Téb=93.8°液體 氣體*********************************************************************該表顯示隨著所用能量水平的增加，斷裂分子的數(shù)目以及生成片段的量增加，這意味著形成的無序程度越大(這增加AS),CH4的生成量越大，脫氫量越大。此外，AH/AS比率給出了溫度Tee，此時(shí)反應(yīng)劑在1巴壓力下達(dá)到自然平衡。如果只有液體是所期望的，整個(gè)過程將在限制為20千卡/分子的情況下進(jìn)行，如上所述(由于同樣的原因，這也解釋了通過催化劑在高于700℃下再生進(jìn)行的FCC將會(huì)脫氫和CH4的原因。沒有催化劑能改變實(shí)際的狀態(tài)。催化劑僅僅有利于中間步驟及其速度，使反應(yīng)劑根據(jù)反應(yīng)器的溫度達(dá)到熱動(dòng)力學(xué)平衡)。
一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)特征在于可以控制向液體轉(zhuǎn)化的速率，且不產(chǎn)生過量的輕質(zhì)氣體例如甲烷或乙烷。我們將嘗試提供在我們所進(jìn)行的不同實(shí)驗(yàn)期間獲得的與化學(xué)不可逆性(其看來不常提及)相關(guān)的解釋。
本方法的一個(gè)特征基本上是這樣的事實(shí)，即，將分子分成兩部分，并重新開始，以保持控制該過程。
有人可能認(rèn)為，為了加速該過程，溶液可簡(jiǎn)單地用于施加更多的能量，這將確實(shí)產(chǎn)生較大量的輕質(zhì)分子，如上表所示，其中包括大量氣體，假設(shè)其將總是有可能聚合以便返回成為液體。但是，由于化學(xué)不可逆性(沒有催化劑能克服化學(xué)不可逆性)，不可能通過適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行該操作。
為了說明該思想，假設(shè)我們考慮從甲烷、乙烷等產(chǎn)生液體。在這種情況下，將進(jìn)行如下反應(yīng)，例如A)AS=-1.95AH=+15.54Téq=-7669°KB)AS=-3.38AH=+10.33Téq=-3056°KC)AS=-0.54AH=+10.48Téq=-19400°K這些反應(yīng)是不可逆的，因?yàn)椴淮嬖赥eq負(fù)值。永遠(yuǎn)不可能以可逆方式進(jìn)行以下反應(yīng)(A)(B)(C)Téb 117°K184°K272°K！ 399°K正常狀態(tài) 氣體 氣體 氣體 298°K 液體結(jié)果(1)必要的是在該方法中接受不可避免地生成CH4，通過整個(gè)反應(yīng)C’概括C’)AS=-1.53 AH=-2.48Teq=1620°K或 2Cn4 _Cn7和Cn1 Keq(600℃)=1.93(該反應(yīng)是可能的，因?yàn)門eq是正值)
(2)如果熱動(dòng)力學(xué)可逆性被能量所阻礙根據(jù)反應(yīng)C”必須脫氫C”)AS=-0.54AH=+10.48Teq=-19400°K(該反應(yīng)是不可逆的，因?yàn)門eq是負(fù)值)C”/甚至通過合成氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)變，從下面的反應(yīng)開始AS=+42.7AH=-8.52,(反應(yīng)可能發(fā)生爆炸)該轉(zhuǎn)變是不可逆的，并將導(dǎo)致通過甲醇或費(fèi)-脫法進(jìn)行液態(tài)化時(shí)的總效率差。
特別是，可以僅僅當(dāng)存在生成C2H2的副反應(yīng)時(shí)進(jìn)行C”。
實(shí)踐結(jié)論首先，必須避免氣體的產(chǎn)生，這正是本方法的內(nèi)容。碳沉積物根據(jù)在控制焦炭產(chǎn)生方面的經(jīng)驗(yàn)，我們假設(shè)有兩個(gè)主要來源通過多芳核產(chǎn)生的塊狀沉積物；和通過氣體產(chǎn)生的粉狀碳。
很容易地目測(cè)，如果物質(zhì)聚合成各種鄰接的多芳核，因?yàn)樘贾苯踊ハ噙B接，并如上所述含有很少或不含氫連接鍵，那么熔化溫度隨著核數(shù)目而增加，并隨H/C比率(C10H8,Tf=80℃；C20H12,Tf=278℃，等)的降低而增加；我們?cè)絹碓浇咏腆w碳。
為了說明目的，這也可以通過我們研究化學(xué)不可逆性的方法來檢測(cè)。
為了說明該思想，選擇苯，并試圖使其裂化。觀察到分子熔化，再次伴隨脫H2，根據(jù)以下反應(yīng)[1]該反應(yīng)是不可逆的，因?yàn)門eq不能是負(fù)值。必須加入以下不可避免的副反應(yīng)[2]
為獲得AS=0.0，必要的是從反應(yīng)(2)采用1.17/259，或[3]得到整體反應(yīng)*************************************************************[1]+[3]----------------------------以及6C氣體轉(zhuǎn)向Csol=焦炭0.0046C氣體_0,004焦炭-1.16 -4.55--------------------------------1.16+3.46*************************************************************在750℃下40秒50％轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)上述發(fā)現(xiàn)的值，從而使我們堅(jiān)定了對(duì)必須避免的問題的信心。
不可逆性的觀點(diǎn)為作為副反應(yīng)中最困難的焦炭的產(chǎn)生提供了好的解釋。
粉狀碳沉積物出現(xiàn)的第二種方式是炔的方式，其中為了說明所用4CH4的目的，一些數(shù)據(jù)如下所示-----------------------------------------------------------Téq℃(21)AS=-3.84 AH=+31.08 -///°K-.........................................................*****-(22)AS=+27.89AH=+48.661472℃(23)AS=+55.65AH=+89.951343℃(24)AS=+85.2 AH=+71.4 565℃(25)AS=230.76AH=793.163164℃注Tf℃在3379℃下升華CH4的熱分解反應(yīng)(24)表明，在565℃以上，CH4通過慢動(dòng)力學(xué)分解，(約1小時(shí)達(dá)到800℃)，因?yàn)楸匾氖墙?jīng)歷由反應(yīng)(25)概括的氣態(tài)。
所以，引起粉狀碳出現(xiàn)的過程(filiation)看來是 在任何情況下和在實(shí)踐中(1)在所有情況下，必須避免形成飽和的輕質(zhì)氣體。
(2)游離氫的出現(xiàn)是不好的征兆。
(3)不飽和輕質(zhì)氣體和氫氣的產(chǎn)生構(gòu)成警告。
(4)乙炔的形成是嚴(yán)重警告。
(5)為了確定該過程是否正確地進(jìn)行，通過折光指數(shù)監(jiān)控芳構(gòu)化是很有效的。乳液本方法的一個(gè)特征在于使用氧化中間體，當(dāng)氧化中間體轉(zhuǎn)化成蒸汽時(shí)，自然產(chǎn)生穩(wěn)定的水/烴乳液。
早已知道困難燃料的燃燒可通過加入5-10％水來大幅度改進(jìn)。這種添加在燃燒第一階段期間提供重質(zhì)分子的裂化，同時(shí)避免其聚合成聚芳族化物，聚合時(shí)將產(chǎn)生煙灰?；蚍蹱钐?。
在1997年8月5日，ELF公開了一種稱作Aquazole的產(chǎn)品，其含有10-20％水，表明主要問題是保證混合物的穩(wěn)定性。目前，該穩(wěn)定性可僅僅保持15天至1個(gè)月，盡管通過特定的混合工序和特別是特殊的添加劑。
可以理解本方法制備的中間乳液的直接益處，因?yàn)檫@些乳液可成為這些用途的主要目的。
我們有已放置8年但仍然穩(wěn)定的乳液這表明我們克服了ELF所遇到的困難。
這些益處可通過分子內(nèi)連接來解釋，即，分子內(nèi)連接在無水狀態(tài)下將是不飽和的，并保持與水部分結(jié)合。也可能將上述所有氧化中間體控制在裂化操作440-600x下，這具有在萃取器的操作溫度200-220℃下的有利平衡。在任何情況下(1)我們獲得穩(wěn)定的水/烴乳液，其含水量可簡(jiǎn)單地通過在轉(zhuǎn)化中設(shè)定所用氣體的H2O/(X)比率來確定，X優(yōu)選是CO2+Y；Y可以是任何氣體N2、H2等。這意味著從燃燒獲得的干煙(在1巴下在200℃之前取得)是合適的。
(2)所得產(chǎn)物(汽油，特別是煤油)含有結(jié)合水。
(3)由于簡(jiǎn)單性和易于實(shí)施的原因僅僅限制于使用蒸汽，本方法根據(jù)所選設(shè)置能獲得氧化和水化的產(chǎn)物；或主要無水的產(chǎn)物。
實(shí)際上，當(dāng)使用蒸汽時(shí)，有用的配方是乳液形式，生成輕質(zhì)乳液，稱作“透明的”d=0.89-0.92較重的“蛋黃醬”乳液d=0.93-0.96其清楚地從過量的生產(chǎn)用水d=1.0中分離出來(如果存在過量，不屬于下面例子的情況)。
“蛋黃醬”(放置8年的樣品未移動(dòng))容易通過不同的機(jī)械方法來破乳，例如從一系列交叉的織物強(qiáng)制通過(該操作稱作擠出)。干砂能立即破壞乳液；存在另外的機(jī)械可能性，例如球在乳液中滾動(dòng)等。
下面是評(píng)價(jià)這些乳液特征的例子，注P重量，克 V體積，厘米3Dp/V密度=重量/體積da密度(由密度計(jì)讀取)dn由顯示折光指數(shù)n的折光所計(jì)讀取的偏差。蛋黃醬 P總 Ptare 凈重 Dp/Vdadnn蛋黃醬總量 1700.0- 698.31=1001.690.96563.5 1.50625擠出的水 1163.8- 444.13=719.67------------------------------*********--------------------------透明的擠出的HC 282.02 13.0 1.50099直接透明的HC 731.36- 311.412=419.950.8916 0.902 13.3 1.50310***************** ********HC總量 701.97水/HC總比率 719.67/701.97=1.02選定操作條件(將在其它地方描述)后，有用的產(chǎn)物不含有任何游離水(水相d=1.0)。
對(duì)直接擠出的透明相進(jìn)行的蒸餾給出以下結(jié)果蒸餾1概括不含砂且不攪拌配方 體積 重量餾分Ptot Ptar Pg V.tV 水 V.HCHC.secDp/V dn NPI-115 74.95 73.01 1.94 2.40.9 1.5 1.04 0.693 8.2 1.44963逆流 93.11 75.02 18.09 20.2 3.0 17.215.09 0.877 12.31.49360200-250 84.43 78.06 6.37 8.2…8.2 6.37 0.777 9.5 1.46368250-300 91.86 76.73 15.13 17.4 4.0 13.411.13 0.830 11.31.48297300-360 115.2877.01 38.27 43.8 …43.838.27 0.874 12.41.49466360+ 89.15 75.44 13.96 15.5 …15.513.96 0.901 19.31.56567---- ---- ----93.76 7.9 85.86蒸餾2概括 在砂中且不攪拌燒瓶202.78燒瓶+載體214.21燒瓶+載體+物料309.95克物料 95.74克砂300μ 610.34克，以覆蓋液體(所用的總重量)配方 體積重量餾分 PtotPtar P.gV.tV.水 V.HC HC.sec Dp/VdnNPI- 120 72.5070.06 2.44 3.25 0.9 2.251.54 0.684 6.51.43112120 72.8 72.50 0.30.3 0.3 --.--.--120- 200 81.1776.99 4.18 5.6 -.- 5.6 4.18 0.746 8.21.44963200- 250 85.4478.06 7.38 9.1 1.0 8.1 6.38 0.790 9.51.46368250- 300 95.1472.87 22.27 26.1 -.- 26.122.27 0.853 11.2 1.48191300- 360 119.05 72.99 46.06 53.0 -.- 53.046.06 0.869 12.6 1.49677----- ---- -----總量--->82.632.2 80.43殘?jiān)?5.74-82.63=13.110.901 19.0在第一種情況下的充足逆流，伴隨著大量劇烈釋放出的水，表明存在通過適中的化學(xué)力結(jié)合的水。在沒入砂中的液體的蒸餾期間，存在較弱的“解聚”和較少量的脫水。在任何情況下，這表明(1)262克“蛋黃醬”的烴能與719克擠出水結(jié)合，或在水中是其重量的2.5倍；和(2)在這種情況下，“透明和擠出的”烴已含有3-9％結(jié)合H2O。所以，可見本方法能自然地提供氧化產(chǎn)物或穩(wěn)定的水/烴乳液。
我們檢測(cè)到，排出的生產(chǎn)用水不含任何醇或任何其它碳化合物，對(duì)蒸餾加工概括如下用15個(gè)塔板通過蒸餾分析生產(chǎn)用水。
物料100毫升97.81克輸送在99℃開始在100-101℃之間蒸餾在透明的水中含少量乳狀絮凝渾濁殘?jiān)?25.93-224.89=1.04克，深棕色不可燃，含小黑粒也觀察到水從經(jīng)處理的物料中萃取不同的組分。
該水具有酸性pH，表示其已吸收SH2或物料的任何其它酸性組分。所有這些構(gòu)成本方法帶來的全部有利因素，其中使用蒸汽，蒸汽的萃取活性隨著注射溫度以及在萃取區(qū)內(nèi)的連續(xù)洗滌操作而增加。對(duì)產(chǎn)物的氧化或水化的控制本體系的其它特點(diǎn)可包括控制乳液的水化，或防止水化；和控制產(chǎn)物的氧化，或防止氧化。我們將顯示如何用我們的設(shè)備獲得這些結(jié)果。應(yīng)該注意的是通過我們的萃取器，我們可選擇有用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，并將循環(huán)突出的產(chǎn)品。所以，讓我們考慮氧化汽油或粗柴油以及未被游離水水化的乳液的標(biāo)準(zhǔn)情況(選擇目標(biāo))。
顯然，必要的是避免輸送過多的生產(chǎn)用水來處理物料，盡管必須輸送足量的水。發(fā)現(xiàn)良好的水/物料的重量比(經(jīng)處理的常壓殘?jiān)?約為1。(該結(jié)果是評(píng)價(jià)上述結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的。)如果目的是得到氧化化合物，顯然，如果所述化合物未被氧化，則認(rèn)為它們是突出的，特別是如果目的是制備汽油或汽車粗柴油型餾分。
所以，作為一個(gè)實(shí)施方案特點(diǎn)的思想是，采用我們?cè)O(shè)定為約200℃的萃取器-接觸器-潷析器將常壓殘?jiān)紫绒D(zhuǎn)化成餾分PI-360，然后使所有這些萃余液(200-)在其目前狀態(tài)下通過我們的設(shè)備再蒸餾。
實(shí)際上，在循環(huán)期間，除常壓餾分以外的重質(zhì)類似物被轉(zhuǎn)化成較輕的粗柴油、汽油型產(chǎn)品。提供這些操作的蒸汽的反應(yīng)性也足以形成在產(chǎn)物蒸餾中所示的化學(xué)添加(直接蒸餾或在砂中蒸餾)。
現(xiàn)在我們考慮相反的標(biāo)準(zhǔn)，例如為了滿足現(xiàn)有位置的精制要求，其要求未水化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)物(指干燥的)。所以，本方法將所形成的無水產(chǎn)物(200-)進(jìn)行循環(huán)，這將傾向于將它們水化，并形成氧化化合物。在這種情況下，我們將通過只一起循環(huán)萃取物(200+)和由殘?jiān)M成的新鮮物料或任何其它要轉(zhuǎn)化的物料來操作(200是可根據(jù)所需循環(huán)變化的值)。
為了正確地理解這一點(diǎn)，我們以減壓殘?jiān)鼮槔摎堅(jiān)诘谝淮紊善陂g將不產(chǎn)生任何常壓餾分。適當(dāng)?shù)刈⒁猓笾碌牧鞒逃上旅娴年P(guān)系構(gòu)成RsV_DsVDsV_Rat下面詳述全部RsV(母代)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，得到DsV(第一代)，然后得到Rat(第二代)。對(duì)于這類循環(huán)和選擇的設(shè)置，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物未被水化，如其在分離水/烴的乳液之后進(jìn)行的蒸餾所示。此處，蒸餾不產(chǎn)生任何水(與前面的情況相反，其中試圖得到同樣的結(jié)果)。這表明該問題在控制之中。循環(huán)結(jié)束時(shí)的轉(zhuǎn)化在流動(dòng)期間的最終轉(zhuǎn)化 資源的總消耗有用的整體參考(3)-(4) 概括常壓餾分 Wt Dp/v ％Wt &％Wtdn nPI-150 =1.70 0.6872 3.49 3.49 6.51.43112150-200=3.89 0.7720 7.98 11.467.71.44420200-250=8.07 0.8200 16.55 28.018.21.44963250-300=24.96 0.8692 51.19 79.209.81.46691300-320=5.44 0.8685 11.16 90.3611.5 1.48511殘?jiān)? =4.70 9.63100％總量-----→ 48.76(損失 1.24)在透明和擠出相中所含的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的蒸餾時(shí)間(參見表1)表明，不存在可檢測(cè)的脫水。白色蒸氣的釋放或在80℃、130℃、150℃、250℃、290℃下的噴濺清楚地顯示在用于獲得水化和氧化產(chǎn)物的處理時(shí)已遇到的脫水的關(guān)鍵問題；但其量可以忽略。為解釋該思想，其總量可以通過過量來評(píng)價(jià)，最多等于所觀察的損失量，或3.8％。(也應(yīng)該注意樣品從配料柱轉(zhuǎn)移至適當(dāng)?shù)闹校愿鼫?zhǔn)確地檢測(cè)體積和重量，獲得密度Dp/v，該轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行時(shí)損失0.3克高度液態(tài)的輕質(zhì)物質(zhì)，對(duì)于常壓餾分300+達(dá)到0.75克，對(duì)于常壓殘?jiān)_(dá)到2.15克，這是由于與粘度和表面張力的增加有關(guān)的流動(dòng)問題。這給出產(chǎn)物在壁上的結(jié)合效應(yīng)的思想，這種效應(yīng)隨密度和折光指數(shù)而增加)。
最后，為了說明目的，關(guān)于這些試驗(yàn)，應(yīng)該注意的是，減壓殘?jiān)闹饕攸c(diǎn)是密度為1.01，折光指數(shù)為1.594，固態(tài)。反應(yīng)器-萃取器和產(chǎn)物蒸餾設(shè)備我們對(duì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的蒸餾的報(bào)告提到“產(chǎn)物的逆流、脫水的涌入、噴濺等”，如果它們?cè)趥鹘y(tǒng)的蒸餾裝置中進(jìn)行，將引起所有蒸餾塔板及其填充物的“噴出”。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的新特點(diǎn)，我們想象一種設(shè)備，其不僅能在不存在上述問題的情況下進(jìn)行所述蒸餾操作，而且能象真正的混合器-潷析器型的反應(yīng)器-萃取器那樣操作。
參見圖2，原理如下將經(jīng)過適當(dāng)預(yù)熱或冷卻的產(chǎn)物輸送到雙層殼的柱中，該柱中含有被蒸汽飽和的水，其中簡(jiǎn)單地通過設(shè)定室的壓力來設(shè)定所述殼的溫度；放熱時(shí)產(chǎn)生蒸汽；吸熱時(shí)消耗蒸汽；飽和水的存在為反應(yīng)器-萃取器的內(nèi)部容器提供了重要的傳熱。
此雙層立式殼處于假等溫至由飽和水的溫度確定的溫度，在此雙層立式殼中安裝一個(gè)管或一系列立式管，為了解釋該思想，使立式管升高到雙層殼的中間高度。所以，上部是空的。通過選擇輕質(zhì)產(chǎn)物或氣體的低上升速率，該空間用作擋板-潷析器，使得重質(zhì)或液體產(chǎn)物以霧或雨的形式返回到底部。為此，重質(zhì)或液體產(chǎn)物的降落速度只需要大于輕質(zhì)產(chǎn)物的上升速度。此外，此空間用作減緩任何不能適當(dāng)控制的水的突然涌入或劇烈釋放。因?yàn)樵摽臻g是空的(在該區(qū)域內(nèi)無填充物)，所以沒有材料危險(xiǎn)。重質(zhì)產(chǎn)物或液體保持在殼的底部，在殼與立式管之間。當(dāng)殼與管之間的整個(gè)空間被填充時(shí)，重質(zhì)產(chǎn)物在立式管內(nèi)溢出，并在其較低的出口聚集。所以，該萃取是自動(dòng)和自然的。
將進(jìn)入的產(chǎn)物、液體或氣體以很適中的速度在雙層殼的底部注入重質(zhì)或液相中。所以，它們分散于重質(zhì)相內(nèi)，與重質(zhì)相在局部溫度和壓力條件下混合；因此，傳質(zhì)通過接觸表面進(jìn)行，并通過與靜止的重質(zhì)相和進(jìn)入的分散相之間平衡有關(guān)的濃度差異來控制。這些平衡由彼此存在的相的物理分離和在現(xiàn)有局部條件下的正當(dāng)化學(xué)平衡兩者來確定。進(jìn)入的產(chǎn)物加濃了重質(zhì)相，并排出所傳遞的重質(zhì)產(chǎn)物。對(duì)于可能形成的輕質(zhì)化合物，它們?cè)谔畛錃ろ敳康妮p質(zhì)相中再次出現(xiàn)，其在殼頂部經(jīng)過潷析，從落回底部的液體部分或重霧中分離出來。該設(shè)備是特別有益的，因?yàn)樗茉谙笠?液萃取油或?yàn)r青或化學(xué)反應(yīng)器那樣操作的同時(shí)進(jìn)行蒸餾的等效操作。實(shí)際上，芳族產(chǎn)物例如糠醛對(duì)于在潤(rùn)滑劑制備中的芳族產(chǎn)物的萃取具有公知的萃取能力。在任何情況下，這使我們能以安全和無風(fēng)險(xiǎn)的方式方便地分離從反應(yīng)器排出的流出液。
當(dāng)幾個(gè)這些設(shè)備串聯(lián)排列時(shí)，進(jìn)行一系列分離，這完全確定了由管萃取的產(chǎn)物的特性，這是由于將精制產(chǎn)物輸送至用于確定另一種萃取物的下一個(gè)設(shè)備中。
應(yīng)該注意，對(duì)于所用的操作條件，從常壓殘?jiān)蟹蛛x常壓餾分是于200℃在1巴下進(jìn)行的，而在傳統(tǒng)蒸餾塔中，該操作將在360℃下進(jìn)行。
所提供的配置只用于說明目的，不應(yīng)用于限制，因?yàn)榭稍诟鞣N變化下進(jìn)行。例如對(duì)于2千克/小時(shí)的中試，因?yàn)闊崃繐p失很大，所以選擇萃取器的電加熱，其中通過在給定速率和給定物料下加熱器的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)溫度。同樣的系統(tǒng)使我們能進(jìn)行工藝萃取和相關(guān)的成品常壓蒸餾，以使處理量達(dá)到50千克。
因此，該技術(shù)設(shè)備可滿足幾種目的，特別是化學(xué)轉(zhuǎn)化。我們將解釋該設(shè)備在將氣體混合物轉(zhuǎn)化成液體中的應(yīng)用。
可見，我們的乳液是穩(wěn)定的，且透明的產(chǎn)物可被氧化或水化，以及它們也與用于從“標(biāo)準(zhǔn)”循環(huán)中分離有用產(chǎn)物的關(guān)鍵反應(yīng)器-萃取器的溫度(和操作壓力)有關(guān)。該未預(yù)料的效果激勵(lì)我們尋求一種能有助于確定設(shè)備尺寸和設(shè)定操作條件、且使實(shí)際實(shí)驗(yàn)最少化的解釋。蒸汽對(duì)不飽和雙鍵的作用讓我們考慮含有標(biāo)記為CeC的碳-碳雙鍵的鏈。在蒸汽的存在下，可能出現(xiàn)以下反應(yīng)AS AH Teq 例子AS AHTéq-29.96/-10.990℃-32.15/-15.03 194℃特別值得注意的是，在這些條件下，有可能將乙烯轉(zhuǎn)化成醇，這解釋了我們能限制氣體產(chǎn)生的原因。也應(yīng)該注意的是，在反應(yīng)器-萃取器的操作條件下自然形成重質(zhì)醇，這特別在有利于實(shí)現(xiàn)這類轉(zhuǎn)化的溫度下操作。
因此易于理解我們的乳液穩(wěn)定的原因，以及本方法能制備氧化化合物的原因。實(shí)際上，對(duì)于乳液的穩(wěn)定性，重質(zhì)醇起到在水和烴之間的類似第三組分溶劑的作用，因?yàn)榇纪ㄟ^其官能團(tuán)_H與水混溶，并通過基本的烴骨架與烴混溶。當(dāng)我們考慮在乳液中的結(jié)合力弱這一事實(shí)時(shí)，因?yàn)槠淦鹪葱再|(zhì)是物理性多于化學(xué)性，易于理解乳液可容易地通過我們已發(fā)現(xiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械方法來“破乳”。含無機(jī)沉積物的金屬/復(fù)雜的乳液被轉(zhuǎn)化的減壓殘?jiān)邢卤硭爬ǖ碾s質(zhì)，表中也列出了其分布。
RsV的分餾，通過萃取C3-C5,Kuwait位置*DAOC3*ExC4*ExC5*AspC5*＂＂＂＂＂RsV*％RsV物料*18.7*33.7*30.4*17.5*100％RsV*密度20℃*0.896*1.000*1.047*1.067*1.010 *折光指數(shù)20℃*1.519*1.592*1.624*1.641*1.59415 *Tf℃*50*60*100*146*+41℃ *沉降物 * * * **0.096％Pds*Res.Carb.％RsV*0.62*2.96*8.09*8.23*19.9*硫％RsV*0.53*1.62*1.62*1.23*5.0 *鎳ppmRsV*0.2*10.2*14.4*17.2*42*釩 ppmRsV*10*32.3*47.2*55.5*136 *NaCl ％Wt.*-*-*0.0003*0.0107*0.0110*VISC.Cst 100℃ * * * **1402Cst*H/C*1.64*1.35*1.22*1.18*H/C=1.33*
重質(zhì)燃料的燃燒得到通常具有以下相應(yīng)組成的灰分(排出SO4)SiO2:32,Fe2O3:25,Na:16,Va:14,Ni:6,Al:6,因此，要轉(zhuǎn)化的物料含有釩、鎳、鈉、鐵、鋁、硫等，在轉(zhuǎn)化中必須至少考慮它們，并應(yīng)該優(yōu)選除去。
我們觀察到金屬的第一個(gè)負(fù)效應(yīng)是產(chǎn)生固體化合物，這是由于在520x和600℃之間形成低共熔體，例如SiO2+Na2O,V2O5+Na2O,V2O5+NiO2，可熔性最高的物質(zhì)作為隨后可熔性較低的物質(zhì)的流動(dòng)劑。看來，下述游離化合物通過反應(yīng)器的流出液以固態(tài)排出?；衔颰f Teb D nSiO2 17002230 2.32 1.4840SiS2 ＞1090 2.020 ……在任何情況下，如果操作在反應(yīng)器中在過高的溫度下進(jìn)行，觀察到沉積物含有形成的低共熔體，其將沉積在反應(yīng)器壁上。所以，該限制與轉(zhuǎn)化化學(xué)無關(guān)；其只涉及物料雜質(zhì)的特性。事實(shí)上，并不是所述雜質(zhì)的存在構(gòu)成阻礙作用，而是雜質(zhì)在正在操作的反應(yīng)器或萃取器中的聚集易于堵塞它們，因此只要不清除雜質(zhì)，就會(huì)阻止任何可能的操作。因此，一個(gè)實(shí)施方案的新特點(diǎn)是，其根據(jù)雜質(zhì)的含量限制反應(yīng)器的操作溫度，在低于500℃下在減壓下殘?jiān)那闆r下。
用干燥的H2O蒸汽輕度萃取SiO2(參見下表)。溶解度SiO2/H2O SiO2/H2OppmPH2O液體飽和 H2O蒸汽飽和 干H2O蒸汽溫度 大氣壓 濃度 SiO2/H2Oppm@Tsat. 400℃ 500℃ 600℃100℃ 1 500 0.02 0.2 0.5 0.9200 15 1000 0.2 1.5 5.0 10.0235 30 1300 1.1 4.5 11.0 40.0氧化物，例如黃紅色的V2O5和深色的V2O3，在水中具有相當(dāng)?shù)娜芙舛?，這有助于在我們的萃取器中萃取它們。釩-鈉化合物例如NaVO4或Na3VO4也溶于水中；黃色的NiSO4或綠色的NiCL3和FeCL2也是如此。通過萃取不同的氧化物，水可防止形成上述低共熔體，還減低其在反應(yīng)器內(nèi)的沉積速率。在我們的反應(yīng)器中，水的存在和烴的氧化有助于形成化合物，例如C6H5SO3＞2Fe,3H2O(棕色)或C6H5SO3＞2Ni,6H2O或C2H3__＞2Ni(綠色)，其也在水中具有部分、但是相當(dāng)?shù)娜芙舛取?br> 所有這些都解釋了在分離水/烴之后收集的水的顏色，以及密度比水大的絮凝物的外觀。在避免由反應(yīng)器中的金屬導(dǎo)致的沉積物之后，觀察到它們?cè)趦A向于形成“籠”的重質(zhì)聚芳烴中濃縮，如通過減壓殘?jiān)姆治隹梢姟?br> 下表描述了主要在DsV和RsV中排出的一些Si和Fe的化合物。
化合物 PMTfTeb d nH5C2)3,Si,C6H5 192 149 230… … … 1.5617H2CéCH,Si,(_C6H5)3334 … 210/ 7mmHg … 1.130 …C6H5_＞4,Si 400 47417/ 7mmHg … ……C6H5)2,Si,(C6H4C6H5)2 488 170 570… … 1.140 1.100C6H5＞3,Si,C6H4C6H5412 174 580… … ……C6H5＞-＜C6H4＞)4,Si 640 283 600… … ……H3C)3,Si,C5H4＞2,Fe330 1688/0.06 … …1.5454H3C)3,Si,C5H4＞FeC5H5 258 2365/0.5… …1.5696因此利用該性質(zhì)在本方法的位置13.4萃取它們，這是一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)特性。
我們也觀察到甚至可能形成的輕質(zhì)組分主要保持連接于二氧化硅或游離碳上，形成沸騰溫度PI-150℃的液體，如下表所示化合物 TfTeb D nH3C)4,C -17 +9 0.613 1.3476H3C)4,Si ¨ +26 0.652 ………H3CCH2)4,C -33 146 0.754 1.4206H3CCH2)4,Si …152 0.762 1.4246用于汽油的四乙基鉛(用于說明目的，我們指出四乙基鉛的突出物理性質(zhì))下面是一些鐵的另外的有機(jī)金屬化合物化合物PM Tf℃ Teb N 顔色C4H6Fe(CO)3 19319… ………黃色C6H4SFe(CO)2 22051Subl ………淺紅色C5H9C5H4)FeC5H5 25416… ………紅色液體H3C_C5H4)FeC5H5 2288587 ………H3CCO2C5H4)2,Fe 302… 114 ………C6H5C5H5＞FeC5H5 236110 … ………紅色_HCC5H4＞FeC5H5 214121 … ………金色H__CH2C5H4＞2Fe 302140 … ………棕紅色C6H5C5H4＞2,Fe338154 … ………黃色H__C6H4C5H4＞FeC5H5 278165 … ………金色熒光綠 黃色C6H5＞2,C5H3＞2,Fe490220 … ………紅色/黃色它們通常是液體，并根據(jù)本方法在100或200℃下萃取。
提供所有這些解釋，只用于說明目的，以解釋所觀察到的現(xiàn)象。
也觀察到可形成籠的高級(jí)聚芳族分子，其具有很高的折光指數(shù)，具有能萃取不需要的分子的強(qiáng)溶劑能力。這解釋了我們的技術(shù)，該技術(shù)包括在13.4處保持強(qiáng)的靜止液相，其中靜止液相的活性隨著溫度而增加；該相也來源于減壓殘?jiān)慕M分。對(duì)于所得產(chǎn)物的最終穩(wěn)定性的觀察在低沸騰溫度下在有用的產(chǎn)物中總存在產(chǎn)物殘?jiān)?，例如化合? PMTfTebd n 顏色H3C_C5H4)FeC5H52288587… … … …H3CCO2C5H4)2,Fe 302…114 … … … 紅色將醇加入這些化合物中，根據(jù)以下流程反應(yīng)AS=-32AH=-15Teq200℃結(jié)果，最后的分離不能是簡(jiǎn)單的蒸餾，這是因?yàn)楣腆w-溶解的/氣相發(fā)生變化或隨后進(jìn)行脫水。事實(shí)上，將出現(xiàn)被精制者稱作“水涌入”現(xiàn)象，這破壞傳統(tǒng)蒸餾裝置中的填充物。在我們的參比蒸餾中，在上述溫度以上觀察到這些效應(yīng)，其形式是劇烈的逆流、突然脫水、伴隨釋放白色蒸氣的噴濺等。這是選擇我們的萃取設(shè)備進(jìn)行該完全安全的最終穩(wěn)定操作的原因。該設(shè)備使我們能分離所有產(chǎn)物，或約100千克，且不存在任何問題。對(duì)與反應(yīng)器有關(guān)的注射的描述及其性能前面說明了注射器的作用是一方面?zhèn)鬟f蒸氣或氣體、要轉(zhuǎn)化的物料中所含的最大可用的能量，另一方面，其作用是形成蒸汽與物料之間的緊密接觸，優(yōu)選不存在任何與金屬壁的材料接觸。
這些結(jié)果如下將實(shí)際上是與氣體或蒸氣有關(guān)的重質(zhì)相的物料分成機(jī)械噴射流組，將旁路設(shè)定為相反的方向，根據(jù)圖3排列，自頂部至底部流動(dòng)，并在注射器的軸上會(huì)合。通過相互偏移，它們?nèi)缓笠赃m中的速度沿著軸向流動(dòng)，且不存在任何物質(zhì)接觸。
機(jī)械噴霧的目的是形成細(xì)的液滴，優(yōu)選形成一些霧，從而形成含烴物料的最大表面。噴霧可通過約5％過熱HP蒸汽來支持，該蒸汽有助于物料的霧化(其在沸騰器的注射頭和燃燒爐中是公知的)。
在該流體中，蒸氣或氣體射流在膨脹期間放置，其能量在盡可能完全的程度上主要被轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，因此具有高速度。
通過將高速蒸氣射流注入物料的噴霧射流中，獲得所述射流的機(jī)械剪切，其中能量傳遞有助于反應(yīng)的活化，所有這些操作在很高的速度下進(jìn)行，且不與材料壁接觸，并實(shí)際上處于反應(yīng)器的所需溫度下。
根據(jù)特別用于蒸汽汽輪機(jī)或液壓汽輪機(jī)的技術(shù)，考慮到物料的多相狀態(tài)，可容易地進(jìn)行焦炭和噴嘴的計(jì)算。在反應(yīng)器上排列注射器以促進(jìn)其機(jī)械清潔反應(yīng)器是空的。大多數(shù)形成的固體碳被排出反應(yīng)器的流出液所帶走，這是本方法的很大益處。但是，少量固體碳沉積在壁上，并傾向于聚集。所以，必須在合適的期間除去這些碳質(zhì)沉積物或物料中所含的金屬氧化物化合物。不可燃性氧化物的存在要求使用機(jī)械方法，例如洗滌、噴砂或其它方式。為此，必要的是開放反應(yīng)器，同時(shí)避免任何內(nèi)部部件或突出的邊緣。
所以，注射器按組靠邊排列，互相相對(duì)，朝向反應(yīng)器的外部，以使反應(yīng)器打開后可保持其壁完全自由。通過置于反應(yīng)器的頂部，然后置于底部，保持反應(yīng)器的裸露環(huán)，它可通過任何機(jī)械方式容易地清潔。
該設(shè)備是特別有益的，特別是當(dāng)與裝有填充物或填充有循環(huán)或不循環(huán)催化劑的反應(yīng)器(減粘裂化爐的裂化反應(yīng)室)所遇到的問題相比時(shí)。注射器和裂化反應(yīng)鼓關(guān)鍵的問題是知道怎樣確定注射產(chǎn)物的條件以促進(jìn)有用反應(yīng)的適當(dāng)引發(fā)，和怎樣確定所需條件以達(dá)到從裂化反應(yīng)鼓排出的穩(wěn)定產(chǎn)物的平衡。這種實(shí)際的定義構(gòu)成一個(gè)實(shí)施方案的獨(dú)特思想，主要包括確定在實(shí)踐中控制所述工藝的關(guān)鍵參數(shù)。我們將描述一個(gè)例子，其中為了獲得輕質(zhì)粗柴油、煤油產(chǎn)品而處理減壓殘?jiān)?br> 我們將首先考慮減壓殘?jiān)?。根?jù)專業(yè)知識(shí)，其密度和折光指數(shù)為我們提供了關(guān)于其結(jié)構(gòu)的有價(jià)值的信息。通過C3、C4、C5萃取瀝青確定了要處理的分子的結(jié)構(gòu)。我們將優(yōu)選以整體樣品為例，并進(jìn)行適中和易于進(jìn)行的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)(或熱裂化轉(zhuǎn)化)。
如果RsV是殘?jiān)坎⒃跍囟萒下操作，我們觀察到RsV消失，根據(jù)以下關(guān)系形成其它產(chǎn)物-t/Tsd(RsV)/dt= RsV eTs是時(shí)間單位例如對(duì)于殘?jiān)旅鎸⒔o出所有轉(zhuǎn)化結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)溫度T℃: 430 460 490Ts秒700 140 40根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為該反應(yīng)速度與產(chǎn)物的組成和如果不受時(shí)間限制而任意發(fā)展時(shí)得到的產(chǎn)物組成之間的不平衡有關(guān)。
如果RsVeq是將與所有產(chǎn)物保持平衡的殘?jiān)?，我們將獲得d(RsV)/dt(RsVeq-RsV)=TsTo]]>To是對(duì)每種產(chǎn)物特定的時(shí)間單位。
此外，我們已詳細(xì)解釋的分子的機(jī)械斷裂條件與組成分子的原子間內(nèi)聚力和所述物質(zhì)超過可接受的最大形變的事實(shí)有關(guān)。
這導(dǎo)致力E等于E=力×形變。我們認(rèn)為在Ts和溫度T之間有一個(gè)普適關(guān)系，其中R是優(yōu)選氣體的普適常數(shù)，形式為-T(R/E)Ts=Toe因此，我們有評(píng)價(jià)E值的簡(jiǎn)單方式，其中我們使用減壓殘?jiān)?。事?shí)上，根據(jù)我們的假設(shè)，并考慮兩對(duì)溫度檢測(cè)值Ts(1)、T1；Ts(2)、T2，我們獲得 在我們的情況下，對(duì)于T1=430℃,Ts(1)=700s,T2=490℃,Ts(2)=40s，我們發(fā)現(xiàn)E的值約為42千卡/摩爾。這意味著如果我們不能保證該能量，在反應(yīng)器內(nèi)將不會(huì)立即出現(xiàn)任何物質(zhì)(也意味著如果將更多的能量轉(zhuǎn)向分子，該分子將被震碎)。
我們現(xiàn)在檢驗(yàn)物料的預(yù)熱和反應(yīng)器的溫度。
在已提供42千卡/摩爾的能量且不將其轉(zhuǎn)化成熱量時(shí)，RsV的平均分子由于缺乏能量而只斷裂成2個(gè)片段。首先，必要的是防止所得的兩個(gè)片段立即結(jié)合。再次，這是注射器的作用，通過注射器在形成片段之間的膨脹期間注入氣態(tài)分子。注射通過這樣的事實(shí)來促進(jìn)，即，蒸汽H2O或氣體CO2可與分子的斷裂端部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，為了幾乎完全肯定地達(dá)到此目的，必要的是具有與碳原子對(duì)一樣多的氣態(tài)分子，以形成這種情況。如果蒸汽是唯一使用的組分，水(18克/摩爾)與烴(CHx 13 14)的重量比必須理想地約為18/(2×13)，或約0.7。
因?yàn)镽sV分子成為片段，所以必要的是使它們置于穩(wěn)定的熱動(dòng)力學(xué)平衡下。為此，需要一段時(shí)間Ts,Ts主要取決于溫度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Ts，將優(yōu)選選取盡可能高的溫度，以減少操作時(shí)間，但我們發(fā)現(xiàn)這不能在無風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行。
因此，460℃:
565℃:
聚芳族化物聚合成塊狀碳。
通過所用的反應(yīng)劑，主要是蒸汽，可部分阻止這些副反應(yīng)，但不能完全阻止。因此，最后的選擇是主要基于能接受的固體碳進(jìn)行權(quán)衡。在實(shí)踐中，在440℃可以忽略固體碳。在520℃，在反應(yīng)器內(nèi)聚集的固體碳需要經(jīng)常清洗，以將其除去；如果不采取任何措施，它們將起阻礙作用，可能完全填充反應(yīng)器。
選取460-470℃的溫度，這給出良好的結(jié)果。觀察到壓力對(duì)反應(yīng)速度具有很有益的影響。該影響在開始時(shí)很重要，從1至20或30b，然后該影響減弱，在150b達(dá)到峰值，并降低200巴以上。這是我們選取20或30巴壓力的原因，這使我們能在1巴下將時(shí)間Ts約分成兩部分。所以在470℃下，我們應(yīng)該具有約25秒以達(dá)到反應(yīng)器內(nèi)的平衡。
在反應(yīng)控制方面，我們的目的是在每次操作期間使分子斷裂成兩部分。這需要如上所述的20千卡/摩爾的凈值。如果我們?yōu)榛罨峁?0千卡/摩爾，這足以從在470℃下預(yù)熱的物料獲得所需的結(jié)果。
事實(shí)上，從比裂化反應(yīng)鼓的所需溫度略低的該溫度開始，當(dāng)加入活化能量時(shí)，分子將具有比其正常狀態(tài)高的熱學(xué)溫度，但在吸收20千卡/摩爾時(shí)分子斷裂，最后使其處于為達(dá)到平衡所必要的剩余操作所需的溫度。
很好地理解這一點(diǎn)之后，考慮對(duì)有效閉合斷裂端部所必需的上述蒸汽(或氣體)的流速，有可能降低輸送至注射器的蒸汽的焓值。
為了在裂化反應(yīng)釜中達(dá)到470℃，考慮到循環(huán)和所達(dá)到的不同能量轉(zhuǎn)換值，必要的是考慮在RsV中蒸汽的過熱溫度為約600-650℃。
在達(dá)到能量平衡且物質(zhì)循環(huán)完成之后，選取約60b的蒸汽壓和在600℃下過熱是有益的。然后注射器噴嘴使蒸汽于470℃從60巴絕熱減壓至30巴，并使可在機(jī)械上作為動(dòng)能獲得的60千卡/千克置于約700米/秒的蒸汽射流中，因此，我們獲得在反應(yīng)器所需溫度下的蒸汽。在該溫度下，絕對(duì)沒有“烘烤”烴的危險(xiǎn)，這吸收可作為動(dòng)能的能量，該能量將機(jī)械“剪切”烴。
通常，預(yù)熱將比裂化反應(yīng)釜的溫度低約20℃或25℃，或約為445-450℃。這對(duì)于預(yù)熱爐殘?jiān)牟僮骱头乐谷魏谓够瘑栴}是特別有益的。事實(shí)上，我們知道減粘裂化爐必須將同樣類型的殘?jiān)訜嶂?60℃，且在該溫度以上出現(xiàn)焦化的危險(xiǎn)。在這些操作條件下，在爐中永遠(yuǎn)不會(huì)遇到任何焦化。
在任何情況下，在設(shè)定蒸汽流速和單元操作速度之后，調(diào)節(jié)蒸汽的過熱和物料的預(yù)熱，以獲得由裂化反應(yīng)鼓的溫度確定的熱平衡。在實(shí)踐中，物料的預(yù)熱設(shè)定為比反應(yīng)器出口的溫度低20或25℃，蒸汽爐的加熱燃料的流速可通過反應(yīng)器的出口溫度來調(diào)整。
上述對(duì)減壓殘?jiān)睦涌梢酝ㄓ?，與物料無關(guān)。主要的關(guān)鍵參數(shù)是反應(yīng)器的溫度，當(dāng)產(chǎn)物較輕時(shí)，該溫度升高。例如對(duì)于很重的減壓餾分，溫度將為約500℃，對(duì)于輕質(zhì)減壓餾分或很重的常壓粗柴油，該溫度將升至520℃。應(yīng)用實(shí)例圖4顯示根據(jù)本方法用于在非干燥國(guó)家中將含烴產(chǎn)物進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程。
圖5顯示在缺乏水資源的沙漠地區(qū)使用的同樣流程。
圖6顯示為了將油井或煉油廠的過量氣體轉(zhuǎn)化成液體而使用的同樣流程。
圖7顯示工業(yè)中試，在總供應(yīng)速率為5千克/小時(shí)，或2千克/小時(shí)常壓殘?jiān)?.5千克/小時(shí)減壓殘?jiān)虏僮?。該中試也將重質(zhì)餾分和油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)餾分。蒸汽轉(zhuǎn)化在此方面，參見圖4，用泵[1]將水引入
，引入由燃燒器[3]加熱的單管爐[2]；將過熱蒸汽送至注射器[4]中。
用泵[17]泵入儲(chǔ)存在釜[6]中的新鮮物料[5]，該釜接受循環(huán)料[14]并混合，將其送至爐[8]中，將全部物料預(yù)熱，并將其送至注射器[4]的入口。如上操作的注射器[4]將全部物料注入反應(yīng)器[10]中。
在壓力測(cè)量[20]的控制下，閥門[12]通過將流出液釋放入萃取器體系[13]中來排出反應(yīng)器的流出液，在近似于大氣壓的壓力下操作。
該萃取器體系(將在其它地方描述)包括一系列萃取{13.1至13.5}，設(shè)定為室溫至360℃。處于局部室溫，[13.2]設(shè)定為100℃,[13.3]用于分離未完全轉(zhuǎn)化的常壓殘?jiān)挠杏卯a(chǎn)物(通常是常壓餾分)。出口[13.4]也可實(shí)現(xiàn)此目的，在所有情況下，其停止[13.3]的最終分離。
出口[13.5]萃取最重的產(chǎn)物，該產(chǎn)物含有較多的聚芳族化物和固體碳前體金屬。
萃取一部分[13.52]，以防止其在設(shè)備中聚集，該部分用于構(gòu)成重質(zhì)燃料，只要它們?cè)谠撊剂现腥匀豢山邮埽Ｓ嗟牟糠諿13.51]在[14]中循環(huán)，以準(zhǔn)備新的轉(zhuǎn)化。
有用的產(chǎn)物[13.2]和[13.1]以高度穩(wěn)定的乳液形式出現(xiàn)。它們通常被結(jié)合(但它們可被分離，如果需要輕質(zhì)產(chǎn)物)并送至體系[15]，該體系通過機(jī)械破乳。這些被破壞的乳液被送至傳統(tǒng)的潷析器中，潷析器將烴[16.1]從水[16.2]中分離出來，并萃取較重的相(淤泥和沉降物)[16.3]。
烴餾分[16.1]被送至萃取器[18]中，該萃取器用于分離可被氧化或水化的烴。(傳統(tǒng)的蒸餾將存在“水涌入”的危險(xiǎn)。)正常出料是[18.1] PI-100[18.2] 150-200[18.3] 200-250[18.4] 250-300[18.5] 300-350[18.6] 350+(常壓殘?jiān)?
分餾點(diǎn)可通過改進(jìn)萃取器的溫度來變化，如其它地方所解釋的那樣。重質(zhì)燃料由輸出產(chǎn)物[18.6](常壓殘?jiān)?和萃取物[13.52]構(gòu)成。碳質(zhì)殘?jiān)?含有金屬)[15]用作燃料，優(yōu)選加入爐[8]的燃燒器[9]中，并將不能壓縮的氣體作為主要燃料送至爐的不同燃燒器中，剩余的物質(zhì)從重質(zhì)燃料中獲取。最后，少量不能壓縮的氣體和由裝置的自消耗產(chǎn)生的小的碳質(zhì)沉積物通過這樣的方式再次吸收，這留下使用者需要的最大量的液態(tài)產(chǎn)物。
一般來說，該設(shè)備沒有危險(xiǎn)。所有主要的反應(yīng)是吸熱的，因此是穩(wěn)定的。生產(chǎn)用水蒸汽的存在使得有可能消除起火的任何潛在危險(xiǎn)。在任何情況下，少量氣體的產(chǎn)生并未引起任何顯著的脫氣。
掛料(在反應(yīng)器中保留的物質(zhì)量)是較適中的，這為裝置提供快速的起動(dòng)和關(guān)閉。裝置是自動(dòng)穩(wěn)定的，并按照所選取的操作技術(shù)進(jìn)行自調(diào)節(jié)，特別是通過萃取物的自然溢流進(jìn)行操作的萃取器。所有這些品質(zhì)提供了極便捷的操作(特別當(dāng)與其可替代的裝置相比時(shí)，例如在FCC中在RISER反應(yīng)器和約3巴下的空氣供應(yīng)再生器之間存在催化劑循環(huán)問題，在除去催化劑的細(xì)粒等時(shí)存在加氫循環(huán)問題)。在干燥地區(qū)的安裝如果不能使用水，缺水可容易地通過由包括CO2+H2O+N2的簡(jiǎn)單燃燒產(chǎn)生的熱氣體來補(bǔ)償。
在這種情況下，圖4的爐[2]被圖5的爐[68]代替。該爐接受液態(tài)(或氣態(tài))燃料[61]，該燃料由[60]泵入或壓縮，送至燃燒器[64]，該燃燒器也接受通過壓縮機(jī)[62]壓縮的空氣[63]，然后作為燃料送入燃燒器[64]中。將所得氣體(煙霧)的溫度調(diào)節(jié)至通過或多或少的對(duì)流區(qū)所需的溫度，其中對(duì)流區(qū)將與由900℃輻照后的氣體混合的這些氣體冷卻，如果氣體經(jīng)過適當(dāng)?shù)丶訜?。事?shí)上，根據(jù)所需氣體量設(shè)定燃料流速。氧氣計(jì)設(shè)定必要的氧化器-空氣，以避免任何過量，而要供應(yīng)的氣體的預(yù)定溫度[54]控制用于調(diào)整所述溫度的旁路閥[67]。在此方面，水的用量與圖4中完全用蒸汽操作的情況相比降低了。設(shè)備[15]和[16]減少了，但反過來說，必要的是提供更復(fù)雜和與爐的供水泵相比在耗能方面更便宜有效的空氣壓縮機(jī)。其余的設(shè)備仍與上述相同。這種應(yīng)用是很簡(jiǎn)單安全的。
需要持久地監(jiān)測(cè)爐中的燃燒(火焰檢測(cè)器)以防止在火焰熄滅時(shí)任何不定時(shí)的不受控制的燃燒，因?yàn)檫@種燃燒將引起反應(yīng)器的融化。(注意反應(yīng)器可以通過碳質(zhì)沉積物的受控空氣燃燒來不時(shí)地脫焦化，因?yàn)楣腆w沉積物將然后通過錘打或砂磨容易地除去)。在煉油廠或在油田中輕質(zhì)氣體的再次吸收或使汽油的產(chǎn)量最大這種情況如圖6所示。如上所述，該方法有利地于200℃在萃取器中經(jīng)歷氧化和水化階段。代替在轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的不飽和鍵上接枝H2O，有可能在同樣條件下接枝由初始高溫反應(yīng)獲得的-CH2-其中，在200℃下，在低溫下產(chǎn)生
因?yàn)闅怏w的性質(zhì)在高溫下不如所攜帶的能量那樣重要，所以該混合物適用于重質(zhì)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化，如上所述，其不飽和骨架構(gòu)成-CH2-連接的良好基礎(chǔ)，它在200℃下在20-30巴壓力下在已含烴的反應(yīng)器中有利地形成。這類設(shè)備如圖6所示。
從流程的角度出發(fā)，氣體的產(chǎn)生與圖5中的情況相同。只是調(diào)整燃燒變化。氧氣計(jì)配備有檢測(cè)CO2的設(shè)備，該設(shè)備將最后調(diào)整加入燃燒器的氧氣(或空氣)。
設(shè)備與前面相同，僅有的差別是反應(yīng)器[10]的出口。從反應(yīng)器排出的流出液未膨脹，并保持在約25巴的壓力下。它們通過交換器[82]冷卻，隨后它們經(jīng)過萃取器[84]，該萃取器與[23]和[24]相同地操作。[84]處于最佳的溫度和壓力條件下，以進(jìn)行有用的反應(yīng)，并據(jù)此確定尺寸。隨著調(diào)節(jié)壓力[74]，操作閥門[85]，從反應(yīng)器[84]排料，部分物料返回到初始工藝[13]中，在此是[83]中在大氣壓下，并提供出口[13.3]、[13.2]和[13.1]，這如圖4的情況操作。
氣體的部分自熱氧化需要連續(xù)監(jiān)測(cè)燃燒，以及在意外情況下的快速脫氣方法(液壓保護(hù)和顯著的火焰以處理任何熄滅)。根據(jù)本領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為該技術(shù)將用于大型裝置，其中可完全有效地采取全部所需的安全措施和注意事項(xiàng)。
在以汽油為目的的情況下，可選擇更高級(jí)的氣體或燃料氧化，以獲得有利的CO2+H2O(完全氧化)或CO2+H2O+CO+H2(部分氧化)的混合物，以提高向輕質(zhì)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和汽油辛烷值。在這種情況下，設(shè)備的安全要求再次是完全的，通過常用的精煉技術(shù)。
這三個(gè)變化說明根據(jù)必須滿足的要求和所施加的限制，本方法和應(yīng)用設(shè)備可能采取的靈活性。工業(yè)中試的結(jié)果示例如圖7所示，中試可進(jìn)行所有我們考慮的操作。由于空間和成本的原因，用于從乳液分離和擠出烴的操作[15]和[16]并不在連續(xù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而是根據(jù)圖8中的工藝流程在受控操作結(jié)束時(shí)作為再處理。
相似地，制備成品的穩(wěn)定(一些反應(yīng)性蒸餾)操作作為再處理進(jìn)行，并根據(jù)圖9的工藝流程在我們的設(shè)備中在連續(xù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在這種情況下，反應(yīng)器(大氣壓)只是在爐[8]和萃取器[13]之間的傳遞線，它代替根據(jù)圖4、5和6完全在線的全部設(shè)備[18]。
中試包括為加入氣體H2、CO2、N2、空氣或CH4而提供的歧管。
中試如圖10所示，其形式是最簡(jiǎn)單的，并最接近工業(yè)應(yīng)用。中試只用蒸汽轉(zhuǎn)化物料。[2]是用于水的單管爐。[1]是其增壓泵，用于從釜中收集檢測(cè)水平，以確定注射的水。[3]是用于加熱由泵[7]注入的物料的單管爐。[6]是新鮮物料和循環(huán)釜(循環(huán)必須小心監(jiān)控，以保持可泵入的產(chǎn)物是液態(tài)的)。用氣泡檢測(cè)該釜，這提供處理物料的重量。[4]是上述注射器。[10]是根據(jù)本方法確定尺寸的反應(yīng)器。[12]是反應(yīng)器的出料閥，用于調(diào)整其壓力。[13]是一組如我們定義的萃取器。其溫度按照從一個(gè)萃取器到另一個(gè)萃取器的需要來設(shè)定。[28]是位于“devesiculator”之后的氣體出口的正排量計(jì)。[39]是另一個(gè)冷凝收集器。[13.1至13.5]是萃取出料口。
通過置于深井中的水銀溫度計(jì)檢測(cè)溫度。通過傳統(tǒng)壓力表檢測(cè)壓力。所得轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的處理和檢測(cè)出口氣體排出的氣體[13]在經(jīng)過“devesiculate”和在室溫下冷卻之后，進(jìn)入精密正排量計(jì)，然后進(jìn)入11.2升軟氣囊中的氣體取樣系統(tǒng)(首先通過能形成良好真空的減壓泵抽空)。
氣體的密度可簡(jiǎn)單地通過稱量該氣囊的重量來確定(考慮定皮重)，其中以所得氣體的體積為基準(zhǔn)，直接表示出口氣體的質(zhì)量。樣品氣體的組成通過任何合適的技術(shù)獲得。在我們的情況下，因?yàn)橛袔讉€(gè)大容量的軟氣囊，所以氣體可經(jīng)過萃取，通過用液氮將其液化來冷卻，并在其再加熱期間自然蒸餾。如果在該反應(yīng)中釋放氫氣，將容易地發(fā)現(xiàn)氫氣，因?yàn)闅錃獠粫?huì)被液氮捕捉，得到分子量為2的永久氣體。該工業(yè)工序提供對(duì)出口氣體的無可爭(zhēng)辯的量化分析。
從實(shí)踐角度出發(fā)，氣體的流動(dòng)使得有可能確定注射器以及隨后反應(yīng)器的操作能量條件的適當(dāng)設(shè)置，因?yàn)槲覀冎篮瑹N氣體的產(chǎn)生量必須是最小的(目標(biāo)是無)。所以，氣體主要由SH2、CO2和CO組成，這可通過簡(jiǎn)單的方法容易地確定比例。所得的液態(tài)產(chǎn)物在很短暫的潷析之后出現(xiàn)這些產(chǎn)物，其形式是輕質(zhì)流動(dòng)相，稱作“透明的”；穩(wěn)定的乳液，稱作“蛋黃醬”；和游離水相，它有時(shí)包括沉降物或絮凝淤積物，稱作“絮凝物”。
這些不同相或乳液的比例根據(jù)物料和操作條件而變化。乳液相通常占主要地位，并甚至可以是唯一存在的相。在所有情況下，通過上述方法擠出乳液，生成“透明”相(來自蛋黃醬)和“臟”水(有顏色和酸性)。直接的透明相和蛋黃醬透明相構(gòu)成在[16.11]中的出口產(chǎn)物，它包含有用的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物(其可以是如上所述水化或氧化的)。
然后在連續(xù)基礎(chǔ)上，根據(jù)圖9的工藝流程分離這些產(chǎn)物。使它們?cè)跔t[8]中在約1巴下加熱至360x，然后進(jìn)入用作傳遞線的[10]，最后在[13.5-18.5]中產(chǎn)生常壓殘?jiān)?；在[13.4-18.4]中產(chǎn)生餾分300-360；在[13.3-18.3]中產(chǎn)生餾分200-300；在[13.2-18.2]中產(chǎn)生餾分100-200；在[13.1-18.1]中產(chǎn)生餾分[PI-100]。分餾點(diǎn)可通過改進(jìn)萃取器的溫度來變化。我們有意將餾分限制為5，因?yàn)檫@在圖7的第一轉(zhuǎn)化階段中是充足的。因此我們獲得顯著量的產(chǎn)物，對(duì)這些產(chǎn)物可進(jìn)行所有所需的評(píng)價(jià)和檢測(cè)。
所得產(chǎn)品的詳細(xì)特性通過傳統(tǒng)的蒸餾獲得，且不進(jìn)行攪拌或填充，以觀察這些可脫水的產(chǎn)物的脫水現(xiàn)象。我們通過折光指數(shù)和密度獲知所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，從而更好地進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
這對(duì)于循環(huán)是特別重要的，確保未聚合任何聚芳族化物，因?yàn)榫鄯甲寤飳⑼嘶蓧K狀焦炭。所得結(jié)果的示例1減壓殘?jiān)黂sV的轉(zhuǎn)化[5] 物料 RsV.物料100.0 d=1.01 固體n=1,594[15] Csol 3.0固體燃料3％[41] C氣體 4.02燃料氣體 2％[16.3]+ 其它 4.0[13.52] 提純 3.5\重[18.5] 8.5/燃料 12％[18.1-18.4]Dat 77.0 0.839 常壓餾分轉(zhuǎn)化 常壓餾分 ％Wt Dp/V n[-18.1] PI-1502.57 0.6871.43112[-18.2] 150-200 3.77 0.7721.45504[ 200-250 4.61 0.8251.46368-18.3] 250-300 46.68 0.8536 1.47443[-18.4] 300-360 19.37 0.8535 1.48936Dp/v是重量/體積系數(shù)密度，da是在密度計(jì)上讀取的相同密度。
該轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵點(diǎn)如下所列工藝參考 性質(zhì) d密度 n折光指數(shù)
H2O 天然 1.00物料[5]物料RsV 1.01 1.594 固體[13.1-13.2][50]Dv/P da n[16.1] 透明 0.8930.906 1.51671[16.2] 蛋黃醬 0.9771.51252透明擠出的 0.9250.933 1.51567[16.11透明+透明擠出的，來自{13.1-13.2} 在餾分中的％轉(zhuǎn)化 常壓餾分 ％Wt.Dp/Vn[18.1] PI-1503.03 0.687 1.43112[18.2] 150-200 4.44 0.772 1.45504[18.3] 200-250 5.43 0.825 1.46368[18.4] 250-300 55.000.85361.47443[18.5] 300-360 22.820.85351.48936常壓殘?jiān)?.28循環(huán)主要流體 在餾分中的％[13.3] 200℃ DsV餾分 ％Wt.Dp/vnPI-2008.24 0.831 1.50099200-250 29.210.903 1.50835250-330 52.180.932 1.51879RsV.3 10.371.595很低的流量循環(huán)+提純 在餾分中的％[13.4] 360℃ DsV餾分 ％Wt.Dp/vnPI-195無 ………………………………………195-250 8.63 0.859 1.49888250-300 43.330.904 1.53737RsV.4 48.041.625[13.5] 470℃無 …………………………………………………………觀察到餾分[13.4]含有RsV部分和萃取金屬和聚芳族化物的(250-300)DsV。除去其中一部分，以便吹掃反應(yīng)器。所選的3.5％獲得良好的結(jié)果。2常壓殘?jiān)霓D(zhuǎn)化 反應(yīng)器470℃[51物料 Rat.物料 100.0d=0.97固定 n=1.5576[15] Csol 1.5固體燃料[41] C氣體 3.02燃料氣體1.5％[16.3] + 其它 3.0[13.52]提純 2.0\重[18.5] 9.5/燃料11.5％常壓餾分總量 81.0 在進(jìn)料中 在進(jìn)料中的％轉(zhuǎn)化 常壓餾分 ％Wt Dp/V n[-18.1] PI-150 2.70.69 1.432[-18.2] 150-20010.6 0.77 1.452[-18.3] 200-25019.0 0.82 1.462[-18.4] 250-30033.2 0.86 1.484[-18.5] 300-36015.5 0.88 1.497常壓殘?jiān)?.50[5] 進(jìn)料Rat.，進(jìn)料100.0 d=0.97 固定 n=1.5576[5] Rat DsVCut％Wt.Dp/V n循環(huán)主要流體在餾分中的％[13.3] 200℃ DsV餾分％Wt.Dp/v nPI-200 6.95 1.503200-250 28.14 0.8671.509250-330 49.45 0.9231.530RsV.3 15.46 1.599很低的流量循環(huán)+提純?cè)陴s分中的％[13.4] 360℃ DsV餾分％Wt.Dp/v nPI-1950.0………………………195-250 10.5 1.509250-325 39.80.9341.530RsV.4 48.04 1.06 1.630[13.5] 470℃ 無 …………………………………………………清楚地觀察到金屬和重質(zhì)聚芳族化物在萃取物[13.4]的RsV中濃縮，這是清除一部分該萃取物的原因。與只處理RsV的情況相比，循環(huán)降低；所以，處理容量是2千克/小時(shí)常壓殘?jiān)墓Q值。3氧化化合物或水化乳液的制備通過進(jìn)行常壓殘?jiān)牡谝淮无D(zhuǎn)化操作，獲得直接的透明產(chǎn)物+乳液?？紤]在中試中使它們?cè)俅谓?jīng)過操作，以在此新轉(zhuǎn)化期間氧化或水化它們。
在第二次轉(zhuǎn)化之后，在直接的透明和擠出相的砂中進(jìn)行的蒸餾給出以下結(jié)果
配方 重量 密度 折光指數(shù)部分 V.t 蒸汽 V.HC HC，干 Dp/V nPI-120 3.25 0.92.25 1.54 0.684 1.43112120 0.3 0.3-.--.--120-2005.6 -.-5.64.18 0.746 1.44963200-2509.1 1.08.16.38 0.790 1.46368250-30026.1 -.-26.1 22.270.853 1.48191300-36053.0 -.-53.0 46.060.869 1.49677H2O=2.2克80.43克干HC相同物料的無砂蒸餾生成H2O=7.9克85.86克干的HC這清楚地顯示形成水化和氧化產(chǎn)物，該產(chǎn)物在120-250℃之間的相似溫度下在1巴下首先解聚。此外，眾所周知，根據(jù)以下類型的反應(yīng)，水與乙烯鍵連接AS AHTeq 例子 AS AH Teq1b-29.96 /-10.9 90℃-32.15 /-15.03 194℃這些反應(yīng)的平衡溫度特別在1b下獲得，對(duì)于重質(zhì)醇是200℃，對(duì)于輕質(zhì)醇是200℃。
經(jīng)驗(yàn)清楚地顯示已得到氧化和水化的烴，這通過與醇相應(yīng)的水的化學(xué)平衡溫度來證實(shí)。
水化和氧化產(chǎn)物的存在有利于所得產(chǎn)物的品質(zhì)，特別是汽油。
氧化或水化還均有利于在爐中和在柴油機(jī)中的燃燒。此外，因?yàn)閬碓从诠倌軋F(tuán)_H的極性特征，這些產(chǎn)物用作在水和烴骨架之間的第三組分溶劑，從而有可能獲得在時(shí)間上高度穩(wěn)定的乳液(我們的樣品經(jīng)過8年以上，仍未移動(dòng))。4 最后的重質(zhì)減壓餾分的轉(zhuǎn)化，稱作80,Kuwait，來自O(shè)ilPlan BPDunkerque反應(yīng)器500℃選擇這些受控操作條件，以證明產(chǎn)量增加，并檢測(cè)對(duì)反應(yīng)器中沉積速度的控制。此外，物料和流出液的糠醛液-液萃取技術(shù)使我們能分析所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，并確定用于根據(jù)本方法設(shè)計(jì)的裝置的操作和確定尺寸。
進(jìn)料 80,K100.0d=0.936 固體 n=1.530[15] Csol 3.0 固體燃料3％[41] C氣體: 4.0 2燃料氣體 2％[16.3]+ +其它 0.5[13.52]提純 3.5 重[18.5] 11.2 燃料 14.7％常壓殘?jiān)偭?7.8 在進(jìn)料中[16.11透明+透明擠出的來自[13.1-13.2]％進(jìn)料轉(zhuǎn)化 常壓餾分％Wt. Dp/V n[-18.1] PI-150 10.49 0.692 1.429[-18.2] 150-200 17.06 0.746 1.443[ 200-250 17.26 0.786 1.465-18.3] 250-300 17.56 0.841 1.485[-18.4] 300-360 15.43 0.878 1.509[18.5]常壓殘?jiān)?1.20[5] 進(jìn)料80,K100.0 d=0.936 固體 n=1.530用糠醛萃取分離餾分P.AR :P.A : A-N : N-B*Dp/V:1.058 :1.008: 0.943: 0.866*n. 1.610 :1.575: 1.529: 1.489*％Wt.13:21 : 21 : 46 *循環(huán)主流體d n[13.3] 200℃ 0.972 1.568低流量循環(huán)+清除d n[13.4] 360° 1,02 1.591一些聚芳族化物未萃取[13.5] 470℃(在[13.4]返回)
清楚地觀察到重質(zhì)金屬和聚芳族化物在萃取物[13.4]中濃縮，這是清除一部分萃取物的原因。轉(zhuǎn)化在低循環(huán)下通過所選的操作條件、特別是500℃的反應(yīng)器進(jìn)行。
注意產(chǎn)生顯著量的汽油(27.55重量％PI-200℃，與FCC汽油相比，這是很有利的)。5用各種氣體混合物進(jìn)行的轉(zhuǎn)化和物料性質(zhì)對(duì)反應(yīng)器溫度的影響為了能在缺水的干燥地區(qū)操作，或?yàn)榱颂岣咂偷钠焚|(zhì)，我們研究由本方法提供的另一方面，包括用各種永久氣體或易于生產(chǎn)的混合物操作，例如爐煙。
一些裝置，例如在生產(chǎn)氫氣的BENFIEL裝置的脫碳裝置，脫掉大量CO2，我們可考慮以后使用這些CO2。
另一個(gè)考慮是證明我們?cè)谟幂p質(zhì)減壓餾分或重質(zhì)常壓粗柴油操作方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以獲得較輕的粗柴油和汽油，或換句話說，為了滿足對(duì)這些產(chǎn)物的不平衡的市場(chǎng)需求。事實(shí)上，我們的裝置可促進(jìn)粗柴油或所需汽油的生產(chǎn)，它們不能通過現(xiàn)有的轉(zhuǎn)化裝置獲得，現(xiàn)有轉(zhuǎn)化裝置具有生成產(chǎn)物的固定分布。
所以，我們選擇ELF牌馬達(dá)油作為要轉(zhuǎn)化的物料，這種馬達(dá)油是普遍的，易于在所有超級(jí)市場(chǎng)中找到，其密度是0.885，指數(shù)n=1.488(平均值)。
我們知道，CO2是良好的轉(zhuǎn)化物料；CO2+H2O表現(xiàn)出潛在的益處；CO2+H2可以是有益的；但H2存在活性差的危險(xiǎn)，并將僅僅通過其物理特性參與反應(yīng)；N2可以是充足的，但當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，不能防止焦化。研究了所有這些組合。
我們能證明，選擇520-530℃的反應(yīng)器溫度是很實(shí)際的。
在不進(jìn)行循環(huán)時(shí)，觀察到的轉(zhuǎn)化如下6 在不循環(huán)的情況下將油轉(zhuǎn)化成純CO2[5]進(jìn)料油 100.00d=0.885 n=1.488[16.11]轉(zhuǎn)化 餾分 ％Wt. Dp/v nPI-150 6.74 0.700 1.432150-200 8.62 0.750 1.448200-250 8.99 0.807 1.464250-300 9.35 0.824 1.476300-360 9.49 0.836 1.487常壓殘?jiān)偭? 43.10Rat 3.110.860[13.3] 52.79 0.878[13.4] 0.910.861[13.5] …………7 在不循環(huán)的情況下將油轉(zhuǎn)化成CO2+H2[5]進(jìn)料油100.00 0.885 1.488轉(zhuǎn)化 餾分％Wt. Dp/v nPI-150 8.53 0.727 1.433150-200 8.93 0.760 1.447200-250 11.56 0.798 1.463250-300 8.34 0.816 1.474300-360 7.70 0.832 1.48745.06Rat1.740.848[13.3] 52.63 0.880[13.4] 0.910.915[13.5] …………8 在不循環(huán)的情況下將油轉(zhuǎn)化成CO2+H2O[5]進(jìn)料油100.00 0.885 1.488[16.11]轉(zhuǎn)化 餾分 ％Wt. Dp/VnPI-150 3.91 0.762 1.441150-200 7.54 0.732 1.450200-250 10.14 0.7891.464250-300 9.58 0.812 1.475300-360 14.56 0.8281.48445.73Rat 13.67 0.848[13.3] 38.30 0.880[13.4] 1.40 0.686[13.5] 0.9 0.885
H2O傾向于減慢輕質(zhì)餾分的出現(xiàn)，正如所預(yù)料的那樣。在分離這些氣態(tài)混合物的性能中不存在顯著的差別。
從辛烷值的角度出發(fā)，分類的上行順序是CO2、CO2+H2O、CO2+H2，且不存在任何主要的差別。必須注意避免氣流CO2+H2O過量，因?yàn)檫^量將作為純損失而降低轉(zhuǎn)化率。9在循環(huán)的情況下將油轉(zhuǎn)化成CO2+H2O[5]進(jìn)料馬達(dá)油 100.00 d=0.886 n=1.49148[15] Csol 0.5 固體燃料 0.5％[41] C氣體 3.2 燃料氣1.6％[16.3]+ +其它 0.0[13.52]提純 0.5 /燃料[18.5] 6.3 \重6.8％[18.1-18.4]Dat 89.5常壓餾分轉(zhuǎn)化常壓餾分 ％Wt. Dp/V n[-18.1]PI-15016.79 0.721 1.427[-18.2]150-200 13.24 0.763 1.445[ 200-250 18.43 0.811 1.462-18.3]250-300 18.24 0.831 1.478[-18.4]300-360 21.80 0.868 1.489[13.3] 0.882 1.507[13.4] 0.897 1.511[13.5] … …油被轉(zhuǎn)化成30％汽油PI-200。
這些不同的例子顯示，不同的物料可通過很安全的方式轉(zhuǎn)化，具有優(yōu)異的產(chǎn)量。(對(duì)純N2的試驗(yàn)顯示，沒有明顯的焦化趨勢(shì))。10反應(yīng)器中的沉積物我們選擇ELF馬達(dá)油作為實(shí)施例6、7、8和9中的試驗(yàn)物料，認(rèn)為特別是我們僅僅受輕質(zhì)餾分的轉(zhuǎn)化分析的化學(xué)考慮的限制。我們基本上用永久氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化，特別是由Air Liquide供應(yīng)的CO2和氫氣，和可從商業(yè)獲得的軟化水，爐溫是530℃。
我們通過根據(jù)特別用于烴的技術(shù)進(jìn)行受控燃燒來對(duì)沉積物進(jìn)行比例控制，同時(shí)密切監(jiān)控燃燒。未解釋的問題仍然關(guān)于反應(yīng)器中的局部物料損失。
所以我們決定在長(zhǎng)時(shí)間受控操作之后(1)小心地進(jìn)行燃燒；和(2)開放反應(yīng)器及其注射器。注射器是干凈的。
然后我們通過公知的錘擊技術(shù)來提取反應(yīng)器中的沉積物結(jié)垢，和通過深孔鉆孔旋轉(zhuǎn)提取灰色粉末。結(jié)垢或粉末都是不能燃燒的。
對(duì)于62300克物料，收集了151.2克固體，得到固體沉積物/物料比率為0.24％。這些沉積物的來源只能是經(jīng)處理的油，且只作為聚集物出現(xiàn)。
(在我們的殘?jiān)D(zhuǎn)化試驗(yàn)中，我們選用機(jī)械清洗技術(shù)從反應(yīng)器中提取碳質(zhì)和固體殘?jiān)@是更困難的，但卻是顯示所得沉積物重量的更準(zhǔn)確操作。為了實(shí)際目的，然后分析這些沉積物。)11 通過殘?jiān)蛭锪系妮腿∵M(jìn)行脫金屬這些是Kuwait RsV的性質(zhì)，我們可用它作為轉(zhuǎn)化中的參比物料。
用丙烷C3萃取、丁烷C4和戊烷C5進(jìn)行萃取，可以根據(jù)其特性分離減壓殘?jiān)慕M分，從DAO(用于脫瀝青油)至很硬的瀝青(Asp C5)。
通過萃取C3-C5 6/1得到RsV的級(jí)分RsV位置*DAOC3 * ExC4*ExC5*AspC5！ *％RsV進(jìn)料*18.7* 33.7*30.4*17.5 ！100％RsV *密度20℃*0.896 * 1.000 *1.047 *1.067！1.010 *折光指數(shù)20℃*1.519 * 1.592 *1.624 *1.641！1.59415 *Tf℃*50 * 60 *100 *146 ！+41℃ *沉降物* * ** ！0.09％Pds *Res.Carb.％RsV*0.62* 2.96*8.09*8.23 ！19.9 *硫 ％RsV*0.53* 1.62*1.62*1.23 ！5.0 *鎳 ppmRsV*0.2 * 10.2*14.4*17.2 ！42*釩 ppmRsV*1.0 * 32.3*47.2*55.5 ！136 *NaCl％Wt.*- * - *0.0003 *0.0107 ！0.0110*VISC.Cst100℃** ** ！1402Cst *H/C*1.64* 1.35*1.22*1.18 ！H/C=1.33*觀察到金屬(鎳、釩)在大多數(shù)聚芳族化物產(chǎn)物中濃縮，其具有高的折光指數(shù)n和最高的密度。樣品用于鹽和硫。
這些組分起阻礙作用，因?yàn)樗鼈兪侨魏坞S后可進(jìn)行的催化精制處理的毒物。含有所述組分的聚芳族化物是焦化前體，當(dāng)它們混合時(shí)，使產(chǎn)物的粘度增加到不能再泵入的程度，從而大大降低用于燃料用途的燃料的質(zhì)量。由于所有這些原因，必要的是分別萃取它們。
實(shí)施例1中所述的該減壓殘?jiān)?RsV)的轉(zhuǎn)化提供以下在萃取[13.4]處的萃取物很低的流量循環(huán)+提純 ％在餾分中的％[13.4] 360℃ DsV餾分 ％Wt.Dp/v nPI-195無 …………………195-250 8.630.8591.49888250-300 43.33 0.9041.53737RsV.4 48.04 1.625通過參考密度和折光指數(shù)，觀察到萃取物[13.4]實(shí)際上完全由EXC4、EXC5和AspC5組成。
但是，萃取物[13.3]的分析顯示它實(shí)際上不包含帶有金屬、鹽、硫等的組分，因?yàn)槠渥钪氐募?jí)分是DAO，和10％RV.3等于EXC3。循環(huán)主要流體在餾分中的％[13.3] 200℃ DsV餾分 ％Wt. Dp/v nPI-200 8.24 0.8311.50099200-250 29.21 0.9031.50835250-330 52.18 0.9321.51879RsV.3 10.371.595[13.5] 470℃無…………………………………………………(萃取器[13.5]作為安全設(shè)備操作。)在360℃下和在大氣壓下，萃取器[13.4]以有效和受控的方式，通過濃縮精制萃取物[13.4]中的金屬、鹽和硫來使物料脫金屬，這構(gòu)成一個(gè)實(shí)施方案的新特性。原油和殘?jiān)慕饘俸推渌s質(zhì)的含量通過公知的精制技術(shù)用丙烷C3、丁烷C4、戊烷C5對(duì)典型的減壓殘?jiān)M(jìn)行分級(jí)，獲得以下萃取物和萃余液位置*DAOC3*ExC4*ExC5*AspC5*＂＂＂＂RsV*％RsV進(jìn)料*18.7*33.7*30.4*17.5*100％RsV*沉降物 * ** **0.096％Pds*硫％RsV*0.53*1.62*1.62*1.23*5.0％Pds*鎳ppmRsV*0.2*10.2*14.4*17.2*42*釩ppmRsV*1.0*32.3*47.2*55.5*136*NaCl％Wt. **-*0.0003*0.0107*0.0110*-------------------------------------------------------*H/C*1.64*1.35*1.22*1.18*H/C=1.33*
DAO是稱為脫瀝青油的產(chǎn)物；ExC4是C4的萃取物；ExC5是C5的萃取物，Asp C5是所得的相應(yīng)殘?jiān)鼮r青。
金屬、NaCl和硫在含氫量低的高級(jí)芳族重分子中濃縮。
在燃燒時(shí)，這些殘?jiān)o出具有典型的相應(yīng)組成的灰分，如下所示灰分SiO2:32Fe2O3:25Na:16Va:14Ni:6Al:6此外，我們知道低共熔體(玻璃)在550-660℃下出現(xiàn)
所以，觀察到任何催化劑都不能通過金屬“被玻璃填滿”。
因?yàn)槲覀兊牧鸦磻?yīng)器是空的，所以它能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的操作，且在反應(yīng)器壁上沒有快速沉積，如所觀察到的那樣，對(duì)于其它考慮，在這種情況下應(yīng)該于460-480℃操作。所以，通過最重的液體產(chǎn)物來載附和萃取金屬。
轉(zhuǎn)化馬達(dá)油時(shí)需要反應(yīng)器處于500-520℃。實(shí)際上觀察到在裂化反應(yīng)器壁上很少有不能燃燒的沉積物。
這使我們能普及提取碳質(zhì)殘?jiān)c金屬沉積物的機(jī)械清洗技術(shù)，優(yōu)選通過燃燒(這在壁上殘留金屬沉積物和灰分)。此時(shí)，因?yàn)榱鸦磻?yīng)器是空的，所以在進(jìn)行機(jī)械清洗和剝離操作中未遇到問題。硫未出現(xiàn)任何問題。
雖然本發(fā)明描述了特定的實(shí)施方案，但應(yīng)該理解的是，實(shí)施方案用于說明目的，這些實(shí)施方案并不限制本發(fā)明的范圍。對(duì)所述實(shí)施方案的許多變化、改進(jìn)、增加和提高是可能的。這些變化、改進(jìn)、增加和提高可在以下權(quán)利要求所述的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種將含殘?jiān)臒N或可能含有雜質(zhì)的重質(zhì)餾分轉(zhuǎn)化成可蒸餾的輕質(zhì)產(chǎn)物的方法，該方法包括將烴料預(yù)熱至第一溫度；用具有第一能量的射流處理物料，從而將至少一部分第一能量傳遞至物料，并使物料達(dá)到活化能，在此活化能下，至少一部分物料分子分裂成較輕的分子；在反應(yīng)器中在第二溫度下穩(wěn)定物料，其中反應(yīng)器在第一壓力下操作；使物料在第二壓力下膨脹，以及使物料從一系列萃取器通過，至少一個(gè)萃取器設(shè)計(jì)為使物料脫金屬，至少一個(gè)萃取器設(shè)計(jì)為制備水/烴乳液。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括破乳得到烴和蒸餾所得的烴。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中破乳包括擠出乳液，然后將一種或多種所得的烴相進(jìn)行潷析，其中擠出選自迫使乳液從一個(gè)或多個(gè)篩網(wǎng)通過；將干砂倒在乳液上；和使鐵球在乳液中滾動(dòng)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述物料的預(yù)熱和處理在注射器中進(jìn)行，該注射器用于將物料和射流注入無催化劑的反應(yīng)器中。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述射流包括過熱蒸汽。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述過熱蒸汽絕熱膨脹，以使第一部分第一能量通過機(jī)械轉(zhuǎn)換，且其中在過熱蒸汽膨脹之后，蒸汽處于第二溫度。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述射流包含選自H2O、CO2、CO、H2和N2的一種或多種氣體。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述射流的能量由傳統(tǒng)的熱爐提供。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述射流的能量由在壓力下和暴露于空氣中燃燒烴來提供。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述物料是細(xì)粉狀固體。
11．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述物料用至少一對(duì)會(huì)聚料流注射，且其中射流指向會(huì)聚料流，其中射流將動(dòng)能傳遞至物料，從而引起物料分子的剪切。
12．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中選擇第一壓力以使裂化時(shí)間和反應(yīng)器的體積最小化。
13．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基本上全部斷裂的物料分子都斷裂成兩部分。
14．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中穩(wěn)定物料包括使至少一種氧化化合物與新斷裂的物料分子反應(yīng)，其中至少一種氧化化合物選自H2O和CO2。
15．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中氧化化合物對(duì)物料中碳的比率至少是0.7。
16．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使物料從一系列萃取器通過的步驟包括使物料與重質(zhì)相混合，將物料輸送至穩(wěn)定室中，并從物料潷析液體產(chǎn)物。
17．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第二壓力是大氣壓，第一壓力大于大氣壓。
18．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于制備水/烴乳液的至少一個(gè)萃取器設(shè)計(jì)為在200℃下操作。
19．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于使物料脫金屬的至少一個(gè)萃取器設(shè)計(jì)為在360℃下操作。
20．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中萃取器系列包括至少一個(gè)在第一溫度下操作的第一萃取器，然后在第二溫度下操作的第二萃取器，然后在第三溫度下操作的第三萃取器，其中第一溫度高于第二溫度，第二溫度高于第三溫度，其中第一萃取器設(shè)計(jì)為將減壓殘?jiān)D(zhuǎn)化成減壓餾分，第二反應(yīng)器設(shè)計(jì)為將減壓餾分轉(zhuǎn)化成常壓殘?jiān)?，其中第三萃取器設(shè)計(jì)為將重質(zhì)烴轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)烴。
21．一種設(shè)備，包括一個(gè)空的反應(yīng)器體；一個(gè)或多個(gè)入口，設(shè)計(jì)為將烴料引入所述反應(yīng)器中；一個(gè)噴嘴，設(shè)計(jì)為將射流引入所述反應(yīng)器中，以剪切所述烴料的分子；和一個(gè)或多個(gè)出口，設(shè)計(jì)為使所述烴料從所述反應(yīng)器體中排出。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于預(yù)熱所述物料的第一加熱器和用于加熱所述射流的第二加熱器。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，進(jìn)一步包括與所述一個(gè)或多個(gè)出口連接的一個(gè)或多個(gè)萃取器，設(shè)計(jì)為將所述烴料脫金屬和生成水/烴乳液。
24．根據(jù)權(quán)利要求23的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)破乳器，設(shè)計(jì)為從所述乳液中分離所述烴。
25．根據(jù)權(quán)利要求24的設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)蒸餾萃取器，設(shè)計(jì)為將所述烴蒸餾成輕質(zhì)烴產(chǎn)物。
全文摘要
一種用于在600－800℃之間適當(dāng)過熱的氣體射流的幫助下將烴轉(zhuǎn)化成液體(汽油、粗柴油、燃料)的方法,其中烴是固態(tài)或具有高沸騰溫度,并含有金屬、硫或沉降物。該方法包括將物料(5)在加熱器(8)中預(yù)熱至比反應(yīng)器(10)的選定溫度低的溫度。通過注射器(4)將物料注入空的反應(yīng)器(10)中(即,不含催化劑)。用來自過熱器(2)的氣體或過熱蒸汽的射流處理物料,以活化物料。使物料中的活化產(chǎn)物在選定溫度和選定壓力下在反應(yīng)器中穩(wěn)定,然后從一系列萃取器(13)通過,以分離重質(zhì)和輕質(zhì)烴,并使物料脫金屬。以水/烴乳液形式出現(xiàn)的有用產(chǎn)物通常在破乳器(16)中破乳,形成含有不同雜質(zhì)的水。將含有輕質(zhì)相的最終的烴在加熱器(98)中進(jìn)行加熱,并根據(jù)與(13)相似的萃取器(18)的精制要求而分離成傳統(tǒng)產(chǎn)物的餾分。
文檔編號(hào)C10G33/08GK1323338SQ99812187
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月16日
發(fā)明者P·喬根森 申請(qǐng)人:拉尼斯科控股有限公司